曹慶海
天津市公用技師學院 天津市 300380
新能源汽車主要是指應用非常規燃料予以驅動的汽車類型,動力控制有關技術較為先進,囊括HEV(混合動力電動汽車)、BEV(純電動汽車)、PCEV(燃料電池電動汽車)及其他新能源汽車,如超級電容器等高效儲能器汽車。應用新能源汽車可以減少或絕少使用柴油、汽油驅動內燃機,降低環境污染幾率,節約汽車行運成本,新能源汽車應用價值隨之凸顯?;诖?,為保障新能源汽車應用更為穩定、高效,探析新能源汽車維修關鍵技術顯得尤為重要。
電池技術革新是新能源汽車發展,取代燃料驅動方式的重要條件之一,當前新能源汽車已經成為市場不可或缺產品之一,電池成為人們選購關注要點。第五屆新能源汽車電池管理系統及熱管理技術峰會在近期召開,表示電池技術革新是汽車產業轉型、節能降耗關鍵技術手段,電池組作為儲能部件構成要素為鋰電池,對電動車綜合性能產生一定影響。在總結電動車電池加熱系統、熱管式散熱系統、變相材料式散熱系統、液冷式散熱等系統發展經驗基礎上,作為關鍵技術電池將朝著整車一體化方向發展,通過“機——電——熱”設計保障電池系統比能量不小于210Wh/kg,單體電池最大溫差不高于2℃,同時關注電池包拆解技術,在易拆解基礎上保障其無污染,落實電池系統綠色設計目標,繼續解決BMS優化設計問題,助推新能源汽車電池安全技術良性發展[1]。
新能源汽車對電機有一定要求,封裝尺寸有限,電機結構緊湊,產品設計特殊,重量輕、可靠性強、效率高、成本低且瞬時功率大、調試范圍寬,同時還需耐高溫、耐潮濕,為此電動機不斷發展,提高驅動技術質量。例如,異步電動機驅動(感應電動機)受旋轉磁場影響,得到轉動力矩,轉子隨之轉動,定子產生旋轉磁場,囊括三相電動機、單相電動機,具有運維方便、運行可靠、堅固耐用等優點;永磁無刷驅動利用稀土永磁材料、微電子技術、傳感器技術、電力電子技術、電機控制理論得以發展,交流驅動技術日趨成熟,與串勵、并勵有刷直流電機驅動系統相比,其體積小、功率密度大、結構簡單牢固、效率高、便于維護;開關磁阻電動機驅動,作為最新無極調速系統,SRD集電力電子技術、數字技術、微電子技術、紅外光電技術于一體,兼具交流、直流兩類調速系統優勢,覆蓋10W—5MW功率各類驅動系統,使該驅動技術得以廣泛應用。
為保障新能源汽車綜合行運效果更優,需針對管理技術予以改進,保障電池能源供給高效,合理安排充電周期,延長電池使用壽命,通過能源管理提高新能源汽車質量。作為核心功能,能源管理模塊控制車輛行駛扭矩,根據部件、動力混合方式合理分配能源并驅動各系統,其中多能源分配控制屬于關鍵技術,硬件主要由ECU、控制單元、傳感器、執行元件構成,軟件主要由傳感器信號處理系統、能源轉換裝置分析系統、指令輸出等系統構成。不同新能源汽車有關管理技術各異,以純電動汽車新能源管理系統為例,經由ECU針對電機發動系統、電池輸出控制器予以調控,通過電池輸入控制器將電池組狀態參數傳輸至ECU系統內,同時根據車輛操控狀態、車輛行運狀態調配能源,賦予能源調配靈活性、科學性、合理性,使新能源汽車能源管理質量得以提高[2]。
電池是新能源汽車裝配中的高壓部件,基于該部件長期運轉,加之人為因素操作不當,使電池及有關管控系統出現故障,例如電池損耗故障,主要源于新能源汽車長期在惡劣環境中使用,縮減電池壽命;管理系統故障則主要源于新能源汽車組件失調,容易加大電池負荷,在此運轉狀態下出現虧電現象;點火線圈在高溫狀態下出現故障,主要源于有關結構出現老化、磨損、氧化等問題,產生短路、漏電等消極現象。
新能源汽車電機驅動及控制系統屬于中樞系統,一旦出現故障將直接影響新能源汽車應用成效,嚴重時引發汽車行運故障。其中,電路、機械、磁路等系統協調性欠佳是造成系統故障主要原因,同時汽車行駛環境對該系統穩定性亦會產生一定影響,通常情況下機械系統故障、電氣系統故障較為多見,如轉子繞組故障等。
新能源汽車養護不當是引發結構形變、磨損、斷裂、銹蝕并造成故障的主要原因,駕駛人員未按照規定操作,使新能源汽車運轉負擔加劇,亦會削減結構及系統安全穩定性[3]。
在日常應用新能源汽車進程中需規避虧電現象,電池若長期存放亦需注意充電,保障電池系統整體運行安全穩定。樹立周期性運維檢修意識,保障電池具備良好的續航能力,確保電池工作狀態穩定。在針對控制器進行檢修時需確保環境安全,在出廠前完成調配任務,接觸器切忌隨意更換,保證控制器四周清潔衛生,做好灰塵清理工作。電動汽車短路、設備故障較為常見,為保障盡快排查故障并予以處理可應用如下關鍵技術:第一,直觀維修法。電路故障通常伴有異響、火花、發熱、焦臭等現象,可以通過身體感官覺察到,針對故障位置進行判斷,例如在電動汽車行進時突然發生轉向指示燈、轉向燈不亮現象,同時接觸閃光器發現燙手,則說明該部件燒壞,為展開具體維修工作提供依據;第二,斷路法。在出現搭鐵故障時技術人員可以運用斷路法予以檢修,將懷疑短路電路斷開后觀察電氣設備短路故障是否排除,繼而明確故障位置及原因,例如在行駛進程中電喇叭長鳴,可以拆下繼電器“按鈕”上的導線,若喇叭停止鳴叫,則表示在繼電器及按鈕這段電路上存在短路故障,通過重新銜接線路達到維修目的;第三,短路法。將懷疑存在斷路問題的電路進行短接,同時觀察電氣設備及儀表指針工作狀態,用以分析斷路故障是否存在;第四,儀器法。應用電子設備針對車輛進行維修,提高電動汽車維修質量,推動電動汽車維修關鍵技術朝著數字化、智能化方向發展[4]。
要首先注意維修安全,在維修前佩戴絕緣手套,提高維修質量,應用針對性維修技術,例如應用FWD保養技術,針對點火正時、怠速、廢氣排放、速率表、底盤動力計進行測試,通過檢測明晰車況,找準維修關鍵環節,提高維修質量,同時AWD保養技術亦可用以檢查,為維修指明方向。維修人員在結合日常工作經驗針對油電混動力汽車進行維修時,若發生汽車無法啟動故障則需結合熄火狀態判定油路、點火系統是否存在問題,例如路況造成熄火說明點火系統存在問題。起動機轉速過低或無轉動,需率先針對電源線進行檢查,判斷是否存在氧化、松動等現象,針對現實情況進行維修,并檢測蓄電池,打開車燈若亮度不夠,說明蓄電池電力較弱。在起動機故障排除后若發動機仍不能正常工作,需率先檢查油量是否充足,檢查點火裝置導線接頭位置,判斷是否存在松動問題,同時確定點火裝置干燥。
人為因素是造成汽車故障主要原因之一,為此需規范駕駛人員行為,保障其可以掌握正確駕駛技術及專業知識,在此基礎上降低維修難度。例如,在便攜充電器出現充電十分鐘報警電壓過低或過高時,通過檢查排除蓄電池自身故障,則考慮充電器存在元件虛焊問題,元件自身受損、形變、銹蝕亦會引發相同故障,在明晰故障基礎上進行維修,通過更換元件的方式排除故障,保障充電器正常運轉[5]。
綜上所述,當前新能源汽車普及率日益提升,提高汽車維修質量,成為延長其使用壽命,維護系統安全穩定重要途徑,用以保障駕乘者安全,這就需要不斷發展新能源汽車維修養護關鍵技術,廣泛應用新型電池技術、驅動技術、管理技術,在總結以往維修經驗基礎上,應用新思路、新模式賦予檢修技術新形式,同時加大研究力度,借鑒國內外成功經驗,培育優秀汽車維修人才,繼而推動我國新能源汽車維修關鍵技術良性發展,為提高汽車綜合質量給予大力支持。