淺析純電動(dòng)汽車高壓組件的檢查維護(hù)

金傳琦

摘 要：節(jié)能與新能源汽車作為中國(guó)制造2025重點(diǎn)發(fā)展領(lǐng)域目前已大規(guī)模投放市場(chǎng)，尤其是純電動(dòng)汽車目前作為大多數(shù)汽車生產(chǎn)廠家必備生產(chǎn)車型。純電動(dòng)汽車的研發(fā)基于傳統(tǒng)汽車平臺(tái)，區(qū)別在于動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，這就對(duì)傳統(tǒng)汽車維修企業(yè)及從業(yè)人員提出新的要求。本文簡(jiǎn)要介紹純電動(dòng)汽車動(dòng)力電池、驅(qū)動(dòng)電機(jī)以及高壓控制系統(tǒng)的日常檢查及定期維護(hù)的項(xiàng)目。

關(guān)鍵詞：純電動(dòng)汽車;高壓組件;檢查維護(hù)

目前，各類維修企業(yè)對(duì)純電動(dòng)汽車的維護(hù)保養(yǎng)主要依據(jù)廠家維護(hù)手冊(cè)及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。純電動(dòng)汽車作為新能源汽車主力車型，在維護(hù)作業(yè)過程中主要分為兩大部分：一是類似于傳統(tǒng)汽車維護(hù)保養(yǎng)的懸架系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、傳動(dòng)系統(tǒng)、制動(dòng)系統(tǒng)、車身電器系統(tǒng)以及舒適系統(tǒng)等作業(yè)內(nèi)容;二是區(qū)別于傳統(tǒng)汽車的高壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。高壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)對(duì)維修企業(yè)在維護(hù)技術(shù)、設(shè)備場(chǎng)地以及從業(yè)人員技術(shù)提出更高要求。

1 純電動(dòng)汽車高壓組件的構(gòu)成及作用

純電動(dòng)汽車的高壓組件主要包含動(dòng)力電池、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、高壓控制系統(tǒng)、PTC暖風(fēng)加熱器、電動(dòng)空調(diào)壓縮機(jī)以及高壓線束等組件構(gòu)成。高壓控制組件主要包括高壓配電箱、電機(jī)控制器、DC-DC轉(zhuǎn)換器、車載充電機(jī)等構(gòu)成。

1.1 動(dòng)力電池

動(dòng)力電池是純電動(dòng)汽車能量供應(yīng)源，目前純電系統(tǒng)主要采用三元鋰和磷酸鐵鋰電池，因三元鋰材料容易熱解，我國(guó)規(guī)定三元鋰材料禁止在電動(dòng)客車使用。還有少部分混合動(dòng)力汽車采用鎳氫電池，如豐田普銳斯。

1.2 驅(qū)動(dòng)電機(jī)

驅(qū)動(dòng)電機(jī)主要作用是將動(dòng)力電池的電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能驅(qū)動(dòng)車輛行駛，目前純電動(dòng)汽車主要采用永磁同步電動(dòng)機(jī)和交流異步電動(dòng)機(jī)。

1.3 PTC暖風(fēng)加熱器

大部分純電動(dòng)汽車暖風(fēng)采用PTC熱敏電阻元件為發(fā)熱源的加熱系統(tǒng)，工作過程中采用的是高壓直流電，冷卻液通過其加熱后送到室內(nèi)暖風(fēng)芯體。部分電動(dòng)汽車的PTC加熱液體還可以送到動(dòng)力電池包，確保動(dòng)力電池低溫環(huán)境下的工作穩(wěn)定性。

1.4 電動(dòng)空調(diào)壓縮機(jī)

純電動(dòng)汽車的空調(diào)壓縮機(jī)類似于傳統(tǒng)燃油汽車，只是動(dòng)力源由燃油汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)換成高壓直流電動(dòng)機(jī)，制冷劑的循環(huán)過程與傳統(tǒng)燃油汽車相似。

1.5 高壓配電箱

高壓配電箱主要是對(duì)高壓電進(jìn)行流向管控，相當(dāng)于一個(gè)電閘，內(nèi)部關(guān)鍵零部件是接觸器，通過接觸器來(lái)控制電流通斷。

1.6 電機(jī)控制器

電機(jī)控制器根據(jù)車輛運(yùn)行工況為驅(qū)動(dòng)電機(jī)提供電流、電壓，讓驅(qū)動(dòng)電機(jī)獲得合適的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩，確保車輛正常行駛，其內(nèi)部核心部件是逆變器總成。

1.7 DC-DC轉(zhuǎn)換器

DC-DC轉(zhuǎn)換器主要作用是將動(dòng)力電池的高壓直流電轉(zhuǎn)換成低壓直流電，為車輛低壓蓄電池、車身電器等低壓設(shè)備供電。工作原理主要通過直流、交流電壓的逆變和整流來(lái)實(shí)現(xiàn)。

1.8 車載充電機(jī)

車載充電機(jī)主要作用是實(shí)現(xiàn)車輛交流充電。交流充電按電壓可分為220V和380V，充電電流可分為8A、16A、32A和63A，充電功率可分為2KW、3.3 KW、7 KW和40KW。

2 純電動(dòng)汽車高壓組件的檢查維護(hù)

隨著電動(dòng)汽車大量投放市場(chǎng)，這對(duì)售后服務(wù)和傳統(tǒng)汽車各類維修企業(yè)提出新的要求，純電動(dòng)汽車高壓組件的維護(hù)是區(qū)別于傳統(tǒng)燃油汽車的重要部分。

2.1 維護(hù)周期

高壓組件的維護(hù)基本可分為日常檢查，定期維護(hù)，日常檢查可由駕駛員來(lái)完成，定期維護(hù)需要到維修店由專業(yè)技術(shù)人員完成。大部分純電動(dòng)汽車一般在行駛3000Km或者3個(gè)月時(shí)進(jìn)行首保作業(yè)，日后行駛里程每隔7500Km或行駛時(shí)間每隔6個(gè)月進(jìn)行一次檢查保養(yǎng)。

2.2 高壓組件的維護(hù)項(xiàng)目

2.2.1 日常檢查項(xiàng)目

日常檢查主要由駕駛員每日在行駛前、行駛中和行駛后對(duì)車輛整體運(yùn)行狀況的信息反饋。主要檢查車輛高壓組件外觀目視檢查，同時(shí)更應(yīng)留意車輛儀表指示燈，以比亞迪E5純電動(dòng)汽車為例，主要故障指示燈含義如表1所示。

2.2.1 定期維護(hù)項(xiàng)目

車輛維護(hù)作業(yè)前需檢查車輛儀表指示信息，用診斷儀連接車輛讀取高壓組件模塊故障碼、數(shù)據(jù)流等相關(guān)信息，重點(diǎn)檢查異常參數(shù)。高壓組件檢查前需按維修手冊(cè)規(guī)定流程進(jìn)行高壓斷電，多數(shù)純電動(dòng)汽車高壓斷電流程如下圖1所示：

（1）動(dòng)力電池檢查及維護(hù)

①動(dòng)力電池外觀檢查

檢查車輛維修開關(guān)，無(wú)異物，無(wú)燒蝕，安裝牢固可靠;檢查動(dòng)力電池組外觀、固定支架有無(wú)變形磕碰;檢查動(dòng)力電池固定螺栓有無(wú)松動(dòng)，并按規(guī)定力矩?cái)Q緊。

②動(dòng)力電池高壓線束檢查

檢查動(dòng)力電池直流母線及充電線束外觀無(wú)老化、破損，線束端口無(wú)異物、無(wú)燒蝕等異常現(xiàn)象，線束連接緊固可靠，鎖止裝置齊全有效;用絕緣測(cè)試儀（測(cè)試電壓調(diào)至1000V）測(cè)量高壓線束導(dǎo)電層與殼體絕緣電阻、測(cè)量動(dòng)力電池端高壓輸出端口，直流充電端口DC+、DC-與殼體絕緣電阻，測(cè)量值應(yīng)≥20MΩ;用萬(wàn)用表測(cè)量高壓線束及動(dòng)力電池輸出端口屏蔽層對(duì)殼體電阻，用接地電阻表測(cè)量動(dòng)力電池接地線電阻，測(cè)得值應(yīng)小于0.1Ω;檢查緊固接地線螺栓。

注意：因高壓線束屏蔽層是通過所連接的高壓組件接地。測(cè)量絕緣電阻時(shí)，如果線束兩端組件同時(shí)斷開將無(wú)法測(cè)的正確參數(shù)，以下高壓組件線束測(cè)試相同。

③動(dòng)力電池狀態(tài)檢查

用專用動(dòng)力電池維護(hù)設(shè)備或外接充電設(shè)備對(duì)單體電池一致性進(jìn)行維護(hù)檢查，確保單體電池的性能符合廠家技術(shù)要求;用專用設(shè)備對(duì)動(dòng)力電池SOC系統(tǒng)進(jìn)行校準(zhǔn)，一般誤差值應(yīng)小于8%。

（2）驅(qū)動(dòng)電機(jī)檢查

①冷卻系統(tǒng)檢查

檢查高壓動(dòng)力總成冷卻液位、濃度符合廠家規(guī)定要求，必要時(shí)需補(bǔ)充冷卻液或進(jìn)行濃度校準(zhǔn);檢查冷卻系統(tǒng)管路無(wú)破損、泄露，管路連接卡箍牢固可靠。

②驅(qū)動(dòng)電機(jī)外觀檢查

檢查驅(qū)動(dòng)電機(jī)外觀無(wú)磕碰、劃痕、裂紋等異常情況;檢查驅(qū)動(dòng)電機(jī)支架安裝牢固可靠，按規(guī)定力矩緊固驅(qū)動(dòng)電機(jī)支架固定螺栓。

③驅(qū)動(dòng)電機(jī)線束檢查

檢查驅(qū)動(dòng)電機(jī)三相高壓線束無(wú)老化、破損等異常現(xiàn)象;線束端口連接緊固可靠，鎖止裝置齊全有效;用絕緣測(cè)試儀（測(cè)試電壓調(diào)至1000V）測(cè)量驅(qū)動(dòng)電機(jī)三相高壓線束與車身殼體絕緣電阻，測(cè)量驅(qū)動(dòng)電機(jī)U/V/W端與電機(jī)殼體絕緣電阻，應(yīng)≥20MΩ;用萬(wàn)用表測(cè)量驅(qū)動(dòng)電機(jī)三相線束電阻、接地線電阻，測(cè)量值應(yīng)小于0.1Ω;用接地電阻表測(cè)量驅(qū)動(dòng)電機(jī)三相繞組電阻應(yīng)符合廠家規(guī)定要求;緊固接地線固定螺栓。

④電機(jī)控制器檢查

檢查電機(jī)控制器輸入及輸出端口無(wú)異物、燒蝕等異常現(xiàn)象;用絕緣測(cè)試儀（測(cè)試電壓調(diào)至1000V）測(cè)量電機(jī)控制器輸入端及輸出端與車身殼體絕緣電阻，應(yīng)≥20MΩ;用接地電阻表測(cè)量電機(jī)控制器接地線電阻應(yīng)小于0.1Ω，檢查緊固接地線固定螺栓。

（3）高壓配電箱

檢查高壓配電箱輸入及輸出端口無(wú)異物、燒蝕等異常現(xiàn)象;檢查高壓連接線束外觀無(wú)老化、破損，線束端口連接緊固可靠，鎖止裝置齊全有效;用絕緣測(cè)試儀（測(cè)試電壓調(diào)至1000V）測(cè)量高壓配電箱輸入端、輸出端口以及所連接高壓線束導(dǎo)電層與車身殼體絕緣電阻應(yīng)≥20MΩ;用萬(wàn)用表測(cè)量端口以及所連接的高壓線束屏蔽層與車身殼體間電阻應(yīng)小于0.1Ω;用接地電阻表測(cè)量高壓配電箱接地線電阻應(yīng)小于0.1Ω;檢查緊固接地線固定螺栓。

（4）車載充電機(jī)

①車載充電機(jī)檢查

檢查車載充電機(jī)輸入及輸出端口無(wú)異物、燒蝕等異常現(xiàn)象;檢查高壓連接線束外觀無(wú)老化、破損，線束端口連接緊固可靠，鎖止裝置齊全有效;用絕緣測(cè)試儀（測(cè)試電壓調(diào)至1000V）測(cè)量輸入、輸出端口以及連接高壓線束導(dǎo)電層與車身殼體絕緣電阻應(yīng)≥20MΩ;用萬(wàn)用表測(cè)量端口以及連接高壓線束屏蔽層與車身殼體間電阻應(yīng)小于0.1Ω;用接地電阻表檢查車載充電機(jī)接地線電阻應(yīng)小于0.1Ω;檢查緊固接地線固定螺栓。

②交直流充電口檢查

檢查交直流端口無(wú)異物，無(wú)燒蝕等異常現(xiàn)象;用絕緣測(cè)試儀（測(cè)試電壓調(diào)至1000V）測(cè)量交流充電口L、N與PE間絕緣電阻，直流充電口DC+、DC-與PE之間絕緣電阻，應(yīng)≥20MΩ。

（5）高壓附件系統(tǒng)檢查

①PTC檢查。檢查PTC高壓線束無(wú)老化、破損，端口無(wú)異物、燒蝕等異常現(xiàn)象;線束端口連接緊固可靠，鎖止裝置齊全有效;用絕緣測(cè)試儀（測(cè)試電壓調(diào)至1000V）測(cè)量PTC高壓線束端口DC+、DC-與車身殼體間絕緣電阻應(yīng)≥20MΩ，用萬(wàn)用表測(cè)量高壓線束屏蔽層與車身殼體間電阻應(yīng)小于0.1Ω;用接地電阻表檢查PTC總成接地線電阻應(yīng)小于0.1Ω，檢查緊固接地線螺栓。

②空調(diào)壓縮機(jī)檢查。檢查空調(diào)壓縮機(jī)高壓線束無(wú)老化、破損，端口無(wú)異物、燒蝕等異常現(xiàn)象;線束端口連接緊固可靠，鎖止裝置齊全有效;用絕緣測(cè)試儀（測(cè)試電壓調(diào)至1000V）測(cè)量高壓線束端口DC+、DC-與車身殼體間絕緣電阻應(yīng)≥20MΩ，用萬(wàn)用表測(cè)量高壓線束屏蔽層與車身殼體間電阻應(yīng)小于0.1Ω;用接地電阻表檢查空凋壓縮機(jī)接地線電阻應(yīng)小于0.1Ω，檢查緊固接地線螺栓。

結(jié)合目前純電動(dòng)汽車在市場(chǎng)運(yùn)行情況來(lái)看，車輛安全運(yùn)行離不開日常檢查和定期維護(hù)。因純電動(dòng)汽車涉及到高壓安全，高壓組件定期檢查維護(hù)可有效避免故障和事故的發(fā)生，確保車輛安全運(yùn)行。

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