電子診斷技術在新能源汽車維修中的應用

溫樑

摘要：目前新能源汽車在全球范圍得到廣泛應用，電動汽車將取代汽車市場霸主地位。新能源汽車行業崛起帶來后市場服務行業發展，新能源汽車由于動力系統改變，傳統汽修方法不再適用新能源汽車維修的要求，新能源汽車故障維修中引入電子診斷技術，有效提高汽車故障維修效率。研究新能源汽車維修電子診斷技術非常必要。概述新能源汽車發展現狀，總結新能源汽車常見故障，論述電子診斷技術優勢，探討新能源汽車維修中電子診斷技術的應用。

Abstract： At present， new energy vehicles are widely used all over the world， and electric vehicles will dominate the automobile market. The rise of the new energy vehicle industry has brought about the development of the post market service industry. Due to the change of the power system of the new energy vehicle， the traditional automobile maintenance methods are no longer applicable. The electronic diagnosis technology is introduced into the fault maintenance of the new energy vehicle to effectively improve the efficiency of vehicle fault maintenance. It is very necessary to study the electronic diagnosis technology of new energy vehicle maintenance. This paper summarizes the development status of new energy vehicles， summarizes the common faults of new energy vehicles， discusses the advantages of electronic diagnosis technology， and discusses the application of electronic diagnosis technology in the maintenance of new energy vehicles.

關鍵詞：電子診斷技術;新能源;汽車維修

Key words： electronic diagnosis technology;new energy;automobile maintenance

中圖分類號：U46 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1674-957X（2022）05-0154-03

0 ?引言

汽車的誕生促進人類社會經濟的發展，汽車工業占據國民經濟的重要地位。隨著《中國制造2025》等利好政策接連出臺，汽車產業成為我國重要的支柱產業。新能源汽車滿足低能耗的用車需求，轉變傳統燃油為汽車提供動力方式，使汽車行駛中減少尾氣排放。國務院發布《新能源汽車產業發展規劃（2021-2035）》，表明未來我國新能源汽車產量將不斷提高，新能源汽車技術發展成為汽車工業前進戰略性方向，國家大力支持新能源汽車的發展，規劃將突破智能聯網汽車領域重點技術，實現不同行業關鍵技術融合，加快我國向汽車強國轉變。我國發展成為新車最大銷售市場，汽車產業蓬勃發展帶動后市場的崛起。新能源汽車維修對電子維修運用需求增強，加快電子維修技術發展，更好地促進新能源汽車產業發展。

1 ?新能源汽車維修技術基礎理論概述

隨著能源短缺等世界性問題日益嚴重，各汽車大國將戰略目標定位于新能源汽車。2017年后各汽車大國提出禁售傳統燃油汽車時間表[1]。新能源汽車技術不斷發展，2018年國家發改委定義電動汽車包括增程式汽車與燃料電池汽車，我國新能源汽車發展目標是走純電動汽車方向。近年來我國運用政策法規激勵約束機制規劃部署，我國發展新能源汽車戰略定位是實現汽車工業彎道超車。近年來新能源汽車產業得到空前發展，對汽車維修技術提出新的要求。

1.1 新能源汽車動力形式

新能源汽車是使用非燃油動力能源汽車，分為油電混合動力等類型。純電動汽車是利用蓄電池經逆變器向驅動電動機提供電能帶動驅動軸工作，按用途不同分類包括公共汽車等電動客車，工地用電動貨車與家用汽車等電動轎車[2]?；旌蟿恿ζ囀嵌鄠€驅動系統聯合組成車輛，包括并串聯等多種形式，串聯混合動力汽車是發動機帶動發電，具有結構簡單，有效降低廢氣排放量等優點，串聯混合動力汽車技術主要用于客車。并聯式混合動力由內燃機系統等驅動組成，具有結布局緊湊等優點，同時存在發動機效率不能充分發揮等缺點?；炻撌交旌蟿恿κ莿恿卧寗榆囕v，發動機工作時對蓄電池充電[3]。燃料電池汽車以燃料電池在催化劑作用下為動力源驅動。氫發動機汽車使用氫氣體燃料，具有儲量豐富無污染等特點。（圖1）

1.2 新能源汽車關鍵技術

新能源汽車是區別于傳統汽油為動力的汽車，混合動力汽車是我國新能源汽車應用最廣泛的汽車。廣義上的新能源汽車包括應用天然氣等清潔能源為動力燃料汽車，新能源汽車是汽車領域高新技術引領者。新能源汽車發展對高新技術依賴度高，需要使用非常規能源為動力燃料，需要在駕駛體驗設計上有更好的突破，新能源汽車關鍵技術是汽車維修保養需要了解的基礎知識，主要包括電池技術與驅動系統控制技術。電動電池發展經歷三次技術變革，電池續航能力，穩定性能及維護成本成為影響電動汽車發展的主要攻關要點。驅動系統控制技術是混合動力汽車關鍵技術，電機驅動系統經歷直流到交流感應電機及永磁同步電機發展，永磁電機運行效率優勢得到廣泛認可[4]。

1.3 新能源汽車與傳統汽車技術差異

新能源汽車是在傳統汽車基礎上衍生的產品，動力單元不同于傳統汽車，主要增加了電池電極等組件。動力電池是新型汽車動力源，是關系到續駛里程的重要部分。動力電池包括蓄電池與燃料電池。國際上蓄電池應用最多的主要包括鎳氫電池、鋰離子電池等。國內外主要將鉛酸電池用于換位等車速較低的車輛，鎳氫電池比能量較高，目前批量用于非插電式混合動力轎車及純電動客車中[5]。鋰離子電池大量運用于電腦等電子產品，特斯拉全車型等新能源電動車采用鋰離子電池。鋰離子電池對環境無污染，是新能源電動車首選蓄電池。

驅動電機在電動汽車中將電能轉化為機械能，通常由電池控制器與電動機等組成。電動機是驅動電機的核心部位，新能源電動汽車電機驅動系統分為直流與異步電動機等。直流電動機由于價格高等限制，目前較少用于新能源電動汽車。無刷直流電動機具有控制結構簡單，體積小等特點。三相異步電機是電動汽車主流產品，美國福特的Ranger EV等電動汽車使用三相異步電機。三相異步電極面臨被永磁電機等系統取代的趨勢，混合動力電動機由于過渡性特征，對電極需求是體積小效率高等。開關磁阻電動機是新型電機，具有制造成本低，控制器主電路不出現直通現象等特點[6]。未來電極控制系統目標是高性能低成本。電動汽車電控系統是整車的ECU電子控制單元，電動汽車電控系統包括電機驅動與電池管理系統，電池管理系統是復雜電氣測控系統，通過電池在使用中工作電壓，電池溫度等估測動力電池組SOC，實現電池過流過放等警報保護[7]。

2 ?新能源汽車故障維修技術

新能源汽車常見故障分析是關鍵技術應用主要方面，新能源汽車故障包括動力汽車部位及關鍵系統應用故障，主要有動力電池與電機驅動控制系統故障。動力電池是新能源汽車主要動力來源，由于動力電池長期運轉等原因使得管理系統故障非常普遍，主要包括電池損耗故障，管理系統與點火線圈高溫故障等。管理系統故障易造成電池超負荷運轉出現虧電等問題，點火裝置高溫作業環境由于老化等造成高壓漏電問題。

電動驅動控制系統是新能源汽車的心臟中樞，驅動控制裝置出現故障會影響行車體驗，當前新能源汽車電機驅動系統故障原因主要包括電路等系統未協調，電機驅動控制系統故障診斷具有專業難度，主要包括機械與電氣系統方面，機械故障可參考傳統汽修故障維修技術。其他故障可以參考燃油車關鍵器件部位故障，主要有斷裂變形磨蝕，電磁干擾等造成老化短路等故障，新能源汽車故障處理要應用新技術總結故障規律。電動汽車電池故障維修要遵照具體品牌型號使用說明，長期不用的電池進行電能檢測，為確保汽車駕駛穩定性，定期進行電池保養。針對電動驅動控制系統保證檢測環境安全下進行故障診斷，不得隨意拆卸檢修控制器。針對油電混合動力車啟動故障問題，要排查油路系統，利用電子診斷技術進行精準故障定位，如電池組件故障排查確定電池接頭連接。

汽車故障診斷是在不解體下判斷確定故障狀況，隨著新能源汽車高新技術應用，針對機電液一體化發展趨勢，故障診斷要利用電子診斷技術優勢，主要包括人工經驗診斷與儀器輔助，人工經驗診斷是汽修人員憑借專業知識通過觀察等方式確定故障原因，儀器輔助診斷成為汽車診斷主要方式，包括計算機檢測設備等，電子診斷法使用需要新技術設備學習。新能源汽車使用清潔能源，傳統汽車維修故障理念不能適應新能源汽車發展需求，為推進汽車維修行業的升級，汽修人員要加強對維修技術的學習，引入科學的維修技術與信息輔助系統。

3 ?新能源汽車維修電子診斷技術應用

新時期我國經濟不斷高速發展，國家加強道路交通建設，人們對汽車提出更高的要求。新能源汽車更加經濟實惠，有利于實現汽車行業的環保發展，當前我國汽車行業處于向新能源汽車過渡初期，2020年純電動汽車銷量超過500萬輛，新能源汽車發展對故障維修服務后市場提出新的需求，有關新能源汽車維修問題逐漸引起關注。新能源汽車結構不同于普通燃油汽車，傳統維修技術不能適應新能源汽車維修要求。需要研究新能源汽車電子診斷技術，提升新能源汽車故障維修效率。

3.1 電子診斷技術優勢

新能源汽車使用混合動力方式，可以使發送機變小，可以更好地解決傳統汽車遇到的問題。電子診斷技術是利用電子設備對汽車故障檢查，新能源汽車維護包括排除故障等多個環節，需要維護人員具有專業知識，開發電子診斷維護技術非常重要。傳統能源汽車故障檢測需要打開汽車結構，故障診斷故障耗時費力。新能源汽車可以保持整體結構設備完整下排查故障，在新能源汽車故障檢測中起到很大作用。

新能源汽車維修電子診斷技術具有維護管理全面，維護設備多樣化等特點。傳統維修技術根據維修人員實踐經驗判斷車輛故障，對維修人員專業技能要求高，電子診斷技術可以提高維修效率。新能源汽車維修工作包含采購零件，計劃管理等。各環節負責人溝通效率較低會影響新能源汽車維修準確性。使用電子診斷技術后可以保證數據公開化，提高故障維修水平。新能源汽車實施預防性維護可以保障零部件使用壽命增長，但會出現無效故障影響效率。使用電子診斷技術可以及時監測新能源汽車系統運行狀態降低成本。人力檢查要面對復雜汽車內部情況，易出現遺漏使故障排查不準確，電子診斷技術可以保證故障排除準確性。

3.2 電子診斷技術在新能源汽車維修中的應用

當前新能源汽車主要以電力驅動，往往含有大量電子線路，電路電流設備情況復雜，新能源汽車適用于電子診斷技術排查故障。電子診斷技術無法有效檢查汽車各角落，需要企業將新能源汽車結構等信息上傳至電子診斷系統，隨著科技的發展，電子診斷技術將日益成熟。新能源汽車維修中要建立維保方案，通過對電子報備出故障碼快速鎖定故障點，提出相應的維修方案，根據維修保養后情況進行電子檢測排查故障。

新能源汽車維修電子診斷技術應用包括內燃機，發動機與電路故等障診斷。發動機是新能源汽車電氣系統的重要部分，不同類型新能源汽車發動機型號不同，純電動汽車電壓較低，會造成發動機動力不足，利用電子診斷技術可以快速定位故障位置。汽油混合動力汽車發動機故障是由于油壓不穩定造成，使用電子診斷技術可以實時檢測汽車油壓狀況，為制定維修計劃提供有效的依據。如診斷時在發動機系統安裝故障診斷系統，對汽車執行器情況實時監控，按摩系統可迅速獲取故障代碼確定故障位置。維護人員可使用備份程序鎖定故障位置，提高故障維修效率。汽車內燃機在車輛行駛中具有重要作業，內燃機運轉出現異常噪聲非常普遍，對內燃機異常噪聲檢測可以提高維修水平。僅靠測試人員主觀判斷準確度較低，使用電子診斷技術可以有效恢復受損零件。

電子系統基礎上可以對新能源汽車進行智能控制，電路是新能源汽車的血管部分，電路出現故障會造成部件嚴重損壞。新能源汽車電子部件數量較多，易出現負載過大情況。一些車主添加其他電子設備改善汽車功能增加電路系統負擔，影響行車安全。利用電子被診斷技術診斷電路系統故障非常必要。需要將故障檢測儀插入電路系統中，汽車啟東時ABS警告燈閃爍表明系統存在故障，數字萬用表通過警告燈閃爍獲取故障代碼有效處理。動力電池檢測技術水平較低，需要相關部門了解電池結構，使用電子診斷技術可以準確確定故障位置原因，使用電子診斷技術非常必要。

3.3 新能源汽車維修電子診斷技術應用實例

電動車總控網絡系統工作原理與普通汽車類似，行駛路線是CAN總線。某控制單元收發數據傳感器信息后經處理采取措施，信息在總線系統上傳遞，信息有用則存儲。CAN總線需要通過接插件連接，CAN總線會形成分段。CAN總線出現故障出現整車大量報文丟失，無法上高壓故障。CAN-H短路到電源整車故障表現為電量顯示為零。檢測方法為用萬用表調到電壓量程，車輛電源開關打到ON檔，將萬用表正極表筆接到診斷接口引腳CAN-H端子，測量CAN-總線的電壓，如12V表示CAN與電源正極短路。

CAN-H短路到電源整車故障處理斷開某模塊CAN-H電壓恢復正常表明模塊出現故障。模塊斷開后有故障查看總線連接頭插頭端子情況。CAN-H短路到地故障表現為電量顯示為零，檢測方法為用萬用表調到電壓量程，測量CAN-H總線的電壓，如為0V表示CAN-H與電源地短路。故障處理時模塊斷開存在故障查看總線連接頭接點插頭端子，斷開CAN線連接控制模塊，斷開模塊電壓恢復表明模塊故障。CAN-H短路故障表現為電量顯示為零，整車多處保溫丟失。檢測方法為萬用表筆接到CAN-H端子，電阻為0表示短路。車輛電源負極斷開，用萬用表調到測量電阻。故障處理需要斷開CAN線上連接控制模塊，CAN-H電阻恢復表明模塊故障。

4 ?結語

隨著我國社會經濟的發展，新能源汽車行業得到迅速發展。新能源汽車工業技術進步帶動維修服務市場的繁榮，新能源汽車結構系統不同于傳統燃油汽車，普通汽車維修技術不能適應新能源汽車維修的要求。電子技術不斷發展促進電子診斷技術的改進，可以提升汽車維修行業水平。隨著科技的發展，電子診斷技術代表汽修行業的發展方向，電子診斷技術相比傳統人工診斷方式具有高效準確等優勢，深入研究新能源汽車維修應用電子診斷技術具有重要意義，新能源汽車維修是系統運行的關鍵，可通過電子網絡協調各項工序，及時查找新能源汽車存在的問題，提高新能源汽車故障維修效率。

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