純電動汽車常見故障與維修技術應用研究

摘要：隨著人們對節能環保意識的不斷增強，純電動汽車的市場占有率不斷提升，為節約能源、環境保護發揮著巨大作用。就純電動汽車應用的實際情況來看，電池是核心部件，也是影響純電動汽車使用性能的關鍵性因素，做好純電動汽車動力電池的維護和保養工作，才能有效促進汽車使用壽命延長，提高電池續航能力。據此，就純電動汽車及其內部動力電池的發展情況進行概述，探究純電動汽車動力電池的常見故障及其維修技術方案，以期為促進電動汽車有效應用提供電池維修技術指導。

關鍵詞：純電動汽車；動力電池；維護；保養

中圖分類號：U472" 收稿日期：2022-11-28

DOI：10.19999/j.cnki.1004-0226.2023.01.023

1 純電動汽車及其動力電池的發展

純電動汽車的主要特征有以下兩點：a.以新能源為主要動力支撐；b.以先進驅動技術、動力控制技術為基礎。由此看來，純電動汽車無論是從原理還是結構技術應用等方面，和傳統汽車之間都有很大差異[1-2]?，F階段，純電動汽車研發中，混合動力以及純電動汽車是主要方向。出現這種情況，主要是考慮到這類電動汽車的節能環保效益較好。但是，相對于西方發達國家而言，我國對純電動汽車開展的研究相對較晚，所以在具體技術上的優勢不突出，對此，政府頒布了一系列相關政策以支持純電動汽車的發展，這對于純電動汽車的發展而言是重要契機[2]。

從純電動汽車的動力電池發展情況來看，我國和發達西方國家之間還存在很大差距。美國早在1900年就開始普及電動汽車，且目前很多歐美國家也將純電動汽車維修和銷售作為主要發展目標之一?？傮w來看，我國純電動汽車不管是結構還是規模上，都有漫長的路要走[3]。調查發現，現階段我國純電動汽車內部動力電池已經大致實現國產化，在電池材料開發以及使用上，也不斷取得進展。在世界范圍內，我國純電動汽車的動力電池生產占據了主導地位。就目前一些先進的電池生產技術來看，還存在一定的落后之處，相對而言，我國純電動汽車的動力電池保質期相對更短，這也是導致其整體發展落后于其他國家的主要因素之一。

2 動力電池系統組成和功能分析

圖1所示為純電動汽車動力電池的基本結構。由此可見，動力電池系統包含主要四個部分，即動力電池模組、電池管理系統BMS、動力電池箱體以及輔助元器件。動力電池系統接收和儲存由車載充電機、發電機、制動能量回收裝置或外部充電裝置提供的高壓直流電，能夠為電驅動系統以及電輔助系統提供充足能量支持[4]。表1所示為純電動汽車動力電池的基本性能指標。

3 純電動汽車動力電池常見故障級處理分析

3.1 CNC系統通信故障

導致新能源汽車通信故障的主要因素中，CNC線或電力線脫落、端子退扣銷等因素是引發通信故障的常見因素。在BMS正常通電情況下，通過萬用表測量，如果萬用表在直流電流電壓范圍內，紅色儀表筆觸碰內部CANL，黑色儀表筆觸碰內部CANL，就可以實現對于輸出電壓進行測量。一般來說，通信線路中的CANH以及CANL間的電壓應該保持在1.5 V上下[5]。這時測量的電壓值和正常電壓值如果差異比較大，基本上可以肯定純電動汽車的動力電池管理系統存在故障，需要及時進行維修處理。

3.2 電壓異常故障

純電動汽車的電池電壓異常也是常見故障之一。在車輛維修中，判斷汽車是不是存在電池方面的問題，要檢查出現在電壓不足情況下的電池電壓值，一般需要使用萬用表來對電池的實際電壓值進行測量，對比監測電壓值，如果存在較大的偏差和問題，則表示電池是存在故障的，這時候需要及時進行電池更換。其次，可以對線路終端進行采集，如果發現采集線的固定螺栓存在松動情況，或是采集線和端口連接處理不理想，都會對單電壓采集精準性產生影響[6]。搖動采集口，確定是否存在接觸失效的情況，此時需要進行采集線的更換或是加固處理，提升接觸性能。此外，對電池組的保險絲故障進行采集，檢測保險絲的電阻值情況，如果其歐姆值在1萬億元以上，表示保險絲已經失效，需要更換處理。

3.3 溫度異常故障

這類故障可能是溫度傳感器出現問題，在診斷處理中，如果存在單個溫度數據丟失的情況，應重點對中間可調件開展篩選，確定連接不存在問題，這時可能存在傳感器故障，應對傳感器及時更換。其次，檢查和溫度傳感器的連接是否出現松動，主要對對接插頭和控制端口的溫度傳感器線進行檢查，如果出現連接松動情況，需要重新連接處理[7]。此外，BMS的硬件故障也可能導致溫度異常，如果BMS不能準確收集溫度數據，而此時從控制線束到轉接頭到溫度傳感器探頭的線束依然是正常狀態，則表示BMS硬件存在故障，需要對交換板進行更換。

4 維護和保養策略

4.1 做好定期檢查

定期檢查是維護保養的必要措施，在純電動汽車動力電池使用中，產生損耗是一定的，因此需要定期檢查，這樣才能做好純電動汽車的動力電池維護和保養。通過定期檢查，技術人員能及時發現純電動汽車動力電池中的一些問題，有針對性、有目的地對動力電池中的一些問題采取有效解決方案，有效減少動力電池損耗導致的交通事故。在檢查中，要提醒車主必須按照要求定期來檢查電池，并隨時關注車況，定期檢查，才能防患于未然[8]。

4.2 對動力電池充電時間進行控制

傳統燃油車需要加油，純電動汽車需要充電，動力電池是影響汽車續航能力的關鍵，要想延長電池使用壽命，避免頻繁更換電池，一定要防止因為過度充電導致的電池損壞問題出現，因此在對動力電池充電中，需要合理控制時間。在我國，目前純電動汽車普及率還不高，我國公民對于純電動汽車的理解不足，因此在具體操作上，熟練度也不夠，很難應付一些突發情況。而對于動力電池的合理充電時間，大部分人并不清楚。從目前我國的純電動汽車動力電池生產和應用來看，一般控制充電10 h左右是最好的電池保養措施。

此外，在對純電動汽車動力電池充電中，也需要明確最佳的充電時間。除了基本的充電時間外，還要把握合理的充電時機，避免頻繁不合理對動力電池進行充電造成的電池損傷[9]。在用車中，要注意觀察電池狀況，密切關注電池電量顯示數據，在電表指示快接近“L”的情況下，就需要及時對車輛電池進行充電。需要注意的是，純電動汽車車主一定避免電池數值達到0時再進行充電，這樣造成的電池損傷往往是不可逆的。

4.3 避免日光暴曬

純電動汽車內部動力電池，和一般的普通電池都有一個共同之處，即不能在陽光下暴曬，如果對電池進行暴曬，必然會導致內部動力電池的溫度上升，這樣產生的壓力也會持續增大，這種情況下，汽車的電池更容易產生老化現象，導致動力電池的壽命嚴重縮短。因此，作為純電動汽車車主，在日常停車時，最好是選擇陰涼的場所，如地下室、樹蔭下等，避免車輛被日光暴曬。針對純電動汽車停車問題，政府應該支持建設純電動汽車停車場，為純電動汽車購買積極性提升打好基礎，創造更好的條件。

4.4 防止緊急加速

在純電動汽車使用中，如果汽車存在啟動、上坡、載人等情況，此時對動力電池進行緊急加速，動力電池在短時間內將出現較大的電流放電情況，這樣會導致硫酸鉛結晶產生，對動力電池產生物理傷害。此外，純電動汽車在正常行駛情況下，如果突然出現降速的情況，有可能是因為動力電池存在問題。

4.5 確保滿電后閑置存放

如果對純電動汽車動力電池在電量耗盡的情況下沒有及時對其充電，就將其閑置存放，這樣會產生硫酸鹽化反應，導致大量的硫酸鹽結晶產生，這些結晶很容易附著在處于虧電情況下的動力電池極板上，進而造成電離子通道堵塞問題，也可能導致動力電池總量出現大幅度下降問題。研究發現，純電動汽車虧電時動力電池閑置存放和其損壞程度是正比例關系，可見，要避免縮短電池使用壽命，一定要在電池有電的情況下對其進行存放，最好是滿電后存放，且對于長期閑置的純電動汽車動力電池，需要定期對其進行充電，確保電池保持滿電狀態。

4.6 保護好充電器

現階段，針對純電動汽車充電器，多以高耐振動處理為理想目標，但是目前這種充電器還沒有普及應用到純電動汽車中。所以，充電器在劇烈振動的情況下，電位器位移情況比較多見，會影響充電狀態，對此，需要保護好汽車充電器，這對于保護動力電池十分必要。

4.7 加強人員培訓，提升保養維修技能

要提升純電動汽車動力電池維修和保養質量，提升相關工作人員的專業技術水平十分必要。對此，針對純電動汽車動力電池維修保養人員要做好培訓工作，課程采取集中理論培訓和現場車輛實物培訓相結合的方式進行。

理論課程主要圍繞新能源整車高壓電器分布、高壓系統各部件介紹、高壓系統控制原理、高壓部分檢測和診斷等方面做理論上的講解。實踐課程在修理車間內進行，主要針對純電動汽車常見的故障案例進行排查講解，著重強調維修車輛中的電池安全、操作安全的注意事項，并在現場解答參加培訓人員提出的問題。可以使用視頻與圖片相結合以及實地操作的教學方法，詳盡說明新能源車輛動力電池的結構組成和特點、日常電池系統的維護保養方法等；闡述電池系統中的自動滅火系統，為了保證車輛的運行安全，電池箱內部都具有早期火災感知、智能判斷、擬制初期火災、自動滅火、手動啟動滅火等功能，大大降低車輛運行的火災風險和安全隱患；同時，針對鋰電池的特點，還可以重點介紹該電池使用過程中的注意事項。

在理論知識結束后，組織所有人員進行車輛充電和電池操作演示，并對車輛充電的注意事項進行細致的講解。讓他們熟悉純電動汽車動力電池系統，采取模擬解析、現場經驗傳授等方式，對動力電池系統安裝與拆卸規范技術進行講解。通過培訓，讓全體參訓人員對純電動汽車動力電池系統有一定的了解，基本掌握動力電池系統安裝與拆卸規范技術的相關知識及各項工作流程，為日后做好新能源純電動車的維修工作奠定基礎。

5 結語

純電動汽車動力電池保養對于純電動汽車使用性能以及壽命都有重要影響，提升純電動汽車動力電池維修保養效率和質量，能夠促進純電動汽車市場競爭力不斷提升。本文就純電動汽車動力電池的維修和保養方法進行探究，從多方面說明純電動汽車動力電池的保護和保養方法，能夠為純電動汽車的動力電池維修和保養工作開展提供一些有效建議和方案。

參考文獻：

[1]王昕燦，李京鑫，翟羽，等純電動汽車絕緣檢測方法及維修案例分析[J]時代汽車，2022（10）：187-189

[2]張莉莉帝豪EV450純電動汽車后視鏡系統故障維修[J]環境技術，2020，38（3）：168-173

[3]王士恒關于純電動汽車的故障問題與維修關鍵技術[J]汽車博覽，2021（6）：118

[4]胡東輝榮威純電動汽車E50高壓互鎖工作原理與故障分析[J]汽車電器，2021（10）：82-85+88

[5]方帥軍，姜東，郭姣姣，等純電動汽車動力電池故障診斷、維修與分析[J]時代汽車，2020（6）：53-54

[6]廖新鋒北汽新能源純電動汽車驅動電機控制系統故障維修[J]汽車維修，2019（4）：8-10

[7]馮樂雯遠程監控技術用于純電動汽車故障分析的實踐研究[J]內燃機與配件，2018（17）：208-209

[8]黃洪慶比亞迪E5純電動汽車低壓電控系統故障診斷與排除[J]時代汽車，2021（4）：176-177

[9]陶小培，汪濤吉利帝豪EV300純電動汽車整車控制系統故障診斷[J]汽車博覽，2021（29）：150-151

作者簡介：

劉建洲，男，1977年生，副教授，研究方向為新能源汽車檢測與維修、智能網聯汽車技術。