新能源汽車維護保養及其典型故障分析

基金項目：“崗課賽證+思政融通”視域下課程資源開發與應用研究———以《新能源汽車維護與保養》為例（B/2022/11/05）

摘要：隨著國務院《打贏藍天保衛戰三年行動計劃》出臺，新能源汽車推廣速度不斷提升，三電系統關鍵技術日臻成熟，同時服務后市場對維護保養與典型故障維修需求快速攀升。據此，以新能源汽車核心部件動力電池和驅動電機為切入點，研究了兩大核心部件維護保養所涉及的關鍵技術，同時針對高頻高發的典型故障，歸納故障發生原因提出相關優化建議。

關鍵詞：新能源汽車；維護維護；故障分析；解決措施

中圖分類號：U469? 收稿日期：2023-09-15

DOI：1019999/jcnki1004-0226202401030

1 新能源汽車維護與保養概述

1.1 新能源汽車維護保養注意事項

新能源汽車作為新生事物起步較晚，相較于傳統汽車，發動機缺失變速器變得更為簡化，依靠驅動電機提供動力源，其中皮帶、機油、機濾等大多數保養項目已經被剔除，而維護保養動力電池和驅動電機至關重要。燃油汽車大多數保養項目圍繞發動機展開，比如說冷卻液、機油、機濾等更換，新能源汽車維護保養相對簡單，關注重點在于電池、電機、高壓系統［1-2］。具體的注意事項如下：

a.動力電池檢查。新能源汽車底盤檢查以動力電池為核心。目前市場上，電池主要有三元鋰電池、磷酸鐵鋰電池等類型，主要是通過單體電池串聯或者并聯組建電池模組，由電池模組串聯構建電池包，通過控制單元實時監控電池電壓及溫度。維護保養時，汽修工主要對線路狀況、絕緣性、電池電壓、容量、壓差等，連接上位儀進行檢查，如壓差過大，則需進行動力電池均衡養護。

b.虧電存放嚴厲禁止。所謂虧電，主要是指動力電池（SOC）低位徘徊時未及時補充電，或長時間停發或未啟。此種情況易出現動力電池內部結晶化并附著在極板上，造成電離子運行通道堵塞，電池包容量下降，影響充放電效果。故此新能源電動汽車不使用時，及時補電，確保電池健康運行。

c.合理把控充電時間。合理的充電時間對電池的壽命影響至關重要，日常中對充電時間的影響因素較多，比如電池類型、電池容量、充電功率等因素。市場上現有的電動汽車慢充為9～10 h，快充大約1～2 h，充電過長、不足等均會影響動力電池使用壽命。如充電中，動力電池工作溫度高于65 ℃，需立停。

d.各種油液定期檢查與更換。新能源汽車防凍液與燃油車作用不同，主要是對電機進行冷卻，依廠規4萬km或兩年（先到為準）進行更換。再者變速箱油（簡稱齒輪油），由于新能源汽車采用單級變速器，運行強度高，需每1萬km進行更換。

1.2 新能源汽車日常維護

為規范經營行為，杜絕違規操作，國家出臺了《新能源汽車維護技術標準》《新能源汽車維修職業技能評價規范》等相關文件，扎實推進新能源汽車維修保養工作規范落地［3-4］。以新能源汽車核心部件動力電池和驅動電機為切入點，研究了兩大核心部件維護保養所涉及的關鍵技術，同時針對典型故障，歸納原因提出解決措施，為新能源汽車售后服務保駕護航。

以純電動汽車為例，日常維護主要是圍繞動力電池和驅動電機進行清潔、緊固、檢查及補充，其維護等級及周期根據營運及非營運電動汽車的使用頻率進行區分，以里程和時間先到者為準，如表1所示。

1.3 新能源汽車高壓系統一二級維護

一二級維護則主要是針對動力電池、驅動電機、高壓電控、高壓附件等高壓系統與常規系統進行清潔、潤滑、緊固、調整和儀器檢測，此處針對常規系統（與燃油車相同）一二級維護不再贅述。其中高壓系統維護等級及周期根據營運及非營運電動汽車的使用頻率進行區分，以里程和時間先到者為準，如表2所示。

2 汽車動力電池典型故障分析及其解決措施

由于新能源汽車在我國起步較晚，早期規模有限致使研發存在諸多不足和問題。近年來，隨著國家相關政策標準的出臺，新能源汽車進入快速發展新通道，但是電池系統涉及能源管理、電池構造、驅動控制等復雜技術，從生產、運輸、存儲等多方面進行安全管理，確保電池穩定運行，變得至關重要。

在新能源汽車中信息化技術和設備處處可見，就動力電池而言，電池信息管理系統（BMS）日趨完善。其主要功能如下：a.控制溫度，根據車輛不同負載，控制電池溫度處于標準范圍。避免溫度過高或過低損傷電池，一旦（BMS）異常，電池壽命和性能均會下降，嚴重時會引發安全事故。b.實時監控電池關鍵性信息和參數，比如單體電壓、壓差等，助力汽修工開展工作，確保運行穩定性和安全性。

2.1 預充電故障

預充電故障多種多樣，主要有以下幾項：

a.主保險或者預充電阻損壞。主要是通過保險導通狀況、電阻阻值進行損壞判別，如異常則應及時更換［5］。

b.主板異常致使預充電繼電器不閉合。主要是通過對預充電繼電器進行電壓測量，如有12 V則正常，如無12 V則需更換主板，更換后預充電試機判斷是否成功。

c.外部高壓部件異常。當BMS報預充電異常，可能會出現總正、總負斷開，預充電仍然成功，則故障聚焦于外部高壓部件，應該對高壓接線盒和PCU進行分段排查，定位故障點［6］。

2.2 溫度故障

該類故障也是動力電池中常見的一類故障，主要成因有以下幾點：

a.BMS硬件故障。一般表現為BMS系統無法及時獲取電池溫度信息，但溫度傳感器相關線束導通正常，則?？紤]BMS硬件問題。出現該類故障應及時更換確保線路運行穩定。

b.溫度傳感器故障。該類故障常表現為單個溫度數據缺失，應及時排查插接頭，如無異常則可認為傳感器損壞，需及時檢修或者更換。

c.連接線脫落、松動。常需對插接頭及相關聯線束進行檢查，如存在脫落或者松動應加固或者更換。

2.3 電壓故障

BMS系統電壓故障也屬于高頻高發，針對該類問題主要有以下幾點：

a.采集線保險絲故障。針對此類故障，常測量采集線保險絲阻值，如組織超出額定標準，則可認為損壞并及時更換。

b.從板檢測故障。該類故障主要是通過測電壓進行判別，將從板采集電壓與電池電壓比較，如不一致認為是從板問題，應更換從板并讀歷史數據進行分析。

c.電池本身欠壓故障。該類故障主要是通過對電池進行監控電壓與測量電壓對比，偏差大則可認為電池本身異常，需及時更換。

d.采集線端子螺栓松動或與接觸不良。如出現以上情況常會對單體電壓采集不準，需輕搖采集端子確認故障成因。

3 汽車驅動電機典型故障分析及其解決措施

3.1 電機超速故障

a.車輛負載突降導致電機扭矩失效。針對此種情況，重新充電啟動，如果不在發生，則無需處理。

b.驅動電機插接頭低壓信號線松動或脫針。這一點可以通過檢查插頭來解決。

c.相關的控制器異常。如果與之對應的相關的硬件設備異常，立刻進行維修或者更換。

3.2 工作溫度異常

在日常使用中，驅動電機的工作溫度對新能源汽車性能影響至關重要。當溫度傳感器采集的工作溫度高于120 ℃，電機性能下降里程縮短。當工作溫度超過140 ℃，電機立刻停止工作。造成這一故障的原因有以下幾點：

a.電機負載大。負荷大影響轉軸靈活性，從而導致電機大負載運行，溫度上升。因此汽修工應及時松皮帶調靈活性降負荷，確保驅動電機正常溫度工作。

b.運行環境惡劣。長期高溫運行會使電機升溫更快，導致電機損壞。此故障常用鼓風機增加空氣流動，去除多余積灰。

c.電壓異常以及電源斷相。首先，電機在額定電壓范圍（-5%～+10%）內工作，運行功率最精確。高于或者低于這一區間，均會造成電機溫度上升過快。其次，若電機斷相，也會導致工作溫度快升電機組發熱燒毀。此類故障的解決，保證電動機自身的熔斷器正常是第一要義。

3.3 旋轉變壓器異常

旋轉變壓器的問題常表現為驅動異常，或者起動后轉矩異常。對于此類故障，在確保電機及線路正常情況下，用萬用表測量旋轉變壓器電阻值，如果阻值無限大，則旋轉變壓器失靈，應即刻替換。

4 結語

現階段我國重點扶持新能源汽車行業，作為后市場的核心——維護保養與故障檢修，其重要性不斷凸顯。希望通過本文的探討與分析，能將新能源汽車維護保養與典型故障檢修日?；?、規范化、標準化。

參考文獻：

[1]沙頌新能源汽車的常見故障及維修關鍵技術[J]南方農機2020，51（15）：147—148.

[2]樊凱，楊麗杰新能源汽車動力電池故障的診斷與維護分析[J]時代汽車，2023（11）：144-146.

[3]黃月漂新能源汽車的驅動電機常見故障分析[J]時代汽車，2023（15）：156-158.

[4]陳凌云新能源汽車的驅動電機常見故障分析[C]//2022年上海工程技術及新材料論壇論文集，2022：69-70.

[5]王劍新能源汽車的保養與維修實例剖析[J]產業與科技論壇2019，18（16）：232-233.

[6]林楚怡新能源汽車維修保養技術分析[J]專用汽車，2022（9）：75-77.

作者簡介：

張朋濤，男，1986年生，講師，研究方向為汽車運用與維修。