新能源汽车的维修与故障诊断技术研究

孙中涛 张广传

摘要：结合我国当前汽车发展背景来看，能源的需求逐渐扩大，在资源贫乏的条件下，应用新能源成为我国当前汽车行业发展的趋势。而新能源汽车作为未来汽车行业发展的重要道路，在服务中还存在很多的技术问题，尤其是故障诊断技术，不仅关乎汽车的使用寿命，还关系着新能源汽车的服务性能。本文针对新能源汽车维修与故障诊断技术进行分析，结合常见问题为新能源汽车故障诊断与技术研究提出相应策略，降低故障的发生频率，从而推动新能源汽车服务行业未来发展不断进步。

Abstract： In view of the current background of China's automobile development， the demand for energy is gradually expanding. Under the condition of lack of resources， the application of new energy has become the current development trend of China's automobile industry. As new energy vehicles are an important path for the future development of the automotive industry， there are still many technical problems in the service， especially fault diagnosis technology， which is not only related to the service life of the vehicle， but also related to the service performance of the new energy vehicle. This article analyzes new energy vehicle maintenance and fault diagnosis technology， and combines common problems to propose corresponding strategies for new energy vehicle fault diagnosis and technical research to reduce the frequency of failures， so as to promote the continuous development of the new energy vehicle service industry in the future.

关键词：新能源汽车;维修;故障;诊断技术

Key words： new energy vehicles;maintenance;failure;diagnosis technology

中图分类号：U469.7                                    文献标识码：A                                  文章编号：1674-957X（2022）02-0146-03

0  引言

随着我国能源紧张问题逐渐加剧，新能源汽车成为了当下汽车行业未来发展的重要方向。相较于传统能源来讲，新能源无需考虑汽车尾气排放、能源结构等问题，所以应用价值方面极高。新能源汽车的维修与故障诊断技术关乎汽车的稳定运行及使用寿命。通过研究诊断与维修技术，可以在很大程度上缓解故障带来的问题，降低故障频率，从而提升汽车的使用寿命和稳定性，有效推动能源汽车行业不断发展。

1  新能源汽车简述

新能源汽车指的是全部或部分电机驱动汽车，配置大量的电能储存装置的汽车统称为电动汽车，包含了纯电动汽车、混合动力汽车及燃料电池三种类型。

1.1 纯电动汽车

由可充电电池来提供动力能源，主要特点为无污染、噪音小，且结构简便、维修便利，能源的转换率较高，在夜间可利用“谷电”充电，经济性较强。

1.2 混合动力电动汽车

指的是电动能与传统内燃机联合驱动汽车，根据动力耦合方式的不同能够分为串联式混合动力，以及并联式混合动力、混聯式混合动力。优点在于发电机的排量较小，燃油消耗显著降低，在市区中可以实现零排放量。电机与内燃机的联合能够有效提升车辆的动力性，提升驾驶乐趣，具有和传统燃油汽车同样的续驶里程。

1.3 燃料电池电动汽车

借助氢气与空气中的氧在催化剂作用下，经电化学反应而产生电能，来作为主要动力源。主要特点为能量的转化效率较高，最高可达到达60-80%，是内燃机的二到三倍，优势在于零排放，无污染，主要燃料为氢与氧，可从再生能源中获得，不依赖于传统燃料。

2  诊断技术在新能源汽车维修与故障诊断应用的价值

传统汽车服务的维修工作中，系统的维修与故障诊断工作较为简单，相较于新能源汽车来讲，能源的主要来源在于电力、传统燃料、氢与氧，所以系统相对复杂。针对新能源汽车的系统维修与故障诊断来讲主要是对电路的诊断和维护。由于新能源汽车对电路系统的依赖性较大，所以电路情况更加复杂，在出现故障时，通过人力维修难以及时准确、快速的排查问题，严重的影响了工作效率[1]。所以，需要通过更加新颖、有效的技术来帮助检修人员对故障进行检查诊断，并经过专业的维修技术解决问题，从而保障汽车运行的稳定性。其中，在汽车运行过程中，电力元件是维护整体电路的关键部件，常会因为控制系统运行或者操作的不合理出现大量的能源损耗，不仅影响了部件的正常运行，还会影响零部件与整个系统的使用寿命。

在采用诊断技术过程中，如果检修人员能够全面的了解系统装置，具有较强的专业性和实践经验，就可以在不拆卸零部件的情况下完成所有数据的采集和分析，并快速定位故障，从而完成检修工作。因为新能源汽车的结构较为复杂，各系统息息相关，所以不能全面的掌握系统装置情况，再加上维修人员缺乏丰富经验，非常容易发生电路爆炸等风险，造成人员与经济的损失[2]。同时，在诊断期间，可以通过汽车的内部系统负荷情况来判断问题所在，例如ABS指示灯报警，能够通过观察指示灯的具体情况掌握故障代码。想要掌握维修和故障的实际内容，从而加强实践经验的积累，为新能源汽车的运行提供稳定的保障。

3  新能源汽车的常见故障分析

新能源汽车相较于使用传统能源的车型，更加符合当前时代的发展潮流。新能源汽车动力驱动系统的环保价值与使用价值极高，针对故障分析与维修技术的研究，可以有效减少故障的发生率，降低后期维修与维护成本，从而推动汽车行业不断发展。在当前背景下，针对新能源汽车存在的问题进行分析，能够为新能源汽车的发展提供故障诊断与维护的工作方向。结合实际情况来看，新能源汽车的故障除传统故障外，还有电力系统故障，如动力电池、电动机驱动力系统以及空调系统故障等等，通过分析能够充分为维护与故障诊断技术提供优化方向。

3.1 动力电池故障

当前新能源汽车所用能源主要有氢、氧及电能，且能源都属于可再生能源，符合环保、节能的要求。汽车作为我国经济市场发展的重要行业，在能源需求方面巨大。随着汽车能源行业的不断发展，新能源汽车迎来了较大的市场空间，深受用户群体的喜爱。针对纯电动汽车与混合动力汽车来讲，其动力系统和传统车型相较存在很大的差别，主要由电池来提供动力，驱动系统是一个体积不大的锂电池组构成。锂电池组运行期间会释放较大的动能。如果动能与其他的电池组不能构成一体，以及产生功能效率不同等问题，后者电池充电不足或用电过度，就会出现电力供应不足的现象，虽然当时呈现的问题并不大，仅仅通过搁置或简单维修即可缓解，但是如果长期存在这种问题，就会严重缩短电池组的寿命，并且会导致电池出现故障，从而不能为电动汽车提供能源供应。结合实际情况来看，主要表现在故障指示灯电池亮起或高压接触器断开点亮，以及未上高压时就点亮。系统的故障指示灯正常运行时会呈现灯亮、灯闪，故障严重时会呈现灯闪加蜂鸣报警。还有SOC低指示灯亮、灯闪等问题[3]。结合上述问题来看，是新能源汽车的常见问题，如果不能及时进行维修和系统故障诊断，就会影响汽车的顺利运行，从而导致其他零部件出现问题，甚至会影响汽车的使用寿命。

3.2 电动机驱动系统故障

电动机驱动系统属于新能源汽车稳定工作的基础，也是未来新能源发展的重要方向，在实际的工作中，需要承载机械与电能的转换，如果电动机启动系统产生了故障，就会直接影响汽车的正常服务。电池是动力的来源，而电动机驱动系统则作用与将电能转换为动能。电机系统不能独立完成工作，而是连同电机、电路、电磁系统互相配合使汽车驱动。在汽车运行期间，这种故障问题的发生和电路、磁路系统等有着很大的关系。同时，因为环境的差异，故障的状态有千差万别。在不同的环境下，系统故障出现的问题差别较大，并且会明显增加诊断故障的难度。如果故障问题不能及时诊断并解决，就会影响汽车的使用寿命，甚至会扩大问题的影响范围。结合实际情况来看，可以把故障分为机械、电气故障这两类问题。而导致电气故障的问题在于绕组与转子绕组等，让电机启动系统出现短路或接触不良的现象[4]。在问题发生时，要及时进行电机运行的诊断，查探故障所在，并检测相关的系统，例如驱动系统轴承与相关的部件等，从而保证电动机驱动系统运行的稳定性和安全性。

3.3 空调系统故障

空调系统是所有新能源洗车必不可少的系统，也是维护汽车内部环境的关键结构，能够为用户提供舒适的服务与适宜的驾驶条件。但是当前新能源汽车空调系统结构较为复杂，且提供的服务多样，所以导致故障发生时难以准确检测出来。结合实际情况来看，空调系统的故障主要是因为冷媒泄漏以及不制冷或不制热等。不制热主要表现在整车的控制器没有收到制热的请求信号，以及收到制热信号但没有发出批准信号。同时还存在收到制热信号，发出批准信号但是压缩机不工作等。空调制冷功能也同样属于这种问题，而结合实际故障问题来看，制冷存在的问题主要表现在制冷剂的不足、AC开关故障及空调面板接插件接触不良、退针等。同时还有电池电量不足、高压系统故障、PEU高压保险损坏等。其中，最常见问题为冷媒泄漏，而导致冷媒泄漏、制冷压力异常，冷媒泄漏的关键问题在于密封胶长期服务出现老化状态，从而影响冷媒的密封，而制冷剂的压力异常的问题大部分来源于零件损坏。同时，汽车的空调环境相对来讲较为恶劣，所以需要定期的開展故障排查，如果不能及时检修，就会导致空调系统的硬件损坏，从而影响整体系统的使用寿命。

4  新能源汽车的维护与故障诊断技术

结合如上几点来看，常见故障为动力电池、电动机驱动等故障，在进行维护和诊断期间，需要采取针对性的措施，并依据具体情况及检修人员的工作经验等进行维修和诊断，提升检修的准确性，从而保证新能源汽车运行系统的使用寿命及稳定，推动新能源汽车技术不断进步[5]。

4.1 动力电池的维修与故障诊断技术

动力电池是由能源汽车专用电池组构成的，常见问题是电池的电量不足及用电过量等等。想要达到有效的维修和诊断，就要在日常中注意电池状态，避免电池长期处于放电的状态。电池处于亏电的状态，容易导致电池出现硫酸盐化，从而影响电池极板对硫酸铝结晶的吸附，堵塞离子通道，不仅不能正常为汽车提供电能，长期处于这种问题情况下，还会降低电池容量，从而影响电池的正常应用及能源供应量。所以，需要在日常维护中注重不需要电池供能的情况下处于闲置状态，定期进行充电，从而保证电池的正常使用。在针对电池的故障诊断中，一般会通过故障指示灯、SOC低指示灯等加以判断，而引发这一问题的原因在于电组电量低、单体电池数据采集不及时。针对这种问题，可以结合显示屏来查看单体电池、电组的问题，并用诊断仪来读取故障码，从而保证正常运行。

同时，还要注重定期检查电池状态，为了确保电池的工作质量，专业维护人员要及时进行电池检查，根据万用表等设备的检测数据，来判断电池、电流和电压的参数，然后根据参数来悉知电池的运行状态。如果参数存在异常问题，就要及时进行更换与维修，保证电池的可靠性及正常运行，避免影响汽车的正常运行。在实际工作中，如果出现无法诊断的问题或问题较为复杂，可以先将电池充满，然后联系厂商进行解决。并且，还要加强控制器的诊断和维修，控制器是电池与汽车的枢纽，在检查期间应当处于断电的状态，避免出现风险隐患。并且，因为控制器结构较为复杂，所以要开展深度检查，避免出现异常。一般情况下，会按照实际情况来制定维修的周期，如三个月一次的维护检修，从而确认控制器运行状态的正常。在维修工作中，不能擅自调整接触器接线，在维修时还要注意对表面积灰与废物的清除。在进行控制器冲洗中，需要选择纯净水进行冲洗，并用高壓气体及刷子完成除灰。

4.2 驱动系统故障维修与诊断

驱动系统的常见故障中包含了电机系统过热指示灯亮，以及系统故障与驱动机故障灯亮等。出现故障后会表现出能源汽车的行驶功率受限，以及无法正常行驶等。主要原因在于电机驱动的温度过高、过热，以及传感器的检查功能失效，还有电机超速、母线过压或欠压等。在具体诊断和检修中，可以通过检查冷却液是否缺少，在排查后故障没有及时的消除，就要结合故障数据来分析具体的原因，如果属于动力电机系统故障，可以联系厂商解决w。

同时，具体情况还有高压线绝缘的击穿，这种问题不仅会导致漏电与短路现象，还会影响汽车的正常运行，从而降低系统寿命。在进行诊断维修时，可以采取感官法、仪表法等。感官法需要经过维修人员的实际观察，来判断新能源汽车电路是否出现了冒烟、火花、异响等现象，然后结合工作人员的经验、具体情况、系统原理来判断故障发生点，推断故障因素，排除故障内容。应用仪表法，需要通过观测能源汽车来配合仪表，然后结合故障发生的信息来进行诊断。

并且，在诊断过程中不仅要加强故障的判定，还要定期对轴承与铁芯等工作状态检查，结合具体需求添加润滑油，如果发现轴承出现磨损，可以采取定期更换的措施。针对发动机不能启动等问题，要优先观察电源的状态，从而判断启动装置导线是否出现松动等问题。然后结合工作人员的经验与控制原理、万用表等措施来判断电池的状态，维护构件的正常运行，确保驱动发挥价值，保证汽车运行的稳定性。

4.3 空调故障的维修与诊断

空调系统是为用户提供舒适服务的关键来源，主要问题分为冷暖风。在诊断过程中，优先检查故障灯是否亮灯，判断高压系统是否存在故障。并查看SOC的数值有无处于30%以下，空调控制器插件线能否正常连接、冷凝风机运行情况等。导致故障出现的原因主要在于压缩机损坏、控制器损坏等多种问题。在检修的过程中，要配合工作人员的经验、具体情况进行系统的一一检查，从而根据不同的情况采取相应技术措施。例如，针对冷媒泄漏问题，可以充分的排查冷媒管道，并判断是否存在密封胶带的老化与破损问题。如果存在老化的现象，要及时进行更换。在完成此项步骤后，填充一定的冷冻机油，然后抽空并添加制冷剂。为了提升故障诊断与维修的效果，应当配合使用传感器，充分应用传感器来保证故障与维修结果，从而了解汽车的运行状态，避免出现故障几率提高，提升新能源汽车的服务效率和质量。

同时，结合新能源汽车中的纯电动汽车及混合动力汽车的充电情况来看，主要有快充与慢充两种。针对快充系统汽车，可能会出现系统信号失联的问题，在故障的维修与处置工作中，要首先针对快充桩、口的接触来判断连接状态，从而来了解PE和车身是否正常连接，以及PE与CCI能否符合标准要求。在正常后，可以唤醒充电器信号，然后检查信号的连接是否正常。在新能源汽车的具体服务中，出现电源、线路、润滑油、轴承等问题的几率是较高的，为了避免出现此类问题，维修人员要充分开展车辆结构的检查，掌握车辆的隐患情况，尽早做出处置措施，并检查全面的组件。确保相关组件正常后，能够充分提升空调服务的质量与效率，推动新能源汽车行业不断进步。

5  提升新能源汽车诊断技术与维修水平的策略

5.1 维修厂与车企合作

维修厂是确保新能源汽车业经营稳定的关键环节，针对车企来讲，要加强与维修厂的合作，通过学习来提升人员的专业技术。维修人员的专业水平是满足新能源汽车诊断技术和维修水平的关键。经过车企和维修厂的合作，可以了解系统变化与结构、优势等。让人员在学习中意识到自身的不足，提升学习的积极性，从而充分满足新能源汽车的发展需求。在具体工作中，可以针对维修工作制定具体的周期，如按照一年或半年时间来学习交流，为新能源汽车的稳健发展提供必备条件。

5.2 做好维修前的准备

新能源汽车维修技术作为当下一种较为新颖的技术，在具体工作中牵涉到多项内容，综合性较强，且对人员的工作水平与技术要求较高。具体的准备工作包含了电池的检查、线路检查以及电机系统的运行检测等。可以通过感官检测、设备检测等方式来判断故障所在，从而提供更加准确的诊断信息，满足诊断技术与维修水平的需求，推动新能源汽车行业不断进步发展。

5.3 优化能源消耗结构

目前我国的石油储量仅占据世界的2-3%，从1993年起我国成为了石油进口国家。当前交通运输占据石油消耗的一般。由于新能源汽车具有能源来源多的优势，所以各种可再生能源可以转化为电能或者氢能来有效利用。同时，借助电网对电动汽车充电，可以增加电力在交通能源领域中的应用，减少发展建设对石油资源的依赖，从而优化能源消耗结构。

6  结束语

传统汽车行业所用能源多是不可再生自然资源，新能源相较于传统能源来讲具有较高的环保节能价值。但是结合新能源汽车的特点来看，因为电能是主要的能源来源，所以汽车的系统会牵涉到电池、驱动系统以及空调等多个结构，在具体的诊断和维修工作中，维修人员要充分结合实际情况来采取相应的措施，降低故障的发生几率，并通过加强自身学习、维修厂与车企合作的方式，提升人员维修技术水平，为新能源汽车的发展提供最佳保障。

参考文献：

[1]刘成，王元，曾凡柏.新能源汽车的维修及故障诊断技术[J].技术与市场，2019，26（5）：1.

[2]赵苗苗，张明鑫，刘静.基于微信小程序的新能源客车故障诊断服务手册设计[J].汽车电器，2020（4）：3.

[3]刘奕贯.比亚迪E5新能源汽车故障诊断策略研究[J].内燃机与配件，2021（5）：2.

[4]张俊红.新能源汽车常见故障诊断及维修技术分析[J].南方农机，2020，51（18）：2.

[5]梁涛.新能源汽车常见故障诊断及维修技术分析[J].科技经济导刊，2020，28（6）：92.

[6]江鲁安.新能源汽车维修与故障诊断技术探究[J].内燃机与配件，2020（22）：2.