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新能源汽车驱动电机维护保养及其故障维修分析

2023-06-11盛昱彰

时代汽车 2023年10期
关键词:故障维修维护保养新能源汽车

盛昱彰

摘 要:随着人们环保意識越来越强,新能源汽车行业得到了政府的大力支持,政府颁布了很多新的政策,很多企业都在积极参与新能源汽车的研制和开发。驱动电机是新能源汽车三大关键部件之一,随着新能源汽车销售的持续增长,其维修保养的需求量也随之增长。文章从驱动电机的工作原理、结构以及发展入手,对新能源汽车的驱动电机的维护保养和故障维修进行简要分析。

关键词:新能源汽车 驱动电机 维护保养 故障维修

最近几年,随着科技的不断发展,新能源汽车相关技术也得到了突破。在新能源汽车的发展过程中,驱动电机是制约新能源汽车发展的一个重要因素。对工业用电机与新能源汽车电机进行了比较,发现二者之间的特定需求有较大的差别。在新能源汽车中,为了保证电机的动力性能达到相关指标,通常选用体积小、性能好的驱动电机,同时还要考虑电机的防水、防尘性能。

1 新型汽车驱动电机概述

为了达到可持续发展的目的,在目前的社会和经济发展情况下,我国作出了大量的工作。近些年,随着现代化产业的不断发展,人民的生存水平明显提高,机动车仍在不断地走进人民的生活,机动车的数量也在不断地增加,这种趋势证明了汽车产业的繁荣,不仅为人民的生活提供了极大的方便,也为整个汽车产业的发展注入了新的生机。由于传统的工业用非更新的能源,在车辆行驶时会产生大量的非再生能源,而产生的废气会造成空气的污染,对人类的生存和环境造成极大的威胁[1]。面对这种发展态势,新能源汽车的发展迅速,国家也十分重视新能源汽车的发展,并在新能源汽车的研究与普及方面作出了不懈的努力。新能源汽车是新一代新能源汽车的典型,它是决定其发展的关键因素,其工作品质和性能将对其整体的表现产生重要的作用。通过比较传统轿车与新型轿车的驱动电机,发现其对驱动电机的需求较大,在重量、体积、效率等方面也有较大的要求。文章就新能源汽车的维护保养与故障维修问题进行了探讨,希望能够为推动新能源汽车的发展作出有益的贡献。

2 新能源汽车驱动电机的日常维护与保养

在新能源汽车的使用中,对其进行合理、高效的维修和保养,对于保证车辆的性能和品质具有重要意义。新能源汽车的维修工作,一般分为两个阶段,实行轮换开展的方式,在这个阶段,维修驱动电机是必不可少的。由于各种因素的影响,如在较差的条件下驾驶,必须加大定期的检修,并进行有针对性的检测,以保证其工作性能和品质达到相关标准。对于驱动电机的例行维修,通常采用下列方法:

2.1 关于维修和保养

清洁、检查和紧固是新能源汽车的基本保养环节,日常保养也包括了对驱动电机的定期维护。对电机进行例行维修,首先要清洗电机的外表,将其外表杂质和灰尘彻底清除,然后检查电机本体和附属部件的松动情况,并对其进行强化,同时对电机进行彻底的检查,比如:检查表面有没有腐蚀,还有冷却系统。

2.2 有关常规维修与保养的问题

除了对驱动电机进行例行保养之外,还要进行例行的维修,其内容是:将汽车抬起后,观察其外表有无异样,例如有无碰撞或损坏;然后通过对电机的绝缘特性进行测试,并对电机的内部故障进行分析;还要对驱动电机的冷却循环进行彻底的检测,以确定是否有冷却能力;最终,采用擦洗或高压水枪对电机表面进行彻底的清洗。

2.3 高效能电池的应用

新能源汽车的能源来源于电池,因此,电池是其关键所在,也是限制其发展的关键[2]。纯新能源汽车的电池高比能,效率高,寿命也更长。但是,现有的电池容量密度小、电池箱重量大、成本高、持续使用寿命少、重复利用的次数少。经过三个时代的发展,纯电汽车的电池已经有了重大的进展。第一个型号为铅酸电池。因其高比能,低成本以及高效率的特点,使得其成为一种新型的新能源汽车的大型电池。第二个电池是碱性电池,主要由氢化镍电池、钠硫电池、锂离子电池、锌空气电池等组成。所以,碱性电池大大提高了新能源汽车的功率和使用寿命,但是,它的价格比铅电池要高。如果能减少原材料的价格,那么在未来的一段时间内,碱性电池的应用可以获得长期的发展。但是,当前的核心问题是减少电池的成本,提高可靠性、一致性和寿命。第三个版本是以燃料为基础的。在能量转换效率、比能和比功率方面,燃料电池要优于铅、碱两种,而且能实现能量转换的控制,是一种理想的汽车电池。

2.4 电池组控制系统的性能优化

电池的性能直接影响汽车的加速性能、行驶里程以及刹车能量的恢复。电池的使用寿命与费用都会对汽车的经济性和稳定性产生重要的作用,因此需要对各种因素进行最优设计。纯新能源汽车的电池在使用过程中会产生很多热量,这种热量会直接导致电化学体系的运转,从而影响电池的寿命、续航时间、电量等问题,从而导致电池的寿命和安全性受到一定程度的限制。所以,要提高电池的工作效率,提高其工作寿命,必须把电池组的发热控制在一个合理的范围之内。降低不均衡的热量积累,防止各组件的不协调,避免电力的永久性损耗,并消除了潜在的危险。因为电池板不但不能透气、防水、防尘、绝缘,而且还要调整气流的流动,所以它的冷却和通风是整个新能源汽车的一个主要课题。

2.5 改进汽车的整体质量

由于新能源汽车及核心零件的不断完善,因此,新能源汽车正在向着整车的最佳化控制发展。近年来,很多纯新能源汽车都采用了一种完整的车辆控制装置,从而使整个车辆的控制机制更加完备,能够对整个车辆进行全方位的监控。该控制器是全新能源汽车的核心部件。该系统对车辆的正常驾驶性能、安全性能、可再生能源反馈性能、网络管理性能、故障诊断处理能力以及车辆状态监测能力等具有重要意义。在常规燃料燃烧的车辆中,引擎控制系统可以让引擎在任何环境下都能降低尾气的排放量,具有很高的燃料利用率和很好的驾驶体验。同时,还要求完善的汽车管理体系,以提高运行速度,并使其达到最佳的使用效率。

3 新能源汽车驱动电机的常见故障与维修

纵观新能源汽车的主要故障形式,電机和机械故障属于两大类。从这两个方面的分析可以看出,机器的故障处理是比较简单的,可以根据机器部件的缺陷,进行维修和替换。造成电机失效的因素有很多,很难判断是什么引起的。下文针对目前新能源汽车常见的电气故障进行了剖析,并针对相应的维修方法进行了探讨。

3.1 电机的过载问题

在新能源汽车的驱动电机运行中,如果在这个过程中发生了超速现象,通常会受到如下因素的影响:第一,车辆负荷突然下降,导致扭矩控制失效,发生这种情况时,应采用重新上电的方法;第二,检查是不是低压信号线插座的问题,由于插头的松脱引起的故障,可以用这种检查方法来解决;第三,对控制系统等进行检查,如果与之相关的硬件和装置发生问题,应立即更换。

3.2 运行温度不正常

如果在实际操作过程中,电机的工作温度远远高于设定值,如果温度高于120℃,电机的运行能力就会下降;如果超过140℃,电机就会停止工作。通常,在电机超负荷运转时,这种失效是由电机引起的[3]。为了解决这种问题,必须采用新的方法进行电机的改造。

3.3 关于旋转变压器失灵

如果电机有起动故障,或是在正常起动后有扭矩问题,就能判定有故障。当检查有无这种情况时,可以根据保持电机本体及附属线路的良好状态,通过使用万用表进行转换变压器的检查。如果经过测试,所得到的电阻值为无限大,说明转动变压器有问题,应立即进行替换。如果测试结果显示为标准,则应采用替换主控板的方法。

3.4 驱动电机的缺相问题

如果电机发生了缺相问题,那么在特定的工作中,驱动电机会有断续运转,有时还会产生颤动、噪声等问题,这种问题是励磁故障问题。这种故障通常是由于电机内部某个霍尔元件损坏所致。本质上,霍尔元件是一种磁体控制传感器,可以通过感应到的磁场变化来探测,根据测量到的电磁信号,将这些信号传输到控制器上,以保证三相输出的稳定。如果这些霍尔元件有问题,就会引起电机的缺相故障。遇到这种情况,首先要检查出霍尔元件中的哪个有问题,然后把霍尔元件替换掉。

3.5 锂电池的问题

现在的新能源汽车,大部分都是用的锂电池,不过目前还没有一个统一的标准。所以,许多新能源汽车都不具备标准的性能,并且存在着比较多的充电和放电等问题。新能源汽车用的锂电池要求循环速度快、功率大。另外,在新能源汽车上,要有充足的电量才能让新能源汽车行驶[4]。现在,大部分的新能源汽车都需要用电力容积较大的锂电池。因而,两者之间的性能不能完全一致,存在着很大的差别,从而更易造成故障。在新能源汽车中,最普遍的问题就是锂电池故障。

3.6 高压电系统的故障

现在,为新能源汽车供电的组件是电池和电机。要保证新能源汽车的安全,就需要对其进行严格的电压调节,以保证其工作稳定。用在新能源汽车上,这种电池能提供几百伏特的电压。汽车内部的高压线路一旦出现问题,将会对乘客的生命造成威胁。高压线路的故障形式主要有绝缘问题、短路问题和泄漏问题。如何正确地解决各种技术难题是当前亟待解决的一个重大课题。

4 应用现代技术对新能源汽车辆的驱动电机进行故障分析

4.1 实现对驱动电机的维护与保养的信息化

把信息化应用于新能源汽车的维修和保养中,可以使现代信息技术在新能源汽车的应用中得到充分体现。因此,检修单位要加强信息化建设,重视技术人才的选聘,大力推广和研究开发新的驱动电机维护技术,确保维护和运行的成效,同时要有选择性地学习和借鉴国外先进维护技术及管理模式,针对当前常见的故障类型、特点等,形成健全的维护保养体系,完善相应的信息平台构建,从而有效发挥信息化在其中的价值。

4.2 提高新能源汽车维护的信息化管理水平

新能源汽车有着巨大的发展空间,在发展过程中,需要对新能源汽车的维修与保养工作进行优化,充分利用信息技术及故障维修技术的专业人才,健全和完善信息技术服务平台的构建,为切实保障新能源汽车驱动电机维护保养效果奠定基础,在其中切实凸显先进技术的价值。鉴于维护与保养工作的重要性,在挑选技术人才时,必须对相关员工的综合素质和专业水平进行考核。

4.3 电池的故障维修

在锂电池中,必须在内部的电池上安装防护罩。在选用防护面板时,应按不同的电压选用防护面板,并对电池进行有效的防护。电池充电和放电的方式也各有差异,需要根据存储的时间来确定[5]。在新能源汽车运行的两个多月里,电池必须在充电之前充分释放。如存放时间长达5个多月,则须有一次充电和放电周期以保证其使用年限。同时,电池也是发生最多的问题。所以,维护电池非常重要。就电池维护而言,因为其重要和特殊,所以在检修时必须进行完整、细致的检测。为了保证检验者的人身安全,在进行检验之前必须先切断电池。对电池的检测循环进行严格的管理。在检测时,不能更改控制装置的线路,以免发生故障。

4.4 高压电系统的维修

在新能源汽车中,高压故障将严重地损害车辆的正常工作。为此,对车辆的安全性能应进行全面的研究,从产品的研制和制造过程中对其进行全面的监控是非常有意义的。在制造过程中,车辆的各项性能指标要严格按照国家的法规来进行。为了确保车辆在使用过程中的安全性,必须对其进行测试。由于新能源汽车在使用中的环境较为复杂,且事故的概率具有一定的随机性,因此必须进一步深入地开展调查,并及时地找到并处理潜在的问题,从而为新能源汽车的安全性提出切实的保障。

5 结束语

随着我国经济和社会的发展,可持续发展仍是各个产业的焦点。随着不可再生资源日益匮乏,新能源技术和设备应运而生。在这样的大环境下,新能源汽车发展迅速,但在其发展过程中遇到了许多限制因素,比如新能源汽车驱动电机的稳定问题。因此,在新能源汽车发展过程中,需要对其进行合理、有效的维护与保养,以保证其良好的运行状态,促进新能源汽车的可持续发展。

参考文献:

[1]戴茂轩. 浅议新能源汽车驱动电机维护保养与故障维修[J]. 时代汽车,2022(01):176-177.

[2]张玉龙,陈宁,朱品昌. 刍议新能源汽车驱动电机维护保养与故障维修准则[J]. 大众标准化,2019(06):43-46.

[3]闫云敬,杨永贵,覃振杰. 电动汽车驱动电机控制系统故障维修[J]. 汽车实用技术,2021,46(02):161-163.

[4]刘丹. 新能源汽车故障维修方法与关键技术研究[J]. 内燃机与配件,2020(24):162-163.

[5]黄鹏飞,王浦舟,邓方,徐晓宇. 新能源汽车的故障问题与维修关键技术探析[J]. 时代汽车,2020(23):86-87.

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