陈友鹏
(广州南洋理工职业学院 智能工程学院，广州 510900)
0 引言
随着全球汽车行业的快速发展，传统汽车带来的环境污染问题越来越明显，如全球变暖、雾霾天气等，在我国一线城市尤为显着。传统汽车尾气中含有的氮氧化合物等不仅会对生态环境造成一定破坏，还会对人体健康构成一定威胁，随着民众对汽车的需求不断提升，汽车大量生产也必将消耗大量的汽油、柴油等不可再生资源，直接影响我国工业的可持续发展[1]。
新能源汽车的广泛推行能够从根源上解决汽车造成的环境污染问题，但是新能源汽车出现了许多与传统汽车有较大差别的故障类型，对新能源汽车常见故障问题进行总结，并对维修关键技术进行研究，最后对如何提升新能源汽车维修服务质量进行讨论。
本研究对目前新能源汽车发展中存在的主要问题进行系统分析，提出新能源汽车在日常使用中常见的故障及相应的解决方法，并提出我国未来新能源汽车的主要发展方向。研究结果对于提高我国新能源汽车的安全性与可靠性具有重要意义。
1 新能源汽车常见故障
1.1 电控系统故障
新能源汽车的电控系统主要包括ECU电控单元系统、传感器部分及驱动装置。新能源汽车的电子控制单元ECU系统主要结构如图1所示，包括整车控制部分、电池管理系统、电机控制等，利用控制算法对各个部分进行连接与信息通信(表1)，由于结构复杂，传统的布线通信方式会导致通信效率及通信质量降低，对新能源汽车整体可靠性产生了一定的安全隐患，提高了新能源汽车的故障发生率。
表1 新能源汽车的通信方式分类
图1 新能源汽车的电子控制结构图
新能源汽车区别于传统汽车原理，采用电机和控制系统作为新能源汽车系统的核心部分，由于新能源汽车研究时间相对较短，在电控系统方面的研究不够完善，导致当前用户的用车体验较差，甚至出现各种故障，威胁着用户的生命财产安全。
1.2 电池系统故障
新能源汽车从汽车动力源进行创新改变，采用动力电池作为汽车行驶与运行的核心动力，采用清洁能源为动力电池充能，有效减少了化石燃料的消耗，降低了汽车尾气的排放，实现低碳环保出行，这也成为新能源汽车与传统汽车竞争的优势所在。新能源汽车电池系统的质量安全与性能影响着汽车的正常运转，电池在为新能源汽车提供动力源的同时，通过高效率运转来转换能量，电池也出现了诸多需要解决的问题。电池故障问题主要有以下几点：1)新能源汽车在长时间行驶过程中电池持续放电，电池电量损耗过多会对电池产生一定程度的损耗，减少电池使用寿命；2)新能源电池在充放电过程中容易过充或过放，都会损害电池；3)新能源的电气控制系统采用新科技的精密配件，一经损坏，会产生很高的维修成本；4)电池作为新能源汽车动力源，容易产生高温，过热的电池会发生短路或电液泄露问题等，在气温较低时，电池过冷会发生电池容量减少，工作转换效率降低等问题[2]。由于新能源汽车发展时间较短，在动力电池的研究领域不够完善，新能源电池在日常运行过程中，尚未能解决长时间工作续航问题。另外，新能源电池在运行过程中对电池的剩余寿命检测不准确，对电池的荷电状态估计不准确，导致对新能源汽车电池寿命及状态不能准确掌握，产生错误估计，在行驶过程中发生故障率较高。
1.3 新能源汽车电动机故障
电动机作为新能源汽车驱动重要部件构成，一旦出现故障问题会直接影响汽车的行驶运行。电动机长期运转过程中，高负荷运转产生大量热量，引起电动机内部的轴承、内部结构等产生物理形态的变化，影响电动机的正常运行。电动机的超负荷运转会导致换向器烧坏产生大量火花，容易引起火灾；内部转子轴承在运行过程中损坏会导致电动机出现响动，电动机检测不准确、不及时，无法及时排查出电动机潜在隐患，无法有效实施维护维修工作，导致电动机发生故障概率较高，造成较多的维修成本。
1.4 新能源汽车空调故障问题
空调作为汽车内部环境调节关键部件，在夏季、冬季对新能源汽车内部温度进行调节，是现代汽车必备系统，在夏季和冬季两个季节空调高频率运行，对电动机及空调负荷较高，容易出现故障。常见故障如下：1)空调制冷液效果差，空调损坏及内部制冷液泄露都会影响汽车的空调体验效果；2)新能源汽车动力源主要依靠电池系统，采用电能为汽车及空调系统提供能源，供电系统一旦出现故障会影响空调等电气系统的正常运行；3)当供电系统老化或电能储备容量不足时，空调系统也可能无法制冷或制热。
1.5 报警系统故障
汽车的不断增加对我国的交通造成一定的压力，交通事故发生率也在不断提升。据统计，由于汽车报警系统故障导致的车辆故障占总故障的30%以上，由于报警装置的实时性及灵敏程度较低，造成汽车故障率升高。
2 新能源汽车维修关键技术
2.1 电池技术
电池作为新能源汽车的核心部件，为新能源汽车动力系统及内部系统提供能源，电池技术的创新格外重要[3]。电池故障主要需要从以下几方面解决：1)对电池的储存能力、输出能力、剩余寿命及供电线路等问题进行故障原因分析，并针对电池的剩余寿命预测技术及电池荷电状态估计等技术进行创新与应用，对电池状态进行有效检测与防控，防止电池系统出现故障，对因为日常频繁使用出现的电池故障及时进行日常维护工作，保证电池的正常工作能力；2)在对新能源汽车进行检测维修时，需要注意电池能量管控，提高维修效率与质量；3)对于新能源电池的维修与防护工作是长久持续的任务，需要定期对电池系统进行检测维修，针对电池情况对新能源汽车运行性能进行预测分析和评估。并对电池系统故障时间进行预测，实行预测性维护，减少维护成本。针对电池的输出功率进行创新研究，防止因电池供电系统引起新能源汽车的连锁故障发生。
2.2 驱动系统技术
新能源汽车结合众多先进技术，比传统汽车更为复杂，并且结构复杂、线路众多的精密器件较多，出现问题时会连带出现许多相关部件的故障。现阶段，新能源汽车主要采用驱动系统控制技术进行检测，并针对检测数据进行整合分析，寻找汽车故障的真正原因，提高新能源汽车的检测维修效率与质量。
2.3 高压电容放电技术
新能源汽车出现故障问题需要首先确定故障位置，对故障原因进行分析，再进行相应的维修工作。电气系统作为汽车能源动力系统，也是最容易出现故障问题的位置，在汽车启动时起需要长久、持续性供电，对电气系统的负荷很大。因此采用高压电容放电技术对电气系统的电源供应问题进行调节。确保电池电源处于关闭状态，并对电池接口处进行密封处理，采用绝缘性质的放电技术。同时，对电池关闭后的剩余电量进行详细检测，以防存有剩余电量，对检测工作造成困扰，采用高压电容放电技术进行放电，在确保电量放空后进行新能源汽车的检测与维修工作。
2.4 电子诊断技术
新能源汽车的故障复杂，采用电子智能诊断技术对新能源汽车故障进行汇总和分析。在汽车内部各部件中存在着相互关联的关系，当某个部件出现故障时，需要对相关联的其他部件进行故障分析，分析其出现故障的可能性，结合故障分析结果，根据汽车内部构造进行维修，避免反复维修。采用电子诊断技术能够对新能源汽车故障问题进行有效汇总，并对新能源汽车内部构造设计进行优化反馈，达到提高维修效果的目的。
2.5 通信协议技术
将CAN总线通信技术应用于新能源汽车中，实现新能源汽车的实时通信，采用并行通信的方式，对全局实现多点信息传输，建立完善的故障处理与检测机制，保障信息传输的可靠性，当一个节点发生通信故障时，不影响其他部分的正常使用，并且具有较强的抗干扰性，通信距离可以长达10 km左右，主要结构如图2所示。
图2 CAN总线通信结构示意图
3 新能源汽车维修技术改善途径
相对于新能源汽车制造技术来说，新能源汽车的维修技术研究相对滞后，导致新能源汽车维修人员在面对汽车故障时，无法对汽车故障进行排查和定义，没有合适的问题解决方式。这就要求维修人员需要加强对新能源汽车理念及新技术的学习，了解和学习新能源汽车维修工作，提高维修技术，做好维修工作。另外需要加强对其他先进技术的学习，结合新能源汽车构造原理，创新研究适合新能源汽车的新维修技术。提高维修人员专业技能素养，创新研究维修技术，为用户提供高质量汽车维修服务。
4 结论
新能源汽车在运行过程中，在电池系统、电控系统、电传动系统及内部空调系统等位置会出现故障。一旦出现问题，会影响汽车的正常运行及体验，为此需要结合电池技术、高压电容放电技术等完成新能源汽车的维修工作。
