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摘要:首先介紹了包括動力電池、電動機驅動系統及空調系統等新能源汽車維修常見的故障類型,進而結合上述常見故障問題產生原因的維修方法和關鍵維修技術展開探討的基礎上提出了具體的維修與安全管理方案,目的是有效提升維修與安全管理水平。
關鍵詞:新能源汽車;維修與安全管理;方案措施
1引言
近年來,隨著國家節能減排政策實施力度的進一步加大,大眾的環保意識、理念進一步深入人心;加之國家對新能源汽車各項優惠政策的出臺,清潔、無污染的新能源汽車更是受到大眾的青睞;隨著國家對新能源汽車產業的政策扶持以及車輛保有量的大幅飆升,新能源汽車維修產業也進入了發展的“快車道”。由于新能源汽車結構以及維修技術與傳統汽車截然不同,因此提升新能源汽車維修技術與安全管理就成為當務之急。
2新能源汽車分類
新能源汽車相比傳統汽車,二者在傳動系統與動力系統均存在較大的技術差異,是不單純以汽油或柴油為燃料提供動力的汽車產品;包括純電動汽車和混合動力汽車是目前我國制造和銷售兩個主打類型。純電動汽車是通過車載電源為電動機提供行駛動力;混合動力汽車為具備兩種以上驅動形式的汽車產品,現階段其驅動系統主要是以電動機和汽油機組合而成。而基于電池動力技術的新能源汽車在國家政策的扶持下得到了較快的發展。我國2014~2021年新能源汽車整體銷量如圖1所示,整體上呈現一路飆升的趨勢;截至2021年末全國新能源汽車保有量為900萬輛,預計2022年新能源汽車銷量將突破550萬輛大關;與新能源汽車產業的迅猛發展相對應的卻是新能源汽車維修質量與安全管理效率的滯后反差,這對于新能源產業的整體發展將是一個嚴重的阻礙[l]。
3新能源汽車故障分析
3.1電池系統故障
新能源汽車主要是通過電池供電來驅使電動機提供動力完成行駛,這也是新能源汽車不同于普通燃油汽車之處;主要由動力電池箱、動力電池模組、電池管理系統及輔助元器件四個構成部分共同構成了新能源汽車的整個電池系統,而正是基于上述新能源汽車電池系統特殊的電池結構,使得動力電池在現實道路行駛過程中往往會受到來自各種外界因素直接或間接的影響,這也是造成各種車輛故障頻發及潛在安全隱患的主要原因;電池系統人為故障也可分為兩種,一種是在相對惡劣的使用環境時間過長,一種是操作不合理所致;上述這兩種原因引發的故障不僅會縮短電池的使用壽命,同時還會嚴重影響到電池系統性能的發揮;由此而導致的后果就是在長時間超負荷運轉的狀態下電池會出現虧電現象,并且會存在充電時出現不飽和問題,上述問題均會縮短新能源汽車有效的行駛里程;另外,在溫度較高的環境下對新能源汽車電池進行火線圈作業,往往會導致裝置磨損或氧化,由此而潛在著新能源汽車中的電力系統出現漏電或短路事故危險。
3.2電動機驅動系統故障
新能源汽車只有在電動機驅動系統的作用下才能實現理想的行駛水平,在新能源汽車中電動機驅動系統的作用就是實現電能與機械能的轉化。如果在行駛過程中電動機的機械系統與電路系統、磁路系統無法有效配合度,是導致電動機產生故障的主要誘因;如果電動機驅動系統的工作的條件、工作環境發生改變,也是引發驅動系統故障的原因之一。在維修過程中,基于新能源汽車驅動系統故障的診斷最為復雜,維修難度系數也非常大;歸納起來,包括電氣故障和機械故障是比較常見的兩個故障類型;一般而言,機械故障是指軸承和鐵芯等機械部件出現問題;而電氣故障則是繞組和轉子燃組出現或存在的問題。因此,維修人員應在明確電動機故障類型的基礎上方可進行維修。
3.3空調系統故障
基于當前民眾生活質量要求普遍提升的大環境下,大眾在購買汽車時對車輛的軟環境也提出了更高的要求,而新能源汽車空調系統性能優良與否會直接影響到用戶的品牌選擇和購買意愿。但空調系統在車輛行駛使用過程中往往比較容易出現或無法制冷或無法制熱等各類問題,而空調冷媒泄漏或者無法制冷則是比較常見的故障原因;而在炎熱、高溫的夏天或者是低溫、寒冷的冬天駕駛車輛,如果車內空調系統無法進行有效的制冷,對于駕乘人員而言無疑是折磨,同時大眾也會對新能源汽車望而卻步;新能源汽車內存在空調系統制冷或制熱效果不理想,很大一部分原因是由于空調系統密封膠由于長時間沒有更換而出現老化,導致空調系統無法正常的進行制冷或制熱;另外,如果汽車空調系統無法得到正常的保養且長期在惡劣的環境下運行,對于空調系統的正常運行都是非常不利的。
4維修新能源汽車故障的關鍵技術
4.1電池系統故障的診斷與維修技術
針對新能源汽車電池故障的維修,首先應要求維修人員對電池保護板做到規范和正確使用,確保電池板的串數和電壓能夠對電池起到一個良好的保護作用;同時還應對車載鋰電池的使用與存放時間予以詳細地了解,完全了解清楚后才可以選擇正確的放電或充電的方式;其次要按照規范要求做好周期性的電池保養,電池對車輛的安全、穩定運行會直接產生影響,故此維修管理人員應結合電池的使用情況來制定一套周期性的維護方案并逐一落實;另外,對電池性能的定時檢查也是避免產生問題的不二之選;其三如果是維修人員在檢測過程中發現其他故障,可結合自身的維修實踐經驗對故障進行消除,假如無法對車輛故障做到全面消除,則應在第一時間報告維修管理負責人或送至上一級的主管部門做進一步的檢測。
4.2電機驅動故障診斷維修
新能源汽車的安全、穩定行駛會受到電動機驅動系統的直接影響,因此在維修電動機驅動系統故障時必須制訂切實的診斷維修方案并選取切實可行的維修技術,常見的維修診斷主要包括感官診斷和儀表診斷兩種方式,所謂的感官診斷也就是對電動機驅動系統故障通過眼、耳等人體感官進行判別,如果發現電動機存在異常聲響,就應該首先檢查發出異常聲響的部位是不是有火花或者冒煙的狀況,然后“對癥”維修;通常診斷和判別車輛儀表故障則較為簡單也較為精準,這是由于新能源汽車儀表指示可以精準和快速地顯示電動機驅動系統的全部工作狀態,倘若出現儀表指示異常信息,則可以結合儀表指示所顯示的異常內容快速精準地判斷故障的類型并快速制定故障消除方案。
4.3空調系統故障維修
空調系統也是新能源汽車常見和多發的故障之一,設若空調系統發生制冷循環漏氣故障,則應使用測漏儀檢查漏點的具體位置,位置確定后予以修補,在制冷劑充足的情況下切勿過量使用;針對管路或膨脹閥堵塞問題,應立即清除堵塞物,如果管路因為堵塞物的原因而造成運行受阻,則應對整個管路進行更換;如果是壓力泡漏氣則需要更換新的膨脹閥;設若制冷系統中因為抽空不夠或發現在填充過程中進入空氣,則應第一時間停止維修作業并重新進行抽空、加注;如果還存在壓力較大的問題,則需要及時更換儲液罐、壓縮機油、干燥器,以確保整個空調系統能夠保持安全、穩定的運行狀態。
5新能源汽車維修安全管理方案
針對新能源汽車維修而言,強化安全管理勢在必行。相比傳統汽車上的電源是12V或24V的安全電壓,而新能源汽車配備了電壓高達300~700V的直流電。維修人員在如此高的電壓狀態下和可能會受到電擊和電傷傷害。因此應改變傳統的維修作業程序,并從資質和技術標準層面切實做好安全防護預案。
5.1健全從業人員維修資質
新能源汽車維修與傳統汽車最大的不同之處,就在于很多的電氣元件帶有高壓電,而燃油汽車維修無需考慮高壓電的問題,使得很多維修從業者缺乏應有的高壓電知識儲備及實踐操作防護經驗;另外,大部分維修從業人員對各種新型的新能源汽車結構與控制策略大部分維修從業人員缺乏必要的認知和了解,使得相當一部分的維修從業人員不具備從事維修的行業資質。因此,新能源車輛維修從業人員應全部通過國家專業的低壓電工培訓并通過嚴格考試并達標后方可進入維修行業并持證上崗,另外,新能源汽車維修單位還不定期的舉辦現場緊急救援相關知識的系列培訓活動。
5.2做好維修前車輛的安全檢查
與傳統汽車相比,從車輛結構上看,新能源汽車雖然在車輛構成上減少了發動機和變速箱,結構變得更加簡單,但新能源汽車的電路系統相比傳統燃油汽車則要復雜且很多原件均帶有高壓電;因此,維修人員在對新能源汽車故障檢修前應對車輛按照國家規定予以全面和細致的檢查:一是檢查車輛控制器和真空泵是否處于良好的工作狀態,同時還應是在車輛完全熄火的狀態下進行上述檢查工作;二是檢查真空管路是否存在泄露;三是全面檢查內部線路以確保其安全性和穩定性。
5.3嚴格執行維修防護標準要求
新能源車輛維修應有別于傳統車輛的專用車間或者工位,其場地安全防護應制定嚴格的安全管理標準。首先,新能源汽車維修作業應安排獨立的維修工位,應使用醒目的顏色劃定維修工位和維修區域并加以區分,同時還應設置隔離帶并放置高壓警示牌,避免他人進入工作區域;維修車間、工位的采光、照明、環境以及防火設施均應嚴格執行國家相關規定;除了嚴格執行上述安全維修標準要求外,在具體的維修操作上還應切實做好以下事項:維修人員在進行焊接操作時應首先拔掉動力電池插頭并切斷低壓電源,確保整個車輛處于斷電狀態方可進行檢修;二是不得將任何易燃易爆物品存放于維修車間及維修工位所屬區域內;三是基于防止因焊點飛濺而導致火災事故的考慮,因此在檢修前應全面檢查并預先做好車輛全身的各種防護工作。
5.4明確新能源汽車維修技術標準
包括豐田普銳斯、比亞迪唐等新能源汽車均配備了高達600~650V的高壓直流電,如此高的電壓對人體的傷害是致命的。因此,除了要嚴格執行作業規程、規范操作技術標準外,還需要專業的維修防護設備,確保維修人員人身以及車輛、設備安全。進入維修車間前,維修人員應穿戴符合標準的絕緣靴、絕緣手套以及高壓安全防護服,同時檢查上述防護品是否存在破損現象;禁止攜帶金屬筆、手表帶入維修車間;檢修操作前應對車輛整車通電,確認整車絕緣正常后方準許進行操作,檢修過程以及檢修完畢全車通電前還應確保無其他人操作車輛;嚴禁對新能源汽車高壓部件在整車未斷電或正在充電的情況下進行拆裝和維修;同時維修現場必須應同時安排兩名以上并具備專業維修資質的人員同時開展維修工作,其中一人為監護人,監護人在面對觸電事故發生時應立即實施現場救援。
5.5更新維修理念并提升維修技術素養
雖然新能源汽車的制造也借鑒了傳統汽車的很多經驗,但由于二者在結構上的差異,使得新能源汽車在維修層面上,無論是維修理念或者是維修技術的認知上對于維修人員來講都是一個全新的挑戰。因此,新能源汽車維修人員應首先是轉變維修理念,并在實踐中不斷地總結和歸納新的維修經驗、新的維修方法,盡快提升自身的維修技術素質,為我國新能源汽車產業的健康發展提供堅強的維修技術保障。
6結語
隨著我國新能源汽車產業的發展壯大以及新能源汽車保有量的增加,包括電氣系統及動力故障也在逐漸增多,這對新能源維修行業提出了更高的要求和更大的考驗,而現場維修安全管理是提升新能源汽車維修質量和效率的根本基礎和保障,因此,除了要制定周密的安全維修方案并嚴格執行現場防護要求外,還應改進、提升維修設備和技術標準,這也是新能源汽車維修行業健康發展的不二之選。
作者:高蕓 單位:河北省道路運輸事業發展中心