基于新能源汽车电机驱动系统故障处理方式探讨

来源 :内燃机与配件 | 被引量 : 0次 | 上传用户:Tzl19801110tzl
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  摘要:在新能源汽车中,电机驱动系统是重要组成部分,也是车辆的关键动力基础,电机驱动系统也是车辆故障中比较常见的问题,处理好电机驱动系统故障,才可以确保新能源汽车电机驱动功能的有效发挥,保证车辆的安全有效行驶。本文介绍了新能源汽车电机驱动系统的基本概况,分析新能源汽车中,电机驱动系统的常见故障和原因,并探究新能源汽车电机驱动系统故障处理对策。
  关键词:新能源汽车;电机驱动系统;故障处理
   中图分类号:U472                                      文献标识码:A                                文章编号:1674-957X(2021)11-0169-02
  1  新能源汽车电机驱动系统概述
  在以往的内燃机使用中,可以确保转矩中的转速限制在特定区间内,所以,传统内燃机汽车的车身体积大,相应的变速机构也比较负责。而在新能源电动汽车中,可以满足一定范围内的转矩产生,在电动汽车行驶中,可以避免换挡变速,整体操作更加便捷,且产生的噪音也比较小。
  相对于混合动力的汽车,纯电动汽车依靠电能提供动力支持,车辆的电控系统能够在一定程度上降低汽车内部机械的传动效果,整体结构更加简单,还可以降低机械部件摩擦导致的能量损害,节约车辆空间,缩小车身体积。电动驱动控制系统在新能源汽车中属于执行结构,驱动电机和控制系统作为车辆的核心部分,对于车辆的使用性能具有直接影响。
  在电动汽车中,不同类型的汽车电动机驱动车轮行驶中,相应电动机选择至关重要,在具体的研发中也需要满足相关性能需要,应该是经久耐用,成本低、效益好的驱动方式。在新能源汽车中,驱动电机系统至关重要,电机驱动控制属于新能源汽车车辆行驶中的执行结构,相应驱动特性直接影响车辆行驶性能,属于车辆的核心组成部分。电动汽车的驱动系统包含了电动机驱动系统和机械传动机构,这其中,电机驱动系统中主要的组成部分包含电动机、控制器、功率转换器、检测传感器、电源等部分。
  就电动机的主要功能来看,包含电动和发电两种。根据电动机类型来分,可以分为直流、交流、开关磁阻等。而功率转换器也可以根据相应的电机类型来配备,包含DC/DC功率转换器,DC/AC功率转换器等,这些转换器的使用目的是为了结合电动机驱动电流特点,对蓄电池中的直流电进行转换,使其变成相应等级的直流或者是交流电源。
  在新能源汽车中,电机借助电磁感应原理来维持电磁机械的运转,可以实现电能向机械能的转换。在具体使用中,从电系统中吸收电功率。为机械系统输出相应功率。电机在实际使用中,相应的构造以及成本也有一定差异,电机控制系统主要发挥对于电机运行状态的调整作用,可以满足整车不同运行需要,对于不同类型电机,对应的控制原理和差异也是必然存在的。
  2  新能源汽车电机驱动系统故障类型
  就目前新能源汽车的电机驱动系统的主要故障类型来划分,可以分为四个不同等级:第一等级是致命故障。这类故障发生会危及行车和人身安全,还可能对周围环境产生破坏,造成车辆故障时无法正常运行,也可能导致部分零部件报废。第二等级是严重故障。这类故障会影响行车安全,导致整车以及相关零部件的损坏,严重情况下还会导致车辆不能正常行驶,但是还可以勉强移动到安全的路边,等待救援。这类故障发生会导致车辆性能出现一些退化。第三等级是一般故障。这类故障不会造成行车安全的影响,一般不会是车辆的主要零部件出现故障,只是一些次要零部件故障。这种故障发生后,还可以将车辆小心驾驶到停车点,可以通过随车工具在短时间内进行排除。第四等级是轻微故障。这类故障一般不会影响正常车辆行驶,也不需要进行零部件更换,可以使用随车工具来解决。
  3  新能源汽车电机驱动系统故障原因和解决方案
  3.1 致命故障
  在新能源汽车中,电机驱动系统的致命故障还比较多。第一,电机定子绕组。一种情况是定子绕组出现烧损情况。这种情况对于车辆安全会产生较大的影响,是电机绕组之间因为短路导致的,或者是電机在运行中温度过高,导致烧损,解决这一问题,需要及时更换电机。另一种情况是定子绕组击穿。主要是电机绕组绝缘击穿,会导致对电机外壳短路以及绕组匝间短路问题,这种情况也需要及时更换电机。第二,位置传感器失效。这种故障发生,会导致电机驱动系统无法正常的产生电机转速和位置信号,会影响驱动电机系统的正常运行。第三,接线板故障。接线板出现烧损或者是击穿,会导致电机和控制器之间的连接失效,或者是导致控制器输出线之间出现短路问题,需要及时进行接线板的更换。第四,电机轴承故障。电机轴承出现烧损、碎裂问题,也会带来较大影响。一般电机轴承烧损,会导致电机轴承温度过高,蒸发掉内部的润滑剂,导致烧损问题,这时候,需要更换电机。而在电机轴承出现碎裂的情况下,无法正常支撑转子工作,也需要更换电机处理。第五,控制器电容故障。控制器电容出现烧损和击穿问题,会导致控制器电容本身连接出现问题,造成控制器电容正负极之间短路或者是对外壳短路现象,这时候,也需要及时更换控制器电容。
  3.2 严重故障
  新能源汽车中,电机驱动系统的严重故障也比较多,这些故障会在一定程度上影响行车安全,需要及时解决。第一,电机永磁体故障。主要表现为永磁体的性能出现衰退情况,电机性能比一般技术条件下的指标低,会导致整体车辆的动力性能受到影响,一般针对这种情况,需要做好电机永磁体的及时更换。第二,电机转速和位置传感器故障。主要表现为相应设备的功能失效。车辆中的电机转速以及位置传感器等不能正常工作,影响电机驱动系统的正常运行,也需要及时更换相关设备。第三,冷却风机故障。主要表现为冷却风机烧损或者是干涉。冷却风机不能正常工作,会导致电机不能正常运行,这时候应该及时更换风机。如果风机风罩和叶片之间出现干涉情况,影响了风机的正常运转,也需要更换风机。第四,冷却水泵故障。重要表现为水泵烧损,这时候的水泵不能正常工作,相应的控制器以及电机运行出现阻碍,解决办法是及时更换风机。第五,控制器和电机水路故障。主要表现为控制器和电机水路堵塞。这时候,冷却水不能正常循环,会造成控制器或者是电机运行受阻,解决方式是对于水路进行修复,或者直接更换。如果控制器或是电机水路漏水,则会导致冷却系统处于缺水状态,也需要进行水路修复和更换。第六,温度传感器故障。表现为温度传感器烧损或者是击穿。这样会导致温度传感器失效,影响其正常工作,也需要及时更换。   3.3 一般故障
  这类故障在新能源汽车中也比较多見,但是一般危害程度相对较低一些。
  第一,冷却风机故障。表现为风机烧损,这种情况不会影响车辆正常行驶,驾驶员可以将车辆开往修理店进行修理,及时进行风机更换。
  第二,风机或水泵接触器故障。表现为接触器间隙超标或者是烧损。如果间隙超标,则风机和水泵无法正常启动,但是可以缓慢将车开到修理店维修,及时更换接触器即可。要是接触器烧损,也是同样的处理方法。
  第三,电机定子绕组故障。表现为定子绕组温度过高,此时可以将车辆缓慢开到修理店,进行处理。
  第四,电机故障。表现为电机出现异常声响。可以在修理点进行电机轴承检查,对于相应部位增加润滑剂,清理干净污渍,再查看声响是不是消失了。
  3.4 轻微故障
  轻微故障对于新能源汽车的影响比较小,处理起来也更加简单一些。
  第一,螺丝松动。在车辆的非关键部位,部分安装螺丝出现松动,这时候是需要紧固螺丝即可解决问题。
  第二,导线固定件松动。针对这类问题,也可以借助工具箱中的螺丝紧固工具对松动螺丝进行紧固即可。
  第三,外壳腐蚀。这是车辆在使用时间长了后必然会出现的问题,这样的问题还可以导致外壳腐蚀、剥离和脱落,这些影响车辆的美观性,但是对于汽车的性能基本不会产生影响,要是觉得不好看,可以到修理点进行重新刷漆。
  4  新能源汽车驱动电机系统故障降低方案
  要解决新能源汽车驱动电机系统故障问题,最好的方法是从源头上降低故障发生率,这一点是可以做到的,而实践起来也比较简单,那就是做好车辆驱动电机的日常维护和保养工作。
  4.1 做好驱动电机系统维护
  针对新能源汽车驱动电机系统故障进行预防,需要按照车辆维护保养要求定期进行养护。养护中主要做的工作是清洁和紧固,可以查验问题,及时添补一些小漏洞。针对车辆驱动电机的保养,第一步也是清洁工作,做好电机表面以及线路等部位的清洁工作,做好紧固措施,针对一些容易松动的零部件进行紧固。其次是对于电机系统进行查验,看看电机外表是不是有破损和锈蚀等情况发生,还要检查电机线束是否存在短路和断路等故障。最后一步就是添补,即明确新能源汽车在车辆结构、系统中的特殊性,因为驱动电机系统冷却中,需要使用冷却液,所以需要做好冷却液的及时添加。
  此外,在新能源汽车的维护中,还应该明确,新能源汽车中,电池组和驱动电机养护是重点,因为这两个部分实际上就是传统汽车的燃油机和发动机,该部分性能直接影响车辆的整体性能。要确保车辆在运行中保持良好状态,必须要做好定期的维护工作。一般新能源汽车在行驶两万公里后,需要更换变速箱,四万公里后应该更换防冻液和刹车油。在维护保养中,应该对于车辆底盘进行查验,对车辆灯光以及轮胎部位进行检查。
  4.2 做好驱动电机的专项养护
  新能源汽车中,具体的保养工作也分等级,包含A级和B级。在保养中,需要交替进行,针对驱动电机系统的保养,要有专项的保养方案。在A级保养中,对于整车进行全面保养,一般新能源汽车在首次购买后行驶一万公里,就应该做首次保养,此后每行驶两万公里保养一次,保养中,针对驱动电机系统进行查验,把握保养重点项目和内容。针对驱动电机的保养,不管是选择哪种保养方案,都需要结合具体的车辆历程来进行。一般保养的项目是根据车辆正常行驶状态下来选择的,而如果车辆长期处于恶劣的行驶环境,则需要提前保养,避免车辆的不良状态加剧。
  5  总结
  就新能源汽车应用来看,这类环保型汽车是未来汽车市场中的重要趋势和方向。在新能源汽车的使用中,也存在各种各样的故障问题,对此,需要把握具体的故障所在,做好故障分析,并采取有效的措施进行故障处理,确保车辆的安全、有效运行。
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