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摘要:首先介紹了包括動力電池、電動機驅(qū)動系統(tǒng)及空調(diào)系統(tǒng)等新能源汽車維修常見的故障類型,進而結(jié)合上述常見故障問題產(chǎn)生原因的維修方法和關(guān)鍵維修技術(shù)展開探討的基礎(chǔ)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(guān)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(jié)能減排政策實施力度的進一步加大,大眾的環(huán)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(yōu)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(chǎn)業(yè)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(chǎn)業(yè)也進入了發(fā)展的“快車道”。由于新能源汽車結(jié)構(gòu)以及維修技術(shù)與傳統(tǒng)汽車截然不同,因此提升新能源汽車維修技術(shù)與安全管理就成為當務(wù)之急。
2新能源汽車分類
新能源汽車相比傳統(tǒng)汽車,二者在傳動系統(tǒng)與動力系統(tǒng)均存在較大的技術(shù)差異,是不單純以汽油或柴油為燃料提供動力的汽車產(chǎn)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(qū)動形式的汽車產(chǎn)品,現(xiàn)階段其驅(qū)動系統(tǒng)主要是以電動機和汽油機組合而成。而基于電池動力技術(shù)的新能源汽車在國家政策的扶持下得到了較快的發(fā)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(xiàn)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(yù)計2022年新能源汽車銷量將突破550萬輛大關(guān);與新能源汽車產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展相對應(yīng)的卻是新能源汽車維修質(zhì)量與安全管理效率的滯后反差,這對于新能源產(chǎn)業(yè)的整體發(fā)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(tǒng)故障
新能源汽車主要是通過電池供電來驅(qū)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(tǒng)及輔助元器件四個構(gòu)成部分共同構(gòu)成了新能源汽車的整個電池系統(tǒng),而正是基于上述新能源汽車電池系統(tǒng)特殊的電池結(jié)構(gòu),使得動力電池在現(xiàn)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(fā)及潛在安全隱患的主要原因;電池系統(tǒng)人為故障也可分為兩種,一種是在相對惡劣的使用環(huán)境時間過長,一種是操作不合理所致;上述這兩種原因引發(fā)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(tǒng)性能的發(fā)揮;由此而導(dǎo)致的后果就是在長時間超負荷運轉(zhuǎn)的狀態(tài)下電池會出現(xiàn)虧電現(xiàn)象,并且會存在充電時出現(xiàn)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(huán)境下對新能源汽車電池進行火線圈作業(yè),往往會導(dǎo)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(tǒng)出現(xiàn)漏電或短路事故危險。
3.2電動機驅(qū)動系統(tǒng)故障
新能源汽車只有在電動機驅(qū)動系統(tǒng)的作用下才能實現(xiàn)理想的行駛水平,在新能源汽車中電動機驅(qū)動系統(tǒng)的作用就是實現(xiàn)電能與機械能的轉(zhuǎn)化。如果在行駛過程中電動機的機械系統(tǒng)與電路系統(tǒng)、磁路系統(tǒng)無法有效配合度,是導(dǎo)致電動機產(chǎn)生故障的主要誘因;如果電動機驅(qū)動系統(tǒng)的工作的條件、工作環(huán)境發(fā)生改變,也是引發(fā)驅(qū)動系統(tǒng)故障的原因之一。在維修過程中,基于新能源汽車驅(qū)動系統(tǒng)故障的診斷最為復(fù)雜,維修難度系數(shù)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(xiàn)問題;而電氣故障則是繞組和轉(zhuǎn)子燃組出現(xiàn)或存在的問題。因此,維修人員應(yīng)在明確電動機故障類型的基礎(chǔ)上方可進行維修。
3.3空調(diào)系統(tǒng)故障
基于當前民眾生活質(zhì)量要求普遍提升的大環(huán)境下,大眾在購買汽車時對車輛的軟環(huán)境也提出了更高的要求,而新能源汽車空調(diào)系統(tǒng)性能優(yōu)良與否會直接影響到用戶的品牌選擇和購買意愿。但空調(diào)系統(tǒng)在車輛行駛使用過程中往往比較容易出現(xiàn)或無法制冷或無法制熱等各類問題,而空調(diào)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(nèi)空調(diào)系統(tǒng)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(nèi)存在空調(diào)系統(tǒng)制冷或制熱效果不理想,很大一部分原因是由于空調(diào)系統(tǒng)密封膠由于長時間沒有更換而出現(xiàn)老化,導(dǎo)致空調(diào)系統(tǒng)無法正常的進行制冷或制熱;另外,如果汽車空調(diào)系統(tǒng)無法得到正常的保養(yǎng)且長期在惡劣的環(huán)境下運行,對于空調(diào)系統(tǒng)的正常運行都是非常不利的。
4維修新能源汽車故障的關(guān)鍵技術(shù)
4.1電池系統(tǒng)故障的診斷與維修技術(shù)
針對新能源汽車電池故障的維修,首先應(yīng)要求維修人員對電池保護板做到規(guī)范和正確使用,確保電池板的串數(shù)和電壓能夠?qū)﹄姵仄鸬揭粋€良好的保護作用;同時還應(yīng)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(guī)范要求做好周期性的電池保養(yǎng),電池對車輛的安全、穩(wěn)定運行會直接產(chǎn)生影響,故此維修管理人員應(yīng)結(jié)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(chǎn)生問題的不二之選;其三如果是維修人員在檢測過程中發(fā)現(xiàn)其他故障,可結(jié)合自身的維修實踐經(jīng)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(yīng)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(qū)動故障診斷維修
新能源汽車的安全、穩(wěn)定行駛會受到電動機驅(qū)動系統(tǒng)的直接影響,因此在維修電動機驅(qū)動系統(tǒng)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(shù),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(qū)動系統(tǒng)故障通過眼、耳等人體感官進行判別,如果發(fā)現(xiàn)電動機存在異常聲響,就應(yīng)該首先檢查發(fā)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(qū)動系統(tǒng)的全部工作狀態(tài),倘若出現(xiàn)儀表指示異常信息,則可以結(jié)合儀表指示所顯示的異常內(nèi)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(diào)系統(tǒng)故障維修
空調(diào)系統(tǒng)也是新能源汽車常見和多發(fā)的故障之一,設(shè)若空調(diào)系統(tǒng)發(fā)生制冷循環(huán)漏氣故障,則應(yīng)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(yīng)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(yīng)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(shè)若制冷系統(tǒng)中因為抽空不夠或發(fā)現(xiàn)在填充過程中進入空氣,則應(yīng)第一時間停止維修作業(yè)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(diào)系統(tǒng)能夠保持安全、穩(wěn)定的運行狀態(tài)。
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(tǒng)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(tài)下和可能會受到電擊和電傷傷害。因此應(yīng)改變傳統(tǒng)的維修作業(yè)程序,并從資質(zhì)和技術(shù)標準層面切實做好安全防護預(yù)案。
5.1健全從業(yè)人員維修資質(zhì)
新能源汽車維修與傳統(tǒng)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(yè)者缺乏應(yīng)有的高壓電知識儲備及實踐操作防護經(jīng)驗;另外,大部分維修從業(yè)人員對各種新型的新能源汽車結(jié)構(gòu)與控制策略大部分維修從業(yè)人員缺乏必要的認知和了解,使得相當一部分的維修從業(yè)人員不具備從事維修的行業(yè)資質(zhì)。因此,新能源車輛維修從業(yè)人員應(yīng)全部通過國家專業(yè)的低壓電工培訓(xùn)并通過嚴格考試并達標后方可進入維修行業(yè)并持證上崗,另外,新能源汽車維修單位還不定期的舉辦現(xiàn)場緊急救援相關(guān)知識的系列培訓(xùn)活動。
5.2做好維修前車輛的安全檢查
與傳統(tǒng)汽車相比,從車輛結(jié)構(gòu)上看,新能源汽車雖然在車輛構(gòu)成上減少了發(fā)動機和變速箱,結(jié)構(gòu)變得更加簡單,但新能源汽車的電路系統(tǒng)相比傳統(tǒng)燃油汽車則要復(fù)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(yīng)對車輛按照國家規(guī)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(tài),同時還應(yīng)是在車輛完全熄火的狀態(tài)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(nèi)部線路以確保其安全性和穩(wěn)定性。
5.3嚴格執(zhí)行維修防護標準要求
新能源車輛維修應(yīng)有別于傳統(tǒng)車輛的專用車間或者工位,其場地安全防護應(yīng)制定嚴格的安全管理標準。首先,新能源汽車維修作業(yè)應(yīng)安排獨立的維修工位,應(yīng)使用醒目的顏色劃定維修工位和維修區(qū)域并加以區(qū)分,同時還應(yīng)設(shè)置隔離帶并放置高壓警示牌,避免他人進入工作區(qū)域;維修車間、工位的采光、照明、環(huán)境以及防火設(shè)施均應(yīng)嚴格執(zhí)行國家相關(guān)規(guī)定;除了嚴格執(zhí)行上述安全維修標準要求外,在具體的維修操作上還應(yīng)切實做好以下事項:維修人員在進行焊接操作時應(yīng)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(tài)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(qū)域內(nèi);三是基于防止因焊點飛濺而導(dǎo)致火災(zāi)事故的考慮,因此在檢修前應(yīng)全面檢查并預(yù)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(shù)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(zhí)行作業(yè)規(guī)程、規(guī)范操作技術(shù)標準外,還需要專業(yè)的維修防護設(shè)備,確保維修人員人身以及車輛、設(shè)備安全。進入維修車間前,維修人員應(yīng)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(xiàn)象;禁止攜帶金屬筆、手表帶入維修車間;檢修操作前應(yīng)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(yīng)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(xiàn)場必須應(yīng)同時安排兩名以上并具備專業(yè)維修資質(zhì)的人員同時開展維修工作,其中一人為監(jiān)護人,監(jiān)護人在面對觸電事故發(fā)生時應(yīng)立即實施現(xiàn)場救援。
5.5更新維修理念并提升維修技術(shù)素養(yǎng)
雖然新能源汽車的制造也借鑒了傳統(tǒng)汽車的很多經(jīng)驗,但由于二者在結(jié)構(gòu)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(shù)的認知上對于維修人員來講都是一個全新的挑戰(zhàn)。因此,新能源汽車維修人員應(yīng)首先是轉(zhuǎn)變維修理念,并在實踐中不斷地總結(jié)和歸納新的維修經(jīng)驗、新的維修方法,盡快提升自身的維修技術(shù)素質(zhì),為我國新能源汽車產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展提供堅強的維修技術(shù)保障。
6結(jié)語
隨著我國新能源汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展壯大以及新能源汽車保有量的增加,包括電氣系統(tǒng)及動力故障也在逐漸增多,這對新能源維修行業(yè)提出了更高的要求和更大的考驗,而現(xiàn)場維修安全管理是提升新能源汽車維修質(zhì)量和效率的根本基礎(chǔ)和保障,因此,除了要制定周密的安全維修方案并嚴格執(zhí)行現(xiàn)場防護要求外,還應(yīng)改進、提升維修設(shè)備和技術(shù)標準,這也是新能源汽車維修行業(yè)健康發(fā)展的不二之選。
作者:高蕓 單位:河北省道路運輸事業(yè)發(fā)展中心