新能源汽车中电子诊断维修技术研究

贺仕伟，袁国伦

(雅安职业技术学院，四川 雅安 625100)

0 引言

随着世界环境污染日益严重及燃油资源短缺，而汽车作为燃油消耗第二大经济产业，汽车尾气也加速了世界碳排放量。世界各国逐渐开始将战略目标转移到新能源汽车。目前新能源汽车主要包括利用蓄电池进行驱动的纯电动汽车、油电混合动力汽车及氢发动机汽车等，按照不同工作用途主要分为电动客车、电动轿车等。根据中国汽车工业协会2021年上半年数据可知，自2021年上半年全国汽车产销量分别为1 256.9万量和1 289.1万辆，同比分别增长了24.2%和25.6%。新能源汽车产销量分别完成121.5万辆和120.6万辆，同比增长200.6%和201.5%。截至2021年上半年，新能源汽车总销量已达到2019年全年水平。且近年来关于新能源汽车的政策扶持伴随的产业拓展，新能源汽车产业得到了广大消费者的认同并且进入了产业加速发展的新阶段[1,2]。新能源汽车动力系统与传统汽车结构组成及维修方式都有所不同，因此，提高新能源汽车的故障诊断与维修技术可以提高新能源汽车的维修效率，提升新能源汽车的安全行驶，给用户带来更好的驾驶体验。

随着电子信息技术的逐渐发展，在各个行业逐渐彰显技术优势，可以满足不同行业的实际需求与自动化水平。在汽车故障诊断与维修过程中，电子诊断技术可以及时隔离系统故障组件，通过采集故障信息进行相关故障测试，可以在线测试和智能诊断，协助系统完成复杂的自我维护。尤其是汽车内部结构，如发动机故障诊断等可以进行准确、科学地判断，及时发现汽车存在的问题，可以在不进行整车拆解的情况下对整车动力系统进行相应故障排除，分析后进行单一部件的修理与维护，所以电子诊断技术越来越被相应新能源厂商重视与认同[3,4]。

1 电子诊断技术

1.1 电子诊断技术含义及工作原理

电子诊断技术是一种采用各种电子仪器设备(主要包括各类传感器，如曲轴位置传感器、凸轮位置传感器、水温传感器、节气门位置传感器、氧传感器、流量传感器等)对整车进行全方位的故障检测、电路分析和信息数据分析操作，对故障进行逐一排除，然后通过电子诊断系统明确故障类型，并通过故障指示灯进行信息表达(图1)。其相较于传统汽修流程，电子诊断技术有着不需要拆卸汽车结构就可以对汽车故障部件进行排查的优势，通过快速无拆车的故障排除配合完整的信息管理系统库，能以较快的速度告知车主，从而制定相应的维修方案[5，6]。

图1 电子诊断技术工作原理

新能源汽车相较于传统汽车，最大的改变是其动力组成从燃油变成了电能供应，故其电子系统会更加复杂，且能量来源均来自蓄电池。随着电子诊断技术的不断推进完善，许多汽车公司和维修单位都引入了电子诊断技术，建立了完整的基于电子诊断技术的信息维修管理系统。随着维修信息管理系统数据库的建立，在维修过程中生成的用户维修数据也能为今后的维修过程提供相应数据支持。由此也可以看出，电子诊断技术不仅是未来汽车维修保养发展的重要内容，也是汽车维修保养行业服务升级发展的先决条件[7,8]。

1.2 电子诊断技术的应用优势与价值

在新能源汽车稳步发展的过程中，其故障诊断与维修技术的不断提升是稳定新能源汽车安全驾驶的重要技术条件[9]。通过上述分析，目前电子诊断技术借助信息化设备可以完成对新能源汽车的故障诊断与及时排查，大大地提升了故障诊断效率，准确地分析新能源汽车动力系统及发动机存在的故障，了解故障所在位置，为新能源汽车的安全驾驶提供可靠保障。

2 新能源汽车常见故障分析

2.1 继电器常见故障分析

在整车运行过程中继电器是其中最主要的运行部件之一，在新能源汽车运行中，需要继电器故障诊断控制系统的支持，但是部分新能源汽车很难实现继电器运行参数的完全监控，在驾驶员关闭K4后，总电压在超过2 s后不能增加到正常电压的70%以上[10]。此时，在预充技术的运行中可能会出现许多继电器故障问题，这使得很难获得继电器故障的完整性分析。并且，运行过程中的电机装置需长时间保持较高且稳定的电压输入，所以维修过程中，在关闭电机装置控制后，无法对其故障内容进行准确判断。更重要的是，机械式断路器装置不能跟上合闸控制的要求，不利于电源装置电压的精确控制。

2.2 电机温度控制故障分析

电机温度是决定新能源汽车的行驶安全与稳定维护的关键，在运行过程中如若不能进行良好的温度控制，电机本身会存在寿命衰减与损伤，电机系统将进入异常工作状态，影响新能源汽车的行驶质量。如果电机装置不能得到良好的温度控制，其自身的工作将难以完成，甚至会出现停滞现象。所以对电机装置的温度进行控制，并且在温度达到阈值时进行预警，对于保护系统安全运行具有重要意义。

3 电子诊断技术在新能源汽车故障诊断中的应用范围

3.1 在底盘输出功率检测中的应用

由于动力源的不同，新能源汽车的整车底盘结构相较于传统燃油汽车存在很大的差异。由于新能源汽车没有汽缸和活塞，需要通过底盘输出功率检测来实现对汽车的性能判断和诊断。所以，在底盘输出功率检测与维修中，需要对其各种性能进行测试和维修。新能源汽车底盘的输出功率是汽车的重要参数内容，其中隐藏着大量与汽车相关的信息。因此，维修人员需要借助电子诊断技术收集数据，并通过对数据的综合分析为后续工作提供依据。

3.2 新能源汽车电路维修中的应用

在新能源汽车电路维修方面，由于其电路分布较传统汽车更为复杂，且对电路系统的依赖性高，所以检修过程中，工作人员很难较快且准确的进行电路维修的故障内容确认。从新能源汽车运行的角度来看，电子元件在运行过程中会因操作不当而受到影响，损失极其严重。在电子诊断技术的帮助下，维修人员可以通过数据收集和分析准确确定损坏部件的位置，而无需拆卸车辆内部设备，避免因部件拆卸而导致电路损坏。此外，工作人员还可以利用电子诊断技术了解新能源汽车内部动力系统的负载情况。例如，可以通过ABS警示灯状态来澄清故障代码的内容，通过有针对性的维修操作积累一些工作经验，以此来提高新能源汽车的维修效率。一般来说，传统的车载设备蓄电池是12 V。新能源电池组的容量超过30 kW·h，普通电池的容量只有0.5～0.7 kW·h[11]。

3.3 在汽车发动机维修中的应用

无论是纯电力或油电混合新能源汽车，电机都是新能源汽车的核心部件，直接关系到动力系统的正常运行。因此，维修人员需要利用电子诊断技术，合理监测新能源汽车的电压变化，了解导致系统电压变化的具体因素，为后续的故障定位判断创造有利条件。更重要的是，维修人员还应根据新能源汽车电路系统的具体情况和特点，借助电子诊断，及时进行监控操作，以发现其他故障。一旦发现电路故障或信号不良，实际的电子诊断系统警报将发生变化[12,13]。

4 电子诊断技术未来发展趋势

目前，新能源汽车的主要动力源仍是电力，少部分是油电混合型新能源汽车。其在生产过程中需要在车内安装许多电子元件和电路，而实际的电压和电流设备也更加复杂。整车维修过程中，若采用传统汽修中先进行拆卸再进行故障排查的流程，在拆卸过程中很容易损坏精密部件。因此，与传统的手动操作相比，可以看出新能源汽车更适合应用电子诊断技术进行维修，其速度和精度也超出了传统操作方法。需要注意的是，在电子诊断技术中，虽然可以检查绝大部分内部原件，但仍无法检查其全部内部部件。因此，在使用电子诊断技术检查新能源汽车故障时，并非所有故障都能排除。为了避免这种情况，新能源制造商可以在生产汽车时将特定的汽车附件数据和信息传输到电子诊断系统，结合GPS高精度定位技术及互联网技术，从而拓宽汽车数据，根据监控中心与数据库服务器远程对客户端故障进行信息采集与故障分析(图2)，同时，保证了电子诊断技术具有全面的检测数据，尽可能改善新能源汽车检测中的不足。在电子诊断技术的后续发展中，随着技术研究体系的完善，新能源汽车的所有内部故障维修都可以通过该技术实现。

图2 电子诊断技术在新能源汽车的应用

5 结论

综上所述，随着汽车维修成本的增加、汽车生命周期的缩短及高新技术的逐渐发展，对电子诊断技术的需求越来越高，电子诊断技术与新能源汽车汽修方面契合度较高，在汽车维修过程中可以极大的提高维修质量与维修效率，且随着人们环保意识的提高与政府政策扶持，新能源汽车的市场占有率会越来越高，在这种情况下，新能源汽车电子诊断技术与维修尤为重要，产业需着重提高相关从业人员的维修专业服务质量与配套电子诊断维修设备的研发，从而配套完成整体产业链。