新能源汽车电控系统电磁干扰故障与检修方法

2023-01-02 14:17朱润标
中国设备工程 2022年6期
关键词:干扰源电控屏蔽

朱润标

(广东省技师学院,广东 惠州 516100)

1 新能源汽车电控系统电磁干扰故障原因

即使新能源汽车现如今发展的较为成熟,但是,在使用的过程中仍然存在一些问题,并且对于驾驶人的安全驾驶产生障碍,电控系统电磁干扰故障是问题之一。电子控制技术广泛的被应用于新能源汽车方面,给新能源汽车带来优化的同时,也对整个车的安全性能也提出了更大的要求。

1.1 点火系统电磁干扰点

新能源汽车的电磁干扰分为车辆中的电磁干扰和车辆外的电磁干扰,车辆中的电磁干扰有发动机、继电器、开关和其他车辆部件工作发生的电磁干扰。车辆外的电磁干扰有高压线和无线电等设备和雷电自然现象导致的电磁干扰。在点火系统中,点火圈、火花塞、分配器、高压线是点火系统的重要干扰源,而火花塞是引起电磁干扰的主要干扰源。点火圈初级电路断开产生阻尼振荡,最大的电压幅度可达到500V。如果产生阻尼振荡并没有及时采取有效的措施来挽救,则可能会导致对其他的设备产生干扰。并且,次级线圈中感应的次级电压最大可达到3000V,而这产生的电压能够打破火花塞的电极间隙从而产生火花放电并且在周围产生宽带电磁波,对电子设备产生电磁干扰。

1.2 交流发电机充电系统引发的电磁干扰

新能源汽车交流发电机一般是使用滑环以及碳刷将相应的励磁电流有效引入相应的转子线圈中,在实际的运行过程中,两者之间一旦产生了不良的接触,则容易会导致产生电火花和电磁干扰现象。与此同时,交流发电机控制器将励磁电流控制在合适的水平,但是,如果选择的设置方为立即关闭,则将会在磁场线圈中产生自动感应电动势,并且将可能会转化为电磁的干扰波。交流发电机高速运转并且发电机与电池之间的联系突然中断,则可能会导致提高发电机的输出电压,导致电气系统产生故障。

1.3 电动机运作过程中的电磁干扰

新能源汽车所受的电磁影响主要是受车辆中的电磁干扰,电动机作为系能源汽车的内部受电磁干扰部件,其包括刮水器电动机、风扇电动机、起动机、加热电动机等。但是,由于此类电动机基本上都拥有换向器以及碳刷的直流永磁电动机,在此类因素中,电动机在高速运转中非常容易产生电火花并且产生电磁干扰。起动器所产生的电磁干扰与其自身的运转速度有着非常大的关系,其内部有着较高的峰值并且有着比较强的抗干扰性作用。但是,起动器的特征是在发动机启动时才会产生故障。在起动器外的其他引擎的峰值和频率,对于所产生的电磁干扰都是发生在驾驶过程中,相较起动器在发动机启动时才发生故障,在驾驶过程中发生故障更加危险,安全隐患更大。

1.4 控制板开关电源和晶振的电磁干扰

控制板开关电源产生的电磁干扰主要是由开关管的高频开关和二极管反向恢复导致的。晶体振荡器通过将电极渡在石英晶片上再连接到振荡电路输入信号。如果印刷线路板的设计不合理时,晶体振荡器靠近信号连接接线口,电源口则可能会发生电磁干扰。在调制的模式下,晶体振荡器以辐射发射的形式出现电磁干扰。

1.5 继电器触电产生的电磁干扰

新能源汽车收到的电磁干扰分为车辆中干扰和车辆外的电磁干扰,但是,最主要的还是车辆内部的干扰,新能源汽车在正常的运行中,触点要么处于高速开启,要么处于关闭状态,但是,晶体管的正常电压中线圈转为瞬态干扰源,并且不断地产生工作电流,电流不断提升,从而产生高强度的电磁波辐射。并且当峰值电压达到过高的程度时,便会在继电器周围产生辐射。因此,如果并不能够完全屏蔽干扰信号,则发电机的不同频率会影响新能源汽车整体的运行状态,导致驾驶者在驾驶过程中安全得不到保证。

1.6 电磁耦合引发的电磁干扰

在新能源汽车的电子控制系统中,存在许多的电线束和多点接地回路,接地组抗和非屏蔽布线在新能源汽车中引发电容耦合和磁感应耦合。并且在这时,如果有一根电线中的电流经过公共阻抗通道,则另一根电线中将会产生干扰。然而,此类干扰产生的耦合电压可达到200V以上,持续的时间也是比较长,导致新能源汽车中的一些电子设备受到严重的干扰。电磁干扰对于新能源汽车的电子控制系统产生的影响非常大且复杂,甚至在一些情况下会导致产生一些对新能源汽车的电子干扰,从而使得相应的控制器对某些操作发出错误的指令,导致出现一些执行错误。影响驾驶者在驾驶过程中的安全。此外,许多电磁耦合产生的干扰,而产生的干扰主要是可以通过对发动机的控制系统输出信号损坏和通过车辆控制系统的传感器,使得发动机的控制系统输出与发动机工作不匹配的信号这两种方式导致执行器运行异常。

2 新能源汽车电控系统电磁干扰故障的检修措施

2.1 明确对新能源汽车检修的思路

对于解决新能源汽车电控系统电磁干扰故障问题的思路,首先,对解码器进行分析深入读取各类错误的代码,通过对各类错误代码的分析了解变化的主要原因。其次,选用示波器对于一些必要的进行检测,根据相应的检测原理进行检测,用检测结果和正常的情况进行比较并且以结果为基础寻找干扰点。最后,即使低速运转时产生的信号电压较弱,但也会导致传感器的屏蔽功能受到损害,并且如果车轮速度信号过强,则可能会受到周围的电磁波影响,此时,受到电磁波影响,电子防抱死制动系统无法准确地判断出车轮的速度,从而导致防抱死制动系统无法正常地运行,此时,采用车辆自我诊断方式,来确定防抱死制动系统是否正常,从而判断存在的故障问题。

2.2 合理分析参数

解决电子控制系统的电磁干扰问题对新能源汽车的发展有着非常重要的意义,首先,技术人员在对故障检测时,应该使用解码器分析并且读取错误的代码信息确定参数范围、波动范围,并且重点明确发动机的转速等,除此之外,示波器作为测试故障最有效和最全面的方式,技术人员需要将测试的结果与正常的状况进行比较,以此发现受到电磁波干扰的部件并且对其进行检修。

2.3 解决干扰源头

解决电子控制系统的电磁干扰问题最直接的方法就是从干扰源下手解决干扰源,要解决干扰源关键是解决电子控制系统,而要想解决其他电子设备的干扰关键则是解决电子控制系统。因此,如果想解决新能源汽车的问题,主要还是应该从解决干扰源开始,因为干扰源影响着电子控制系统从而间接地影响着其他的电子设备。现如今,很多的公司都为金属零件添加外壳和屏蔽接地设计,添加接地能够有效地遏制骚扰源,此外,因为屏蔽需要通过金属绝缘来实现,当出现电磁干扰时,将金属添加外壳可以控制干扰源,切断电子控制对其他电子设备电磁干扰的途径。

2.4 做好故障排除

近年来,新能源汽车过多地使用电子新能源技术,使得电磁干扰问题越来越突出。此外,还有一些非代码与错误代码增加了对维护新能源汽车正常工作的难度,维修人员工作同时也得到了挑战,一般错误代码指的是轮速传感器、电子防抱死制动系统控制和传感器电路同时遭到损坏,但是,出现这种情况的概率非常的小,因此,为了减轻维护人员的工作负担,维护人员可以主要关注传感器电路,检查电路是否是在正常运行,如果屏蔽电缆遭到了严重的损坏,则屏蔽信号出现故障导致遭受到强烈的电磁干扰,整个防抱死制动系统异常运行,并且警示灯被点亮,接到警示信号时,维修人员需要立即转向屏蔽电缆进行维修,删除错误代码再次进行测试。

3 结语

综上所述,我国近年来对环境保护的意识加强,新能源汽车凭借着国家政策的支持、绿色环保和出行成本低等优势获得了广大消费者的青睐,但不足的是,新能源汽车电控系统易受到电磁干扰。然而,电磁干扰问题可能会导致出现车辆识别、导航、功率控制等没有办法正常的运行,影响汽车行驶的安全性。因此,解决电磁干扰问题对新能源汽车的发展有着非常大的意义,必须深入研究电磁干扰问题,对其问题进行探讨,更好地找出解决该问题的办法。本文通过论述新能源汽车电控系统电磁干扰的原因,并且通过原因提出解决该问题的一些方法。随着我国科技的不断发展,科学技术不断地进步,对新能源汽车的研究更加地深入,因此,电控系统电磁干扰问题得到解决指日可待。

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