纯电动汽车的故障诊断思路探究范文

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摘要：随着国家经济水平与科技水平的不断提升，纯电动汽车技术正在不断成熟和发展，逐渐步入产业化进程。目前汽车故障诊断技术探索大多数是针对传统发动机汽车而进行的，对于纯电动汽车的故障诊断研究少之又少。我国与国际上汽车故障诊断水平先进的国家来说，仍处在起步阶段，因此对于纯电动汽车的故障诊断发展需要不懈的努力。对纯电动汽车的常见故障进行了阐述，并探索了故障诊断思路。

关键词：纯电动汽车；故障诊断；思路

纯电动汽车指的是整体运动全部通过蓄电池来提供电力驱动的电动汽车，尽管纯电动汽车已经经历了一百多年的历史，然而其一直限制在某些特殊环境下使用，面对的市场有限。造成这种情况的关键原因在于各种类型的蓄电池，大都存在成本高、工作期限低、外观较大、质量高、充电时间较长等明显缺陷。除此之外，纯电动汽车的故障诊断技术尚不发达，不仅仅是查找问题存在困难性，而且在处理故障的时候比之传统动力汽车更为复杂和危险。国内的纯电动驱动系统开发刚刚起步，出现故障的概率相当大，安全性能需要着重提升。同时，既有的汽车以及电机系统的故障诊断技术和智能检测技术大多数难以直接用在电驱动系统中，而且部分电驱动系统特有的问题同样缺少对应的诊断措施，所以非常有必要对纯电动汽车的故障诊断思路进行探索。

1纯电动汽车系统构造分析

由于生态与环境的压力和政府的大力支持，使得纯电动汽车正在渐渐走入大众的视野中并接受人们的考验。为了确保高压电安全，需要严格按照有关标准进行设计。电动汽车整车控制系统可以称作是汽车的指挥中心，通过它来统筹协调汽车每个部位运行，是整车控制系统的中心枢纽。随时能够正确诊断每个系统出现的故障且做出科学的解决方案，是确保汽车稳定运行的重要技术。纯电动汽车是通过组合多个子系统而形成的一个复杂系统，不但有低压电气组织，而且还有强电压、高电流的高压动力组织，其中任意一个部件故障都将导致整车不能稳定行驶，特别是对于电压高达上百伏的供电系统，假如产生漏电问题，将很可能给驾驶人员的生命带来威胁。本文设计了某纯电动汽车动力系统结构和控制机制，其中发动机、电池等各个零构件都配有相对独立的控制系统，并且利用控制器局域网络把数据传送给整车控制设备，同时利用控制器局域网络接收整车控制系统的控制命令，整车控制系统所采集到的零构件数据和采集的油门踏板数据、档位数据等乘坐人员数据，由此获得控制对象的信息，此外还可以利用控制器局域网络总线发送和直接操作继电系统，以此来保证汽车安全、稳定地依据乘坐人员需要工作。在进行控制的环节里，及时地判断各个系统故障且在出现问题时选择合适的处理手段，是确保整车稳定、可靠行驶的关键。

2纯电动汽车常见故障诊断思路分析

2.1纯电动汽车绝缘故障的诊断和查找

纯电动汽车是通过纯电池动力来为汽车提供动力的车辆类型，该类型车辆的动力电池的输出电压通常保持在DC/72V与DC/600V之间或者超出此范围。通过有关标准的规定可知，一般人的安全电压强度通常指的是不能导致人类直接死亡或者残废的电压强度，而通常环境条件下许可长时间触碰的安全最低电压为DC/36V。可以说纯电动汽车动力电池产生的电压强度已然大大超出了此安全电压范围，因此对纯电动汽车绝缘故障的诊断是相当重要的工作。同时纯电动汽车发生该故障的概率并不低，经过对诊断过程的归纳，累积了一些经验：首先对于绝缘故障警报来说，通常纯电池汽车的最小警报绝缘电阻额值度设置在500千欧左右，通过电池控制系统来负责检查功能，假如检查到的绝缘电阻额度不高于此值时，电池控制系统将把相应的绝缘问题代码发送给上位机设备，整车方面利用综合仪表来实现代码读取与故障提醒。如果综合仪表上出现故障代码或者警报提醒时，就意味着该汽车产生了绝缘问题，需要及时进行故障诊断，以此避免出现人身安全事故；其次要初步判断绝缘警报，按照实际汽车的情况来分析，故障的类型与故障零件多种多样，可以按照一定的步骤来实现初步判断。假如汽车的仪表可以正常工作，且真实反映出车辆是否存在故障，则表明电池控制系统绝缘监测自身是没有问题的。假如汽车的仪表提示的是绝缘没有连接，那么此时需要检测低压控制路线是不是正确连接或者已经松脱。当经过检测得知低压连接路线没有故障，就应该检查控制器局域网络线路的通信问题，测试终端电阻数值是不是合理，一般情况下数值是60欧，假如测试结果低于该数值，则表明信号被阻隔了，会致使控制器局域网络通信失常。除此之外，还应当对高压部件进行检测，确定了系统线路连接正常，则可以把注意力放着高压部件的绝缘过低方面。通过这种方式，可以高效提升诊断速度且正确找到故障部位。

2.2纯电动汽车高压电故障诊断和安全管理

纯电动汽车使用动力蓄电池与电动机作为驱动装备，产生的电压能达到数百伏。如果出现高压电路绝缘故障，则将直接威胁到乘坐人员的生命财产安全和车载物品的安全。所以纯电动汽车高压电故障诊断技术已经变为纯电动汽车设计人员首先要处理的关键问题之一。纯电动汽车高压电故障诊断和安全控制的意义在于处理纯电动汽车的高压电安全问题。纯电动汽车高压电系统线路的短路、漏电等问题都会给车辆的高压用电安全带来不可预测的损害。对于纯电动汽车高压电结构的配置，为该结构可能出现的故障实现分析，其中纯电动汽车高压电部位故障能够分成动力蓄电池系统问题、短路问题、绝缘问题、高压环路问题等，任意一种故障都是纯电动汽车的潜在威胁。为了真正处理电动汽车所面对的各种故障问题，保证电动汽车的高压用电安全，国内纯电动汽车安全规范对车载能源储存设备、性能安全与问题预防和驾驶员触电保护都做了明确的规定，为纯电动汽车高压电路设计与生产提出了科学的设计与测试规定，且提供了比较详细的硬件设计试验检查程序。然而，这只是高压电系统自身设计和生产层次上的保障手段。因为纯电动汽车工作环境复杂，故障的出现具有很大程度的随机性，单单依据高压电系统自身可靠性设计和生产仍不足以让电动汽车具有预防各样高压危险事故突发的能力。

2.3纯电动汽车电驱动故障诊断分析

以往的故障诊断系统是利用一套整车管理控制器局域网络实现通讯的，而整车控制器局域网络中通常会设置很多控制单元，于是就比较容易导致总线荷载过高，系统即时反应速度缓慢，故障分析数据难以获得快速的反应。本文针对该问题构思了一种独立的故障分析控制器局域网络，这种网络的特征是能够在整车控制器局域网络中获得数据，但是没有传送数据的能力。通过加工后的故障数据是应用故障诊断结构传送至独立的故障诊断控制器局域网络中的，继而通过故障诊断控制器局域网络传送到每个控制器，这种方式不但能够提升故障反应速率，还能够防止多个控制器局域网的互相扰动。在纯电动汽车的电驱动故障诊断系统中，整车控制器与电动机控制器把电压、电流、热度等数据以文字形式发送到故障诊断系统，故障诊断系统依据诊断规范分辨其是否为故障后，再以文字的形式传送出去。电驱动系统包含了驱动电路与电动机自身。该文中的电动机使用的是效率明显的永磁同步电机。

驱动系统包括了控制电路、驱动维护系统、电力供给系统和传感系统等。电驱动系统的故障一般出在控制器方面与电机自身方面。对于纯电动汽车电驱动故障诊断分析方法通常有两种，一种是自测试手段、另一种是在线诊断方法。直流母线系统线路中的电容是一种能够在自测时期处在非静态输出的零件，在自测试的结束阶段应当对母线电容进行充电，在充电环节里电容的接入电流和电压都是非静态的参数，应用这个特征能够实现电容故障的检查。在线诊断方法通常包括IGBT模块开路故障在线检测、电机绕组匝间短路故障在线诊断与位置传感器偏转误差故障的在线诊断。该方法具备工程实用性高、诊断迅速的优势。

3结语

电子信息技术在汽车领域的使用让车辆故障测试和诊断变得更加繁复，以往的经典修理手段已经难以满足实际需求，所以汽车故障诊断系统和专门的诊断设施的开发有着十分巨大的发展空间，故障诊断技术正在渐渐朝着自动化的方向发展。国内已经有部分研发机构对纯电动汽车故障诊断技术进行研究，并且获得了比较乐观的成绩。尽管目前纯电动汽车的故障诊断系统仍旧处在起步阶段，然而随着科技水平的持续提升，相信故障诊断系统必定会越来越完善。

参考文献：

[1]吉毅.纯电动汽车用AMT参数设计及换挡控制策略优化[D].重庆大学,2014.

[2]施亚男.基于CAN总线的纯电动汽车监控软件设计[D].南京理工大学,2014.

[3]黄万友.纯电动汽车动力总成系统匹配技术研究[D].山东大学,2012.

[4]吴建荣.纯电动汽车远程监控系统设计及故障诊断方法研究[D].吉林大学,2011.

[5]张翔.纯电动汽车整车控制器进展[J].汽车电器,2011,(02):1-5.

[6]朱成章.对我国发展纯电动汽车的质疑与思考[J].中外能源,2010,(09):11-15.

[7]李斌花.纯电动汽车电机驱动系统控制策略研究[D].湖南大学,2005.

作者：白彩盛 单位：甘肃金城理工中等专业学校