新能源汽车维修安全防护研究

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1新能源汽车的分类与特点

目前新能源汽车有纯电动汽车、增程式电动汽车、混合动力汽车、插电式混合动力汽车、燃料电池电动汽车、氢发动机汽车、超级电容汽车、燃气汽车等，它们各有各的优点，也有致命的弱点。研究人员在研发新能源汽车时，为了最大程度的提高性能，经过多方论证后，一致认为最优运行模式是电力，电力技术相对简单而且很成熟，因此选择了电能作为新能源汽车动力［1］。电能的储存技术和充电技术作为新能源汽车的关键技术，储存电能的动力电池内部增加了电池管理系统BMS，增加了很多为安全考虑的检测、监控电路及许多精密的装置，这给新能源汽车维修带来了困难。

2新能源汽车常见故障问题

2.1不能“上电”故障不能“上电”故障是新能源汽车常见的故障，最常见的不能“上电”的原因是低压动力电池（12V电池）故障，这时首先应该检查动力电池的电压。动力电池的电压要在12V以上，如果电压不足，需要对其进行充电或者更换新的低压动力电池。另外还要在动力电池正负极桩处，检查极桩接头有无松动、有无氧化现象等问题。如有问题应立即进行拧紧、处理掉氧化物。其次不能“上电”的原因还有“维修开关”故障，有些新能源汽车带有“维修开关”（有些车型的“维修开关”是串联在高压电路中，有些车型“维修开关”是开关信号），在行驶的过程中经过颠簸的路面时，可能造成“维修开关”松动，或者是维修人员在维修后没有将“维修开关”安装到位，也可能“维修开关”本身的故障。

2.2动力电池故障新能源汽车的动力系统中，动力电池本身的故障是一种非常普遍的问题。如果该故障发生，需要将动力电池从车上拆下来进行分解，对其进行全面的检测。动力电池常见的故障是充放电故障，首先是温度的影响，如果动力电池本身无法实现对动力电池温度的控制，内部温度过低或过高时，动力电池也是无法对外实现正常放电的［2］。其次动力电池的主正、主负电路控制也是常见故障，如主正或主负继电器烧蚀，控制电路故障等。2.3底盘故障底盘故障将直接影响到车辆的运行稳定性和安全性能。新能源汽车为了追求更加完美的性能，底盘采用更为先进的电控系统，这就需要更多的电子部件、更高精度的CAN总线控制。任何一个部件出现故障都可能对新能源汽车的底盘造成很大的影响，从而造成底盘输出功率下降。新能源汽车底盘系统很多部件都采用高压电驱动，用传统的汽车维修技术难以诊断，因此需要引进最新的设备和技术来进行动力测试与诊断，从而找出故障点，并利用相应的检修技术进行故障处理。

2.4线路故障新能源汽车的线路结构比较复杂，例如，动力驱动线路采用的是高压电，如果这些电路出现了故障，将会导致新能源汽车出现安全隐患。为了线路安全，新能源汽车电路控制系统中架设了互锁线路及互锁的策略控制，线路的增加及大量电子设备的应用势必会增加车辆的故障率。为此，应采用先进的检测设备和新技术，在不拆除设备的情况下，对故障进行实时监控，实时显示系统中的各个电脑拓扑图，这就可以有效地分析网络或元器件故障，并且可以对线路的各部位进行定期检测，及时处理故障，避免出现大的事故。

2.5突然“下电”故障新能源汽车“下电”是指动力电池的高压电停止向外输出。新能源汽车“下电”后，失去动力电源，将导致新能源汽车无法继续行驶。如果在高速上突然出现“下电”故障，则会有致命的危险。什么原因会造成新能源汽车突然“下电”？首先主正或主负线路断路故障；其次动力电池管理系统BMS严重故障；再次是高压电出现漏电故障。这些故障的出现对于新能源汽车来说是非常危险的，动力电池检测到这些故障后，为了防止驾乘人员出现危险，就会紧急进行“下电”控制，从而造成突然“下电”故障。出现这些故障，就需要维修人员用新能源汽车维修的新知识进行分析，找出故障原因，这对维修人员提出了更高的要求［3］。

3新能源汽车维修工作中的安全防护内容

3.1新能源汽车的用电安全新能源汽车的安全隐患较多，其中最关键的一个问题就是用电安全问题，传统车辆的供电电压一般为12~24V，而新能源汽车的供电电压为300~700V。高电压很可能对人体造成危害，这在以往的汽车保养中是不会发生的，因此需要对操作流程进行改进，并配备更好的保护措施。电击所致的强电进入到身体中，会对身体造成严重的损伤，甚至会造成烧伤。对电动机造成的损害与电流和电压的强弱有很大关系。通常，安全电压应在36V以下，而电动或混合动力车的总电压为700V，这意味着如果在检修的时候触碰到高压电，就很有可能会危及生命。针对这种情况，人们采取一套新的方法来防止触电现象。比如，维修新能源汽车高压电系统时，采用“两人工作法”，即一人进行维修作业，一人进行全面的保护。

3.2新能源汽车辆发生起火事故在检修新能源汽车时，极有可能发生动力电池起火的情况。一旦电池滥用造成动力电池起火，很可能会引发一场无法扑灭的火灾，而且这种现象往往是由动力电池内部发生短路而引起的。动力电池里的能量集中在一起，形成热失控，产生了一个巨大的压力，当电液和空气接触时，会引起明火。电池组是由单一的电芯串联在一起，每一根电芯的消耗都是有限的，如果电芯发热，会引发一连串的连锁效应［4］。电池作为一种特殊材料，它的外层是一种由金属制成的外壳，它的爆炸会产生巨大的火星，如果规模庞大，很难对它进行有效的扑灭。至今尚未研制出一种有效的灭火装置，一般使用的是用冷水来调节动力电池的内温。从滥用的角度来分析，其类型包括机械滥用、电气滥用和热滥用。所谓机械滥用，就是指震动和挤压。电气滥用常见行为就是过度充电，如果采用不合格的充电设备对新能源车辆进行充电，很有可能造成过度充电，特别是在炎热的夏天，过度充电时非常危险，很容易引起火灾。所谓热滥用，就是持续对电池进行加热，所以电池要在室温下储存，不宜过高或过低。很多维护人员的安全意识还很薄弱，尤其是电池滥用现象比较普遍，这使动力电池受到了很大的损害。动力电池滥用后会出现发热，并有一段潜伏期。电池在燃烧前会产生很多的烟，如果时间久的话，会造成人体缺氧。

4新能源汽车维修工作中存在的危险源

在对新能源汽车维护之前，必须要了解相关安全规则，并对其进行风险评估。维护技术人员，要在了解风险的基础上采取相应的对策，以规避操作风险，保证维修工作的顺利进行［5］。维修触电是常见危害，为了避免触电，要做好以下工作：a.在检修前，要切断电源。b.维护时应该戴上新能源汽车维修专用绝缘手套。c.在维护动力电池时，必须单独进行。d.在检修带电零件的时候，必须要有陪同人员，一旦发现有电击的情况，要立刻展开救援。e.修理人员在操作时，衣服、配饰不能有金属。此外，检修人员在修理带电零件时，应戴上电弧面罩。针对新能源汽车难以灭火的问题，可以用如下方法来处理：a.车辆进入现场后，要将车辆单独放置在室外，由专人负责监管。b.在车辆旁边一定要放灭火器。

5新能源汽车检修的注意事项

5.1单手进行维修，做好绝缘工作当新能源汽车辆运行过程中发生故障时且出现高电压时，维护人员只能用一只手来进行。因为当维护工人不小心触碰到高压电流的时候，他们的体内就会出现一个闭合回路，而通过这种方式可以保证他们的人身安全。维护人员在维护期间，应配置专用的隔离设备，以保证维护工人的人身安全。

5.2做好维修前相应的确认工作与传统的汽车修理相比，新能源汽车一旦发生故障，需要支付高昂的修理费，而且维修起来也很困难。所以在修理之前，要先把钥匙调到off挡，然后再把它取下来。另外，对新能源汽车辆的高压电路进行维修之前，必须进行“下电-放电-验电”操作，确认高压电彻底“下电”，才能进行维修工作。
6新能源汽车故障的检修思路

与传统车辆比较，新能源汽车具有很高的电气化水平，对其进行故障判定有困难，同时又由于其具有高度集成性，导致出现按键故障，且故障几率不断上升。因此，对新能源汽车进行检修，不仅要有足够的技术基础，还要有明确的诊断和维护思想。

6.1按照正确流程进行故障排查在维修前，维修人员需要与车主沟通，了解故障原因和详情，然后再确定一下问题，这是维护工作得以顺利进行的前提条件。

6.2常用的故障检修方法a.互换比较法：当汽车出现故障无法排查时，可以选择另一台正常的汽车，拆除相应零部件进行替换，以此进行故障检测。b.分离判断法［6］：系统与系统之间存在信号连接的话，会影响侦测，因此这个时候需要将其拆卸，如果故障排除，就意味着被拆卸的部件有问题。c.“故障树”分析法：利用车辆工作特性和技术状态的关系，画出对应的树形曲线，进行故障原因分析，该方法往往适用于复杂性故障。

6.3吉利EV300纯电动汽车维修安全防护故障及性能测试分析6.3.1交流充电系统结构本文以吉利EV300纯电动车为研究对象，对其进行了维护与防护的相关研究。其中，汽车的交流充电方式是将汽车的电源插座和电源插座连接到一个交流电的充电器上，然后由汽车的充电器将220V的交流电压变成直流电电压，从而对动力电池进行充电。

6.3.2“慢充”系统故障诊断a.在进行“慢充”充电时，会出现一些问题，比如，在充电器进行充电时，电池不会处于正常的充电模式。所以从这一点来看，很可能是电源插座的问题，也可能是充电器或控制系统的问题。对这种问题可以采用专用故障代码进行诊断。利用新能源汽车专用的故障诊断仪进行诊断，将其与诊断系统相结合。然后，可以启动汽车，打开电脑后进入到下一个诊断系统状态，根据诊断代码，确定故障原因或部位，然后再进行详细检测。b.便携式充电器（充电宝）本身也可能出现故障，可以利用万用电阻表进行检测，对PE插头和CC插头进行了阻抗测试。16A手持式充电插头的标准电阻是：680Ω+3%Ω；32A手提式充电器的标准电阻是：220Ω+3%Ω，在测试过程中，要将充电器解除锁止按键维持在弹起的位置［7］。首先检查充电器连接处是否正常，充电器的锁定按钮应该处于锁定状态，否则必须将充电器插入到充电枪。其次，必须要对低速充电器接口进行检测，主要是要看低速充电器接口有没有损坏的痕迹，有损坏的话要及时换掉。c.要对汽车车载充电机进行检测。检测时必须将电池的负电极连接切断，并用一个高电压的隔离胶管将它固定起来，从而避免在实际操作过程中，因连接处的关闭而发生人员伤亡，或是对汽车本身的零件产生重大损害。接下来，就是将保险丝箱的防护罩掀开，将里面的车载充电机的保险丝拿出来，然后用万用表的200Ω挡位测量，禁止用蜂鸣挡测量，测量的阻值应该小于0.5Ω。若未导电，应立即进行替换。在检测电源保险丝时，要切断电源，然后将内部的高压保险丝从里面拿出来，用万用表对高压保险丝进行测量。最后是对电源继电器的检测。在不关闭电源继电器的情况下，应注意各接头是否处于连接紧密以及充电信号是否正常。如果电源继电器是关闭的，且充电设备没有电流，那么就必须对每一个电压开关和电线的损坏进行检测。

7结语

根据新能源汽车的故障分析，可以得到如下的结论：一般新能源汽车的工作电压比较高，在检查高压系统时，必须切断电源，以免造成安全事故。与普通电动车相类似，新能源汽车的控制原理是通过模块来实现的，所以必须要对每一个模块进行详细的检测，然后根据这些部件的工作原理，做出相应的诊断。

参考文献：

［1］范琳琳，李广林，王斌，等.新能源汽车用驱动电机性能测试设计与研究［J］.微特电机，2022，50（11）：33-36.

［2］张松.一种新能源汽车电机性能测试用的堵转机构：中国，CN210294482U［P］.2020-04-10.

［3］张登裕.浅谈新能源汽车维修的安全注意事项［J］.汽车维修技师，2020（7）：128.［4］裴学杰，张鑫.新能源汽车维修安全防护及性能测试［J］.内燃机与配件，2022（6）：93-95.

［5］陈惠俊.《新能源汽车高压安全与防护》理实一体化教学探索［J］.时代汽车，2021（17）：63-64.

［6］陈锦贤，王红军，康运江.新能源汽车换挡机构线上性能测试装置设计［J］.设备管理与维修，2021（9）：118-120.

［7］张玉泉.新能源汽车维修安全防护及性能测试——评《新能源汽车动力电池及充电系统检修》［J］.热固性树脂，2020，35（4）：77.

作者:刘建洲 单位:青岛市技师学院