喬俊叁
(常德職業(yè)技術(shù)學(xué)院,湖南 常德 415000)
電動(dòng)汽車采用的驅(qū)動(dòng)模式是由電力系統(tǒng)驅(qū)動(dòng),完全可以依靠充電就能保障行駛,這樣的方式具有環(huán)保性能,并且能夠滿足國(guó)家對(duì)綠色出行提出的條件,還具有噪音很低的特點(diǎn)。所以電動(dòng)汽車的發(fā)展前景十分廣泛,隨著市場(chǎng)的需求,和綠色環(huán)保建設(shè)的需要,電動(dòng)汽車的產(chǎn)量和使用量也在不斷的上漲,但是由于電動(dòng)汽車在行駛時(shí)容易出現(xiàn)問題,并且維修人員和技術(shù)人員還不具備十分專業(yè)的技能,在對(duì)電動(dòng)汽車的維修和維護(hù)上,還存在不足和漏洞。為了減少電動(dòng)汽車的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)故障發(fā)生,提倡對(duì)電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的故障排除,并制定有效的故障排除措施,使電動(dòng)汽車的行駛安全得到保障。
(1)驅(qū)動(dòng)內(nèi)部控制芯片的故障。在整個(gè)電動(dòng)汽車的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)當(dāng)中,控制芯片屬于汽車的核心部分。它的作用是保持程序正常運(yùn)行,所以,一旦控制芯片發(fā)生了故障,就直接影響了驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的正常運(yùn)行狀態(tài)??刂菩酒钪匾沫h(huán)節(jié)就是技術(shù)和外設(shè)IO的運(yùn)算核心。大部分情況而言,外設(shè)模塊的用電是通過多方面的供電系統(tǒng)提供的,所以這種供電電路的方式能夠讓外設(shè)IO 的電壓在能夠承受的范圍之內(nèi),并且在這個(gè)范圍內(nèi)進(jìn)行有效的擴(kuò)展,這種方式不僅滿足了基準(zhǔn)電壓,還保障了電壓的精確性[1]。但是由于模擬電路的整體結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,會(huì)直接影響到IO 的供電效果,以至于后續(xù)會(huì)出現(xiàn)供電失效的情況。
(2)驅(qū)動(dòng)部分的故障。驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)在電路的結(jié)構(gòu)當(dāng)中,主要有兩個(gè)方面的結(jié)構(gòu),一種是自主供電的驅(qū)動(dòng)電路結(jié)構(gòu),另外一種是獨(dú)立的電源結(jié)構(gòu)。自主供電的驅(qū)動(dòng)電路結(jié)構(gòu),組成比較簡(jiǎn)單,不需要投入太多的資金,但如果遇到大功率的器件,就會(huì)給驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)帶來困擾,因?yàn)闀?huì)出現(xiàn)電壓不足,導(dǎo)致驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)作不了。同時(shí),驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的能力要通過上橋臂進(jìn)行充電才能完成,但是在這個(gè)過程當(dāng)中還需要下橋壁接通了才能滿足整個(gè)充電的過程。所以,這個(gè)結(jié)構(gòu)受外界的限制因素會(huì)很大,并且獨(dú)立的電源構(gòu)成也很復(fù)雜,對(duì)資金的需求量也是很大的。并且兩種系統(tǒng)結(jié)構(gòu)對(duì)信號(hào)的要求也是不同的,一種是對(duì)光耦隔離控制信號(hào),另外一種則是驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)。但是電壓很多時(shí)候都不太穩(wěn)定,很容易造成第一種現(xiàn)象發(fā)生故障,就直接導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)出現(xiàn)影響[2]。
(3)傳感器故障或出現(xiàn)偏移導(dǎo)致誤差。電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)當(dāng)中的傳感器分為兩種,一種是位置傳感器,還有一種是溫度傳感器。位置傳感器主要是包括傳感器失效或者功能降低,導(dǎo)致傳感器損壞。而驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的信號(hào)會(huì)受外界的影響比較大,因?yàn)閭鞲衅鞯奈恢?,?huì)出現(xiàn)存放不合理的現(xiàn)象,就容易使傳感器功能降低。
位置傳感器偏移導(dǎo)致的誤差主要是由于電機(jī)轉(zhuǎn)子位置發(fā)生了偏移,脫離了原始軌道,導(dǎo)致傳感器的位置也跟著發(fā)生了變化。從而就出現(xiàn)了誤差,這樣的情況是在安裝的時(shí)候,由于精確度不夠準(zhǔn)確導(dǎo)致整個(gè)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)在受到外界撞擊的時(shí)候,就會(huì)出現(xiàn)此狀況。且誤差的值是不穩(wěn)定的,是根據(jù)撞擊的力度來決定的。如果誤差范圍很大,那肯定撞擊的力度就很大,會(huì)直接影響整個(gè)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的正常工作[3]。
(4)電流超載,導(dǎo)致系統(tǒng)出現(xiàn)溫度異常故障。這個(gè)故障其實(shí)是電機(jī)在進(jìn)行某一項(xiàng)工作的時(shí)候,由于電流超標(biāo)導(dǎo)致負(fù)荷過載,就會(huì)在一定的時(shí)間內(nèi)電流超出正常值。在電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)當(dāng)中,對(duì)電機(jī)所能承受的電壓是有一定要求的,如果電壓過高,那么相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和要求就要提升,不然就會(huì)導(dǎo)致電機(jī)內(nèi)部的組件由于溫度過高而發(fā)燙,從而引發(fā)故障,一般原因是兩種:一種是由于驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)內(nèi)部的溫度差異形成的溫度異常。第二種是由于驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)內(nèi)部工作中導(dǎo)致溫度故障,所以電動(dòng)汽車的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)一般包含了很多個(gè)溫度傳感器,一旦溫度傳感器發(fā)生了故障,那么驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)就會(huì)受到影響,當(dāng)溫度嚴(yán)重異常時(shí),驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)也會(huì)停止工作,并且會(huì)形成電機(jī)溫度不停的累積,給絕緣層帶來影響,加速絕緣層的老化,甚至?xí)霈F(xiàn)失效的情況發(fā)生。
(1)電容量故障排除法。在驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)當(dāng)中根據(jù)電容量的故障形式,主要是針對(duì)故障表面的特征進(jìn)行排除,這個(gè)方法診斷效率高,但是電容電壓受外界影響很大,整個(gè)驅(qū)動(dòng)發(fā)生變化都會(huì)引起電容電壓的不穩(wěn)。要排除這個(gè)問題,需要降低外界因素對(duì)電容電壓的限制,需要建立相應(yīng)的模型和方式來進(jìn)行。
(2)電機(jī)繞組匝間短路故障的排除方式。由于電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的電抗變化和電機(jī)匝間運(yùn)行情況是有直接聯(lián)系的,所以在驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中,電機(jī)匝間運(yùn)行出現(xiàn)了短路,會(huì)導(dǎo)致電抗發(fā)生變化,也就會(huì)促使電機(jī)停止工作。要排除這個(gè)故障,就需要將高頻電壓信號(hào)植入到電機(jī)內(nèi)部的定子當(dāng)中,從而引起電流的波動(dòng),通過這樣的方式可以對(duì)電機(jī)繞組匝間短路的情況進(jìn)行有效的故障排除[3-4]。
(3)對(duì)IGBT 開路故障進(jìn)行排除診斷。IGBT 模塊屬于電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)當(dāng)中,負(fù)責(zé)電器執(zhí)行能力最重要的一個(gè)組成部分。也是確保驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)能夠正常運(yùn)行的保障,所以在對(duì)電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行故障排除的時(shí)候,IGBT 故障檢測(cè)的方法是最廣泛的,能夠有效地對(duì)正在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中的汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),通過對(duì)電流的波形進(jìn)行收集,依據(jù)波形的變化判斷出故障的類型。
(4)位置傳感器偏移導(dǎo)致誤差的排除故障方式。在進(jìn)行位置傳感器偏移導(dǎo)致誤差的故障排除診斷中,要先對(duì)輸入功率進(jìn)行檢測(cè),在輸入功率檢測(cè)的基礎(chǔ)上確保偏移的角度和檢測(cè)同時(shí)進(jìn)行。這樣做的原因是傳感器關(guān)鍵位置角度發(fā)生偏移導(dǎo)致誤差的發(fā)生,肯定會(huì)影響到后續(xù)的做標(biāo)準(zhǔn)確性,所以當(dāng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中的角度發(fā)生偏移誤差的時(shí)候,電機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩輸出的功率都會(huì)發(fā)生相應(yīng)的改變。若要計(jì)算好電磁轉(zhuǎn)矩,就會(huì)對(duì)輸出的電磁轉(zhuǎn)距產(chǎn)生差異,并且在電機(jī)正常運(yùn)行的時(shí)候,功率和背景環(huán)境的不同,也會(huì)導(dǎo)致輸出的功率不同。所以先對(duì)電氣系統(tǒng)的輸出功率進(jìn)行測(cè)驗(yàn),就可以完成對(duì)故障的排除診斷這是具有十分高效并且準(zhǔn)確性很高的一種方法[5-6]。
根據(jù)上述情況可以看到電動(dòng)汽車的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是保障電動(dòng)汽車正常行駛的關(guān)鍵所在,要想電動(dòng)汽車的安全性有所提升,就需要相關(guān)人員掌握故障診斷的方法并提升故障排除的能力,再結(jié)合科學(xué)的處理方式,大范圍降低電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)發(fā)生故障的頻率,通過不斷優(yōu)化電動(dòng)汽車的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、不斷加強(qiáng)相關(guān)人員的專業(yè)技能、不斷加強(qiáng)故障排除的整改措施,一定可以將電動(dòng)汽車的使用更為廣泛的推廣,為我國(guó)的環(huán)境建設(shè)做出十分重大的貢獻(xiàn),有效改善居民的生活環(huán)境,提高生活質(zhì)量,提倡正確的綠色出行,讓電動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)完全代替燃油發(fā)動(dòng)機(jī),保持綠色低碳的環(huán)保理念,帶動(dòng)我國(guó)的電動(dòng)汽車經(jīng)濟(jì)發(fā)展,成為城市出行的主流。