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新能源汽车维修中电子诊断技术的应用分析

作者

姜于亮

南通理工学院 江苏南通 226002

新能源汽车正在逐渐地影响着世界汽车工业的发展。新型车辆在动力系统和控制系统上都与常规燃料车辆有很大区别,这就需要维护技术。由于其高效准确的特点,电控故障检测已经成为新能源车辆维护中必不可少的检测手段。通过对电动车辆故障检测技术的研究,对其技术原理、操作流程和实用效果进行了较为全面的剖析,以期对相关人员有一定的借鉴意义。通过本项目的研究,为促进我国新能源车辆养护管理技术的发展及产业的良性发展做出积极的贡献。

一、新能源汽车维修及电子诊断技术概述

1. 新能源汽车维修的技术特点与挑战

新能源汽车在动力系统、能量供应及系统上都与常规燃料车辆有着根本的不同,因而其维护方法也呈现出自身的特色。动力电池、电机驱动及电子控制系统是新能源汽车的关键组成部分,其结构复杂、一体化程度较常规燃料车辆高。对维护人员来说,除了要熟悉一般的机器维护技术外,还要熟悉电子线路,软件编程,以及对高电压的使用。在新能源车辆运维中,存在着高电压系统的安全隐患、电子控制系统的复杂故障诊断和电池性能评价和维修保养等难题。采用人工识别、使用简易仪器进行故障诊断的方式,已经不能适应新能源车辆维护的需要。尤其是,如 BMS、MCU 等核心元件的故障检测,往往需要借助专用的检测仪器,以实现精确的故障定位。

2. 电子诊断技术的基本原理与系统组成

该方法以汽车电控装置(ECU)为基础,采用规范化的汽车诊断界面(OBD),获得整车工作状态及故障编码。该方法的主要思想是通过无线传感网对各个设备的运行状况进行在线监控,并与预先设定的参数进行对比和分析,以判断是否存在故障。电子诊断系统通常由硬件设备和软件平台两部分组成,硬件包括诊断接口适配器、信号采集模块和数据处理单元,软件则涵盖故障代码解读、数据分析算法和维修建议生成等功能模块。现代化的电力系统可以完成多个系统的协作,除了可以阅读常规的错误代码,还可以执行数据流分析、参数校准、性能检测等高层次的工作。近年来,随着人工智能的不断发展,部分高级的设备已经具有了对设备进行故障预报与学习的功能,可以根据运行中存在的问题进行分析,从而为设备的维护工作奠定基础。该方法可有效地提升新能源车辆维护的效率与精度。

二、电子诊断技术在新能源汽车维修中的具体应用流程

1. 诊断前的准备工作

在新能源车辆维护管理中,运用电子诊断技术,必须做好前期工作。维护工作者需要保证故障诊断仪器与车载系统的兼容性,由于新能源汽车的各种车型、通讯方式及通讯方式各不相同,所以如何选用恰当的故障诊断方法显得尤为重要。另外,维护环境的安全问题也不可忽略,尤其是在高电压运行过程中,要保证作业地点的绝缘保护,防止人身伤害。另外,维护人员必须对汽车的基本构造及性能指标有一定的了解,这样才能对检测结果进行正确的判断。为了得到最近的失效编码及维护计划,现代的电子诊断系统经常要求与云计算或当地的知识库相连。在与汽车相连之前,维护人员要核对该诊断软件的最新版本,以保证它能够满足目前型号的故障诊断需要。一些高端的诊断仪器还具备多个系统的平行测试功能,可以在同一时间对电池管理系统、马达控制系统以及整个汽车控制系统进行同步扫描,大大提高了故障的诊断效率。

2. 车辆与诊断设备的连接及数据采集

维护工作结束后,维护人员需要通过车载诊断界面(OBD-II 或者厂家指定的界面)与整车进行通讯。由于新能源车辆电控系统普遍使用 CAN 及以上通讯方式,所以对故障诊断装置的通讯规范提出了更高要求。当连接完成后,该故障诊断程序将会自动确定车型及结构,并装载相应的故障诊断模块。该装置将对整车的各个控制器发出命令,要求对其进行实时的操作参数以及以往的错误记录。针对新能源车辆,主要收集了蓄电池的电压、温度、内阻等参数,以及工作电流、转速、温度等参数,并进行故障检测。该系统不但包含了系统的静态特性,而且还包含了系统的动力学特性,如驱动电路的 PWM、蓄电池的充电和放电等。先进的诊断装置还可以将汽车的某些工作条件下的流动情况进行纪录,协助维护人员重现间断的汽车失效。

3. 故障代码解析与数据分析

故障代码是当汽车电控系统发现异常时,由汽车电控系统产生的规范编码或制造商定制的编码,维护人员需要通过分析程序将其转化为可阅读的错误说明。但是,错误编码只能给出一个大概的错误方向,无法取代手动的判断。比如,电池管理系统报告的“电池单元不平衡”的故障,其产生的主要因素有电池老化、充电策略不当、传感器失效等,因此,必须对其进行深入的研究。在当今的电力设备故障诊断中,一般都配置有诸如趋势图、散点图、热力图等直观的数据可视化手段,以便于维护人员迅速地找到故障的类型。通过比较各个单元的电压值的变化,可以判断出单元单元的退化情况;通过对其工作状态下的输出功率占空比及输出功率的变化情况进行了分析,从而确定了变频器的运行状态。另外,一些智能化的诊断系统还具有学习功能,可以根据以往的维护情况给出潜在的失效顺序,从而帮助维护管理人员做出正确的判断。

结语:

电子诊断技术作为新能源汽车维修的关键支撑,其重要性将随着行业的发展不断提升。文章对其应用状况、作业流程及效益进行了剖析,并对其存在的问题及发展趋势进行了讨论。实际应用表明,采用电气故障检测方法,可以有效地改善设备维护工作的效率与品质,并能产生明显的经济效益与社会效益。随着我国新能源汽车工业的迅速发展,维护企业必须不断加大科技研发与人员培训力度,挖掘其电子诊断潜能,为其推广奠定坚实的基础。本项目的研究成果将有助于深入探讨基于人工智能和大数据的失效预报方法,并为建立规范化的诊断系统提供技术支撑,促进产业向更高效、更智能的发展。

参考文献:

[1] 鲍迎春 . 新能源汽车动力系统故障诊断与维修技术研究 [J]. 汽车维修技师 ,2025(4):26-27.

[2] 陶腾杰 . 关于信息技术在汽车运用与维修中的探索 [J]. 时代汽车 ,2025(9):178-180.