【电动汽车电池的维护与故障诊断分析案例报告4000字（论文）】

电动汽车电池的维护与故障诊断研究案例报告目录TOC\o"1-2"\h\u220241蓄电池相关概述 6261171.1蓄电池的工作原理 6246741.2蓄电池充电阶段的特点 6116462之诺60H新能源汽车电磁故障分析 681992.1之诺60H新能源汽车简介 7203552.2新能源汽车的主要故障类型 7117023Z1E型新能源汽车电磁故障原因分析 818754.Z1E型新能源汽车电磁故障维护策略 9121084.1减少引发热失控的因素 993794.2合理设计使用热管理系统 106598结束语 1019576参考文献 12随着全球环境污染的加剧和能源的匮乏，各国政府都在关注新能源的开发和利用。近年来，电动自行车、混合动力汽车、燃料蓄电池汽车、燃料蓄电池自动驾驶汽车等市场备受关注。在许多国家，他们以政府的形式支持电动汽车的蓄电池测试，许多公司也进行了独立的研究。随着储能技术的发展，储能蓄电池开始进入人们生活的方方面面。蓄电池技术成熟，维护方便，应用广泛。但是，蓄电池在使用过程中仍然会出现一些故障，严重的情况下会危及生命财产安全。分析不同类型故障产生的原因，解决问题是保证蓄电池使用功能，提高蓄电池使用寿命的关键。因此，蓄电池组的稳定性和可靠性，以及在放电过程中能够提供预期的容量，对于确保能源系统的安全运行至关重要。1蓄电池相关概述1.1蓄电池的工作原理蓄电池中的主要成分是正极的二氧化铅，负极的海绵状铅和浓度为27%-37%的稀释硫酸水溶液。汽车启动蓄电池是电能和化学能相互转换的可逆工具，即充电是储存电能，放电是化学能转化为电能并释放出来。蓄电池由正极板、负极板、玻璃纤维隔板、电解质和电解质蓄电池组成。充电后，所述正极板的活性材料为二氧化铅，所述负极板的活性材料为海绵状。放电后，电极板的活性物质转化为硫酸铅，充电后还原为原始物质。1.2蓄电池充电阶段的特点在充电过程中主要有三个阶段：高效充电阶段、混合反应阶段和气相沉积阶段。1.高效充电阶段：在充电开始时，蓄电池充电速度最大，接近100%。充电速度是充电过程中转换的化学能与充电器消耗的电能之比。当电解液开始连续起泡时，可改变充电方式继续充电，以减少对蓄电池寿命的负面影响。2.混合反应阶段：随着充电过程的继续，充电的主反应和电解水的二次反应同时进行。在这个过程中，蓄电池的充电速度不断下降。如果蓄电池的末端电压没有增加，则假定蓄电池当前是满的。3.气体沉积反应阶段：蓄电池充满电后，如果蓄电池仍然带电，它不仅能不带电，但多余的流量将电解水，导致大量气体的蓄电池，浪费电能，而不是用于蓄电池寿命。这一阶段必须尽快停止。2之诺60H新能源汽车电磁故障分析2.1之诺60H新能源汽车简介ZINORO不仅代表了合资企业本地化和新能源车发展的新阶段，更凸显了宝马集团与华晨中国汽车之间强大的合作实力。其首款产品之诺１Ｅ是一款采用全电力驱动技术的汽车，已于2014年第一季度推向市场。新品牌的产品在华晨宝马铁西工厂生产，华晨宝马先进的生产设施和高质量标准将成为新品牌高档内涵的保证。之诺第一代电动车上市，开启了电动车无忧租赁服务，用更灵活更低门槛的方式让更多人体验到电动车这种先进的交通工具给城市和出行带来的好处。2017年3月21日，之诺品牌第二款车型——采用插电式混合动力技术的SUV之诺６０Ｈ正式上市，如图2-1所示。图2-1之诺60H2.2新能源汽车的主要故障类型车载终端从车辆上采集各个部件的数据，并将其发送到企业平台;企业平台与车载终端通信，定期将故障和报警的处置措施、进度和结果上报至公共平台;公共平台从企业平台获取车辆行驶的相关数据，进行监管和分析。BB公司新能源汽车车载终端可以实时记录电动汽车行驶过程中的各项数据，并及时将其反馈给企业平台和公共平台。平台通过对传送回来的大量数据进行提取、整理和分析，统计一段时间内新能源汽车驾驶过程中的各类故障，之后将统计分析完成的数据反馈给企业平台，为企业的生产决策提供支撑。在企业平台提取BB公司2015年生产的某批次100辆Z1E型电动汽车2017年上半年的故障部位及频次数据，对2017年上半年内这100辆Z1E型电动汽车的所有故障按照所属系统进行分类，可分为六大部分，分别是:整车车身、电机系统、电池与电池管理系统、制动系统、主控制系统、悬架系统和其它部位，各个部位的故障类型及频次数据的具体统计结果见表1.2。表2.2Z1E型电动汽车2017年上半年的故障类型及频次数据致命故障严重故障一般故障轻微故障累计频次频率累计频率整车车身12140.050.046电机系统237120.140.186电池及其系统91225460.530.716制动系统1230.030.746主控制系统227130.150.896悬架系统11570.080.976其他220.021累计1523498712017年上半年统计的87例公司新能源汽车故障数据中，电动汽车的电池及其管理系统出现故障的频次高达46次，占据统计样本的53％；一般故障和严重故障分别有23例和15例，根据我国机械工业部发布的汽车行业标准中关于车辆可靠性的要求，汽车示范运行过程中不允许出现知名故障和严重故障，因此本次统计的结果显示公司的新能源汽车的可靠性还有待提高。3Z1E型新能源汽车电磁故障原因分析为明确新能源汽车中最重要的故障模式，寻找产生故障的原因，从而有针对性地提出改进方案，以求提高新能源汽车的可靠性，对各系统故障模式的影响程度进行排序。可知蓄电池漏液、蓄电池变形、壳体出现裂纹以及过充电、过放电、过温、过压、过流是造成新能源汽车发生故障的主要因素。此要减少新能源汽车失效率，提高新能源汽车的可靠性，应重点从蓄电池和其管理系统入手，从蓄电池的设计研发、生产过程、使用维护以及实时监测等各个环节均进行改善，以求降低失效率。表3-1新能源汽车故障模式及原因分析系统类型故障模式故障原因可能后果故障影响严重度类型频率动力蓄电池及其管理系统①极板硫化、短路、变形蓄电池经常过放电，极板活性物质脱落，下部沉淀物质多汽车失去启动能力，甚至电解液喷出一般0.18②电解液故障电解液含有杂质，不能及时补充汽车无法正常行驶，续航能力降低轻微0.30①蓄电池漏液、蓄电池变形、壳体出现裂纹工艺质量差，电解槽密封不够，电池组一致性较差，壳体材料不当汽车无法行驶，甚至出现自燃严重0.32④过充电、过放电、过温过压、过流蓄电池与管理系统匹配性较差，不能及时反馈电池组的物理状态，电池组散热较差电池组永久损害，无法充放电，甚至出现自燃严重0.20通过图3-1可以看出，新能源汽车故障率较高的因素主要有以下几项：单体电池成组一致性较差、电池组与整车系统匹配性低、可靠性试验不够＃格、ＢＭＳ系统落后、预防故障设计不足、产线工人的质量意识较低等因素是改善动力蓄电池可靠性首先需要解决的；其中单体电池的一致性更是重中之重。除此之外原材料控制不严格和缺乏严格的行业标准对动力蓄电池可靠性的影响也比较大．结合质量小组在动力蓄电池生产各部门的走访调查，ＢＢ公司新能源汽车动力蓄电池生产各环节存在的影响其可靠性的问题具体如下：（１）蓄电池的试验条件较弱，不能准确模拟动力蓄电池系统的作业环境，从而导致无法从根源发现蓄电池的可靠性问题。（２）电池组预防故障设计不足，对于电池内短路、热失控等缺乏冗余设计。（３）动力蓄电池生产工艺落后，产线自动化程度低，从而蓄电池的生产过程受人为因素影响较大，导致电池组一致性较差。（４）原材料控制不严格、工人质量意识不高以及产成品质检宽松均导致蓄电池故障率较高，性能差。（５）单体电池及电池组的各项指标采取国家标准（ＧＢ），某些指标要求不够严格。（６）ＢＭＳ系统较落后，在蓄电池工作过程中不能准确监测和及时反馈蓄电池的各项指标参数，并及时采取有效应对措施。4.Z1E型新能源汽车电磁故障维护策略4.1减少引发热失控的因素蓄电池内部短路形成内部短路的机理有三种:第一，由于电解液中混入异物导致隔膜被刺破，从而引起正负极短路。为避免此种情形，在为蓄电池注入电解液时严格控制作业环境，尽可能保持清洁，并在电解液注入端口安装滤网，防止异物混入，除此之外对注入电解液的蓄电池进行检测，剔除混入异物的电池:第二，蓄电池在过充电和低温急速充电时，蓄电池的石墨负极柱上会因为铿电子洗出形成铿金属枝晶，从而也会导致电池内部短路，此种情形的应对办法就是在正负极隔膜表面涂布陶瓷层，从而提高隔膜的机械强度和抗穿透能力;第三，至气中的水分与铿盐反应会生成强腐蚀性的酸，溶解正极材料并在负极析出枝晶，导致短路。避免此种情形需要严格控制原材料的纯净度和蓄电池制造环境的湿度，避免水分混入。4.2合理设计使用热管理系统确保电池组内各水笙体电池都在适当并且尽可能相同的温度内运行是避免热失控的又一项举措。目前BB公司生六的动力蓄电池较多采用的风冷和液冷热处理模式，虽然液冷方式较风冷具有换热系数高、加热/冷却速度快等优点，但依然存在散热效果差、成本高等缺陷。为提高散热效果，设计采用以变相材料为传热介质的散热模式，所谓变相材料是指在特定温度下可以发生相变并且能够吸收和释放热量的物质。在石蜡中添加导热能力强的其他物质，如石墨，制成复合PCM材料，用来包裹电池组，当蓄电池的工作温度上升到变相温度时可以大量吸收潜热，有效防止蓄电池系统过热，避免发生安全事故;除此之外，由于石蜡、石墨复合制成的PCM材料具有较强的抗拉、抗压以及对内部爆裂的耐受性等机械特性，也在一定程上提高了动力蓄电池系统的安全性能，从而提高其可靠性。结束语分析不同类型故障产生的原因，解决问题是保证蓄电池使用功能，提高蓄电池使用寿命的关键。只有正确控制蓄电池劳动法，正确使用和维护蓄电池，才能保证蓄电池的正常运行，延长蓄电池的使用寿命。电动汽车蓄电池故障的原因有很多。检查并消除它们一个接一个地根据每个设备和设备的结构和工作原理，最后找到问题，然后采取科学有效的方法和节省时间的有效措施来处理故障，最终保证汽车蓄电池的正常功能和汽车的正常行