新能源电动汽车电机驱动系统的故障研究

新能源电动汽车电机驱动系统的故障研
究
摘要：新能源汽车电机驱动系统是整个汽车的核心部分，能为汽车提供动力。

对新能源汽车电机驱动系统进行了概述，分析了实际使用中常见的系统故障，总
结了电机系统故障解决方案和减少故障的方案。

关键词：新能源；电动汽车；电机驱动系统
新能源具有节能环保的特点，是汽车产业发展的重要方向。

电机是系统的核
心部分，一旦出现故障，会影响汽车正常行驶。

所以在维修过程中要准确分析故障，合理应用维修技术，才能保证电机驱动系统的长期使用。

1新能源汽车电机驱动系统概述
在过去的内燃机应用中，为了保证扭矩的速度被限定在一定的范围内，因此，常规发动机的车身尺寸较大，相应的换挡机构也相对较高。

而新能源电动汽车则
可以在一定的范围内实现扭矩的生成，在电动汽车的驾驶过程中，不需要换挡、
变速，使车辆运行起来更方便，而且噪音也更低[1]。

与混合动力汽车相比，纯电动汽车是靠电力来驱动的，它的电子控制系统可
以在一定程度上减少发动机的传动，而且它的结构也变得简单了，而且还可以减
少因为机械摩擦而造成的能量损失，节省了空间，减少了体积。

在新能源汽车中，电动驱动控制系统是一种执行机构，其驱动马达和控制系统是其关键部件，它直
接关系到车辆的运行性能[2]。

2新能源汽车电机驱动系统故障类型
针对当前新能源汽车电机驱动系统的主要故障类型，将其分类为四个等级：
一级为致命故障。

该级故障的出现不仅会危害到驾驶员的生命安全，还会对周围
的环境造成损害，使汽车在故障时不能正常工作，还会使零件损坏。

二级为严重
故障。

该级故障会对驾驶员的安全造成一定的影响，造成整车和相关的零件受损，甚至会造成汽车无法正常行驶，不过还可以在路边勉强地挪动，等待救援。

这种
故障的产生将使汽车的性能有所下降。

三级为一般故障。

该级故障不会对汽车的
安全产生影响，通常不是主要部件的故障，而是一些小部件的故障。

一旦出现此
故障，可将车辆开至停车地点，并能在较短的时间内用随车工具解决。

四级为轻
微故障。

这种故障不会对汽车的正常运行造成任何的影响，也不用对零件进行替换，可以通过专用的工具来解决。

3新能源汽车电机驱动系统故障原因和解决方案
3.1致命故障
在新能源汽车中，存在着许多严重的电动驱动系统故障。

一是，电机定子绕组。

一种是定子绕组烧坏。

这种情况可能会对汽车的安全造成很大的影响，可能
是电动机绕组之间的短路，也可能是电动机在运转过程中温度太高，造成烧坏。

要解决这个问题，必须对电动机进行及时地更换。

另一种是定子绕组击穿。

电机
绕组绝缘击穿是造成电动机外壳短路和线圈匝间短路的原因。

这类状况也要及时
地更换电机[3]。

二是，定位传感器失效。

一旦出现这种情况，就会使电机驱动系
统不能正常地发出速度和位置信号，从而对驱动电动机的工作造成一定的影响。

三是，接线板故障。

如果接线板烧坏、断线，就会造成电动机和控制器的连接故障，甚至是控制器的输出线之间的短路。

这种问题需要及时更换接线板。

四是，
电机轴承故障。

电机轴承烧损、破碎等问题，对其造成的影响也很大。

一般电动
机的轴承烧坏了，会引起轴承的高温，将润滑油汽化，造成发动机烧坏，这时就
需要更换电动机。

如果电动机的轴承破裂，转子不能正常运转，也必须进行更换。

五是，控制器电容故障。

如果控制器的电容发生烧坏、击穿等故障，那么控制器
的电容就会发生故障，从而引起控制器的电容正负极短路，甚至是对外壳的短路。

此时，控制器的电容也要及时更换。

3.2严重故障
在新能源汽车中，电机驱动系统出现了许多严重的故障，对车辆的使用有一
定的影响，必须对其进行处理。

一是，电机永磁体故障。

其主要特点是永磁材料
的性能下降，其性能低于常规技术条件下的指标，从而影响整车的动力。

通常对
于这样的状况，要及时更换电动机的永磁体。

二是，电机转速和位置传感器故障。

表现为相关设备功能的故障。

如电动机的转速、位置传感器等不能正常工作，会
对电动机的驱动系统造成一定的影响。

在这种情况下，相关的设备也要及时进行
替换。

三是，冷却风机故障。

其主要特征是冷却风机烧坏或干扰。

如果冷却风机
不能正常工作，那么就需要进行风机的更换。

如果风机风罩与叶片发生干扰，导
致风机无法正常工作时，必须进行更换。

四是，冷却水泵故障。

严重的问题是水
泵烧坏，此时水泵无法正常工作，相应的控制器和电动机运转受阻，要及时更换。

五是，控制器和电机水路故障。

其主要特点是：控制器、电机等管路发生阻塞。

此时，如果冷却水不能正常地流通，那么控制器和电机就会出现故障，需要进行
维修，或者是更换。

如果控制器或者电动机的水管漏水，就会造成制冷系统的缺水，也要进行维修和更换。

3.3一般故障
这种情况在新能源汽车上也很常见，不过总体来说，这种情况的危险性要小
得多。

一是，冷却风机故障。

出现了风机烧坏的现象。

该现象不会对汽车的正常
运行造成影响，司机可以把车送到修理厂进行维修，并对风机进行及时地更换。

第二，风机或水泵接触器故障。

出现接触器间隙过大或烧坏。

如果超过了允许的
范围，就会导致风机和水泵不能正常工作，那么可以把汽车缓慢地开到修理厂进
行修理，并及时更换接触器。

如果触点被烧毁，那就是同样的办法。

三是，电机
定子绕组故障。

出现了定子绕组温度偏高的现象。

这时可以把车缓慢地开到维修
车间，进行维修[4]。

四是，电机故障。

主要特征是电机有异响。

可以在维修地点
对电动机的轴承进行检查，对相应的地方添加润滑油，清洗干净，然后观察声音
是否消失。

3.4轻微故障
这种轻微的故障，对新能源汽车来说，影响很小，该故障处理简单。

一是，
螺丝松动。

在汽车的一些非重要部件上，有一些螺钉松动，这个时候就可以通过
拧紧螺钉来解决。

第二，导线固定件松动。

对于这些问题，还可以通过工具箱内
的螺钉固定工具来固定。

第三，外壳腐蚀。

这是一种很常见的问题，这种问题会
导致车身表面的腐蚀、脱落，虽然会影响外观，但并不会影响到车子的整体性能，如果不满意的话，可以去维修店重新刷漆。

3.5做好驱动电机系统维护
为了防止新能源汽车的驱动电动机出现故障，必须根据车辆的维护保养要求
进行定期的保养。

保养的主要工作是清洁和紧固，可以检查问题，及时修补一些
小的漏洞。

针对汽车驱动电机的保养问题，首先是清洗工作；二是检查电动机的
系统；三是要适时加入冷却剂。

结束语：
在维修新能源电动汽车电机过程中，要快速排查故障，尽快找到故障部位。

通过确定故障严重性，使用相应的维修方法进行处理。

同时，要做好电机的维护
工作，延长其使用寿命，进而保证汽车正常运行。

参考文献：
[1] 李胜琴,丁雪梅,于博. 纯电动汽车双电动机耦合驱动系统效率最优控制
策略[J]. 江苏大学学报（自然科学版）,2022,43(1):1-7.
[2] 薛奇成,张欣,崔宇轩. 四轮驱动电动汽车动力系统研究[J]. 机械科学
与技术,2021,40(2):287-295.
[3] 李军伟,宋振斌,孙宾宾,等. 双电机双轴驱动电动汽车控制系统开发[J]. 机械设计与制造,2021,365(7):86-88,93.
[4] 杜克强,许檬,李璇,等. 纯电动汽车用高速电驱动系统发展综述[J]. 汽
车实用技术,2022,47(3):10-16.
作者简介：吕洪睿，（1998.08-）男，吉林人，本科，上汽通用汽车有限公
司武汉分公司产品工程师研究方向：新能源电驱动系统。