前幾日在北京一輛12米純電動公交車發(fā)生事故,不少謠傳是電池發(fā)生爆炸。事后經(jīng)過調(diào)查發(fā)現(xiàn)是空調(diào)爆裂。其實(shí)從現(xiàn)場拍下來的照片就可以看出來不可能是電池發(fā)生問題,如果是電池發(fā)生爆炸,不僅僅只是車窗玻璃等部件的震碎,而是車身整體結(jié)構(gòu)尤其是后半部的破壞。借由這一事件來談?wù)勲妱庸卉囀褂脩?yīng)注意的問題及日常檢查維修。這一事故發(fā)生的原因是空調(diào)爆裂,首先來看看電動公交車的空調(diào)系統(tǒng)。
電動公交車
一、電動公交車空調(diào)系統(tǒng)
與傳統(tǒng)的燃油汽車不同,由于電動汽車沒有發(fā)動機(jī),所以電動汽車在空調(diào)系統(tǒng)上沒有發(fā)動機(jī)的余熱可以利用,需要采用熱泵型空調(diào)系統(tǒng)或者輔助加熱器。壓縮機(jī)則可以利用電機(jī)來驅(qū)動,但這樣對壓縮機(jī)也提出高的轉(zhuǎn)速性和密封性要求。
現(xiàn)階段的電動汽車空調(diào)控制系統(tǒng)主要分為熱電偶空調(diào)控制系統(tǒng)和熱泵型空調(diào)控制系統(tǒng)這兩種。前者具有不少優(yōu)點(diǎn)且適應(yīng)電動汽車的使用,但是目前存在著熱電材料的優(yōu)值系數(shù)較低導(dǎo)致制冷性能并不理想。并且熱電堆產(chǎn)量受到構(gòu)成材料的限制,達(dá)不到電動汽車空調(diào)節(jié)能高效的要求。這使得電動汽車空調(diào)更傾向于選用后者。熱泵型空調(diào)控制系統(tǒng)是在傳統(tǒng)燃油汽車上進(jìn)行改進(jìn)的,該技術(shù)最大的優(yōu)點(diǎn)就是制冷、制熱效率高。
電動公交車在實(shí)際運(yùn)行中,開門次數(shù)頻繁以及在行車中受車速、光照、怠速等因素的影響,空調(diào)熱濕負(fù)荷極大。整個空調(diào)系統(tǒng)都要適應(yīng)這種環(huán)境的多變以滿足車內(nèi)環(huán)境的舒適性要求,因而使空調(diào)系統(tǒng)變工況運(yùn)行變得較為復(fù)雜和難以控制??照{(diào)系統(tǒng)在車身裝置以及行車環(huán)境下呈現(xiàn)出一定的特點(diǎn):
(1)空調(diào)系統(tǒng)在車輛運(yùn)行時會受到劇烈而頻繁的振動與沖擊,這就要求電動汽車空調(diào)的各個零部件應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和抗震能力以及良好的系統(tǒng)氣密性能,接頭牢固并防漏??照{(diào)制冷系統(tǒng)極容易發(fā)生制冷劑的泄漏,所以各部件的連接要牢固,要經(jīng)常檢查系統(tǒng)內(nèi)制冷劑的量。相關(guān)統(tǒng)計表明,電動汽車空調(diào)因制冷劑泄漏而引起空調(diào)故障的約占全部故障的大部分。
(2)電動公交車大部分屬于短距離通勤,人員乘坐時間較短且流動性大,加上電動汽車內(nèi)乘員所占空間比大,產(chǎn)生的熱量相對較多,相對熱負(fù)荷大,要求空調(diào)具有快速制冷、制熱和低速運(yùn)行能力。
(3)公交車車身隔熱層薄,而且門窗多,玻璃面積大,隔熱性能差,致使車內(nèi)漏熱嚴(yán)重; 車內(nèi)設(shè)施高低不平且有座椅,氣流分配組織困難,難以做到氣流分布均勻。因此電動汽車的熱濕負(fù)荷遠(yuǎn)大,空調(diào)系統(tǒng)要求制冷量要大,降溫要迅速。
(4)電動公交車上空調(diào)系統(tǒng)消耗的能量由車載動力電池提供,壓縮機(jī)工作效率高,控制可靠性高,維護(hù)方便。但在電池的能量一定的情況下,保證續(xù)航能力的情況如何對空調(diào)系統(tǒng)的電量分配也提出了較高要求。
作為電動公交車重要的組成部件,空調(diào)系統(tǒng)在出現(xiàn)故障時,表現(xiàn)在冷卻系統(tǒng)、壓縮機(jī)、風(fēng)扇離合器、冷凝器和散熱片、空調(diào)真空管等零部件上。參考相關(guān)資料及結(jié)合實(shí)際案例給出部分常見的故障及維修方法,如下表所示。
故障
產(chǎn)生故障的可能原因
故障分析及維修方法
振動噪聲大
通風(fēng)機(jī)的電動機(jī)球軸承運(yùn)轉(zhuǎn)異常
對風(fēng)機(jī)平衡性進(jìn)行檢查
漏水
排水口堵塞或機(jī)組頂部密封膠條破損
進(jìn)行清掃或更換零部件
不制冷或制冷量不足
電動機(jī)斷線燒毀導(dǎo)致壓縮機(jī)不轉(zhuǎn)動
對壓縮機(jī)進(jìn)行更換
接觸器、繼電器線圈燒毀或觸點(diǎn)發(fā)生故障
對零部件進(jìn)行更換
溫度傳感器接線處接觸不良
對零部件進(jìn)行修理
不出風(fēng)或風(fēng)量小
電動機(jī)燒毀或斷路
對電動機(jī)進(jìn)行更換
風(fēng)機(jī)電動機(jī)反向轉(zhuǎn)動
檢查風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)向,更換相線
空氣過濾網(wǎng)堵塞
對過濾網(wǎng)進(jìn)行清掃
電動公交車
二、整車日常檢測與維護(hù)
電動公交車在工作時的環(huán)境復(fù)雜多變,停車啟動頻繁,各零部件會產(chǎn)生不同程度的磨損變形乃至松動。為保證公交車的正常運(yùn)行,達(dá)到延長使用壽命降低使用成本的目的,對公交車的檢測與維修是必不可少的。主要包括以下三個方面:
(1)發(fā)車前后的檢測與維護(hù)
檢查轉(zhuǎn)向、制動、懸架、傳動等主要部件的松緊情況,真空管道是否漏氣。檢查輪胎氣壓,清除胎上石子等雜物。及時對需要潤滑的零部件進(jìn)行潤滑。
(2)定期性的檢測與維護(hù)
每行駛一定距離后應(yīng)檢查蓄電池的狀態(tài),每月定期進(jìn)行充電。檢查電氣系統(tǒng)組成部分的絕緣阻值是否符合要求。檢查電氣儀表、制動、轉(zhuǎn)向等結(jié)構(gòu)的動作情況,檢查輪胎氣壓,發(fā)現(xiàn)不足應(yīng)補(bǔ)上。
(3)季節(jié)性的檢測與維護(hù)
公交車四季不間斷的運(yùn)行,環(huán)境多變。比如冬夏季節(jié)溫差較大,在季節(jié)來臨之前進(jìn)行相應(yīng)的維護(hù)使公交車適應(yīng)氣候的變化。在夏季就需要避免在高溫下長時間運(yùn)行,以免電池系統(tǒng)出現(xiàn)問題以及空調(diào)開放減少續(xù)航里程。
由于電動公交車不同于傳統(tǒng)公交車,作為其關(guān)鍵組成部分的動力電池系統(tǒng)和驅(qū)動電機(jī)系統(tǒng),它們的性能嚴(yán)重影響公交車的使用和安全。在公交車的使用過程中會出現(xiàn)一些故障,因此這兩部分的檢測與維護(hù)顯得十分重要。
動力電池系統(tǒng)主要由電池模組、電池管理系統(tǒng)、電氣及機(jī)械系統(tǒng)組成,由于動力電池系統(tǒng)存在高電壓和強(qiáng)電流的特性,對安全的高要求使得對動力電池系統(tǒng)的日常檢測維護(hù)必不可少。比如根據(jù)不同的廠家要求,在行駛一定時間或距離后得對電池單體電壓進(jìn)行檢測是否符合使用標(biāo)準(zhǔn),防止電壓過低造成公交車使用不便。對動力電池系統(tǒng)的日常檢測維護(hù)主要針對電池箱體,檢測內(nèi)外及組成部件是否有磨損、松動等。電池箱體的檢測維護(hù)主要檢查外箱的極柱部分是否被氧化,如果出現(xiàn)氧化面,需要清除。極柱一旦出現(xiàn)拉弧或者打火燒蝕,必須進(jìn)行更換。箱體上各端子之間,端子與箱體之間的絕緣阻值檢查需要合格。另外還需要定期對外箱灰塵進(jìn)行清理。
對驅(qū)動電機(jī)系統(tǒng)這部分的檢查維護(hù),在發(fā)車前檢查水箱防凍液是否足夠。驅(qū)動電機(jī)及其控制器的各零部件是否松動,線束及插件等零部件是否磨損、松動。定期檢查驅(qū)動電機(jī)的水冷管道是否通暢。驅(qū)動電機(jī)長時間未使用后需要檢測其絕緣電阻是否合乎要求。
高壓及線束部件包括DC/DC轉(zhuǎn)換器、高壓電器盒、車載充電機(jī)、低壓電氣熔絲盒、低壓線束、高壓線束等。對它們的檢測維護(hù)主要是檢查表面是否出現(xiàn)腐蝕破損等。安裝支點(diǎn)支架有無變形,螺栓是否松動。低壓線束是否布置整齊無松動,固定卡扣有無打開。檢查絕緣防磨套管是否破損。低壓熔絲盒的鎖扣有無鎖緊。高壓線束離地面高度是否在安全距離內(nèi),與其他零部件之間是否存在磨損情況。
電動公交車
三、電動公交車運(yùn)行安全保障
在電動公交車的運(yùn)行中,由于一些不可控的因素造成各種故障乃至?xí)纬晌kU的時候,因此需要對電動公交車的安全保障進(jìn)行預(yù)案處理。根據(jù)純電動車公交車突發(fā)事件應(yīng)急預(yù)案的內(nèi)容可以分為以下幾個部分:
(1)漏電處置
如果在充電過程中發(fā)生絕緣報警,應(yīng)立即關(guān)閉充電電源,并拔下充電槍,通知專業(yè)人員前來處理。如果在車輛行駛過程中發(fā)生絕緣報警,駕駛員需盡快將車靠邊并停止行駛,疏導(dǎo)乘客有序下車,在故障沒有解決之前,駕駛員不能強(qiáng)行啟動車輛繼續(xù)前行。
(2)行車異常
如果出現(xiàn)車速異常等緊急情況,應(yīng)先關(guān)掉低壓電源總開關(guān),切斷低壓電源,再將后艙的手動維修開關(guān)拔下,切斷高壓電,最后檢查故障原因。如發(fā)現(xiàn)電制動突然缺失,應(yīng)深踩制動踏板,靠氣制動控制車輛行駛,在行駛過程中,一般電制動可恢復(fù)正常,如不恢復(fù)或電制動缺失頻次較高,則交車時須通知保養(yǎng)部門進(jìn)行維修。
(3)電池異常
駕駛員在行駛過程中如果發(fā)現(xiàn)電池溫度超過溫度報警上限,如有異味或者電池艙內(nèi)有煙冒出,立即將車輛靠邊停好; 將手動檢修開關(guān)拔掉用以切斷車體高壓。及時疏導(dǎo)乘客有序下車,并使所有乘客和車輛保持一定的安全距離,并立即通知相關(guān)負(fù)責(zé)人前往現(xiàn)場處理。
(4)發(fā)生火災(zāi)
如果出現(xiàn)車輛設(shè)施、零部件失火的情況出現(xiàn),立即停車開啟車門疏散乘客,并使乘客與車輛保持安全距離。佩戴絕緣手套,打開車門緊急開關(guān),關(guān)閉高低壓電源。并則取出滅火器,給車廂和燃燒部分降溫滅火,避免火勢蔓延,如果火勢較大應(yīng)立即撥打“119”火警求助。
(5)雨天行車
雨中行車,遇有積水區(qū)且水深在50mm時,要將減震氣囊升到最高位置,并低速行駛,防止雨水沖刷浸泡造成車輛損壞。遇積水區(qū)水深100mm以上應(yīng)立即停止行駛,并選擇路段地勢最高處停車。停車后應(yīng)立即關(guān)閉所有門窗,嚴(yán)防雨水進(jìn)入車廂。若車輛出現(xiàn)漏電情況,應(yīng)立即停車,用車門應(yīng)急開關(guān)打開車門,切斷電源后并疏散乘客,應(yīng)及時將情況通知到車隊。