Pålidelighed og vedligeholdelse af elbiler

EV-værksted og vedligeholdelsessamtale med Dr. Mark Quarto fra Quarto Technical Services

Elbilers drivlinjer er meget enklere sammenlignet med traditionelle forbrændingsmotorer. Disse motorer kræver ikke normal service som olieskift, vedligeholdelse af tændrør, brændstof og oliefilter. Elektriske motorer er generelt pålidelige, langtidsholdbare og nemme at vedligeholde. Selv om elmotorer kræver mindre vedligeholdelse, skal de stadig serviceres i henhold til producentens anbefalede tidsplan. De normale problemer, som alle fokuserer på, er batterier, men når det kommer til motorer, er der et stort hul i den vurdering og det færdighedsniveau, der kræves for at diagnosticere elektriske motorer. “Når jeg har talt med mange bilteknikere og instruktører i årenes løb, vil de fleste hurtigt indrømme, at de har minimal erfaring med at teste, analysere og diagnosticere EM-systemer. Selv om teknikerne er velbevandrede i diagnosticeringsmetoderne til traditionelle drivlinjer, er deres erfaringer mindre udbredte inden for elektriske drivlinjer.”

Test af elbilens motor

Markedet for brugte og brugte elbiler giver fortsat anledning til bekymring for, hvordan teknikere med sikkerhed kan analysere og diagnosticere elektriske drivlinjesystemer. Diagnostik af drivmotorer og generatorer (elektriske maskiner – EM) og SOH-analyse (State-of-Health) har fået en central plads i diagnosticering og analyse af biler. Bilteknikere har udtrykt stor interesse for at lære de mest avancerede analyse- og diagnosticeringsprocesser, der kan hjælpe med at bestemme en EM’s SOH.

Efterhånden som elektrificerede køretøjer bliver ældre på markedet, stiller de første ejere af ældre køretøjer, sekundære ejere og flåder nu spørgsmålet “hvad er tilstanden af drivmotoren og generatoren (stator og rotor), når et køretøjs SOH skal bestemmes?” Teknikere i marken ønsker en metode til diagnosticering, når de skal finde en fejltilstand i den elektriske drivlinje. Specifikt giver OEM-køretøjets indbyggede diagnostik måske ikke den omfattende analyse, der er nødvendig for at fastslå en ældre EM’s helbredstilstand eller give klarhed over problemer i EM’en eller dens Power Inverter Module (PIM)-system. Da omkostningerne ved et EM- eller PIM-system kan resultere i tusindvis af reparationsdollars, er det vigtigt at identificere og bestemme årsagen til problemet. Den arbejdstid, der kræves for at identificere årsagen til et problem, kan være uforholdsmæssigt tidskrævende og øge omkostningerne til den faktiske reparation. Hvis systemerne fejldiagnosticeres, stiger reservedels- og arbejdsomkostningerne betydeligt. Hverken eftermarkedet eller OEM’erne har integreret EM SOH som en del af en formel servicetestproces sammenlignet med den traditionelle gasmotor (ICE eller intern forbrændingsmotor).

Hvis en biltekniker blev spurgt om årsagerne til en traditionel fejltænding, variationer i omdrejningstal, mager/rig tilstand osv., ville det være naturligt for ham eller hende at udføre specifikke/målrettede tests. Nogle af disse motortests omfatter cylinderbalance, kompression, cylinderlækage, vakuumkurver, test af tændingssystem osv. Disse tests er endemiske og indlejret i DNA’et for, hvordan bilteknikere tester, analyserer og diagnosticerer bilers drivlinjesystemer. Sammenlignet med EV-motorer kan de samme bilteknikere måske nævne en eller to typer tests, men er helt ukendte med de yderligere testelementer, der bruges i EM-analyse og de tilknyttede fejltilstande. Her ligger den grundlæggende kløft mellem det nuværende niveau af EM-analyse og -diagnostik inden for bilservice.

Aktuel status for vedligeholdelse og fejlfinding af elmotorer

Bilteknikere er allerede overvældede af det enorme antal kurser, de deltager i hvert år, bare for at holde sig ajour med traditionelle forbrændingsmotorteknologier (ICE). Og da ICE-teknologi udgør det meste af den daglige interaktion for en tekniker, er det en besværlig opgave for dem (og virksomhedsejeren) at retfærdiggøre at afsætte betydelige uddannelsestimer til at lære elektriske drivlinjesystemer. Men bilmarkedet har nået et højdepunkt. Mængden af elektrificerede køretøjsprodukter på markedet, der nærmer sig eller er ude af deres garantiperiode, begynder at nå et betydeligt antal. Det globale salg af elbiler var på ca. 7,2 millioner i år 2019, en stigning på 57 % i forhold til det samlede salg af elbiler i år 2017. Disse mængder kan ikke længere ignoreres, især ikke af bilindustriens eftermarked.

Bilteknikere er allerede overvældede af det enorme antal kurser, de deltager i hvert år, bare for at holde sig ajour med traditionelle forbrændingsmotorteknologier (ICE). Og da ICE-teknologi udgør det meste af den daglige interaktion for en tekniker, er det en besværlig opgave for dem (og virksomhedsejeren) at retfærdiggøre at afsætte betydelige uddannelsestimer til at lære elektriske drivlinjesystemer. Men bilmarkedet har nået et højdepunkt. Mængden af elektrificerede køretøjsprodukter på markedet, der nærmer sig eller er ude af deres garantiperiode, begynder at nå et betydeligt antal. Det globale salg af elbiler var på ca. 7,2 millioner i år 2019, en stigning på 57 % i forhold til det samlede salg af elbiler i år 2017. Disse mængder kan ikke længere ignoreres, især ikke af bilindustriens eftermarked.

I øjeblikket er teknikere meget afhængige af mønsterfejl (genkendelse) i systemer som en metode til at identificere den grundlæggende årsag til traditionelle (ICE) systemfejl. “Desværre udvikler EM-drivlinjens mekaniske, elektriske og magnetiske teknologier sig så hurtigt, at mønsterfejl vil blive henvist til en mindre effektiv diagnostisk tilgang. Uden et solidt teknisk fundament i EM-teknologi vil analyse og diagnosticering være en bogstavelig kamp op ad bakke for en tekniker. At lære EM-analyse og diagnostiske teknikker kræver betydelig træning og erfaring, som er en udfordring for selv erfarne diagnostikere, medmindre analyse- og testudstyret kan skrubbe elektriske og magnetiske data for at gøre arbejdet med analyse og diagnostik til en lettere opgave.”

Vedligeholdelse og fejlfinding af elmotorer

ALL-TEST PRO 33 EV™-instrumentet er det eneste værktøj, der er lavet til at teste de specielle permanentmagnetmotorer og motor/generatorer, der bruges i el- og hybridbiler. Med denne innovative hybridmotor-magnet-tester kan du teste magnetmotorer i køretøjer fra en enkelt enhed, der giver hurtige og præcise diagnoseresultater.

Marks begrundelse for at vælge AT33EV: “AT33EV scorede den højeste score af fem (5) MGU-testmetoder i en intern undersøgelse fra General Motors (GM), som mit team udførte i 2011 for at bestemme udsigten til MGU-testinstrumentets prognose- og testfunktioner. Den scorede også højest i en undersøgelse udført af en ekstern leverandør af elmotortest til GM, da undersøgelsen blev gentaget for at sikre, at testresultaterne og instrumenternes ydeevne kunne gentages. Derfor er AT33EV et overlegent testinstrument til udførelse af 3-faset EM-test og SOH-analyse. En af de primære fordele ved AT33EV-værktøjet er dets evne til at teste en EM-rotor uden krav om rotation. Kort sagt kan EM testes fuldstændigt statisk. For teknikeren betyder det, at testen kan udføres med højspændingssystemet deaktiveret, og at det ikke er nødvendigt at teste på vejen – al test kan udføres i serviceområdet.”

Testparametrene for MGU SOH omfatter jævnstrøm (DC), modstand (milliohm), induktans, impedans, kapacitans, fasevinkel, strømfrekvensrespons, spredningsfaktor (kontaminering) og isolationsmodstand. AT33EV kan hurtigt fejlfinde eller validere et systems motorforbindelse og motorens tilstand.

Mark Quarto har arbejdet i over 32 år med teknologi til elektrificerede køretøjer. Hans erfaring omfatter de fleste områder inden for udvikling og konstruktion af biler. Hans arbejde med elektriske systemer, elektrificering af køretøjer, fremdrift og energistyring fik ham til at starte sit eget firma, hvor han underviser, vejleder og konsulterer flere OEM’er, genproducenter og eftermarkedsvirksomheder på markedet for elbiler. Noget af Marks arbejde omfatter: GM’s EV1, Chevrolet Tahoe/Yukon 2 Mode Hybrid, Chevrolet Spark, Volt og Equinox, brændselscelle-demonstrationsflåden og andre avancerede konceptbiler. Quarto Technical Services er ALL-TEST Pros distributør af EV-testinstrumenter og rådgivning.

ALL-TEST Pro (ATP) har leveret sikre, hurtige og pålidelige motorsvar i over 30 år med patenteret og gennemprøvet teknologi og udstyr. ATP’s produktsortiment anvendes i mange brancher, f.eks. fremstilling, fødevareforarbejdning, vand og affald, stål, forsyningsvirksomheder, rumfart, transport og meget mere. Alle instrumenter er håndholdte, hurtige, bærbare, sikre og viser motorens og komponenternes tilstand og sundhed sammenlignet med traditionelt testudstyr, der genererer målinger, som skal fortolkes.