Najczęstsze przyczyny awarii falownika

Pojazdy elektryczne, samochody elektryczne lub hybrydowe to złożone mechanizmy, których funkcjonowanie zapewniają zaawansowane technologicznie i nietypowe dla zwykłych samochodów zespoły. Jednym z nich jest falownik (inwerter), od którego sprawności zależy prawidłowe działanie całej części elektrycznej. Awarie tych elementów zdarzają się dość często, ale z problemami i poszukiwaniem części zamiennych zawsze pomoże firma STS - https://sts.parts/pl

Podstawowe funkcje falownika

W samochodach hybrydowych i elektrycznych falownik jest kluczowym komponentem, który przekształca prąd stały (DC) z akumulatora wysokonapięciowego (HVB) w trójfazowy prąd przemienny (AC) do zasilania silnika elektrycznego. Ponadto służy do odwrotnej konwersji prądu, niskiego napięcia z generatorów silnikowych i po rekuperacji do ładowania akumulatorów i zasilania 12-woltowej sieci pokładowej.

Falownik jest zintegrowany z elektronicznymi jednostkami sterującymi (ECU) i współpracuje z innymi zespołami pojazdu, zapewniając optymalne rozłożenie energii i sterowanie pracą silnika. Tam, gdzie wymagane jest precyzyjne sterowanie fazami prądu dla uzyskania wysokiej wydajności i płynnej pracy (na przykład w silnikach asynchronicznych lub z magnesami stałymi), falownik koordynuje prawidłowe doprowadzanie prądu do każdej fazy.

Częstotliwość i amplituda prądu przemiennego generowanego przez falownik określają prędkość i moment obrotowy silnika elektrycznego. Pozwala to falownikowi kontrolować moc silnika w zależności od warunków jazdy i życzenia kierowcy. W samochodach hybrydowych falownik pomaga pojazdowi przełączać się między trybami pracy (w pełni elektryczny, hybrydowy lub tylko silnik spalinowy), a także zapewnia płynną interakcję między silnikiem elektrycznym a silnikiem spalinowym.

Typowe usterki falownika

Podczas przyspieszania i ruchu pojazdu w obwodach falownika płyną dość duże prądy. Dlatego jest on wyposażony w funkcje monitorowania temperatury, prądu i napięcia, aby zapobiec przegrzaniu, przeciążeniu lub uszkodzeniu komponentów. W przypadku odchyleń może korygować pracę systemu lub całkowicie go wyłączyć.

Jednak w praktyce to właśnie wpływ wysokich temperatur jest główną przyczyną awarii zespołu. Przegrzanie może wystąpić z powodu problemów z pompą układu chłodzenia, nieodpowiedniej jakości płynu chłodzącego lub jego niewystarczającej ilości. Do innych najczęstszych awarii falownika można zaliczyć:

1. Uszkodzenie tranzystorów mocy (IGBT lub MOSFET). Przy normalnej eksploatacji elementy są połączone równolegle, a obciążenie jest między nimi równomiernie rozłożone. Awaria jednego tranzystora w zespole przeciąża pozostałe i powoduje ich uszkodzenie.
2. Awarie kondensatorów. Przyczyną mogą być prądy szczytowe podczas ładowania, skoki napięcia, naruszenie izolacji lub ponownie reżimu temperaturowego.
3. Błędy programowe lub awarie mikrokontrolera. Może to być skutek błędów aktualizacji oprogramowania.
4. Uszkodzenie złączy i okablowania. Problemy mogą wynikać z cech konstrukcyjnych płyt falownika i ich montażu: zimnego lutu, izolatora żelowego i innych.
5. Zwarcia w płytach i przewodach. Ich przyczyną może być naruszenie szczelności obudowy falownika, przedostanie się do środka płynu chłodzącego i w konsekwencji korozja.

Diagnostyka usterek falownika

Falowniki pojazdów elektrycznych to poważne i odpowiedzialne urządzenia, przeznaczone do pracy z bardzo wysokim napięciem (do 800 woltów). Dlatego w celu obsługi i naprawy tego sprzętu należy zgłosić się do specjalistycznego warsztatu, którego specjaliści posiadają niezbędny sprzęt, doświadczenie w przeprowadzaniu tego typu prac, a także, zgodnie z prawem, uprawnienia do 1000V wydane przez Stowarzyszenie Elektryków Polskich (SEP). Na przykład do STS, szczegóły tutaj: https://sts.parts/pl/services/hybrid-car-service 

Profesjonalna diagnostyka falowników samochodów elektrycznych składa się z kilku etapów:

• odczyt kodów błędów za pomocą skanera diagnostycznego, specjalistycznego lub wielomarkowego OBD-II;
• testowanie komponentów mocy falownika - tranzystorów IGBT lub MOSFET - za pomocą oscyloskopu lub testera;
• sprawdzenie układu chłodzenia pojazdu: poziomu i stanu płynu, obecności wycieków, sprawności pompy;
• sprawdzenie kondensatorów, a także czujników, okablowania i innych komponentów multimetrem;
• analiza termowizyjna;
• aktualizacja lub przywrócenie oprogramowania w razie potrzeby;
• sprawdzenie pracy falownika pod obciążeniem.

Po zakończeniu diagnostyki i ustaleniu przyczyny usterki specjaliści podejmują decyzję o wymianie lub regeneracji uszkodzonego falownika. Do tych celów wykorzystywane są tylko nowe, wysokiej jakości części od wiodących producentów, a wszystkie czynności wykonują wysoko wykwalifikowani specjaliści posiadający wieloletnie doświadczenie w naprawie systemów elektrycznych pojazdów.

Na wszystkie prace i zastosowane komponenty firma STS udziela gwarancji nie krótszej niż 6 miesięcy. Rozwiązujemy problemy, z którymi inni sobie nie radzą i naprawiamy samochody, których inne warsztaty się nie podejmują.