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文档简介

新能源汽车电池及管理系统检修全套可编辑PPT课件新能源汽车高压作业基础1动力蓄电池2电池管理系统3充电系统4

全课导航新能源汽车高压作业基础项目1任务1.1个人安全防护与火灾应急处理任务1.2

新能源汽车安全防护措施及高压作业规范

项目导航项目导读

动力蓄电池是新能源汽车的主要动力来源,以新能源乘用车为例,其工作电压可达800V,为了安全使用、维护及检修新能源汽车,相关人员需要掌握安全防护与应急处理基础知识,熟悉新能源汽车的安全防护措施,对于新能源汽车高压系统的维护、检修等高压作业,应严格按照操作规范进行。

本项目主要介绍新能源汽车高压系统的结构、高压电的特点,常用防护用具、检修工具,触电防护与火灾应急处理,以及新能源汽车的安全防护措施及高压作业规范,为后续任务的学习奠定基础。学习目标技能目标素质目标知识目标★熟悉新能源汽车高压系统的结构及高压电的特点。★掌握常用防护用具和检修工具的使用方法。★掌握触电防护措施与急救方法、火灾的特性及处置措施。★熟悉新能源汽车的安全防护措施。★掌握新能源汽车高压作业规范。★

能正确检查与使用常用防护用具和检修工具。★

能正确进行新能源汽车触电急救和火灾处置。★能按照操作规范完成基本的高压作业。★具有一定的沟通能力和团队合作能力。★严格执行5S现场管理。★养成总结训练结果的习惯。★养成安全、规范、高效完成工作的习惯。个人安全防护与火灾应急处理任务1.1新能源汽车高压作业基础任务导航项目1任务引入任务工单——检查与使用常用防护用具和检修工具1.1.1

新能源汽车高压系统1.1.2

高压电的类型及存在形式1.1.3

常用防护用具1.1.4

常用检修工具1.1.5

触电防护与火灾应急处理实践操作——检查与使用常用防护用具和检修工具任务引入最近,某新闻媒体报道了一起新能源汽车起火事故,不久之前才购买了新能源汽车的小李听说后,担心自己的车辆也会出现类似事故。为此,他还专门研究了新能源汽车的结构及工作原理,并学习了触电急救及火灾事故处置方法。新能源汽车的设计、结构、使用、维护及检修与传统燃油汽车有很大的不同,其运行安全特征和事故伤害特征也与传统燃油汽车有较大差异。我国是新能源汽车第一生产和使用大国,为了预防和减少新能源汽车安全事故,相关人员有必要掌握其安全性能及安全防护与应急处理方法。本任务主要介绍个人安全防护与火灾应急处理基础知识,知识与技能要求如表所示。任务导入任务工单任务工单1.1.1新能源汽车高压系统依据国家标准GB18384—2020《电动汽车安全要求》,考虑到空气的湿度和不同工作环境下的人体电阻,根据不同电压等级电压可能对人体产生的伤害和危险程度,在新能源汽车中将车辆电压按照类型和数值分为A、B两级,如表所示。安全,不需要采取特殊的高压防护措施非安全电压,必须采取必要的安全防护措施新能源汽车中存在大量高压部件、高压线束及其连接器,它们组成了整车的高压系统。此外,为了提醒操作人员预防高压触电,避免发生事故,高压系统中还设置了相应的高压安全标识。当危险发生时,高压安全标识还能够指示人们尽快逃离危险,或者指示人们采取正确、有效、得力的措施,对危害加以遏制。B级A级1.1.1新能源汽车高压系统1.高压部件1.1.1新能源汽车高压系统电机控制器动力蓄电池高压控制盒电池管理系统PTC加热器高压部件驱动电机DC/DC变换器电动压缩机车载充电机高压部件2018款吉利帝豪EV450型纯电动汽车的前机舱,除动力蓄电池位于车辆底部外,大部分高压部件位于前机舱内。2.高压线束1.1.1新能源汽车高压系统高压附件线束交流充电线束动力蓄电池高压线束高压线束的类型直流充电线束MCU高压线束驱动电机动力线束高压线束的类型对于不同的车型,其高压系统的集成度也有所不同,因此其高压线束的数量和安装位置可能存在差异。连接动力蓄电池与高压控制盒的高压线束直流充电线束1)高压线束的类型2.高压线束1.1.1新能源汽车高压系统2)高压线束的结构屏蔽层高压线束的结构内导体绝缘层护套高压线束的结构2.高压线束1.1.1新能源汽车高压系统动力蓄电池的额定电压属于B级电压,通常在300V以上。3)高压线束的特点以动力蓄电池的高压线束为例,由于其安装位置较低,需要直面水和灰尘的侵蚀。新能源汽车车型高压系统的放电电流可达300A,充电电流可达400A,工作时高压系统会因焦耳效应而产生大量热量,导致高压设备和高压线束的温度上升。当车辆运行时,反复变化的负载与变频技术在高压系统中的大量应用,会造成高压线束中电压、电流和频率的剧烈波动,从而产生较强的电磁干扰。高压线束应具有较好的耐高温、耐低温、耐腐蚀、耐振动、耐刮磨等性能,并具备较大的安全裕量和较长的使用寿命,以保证车辆长期可靠运行。高压线束的特点耐高压抗电磁干扰性能好耐久性好耐热性好密闭性好高压线束的特点1.1.1新能源汽车高压系统高压线束连接器的作用是保证高压线束与高压设备能够便捷可靠地连接与拆卸。高压线束和高压线束连接器组成了高压电气连接系统。高压电气连接系统是高压系统中一个较为薄弱的环节,在新能源汽车整车故障报修案例中,其故障占有一定比例。在高压电气连接系统中,高压线束连接器的质量尤为重要,它是保障电气连接安全可靠的重要因素。3.高压线束连接器1.1.1新能源汽车高压系统1)高压线束连接器的组成3.高压线束连接器密封防护盖外壳屏蔽罩高压线束连接器的组成端子高压互锁装置CPA高压线束连接器的组成动力蓄电池高压线束连接器交流充电线束连接器1.1.1新能源汽车高压系统1)高压线束连接器的分类3.高压线束连接器优点:连接可靠性高,可以抵御车辆振动的影响,成本低。缺点:车内空间紧,无过多的安装空间,不适合批量化作业和售后维护,且存在人为操作失误的风险。优点:通过连接两个外壳来保证电气连接的安全。因为插合式线束连接器可以直接手动插合,所以节省了安装和操作空间。高压线束连接器的分类以螺栓直接连接的固定式线束连接器插合式线束连接器高压线束连接器的分类1.1.1新能源汽车1)高压线束连接器的分类3.高压线束连接器

在选择高压线束连接器时,需要根据高压部件的使用环境(如温度、湿度、海拔等)、安装要求(振动条件、体积结构、密封等级要求)、载流特性、成本核算等因素,合理选择产品种类和型号。所选的高压线束连接器应具有安全防护等级和耐热等级高,以及载流大、功耗低、体积小、使用寿命长且成本低等特点。

经验传承1.1.1新能源汽车高压系统3)解锁和锁止机构3.高压线束连接器高压线束连接器(尤其是传输动力电能的)松脱会造成一定的危害。高压线束连接器至少需要两个锁止机构,以保障其能够可靠锁止;在解锁时,需要两次以上的解锁操作。有三个锁止机构的高压线束连接器1.1.1新能源汽车高压系统1)高压警告标记4.高压安全标识新能源汽车的高压部件壳体上都带有高压警告标记,高压警告标记主要用于告知操作人员或驾乘人员此处有高压触电风险,注意做好高压安全防护。高压警告标记高压警示颜色高压安全标识高压安全标识高压警告标记的底色通常为黄色,边框通常为黑色。1.1.1新能源汽车高压系统1)高压警告标记4.高压安全标识1.1.1新能源汽车高压系统由于高压线束可能有几米长,因此采用一处或两处高压警告标记的警示意义不大。为了提高人们的警觉性,高压线束、高压线束连接器、充电接口等通常采用橙色的外观设计。2)高压警告颜色4.高压安全标识高压警示颜色高压警告标记高压警示颜色高压安全标识1.1.1新能源汽车高压系统3)解锁和锁止机构3.高压线束连接器高压线束连接器(尤其是传输动力电能的)松脱会造成一定的危害。高压线束连接器至少需要两个锁止机构,以保障其能够可靠锁止;在解锁时,需要两次以上的解锁操作。有三个锁止机构的高压线束连接器主要分布在动力蓄电池与其他各高压部件之间,如动力蓄电池与MCU(一般为MCU中的逆变器)之间、动力蓄电池与电动压缩机之间等。1.高压电的类型1.1.2高压电的类型及存在形式交流高压电主要分布在逆变器与驱动电机之间,以及交流充电接口与OBC之间。由于目前新能源汽车的驱动电机普遍为交流电机(三相异步电机或永磁同步电机),因此需要通过逆变器将动力蓄电池输出的直流电转换为交流电,其电压等级一般为330V或380V;而交流充电接口与OBC之间的交流电为外部电网提供的交流电,其电压等级为220V或380V。直流高压电交流高压电新能源汽车高压系统的高压电2.高压电的存在形式1.1.2高压电的类型及存在形式新能源汽车上的高压电并不是持续存在的,除了动力蓄电池会持续存在高压电外,其他高压部件只在运行期间或充电期间存在高压电。由于动力蓄电池始终储存电能,因此只要满足动力蓄电池的放电条件,即使车辆停止运行,动力蓄电池仍然持续存在高压电。运行期间存在高压电的部件,是指当启动开关处于ON挡、RUN挡或其他运行状态下存在高压电的部件。只有在车辆运行时,来自动力蓄电池的高压电才会加载到MCU、电动压缩机、PTC加热器、高压线束及DC/DC等高压部件上。(1)只要启动开关处于ON挡或RUN挡,高压部件(如MCU、DC/DC和高压线束)就会存在高压电。(2)虽然启动开关处于ON挡或RUN挡,但是由于系统所执行的功能没有开启,因此相关部件仍然不会接通高压电。例如,在没有开启车辆的制冷或暖风功能时,电动压缩机或PTC加热器是不会存在高压电的。2.高压电的存在形式1.1.2高压电的类型及存在形式新能源汽车上的高压电并不是持续存在的,除了动力蓄电池会持续存在高压电外,其他高压部件只在运行期间或充电期间存在高压电。充电系统的高压部件通常仅在车辆充电期间存在高压电,包括来自外部电网的高压电,以及OBC与动力蓄电池之间的直流高压电。不同的车型,其充电控制策略也有所不同,因此充电系统高压部件的高压电存在形式也会存在差别。小贴士:有些车辆的OBC和动力蓄电池设计有独立的冷却系统。车辆充电期间,OBC和动力蓄电池会产生很高的热量,此时冷却系统会运行,以降低OBC和动力蓄电池的温度。对于采用空调式冷却系统的车辆,其电动压缩机在充电期间会存在高压电。1.1.3常用防护用具在高压作业时使人体与地面之间保持绝缘,防止电流通过人体与大地构成回路,对人体造成伤害。为操作人员提供安全保障,还能反映员工的精神风貌,体现企业的文化内涵,提升企业形象。一种对人体头部受坠落物或小型飞溅物体等其他特定因素引起的伤害起防护作用的帽子。防护眼睛免受电磁辐射和弧光辐射,避免化学物质损伤眼睛,并防止粉尘、烟尘、金属、砂石碎屑等异物进入眼睛。护目镜绝缘鞋安全帽绝缘手套绝缘胶垫非化纤工作服高压绝缘手套用于作业台面或地面的绝缘材料。维修工服高压防护服防止操作人员因手部直接接触带电体而遭到电击,起到对手部进行绝缘防护的作用。1.1.3常用防护用具1.安全帽安全帽一般由帽壳(由壳体、帽舌、帽沿、盔顶等组成)、帽衬(由帽箍、吸汗带、顶带、缓冲垫等组成)及配件(如下颏带)等组成,如图所示。作为一种个人头部防护用品,安全帽能有效地防止和减轻操作人员在生产作业中遭受坠落物或自身坠落对人体头部的伤害。(1)佩戴安全帽前,应检查其有无裂缝、变形等,确保其完好无损,符合国家有关技术规定。(2)佩戴安全帽前,应根据自己的头围大小将帽箍调至合适的位置。人的头顶和壳体内顶部的空间垂直距离一般为25~50mm,以不小于30mm为宜,这样才能保证在遭受冲击时,壳体有足够的空间可供缓冲,也有利于头部和壳体之间的通风。(3)不要把安全帽戴歪,也不要将帽舌戴在后方,以免降低安全帽的防护作用。(4)系下颏带时要松紧适度,以防安全帽在工作过程中或受到外来物体打击时脱落。(5)有的安全帽除了在顶部安装帽衬外,还开有小孔通风,但在个人使用时不得为了透气而随意开孔,以免降低安全帽的强度。1.1.3常用防护用具1.安全帽如果安全帽的佩戴或选用不正确,在受到冲击时安全帽将不能起到良好的防护作用。安全帽的使用规范如下。(6)若安全帽有问题,则应及时更换。任何受过重击的安全帽,无论有无损坏,都应更换。另外,要避免将有问题的安全帽与正常安全帽混放在一起。(7)严禁使用只有下颏带与帽壳连接(即安全帽内无帽衬)的安全帽。(8)安全帽不能在酸性、碱性或受化学试剂污染的环境中存放,不能放置在高温、日晒或潮湿的场所,以免其老化变质。(9)注意安全帽的使用期限,避免将超过使用期限的安全帽与使用期限内的安全帽混放在一起。(10)不能在安全帽上随意拆卸或添加配件,否则会影响安全帽的防护性能。1.安全帽1.1.3常用防护用具1.安全帽1.1.3常用防护用具安全帽应符合国家标准GB2811—2019《头部防护安全帽》的要求,其标识由永久标识和制造商提供的信息组成。其中,永久标识位于安全帽内侧,并在安全帽的整个生命周期内一直保持清晰可辨。安全帽的永久标识至少包括以下内容:本标准编号、制造厂名、生产日期(年、月)、产品名称(由生产厂命名)、产品的分类标记、产品的强制报废期限。安全帽的永久标识知识拓展(1)要选用经产品检验机构检验合格的护目镜。(2)护目镜的宽窄和大小要适合使用者的脸型。(3)使用护目镜前,应检查其外观,检查镜片和镜框有无裂痕、磨损等。镜片和镜框损坏会影响使用者的视力,对此应及时调换护目镜。(4)防止重摔或重压护目镜,防止坚硬的物体摩擦镜片。(5)若需要短暂放置护目镜,则应注意将眼镜的凸面朝上放置,以防镜面刮花。(6)若护目镜的镜片有异物,则应先用水或低浓度的中性洗涤剂清洗,用纸巾将水分吸干,再用眼镜布擦干。1.1.3常用防护用具2.护目镜在新能源汽车高压作业中,操作人员要正确佩戴护目镜,以防高压部件产生的电火花对眼睛造成伤害。护目镜的使用规范如下。(7)用完护目镜后,应对其进行清洁。为防止在清洁护目镜的过程中,因用力过度而使护目镜受损,应注意用手托住镜框,轻轻擦拭。(8)若长时间不用护目镜,则应将其存放在专用眼镜盒内,避免其与带有腐蚀性的物品接触。(9)护目镜要分开保管、专人使用,避免与他人混用,以防眼部疾病传染。1.1.3常用防护用具2.护目镜(1)不能将雨鞋当作绝缘鞋使用,也不能用普通胶鞋代替绝缘鞋。(2)耐电压15kV及以下的绝缘鞋适用于工频电压1kV及以下的作业环境;耐电压15kV以上的绝缘鞋适用于工频电压1kV以上的作业环境。(3)使用绝缘鞋前,应先检查鞋面有无划痕、鞋底有无断裂、鞋面是否干燥。(4)绝缘鞋在运输过程中必须有遮盖物,以防雨淋。(5)注意绝缘鞋的保养,勤擦鞋油。(6)绝缘鞋不能与酸性、碱性及尖锐物质等接触,以防腐蚀、变形、受损。(7)禁止将合格的绝缘鞋与不合格的绝缘鞋混放在一起,以免使用过程中混淆。(8)应将绝缘鞋存放在干燥、阴凉的专用柜内。一旦绝缘鞋受潮,应立即将其放在通风、透气、阴凉处自然风干,以免绝缘鞋变形、受损。禁止在绝缘鞋上面放置其他物品。(9)使用绝缘鞋6个月后,要对其进行性能测试,不合格的绝缘鞋要停止使用。1.1.3常用防护用具3.绝缘鞋绝缘鞋的使用规范如下。1.1.3常用防护用具3.绝缘鞋绝缘鞋应达到GB21148—2020《足部防护安全鞋》中的各项要求,保护穿着者免受意外事故引起的伤害,具有保护特征,可以保障工作区域安全。绝缘鞋不仅要有电绝缘性,还应有良好的隔热性、防寒性、抗刺穿性、透气性、耐磨性、防漏性、防滑性等。绝缘鞋的帮面或鞋底上应有标准号、电绝缘字样(或英文EH)、闪电标记和耐压数值等。绝缘鞋上还要有铭牌,铭牌内容包括制造厂名、产品名称、生产日期、电绝缘性能出厂检验合格印章。绝缘鞋的使用要求知识拓展1.1.3常用防护用具4.绝缘手套用于新能源汽车维修作业的绝缘手套通常具有两种独立的性能良好的绝缘性能抗酸碱性GB/T17622—2008《带电作业用绝缘手套》规定,绝缘手套按照电气性能的不同,可分为5个级别,即0~4级,如表所示。在进行高压部件维修作业时,绝缘手套能够承受1000V以上的工作电压当人体接触来自动力蓄电池中的酸性或碱性物质时,绝缘手套可防止这些物质对人体造成伤害1.1.3常用防护用具4.绝缘手套在进行新能源汽车维修作业时,应根据被测设备的最大电压来选择绝缘手套。一般在绝缘手套的内部或外部印有执行标准、试验电压、最大使用电压等参数,如图所示。1.1.3常用防护用具4.绝缘手套1)绝缘手套的外观检查在使用绝缘手套前应检查其外观:绝缘手套的表面必须清洁平滑,内外面应无针孔、破损、裂纹、砂眼、杂质、夹紧痕迹、割伤等缺陷,以及明显的铸模痕迹(如波纹)。绝缘手套上应贴有统一的试验合格标签。若绝缘手套不在有效期内,则不能使用。2)绝缘手套的气密性检查在使用绝缘手套前应对其气密性进行检查:先向绝缘手套内部吹入一定的空气,然后将绝缘手套从开口处朝手指方向卷曲,当卷到一定程度时,内部空气会因体积压缩而压力增大,使绝缘手套膨胀,绝缘手套的手掌和指部鼓起,细心观察其表面有无划痕、裂痕、漏气等情况,若有,则禁止使用。1.1.3常用防护用具3.绝缘鞋一些特殊用途的绝缘手套还要进行渗水性试验:向绝缘手套内部注入空气,并封闭绝缘手套开口处,使其具有一定的压力,然后将其浸入水中,观察其表面有无气泡;若有,则禁止使用。经验传承1.1.3常用防护用具4.绝缘手套3)绝缘手套的使用及注意事项(1)作业时,应将绝缘手套佩戴在双手上,手指与手套指孔吻合,并将衣袖口套入筒口内,以防发生意外。(2)使用绝缘手套时,应注意防止尖锐物体刺破绝缘手套。(3)使用绝缘手套后,应将绝缘手套内外表面擦洗干净,待干燥后,放置平整,以防受压、受损,切勿将其放于地面上。(4)绝缘手套应保存在干燥、通风、温度为−1530~℃的库房中,并使其远离热源,与地面和墙壁的距离应在20cm以上,避免受酸、碱、油等腐蚀性物质的影响,不应露天放置,避免阳光直射。1.1.3常用防护用具5.非化纤工作服非化纤工作服应达到GB12014—2019《防护服装防静电服》中的各项要求。非化纤工作服以防静电织物为面料,按规定的款式和结构制成,以减少静电积聚。它应有耐久性标签,标签内容包含产品名称、商标(如有)、型号规格、生产厂名称、洗涤方法、织物类型(如机织物、针织物);应附有合格证,合格证内容包含材料组分、生产厂名称、厂址、联系电话、生产日期、标准号等;应附有产品使用说明及有关国家标准或行业标准规定应具备的标志。(1)不得使用金属附件,若必须使用,则其表面应加掩襟,金属附件不得直接外露。(2)使用非化纤工作服时,禁止佩戴任何外露物件。(3)使用非化纤工作服后,应检查其有无破损。(4)使用非化纤工作服后,应及时清洁,防止因长时间黏附的污染物渗透到防静电织物纤维的内部而难以去除。(5)对于非化纤工作服的存放柜,应保证洁净,避免异物、尘埃污染非化纤工作服。非化纤工作服的使用规范如下。1.1.3常用防护用具6.绝缘胶垫绝缘胶垫是指一种具有较大的体积电阻率和耐电击穿的胶垫,用于作业台面或地面的绝缘材料,如图所示。绝缘胶垫的耐电压等级应在1000V以上。使用绝缘胶垫时,应将其放在车辆下方,并保证在作业期间绝缘胶垫露出的部分足够人员站立移动。1.1.3常用防护用具3.绝缘鞋绝缘胶垫的不规则性包括有害的不规则性和无害的不规则性。绝缘胶垫的上下表面不应存在有害的不规则性。有害的不规则性:破坏均匀性、损坏表面光滑轮廓的缺陷,如小孔、裂缝、局部隆起、切口、夹杂导电异物、折缝、空隙、凹凸波纹及铸造标志等。无害的不规则性:生产过程中形成的表面不规则性。质量好的绝缘胶垫应无异味、气泡、凹坑,表面光滑整洁。知识拓展绝缘胶垫的不规则性1.1.4常用检修工具1.1.4常用检修工具1.绝缘工具套装绝缘工具套装是一种采用绝缘材料进行加工并适用于电气系统拆装等操作的手工工具套装,如图所示。它一般可用在额定电压AC1000V和DC1500V的高压带电(或近电)部件的维修作业中。新能源汽车所涉及高压部件的拆装必须使用绝缘工具套装。绝缘工具套装中的绝缘工具与常规非绝缘工具在使用方法上相同,其表面通常采用醒目的双色手柄,且手柄必须采用耐高压、耐燃材料。1.1.4常用检修工具1.绝缘工具套装绝缘工具有扳手、钳子、螺丝刀、电工刀等。其中,扳手主要有开口扳手、梅花扳手、套筒扳手、棘轮扳手等;钳子主要有尖嘴钳、斜嘴钳、钢丝钳等;螺丝刀主要有一字螺丝刀、十字螺丝刀等。选用绝缘工具时,应选择符合行业标准DL/T976—2017《带电作业工具、装置和设备预防性试验规程》的产品,或者选用具有世界范围权威品质认证标识(如德国电气工程师协会VDE认证标识),且经过高压测试,耐压等级符合GB/T18269—2008《交流1kV、直流1.5kV及以下电压等级带电作业用绝缘手工工具》的产品。1.1.4常用检修工具2.绝缘电阻测试仪摇表一种由电池供电的数字式绝缘电阻测试仪,它可以测试电压、绝缘电阻等。测量大电阻和绝缘电阻的检测仪表,计量单位是兆欧(MΩ),故又称兆欧表。Fluke1508型数字绝缘表手摇式绝缘电阻表数字绝缘表绝缘电阻测试仪1.1.4常用检修工具3.钳形电流表钳形电流表又称数字式电流钳,是由电流表和电流互感器组合而成的,如图所示。电流互感器的钳头被制成活动开口,且呈钳形,故名钳形电流表。捏紧钳口开关时钳口张开,将导线置于钳口中央,然后松开钳口开关,钳口闭合。被测导线相当于电流互感器的一次线圈,绕在钳头上的线圈相当于电流互感器的二次线圈。被测导线上有电流通过时,二次线圈便会感应出电流,与二次线圈相连的电流表上即可显示读数。钳形电流表可以在不切断电路、不影响设备运行的情况下,直接测量导线中的电流,这是钳形电流表最大的特点。它使用起来非常方便且便于携带,因此被广泛应用。新能源汽车检修作业中经常需要测量高压导线中的电流,对此必须使用钳形电流表进行测量。经验传承1.1.4常用检修工具(1)绝缘防护。将带电体进行绝缘,防止人员与带电部分接触。(2)屏护防护。采用遮栏和外护物防护,防止人员触及带电部分。(3)障碍防护。采用障碍物防护,防止人员接触带电部分。(4)安全距离防护。带电体与地面、带电体与其他电气设备、带电体与带电体之间必须保持一定的安全距离。(5)采用漏电保护装置。这是一种后备保护措施,可与其他措施同时使用。1.1.5触电防护与火灾应急处理1.触电防护新能源汽车触电防护措施包括直接触电防护措施和间接触电防护措施两部分。其中,直接触电防护措施主要如下。1)触电防护措施(1)采用可自动切断电源的保护装置,并辅以总等电位连接。(2)采用双重绝缘或加强绝缘的双重电气设备。(3)将有触电危险的场所绝缘,构成不导电环境。(4)采用不接地(搭铁)的局部等电位连接。(5)采用电气隔离。1.1.5触电防护与火灾应急处理1.触电防护间接触电防护措施主要如下。1)触电防护措施(1)采用可自动切断电源的保护装置,并辅以总等电位连接。(2)采用双重绝缘或加强绝缘的双重电气设备。(3)将有触电危险的场所绝缘,构成不导电环境。(4)采用不接地(搭铁)的局部等电位连接。(5)采用电气隔离。1.1.5触电防护与火灾应急处理1.触电防护在新能源汽车触电事故发生后,施救者必须在最佳的抢救时间内快速对触电者进行抢救。触电急救时间与成活率的关系如表所示。2)触电急救1.1.5触电防护与火灾应急处理1.触电防护2)触电急救(1)迅速脱离电源。当施救者离电源开关很近时,应立即拉掉开关,切断电源;当施救者离电源开关较远时,可用绝缘手套或木棒将触电者与电源分离。如果导线搭在触电者的身上或被压在身下时,可用干燥木棍及其他绝缘物体将电源线挑开。(2)就地进行抢救。在触电者脱离电源后,应尽快进行就地抢救。只有在现场对施救者的安全有威胁时,才需要先把触电者转移到安全地方再进行抢救,但不能等到把触电者长途送往医院再进行抢救。(3)准确进行救治。如果触电者神志清醒,仅心慌、四肢麻木或一度昏迷但还没有失去知觉,则应让其安静休息。(4)坚持救治到底。坚持救治就是触电者复生的希望,百分之一的希望也要尽百分之百的努力。1.1.5触电防护与火灾应急处理1.触电防护进行触电急救时,应坚持迅速脱离电源、就地进行抢救、准确进行救治、坚持救治到底的原则,具体要求如下。2)触电急救知识拓展心肺复苏1.触电防护2)触电急救1.1.5触电防护与火灾应急处理1.触电防护2)触电急救1.1.5触电防护与火灾应急处理动力蓄电池的结构犹如一个相对密闭的压力容器,如果动力蓄电池的使用违反操作规程或被外力剧烈冲撞,动力蓄电池可能会因内部压力瞬间超出安全极限范围而爆炸。(3)动力蓄电池爆炸新能源汽车在运行过程中发生短路、漏电等情况时,会存在高压电击危险,对救援人员的安全造成潜在威胁。火灾的特性当动力蓄电池内部热失控导致动力蓄电池温度、内压超出安全范围时,动力蓄电池燃烧将非常猛烈。(2)高压电击1.1.5触电防护与火灾应急处理2.火灾应急处理1)火灾的特性(1)燃烧迅速且产热多车辆运行时动力蓄电池的温度可达500℃,电解液迅速溶解,可能导致电解液泄漏飞溅,对被困人员和救援人员造成威胁。(3)动力蓄电池爆炸①技术要求:救援人员应接受相关培训,充分熟悉当地主流新能源汽车的高压系统结构。②

防护要求:在处置火灾事故时,救援人员应穿戴全套的个人防护装备和呼吸防护装备。1.1.5触电防护与火灾应急处理2.火灾应急处理2)火灾事故处置的一般规定①应根据侦查监测情况确定警戒范围,设置警戒标志。②应在事故车辆周边15m范围内设置工作区,禁止无关车辆、人员进入;在5m范围内设置作业区,只允许直接负责治疗或解救被困者的救援人员进入,救援人员不宜在5m范围内进行作业。③应持续检测易燃、有毒气体,宜实时监测事故车辆动力蓄电池的温度,适时调整警戒范围。①救援人员应仔细观察车身,根据车身(尤其是车身尾部)是否有新能源汽车标识,如“EV”“Hybrid”“电动汽车”“混合动力”等字样,确定事故车辆是否为新能源汽车。②救援人员宜根据车辆信息,通过随车指南或网络查询提前了解高压部件及断电开关的位置;在对车辆进行操作前,应首先确认橙色部件及带有橙色标识部件的位置,以及相关标识的内容要求。救援人员的要求现场警戒车辆识别救援人员应通过外部观察和仪器检测,判断事故车辆动力蓄电池和高压系统的受损情况,评估动力蓄电池可能引发爆炸燃烧的危险因素及后果,做好事故救援准备。1.1.5触电防护与火灾应急处理2.火灾应急处理2)火灾事故处置的一般规定①

车轮固定:应根据事故车辆状态、位置等情况,合理采取短足、长足等稳固技术,运用支撑杆等器材装备,对车体实施有效稳固,创建安全作业条件,有效防止车辆移动。②

制动装置固定:应确保车辆启动手刹或脚刹,且挡位置于驻车挡。①

自动断电:关闭车辆启动开关,将具有自动启动功能车辆的钥匙装入信号屏蔽袋或置于距离事故车辆10m之外。②

手动断电:找到切断低压电源的位置,切断低压电路;按照厂家提供的应急救援说明书,切断动力电路。在确保事故车辆自动断电之后,仍应对其进行手动断电,以确保动力电路处于断电状态。车辆侦查车辆固定电源切断1.1.5触电防护与火灾应急处理2.火灾应急处理3)火灾扑救识别车辆侦察环境制定方案做好防护火灾扑救固定车辆断电现场清理(1)处置程序。新能源汽车火灾扑救的处置程序:(2)灭火药剂。需要根据起火部位选择合适的灭火药剂。①当着火部位不是动力蓄电池时,可按照传统燃油汽车火灾处置方法,使用干粉灭火器进行灭火。②当动力蓄电池开始冒烟或着火时,可使用水基灭火器,但最好的办法是使用大量、持续的消防水进行降温,以免发生爆炸。1.1.5触电防护与火灾应急处理2.火灾应急处理3)火灾扑救(3)灭火方法。需要根据起火部位选择合适的灭火药剂。①主动式灭火:当有人员被困或动力蓄电池未着火时,应选择主动式灭火。严禁为使灭火剂能够利喷射到动力蓄电池,而对车辆进行刺穿、切割、撬动、拆除等操作。严禁使用工具刺穿引擎盖,避免穿透高压部件而造成严重的电击。如果动力蓄电池着火,应实时监控动力蓄电池温度,防止热扩散或复燃。②控制式灭火:当动力蓄电池着火,没有人员被困及没有足够水源的情况下,可采用控制式灭火。当灭火剂很难到达动力蓄电池的燃烧单元时,可控制现场、稳定火势。所有未配备呼吸防护装备的人员应处于火灾的上风向,避免吸入烟气中的有毒物质。③无明火情况的作业:当动力蓄电池发生事故但未见明火,且有大量烟雾冒出时,在确保动力蓄电池从车上卸载之后,应采用大量、持续的消防水对冒烟部位进行连续喷射,以降低温度和减少有毒有害气体对周围环境的影响。1.1.1新能源汽车1)高压线束连接器的分类3.高压线束连接器拆除动力蓄电池时,应先断开启动开关,再拆卸动力蓄电池负极电缆,最后取下正极电缆,防止扳手接地导致动力蓄电池短路。另外,身体尽量不接触暴露的电气元件或动力蓄电池,切记不能切割橙色电缆,以免其对人体放电。经验传承1.1.5触电防护与火灾应急处理2.火灾应急处理3)火灾扑救(4)充电情况下火灾事故救援。①应首先确定充电电源位置并切断电源。②在确保人身安全的情况下,应首先采用拔出充电枪或剪断充电线等手段,断开充电设备与车辆的连接,再按照以上程序进行火灾事故救援。1.1.5触电防护与火灾应急处理2.火灾应急处理3)火灾扑救(5)现场清理。①火灾扑灭后,固定车辆并断电。②应全面、细致地检查和清理现场,并向车主和有关部门移交现场。撤离现场时应当清点人员,整理器材装备。③提醒车主和有关部门妥善处理受损动力蓄电池,合理采取转运方式,防止事故车辆在转运及后期静置过程中起火。④在动力蓄电池电量全部放出之前,应将车辆置于距离建筑物或其他车辆15m之外的地方。⑤在转移车辆时,不能直接进行拖挂,应根据厂商技术人员提供的要求进行转移。安全小课堂1.1.5触电防护与火灾应急处理2.火灾应急处理3)火灾扑救1.准备工作(1)安全防护用品:绝缘手套、绝缘鞋、护目镜、安全帽、非化纤工作服、绝缘胶垫。(2)工具及设备:绝缘工具套装、数字万用表、数字绝缘表、故障诊断仪、灭火器。(3)台架/车辆:帝豪EV450。(4)辅助资料:帝豪EV450维修手册、教材和工具使用说明书。实践操作——检查与使用常用防护用具和检修工具点击播放微课2.操作步骤1)检查与使用常用防护用具(1)穿非化纤工作服。按照规范穿好非化纤工作服,如图所示。穿非化纤工作服时,应将袖口和裤腿口紧束。(2)检查与佩戴安全帽。①检查安全帽的外观,如图所示。安全帽无裂纹、碰伤痕迹、凸凹不平、磨损等。②佩戴安全帽,如图所示。使用者根据其头围大小,将帽箍长度调到适宜位置(要松紧适度),系紧下颏带,以防安全帽松脱。实践操作——检查与使用常用防护用具和检修工具(3)检查与佩戴护目镜。①检查护目镜,如图所示。护目镜的大小及型号与使用者脸型匹配,且具有侧面防护功能,能防止维修过程中产生的电火花对眼睛造成伤害。②佩戴护目镜,如图所示。实践操作——检查与使用常用防护用具和检修工具(4)检查与穿绝缘鞋。①检查绝缘鞋的有效期,确认其在有效期内。②检查绝缘鞋的外观,。绝缘鞋无损伤、磨损、破漏、划痕等。③根据脚面尺寸选择大小合适的绝缘鞋,并穿好。实践操作——检查与使用常用防护用具和检修工具(5)检查与穿戴绝缘手套。①检查绝缘手套的标签,如图。标签粘贴完好,绝缘手套在有效试验周期内。②检查绝缘手套的外观,如图。绝缘手套无划痕、无破损、弹性好、无污秽。实践操作——检查与使用常用防护用具和检修工具(5)检查与穿戴绝缘手套。③检查绝缘手套的气密性,如图。

④穿戴绝缘手套,如图。实践操作——检查与使用常用防护用具和检修工具(6)检查绝缘胶垫。①检查绝缘胶垫的外观,如图。②检测绝缘胶垫的四点绝缘电阻,如图。实践操作——检查与使用常用防护用具和检修工具2)检查与使用常用检修工具(1)检查绝缘工具套装,如图。(2)检查数字万用表,如图。实践操作——检查与使用常用防护用具和检修工具(3)检查数字绝缘表,如图。(4)检查故障诊断仪,包括故障诊断仪主机、转接头等,如图。实践操作——检查与使用常用防护用具和检修工具新能源汽车高压作业基础任务导航项目1任务引入任务工单——规范进行高压作业1.2.1

新能源汽车安全防护概述1.2.2

高压电的接通与关闭控制1.2.3

高压互锁1.2.4

电位均衡1.2.5

绝缘电阻检测1.2.6

高压作业规范实践操作——规范进行高压作业新能源汽车安全防护措施及高压作业规范1.2任务引入某品牌汽车4S店内,销售顾问小张正在接待一名客户。该客户看中了一台新能源汽车,对其外观、内饰和车辆性能都很满意,但是对新能源汽车的安全性仍有一些顾虑,使他一时不能下定决心购买这台车。如果你是小张,你会如何与客户沟通,来打消客户的顾虑?本任务主要介绍新能源汽车安全防护措施与高压作业规范相关内容,知识与技能要求如表所示。任务导入任务工单任务工单1.2.1新能源汽车安全防护概述高压线束的特点高压系统短路高压充电风险转矩输出风险高压线束脱落高压系统绝缘故障高压系统安全风险新能源汽车高压系统的安全因素1.2.1新能源汽车安全防护概述维修安全碰撞安全功能安全高压系统的安全防护措施1.2.1新能源汽车安全防护概述新能源汽车在操作人员进行高压作业时,应当保证操作人员不会有触电风险。为此,新能源汽车通常采用以下设计:为动力蓄电池系统配置了高压维修开关,当断开高压维修开关时,动力蓄电池的高压输出立即中断,动力蓄电池不对外输出高压电,且各高压部件的电压在规定时间内降低至直流60V或交流30V以下。同时,为保证安全,操作人员操作时应当遵循以下要求:在断开高压维修开关、切断动力蓄电池的高压输出后,操作人员须等待5min才能接触高压部件。1.维修安全高压维修开关1.2.1新能源汽车安全防护概述当车辆发生碰撞时,车辆的安全系统应当满足以下要求:碰撞过程中及碰撞后都要保证相关人员的人身安全。对于新能源汽车来说,除了满足传统燃油汽车的相关保护要求之外,还应当满足以下要求:碰撞过程中避免驾乘人员和行人遭受触电风险,在保证人员安全的情况下应尽量保护关键零部件不受损害;碰撞后应保证维护和救援人员没有触电风险。为此,新能源汽车高压控制电路通常采用如下碰撞安全防护措施:将惯性开关串联到高压接触器的线圈回路中,当发生碰撞时,惯性开关断开,从而切断高压接触器的电源,此时动力蓄电池的高压输出便会被断开,这样就保证了驾乘人员、行人、维护和救援人员的安全。2.碰撞安全新能源汽车高压控制电路的碰撞安全防护措施1.2.1新能源汽车安全防护概述高压系统的安全主要取决于整车控制系统及各控制单元能否对相关输入信号进行正确处理。因此,功能安全防护措施是新能源汽车必不可少的组成部分。对于新能源汽车来说,各系统之间的相互联系非常紧密。相关功能安全的标准可参考国家标准GB18384。3.功能安全转矩控制安全充电安全电磁兼容高压系统的安全防护措施1.2.1新能源汽车安全防护概述为防止车辆出现不期望的运动,保证转矩控制安全,需要在整车控制系统中加入转矩控制安全策略。常用的转矩控制安全策略如下。(1)整车控制系统的硬件中包含主控模块和监控模块。主控模块可以实现所有整车控制功能,监控模块主要负责计算整车的需求转矩,如果主控模块、监控模块分别计算出的需求转矩之间的差值大于某个标定值,则认为转矩控制存在安全风险,此时整车控制系统会将车速限制在安全范围内。(2)如果整车控制系统的需求转矩与驱动电机输出的实际转矩的差值大于某个标定值,则认为转矩控制存在风险,此时整车控制系统将会限制驱动电机的转矩输出;如果差值一直过大,则切断动力蓄电池的高压输出。(3)如果由于某些原因,驱动电机的可输出转矩大幅度减小,则车辆将会通过组合仪表告知驾驶员。3.功能安全

1)转矩控制安全1.2.1新能源汽车安全防护概述在给新能源汽车充电时,要防止车辆移动,并避免交流充电、直流充电、行驶等工作模式之间的冲突。为此,新能源汽车通常采用如下充电安全防护措施。(1)只有挡位位于P挡时才允许充电。(2)在充电过程中,需求转矩及实际转矩应都为0。(3)当插上充电枪时,不允许控制高压输出的高压接触器闭合。(4)当充电线路的绝缘电阻小于标准值时,应自动停止充电并断开充电线路。交流充电、直流充电、行驶等工作模式互斥,如果车辆有其中两种以上的工作模式需求,则应采取先到先响应的处理原则。3.功能安全

2)充电安全1.2.1新能源汽车安全防护概述新能源汽车中有大量的电力电子部件,因此新能源汽车尤其需要注意各部件电磁兼容(electromagneticcompatibility,EMC)方面的设计。新能源汽车的电磁兼容应符合GB34660—2017《道路车辆电磁兼容性要求和试验方法》和GB/T18387—2017《电动车辆的电磁场发射强度的限值和测量方法》的要求。3.功能安全

3)电磁兼容在新能源汽车中,除动力蓄电池外,其他部件都是由整车控制系统或混合动力控制系统通过高压接触器来控制高压电的接通与关闭的,这种控制方式与民用电气设备的供电控制相似。高压接触器属于大功率开关器件,它通过自身触点的闭合或断开来控制动力蓄电池正负极之间的接通与断开。高压接触器通常被布置在动力蓄电池模组内部,或者独立布置在一个高压控制盒中。如果高压接触器断开,整车仅动力蓄电池存在高压电,位于高压接触器下游的各高压部件将不存在高压电。高压接触器闭合或断开的条件如下。(1)高压接触器闭合的条件:启动开关处于ON挡且高压系统自检正常,不存在漏电等故障。(2)高压接触器断开的条件:启动开关处于OFF挡、高压互锁装置动作、绝缘电阻过低或安全气囊已弹出。1.2.2高压电的接通与关闭控制小贴士:无论高压接触器是闭合还是断开,动力蓄电池总是带电的。高压接触器所起的作用就相当于家庭电源的总闸,断开总闸后,各种家用电器就断开了高压电,但供电电网依然存在高压电。1.高压互锁的定义及目的1.2.3高压互锁新能源汽车的高压互锁是指一种通过使用低压信号来检查整个高压电路中高压部件、线路、高压线束连接器及保护盖的完整性(连续性),识别高压电路的异常断开,并在毫秒级时间内断开高压电的安全防护措施。高压互锁的目的如下。(1)确保整个高压电路的完整性,使高压电在一个封闭的回路中运行,从而提高整车的安全性。(2)在车辆运行过程中,当高压电路断开或完整性受到破坏时,发出故障信号,使整车控制系统启动相应的安全防护。(3)防止带电插拔高压线束连接器时出现拉弧现象。2.高压互锁回路1.2.3高压互锁高压互锁回路运行的是低压信号,因此高压互锁导线需要与高压导线隔离。高压线束连接器应具有高压互锁功能,当高压线束连接器断开时,应先断开高压互锁电路,后断开高压电路;高压线束连接器接合时应先接通高压电路,后接通高压互锁电路,以避免高压电对高压电路造成电流冲击。高压线束连接器的结构如图所示。高压线束连接器的插头和插座中都有高压互锁导线,当插头和插座接合时,高压互锁电路导通;当插头与插座分断时,高压互锁电路断开。高压线束连接器的结构2.高压互锁回路1.2.3高压互锁高压互锁电路监控信号一般从BMS或整车控制器(vehiclecontrolunit,VCU)中发出,经过高压线束连接器或高压控制盒构成完整回路。2019款比亚迪e5型纯电动汽车(以下简称比亚迪e5)的高压互锁电路如图所示。比亚迪e5的高压互锁电路3.高压互锁监测器1.2.3高压互锁高压互锁监测器分为两种:一种用于监测高压线束连接器是否连接完好,如图1所示;另外一种用于监测高压部件保护盖是否开启,如图2所示。相应地,高压互锁监测器的结构也分为两种:高压互锁插针式结构和高压互锁弹片式结构。图1用于监测高压线束连接器是否连接完好的高压互锁监测器图2用于监测高压部件保护盖是否开启的高压互锁监测器4.高压互锁的基本原理1.2.3高压互锁高压互锁借助控制单元(BMS或VCU)和低压导线,组成一个闭合的回路,由该控制单元负责检查该回路的完整性。如果高压电路出现短路、断路的情况,则认为存在潜在的危险,此时将切断动力蓄电池的高压输出。目前,高压互锁检测信号使用较多的是脉冲宽度调制(pulsewidthmodulation,PWM)方案。根据PWM方案,控制单元负责发送和接收PWM信号。在正常情况下,该PWM信号经过PTC加热器、高压控制盒和电动压缩机等高压部件,最后到达控制单元。控制单元检查接收到的PWM信号参数(如占空比),以此来判断高压电路的完整性,确定高压线束的连接状况和各高压部件的工作状态。如果控制单元没有接收到返回的PWM信号,则可能出现高压线束连接器未插合(高压电缆裸露)、高压部件损坏、防护结构失效等直接或潜在危险。因为PWM方案采用PWM信号,即使高压互锁电路发生短路或断路,控制单元也能检测出高压电路的故障。这就避免了低压线束故障导致的高压电暴露不能识别的情况,故这种方案的安全性较高。该方案可以采用一个回路,也可以采用若干相对独立的回路,后者的好处是可以迅速锁定故障部位,也能根据故障情况选择性地隔离故障部位,从而满足用户的基本用车需求。5.高压互锁控制策略1.2.3高压互锁当高压互锁系统检测到危险时,不论车辆处于何种状态,控制单元都必须对危险情况做出报警提示,用声音或灯光等报警形式提醒驾驶员,让驾驶员注意发生的异常情况并及时处理,避免发生安全。当车辆处于停止状态时,如果高压互锁系统识别到高压电路发生了危险情况,除了故障报警外,还应该通知整车控制系统,以断开高压接触器,从而切断动力蓄电池的高压输出,避免可能发生的高压危险,确保安全。在车辆高速行驶的过程中,如果高压互锁系统识别到高压电路发生了危险情况,整车控制系统不能立即切断动力蓄电池的高压输出,必须通过报警提示驾驶员,然后降低驱动电机的运行功率,使车辆的速度缓慢下降,以保证驾驶员能够控制车辆停到安全的位置;同时,减小高压系统的负荷,从而降低发生高压安全事故的概率。故障报警切断高压电源降低功率运行1.电位均衡的定义1.2.4电位均衡电平台又称车身地(vehicleground),是指车身上的参考点或等电位点,能提供或接受大量电荷,并作为良好参考电位的物体,一般指车架。电位均衡(potentialequalization)又称等电位连接或接地,是指将高压部件的外露可导电部分经接地线连接到电平台,形成等电位。简单来说,电位均衡就是以某种方式(如接地线、焊接、螺栓固定等)将高压部件的外露可导电部分与电平台连接起来,如图所示。电位均衡2.电位均衡的方法及要求1)电位均衡的方法1.2.4电位均衡以动力蓄电池系统为例,电池箱的壳体必须与电平台连接,可以采用接地线连接,也可以采用螺纹连接。电池箱壳体上的所有可导电金属部件(盖板、支架、水冷管等)与壳体必须进行等电位连接,可以采用焊接、螺纹连接等方式。如果电池箱壳体由几个单独的部分组合而成,那么各组成部分都应等电位连接。如果各组成部分是通过螺栓连接来实现等电位连接的,那么不应对接触面进行喷漆或绝缘处理。如果壳体有喷漆或涂层,那么至少应满足以下要求之一。(1)接触点不应有涂层。(2)接触点的涂层将通过安装过程或工艺步骤来去除,等电位连接线应尽可能短(<1m),如图1、图2所示。图1帝豪EV450电池箱壳体等电位连接线图2帝豪EV450MCU等电位连接线2.电位均衡的方法及要求2)电位均衡的要求1.2.4电位均衡根据国家标准GB18384,电位均衡要求如下。用于防护与B级电压电路直接接触的外露可导电部分,如可导电外壳和遮栏,应连接到电平台,且满足以下要求。(1)外露可导电部分与电平台间的连接阻抗应不大于0.1Ω。(2)电位均衡通路中,任意两个可以被人同时触碰到的外露可导电部分,即距离不大于2.5m的两个可导电部分间的电阻应不大于0.2Ω。若采用焊接的连接方式,则视作满足上述要求。2.电位均衡的方法及要求3.电位均衡的测试方法1.2.4电位均衡电位均衡测试的目的是测试带有可导电外壳的高压部件与电平台是否可靠连接,并测试其接地电阻是否满足安全要求。目前,新能源汽车还不具备在线检测高压部件外壳接地电阻的能力,因此需要定期进行手工检测。电位均衡可用电阻测试仪直接测量,也可以采用独立直流电源配合电流和电压检测设备进行测量。其中,电阻测试仪的测量电流、独立直流电源的测量电压应可调,电阻测试仪的分辨率应高于0.01Ω。以使用电阻测试仪进行测量为例,电位均衡的测试方法如下。(1)将电阻测试仪的两个探针分别连接外露可导电外壳或遮栏及电平台,如图1所示。(2)增大测试电流,使测试电流的大小至少达到0.2A,读取电阻测试仪的读数。(3)将电阻测试仪的两个探针分别连接两个外露可导电外壳或遮栏,如图2所示。(4)重复步骤(2)。两个外露可导电外壳或遮栏之间的电阻,也可以通过外露可导电外壳或遮栏与电平台之间的电阻计算得出。图1测量外露可导电外壳或遮栏与电平台间电阻图2测量两个外露可导电外壳或遮栏间电阻1.2.5绝缘电阻检测如果高压电路绝缘失效,可能会造成触电、火灾等事故,严重影响车辆的正常运行。因此,需要检测高压电路的绝缘电阻,监控高压电路的绝缘状态。绝缘电阻检测的方式包括离线检测和在线检测两种。小贴士:新能源汽车高压电路的绝缘电阻检测包括高压电路对电平台的绝缘电阻检测和高压电路对低压电路的绝缘电阻检测两部分。1.用于绝缘电阻检测的三种漏电流1.2.5绝缘电阻检测绝缘电阻检测是通过检测高压电路与电平台或低压电路的漏电流实现的。漏电流主要包括电容电流、吸收电流和导电电流三种。随着检测时间的变化,三种漏电流也会发生变化,如图所示。三种漏电流随检测时间的变化电容电流i1:由介质的电容效应所产生的电流。当对被测元件加载电压时,其内部介质发生快速极化,相当于对电容充电产生电流。电容电流是瞬时存在的,且衰减速度较快。吸收电流i2:由介质内部发生缓慢极化所产生的电流。吸收电流随着时间的推移而缓慢衰减。导电电流i3:由介质本身的电导所引起的电流。导电电流的电流是恒定不变的。2.绝缘电阻离线检测1.2.5绝缘电阻检测绝缘电阻离线检测是指在切断动力蓄电池高压输出的情况下,使用绝缘电阻测试仪检测高压电路对电平台和低压电路的绝缘电阻。根据三种漏电流随检测时间的变化规律,使用绝缘电阻测试仪进行检测时,随着漏电流的减小,所测得的绝缘电阻会迅速升高,随后绝缘电阻的变化趋势变缓,一般以检测60s后的读取数值作为参考值。当使用绝缘电阻测试仪进行检测时,应注意以下事项。(1)确保动力蓄电池的高压输出已被切断。(2)断开所测电路中所有的电源、辅助电源。(3)测量点应全面覆盖高压部件的所有外壳、框架。(4)确保全部待测高压部件的导电件完整连接。3.绝缘电阻在线检测1.2.5绝缘电阻检测新能源汽车通常采用在线检测的方式实时监控高压电路的绝缘性能,如果发现漏电或绝缘失效,则及时采取行动,避免危险扩大。不同的新能源汽车采用不同的在线检测方式。比亚迪e5采用漏电传感器进行在线检测,如图所示。漏电传感器被集成到高压电控总成内部,布置在前机舱。当高压电路发生绝缘故障时,漏电传感器会发出信号给BMS,BMS接收到该信号后会根据漏电情况立即报警或切断动力蓄电池的高压输出,防止高压安全事故的发生。比亚迪e5的漏电传感器1.高压作业安全要求1.2.6高压作业规范根据JT/T1344—2020《纯电动汽车维护、检测、诊断技术规范》,新能源汽车高压作业应符合以下操作规范。(1)维护作业场地应干燥,并设置警示隔离区和警示牌。(2)维护作业区域应配备消防及高压防护应急设备,包括但不限于消防剪、消防沙、消防铲、灭火器、防毒面具、绝缘棒等。(3)高压作业的专业人员应取得电工特种作业操作证,并经专业培训合格后上岗。(4)进行高压作业时,应由不少于2人协同操作,专业人员应遵守电工安全操作规范。(5)高压作业的专业人员应穿戴防护用具,使用具有绝缘防护的作业工具,禁止佩戴金属饰品进行作业。防护用具应包括但不限于绝缘手套(耐压等级在1000V以上)、绝缘鞋、护目镜、安全帽等。防护用具和作业工具应无破损,且绝缘有效。1.高压作业安全要求1.2.6高压作业规范根据JT/T1344—2020《纯电动汽车维护、检测、诊断技术规范》,新能源汽车高压作业应符合以下操作规范。(6)进行高压作业前,应按照关闭车辆电源总控制开关、断开低压辅助电池正负极、关闭高压维修开关的顺序(或车辆维修手册规定的顺序)对车辆进行断电,确认动力蓄电池高压输出线路的正负极电压低于36V,且绝缘电阻符合车辆维修手册规定。高压作业完成后,应按照车辆断电的逆向顺序(或车辆维修手册规定的顺序)对车辆进行通电复位。(7)车辆维修手册规定有其他操作安全和故障防护特殊要求的,还应遵循其相关规定要求。2.高压作业流程1.2.6高压作业规范为了保障人身安全,高压作业人员必须严格按照标准操作流程进行作业。高压作业流程3.高压作业步骤1.2.6高压作业规范下面以高压断电及恢复作业为例,介绍高压作业的一般步骤。(1)做好高压作业准备工作,具体如下。①设置隔离带(或隔离栏),并放置安全警示标志。②检查并穿戴好防护用具。③检查绝缘工具。④放置好绝缘胶垫,检测绝缘胶垫对地的绝缘性能。(2)打开车门,正确安装车内防护五件套。(3)将车辆停至专用工位,并将挡位置于N挡,拉紧手刹或进行电子驻车,将启动开关置于OFF挡,将启动钥匙放在远离车辆的指定位置。对于配有智能钥匙系统的车辆,应将智能钥匙放在其感应范围外,并使车辆处于非充电状态。3.高压作业步骤1.2.6高压作业规范下面以高压断电及恢复作业为例,介绍高压作业的一般步骤。(4)正确安装车轮挡块;打开前机舱盖,正确安装翼子板布及前格栅布。(5)断开低压辅助电池的负极电缆,并用绝缘胶布包裹好负极电缆接头。(6)拔出高压维修开关,将高压维修开关交由专人看管,并确保在高压作业的过程中不会将其插回原位。(7)在断开高压维修开关5min后,用数字万用表测量高压电路电源端电压,用验电及放电仪检测负载端的剩余电压,确保其不带电。(8)按照规范进行高压作业,作业完成后,在确认安全的前提下按照上述步骤的逆向顺序完成高压恢复作业。3.高压作业步骤1.2.6高压作业规范高压断电主要是通过正确的操作步骤来关闭车辆高压系统的。正常情况下,执行高压断电后,车辆除了动力蓄电池外,其他部件应该都不具有高电压。使用数字万用表测量高压线束连接器各高压端子,在执行高压断电后,每个端子对电平台的电压应小于车辆维修手册中的规定值,且端子正负极之间的电压也应该小于该规定值。如果任一被测电压超过该规定值,则说明系统内部存在漏电或高压接触器黏接等故障,需要进行相关检修。此外,在进行高压断电及恢复作业时,还应注意以下事项。(1)作业前按要求布置隔离带和安全警示标志。(2)将车身接地线连接到新能源汽车专用工位接地线上。(3)在高压恢复前需要做好准备和检查工作,防止发生触电事故。经验传承安全小课堂3.高压作业步骤1.2.6高压作业规范1.准备工作(1)安全防护用品:绝缘手套、绝缘鞋、护目镜、安全帽、绝缘胶垫、车轮挡块、隔离带等。(2)工具及设备:绝缘工具套装、数字绝缘表、毫欧表、灭火器。(3)台架/车辆:比亚迪e5出行版联动台架和帝豪EV450。(4)辅助资料:车辆维修手册、教材、绝缘工具使用说明书。实践操作——规范进行高压作业点击播放微课2.操作步骤1)认识与安放高压安全标识(1)认识常用高压安全标识,如图所示。(2)在场地内规范安放隔离带(见图)等,并放置安全警示标志。实践操作——规范进行高压作业认识常用高压安全标识

安放隔离带2)高压断电及恢复由于帝豪EV450没有高压维修开关,因此其高压断电及恢复作业不涉及高压维修开关的拆卸和安装操作。帝豪EV450高压断电及恢复作业的流程如下。(1)高压断电。①安装车内防护五件套,将启动开关置于OFF挡,如图所示。②打开前机舱盖(见图),安装翼子板布。将启动开关置于OFF挡

打开前机舱盖实践操作——规范进行高压作业③断开低压辅助电池的负极电缆。a.打开低压辅助电池负极保护盖,如图所示。b.拆卸低压辅助电池负极电缆固定螺母,如图所示。打开低压辅助电池负极保护盖拆卸低压辅助电池负极电缆固定螺母实践操作——规范进行高压作业c.脱开低压辅助电池负极电缆,如图所示。d.用绝缘胶布包裹好低压辅助电池的负极电缆接头,如图所示。脱开低压辅助电池负极电缆用绝缘胶布包裹好低压辅助电池的负极电缆接头实践操作——规范进行高压作业④高压断电检测。a.断开低压辅助电池负极电缆5min后,向上推动直流母线插头卡扣保险。b.拆卸直流母线连接OBC端线束连接器,如图所示。c.用数字万用表测量直流母线端正负极电压,如图所示。所测电压低于1V。拆卸直流母线连接OBC端线束连接器用数字万用表测量直流母线端正负极电压实践操作——规范进行高压作业(2)高压恢复。①将直流母线插头垂直对准插座,轻按,然后使把手卡口卡到位或听到轻微“咔嚓”声。②连接低压辅助电池负极电缆。③关闭前机舱盖。根据高压作业规范,在进行相关作业时应注意以下事项。①正确安放安全标识,标明正在进行高压作业,禁止连接电源(低压辅助电池和动力蓄电池)。②作业时需要由两人配合,其中一人操作,另一人监督。经验传承实践操作——规范进行高压作业3)认识和检测高压互锁装置(1)以比亚迪e5出行版联动台架为例,查看车辆维修手册,在实车上找到高压互锁控制端、高压互锁线及其低压线束连接器、高压互锁监测器等高压互锁装置,如图所示。认识高压互锁装置实践操作——规范进行高压作业(2)使用数字万用表,测量高压互锁回路的导通性,如图所示。(3)绘制高压互锁电路图。小贴士:不同车型的高压互锁控制端不尽相同。对于比亚迪e5,其高压互锁功能是由BMS来控制的。测量高压互锁回路的导通性实践操作——规范进行高压作业4)绝缘电阻离线检测(1)完成高压断电作业,断开动力蓄电池到高压控制盒的直流母线,如图所示。(2)先测量直流母线正极线束与车身接地点之间的绝缘电阻,再测量直流母线负极线束与车身接地点之间的绝缘电阻,如图所示。实践操作——规范进行高压作业断开动力蓄电池到高压控制盒的直流母线测量直流母线正负极线束与车身接地点之间的绝缘电阻5)检测电位均衡(1)根据车辆维修手册说明,查找高压部件外壳的接地线、接地点、电平台,如图所示。高压部件外壳的接地线、接地点、电平台实践操作——规范进行高压作业(2)在实训车辆上找到高压部件外壳的接地线、接地点、电平台,如图所示。(3)使用毫欧表测量高压部件导电外壳与接地点、电平台之间的电阻,如图所示。正常所测电阻应小于0.1Ω。实践操作——规范进行高压作业在实训车辆上找到高压部件外壳的接地线、接地点、电平台使用毫欧表测量高压部件导电外壳与接地点、电平台之间的电阻个人安全防护与火灾应急处理新能源汽车安全防护措施及高压作业规范课堂总结课后作业老师在APP中生成作业布置二维码,放在此处即可(1)简述绝缘手套气密性检查的方法。(2)简述直接触电防护措施。(3)新能源汽车高压系统的安全防护措施主要体现在哪些方面?(4)简述高压互锁的目的。(5)简述高压作业步骤。谢谢新能源汽车电池及管理系统检修新能源汽车高压作业基础1动力蓄电池2电池管理系统3充电系统4

全课导航动力蓄电池项目2任务2.1认识动力蓄电池任务2.2检修动力蓄电池

项目导航任务2.3认识电池热管理系统项目导读

目前,新能源汽车的动力蓄电池以三元锂电池和磷酸铁锂电池为主,它们通常由多个电池单体通过串并联的方式组合而成。动力蓄电池的容量决定了新能源汽车的续驶里程,其安全性能对整车的安全性也有重要影响。

本项目主要介绍动力蓄电池、电池热管理系统的相关内容。学习目标技能目标素质目标知识目标★熟悉动力蓄电池的类型。★掌握动力蓄电池的结构及工作原理。★掌握动力蓄电池的编码规则。★掌握动力蓄电池的特性参数。★掌握动力蓄电池系统的组成。★掌握动力蓄电池故障诊断与检修方法。★掌握电池热管理系统的功能及应用。★能正确拆装新能源汽车动力蓄电池。★能检修动力蓄电池常见故障。★具有创新探索精神和实践能力。★增强自主、合作、探究的学习意识,提高综合素质和能力。认识动力蓄电池任务2.1动力蓄电池任务导航项目2任务引入任务工单——认识动力蓄电池2.1.1动力蓄电池的类型2.1.2动力蓄电池的结构及工作原理

2.1.3动力蓄电池的编码规则2.1.4动力蓄电池的特性参数

实践操作——制作锂离子蓄电池任务引入小张在某新能源汽车4S店实习,对新能源汽车各项性能指标已经了然于心。在他接待的众多客户中,人们最关心的还是动力蓄电池的各项性能,经常会提出诸如“是三元锂电池还是磷酸铁锂电池”“动力蓄电池的容量是多少”“快速充电需要多长时间能充满”“动力蓄电池的寿命有多长”等问题,对此小张都能轻松应对。偶尔也有客户会提出一些“刁钻”的问题,如“为什么动力蓄电池的容量在冬季会衰减”“车辆长期闲置时是否需要定期对动力蓄电池充电”等。为了正确解答客户的各种提问,小张在业余时间补习了大量关于动力蓄电池的理论知识。本任务主要介绍动力蓄电池的类型、结构、工作原理,以及动力蓄电池的编码规则和特性参数等内容,知识与技能要求如表所示。任务导入任务工单任务工单2.1.1动力蓄电池的类型目前,新能源汽车常用的动力蓄电池主要是三元锂电池、磷酸铁锂电池等锂离子蓄电池,此外还包括超级电容器、飞轮电池、钠离子蓄电池、燃料电池等储能装置。1.锂离子蓄电池锂离子蓄电池是一种用锂离子作为活性物质的化学电池。锂离子蓄电池的电解液一般为非水溶液,是在有机溶剂或非水无机溶剂中加入无机盐制成的。1.锂离子蓄电池碳酸丙烯酯乙腈二甲基丙酰胺有机溶剂γ-丁内酯2.1.1动力蓄电池的类型非水无机溶剂亚硫酰氯液体二氧化硫高氯酸锂氟硼酸锂氯化铝锂无机盐溴化锂小贴士:因为锂和水接触会立即发生剧烈反应,所以电解液不能采用水溶液,且锂离子蓄电池的全部材料和零部件均须严格脱水并可靠密封。超级电容器(supercapacitor)又称电化学电容器,主要利用电极/电解液界面电荷分离所形成的双电层,或者借助电极表面快速氧化还原反应所产生的可逆化学吸附来实现电能的储存,是二十世纪七八十年代发展起来的一种具有超级储电能力、可提供强大脉冲功率的物理二次电源。超级电容器是介于动力蓄电池和普通电容器之间的一种新型储能装置,它比动力蓄电池具有更高的功率密度和更长的使用寿命。在整个充放电过程中,其内部不发生化学反应,因此不存在对环境的污染;由于没有机械运动,因此没有噪声产生。超级电容器结构简单、质量小、体积小,是一种理想的储能装置。超级电容器能够在极短时间内完成充电,因此可作为锂离子蓄电池的辅助动力源。在车辆制动时,可通过制动能量回收系统向超级电容器充电,使超级电容器内部集聚大量的电荷,然后在车辆行驶时放电,为驱动电机提供电能。2.超级电容器2.1.1动力蓄电池的类型飞轮电池的概念是在二十世纪九十年代提出的,目前飞轮电池技术已发展得较为成熟,它突破了化学电

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