纯电动汽车高压系统

纯电动汽车高压系统的构成、安全设计、操作规范、绝缘安全、突发触电急救，有需要的赶紧收藏下来吧！

纯电动汽车高压系统

• 一、 高压系统构成
  • 纯电动汽车的高压系统通常由动力总成、动力电池系统、DC/DC 转换器、车载充电机、电动空调压缩机、PTC 加热器等构成。
    • 1. 动力总成
      • 纯电动汽车的动力总成主要由驱动电机与电机控制器共同组成。 纯电动汽车的驱动电机与减速器组合，替代了传统车辆发动机与变速箱的功能。 驱动电机具有响应快、效率高、重量轻、结构紧凑、维修方便等特点。
        • 电机控制器，其主要作用是将动力蓄电池提供的直流电转换为交流电，然后输出给驱动电机，驱动整车行驶；通过控制驱动电机的正转来实现整车加速、减速；通过控制驱动电机的反转来实现倒车；通过有效的控制策略，控制动力总成以最佳方式协调工作
        • 驱动电机
          • 电机控制器
    • 2. 动力电池系统
      • 纯电动汽车的动力来源是动力蓄电池。动力蓄电池采用的是高压直流电，其工作电压一般为100～400V ，输出电流可达300A 。动力蓄电池的电压与其放电能力和放电效率有很大的关系。当检测到电压过高或过低时，应及时切断相关回路。
    • 3. DC/DC转换器
      • DC/DC转换器的作用是将动力蓄电池的高压直流电转换为整车低压12V直流电，给整车低压用电系统供电及铅酸电池充电。DC/DC转换器的功率一般在1～2kW，输入电压为动力电池包工作电压范围，输出电压为恒压14V。
    • 4. 车载充电机
      • 车载充电机用于对动力蓄电池进行充电。车载充电机连接车辆的交流充电口。车载充电机收到允许充电信号后，将输入220V交流电，经过滤波整流后，通过升压电路输出合适的电压/电流给动力蓄电池，进行充电。
    • 5. 电动空调压缩机
      • 电动空调压缩机由高压电驱动，受整车控制器（ Vehicle Controller Unit，VCU）控制，是空调制冷系统制冷剂循环的动力源泉。
      • 工作原理
        • 整车控制器通过数据总线与电动空调压缩机控制器相连接，再由电动空调压缩机控制器控制电动空调压缩机的高压电源线“ DC ＋”与“DC -”通断；高压互锁信号线在高压上电前确保整个高压系统的完整性，使高压电处于封闭的环境下工作，提高安全性。
    • 6. PTC加热器
      • 暖风制暖温控系统（ Positive Temperature Coefficient，PTC）加热器由陶瓷发热元件与铝管组成。 PTC元件通电后产生热量，鼓风机送风经过 PTC 芯体后产生暖风。
• 二、 高压系统安全设计
  • 根据纯电动汽车安全标准要求，并从车载储能装置、功能安全、故障保护、人员触电防护及高压电安全管理控制策略等方面综合考虑，纯电动汽车高压系统安全设计包括以下四个方面的内容。
    • 1. 高压电电磁兼容性设计
    • 2. 高压部件和高压线束的防护设计
    • 3. 高压设备过载/ 短路保护设计
    • 4. 预充电回路保护设计
• 三、 高压系统安全检查规范
  • 纯电动汽车电路结构
    • 熟悉纯电动汽车的电路结构是进行高压安全检查的前提。以吉利帝豪EV450为例，其高压系统电路结构如图所示。
  • 高压安全检查规范
    • 1||| 未经过高压安全培训的维修人员，不允许对高压部件进行维护。
    • 2||| 车体高电压或高温处均有警告标识，严格按照标识要求操作。
    • 3||| 车辆在充电过程中不允许对高压部件进行移除、维护等工作。
    • 4||| 对高压部件进行作业前，必须确认车辆钥匙处于 Lock 挡位，并将12V电源断开。
    • 5||| 高压部件打开后或插头断开后，使用万用表对其电压进行测量，电压在36V以下才可以进行下一步的操作。
    • 6||| 车辆维修时，不可湿润车体或带水操作。
    • 7||| 车辆拆装时，不可同时操作正负极。
    • 8||| 禁止正负对接，避免正极或负极经人体对地。
    • 9||| 拆开的高压线接口要进行绝缘处理。
    • 10||| 执行双人操作，保证一人监护，一人操作。
• 四、 纯电动汽车安全检查的防护
  • 电气安全防护工具
    • 绝缘手套
      • 安全帽
        • 绝缘胶布
    • 绝缘鞋
      • 护目镜
        • 绝缘服
    • 绝缘地垫
      • 绝缘工具
        • 灭火器
  • 电气检修仪器的安全使用注意事项
    • 进行维修时，要使用专业的电气检修仪器对电气设备（包括电机、高压控制盒、高压线路等）进行检测及维护。电气检修仪器包括万用表、绝缘电阻测试仪、示波器等。
    • 绝缘电阻测试仪
      • 选择符合使用环境的测试电压、使用前进行短路、开路测试
      • 数字万用表
        • 使用前要校准内阻
  • 警告标识
    • 为了方便辨别，纯电动汽车连接高压回路部分的电线多为橙色导线，动力蓄电池和高压元器件上也都贴有警告标识和注意事项。维修人员对车辆进行维修时，要特别注意这些标识。
      • ▲ 橙色的高压电线及黄色的警告标识 ▲ 高压警告标识和注意事项
  • 维修场地的安全设置
    • 由于纯电动汽车存在高压系统及线路，所以其维修场地要设置安全警示线、悬挂警示牌；车辆上也同样需要设置高压安全警示牌；维修地面上需要铺设绝缘胶垫。另外，维修前还需要维修技师对护具进行目视检查，尤其检查绝缘手套是否破损，并正确穿戴高压安全护具。
• 五、 应对突发高压触电伤害的方法
  • 如果受伤者是因接触电器触电，抢救人员应立即断开高压动力蓄电池的电源，可就近拔掉插头，断开检修开关。如果受伤者是因碰到破损的电线而触电，而抢救人员又在附近找不到开关时，可用干燥的木棒、竹竿、扫帚等绝缘工具把电线挑开，挑开的电线要放置好，不要使人再接触到。
  • ▲ 某车型检修开关
    • ▲ 用绝缘工具挑开电线
  • 当受伤者的呼吸和心脏均停止时，可以通过心肺复苏法和人工呼吸进行抢救。
    • 心肺复苏
      • 人工呼吸
• ▲ 纯电动汽车高压系统预充电回路原理