1、刘威 陈荣梅 宫英伟 胡海玲编机械工业出版社 电动汽车构造、原理、与检修1电动汽车维修安全操作2电动汽车整车控制系统结构原理与检修3动力电池系统结构原理与检修4电动汽车电机及控制系统检修5充电系统检修6辅助系统检修目录CATALOGUE单元单元一一 电气危害与救助模块一模块一 电动汽车维修安全操作电动汽车维修安全操作 【学习目标】1.了解电对人体的危害。2.懂得基本的触电急救知识。3能够按照电动汽车高压安全操作规程对车辆进 行操作。4正确的使用测量工具对车辆进行检查。5对电动汽车的高压部分进行绝缘检查。单元单元二二 高压安全操作模块一模块一 电动汽车维修安全操作电动汽车维修安全操作客户委托客户
2、委托:按照正确的操作规程对车辆进行检查按照正确的操作规程对车辆进行检查【任务描述】一名技师在维修电动汽车高压系统时，没有按照操安全作规程进行操作导致触电，作为车间的技术员请你对这名技师进行现场救助。一、电气事故及原因一、电气事故及原因由于电气原因而造成的人身伤亡和设备损坏的事故，叫电气事故。包括人身事故和设备事故。人身事故包括电流伤害、电磁伤害、静电伤害、雷电伤害、电气设备故障造成人身伤害等。设备事故包括短路、漏电、操作事故等。发生人身事故和设备事故,大多数是由于违反安全操作规程或安全技术规程造成的。模块一模块一 电动汽车维修安全操作电动汽车维修安全操作1.违章操作2.施工不规范3.产品质量不
3、合格 违章操作是引起电气事故的原因之一，例如违反停电检修安全工作制度，因误合闸造成维修人员触电；违反带电检修安全操作规程，使操作人员触及电器的带电部分在电气操作中施工不规范也能引起电气事故。如误将电源保护接地与零线相接，且插座火线、零线位置接反使机壳带电；插头接线不合理，造成电源线外露，导致触电使用了不合格的电气产品，也能导致电气事故。电气设备缺少保护设施造成电器在正常情况下损坏和触电；带电作业时，使用不合理的工具或绝缘设施造成维修人员触电模块一模块一 电动汽车维修安全操作电动汽车维修安全操作二、电流对人体的危害人碰到带电的导线，电流通过人体就叫触电。触电后，会对于人体和内部组织造成不同程度的
4、损伤。触电时，让人体受伤的是电流而不是电压。电流对人体的伤害有三种：电击、电伤和电磁场伤害。1.电击电流的大小及危害电击是由于电流流过人体而造成的。电流流过人体时，对人体造成的伤害程度与很多因素都有关，比如个体的体质，心情状况、电流的大小、持续时间等。当人体通过大约0.6mA的电流就会引起人体麻刺的感觉；通过50mA安的电流就会有生命危险。模块一模块一 电动汽车维修安全操作电动汽车维修安全操作表1-1流过人体的电流与人体反应表流过人体的电流 人体的反应 0.6mA1.5mA手指开始感觉发麻2mA3mA手指感受觉强烈发麻5mA7mA手指肌肉感觉痉挛 手指感觉灼热和刺痛8mA10mA手指关节与手掌
5、感觉痛，手已难以脱离电源20mA25mA手指感觉剧痛，迅速麻痹，不能摆脱电源，呼吸困难50mA80mA呼吸麻痹，心房开始震颤、强烈灼痛，呼吸困难90mA100mA呼吸麻痹，持续3S后或更长时间后，心脏麻痹或心房停止跳动模块一模块一 电动汽车维修安全操作电动汽车维修安全操作2.电流流过人体的路径电流流过人体的路径 电流通过头部可使人昏迷；通过脊髓可能导致瘫痪；通过心脏会造成心跳停止，血液循环中断；通过呼电流通过头部可使人昏迷；通过脊髓可能导致瘫痪；通过心脏会造成心跳停止，血液循环中断；通过呼吸系统会造成窒息。因此，从左手到胸部是最危险的电流路径；从手到手、从手到脚也是很危险的电流吸系统会造成窒息
6、。因此，从左手到胸部是最危险的电流路径；从手到手、从手到脚也是很危险的电流路径；从脚到脚是危险性较小的电流路径。路径；从脚到脚是危险性较小的电流路径。3.摆脱电流摆脱电流摆脱电流是指人在触电后能够自行摆脱带电体的最大电流。电流强度对人体随时间的伤害(如右图)模块一模块一 电动汽车维修安全操作电动汽车维修安全操作4.致命电流5.5.交流电对人体的危害交流电对人体的危害6.6.安全电压安全电压7.人体的电阻 在短时间内危及生命的最小电流为致命电流，其最小电流即致命阈值。工频交流电的危害性大于直流电，因为交流电主要是麻痹破坏神经系统，往往难以自主摆脱。一般认为4060Hz的交流电对人最危险。随着频率
7、的增加，危险性将降低。虽然电流是让人受伤的根本原因，但人体可等效成一个电阻，根据欧姆定律(IUR)可知，流经人体电流的大小与外加电压和人体的电阻有关。人体电阻是不确定的电阻，皮肤干燥时一般为几千左右，而一旦潮湿可降到1 k。8.电击及事故后果 电击对人体会产生电击效应、热效应、化学效应、肌肉刺激效应四种情况。模块一模块一 电动汽车维修安全操作电动汽车维修安全操作课堂练习：练习1：根据右图完成问题。问题1：在高电压车辆上双手触电时，流经人体的电流为多少？摆脱时间是多少？会发生什么危险？问题2：在高电压车辆上单手触电时，流经人体的电流为多少？摆脱时间是多少？会发生什么危险？500 500 80!-
8、+360 V+-模块一模块一 电动汽车维修安全操作电动汽车维修安全操作三、电弧对人体的危害三、电弧对人体的危害当开关电器开断电路时，电压和电流达到一定值时，触头刚刚分离后，触头之间就会产生强烈的白光，称为电弧。四、人体触电的方式四、人体触电的方式人体触电有直接触电（单线触电、两线触电）和间接触电（跨步电压触电、其他触电形式）两种方式。1.1.单相触电单相触电 图1-3为中性点接地系统的单项触电的方式 图1-4为中性点不接地系统的单相触电模块一模块一 电动汽车维修安全操作电动汽车维修安全操作三、电弧对人体的危害三、电弧对人体的危害当开关电器开断电路时，电压和电流达到一定值时，触头刚刚分离后，触头
9、之间就会产生强烈的白光，称为电弧。四、人体触电的方式四、人体触电的方式人体触电有直接触电（单线触电、两线触电）和间接触电（跨步电压触电、其他触电形式）两种方式。1.1.单相触电单相触电 2.2.两线触电两线触电3.3.接触正常不带电的金属体接触正常不带电的金属体4.4.跨步电压触电跨步电压触电 模块一模块一 电动汽车维修安全操作电动汽车维修安全操作五、电击预防技术五、电击预防技术1.1.直接接触电击预防直接接触电击预防 直接接触电击预防技术分为绝缘、屏护和间距三类（最常见的安全措施）。（1）绝缘 绝缘是防止人体触及绝缘物把带电体封闭起来。（2）屏护 屏护是指采用遮拦、护照、护盖箱闸等把带电体同
10、外界隔绝开来。（3）间距 间距就是保证安全的必要距离。2.2.电击防护用具电击防护用具电击防护用具包括绝缘手套、绝缘靴、绝缘服、护目镜、绝缘工具。绝缘工具的选用要根据操作的高压范围确定。课堂练习：请说出在维修电动车辆时，我们所采取的保护措施应该有哪些？模块一模块一 电动汽车维修安全操作电动汽车维修安全操作六、电击事故急救六、电击事故急救 在进行维修操作时如果受到了电击，要及时对受伤人员进行救助。救助电击人员的流程单元单元一一 电气危害与救助模块一模块一 电动汽车维修安全操作电动汽车维修安全操作【学习目标】1.了解电动汽车的高压保护措施。2.能够正确识别电动汽车高压部件。3能够正确的使用高压检测
11、工具。4掌握基本维修操作规程。5掌握对高压部分绝缘检查和互锁检查的方法。单元单元二二 认知认知高压安全操作模块一模块一 电动汽车维修安全操作电动汽车维修安全操作客户委托客户委托 :按照正确的操作规程对车辆进行检查按照正确的操作规程对车辆进行检查【任务描述】一辆北汽EV200电动汽车仪表盘高压系统故障报警等点亮，车辆不能行驶。你作为一名维修技师要对此车进行维修，请你按照正确的操作规程对车辆进行检查。一、车辆的电气防护一、车辆的电气防护在电动汽车上由于存在高压电，为了保证驾驶和维修安全，必须进行必要的电气防护，防护的措施主要有：高压正极和高压负极使用各自单独的高压线；系统带有等电位线，用于引开接触
12、电压；插头和连接均有接触保护；电池上有可控的高压正极触点和高压负极触点；高压蓄电池上安装有保养插头，在拔下保养插头后高电压断电或电压下降；采用电绝缘式DC/DC转换器；高压部件内的中间电容器会进行放电；高压元件上有互锁安全线；高压元件采用绝缘监控；在识别出碰撞时，蓄电池上的高压触点就会断开。模块一模块一 电动汽车维修安全操作电动汽车维修安全操作1.1.高压电气网络防护高压电气网络防护下图为一般的电气网络结构类型。下表为电气网络的结构说明第一个字母第二个字母供电器是否与车身连接壳体与车身是否连接T是，已连接N否，但与起保护作用的不带电地线连接I否，绝缘的T是，以电位补偿方式（等电位）连接模块一模
13、块一 电动汽车维修安全操作电动汽车维修安全操作1.1.高压电气网络防护高压电气网络防护车辆中所用的高压网络是一种IT系统图1-11 TN网和TT网络系统图1-12 IT网络系统模块一模块一 电动汽车维修安全操作电动汽车维修安全操作1.1.高压电气网络防护高压电气网络防护IT系统出现等电位连接故障，如图所示。第一个故障在车上出现时，系统仍能工作，有报警信息。第二个故障出现时车辆管理系统会将高压系统切断（断电），同时系统内会短路，功率电子装置内和保养插头内的保险丝会爆开，组合仪表上会有报警警报信息，高压系统无法工作，也无法重新起动。模块一模块一 电动汽车维修安全操作电动汽车维修安全操作1.1.高压
14、电气网络防护高压电气网络防护IT系统出现非等电位连接故障，如图所示。电位（电位均衡）保护要求所有接触面应洁净且无油脂。导线截面不可因电缆断裂而减小。接触电阻大和电缆断裂时电阻增加了，在出现故障时，等电位就可能无保护作用了。模块一模块一 电动汽车维修安全操作电动汽车维修安全操作2.2.高压电缆防护高压电缆防护高压正极和高压负极使用各自单独的高压线（高压电缆）。图1-15 单芯高压电缆的结构图1-16 双芯高压电缆的结构模块一模块一 电动汽车维修安全操作电动汽车维修安全操作3.3.插头的接触保护和插座的接触保护插头的接触保护和插座的接触保护 电动车型的高压插头和插座都具有特殊的结构型式。图1-17
15、 某电动车型高压插头结构 图1-18 高压插座结构4.4.维修开关维修开关 某些电动汽车上都安装有维修开关，在维修时将插头拔下，保证维修时断开高压电。模块一模块一 电动汽车维修安全操作电动汽车维修安全操作5.5.高电压系统的高压互锁高电压系统的高压互锁高压互锁安全回路是个闭环线路，通过低压电网来监控高电压电网。如果安全互锁线断路的话，会导致高压系统立即被切断，对高压系统进行保护。6.DC/DC 6.DC/DC 转换器内的安全防护转换器内的安全防护 电气分离装置会将DC/DC 转换器的初级线圈和次级线圈分离开。图1-21 某车型DC/DC 转换器内的安全防护原理模块一模块一 电动汽车维修安全操作
16、电动汽车维修安全操作7.7.电容器放电电容器放电 某些电动汽车在电机控制器或功率电子装置内安装有电容器，电容器具有放电作用。二、对电动车辆维修的安全操作规程二、对电动车辆维修的安全操作规程对电动车辆维修人员须具备一定的资质，遵守一定的安全操作规程。1.维修高电压车辆人员资质2.车辆标识和工作区安全3.高压维修的操作规程4.检查绝缘手套方法 6.检修高压系统时注意事项7.恢复系统运行模块一模块一 电动汽车维修安全操作电动汽车维修安全操作三、电动汽车高压系统结构及功能介绍三、电动汽车高压系统结构及功能介绍在电动汽车上，使用高压动力电池和一些高电压电气部件。在北汽EV200的前机舱布置着电机控制器、
17、高压控制盒、DC/DC变换器等高压部件和低压蓄电池、整车控制器等低压部件模块一模块一 电动汽车维修安全操作电动汽车维修安全操作1.1.集成式控制器集成式控制器 图1-25 集成式控制器外观及高压线束2.2.动力电池系统动力电池系统动力电池系统主要有动力电池模组、电池管理系统、动力电池箱及辅助元器件等四部分组成。很多品牌的电动汽车，将一些高压部件集成在一起模块一模块一 电动汽车维修安全操作电动汽车维修安全操作3.3.驱动电机驱动电机电机是电动车的能量转换装置，是高压电气部件。电机通过电机控制器将电能转化为机械能，驱动整车行驶。电动机还要实现能量回收功能。4.4.电机控制器电机控制器 电机控制器其
18、将动力电池提供的直流电，转换为交流电，然后输出给电机；通过电机的正转来实现整车加速、减速；通过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。电机控制器对所有的输入信号进行处理，并将驱动电机控制系统运行状态的信息发送给整车控制器。图1-27 为某车型永磁同步电机控制器外观和铭牌模块一模块一 电动汽车维修安全操作电动汽车维修安全操作5.5.车载充电机车载充电机 电动汽车都配有车载充电机用于对动力电池充电。车载充电机连接车辆的交流充电口（慢充口）。车载充电机一般具有通讯功能。图1-28某车型车载充电机的外观模块一模块一 电动汽车维修安全操作电动汽车维修安全操作6.DC/D
19、C6.DC/DC变换器变换器DC/DC为电动车中将动力电池中的电能传递至铅酸蓄电池的电力电子部件。7.7.高压控制盒高压控制盒高压控制盒的功能是完成动力电池电源的输出及分配，实现对支路用电器的保护及切断。8.8.整车控制器整车控制器整车控制部分主要是判断操纵者意愿，根据车辆行驶状态和电池和电机系统的状态合理分配动力，使车辆运行在最佳状态。9.9.电动空调系统电动空调系统 空调系统由制冷和暖风两部分组成。制冷系统由高压电动空调压缩机、冷凝器总成、蒸发器等组成；暖风主要的加热元件为PTC加热电阻。空调系统的工作由整车控制器（VCU）、电动压缩机控制器和PTC控制模块共同控制。模块一模块一 电动汽车
20、维修安全操作电动汽车维修安全操作四、使用绝缘电阻测试仪对车辆进行绝缘检查四、使用绝缘电阻测试仪对车辆进行绝缘检查1.1.绝缘电阻测试仪的功能绝缘电阻测试仪的功能通常检查绝缘的工具有绝缘电阻测试仪。绝缘电阻测试仪分为数字式和指针式两种(见图1-29)。图1-29 数字式和指针式绝缘电阻测试仪福禄克某型号绝缘电阻测试仪按键说明如图1-30。模块一模块一 电动汽车维修安全操作电动汽车维修安全操作2 2使用绝缘测试仪的注意事项使用绝缘测试仪的注意事项3.使用绝缘测试仪测量绝缘高压线束的绝缘性能使用绝缘测试仪测量绝缘高压线束的绝缘性能使用绝缘测试仪测量绝缘电阻方法如图所示。（1）将测试探头分别插入 测试
21、仪V 和 COM（公共）输入端子；（2）将旋转开关旋至所需要的测试电压（3）将探头与待测电路连接。测试仪会自动检测电路是否通电。（4）按住TEST测试按钮开始测试。（5）继续将探头留在测试点上，然后释放测试按钮。被测电路即开始通过测试仪放电。模块一模块一 电动汽车维修安全操作电动汽车维修安全操作小练习：1.如果电动汽车电池的电压为326V，那么电池的线束绝缘电阻的标准至少为多少欧姆？2.根据下图对高压线束不同部位进行绝缘检测，测量电压在500-1000V直流电压。测量点有屏蔽内部导线；屏蔽与车辆的接地端；内部导线连接到车辆接地端。模块一模块一 电动汽车维修安全操作电动汽车维修安全操作五、使用钳
22、形电流表测试电流五、使用钳形电流表测试电流在对电动车量进行检查时，有时会用到钳形电流表。使用钳形电流表测试电流的步骤及注意事项：使用时应按紧扳手，使钳口张开，将被测导线放入钳口中央，然后松开扳手并使钳口闭合紧密。钳口的结合面如有杂声，应重新开合一次，仍有杂声，应处理结合面，以使读数准确。不可同时钳住两根导线。读数后，将钳口张开，将被测导线退出，将挡位置于电流最高挡或OFF挡。模块一模块一 电动汽车维修安全操作电动汽车维修安全操作图1-34 钳形电流表测量交流电时正确的和错误的使用方法模块一模块一 电动汽车维修安全操作电动汽车维修安全操作六、通过断电检查判断故障六、通过断电检查判断故障拔下维修插
23、头1.1.在蓄电池处检测断电在蓄电池处检测断电 模块一模块一 电动汽车维修安全操作电动汽车维修安全操作2.高压蓄电池负极和接地端之间检测断电图1-37 在高压蓄电池负极和接地端之间检测断电模块一模块一 电动汽车维修安全操作电动汽车维修安全操作3.3.在转换器的蓄电池连接处检测断电在转换器的蓄电池连接处检测断电 图1-38 转换器的蓄电池连接处检测断电模块一模块一 电动汽车维修安全操作电动汽车维修安全操作七、高压互锁的检查七、高压互锁的检查高压互锁回路（High Voltage Interlock）简称 HVIL。高压互锁回路的目的是使整车在高压上电前确保整个高压系统的完整性，使高压在一个封闭的环境下工作，提高安全性。模块一模块一 电动汽车维修安全操作电动汽车维修安全操作引起高压互锁故障的原因通常为某个高压插件未插或未插到位造成的，如PTC、DC/DC、高压盒、车载充电机、空调压缩机高低压插件未插。图1-39为高压插件互锁端子缺失或退针和高压插接器未插到位。A-互锁端子缺失 B-插接器未插到位 2020年我们一起走过的点点滴滴
