高压安全操作.ppt
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1、1 2024/5/10 周五学习领域学习领域1 1 电动汽车维修安全操作电动汽车维修安全操作学习情境学习情境 2 2 高压安全操作高压安全操作主讲人:张胜主讲人:张胜2 2024/5/10 周五【学习目标学习目标】1.掌握电动汽车的掌握电动汽车的高压保护措施高压保护措施。2.能够正确识别能够正确识别电动汽车高压部件电动汽车高压部件。3能够正确的使用能够正确的使用高压检测工具高压检测工具。4掌握基本掌握基本维修操作规程维修操作规程。5掌握对高压部分掌握对高压部分绝缘检查绝缘检查和和互锁检查互锁检查的方法。的方法。3 2024/5/10 周五【任务描述任务描述】一辆北汽EV200电动汽车仪表盘高压
2、系统故障报警等点亮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。4 2024/5/10 周五5 2024/5/10 周五BCM 车身控制器;车身控制器;RMS 数据采集终端数据采集终端EPS 电动转向电动转向ICM 组合仪表组合仪表HVAC 空调控制器空调控制器HVIL 高压互锁高压互锁HCU高压控制盒高压控制盒6 2024/5/10 周五在电动汽车上由于存在高压电存在高压电,为了保证驾驶和维修安全,必须进行必要的电气防护必要的电气防护,防护的措施主要有如下内容:高压正极和高压负极使用各自单独的高压线单独的高压线 IT系统带有等
3、电位线等电位线,用于引开接触电压引开接触电压 插头和连接均有接触保护接触保护 蓄电池上有可控的可控的高压正极触点和高压负极触点 高压蓄电池上的保养插头保养插头,在拔下保养插头后最高电压断电或电压下降 功率电子装置内有电绝缘式DC/DC转换器转换器 功率电子装置内的中间电容器会进行放电 高压元件上有互锁安全线互锁安全线 高压元件有绝缘监控绝缘监控 在识别出碰撞时识别出碰撞时,蓄电池上的高压触点就会断开高压触点就会断开7 2024/5/10 周五高压部件:高压部件:电机电机电机用于驱动车辆或者对内燃机提供帮助,它替代了车上的发电机和起动机高压蓄电池高压蓄电池该蓄电池用于存储电机所使用的电流。该蓄电
4、池由电机来充电。功率电子装置功率电子装置功率电子装置按需要将各种不同的电流形式进行转换,以便供相应的用电器使用。8 2024/5/10 周五电动空调压缩机电动空调压缩机该电动空调压缩机替代了由发动机来驱动的压缩机。9 2024/5/10 周五高压部件的电缆高压部件的电缆这些导线都设计成橙色橙色的,它们将部件彼此相连。无车身搭铁,正极和负极各有各的导线。10 2024/5/10 周五整车共分为整车共分为 5 段高压线束段高压线束1、动力电池高压电缆动力电池高压电缆:连接动力电池到动力电池到高压盒高压盒之间的线缆2、电机控制器电缆电机控制器电缆:连接高压盒高压盒到电机控制器到电机控制器之间的线缆3
5、、快充线束快充线束:连接快充口到快充口到高压盒高压盒之间的线束4、慢充线束慢充线束:连接慢充口到车载充电机慢充口到车载充电机之间的线束5、高压附件线束(高压线束总成)高压附件线束(高压线束总成):连接高压盒高压盒到到 DC/DC、车载充电机、空调压缩机、空调、车载充电机、空调压缩机、空调 PTC 之间的线束11 2024/5/10 周五12 2024/5/10 周五13 2024/5/10 周五14 2024/5/10 周五15 2024/5/10 周五16 2024/5/10 周五整整车车高高压压部部件件一一览览17 2024/5/10 周五18 2024/5/10 周五19 2024/5/
6、10 周五20 2024/5/10 周五高压系统的定义高压系统的定义:指高于高于25V的交流电压和高于的交流电压和高于60V的直流电压的直流电压12V的车载电压属于“超低电压”范畴。高压系统上不论正极还是负极,都不与汽车搭铁或者接地有导电连接。上述所有的这些电器部件的工作电压为 240-400 V。高压系统内的安全装置高压系统内的安全装置:在有触电危险的地方不会有裸露触点不会有裸露触点。高压区的保护措施保护措施。在断开了高压接头后,也就自动切断了高压供电自动切断了高压供电。21 2024/5/10 周五网络结构就决定了从网络结构就决定了从供电器(比如高压蓄电池)供电器(比如高压蓄电池)到用到用
7、电器(比如电机)电器(比如电机)的电能传输路径的电能传输路径TN 网网TT 网网IT 网网TNT下面哪种网络连接方式适用于在高压车辆上使用?下面哪种网络连接方式适用于在高压车辆上使用?IT第第1 1个字母个字母 (供电器供电器)与车身连接与车身连接?T T 是是,已连接已连接I I 否否,绝缘的绝缘的 !第第2 2个字母个字母 (用电器用电器)壳体与车身连接壳体与车身连接?N N 否否,但是与起保护用的不带电地线连接了!但是与起保护用的不带电地线连接了!T T 是是,以电位补偿方式(等电位)以电位补偿方式(等电位)!22 2024/5/10 周五网络结构网络结构TN-系统系统+TT-系统系统问
8、题:如果从正极到壳体的导线出现故障从正极到壳体的导线出现故障,那么无论当前行驶状态是什么,高压系统都会立即被切断(断电)高压系统都会立即被切断(断电)。+-266 V保险丝保险丝23 2024/5/10 周五网络结构网络结构IT-系统系统由于是彻底绝缘了彻底绝缘了,所以就不会有电流经车身或者地流向蓄电池 优点:如果从正极到壳体的导线出现故障,正极到壳体的导线出现故障,IT系统不会被断电系统不会被断电!+-266 V保险丝保险丝24 2024/5/10 周五网络结构网络结构IT-系统出现等电位连接故障系统出现等电位连接故障+-266 V第1个故障第2个故障保险丝保险丝第第1个故障个故障:系统仍能
9、工作,组合仪表上有黄色警报信息组合仪表上有黄色警报信息。第第2个故障个故障:蓄电池管理系统(蓄电池管理系统(BMS)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,组合仪表上会有红色警报信息,高压系统无法工作,也无法重新起动。25 2024/5/10 周五IT-系统出现非等电位故障系统出现非等电位故障第1个故障:无安全风险第2个故障:电流可能会流经全身+-266 V266 V 第1个故障第2个故障保险丝保险丝如果等电位导线安装得不对或者损坏、如果等电位导线安装得不对或者损坏、出故障,就可能导致电流流经全身。出故障,就
10、可能导致电流流经全身。26 2024/5/10 周五问题:问题:如果用一只手接触12V蓄电池的正极端子,用另一只手接触车身任一接地点,会发生什么情况?答案:答案:电路闭合,然而人体电阻非常高,使电流变得极小人体电阻非常高,使电流变得极小,不易察觉也没有危险。27 2024/5/10 周五问题:问题:在处于完全运行状态的系统内,如果用一只手接触 400 V 高电压高电压蓄电池蓄电池的正极端子,用另一只手接触车身任一接地点另一只手接触车身任一接地点,会发生什么情况?答案:答案:未形成电路未形成电路,这意味着没有电流没有电流流过流过。因此,不会导致人身伤害。28 2024/5/10 周五答案:答案:
11、电路闭合,人体电阻无法限制电流人体电阻无法限制电流。有导致严重人身伤害甚至死亡导致严重人身伤害甚至死亡的风险。问题:问题:在处于完全运行状态的系统内,如果用一只手接触一只手接触 400 V 高电压蓄电池的正极端子,用另一只手直接接触另一只手直接接触 400 V 蓄电池的负极端子,会发生什么情况?29 2024/5/10 周五(1)电流是一个大的单位,超过)电流是一个大的单位,超过70mA左右就会导致严重伤害左右就会导致严重伤害!(2)同样的电流值,)同样的电流值,交流比直流伤害更大交流比直流伤害更大!30 2024/5/10 周五等电位(电位均衡)等电位(电位均衡)所有接触面接触面应洁净且无油
12、脂油脂!导线截面不可因电缆断裂电缆断裂而减小!接触电阻大和电缆断裂时的影响接触电阻大和电缆断裂时的影响电阻增大了在出现故障时,因等电位而无保护作用了。危险危险!31 2024/5/10 周五 IT 电网特点电网特点车辆中所用的高压网络就是一种车辆中所用的高压网络就是一种IT网。网。设备的的导电壳体接地导电壳体接地外导体和导电壳体或者地之间第一次绝缘故障就意味着该导体接第一次绝缘故障就意味着该导体接地了地了。第一次故障不会造成有害的影响!外导体和零线对地之间的绝缘,由一个绝缘监控装置(也叫绝缘由一个绝缘监控装置(也叫绝缘监控器)在时刻监控着的监控器)在时刻监控着的。必须将确定出的故障立即排除。3
13、2 2024/5/10 周五高压正极高压正极和高压负极高压负极使用各自单独的高压线(高压电缆)单独的高压线(高压电缆)。高压正极和高压负极通过各自单独的导线与高压部件相连接,车身不用作地(搭铁)了车身不用作地(搭铁)了。这些导线都制成橙色的导线都制成橙色的。33 2024/5/10 周五单芯高压电缆的结构单芯高压电缆的结构所有的高压电缆都是有颜色的,且有机械编码!屏蔽屏蔽导电体导电体(比如比如 25 mm)导线导线屏蔽屏蔽 锁锁34 2024/5/10 周五高压电缆的高压电缆的防护防护屏蔽的作用是防止电缆的电磁和电容辐射。屏蔽的作用是防止电缆的电磁和电容辐射。损坏的电缆必须更换损坏的电缆必须更
14、换!35 2024/5/10 周五空调压缩机空调压缩机用用双芯高压电缆双芯高压电缆的结构的结构 2 个导电体个导电体:正和负正和负(2 x 4mm)2 根安全线根安全线屏蔽高压正极触点和负极触点高压正极触点和负极触点安全线触点安全线触点中国国家标准GB/T 4706.1-2005规定的电线负载电流值(部分)1平方铜芯线允许长期负载电流为平方铜芯线允许长期负载电流为:6A-8A 1.5平方负载电流为平方负载电流为:8A15A 2.5平方负载电流为平方负载电流为:16A25A 4平方负载电流为平方负载电流为:25A32A 6平方负载电流为平方负载电流为:32A40A36 2024/5/10 周五空
15、调压缩机空调压缩机用用双芯高压电缆双芯高压电缆的结构的结构安全线触点安全线触点高电压电缆插头只能插拔高电压电缆插头只能插拔40次次有些高压电缆(比如用于为电动空调压缩机供电的)有两个导电体有两个导电体。由于要传送的功率(能量)较小传送的功率(能量)较小(空调压缩机最大也就6 kW),所以导线截面积比较小导线截面积比较小。每个插头中有一个安全触点(安全接触环安全触点(安全接触环/控制线)控制线)。如果在接通了点火开关的情况下就拔下了插头,那么高压系统就被切断了(断电了)。37 2024/5/10 周五插头的接触保护插头的接触保护 插口的接触保护插口的接触保护导体导体接触保护接触保护导体导体 接触
16、保护接触保护颜色编码颜色编码机械编码机械编码编码代码编码代码 机械编码机械编码如果接触保护破损了的话,就必须更换电缆了。否则会危及人员生如果接触保护破损了的话,就必须更换电缆了。否则会危及人员生命。命。38 2024/5/10 周五高压蓄电池上的机械锁高压蓄电池上的机械锁安全插头安全插头锁架锁架高压蓄电池的正极接高压蓄电池的正极接口和负极接口口和负极接口39 2024/5/10 周五功率电子装置上的机械锁功率电子装置上的机械锁 空调压缩机的高压线的锁架空调压缩机的高压线的锁架蓄电池和电机的高压线蓄电池和电机的高压线的锁架的锁架40 2024/5/10 周五保养插头保养插头 TW保险丝保险丝 S
17、350 集成了一个集成了一个125A的保险丝的保险丝S350,该保险丝并不作为备件来供应。如果这个保险丝损坏了的话,就必须得更换保养插头了。在更换前,请务必确定并排除故障。41 2024/5/10 周五高压正极高压正极 高压负极高压负极 安全线安全线如果拔下了保养插头,就会出现下述情况:如果拔下了保养插头,就会出现下述情况:安全线就中断了蓄电池两部分的连接就断开了=最大电压(无法使用)133 V DC这个保养插头就是实现蓄电池两部分之间的串联连接或者这个保养插头就是实现蓄电池两部分之间的串联连接或者断开这个串联连接的。断开这个串联连接的。42 2024/5/10 周五高压触点高压触点-高压蓄电
18、池高压蓄电池-保养插头保养插头 TW-保险丝保险丝 S350-高压继电器高压继电器-蓄电池调节控制单元蓄电池调节控制单元 J840TW15号线号线安全回路安全回路CAN(碰撞碰撞)125 A133 V133 V266 VJ840等电位连线等电位连线43 2024/5/10 周五如果如果12V车载电网断了电的话(摘下了蓄电池接线柱接线),那么车载电网断了电的话(摘下了蓄电池接线柱接线),那么HV触点会断开。触点会断开。J840:监控并管理蓄电池系统和安全回路(控制线)。监控并管理蓄电池系统和安全回路(控制线)。在点火开关已接通时,一旦拔下了系统内安装的某个高压部件的插在点火开关已接通时,一旦拔下
19、了系统内安装的某个高压部件的插头,那么头,那么HV触点就会断开,系统也就被断电了。触点就会断开,系统也就被断电了。检测系统的绝缘电阻。检测系统的绝缘电阻。带有壳体的高压蓄电池连接在等电位线上接地。带有壳体的高压蓄电池连接在等电位线上接地。注意注意:尽管有这些安全措施,但是根据损坏形式的不同(比如尽管有这些安全措施,但是根据损坏形式的不同(比如HV-触触点粘连),系统内也还是可能存在高压的!点粘连),系统内也还是可能存在高压的!44 2024/5/10 周五辅助防护辅助防护 安全回路线安全回路线安全回路线是个环形线路安全回路线是个环形线路,通过12V电网元件电网元件来监控高电压电网。不可在未断开
20、安全线的情况下就拔下高压插头。安全回路线要是断路的话,会导致高压系统立即被切断安全回路线要是断路的话,会导致高压系统立即被切断。高压线高压线保养插头保养插头功率电子装置功率电子装置高压蓄电池高压蓄电池电机电机空调压缩机空调压缩机等电位连接等电位连接安全回路线安全回路线45 2024/5/10 周五DC/DC 转换器转换器(266V 12 V,在功率电子装置内),在功率电子装置内)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转换器的初级线圈和次级线圈分离开。与车身搭铁的连接仍是接在与车身搭铁的连接仍是接在12V车载供电网络上!因此,初级线圈和次级线圈之间就不会有电压了。12 V+
21、-266 V+-0 V!12 V!12 V46 2024/5/10 周五DC/DC 转换器转换器(266V 12 V,在功率电子装置内),在功率电子装置内)12 V+-266 V+-0 V!12 V!12 V47 2024/5/10 周五电容器电容器放电放电辅助保护辅助保护 主动主动/被动放电被动放电空调压缩机空调压缩机高压电网主动放电高压电网主动放电高高压压蓄蓄电电池池DC/DC-转换器转换器通过放电可以消除消除功率电子装置内电功率电子装置内电容器上的残余电压容器上的残余电压主动放电是由蓄蓄电池管理系统来电池管理系统来操控的操控的,每次切断高压系统或者中断控制线,都会发生这种主动放电过程48
22、 2024/5/10 周五电容器电容器放电放电空调压缩机空调压缩机高压电网主动放电高压电网主动放电高高压压蓄蓄电电池池DC/DC-转换器转换器49 2024/5/10 周五电容器电容器放电放电被动放电被动放电是为了保证,即使在已把部件拆卸下来的情况下,也可以把残余电压消除掉为了能把残余电压可靠消除掉,在拔下保养插头后,需要等待一段为了能把残余电压可靠消除掉,在拔下保养插头后,需要等待一段时间,然后才可以开始高压部件的检修工作时间,然后才可以开始高压部件的检修工作。空调压缩机高压电网主动放电高压蓄电池DC/DC-转换器提示提示:必须按照故障导航规定的步骤来执必须按照故障导航规定的步骤来执行工作。
23、行工作。除了有切换电阻外,还并联了一个高阻值的电阻,以便实现被动放电。在切断了高压系统后,通过这个电阻来实现被动放电。50 2024/5/10 周五防护措施概述防护措施概述1、高压正极和高压负极使用各自单独的高压线高压正极和高压负极使用各自单独的高压线2、插头和连接均有接触保护插头和连接均有接触保护3、插头和连接均有机械编码和颜色编码插头和连接均有机械编码和颜色编码4、蓄电池上有可控的高压正极触点和高压负极触点蓄电池上有可控的高压正极触点和高压负极触点5、高压蓄电池上的保养插头,在拔下保养插头后最高电压为高压蓄电池上的保养插头,在拔下保养插头后最高电压为133V DC(不可用)(不可用)6、I
24、T系统带有等电位线,用于引开接触电压系统带有等电位线,用于引开接触电压7、功率电子装置内有电绝缘式功率电子装置内有电绝缘式DC/DC转换器,用于将转换器,用于将 266 V 转为转为 12 V8、功率电子装置内的中间电容器会进行主动和被动放电功率电子装置内的中间电容器会进行主动和被动放电9、高压元件上有安全线高压元件上有安全线10、高压元件有绝缘监控高压元件有绝缘监控11、在识别出碰撞时,蓄电池上的高压触点就会断开在识别出碰撞时,蓄电池上的高压触点就会断开51 2024/5/10 周五二、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1.维修高电压车辆人员资质维修高电压车辆人员资
25、质维修电动汽车的人员必须参加过厂家电气的培训,经过授权检修有高压系统的车辆工作,并负责给车辆作标志和工作场所的防护。获得国家安监局电工作业资格获得国家安监局电工作业资格 经销商内部可以执行车辆高电压系统维修工作的机电维修人员 参加过电动汽车高电压系统维修的资格培训(电动车,燃料电池车)高压电技师必须参加考试并获得资格证书高压电技师必须参加考试并获得资格证书52 2024/5/10 周五2.高电压技师的主要工作高电压技师的主要工作高电压技师的主要工作主要有:高电压技师的主要工作主要有:1、断开高电压系统供电并检查是否已绝缘检查是否已绝缘;2、严防高电压系统重新合闸严防高电压系统重新合闸;3、将高
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