淺論混動(dòng)汽車和電動(dòng)汽車蓄電池系統(tǒng)及其檢修操作規(guī)程

高紅波　聶光輝　陳化奎

摘 要：本文主要淺述了混合動(dòng)力汽車和電動(dòng)汽車HV蓄電池系統(tǒng)及其檢修操作規(guī)程及注意事項(xiàng)。隨著不可再生資源的日益消耗，特別是石油資源的消耗，新能源汽車已經(jīng)成為汽車發(fā)展的主流方向，近年來，各汽車工業(yè)強(qiáng)國(guó)均發(fā)布了關(guān)于推動(dòng)新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的國(guó)家計(jì)劃。隨著技術(shù)的日益成熟，新能源汽車將越來越普及。新能源汽車包括混合動(dòng)力汽車、純電動(dòng)汽車、燃料電池汽車。而混合動(dòng)力汽車、純電動(dòng)汽車的電源電壓因?yàn)閷?shí)際使用的原因都較高，本文主要探討混合動(dòng)力汽車和電動(dòng)汽車高壓系統(tǒng)的檢修操作規(guī)程及注意事項(xiàng)。

關(guān)鍵詞：混合動(dòng)力（HEV）汽車；純電動(dòng)（EV）汽車；高壓系統(tǒng)；操作規(guī)程

中圖分類號(hào)：U469 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

1.概述

隨著不可再生資源的日益消耗，特別是石油資源的消耗，新能源汽車將成為21世紀(jì)汽車發(fā)展的主流，并成為汽車界所有人士的共識(shí)，新能源汽車作為我國(guó)戰(zhàn)略性的新興產(chǎn)業(yè)，不僅是集聚經(jīng)濟(jì)發(fā)展新動(dòng)能，引領(lǐng)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的重要支撐，更肩負(fù)著我國(guó)新能源汽車實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展的偉大使命。目前我國(guó)已經(jīng)進(jìn)入了第三輪新能源汽車推廣的階段，即快速發(fā)展階段，我國(guó)繼續(xù)出臺(tái)了在2016年～2020年對(duì)新能源客車的補(bǔ)貼政策。使用新能源汽車是汽車動(dòng)力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型的技術(shù)革命，是擺脫對(duì)石油的依賴、實(shí)現(xiàn)汽車產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的根本途徑。2016年～2020年，我國(guó)將進(jìn)一步普及混合動(dòng)力車，插電式電動(dòng)轎車。

根據(jù)動(dòng)力轉(zhuǎn)化傳輸?shù)男枰?，HEV汽車和EV汽車電池組的電壓都較高。比如純電動(dòng)汽車特斯拉Model S，其電池組額定總電壓為400V直流電，容量為85kWh。特斯拉Model S的電池組板由7104節(jié)18650鋰電池，分16組電池組，每組電池組由6組單體電池包串聯(lián)而成，有444節(jié)鋰電池，每74節(jié)并聯(lián)而成。比亞迪e6HV15款汽車的電池組額定總電壓為528V，總電量為13KWh。其動(dòng)力電池系統(tǒng)由10個(gè)動(dòng)力電池模組組成，由160節(jié)電池單體串聯(lián)而成。而豐田L(fēng)EVIN HYBRID車輛則使用12V輔助蓄電池和201.6V HV蓄電池。

而以前傳統(tǒng)車輛采用低壓直流電源，一般為12V或24V，那么為了安全操作，現(xiàn)代汽車維修保養(yǎng)人員必須要掌握混動(dòng)汽車和電動(dòng)汽車的特殊的檢修方法，避免造成傷害。

2.高壓電器組件

高壓電器組件包括動(dòng)力電池系統(tǒng)、電池管理系統(tǒng)、充電系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)電機(jī)與DC總成、漏電傳感器、高壓線、高壓配電箱以及檔位控制器等。

圖1為豐田L(fēng)EVIN HYBRID的電源充電系統(tǒng)原理圖。

圖2為豐田L(fēng)EVIN HYBRID的HV蓄電池高壓線路圖。

3.高壓部件操作規(guī)程及注意事項(xiàng)

3.1 操作規(guī)程

3.1.1 高壓部件的調(diào)試、檢修及帶電組裝作業(yè)，建議設(shè)立專職安全員。由安全員監(jiān)督作業(yè)全過程（包括人員組成、工具、勞保用品、器材是否符合要求），并對(duì)作業(yè)結(jié)果進(jìn)行檢查，指揮上電。

3.1.2 安全員要認(rèn)真負(fù)起責(zé)任，確保作業(yè)安全。否則在發(fā)生安全責(zé)任事故時(shí)要承擔(dān)責(zé)任。

3.1.3 安全員須有豐富電器維修經(jīng)驗(yàn)，經(jīng)考核合格后方能上崗。

3.1.4 在進(jìn)行較復(fù)雜或較危險(xiǎn)的作業(yè)時(shí)，安全員要按流程指揮操作，作業(yè)人員在做完一個(gè)操作后要告知安全員。安全員要在作業(yè)流程單上作標(biāo)記確認(rèn)。

3.1.5 操作人員必須佩帶必要的勞保用品。如絕緣手套（耐壓600V以上）、絕緣膠鞋等（如圖3所示），其電壓等級(jí)必須大于需要測(cè)量的最高電壓。用前需檢查其是否完好無損，確保安全。

3.1.6 操作人員在組裝、調(diào)試、檢修高壓部件時(shí)，必須兩人以上并由安全員監(jiān)督作業(yè)。

3.1.7 操作人員進(jìn)行作業(yè)時(shí)必須單手操作，原則上不允許帶電操作。例如：保證所使用的測(cè)量?jī)x表至少有一根表筆線上配備絕緣鱷魚夾，測(cè)量時(shí)一只手把夾子夾到電路的一個(gè)端子，另一只表筆接到另一個(gè)端子測(cè)量讀數(shù)。每次測(cè)量時(shí)只能用一只手握住表筆線或車的地線。

3.1.8 操作人員在作業(yè)中，對(duì)所拆除的高低壓系統(tǒng)電線要妥善處理，包好裸露出的電線頭，必要的話將拆除的插座端也要用絕緣膠布封住，以防觸電或釀成其他事故。

3.1.9 更換高壓回路器件，一定要按原車設(shè)計(jì)要求容量更換。

3.1.10 在檢修高壓系統(tǒng)時(shí)，車輛必須處于OFF檔，先佩戴絕緣手套拆下高壓維修開關(guān)以防電擊，拆下的高壓維修開關(guān)應(yīng)放到自己口袋中妥善保管，防止其他技師在您進(jìn)行高壓系統(tǒng)作業(yè)時(shí)將其意外重新連接。

注意：拆下高壓維修開關(guān)之后，在接觸任何高壓連接器或端子之前，請(qǐng)至少等待10分鐘。10分鐘后，使用萬用表檢查帶轉(zhuǎn)換器的逆變器總成內(nèi)檢查點(diǎn)的端子電壓，確保開始工作前的電壓應(yīng)為0V。

拆下高壓維修開關(guān)后，除非修理手冊(cè)規(guī)定，否則不要將電源開關(guān)置于ON（READY）位置，這樣可能會(huì)導(dǎo)致故障。

在操作時(shí)應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格遵守電氣作業(yè)操作規(guī)程及相應(yīng)檢測(cè)工具使用要求，以防高壓系統(tǒng)內(nèi)器件損壞而帶電，造成觸電事故。

3.1.11 高壓系統(tǒng)在調(diào)試或檢修完畢后，需由安全員檢查確定能否上電。該安全員要仔細(xì)檢查電路是否符合要求，并且檢查現(xiàn)場(chǎng)工作人員是否在安全距離以內(nèi)，然后在專用檢查單上簽字確認(rèn)，指揮通電。

3.1.12 發(fā)生異常事故和火災(zāi)時(shí)，操作人員應(yīng)立即切斷高壓回路，其他人員立即使用干粉滅火器及黃沙撲救，嚴(yán)禁用水劑滅火器。

3.2 操作注意事項(xiàng)

3.2.1 操作者穿絕緣膠鞋、戴絕緣手套，單手操作。高壓維修手柄的操作最好指定由專人負(fù)責(zé)，避免多人誤操作。

3.2.2 在整車裝配過程中，必須拔掉高壓維修手柄，并由專人看管。

3.2.3 在車輛維修、低壓調(diào)試前，確認(rèn)整車用電器都在OFF狀態(tài)，再拔掉高壓維修手柄。

3.2.4 在車輛維修和低壓調(diào)試過程中，高壓維修手柄的存放位置，須在維修人員和調(diào)試人員的視野范圍之內(nèi)。

3.2.5 需要進(jìn)行高壓調(diào)試或上高壓電時(shí)，請(qǐng)確認(rèn)整車用電器都在OFF狀態(tài)，并提醒周圍的同事，暫時(shí)遠(yuǎn)離車載高壓電設(shè)備，然后再插上高壓維修手柄。當(dāng)車輛發(fā)生緊急狀況時(shí)，須迅速拔掉緊急維修手柄，切斷整車高壓電源。

4.分析

HV電路部分在車上的比例不多，并且防護(hù)措施嚴(yán)格，只要維修中嚴(yán)格按照操作規(guī)程，不粗心，維修前先正確拆下維修開關(guān)并確定電放完，操作是完全沒有問題的。

參考文獻(xiàn)

[1]中華人民共和國(guó)國(guó)務(wù)院.《節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2012年～2020年）》[Z].2012-06-28.

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