《新能源汽車構造與檢修（第2版）》（張弘韜） 項目一 新能源汽車基礎知識

新能源汽車構造與檢修ENERGY項目一新能源汽車基礎

知識/

ProjectGuide項目導讀近年來，為了解決傳統(tǒng)燃油汽車排放物污染環(huán)境的問題，各國都在大力發(fā)展新能源汽車。隨著電池技術的逐漸成熟，新能源汽車的市場占有率逐年增加，同時帶動了新能源汽車檢修行業(yè)的蓬勃發(fā)展。本項目將從概述和高壓安全防護兩方面介紹新能源汽車的基礎知識，以便為后續(xù)檢修內容的學習奠定基礎。了解新能源汽車的概念和分類。掌握純電動汽車的組成。了解混合動力汽車和燃料電池電動汽車。熟悉高壓安全防護措施和用品。掌握高壓安全操作要點和高壓觸電急救措施。知識目標能正確認識純電動汽車的不同部件。能正確使用高壓安全防護用品。能遵守高壓安全操作規(guī)范。技能目標目錄1認識新能源汽車2進行新能源汽車高壓安全防護01認識新能源汽車任務引入2021年，第十九屆上海國際汽車工業(yè)展覽會在國家會展中心（上海）舉行，國產新能源汽車在這樣全球化的舞臺上“唱”起了主角。在本次車展上，很多國產品牌車企都在新能源汽車上下足了功夫，意圖通過推出全新的新能源汽車，加快企業(yè)的電動化轉型。例如，吉利控股集團旗下的全新智能純電品牌“極氪”推出了該品牌旗下的首款量產車型，由幾家公司聯(lián)合打造的高端汽車品牌“智己汽車”推出了首款豪華純電智能轎車，五菱汽車備受歡迎的“宏光MINIEV”品牌推出了首款新能源敞篷車。任務引入表1-1知識與技能要求1.1電動汽車純電動汽車是指完全由可充電電池（如鉛酸電池、鎳鎘電池、鎳氫電池、鋰離子電池等）提供動力源的汽車。例如，比亞迪的元EV360就是一款典型的純電動汽車，如圖所示。純電動汽車主要由動力電池系統(tǒng)、充電系統(tǒng)、驅動電機系統(tǒng)、高壓系統(tǒng)、輔助系統(tǒng)、整車控制系統(tǒng)等組成。1.1電動汽車動力電池系統(tǒng)動力電池系統(tǒng)是純電動汽車的動力源，它是一個集成的動力能量系統(tǒng)，通過CAN總線與充電系統(tǒng)、驅動電機系統(tǒng)、整車控制系統(tǒng)等進行通信，協(xié)同它們工作，以實現車輛的正常行駛，如圖所示。1.動力電池系統(tǒng)1.1電動汽車1.動力電池系統(tǒng)視野拓展CAN是controller

area

network

的縮寫，CAN總線全稱為控制器局域網絡總線，它控制設備相互連接，進行數據交換，是國際上應用最廣泛的現場總線之一。在汽車環(huán)境中，CAN總線用作微控制器通信總線，在各電子控制單元之間交換信息，形成汽車電子控制網絡。1.1電動汽車充電系統(tǒng)是指純電動汽車主要的能源補給系統(tǒng)，即給動力電池系統(tǒng)充電的系統(tǒng)，其為保障汽車持續(xù)行駛提供動力能源，如圖所示。2.充電系統(tǒng)1.1電動汽車驅動電機系統(tǒng)是純電動汽車的“心臟”，它是汽車行駛的主要執(zhí)行機構，可以將動力電池系統(tǒng)提供的電能轉換為動能以驅動汽車行駛，也可以將車輪上的動能反饋給動力電池系統(tǒng)以實現再生能量回收功能。3.驅動電機系統(tǒng)高壓系統(tǒng)是指由一些高壓部件組成的系統(tǒng)，包括動力電池、高壓控制盒、DC/DC變換器、車載充電機、PTC加熱器、電機控制器、高壓線束等。4.高壓系統(tǒng)1.1電動汽車輔助系統(tǒng)是指用來保證和提高汽車行駛安全性和舒適性的系統(tǒng)，主要包括制動系統(tǒng)、轉向系統(tǒng)、空調系統(tǒng)等。5.輔助系統(tǒng)整車控制系統(tǒng)是純電動汽車的核心控制機構，它相當于汽車的“大腦”，對汽車的各個系統(tǒng)進行管理、協(xié)調和監(jiān)控，以確保汽車正常行駛。6.整車控制系統(tǒng)1.2混合動力汽車混合動力汽車是指使用驅動電機和發(fā)動機聯(lián)合驅動的汽車，它可以從兩種或兩種以上的能量存儲器、能量源或能量轉換器中獲取動力?；旌蟿恿ζ囀莻鹘y(tǒng)燃油汽車向純電動汽車發(fā)展過程中的過渡車型。如圖所示，豐田普銳斯就是一款典型的混合動力汽車，它有發(fā)動機和動力電池兩種動力源。1.3燃料電池電動汽車燃料電池電動汽車是指以燃料電池作為主要動力源的電動汽車。在燃料電池中，氫氣和氧氣通過電化學反應產生電能，從而為汽車提供動力。例如，豐田Mirai就是一款典型的燃料電池電動汽車，如圖所示。1.3燃料電池電動汽車視野拓展除了上述汽車外，新能源汽車還包括太陽能汽車、燃料汽車（如氫燃料汽車、醇燃料汽車等），以及使用超級電容、飛輪等高效儲能器的汽車等。實踐操作——認識純電動汽車的主要部件認識純電動汽車的主要部件02進行新能源汽車高壓安全防護任務引入近些年來，新能源汽車發(fā)展迅速，其憑借自身的優(yōu)勢，成了許多人購車時的首選，但近幾年頻發(fā)的新能源汽車自燃事故讓其安全問題（尤其是高壓安全問題）受到了關注。新能源汽車以電能為驅動能源，車上高壓回路密集，很多部件帶有高壓電。例如，動力電池、驅動電機、電機控制器、DC/DC變換器、高壓控制盒、空調壓縮機、PTC加熱器等部件都帶有高壓電，稍不注意，就容易發(fā)生高壓觸電事故或自燃事故。因此，在檢修新能源汽車時，進行新能源汽車高壓安全防護至關重要。任務引入表1-1知識與技能要求2.1高壓安全防護措施（1）新能源汽車的高壓電氣設備外殼體上一般都設置有高壓警告標識，防止高壓觸電。（2）新能源汽車上的所有高壓線束（見圖1-13）都為橙色，以便與黑色的低壓線束進行區(qū)分。（3）新能源汽車的動力電池上都會安裝維修開關（見圖1-14），檢修時將維修開關拔下，可斷開高壓回路，以防觸電。（4）新能源汽車有高壓互鎖裝置，它通過低壓電網來監(jiān)測高壓電網，當識別出異常情況時，會斷開高壓回路，以確保安全。圖1-13高壓線束圖1-14維修開關絕緣手套是用天然橡膠制成的，主要用于電工作業(yè)。絕緣手套上一般標有最大使用電壓值，該值越大，手套越厚。使用時應根據被測設備的最大電壓值選擇絕緣手套。2.2高壓安全防護用品1．絕緣手套2.2高壓安全防護用品1．絕緣手套使用絕緣手套時注意要點（1）使用前應檢查其標簽、合格證是否完整，是否在試驗合格的有效期內。（2）使用前應確保其有足夠的長度，表面無裂痕、毛刺、劃痕、破洞等損傷。（3）使用前必須進行氣密性檢驗，以觀察有無漏氣或裂口。（4）使用時應將衣袖口套進絕緣手套內。（5）使用時不能用手抓表面尖利或帶刺的物品，以免其受損。（6）使用后應將其里外擦洗干凈，待充分晾干后，涂抹滑石粉，并平整放置保存。（7）不能將絕緣手套與其他工具、物品混放，尤其是具有腐蝕性的物品，以免絕緣手套受損。（8）絕緣手套使用6個月后，必須進行預防性試驗。2.2高壓安全防護用品1．絕緣手套頭腦風暴如果一雙絕緣手套中只有一只發(fā)生破損，那么這雙絕緣手套還能繼續(xù)使用嗎？如果某雙絕緣手套完好無損，但是已經超過有效期一天，那么它還能使用嗎？絕緣帽是指具備電絕緣性能要求的安全帽。佩戴前，要檢查絕緣帽有無裂縫、變形，下頦帶是否完好、牢固；佩戴時，必須按照頭圍的大小進行調整并系好下頦帶。2.2高壓安全防護用品2．絕緣帽絕緣鞋的作用是在高壓操作時使人與地面絕緣，防止電流通過人體對人體造成傷害。絕緣鞋的鞋面、內幫或鞋底上應有標準號、電絕緣字樣、閃電標記、耐電壓數值等。2.2高壓安全防護用品3．絕緣鞋2.2高壓安全防護用品3．絕緣鞋使用絕緣鞋時注意要點（1）穿絕緣鞋前，應先檢查鞋面有無劃痕、鞋底有無斷裂、鞋面是否干燥。（2）穿絕緣鞋時，應避免其與銳器及高溫、腐蝕性物質接觸，防止其受損而影響性能。（3）絕緣鞋使用6個月后，要進行一次電性能測試，如果不合格，則要停止使用。帶電作業(yè)時需要穿絕緣服進行防護。絕緣服具備阻燃、絕緣性能，可防高壓電。2.2高壓安全防護用品4．絕緣服絕緣墊又稱絕緣毯、絕緣橡膠板等，是指具有較大電阻率和電擊穿強度的膠墊。在檢修新能源汽車時，將絕緣墊鋪設于地面，可以起到絕緣的作用。2.2高壓安全防護用品5．絕緣墊護目鏡主要用來防止電器拉弧產生的電火花對眼睛造成損傷。使用前，需要對護目鏡進行檢查，看鏡片有無裂痕等損壞。2.2高壓安全防護用品6．護目鏡2.3高壓安全操作要點（1）嚴禁非專業(yè)人員對新能源汽車的任何高壓部件進行拆卸或安裝。（2）檢修作業(yè)前，要采用安全隔離措施（如使用隔離欄），并設置安全警示牌，以警示相關人員，避免發(fā)生安全事故。（3）必須穿戴高壓安全防護用品，如絕緣手套、絕緣鞋、絕緣服和護目鏡等。（4）作業(yè)時不得佩戴金屬飾物，如戒指、手表等，不得有金屬物件，如鑰匙、硬幣等。（5）檢修時，必須配置一名專職監(jiān)護人員，檢修的全過程要在監(jiān)護人員的監(jiān)督下進行。（6）檢修高壓部件時，啟動開關必須處于OFF位，并拔下維修開關。維修開關交由監(jiān)護人員保管。（7）斷開維修開關5min后，應使用萬用表測量整車高壓回路，確保無電后才可以進行高壓部件的檢修。2.4高壓觸電急救措施（1）立即通知有關部門停電，并聯(lián)系相關醫(yī)療部門前來救治。（2）用不導電的物體（如木條、竹竿等）把觸電者或導電體與放電體分離。（3）如果觸電者傷勢不重、神志清醒，但有些心慌、四肢麻木、全身無力，或者觸電者曾一度昏迷，但已經清醒過來，應讓觸電者安靜休息、不要走動，并隨時注意觀察觸電者的狀態(tài)，等待醫(yī)生前來救治。（4）如果觸電者傷勢較重，已經失去知覺，但