《電動汽車高壓安全及防護(hù)》課件-第3章

實訓(xùn)項目三

純電動汽車高壓部件任務(wù)一動力電池及電池管理器的認(rèn)知任務(wù)二漏電傳感器的認(rèn)知任務(wù)三高壓配電箱的認(rèn)知任務(wù)四維修開關(guān)的認(rèn)知任務(wù)五充電口的認(rèn)知任務(wù)六驅(qū)動電機控制器的認(rèn)知任務(wù)七電動機的認(rèn)知任務(wù)八DC/DC和空調(diào)驅(qū)動器的認(rèn)知任務(wù)九空調(diào)壓縮機及PTC加熱器的認(rèn)知技能訓(xùn)練項目小結(jié)

本項目需要完成的任務(wù)涉及以下內(nèi)容：

(1)純電動汽車高壓部件的組成。

(2)純電動汽車各高壓部件的作用。

(3)純電動汽車高壓部件的識別。

知識目標(biāo)

(1)了解純電動汽車的高壓部件組成。

(2)能夠正確敘述純電動汽車高壓部件的作用。

能力目標(biāo)

(1)能夠正確識別純電動汽車的高壓部件。

(2)能夠在純電動汽車上找到各高壓部件。

任務(wù)一動力電池及電池管理器的認(rèn)知

一、動力電池系統(tǒng)組成部件動力電池系統(tǒng)組成部件包括動力電池模組、動力電池箱、電池管理系統(tǒng)和輔助元器件等，如圖3-1所示。

圖3-1動力電池系統(tǒng)組成

1.動力電池箱

動力電池箱是支撐、固定、包圍電池系統(tǒng)的組件，參見圖3-2。圖3-2動力電池箱

2.電池管理系統(tǒng)

電池管理系統(tǒng)(BMS)參見圖3-3，其中的硬件包括BMS、高壓控制盒，還包括采集電壓、電流、溫度等數(shù)據(jù)的電子器件。圖3-3電池管理系統(tǒng)實物圖

3.電池模組

電池單體和電池模組參見圖3-4。電池模組是由多個電池模塊(一組并聯(lián)的電池單體組合)或單體電芯(電池模塊的最小單元)串聯(lián)組成的一個組合體。它一般由正極、負(fù)極、電解質(zhì)及外殼等構(gòu)成，可實現(xiàn)電能與化學(xué)能之間的直接轉(zhuǎn)換。

圖3-4電池單體與電池模組

4.輔助元器件

輔助元器件主要包括動力電池系統(tǒng)內(nèi)部的電子元器件，如熔斷器、繼電器、電流傳感器、接插件以及電子元器件以外的輔助元器件(如密封條、絕緣材料等)，參見圖3-5。

圖3-5動力電池各輔助元器件

5.高壓插件

動力電池的高壓插件參見圖3-6，其特性包括電氣特性、機械特性。圖3-6高壓插件

6.低壓插件

動力電池的低壓插件如圖3-7所示，其特性如表3-1所示。圖3-7動力電池低壓插件

7.動力電池的安裝布置

純電動汽車的動力電池(模組)布置在底盤下面，如圖3-8所示。圖3-8動力電池的安裝布置

二、動力電池系統(tǒng)作用

動力電池系統(tǒng)功能圖如圖3-9所示。圖3-9動力電池系統(tǒng)功能圖

三、動力電池的倉庫管理要求

1.基本要求

(1)動力電池及動力電池模組屬危險品，為保障后續(xù)搬運與運輸安全，所有動力電池(模組)須通過UN38.3測試。

(2)溫度要求：動力電池存儲環(huán)境的溫度要控制在18℃～25℃范圍內(nèi)。

(3)濕度要求：有效控制倉庫濕度，避免倉庫長時間處于極端濕度(相對濕度高于90%或者低于40%)。

(4)動力電池倉庫應(yīng)用磚墻實體相隔，庫房必須采用封閉、防爆或其他相應(yīng)的安全電氣照明設(shè)備。

(5)存放易燃易爆物品的地點，應(yīng)配備品種數(shù)量充足消防器材，并經(jīng)常處于良好狀態(tài)。

(6)有動力電池的地方，一定要有嚴(yán)禁吸煙等一些違禁條例規(guī)定警示標(biāo)識(牌)。

(7)不準(zhǔn)在存放易燃易爆物品的庫房、場地附近進(jìn)行可能引起火災(zāi)的作業(yè)。

2.存儲要求

(1)動力電池應(yīng)存儲在通風(fēng)良好、干燥和涼爽處，高溫和高濕可能損害電池性能和/或腐蝕電池表面。

(2)裝有動力電池的紙箱不應(yīng)該堆得超過規(guī)定的高度，如果過多的電池紙箱堆在一起，那么底層紙箱中的電池可能因受到擠壓而變形，甚至可能出現(xiàn)漏液。

(3)動力電池應(yīng)避免存放或陳列在陽光直射處及會遭受雨淋的地方。因為電池被淋濕后，絕緣電阻會減小，可能出現(xiàn)自放電和生銹；溫度上升可能損壞電池。

(4)以原有的包裝存放和陳列動力電池，因為去掉包裝后堆放易引起電池短路和損壞。

(5)對互相接觸容易引起燃燒、爆炸的物品以及滅火方法不同的物品，應(yīng)隔離存放。

3.搬運要求

(1)進(jìn)行物料搬運時，無論使用何種搬運工具都應(yīng)妥善處理，以防物料掉落或損傷等。

(2)進(jìn)行物料搬運時，應(yīng)考慮負(fù)荷、疊層、方向性等問題。

(3)使用叉車或推車，其裝載方式應(yīng)先重后輕，被運物料不可超過通道及電梯門的寬度及高度，行進(jìn)速度需適中。

(4)搬運者應(yīng)使用合格的搬運工具(叉車、推車等)。

(5)動力電池紙板箱應(yīng)小心裝卸，粗暴裝卸可能造成電池短路或受損，從而導(dǎo)致漏液、爆炸或著火。

4.處理要求

(1)在與地方法規(guī)不抵觸的情況下，鋰電池可作公共垃圾處理。

(2)不要私自拆卸動力電池。

(3)除了使用經(jīng)批準(zhǔn)的可控制爐子外，不要用火處理電池。

5.其他要求

(1)倉庫管理人員要每天檢查貨物信息，如發(fā)現(xiàn)儲位不對、賬物不符、品質(zhì)問題等應(yīng)及時反饋和處理；工作結(jié)束或下班，應(yīng)進(jìn)行防火檢查，切斷電源。

(2)倉庫內(nèi)保持安全通道暢通，杜絕有堆積物，保證人員安全。

(3)倉庫內(nèi)的規(guī)劃區(qū)域要有明確標(biāo)識，其中物料擺放區(qū)內(nèi)要分類分小區(qū)存放，且有清楚的標(biāo)識。

(4)倉庫管理人員要每天對倉庫區(qū)域進(jìn)行清潔整理工作，及時清理地面的污物、雜物，并將倉庫內(nèi)的物料整理到指定的區(qū)域內(nèi)，達(dá)到整潔、整齊、干凈、衛(wèi)生、合理的擺放要求。

任務(wù)二漏電傳感器的認(rèn)知

一、漏電傳感器漏電保護(hù)器(參見圖3-10)為一種電動汽車漏電保護(hù)回路，能及時發(fā)現(xiàn)漏電并切斷動力電池電源。在使用電動汽車的過程中，除了做好定期的維護(hù)外，還應(yīng)定期對漏電保護(hù)器的動作特性(包括漏電動作值及動作時間、漏電不動作電流值等)進(jìn)行測試。

圖3-10電動汽車漏電保護(hù)器

漏電傳感器(參見圖3-11)用于對電動汽車直流動力電源母線與其外殼、車身底盤之間的絕緣阻抗檢測，通常檢測與動力電池輸出相連接的負(fù)極母線和車身底盤之間的絕緣電阻，來判斷動力電池包(模組)的漏電程度。若絕緣電阻值小于等于100?kΩ，則為一般漏電；絕緣電阻值小于等于20?kΩ，則為嚴(yán)重漏電。

圖3-11電動汽車漏電傳感器

二、直流漏電流傳感器

直流漏電流傳感器環(huán)繞安裝在直流回路的正/負(fù)出線上，當(dāng)裝置運行時，實時檢測各支路傳感器輸出的信號，當(dāng)支路絕緣情況正常時，流過傳感器的電流大小相等、方向相反，其輸出信號為零；當(dāng)支路有接地時，傳感器中有電流差流過，傳感器的輸出不為零。因此通過檢測各支路傳感器的輸出信號，就可以判斷直流系統(tǒng)是否有接地支路。

三、交流漏電流傳感器

交流漏電流傳感器是一種利用電磁感應(yīng)原理將被測交流小電流轉(zhuǎn)換成與該電流成比例輸出的直流電流或電壓信號的測量模塊，原邊與副邊之間高度絕緣。通常輸出標(biāo)準(zhǔn)的直流DC4?mA～20?mA、DC0?V～5?V、DC0?V～10?V等信號，此標(biāo)準(zhǔn)信號可以被多種采集設(shè)備采集，如PLC(電力線載波通信，一種智能控制器)、RTU(遠(yuǎn)程測控網(wǎng)絡(luò)端，用于監(jiān)視、控制與數(shù)據(jù)采集)、DAS(直接連接存儲，存儲設(shè)備只用于與獨立的一臺主機服務(wù)器連接，其他主機不能使用該存儲設(shè)備)卡等，用于多種電流監(jiān)控的場合。

任務(wù)三高壓配電箱的認(rèn)知

一、高壓配電箱高壓配電箱也稱為分線盒或高壓控制盒。圖3-12所示為北汽EV160高壓控制盒，它被安裝在動力蓄電池與各高壓部件之間，其作用是完成動力蓄電池電源的輸出及分配，實現(xiàn)對支路用電器的保護(hù)及切斷。

圖3-12北汽EV160高壓控制盒安裝位置

各種適用于電動汽車的智能高壓配電箱均獲得廣泛應(yīng)用，是滿足高壓安全標(biāo)準(zhǔn)的開關(guān)產(chǎn)品，具有較高的安全及密封防水等級，在壽命、功耗、體積及重量上也有較大的優(yōu)勢，具體如圖3-13所示。

圖3-13北汽EX200高壓配電箱實物外部結(jié)構(gòu)

二、高壓配電箱連接

從外部上看，高壓配電箱與快充口、空調(diào)壓縮機、PTC加熱器、電機控制器、DC/DC轉(zhuǎn)換器和車載充電機通過高壓導(dǎo)線連接。圖3-14所示為北汽EC180電動汽車的外部插口。

圖3-14北汽EC180高壓配電箱的外部插口

三、高壓配電箱內(nèi)部的主要結(jié)構(gòu)

電動乘用車高壓直流電互聯(lián)方式如圖3-15所示，其中高壓控制盒的內(nèi)部，由PTC控制板、4個高壓熔斷器和快充繼電器等組成高壓直流電互聯(lián)方式。

圖3-15電動乘用車高壓直流電互聯(lián)方式

電動汽車高壓配電箱(PDU)的功能是動力電池與各高壓設(shè)備的電源和信號傳遞的橋梁，并隨時檢測整個高壓系統(tǒng)的絕緣故障、斷路故障、接地故障及高壓故障等，是整車系統(tǒng)動力電能安全傳輸?shù)谋Ｕ闲源胧?。圖3-16所示為北汽EX200高壓配電箱內(nèi)部結(jié)構(gòu)。

圖3-16北汽EX200電動汽車高壓配電箱內(nèi)部結(jié)構(gòu)

在電動汽車上，與高壓配電箱相連接的高壓部件包括動力電池、電機控制器、變頻器、逆變電源、電動空調(diào)、電動除霜、充電座等。

(1)高壓配電箱的基本目的：確保車輛運行安全、駕乘人員安全和車輛運行環(huán)境安全。

(2)高壓配電箱的必要性：動力電池作為電動汽車的能量存儲裝置，受到整車尺寸小、可用空間非常有限且布置困難的影響，于是工程上將各回路的接觸器及保險絲等集成起來，一是能滿足整車動力驅(qū)動要求；二是便利動力電池系統(tǒng)維修，減少或不用拆卸動力電池包。

(3)高壓配電箱設(shè)計要求：器件布置緊湊，易于拆卸和裝配。

(4)安全措施：注重散熱布置，嚴(yán)防溫度聚焦升高。

任務(wù)四維修開關(guān)的認(rèn)知

一、高壓斷電1.維修開關(guān)電動汽車上應(yīng)用最多的手動高壓斷開裝置稱為維修開關(guān)(或保養(yǎng)開關(guān)、保養(yǎng)插頭等等)，位于動力電池組的電氣中點，其基本原理如圖3-17所示。

圖3-17維修開關(guān)基本原理

2.主繼電器控制

(1)啟動按鈕。

(2)碰撞斷電信號。

(3)互鎖裝置激活切斷信號。

由以上分析可知，通過手動操作斷開高壓電的方式有兩種：一是操作啟動按鈕，使擋位切換至OFF擋；二是操作緊急(高壓)維修開關(guān)。平時最常用的斷電方式就是操作啟動按鈕，只有在車輛維修、存在漏電危險等特殊情況時才使用緊急維修開關(guān)。電動汽車緊急維修開關(guān)參見圖3-18。

圖3-18電動汽車緊急維修開關(guān)

二、推薦的操作步驟

(1)斷開點火開關(guān)，并將鑰匙移開智能鑰匙系統(tǒng)探測范圍。

(2)斷開低壓蓄電池負(fù)極端子。

(3)確認(rèn)絕緣手套不漏氣并佩戴。

(4)斷開緊急維修開關(guān)。

(5)將緊急維修開關(guān)保存于自己口袋當(dāng)中。

(6)等待10?min或更長時間，以便高壓部件總成內(nèi)部電容放電。

(7)進(jìn)行維修操作。

任務(wù)五充電口的認(rèn)知

一、充電設(shè)施對于電動汽車而言，其充電裝置有很多種類，但是大體上可以分為兩大類：車載充電裝置和非車載充電裝置。充電系統(tǒng)是電動汽車主要的能源補給系統(tǒng)，可分為常規(guī)充電(俗稱慢充)及快速充電(俗稱快充)兩種方式。

1.車載充電裝置

車載充電裝置如車載充電機的位置參見圖3-19。車載充電裝置將220?V交流電轉(zhuǎn)換為動力電池的直流電，實現(xiàn)電池電量的補給。其包括車載充電機、車載充電發(fā)電機組和運行能量回收充電裝置。它將一根帶插頭的交流動力電纜線直接插到電動汽車的插座中，從而給電動汽車充電。車載充電裝置通常使用結(jié)構(gòu)簡單、控制方便的接觸式充電器(裝置)，也可以是感應(yīng)充電器(裝置)。它是完全按照車載蓄電池的種類進(jìn)行設(shè)計的，因而針對性較強，一般由充電樁(俗稱慢充充電樁，參見圖3-20)提供電網(wǎng)的電能。

圖3-19車載充電機位置

圖3-20慢充充電樁

2.非車載充電裝置

在非車載充電裝置中，快充裝置參見圖3-21。圖3-21非車載充電裝置(快充)

二、慢充口

慢充口如圖3-22所示。車輛慢充口位于傳統(tǒng)汽車油箱蓋的位置。慢充系統(tǒng)主要部件有供電設(shè)備(電纜保護(hù)盒、充電樁和充電線等)、慢充(接)口、車內(nèi)高壓線束、高壓控制盒、車載充電機等。

圖3-22慢充口

慢充口及端口定義如圖3-23所示。圖3-23慢充口及端口定義

1.慢充控制策略

1)加熱保溫控制

慢充前如果動力電池有預(yù)熱需求，或者慢充充電后動力電池有保溫需求，則車載充電機作為電源將由BMS控制加熱裝置執(zhí)行加熱或保溫功能。

2)慢充顯示

慢充過程中，充電線連接狀態(tài)、剩余電量及電壓和電流由儀表顯示。北汽EC180電動汽車儀表顯示參見圖3-24。

圖3-24北汽EC180電動汽車儀表顯示

2.慢充上/下電控制

慢充上/下電過程中，充電模式控制由BMS控制，慢充的保溫和加熱由BMS向車載充電機(OBC)發(fā)送工作模式、電壓及電流指令，充電機執(zhí)行。慢充模式參見圖3-25。

圖3-25慢充模式

三、快充口

電動汽車的快充口一般位于車輛前部，如圖3-26所示；也有些電動汽車的快充口與慢充口在一起并位于車輛的前部，如圖3-27所示。

圖3-26位于車輛前部的快充口

圖3-27位于車輛前部的快充口與慢充口

快充口及端口定義如圖3-28所示。圖3-28快充口及端口定義

四、高壓線束

在電動汽車上，連接各高壓零部件的高壓線束使用橙色警示外表。電動汽車的高壓線束一般共分為5段，分別是動力蓄電池高壓電纜、電機控制器電纜、快充線束、慢充線束和高壓附件線束(高壓線束總成)。圖3-29所示為北汽EC180電動汽車高壓線束分布情況。

圖3-29北汽EC180電動汽車高壓線束分布

圖3-29北汽EC180電動汽車高壓線束分布

1.動力蓄電池高壓電纜

動力蓄電池高壓電纜是指連接動力蓄電池到高壓控制盒之間的電纜。該電纜線束包括動力蓄電池的電源線和互鎖線。其兩端接口的結(jié)構(gòu)及引腳的定義如圖3-30所示。

圖3-30動力蓄電池高壓電纜線束接口的結(jié)構(gòu)及引腳的定義

2.電機控制器電纜

電機控制器電纜是指連接高壓控制盒到電機控制器之間的電纜。該電纜包括電機控制器的動力電源線與互鎖線。其兩端接口的結(jié)構(gòu)及引腳的定義如圖3-31所示。

圖3-31電機控制器電纜兩端接口的結(jié)構(gòu)及引腳的定義

3.快充線束

快充線束是指連接快充口到高壓控制盒之間的線束?？斐渚€束各接口的結(jié)構(gòu)及引腳的定義如圖3-32所示。

圖3-32快速線束各接口的結(jié)構(gòu)及引腳的定義

4.慢充線束

慢充線束是指連接慢充口到車載充電機之間的線束。慢充線束接口的結(jié)構(gòu)及引腳的定義如圖3-33所示。

圖3-33慢充線束接口的結(jié)構(gòu)及引腳的定義

5.高壓附件線束

高壓附件線束(高壓線束總成)是指連接高壓控制盒到DC/DC、車載充電機、空調(diào)壓縮機、空調(diào)PTC之間的線束。高壓附件線束接口較多，各接口的結(jié)構(gòu)及引腳的定義分別如圖3-34～圖3-36所示。

圖3-34高壓附件線束接口實物圖

圖3-35接高壓控制盒插件端口引腳的定義

圖3-36其他接口引腳的定義

高壓附件線束(高壓線束總成)設(shè)置了高壓互鎖功能，該設(shè)計的主要目的如下：

(1)整車在高壓上電前確保整個高壓系統(tǒng)的完整性，使高壓處于一個封閉的環(huán)境下，提高工作的安全性。

(2)整車在運行過程中，當(dāng)其高壓系統(tǒng)回路斷開或者完整性受到破壞時，需要啟動安全防護(hù)。

(3)防止帶電插/拔高壓連接器給高壓端子造成的拉弧損壞。其互鎖接線原理如圖3-37所示；互鎖接線口連接如圖3-38所示。

圖3-37高壓附件線束(高壓線束總成)互鎖接線原理

圖3-38互鎖接線口連接圖

任務(wù)六驅(qū)動電機控制器的認(rèn)知

一、驅(qū)動電機控制器的組成驅(qū)動電機控制系統(tǒng)如圖3-39所示，它由驅(qū)動電動機(DM)、驅(qū)動電機控制器(MCU)構(gòu)成，通過高/低壓線束與整車其他系統(tǒng)連接。

圖3-39驅(qū)動電機控制系統(tǒng)

圖3-40所示為北汽EX200驅(qū)動電機控制器。圖3-40北汽EX200驅(qū)動電機控制器

使用以下傳感器來提供驅(qū)動電機控制系統(tǒng)的工作信息：

(1)電流傳感器：用以檢測電機工作的實際電流(包括母線電流、三相交流電流)。

(2)電壓傳感器：用以檢測供給電機控制器工作的實際電壓(包括動力電池電壓、12?V蓄電池電壓)。

(3)溫度傳感器：用以檢測電機控制系統(tǒng)的工作溫度(包括IGBT模塊溫度、電機控制器板載溫度)。

驅(qū)動電機控制器(MCU)構(gòu)成如圖3-41所示。圖3-41驅(qū)動電機控制器構(gòu)成

二、驅(qū)動電機控制系統(tǒng)工作原理

驅(qū)動電機控制系統(tǒng)是純電動汽車和油電混合動力汽車的核心部件，它擔(dān)負(fù)著采集車輛運行工況，計算車輛需要的動力及輸出方式，合理利用動力電池存儲能量的任務(wù)。

1.控制過程

整車控制器(VCU)根據(jù)駕駛員的意圖發(fā)出各種指令，電機控制器(MCU)響應(yīng)并反饋，實時調(diào)整驅(qū)動電機輸出，以實現(xiàn)整車的怠速、前行、倒車、停車、能量回收以及駐坡等功能。電機控制器(MCU)的另一個重要功能是通信和保護(hù)，實時進(jìn)行狀態(tài)和故障檢測，保護(hù)驅(qū)動電機系統(tǒng)和整車安全、可靠運行。

2.驅(qū)動過程

由動力蓄電池輸出的高壓直流電經(jīng)過高壓控制盒后，向電機控制器(MCU)發(fā)出相應(yīng)的指令，促使驅(qū)動電機轉(zhuǎn)動。

3.饋能制動過程

在汽車進(jìn)行制動時，驅(qū)動電機相當(dāng)于發(fā)電機，可將發(fā)出的電量通過電機控制器(MCU)進(jìn)行能量回收，由高壓控制盒控制電能回收過程，此時將回收的電能反饋給動力電池，進(jìn)而達(dá)到給動力蓄電池充電的效果，實現(xiàn)饋能作用。

三、驅(qū)動電機控制器關(guān)鍵部件

1.驅(qū)動電機控制器外部結(jié)構(gòu)

驅(qū)動電機控制器(MCU)外部結(jié)構(gòu)如圖3-42和圖3-43所示。圖3-42驅(qū)動電機控制器接口

圖3-43驅(qū)動電機控制器散熱齒和散熱風(fēng)扇

2.驅(qū)動電機控制系統(tǒng)內(nèi)部管理模塊

驅(qū)動電機管理模塊(控制器)通常簡稱為MCU，主要用于管理和控制驅(qū)動電機的運轉(zhuǎn)速度、方向以及將驅(qū)動電機作為逆變電機發(fā)電。MCU的功能類似于傳統(tǒng)汽車的發(fā)動機控制模塊參見圖3-44～圖3-47。

圖3-44驅(qū)動電機控制器分解圖

圖3-45驅(qū)動電機控制器主控制板

圖3-46驅(qū)動電機控制器從控制板

圖3-47驅(qū)動電機控制器散熱板

3.驅(qū)動電機管理模塊集成技術(shù)

目前使用在純電動汽車上的驅(qū)動電機管理模塊主要有兩種類型，一種是僅用于控制驅(qū)動電機的，即MCU；另一種是具有集成控制功能的驅(qū)動電機管理模塊，即具有MCU與DC/DC的功能，這類驅(qū)動電機管理模塊也被稱為PCU，如圖3-48所示。

圖3-48驅(qū)動電機管理模塊

任務(wù)七電動機的認(rèn)知

一、電動機的作用與要求驅(qū)動電機控制系統(tǒng)由驅(qū)動電動機(DM)、驅(qū)動電機控制器(MCU)構(gòu)成，通過高/低壓線束、冷卻管路與整車其他系統(tǒng)作電氣和散熱連接，參見圖3-49和圖3-50。

１

圖3-49電動汽車機艙高壓部件布置仰視圖

圖3-50驅(qū)動電機系統(tǒng)連接示意圖

驅(qū)動電機(DM)如圖3-51所示。圖3-51驅(qū)動電機

二、驅(qū)動電機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

現(xiàn)代電動汽車驅(qū)動電機的發(fā)展具有以下幾個趨勢：

(1)集成化。

(2)高效率化。

(3)數(shù)字化和智能化。

(4)逆變器技術(shù)運用。

圖3-52所示為北汽EC200驅(qū)動電動機的結(jié)構(gòu)及主要零件。

圖3-52北汽EC200電動汽車驅(qū)動電動機結(jié)構(gòu)

任務(wù)八DC/DC和空調(diào)驅(qū)動器的認(rèn)知

一、DC/DC轉(zhuǎn)換器給車載電氣供電的DC/DC如圖3-53所示，它是將某一直流電源電壓轉(zhuǎn)換成任意直流電壓的轉(zhuǎn)換器。作為電動汽車動力系統(tǒng)中很重要的一部分，它的一類重要功能是為動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、空調(diào)以及其他輔助設(shè)備提供所需的電力；另一類功能，是出現(xiàn)在復(fù)合電源系統(tǒng)中，與超級電容串聯(lián)，起到調(diào)節(jié)電源輸出和穩(wěn)定母線電壓的作用。

圖3-53給車載電氣供電的DC/DC

純電動汽車給車載電氣供電的DC/DC如圖3-54所示，在對其選型時，并不是直接將全部電氣功率加在一起來計算需求的，而是把用電設(shè)備分為長期用電、連續(xù)用電、短時間間歇用電和附加用電設(shè)備等類型，并對它們賦予不同的權(quán)值來計算需求。

圖3-54給車載電氣供電的DC/DC在電動汽車電氣系統(tǒng)中的位置

DC/DC相當(dāng)于傳統(tǒng)車輛的“發(fā)電機”，它是將動力電池的高壓電轉(zhuǎn)為低壓電給蓄電池及低壓系統(tǒng)供電的。DC/DC轉(zhuǎn)換器具有效率高、體積小、耐受惡劣工作環(huán)境等特點，其參數(shù)要求參表3-2。

圖3-55所示為混合動力系統(tǒng)組成示意圖。圖3-55混合動力系統(tǒng)組成示意圖

二、DC/DC轉(zhuǎn)換器的日常保養(yǎng)

DC/DC轉(zhuǎn)換器工作原理圖如圖3-56所示。圖3-56DC/DC轉(zhuǎn)換器工作原理圖

DC/DC轉(zhuǎn)換器日常保養(yǎng)注意事項如下：

(1)散熱齒上盡可能減少雜物，保證散熱時風(fēng)道暢通。

(2)低壓連接器是否有松動，保證連接器可靠連接。

(3)檢查高壓連接器是否可靠連接。

(4)檢查外殼是否有明顯碰撞痕跡，對DC/DC模塊是否造成損壞。

(5)檢查正極保險是否出現(xiàn)松動。

三、空調(diào)控制器和控制策略

1.空調(diào)控制器

空調(diào)控制器(以下簡稱ECC)與PTC加熱器(以下簡稱PTC)通過速率為500?kb/s的CAN網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行信息交互，如圖3-57所示。ECC與EAC(電動空調(diào)壓縮機)信息交互時，根據(jù)CAN協(xié)議，在冷暖調(diào)節(jié)(即屏幕顯示)至暖區(qū)四擋時，ECC發(fā)出PTC使能命令，參見圖3-58。

圖3-57ECC與PTC信息交互圖3-58ECC與EAC信息交互

2.?ECC控制策略

圖3-59所示為三種車型空調(diào)控制面板示意圖，這三種控制面板的操作界面雖然不同，但是空調(diào)系統(tǒng)的控制策略是類似的。其控制策略的簡單化說明如圖3-60所示。

圖3-59三種車型空調(diào)控制面板示意圖

圖3-60空調(diào)控制面板控制策略

任務(wù)九空調(diào)壓縮機及PTC加熱器的認(rèn)知

一、空調(diào)壓縮機從原理上說，純電動汽車空調(diào)系統(tǒng)和傳統(tǒng)燃油汽車的系統(tǒng)不同，電動汽車目前普遍采用電動壓縮機制冷，高壓電動空調(diào)壓縮機由動力電池驅(qū)動。圖3-61～圖3-63所示分別為電動汽車空調(diào)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、車內(nèi)結(jié)構(gòu)及實物結(jié)構(gòu)。

圖3-61電動汽車空調(diào)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

圖3-62電動汽車空調(diào)系統(tǒng)車內(nèi)結(jié)構(gòu)

圖3-63電動汽車空調(diào)系統(tǒng)實物結(jié)構(gòu)

空調(diào)制冷系統(tǒng)的組成如圖3-64所示，低壓力一般在0.25?MPa～0.3?MPa；高壓力一般在1.3?MPa～1.5?MPa。平衡壓力一般為0.6?MPa左右，因受環(huán)境溫度及加注量等的影響，該值不作為主要依據(jù)，僅供參考。

圖3-64電動汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)組成

空調(diào)壓縮機的使用過程如下：

電動汽車空調(diào)壓縮機(參見圖3-65)屬于用電設(shè)備，由動力蓄電池輸出的高壓直流電(380?V)，經(jīng)高壓控制盒處理后，使電壓和電流達(dá)到空調(diào)壓縮機的使用要求，從而驅(qū)動空調(diào)壓縮機的轉(zhuǎn)動，使空調(diào)壓縮機正常工作。

圖3-65電動汽車空調(diào)壓縮機

二、PTC加熱器

電動汽車中暖風(fēng)通常采用電加熱方式實現(xiàn)。電加熱方式分為兩種：一種是通過加熱冷卻液，再經(jīng)過循環(huán)為暖水箱提供熱量(目前為主流)；另一種是直接加熱經(jīng)過蒸發(fā)箱的空氣實現(xiàn)暖風(fēng)。

電動汽車PTC加熱器如圖3-66所示。

圖3-66電動汽車PTC加熱器

電動汽車暖風(fēng)的使用過程如下：

PTC加熱器同樣屬于用電設(shè)備，且由動力蓄電池輸出的高壓直流電(380?V)流經(jīng)高壓控制盒處理后，使電壓電流達(dá)到PTC加熱器的使用要求，從而促使PTC加熱器正常工作，達(dá)到車內(nèi)暖風(fēng)效果。

技能訓(xùn)練

訓(xùn)練一認(rèn)識動力電池、電池管理系統(tǒng)和充電接口一、實訓(xùn)目的(1)能夠識別和拆/裝動力電池。(2)能夠識別電池管理系統(tǒng)。(3)能夠識別快充和慢充充電接口。

二、實訓(xùn)工作準(zhǔn)備

(1)防護(hù)裝備：絕緣防護(hù)裝備。

(2)車輛、臺架和總成：純電動汽車。

(3)專用工具和設(shè)備：充電器、電池組托架、專用測試儀和蓄電池專用拆裝工具。

(4)手工工具：組合工具和裝配楔。

(5)輔助材料：警示標(biāo)識和設(shè)備、絕緣地膠、清潔劑。

三、實訓(xùn)注意事項

(1)請務(wù)必按照各小組的組成單位，合理使用場地絕緣安全護(hù)具及測試器具，并嚴(yán)格按安全操作規(guī)范動作操作，做到安全和正確，并防止造成實操總成及車輛的損壞。

(2)必要時，可協(xié)助其他組員完成實訓(xùn)。

(3)每個小組在規(guī)定的20?min內(nèi)完成實訓(xùn)。

四、實訓(xùn)實施步驟

(1)穿戴防護(hù)裝備，做好安全防護(hù)措施。

(2)打開充電門，觀察和認(rèn)識交流充電接口、直流充電接口。

(3)安全舉升電動汽車，并利用專業(yè)工具拆卸動力電池包。

(4)打開動力電池包箱體，觀察和認(rèn)識動力電池組成和電池管理器。

(5)原位安裝動力電池包，并安全降落電動汽車，啟動汽車進(jìn)行檢驗。

(6)實訓(xùn)現(xiàn)場6S管理。

五、實訓(xùn)總結(jié)

(1)總結(jié)本次課學(xué)生學(xué)習(xí)表現(xiàn)及在小組合作中的表現(xiàn)。

(2)任選兩個小組進(jìn)行經(jīng)驗分享，交流學(xué)習(xí)。

(3)知識目標(biāo)檢驗。要求按照任務(wù)完成效果進(jìn)行考評，參見表3-3。

(4)實訓(xùn)考核。要求按照實訓(xùn)完成情況進(jìn)行考核，參見表3-4。

訓(xùn)練二認(rèn)識高壓配電箱、維修開關(guān)和漏電傳感器

一、實訓(xùn)目的

(1)能夠識別維修開關(guān)并進(jìn)行高壓斷電操作。

(2)能夠識別不同車型的高壓配電箱。

(3)能夠識別漏電傳感器并掌握其重要作用。

二、實訓(xùn)工作準(zhǔn)備

(1)防護(hù)裝備：絕緣防護(hù)裝備。

(2)車輛、臺架和總成：純電動汽車。

(3)專用工具、設(shè)備：電池組托架、絕緣表、數(shù)字萬用表和蓄電池專用拆裝工具。

(4)手工工具：組合工具和裝配楔。

(5)輔助材料：警示標(biāo)識和設(shè)備、絕緣地膠、清潔劑。

三、實訓(xùn)注意事項

(1)請務(wù)必按照各小組的組成單位，合理使用場地絕緣安全護(hù)具及測試器具，并嚴(yán)格按安全操作規(guī)范動作操作，做到安全和正確，并防止造成實操總成及車輛的損壞。

(2)必要時，可協(xié)助其他組員完成實訓(xùn)。

(3)每個小組在規(guī)定的20?min內(nèi)完成實訓(xùn)。

四、實訓(xùn)實施步驟

(1)穿戴防護(hù)裝備，做好安全防護(hù)措施。

(2)識別維修開關(guān)，進(jìn)行高壓斷電操作。

(3)識別漏電傳感器，使用數(shù)字萬用表對其進(jìn)行參數(shù)測量。

(4)識別不同車型的高壓配電箱，使用專業(yè)工具拆卸高壓配電箱。

(5)原位安裝拆卸部件，并啟動車輛檢驗。

(6)實訓(xùn)現(xiàn)場6S管理。

五、實訓(xùn)總結(jié)

(1)總結(jié)本次課學(xué)生學(xué)習(xí)表現(xiàn)及在小組合作中的表現(xiàn)。

(2)任選兩個小組進(jìn)行經(jīng)驗分享，交流學(xué)習(xí)。

(3)知識目標(biāo)檢驗。要求按照任務(wù)完成效果進(jìn)行考評，參見表3-5。

(4)實訓(xùn)考核。要求按照實訓(xùn)完成情況進(jìn)行考核，參見表3-6。

訓(xùn)練三認(rèn)識整車控制器、電動機控制器和電動機

一、實訓(xùn)目的

(1)能夠識別和拆/裝整車控制器。

(2)能夠識別和拆/裝電動機控制器。

(3)能夠識別和檢測電動機。

二、實訓(xùn)工作準(zhǔn)備

(1)防護(hù)裝備：絕緣防護(hù)裝備。

(2)車輛、臺架和總成：純電動汽車。

(3)專用工具和設(shè)備：電動車舉升機、絕緣表和數(shù)字萬用表。

(4)手工工具：組合工具和裝配楔。

(5)輔助材