項(xiàng)目二高壓部件及控制系統(tǒng)檢測與維修【典型工作任務(wù)】

一輛北汽EV200純電動(dòng)汽車在打開點(diǎn)火鑰匙后儀表燈點(diǎn)亮，但是車輛無法運(yùn)行。

【知識準(zhǔn)備】第一課EV/HEV高壓系統(tǒng)拓?fù)鋱D【學(xué)習(xí)目標(biāo)】

1.了解新能源汽車的基本結(jié)構(gòu)。

2.掌握純電動(dòng)汽車及混合動(dòng)力汽車的高壓系統(tǒng)拓?fù)鋱D。

3.掌握新能源汽車中常見的高壓部件及相互聯(lián)系。

一、純電動(dòng)汽車的高壓系統(tǒng)拓?fù)鋱D

二、混合動(dòng)力汽車的高壓系統(tǒng)拓?fù)鋱D一、純電動(dòng)汽車的高壓系統(tǒng)拓?fù)鋱D

圖2-?1純電動(dòng)汽車高壓系統(tǒng)拓?fù)鋱D二、混合動(dòng)力汽車的高壓系統(tǒng)拓?fù)鋱D圖2-?2混合動(dòng)力汽車高壓系統(tǒng)拓?fù)鋱D第二課高壓控制盒【學(xué)習(xí)目標(biāo)】

1.了解高壓控制盒在新能源汽車上的作用。

2.了解高壓控制盒各部件的作用。

3.掌握高壓控制盒的基本結(jié)構(gòu)。

4.掌握高壓控制盒的工作過程。

一、高壓控制盒簡介

二、高壓控制盒的組成

三、高壓控制盒的設(shè)計(jì)要求

四、典型的高壓控制盒

五、具有預(yù)充功能的高壓控制盒一、高壓控制盒簡介圖2-?3高壓控制盒二、高壓控制盒的組成1.高壓熔斷器圖2-?4高壓熔斷器二、高壓控制盒的組成1)容量大，通常為幾十安到幾百安。

2)能夠承受瞬間高電流、高脈沖。

3)安全性、可靠性高。

4)運(yùn)行環(huán)境溫度相對較高。

目前，新能源汽車用高壓熔斷器的品牌主要有巴斯曼（Bussmann）快速熔斷器、羅蘭（Ferraz）快速熔斷器、西門子（Siemens）快速熔斷器、西霸（Siba）熔斷器等。

2.高壓接觸器

新能源汽車一般配備一塊電壓在60V以上的高壓電池。二、高壓控制盒的組成圖2-?5泰科高壓接觸器3.高低壓互鎖系統(tǒng)

高低壓互鎖系統(tǒng)遍布新能源汽車的每個(gè)高壓部件。三、高壓控制盒的設(shè)計(jì)要求1.電氣絕緣

高壓控制盒的電氣元件與金屬殼體之間有一絕緣板，其材料為環(huán)氧樹脂。

2.極性分離

正、負(fù)接線端分開布置，盡量減少可能出現(xiàn)的短路隱患。

3.結(jié)構(gòu)緊湊

高壓控制盒中各器件應(yīng)布置緊湊、體積小，易于拆卸和裝配。

4.預(yù)充設(shè)計(jì)

高壓控制盒對電容性負(fù)載采用預(yù)充電回路設(shè)計(jì)，以保護(hù)電容元件。四、典型的高壓控制盒1.外部接口

圖2??6所示為北汽EV200電動(dòng)汽車高壓控制盒的外部接口。

2.內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖2-?6北汽EV200電動(dòng)汽車高壓控制盒外部接口四、典型的高壓控制盒圖2-?7高壓控制盒內(nèi)部結(jié)構(gòu)五、具有預(yù)充功能的高壓控制盒圖2-?8帶有預(yù)充功能的高壓控制盒第三課DC/DC變換器【學(xué)習(xí)目標(biāo)】

1.了解DC/DC變換器的作用。

2.了解雙向DC/DC變換器的工作原理。

3.了解DC/DC變換器外部接口的作用。

4.掌握DC/DC變換器的工作原理。

一、DC/DC變換器簡介

二、DC/DC變換器的工作原理一、DC/DC變換器簡介圖2-?9DC/DC變換器1)轉(zhuǎn)換器是能量傳遞部件，因此需要滿足轉(zhuǎn)換效率高的要求，以便提高能源的利用率。一、DC/DC變換器簡介2)為了保證新能源汽車低壓附件的使用壽命及穩(wěn)定性，DC/DC變換器應(yīng)該輸出穩(wěn)定的電壓。

3)轉(zhuǎn)換器應(yīng)具有良好的動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)能力。

4)為了提高汽車的功率密度比，汽車上的各部件應(yīng)體積小、重量輕，以提高汽車的運(yùn)輸能力，使其更有實(shí)用價(jià)值。二、DC/DC變換器的工作原理1.DC/DC變換器的外部接口

如圖2??10所示，DC/DC變換器有4個(gè)外部接口，分別為低壓輸出負(fù)極、低壓輸出正極、低壓控制端和高壓輸入端。

2.工作原理

圖2??11所示為普銳斯混合動(dòng)力汽車DC/DC變換器的工作過程。圖2-?10DC/DC變換器的外部接口二、DC/DC變換器的工作原理圖2-?11DC/DC變換器的工作過程二、DC/DC變換器的工作原理圖2-?12DC/DC變換器的工作原理

1、2、3、4—晶閘管第四課高壓互鎖系統(tǒng)【學(xué)習(xí)目標(biāo)】

1.了解高壓互鎖系統(tǒng)的定義。

2.掌握高壓互鎖系統(tǒng)的原理。

3.掌握高壓互鎖系統(tǒng)的控制策略。

4.掌握自動(dòng)斷路器的工作原理。

一、高壓互鎖的定義

二、高壓互鎖系統(tǒng)的原理

三、自動(dòng)斷路器4.掌握自動(dòng)斷路器的工作原理。1)在用戶正常操作車輛時(shí)，通過絕緣防護(hù)、等電勢(搭鐵電阻)、外殼IP防護(hù)、泄漏電流等措施提供電氣防護(hù)。

2)環(huán)境問題和可能發(fā)生的意外事件都可能使高壓防護(hù)的強(qiáng)度降低。

3)在對車輛進(jìn)行維修保養(yǎng)時(shí)，采用緊急維修開關(guān)進(jìn)行安全防護(hù)。

4)在使用異常時(shí)(如碰撞、非正常操作斷開高壓插接器等)，采用高壓互鎖、高壓泄放(主動(dòng)放電、被動(dòng)放電)的方式保障使用安全。

5)在設(shè)計(jì)電路時(shí)，應(yīng)具備各類過電壓、過電流、短路防護(hù)功能。

以上為電動(dòng)汽車高壓電安全防護(hù)措施，本節(jié)主要對高壓互鎖進(jìn)行介紹。一、高壓互鎖的定義

二、高壓互鎖系統(tǒng)的原理1.高壓互鎖回路的種類

高壓互鎖回路有兩種類型，一種用于監(jiān)測高壓插接端子的連接是否完好，另外一種用于監(jiān)測高壓部件的保護(hù)蓋是否開啟。圖2-?13高壓互鎖系統(tǒng)的控制端子二、高壓互鎖系統(tǒng)的原理2.高壓互鎖控制策略

高壓互鎖系統(tǒng)在識別到危險(xiǎn)時(shí)，整個(gè)控制器將根據(jù)此時(shí)的行車狀態(tài)及故障危險(xiǎn)程度運(yùn)用以下合理的安全策略：

(1)故障報(bào)警無論電動(dòng)汽車處于何種狀態(tài)，高壓互鎖系統(tǒng)在識別到危險(xiǎn)時(shí)，車輛應(yīng)該對危險(xiǎn)情況做出報(bào)警提示，儀表或指示器應(yīng)以聲或光報(bào)警的形式提醒駕駛?cè)?，讓駕駛?cè)俗⒁廛囕v的異常情況，以便及時(shí)處理，避免發(fā)生安全事故。

(2)切斷高壓源若電動(dòng)汽車處于停止?fàn)顟B(tài)，當(dāng)高壓互鎖系統(tǒng)識別到嚴(yán)重危險(xiǎn)情況時(shí)，除了進(jìn)行故障報(bào)警，還應(yīng)通知系統(tǒng)控制器斷開自動(dòng)斷路器，使高壓源被徹底切斷，避免可能發(fā)生的高壓危險(xiǎn)，確保人身和財(cái)產(chǎn)安全。二、高壓互鎖系統(tǒng)的原理(3)降功率運(yùn)行電動(dòng)汽車在高速行車過程中，高壓互鎖系統(tǒng)在識別到危險(xiǎn)情況時(shí)，不能馬上切斷高壓源，應(yīng)首先通過報(bào)警提示駕駛?cè)?，然后讓控制系統(tǒng)降低電機(jī)的運(yùn)行功率，使車輛的行駛速度降下來，以使整車高壓系統(tǒng)在負(fù)荷較小的情況下運(yùn)行，盡量降低發(fā)生高壓危險(xiǎn)的可能性，同時(shí)也允許駕駛?cè)四軌驅(qū)④囕v停到安全的地方。三、自動(dòng)斷路器1)自動(dòng)斷路器需要盡可能地接近電池包(高壓源)，以減少在斷電時(shí)繼續(xù)蓄能的電路。

2)自動(dòng)斷路器的初始狀態(tài)應(yīng)該是常開狀態(tài)，在控制器給予安全信號后方能閉合，以避免高壓線路誤接通。

3)復(fù)位自動(dòng)斷路器應(yīng)要求操作者施加額外的信號，在其確認(rèn)已消除高壓危險(xiǎn)后方能復(fù)位。

4)自動(dòng)斷路器應(yīng)具有自診斷能力，可將其內(nèi)部故障檢測出來并予以顯示，如果不能正常工作，則整車需要做特殊處理(停車或報(bào)警)。

5)即使是在供電電壓過低的情況下，自動(dòng)斷路器也應(yīng)能工作。

6)自動(dòng)斷路器需要提供一個(gè)輸出信號，提前通知其他用電負(fù)載，使其在斷電之前有提前響應(yīng)的時(shí)間。三、自動(dòng)斷路器7)在處于行駛過程中等特殊情況下，自動(dòng)斷路器不能強(qiáng)行斷開高壓電路。圖2-?15高壓互鎖系統(tǒng)及斷路器三、自動(dòng)斷路器【任務(wù)實(shí)施】任務(wù)一高壓部件及高壓線路的認(rèn)識及檢查1.實(shí)訓(xùn)目的

2.實(shí)訓(xùn)設(shè)備

3.實(shí)訓(xùn)過程1.實(shí)訓(xùn)目的1)能夠在北汽EV200電動(dòng)汽車上指出所有的高壓部件及高壓線路。

2)能夠講述主要部件的作用及連接線路。

3)能夠檢測前發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)的線束、軟管、插頭及零部件等是否有泄漏、擦傷以及發(fā)脆現(xiàn)象。2.實(shí)訓(xùn)設(shè)備

3.實(shí)訓(xùn)過程(1)實(shí)訓(xùn)流程

1)穿戴高壓防護(hù)用具。

2)關(guān)閉點(diǎn)火開關(guān)鑰匙并斷開低壓蓄電池的負(fù)極。

3)等待5min，使高壓部件中的電容負(fù)載放電完畢。

4)用高壓萬用表驗(yàn)電。

5)認(rèn)識高壓部件并檢測高壓線束、軟管、插頭及零部件等是否有泄漏、擦傷以及發(fā)脆現(xiàn)象。

(2)EV200電動(dòng)汽車高壓部件及線路認(rèn)知

1)慢充線束：連接慢充口與車載充電機(jī)的線束，如圖2-?16所示。3.實(shí)訓(xùn)過程圖2-?16慢充線束

1腳：L(交流電源)2腳：N(交流電源)3腳：PE(車身搭鐵)

4腳：空5腳：CC(充電連接確認(rèn))6腳：CP(控制確認(rèn)線)2)動(dòng)力電池高壓電纜：連接動(dòng)力電池與高壓盒的線纜，如圖2-?17所示。3.實(shí)訓(xùn)過程圖2-?17動(dòng)力電池高壓電纜

A腳位：高壓負(fù)極B腳位：高壓正極C、D腳位：互鎖線插孔1腳：高壓負(fù)極2腳：高壓正極3)電機(jī)控制器電纜：連接高壓盒與電機(jī)控制器的線纜，如圖2-?18所示，接高壓盒端。3.實(shí)訓(xùn)過程圖2-?18電機(jī)控制器電纜

A腳位：高壓負(fù)極B腳位：高壓正極C、D腳位：互鎖線端子4)高壓附件線束(高壓線束總成)：連接高壓盒與DC/DC變換器、車載充電機(jī)、空調(diào)壓縮機(jī)、空調(diào)PTC的線束，如圖2-?19所示。3.實(shí)訓(xùn)過程圖2-?19高壓附件線束任務(wù)二高壓部件絕緣電阻的檢測1.實(shí)訓(xùn)目的

2.實(shí)訓(xùn)設(shè)備

3.實(shí)訓(xùn)過程3.實(shí)訓(xùn)過程(1)基礎(chǔ)知識理想的絕緣體是不導(dǎo)電的，即電阻為無窮大，但實(shí)際上，絕緣體總是有一定的、很弱的導(dǎo)電能力。

1)測量前必須將被測設(shè)備電源切斷，并對電容負(fù)載放電，決不允許對設(shè)備進(jìn)行帶電測量，以保證人身和設(shè)備安全。

2)對可能感應(yīng)出高壓電的設(shè)備，必須在消除這種可能性后，才能進(jìn)行測量。

3)被測物表面須清潔，以減小接觸電阻，確保測量結(jié)果的正確性。

4)測量前要檢查儀器是否處于正常工作狀態(tài)，主要檢查其“0”和“∞”兩點(diǎn)。

5)儀器應(yīng)放在平穩(wěn)、牢固的地方，且遠(yuǎn)離大的外電流導(dǎo)體和外磁場。

(2)實(shí)訓(xùn)流程3.實(shí)訓(xùn)過程1)穿戴高壓防護(hù)用具。

2)關(guān)閉點(diǎn)火開關(guān)鑰匙并斷開低壓蓄電池的負(fù)極。

3)等待5min，使高壓部件中的電容負(fù)載放電完畢。

4)用高壓萬用表驗(yàn)電。

5)根據(jù)表2-?1對EV200電動(dòng)汽車的部分高壓部件進(jìn)行絕緣電阻的測量。3.實(shí)訓(xùn)過程表2-?1EV200電動(dòng)汽車部分高壓部件絕緣電阻的測量3.實(shí)訓(xùn)過程表2-?1EV200電動(dòng)汽車部分高壓部件絕緣電阻的測量3.實(shí)訓(xùn)過程【項(xiàng)目小結(jié)】

1.高壓控制盒主要由高壓熔斷器、高壓接觸器、部分高壓部件的控制模塊以及高壓互鎖系統(tǒng)等組成。

2.密封陶瓷真空盒中的橋接式觸點(diǎn)是斷路繼電器中最常見的開關(guān)和斷接裝置。

3.高壓控制盒具有電氣絕緣、極性分離、結(jié)構(gòu)緊湊、預(yù)充設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)要求。

4.根據(jù)新能源汽車的特點(diǎn)，DC/DC變換器應(yīng)滿足如下要求：

1)轉(zhuǎn)換器是能量傳遞部件，因此需要滿足轉(zhuǎn)換效率高的要求，以便提高能源利用率。

2)為了保證新能源汽車低壓附件的使用壽命及穩(wěn)定性，DC/DC變換器應(yīng)該輸出穩(wěn)定的電壓。3.實(shí)訓(xùn)過程3)應(yīng)具有良好的動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)能力。

4)為了提高功率密度比，汽車上的各部件應(yīng)體積小、重量輕，以提高電動(dòng)汽車的運(yùn)輸能力，使其更有實(shí)用價(jià)值。

5.高壓互鎖系統(tǒng)也稱危險(xiǎn)電壓互鎖回路，是指通過使用小的電氣信號，來檢測整個(gè)高壓產(chǎn)品、導(dǎo)線、插接器及護(hù)蓋的電氣完整性(連續(xù)性)，并在識別到回路異常斷開時(shí)及時(shí)斷開高壓電。

6.故障案例中新能源汽車在打開點(diǎn)火鑰匙后儀表燈點(diǎn)亮，說明低壓回路供電正常，需要檢測高壓線路的供電情況：

1)用檢測儀檢測高壓互鎖線路是否正常。

2)檢測動(dòng)力電池的正、負(fù)極接觸器是否能夠正常閉合。

3)檢查高壓控制盒內(nèi)部高壓線路的連接是否正常。

4)檢查動(dòng)力電池到高壓控制盒的線路是否正