淺論混動汽車和電動汽車蓄電池系統(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力汽車和電動汽車HV蓄電池系統(tǒng)及其檢修操作規(guī)程及注意事項。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)強國均發(fā)布了關于推動新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的國家計劃。隨著技術的日益成熟，新能源汽車將越來越普及。新能源汽車包括混合動力汽車、純電動汽車、燃料電池汽車。而混合動力汽車、純電動汽車的電源電壓因為實際使用的原因都較高，本文主要探討混合動力汽車和電動汽車高壓系統(tǒng)的檢修操作規(guī)程及注意事項。

關鍵詞：混合動力（HEV）汽車；純電動（EV）汽車；高壓系統(tǒng)；操作規(guī)程

中圖分類號：U469 文獻標識碼：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世紀汽車發(fā)展的主流，并成為汽車界所有人士的共識，新能源汽車作為我國戰(zhàn)略性的新興產(chǎn)業(yè)，不僅是集聚經(jīng)濟發(fā)展新動能，引領經(jīng)濟增長的重要支撐，更肩負著我國新能源汽車實現(xiàn)跨越式發(fā)展的偉大使命。目前我國已經(jīng)進入了第三輪新能源汽車推廣的階段，即快速發(fā)展階段，我國繼續(xù)出臺了在2016年～2020年對新能源客車的補貼政策。使用新能源汽車是汽車動力系統(tǒng)轉型的技術革命，是擺脫對石油的依賴、實現(xiàn)汽車產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的根本途徑。2016年～2020年，我國將進一步普及混合動力車，插電式電動轎車。

根據(jù)動力轉化傳輸?shù)男枰琀EV汽車和EV汽車電池組的電壓都較高。比如純電動汽車特斯拉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。其動力電池系統(tǒng)由10個動力電池模組組成，由160節(jié)電池單體串聯(lián)而成。而豐田LEVIN 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汽車和電動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力電池系統(tǒng)、電池管理系統(tǒng)、充電系統(tǒng)、驅動電機與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LEVIN HYBRID的電源充電系統(tǒng)原理圖。

圖2為豐田LEVIN 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

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），并對作業(yè)結果進行檢查，指揮上電。

3.1.2 安全員要認真負起責任，確保作業(yè)安全。否則在發(fā)生安全責任事故時要承擔責任。

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

3.1.4 在進行較復雜或較危險的作業(yè)時，安全員要按流程指揮操作，作業(yè)人員在做完一個操作后要告知安全員。安全員要在作業(yè)流程單上作標記確認。

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），其電壓等級必須大于需要測量的最高電壓。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，必須兩人以上并由安全員監(jiān)督作業(yè)。

3.1.7 操作人員進行作業(yè)時必須單手操作，原則上不允許帶電操作。例如：保證所使用的測量儀表至少有一根表筆線上配備絕緣鱷魚夾，測量時一只手把夾子夾到電路的一個端子，另一只表筆接到另一個端子測量讀數(shù)。每次測量時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，一定要按原車設計要求容量更換。

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

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

拆下高壓維修開關后，除非修理手冊規(guī)定，否則不要將電源開關置于ON（READY）位置，這樣可能會導致故障。

在操作時應當嚴格遵守電氣作業(yè)操作規(guī)程及相應檢測工具使用要求，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。該安全員要仔細檢查電路是否符合要求，并且檢查現(xiàn)場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，指揮通電。

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

3.2 操作注意事項

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責，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 需要進行高壓調(diào)試或上高壓電時，請確認整車用電器都在OFF狀態(tài)，并提醒周圍的同事，暫時遠離車載高壓電設備，然后再插上高壓維修手柄。當車輛發(fā)生緊急狀況時，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，并且防護措施嚴格，只要維修中嚴格按照操作規(guī)程，不粗心，維修前先正確拆下維修開關并確定電放完，操作是完全沒有問題的。

參考文獻

[1]中華人民共和國國務院.《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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[3]豐田LEVIN技術服務部.豐田LEVIN HYBRID維修手冊[Z].2015.10.