《新能源汽車電力電子技術(shù)》：第一章新能源汽車電路基礎(chǔ)課件

1、新能源汽車電力電子技術(shù)任務(wù)1 電流對人體的傷害建議課時(shí)：2學(xué)時(shí)知識(shí)目標(biāo)（1）敘述電流對人體的危害，并且能解釋人體的觸電原因；（2）能使用實(shí)訓(xùn)板模擬觸電，驗(yàn)證人體對不同電流大小的反應(yīng)；（3）能使用高壓電的防護(hù)用具進(jìn)行安全操作；（4）正確規(guī)范的使用實(shí)訓(xùn)板，養(yǎng)成良好的新能源汽車維修職業(yè)素養(yǎng)教學(xué)目標(biāo)學(xué)習(xí)目錄內(nèi)容結(jié)構(gòu) 任務(wù)導(dǎo)入隨著新能源汽車的日益普及，電在汽車領(lǐng)域中的應(yīng)用也日漸廣泛。但是新能源汽車的工作電壓是數(shù)百伏高壓電，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過人體所能承受的36V安全電壓。因此，在新能源汽車維修過程中，若操作不當(dāng)，小則損壞汽車，大則危及人身安全。本實(shí)訓(xùn)通過搭建電路，在安全的前提下模擬人體對不同大小電流的電擊反應(yīng)，以此

2、感知高壓電的傷害，并通過規(guī)范的操作，養(yǎng)成良好的職業(yè)素養(yǎng)。知識(shí)鏈接1： 一般人體的電阻的大小知識(shí)準(zhǔn)備人體本身是一個(gè)導(dǎo)電體，相當(dāng)于電阻，如圖1-1-1所示，人體電阻的大小是影響觸電后人體受到傷害程度的重要物理因素，但其阻值并不是一個(gè)固定的數(shù)值。 一般情況下，干燥的皮膚在低電壓下具有比較高的電阻，阻值大約是100K。當(dāng)電壓高達(dá)數(shù)百伏時(shí)，人體電阻便下降為1K左右。人體電阻的影響要素有：人體觸電面積、身體狀況、皮膚干燥程度等有關(guān)。 圖1-1-3 人體基本電阻值知識(shí)鏈接2： 人體的安全電壓知識(shí)準(zhǔn)備我們知道人體是一個(gè)等效電阻，流過人體的電流大小與外加電壓有關(guān)。因?yàn)槊恳粋€(gè)人的體質(zhì)不同，所以人體的電阻也不相同，

3、同時(shí)還有環(huán)境等影響因素，也會(huì)影響人體電阻大小，因此為了確保安全的條件，我們不規(guī)定安全電流大小，而是采用安全電壓來進(jìn)行約算，所以我們把36V以下的電壓規(guī)定為安全電壓。知識(shí)鏈接3： 人體觸電的條件 知識(shí)準(zhǔn)備人體觸電的前提條件是：人體成為了電流回路中的一部分，電流流過人體后對人體造成傷害。觸電一般分為兩種情況：直流觸電和交流觸電。其中直流觸電的原因是人體接觸電路的正負(fù)極直接構(gòu)成回路，觸電的安全電壓在60V以下。而交流觸電如圖1-1-2所示，是人體接觸火線，與大地形成了回路或人體同時(shí)接觸了火線和零線形成了回路，觸電的安全電壓在25V以下。圖1-1-2 交流觸電的兩種類型知識(shí)鏈接4： 電對人體的傷害以及

4、相關(guān)影響因素知識(shí)準(zhǔn)備觸電是指人體內(nèi)有電流通過。當(dāng)電流通過人體而造成傷害有兩種情況：一是電擊，二是電傷。電擊是電流通過人體內(nèi)部，使人體組織受到傷害。這種傷害的危險(xiǎn)性很大，使人的心臟、吸呼機(jī)能和腦神經(jīng)系統(tǒng)都受到損傷，甚至引起死亡。電傷是電流對人體外部造成的傷害，有燒傷、電烙印和皮膚金屬化等幾種傷害，電傷比電擊對人的傷害要小。觸電時(shí)，高壓電流能使組織壞死并引起大面積肌肉燒傷，將大量的血液電解，能引起中樞神經(jīng)系統(tǒng)強(qiáng)烈失調(diào)而導(dǎo)致死亡。知識(shí)準(zhǔn)備 影響觸電危險(xiǎn)性的因素有多種，例如：電流的種類、電流的強(qiáng)度、觸電的持續(xù)時(shí)間，身體觸電部位的電阻、電流流過人體的路徑和環(huán)境的濕度等等。一般情況下，直流電比交流電的危險(xiǎn)

5、性小。因?yàn)橹绷麟姇?huì)引起肌肉收縮，迫使肢體擺脫觸電點(diǎn)。而交流電引起觸電部位肌肉僵直，往往妨礙肢體脫離電源，從而觸電時(shí)間延長，引起嚴(yán)重的燒傷。常見的觸電部位是手，電流流出身體的部位絕大多數(shù)是腳，由于電流從一只手臂流到另一只手臂或者從手臂流到腳，都要經(jīng)過身體的內(nèi)臟，所以觸電會(huì)引起呼吸停止、心率紊亂，程度嚴(yán)重的話會(huì)直接導(dǎo)致死亡。如圖1-1-3所示。圖1-1-3 人體觸電示意圖知識(shí)鏈接5： 人體對不同大小電流的反應(yīng)知識(shí)準(zhǔn)備當(dāng)通過人體的交流電流超過10mA時(shí)，直流電超過8mA，人就會(huì)很難擺脫帶電體，電流對人就會(huì)有生命危險(xiǎn)。電流經(jīng)過人體時(shí)對人體造成的傷害如表1-1-1所示：電流/mA作用特征50Hz60Hz

6、交流直流0.61.5開始有感覺-手輕微顫抖手指開始有發(fā)麻的感受23手指強(qiáng)烈顫抖手指可以有強(qiáng)烈的發(fā)麻感受57手部痙攣手指肌肉輕微抖動(dòng)，手指刺痛810手難于擺脫電極但還能擺脫手指尖到手腕劇痛手指關(guān)節(jié)輕微疼痛，手指不受控制，離不開電源2025手迅速麻痹,不能擺脫電極劇痛,呼吸困難手指劇烈疼痛，呼吸急促，無法控制離開電源5080呼吸麻痹，心房開始震顫呼吸麻痹，頭發(fā)懵，有強(qiáng)烈的灼痛，呼吸困難90100呼吸麻痹，低續(xù)3s就會(huì)造成心臟麻痹呼吸困難，心臟跳動(dòng)紊亂或者停止跳動(dòng)。300以上作用0.1s以上時(shí)呼吸和心臟麻痹,機(jī)體組織遭到電流的熱破壞 表1-1-1 電流流過人體時(shí)對人體造成的傷害知識(shí)鏈接6： 常用的電

7、擊防護(hù)用具知識(shí)準(zhǔn)備雖然新能源汽車設(shè)計(jì)的有防觸電功能，但是對于事故車輛的高壓動(dòng)力電池總成及控制系統(tǒng)，還是存在高壓電。絕緣是最好的防電擊傷害的辦法，使用不導(dǎo)電的防護(hù)用具將身體保護(hù)起來，隔絕電流的導(dǎo)通，以此來達(dá)到預(yù)防電擊的目的。在進(jìn)行新能源汽車的保養(yǎng)或維修時(shí)，一定要穿戴好安全防護(hù)工具，對車輛進(jìn)行檢修前，要注意檢查工具有沒有破損漏電的地方，常用的電擊防護(hù)用具有絕緣手套、絕緣鞋、絕緣工具套組、護(hù)目眼鏡等，如圖1-1-4所示。 絕緣手套絕緣鞋護(hù)目眼鏡絕緣工具套組圖1-1-4 常用電擊防護(hù)用具知識(shí)鏈接7： 觸電后的解救措施知識(shí)準(zhǔn)備如果人體不幸觸電以后，可能由于痙攣或失去知覺而緊抓電體，自己無法擺脫電源，搶救

8、觸電者的首要步驟就是使觸電者迅速脫離電源。脫離電源的方法包括帶絕緣手套將觸電人員脫開，或者切斷高壓電源，總之，要靈活運(yùn)用各種方法，快速切斷電源，防止事故擴(kuò)大。發(fā)生觸電事故時(shí)，在保證救護(hù)者本身安全的同時(shí)，必須先設(shè)法使觸電者迅速脫離電源，然后進(jìn)行以下?lián)屝薰ぷ?。?）解開妨礙觸電者呼吸的緊身衣服。（2）檢查觸電者的口腔，清理口腔的粘液，如有假牙，則取下。（3）立即就地進(jìn)行搶救，如呼吸停止，采用口對口人工呼吸法搶救，若心臟停上跳動(dòng)或不規(guī)則顫動(dòng)，可進(jìn)行人工胸外擠壓法搶救，決不能無故中斷。新能源汽車電力電子技術(shù)任務(wù)2 歐姆定律建議課時(shí)：2學(xué)時(shí)知識(shí)目標(biāo)（1）知道什么是電壓、電阻、電流；（2）理解歐姆定律與串

9、并聯(lián)電路特點(diǎn)；（3）能夠通過實(shí)訓(xùn)使用電壓表測量電阻電壓，使用電流表測量電阻電流，正確的做出分析；（4）正確規(guī)范的使用實(shí)訓(xùn)板，養(yǎng)成良好的新能源汽車維修職業(yè)素養(yǎng)。教學(xué)目標(biāo)學(xué)習(xí)目錄內(nèi)容結(jié)構(gòu) 任務(wù)導(dǎo)入新能源汽車電路模塊的數(shù)量繁多，而且模塊內(nèi)部的電路非常復(fù)雜，因此故障排查的難度大。要從事新能源汽車維修，要求維修人員學(xué)會(huì)利用歐姆定律來分析電路，準(zhǔn)確地判斷電路的故障問題。本實(shí)訓(xùn)任務(wù)通過搭建電路，分析電路中的電流與電壓、電阻的相互關(guān)系，以此來驗(yàn)證歐姆定律，學(xué)用歐姆定律來分析電路問題，并通過規(guī)范的操作，養(yǎng)成良好的職業(yè)素養(yǎng)。知識(shí)鏈接1： 電阻的認(rèn)知知識(shí)準(zhǔn)備電阻是電路中最基礎(chǔ)的電子元件，對電流的流動(dòng)起阻礙作用。電阻

10、的阻值指電阻對電流阻礙能力，影響阻值的大小的相關(guān)因素有：電阻材料、長度、橫截面、溫度等。電阻的電路符號(hào)是“”，常用的阻值單位有歐姆（,）、千歐(k)和兆歐(M),之間的換算關(guān)系為：1M=10k=106，可以使用萬用表歐姆檔直接測量電阻。常見的電阻有滑動(dòng)變阻器，符號(hào)為“”，其工作原理是通過移動(dòng)滑片，改變電路中接入電阻的大小。 知識(shí)鏈接2： 電壓的認(rèn)知知識(shí)準(zhǔn)備電壓是加在自由電子上的壓力或力，它通過兩點(diǎn)之間的電荷差形成。電壓表示正極和負(fù)極之間的電荷差，可以使用萬用表的電壓檔進(jìn)行測量。一伏特的電壓為通過一歐姆的電阻時(shí)產(chǎn)生一安培的電流所需的電荷差（電位差）。電壓在國際單位制中的單位是伏特，簡稱伏，用符號(hào)

11、V表示。常用的電壓單位還有毫伏mV和千伏kV,它們之間的換算關(guān)系為：1kV=10V=mV。圖1-2-1電壓的概念知識(shí)鏈接3： 電流的認(rèn)知知識(shí)準(zhǔn)備導(dǎo)體中的自由電荷在電場力的作用下做有規(guī)則的定向運(yùn)動(dòng)就形成了電流，把單位時(shí)間內(nèi)通過導(dǎo)體任一橫截面的電量叫做電流強(qiáng)度，簡稱電流。通常用字母 I表示。每秒通過導(dǎo)體的電子越多，電流越大，電流可用水流作類比，如圖1-2-2所示。電流在國際單位制中的單位是安培，簡稱安，用符號(hào)A表示。常用的電流單位還有毫安mA和微安A,它們之間的換算關(guān)系為：1A=10mA=106A。圖1-2-2 電流的類比電流的方向是由正極到負(fù)極，與電子實(shí)際運(yùn)動(dòng)方向相反，如圖1-2-3所示。知識(shí)準(zhǔn)

12、備圖1-2-3 電流的方向知識(shí)鏈接4： 歐姆定律知識(shí)準(zhǔn)備在同一電路中，導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比，跟導(dǎo)體的電阻成反比，這就是歐姆定律。歐姆定律的表達(dá)公式：，其中I、U和R分別是是屬于同一部分電路中同一時(shí)刻的電流強(qiáng)度、電壓和電阻，單位分別是：安培（A）、 伏特（V）、歐姆（）。圖1-2-4 部分電路歐姆定律知識(shí)準(zhǔn)備根據(jù)歐姆定律的推導(dǎo)公式，測出待測電阻兩端的電壓和流過的電流，就可以求出導(dǎo)體的電阻，這種測電阻的方法叫伏安法。因此可以使用電壓表測量電阻兩端的電壓，使用電流表測量通過電阻的電流，然后根據(jù)歐姆定律推導(dǎo)式計(jì)算出電阻大小。知識(shí)鏈接5： 并聯(lián)電路的特點(diǎn)知識(shí)準(zhǔn)備并聯(lián)電路是指在電路中，所有電阻(或其他電子元件)的輸入端和輸出端分別被連接在一起。特點(diǎn)是：電路的總電流等于各支路電流之和，而且并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓處相等。即從電源正極流出的電流分別流到各處支路，每一支路都有電流流過，因此即使某一支路斷開，但其他支路仍會(huì)與干路構(gòu)成回路。 由此可見，在并聯(lián)電路中，各個(gè)支路之間互不牽連，即使其中某一支路發(fā)生斷路故障，不影響其他支路用電設(shè)備的正常工作。圖1-2-5 并聯(lián)電路知識(shí)鏈接6： 串聯(lián)電路的特點(diǎn)知識(shí)準(zhǔn)備串聯(lián)電路是電路中各個(gè)元件被導(dǎo)線逐次連接起來的電路。特點(diǎn)是：電