新能源汽車驅(qū)動電機(jī)技術(shù)：項目一 新能源汽車工作安全與作業(yè)準(zhǔn)備

項目一新能源汽車工作安全與作業(yè)準(zhǔn)備任務(wù)一新能源汽車概述任務(wù)二新能源汽車維修作業(yè)安全規(guī)范與注意事項任務(wù)三新能源汽車維修工具儀器檢查與使用目錄任務(wù)四新能源汽車高壓安全防護(hù)設(shè)施任務(wù)一新能源汽車概述知識目標(biāo)1.能夠敘述新能源汽車定義與分類。2.能夠分析常見新能源汽車高壓系統(tǒng)組成。3.能夠區(qū)分高壓電等級劃分及高壓觸電危害。4.能夠整理新能源汽車維修安全規(guī)范和注意事項。5.能夠理解新能源汽車高壓安全防護(hù)措施。”人力車和畜力車在蒸汽機(jī)出現(xiàn)之前，人們的代步車輛大多為人力車和畜力車。人力車有影視劇中常見的黃包車、農(nóng)村運糧的獨輪車等，是依靠人力的交通工具。畜力車有馬車、牛車、驢車等，在人類進(jìn)入蒸汽機(jī)時代和電氣化時代以前，大量的交通運輸是靠著畜力（主要是馬、牛、驢、騾等，狗拉雪橇也屬于畜力范疇）牽引人造的交通工具來實現(xiàn)的。一.新能源汽車概述新能源汽車發(fā)展史馬車2.蒸汽汽車蒸汽機(jī)的出現(xiàn)，將人或動物做功方式改變?yōu)闄C(jī)械做功，引發(fā)了第一次工業(yè)革命。蒸汽機(jī)是將蒸汽的能量轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的往復(fù)式動力機(jī)械。古希臘數(shù)學(xué)家希羅于公元1世紀(jì)發(fā)明的汽轉(zhuǎn)球是蒸汽機(jī)的雛形。紐科門及其助手卡利在1705年發(fā)明了大氣式蒸汽機(jī)，用于驅(qū)動獨立的冷卻液泵，被稱為紐科門大氣式蒸汽機(jī)。瓦特運用科學(xué)理論，逐漸發(fā)現(xiàn)了這種蒸汽機(jī)的問題所在。1765—1790年，他進(jìn)行了一系列發(fā)明，比如分離式冷凝器、在汽缸外設(shè)置絕熱層、用油潤滑活塞、行星齒輪機(jī)構(gòu)、平行運動連桿機(jī)構(gòu)、離心式調(diào)速器、節(jié)氣閥、壓力計等。他使蒸汽機(jī)的效率提高到原來紐科門機(jī)的3倍多并最終發(fā)明出工業(yè)用蒸汽機(jī)。蒸汽機(jī)曾推動了機(jī)械工業(yè)甚至社會的發(fā)展，并為汽輪機(jī)和內(nèi)燃機(jī)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。2.蒸汽汽車1769年，法國工程師居紐制造了世界上第一輛蒸汽驅(qū)動的三輪汽車，如圖所示。這輛汽車被命名為“卡布奧雷”，車長7.32m，高2.2m，車架上放置著一個梨形大鍋爐，前輪直徑1.28m，后輪直徑1.50m，前進(jìn)時靠前輪控制方向，每前進(jìn)12~15min需停車加熱15min，平均時速3.5~3.9km/h。1801年，理查德·特理維西克制造了“倫敦蒸汽馬車”，它是最早的蒸汽載人車輛之一，也是真正第一輛投入市場的蒸汽機(jī)車輛，最多能乘坐6人，最高時速27km/h。1804年，脫威迪克設(shè)計并制造了一輛蒸汽汽車，這輛汽車?yán)?0t重的貨物在鐵路上行駛了15.7km。世界上第一輛蒸汽驅(qū)動的三輪汽車2.蒸汽汽車1825年，英國人哥爾斯瓦底·嘉內(nèi)制造了一輛蒸汽公共汽車，有18座，車速為19km/h，開始了世界上最早的公共汽車運營。1834年，世界上最早的公共汽車運輸公司—蘇格蘭蒸汽汽車運輸公司成立了。蒸汽機(jī)氣缸位于后軸前方的地板下，采用后輪驅(qū)動。然而，這些車少則重3~4t，多則10t，體積大、速度慢，常常軋壞未經(jīng)鋪設(shè)的路面引發(fā)各種事故。1865年英國議會通過了《機(jī)動車法案》，后被人嘲笑為《紅旗法案》。它規(guī)定每輛在道路上行駛的機(jī)動車，必須由3個人駕駛，其中1人必須在車前面50m以外做引導(dǎo)，還要用紅旗不斷搖動為機(jī)動車開道，并且速度不能超過6.4km/h。這部法案直接扼殺了英國在當(dāng)年成為汽車大國的機(jī)會，隨后汽車工業(yè)在美國迅速崛起。1895年，整整耽擱30年后，紅旗法案才被廢除。3.早期的電動汽車1820年，丹麥物理學(xué)家、化學(xué)家漢斯·克里斯蒂安·奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，由此開辟了物理學(xué)的新領(lǐng)域—電磁學(xué)。1831年10月17日，法拉第首次發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象，進(jìn)而得到產(chǎn)生交流電的方法，使電力交通成為可能。1834年，蘇格蘭人德文博特制造了一輛電動三輪車,當(dāng)時這輛電動三輪車采用的能源是不可充電的簡單玻璃封裝電池。1873年，英國人羅伯特·戴維斯制作了世界上最初的可供試用的電動汽車。1899年4月29日，比利時人卡米勒·熱納茨駕駛著一輛炮彈形狀的電動車以105.88km/h的速度刷新了由汽油車保持的世界汽車最高車速記錄，這也是汽車速度第一次突破100km/h，并且保持這個記錄進(jìn)入20世紀(jì)。3.早期的電動汽車截至1912年，美國有34000輛電動汽車注冊。貝克電氣公司是美國最重要的電動汽車制造商。底特律電氣公司生產(chǎn)的電動汽車最高時速可達(dá)40km/h，續(xù)駛里程可達(dá)129km。1901—1920年，英國倫敦電動汽車公司生產(chǎn)了后輪輪轂電機(jī)驅(qū)動、四輪轉(zhuǎn)向和裝備充氣輪胎的電動汽車。1916年8月，世界上第一輛油電混合動力汽車問世，這款車的外形結(jié)新能源汽車驅(qū)動電機(jī)技術(shù)構(gòu)與現(xiàn)代汽車很接近，使用操縱桿控制加速踏板。1913年，福特公司開發(fā)了T型車，并在汽車發(fā)展史上首次實現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化大批量生產(chǎn)，使其價格從1909年的850美元降至1925年的260美元。大批量生產(chǎn)的內(nèi)燃機(jī)汽車徹底結(jié)束了電動汽車的生命。到20世紀(jì)30年代，電動汽車幾乎消失了。4.內(nèi)燃機(jī)汽車內(nèi)燃機(jī)汽車的發(fā)展離不開可燃混合氣和內(nèi)燃機(jī)的發(fā)明。1794年，英國人斯垂特首次提出了把燃料和空氣混合形成可燃混合氣以供燃燒的設(shè)想。1801年，法國人勒本發(fā)現(xiàn)了煤氣機(jī)的原理。1859年，法國人勒努瓦用煤氣和空氣混合氣取代往復(fù)式蒸汽機(jī)的蒸汽，通過電火花點火爆燃，制成二沖程煤氣內(nèi)燃機(jī)，在法國和英國都制造了一小批。1861年，法國人德·羅夏提出了等容燃燒的四沖程內(nèi)燃機(jī)工作循環(huán)方式，于1862年1月16日被法國當(dāng)局授予了專利。1866年，德國工程師尼古拉斯·奧托成功地試制出動力史上具有劃時代意義的立式四沖程內(nèi)燃機(jī)。1876年，他又試制出第一臺實用的活塞式四沖程煤氣內(nèi)燃機(jī)。這臺單缸臥式功率為2.9kW的煤氣機(jī)，壓縮比為2.5，轉(zhuǎn)速為250r/min。這就是聞名于世的奧托內(nèi)燃機(jī)。奧托于1877年8月4日獲得專利。4.內(nèi)燃機(jī)汽車后來，人們一直將四沖程循環(huán)稱為奧托循環(huán)。奧托以內(nèi)燃機(jī)奠基人載入史冊，其發(fā)明為汽車的誕生奠定了基礎(chǔ)。曾與奧托共過事的德國人戴姆勒發(fā)明了燃燒汽油蒸氣（煉制燈用煤油的副產(chǎn)品）的內(nèi)燃機(jī)，1883年取得專利。他于1885年把這種內(nèi)燃機(jī)裝在了木制自行車上，翌年又裝到了四輪馬車上。1886年，德國人本茨制造了第一輛汽車，這些自行推進(jìn)的車輛，被后人稱作汽車和摩托車的鼻祖。1897年，德國人魯?shù)婪颉さ胰麪柍晒Φ卦囍瞥隽说谝慌_柴油機(jī)，柴油機(jī)從設(shè)想變?yōu)楝F(xiàn)實經(jīng)歷了20年的時間。柴油機(jī)是不僅為柴油找到了用武之地，而且它省油、動力大，是汽車又一顆良好的“心臟”。魯?shù)婪颉さ胰麪柕陌l(fā)明改變了整個世界，人們?yōu)榱思o(jì)念他，就把柴油機(jī)稱作狄塞爾柴油機(jī)世界上第一輛汽車4.內(nèi)燃機(jī)汽車1924年，德國人汪克爾在海德堡建立了自己的公司，他花了大量的時間在那里研制轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)。1927年，對于氣密性和潤滑等一系列技術(shù)問題的攻克終于有了進(jìn)展。1960年初，他在德國生產(chǎn)出第一輛裝配了轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)的小跑車。當(dāng)時業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊輕巧，運轉(zhuǎn)寧靜順暢，也許會取代傳統(tǒng)的活塞式發(fā)動機(jī)。轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)如圖1-1-4所示。一向?qū)π录夹g(shù)情有獨鐘的馬自達(dá)公司投巨資從汪克爾公司買下這項技術(shù)。由于這是一項高新技術(shù)，懂得這項技術(shù)的人寥寥無幾，而且十分耗油，汽車界有人對這種發(fā)動機(jī)的市場前景產(chǎn)生了懷疑。馬自達(dá)公司逐步克服了轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)的缺陷，成功地商業(yè)性生產(chǎn)，并將安裝了轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)的RX-7型跑車打入美國市場.轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)5.國外電動汽車的發(fā)展車在1990年的洛杉磯車展上，通用汽車公司展示了一款名叫Impact的電動概念車，Impact的重量僅有998kg，僅蓄電池就占了382kg。該車從靜止?fàn)顟B(tài)加速到96km/h只需7.9s，在高速公路上以88km/h的速度可行駛200km，被認(rèn)為是現(xiàn)代汽車工業(yè)史上的第一輛純電動汽車。1996年通用汽車公司制造并開始銷售EV1電動汽車。這是以現(xiàn)代化批量生產(chǎn)方式推出的第一款電動汽車。每次充電后最大續(xù)駛里程的理論值可達(dá)144km，最高行駛速度為128km/h，而且已經(jīng)具有制動能量回收系統(tǒng)。普銳斯（PRIUS）是豐田公司于1997年推出的世界上第一款大規(guī)模生產(chǎn)的混合動力汽車，隨后在2001年銷往40多個國家和地區(qū)。自普銳斯之后，世界各大汽車公司和新生企業(yè)又重新拉開了新能源汽車研發(fā)的大幕，菲斯克Karma、日產(chǎn)Cube、雪佛蘭Volt和特斯拉Roadster等車型紛紛加入新能源汽車行列。這些汽車都采用最新的鋰離子電池技術(shù)，把新能源汽車的性能與活動范圍都帶到一個新的境界，已經(jīng)逐漸被普通家庭用戶接受并購買使用。新能源汽車又重新登上汽車世界的舞臺中心。5.國外電動汽車的發(fā)展車日本在混合動力電動汽車技術(shù)領(lǐng)域領(lǐng)先世界。以豐田普銳斯為代表的日本混合動力電動汽車，在低污染汽車開發(fā)銷售領(lǐng)域已經(jīng)占據(jù)了領(lǐng)頭地位。豐田公司宣布，從1997年全球首款量產(chǎn)的混合動力電動汽車普銳斯推出以來，截至2017年1月底，豐田在全球的混合動力電動汽車的累計銷量已達(dá)到1004.9萬輛。同時，日本還快速發(fā)展燃料電池汽車技術(shù)，豐田公司已成為當(dāng)今燃料電池汽車市場上的重要企業(yè)。除豐田公司外，其他日本汽車企業(yè)也在開發(fā)新一代的新能源汽車，如本田InsightIMG混合動力電動汽車、日產(chǎn)Leaf和三菱i-MiEV純電動汽車等。豐田普銳斯5.國外電動汽車的發(fā)展車2008年11月，寶馬公司發(fā)布純電動汽車MINIE，MINIE采用鋰離子動力電池，續(xù)駛里程超過240km，最高車速為152km/h，從靜止加速到100km/h的時間為8.5s。2013年MINIE已經(jīng)完成了量產(chǎn)車型產(chǎn)品研發(fā)，并通過了多項碰撞測試。寶馬i3電動汽車于2014年9月在我國正式上市，提供純電動和混動車型。充電方面，使用家庭220V電源充電，充滿需要8h，而在寶馬專用充電裝置下充電，只需1h，充滿電后可行駛130~160km。2004年特斯拉公司開始研發(fā)特斯拉跑車。2011年，由特斯拉公司制造的全尺寸高性能純電動轎車特斯拉ModelS進(jìn)入量產(chǎn)階段，在2021年度全球銷量達(dá)到2萬輛。2016年特斯拉公司在美國發(fā)布Model3。在2021年度特斯拉Model3全球銷量突破50萬輛。寶馬i3電動汽車特斯拉Model36.國內(nèi)電動汽車的發(fā)展創(chuàng)立于1995年的比亞迪，總部位于深圳。2003年，比亞迪成為全球第二大充電電池生產(chǎn)商，同年收購了秦川汽車組建比亞迪汽車。短短一年內(nèi)，比亞迪汽車的產(chǎn)品線由原來單一的福萊爾微型轎車，迅速擴(kuò)充為包括A級燃油車、C級燃油轎車、鋰離子電動汽車、混合動力汽車在內(nèi)的全線產(chǎn)品。憑借著比亞迪在電池領(lǐng)域的積累，電動汽車成為其在汽車領(lǐng)域發(fā)展的極大優(yōu)勢，比亞迪近些年在新能源車領(lǐng)域取得的成績是顯而易見的，新能源私人乘用車銷量名列前茅，電動大巴等遠(yuǎn)銷歐美市場。比亞迪純電動汽車元EV360如圖1-1-8所示。比亞迪純電動汽車元EV360”6.國內(nèi)電動汽車的發(fā)展北京新能源汽車股份有限公司成立于2009年，是世界500強(qiáng)企業(yè)北汽集團(tuán)旗下的新能源公司，是國內(nèi)純電動乘用車產(chǎn)業(yè)規(guī)模大、產(chǎn)業(yè)鏈完整、市場銷量大、用戶覆蓋面廣、品牌影響力大的企業(yè)。公司現(xiàn)已形成立足我國、輻射全球的產(chǎn)業(yè)布局，是國內(nèi)首個獲得新能源汽車生產(chǎn)資質(zhì)、首家進(jìn)行混合所有制改造、首批踐行國有控股企業(yè)員工持股的新能源汽車企業(yè)，成為制造型企業(yè)轉(zhuǎn)型升級與國有企業(yè)改革創(chuàng)新的典范。北汽新能源主要產(chǎn)品包括EU系列、EX系列、EC系列、EV系列及EH系列純電動汽車、純電動物流車等。經(jīng)過4年多的發(fā)展積累，北汽新能源已掌握整車系統(tǒng)集成與匹配、整車控制系統(tǒng)、電驅(qū)動系統(tǒng)三大關(guān)鍵核心技術(shù)，旗下多款產(chǎn)品已投入市場或示范運營北汽新能源EU系列車型”6.國內(nèi)電動汽車的發(fā)展1997年，吉利進(jìn)入汽車行業(yè)，將核心業(yè)務(wù)集中在汽車開發(fā)和生產(chǎn)上。吉利以不斷的技術(shù)創(chuàng)新、人才開發(fā)、增強(qiáng)核心競爭為核心，致力于可持續(xù)發(fā)展。吉利一直在開發(fā)新能源、共享移動、車輛網(wǎng)絡(luò)、自動駕駛、汽車微芯片、低軌道衛(wèi)星和激光通信等尖端技術(shù)，為未來多維移動生態(tài)奠定了基礎(chǔ)。吉利新能源主要產(chǎn)品有帝豪GSe、帝豪新能源、帝豪GL新能源等，其中EV450、EV500、GSe等車型等多款產(chǎn)品已投入市場或示范運營。吉利帝豪GSe純電動汽車”6.國內(nèi)電動汽車的發(fā)展蔚來是立足全球的初創(chuàng)品牌，已在圣何塞、慕尼黑、倫敦、上海等13個城市設(shè)立了研發(fā)、設(shè)計、生產(chǎn)和商務(wù)機(jī)構(gòu)，匯聚了數(shù)千名世界頂級的汽車硬件、軟件和用戶體驗方面的行業(yè)人才。如今互聯(lián)網(wǎng)思維在不斷挑戰(zhàn)傳統(tǒng)行業(yè)，汽車行業(yè)也一樣，吸引眼球的蔚來小鵬、理想等造車新勢力正是在這樣的背景下用新思維掀起一輪又一輪的革新運動。蔚來將自己定義為從事高性能智能電動汽車研發(fā)的公司。它由頂尖互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)和企業(yè)家投資數(shù)億美金創(chuàng)建，致力于成為一家有中國背景、全球化的汽車公司，擁有國際化團(tuán)隊、具有全球競爭力的汽車公司。其天生自帶的互聯(lián)網(wǎng)性質(zhì)，F(xiàn)ormulaE（賽車運動，一般指電動方程式）中的好成績，讓蔚來持續(xù)獲得關(guān)注，目前也已經(jīng)有了量產(chǎn)車型。蔚來ES8純電動汽車新能源汽車的定義新能源是指傳統(tǒng)能源之外的各種能源形式，剛開始開發(fā)利用或正在積極研究、有待推廣的能源，如太陽能、地?zé)崮?、風(fēng)能、海洋能、生物質(zhì)能和核聚變能等。新能源越來越多地被用到風(fēng)電產(chǎn)業(yè)、地?zé)崂卯a(chǎn)業(yè)、沼氣發(fā)電產(chǎn)業(yè)、生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)、太陽能光伏產(chǎn)業(yè)，新能源汽車（NEV）、燃料電池電動汽車（FCV）、氫發(fā)動機(jī)汽車、其他新能源（如高效儲能器、二甲醚）汽車等各類產(chǎn)品。新能源汽車的發(fā)展1.國外新能源汽車發(fā)展政策美國在戰(zhàn)略規(guī)劃方面，2013年美國能源部發(fā)布《電動汽車普及計劃藍(lán)圖》，從消費者購置成本、關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)、充電設(shè)施等方面明確2022年發(fā)展目標(biāo)，提出動力電池和電驅(qū)系統(tǒng)成本分別降至125美元/kW·h和8美元/kW·h，整備質(zhì)量降低30%的目標(biāo)。在研發(fā)創(chuàng)新方面，美國政府通過研發(fā)專項撥款、稅收減免、低息貸款等方式支持新能源汽車的研發(fā)創(chuàng)新，形成了政府引導(dǎo)、企業(yè)主導(dǎo)、科研機(jī)構(gòu)參與的新能源汽車技術(shù)研發(fā)機(jī)制。2019年，美國能源部宣布撥款最高至5900萬美元，支持先進(jìn)電池和電力驅(qū)動系統(tǒng)、節(jié)能系統(tǒng)、高效動力系統(tǒng)等方面的研發(fā)創(chuàng)新。1.國外新能源汽車發(fā)展政策日本日本新能源汽車產(chǎn)業(yè)政策體系完備，重點從氫能社會建設(shè)角度推進(jìn)氫燃料電池汽車的研發(fā)和推廣普及。在戰(zhàn)略規(guī)劃方面，日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省2010年發(fā)布《新一代汽車戰(zhàn)略2010》，支持新一代汽車（BEV/PHEV/HEV/FCV和清潔燃料汽車等）推廣普及，提出到2030年混合動力汽車新車銷售占總銷量的比例為30%~40%、純電動汽車和插電式混合動力汽車占比為20%~30%、燃料電池汽車占比為3%、清潔柴油車占比為5%~10%。1998年日本開始實行新能源汽車購置補貼及噸位稅、購置稅減稅等措施,針對購買新車和以舊換新提供差異化補貼政策。2019年，日本國土交通省計劃撥款5.3億日元支持地方交通綠化事業(yè)，推動公共交通領(lǐng)域用車電動化，日本環(huán)境省計劃撥款10億日元支持電動貨車、電動公交車發(fā)展，補貼貨車和公交車經(jīng)營者。1.國外新能源汽車發(fā)展政策歐洲主要國家2020年，歐洲各國針對純電動的補貼金額多數(shù)為3000~6000歐元。與2019年相比，德國對于純電動補貼增加了1000~2000歐元，混動補貼增加了750~1500歐元；荷蘭從2020年7月開始，對于價格4.5萬歐元以下車型，開始補貼4000歐元；法國用于獎金的預(yù)算從2019年的2.6億歐元增加到2020年的4億歐元，并維持到2021年；英國的補貼略有]調(diào)低（幅度在500英鎊，約560歐元）；其他國家不變。2021年多數(shù)國家補貼政策沒有變化，主要變化的是法國，小于4萬歐元的車型補貼減少1000歐元，為5000歐元。補貼力度主要跟車架、碳排放量有關(guān)。歐洲大部分國家都有針對私人住宅和公共區(qū)域的充電樁安裝補貼，補貼比率大多在50%~70%，有些國家還有電動汽車免費停車和專用停車區(qū)域。2.國內(nèi)新能源汽車發(fā)展政策國務(wù)院辦公廳印發(fā)的《新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2021—2035年）》提出，到2025年，新能源汽車新車銷售量達(dá)到汽車新車銷售總量的20%左右；到2035年，純電動汽車成為新銷售車輛的主流，公共領(lǐng)域用車全面電動化，燃料電池汽車實現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用。任務(wù)二新能源汽車維修作業(yè)安全規(guī)范與注意事項技能目標(biāo)1.能夠正確整理新能源汽車維修常用防護(hù)套裝。2.能夠正確檢查防護(hù)套裝。3.能夠正確使用鉗形電流表測試電路。4.能夠正確使用絕緣測試儀測量高壓設(shè)備絕緣電阻。5.作業(yè)結(jié)束后，能夠正確收集、清潔和整理工具，對工位進(jìn)行7S操作。高壓電電壓級別工作電壓/VDC（直流）AC(交流50~150Hz)A0<U≤600<U≤25B60<U≤100025<U≤660根據(jù)不同電壓等級可能對人體產(chǎn)生的傷害和危險程度不同，在電動汽車中，一般將電壓按照類型和數(shù)值分為兩個類型，見下表考慮到空氣的濕度和人體在不同工作環(huán)境下的電阻，基于安全考慮將車輛電壓分為以下安全級別：①A級：較為安全的電壓等級。直流電壓≤60V；交流電壓≤25V。在此電壓范圍內(nèi)的維護(hù)人員不需要采取特殊的放電保護(hù)。②B級：對人體會產(chǎn)生傷害，被認(rèn)為是高壓。在該電壓下必須采取必要的防護(hù)設(shè)備對維護(hù)人員進(jìn)行保護(hù)。在電動汽車中，高低壓的定義與常規(guī)的有所不同，低壓通常指的就是12V電源系統(tǒng)的電氣線路的電壓，而高壓主要指的是動力電池及相關(guān)線路的電壓。電動汽車的高壓具有如下特點：高壓系統(tǒng)的電壓一般設(shè)計都在200V以上。例如大多數(shù)的電動汽車或混合動力汽車的動力電池電壓都在280V左右。高壓存在的形式既有直流，也有交流。這包括動力電池供電的直流電，也有充電時220V電網(wǎng)交流電，以及電機(jī)工作時的三相交流電。高壓系統(tǒng)對絕緣的要求更高，大多數(shù)傳統(tǒng)汽車上設(shè)計的絕緣材料，當(dāng)電壓超過200V時可能就變成了導(dǎo)體，因此在電動汽車上的絕緣材料需要具有更高的絕緣性能。高壓系統(tǒng)對正負(fù)極距離有要求。在12V電壓情況下，正負(fù)極之間的距離很近時才會有擊穿空氣的可能性，但是當(dāng)電壓高達(dá)200V時，正負(fù)極之間有很大的距離時也會發(fā)生擊穿空氣而導(dǎo)電，即我們常說的電弧。電動汽車通常采用兩種形式進(jìn)行高壓標(biāo)識警示：高壓警示標(biāo)識和導(dǎo)線顏色。電動汽車中的高壓部件純電動汽車的高壓組件殼體上都帶有一個標(biāo)記，售后服務(wù)人員或車主均可通過標(biāo)記直觀看出高壓可能帶來的危險，所用警示牌基于國際標(biāo)準(zhǔn)危險電壓警示標(biāo)志。如圖所示，高壓警示標(biāo)識采用黃色底色或紅色底色，圖形上布置有高壓觸電國家標(biāo)準(zhǔn)符號。新能源汽車高壓警示標(biāo)識電動汽車中的高壓部件由于高壓導(dǎo)線可能有幾米長，因此在一處或兩處通過警示牌標(biāo)記意義不大。售后服務(wù)人員可能會忽視這些標(biāo)牌。目前，車企用橙色警示色標(biāo)記出所有高壓導(dǎo)線，高壓導(dǎo)線的某些插接器和高壓安全插接器也采用橙色設(shè)計，如圖所示。高壓導(dǎo)線電動汽車中的高壓部件純電動汽車和混合動力汽車都設(shè)計有高壓電部分。純電動汽車高壓部件主要分布在車輛底部和前艙，高壓部件主要包括驅(qū)動電機(jī)控制器、高壓配電箱、車載充電機(jī)、高壓導(dǎo)線、充電插頭、動力電池、驅(qū)動電機(jī)及減速器、充電插座、電動壓縮機(jī)和PTC加熱器等.純電動汽車高壓部件任務(wù)三新能源汽車維修工具儀器檢查與使用素養(yǎng)目標(biāo)1.遵守工作場所相關(guān)法律法規(guī)和政策要求，擁有高的安全意識。2.在需要的時候，協(xié)助他人并提供幫助。3.能夠合理地分析和解決完成分配的任務(wù)時出現(xiàn)的問題。4.理解和閱讀工作文件，報告書寫清晰、簡潔。高壓安全防護(hù)工具和維修工具及其檢查高壓防護(hù)工具

絕緣墊。絕緣墊是具有較大的電阻率和耐電擊穿的膠墊，主要在電動汽車維護(hù)時鋪在地面，起到絕緣作用，在雨季濕度大或地面潮濕時，絕緣墊就更加重要了。放電工裝。新能源汽車上有許多大電容，斷電后電容中儲存的電能還沒有釋放，這時進(jìn)行高壓操作有觸電危險，需要使用放電工裝放電后才能進(jìn)行操作。絕緣手套。絕緣手套由天然橡膠制成，起到對人體保護(hù)的作用，具有防水、防電、防油、防化、耐酸堿等功能。絕緣手套是操作高壓電氣設(shè)備時重要的絕緣防護(hù)裝備，使用6個月必須進(jìn)行預(yù)防性試驗。絕緣手套高壓安全防護(hù)工具和維修工具及其檢查(a)(b)絕緣手套檢查方法如下圖所示。當(dāng)絕緣手套變臟時，需要用肥皂和溫度不超過65℃的清水沖洗，然后徹底干燥并涂上滑石粉。清洗后，如果發(fā)現(xiàn)仍然粘附有像焦油或油漆之類的混合物，應(yīng)立即用清潔劑清洗此部位（但清潔劑不宜過多），然后立即沖洗。絕緣手套應(yīng)存放在干燥、陰涼通風(fēng)的地方，并倒置在指形支架或存放在專用的儲存柜內(nèi)，絕緣手套上不得堆壓任何物品。高壓安全防護(hù)工具和維修工具及其檢查1.高壓防護(hù)工具皮手套。皮手套（a）在拆除及安裝高壓部件時使用，套在絕緣手套的外面，起到保護(hù)絕緣手套的作用。絕緣頭盔。當(dāng)電動汽車處于舉升狀態(tài)進(jìn)行維護(hù)時應(yīng)使用絕緣頭盔（b）。使用前，應(yīng)檢查絕緣頭盔有無開裂或損傷，有無明顯變形，下顎帶是否完好、牢固。佩戴時，適當(dāng)調(diào)整并系好下顎帶。防護(hù)目鏡。檢查和維護(hù)電動汽車時需要佩戴防護(hù)目鏡（c）。防護(hù)目鏡主要防止電弧傷眼。使用前，檢查防護(hù)目鏡是否有裂痕、損壞。絕緣鞋。絕緣鞋（d）是在高壓操作時使人與大地絕緣的防護(hù)工具，一般在較為潮濕的場地使用。穿絕緣鞋前，檢查鞋面是否有磨損，鞋面是否干燥，鞋底是否斷裂。絕緣鞋應(yīng)放在干燥通風(fēng)的地方，不能隨意擺放，避免接觸高溫、尖銳物品和酸、堿、油類物品（a）（b）（c）（d）高壓安全防護(hù)工具和維修工具及其檢查絕緣服。絕緣服主要作用是高壓操作時對維修人員的身體進(jìn)行保護(hù)。絕緣服應(yīng)保管在通風(fēng)、透氣、清潔、干燥的庫房內(nèi)，相對濕度不大于80%。絕緣服不宜接觸明火和有銳角的堅硬物體。絕緣服清洗后必須晾干，折疊整齊后放入袋內(nèi)保存。絕緣服保管期間不宜與酸、油、堿及腐蝕性物質(zhì)接觸。絕緣服1.高壓防護(hù)工具高壓安全防護(hù)工具和維修工具及其檢查2.絕緣維修工具絕緣維修工具如圖所示。絕緣維修工具與傳統(tǒng)維修工具相比，兩者用法相同，但多加了抗高壓的絕緣層，要求絕緣柄耐電壓1000V以上，從而保證維修人員的人身安全。絕緣維修工具包括絕緣扳手、絕緣開口扳手、絕緣螺絲刀、驗電筆、絕緣套筒扳手等。絕緣維修工具在使用前都要檢查有無破損、金屬刺穿等受損情況，若有則不能再使用于高壓維修作業(yè)，還要檢查有無潮濕、沾水以及臟污，若有則需要清理待恢復(fù)性能才能再次使用。絕緣維修工具使用完要放在陰涼、干燥的地方，定期用絕緣測試儀檢查絕緣維修工具最薄弱處的絕緣電阻值，若小于1MΩ則禁止使用。絕緣維修工具檢測工具及其使用方法1.數(shù)字萬用表數(shù)字萬用表是一種多功能、多量程的儀表，用于測量（直流/交流）電流、（直流/交流）電壓、電阻等。數(shù)字萬用表顯示清晰，準(zhǔn)確度高，分辨力強(qiáng)，測試范圍寬，測試功能齊全，抗干擾能力強(qiáng)。DY2201型萬用表如圖所示。功能開關(guān)說明見表使用數(shù)字萬用表時，應(yīng)注意：①不要接到高于1000V直流或700V交流電壓上去。②旋動功能/量程開關(guān)之前，注意拔出表筆，以免損壞機(jī)械保護(hù)機(jī)構(gòu)。③儀表后蓋完全蓋好前切勿使用。④更換電池須在拔出表筆及關(guān)閉電源開關(guān)后進(jìn)行。旋出電池蓋螺釘，后推電池蓋，即可將電池蓋取下，按規(guī)格要求更換電池。DY2201型萬用表檢測工具及其使用方法功能開關(guān)說明表功能開關(guān)圖樣功能說明功能開關(guān)圖樣功能說明直流電壓測量溫度測量/℃交流電壓測量晶體管測量電阻測量占空比（%）測量二極管PN結(jié)電壓測量汽車點火閉合角測試/(°)電路的通斷測量汽車發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速測量/（r/min）直流電流測量數(shù)據(jù)保持開關(guān)交流電流測量電源開關(guān)檢測工具及其使用方法2.數(shù)字電流鉗數(shù)字電流鉗可以在不斷電的情況下測量電氣線路的電流，用于專門檢測交流大電流，因為工作部分呈鉗狀，所以又叫作鉗形電流表。在電動汽車維修與診斷時，經(jīng)常會需要測量導(dǎo)線中的電流。由于驅(qū)動系統(tǒng)的導(dǎo)線（如逆變器與電機(jī)之間）存在較大的交變電流，需要使用鉗形電流表進(jìn)行間接測量。鉗形電流表工作部分主要由一只電流表和穿心式電流互感器組成。穿心式電流互感器鐵心制成活動開口，且成鉗形，是一種不需斷開電路就可直接測電路交流電流的攜帶式儀表。檢測工具及其使用方法2.數(shù)字電流鉗測量電流時，可以按以下步驟進(jìn)行：①估算電流大小，選擇正確的檔位與電流類型。例如，如果需要測量三相電動機(jī)的一相電流，如圖(a)所示，選擇交流電流檔。②打開電流鉗，將被測量線路放入電流鉗口之中。注意：測量時電流鉗應(yīng)該保持鉗口閉合，否則無法測出正確的電流，如圖(b)所示。③起動被測量裝置，讀取電流值。④如需測量一個變化的電流，應(yīng)在上步的基礎(chǔ)上按下“MAX”鍵后再起動電流鉗（或根據(jù)鉗形電流表使用說明操作）。(a)（b）3.絕緣測試儀絕緣電阻是表征電動汽車電氣好壞的重要參數(shù)。高壓導(dǎo)線絕緣介質(zhì)的老化或受潮濕環(huán)境的影響等會導(dǎo)致高壓電路和底盤之間的絕緣性能下降，負(fù)極引線通過絕緣層和底盤構(gòu)成漏電電流回路，使底盤電位上升危及乘客的人身安全。為了消除高壓電對車輛和駕乘人員人身的潛在威脅，保證電動汽車電氣系統(tǒng)安全，在汽車維護(hù)時需要使用絕緣測試儀檢測絕緣電阻。絕緣測試儀主要分為高能數(shù)字絕緣測試儀和絕緣電阻表，分別如圖（a）（b）所示。高能數(shù)字絕緣測試儀是一種由電池供電的絕緣測試儀，用于測試交/直流電壓、搭鐵耦合電阻和絕緣電阻。（a）（b）3.絕緣測試儀絕緣測試只能在不通電的電路上進(jìn)行。右圖所示為測試絕緣性能的示意圖，黑表筆接車身，紅表筆接電氣元件相應(yīng)的端子。操作步驟見下表絕緣電阻表是用來測量大電阻和絕緣電阻的檢測儀器，計量單位是MΩ，所以又叫兆歐級電阻表。絕緣電阻表俗稱搖表，由一個手搖發(fā)電機(jī)、表頭和三個接線柱（L為接線端，E為搭鐵端，G為屏蔽端）組成。測量前，先估算電阻值，然后選擇適當(dāng)?shù)牧砍?。測量前，需要檢測絕緣電阻表能否正常工作，此時需要做兩個試驗：①斷路試驗。將絕緣電阻表放置平穩(wěn)牢固的地方，將L接線柱和E接線柱分開，從慢到快搖發(fā)電機(jī)達(dá)到120r/min的額定轉(zhuǎn)速，觀察指針是否指在刻度“∞”的位置，如果是，為正常。測試絕緣性能的示意圖操作步驟操作說明將測試儀探頭插入V和COM（公共）輸入端將旋轉(zhuǎn)開關(guān)轉(zhuǎn)至所需要的測試電壓將探頭與待測電路連接，測試議儀會自動檢測電路是否通電如果電路中的電壓超過30V（交流或直流），在主顯示位置顯示電壓超過30V以上警告的同時，還會顯示高壓符號。在這種情況下，禁止測試。在繼續(xù)操作之前，先斷開測試儀的連接并關(guān)閉電源測試儀的連接并關(guān)閉電源按壓測試按鈕，此時將獲得一個有效的絕緣電阻值讀數(shù)輔顯示位置上顯示被測電路上所施加的測試電壓。主顯示位置上顯示高壓符號并以MΩ或kΩ為單位顯示電阻。顯示屏的下端出現(xiàn)測試圖標(biāo)，直到釋放測試按鈕。當(dāng)電阻超過最大顯示量程時，測試儀顯示“>”符號以及當(dāng)前量程的最大電阻“>”符號以及當(dāng)前量程的最大電阻繼續(xù)將探頭留在測試點上，然后釋放測試按鈕，被測電路即開始通過測試儀放電被測電路通過測試儀放電。主顯示位置顯示電阻讀數(shù)，直到開始新的測試或者選擇了不同功能或量程，或者檢測到了30V以上的電壓絕緣測試儀的測試步驟3.絕緣測試儀②短路試驗。將絕緣電阻表放置平穩(wěn)牢固的地方，將1接線柱和E接線柱短接，從慢到快搖發(fā)電機(jī)達(dá)到120/min的額定轉(zhuǎn)速，觀察指針是否指在刻度“0”的位置，如果是，為正常。絕緣電阻表如圖1-3-15所示。測量時，必須正確接線。測量回路對搭鐵電阻時L接線柱與回路的裸露導(dǎo)體連接，E接線柱連接搭鐵線或金屬外殼；測量回路的絕緣電阻時，回路的首端與尾端分別與接線柱L、E連接；測量電纜的絕緣電阻時，為防止電纜表面泄漏電流對測量精度產(chǎn)生影響，應(yīng)將電纜的屏蔽層接至G接線柱。線路接好后，轉(zhuǎn)動搖把，從慢到快搖發(fā)電機(jī)達(dá)到120r/min的額定轉(zhuǎn)速后，勻速轉(zhuǎn)動，1min后讀數(shù)，并且邊搖邊讀數(shù)，不能停下來讀數(shù)。絕緣電阻表絕緣電阻表測量完畢，應(yīng)立即使被測物放電，在絕緣電阻表未停止轉(zhuǎn)動和被測物未放電之前，不可用手去觸及被測物的測量部位或進(jìn)行拆線，以防止觸電。注意：?測量前，將被測物體斷電，并進(jìn)行放電，不允許帶電測試，以確保檢測人員人身安全。?絕緣電阻表的引線之間應(yīng)當(dāng)保持一定距離，確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。?測量時，被測量物體上不能有人。?禁止在雷電時或者高壓設(shè)備旁測試絕緣電阻。?被測物表面應(yīng)擦拭干凈，不得有污物（如漆等），以免造成測量數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確。4.故障診斷儀故障診斷儀（俗稱解碼器）是用于檢測汽車故障的便攜式設(shè)備，如圖1-3-16所示，利用它可以迅速地讀取汽車電控系統(tǒng)中的故障，并通過液晶顯示屏顯示故障信息，迅速查明發(fā)生故障的部位及原因。故障診斷儀的主要功能如下：①方便、可靠地讀取故障碼。②清除故障碼。③讀取數(shù)據(jù)流。④元件動作測試。⑤其他輔助功能。通常一款故障診斷儀適配多種車型，汽車上的診斷座都是統(tǒng)一的，更方便故障診斷儀的使用。故障診斷儀任務(wù)四新能源汽車高壓安全防護(hù)措施任務(wù)目標(biāo)能夠理解新能源汽車高壓安全防護(hù)措施。新能源汽車的安全隱患新能源汽車的電氣系統(tǒng)可分為低壓電氣系統(tǒng)、CAN網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)和高壓電氣系統(tǒng)。低壓電氣系統(tǒng)是指12V電源及車身電氣系統(tǒng)；CAN網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)是包括整車控制器、BMS和電機(jī)控制器之間的通信網(wǎng)絡(luò)；高壓電氣系統(tǒng)包括動力電池、驅(qū)動電機(jī)及其控制器。以下闡述的新能源汽車安全隱患主要針對高壓電氣系統(tǒng)。新能源汽車安全隱患包括高壓觸電、動力電池泄漏與燃燒以及車輛特殊情況下可能存在的其他風(fēng)險等。1.高電壓安全隱患無論是純電動汽車，還是混合動力汽車，其電壓和電流等級都比較高。動力電池的電壓一般在300~600V，正常工作時，電流可達(dá)幾百安。人體電阻主要是由體內(nèi)電阻、體表電阻、體表電容組成。人體電阻隨著條件不同在很大范圍內(nèi)變化，但是一般不低于1kΩ。我國民用電網(wǎng)中的安全電壓多采用36V，大體相當(dāng)于人體允許電流30mA（以人體電阻為1200Ω計算）的情況，這就要求人體可接觸的新能源汽車兩個帶電部位的電壓要小于36V。下圖所示是在新能源汽車中人體觸電的主要形式，以288V電壓為例。1.高電壓安全隱患對于系統(tǒng)中的高電壓部件，假如由于內(nèi)部破損或者潮濕，有可能會傳遞給外殼一個電勢。如果兩個部件外殼具有不同電勢，在兩個外殼之間會形成具有危險性的電壓。此時，如果手觸及這兩個部件，就會發(fā)生觸電的危險。人體沒有任何感覺的電流閾值是2mA。這就要求如果人或其他物體構(gòu)成動力電池系統(tǒng)（或“高電壓”電路）與搭鐵之間的外部電路，最壞的情況下泄漏電流不能超過2mA即人直接接觸電氣系統(tǒng)任一點時，流過人體的電流都小于2mA。2.動力電池安全隱患新能源汽車的關(guān)鍵部分是動力電池，對于動力電池安全性的研究是分析新能源汽車安全性的前提。近年來，鋰離子動力電池在純電動汽車和混合動力汽車上得到廣泛應(yīng)用。下面以鋰離子動力電池為例，介紹動力電池的安全性。鋰離子動力電池在正常使用過程中不會出現(xiàn)安全問題，但濫用動力電池會導(dǎo)致動力電池?zé)嵝?yīng)加劇，這是鋰離子動力電池出現(xiàn)安全問題的導(dǎo)火索，最終表現(xiàn)為動力電池“熱失控”，從而引起安全事故。導(dǎo)致熱失控有以下幾種情況。過充電與過放電充電時，特別是在動力電池充電末期，動力電池內(nèi)部離子的濃度增加，擴(kuò)散性能下降，濃差極化增加，動力電池接受能力下降，動力電池再充電就會出現(xiàn)過充電。過充電時，如果動力電池散熱較好，或者過充電流很小，此時動力電池的溫度較低，過充電后只發(fā)生電解液的分解，動力電池仍然安全；如果此時動力電池散熱較差，或者由于高倍率充電導(dǎo)致動力電池溫度很高而引發(fā)化學(xué)反應(yīng)，往往導(dǎo)致安全隱患。同樣，在動力電池放電末期提供大電流放電的能力下降，當(dāng)動力電池剩余電量不足而又需要大電流放電時，就會使動力電池過放電。當(dāng)動力電池負(fù)極的鋰離子完全脫出以后，為了維持電流，動力電池負(fù)極表面電極電位低的物質(zhì)繼續(xù)被氧化，同時正極材料中的鋰離子有可能發(fā)生還原反應(yīng)。過放電時，由于動力電池負(fù)極的鋰離子減少，脫出能力下降，極化電壓增加，此時很容易導(dǎo)致動力電池負(fù)極的活性物質(zhì)脫落，造成動力電池內(nèi)部短路。動力電池內(nèi)部短路的直接表現(xiàn)就是迅速產(chǎn)生熱量而產(chǎn)生著火隱患。過電流鋰離子動力電池過電流主要有以下幾種情況。低溫環(huán)境下充放電。在低溫環(huán)境下，由于動力電池的導(dǎo)電性和擴(kuò)散性下降，特別是動力電池負(fù)極的鋰離子活動能力下降，動力電池可接受電流的能力下降，容易導(dǎo)致動力電池出現(xiàn)過電流。動力電池老化。動力電池性能下降(包括容量降低、內(nèi)阻增加、倍率特性下降等)后，仍按照原來電流充電容易導(dǎo)致相對電流過大。單體電池并聯(lián)成組。在充電過程中，由于單體電池一致性的差異，單體電池的內(nèi)阻各不相同，分配到各單體電池的充電電流不同，可能會導(dǎo)致分配到某些單體電池的電流遠(yuǎn)大于充電電流，從而導(dǎo)致單體電池過熱而損壞。動力電池的內(nèi)外部短路。動力電池短路會在瞬間產(chǎn)生很大的電流，動力電池內(nèi)部溫度急劇升高，從而使動力電池發(fā)生泄漏、起火等事故。動力電池過熱除了上述提到的過充電、過放電、過電流會導(dǎo)致動力電池過熱，以下幾種情況也會引起電池過熱。動力電池的熱管理系統(tǒng)失效。具體表現(xiàn)為動力電池總成內(nèi)溫度傳感器損壞，或者檢測控制電路失效、散熱風(fēng)扇損壞。動力電池溫度采樣點有限。單體電池數(shù)量眾多，很難對每個單體電池都實現(xiàn)溫度檢測。采樣點一般都在動力電池模組正負(fù)極接線柱上，或者通過貼片采集電池模組外殼的溫度，不能反映單體電池內(nèi)部的實際溫度。工作環(huán)境溫度高。如果動力電池靠近驅(qū)動電機(jī)或空氣壓縮機(jī)等發(fā)熱部件，會導(dǎo)致模組電池過熱。動力電池溫度升高會產(chǎn)生的隱患包括動力電池本身性能逐步下降，進(jìn)一步加劇了動力電池內(nèi)部短路。此外，由于單體電池本身溫度過高，導(dǎo)致單體電池產(chǎn)生熱變形，也會引發(fā)泄漏等事故。3.危險運行工況下的安全隱患新能源汽車由于存在高電壓，因此在行駛中發(fā)生事故時，如果沒有很好的安全設(shè)計，很容易發(fā)生安全問題，這