淺論混動汽車和電動汽車蓄電池系統及其檢修操作規程

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蓄電池系統及其檢修操作規程及注意事項。隨著不可再生資源的日益消耗，特別是石油資源的消耗，新能源汽車已經成為汽車發展的主流方向，近年來，各汽車工業強國均發布了關于推動新能源汽車產業發展的國家計劃。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的檢修操作規程及注意事項。

關鍵詞：混合動力（HEV）汽車；純電動（EV）汽車；高壓系統；操作規程

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略性的新興產業，不僅是集聚經濟發展新動能，引領經濟增長的重要支撐，更肩負著我國新能源汽車實現跨越式發展的偉大使命。目前我國已經進入了第三輪新能源汽車推廣的階段，即快速發展階段，我國繼續出臺了在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轉型的技術革命，是擺脫對石油的依賴、實現汽車產業可持續發展的根本途徑。2016年～2020年，我國將進一步普及混合動力車，插電式電動轎車。

根據動力轉化傳輸的需要，HEV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組單體電池包串聯而成，有444節鋰電池，每74節并聯而成。比亞迪e6HV15款汽車的電池組額定總電壓為528V，總電量為13KWh。其動力電池系統由10個動力電池模組組成，由160節電池單體串聯而成。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，現代汽車維修保養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、電池管理系統、充電系統、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.高壓部件操作規程及注意事項

3.1 操作規程

3.1.1 高壓部件的調試、檢修及帶電組裝作業，建議設立專職安全員。由安全員監督作業全過程（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，確保作業安全。否則在發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驗，經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時，安全員要按流程指揮操作，作業人員在做完一個操作后要告知安全員。安全員要在作業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、調試、檢修高壓部件時，必須兩人以上并由安全員監督作業。

3.1.7 操作人員進行作業時必須單手操作，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。每次測量時只能用一只手握住表筆線或車的地線。

3.1.8 操作人員在作業中，對所拆除的高低壓系統電線要妥善處理，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作業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操作規程及相應檢測工具使用要求，以防高壓系統內器件損壞而帶電，造成觸電事故。

3.1.11 高壓系統在調試或檢修完畢后，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，并且檢查現場工作人員是否在安全距離以內，然后在專用檢查單上簽字確認，指揮通電。

3.1.12 發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、低壓調試前，確認整車用電器都在OFF狀態，再拔掉高壓維修手柄。

3.2.4 在車輛維修和低壓調試過程中，高壓維修手柄的存放位置，須在維修人員和調試人員的視野范圍之內。

3.2.5 需要進行高壓調試或上高壓電時，請確認整車用電器都在OFF狀態，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.《節能與新能源汽車產業發展規劃（2012年～2020年）》[Z].2012-06-28.

[2]比亞迪技術服務部.比亞迪e615轎車維修手冊[Z].2015.08.

[3]豐田LEVIN技術服務部.豐田LEVIN HYBRID維修手冊[Z].2015.10.