近几年,我国正在逐渐普及混合动力、纯电动汽车等新能源汽车。混合动力或电动汽车均带有高压,虽然特约维修站的技术人员有受到厂家的相关技术培训,但是除了特约维修站外,普通的汽车修理厂技师人员也在维修这些车辆,因此,如何保证维修安全显得尤为重要。本文将以国外某知名车企为例,从车辆高压系统部件、高压安全与健康、安全维修制度与流程等三个方面讲解如何保证电动车辆维修安全。
一、车辆高压系统
1.高压部件
带有高压(HV)电的汽车可分为混合动力汽车(HEV)、插电式混合动力汽车(PHEV)和纯电动汽车(BEV)三种类型。混合动力车辆高压部件的位置如图1所示,插电式混合动力车辆高压部件的位置如图2所示,纯电动车辆高压部件的位置如图3所示。因目前市面上,插电式混合动力车辆居多,后续部件介绍以插电式混合动力汽车为主。
2.高压电缆
为了便于识别,所有承载高压系统电缆的颜色均为橙色。一般说来,当高压系统处于激活状态时,请勿触摸任何高压部件或橙色电缆。每根电缆均由1个机械锁定装置进行固定,因此在安装电缆时要确保电缆已完全固定,还要保证只将正确的电缆安装到其相应的插座上。接头被密封,电缆被隔离,以防止异物或水的进入。
3.插电式混合动力高压(HV)蓄电池
高压(HV)蓄电池的作用是存储电能以供高压系统使用。插电式混合动力高压(HV)蓄电池标称电压通常是388V。高压蓄电池是锂离子蓄电池,其主要部件为正电极、负电极和电解液。负电极通常由碳制成,正电极是镍、钻和铝的多层结构。每种材料都允许锂离子在正负电极之间迁移。这些材料的组合用于提供满足EV在功率容量和安全方面的作用的蓄电池特性。电解液包括合有锂离子的有机碳酸盐混合物。由于铿能够与水进行剧烈反应,所以蓄电池壳体密封处理以防止进水。
4.充电插座
插电式混合动力和纯电动车辆均采用一个或两个(一个交流AC,一个直流DC)充电插座。通过充电插座,车辆可以连接至市电电源来为高压蓄电池充电。充电插座和充电电缆随市场的不同而异。车企提供了适用于不同充电策略(交流、直流、家用)的不同充电电缆。充电插座采用了发光二极管(LED)和指示灯来告知用户当前充电状态。
5.蓄电池充电器控制模块(BCCM)
蓄电池充电器控制模块(BCCM)负责确保在车辆连接至市电电源时,高压蓄电池能够进行充电。蓄电池充电器控制模块会将输入的电力转换为对高压蓄电池充电所需的直流(DC)电压。
6.直流一直流(DC/DC)转换器
直流一直流(DC/DC)转换器利用来自高压蓄电池的电力,将高压转换为12V电源电压,为12V系统供电并为12V低压蓄电池充电。注意:某些混合动力汽车车辆上的直流一直流转换器集成在电力变频转换器(EPIC)内。
7.电力变频转换器(EPIC)
电力变频转换器(EPIC)用于在电机和发电机之间切换电机发电机(MG)的工作状态。例如,将高压电池高压直流电转换为电机发电机(MG)使用的交流电,以驱动电机;将电机发电机(MG)产生的交流电转换为高压直流电为高压电池充电。该总成包含一个控制单元,该单元监测电力变频转换器(EPIC)的工作状态并调节三相交流(AC)输出以驱动MG.
电力变频转换器带有三根连接至电机发电机(MG)的HV电缆。这三根电缆均承载交流(AC)电流,这些电流以三个单独的相位(三相)的方式流至电机发电机(MG)。