混動與電動車輛的測試

--電動或半電動驅(qū)動車輛的安全和功能診斷(一)

電動汽車中的高壓技術(shù)

今天，混合動力和電動汽車（乘用車）中的高壓系統(tǒng)由儲能單元提供，儲能單元具有：

高達(dá)500V。預(yù)計未來電壓等級將增加大約兩倍。商用車輛已經(jīng)使用工作電壓高達(dá)1000 V的技術(shù)。然而，在考慮對人體健康和生命產(chǎn)生電氣危害的情況下，只有小于60 VDC和30 VAC的電壓值才被認(rèn)為是安全的。由于電動車輛系統(tǒng)中的工作電壓遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于這些安全限值，因此

近年來進(jìn)行了大量的危害分析統(tǒng)計。除此之外，歐盟發(fā)布了以下指令：對制造商具有約束力，而制造商又編制了操作和工作說明，以消除在使用過程中以及在生產(chǎn)、開發(fā)過程中由于電能引起的最大可能程度的危害，維護(hù)和維修。職業(yè)健康和安全指南規(guī)定了可接受的剩余風(fēng)險，大致與使用完好的家用電器相當(dāng)?shù)娘L(fēng)險。

用戶和檢修人員的危險：混動與電動車輛的測試

與使用電氣設(shè)備和系統(tǒng)相關(guān)的危險總是源于與以下相關(guān)的危險：

電流流經(jīng)人體、電弧、電磁干擾和靜電電荷。其他潛在但可避免的危險可能由不合格人員在車輛上執(zhí)行的電氣工作不當(dāng)以及車輛的技術(shù)缺陷引起。

根據(jù)VDE（德國電氣、電子和信息技術(shù)協(xié)會），50 V的交流電壓或120 V的直流電壓已被視為對健康成年人構(gòu)成生命威脅的觸摸電壓。德國聯(lián)邦職業(yè)安全與健康辦公室（BAUA）發(fā)布的《電氣系統(tǒng)運行期間安全技術(shù)規(guī)則》規(guī)定了25 V AC和60 V DC的最大值。

IUE（德國電氣事故研究所）確定，大約40%的電氣事故故障排除和維修工作期間，會發(fā)生高達(dá)1000 V的事故。

電動汽車專用絕緣萬用表METRAHIT IM系列

機(jī)動車輛高壓系統(tǒng)引起的電氣危險

在研究、開發(fā)、生產(chǎn)和服務(wù)中從事混合動力和電動車輛的人員仍存在一定的潛在風(fēng)險。盡管法律指南要求高的車輛本質(zhì)安全水平，并通過車輛制造商實施的技術(shù)設(shè)計措施實現(xiàn)，但該剩余風(fēng)險無法完全消除，即使采取了所有適當(dāng)?shù)拇胧ㄉ鲜黾矣秒娖魇纠?/p>

觸摸由于內(nèi)部故障而通電的高壓部件可能會導(dǎo)致電流流動通過人體。即使在直流電流大約為30至50 mA的情況下，呼吸肌肉組織也可能在胸腔附近進(jìn)行接觸，發(fā)生收縮，導(dǎo)致呼吸停止。50 Hz的交流電僅在電流為10mA和大于2秒的持續(xù)時間可導(dǎo)致心室顫動，甚至心臟驟停。

在涉及混合動力和電動車輛時，需要考慮哪些電氣危險？

電弧會導(dǎo)致燒傷甚至死亡、剩余電壓或非絕緣電纜、導(dǎo)致不可控故障電流的絕緣故障。-電動汽車專用絕緣萬用表METRAHIT IM系列

車輛類型

電池電動汽車（BEV）、混合動力電動汽車（HEV）和插電式混合動力電動車輛（PHEV）之間存在差異。

嚴(yán)格來說，電動汽車僅使用電能作為驅(qū)動動力。所需的能量存儲在車輛，例如可充電電池，或根據(jù)需要從外部電源供電，例如借助架空接觸線或接觸軌，或通過感應(yīng)。在電動車輛上也不太頻繁地產(chǎn)生電能。

作為安全手段的高壓電池和維護(hù)/維修插頭

維護(hù)/維修插頭（見圖3）用于各種高壓系統(tǒng)。它們起到主熔斷器和主開關(guān)的作用，如工業(yè)用的電氣裝置。

高壓電池模塊之間的電路中斷，因此斷電整個高壓系統(tǒng)。無論制造商如何，它們的布局總是相似的。

服務(wù)交換機(jī)（見圖4）由多家原始設(shè)備制造商聯(lián)合開發(fā)，目前用于：更大的程度。根據(jù)許可證制造，由其他人購買和使用原始設(shè)備制造商。隔離開關(guān)中斷高壓接觸器的控制電流從而不向外部電池端子施加電壓。-電動汽車專用絕緣萬用表METRAHIT IM系列

高壓電纜股/高壓電纜束

高壓電纜束中的高壓電纜和線路必須用橙色護(hù)套標(biāo)識。一根正極和一根負(fù)極導(dǎo)線將蓄電池的極連接到高壓部件。

轉(zhuǎn)換器

轉(zhuǎn)換器（通常也稱為逆變器）在減速期間（高壓電池充電）將高壓發(fā)電機(jī)輸出的三相電流轉(zhuǎn)換為直流電流，并在電動機(jī)用于推進(jìn)時轉(zhuǎn)換為三相交流電流（通常為脈動直流電流）。

高壓部件必須使用特殊安全標(biāo)簽進(jìn)行標(biāo)識。

車輛高壓系統(tǒng)工作的五項安全規(guī)則-電壓和導(dǎo)通測試儀 DUSPOL系列

1、斷電：點火關(guān)閉 、拔下服務(wù)斷開插頭 、拆下保險絲

2、防止重啟：取出點火鑰匙并存放在安全的地方、斷開服務(wù)/維護(hù)插頭或取下主電池開關(guān)并將其保存在安全的地方、確保兩者都不會重新激活、如有必要，將服務(wù)斷路開關(guān)更換為空插頭

3、使用 2 極電壓測試儀驗證是否存在電壓（根據(jù) DIN EN 61243-3）

遵守制造商規(guī)定的程序！ 這很重要，因為剩余費用可能 即使在高壓電池通電后仍存在于高壓組件中斷開連接。系統(tǒng)必須被認(rèn)為是帶電的，直到證實沒有電壓

4、接地和短路

例外：如果規(guī)則 1 至 3 已得到可靠遵守，則電氣系統(tǒng)可以省略規(guī)則 4 和 5標(biāo)稱電壓低于 1000 V AC 或 1500 V DC。

5、覆蓋相鄰的帶電組件，或使其無法訪問。

在研究車輛中的高壓系統(tǒng)時，與偶爾在文獻(xiàn)中發(fā)現(xiàn)的相反報道相反，這也是不可少的，因為：在某些情況下，早期原型車的本質(zhì)安全性可能尚未得到保證。如果車輛卷入事故中，高壓系統(tǒng)可能處于未知狀態(tài)。-電壓和導(dǎo)通測試儀 DUSPOL系列

汽車制造商針對高壓系統(tǒng)工作可能采取的安全預(yù)防措施示例：電動驅(qū)動車輛的安全和功能診斷

熄火

斷開 12 V 電池的負(fù)極。

檢查高壓安全手套并戴上。

打開維護(hù)開關(guān)/取下維護(hù)插頭并將其保存在安全的地方。

等待 5 分鐘，直到逆變器/轉(zhuǎn)換器中的電容放電完畢

確認(rèn) HV 連接處沒有電壓（必要時使用制造商的測試適配器）。

始終隔離拔出的 HV 插頭

個人安全設(shè)備

人身安全設(shè)備包括以下項目：

適用于處理帶電組件的工具

安全手套、帶面罩（面罩）的頭盔、電弧閃光防護(hù)服

符合 EN 61243-3 (DIN VDE 0682-401) 的電壓測試儀

配備充足附件的安全測試設(shè)備和測量儀器

筆記：

只有受過特殊培訓(xùn)的電工才能使用大于 25 V AC / 60 V DC 的帶電電壓工作！

責(zé)任

必須始終考慮到商業(yè)企業(yè)和運營公司對以下事實負(fù)責(zé)產(chǎn)品制造過程中員工的安全，并且還對購買者（用戶）正確使用產(chǎn)品的安全負(fù)責(zé)。 這兩個責(zé)任領(lǐng)域被稱為工作安全和產(chǎn)品安全。在產(chǎn)品安全的框架內(nèi)，我們還談到了操作安全。 在某些方面，保證規(guī)則操作安全與以預(yù)防事故為目標(biāo)的安全生產(chǎn)規(guī)則相吻合。 然而，不同之處在于事實事故預(yù)防規(guī)則具有法律性質(zhì)。運營公司負(fù)責(zé)其設(shè)施的事故預(yù)防。 特別是，需要確保電氣系統(tǒng)和操作設(shè)備只能由合格的電工或在他們的監(jiān)督下。

本著 TRBS 1203 的精神，可以將某些企業(yè)義務(wù)分配給授權(quán)人員。這只是可以通過根據(jù)德國職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)第 13.2 段的書面責(zé)任分配安全立法 (ArbSchG) 和德國監(jiān)管法 (OwiG) 第 9.2 段。

運營公司和負(fù)責(zé)人必須確保車輛高壓系統(tǒng)的工作只能由有資格的人員進(jìn)行。 所需的資格取決于與相應(yīng)工作相關(guān)的電氣危險程度。 在這方面，德國法定意外保險（行業(yè)協(xié)會），在這種情況下，作為規(guī)范機(jī)構(gòu)，在 DGUV-I 200-0052（以前 BGI / GUV-I 8686）公告中定以下內(nèi)容作為 對電氣系統(tǒng)和設(shè)備處理的一般事故預(yù)防條例 DGUV 第 1 條和特定事故預(yù)防條例 DGUV 第 3 條的補(bǔ)充。

審核編輯 黃昊宇