《电动汽车高压安全及防护》
课程标准
制定单位：_____________________________ 制定时间：2015年11月14日
目录
一、课程定位
二、课程学习目标
三、学习模块设计
四、考核方式
五、媒体资源
一、课程定位
《电动汽车高压安全及防护》是汽车检测与维修技术专业（新能源汽车方向）的一门专业核心课程，本课程内容是学生学习或从事电动汽车维修与检查工作的必备知识。通过本课程的学习，帮助学生从电的基础知识、高压电的危害、电动汽车安全操作及防护措施、维修电动汽车对工位及维修环境的要求、电动汽车维修专用工具的使用、触电急救方法六大方面学习新能源汽车的安全维修操作知识，使学生熟悉电动汽车安全操作及防护措施的基本要求，掌握电动汽车维修及检查工作的安全使用方法，并掌握触电后自救和他救的正确流程。
本课程是在工学交替的过程中，能使学生在实践动手能力培养过程中掌握知识，并运用知识去分析问题、解决问题，培养学生职业安全意识。
二、课程学习目标
通过《电动汽车高压安全及防护》的学习，使学生掌握以下专业能力、社会能力和方法能力。
1．专业能力
（1）熟知电的基础知识，能够分辨并说出直流电与交流电的区别，说出常见电器元件的特点和作用；
（2）了解电压等级划分，熟知电流对人体的影响，能够正确辨别触电事故的种类和触电的方式；
（3）了解电动汽车高压标准，熟知企业电力安全规程，能够正确使用高压防护工具、高压检测设备，严格准确地按照安全操作流程进行电动汽
车断电操作；
（4）熟知触电急救的处理流程，能够根据触电情况将触电者脱离电源；
（5）掌握心肺复苏的急救方法，能够对触电伤员进行急救处理；
（6）熟知车辆的高压系统注组成部分，看懂拓扑图并描述个高压部件在车辆上的安装位置、功能、结构，并对车辆的基本故障进行排查；
（7）熟知整车高压线束的分布，能够介绍各段高压线束的各个脚位的功能。
2．社会能力
（1）具有良好的职业素质和团队协作精神；
（2）具有安全、环保和社会责任意识；
（3）具有组织协调能力和执行计划能力；
（4）具有较强的沟通能力、分析问题和解决问题能力；
（5）具有较强的自我控制、自我管理的能力
3．方法能力
（1）能够自主制定工作计划；
（2）具备正确使用高压防护工具、高压检测设备，严格准确地按照安全操作流程进行电动汽车断电操作；
（3）能运用心肺复苏的急救方法，对触电伤员进行急救处理；
（4）能通过各种媒体查找资源，具备较强的信息检索能力；
（5）能进行自主学习，掌握新知识、新技能。
三、学习模块设计
1．学习模块设计思想
《电动汽车高压安全及防护》采用理实一体化的课程开发方法进行设计，整个学习领域由若干个学习模块组成。学习模块的设计要主要考虑以下因素：
（1）学习模块的设计符合基于工作过程的教学设计思想的要求。学习模块是在职业学校实训场地对真实工作过程的教学化加工，以完成具体的工作任务为目标。
（2）学习模块的前后排序符合学生认知规律，按照从简单到复杂，从单一到综合的排列方法进行排序。
（3）学习模块的设计以北汽EV150或EV200新能源汽车为主，其他车型为辅。
通过新能源汽车机电维修、新能源车辆性能检测、新能源汽车新技术培训、新能源汽车维修业务接待、新能源汽车销售各岗位的典型工作任务进行分析，结合学生的认知规律，共为《电动汽车高压安全及防护》学习领域设计了6个学习模块，如下表所示。
《电动汽车高压安全及防护》学习模块
2．学习模块描述
学习模块的描述包括：学习模块的名称、学时、学习目标及学习内容、
分析研究电动汽车高压互锁 相对于传统汽车而言，电动汽车的一个重要特点就是车内装有能保证足够动力性能的高压系统，包括了充电系统、配电箱、储能系统（动力电池）、动力系统（即驱动电机）等高压部件，如图1所示。由此而存在的高压电伤害隐患完全有别于传统汽车，其高达300 V以上的电压以及可能达到数十、甚至数百安培的电流随时考验着车载高压用电器的使用安全。因此，随着电动汽车行业的不断向前发展，对电动汽车电安全的研究刻不容缓。电动汽车高压电安全措施有以下几点。 1）在用户正常操作时，通过绝缘防护、等电势（搭铁电阻）、外壳IP防护、泄漏电流等措施提供电气防护。
2）环境条件和可能发生的意外事件都可能使得这种保护的强度降低。因此，高压系统配置了绝缘监测功能，一般采用漏电传感器对高压系统进行绝缘监控。 3）在车辆维修保养时，采用紧急维修开关进行安全防护。 4）在异常使用时（例如碰撞、非正常操作断开高压连接器等），采用高压互锁、高压泄放（主动放电、被动放电）保障使用安全。 5）在电路设计时，应能满足电气间隙、爬电距离等要求，并具备各类过压、过流、短路防护功能。 以上为电动汽车高压电安全设计的保护措施，本文主要对高压互锁进行介绍。 1高压互锁的定义 在ISO国际标准《ISO 6469-3: 2001电动汽车安全技术规范第3部分：人员电气伤害防护》中，规定车上的高压部件应具有高压互锁装置，但并没有详细地定义高压互锁系统。高压互锁，也指危险电压互锁回路（HVIL Hazardous Voltage InterlockLoop）：通过使用电气小信号，来检查整个高压产品、导线、连接器及护盖的电气完整性（连续性），识别回路异
安全防护措施 学习目标 1.能够理解我国电力安全法规的相关规定； 2.能够了解电动汽车高压标准； 3.能够正确使用并保养高压防护工具； 4.能够熟练使用高压检测设备 5.能够严格准确地按照安全操作流程进行电动汽车断电操作； 6.能够熟知企业电力安全规程； 7.能够理解维修设备以及车辆自身的高压防护措施及其原理。 重点 1.能够正确使用高压安全工具； 2.能够严格准确地按照安全操作流程进行电动汽车断电操作； 3.能够熟练使用高压检测设备； 难点 1.能够严格准确地按照安全操作流程进行电动汽车断电操作； 2.能够熟练使用高压检测设备； 3.能够理解车辆自身的高压安全防护措施及其原理。 理论知识 一、电力法律法规 （一）我国法的形式 当代中国成文法形式包括：宪法、法律、行政法规、地方性法规、自治法规、行政规章、特别行政区法、国际条约。其中宪法、法律、行政法规在中国法的形式体系中分别居于核心地位和极为重要的地位。
1.宪法 宪法在法的形式体系中居于最高的、核心的地位，是一级大法或根本大法。从实质特征看：只有最高国家权力机关——全国人民代表大会才能行使制定和修改宪法的权力，其为各种法律的立法根据或基础。 2.法律 法律是由全国人大及其常委会依法制定、修改的，规定和调整国家、社会和公民生活中某一方面带根本性的社会关系或基本问题。 3.行政法规 行政法规是由最高行政机关——国务院依法制定、修改的，是有关行政管理和管理行政事项的规范性文件的总称。行政法规在中国法的形式体系中具有承上启下的桥梁作用。它所处的地位低于宪法、法律，而高于地方性法规。 4.地方性法规 地方性法规是由特定机关依法制定和修改，效力不超出本行政区域范围，作为地方司法依据之一，是在法的形式体系中具有基础作用的规范性文件的总称。地方性法规低于宪法、法律、行政法规，但又具有不可或缺作用的基础性法的形式。 5.自治法规 自治法规是民族自治地方的权力机关所制定的自治条例和单行条例的总称。自治条例是民族自治地方根据自治权制定的综合性法律文件；单行条例则是根据自治权制定的调整某一方面事项的规范性文件。 6.行政规章 行政规章是有关行政机关依法制定的，事关行政管理的规范性文件的总称，分为部门规章和政府规章两种。部门规章是国务院所属部委根据法律和国务院行政法规、决定、命令，在本部门的权限内，所发布的各种行政性的规范性法律文件，亦称部委规章。 （二）中华人民共和国安全生产法 ?颁布时间：2002-6-29发文单位：全国人民代表大会常务委员会 ?第三条安全生产管理，坚持安全第一、预防为主的方针。 ?第五条生产经营单位的主要负责人对本单位的安全生产工作全面负责。 ?第十条生产经营单位必须执行依法制定的保障安全生产的国家标准或者行业标准。 ?第十八条生产经营单位应当具备的安全生产条件所必需的资金投入 ?第二十一条生产经营单位应当对从业人员进行安全生产教育和培训，保证从业人员熟悉有关的安全生产规章制度和安全操作规程，掌握本岗位的安全操作技能。 ?第二十三条生产经营单位的特种作业人员必须按照国家有关规定经专门的安全作业培训，取得特种作业操作资格证书，方可上岗作业。 ?第三十七条生产经营单位必须为从业人员提供符合国家标准或者行业标准的劳动防护用品，并监督、教育从业人员按照使用规则佩戴、使用。 ?第四十三条生产经营单位必须依法参加工伤社会保险，为从业人员缴纳保险费。
纯电动汽车安全系统设计 汽车的安全系统设计是汽车设计的一个关键部分，影响到整个汽车的安全性能。文章对纯电动车的汽车安全系统的设计方法进行分析和探讨，旨在为汽车的安全系统设计提供一定的理论支持。 标签：电动汽车；汽车设计；安全系统 引言 随着国民生活水平的不断提高，汽车在人们生活中的普及程度越来越高，传统的内燃机汽车带来的环境污染及能源问题越来越突出，但是人们对汽车的需求越来越大，因此在汽车开发过程中开始不断更新技术，纯电动汽车是未来汽车发展的重要方向，电动汽车的环保性能以及能源替代性较好，纯电动汽车成为汽车研究的主要趋势。在纯电动汽车的研究过程中，汽车的安全系统是一个十分重要的方面，电动汽车在使用的过程中面临的安全隐患也比较多，比如车辆在充电及行驶过程中出现碰撞、翻车等事故，很可能使得汽车的线路出现短路、漏电、燃烧等各种安全问题，从而对人们的生命财产安全带来威胁。因此在电动汽车的研究过程中，应该要积极加强对汽车的安全系统的研究和开发，使得汽车的安全性能更高。 1 纯电动汽車的安全隐患 纯电动汽车在能源性以及环境危害性上相对于内燃机汽车而言要好一些，但是其运行过程中的安全隐患也比较大。其主要的安全隐患有几个方面。 第一，动力系统高压短。当电动汽车的动力系统内部的高压线路出现短路的时候，就很有可能会导致电池出现瞬间电流增大的现象，这个时候的动力电池以及高压线束的温度会升高，很有可能会造成电池以及高压线束的燃烧，严重的时候还可能会导致电池爆炸。短路的时候还可能出现漏电，这也会对人们的生命带来威胁。 第二，发生碰撞或翻车。当汽车在运行的时候不幸出现了碰撞以及翻车问题，则很有可能会导致高压短路，这个时候动力系统会产生很大的热量，而且存在燃烧以及爆炸的危险，而且还可能会导致各种零件的脱落，对乘员造成触电伤害。发生碰撞以及翻车情况时候，从机械物理的角度来讲，也会对乘员产生伤害。 第三，涉水或遭遇暴雨。当电动汽车在运行或者静止的过程中遇到暴雨、涉水等问题的时候，水汽对汽车会产生侵蚀，因此会使得高压的正极与负极之间出现绝缘电阻变小甚至短路的情况，最终可能会导致电池出现燃烧、漏液等情况，严重的时候还会出现爆炸问题。 第四，充电时车辆的无意识移动。纯电动汽车的动力来源是电能，需要充电
本规范规定了电动汽车系列高压连接器（以下简称连接器）的技术要求、质量保证规定、试验方法。 本规范适用于GB/T 18384.3－2015规定的B级电压电路的电动汽车高压连接器。 2.引用文件： 下列文件中的有关条款通过引用而成为本规范的条款。凡注日期或版次的引用文件，其后的任何修改单（不包括勘误的内容）或修订版本都不适用于本规范，但提倡使用本规范的各方探讨使用其最新版本的可能性。凡不注日期或版次的引用文件，其最新版本适用于本规范。 GB/T 18384.3-2015 电动汽车安全要求第3部分：人员触电防护 GB/T 5095.2-1997 电子设备用机电元件基本试验规程及测量方法第二部分：一般检查、电连续性和接触电阻测试、绝缘试验和电压应力试验 GB/T 5095.3-1997电子设备用机电元件基本试验规程及测量方法第3部分：载容流量实验 GB/T 5095.5-1997 电子设备用机电元件基本试验规程及测量方法第5部分：机械负荷和寿命试验 GB/T 5095.6-1997 电子设备用机电元件基本试验规程及测量方法第6部分：气候试验和锡焊试验 GB/T 5095.8-1997 电子设备用机电元件基本试验规程及测量方法第8部分：连接器、接触件及引出端的机械试验 GB/T 28046.3-2011道路车辆电气及电子设备的环境条件和试验第3部分_机械负荷标准 GB/T 28046.4-2011道路车辆电气及电子设备的环境条件和试验第4部分_气候负荷标准 GB/T 28046.5-2013道路车辆电气及电子设备的环境条件和试验第5部分_化学负荷标准 GB/T 4208-2008 外壳防护等级(IP代码) GB/T 2423.2-2008 电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验B：高温 GB/T 2423.5-1995 电工电子产品环境试验第二部分：试验方法试验Ea和导则:冲击 GB/T 2423.17-2008 电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验Ka：盐雾 GB/T 2048-2008 塑料燃烧性能的测定水平法和垂直法 QC/T 413-2002 汽车电子设备基本技术条件 QC/T 417.1-2001 车用电线束插接器 QC/T 29106-2014汽车电线束技术条件 GB/T 2828 计数抽样检验程序 SAE J2223-2-2011 Connections for On-Board Road V ehicle Electrical Wiring Harnesses—Part 2: Tests and General Performance Requirements SAE_J1742-2005 Connections_for_High_V oltage_On-Board_Road_Vehicle_Electrical_Wiring_Harnesses SAE USCAR-2-2013 Performance Specification For Automotive Electrical Connector Systems LV215-1-2009 Electrical/ Electronic Requirements of HV Connectors
纯电动汽车高压电气系统安全设计 纯电动汽车高压电气系统安全设计 一、纯电动汽车电气系统安全分析 纯电动轿车电气系统主要包括低压电气系统、高压电气系统及 CAN 通讯信息网络系统。 1、低压电气系统采用 12 V 供电系统，除了为灯光照明系统、娱乐系统及雨刷器等常规低压用电器供电外，还为整车控制器、电池管理系统、电机控制器、DC/DC 转换器及电动空调等高压附件设备控制回路供电； 2、高压电气系统主要包括动力电池组、电驱动系统、DC/DC 电压转换器、电动空调、电暖风、车载充电系统、非车载充电系统及高压电安全管理系统等； 3、CAN 总线网络系统用来实现整车控制器和电机控制器、以及电池管理系统、高压电安全管理系统、电动空调、车载充电机和非车载充电设备等控制单元之间的相互通信。 图a 高压配电盒 纯电动汽车电压和电流等级都比较高，动力电压一般都在 300～400 V（直流），电流瞬间能够达到几百安。人体能承受的安全电压值的大小取决于人体允许通过的电流和人体的电阻。有关研究表明，人体电阻一般在 1 000～3 000 Ω。人体皮肤电阻与皮肤状态有关，在干燥、洁净及无破损的情况下，可高达几十千欧，而潮湿的皮肤，特别是受到操作的情况下，其电阻可能降到 1 000 Ω 以下。由于我国安全电压多采用 36 V，大体相当于人体允许电流 30 mA、人体电阻 1 200 Ω的情况。所以要求人体可接触的电动汽车任意 2 处带电部位的电压都要小于 36 V。根据国际电工标准的要求，人体没有任何感觉的电流安全阈值是 2 mA，这就要求人体直接接触电气系统任何一处的时候，流经人体的电流应该小于2 mA 才认为整车绝缘合格。 因此，在纯电动汽车的开发过程中，应特别考虑电气系统绝缘问题，严格按照电动汽车相关国标标准要求设计，确保绝缘电阻能够满足人身安全需求，保证绝缘电阻值大于 100 Ω/V。 二、电动汽车高压电气系统安全设计概述 相对于传统汽车而言，纯电动汽车采用了大容量、高电压的动力电池及高压电机和电驱动控制系统，并采用了大量的高压附件设备，如：电动空调、PTC 电加热器及 DC/DC 转换器等。由此而隐藏的高压安全隐患问题和造成的高压电伤害问题完全有别于传统燃油汽车。 根据纯电动汽车的特殊结构及电路的复杂性，并考虑纯电动汽车高压电安全问题，必须对高压电系统进行安全、合理的规划设计和必要的监控，这是电动汽车安全运行的必要保证。
纯电动汽车高压原理设计---副本
纯电动汽车高压原理设计 一、电动汽车概述 1.1 电动汽车定义及组成 电动汽车（EV，electric vehicle）是指以车载电源为动力，由电动机驱动车轮行驶，符合道路交通、安全法规各项要求的车辆。 电动汽车区别于内燃机汽车的最大不同点是动力系统由电力驱动系统组成，电力驱动系统是电动汽车的核心，由驱动电机及其控制器、动力电源、高压配电系统和电力附件组成，电动汽车的其他装置则基本与内燃机汽车相似。 目前，电动汽车上使用的驱动电机广泛采用为永磁无刷或异步交流电机，随着电机和电机控制技术的发展，开关磁阻电机和轮毂电机等势必成为将来电动汽车驱动电机应用的方向。 目前，电动汽车上应用最广泛的动力电源是锂离子动力电池，但随着新型储能装置的发展和技术革新，类似燃料电池、金属电池、超级电池、超级电容等储能装置也将会改变电动汽车应用的进程。 1.2 电动汽车的分类 电动汽车的种类：纯电动汽车(BEV，battery electric vehicle )、混合动力汽车(HEV，Hybrid-electric vehicle)、燃料电池汽车(FCEV，Fuel cell electric vehicle)。 纯电动汽车，驱动电机的能源完全来自于车载电力储能装置——动力电池。 混合动力汽车，驱动电机的能源来自于传统或新型燃和电力储能装置。 串联式混合动力汽车（SHEV）：车辆的驱动力只来源于电动机。 并联式混合动力汽车（PHEV）：车辆的驱动力由电动机及发动机同时或单独供给。 混联式混合动力汽车（CHEV）：同时具有串联式、并联式驱动方式。 燃料电池汽车：以燃料电池作为动力电源的汽车。燃料电池的化学反应过程不会产生有害产物，因此燃料电池车辆是完全无污染的汽车。 1.3 电动汽车的历史
国家标准《电动汽车高压系统电压等级技术规范》编制说明 （征求意见稿） 一、任务来源 根据国家“863” 计划《电动汽车整车及零部件技术标准研究》(2011AA11A277)要求，其子项目《电动汽车高压系统电压等级技术规范》，由东风集团股份有限公司技术中心负责起草，计划于2013年12月完成。 二、标准编制的意义和适用范围 标准编制的目的在于促进中国电动汽车行业电动附件等零部件企业的产品平台化发展，减少产品种类，提高产品销售数量，降低产品成本，推进电动汽车产业发展。 该标准适用于混合动力汽车、插电式混合动力汽车和纯电动汽车。对于电压等级小于144V与大于600V电动汽车高压系统，不在本标准规定范围之内。该标准为推荐性标准，不排斥整车企业开发定制的不符合该标准所规定的电压等级的电动汽车产品。该标准为推荐性标准，不排斥整车企业由于技术进步、整车布置空间等问题，导致整车电压等级略微偏离该电压等级。 三、工作过程简述 2011年9月，接到对《电动汽车高压系统电压等级技术规范》制定的任务后，东风汽车公司首先成立了标准制定工作组,确定了制定原则和方法，制定了工作计划，以确保标准制定质量和进度。 1.广泛征集意见和建议
为了解掌握国内主机及零部件厂在研和已上市电动汽车及零部件产品高压系统电压等级信息，使制定的标准充分、合理、适宜，2011年9月，东风汽车公司起草了“电动汽车高压用电系统及零部件电压等级技术规范调查问卷”，对上汽、奇瑞、一汽、长安、广汽、北汽、国轩、万向等59个单位进行了问卷调查，收到问卷20份。 2.对返还的20份问卷进行了统计分析，以确定国内电动汽车高压系统及零部件电压等级分布情况，为电压等级标准制定提供数据支持。 3.对关键高压零部件电压等级确定因素如下：对于动力电池系统我们考虑现有电芯模块成组及电池系统的方便性通用性互换性与电压等级之间的关系；对于高压配电系统、电机及其控制器系统、DC/DC 转换器、电动空调、PTC加热器等高压零部件，我们分析和考虑了其关键零部件效率、电压、成本、整车搭载之间的关系，最后提出了其电压等级。 4.收集查阅国内电动汽车高压系统电压等级相关标准、文件，以确保修订后的标准与相关标准、文件的相容性。 5.2012年8月，我们走访了奇瑞、上汽、英飞凌公司，进行企业和零部件厂家调研，讨论标准主体思想，听取企业意见和建议，丰富并修改了标准和编制说明的内容。 6.2012年8月-2012年9月提出行业标准草案（第一稿），并通过标准研究工作组秘书处发往各有关单位征求意见，再次收集了同时在网上广泛征求意见部分意见和建议。共收集到9个单位共21条意
《电动汽车高压安全及防护》 课程标准 制定单位：_____________________________ 制定时间：2015年11月14日
目录 一、课程定位 二、课程学习目标 三、学习模块设计 四、考核方式 五、媒体资源
一、课程定位 《电动汽车高压安全及防护》是汽车检测与维修技术专业（新能源汽车方向）的一门专业核心课程，本课程容是学生学习或从事电动汽车维修与检查工作的必备知识。通过本课程的学习，帮助学生从电的基础知识、高压电的危害、电动汽车安全操作及防护措施、维修电动汽车对工位及维修环境的要求、电动汽车维修专用工具的使用、触电急救方法六大方面学习新能源汽车的安全维修操作知识，使学生熟悉电动汽车安全操作及防护措施的基本要求，掌握电动汽车维修及检查工作的安全使用方法，并掌握触电后自救和他救的正确流程。 本课程是在工学交替的过程中，能使学生在实践动手能力培养过程中掌握知识，并运用知识去分析问题、解决问题，培养学生职业安全意识。 二、课程学习目标 通过《电动汽车高压安全及防护》的学习，使学生掌握以下专业能力、社会能力和方法能力。 1．专业能力 （1）熟知电的基础知识，能够分辨并说出直流电与交流电的区别，说出常见电器元件的特点和作用； （2）了解电压等级划分，熟知电流对人体的影响，能够正确辨别触电事故的种类和触电的方式； （3）了解电动汽车高压标准，熟知企业电力安全规程，能够正确使用高压防护工具、高压检测设备，严格准确地按照安全操作流程进行电动汽
车断电操作； （4）熟知触电急救的处理流程，能够根据触电情况将触电者脱离电源； （5）掌握心肺复的急救方法，能够对触电伤员进行急救处理； （6）熟知车辆的高压系统注组成部分，看懂拓扑图并描述个高压部件在车辆上的安装位置、功能、结构，并对车辆的基本故障进行排查； （7）熟知整车高压线束的分布，能够介绍各段高压线束的各个脚位的功能。 2．社会能力 （1）具有良好的职业素质和团队协作精神； （2）具有安全、环保和社会责任意识； （3）具有组织协调能力和执行计划能力； （4）具有较强的沟通能力、分析问题和解决问题能力； （5）具有较强的自我控制、自我管理的能力 3．方法能力 （1）能够自主制定工作计划； （2）具备正确使用高压防护工具、高压检测设备，严格准确地按照安全操作流程进行电动汽车断电操作； （3）能运用心肺复的急救方法，对触电伤员进行急救处理； （4）能通过各种媒体查找资源，具备较强的信息检索能力； （5）能进行自主学习，掌握新知识、新技能。 三、学习模块设计 1．学习模块设计思想
纯电动汽车高压电气系统安全设计摘要：在电动汽车研发安全设计中，纯电动汽车安全设计除与传统燃油车一样考虑乘员的主动安全与被动安全外，还需重点考虑动力电池系统和高压系统安全。为解决纯电动汽车高压电系统的安全问题，文章对高压部件和高压线束防护与标识、预充电回路保护、高压设备过载/短路保护、绝缘电阻检测、动力电池电流电压检测、高压接触器触点状态检测、高压互锁电路检测、充电互锁检测、高压系统余电放电保护以及碰撞安全等高压系统潜在的安全问题提出了相应的解决方案，形成一整套完整的电动汽车高压电气系统的安全设计方案。该方案能确保电动汽车高压系统安全可靠地运行。关键词：纯电动汽车；高压电气系统；高压触点；绝缘电阻；高压互锁；碰撞安全。 现代电动汽车一般分为纯电动汽车、混合动力汽车、燃料电池电动汽车、外接式可充电混合动力汽车及增程式电动汽车。纯电动汽车是指完全由蓄电池提供电力驱动的电动汽车，工作电压高达几百伏，远远高于安全电压。且高压系统工作时放电电流有可能达到数十安，甚至高达上百安[1]。当高压电路发生绝缘、短路及漏电等情况时，会直接对驾乘人员的人身生命财产安全造成危害。 因此，在设计高压系统和对高压系统关键部件进行选型时，不仅要满足整车驱动的要求，还必须确保驾乘人员和汽车运行环境安全。因此，纯电动汽车整车的电气系统安全性已成为评价纯电动汽车安全性的一项重要指标。文章简述了某公司纯电动轿车高压电气系统的安全设计与控制策略。 1纯电动汽车电气系统安全分析 纯电动轿车电气系统主要包括低压电气系统、高压电气系统及CAN通讯信息网络系统。低压电气系统采用12V供电系统，除了为灯光照明系统、娱乐系统及雨刷器等常规低压用电器供电外，还为整车控制器、电池管理系统、电机控制器、DC/DC转换器及电动空调等高压附件设备控制回路供电； 高压电气系统主要包括动力电池组、电驱动系统、DC/DC电压转换器、电动空调、电暖风、车载充电系统、非车载充电系统及高压电安全管理系统等； CAN总线网络系统用来实现整车控制器和电机控制器、以及电池管理系统、高压电安全管理系统、电动空调、车载充电机和非车载充电设备等控制单元之间的相互通信。 纯电动汽车电压和电流等级都比较高，动力电压一般都在300～400V（直流），电流瞬间能够达到几百安。人体能承受的安全电压值的大小取决于人体允许通过的电流和人体的电
纯电动汽车高压原理设计 一、电动汽车概述 1.1 电动汽车定义及组成 电动汽车（EV，electric vehicle）是指以车载电源为动力，由电动机驱动车轮行驶，符合道路交通、安全法规各项要求的车辆。 电动汽车区别于内燃机汽车的最大不同点是动力系统由电力驱动系统组成，电力驱动系统是电动汽车的核心，由驱动电机及其控制器、动力电源、高压配电系统和电力附件组成，电动汽车的其他装置则基本与内燃机汽车相似。 目前，电动汽车上使用的驱动电机广泛采用为永磁无刷或异步交流电机，随着电机和电机控制技术的发展，开关磁阻电机和轮毂电机等势必成为将来电动汽车驱动电机应用的方向。 目前，电动汽车上应用最广泛的动力电源是锂离子动力电池，但随着新型储能装置的发展和技术革新，类似燃料电池、金属电池、超级电池、超级电容等储能装置也将会改变电动汽车应用的进程。 1.2 电动汽车的分类 电动汽车的种类：纯电动汽车(BEV，battery electric vehicle )、混合动力汽车(HEV，Hybrid-electric vehicle)、燃料电池汽车(FCEV，Fuel cell electric vehicle)。 纯电动汽车，驱动电机的能源完全来自于车载电力储能装置——动力电池。 混合动力汽车，驱动电机的能源来自于传统或新型燃和电力储能装置。 串联式混合动力汽车（SHEV）：车辆的驱动力只来源于电动机。 并联式混合动力汽车（PHEV）：车辆的驱动力由电动机及发动机同时或单独供给。 混联式混合动力汽车（CHEV）：同时具有串联式、并联式驱动方式。 燃料电池汽车：以燃料电池作为动力电源的汽车。燃料电池的化学反应过程不会产生有害产物，因此燃料电池车辆是完全无污染的汽车。 1.3 电动汽车的历史 早在1873年，由英国人罗伯特·戴维森用一次电池作动力发明了可供实用的
收稿日期：2012－04－13纯电动汽车安全系统设计 沈延张剑锋冷宏祥（上海汽车集团股份有限公司技术中心，上海201804） 【摘要】详细分析纯电动汽车可能存在的安全隐患，设计的纯电动汽车的安全系统包含4大部分：维修安全、碰撞安全、电气安全和功能安全，同时还对每一部分进行详细分析和设计。通过这套安全系统可保证纯电动车在多种异常工况以及充电情况下车辆和相关人员的安全。 【Abstract】The potential safety failure modes of electric vehicle are analyzed．The safety sys-tem consists of four parts：maintenance safety，crash safety，electrical safety and function safety．Meanwhile，each part of safety system is clearly analyzed and elaborated．With the help of this safety system，the safety of human and vehicle can be ensured under failure dangerous scenarios and charging conditions． 【关键词】纯电动汽车安全系统碰撞 doi：10.3969/j.issn．1007-4554．2012．06．02 0引言 随着国民生活水平的不断提高，汽车已经日渐成为人们的生活必需品；随着传统内燃机汽车带来的环境污染及能源短缺问题越来越突出，电动汽车以其良好的环保特性和能源替代特性而备受关注。如何开发出安全、经济且满足用户需求的电动汽车已成为各国政府和汽车行业研究的新课题。 汽车安全作为现代汽车技术研究的3个重点方向之一，在全世界范围内受到广泛关注。相比于传统内燃机汽车，由于动力系统的特殊性，电动汽车的安全系统设计更为复杂；如果车辆在充电及行驶过程中出现碰撞、翻车等事故，可能造成动力系统的短路、漏电、燃烧、爆炸等，由此对乘员造成电伤害、化学伤害、燃烧伤害等。因此在电动汽车的研究开发过程中，对电动汽车的安全设计进行系统的研究具有重要意义。 目前世界各地的汽车企业和研究组织对电动汽车安全的研究主要集中在电池等零部件领域，关于纯电动汽车安全系统设计的研究还处于起步阶段。本文将从系统设计角度出发，针对纯电动汽车动力系统的技术特点，设计出一套适用于使用锂电池的电动汽车特有的安全系统，保证车辆在充电和行驶过程中人员的安全。 1电动汽车的危险工况及潜在安全隐患 相比于传统内燃机汽车，在危险工况下或车辆发生故障时，电动汽车发生危险的不同点在于可能存在的高压电安全隐患，因此本文主要讨论的是高压电系统的安全设计。 1．1动力系统高压短路 当电动汽车动力系统的高压线短路时，将会 · 7 · 上海汽车2012.06
2016年我公司将大批量生产新能源车，预计年产量3000台，为了更好的降低采购成本，提高产品质量，增强市场竞争力，实现企业更好更快的发展，本着公开、公平、公正的原则，我司决定对新能源车用的高压配电箱进行公开招标。 一、招标项目: 1.高压配电箱 二、技术要求： 一、技术标准： 1. 符合QC/T413-2002 《汽车电气设备基本技术条件》中各项规定； 2. 符合GB 2893-2001 《安全色》的相关规定 3. 符合GB 2894-1996 《安全标志》的相关规定 4. 符合GB 4208-2008 《外壳防护等级（IP代码）》的相关规定 5. 符合GB/T 2423.1 《电工电子产品环境试验第二部分：试验方法试验A：低温（GB/T2423.1-2008)》； 6. 高压电器设备耐电压性能必须符合CJ/T5008 <无轨电车试验方法>中耐电压试验的要求和规定； 7. 符合GB/T 18384.3 2015 《电动汽车安全要求第3部分：人员触电防护》中各项规定； 8. 符合GB/T 18384.2-2015 《电动汽车安全要求第2 部分：功能安全和故障防护》中各项规定； 9. 符合GB/T 2423.2 《电工电子产品环境试验第二部分：试验方法试验B：高温（GB/T2423.2-2008)》中各项规定； 10. 符合GB/T 2423.17 《电工电子产品环境试验第二部分：试验方法试验Ka：盐雾（GB/T2423.17-2008)》中各项规定； 11. 符合GB/T 1303.1-1998 《环氧玻璃布层压板》 二、技术参数： 2.1见附录 三、整机主要技术参数 3.1 防护等级：IP65 3.1.1符合GB4208-2008中IP65要求 3.2 工作温度范围：－40℃～＋85℃ 3.2.1 低温按GB/T2423.1相关要求进行，试验温度-40℃，持续时间不低于2小时，试验过程中，
M电动汽车 高压控制系统设计规范书 编制： 审核： 批准：
编制说明: 1.本文件适用于ME纯电动汽车。 2.本文件定义了纯电动汽车高压控制系统设计规范。 3.本文件一经发布即时生效,在更新版本文件发布之前持续有效。 4.本文件由新能源产品部发布,如有问题请即时反馈。
M纯电动汽车高压控制系统设计规范书 一、编写目的 指导开发人员设计开发高压控制系统,规范电动汽车高压控制系统开发的基本原则与要求。 二、适用范围 适用于ME纯电动汽车高压控制系统设计开发 三、设计规范内容 1,设计原则规范 ①需求驱动原则。即围绕总体需求及各阶段的需 ②安全优先原则。即保证安全性前提下,设计系统结构,防止触电、 漏电、高压短路等原则。 ③可靠性优先原则。即设计是否成功要以能否确保可靠性为标准。 ④器件抗震原则。必须在系统设计选器件时,保证器件抗震,符合车 辆要求。 ⑤屏蔽原则。必须保证高压控系统工作时不干扰车辆其它系统。 2.开发流程规 开发过程应包含需求分析、系统设计、开发及过程控制、系统联调、文档归档及验收申请等环节。具体地,又划分为： 项目立项流程 接受任务后，根据与项目经理交流中领会公司的任务意图并结合市场调研和现有知识水平,完成需求分析,可行性分析:完成
系统设计;完成任务分解,提交项目开发策划书,供領导审决。 项目实施管理流程 建立项目开发团队； 产生各阶段文档； 评审各阶段文档及任务实施结果； 系统开发流程 根据系统设计任务书(含方案书)进行任务理解、分解,生成各单元控制模块任务书； 实施设计书； 生成各阶段文档； 评审文档及开发结果； 系统测试工作流程 测试工作分解在开发各阶段； 建立各单元控制模块任务测试用例； 根据测试用例实施阶段测试和系统测试； 3,文档规范 项目开发策划书接受任务后,根据与客户或领导交流中领会的任务意图并结合市场调研和现有知识水平,完成需求分析、可行性分析提出任务分解结果和工作内容;提出资源(人力、财力、时间)需求； 4.高压控制系统设计 系统分层设计结构
电动汽车高压电气系统的组成 2013-03-14 根据不同的电动汽车动力系统构型，高压电气系统具有不同的电气部件。一般，电动汽车高压电气的最大系统是采用燃料电池组或内燃机／发电机组和动力电池组构成的双电源结构。燃料电池组或内燃机／发电机组是车辆运行的主要动力源，动力电池组是辅助动力源。如图8-2所示，当采用燃料电池组为主要动力源时，动力电池组在车辆启动过程中通过启动控制单元为燃料电池的启动提供能量。在车辆加速过程中，当燃料电池输出功率不足时，动力电池组放电以补充车辆加速所需能量。当车辆减速和制动时，动力电池组吸收制动能量，这种结构降低了整车运行对燃料电池峰值功率和动态特性的要求，有利于提高整车电气系统的可靠性。由于燃料电池组和动力电池组具有不同的输出电压范围和电源外特性，难以直接并联使用，因此，在燃料电池组的输出端串接一个升压式DC／DC变换器，对燃料电池的输出电压进行升压变换及稳压调节，DC／DC变换器的输出电压和动力电池组的工作电压相匹配，该电压称为高压电气系统的母线电压。母线电压通过各种电源变换器向驱动机构、动力转向机构和气压制动机构中的电机等大功率电气设备提供电能，实现车辆的行驶、转向和制动等功能。
图8-3是燃料电池电动汽车高压电气系统的物理部件组成和连接。从图中可以看出，燃料电池组通过升压DC／DC变换器输出的直流高压母线和动力电池的输出端并联，直流母线在高压配电中心形成直流正极母线和负极母线的汇流排，分别通过高压接触器K11～K22和熔断器F11～F27控制不同的电气部件。在燃料电池电动汽车中，转向系统中的液压油泵和制动系统中的空气压缩机分别由相应的电机驱动，因此，高压直流母线不仅要通过K21 和F21为驱动电机系统提供电能，还要分别通过K22和F25、K21和F21为转向系统电机和制动系统电机提供电能。
项目1纯电动汽车高压安全操作与维护保养学习目标 1.能结合教材，说帝豪EV450汽车的性能，认识整车构造，学会基础操作。 2.能查阅维修手册，小组合作，对纯电动汽车进行高压安全操作。 3.能按规范流程执行新车PDI检查作业。 4.能够按照维修手册标准执行1万公里保养。 资源准备 纯电动汽车检修一体化学习站，并准备如下实训设备、仪器设备、工量具等： 1.设备：纯电动汽车一辆（帝豪EV450） 2.工量具及仪器设备：绝缘工具、绝缘手套、万用表、检测仪等。 3.辅助工具：二氧化碳灭火器、碎布、手电筒。 4.其他材料：维修手册、教材、教学软件、教学微课等。 学习过程 当你完成了所有的工作后请教师检查你的工作效果并在本工作单上签字，这样你就可以对整个过程的进度更加明了。 ·使用维修手册或其它维修资料·执行操作或任务 ·写下你对问题的答案·教师检查签名 ·独立完成试题·技术或操作点 ·任务完成后自评·注意事项提示
任务1 纯电动汽车的总体构造 接受工作任务 某职校新能源汽车专业就读的小虎，其邻居入手了一辆新能源电动汽车吉利帝豪EV450，想让小虎给他介绍下这车的基本结构，跟传统燃油车的区别等问题，小虎该怎么介绍给他呢？收集信息 1.新能源车是指的采用作为动力来源，综合车辆的动力控制和 驱动方面的先进技术，形成的、具有新技术、新结构的汽车。 2.汽车常规燃料有、，新型燃料 有。 3.现在市场上量产的新能源车有以下三种：
4. 纯电动汽车中市场占有率较高的有以下几大品牌（请连线）： 5.纯电动汽车和传统汽车的驱动对比： 6.请查阅帝豪EV450车辆铭牌，填写重要信息： 电机功率： 动力电池电压： 动力电池容量： 7.请识别慢、快充电口的位置 比亚迪 北汽新能源
电动汽车高压原理设计 摘要：随着电动汽车行业的蓬勃发展，电动汽车高压部分的重要性越来越受到人们的重视。近些年来，电动汽车动力电池组、高压配电盒起火自燃的事故屡见不鲜，引起了政府企业的高度关注。本文先对电动汽车的进行概念性阐述，再对高压原理进行分析，结合高压部分的安全策略，进行电动汽车高压原理的设计。 一、电动汽车的概述 1.1电动汽车的定义与组成 电动汽车（EV : electric vehicle）是指以动力电池组为动力，由电机驱动车辆行驶，符合国家道路安全法的车辆。 电动汽车与传统汽车最大的区别在于动力系统由电力系统组成，电力驱动系统是电动汽车的核心，由驱动电机及其控制器、动力电源、高压配电盒、电力附件组成。其他部件：转向系统、减震系统、悬挂系统等则与传动车相似。 目前，电动汽车多采用永磁同步电机或交流异步电机作为驱动电机。随着电机电控技术的发展，开关磁阻电机、轮边驱动技术也得到较快的发展。 现阶段，电动汽车多采用锂电池作为动力电池。随着新型储能技术的发展，燃料电池、超级电容等技术必将占有一席之地。 1.2电动汽车的分类 电动汽车的主要分类有：纯电动汽车（BEV : battery electric vehicle）、混合动力汽车（HEV : Hybrid electric vehicle）、燃料电池汽车（FCEV : fuel cell electric vehicle）。 纯电动汽车：驱动电机的能源完全来自于车载电源存储装置——动力电池。 混合动力汽车：驱动电机的能源来自常规动力燃油或者动力电池。 燃料电池汽车：以燃料电池作为动力源的汽车，燃料电池的化学反应中不会产生有害物，因此燃料电池汽车完全是无污染的汽车。 目前，受限于国内技术水平，国产电动汽车主要以纯电动汽车为主，车型多为6米以上乘用车或大巴车。混合动力汽车与燃料电池汽车在国外发展较为迅速，但是生产规模及产量普遍较小。在未来一段时间内，纯电动汽车将会是国内生产商的主要产能对象。 1.3电动汽车的历史 早在1873年，英国人罗比特.戴维森就利用一次性电池作为动力源制造出可供实用的电动汽车。19世纪末到20世纪初，这段时间是电动汽车发展的黄金时期。电动汽车以低转速高扭矩、操作简单方便、噪声小等诸多优点广受欢迎。但是，随着内燃机技术的快速发展，燃油车以续航时间长、速度快、成本低等有点逐渐占领市场。直到1973年中东石油危机，电动汽车的身影才再次出现在大众的视野里，GM EV1、RAV4 EV等电动车相继问世。时至今日，污染问题日益严重，节能减排是大势所趋，电动车的开发与普及或许是解决眼下问题的有效途径。 二、电动汽车高压原理设计 纯电动汽车高压部分主要由驱动电机及其控制器、动力电源、高压配电盒、电力附件组成，如图2-1所示。
课题 名称 新能源汽车电路基础元件识别 授课 形式 理论+实操课时4+2 教学目标能力目标： 1.能够识别新能源汽车低压电路基础元件。 2.能够识别新能源汽车高压电路基础元件。 知识目标： 1.能够描述新能源汽车低压电路基础元件的位置、功用和类型。 2.能够描述新能源汽车高压电路基础元件的位置、功用和类型。素质目标： 1.具有良好的思想品德修养和科学的创新精神； 2.能进行自我检讨，诚恳接受他人的批评； 3.形成良好的团队协作精神； 4.锻炼组织沟通能力，能够与团队协同解决问题。 教学重点1.北汽新能源EV200纯电动汽车整车性能参数的介绍 2.北汽新能源EV200纯电动汽车整车结构 教学 难点 1.北汽新能源EV200纯电动汽车主要部件的识别 教学手段1.多媒体教学 2.挂图教学 3.实物展示 观看视频 任务一北汽新能源EV200纯电动汽车电路元件的识别 一、设置情境（5分钟） 一辆纯电动汽车，事故修复后需要检查全车的电气元件，你的主管让你去检查，并提醒你注意高压电，你能完成这个任务吗？ 二、相关知识（30分钟） （1）整车性能参数 主要配置及性能C33DB 尺寸 长/宽/高（mm）4025/1720/1503 最小离地间隙（mm）≥110 重量整备质量（kg）≤1320 动力电池供应商SK 讲授
电芯类型三元标称能量（kW.h）30.4 驱动电机供应商新能源额定/峰值功率（kW）30/53 最大扭矩（N.m）180 充电慢充时间（h）约5 快充时间（min）约30 动力性30分钟最高车速（km/h）≥120最高车速（km/h）≥125 0～50km/h 加速时间（s）≤5.3 0～100km/h加速时间（s）≤16.0坡道起步能力（%）≥20最大爬坡度（%）≥25 NEDC工况经济性续驶里程（km）≥170能量消耗率（kW.h/100km）≤16.5能量回收率（%）≥13.5 等速60km/h 续驶里程（km）≥200能量消耗率（kWh/100km）≤14.5 制动性能初速度100km/h（满载）时的 制动距离（m） ≤56 1.整备质量：汽车按出厂技术条件装备完整（如备胎、工具等安装齐备）各种油水填满后的质量。 2.汽车总质量=整备质量+驾驶员及乘客质量+行李质量。 SK韩国跨国企业 3.电池电芯类型：三元锂 标称能量：30.4kw.h 4.慢充时间：约5h、快充：30min 额定功率：30kw 5.驱动电机峰值功率：53kw 最大转矩：180N.m 30分钟最高车速（km/h）：≥120 6.动力性最高车速（km/h）：≥125 0～50km/h 加速时间（s）：≤5.3 0～100km/h加速时间（s）：≤16.0 7.续驶里程（km）：≥170 （NEDC工况经济性） EPA:美国工况测试标准；NEDC:欧洲工况测试标准；JC08：日本工况测试标准 8.续驶里程（km）：≥200（等速60km/h ） 9.制动性能：初速度100km/h (满载）时制动距离≤56m (2)整车结构 1、副水箱； 2、电动机控制器； 3、DC/DC; 4、快充口； 5、风冷充电机； 6、蓄电
学习任务高压安全操作 【学习目标】 1.了解电动汽车的高压保护措施。 2.能够正确识别电动汽车高压部件 3.能够正确地使用高压检测工具。 4.掌握基本维修操作规程。 5.掌握对高压部分进行绝缘检查和互锁检查的方法。 【任务目标】 客户委托：按照正确的操作规程对车辆进行检查 一辆纯电动汽车仪表盘高压系统故障警告灯点亮，车辆不能行驶。作为一名维修 技术人员要对此车进行维修，请按照正确的操作规程对车辆进行检查。 【知识准备】 一、车辆的电气防护 在电动汽车上存在高压电，为了保证驾驶和维修安全，必须进行必要的电气防护。防护的措施主要有：高压正极和高压负极使用各自单独的高压线；系统带有等电位线，用于引开接触电压；插头和连接均有接触保护；动力电池上有可控的高压正极触点和 高压负极触点；动力电池上安装有维修开关，在拔下维修开关后高电压断电或电压下降；采用电绝缘式DC/DC转换器；高压部件内的中间电容器会进行放电；高压元件上 有互锁安全线；高压元件采用绝缘监控；在识别出碰撞时，动力电池上的高压触点就 会断开。 1.高压电气网络防护 对于电动汽车的高压部分，电气网络结构就决定了从供电器（比如动力电池）到 用电器（比如电机）的电能传输路径。图1-10所示为一般的电气网络结构类型。电气网络的结构说明见表1-2。
TN网络系统TT网络系统1T网络系统 图1-10—般的电气网络结构类型 表1-2电气网络的结构说明 当前行驶状态是什么，高压系统都会立即被断电，图1-11所示说明了这种情况。 车辆中所用的高压网络就是一种IT网络系统，如图1-12所示。对于IT网络系统，由于高压电有单独的回路，与壳体绝缘，所以就不会有电流经车身，而是流向动力电 池负极。IT网络系统的优点是如果从正极到壳体的导线出现故障，IT网络系统不会被断电。 图1-11TN网络系统和TT网络系统图1-12IT网络系统 IT网络系统出现等电位连接故障，如图1-13所示。第一个故障在车上出现时， 系统仍能工作，有报警信息。第二个故障出现时动力电池管理系统（BMS，Battery Man-agement System)会将高压系统切断（断电），同时系统内会短路，功率电子