新能源汽车高压电是一直存在的吗?高电压如何接通与关闭的?

汽车   2024-12-16 21:11   北京  


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由于新能源汽车具有高电压,因此在检修前必须首先按照高电压操作章程执行系统电压的中止操作。中止系统高电压以后,可以在一定程度上确保汽车高压系统的部分之间不再具有高电压,从而保证了维修人员的安全。

1.新能源汽车的高电压存在形式

新能源汽车的高电压系统集中在车辆的驱动系统、空调与暖风系统,以及带有插电功能的充电系统。

维修车辆时,需要根据高压电存在的形式来区别对待。例如,在纯电动汽车的动力电池中会一直存在高压,因此无论什么时候进行对动力电池的维修,都需要佩戴个人安全防护设备。但是,当执行了正确的高压中止程序以后,例如逆变器、高压压缩机等系统就不再具有高压电了,此时对这些部件的维修可以不用再预防被高压击伤的危险了。

根据高电压存在的时间进行分类,新能源汽车高电压系统的高电压主要有持续存在运行期间存在以及充电期间存在三种存在形式。

(1)持续存在形式

新能源汽车的动力电池持续存在高电压,即使当车辆停止运行期间,由于动力电池始终存储有电能,因此当满足动力电池的放电条件后,将继续对外放电。

(2)运行期间存在形式

运行期间存在高电压的部件,是指当点火开关处于ON、RUN或其它运行状态下,部件存在高电压。运行期间存在高电压的系统或部件有两种类型:

1)一种是只要点火开关处于ON或RUN状态下就会存在高电压,这类部件包括有逆变器和PDU(集成DC-DC转换器)和连接的高压导线。

2)另一种是虽然点火开关处于ON位置,但是由于该系统所执行的功能没有被接通,此时相关的部件仍然不会接通有高电压。纯电动汽车中的高压压缩机和PTC加热器(图1-4-5),该压缩机的特点是一半是涡卷压缩机,另一半是三相高电压驱动的电机。在驾驶员没有运行车辆的空调或暖风功能时,这些部件的上面是不会存在有高电压的。

(3)充电期间存在

充电期间存在高电压主要指的是插电式混合动力和纯电动汽车,此类车辆的车载充电器

以及连接的导线只有在车辆连接有外部220V电网充电期间才会具有高电压。

需要注意的是,有些车辆的车载充电器和动力电池设计有独立的空调式冷却系统,当在车辆充电期间,由于动力电池可能产生很高的热量,因此车载空调会运行来降低动力电池的温度,此时车辆的高压压缩机也会在充电期间运行,也存在有高电压。

2.新能源汽车高电压的接通与关闭控制

在新能源汽车中,除动力电池外,其它部件都是由整车控制单元或混合动力控制单元通过接触器控制高电压的接通与关闭的,这类型与家庭用的设备供电一样。动力电池类型与家里的外部来自电网的供电,无论家里的总闸是否打开与关闭,其总是有电的;而接触器所起的作用就是家里总电源的总闸,不同的是家里的总闸是人来控制的,新能源汽车的接触器是由电脑来控制。

接触器即为一个大功率的继电器,它用于控制高压导线正负极导线之间的接通与断开。接触器通常被布置在动力电池组总成内部或者是独立在一个配电箱中,在丰田普锐斯动力电池总成端部布置有多个接触器。接触器如果断开,整车仅动力电池上会存在高电压,位于接触器下游的高电压系统部件将没有高电压。

如下图所示,当控制单元通过接触器切断位于动力电池与高压系统用电部件的连接后,整车除动力电池外,其它高压用电设备上就不再有高电压,也是安全的。

无论是纯电动汽车还是混合动力汽车,控制单元控制接触器的接通与关闭的条件如下:

(1)接触器接通条件

1)点火开关ON。

2)高电压系统自检没有存在漏电等故障。

(2)接触器断开条件

1)点火开关OFF。

2)高电压系统检测到存在安全事件的发生。

系统自检到存在安全事件,主要是系统根据自身设定的检验程序,在以下情况下,会因异常情况自动切断高压,避免人员触电:

a.高压系统自检到部件的互锁开关断开,如图所示。

b.高压系统自检到部件或高压电缆存在对车辆绝缘电阻过低。

c.车辆发生过碰撞,且安全气囊已弹出。




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