9 混合動力的安全性
在美國,所有待售汽車必須符合一定安全規(guī)則的最低限度,其中高壓電氣系統(tǒng)是納入安全模式的系統(tǒng)之一。作為混合動力汽車,為確保其安全操作及維修的安全,不同的技術(shù)團體已開發(fā)出多種高壓風(fēng)險指導(dǎo)方針,以盡力幫助確定這些安全規(guī)則。
我國規(guī)定工頻電壓有效限值為50V,直流電壓的限值為120V。潮濕環(huán)境中工頻電壓有效值限值為25V,直流電壓限值為60V,在混合動力車輛維修前需要了解車輛為操作與維修設(shè)置的元件或功能,遵循適當(dāng)?shù)木S修程序。
以通用汽車公司為例,通用汽車公司將任何)60V的直流電的電壓確定為高壓,車輛使用者和維修者應(yīng)注意車輛上會有一些高壓危險的提示,如圖85所示,他們還規(guī)定了專門的預(yù)防措施及要求,并在汽車內(nèi)部安裝了安全裝置,高壓安全裝置包括但不限于下列事項:

.蓄電池斷開裝置;
.故障絕緣檢測;
.高壓電路互鎖保護;
.手動斷電裝置;
.用于識別電壓級別的獨特顏色導(dǎo)線管。
除高壓標(biāo)準(zhǔn)外,通用汽車公司進一步規(guī)定)30V直流電及延60V直流電的電壓為中壓。通用汽車公司的規(guī)定還包括通過采用指定的顏色來識別這些電壓級別。其中藍(lán)色的導(dǎo)線管指示中壓電線,橙色的導(dǎo)線管指示高壓電線/電纜。這些顏色有助于區(qū)別中壓、高壓電線和傳統(tǒng)的低壓(12V)電線,如圖86所示。

混合動力汽車?yán)?a target="_blank" href="http://www.mqzt.com.cn/search.asp?m=1&s=0&word=%D0%EE%B5%E7%B3%D8&x=28&y=18" class="UBBWordLink">蓄電池電壓斷電裝置在需要時斷開能量儲存箱(ESB)內(nèi)混合動力蓄電池電壓的電路,如圖87所示,并將混合動力蓄電池電壓與汽車的其他部位絕緣。這些斷電裝置可由一個控制模塊自動控制或由人進行手動控制。

蓄電池電壓的自動斷開模塊(BDM)位于ESB內(nèi),其位置如88所示,該模塊由電子裝置控制。一些特定事件發(fā)生時,BDM可以限制潛在高壓/大電流混合動力電路暴露。這些情況包括:

.氣囊打開;
.檢測到絕緣故障;
.高壓互鎖回路(HVIL)電路啟動;
.控制模塊檢測到系統(tǒng)故障,并設(shè)置相應(yīng)的故障診斷碼(DTC);
.維修技術(shù)人員已開啟手動斷電開關(guān)。
蓄電池電壓手動斷電裝置位于能量存儲箱(ESB)的外面,其位置如圖89所示,在車輛存儲期限延長(多于30天)的情況下,要開啟手動斷電裝置的開關(guān),以防止可能發(fā)生的混合電力蓄電池的放電損耗。在執(zhí)行某些維修程序前,也要開啟手動斷電裝置。在維修期間,要設(shè)計手動斷電裝置開關(guān)或鑰匙,以確保在維修人員未知的情況下,ESB未重新通電。

就一些帶有中壓的應(yīng)用設(shè)備而言,手動斷電裝置要安置在ESB的電壓電線蓋之內(nèi)。取下電線蓋,利用ESB的負(fù)極和正極電線啟動斷開裝置開關(guān),由此開關(guān)控制自動蓄電池斷開模塊(BDM)以斷開混合動力蓄電池電壓。
雖然斷電裝置已斷開汽車其余部位的混合動力蓄電池電壓,但是由于控制模塊的內(nèi)部電容,連接這些部位的匕些模塊和電線可能依然存有高壓。在蓄電池斷電期間,要規(guī)范地操控這些電容器,使其通過各自的控制模塊放光存儲的能量。然而能量的放電將需要幾分鐘的時間。實施任何維修作業(yè)前,應(yīng)采用適當(dāng)?shù)碾妷罕硎冀K檢測高壓線、連接器和模塊的電壓,如圖90所示。

混合動力汽車上的控制模塊始終監(jiān)測高壓系統(tǒng)零部件和汽車底盤之間的電壓,經(jīng)檢測汽車底盤有高壓的情況下,該控制模塊要求啟動自動蓄電池斷電裝置以降低電擊風(fēng)險。然后由經(jīng)上崗培訓(xùn)的維修人員采用專用檢測器來檢驗高壓線零部件的完整性并確認(rèn)短路零部件的位置。
有些混合動力車型設(shè)有互鎖回路電路,如圖91所示,互鎖電路是典型的小型線路測量回路,憑借高壓電線/電纜走向且經(jīng)過相同的零部件和模塊,在高壓零部件即將運作的情況下,互鎖回路也將啟動并向控制模塊發(fā)出信號,高壓線路可用并可能存在電擊風(fēng)險,互鎖回路電路的啟動可引起控制模塊對自動蓄電池斷電裝置開啟的要求,以降低電擊風(fēng)險。

隨著電壓等級的攀升,零部件受損和人身傷害的可能性也會增加。42V電壓系統(tǒng)產(chǎn)生電弧的可能性是14V電壓系統(tǒng)的50~100倍。此種電弧的溫度可達1800°F(約982.2℃),如圖92所示,如果未按適當(dāng)?shù)某绦虿僮骰蛉狈m當(dāng)?shù)闹R,像更換熔斷器這樣的操作都可能引起危險。

例如,14V和42V熔斷器的外觀看起來一樣,并且好像可以進行物理互換,但是14V的熔斷器不能保護42V電壓系統(tǒng),熔絲元件的導(dǎo)線之間沒有足夠的“空間”。如將14V的熔斷器安置在42V電路上,就會出現(xiàn)負(fù)荷過多的情況。14V熔斷器允許42V電壓電流穿過導(dǎo)線,但是會產(chǎn)生電弧,在熔斷器元件完全斷開的情況下,電路會依然保持通電,兩種熔斷器對比如圖93所示。

還有一個注意事項,那就是斷開中壓和高壓連接器時所產(chǎn)生的電弧,如圖94所示,斷開帶有電壓和電流的端子時,零部件很可能受損,人身也可能受到傷害,在中壓/高壓系統(tǒng)上或其附近從事任何維修作業(yè)時,必須遵循適當(dāng)?shù)碾娔軆Υ嫦洌‥SB)手動斷電和/或高壓斷電程序。

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