混動與電動車輛的測試

--電動或半電動驅動車輛的安全和功能診斷(一)

電動汽車中的高壓技術

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

近年來進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、開發(fā)過程中由于電能引起的最大可能程度的危害，維護和維修。職業(yè)健康和安全指南規(guī)定了可接受的剩余風險，大致與使用完好的家用電器相當的風險。

用戶和檢修人員的危險：混動與電動車輛的測試

與使用電氣設備和系統(tǒng)相關的危險總是源于與以下相關的危險：

電流流經人體、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)行的電氣工作不當以及車輛的技術缺陷引起。

根據VDE（德國電氣、電子和信息技術協(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成生命威脅的觸摸電壓。德國聯邦職業(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1000 V的事故。

電動汽車專用絕緣萬用表METRAHIT IM系列

機動車輛高壓系統(tǒng)引起的電氣危險

在研究、開發(fā)、生產和服務中從事混合動力和電動車輛的人員仍存在一定的潛在風險。盡管法律指南要求高的車輛本質安全水平，并通過車輛制造商實施的技術設計措施實現，但該剩余風險無法*消除，即使采取了所有適當的措施（上述家用電器示例）。

觸摸由于內部故障而通電的高壓部件可能會導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行接觸，發(fā)生收縮，導致呼吸停止。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？

電弧會導致燒傷甚至死亡、剩余電壓或非絕緣電纜、導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。

嚴格來說，電動汽車僅使用電能作為驅動動力。所需的能量存儲在車輛，例如可充電電池，或根據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。在電動車輛上也不太頻繁地產生電能。

作為安全手段的高壓電池和維護/維修插頭

維護/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。

服務交換機（見圖4）由多家原始設備制造商聯合開發(fā)，目前用于：更大的程度。根據許可證制造，由其他人購買和使用原始設備制造商。隔離開關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套標識（見圖5）。一根正極和一根負極導線將蓄電池的極連接到高壓部件。

轉換器

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

高壓部件必須使用特殊安全標簽進行標識。

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

1、斷電：點火關閉 、拔下服務斷開插頭 、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/維護插頭或取下主電池開關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，將服務斷路開關更換為空插頭

3、使用 2 極電壓測試儀驗證是否存在電壓（根據 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)必須被認為是帶電的，直到證實沒有電壓

電壓和導通測試儀 DUSPOL系列

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，與偶爾在文獻中發(fā)現的相反報道相反，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防措施示例：電動驅動車輛的安全和功能診斷

熄火

斷開 12 V 電池的負極。

檢查高壓安全手套并戴上。

打開維護開關/取下維護插頭并將其保存在安全的地方。

等待 5 分鐘，直到逆變器/轉換器中的電容放電完畢

確認 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

個人安全設備

人身安全設備包括以下項目：

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備和測量儀器

筆記：

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

責任

必須始終考慮到商業(yè)企業(yè)和運營公司對以下事實負責產品制造過程中員工的安全，并且還對購買者（用戶）正確使用產品的安全負責。 這兩個責任領域被稱為工作安全和產品安全。在產品安全的框架內，我們還談到了操作安全。 在某些方面，保證規(guī)則操作安全與以預防事故為目標的安全生產規(guī)則相吻合。 然而，不同之處在于事實事故預防規(guī)則具有法律性質。運營公司負責其設施的事故預防。 特別是，需要確保電氣系統(tǒng)和操作設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)義務分配給授權人員。這只是可以通過根據德國職業(yè)標準第 13.2 段的書面責任分配安全立法 (ArbSchG) 和德國監(jiān)管法 (OwiG) 第 9.2 段。

運營公司和負責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行。 所需的資格取決于與相應工作相關的電氣危險程度。 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)范機構，在 DGUV-I 200-0052（以前 BGI / GUV-I 8686）公告中定以下內容作為 對電氣系統(tǒng)和設備處理的一般事故預防條例 DGUV 第 1 條和特定事故預防條例 DGUV 第 3 條的補充：