《新能源汽车高压安全与防护》课件02新能源汽车维修工具及检测设备

项目二

新能源汽车维修工具及检测设备任务一新能源汽车维修工具及检测设备的认知任务二新能源汽车维修工具及检测设备的使用任务一新能源汽车维修工具及检测设备的认知学习目标1.能够识别新能源汽车维修工具和检测设备。2.能够描述新能源汽车维修工具和检测设备的类型与作用。任务引入与传统内燃机汽车不同,新能源汽车的电压等级远远高于人体的安全电压,因此,在对新能源汽车进行维修和检测时要做好高压电绝缘防护工作,除了传统的维修工具和检测设备外,还有专用的维修工具和检测设备。这些维修工具和检测设备有哪些类型,又各自有什么作用呢?知识讲解2017年12月,《节能与新能源汽车技术路线图》正式发布,该技术路线图描绘了我国汽车技术未来15年的发展蓝图:到2020年,新能源汽车年销量将超过总销量的7%(达到210万辆);到2025年和2030年,新能源汽车年销量将分别超过总销量的15%(达到500万辆)和总销量40%(达到1500万辆)。如图2-16所示。随着新能源汽车产销量的爆发式增长,新能源汽车的保有量将越来越多,随之而来的就是新能源汽车的维修问题。由于新能源汽车和传统内燃机汽车在动力来源与动力驱动等方面存在很大的差异,因此维修方法和使用的维修工具也大不相同。图2-1新能源车乘用车市场预测(2018-2030)传统内燃机汽车的动力源是发动机,发动机带动发电机发电,整流后为低压蓄电池充电。汽车起动前和起动时由低压蓄电池供电,汽车起动后由发电机和低压蓄电池同时供电,故传统内燃机汽车上一般为12V左右的低压电。而目前主流的新能源汽车(主要包括纯电动汽车、插电式混合动力汽车等),其动力源是动力电池,由动力电池提供电能,驱动电机运转,并为整车高压用电设备供电。动力电池的供电电压一般在200~600V(不同品牌型号汽车的电压值不同,取决于电池材料和蓄电池组单体数量)。例如,北汽EV200纯电动汽车的动力电池额定电压为320V,特斯拉动力电池额定电压达到366V,比亚迪插电式混合动力汽车的动力电池高达500V。如此高的电压已远远高于人体所能承受的36V的安全电压。在带电作业时,如果防护和操作不当,将会引起触电事故。因此,在对新能源汽车维修保养时,不仅要满足它的特殊性构造,同时还要做好高压电绝缘防护工作。因此,专为新能源汽车设计的维修工具和检测设备应运而生。常用的新能源汽车维修工具及检测设备见表2-1。表2-1常用的新能源汽车维修工具及检测设备本任务只对绝缘拆装工具、检测仪表和诊断仪器进行介绍,绝缘防护用品将在项目四任务三中进行详细介绍。一、绝缘拆装工具1.绝缘拆装工具的定义绝缘,指使用不导电的物质将带电体隔离或包裹起来,以对触电起保护作用的一种安全措施。良好的绝缘是保证电气设备与线路的安全运行、防止人身触电事故发生的最基本和最可靠的手段。绝缘拆装工具是指可在额定电压1000V(交流电压)和1500V(直流电压)的带电和近电工件或器件上进行维修作业的手工工具。2.绝缘拆装工具依据的标准欧盟标准EN60900:2012/VED0682Part201《耐压最高为1000VAC和1500VDC的带电作业手工具》,该标准被国际电工委员会作为国际标准发布,即IEC60900:2012《耐压最高为1000VAC和1500VDC的带电作业手工具》。我国于2008年等同采用国际标准IEC60900制定了国家标准GB/T18269—2008《交流1kV、直流1.5kV及以下等级带电作业用绝缘拆装工具》。3.绝缘拆装工具的认知与传统普通型拆装工具相比,专用绝缘拆装工具绝缘面积大,除了与零部件接触点没有绝缘外,其他地方均进行了相应的绝缘处理,一般绝缘层通常用红色和黄色进行标识。绝缘防护胶柄等均使用耐高压、耐燃材料制作,同时具有防滑功能。新能源汽车涉及高压的部分零部件拆装必须使用绝缘拆装工具,包括绝缘棘轮扳手、绝缘接杆、绝缘套筒、绝缘螺钉旋具、绝缘耐压钢丝钳、绝缘耐压尖嘴钳等。可将这些设备放在一个工具车中,作为新能源汽车的专用工具车,如图2-2所示。图2-2新能源汽车绝缘拆装工具二、检测仪表新能源汽车维修中使用的检测仪表有数字式万用表、钳形电流表、绝缘电阻表、示波器、红外测温仪、高压验电器、高压放电棒等。1.数字式万用表万用表是一种多功能、多量程的便携式电工电子仪表,主要用来测量电阻、电压和电流等参数,以此来判断电路的通断和电控元件的技术状况。如图2-3所示,万用表有模拟式(指针式)万用表和数字式万用表两种。指针式万用表的测量值由表头指针指示读取,数字式万用表的测量值则由液晶显示屏直接以数字的形式显示,读取更加方便。此外,数字式万用表还具有测量精度高、测量范围广、抗干扰能力强等优点,因此其应用比指针式万用表更为广泛。图2-3万用表的类型车用数字式万用表是一种多功能的数字式万用表,它除了具有一般数字式万用表测试功能外,还具有一些汽车专用测试功能。车用数字式万用表除了可以用来测量电控元件及电路的电阻、电压和电流外,一般还能测量转速、频率、温度、电容、闭合角和占空比等项目,并且具有自动断电、自动量程变换、图形显示、峰值保留和数字锁定等功能。万用表不但是传统汽车电器维修的必备测量仪器,在新能源汽车维修作业中也是十分重要的测量仪器。在使用汽车数字式万用表之前,应认真阅读其使用说明书,以熟悉万用表的各项检测功能的使用方法。汽车数字式万用表的类型虽然较多,但它们的检测原理与操作方法十分相似,故只要熟悉某一种表的使用方法,其他各种不同型号汽车数字式万用表的使用也就不成问题了。图2-4所示为DY2201A型号的汽车数字式万用表。以该型号为例,介绍汽车数字式万用表的基本结构和使用方法。汽车数字式万用表主要由液晶显示屏、功能按钮、测试项目选择开关、温度测量座孔、公用座孔(用于测量电压、电阻、频率、转速等)、电流测量座孔和搭铁座孔组成。该汽车数字式万用表测试项目选择开关符号含义见表2-2。图2-4DY2201A型号的汽车数字式万用表的类型表2-2DY2201A型汽车数字式万用表测试项目选择开关符号含义2.钳形电流表钳形电流表(钳表)是数字式万用表的一个重要分支,其工作部分主要由一只电流表和穿心式电流互感器组成。穿心式电流互感器铁芯制成活动开口,且成钳形,故名钳形电流表。它和数字式万用表的区别是:数字式万用表需要切断电路才能检测电流;而钳形电流表无须断开电源和线路即可直接测量运行中电气设备的工作电流(无损测量),操作安全、简单,携带方便,且是专门测量大电流的电工仪器。在新能源汽车维修与诊断时,经常会需要测量导线中的电流。由于驱动系统的导线(如逆变器与电动机之间)存在较大的交变电流,必须使用钳形电流表进行间接测量。钳形电流表最初是通过用来测量交流电流的,但是现在万用表有的功能它也都有,可以测量交直流电压、电流、电阻、通断等。目前常用的钳型电流表,如FlukeF317,其结构如图2-5所示,该钳形电流表有如下特点。图2-5钳形电流表(1)独特的40A小量程、高准确度交流/直流电流测试,达到0.01A高分辨率以及1.6%高精度测量。(2)钳头纤薄,体型轻便,更加适合易于在狭窄空间内使用。(3)大型的背光显示,便于在黑暗的环境下使用。(4)起动电流功能,可以测量诸如电动机和照明等设备的起动电流。(5)精确度高于0.01A和0.1V。(6)600V交流/直流电压测量。(7)400Ω电阻测量。(8)灵敏的通断测量。(9)自动关机功能,延长电池的使用寿命。(10)显示保持功能,可以把测量结果保留在屏幕上。3.绝缘电阻表绝缘体有阻止电流通过的特性,但若加上高电压,会有少许的漏电流流过绝缘体的内部或表面。绝缘电阻是表征绝缘体阻止漏电流通过能力的大小,阻值越大越好,通常以百万欧(MΩ)计。绝缘电阻表是一种用于测量高电阻的直读数式仪表,一般用来测量电路、电动机绕组、电缆和电气设备等的绝缘电阻。万用表测量的一般为低电压条件下的绝缘电阻,而绝缘电阻表测量的一般为高电压条件下的绝缘电阻。汽车运行使用过程情况非常复杂,尤其是纯电动汽车在运行使用时,部件和部件之间难免会出现碰撞、摩擦、挤压等情况,导致高压电路与车辆底盘之间的绝缘性下降。电源正负极引线将通过绝缘层和底盘构成漏电流回路。当高压电路和底盘之间发生多点绝缘性能下降时,还会导致漏电回路的热积累效应,可能造成车辆的电气火灾。因此,车辆高压电气系统相对车辆底盘的电气绝缘性能检测是电动汽车电气安全的重要内容。电气绝缘性能检测时需要使用绝缘电阻表测量高压电缆及零部件对车身绝缘电阻是否位于规定值范围内。绝缘电阻表有两种:一种是如图2-6所示的手摇绝缘电阻表(通过手摇进行供电),另一种是如图2-7所示的数字式绝缘电阻表(通过电池进行供电)。图2-6手摇绝缘电阻表图2-7数字式绝缘电阻表1)手摇绝缘电阻表手摇绝缘电阻表又称摇表,它的刻度是以兆欧(MΩ)为单位的。绝缘电阻表是电力、邮电、通信、机电安装和维修等行业常用的仪表。它用于测量各种绝缘材料的电阻值,以及变压器、电机、电缆和电气设备等的绝缘电阻。它由1个摇柄、刻度盘和3个接线柱(L为线路端、E为接地端、G为屏蔽端)组成,如图2-8所示。图2-8手摇式绝缘电阻表结构手摇绝缘电阻表根据所测电压的不同,常用的有500V、1000V和2500V3种。要正确选择额定电压合适的绝缘电阻表。绝缘电阻表的额定电压就根据被测设备的额定电压来选择。绝缘电阻表的额定电压(其内部电源的直流电压)过高,可能在测试时损坏被测设备的绝缘;绝缘电阻表的额定电压过低,所测结果又不能反映工作电压作用下电气设备的绝缘电阻。在无特殊规定时,设备的工作电压在500V及以下的,使用500V的绝缘电阻表测量,若选用高电压绝缘电阻表,则可能损坏被测设备的绝缘;工作电压为500~3000V(不含)的,使用1000V的绝缘电阻表测量;工作电压在3000V及以上的,使用2500V绝缘电阻表测量。2)数字式绝缘电阻表传统的手摇绝缘电阻表是由手摇发电机产生的高压施加在被测物体上,通过测量流经被测物体的电流来测量绝缘电阻,操作复杂、测量精度低。20世纪80年代以来,由于电子技术及数字测量技术的迅速发展,出现了数字式绝缘电阻表。数字式绝缘电阻表受电池驱动,免去手摇发电的麻烦,具有精度高、读数直观、操作方便、安全可靠、便于携带等优点,已逐渐取代传统手摇式绝缘电阻表,成为测量绝缘电阻最常用的仪表,如Fluke各种型号的数字式绝缘电阻表。绝缘电阻表可以检测到由于水分、灰尘、热、冷、腐蚀性物质、振动以及老化等因素引起的绝缘退化故障或潜在的故障,如图2-9所示。图2-9手持式绝缘电阻表测量电阻3)Fluke1508数字式绝缘电阻表介绍Fluke1508绝缘电阻表是一种由电池供电的绝缘测试仪表,由测试仪、测量表笔、绝缘测试笔、鳄鱼夹等部件组成,如图2-10所示。其中,测试仪为关键部件,介绍如下。图2-10Fluke1508绝缘电阻表(1)旋转开关位置(如图2-11所示):选择任意测量功能挡即可启动测试仪。测试仪为该功能挡提供了一个标准显示屏(量程、测量单位、组合键等)。蓝色按钮用于选择其他旋转开关功能挡(用蓝色字母标记)。旋转开关的选择见表2-3。图2-11旋转开关位置表2-3旋转开关的选择(2)指示灯和按钮:使用按钮来激活可扩充旋转开关所选功能的特性。测试仪上还有两个指示灯,使用此功能时,它们会点亮,如图2-12所示。指示灯和按钮说明见表2-4。图2-12指示灯和按钮表2-4指示灯和按钮说明(3)显示屏(如图2-13所示):各指示符的含义见表2-5。可能在显示屏中出现的出错信息见表2-6。图2-13显示屏表2-5显示屏各指示符的含义表2-6可能在显示屏中出现的出错信息(4)输入端子:如图2-14所示。分别可以进行电阻、电压和绝缘电阻的测量,COM表示接地。其具体说明见表2-7。图2-14输入端子

表2-7输入端子说明(5)开机通电旋向:测试仪开机时,同时按住一个按键将激活开机通电选项。开机通电选项可激活测试仪的附加特点和功能。要选择开机通电选项,在将测试仪从OFF(关闭)位置转至任何开关位置时,同时按住所指示的适当按钮。将测试仪转至OFF(关闭)位置时,开机通电选项被取消,见表2-8。表2-8开机通电选项说明4.示波器示波器是一种用途十分广泛的电子测量仪器,它能把肉眼看不见的电信号转换成肉眼看得见的图像,便于人们研究各种电现象的变化过程。利用示波器能观察各种不同信号幅度随时间变化的波形曲线,还可以用它测试各种不同的电量,如电压、电流、频率、相位差、调幅度等。如图2-15所示,示波器有台式和便携式两种。便携式数字示波器除了具备普通示波器的示波功能外,还具有万用表的功能,更有小巧、便携的优点,这也使其在某些特殊场合的应用更加广泛。图2-15台式示波器和便携式示波器便携式示波器各部分的结构和功能如下。(1)示波器表笔。示波器表笔如图2-16所示,包括示波器测试表笔和万用表测试表笔。示波器测试表笔用于测试设备频率和电压等;万用表测试表笔用于测量电压电阻等。图2-16示波器表笔(2)示波器端口。示波器端口如图2-17所示,包括万用表输入端口、示波器输入端口(有A、B两个通道,一般每次只用一个通道)和充电插口。图2-17示波器端口(3)示波器按键。示波器按键如图2-18所示。图2-18示波器按键知识链接示波器常见故障现象及原因1.没有光点或波形电源未接通。辉度旋钮未调节好。X，Y轴移位旋钮位置调偏。Y轴平衡电位器调整不当，造成直流放大电路严重失衡。2.水平方向展不开触发源选择开关置于外档，且无外触发信号输入，则无锯齿波产生。电平旋钮调节不当。稳定度电位器没有调整在使扫描电路处于待触发的临界状态。知识链接示波器常见故障现象及原因X轴选择误置于X外接位置，且外接插座上又无信号输入。两踪示波器如果只使用A通道（B通道无输入信号），而内触发开关置于拉YB位置，则无锯齿波产生。3.垂直方向无展示输入耦合方式DC-接地-AC开关误置于接地位置。输入端的高、低电位端与被测电路的高、低电位端接反。输入信号较小，而V/div误置于低灵敏度档。5.红外测温仪温度往往是电气或机械设备发生故障的早期征兆。电气设备中的热点往往意味着短路、熔丝烧毁或过载。一般而言,工作温度越高,由于会破坏绝缘并且导电材料的电阻升高,电气元件的寿命越短。红外测温仪是利用红外测温技术来测量不透明物体的表面温度,即测温仪内的光学元件可以感应被测物体散发的、反射的和传递的能量,并将能量汇集在检测器上,然后通过测温仪中的电子元件将此信息转化成温度读数并显示在显示屏上。红外测温仪是一种非接触式测温仪,在新能源汽车动力驱动系统、制动系统、液压系统、加热系统、精密加工等机械和动力场合应用广泛。图2-19所示为Fluke62MAX手持式红外测温仪,其测量范围为-30~500℃。该型号红外测温仪的界面及按钮介绍如图2-20所示。图2-19红外测温仪图2-20红外测温仪的界面及按钮介绍知识链接红外测温仪使用时应注意的问题1、只测量表面温度，红外测温仪不能测量内部温度。2、波长在5um以上不能透过石英玻璃进行测温，玻璃有很特殊的反射和透过特性，不允许精确红外温度读数。但可通过红外窗口测温。红外测温仪最好不用于光亮的或抛光的金属表面的测温（不锈钢、铝等）。3、定位热点，要发现热点，仪器瞄准目标，然后在目标上作上下扫描运动，直至确定热点。4、注意环境条件：蒸汽、尘土、烟雾等。它阻挡仪器的光学系统而影响精确测温。5、环境温度，如果测温仪突然暴露在环境温差为20℃或更高的情况下，允许仪器在20分钟内调节到新的环境温度。6.高压验电器高压验电器主要用来检测高压架空线路、电缆线路、高压用电设备是否带电。例如,新能源汽车在维修之前为了保证操作的安全性,经常需要进行验电操作,在断开高压相关插接件后,通过高压验电器检测高压负载是否还有输出电量,若有残存电量,则必须进行放电处理或其他防护处理,防止带电操作而引发恶性事故,保证操作人员的安全。伸缩式高压验电器是一种携带方便、重量轻、验电方便的新型高压验电器。高压验电器适用于额定频率为50Hz,电压等级为6kV、10kV、35kV、110kV高、220kV、330kV、500kV的交流电压,做直接接触式验电用。图2-21所示为10kV伸缩型高压验电棒。图2-2110kV伸缩型高压验电棒知识链接高压验电器检验专用工具电容型高压声光验电器的检验依据按照电力系统的要求以及产品安全性进行电器的启动电压试验进行测试。主要是对仪器部分进行等效电压升压的方式进行额定电压0.15-0.4倍的启动电压试验。一般电器启动电压试验采用工频信号发生器进行检验，而绝缘操作手杆则采用工频升压试验装置进行工频耐压试验进行检验。每个电压等级都有固定的检验方法。检验依据：DL740-2000技术规定。7.高压放电棒高压放电棒利用绝缘材料加工而成,它具有可拉长、可收缩的特点。便携式伸缩型高压放电棒在新能源汽车高压蓄电池断电或其他高压组件更换时使用。高压放电棒包括绝缘材料制成的一段前棒体和一段后棒体,前棒体和后棒体分别连接在一个导电头的前后两端,导电头上连接有接地导线,前棒体前端安装有一个带导电挂钩的前导体,后棒体的后端安装有手柄。高压放电棒前棒体为空心管件,其前后两端分别由前导体和导电头封闭,其内腔中充满导电的电阻液,前导体的后端还连接有一个电极,电极置于电阻液中。在室外各项高电压试验中使用,特别在做直流耐压试验后,对试品上积累的电荷,进行对地放电,确保人身安全。如图2-22所示的伸缩型高压放电棒便于携带,使用方便、灵活,具有体积小、重量轻、安全性高的特点。图2-22伸缩型高压放电棒知识链接高压放电棒注意事项1、对大电容试品放电时，须在试验完毕后，断开试验电源后，应该等待一段时间后，使试品上的电荷通过倍压筒及试品本身对地自放电。此时可观察控制箱上的电压表电压数在逐步下降跌落，当电压表电压下降到较低的电压，一般在5kV～15kV左右，方可用放电棒去逐步移向试品附近。先通过间隙空气游离放电，此时可听到嘶嘶的声音，当无声音后，用放电棒尖端去碰试品，最后将试品直接接地放电。知识链接高压放电棒注意事项2、大电容试品积累电荷的大小与试品电容的大小和施加电压的高低与时间的长短成正比。3、对几公里以上的高压电缆试验结束后，放电时间一般都要很长，且需多次反复放电。电阻容量要很大，需订购大容量的放电棒。4、严禁未拉开试验电源用放电棒对试品进行放电。5、严禁用脚踩及重物挤压放电棒，严禁折弯、折断放电棒。6、严禁将放电棒受潮，影响绝缘强度，应放在干燥的地方。三、诊断仪汽车诊断仪又被称为解码器、故障扫描仪等,是汽车维修中不可或缺的重要仪器。随着电子控制技术全面融入现代汽车的每个系统,当车辆出现故障时,电控系统就将故障信息以数字代码的形式自动存储在车辆行车计算机(ECU)的存储器中。当汽车维修技术人员对车辆故障进行诊断时,就可以从ECU的存储器中调取故障对应的数字代码,并通过对这些代码进行分析,找出对应的故障进而对症下药,这样就可以提高故障诊断的准确性和维修效率,并减少无谓的拆解。汽车诊断仪就是通过有线或无线的方式和车辆ECU进行连接,从而从ECU中读取故障码。除了读取故障码外,汽车诊断仪还有清除故障码、读取数据流、执行元件动作测试、系统设定等功能,甚至还提供汽车的故障诊断流程和电路资料,为汽车维修提供了方便。在传统汽车电控系统额维修工作中,诊断仪是必不可少的。新能源汽车尤其是纯电动汽车上的电控系统更多、更复杂,因此在新能源汽车的维修工作中,诊断仪同样具有十分重要的作用。有3种类型的解码仪可供技术人员使用:常规车载自动诊断解码仪(OBD-II解码仪)、涵盖范围更广的通用解码仪(道通、元征等品牌)、原厂解码仪(由汽车厂家开发和授权,给经销商使用)。(1)常规车载自动诊断解码仪。常规车载自动诊断解码仪通常能访问车辆的发动机控制模块(ECM),并获得部分实时参数,但它很可能无法访问特定的高压驱动模块,如动力电池组的ECU模块(若配备)。对混合动力或纯电动汽车的技术人员来说,常规OBD-II解码仪用处很少,甚至没有用处。(2)涵盖范围更广的通用解码仪。有些通用解码仪增加了特定品牌或型号的混合动力汽车,这类解码仪可能可以访问上述高压驱动模块。但是不同品牌的解码仪,读取的数据质量变化大。此外,这类解码仪的可访问内容后续能否更新是个未知数,它取决于制造商是否愿意提供技术支持。在使用解码仪诊断问题前,技术人员应确定解码仪的功能和局限,熟悉其操作。图2-23所示为道通MS906S解码仪,其支持的新能源汽车车型如图所示。图2-23道通MS906S解码仪(3)原厂解码仪。虽然任何解码仪均有可能出现无法正常访问或正常显示数据的情况,但相比其他解码仪,通常认为原厂解码仪能够为给定车辆品牌提供最新、最完整的数据。这是因为经销商基本只使用原厂解码仪诊断其销售的车辆,所以车辆制造商尽量保证原厂解码仪的准确性和实用性,这符合双方的最佳利益。很多原厂解码仪均为基于PC(个人计算机)的解码仪。即解码仪软件运行于Windows台式计算机或笔记本计算机,而不是运行于专用设备。汽车专用接口模块将PC连接到汽车,作为技术人员的计算机与汽车之间的网关,如北汽BDS专用诊断仪、比亚迪ED400专用诊断仪等。图2-24所示为北汽BDS专用诊断仪,由VC诊断盒、内装程序的笔记本计算机、诊断插头和连接导线组成。图2-24北汽BDS专用诊断仪思考与练习一、填空题1.绝缘拆装工具是指可在额定电压

V(交流电压)和

V(直流电压)的带电和近电工件或器件上进行维修作业的手工工具。2.利用汽车数字式万用表进行测量时,测试项目选择开关上的“”和“”分别表示

测量和

测量。3.钳形电流表的工作部分主要由一只

和

组成。4.手摇绝缘电阻表和数字式绝缘电阻表分别是通过

和

进行供电的。5.

能把肉眼看不见的电信号转换成看得见的图像,便于人们研究各种电现象的变化过程。6.红外测温仪是一种

式测温仪。7.新能源汽车维修时,在断开高压相关插接件后,通过

检测高压负载是否还有输出电量。8.汽车解码仪主要有

、

和

3种。二、判断题1.绝缘拆装工具只要有塑料柄就能使用。()2.钳形电流表测电流时无须断开电源和线路即可直接测量。()3.绝缘电阻表的电压等级应低于被测物的绝缘电压等级。()4.绝缘电阻表用于测量高压电缆及零部件对车身绝缘电阻是否在规定值范围内。()5.不同车型采用的诊断仪器都相同。()三、选择题1.以下不是万用表通常具备的检测功能的是()。A.电压测量B.导通性测量C.频率测量D.数据流读取2.测量额定电压在500V以下的设备或线路的绝缘电阻时,可选用()绝缘电阻表。A.200V或500VB.500V或1000VC.1000V或1500VD.以上都不正确3.汽车诊断仪器通常具备的检测功能是()。A.读取清除故障码B.读取数据流C.执行元件动作测试D.以上都正确4.ED400是()品牌使用的诊断仪。A.北汽新能源B.江淮汽车C.荣威汽车D.比亚迪汽车四、简答题1.简述汽车数字式万用表的测试功能。2.简述手摇绝缘电阻表和数字式绝缘电阻表的区别。任务二新能源汽车维修工具及检测设备的使用学习目标1.能够描述新能源汽车维修工具及检测设备的使用方法和注意事项。2.能够正确使用新能源汽车的维修工具和检测设备。任务引入新能源汽车最大的特点就是使用了几百伏的高电压,存在高压电路。在实际维修过程中,维修技师需要使用到绝缘拆装工具和各种检测设备,这些绝缘拆装工具和检测设备该如何使用,在使用的过程中又需要注意哪些问题呢?知识讲解一、绝缘拆装工具的使用新能源汽车存在高电压,因此在对高压系统部件进行维修时必须使用图2-2所示的满足绝缘等级要求的绝缘拆装工具。绝缘拆装工具的使用方法与普通工具相同,但是有以下需要特别注意的事项。(1)绝缘拆装工具应避免高温烘烤,防止手柄和绝缘层变形。(2)在使用或存放时应避免利器割裂绝缘层。(3)避免绝缘拆装工具接触油类或溶剂类液体。(4)如发现绝缘拆装工具损伤或受潮,应及时进行检修和干燥处理,试验合格后方可使用。(5)绝缘拆装工具必须按规定定期进行绝缘性能的试验,不符合试验要求的,禁止使用。(6)绝缘拆装工具应有专门的工具室存放,室内应通风良好,清洁、干燥。二、检测仪表的使用1.数字式万用表的使用数字式万用表在使用前将ON/OFF开关置于ON位,检查9V电池:若电池电压不足,或显示器上显示“BAT”,则应更换电池;若无以上问题,则按以下步骤进行。测试前,测试项目选择开关应置于所需量程。要特别注意的是,测量过程中若需要换挡,必须将两支表笔从测量物体上移开再进行操作。注意表笔插孔旁的警告符号,测试电压和电流不要超过其指示数字。本节以DY2201A型汽车数字式万用表为例,介绍其使用方法。(1)交流或直流电流的测量①挡位置于电流测量挡(注意区分交流~A和直流-A),被测电流从红、黑表笔两端接入。②表笔插到相应的孔内:黑表笔插入“COM”孔中,红表笔根据估计电流大小插入标有“mA”或“A”的孔中。③估算电流大小,选择相应的挡位(无法确定时,从大挡到小挡依次选择)。④测量时,万用表必须与被测量设备串联。注意:数字式万用表看显示的相应数值,数值为0表示挡位打得太大,数值为1表示挡位打得过小。前面有“-”说明电流实际方向与测量表笔方向相反。(2)交流或直流电压的测量。①挡位置于电压测量挡(注意区分交流~V和直流-V),红、黑表笔接在被测设备两端。②表笔插到相应的孔内:黑表笔插入“COM”孔中,红表笔插入标有“V”孔中。③估算电压大小,选择相应的挡位(无法确定时,从大挡到小挡依次选择)。④测量时,万用表必须与被测量设备并联。注意:数字式万用表看显示的相应数值,数值为0表示挡位打得太大,数值为1表示挡位打得过小。前面有“-”说明电压实际方向与测量表笔方向相反。(3)电阻的测量。①挡位置于电阻测量挡,红、黑表笔接在被测设备(电阻)两端。②表笔插到相应的孔内:黑表笔插入“COM”孔中,红表笔插入标有“V”孔中。③估算电阻大小,选择相应的挡位(无法确定时,随便选一挡位进行初测)。④测量时,万用表与被测量设备并联,设备应断电测量,测量受其他设备影响时设备要脱离电路测量。注意:数字式万用表看显示的相应数值,数值为0表示挡位打得太大,数值为1表示挡位打得过小。(4)温度的测量。①挡位置于温度(℃)挡,探针线插头端插入汽车万用表温度测量孔,如图2-25所示。②探针端接触被测物体,显示屏即显示被测温度。注意:用数字式万用表测量温度时,不需要使用红、黑表笔。图2-25万用表测量温度(5)二极管的测量。①辨别出二极管的正负极(有白线的一端为负极,另一端为正极,如图2-26所示)。②挡位置于二极管挡位。③表笔插到相应的孔内:黑表笔插入“COM”孔中,红表笔插入标有“VΩ”孔中。④将红表笔接二极管正极,黑表笔接负极,观察读数:若读数为1,则说明二极管已坏;若有读数,则交换表笔。若还有读数,则说明二极管坏,反之则说明二极管正常。如图2-27所示。图2-26二极管正负极图2-27利用数字式万用表测量二极管(6)通断性的测量。①挡位置于蜂鸣挡挡位。②表笔插到相应的孔内:黑表笔插入“COM”孔中,红表笔插入标有“Ω”孔中。③将红黑表笔的探针接在被测线路的两端,如果蜂鸣器持续发声,则说明线路是通的,反之则是断的,如图2-28所示。图2-28利用数字式万用表测通断2.钳形电流表的使用以Fluke317电流钳为例,在测量相应项目时,可以按以下步骤进行。(1)交流或直流电流的测量,如图2-29所示。①将旋转功能开关转至合适的电流量程(先选大,后选小量程或看铭牌值估算)。②如果需要,可按“AC/DC”按钮选择直流电流。默认是交流电流。③如果进行直流测量,先等待显示屏稳定,然后按“ZERO”按钮将仪表归零。(注意:在归零仪表之前,请确保钳口已闭合并且钳口之间没有导线)④按住钳口开关张开夹钳并将待测导线插入夹钳中。⑤闭合夹钳并用钳口上的对准标记将导线居中。⑥查看液晶显示屏上的读数。注意:(1)为了避免触电或人身伤害,流向相反的电流会相互抵消。一次只能在夹钳中放入一根导线。错误操作如图2-30所示。图2-29正确测量电流图2-30测量电流错误操作(2)当使用最小量程测量,其读数还不明显时,可将被测导线绕几匝,匝数要以钳口中央的匝数为准,则读数=指示值/匝数。(2)交流和直流电压的测量,如图2-31所示。①将旋转功能开关转至“直流/交流电压”。②如果测量直流电压,可按“AC/DC”按钮变换为直流电压。默认是交流电压。③将黑色测试导线插入“COM”端子,并将红色测试导线插入“VΩ”端子。④将探针接触想要的电路测试点,测量电压。⑤查看液晶显示屏上的读数。注意:为了避免触电或人身伤害,在进行电气连接时,先连接公共测试导线,再连接带电的测试导线;切断连接时,则先断开带电的测试导线,然后断开公共测试导线。使用测试探针时,手指应握在护指装置的后面。图2-31测量交流电压(3)电阻的测量,如图2-32所示。①将旋转功能开关转至“电阻与通断性”。②切断被测电路的电源。③将黑色测试导线插入“COM”端子,并将红色测试导线插入“VΩ”端子。④将探针接触想要的电路测试点,测量电阻。⑤查看液晶显示屏上的读数。注意:在测量电路的电阻时,为避免触电或人身伤害,应确保已经切断电路的电源,并将所有电容器放电。图2-32测量电阻(4)通断性的测量,如图2-33所示。①切断被测电路的电源。②将旋转功能开关转至“电阻与通断性”③将黑色测试导线插入“COM”端子,并将红色测试导线插入“VΩ”端子。④将探针与待测电路或组件的两端连接。⑤若电阻小于30Ω,蜂鸣器持续发声,则表示连通。若显示屏显示OL,则表示开路。注意:在测量电路的通断性时,为避免触电,应确保已经切断电路的电源,并将所有电容器放电。图2-33测量通断性(通)(5)自动关机。如果连续20min没有操作按钮或旋转功能开关,仪表将关机。再次对仪表进行操作,以重新启动仪表。此功能在MINMAX(最小值最大值)和HOLD(保持)模式下禁用;在启动仪表时按住MINMAX按钮可为所有模式禁用该功能。3.绝缘电阻表的使用以Fluke1508数字式绝缘电阻表为例介绍其绝缘电阻的测试方法。(1)电压测量。该测试仪支持交流、直流电压的测量。将转换开关转换至电压测试位置,测试表笔插入电压/绝缘测试端子和公用端子(无须按下测试按钮),如图2-34所示.图2-34电压测量(2)电阻测量。电阻测量连接如图2-35所示,具体测量流程如下。图2-35电阻测量连接①将测试探头插入Ω和COM(公共)输入端子。②将旋转开关转至挡位置。③将探头的端部短接并按住蓝色按钮等到显示屏出现短画线符号。测试仪测量探头的电阻,将读数保存在内存中,并将其从读数中减去。当测试仪在关闭状态时,仍会保存探头的电阻读数。若探头电阻大于2Ω,则不会被保存。④将探头与待测电路连接。测试仪会自动检测电路是否通电。a.主显示位置显示———按按钮,您将获得一个有效的电阻读数。b.如果电路中的电压超过2V(交流或直流),那么在主显示位置显示电压超过2V警告的同时,还会显示高压符号()。在这种情况下,测试被禁止。在继续操作之前,先断开测试仪的连接并关闭电源。c.在按下按钮时,若测试仪发出“哔”声,则测试将由于探头上存在电压而被禁止。⑤按住按钮开始测试。显示屏的下端位置将出现图标,直到释放按钮。主显示位置显示电阻读数,直到开始新的测试或者选择了不同功能或量程。⑥当电阻超过最大显示量程时,测试仪显示>符号及当前量程的最大电阻。(3)绝缘测量。绝缘测试只能在不通电的电路上进行。要测量绝缘电阻,按照图2-36设定测试仪并按以下步骤操作。图2-36绝缘测量①将测试探头插入V和COM(公共)输入端子。②将旋转开关转至所需要的测试电压。③将探头与待测电路连接。测试仪会自动检测电路是否通电。a.主显示位置显示———直到按按钮,此时将获得一个有效的绝缘电阻读数。b.如果电路中的电压超过30V(交流或直流),那么在主显示位置显示电压超过30V警告的同时,还会显示高压符号(Z)。在这种情况下,测试被禁止。在继续操作之前,先断开测试仪的连接并关闭电源。④按住按钮开始测试。辅显示位置上显示被测电路上所施加的测试电压。主显示位置上显示高压符号()并以MΩ或GΩ为单位显示电阻。显示屏的下端出现图标,直到释放按钮。当电阻超过最大显示量程时,测试仪显示>符号以及当前量程的最大电阻。⑤继续将探头留在测试点上,然后释放按钮。被测电路即开始通过测试仪放电。主显示位置显示电阻读数,直到开始新的测试或者选择了不同功能或量程,或者检测到了30V以上的电压。(4)极化指数和介电吸收比测量。极化指数(PI)是测量开始10min后的绝缘电阻与1min后的绝缘电阻之间的比率。介电吸收比(DAR)是测量开始1min后的绝缘电阻与30s后的绝缘电阻之间的比率。绝缘测试只能在不通电的电路上进行。测量方法如图2-37所示,并按以下步骤操作。图2-37极化指数和介电吸收比测量①将测试探头插入“V”和“COM(公共)”输入端子。注意:考虑到极化指数(PI)和介电吸收比(DAR)测试所需的时间,建议使用测试夹。②将旋转开关转至所需要的测试电压位置。③按按钮选择极化指数或介电吸收比。④将探头与待测电路连接。测试仪会自动检测电路是否通电。a.主显示位置显示———直到按按钮,此时将获得一个有效的电阻读数。b.如果电路中的电压超过30V(交流或直流),那么在主显示位置显示电压超过30V警告的同时,还会显示高压符号。如果电路中存在高电压,测试将被禁止。⑤按下然后释放按钮开始测试。测试过程中,辅显示位置上显示被测电路上所施加的测试电压。主显示位置上显示高压符号并以为单位显示电阻。显示屏的下端出现图标,直到测试结束。在测试完成时,主显示位置显示PI或DAR值。被测电路将自动通过测试仪放电。如果用于计算PI或DAR的值中任何一个大于最大显示量程,或者1min值大于5000M,主显示位置将显示。a.当电阻超过最大显示量程时,测试仪显示“>”符号以及当前量程的最大电阻。b.如想在ΠI或ΔAP测试完成之前中断测试,请按住按钮片刻。当释放按钮时,被测电路将自动通过测试仪放电。(5)使用比较功能。使用比较功能给绝缘测量设定通过/失败比较值。使用比较功能连线如图2-38所示,并按以下步骤操作。图2-38使用比较功能连线①按按钮选择所需要的比较值。可以从100kΩ、200kΩ、500kΩ、1MΩ、2MΩ、5MΩ、10MΩ、20MΩ、50MΩ、100MΩ、200MΩ及500MΩ中选择比较值。②依照本手册前面所述方法运行绝缘测试。③若测得的值大于所选的值,则显示绿色“通过”指示灯。④按住按钮1s即可禁用Compare(比较)功能。当开始新的测试或选择一个新的比较值时,“通过”指示灯将熄灭。(6)使用储存功能。最多可以在测试仪上保存19个绝缘电阻或接地耦合电阻测量值。测量值以“后存先出”的方式保存。如果保存了19个以上的测量值,那么最先保存的将被删除,以给最新测量值留出空间。①按按钮保存最新读取的测量值。②按蓝色按钮,然后按按钮调用上一次保存的测量值。测量值将显示在主显示位置,被保存数据的序号将显示在辅显示位置。再按一次蓝色按钮和按钮调用上一个保存的结果。可以重复本步骤直到显示的已储存数据计数为一。下一个显示的测量值将是最新测量值。按按钮退出调用显示。③按蓝色按钮,然后按按钮。主显示位置将显示。④按蓝色按钮,然后按一次按钮清除所有内存位置。(7)测试电池。测试仪会持续监测电池的电压。当显示屏中出现电池低电量图标时,表示电池只剩下最短的寿命。测试步骤如下。①将旋转开关转至位置,但不插接探头。②按蓝色按钮启动满负荷电池测试。电压功能显示消失,所测得的电池电压在主显示位置上显示2s,然后恢复电压显示。4.便携式示波器的使用以Fluke便携式示波器为例,介绍信号的波形、电压和频率的测试方法。(1)连接测试表笔:首先将示波器测试表笔接在A/B通道上(注意对准卡口),然后将夹子加在红表笔或黑表笔上,如图2-39所示。(2)设置测试内容:首先按下电源键打开示波器,再按下“SCOPE”键调到示波器测试模式,最后按下“A通道”键打开A通道的设置选项,如图2-40所示。显示屏底部4个蓝色菜单为A通道的设置内容,用4个方向键和功能键设置。图2-39连接测试表笔图2-40设置测试内容①INPUTA(A通道开关):用于打开和关闭A通道,但是A通道和B通道最少要保留一个。通过F1功能键切换,如图2-41所示。图2-41A通道开关②COUPING(交流/直流耦合):这项功能在测试中不使用,故在这里不予介绍,如图2-42所示。图2-42COUPING(交流/直流耦合)③PROBEA(A通道的表笔设置):按下F3功能键,进入A通道的表笔设置,如图2-43所示。·ProbeType(测试类型):选择“Voltage”(电压)类型;·Attenuation(衰减比例):使用10∶1的比例。·用方向键和F4功能键设置。图2-43A通道的表笔设置④INPUTAOPTIONS(A通道选择项),如图2-44所示。·Polarity(极性):选择“Normal”(标准的)·Bandwidth(频带宽度):选择“Full”。·用方向键和F4功能键设置。图2-44A通道选择项设置(3)设置测试类型:首先按下“SCOPE”键,底部显示4个蓝色菜单选项,可以通过F1~F4这4个功能键来设置。①READINGS(读数开关):显示或关闭显示屏上面测试到的电压和频率的数值,可以通过F1功能键切换,如图2-45所示。图2-45READINGS(读数开关)②READING1(设置左边的测试类型):习惯上一般左边是电压测试,所以左边设置为电压测试项。设置方法:按下F2功能键,因为日常测试的都是测“峰-峰值”,所以用方向键选到“Peak...”项,再按下F4功能键,选到“Peak-Peak”项,再按下F4功能键,完成设置,如图2-46所示。图2-46READING1(设置左边的测试类型)③READING2(设置右边的测试类型):习惯上一般右边是频率测试,所以右边设置为频率测试项。设置方法:首先按下F3功能键,再用方向键选到“HZ”选项(如图2-47右图所示),最后按下F4功能键,完成设置。注意:右图2示波器屏幕右上角的“1/2AUTO”表示都有手动调节和自动调节的选项,“AUTO”表示都是自动调节,“MANUAL”表示都是手动调节。图2-47READING2(设置右边的测试类型)④WaveformOptions(波形选项):设置测试波形,通常设置为标记的选项,用方向键和“F4”功能键设置,如图2-48所示。·GlitchDetect:选择“On”。·Average(平均值):选择“Off”。·Waveform(波形):选择“Normal”(标准的)。图2-48WaveformOptions(波形选项)(4)开始测试:将两支表笔分别接在待测试的端子上,要保证表笔接触良好,并且注意倍数开关的位置。因为用示波器测试的信号波动频率很高,所以要使用HOLD/RUN键来截取几个稳定有效的数值,取其平均值作为测试结果,如图2-49所示。图2-49开始测试(5)测试完后,将示波器关机,并取下测试表笔,将其折叠好和示波器一起放进盒子里,如图2-50所示。示波器使用前要充好电。图2-50测试完毕5.红外测温仪的使用本节以Fluke62MAX红外测温仪为例,介绍其测量物体表面温度的方法。用手握住测温仪,通过定位激光瞄准被测物体表面(如不需激光定位,可关掉),手指扣动扳机进行测量,这时屏幕上将会出现“SCAN”扫描符号,表示正在测量,松开开关,屏幕上将会出现“HOLD”保持数据的符号,这时屏幕上显示的数字即为被测物体的温度,如图2-51所示。如果需要高温点定位,就按住开关按钮,同时将测温仪激光点慢慢上下移动进行扫描定位。图2-51红外测温仪使用方法此外,红外测温仪在使用时需要注意测温仪到目标物体的距离,如图2-52所示。D∶S为物距比(光学分辨率)。例如,Fluke62MAX红外测温仪的D∶S为12∶1,即假设当被测物体直径为10cm时,被测物体要完全充满测温仪的视场,那么测温仪与被测物体之间的有效距离就不能超过120cm,否则对测量结果有影响。以此类推,当被测物体直径为20cm时,最大有效距离就是240cm。当然,这需要根据实际情况来测量。红外测温仪是非接触式的,故测量距离越短越好。图2-52红外测温仪原理红外线测温仪在使用时还应注意以下事项。(1)红外线测温仪是不能透过玻璃测量温度的,玻璃有很特殊的反射和透过特性,不允许精确红外线温度读数,但是可通过红外线窗口测温。红外线测温仪最好不用于光亮的或抛光的金属表面的测温(不锈钢、铝等)。(2)红外线测温仪只能测量物体的表面温度,不能测量其内部温度。(3)要仔细定位热点,发现热点后瞄准目标,然后在目标上做上下扫描运动直至确定热点。(4)在使用时要注意环境条件。烟雾、蒸汽、尘土等均会阻挡仪器的光学系统而影响精确测温。(5)使用红外线测温仪时,还要注意环境温度。如果突然暴露在环境温差为20℃或更高的情况下,允许仪器在20min内调节到新的环境温度。6.高压验电器的使用高压验电器在使用时的注意事项如下。(1)投入使用的高压验电器必须是经电气试验合格的验电器,高压验电器必须定期试验,确保其性能良好。(2)使用高压验电器必须穿戴绝缘手套、绝缘鞋,并有专人监护。(3)在使用验电器之前,除应检验验电器是否良好、有效外,还应在电压等级相适应的带电设备或工频高压发生器上检验报警是否正确,这样方能到需要接地的设备上验电。禁止使用电压等级不对应的验电器进行验电,以免现场测验时得出错误的判断。(4)验电时人体与带电体应保持足够的安全距离,10kV高压的安全距离为0.7m以上。(5)工作人员在使用时,应特别注意手握绝缘杆绝缘手环以下部分,手握部位不得超过护环,如图2-53所示。图2-53高压验电器手握部位(6)验电时必须精神集中,不能做与验电无关的事,如接打手机等,以免错验或漏验。(7)对线路的验电应逐项进行,对联络用的断路器或隔离开关或其他检修设备验电时,应在其进出线两侧各相分别验电。(8)对同杆塔架设的多层电力线路进行验电时,先验低压,后验高压,先验下层,后验上层。(9)在电容器组上验电,应待其放电完毕后再进行。(10)验电时让验电器顶端的金属工作触头逐渐靠近带电部分,至氖泡发光或发出音响报警信号为止,不可直接接触电气设备的带电部分。验电器不应受邻近带电体的影响,以至发出错误的信号。(11)验电时如果需要使用梯子,应使用绝缘材料的牢固梯子,并应采取必要的防滑措施,禁止使用金属材料梯。(12)验电完备后,应立即进行接地操作,验电后因故中断未及时进行接地,若需要继续操作必须重新验电。(13)雨天、雾天不得使用高压验电器验电。7.高压放电棒的使用(1)高压放电棒的使用方法。高压放电棒的使用方法如下。①将便携式伸缩型高压放电棒伸缩部分拉出。②先使用高压验电棒分别触碰放电源,如果高压放电棒指示灯不亮,则说明导线无电。③把配制好的接地线插头插入放电棒的头端部位的插孔内,将地线的另一端与大地连接,接地要可靠。放电时,手握绝缘手柄,应先用放电棒前端的金属尖头,慢慢地去靠近已断开试验电源的试品。此时放电棒释放电能是经过一放电电阻进行对地放电。然后用放电棒上接地线上的钩子去钩住试品,进行第二次直接对地放电。(2)使用高压放电棒的注意事项。使用高压放电棒时应注意以下事项。①对大电容试品放电时,须在试验完毕后断开试验电源,等待一段时间后,使试品上的电荷通过倍压筒及试品本身对地自放电。此时可观察控制箱上的电压表电压数在逐步下降跌落,当电压表电压下降到较低的电压,一般在5~15kV,方可用放电棒去逐步移向试品附近。先通过间隙空气游离放电,此时可听到嘶嘶的声音,当无声音后,用放电棒去碰试品后,将试品直接接地放电。②大电容试品积累电荷的大小与试品电容的大小和施加电压的高低与时间的长短成正比。③对几千米以上的高压电缆试验结束后,放电时间一般都要很长,且需多次反复放电。若电阻容量很大,则需订购大容量的放电棒。④严禁未拉开试验电源用放电棒对试品进行放电。⑤严禁用脚踩及重物挤压放电棒,严禁折弯、折断放电棒。⑥严禁放电棒受潮,否则会影响其绝缘强度,应将放电棒放在干燥的地方。三、诊断仪器的使用本节以北汽BDS专用诊断仪为例,详细介绍其使用方法。1.BDS诊断仪的连接北汽新能源汽车采用BDS故障诊断系统(BAICBJEVDiagnosticSystem),诊断软件安装必须安装在计算机终端上,通过诊断盒子与车载OBD诊断座连接,与车辆的控制模块通信进行故障诊断。诊断盒上插着两根导线,一根导线上带有可与车上诊断插座相连的诊断插头,另一根带有与计算机相连的USB