新能源汽车高压电器检测与维修 (微课版) 课件 第1-4章 新能源汽车高压电器概述-驱动电机与电机控制器的检测与维修

新能源汽车高压电器检测与维修（微课版）05060708DC/DC转换器的检测与维修车载充电系统的检测与维修高压配电箱的检测与维修空调系统的检测与维修目录CONTENTS01020304新能源汽车高压电器概述新能源汽车安全防护动力蓄电池的检测与维护驱动电机与电机控制器的检测与维修新能源汽车高压电器概述

Part1任务一

新能源汽车的定义及分类

任务二

新能源汽车高压电器介绍

新能源汽车的定义在我国是不断变化的，新能源汽车所涵盖的车辆类型范围也有一个演进的过程，其定义和内涵逐渐由模糊变得清晰，同时也越来越科学规范。2001年，新能源汽车研究项目被列入国家“十五”期间的863计划重大科技课题，并规划了以汽油车为起点，向氢动力车发展的战略目标，提出了“电动汽车”的概念。2006年，“十一五”规划提出了“鼓励开发使用节能环保和新型燃料汽车”。1.1新能源汽车的定义及分类一、新能源汽车的定义2009年，中华人民共和国工业和信息化部发布《新能源汽车生产企业及产品准入管理规则》，对新能源汽车进行了定义：新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力来源（或使用常规的车用燃料、采用新型车载动力装置），综合车辆动力控制和驱动方面的先进技术，形成的技术原理先进，具有新技术、新结构的汽车。1.1新能源汽车的定义及分类一、新能源汽车的定义2017年，中华人民共和国工业和信息化部公布《新能源汽车生产企业及产品准入管理规定》，其中第三条对新能源汽车进行了重新定义：新能源汽车是指采用新型动力系统，完全或者主要依靠新型能源驱动的汽车。1.1新能源汽车的定义及分类一、新能源汽车的定义新能源汽车的种类很多，按照不同的分类方法，新能源汽车主要分为混合动力电动汽车、纯电动汽车和燃料电池电动汽车等，按照形式的不同又可以细分出更多的种类。1.1新能源汽车的定义及分类二、新能源汽车的分类（一）混合动力电动汽车混合动力电动汽车（HybridElectricVehicle，HEV）是指能够从可消耗的燃料、可再充电能/能量储存装置这两类车载储存的能量中获得动力的汽车。混合动力电动汽车的一般车型为内燃机与蓄电池动力混合，即采用传统燃料的同时配以电动机和发电机，由电动机作为发动机的辅助动力，以改善低速动力输出和燃油消耗。1.1新能源汽车的定义及分类二、新能源汽车的分类（一）混合动力电动汽车依据车辆是否需要利用外接充电插头进行充电，可以将混合动力电动汽车分为插电式混合动力电动汽车和非插电式混合动力电动汽车。混合动力电动汽车根据动力系统的结构特征可以分为串联式、并联式、混联式混合动力电动汽车。1.1新能源汽车的定义及分类二、新能源汽车的分类（一）混合动力电动汽车（1）串联式混合动力电动汽车（SeriesHybridElectricVehicle，SHEV）是指发动机和电动机串联起来驱动汽车。这种驱动形式最大的特点是：发动机并不直接介入驱动，而是在动力蓄电池包电量不足或功率不足时带动发电机发电并将电能输送至电动机驱动车辆，多余电能会输送至动力蓄电池包储存起来。1.1新能源汽车的定义及分类二、新能源汽车的分类（一）混合动力电动汽车（2）并联式混合动力电动汽车

（ParallelHybridElectricVehicle，PHEV）是指发动机和电动机并联，可以分别驱动车辆行驶。这种驱动形式最大的特点是：发动机和电动机会有一个动力分配机构完成动力耦合。简单理解就是，并联式混合动力电动汽车是在传统燃油汽车由发动机和变速器组成的动力总成的基础上加了一套由动力蓄电池包和电动机组成的纯电动汽车动力总成，二者共同驱动车辆行驶。1.1新能源汽车的定义及分类二、新能源汽车的分类（一）混合动力电动汽车（3）混联式混合动力电动汽车（Series-ParallelHybridElectricVehicle，PSHEV）是指在并联式混合动力驱动形式的基础上，在发动机的动力输出部分新增了一条能量传输路径，发动机除了可以驱动车轮，还可以通过发电机把能量传递至动力蓄电池包。混联式混合动力电动汽车可以理解为在串联式混合动力方案的基础上增加了直接传动系统，从而可以在某些工况下让发动机直接驱动车辆。1.1新能源汽车的定义及分类二、新能源汽车的分类（二）纯电动汽车纯电动汽车（BatteryElectricVehicle，BEV）具有零排放、低噪声、结构简单、技术成熟等优点，是一种完全依赖电池供电且由电动机驱动的汽车，汽车电动机的驱动电能来自车载可充电蓄电池或其他能量储存装置（包括动力蓄电池、超级电容、飞轮电池等）。纯电动汽车车载能源目前主要采用动力蓄电池。动力蓄电池主要有铅酸电池、镍氢电池、镍镉电池、钠硫电池、锂离子电池、锌空气电池等。由于纯电动汽车只需充电不烧油，汽车本身不存在尾气排放带来的环境污染等问题，因而被视为新能源汽车的趋势。1.1新能源汽车的定义及分类二、新能源汽车的分类（三）燃料电池电动汽车燃料电池电动汽车（FuelCellElectricVehicle，FCEV）通常以氢气、甲醇等为燃料，通过化学反应产生电能驱动电动机进行工作，电动机产生的机械能经过变速传动装置传给驱动轮，从而驱动车辆行驶。相较于传统电动汽车，燃料电池的化学反应过程不会产生有害产物，具有高效率、无污染、零排放、无噪声等优势。氢燃料电池电动汽车的最终排放物只有水，且在其行驶过程中，还可净化空气，为解决环境污染问题带来了新的可能。1.1新能源汽车的定义及分类二、新能源汽车的分类新能源汽车高压电器主要由动力蓄电池与动力蓄电池管理系统、驱动电机与电机控制器、DC/DC转换器与空调控制器、车载充电系统、空调压缩机、PTC加热器、高压配电箱、维修开关、高压线束等组成。本任务以比亚迪E6为例介绍新能源汽车高压电器。1.2新能源汽车高压电器介绍一、新能源汽车高压电器组成（一）动力蓄电池与动力蓄电池管理系统1.动力蓄电池动力蓄电池主要有两种类型：三元锂电池和磷酸铁锂电池。三元锂电池的正极材料由三元材料组成，具有更高的能量密度和更轻的重量，适合家庭用车。磷酸铁锂电池的正极则采用磷酸铁，具有更高的安全性和稳定性，适合在公交车等特殊领域使用。在三元锂电池技术方面，比亚迪进行了深入研究，采用了多项技术来提高电池性能和寿命，如优化正极材料结构、改进负极涂层、引入新型添加剂等。此外，比亚迪还开发了自主的智能动力蓄电池管理系统，可以对电芯进行精确控制和监测，保证整个动力系统的安全性和稳定性。1.2新能源汽车高压电器介绍二、新能源汽车高压电器结构（一）动力蓄电池与动力蓄电池管理系统1.动力蓄电池在磷酸铁锂电池技术方面，比亚迪也取得了一定成果，如采用双层隔膜设计来防止内部渗漏，以及引入纳米级颗粒技术来提高电池容量和功率输出。比亚迪还开发了一套完整的磷酸铁锂电池管理系统，可以对单体电池进行实时监测和控制。1.2新能源汽车高压电器介绍二、新能源汽车高压电器结构（一）动力蓄电池与动力蓄电池管理系统1.动力蓄电池比亚迪E6动力蓄电池内部共有单体电池96个、电压采样线1条、温度采样线1条、正负极母线各1条、托盘1个。每个单体电池电压为3.3V，动力蓄电池包标称电压为316.8V，容量为220A·h，一次充电65kW·h（度）。1.2新能源汽车高压电器介绍二、新能源汽车高压电器结构（一）动力蓄电池与动力蓄电池管理系统2.动力蓄电池管理系统动力蓄电池管理系统（BatteryManagementSystem，BMS）是新能源汽车电源系统的参数测试及控制装置，BMS实时采集相关数据，并根据设定的阈值判定电源系统工作是否正常。BMS还通过CAN总线与整车控制器（VCU）或充电系统之间进行通信，对电源系统进行充放电等综合管理，具有安全预警与控制、剩余电量估算与指示、充放电能量管理与过程控制、信息处理与通信等主要功能。1.2新能源汽车高压电器介绍二、新能源汽车高压电器结构（一）动力蓄电池与动力蓄电池管理系统2.动力蓄电池管理系统BMS能够对电源系统的状态参数进行实时监控，比较重要的状态参数有SOC、总电压、总电流、每节单体电池温度值、每节单体电池电压值、漏电信号（通过对硬件信号的采样）、碰撞信号（通过接收主控ECU的报文）。1.2新能源汽车高压电器介绍二、新能源汽车高压电器结构（二）驱动电机与电机控制器1.驱动电机当前，新能源汽车使用的驱动电机为交流无刷永磁同步电机，通过采集电机旋转变压器信号进行工作。当车辆要行驶时，通过旋转变压器检测到电机的位置，位置信号通过电机控制器的处理转变为其他相关信号发送给电机控制器IGBT，逻辑信号控制IGBT开断，使电机控制器输出近似正弦波的交流电。电机定子的三相绕组在正弦绕组下形成圆形的旋转磁场，驱动电机转子旋转，在旋转的过程中，旋转变压器检测速度及位置信号，反馈给电机控制器进行监测，从而准确控制电机的转速及位置。1.2新能源汽车高压电器介绍二、新能源汽车高压电器结构（二）驱动电机与电机控制器1.驱动电机比亚迪E6驱动电机参数如下：最大输出扭矩：450N·m；额定输出功率：75kW；最大输出功率（峰值功率）：120kW（驱动电机具有一定的过载能力，采用峰值功率进行描述，它表示汽车行驶的后备功率，与整车的加速、爬坡性能相关）；最大输出转速：7500r/min；动力总成总重量：130kg；总传动比：6.417；1.2新能源汽车高压电器介绍二、新能源汽车高压电器结构（二）驱动电机与电机控制器1.驱动电机传动比：1.667；主减速传动比：3.85；驱动电机油量：2L；前驱变速箱润滑油量：3.5L；前驱变速箱润滑油类型：齿轮油SAE80W90（冬季环境温度低于-15℃的地区推荐换用SAE75W90）；用油型号：美孚ATF220；后驱变速箱润滑油量：1.5L；后驱变速箱润滑油型号：ATF220。（二）驱动电机与电机控制器2.电机控制器比亚迪E6电机控制器全称为双向逆变充放电式电机控制器（VTOG）。电机控制器类型为电压型逆变器，利用IGBT将直流电转换为交流电，额定电压为330V，主要功能是根据不同工况控制驱动电机的正反转、功率、扭矩、转速等，维持新能源汽车的正常运转。其关键零部件为IGBT，IGBT实际为大电容，目的是控制电流的工作，保证能够按照驾驶人的意愿输出、输入合适的电流参数。1.2新能源汽车高压电器介绍二、新能源汽车高压电器结构（二）驱动电机与电机控制器2.电机控制器电机控制器总成包含上、中、下三层，上、下层分别为驱动电机、充电控制单元，中层为水道冷却单元。总成还包括信号插接器（12V电源、CAN总线、挡位、制动踏板、旋转变压器、电机过温信号线、预充满信号线等）。1.2新能源汽车高压电器介绍二、新能源汽车高压电器结构（二）驱动电机与电机控制器2.电机控制器电机控制器主要功能如下：（1）控制驱动电机正向驱动、反向驱动、正转发电、反转发电。（2）控制驱动电机的动力输出，同时对驱动电机进行保护。（3）通过CAN总线与其他控制模块通信，接收并发送相关的信号，间接地控制车上相关系统正常运行。（4）制动能量回馈控制。（5）自身内部故障的检测和处理。（6）可以通过电机控制器直接从充电网上对车辆进行交流充电，也可以通过电机控制器把车辆动力蓄电池包的高压直流电调制成交流电输送到充电网上。1.2新能源汽车高压电器介绍二、新能源汽车高压电器结构1.2新能源汽车高压电器介绍二、新能源汽车高压电器结构（三）DC/DC转换器与空调控制器新能源汽车的DC/DC转换器与空调控制器集成在一起。DC/DC转换器负责将动力蓄电池316.8V的高压电转换成12V低压直流电。DC/DC转换器在主接触器吸合时工作，输出的12V电供给整车用电器（包括EHPS电机），并且在低压蓄电池亏电时给低压蓄电池充电。DC/DC转换器具有输入过欠压、输出过欠压、过流保护、过温保护、CAN通信等功能。1.2新能源汽车高压电器介绍二、新能源汽车高压电器结构（三）DC/DC转换器与空调控制器比亚迪E6DC/DC转换器总成主要包含两个12VDC/DC转换器。（1）12V1DC/DC转换器。输入：200~400V；输出：13.8V/100A，最大110A。（2）12V2DC/DC转换器。输入：200~400V；输出：13.8V/70A，最大100A。空调控制器主要用于控制空调压缩机和PTC加热器。1.2新能源汽车高压电器介绍二、新能源汽车高压电器结构（四）车载充电系统比亚迪E6有两种充电方式：直流充电和交流充电。交流充电主要是通过家用充电插头和交流充电桩接入交流充电口，通过车载充电器将家用220V交流电转为330V直流高压电给动力蓄电池充电。直流充电主要是通过充电站的充电柜将直流高压电直接接入直流充电口给动力蓄电池充电。1.2新能源汽车高压电器介绍二、新能源汽车高压电器结构（四）车载充电系统比亚迪E6车载充电系统。车载充电系统的主要组成部分为车载充电器、直流充电接口、交流充电接口、动力蓄电池管理系统、高压配电箱、动力蓄电池（位于车辆底部）。1.2新能源汽车高压电器介绍二、新能源汽车高压电器结构（五）空调压缩机比亚迪E6的空调系统不同于常规燃油车，制冷系统的动力源是电动压缩机，暖风系统的暖风源是PTC加热器。由于都是占空比控制，故比较节能。空调系统主要由HVAC总成、空调风管总成、管路、电动压缩机、冷凝器、空调控制面板及相关传感器、空调控制器等组成。其中空调控制器与DC/DC转换器布置于同一壳体中，位于前机舱左侧。PTC制热模块（PTC加热器）取代了暖风芯体，布置于HVAC总成中。1.2新能源汽车高压电器介绍二、新能源汽车高压电器结构（五）空调压缩机比亚迪E6空调系统采用电动压缩机制冷及PTC制热模块制热。常规车辆上，制冷方面，压缩机靠皮带轮通过发动机曲轴带动转动，其转速只能被动地通过发动机转速来调节，空调系统无法主动对压缩机转速进行调节；制热方面，通过发动机冷却水温的热量来制热，其局限在于发动机起动、暖机阶段制热效果不好。1.2新能源汽车高压电器介绍二、新能源汽车高压电器结构（五）空调压缩机比亚迪E6空调系统的压缩机为电动压缩机，其靠高压电驱动，转速可主动调节，调节范围在0~4000r/min，既保证了良好的制冷效果，又节省了电能；在制热方面，通过约3000W的PTC制热模块制热，同时可调节制热量。比亚迪E6空调系统工作电压为330V，制冷剂型号为R134a，加注量为550g；压缩机油型号为RL68H，加注量为120mL。1.2新能源汽车高压电器介绍二、新能源汽车高压电器结构（六）PTC加热器1.2新能源汽车高压电器介绍二、新能源汽车高压电器结构（七）高压配电箱新能源汽车的高压配电箱是整车高压电配电装置，实现电源分配、接通、断开。1.2新能源汽车高压电器介绍二、新能源汽车高压电器结构（八）维修开关维修开关是新能源汽车中一种常用的手动操作设备，用于使新能源汽车紧急断电，从而对车辆进行维修及更换零部件等。1.2新能源汽车高压电器介绍二、新能源汽车高压电器结构（九）高压线束新能源汽车的高压线束主要由导线、端子、插接器、保护材料和固定装置等组成。其中，导线是传输电流的主要载体，通常采用铜或铝等导电性能良好的材料制成。端子是连接导线的部件，可以固定和连接导线，并起到电气导通的作用。插接器是连接高压线束与其他电路或设备的接口，能够实现快速、可靠的插接。保护材料和固定装置则是保护高压线束在汽车内部不受损坏和保持稳定的重要部件。1.2新能源汽车高压电器介绍二、新能源汽车高压电器结构（九）高压线束为了保证安全，所有的高压线束均已采取密封或隔离措施，高压线束采用橙色加以区分。随着汽车技术的不断发展，高压线束的应用越来越广泛，其发展趋势也日益明显。未来，高压线束将向更高效、更安全、轻量化的方向发展。为了实现这一目标，需要不断优化高压线束的设计和制造工艺，采用新型材料和先进技术，提高其性能和可靠性。同时，还需要加强相关标准和规范的制定与完善，推动高压线束产业的健康发展。新能源汽车的高压组件壳体上都带有高压警示标记，售后服务人员或车主均可通过标记直观地看出高压可能带来的危险，所用高压警示标记基于国际标准危险电压警示标志。高压警示标志采用黄色底色或红色底色，图形上布置有高压触电国家标准符号。新能源汽车安全防护Part2任务一

新能源汽车维修作业人员安全防护

任务二

新能源汽车维修作业区域安全防护2.1新能源汽车维修作业人员安全防护一、维修作业人员安全防护用品的种类（一）安全帽安全帽一般是指对人头部受坠落物及其他特定因素引起的伤害起防护作用的帽子。在对新能源汽车进行维护保养的过程中，维修作业人员佩戴安全帽可以防止头部接触带电部件造成触电。安全帽同时也起到固定头发的作用，防止头发散落，影响操作安全。安全帽由帽壳、帽衬、下颏带及附件等组成。2.1新能源汽车维修作业人员安全防护一、维修作业人员安全防护用品的种类（二）护目镜护目镜是防止维修作业人员眼部受到撞击和其他伤害的防护品。例如，佩戴护目镜可以防止拆卸电池时电解液飞溅到眼睛里面或者拆卸其他汽车部件时细微部件飞溅到眼部。2.1新能源汽车维修作业人员安全防护一、维修作业人员安全防护用品的种类（三）绝缘手套绝缘手套由天然橡胶或合成橡胶制成，形状为立体手模分指式。绝缘手套应具有良好的电气性能，较高的力学性能，柔软且有良好的使用性能。为防止维修作业人员在维修新能源汽车时发生触电事故，维修作业人员在进行维修作业时应佩戴相应等级的绝缘手套。注意：不能佩戴潮湿的绝缘手套。2.1新能源汽车维修作业人员安全防护一、维修作业人员安全防护用品的种类（四）防护服防护服可以提供额外的安全防护。触电通常与燃烧联系在一起，因此维修高压设备时要穿防护服。防护服由专用防静电洁净面料制作。面料采用专用涤纶长丝，径向或纬向嵌织导电纤维。防护服具有高效永久的防静电、防尘性能，以及薄滑、织纹清晰的特点。在制作成衣的过程中采用专用包缝机械，可有效减少微粒的产生。无尘黏附扣带避免了因掉毛污染环境。在制作防护服时，根据级别要求选择不同款式，并采用导电纤维缝制，使服装各部分保持电气连续性。袖管、裤管为特有的双层结构，内层使用导电或防静电罗纹布，从而满足高级别无尘环境的要求。棉布材料适合在维修高压设备时穿着。合成纤维在高温时易熔化，导致皮肤烧伤，因此，在进行维修作业时禁止穿此类面料制作的衣物。2.1新能源汽车维修作业人员安全防护一、维修作业人员安全防护用品的种类（五）绝缘鞋在维修新能源汽车的过程中，维修作业人员需穿上绝缘鞋。绝缘鞋有不同的规格，需要根据工作环境或设备的电压选择相应等级的绝缘鞋。绝缘鞋的作用是使人体与地面绝缘，防止电流通过人体与大地之间构成通路，对人体造成电击伤害，降低触电的可能性。2.1新能源汽车维修作业人员安全防护一、维修作业人员安全防护用品的种类（六）绝缘胶垫绝缘胶垫又称为绝缘毯、绝缘垫、绝缘橡胶板、绝缘胶板、绝缘橡胶垫、绝缘地胶、绝缘胶皮、绝缘垫片等，具有较大体积电阻率和耐电击穿的特性。绝缘胶垫用于铺设配电等工作场合的台面或地面。绝缘胶垫上下表面应不存在有害的不规则性。有害的不规则性是指破坏均匀性、损坏表面光滑轮廓的缺陷，如小孔、裂缝、局部隆起、切口、夹杂导电异物、折缝、空隙、凹凸波纹及铸造标志等。无害的不规则性是指生产过程中形成的表面不规则性。质量好的绝缘胶垫没有异味，没有气泡，没有凹坑，表面光滑整洁。绝缘胶垫主要采用NR、SBR和IIR等绝缘性能优良的非极性橡胶制造。绝缘胶垫需要保持清洁干燥，有液体洒落时，应及时进行擦拭。2.1新能源汽车维修作业人员安全防护二、维修作业人员安全防护用品的使用方法（一）安全帽（1）佩戴安全帽前，应检查安全帽各配件有无破损、装配是否牢固、帽衬调节部分是否卡紧、插口是否牢靠、下颏带是否系紧等，若帽衬与帽壳之间的距离不在25~50mm，应用顶绳调节到规定的范围。确信各部件完好后方可使用。（2）根据使用者头部的大小，将帽箍长度调节到适宜位置，戴稳。（3）在使用过程中，如果发现安全帽破损，应停止使用，更换安全帽。一般安全帽使用期限不超过3年，安全帽铭牌上标有相应的使用期限。（4）安全帽应该避免在有酸碱、高温（50℃以上）、阳光、潮湿等环境中储存，避免重物挤压或尖物磕碰。（5）帽壳与帽衬可用冷水和温水（低于50℃）洗涤，不可在暖气片上烘烤，以防止帽壳变形。注意：使用安全帽时，一定要检查外观有无破损及污渍、干燥程度、是否符合头围、绑带松紧程度、保质期。2.1新能源汽车维修作业人员安全防护二、维修作业人员安全防护用品的使用方法（二）护目镜（1）使用前先检查外观有无破损、水渍，镜片有无划痕，视物是否清晰。如果镜片不清晰，应该使用专用擦拭布擦拭护目镜，如果没有专用擦拭布，也可以使用干净干燥的软毛巾进行擦拭，但是一般建议用专业清洁工具擦拭，切记应轻轻擦拭镜片，防止刮花镜面。如果镜片沾灰或有污渍，应先用清水冲洗，再用纸巾吸干水分，最后用专用擦拭布擦干。使用结束以后专用擦拭布也需要清洗。（2）检查护目镜系带松紧程度是否合适，是否适合自己。若不合适进行调整，调整后仍不合适应更换。（3）若镜片磨损粗糙、镜架损坏，会影响维修作业人员的视线，应及时调换。（4）建议要专人专用，防止传染眼部疾病。2.1新能源汽车维修作业人员安全防护二、维修作业人员安全防护用品的使用方法（二）护目镜（5）如果是暂时性放置护目镜，需要将护目镜的凸面朝上。（6）不戴护目镜时，放入专用场地进行存放，不要在高温下（60℃以上）长期放置。（7）护目镜不是太阳镜或者防辐射眼镜，不要戴护目镜直视太阳或强光源，否则会伤到眼睛。（8）佩戴护目镜进行作业时，有的人可能不太适应，因此需要在完全习惯戴护目镜看东西后再进行操作，以免发生危险。（9）护目镜应防止重摔、重压2.1新能源汽车维修作业人员安全防护二、维修作业人员安全防护用品的使用方法（三）绝缘手套绝缘手套的使用温度范围为-25℃~+55℃，不要将手套暴露于热、光中，也不要与腐蚀性的液体接触。正确佩戴绝缘手套，需要把衣服袖口塞入绝缘手套内。佩戴的绝缘手套在防护等级、气密性、绝缘性等方面均应符合作业要求。绝缘手套使用前的检查内容如下：（1）目视检查。第一步，查看绝缘手套的铭牌，检查防护等级、使用期限是否符合工作要求，若符合，则可以使用；若不符合，则不能使用，需要更换绝缘手套。注意，如果没有铭牌，则不能使用，因为不清楚是否符合操作要求。第二步，查看外观，如果有肉眼可见的破损（裂纹、砂眼、破洞等），则绝缘手套不能使用；若肉眼没有发现明显的破损，则进行下一步检查。（2）充气检查。将手套拿在手中，捏紧手套的袖口处以封住空气，将手套的袖口紧密地向手套指尖方向卷起，仍然捏紧卷起的部分，使手套的手掌区域和指尖区域因空气充入而鼓起。掰开手套指缝观察，细听有无漏气声，确保手套在鼓起后保持充气压力，不漏气。若手套未膨胀鼓起，则手套破损不能使用。若无漏气，则进行下一步检查。（3）兆欧表检查。用兆欧表进行绝缘检测，在手套上任选3个点进行检测，其中手指部位应选1~2个点进行检测，符合标准即可使用。2.1新能源汽车维修作业人员安全防护二、维修作业人员安全防护用品的使用方法（四）防护服穿着防护服时，保持衣服干燥、清洁。在工作场所应穿着统一的防护服，这不仅有助于维修技师在进行新能源汽车维修工作过程中防止触电，还能在一定程度上保护身体免受油污、化学物质等伤害。衣服保持干净整洁：防护服应干净、整洁、挺阔，不得有褶皱、异味。服装表面、领口、袖口等不得有污渍和油迹、破损、开线、掉扣等。着装规范：防护服袖子长度应以达到手腕为宜，纽扣必须全部扣上。2.1新能源汽车维修作业人员安全防护二、维修作业人员安全防护用品的使用方法（五）绝缘鞋绝缘鞋的帮面或鞋底上均应有标准号、电绝缘字样、闪电标记和耐电压数值、制造厂名、鞋名、产品或商标名称、生产日期及电绝缘性能出厂检验合格印章等。使用前应看铭牌上面的信息是否符合操作环境，若不符合，则不能使用。没有相应铭牌信息的绝缘鞋不能使用，避免发生危险。绝缘鞋不能有破损（如鞋底被异物刺穿），有破损则需更换。注意：绝缘鞋穿着后出现轻微褶皱、轻微变形等属正常现象。绝缘鞋不是主要的安全防护用品，它是作为安全辅助用具使用，不可长时间接触带电体。绝缘鞋不能受潮，若受潮则严禁使用。注意定期进行绝缘鞋的皮面保养。绝缘鞋不宜在雨天穿着，更不宜水洗。绝缘鞋不能与油类、酸性、碱性及尖锐物体等接触，以免破损。绝缘鞋出现泛盐霜现象时，可用纱布或棉花蘸少量温水擦净，再把鞋放在通风处晾干，最后用鞋油擦拭，反复数次即可恢复原状。绝缘鞋存放时，应保持整洁、干燥，并擦好鞋油，自然平放。2.1新能源汽车维修作业人员安全防护二、维修作业人员安全防护用品的使用方法（六）绝缘胶垫绝缘胶垫需要保持清洁干燥，有液体洒落应及时擦拭。注意：绝缘胶垫不是单纯铺到地面上就可以，还需要用兆欧表进行绝缘测试，在绝缘胶垫4个角的位置分别进行检测，电阻大于或等于20MΩ则可以使用。在进行新能源汽车维护时，应该将其停放在绝缘胶垫上。绝缘胶垫的检查内容如下：（1）外观检查。观察颜色与质地，优质的绝缘胶垫颜色均匀，质地细腻，无明显的色差、斑点或杂质。如果发现颜色不均或存在明显杂质，可能是产品质量不佳。（2）检查破损与裂痕。仔细检查绝缘胶垫表面是否有破损、裂痕或磨损现象。这些缺陷会影响绝缘性能。（3）测量尺寸与厚度。使用卷尺等工具测量绝缘胶垫的尺寸和厚度，确保其符合使用要求。尺寸不合适或厚度不足的绝缘胶垫可能无法提供足够的绝缘保护。2.1新能源汽车维修作业人员安全防护二、维修作业人员安全防护用品的使用方法（六）绝缘胶垫绝缘胶垫的检查内容如下：（4）物理性能检查。弹性测试，用力拉扯绝缘胶垫，观察其弹性恢复情况。优质绝缘胶垫应具有良好的弹性，能够迅速恢复原状。如果弹性不足或容易断裂，可能是材质不佳或老化严重。（5）耐压测试。虽然一般维修作业人员难以进行专业的耐压测试，但可以通过观察绝缘胶垫在使用过程中是否出现击穿、漏电等现象来判断其耐压性能。若有条件，可请专业机构进行耐压测试。（6）气味检查。新购买的绝缘胶垫可能会有一定的橡胶味，但气味应不刺鼻且能迅速散去。如果气味浓烈且长时间不散，可能是使用了劣质材料。（7）吸水性检查。将绝缘胶垫置于干燥清洁的环境中一段时间后观察其是否有发黏现象。如果发黏说明吸水性强，可能是产品质量不佳或添加了过多添加剂。2.1新能源汽车维修作业人员安全防护二、维修作业人员安全防护用品的使用方法（六）绝缘胶垫汽车绝缘胶垫的使用需要注意以下事项：（1）选择合适的尺寸。根据车辆的大小和型号选择适合的绝缘胶垫尺寸，确保车辆的每个车轮都能落在垫子上以提供全面的绝缘保护。（2）清洁场地。在使用绝缘胶垫之前，需将车库或维修场地的地面清洁干净，以免垫子下面的灰尘和杂物对绝缘效果造成影响。（3）铺设绝缘胶垫。将绝缘胶垫平铺在车库或维修场地的地面，确保垫子周围没有金属物品或其他可能损坏绝缘胶垫的物体。（4）定期检查与维护。在使用过程中定期检查绝缘胶垫的完好性和绝缘性能。若发现破损、裂痕或绝缘性能下降等情况应及时更换。（5）正确存放。不使用时将绝缘胶垫存放在干燥、通风的地方，避免阳光直射和潮湿环境，以防老化变质。2.2新能源汽车维修作业区域安全防护一、维修作业区域安全防护介绍新能源汽车维修作业区域安全防护是在维修人员对新能源汽车进行维护保养时，为了防止触电而保障维修环境安全的措施。常见的新能源汽车维修作业区域安全防护用品有隔离带、警示牌、维修工具、兆欧表、灭火器等。维修作业区域对环境的要求，包括保证良好的通风、合适的光线、场地的干燥清洁等。2.2新能源汽车维修作业区域安全防护一、维修作业区域安全防护介绍对维修作业区域的要求：（1）搭载动力系统的新能源汽车，整车涉及高压的部分有整车橙色高压线束、动力蓄电池包、高压配电箱、车载充电器、太阳能充电器（部分有）、电机控制器、DC/DC转换器与空调控制器总成、电动力总成、电动压缩机总成、PTC加热器、空调配电盒、漏电传感器等。为确保维修作业人员人身安全，避免违规操作引起安全事故，要求4S店设置专用维修工位，采用安全隔离措施（使用隔离带等），并树立高压警示牌，以警示相关人员，避免发生安全事故。（2）若条件允许，在新能源汽车专用维修工位上操作时，将车身与保护地线连接。2.2新能源汽车维修作业区域安全防护二、维修作业区域安全防护用品（一）隔离带隔离带又称为伸缩带栏杆座，由杆、底盖盘和底配重三部分组成。杆的顶部装有可伸缩的织带，使用时可以拉出来，挂到另一根杆上，可根据实际排列成一排或围成方形、多边形，用作展品或危险区域的隔离。隔离带的杆和底盖盘采用优质不锈钢加工，不锈钢一般采用304钢和201钢。黑色伸缩带栏杆座一般采用烤漆或喷塑加工。常见的还有钛金色栏杆座，是不锈钢经过电镀处理而制成的。伸缩带一般长2m，可选择不同颜色的伸缩布带，印制行业标识、文字等。市场上伸缩带一般由丙纶丝材料、涤纶材料和高强丝涤纶材料织成。规格：总高90cm，带宽5cm，带长200cm、300cm、500cm；颜色：红色。2.2新能源汽车维修作业区域安全防护二、维修作业区域安全防护用品（二）警示牌在进行汽车维修时将警示牌放置于车辆前方，以提醒其他无关人员不要靠近或者擅自移动相关物品或者车辆，避免造成触电危险。警示牌

一般规格为30cm×60cm，材质为高强度ABS塑料。使用时，应注意防水防潮，及时清洁，避免损坏。2.2新能源汽车维修作业区域安全防护二、维修作业区域安全防护用品（三）维修工具新能源汽车维修工具和传统燃油车不同，区别在于新能源汽车维修工具上除与部件接触之处无绝缘层之外，其他位置均包裹了绝缘层，目的是防止触电。维修工具有套筒、电工刀、扳手、螺丝刀、接杆等。2.2新能源汽车维修作业区域安全防护二、维修作业区域安全防护用品（三）维修工具1.常用维修工具种类及作用（1）基础手动工具。扳手：包括开口扳手、梅花扳手、套筒扳手等，用于拧紧或松开螺栓和螺母。螺丝刀：包括一字螺丝刀、十字螺丝刀等，用于拧紧或松开螺钉。钳子：如尖嘴钳、鲤鱼钳等，用于夹持、扭转或剪切零件。2.2新能源汽车维修作业区域安全防护二、维修作业区域安全防护用品（三）维修工具1.常用维修工具种类及作用（2）电动工具。电动螺丝刀、电动扳手：用于快速、高效地完成螺栓和螺母的拧紧或松开工作。电动钻、电磨：用于钻孔、打磨等作业，特别是在维修过程中需要加工或修复零部件时。（3）液压工具。液压千斤顶：用于提升车辆或重物，便于进行底盘或悬架系统的维修。2.2新能源汽车维修作业区域安全防护二、维修作业区域安全防护用品（三）维修工具1.常用维修工具种类及作用（4）专用工具。轴承拉拔器：用于拆卸轴承等紧密配合的零部件。轮胎拆装工具：如轮胎扳手、轮胎气压表等，用于轮胎的更换和气压检查。电池维护工具：如电池拆装工具、电池充电器等，用于电池的维护和更换。（5）测量工具。游标卡尺、千分尺：用于测量零部件的尺寸和精度。量规：如塞尺、内径表等，用于检查零部件的间隙和配合情况。2.2新能源汽车维修作业区域安全防护二、维修作业区域安全防护用品（三）维修工具2.新能源汽车维修工具检查要点（1）完整性检查。检查工具是否完整无损，有无裂纹、变形或损坏现象。检查工具的连接部分是否牢固可靠，有无松动或脱落现象。（2）精度检查。对于测量工具，如游标卡尺、千分尺等，进行精度校准，确保测量准确可靠。（3）安全性能检查。检查工具的绝缘性能是否良好，特别是电动工具和涉及高压电的工具。检查工具的防护装置是否齐全有效，如电动工具的防护罩、绝缘手柄等。（4）维护保养。定期对工具进行清洁和润滑，保持工具表面干净无锈蚀。2.2新能源汽车维修作业区域安全防护二、维修作业区域安全防护用品（三）维修工具2.新能源汽车维修工具检查要点对于长期不使用的工具，应存放在干燥、通风的地方，避免受潮或腐蚀。综上所述，新能源汽车维修工具类别多样，包括基础手动工具、电动工具、液压工具、专用工具和测量工具等。在使用过程中，需要对工具进行完整性、功能、精度和安全性能等方面的检查，以确保工具的可靠性和安全性。同时，定期对工具进行维护保养也是必不可少的。2.2新能源汽车维修作业区域安全防护二、维修作业区域安全防护用品（四）兆欧表兆欧表大多采用手摇发电机供电，故又称为摇表。它的刻度以兆欧（MΩ）为单位。兆欧表是电工常用的一种测量仪表，主要用来检查电气设备、家用电器或电气线路对地及相互之间的绝缘电阻，以保证这些设备、电器和线路工作在正常状态，避免发生触电伤亡及设备损坏等事故。现在多用数字式兆欧表。绝缘电阻测量方法如下：黑表笔插E，红表笔插绝缘L，按下1000V选择开关。注意：使用兆欧表测量绝缘电阻时，应佩戴绝缘手套。2.2新能源汽车维修作业区域安全防护二、维修作业区域安全防护用品（五）灭火器灭火器是一种可携式灭火工具。灭火器内放置化学物品，用以扑灭火灾。灭火器是常见的消防器材之一，存放在公众场所或可能发生火灾的地方，不同种类的灭火器内装填的成分不一样，专为不同的火灾而设。使用时必须注意以免产生反效果及引起危险。灭火器的种类很多，按其移动方式可分为手提式和推车式；按驱动灭火剂的动力来源可分为储气瓶式、储压式、化学反应式；按所充装的灭火剂可分为泡沫、干粉、卤代烷、二氧化碳、清水灭火器等。2.2新能源汽车维修作业区域安全防护二、维修作业区域安全防护用品（五）灭火器1.干粉灭火器的原理干粉灭火器内充装的是干粉灭火剂。干粉灭火剂是用于灭火的干燥且易于流动的微细粉末，是由具有灭火效能的无机盐和少量的添加剂经干燥、粉碎、混合而成的微细固体粉末。干粉灭火器利用压缩的二氧化碳吹出干粉（主要含有碳酸氢钠）来灭火。2.2新能源汽车维修作业区域安全防护二、维修作业区域安全防护用品（五）灭火器2.二氧化碳灭火器灭火器瓶体内储存液态二氧化碳，工作时，当压下瓶阀的压把时，内部的二氧化碳灭火剂便由虹吸管经过瓶阀到喷筒喷出，使燃烧区氧的浓度迅速下降，当二氧化碳达到足够浓度时火焰会窒息而熄灭，同时由于液态二氧化碳会迅速汽化，在很短的时间内吸收大量的热量，因此对燃烧物起到一定的冷却作用，也有助于灭火。推车式二氧化碳灭火器主要由瓶体、喷头总成、喷管总成、车架总成等几部分组成，内装的灭火剂为液态二氧化碳。二氧化碳灭火器瓶体采用优质合金钢经特殊工艺加工而成，重量比碳钢减少了40%。二氧化碳灭火器具有操作方便、安全可靠、易于保存、轻便美观等特点。二氧化碳灭火器适用于扑救易燃液体及气体的初起火灾，也可扑救带电设备的火灾。它常应用于实验室、计算机房、变配电所，以及对精密电子仪器、贵重设备或物品维护要求较高的场所。2.2新能源汽车维修作业区域安全防护二、维修作业区域安全防护用品（五）灭火器3.清水灭火器清水灭火器中的灭火剂为清水。水在常温下具有较低的黏度、较高的热稳定性、较大的密度和较高的表面张力，是一种使用范围广泛的天然灭火剂，易于获取和储存。清水灭火器主要依靠水的冷却和窒息作用进行灭火。因为每千克水自常温加热至沸点并完全蒸发汽化，可以吸收2593.4kJ的热量。因此，它利用自身吸收显热和潜热的能力发挥冷却灭火作用，这是其他灭火剂所无法比拟的。此外，水汽化后形成的水蒸气为惰性气体，且体积将膨胀1700倍左右。在灭火时，由水汽化产生的水蒸气将占据燃烧区域的空间，稀释燃烧物周围的氧含量，阻碍新鲜空气进入燃烧区，使燃烧区内的氧浓度大大降低，从而达到窒息灭火的目的。当水呈喷淋雾状时，形成的水滴和雾滴的比表面积将大大增加，增强了水与火之间的热交换作用，从而强化了其冷却和窒息作用。另外，清水灭火器对一些易溶于水的可燃、易燃液体还可起稀释作用。采用强射流产生的水雾可使可燃、易燃液体产生乳化作用，使液体表面迅速冷却、可燃蒸气产生速度下降而达到灭火的目的。2.2新能源汽车维修作业区域安全防护二、维修作业区域安全防护用品（五）灭火器4.简易式灭火器简易式灭火器是近几年开发的轻便型灭火器。它的特点是灭火剂充装量在500g以下，压力在0.8MPa以下，一次性使用，不能再充装。按充入的灭火剂类型分，简易式灭火器分为1211灭火器（又称为气雾式卤代烷灭火器）、简易式干粉灭火器（又称为轻便式干粉灭火器）、简易式空气泡沫灭火器（又称为轻便式空气泡沫灭火器）。简易式灭火器适于家庭使用。1211灭火器和简易式干粉灭火器可以扑救液化石油气灶及钢瓶上角阀，或煤气灶等处的初起火灾，也能扑救火锅起火和废纸篓等固体可燃物燃烧引起的火灾。简易式空气泡沫灭火器既适用于油锅、煤油炉、油灯和蜡烛等引起的初起火灾，也能对固体可燃物燃烧引起的火灾进行扑救。2.2新能源汽车维修作业区域安全防护二、维修作业区域安全防护用品（六）车外三件套车外三件套的定义可能因情境不同而有所差别，从一般意义上理解为在汽车维修或保养过程中，为保护汽车外部部件而使用的覆盖物或工具。一般车外三件套包括前左、右翼子板套和前进气格栅套。车外三件套使用注意内容如下：1.选择合适的车外三件套根据车型选择：确保所选的车外三件套与车型相匹配，以充分保护汽车外部部件不受损伤。材质要求：选择材质柔软、耐磨、防水的车外三件套，以避免在使用过程中对车漆造成划痕或损伤。2.2新能源汽车维修作业区域安全防护二、维修作业区域安全防护用品（六）车外三件套车外三件套使用注意内容如下：2.安装与拆卸注意事项安装前检查：在安装车外三件套之前，检查汽车外部是否有尖锐的凸起物或异物，以免在安装过程中损坏车外三件套。正确安装：按照车外三件套的使用说明正确安装，确保覆盖全面且稳固，避免在维修或保养过程中移位或脱落。轻拿轻放：在安装和拆卸过程中，应轻拿轻放，避免使用过大的力导致车外三件套损坏或划伤车漆。2.2新能源汽车维修作业区域安全防护二、维修作业区域安全防护用品（六）车外三件套车外三件套使用注意内容如下：3.使用过程中的注意事项避免摩擦：在维修或保养过程中，尽量避免车外三件套与车漆之间的摩擦，以防止划伤车漆。防水防潮：确保车外三件套具有良好的防水性能，以防止雨水或维修过程中的液体渗入汽车内部。定期检查：在使用过程中定期检查车外三件套的固定情况，如有松动应及时调整。2.2新能源汽车维修作业区域安全防护二、维修作业区域安全防护用品（六）车外三件套车外三件套使用注意内容如下：4.清洁与保养定期清洁：使用完毕后，应及时清洁车外三件套上的灰尘和污垢，以保持其清洁和美观。妥善存放：将清洁干燥的车外三件套妥善存放在阴凉干燥处，避免阳光直射和潮湿环境导致老化或变形。2.2新能源汽车维修作业区域安全防护二、维修作业区域安全防护用品（六）车外三件套车外三件套使用注意内容如下：5.其他注意事项遵循厂家指导：在使用过程中，应严格遵循厂家提供的使用指导和注意事项，以确保车外三件套的正确使用和延长使用寿命。安全第一：在维修或保养过程中，始终将安全放在首位，确保车外三件套的使用不会对人员或车辆造成安全隐患。2.2新能源汽车维修作业区域安全防护二、维修作业区域安全防护用品（七）车内三件套车内三件套包括方向盘护套、座椅防护罩、脚垫。车内三件套是最基本的车内保护套，在此基础上还可以选用换挡杆护套、驻车制动拉杆护套等。车内三件套的选用应注意以下内容：1.材质选择选择舒适、透气、易清洁的材质，如皮革、绒布或合成纤维、塑料等，确保不会对车辆造成损伤。2.尺寸匹配根据汽车座椅等部件的尺寸选择合适的车内三件套，确保能够紧密贴合相应部件，避免在使用过程中产生滑动或移位。2.2新能源汽车维修作业区域安全防护二、维修作业区域安全防护用品（七）车内三件套车内三件套的选用应注意以下内容：3.安装与拆卸注意事项安装前准备：在安装车内三件套之前，先清理相应部件表面的灰尘和杂物，确保部件表面干净无污渍。正确安装：按照车内三件套的使用说明正确安装，确保车内三件套能够稳固地固定在相应位置上。避免损坏：在安装过程中，避免使用尖锐物品或过大的力量，以免划伤部件或车内三件套表面。2.2新能源汽车维修作业区域安全防护二、维修作业区域安全防护用品（七）车内三件套车内三件套的选用应注意以下内容：4.使用过程中的注意事项保持清洁：定期清洁车内三件套表面，避免污渍和异味的积累。可以使用吸尘器吸除灰尘，或使用湿布轻轻擦拭污渍。避免暴晒：尽量避免将车内三件套长时间暴露在直射的阳光下，以免材质老化或褪色。防止滑动：在行驶过程中，注意检查车内三件套是否稳固，如有松动应及时调整。2.2新能源汽车维修作业区域安全防护二、维修作业区域安全防护用品（七）车内三件套车内三件套的选用应注意以下内容：5.清洁与保养定期清洁：定期使用吸尘器或湿布清洁车内三件套表面，去除灰尘和污渍。对于顽固污渍，可以使用中性清洁剂轻轻擦拭后晾干。避免机洗：除非特别说明可以机洗，否则不建议将车内三件套放入洗衣机中清洗，以免损坏材质或变形。妥善存放：当不使用车内三件套时，应将其折叠整齐并放在干燥通风的地方存放，避免受潮或发霉。2.2新能源汽车维修作业区域安全防护三、人员要求高压电路检测、维修作业除维修技师外必须配备一名监护人。（一）维修技师由具备新能源汽车对应车型维修资质的维修作业人员，负责车辆的检测、维修工作，具体内容如下：（1）常规保养作业。（2）非高压部分的检测、维修。（3）高压电路的检测、维修。新能源汽车维修技师需具备

《中华人民共和国特种作业操作证（电工作业）》等。2.2新能源汽车维修作业区域安全防护三、人员要求高压电路检测、维修作业除维修技师外必须配备一名监护人。（二）监护人监护人应为具备新能源汽车对应车型维修资质的维修作业人员。监护人的工作职责为监督维修的全过程，具体内容如下：（1）监督维修作业人员工具使用、防护用品佩戴、备件安全保护、维修安全警示牌布置等是否符合要求。（2）检查紧急维修开关的接通和断开，检查车辆电源的接通和断开。（3）监护人要按安全维修操作规程对维修过程中的安全维修操作事项进行检查。（4）指挥操作，维修作业人员在完成一个操作后要告知监护人，监护人要在作业流程单上作标记。（5）监护人要认真负起责任，确保维修过程的安全，避免发生安全责任事故。动力蓄电池的检测与维护Part3任务一

动力蓄电池的类型与工作原理

任务二

动力蓄电池的常见故障与原因分析任务三

动力蓄电池的检测与维修流程3.1动力蓄电池的类型与工作原理一、动力蓄电池的定义动力蓄电池、驱动电机和电控系统是新能源汽车的三大关键组成部分。其中，动力蓄电池是新能源汽车的“心脏”。在

《电动汽车术语》（GB/T19596—2017）中，动力蓄电池的定义是为电动汽车动力系统提供能量的蓄电池。3.1动力蓄电池的类型与工作原理二、动力蓄电池的性能指标（一）电压动力蓄电池的电压分为端电压、开路电压、额定电压、充电终止电压和放电终止电压等。（1）端电压。动力蓄电池正极与负极之间的电位差称为端电压。（2）开路电压。动力蓄电池在没有负载情况下的端电压称为开路电压。（3）额定电压。动力蓄电池在标准规定条件下工作时应达到的电压称为额定电压。（4）充电终止电压。动力蓄电池充足电时，极板上的活性物质已达到饱和状态，再继续充电，动力蓄电池的电压也不会上升，此时的电压称为充电终止电压。（5）放电终止电压。动力蓄电池放电时允许的最低电压称为放电终止电压。如果电压低于放电终止电压后动力蓄电池继续放电，则动力蓄电池两端电压会迅速下降，形成深度放电，极板上形成的生成物在正常充电时不易再恢复，影响动力蓄电池的寿命。3.1动力蓄电池的类型与工作原理二、动力蓄电池的性能指标（二）容量动力蓄电池的容量是指动力蓄电池在一定的放电条件下所能放出的电量，它等于放电电流与放电时间的乘积，常用单位为安培·小时（A·h）。动力蓄电池的容量可以分为理论容量、实际容量、标称容量和额定容量等。（1）理论容量。根据活性物质的质量或体积按法拉第定律计算而得到的最高理论值称为理论容量，单位为A·h/L或A·h/kg。（2）实际容量。在一定的放电条件下，动力蓄电池实际所能输出的电量称为实际容量，它等于放电电流与放电时间的乘积，单位为A·h，其值小于理论容量。实际容量反映了动力蓄电池实际储存电量的多少，动力蓄电池容量越大，新能源汽车的续驶里程就越远。在使用过程中，动力蓄电池的实际容量会逐步衰减。规定新出厂的动力蓄电池实际容量大于额定容量的为合格品。（3）标称容量。用来鉴别动力蓄电池的近似容量值称为标称容量。（4）额定容量。按国家或有关部门颁布的标准，保证动力蓄电池在一定的放电条件下应该放出的最低限度的电量称为额定容量或保证容量。3.1动力蓄电池的类型与工作原理二、动力蓄电池的性能指标（三）内阻动力蓄电池的内阻是指电流流过动力蓄电池内部时所受到的阻力。通常在计算动力蓄电池内阻时，用动力蓄电池电压除以短路电流。动力蓄电池的内阻很小，不可能使用仪表直接短路动力蓄电池来进行短路电流的测量，而是需要用专门的仪器才可以测量到比较准确的结果。对于可充电动力蓄电池，其内阻又可分为充电状态内阻和放电状态内阻。3.1动力蓄电池的类型与工作原理二、动力蓄电池的性能指标（四）能量（1）理论能量。理论能量是指在一定标准所规定的放电条件下，动力蓄电池所输出的能量，其值为理论容量与额定电压的乘积。（2）实际能量。实际能量是指在一定条件下动力蓄电池实际所能输出的能量，其值为动力蓄电池实际容量与平均工作电压的乘积。（3）比能量。比能量也称为质量比能量，是指动力蓄电池单位质量所能输出的电能，单位是W·h/kg，常用比能量来比较不同的动力蓄电池系统。动力蓄电池的比能量是综合性指标，它反映了动力蓄电池的质量水平。动力蓄电池的比能量影响新能源汽车的整车质量和续驶里程，是评价新能源汽车动力蓄电池是否满足预定续驶里程的重要指标。（4）能量密度。能量密度也称为体积比能量，是指动力蓄电池单位体积所能输出的电能，单位是

W·h/L。3.1动力蓄电池的类型与工作原理二、动力蓄电池的性能指标（五）功率动力蓄电池的功率是指动力蓄电池在一定放电条件下，单位时间内所输出的能量的大小，单位为W或kW。动力蓄电池的功率决定了新能源汽车的加速性能和爬坡能力。功率分为比功率和功率密度。（1）比功率是指单位质量动力蓄电池所能输出的功率，也称为质量比功率，单位为W/kg或kW/kg。（2）功率密度是指单位体积动力蓄电池所能输出的功率，也称为体积比功率，单位为

W/L或kW/L。3.1动力蓄电池的类型与工作原理二、动力蓄电池的性能指标（六）输出效率动力蓄电池作为能量储存器，充电时把电能转化为化学能储存起来，放电时把化学能转化为电能释放出来。在这个可逆的电化学转换过程中，有一定的能量损耗，通常用动力蓄电池的容量效率和能量效率来表示。3.1动力蓄电池的类型与工作原理二、动力蓄电池的性能指标（七）自放电率自放电率是指动力蓄电池在存放期间容量的下降率，即动力蓄电池无负荷时自身放电使容量损失的速度。自放电率用单位时间容量降低的百分数表示。3.1动力蓄电池的类型与工作原理二、动力蓄电池的性能指标（八）放电倍率动力蓄电池的放电倍率是指动力蓄电池在规定的时间内放出其额定容量所需的电流强度。由此可见，放电倍率越高，则放电电流越大。放电倍率等于放电电流与额定容量之比。根据放电倍率的大小，动力蓄电池可分为低倍率（小于0.5C）、中倍率（0.5~3.5C）、高倍率（3.5~7.0C）、超高倍率（大于7.0C）等。3.1动力蓄电池的类型与工作原理二、动力蓄电池的性能指标（九）使用寿命使用寿命是指动力蓄电池在规定条件下的有效寿命期限。动力蓄电池发生内部短路或损坏而不能使用，以及容量达不到规范要求时，动力蓄电池将失效，这时动力蓄电池的使用寿命终止。动力蓄电池的使用寿命包括使用期限和使用周期。使用期限是指动力蓄电池可供使用的时间，包括动力蓄电池的存放时间。使用周期是指动力蓄电池可供重复使用的次数。3.1动力蓄电池的类型与工作原理二、动力蓄电池的性能指标（十）循环寿命循环寿命是在指定的充放电终止条件下，以特定的充放电制度进行充放电，动力蓄电池在不能满足寿命终止标准前所能进行的循环数。3.1动力蓄电池的类型与工作原理二、动力蓄电池的性能指标（十一）放电深度放电深度（DOD）是表示动力蓄电池放电状态的参数，其值为实际放电容量与可用容量的百分比。3.1动力蓄电池的类型与工作原理二、动力蓄电池的性能指标（十二）过放电过放电是指动力蓄电池在放电过程中，电压降至制造商规定的放电终止电压以下，但仍然继续放电的现象。这种情况通常发生在动力蓄电池管理系统（BMS）未能及时切断放电电路，或者动力蓄电池被错误地用于超出其设计范围的放电条件下。3.1动力蓄电池的类型与工作原理二、动力蓄电池的性能指标（十三）荷电状态荷电状态（SOC）又称为剩余电量，是指当前动力蓄电池中按照规定放电条件可以释放的容量占可用容量的百分比。3.1动力蓄电池的类型与工作原理二、动力蓄电池的性能指标（十四）记忆效应动力蓄电池的记忆效应是指动力蓄电池经过长期浅充浅放电循环后，进行深放电时，表现出明显的容量损失和放电电压下降，经数次全充/放电循环后，动力蓄电池特性即可恢复的现象。3.1动力蓄电池的类型与工作原理二、动力蓄电池的性能指标（十五）动力蓄电池模组的一致性由多个单体电池串联、并联在一起就组成了动力蓄电池模组。动力蓄电池模组的整体性能和寿命取决于其中性能较差的一个单体电池，这就要求动力蓄电池模组中每个单体电池性能的一致性要高。影响动力蓄电池模组一致性的因素除单体电池本身性能的误差和原材料质量的好坏外，最主要的是制造工艺，工艺的改进对提高动力蓄电池模组的质量非常重要。3.1动力蓄电池的类型与工作原理三、动力蓄电池的类型（一）铅酸蓄电池铅酸蓄电池至今为止已经有上百年的历史，主要应用在内燃机汽车方面，属于动力源头，是非常成熟的新能源汽车蓄电池。这类动力蓄电池在应用的过程中，容量较大，体积也很大，但是，能量难以满足要求，本身使用的寿命较短，要频繁地进行产品更换，所以，很多厂家认为此类技术非常落后，而且会对环境造成污染，和其他的动力蓄电池相比没有竞争优势。从具体状况而言，铅酸蓄电池有着较高的可靠性，原材料很容易获得，价格也很低，具有一定的回收利用价值，当前我国的铅酸蓄电池广泛应用在电动自行车和电动三轮车方面，应用效果较好。3.1动力蓄电池的类型与工作原理三、动力蓄电池的类型（二）金属氢化物镍蓄电池金属氢化物镍蓄电池又称为镍氢蓄电池，是指正极使用镍氧化物，负极使用可吸收和释放氢的储氢合金，以氢氧化钾为电解质的蓄电池。金属氢化物镍蓄电池在混合动力电动汽车上使用较多，主要由单体电池、动力蓄电池管理系统（BMS）、温度传感器、电压传感器、电流传感器、正极接触器、负极接触器、预充电电阻、维修开关、外壳等组成。3.1动力蓄电池的类型与工作原理三、动力蓄电池的类型（三）锂离子蓄电池1.锂离子蓄电池的分类根据正极材料的不同，锂离子蓄电池分为锰酸锂蓄电池、磷酸铁锂蓄电池、镍钴锂蓄电池、三元（镍钴锰）锂蓄电池等。目前市场上应用比较广泛的是三元锂蓄电池、磷酸铁锂蓄电池。根据外形不同，锂离子蓄电池分为方形锂离子蓄电池

、圆柱形锂离子蓄电池、软包锂离子蓄电池

、刀片形锂离子蓄电池等。应用比较多的是方形锂离子蓄电池、圆柱形锂离子蓄电池。3.1动力蓄电池的类型与工作原理三、动力蓄电池的类型（三）锂离子蓄电池2.锂离子蓄电池的特点优点：工作电压高，比能量高，循环寿命长，自放电率低，无记忆性，可实现快速充电，对环境无污染，能够制造成任意形状。缺点：成本高，单体电池需要保护线路控制，成组电池需要配有管理系统。3.1动力蓄电池的类型与工作原理三、动力蓄电池的类型（三）锂离子蓄电池3.锂离子蓄电池的结构锂离子蓄电池主要由正极、负极、电解液、隔膜和外壳等构成。其中，正极、负极、电解质、隔膜被称为锂离子蓄电池的四大核心组件。正极：正极材料是影响锂离子蓄电池性能的关键因素之一，其性能和价格对锂离子蓄电池的影响较大。目前研制成功并得到应用的正极材料主要有钴酸锂、磷酸铁锂、锰酸锂、三元材料镍钴锰酸锂（NCM）和镍钴铝酸锂（NCA）等，在锂离子蓄电池中正极材料占有较大比例（正、负极材料的质量比为31~41）。负极：负极是充电过程中锂离子和电子的载体，起能量储存与释放的作用。碳材料是目前锂离子蓄电池应用最为广泛的负极材料。电解液：电解液是锂离子蓄电池中用于传输锂离子的载体，大部分由六氟磷酸锂（LiPF6）加上有机溶剂配成。隔膜：位于锂离子蓄电池的正、负极板之间，起到绝缘作用，是关键的内层组件之一。隔膜的性能决定了锂离子蓄电池的截面结构及内阻，直接影响锂离子蓄电池的容量、循环寿命以及安全性能等。隔膜是一种特殊的复合膜，它的功能是隔离正负极，阻止电子穿过，允许锂离子通过，从而完成在电化学充放电过程中锂离子在正负极之间的快速传输。目前隔膜主要是聚乙烯（PE）或者聚丙烯（PP）微孔膜。3.1动力蓄电池的类型与工作原理三、动力蓄电池的类型（三）锂离子蓄电池4.锂离子蓄电池的工作原理锂离子蓄电池充电时，正极上的电子通过外部电路到达负极，正极材料中的锂离子脱出来，经过电解液，穿过隔膜进入负极材料中，与从正极材料中过来的电子结合在一起；锂离子蓄电池放电时，锂离子又从负极中脱出来，经过电解液，穿过隔膜回到正极。锂离子蓄电池就是因锂离子在充放电时来回迁移而命名的，所以锂离子蓄电池又称为“摇椅蓄电池”。3.1动力蓄电池的类型与工作原理三、动力蓄电池的类型（三）锂离子蓄电池4.锂离子蓄电池的工作原理（1）层状LiMO2（M=Co、Ni、Mn）正极材料。层状LiMO2（M=Co、Ni、Mn）正极材料是在层状LiCoO2材料的基础上发展起来的，通过用Ni、Mn金属取代部分Co制成，其结构与层状LiCoO2类似。3.1动力蓄电池的类型与工作原理三、动力蓄电池的类型（三）锂离子蓄电池4.锂离子蓄电池的工作原理（1）层状LiMO2（M=Co、Ni、Mn）正极材料。式中，M代表Co、Ni、Mn等金属元素。层状LiMO2（M=Co、Ni、Mn）中，不同的过渡金属材料在合成和电化学性质上有以下区别：1）层状LiCoO2中，锂离子的可逆嵌入、脱嵌量只有0.5个单元，多于0.5时，材料会发生不可逆的相变，造成容量衰减。所以LiCoO2的耐过充能力差，Li1-xCoO2中x的范围为0≤x≤0.5，理论容量只有156mA·h/g。此外，处于充电状态的钴酸锂Li1-xCoO2（x>0）在高温下容易发生析氧反应，放出氧气。2）层状LiNiO2的理论容量为275mA·h/g，实际容量在190~200mA·h/g。但由于镍离子的离子半径小于锂离子，在充放电过程中镍离子容易占据锂离子的位置，出现阳离子错排的现象，导致LiNiO，局部层间结构坍塌，容量降低。此外，LiNiO2材料还存在热稳定性差、放热量大、耐过充能力差等多种问题。3.1动力蓄电池的类型与工作原理三、动力蓄电池的类型（三）锂离子蓄电池4.锂离子蓄电池的工作原理（1）层状LiMO2（M=Co、Ni、Mn）正极材料。3）层状LiMnO2与层状LiCoO2结构略有不同，氧原子是以扭变的四方密堆方式排布，呈层状岩盐型结构。层状LiMnO2的理论容量为285mA·h/g，但其循环性能较差，材料在脱锂后结构不稳定，会慢慢向尖晶石型LiMn2O4结构转变。此时锂离子会进入锰离子层，造成容量衰减。此外，锰离子还容易与电解液发生副反应，进而溶解在电解液里。高温时材料还易发生产生杂相的反应。在三元材料中，最为典型的是镍、钴、锰比例为1∶1∶1的化合物，其理论容量为277mA·h/g。三元材料可通过调控Ni、Co、Mn的比例来调节材料的性能，但存在稳定性和安全性问题，并且多种元素混合还带来了合成工艺困难的问题。3.1动力蓄电池的类型与工作原理三、动力蓄电池的类型（三）锂离子蓄电池4.锂离子蓄电池的工作原理（2）尖晶石结构LiMn2O4正极材料。1983年M.Thackeray和J.Goodenough等发现锰尖晶石（LiMn2O4）可作为锂离子蓄电池的正极材料，其理论容量为148mA·h/g。尖晶石结构LiMn2O4中氧以立方密堆方式排列组成其晶胞骨架；锰有两种价态，分别为Mn3+和Mn4+，各占50%。LiMn2O，晶体结构中，空的氧四面体和氧八面体以共面、共边方式连接，这些空位构成了三维的锂离子扩散通道，因而材料的导锂性很好，其电化学反应过程如下：3.1动力蓄电池的类型与工作原理三、动力蓄电池的类型（三）锂离子蓄电池4.锂离子蓄电池的工作原理（2）尖晶石结构LiMn2O4正极材料。当发生锂离子嵌入和脱嵌时，结构中锰原子能稳定立方密堆的氧，支撑起整个结构，所以尖晶石结构LiMn2O4材料相对稳定。尖晶石结构LiMn2O4材料的最主要问题是其容量衰减过快，原因主要有：1）LiMn2O4在深度放电或者大功率充放电时，会转化为四方相的Li2Mn2O4，材料中Mn被还原为三价。这种价态变化会导致姜泰勒（Jahn-Teller）效应，引起材料的变形，