新能源汽车高压安全与防护 课件 项目二新能源汽车高压安全保护措施认知

高压触电事故紧急救助目录一、急救简介二、触电急救流程三、心肺复苏法3一、急救简介1.急救义务

发生紧急救助的事故时，人们应当尽急救义务帮助困难人群。在急救方面“不作为”有时可构成犯罪，最知名的是德国刑法第323条C规定：“发生意外事故、公共危险或紧急危难时，根据当时的情况要求或者能够期待行为人救助，尤其对其自身并无显著危险而且不违反其他重要义务却不予救助的，处一年以下自由刑或罚款。”法国、意大利刑法也有类似规定。目前，中国还未建设完善的社会急救立法工作。4一、急救简介2.急救原则

现场急救的原则是：迅速、就地、准确、坚持。(1)迅速：要动作迅速，切不可惊慌失措，要争分夺秒、千方百计地使触电者脱离电源，并将触电者移到安全的地方。(2)就地：要争取时间，在现场（安全地方）就地抢救触电者。(3)准确：抢救的方法和施行的动作姿势要正确。(4)坚持：急救必须坚持到底，直至医务人员判定触电者已经死亡，再无法抢救时，方能停止抢救。5二、触电急救流程

1.脱离电源（1）脱离低压电源的方法6二、触电急救流程

1.脱离电源（2）脱离高压电源的方法触电先断电7二、触电急救流程

2.触电者现场救护（1）判断触电者伤害情况先用看、听、试的方法，迅速检查呼吸、心跳是否停止，瞳孔是否放大。看：察看伤员的胸部、腹部有无起伏动作。听：用耳贴近伤员的口鼻处，倾听有无呼吸声音。试：测试伤员口鼻处有无气流。再用两手指轻轻试一侧（左或右）喉结旁凹陷处的颈动脉有无搏动。根据上述看、听、试的结果，决定采用何种急救方法。迅速检查症状8二、触电急救流程

2.触电者现场救护（2）现场急救方法如触电者虽然有心跳，但呼吸已停止时，则应采用人工呼吸方法进行抢救。如触电者虽然有呼吸，但心跳已停止时，则应采用胸外按压的方法进行抢救。如果触电人的伤害情况很严重，无知觉，心跳和呼吸都已停止时，则需同时采用口对口人工呼吸和胸外按压两种方法进行抢救。9二、触电急救流程

3.急救呼叫

沉着冷静，不要惊慌，迅速找到电话拨打120急救报警电话，为救援争取时间。听从接线员的引导，说明事故的发生地点、受伤人数、伤者情况等重要信息。（1）相互确认（2）讲清楚所在地址及伤病员的大致情况（3）做好救援准备10二、触电急救流程

4.抢救过程中伤员的移动

（1）心肺复苏法应在现场就地坚持进行，不要为方便而随意移动伤员，如确需要移动时，抢救中断时间不应超过30秒。（2）移动触电者或将其送往医院时，应使触电者平躺在担架上并在其背部垫以平整、坚硬宽阔的木板，不得采用双人直接抬运的方法，如下图所示。（3）在移动或送往医院途中，直到医院后医生未接替救治前均不能终止急救。（4）在急救中，应创造条件，用塑料袋装入砸碎冰屑成帽状包裹在触电者头部，露出眼睛，使胸部温度降低，为恢复呼吸及心跳创造条件。触电者要平躺在担架上11三、心肺复苏法1.通畅气道

即使触电伤员的呼吸停止，也应始终确保其气道通畅。如发现伤员口内有异物，可将其身体及头部同时侧转，并迅速用一个手指或用两手指交叉从口角处插入，取出异物。操作中要注意防止将异物推送到咽喉深处。

通畅气道常用仰头抬颌法，如下图所示。用一只手放在触电者的前额处，另一只手的手指将其下颌骨向上抬起，两手协同将头部推向后仰，舌根随之抬起，气道即可畅通。12三、心肺复苏法2.口对口（鼻）人工呼吸

人工呼吸的方法有多种，主要目的是采用人工机械作用，促使肺部扩张和收缩，以达到气体交换的目的。口对口人工呼吸法简单易学，效果好，是目前最常用的有效方法，其具体操作步骤如下：(1)保持呼吸道气流畅通，清除口内的呕吐物、假牙等异物。13三、心肺复苏法2.口对口（鼻）人工呼吸

(2)救护人在触电者头部的左边或右边，用一只手捏紧触电者的鼻孔（不要漏气），另一只手将其下颌拉向前下方（或托住其后颈），使嘴巴张开（嘴上可盖上一层纱布或薄布），准备接受吹气。

(3)救护人深吸气后，紧贴触电人的嘴巴向他大口吹气，同时观察其胸部是否膨胀，以决定吹气是否有效和是否适度。每次吹气以使触电者的胸部微微鼓起为宜。14三、心肺复苏法2.口对口（鼻）人工呼吸(4)救护人吹气完毕换气时，应立即离开触电人的嘴巴，并放松紧捏的鼻，让他自动呼吸（排气）。(5)抢救开始时，先连续大口吹气两次，每次1～1.5s，然后吹气速度应均匀，一般以每5s重复一次（吹气2s，呼气3s，这正是口诀中的“一般吹气用2秒，留出3秒自呼气”的含义）。15三、心肺复苏法3.胸外按压

胸外心脏按压时，用人工方法在胸外挤压触电者心脏，代替心脏的自然收缩和舒张，从而达到重新产生血液循环的目的，使触电者恢复心脏跳动。此方法不需要任何设备，只要通过学习和练习就能掌握，具体操作步骤如下：(1)使触电者仰面躺在乎硬的地面上，救护人员站在或跪在伤员另一侧肩旁，两肩位于伤员胸骨正上方，两臂伸直，肘关节固定不屈，两手掌根相叠，手指翘起，不接触伤员胸臂，如下图所示。16三、心肺复苏法3.胸外按压(2)正确的按压位置是保证心脏按压效果的前提，确定正确按压位置的方法是用右手食指和中指沿触电者肋弓移至胸骨下的切迹。两手指并齐，中指放在切迹中点（剑突底部），食指平放在触电者胸骨下部，另一只手的掌根紧挨食指上缘，置于触电者胸骨上，这就是正确的按压位置，如下图所示。17三、心肺复苏法3.胸外按压(3)救护人以髓关节为支点，利用上身的重力，垂直将触电者按压区处的胸骨压3～5cm（儿童及瘦弱者酌减），以压出心脏里的血液。下压至规定深度后，迅速放松，使胸部利用其弹性恢复原状，心脏舒张，以便血液回流到心脏中。(4)胸外心脏按压要以均匀的速度进行。

每分钟80次左右，每次按压和放松的时间应相等。按压必须有效，有效的标志是按压过程中可以触及颈动脉的搏动。18三、心肺复苏法4.外伤的处理

伤口出血，以动、静脉出血的危险性为最大。动脉出血，血色鲜红且状如泉涌。静脉出血，血色暗红且持续溢出。人体总血量大致有4000～5000ml左右，如果出血量超过1000ml，可能引起心脏跳动停止而死亡，因此，如触电者有出血状况要立即设法止血。常用的外伤处理方法有：(1)一般性的外伤表面，可用无菌生理食盐水或清洁的温开水冲洗后，再用适量的消毒纱布、防腐绷带或干净的布类包扎，经现场救护后送医院处理。(2)压迫止血是动、静脉出血最迅速的止血法，即用手指、手掌或止血橡皮带在出血处供血端将血管压瘪在骨骼上而止血，同时，速送医院处理。(3)如果伤口出血不严重，可用消毒纱布或干净的布类叠几层盖在伤口处压紧止血。(4)对触电摔伤四肢骨折的触电者应首先止血、包扎，然后用木板、竹竿、木棍等物品临时将骨折肢体固定并速送医院处理。19任务实施学习心肺复苏的急救流程方法，制订高压触电事故紧急救助的任务方案。Step1检查心肺复苏实训台各项功能是否正常。Step2分组演练心肺复苏术操作

1、打开智能心肺复苏仪，选择相应的训练模式及各项数据

2、找准按压位置

3、进行胸外按压

4、实施仰头举颌法，打开触电者的气道

5、进行人工呼吸

6、触摸触电者的颈动脉，确认其脉搏是否恢复7、若触电者恢复脉搏和呼吸，使其保持复苏姿势高压部件区域的识别目录一、新能源汽车的总体结构认识二、电动汽车的基本工作原理三、电动汽车高压部件认识四、电动汽车高压线束认知22一、新能源汽车的总体结构认识1.纯电动汽车（BEV）

新能源汽车包括纯电动汽车、插电式混合动力汽车、燃料电池汽车等。下面对纯电动汽车和混合动力汽车做简单的介绍。纯电动汽车（BEV）主要由电机驱动系统、车载能源系统、辅助系统等部分组成。23一、新能源汽车的总体结构认识1.纯电动汽车（BEV）（1）电机驱动系统：电机驱动系统是电动汽车的心脏，它由电机、功率转化器、控制器、各种检测传感器和电源（蓄电池）组成，其任务是在驾驶员的控制下，高效率地将蓄电池的电量转化为车轮的动能，或者将车轮的动能反馈到蓄电池中。24一、新能源汽车的总体结构认识1.纯电动汽车（BEV）（2）车载能源系统：车载能源系统主要包括三个部分：动力电池、BMS和充电机，其功能和技术指标主要是针对BMS（电池管理系统）。技术要求：1）动力性能2）稳定性能3）安全性4）成本25一、新能源汽车的总体结构认识1.纯电动汽车（BEV）（3）辅助系统：电动汽车辅助系统中的大部分辅助设备与燃油汽车基本相同,如辅助动力源、空调器、动力转向系统、导航系统、刮水器、收音机以及照明和除霜装置等。26一、新能源汽车的总体结构认识2.混合动力汽车（HEV）

指油电混合动力汽车（HybridElectricVehicle,

HEV），即采用传统的内燃机（柴油机或汽油机）和电动机作为动力源，也有的发动机经过改造使用其他替代燃料，例如压缩天然气、丙烷和乙醇燃料等。

混合动力汽车使用的电动力系统中包括高效强化的电动机、发电机和蓄电池。蓄电池使用的有铅酸电池、镍锰氢电池和锂电池，将来应该还能使用氢燃料电池。27一、新能源汽车的总体结构认识2.混合动力汽车（HEV）（1）串联式混合动力电动汽车基本结构

串联式混合动力电动汽车（SHEV）由发动机、发电机、驱动电动机和动力蓄电池四个主要部件组成，系统结构如图所示。28一、新能源汽车的总体结构认识2.混合动力汽车（HEV）（2）并联式混合动力汽车（PHEV）结构

并联式混合动力汽车（PHEV）是在普通燃油汽车的基础上加装一套电能驱动系统，主要由发动机、动力耦合器、驱动电动机和动力蓄电池四个主要部件组成，系统结构如图所示。29一、新能源汽车的总体结构认识2.混合动力汽车（HEV）（3）混联式混合动力汽车（CHEV）结构

混联式驱动系统是串联式与并联式的综合，主要由发动机、动力分配装置、发电机、驱动电动机和动力蓄电池四个主要部件组成，其结构示意图如图所示。30二、电动汽车的基本工作原理1.动力传递模式1）纯电动汽车的动力传递模式

电动汽车与传统汽车相比，取消了发动机，传动机构发生了改变,根据驱动方式不同，部分部件已经简化或者取消，增加了电源系统和驱动电动机等机构。由于以上系统功能的改变,电动汽车由新的四大部分组成:动力电池、驱动电机及控制系统、整车控制系统、辅助控制系统。如图所示。31二、电动汽车的基本工作原理2.能量回收（1）电动汽车能量回收系统简介

电动汽车制动能量回收是提高汽车能量利用效率的有效措施，对汽车的节能和环保有着不可替代的作用。当电能不驱动电动机运转时，汽车的惯性使车轮带动电机（此时已成为发电机）转动并发电为动力电池充电或为车上用电设备供电，使这种被浪费掉的运动能量转变为电能补充给电动汽车，从而实现了制动能量的回收。32二、电动汽车的基本工作原理2.能量回收电动汽车上采取制动能量回收方法，具有如下功能：在目前电动汽车储能元件没有得到很大突破与发展的情况下，制动能量回收装置可以提高电动汽车的能量利用率，延长电动汽车的续航里程。电制动与传统的制动系统相结合，可以减轻传统制动器的磨损，增长其使用周期，达到降低成本的目的。减少汽车传统制动器的制动，尤其是缓解下长坡以及滑行过程中产生的热量，降低车辆制动器的热衰退，提高汽车的安全性和可靠性。33二、电动汽车的基本工作原理2.能量回收（2）制动能量回收约束条件驱动轮限制：只有驱动轮上有制动能量回收系统负责的那一部分制动能量可以进行回收，如果车辆采用四轮驱动，可以实现较多的能量回收。受电池状态SOC值得限制：若制动时动力电池的SOC值很高，为保护动力电池，延长动力电池使用寿命，不能进行制动能量回收。受到电池充电功率的限制：当回收功率超过电池当时最大充电功率时，电池不能进行制动能量回收。电机发电能力的限制：电机的再生制动产生的最大制动转矩不可能超过当时转速和功率选电机发电能力，当制动强度大时，电机再生制动往往不能满足制动能量回收需要。34三、电动汽车高压部件认识

纯电动汽车的高压系统通常由驱动电机、电机控制器、动力电池系统、高压控制盒、DC/DC转换器、电动空调压缩机、PTC加热器、车载充电机等组成。35三、电动汽车高压部件认识

高压部件的基本工作原理36三、电动汽车高压部件认识帝豪EV450的高压部件结构37三、电动汽车高压部件认识帝豪EV450的高压部件结构38三、电动汽车高压部件认识1.动力电池系统

动力电池系统由动力电池模组、电池管理系统（BMS）、动力电池箱及辅助元器件等组成,如图所示。动力电池系统的基本参数：动力电池类型：宁德时代三元锂电池单体电池：3.65V153AH（95节串联）动力电池包总电压：3.65V×95节=346.75V动力电池包容量：346.75V153AH（53度电）工作温度：-30℃~55℃39三、电动汽车高压部件认识2.驱动电机及电机控制器

电机控制器简称MCU，它的主要作用是：将动力电池提供的直流电转换为交流电，然后输出给驱动电机，驱动整车行驶；通过控制驱动电机的正转来实现整车加速、减速；通过控制驱动电机的反转来实现倒车；通过有效的控制策略，控制动力总成以最佳方式协调工作。40三、电动汽车高压部件认识3.车载充电机

车载充电机简称OBC，用于对动力电池组进行充电。车载充电机连接车辆的交流充电口，车载充电机收到允许充电信号后，将输入220V交流电，经过滤波整流后，通过升压电路输出合适的电压或电流给动力电池组，进行充电。车载充电机在实车上的安装位置如图所示。41三、电动汽车高压部件认识4.高压控制盒

高压控制盒的作用是将动力电池组的高压直流电的输出分配给整车高压电器使用。高压控制盒内有保险丝和熔断器，可实现对高压用电器的保护及切断。北汽EV160独立布置，如图所示，帝豪EV450高压控制盒（分线盒）集成在车载充电机内部。42三、电动汽车高压部件认识5.DC/DC转换器

DC/DC转换器的作用是将动力电池的高压直流电转换为整车低压12V直流电，给整车低压用电系统供电。DC/DC转换器的功率一般在1～2kW，输入电压为动力电池组工作电压范围，输出电压为恒压输出14V。北汽EV160的DC/DC转换器在实车上的安装位置如图所示。帝豪EV450的DC/DC转换器与电机控制器MCU集成一体，简称PEU总成。43三、电动汽车高压部件认识6.电动压缩机

电动空调压缩机由高压电驱动，受整车控制器VCU控制，是空调制冷系统制冷剂循环的动力源泉。电动空调继电器控制电动空调压缩机12V低压电源，低压电源的电压是电动空调压缩机控制器的通信信号传输及控制功能得以正常运行的可靠保证。44三、电动汽车高压部件认识7.PTC加热器

PTC是PositiveTemperatureCoefficient的缩写，即正温度系数。PTC电加热器是采用PTC热敏电阻元件为发热源的一种加热器。

帝豪EV450并不是直接采用PTC加热器加热空气来制暖，而是采用PTC加热冷却水，再由冷却水循环制热，如右图所示。它安装在前机舱车载充电机后方防火墙上。45四、电动汽车高压线束认知1.整车高压线束（1）布局

电动汽车的高压线束是以高压分配为基础布局各线束的连接关系，因此连接的中心是高压控制器（高压分线盒）。帝豪EV450的具体高压线束布局如图所示。46四、电动汽车高压线束认知1.整车高压线束（2）快充线束

帝豪EV450快充线束与其他车型不同，快充线束直接进入动力电池包。电气原理框图如图2-2-26所示，实物图如图所示。47四、电动汽车高压线束认知2.整车高压线束连接器的拆卸方法

帝豪EV450共有两类高压线束连接器，第一类高压接插件（HVP800序列），第二类高压接插件（HVA280序列）。第一类高压接插件（HVP800序列），如下图所示。拆卸方法如下：1）用手或起子轻撬助力手柄锁扣。2）将助力手柄脱出锁头，然后缓慢向上抬高助力手柄，接插件会慢慢退出。3）当助力手柄由水平位置变到垂直位置时，接插件已全部处于拔出状态。48四、电动汽车高压线束认知2.整车高压线束连接器的拆卸方法

第二类高压接插件（HVA280序列），如下图所示。拆卸方法如下：1）拔出红色锁扣1；2）按住橙色锁扣2，向外拔出插头一半。3）按压绿色锁3，拔出插头。注意：插接时注意“一插、二响、三确认”49任务实施Step1电动汽车高压器件的识别。1.找出电机控制器PEU2.找出车载充电机3.找出高压控制盒（分线盒）4.找出DC/DC转换器5.找出PTC加热器6.找出整车控制器VCU7.找出动力电池位置，并记录8.找出驱动电机9.找出空调压缩机10.找出制动真空泵11.找出低速报警器12.找出快、慢充口位置高压安全控制策略的识别目录一、新能源汽车高低压电能的应用及结构二、新能源高压安全控制策略52一、新能源汽车高低压电能的应用及结构1.高压系统基本组成

纯电动汽车的高压电气系统由动力电池、高压控制盒、电机控制器、驱动电机、DC/DC、

车载充电机、电动压缩机、暖风PTC、充电口和高压线束组成。53一、新能源汽车高低压电能的应用及结构2.高压系统基本工作原理

下图所示为电动汽车高压电气系统工作原理。以高压控制盒为中枢进行分解，左侧为能量输入的三种形式，分别是慢充、快充和能量回收。右侧是整车高压用电器，包含驱动电机系统、空调系统和DC/DC。高压盒下方是动力电池，是整车能量存储以及向用电器供给高压直流电的装置。54一、新能源汽车高低压电能的应用及结构3.新能源汽车低压用电系统结构简介

电动汽车低压用电系统主要由DC/DC功率変换器、辅助蓄电池和若干低压电器设备组成。电动汽车的低压电器设备主要包括灯光系统、仪表系统和娱乐系统等。燃油汽车的蓄电池与发动机相连由发电机来充电，而电动汽车的辅助蓄电池则由动力电池通过DC/DC変换器来充电。55二、新能源高压安全控制策略1.可视安全标示---高压标示、橙色高压线束标示（1）安全警示标识——高压警示标志

电动汽车上高压元器件较多，为了保障人员安全，在高压元器件上都应该看到高压警告标志，符号的底色为黄色，边框和箭头为黑色。56二、新能源高压安全控制策略1.可视安全标示---高压标示、橙色高压线束标示（2）安全警示标识——高压线束/电缆

电动汽车的高压明显高于人体正常的安全电压，为了保证汽车维修人员的安全，高压电路中的电缆和线束的外皮要使用橙色加以区别。57二、新能源高压安全控制策略2.高压部件保护措施（1）基本的物理隔离保护策略

高压部件的外壳一般用具有一定刚度和强度的金属制成，可保证一般情况下触碰、撞击或挤压时，电池不出现绝缘失效或短路。高压部件可达到IP67防护，可有效保护高压部件的安全和人员的安全。高压电缆的采用双层绝缘耐磨材料制成，特殊部位还会采用额外的导槽保护。58二、新能源高压安全控制策略2.高压部件保护措施（2）纯电动汽车高压安全设计中，高压部件的保护措施分别有：高压线束的基本绝缘、高压插头接触保护、高压线束外部包裹波纹管360°屏蔽、高压线束以橙色作为标记、安全标示、以及IP67防护等级。59二、新能源高压安全控制策略3.碰撞监测及保护

当汽车发生碰撞事故时碰撞传感器向主控装置发送信号，主控装置接到信号后迅速切断动力电路，从而实现电动汽车发生碰撞事故时的高压电的自动断开。另外还有一种方法是不经过主控装置，直接由碰撞传感器信号触发高压电气系统断路器工作，切断高压电源。帝豪EV450如下图所示，BMS管理模块直接从ACU碰撞模块获取碰撞信号，当发生碰撞时，BMS模块控制高压接触器断开切断高压输出。60二、新能源高压安全控制策略4.漏电监测及保护

在电动汽车中，由于直流高压系统实质上也属于不接地的电气系统，所以也较多地使用对地电压型漏电监测装置，通过检测动力系统正、负极母线对车身地的电压来判断是否存在绝缘故障。该类装置通过一定的方法改进后，还能够检测出动力系统正、负极母线对车身地的绝缘电阻，即为绝缘电阻监控装置。61二、新能源高压安全控制策略5.高压互锁监测及保护（1）高压互锁简介

在ISO国际标准《ISO6469-3:2001电动汽车安全技术规范第3部分：人员电气伤害防护》中，规定车上的高压部件应具有高压互锁装置。电动汽车高压互锁，也指危险电压互锁回路，简称HVIL,通过使用电气小信号，来检查车辆高压器件、线路、连接器及护盖的电气完整性，识别回路异常断开时，及时断开高压电。当HVIL信号因为客观或人为原因被触发时，整车高压源会在毫秒级时间内自动断开，整车起动安全防护，保障用户安全。62二、新能源高压安全控制策略5.高压互锁监测及保护（1）高压互锁简介

在ISO国际标准《ISO6469-3:2001电动汽车安全技术规范第3部分：人员电气伤害防护》中，规定车上的高压部件应具有高压互锁装置。电动汽车高压互锁，也指危险电压互锁回路，简称HVIL,通过使用电气小信号，来检查车辆高压器件、线路、连接器及护盖的电气完整性，识别回路异常断开时，及时断开高压电。当HVIL信号因为客观或人为原因被触发时，整车高压源会在毫秒级时间内自动断开，整车起动安全防护，保障用户安全。63二、新能源高压安全控制策略5.高压互锁监测及保护（2）高压互锁回路设计的目：整车在高压上电前确保整个高压系统的完整性，使高压处于一个封闭的环境下工作提高安全性；当整车在运行过程中高压系统回路断开或者完整性受到破坏时，需要起动安全防护；防止带电插拔高压连接器给高压端子造成的拉弧损坏。64二、新能源高压安全控制策略5.高压互锁监测及保护（3）高压互锁分类高压互锁分为结构互锁和功能互锁。结构互锁——指首尾连接在自动断开装置上，通过在一个存在危险电压的回路中发送一个微弱的电流信号以对电气回路的连续性进行检查的电路。一旦出现电气回路的不连续，如由于开启某个连接器，自动断开装置就会启动，切断电源，以清除该处的危险电压。帝豪EV450高压结构互锁回路示意图65二、新能源高压安全控制策略5.高压互锁监测及保护（3）高压互锁分类高压互锁分为结构互锁和功能互锁。功能互锁——电动汽车为了安全驱动与充电是不可同时进行的，这两者之间是互锁关系。即当车辆在充电过程中，高压驱动功能是被锁止的，不允许车辆行驶；相同原理，当车辆在上电成功READY模式下，当插入充电枪准备充电时READY灯熄灭，驱动锁止。66二、新能源高压安全控制策略6.车辆高压绝缘监测（1）高压系统对地绝缘性能要求

电动汽车上包含各种高压电气设备，良好的绝缘不仅保证电气设备和电力路线的正常运