測試混合動力和電動汽車測試/電動或混合動力車輛的安全和功能診斷 電動汽車專用萬用表METRAHIT IM系列

電動汽車中的高壓技術

如今，混合動力和電動汽車（乘用車）中的高壓系統(tǒng)由高達500 V的儲能裝置供電。未來，電壓水平預計將增加大約兩倍。商用車輛已經(jīng)在使用工作電壓高達1000 V的技術。

然而，在涉及對人類健康和生命的電氣危害的情況下，只有低于60 V DC和30 V AC的電壓值才被認為是安全的。由于電動汽車系統(tǒng)中出現(xiàn)的電壓遠高于這些安全限值，近年來進行了廣泛的危險分析。除其他事項外，歐盟已經(jīng)發(fā)布了對制造商具有約束力的指令，而制造商又制定了操作和工作說明，以一定程度地消除使用過程中以及生產(chǎn)、開發(fā)、維護和維修過程中由于電能造成的危害。

職業(yè)健康和安全指南規(guī)定了可接受的殘余風險，與使用完整家用電器相關的風險大致相當。

對用戶和檢查員的危險

使用電氣設備和系統(tǒng)所涉及的危險通常來自與流經(jīng)身體的電流、電弧、電磁干擾和靜電電荷有關的危險。其他潛在但可避免的危險可能是由資質(zhì)不充分的人員在車輛上不當執(zhí)行電氣工作，以及車輛的技術缺陷造成的。

根據(jù)德國電氣、電子和信息技術協(xié)會（VDE），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(lián)邦職業(yè)安全與健康辦公室（BAUA）發(fā)布的電氣系統(tǒng)運行期間的安全技術規(guī)則規(guī)定了25 V AC和60 V DC的最大值。

IUE（德國電氣事故檢查研究所）已確定，約40%涉及1000 V以下的電氣事故發(fā)生在故障排除和維修工作期間。

Figure 1: 橙色標識的高壓部件 ：電動汽車專用萬用表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(chǎn)和服務中從事混合動力和電動汽車工作的人員仍存在一定的剩余風險。盡管法律指南要求車輛具有*的本質(zhì)安全性，并通過車輛制造商實施的技術設計措施來實現(xiàn)，但即使采取了所有適當?shù)拇胧?，也無法*消除這種殘余風險（上述家用電器示例）。
  觸摸因內(nèi)部故障而通電的高壓部件可能會導致電流流過人體。即使在直流電流約為30至50 mA的情況下，如果在胸腔附近進行接觸，呼吸肌肉組織也可能會收縮，導致呼吸系統(tǒng)在電流流動時長時間處于靜止狀態(tài)。50赫茲的交流電僅10毫安，暴露時間超過2秒，可導致心室顫動甚至心臟驟停。
  
  

• 對于混合動力和電動汽車，需要考慮哪些電氣危險？

• ?電弧會導致燒傷甚至死亡

• ?剩余電壓或未絕緣電纜

• ?導致故障電流失控的絕緣故障

車輛類型

電池電動汽車（BEV）、混合動力電動汽車（HEV）和插入式混合動力電動汽車（PHEV）之間存在差異。

嚴格來說，電動汽車只使用電能作為驅(qū)動力。所需能量存儲在車輛內(nèi)，例如在可充電電池中，或根據(jù)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。電動汽車上也會產(chǎn)生電能的頻率較低。

混合動力汽車配備了兩個不同的驅(qū)動系統(tǒng)，每個驅(qū)動系統(tǒng)都有自己的儲能系統(tǒng)。通常，除了傳統(tǒng)的驅(qū)動系統(tǒng)（帶相關燃油箱的內(nèi)燃機）外，還需要一個電力驅(qū)動系統(tǒng)（帶高壓電池的電動機）。插電式、輕度和微型混合動力汽車之間存在差異。

Figure 2: Types of Electric Vehicles / 電動汽車專用萬用表METRAHIT IM系列