混合动力汽车结构·原理·检测·维修
上QQ阅读APP看书,第一时间看更新

1.3 混合动力汽车的维修安全

作为混合动力汽车,为保证其安全操作及维修的安全,不同的技术团体已开发出多种高压风险指导方针,以尽可能帮助确定这些安全规则。

一般认为对人体接触有危险的电压限值约为60V直流电。在混合动力车辆维修前需要了解车辆为操作和维修设置的元件或功能,遵循适当的维修程序。

以通用汽车公司为例,通用汽车公司将所有不小于60V直流电的电压确定为高压,车辆使用者和维修者需注意车辆上会有一些高压危险的提示,如图1-19所示,通用还规定了专门的预防措施以及要求安装在汽车内的安全装置。高压安全装置包括但不限于以下事项:蓄电池断开装置;故障绝缘检测;高压电路互锁保护;手动断电装置;用于识别电压级别的独特颜色导线管。

图1-19 高压危险提示

除高压标准外,通用汽车公司进一步规定大于或等于30V直流电及小于或等于60V直流电的电压为中压。通用汽车公司的规定还包括通过采用指定的颜色来识别这些电压级别。中蓝色的导线管代表中压电线,橙色的导线管代表高压电线/电缆。这些颜色有助于区别中压和高压电线及传统的低压(12V)电线,如图1-20所示。

图1-20 导线颜色有助于区别高低压

混合动力汽车利用蓄电池电压断电装置在需要时断开能量储存箱(ESB)内混合动力蓄电池电压的电路,如图1-21所示,并将混合动力蓄电池电压与汽车的其他部位绝缘。这些断电装置可以由一个控制模块自动控制或由人进行手动控制。

图1-21 混合动力蓄电池电压的断电装置

蓄电池电压的自动断开模块(BDM)位于ESB内,位置如图1-22所示,该模块由电子装置控制。一些特定事件发生时,BDM是限制潜在高压/大电流混合动力电路暴露所必需的。这些情况包括:气囊展开;检测到绝缘故障;高压互锁回路(HVIL)电路启动;控制模块检测到系统故障,并设置相应的故障诊断码(DTC);维修技师已经开启手动断电开关。

图1-22 蓄电池断开模块位置

蓄电池电压手动断电装置位于能量存储箱(ESB)的外面,在车辆存储期限延长(大于30天)的情况下,要开启手动断电装置的开关,来限制可能发生的混合电力蓄电池的放电量。在执行某些维修程序之前,也要开启手动断电装置。在维修期间,应设计手动断电装置,即在敞开位置取下或锁上断电装置开关的一部分。车辆维修期间,技师一般持有断电装置开关或钥匙,以保证在操作员未知的情况下,ESB未重新通电。

就一些带有中压的应用设备来说,手动断电装置要安置在ESB的电压电线盖之内。取下电线盖,利用ESB的负极与正极电线启动断开装置开关。由此开关控制自动蓄电池断开模块(BDM)来断开混合动力蓄电池电压。

虽然断电装置已经断开汽车其余部位的混合动力蓄电池电压,但是因为控制模块的内部电容,连接这些部位的一些模块与电线将依然含有高压。在蓄电池断电期间,要规范地操控这些电容器,使其通过各自的控制模块排空存储的能量。然而能量的排空将需要几分钟的时间。实施任何维修作业前,应采用适当的电压表始终检测高压线、连接器及模块的电压,如图1-23所示。

图1-23 维修前要始终检测高压线、连接器和模块

混合动力汽车上的控制模块始终监测高压系统零部件与汽车底盘之间的电压。经检测汽车底盘有高压的情况下,该控制模块要求启动自动蓄电池断电装置以降低电击风险。然后由经授权且经培训的维修人员采用专用检测器来检测高压线零部件的完整性并确认短路零部件的位置。

有些混合动力车型设置有高压互锁回路,如图1-24所示,互锁回路是典型的小型线路测量回路,凭借高压电线/电缆走向且经过同样的零部件及模块。在高压零部件即将运作的情况下,互锁回路也将启动并且向控制模块发出信号,高压线路可用并可能存在电击风险。互锁回路的启动可以引发控制模块对自动蓄电池断电装置开启的要求,以减小电击风险。

图1-24 高压互锁回路

随着电压级别的攀升,零部件受损及人身伤害的可能性也会增加。42V电压系统产生电弧的可能性是14V电压系统的50~100倍。这种电弧的温度可达1800℉(约982.2℃)。若未按适当的程序操作或没有适当的知识,像更换熔丝这样简单的操作都可能引起危险。

断开中压与高压连接器时所产生的电弧是另一件要注意的事情,如图1-25所示,断开带有电压与电流的端子时,零部件很可能受损,人身也可能受到伤害。在中压/高压系统上或其附近从事任何维修作业时,必须遵循适当的电能储存箱(ESB)手动断电和/或高压断电程序。

图1-25 断开有电流的高压连接器是有危险的