混动与电动车辆的测试：电动或半电动驱动车辆的安全和功能诊断

混动与电动车辆的测试

--电动或半电动驱动车辆的安全和功能诊断(一)

电动汽车中的高压技术

今天，混合动力和电动汽车（乘用车）中的高压系统由储能单元提供，储能单元具有：

高达500V。预计未来电压等级将增加大约两倍。商用车辆已经使用工作电压高达1000 V的技术。然而，在考虑对人体健康和生命产生电气危害的情况下，只有小于60 V DC和30 V AC的电压值才被认为是安全的。由于电动车辆系统中的工作电压远远高于这些安全限值，因此

近年来进行了大量的危害分析统计。除此之外，欧盟发布了以下指令：对制造商具有约束力，而制造商又编制了操作和工作说明，以消除在使用过程中以及在生产、开发过程中由于电能引起的最大可能程度的危害，维护和维修。职业健康和安全指南规定了可接受的剩余风险，大致与使用完好的家用电器相当的风险。

用户和检修人员的危险：混动与电动车辆的测试

与使用电气设备和系统相关的危险总是源于与以下相关的危险：

电流流经人体、电弧、电磁干扰和静电电荷。其他潜在但可避免的危险可能由不合格人员在车辆上执行的电气工作不当以及车辆的技术缺陷引起。

根据VDE（德国电气、电子和信息技术协会），50 V的交流电压或120 V的直流电压已被视为对健康成年人构成生命威胁的触摸电压。德国联邦职业安全与健康办公室（BAUA）发布的《电气系统运行期间安全技术规则》规定了25 V AC和60 V DC的最大值。

IUE（德国电气事故研究所）确定，大约40%的电气事故故障排除和维修工作期间，会发生高达1000 V的事故。

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机动车辆高压系统引起的电气危险

在研究、开发、生产和服务中从事混合动力和电动车辆的人员仍存在一定的潜在风险。尽管法律指南要求高的车辆本质安全水平，并通过车辆制造商实施的技术设计措施实现，但该剩余风险无法完全消除，即使采取了所有适当的措施（上述家用电器示例）。

触摸由于内部故障而通电的高压部件可能会导致电流流动通过人体。即使在直流电流大约为30至50 mA的情况下，呼吸肌肉组织也可能在胸腔附近进行接触，发生收缩，导致呼吸停止。50 Hz的交流电仅在电流为10mA和大于2秒的持续时间可导致心室颤动，甚至心脏骤停。

在涉及混合动力和电动车辆时，需要考虑哪些电气危险？

电弧会导致烧伤甚至死亡、剩余电压或非绝缘电缆、导致不可控故障电流的绝缘故障。-电动汽车专用绝缘万用表METRAHIT IM系列

车辆类型

电池电动汽车（BEV）、混合动力电动汽车（HEV）和插电式混合动力电动车辆（PHEV）之间存在差异。

严格来说，电动汽车仅使用电能作为驱动动力。所需的能量存储在车辆，例如可充电电池，或根据需要从外部电源供电，例如借助架空接触线或接触轨，或通过感应。在电动车辆上也不太频繁地产生电能。

作为安全手段的高压电池和维护/维修插头

维护/维修插头（见图3）用于各种高压系统。它们起到主熔断器和主开关的作用，如工业用的电气装置。

 

 

高压电池模块之间的电路中断，因此断电整个高压系统。无论制造商如何，它们的布局总是相似的。

服务交换机（见图4）由多家原始设备制造商联合开发，目前用于：更大的程度。根据许可证制造，由其他人购买和使用原始设备制造商。隔离开关中断高压接触器的控制电流从而不向外部电池端子施加电压。-电动汽车专用绝缘万用表METRAHIT IM系列

 

 

高压电缆股/高压电缆束

高压电缆束中的高压电缆和线路必须用橙色护套标识。一根正极和一根负极导线将蓄电池的极连接到高压部件。

转换器

 

转换器（通常也称为逆变器）在减速期间（高压电池充电）将高压发电机输出的三相电流转换为直流电流，并在电动机用于推进时转换为三相交流电流（通常为脉动直流电流）。

高压部件必须使用特殊安全标签进行标识。

 

车辆高压系统工作的五项安全规则-电压和导通测试仪 DUSPOL系列

1、断电：点火关闭 、拔下服务断开插头 、拆下保险丝

2、防止重启：取出点火钥匙并存放在安全的地方、断开服务/维护插头或取下主电池开关并将其保存在安全的地方、确保两者都不会重新激活、如有必要，将服务断路开关更换为空插头

3、使用 2 极电压测试仪验证是否存在电压（根据 DIN EN 61243-3）

遵守制造商规定的程序！ 这很重要，因为剩余费用可能 即使在高压电池通电后仍存在于高压组件中断开连接。系统必须被认为是带电的，直到证实没有电压

4、接地和短路

例外：如果规则 1 至 3 已得到可靠遵守，则电气系统可以省略规则 4 和 5标称电压低于 1000 V AC 或 1500 V DC。

5、覆盖相邻的带电组件，或使其无法访问。

在研究车辆中的高压系统时，与偶尔在文献中发现的相反报道相反，这也是不可少的，因为：在某些情况下，早期原型车的本质安全性可能尚未得到保证。如果车辆卷入事故中，高压系统可能处于未知状态。-电压和导通测试仪 DUSPOL系列

汽车制造商针对高压系统工作可能采取的安全预防措施示例：电动驱动车辆的安全和功能诊断

熄火

断开 12 V 电池的负极。

检查高压安全手套并戴上。

打开维护开关/取下维护插头并将其保存在安全的地方。

等待 5 分钟，直到逆变器/转换器中的电容放电完毕

确认 HV 连接处没有电压（必要时使用制造商的测试适配器）。

始终隔离拔出的 HV 插头

个人安全设备

人身安全设备包括以下项目：

适用于处理带电组件的工具

安全手套、带面罩（面罩）的头盔、电弧闪光防护服

符合 EN 61243-3 (DIN VDE 0682-401) 的电压测试仪

配备充足附件的安全测试设备和测量仪器

笔记：

只有受过特殊培训的电工才能使用大于 25 V AC / 60 V DC 的带电电压工作！

 

 

责任

必须始终考虑到商业企业和运营公司对以下事实负责产品制造过程中员工的安全，并且还对购买者（用户）正确使用产品的安全负责。 这两个责任领域被称为工作安全和产品安全。在产品安全的框架内，我们还谈到了操作安全。 在某些方面，保证规则操作安全与以预防事故为目标的安全生产规则相吻合。 然而，不同之处在于事实事故预防规则具有法律性质。运营公司负责其设施的事故预防。 特别是，需要确保电气系统和操作设备只能由合格的电工或在他们的监督下。

本着 TRBS 1203 的精神，可以将某些企业义务分配给授权人员。这只是可以通过根据德国职业标准第 13.2 段的书面责任分配安全立法 (ArbSchG) 和德国监管法 (OwiG) 第 9.2 段。

运营公司和负责人必须确保车辆高压系统的工作只能由有资格的人员进行。 所需的资格取决于与相应工作相关的电气危险程度。 在这方面，德国法定意外保险（行业协会），在这种情况下，作为规范机构，在 DGUV-I 200-0052（以前 BGI / GUV-I 8686）公告中定以下内容作为 对电气系统和设备处理的一般事故预防条例 DGUV 第 1 条和特定事故预防条例 DGUV 第 3 条的补充。

审核编辑 黄昊宇