不同于傳統(tǒng)汽車的低壓系統(tǒng)，新能源汽車存在高壓系統(tǒng)，存在用電安全。本文主要介紹下新能源汽車高壓系統(tǒng)的安全與防護(hù)。
1.新能源汽車高壓電的類型
依據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) GB/T 18384.3—2015《電動(dòng)汽車 安全要求第 3 部分：人員觸電防護(hù)》要求，考慮到空氣的濕度和人體在不同工作環(huán)境下的電阻，根據(jù)不同電壓等級(jí)可能對(duì)人體產(chǎn)生的傷害和危險(xiǎn)程度不同，在新能源汽車中將車輛電壓按照類型和數(shù)值分為兩個(gè)安全級(jí)別。
A 級(jí)是較為安全的電壓等級(jí)，在直流中，最大工作電壓應(yīng)小于或等于 60V ；在交流中，最大工作電壓應(yīng)低于 30V，該電壓下的維護(hù)人員不需要采取特殊的防電保護(hù)。
B 級(jí)對(duì)人體會(huì)產(chǎn)生傷害，被認(rèn)為是高壓。在該電壓下必須采取必要的防護(hù)設(shè)備對(duì)維護(hù)人員進(jìn)行保護(hù)。
2.新能源汽車高壓類型
直流高壓主要分布在動(dòng)力電池到各個(gè)驅(qū)動(dòng)部件的位置，如動(dòng)力電池到驅(qū)動(dòng)逆變器之間連接
的是直流高電壓；動(dòng)力電池到高壓壓縮機(jī)之間連接的是直流高電壓。
交流高壓主要分布在逆變器與驅(qū)動(dòng)電機(jī)之間，以及充電接口與車載充電器之間。不同的是
逆變器與驅(qū)動(dòng)電機(jī)之間的交流高電壓通常都在 300V 左右，而充電接口與車載充電器之間的交流高電壓即為外部電網(wǎng)的 220V 的電壓。
新能源汽車高壓電標(biāo)識(shí)
高壓警示標(biāo)識(shí)
高壓警示顏色
新能源汽車高壓安全設(shè)計(jì)
新能源汽車高壓存在時(shí)間
持續(xù)存在 新能源汽車的動(dòng)力電池持續(xù)存在高電壓，即使當(dāng)車輛停止運(yùn)行期間，由于動(dòng)力電池始終存儲(chǔ)有電能，因此當(dāng)滿足動(dòng)力電池的放電條件后，該部件將繼續(xù)對(duì)外放電。
運(yùn)行期間存在 運(yùn)行期間存在高壓的部件，是指當(dāng)點(diǎn)火開關(guān)處于 ON、RUN 或其他運(yùn)
行狀態(tài)時(shí)，部件存在高電壓。逆變器、高壓壓縮機(jī)、PTC 加熱器及 DC － DC 變換器部件只有在系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，來自動(dòng)力電池的高電壓才會(huì)加載到這些部件上。
新能源汽車的安全隱患
高壓觸電安全
人體能承受的安全電壓的高低取決于人體允許通過的電流和人體的電阻。人體電阻主要由
體內(nèi)電阻、體表電阻、體表電容組成。人體電阻隨著條件的不同在很大范圍內(nèi)變化，但是一般不低于 1kΩ。我國(guó)民用電網(wǎng)中的安全電壓多采用 36V，大體相當(dāng)于人體允許電流 30mA（以人體電阻為 1200Ω）的情況，這就要求人體可接觸的新能源汽車任意兩個(gè)帶電部位的電壓要小于36V。
無論是純電動(dòng)汽車，還是高電壓的混合動(dòng)力汽車，其電壓和電流等級(jí)都比較高。動(dòng)力電池
的電壓一般為 300~600V。正常工作時(shí)，電流可達(dá)幾百安培。這已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過人體能承受的極限。
動(dòng)力電池安全
鋰離子電池在正常使用過程中不會(huì)出現(xiàn)安全問題，但電池的濫用會(huì)導(dǎo)致電池的熱效應(yīng)加
劇，這是鋰離子電池出現(xiàn)安全問題的導(dǎo)火索，最終表現(xiàn)為電池的“熱失控”，從而引起安全事故。導(dǎo)致熱失控有以下幾種情況。
（1）過充電與過放電；
（2）過電流；
（3）電池過溫。
危險(xiǎn)運(yùn)行工況下的安全
新能源汽車由于存在高電壓，因此在行駛中發(fā)生事故時(shí)，如果沒有很好的安全設(shè)計(jì)，很容易發(fā)生安全隱患。這些安全隱患包括有：
（1）高壓系統(tǒng)短路；
（2）發(fā)生碰撞或翻車；
（3）涉水或遭遇暴雨；
（4）充電時(shí)車輛的意外移動(dòng) 。
新能源汽車的安全設(shè)計(jì)
（1）維修安全 維修安全主要包含兩方面：傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車的維修安全和針對(duì)新能源汽車的特殊維修安全。新能源汽車的維修安全主要是防止高壓觸電。
（2）碰撞安全 當(dāng)車輛發(fā)生碰撞時(shí)，車輛的安全系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)滿足以下要求：碰撞過程中以及碰撞后都要保證相關(guān)人員的人身安全。
（3）電氣安全 新能源汽車的電氣安全主要包括以下幾個(gè)方面：防止人員接觸到高壓電、電池能量的合理分配、充電時(shí)的高壓安全、行駛過程中的高壓安全、碰撞時(shí)的電氣安全、維修時(shí)的電氣安全。
（4）功能安全 電動(dòng)類型的新能源汽車，需要從以下兩個(gè)功能方面采取安全設(shè)計(jì)，避免安全隱患的發(fā)生。
1）轉(zhuǎn)矩安全管理。為防止車輛出現(xiàn)不期望的運(yùn)動(dòng)，需要在整車控制器中加入轉(zhuǎn)矩安全控制策略。具體轉(zhuǎn)矩安全策略如下：
① 整車控制器負(fù)責(zé)計(jì)算整車的轉(zhuǎn)矩需求，計(jì)算的轉(zhuǎn)矩需求的差值大于某個(gè)標(biāo)定值，則認(rèn)為轉(zhuǎn)矩輸出存在安全風(fēng)險(xiǎn)，此時(shí)整車控制器會(huì)將車速限制在安全范圍內(nèi)。
② 若整車控制器的需求轉(zhuǎn)矩與電機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)矩的差值大于某個(gè)標(biāo)定值，則認(rèn)為電機(jī)的轉(zhuǎn)矩控制存在風(fēng)險(xiǎn)，此時(shí)整車控制器將會(huì)限制電機(jī)的轉(zhuǎn)矩輸出。若兩者差值一直過大，則切斷動(dòng)力電池的動(dòng)力輸出。
2）充電安全。在充電時(shí)需要防止車輛移動(dòng)，以及避免快充、慢充、行駛模式之間的沖突，為此進(jìn)行以下設(shè)計(jì)：
① 只有檔位放在 P 位時(shí)才允許充電。
② 在充電過程中，轉(zhuǎn)矩需求及實(shí)際轉(zhuǎn)矩輸出都應(yīng)當(dāng)為 0。
③ 當(dāng)充電槍插上時(shí)，不允許閉合控制高壓電輸出的接觸器。
④ 當(dāng)充電回路絕緣電阻小于標(biāo)準(zhǔn)要求的阻值時(shí)，應(yīng)當(dāng)停止充電并斷開高壓接觸器。
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