摘要:針對當(dāng)前職業(yè)教育中《新能源汽車檢測與維修》課程的現(xiàn)狀,結(jié)合實(shí)際操作的特點(diǎn),闡述了目前此課程教學(xué)中存在的安全問題,最后指出解決問題,提升教學(xué)安全的有效途徑。
關(guān)鍵詞:新能源汽車;安全;教學(xué)
1前言
新能源汽車從興起到火熱已經(jīng)有一段時間,市場占有率不斷提高。目前,我國新能源汽車保有量穩(wěn)步增長,據(jù)公安部統(tǒng)計(jì),截至2019年底,全國新能源汽車保有量達(dá)381萬輛,占汽車總量的1.46%。前幾批投入市場的新能源汽車已經(jīng)開始出現(xiàn)各種問題,輕者電機(jī)、電控系統(tǒng)問題,重者需要更換電池甚至整車報廢。新能源汽車售后的需求越來越大。因此相當(dāng)多的職業(yè)院校都開設(shè)了新能源汽車檢測與維修這門課程,建立了新能源汽車相關(guān)的實(shí)訓(xùn)室。
目前市面上行駛的新能源汽車多為油電混合動力汽車和純電動汽車兩種。新能源汽車維修與傳統(tǒng)汽車維修有很多相似的環(huán)節(jié),但也有很大的不同。在車輛的維修中,對維修人員技術(shù)的要求比較高,在具體的實(shí)操環(huán)節(jié),如果直接采用傳統(tǒng)汽車實(shí)操的操作規(guī)范和規(guī)程,會造成很大的安全隱患,電動汽車的高電壓非常容易引起觸電事故。
2觸電的形成與危害
觸電,又名電擊傷,指電流通過人體導(dǎo)致的組織器官損害或猝死。分為電擊傷、電熱灼傷、電弧損傷三類。低壓電擊傷創(chuàng)口小,有焦黃或灰白色創(chuàng)面;高壓電燒傷面積不大,但可深達(dá)肌肉、骨骼、血管、神經(jīng),一處進(jìn)口多處出口,肌肉呈夾心性壞死,組織繼發(fā)性壞死,截肢率高。其特點(diǎn)是事故的預(yù)兆性不直觀、不明顯,而事故的危害性非常大。當(dāng)流經(jīng)人體的電流小于10mA時,人體不會產(chǎn)生危險的病理生理效應(yīng);但當(dāng)流經(jīng)人體的電流大于10mA時,人體將會產(chǎn)生危險的病理生理效應(yīng),并隨著電流的增大、時間的增長將會產(chǎn)生心室纖維性顫動,乃至人體窒息,在瞬間或在兩三分鐘內(nèi)就會奪去人的生命。因此,在保護(hù)設(shè)施不完備的情況下,人體觸電傷害極易發(fā)生。所以,實(shí)際操作中,應(yīng)做好預(yù)防工作,發(fā)生觸電事故時要正確處理,搶救傷者。
發(fā)生電氣事故的原因主要有:違章操作、施工不規(guī)范、產(chǎn)品質(zhì)量不合格等。
3電動汽車高壓系統(tǒng)分析
常見的電動汽車的動力電池電壓一般在300V以上,北汽EV150的電池組直流電壓為320V,比亞迪秦的電池組電壓約為528V。為了減少導(dǎo)線直徑,減輕導(dǎo)線重量,高壓電池組的電壓越來越高。純電動汽車與混合動力汽車涉及高壓的部分有:整車橙色線束、動力電池包、高壓分配盒、車載充電器、驅(qū)動電機(jī)、驅(qū)動電機(jī)控制器總成、DC/DC轉(zhuǎn)換器、電動空調(diào)、電加熱芯體PTC等。大多數(shù)電動汽車的電動機(jī)采用三相交流永磁同步電動機(jī),所用的三相交流電由電機(jī)控制器逆變獲得,考慮到導(dǎo)線的直徑和電機(jī)的功率需求,電動機(jī)的電壓一般在300V以上。
電動汽車普遍配有維修開關(guān),在進(jìn)行一般維護(hù)保養(yǎng)操作時,需要維修人員將維修開關(guān)斷開。這時,高壓電池包會被分割成兩部分,每部分的電壓降為電池包總電壓的一半。電動汽車一般配有車輛安全監(jiān)控系統(tǒng),該系統(tǒng)會持續(xù)監(jiān)控整個高壓系統(tǒng)的絕緣電阻,從而確定是否發(fā)生故障。系統(tǒng)通過導(dǎo)體回路發(fā)送信號,并通過絕緣監(jiān)控評估信號。如果在高壓系統(tǒng)中檢測到絕緣故障,例如導(dǎo)體回路連接到車輛接地時,則系統(tǒng)將通過控制單元斷開高壓系統(tǒng)電源,并且高壓系統(tǒng)的電容器將放電。如果發(fā)生故障,組合儀表的多功能顯示屏上會顯示相應(yīng)的消息。同時,高壓互鎖回路連接整個高壓系統(tǒng)。高壓互鎖(HVIL)評估電子設(shè)備檢測導(dǎo)體回路是否中斷,例如插頭連接斷開,導(dǎo)體回路斷開。HVIL評估電子設(shè)備向控制單元發(fā)送信號??刂茊卧獣袛鄬佑|器的電流供,高壓系統(tǒng)將斷電,電容器將放電。
因此維修電動汽車是安全的,但必須按照規(guī)范要求操作。維修新能源汽車的技師必須具備一定的電學(xué)知識,懂得一般電工操作的常識。在進(jìn)行整車故障診斷時,一般需要上電并打開鑰匙火來讀取故障碼,應(yīng)注意整車的高壓系統(tǒng)已經(jīng)正常上電,如果這時插拔高壓線束,可能會有較大電弧產(chǎn)生。確認(rèn)完故障碼,應(yīng)立即將維修開關(guān)斷開,并等待十五分鐘來進(jìn)行高壓系統(tǒng)自放電。如果在放電前進(jìn)行操作,有可能引發(fā)電擊傷。
最大的危險在電池的拆裝操作時,電池艙在打開時必須有教師引導(dǎo),一旦打開電池包,高壓電池的整體便裸露出來,即使斷開了維修開關(guān),任何不經(jīng)意的短路都有可能導(dǎo)致重大的事故。在進(jìn)行電池的相關(guān)操作時,部分電池的電解液具有腐蝕性,如不慎入眼,也會對視力造成損傷。
4實(shí)操授課中需要注意的安全問題
為確保維修人員人身安全,避免違規(guī)操作引起安全事故,在維修高壓部分時,應(yīng)按要求及規(guī)范實(shí)施,防止給自己帶來意外的傷害。為避免高壓電擊風(fēng)險,一定要嚴(yán)格遵守所有警告和維修說明,包括切斷系統(tǒng)電源的操作說明。
新能源汽車的維修作業(yè)需在鋪設(shè)絕緣墊的地面上進(jìn)行。在維修作業(yè)前,使用絕緣表測量地面絕緣墊的絕緣,確保絕緣有效。用隔離帶圍出操作區(qū),并設(shè)立高壓危險的警示牌。操作區(qū)要足夠大,確隔離帶外人員觸碰不到汽車相關(guān)部件。隔離區(qū)周圍不得放置金屬物件和其他導(dǎo)電體,以免不小心跌落引起短路。
高壓系統(tǒng)利用大約300V的直流電,通過高壓電纜輸送給其部件和模塊。高壓電纜和導(dǎo)線可以通過橙色線束膠帶或橙色導(dǎo)線蒙皮進(jìn)行識別。所有高壓部件均貼有帶高壓符號的高壓警告標(biāo)簽。在對高壓部件進(jìn)行操作時,必須穿戴絕緣手套和絕緣靴。絕緣手套必須進(jìn)行吹氣實(shí)驗(yàn),來確保絕緣手套沒有破損。
對新能源汽車零部件的拆卸與安裝必須采用專用的絕緣工具,工具的手持部位都具備絕緣保護(hù),在手持工具操作時應(yīng)注意不得接觸工具的金屬部分。對新能源汽車的診斷應(yīng)采用專用的故障診斷儀,診斷儀工作的時候整車需要上電,這時候一定要注意安全,不要將前引擎蓋過早打開,以免人員誤操作。
一些車身車間噴漆房的溫度超過60℃,溫度過高可能會影響和損壞車輛中的高壓蓄電池。因此,在維修作業(yè)中,噴漆房的溫度必須設(shè)定為等于或低于60℃,并相應(yīng)減少烘烤時間。如果溫度超過60℃或者烘烤時間超過45分鐘,應(yīng)在進(jìn)入噴漆房之前從車輛上拆下高壓蓄電池。
5結(jié)論
新能源汽車后市場的發(fā)展其實(shí)還比較滯后,相關(guān)的產(chǎn)業(yè)鏈還沒有形成規(guī)模,新能源汽車要維修幾乎只能去4s店。汽車過了質(zhì)保期后,維修保養(yǎng)的費(fèi)用不菲,而維修廠、維修店專業(yè)人才欠缺、維修設(shè)備的不足、零部件供應(yīng)緩慢等問題都很明顯。因此,在教學(xué)中,應(yīng)該更多的讓學(xué)生去實(shí)際操作,克服對電的恐懼,提高學(xué)生對新能源汽車維修的興趣。同時做好安全教育,使學(xué)生的每一次操作標(biāo)準(zhǔn)化,形成固定的安全操作習(xí)慣,努力提高從業(yè)人員素質(zhì)。
隨著國家對整個產(chǎn)業(yè)的重視,燃油車輛限行、上牌將會更嚴(yán)格,新能源車熱度不會減,汽車維修保養(yǎng)行業(yè)要跟上市場步伐,提供多樣化服務(wù),滿足這部分車主的實(shí)際需求。
作者簡介:李凱(1987-),男,山東泰安人,控制工程專業(yè),助教,主要從事新能源汽車方面的研究。