3.3
电动汽车高压电安全防护

3.3.1 电压等级

GB 18384—2020《电动汽车安全要求》规定，根据最大工作电压 U ，将电气元件或电路分为A、B两级，见表3-5。人员触电防护要求应包括四个部分：高压标记要求、直接接触防护要求、间接接触防护要求、防水要求。

3.3.2 电击预防措施

（1）采用绝缘

绝缘材料的绝缘性能通过试验来判定，绝缘电阻是最基本指标，绝缘电阻越大，绝缘性能越好。当绝缘材料承受的电压超过某一数值时，在强电场作用下会在某些部位发生放电，绝缘性能遭到破坏。这种放电现象叫作电击穿，固体绝缘被击穿一般不能恢复绝缘性能。

（2）采用屏护

屏护是指采用遮拦、护罩、护盖、电器盒等将带电体同外界隔绝，包括永久性屏护和临时性屏护。电动汽车的动力电池箱、高压盒、PEU等外壳是永久性屏护，如果打开了外壳，必须设立临时性屏护，例如围栏或围挡。

（3）采用间距

间距是保证安全的必要距离，防止人体接触或接近带电体。检修电动汽车的高压部位时，人体与带电体必须保持一定距离。

3.3.3 电动汽车高压安全设计

（1）采用IT网络

电动汽车高压系统采用IT网络，高压负极不连接车身，即使高压正极与设备的金属外壳短路，人体一只手接触设备的金属外壳，另一只手接触车身不会触电，如图3-17所示。

（2）高压电缆防护

高压线束的铜导线外面包有绝缘层，具有很好的绝缘性能和机械保护性能。控制系统实时监测高压电缆与车身的绝缘情况，一旦低于下限高压会自动下电。

（3）高压插头防护

高压插头和插座都有特殊的结构和形式，避免自然脱开，如图3-18所示。如果误操作拔出带电的插头，互锁线路先断开（图中白圈），高压立即下电，避免电弧对人体伤害。

（4）维修开关

维修开关安装在动力电池串联模组的中间，以手动切断/接通高压电路，其作用是维修高压系统时确保断电操作。

（5）高压互锁

高压互锁是电动汽车高压安全防护的关键组成部分，其作用包括：汽车运行中高压插头因撞击受到破坏时，互锁信号发出高压下电请求，高压立即下电；可防止带电插拔高压插接器给高压端子造成的拉弧损坏；有些电动汽车的高压部件设有开盖保护，当保护盖打开后强制高压不能上电。

（6）DC/DC防护

电气分离装置将DC/DC变换器的初级线圈和次级线圈分开，避免高压直流电接入12V直流电。

（7）电容器放电

电机控制器（MCU）、电动压缩机控制器等功率电子装置内装有电容器，高压下电后的残余电压会自动放电，但需要一定放电时间，所以拔开维修开关后等待10min，经过验电，方可维修。

（8）碰撞防护

当车辆发生碰撞时，动力电池控制单元监测到碰撞信号大于阈值时，会立即切断动力电池回路，同时通知电机控制器对高压电容放电。

3.3.4 动力电池断电流程

检修或更换动力电池、检修高压系统、检修高压部件附近的常规部件、修复车身及焊接等作业之前，必须断开动力电池。检修或更换动力电池，需举升车辆，拔开动力电池的高压插接器。检修前机舱内的高压部件，又没有举升机时，可拔开高压盒或PEU与动力电池连接的高压插接器。必须按照所修车型的维修手册作业，动力电池断电一般流程如下。

（1）持有特种作业操作证

高压电技师负责动力电池断电，须持有应急管理部发放的《特种作业操作证（低压电工）》，接受过厂家电动汽车高压系统培训及维修资格考试合格。

（2）特别注意

佩戴电子医学生命和健康维持装置（例如心脏起搏器）的人不得操作，禁止佩戴手表、戒指、项链等首饰，使用合格的防护用品和测量仪器，断电后严防高压系统重新上电。然后，高压电技师才能指派普通技师进行操作，并对高压系统上的所有作业负责和监督，检修进水或潮湿的高压部件要特别小心。

（3）放置围栏、警示牌

高压电技师关闭点火开关，将点火钥匙妥善保管，电子智能钥匙（图3-19）应放在射频信号范围以外，断开12V电池负极端子，放置围栏和警示牌（图3-20），防止维修工作以外人员进入修理工位。

（4）检查绝缘手套

高压电技师首先检查绝缘手套是否有裂纹、磨损以及其他损伤，如图3-21所示。检查步骤为：侧放置手套，卷起手套边缘，然后松开卷起2～3次，封住手套开口，观察是否漏气，以证明手套完好。高压断电、验电、放电操作，均须佩戴绝缘手套。

（5）拔下维修开关

高压电技师拔下维修开关（图3-22）并妥善保管，等待10min或更长时间，待高压电容器放电结束。

（6）验电

为保证后续工作安全，须测量高压负载端或动力电池输出端有无残余电压。如图3-23所示，用万用表直流电压档，测量高压盒/PEU/PDU的高压正、负极之间的电压，如果测量电压高于安全电压，须进行放电。

（7）放电

高压电技师使用放电工装对残余电荷放电，如图3-24所示，红表笔连接高压正极，黑表笔连接高压负极，指示灯点亮。等待指示灯熄灭，即残余电荷释放完毕，此时再用万用表测量高压正、负极之间的电压，测量电压应在36V以下。

（8）挂锁

拔开的高压插头必须严防进水和进入污物，高压插头不可使用润滑油、润滑脂和触点清洗剂，将高压插接器装在保护盒内并挂锁，或者用绝缘乙烯胶带包裹拔开的高压插接器。

（9）更换动力电池

由两名或更多技师操作时，应尽可能地经常沟通，车辆举升高度原则上不超过1.7m。在动力电池拆装过程中，须严格注意动力电池举升车的举升高度及其与动力电池箱的接触情况。

（10）恢复高压供电

电动汽车检修完毕，高压电技师负责高压电系统恢复，目视检查所有高压部件连接以及高压插接器和螺栓都正确锁紧，目视检查所有高压电缆码放情况，插入维修开关并锁闭，打开点火开关读取所有系统的故障码，最后移除围栏和警示牌。 g2SPDTa5qQ6wBVYC5fNxX3noDLxln6MyFVhnSCtAF3lAYCEe2N3ppMP2OvlXEgt6