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電力電子技術任務一電力電子技術發展與認知項目一

電工基礎知識認知PowerElectronicsTechnologyforNewEnergyVehicles很多維修技術人員談到高電壓電動汽車時，都會談“壓”色變。你現在被安排到新能源汽車的售后維修車間實習，主管要求你給其他人員培訓如何去避免高壓傷害的防護措施，你能做到嗎？任務導入Tasktointroduce學習目標CourseObjectives能夠了解電力電子技術的發展；能夠了解電力電子技術的應用；具備從多途徑的信息源中檢索專業知識的能力；具有掌握電力電子技術的能力；與小組成員、同學之間能合作交流，協調工作；獲得分析問題和解決問題的基本方法；積極主動與小組成員交流、討論學習成果，取長補短，完成自我提升。新授NewTeaching01一、電力電子技術的發展（一）定義電力電子學：有效利用電力半導體器件、應用電路和設計理論、分析開發工具，實現對電能的高效變換和控制的一門技術，包括以下四種類型的變換：電壓電流頻率波形一、電力電子技術的發展（二）最常用的電力電子器件ABCDEFG不可控的電力二極管雙向晶閘管功率晶體管絕緣柵雙極型功率晶閘管半可控的普通晶閘管全可控的可關斷晶閘管功率場效應管新型的功率集成電路智能功率模塊HI一、電力電子技術的發展（三）發展歷程1955年，電力電子技術的誕生美國通用電氣公司1955年研制出的第一只功率整流管（5A）和1957年研制出的第一只晶閘管為標志。20世紀80年代以IGBT為代表的復合型器件異軍突起。IGBT是P-MOSFET和GTR的復合器件。20世紀70年代后期以GTO、GTR和P-MOSFET為代表的全控型器件迅速發展。20世紀80年代后期優化了電力電子器件及其裝置的結構，使其體積減小、結構緊湊、可靠性提高，給應用帶來了很大方便。時代至今新型電力電子器件已經取代了晶閘管應用領域的絕大部分。一、電力電子技術的發展考證指南電力工程師是從事勘測、規劃、設計、電力工程建筑、安裝、調試、技術開發、試驗研究、發供電運行、檢修、修造、電網調度、用電管理、電力環保、電力自動化、技術管理等工作的電力專業工程技術人員。二、電力電子技術的應用（一）電力電子技術的應用電力電子技術的應用二、電力電子技術的應用（一）電源不間斷電源、電解電源、電鍍電源、開關電源、航空電源及通信電源；交流電子穩壓電源、脈沖功率電源；電力牽引及傳動控制（如電力機車、礦井提升機、軋鋼機傳動）用電源。不間斷電源二、電力電子技術的應用（二）電力系統知識點1高壓直流輸電在輸電線路的輸送端將工頻交流變為直流，在接收端再將直流變回工頻交流。知識點2電力系統中的應用對變壓器各設備、四小器、開關類設備、無功補償設備、其它變電設備、輸電線路、配電設備等。變頻控制開關二、電力電子技術的應用（三）電力系統知識點3目的是產生大范圍動態諧波和無功功率，重新“修補”電網波形。知識點1針對日益嚴重的電網諧波“公害”，人們采用電力電子技術找到了解決的途徑，這就是有源濾波器。知識點2由電壓源型或電流源型PWM變流器和一個基準器構成的諧波發生器。有源電力濾波器二、電力電子技術的應用（四）新能源技術電力電子裝置還將用于太陽能發電及風力發電裝置與電力系統的連接。風力發電、光伏發電、光熱發電、核能、水力發電、生物質能、潮汐能和地熱能等新能源技術應應用。具備大規模開發潛力還是前五種，不過除了潮汐能和地熱能之外，其余的新能源歸根結底還是太陽能。二、電力電子技術的應用（四）新能源技術新能源技術高技術的支柱核能技術、太陽能技術、燃煤、磁流體發電技術、地熱能技術、海洋能技術等。主要標志核能技術與太陽能技術是新能源技術的主要標志。開創能源新時代對核能、太陽能的開發利用，打破了以石油、煤炭為主體的傳統能源觀念，開創了能源的新時代。二、電力電子技術的應用（四）新能源技術新能源技術二、電力電子技術的應用（五）節能——主要原理01電力電子器件本質上是一種開關器件，利用它進行電能變換和控制時，導通損耗小，關斷時幾乎不消耗能量；02應用電力電子裝置進行供電，響應速度快，調節精度高，能使設備效率顯著提高（如風機和泵），從而節省能源和物料；03電力電子設備和傳統機電設備相比，制造、運輸、安裝和維護等所耗能量明顯降低。二、電力電子技術的應用（六）家用電器種類繁多的家用電器，小至一臺調光燈具，大至電動汽車及眾多的電動機驅動設備，都離不開電力電子變流電路。01各種脈沖寬度調制（PWM）技術變流設備及專用功率集成電路將被廣泛用于現代化的家庭中02如家用的電冰箱及冰柜、暖氣空調機、子裝置（個人計算機、其他家用器）。03電力電子技術將滲透到航天、國防、工農業生產、交通、文教衛生、辦公自動化乃至于家庭的各個角落。04二、電力電子技術的應用（六）家用電器家用電器實訓PracticalTraining02任務實施1.關于新能源技術，請看圖填空。題目2題目3題目4電力電子學(PowerElctronics)的概念，有效利用電力半導體器件、應用電路和設計理論、分析開發工具，實現

對

的高效變換和控制的一門技術，包括

、電流、

和波形的變換。20世紀70年代后以

、GTR和

為代表的全控型器件迅速發展。電力電子技術的應用在變壓器、

、電力機車、電源、電機和

等。任務實施任務實施題目5題目6電力電子裝置還將用于

及風力發電裝置與電力系統的連接。電力電子技術節能，利用電力電子器件進行電力變換、

和控制的節能技術。感謝聆聽THANKYOU新能源汽車

電力電子技術任務二電路基礎元件及參數認知項目一

電工基礎知識認知PowerElectronicsTechnologyforNewEnergyVehicles某單位新買了一批電子元器件，有電阻器、電容器、開關、熔斷器等，在使用前需要進行抽檢這批元器件的質量，應該怎么判斷元器件的好壞？任務導入Tasktointroduce學習目標CourseObjectives掌握電阻器的定義以及認識常見的電阻器。掌握電容器的概念以及應用。掌握熔斷器的概念，認識其種類、結構原理和規格等內容。能正確識別開關的定義、主要分類、基本結構、主要參數和常見開關等內容。能正確電源的概念以及應用。獲得分析問題和解決問題的基本方法；積極主動與小組成員交流、討論學習成果，取長補短，完成自我提升。新授NewTeaching01二、電力電子技術的應用（六）家用電器圖6家用電器一、電阻器（一）電阻器的定義電阻器在日常生活中一般直接稱為電阻。電阻器是一個限流元件，將電阻接在電路中后，電阻器的阻值是固定的。電阻器一般是兩個引腳，它可以限制通過它所連支路的電流大小。阻值不能改變的稱為固定電阻器。阻值可變的稱為電位器或可變電阻器。一、電阻器3（一）常見的電阻器1.定值電阻

電阻阻值不變的電阻器，就是我們常稱的電阻。我們知道導體電阻大小與導體的長度、橫截面面積、材料和溫度有關。2.滑動變阻器可以通過來改變自身的阻值大小，從而起到控制電路的作用。在電路分析中，滑動變阻器既可以作為一個定值電阻，也可以作為一個變值電阻。3.熱敏電阻是一種傳感器電阻，其電阻值隨著溫度的變化而改變。按照溫度系數不同分為正溫度系數熱敏電阻和負溫度系數熱敏電阻。4.光敏電阻光敏電阻或光導管，又稱為光電導探測器，常用的制作材料為硫化鎘，另外還有硒、硫化鋁、硫化鉛和硫化鉍等材料。一、電阻器31.滑動變阻器對于定值電阻來說，它的長度、橫截面面積通常是一定的。制作定值電阻板時，為了能在溫度變化情況下保證電阻值近似不變，一般都是選用電阻率與溫度幾乎無關的材料。如圖所示，為智能電學套裝中的電阻模塊，其中，方框框出來的色環電阻以及貼片電阻均屬于定值電阻。圖定值電阻圖電阻電路板一、電阻器32.定值電阻滑動變阻器的構成一般包括接線柱、滑片、電阻絲、金屬桿和瓷筒等五部分。滑動變阻器的電阻絲繞在絕緣瓷筒上，電阻絲外面涂有絕緣漆。圖滑動變阻器一、電阻器33.熱敏電阻正溫度系數熱敏電阻器的電阻值隨溫度的升高而增大，負溫度系數熱敏電阻器的電阻值隨溫度的升高而減小，同屬于半導體器件。負溫度系數熱敏電阻（NTC）是電阻值隨溫度升高而減小的半導體電阻，其最重要的特征值是電阻R20。圖熱敏電阻圖負溫度系數熱敏電阻（NTC）電路符號一、電阻器負溫度系數熱敏電阻負溫度系數熱敏電阻負溫度系數熱敏電阻（NTC）在車輛中的應用：①冷卻液溫度傳感器；②機油溫度傳感器。正溫度系數熱敏電阻（PTC）是電阻值隨溫度升高而增大的半導體電阻。達到初始溫度TA時電阻值開始增大。此時為初始電阻RA。直至標稱溫度TN時電阻都以非線性形式增長。自標稱電阻RN起，電阻顯著增大。PTC工作范圍擴大，直至達到最終溫度TE。一、電阻器氧傳感器加熱元件車外后視鏡加熱器座椅加熱器后窗玻璃加熱器PTC電阻在車輛中的應用一、電阻器010305060402使用方便，電阻值可在0.1～100kΩ間任意選擇。易加工成復雜的形狀，可大批量生產。穩定性好、過載能力強。靈敏度較高，其電阻溫度系數要比金屬大10～100倍以上，能檢測出10-6℃的溫度變化。工作溫度范圍寬，常溫器件適用于-55℃～315℃，高溫器件適用溫度高于315℃，低溫器件適用于-273℃～-55℃；體積小，能夠測量其他溫度計無法測量的空隙、腔體及生物體內血管的溫度。熱敏電阻的主要特點一、電阻器34.光敏電阻光敏電阻工作原理是基于內光電效應。光照愈強，阻值就愈低，隨著光照強度的升高，電阻值迅速降低，亮電阻值可小至1KΩ以下。對光線十分敏感：一類光敏在無光照時，呈高阻狀態，暗電阻一般可達1.5MΩ。另一類為入射光弱時，電阻減小，入射光強時，電阻增大。圖光敏電阻圖光敏電阻模塊一、電阻器光敏電阻光敏電阻常用硫化鎘（CdS）制成。它分為環氧樹脂封裝和金屬封裝兩款，同屬于導線型（DIP型。光敏電阻器都制成薄片結構，以便吸收更多的光能。當它受到光的照射時，半導體片的光敏層內就激發出電子——空穴對，參與導電，使電路中電流增強。光敏電阻器通常由光敏層、玻璃基片（或樹脂防潮膜）和電極等組成。光敏電阻器在電路中用字母“R”或“RL”、“RG”表示。光敏電阻器一般用于光的測量、光的控制和光電轉換（將光的變化轉換為電的變化）。常用的光敏電阻器硫化鎘光敏電阻器，它是由半導體材料制成的。電容器02LogoHereLogoHere二、電容器3（一）電容器的定義兩個相互靠近的導體，中間夾一層不導電的絕緣介質，這就構成了電容器。當電容器的兩個極板之間加上電壓時，電容器就會儲存電荷。電容器的電容量在數值上等于一個導電極板上的電荷量與兩個極板之間的電壓之比。二、電容器3（一）電容器的作用和應用電容器在調諧、旁路、耦合、濾波等電路中起著重要的作用。電容器的電容量的基本單位是法拉(F)。在電路圖中通常用字母C表示電容元件。應用在晶體管收音機的調諧電路、彩色電視機的耦合電路、旁路電路等。隨著電子信息技術的日新月異，數碼電子產品的更新換代速度越來越快，以平板電視（LCD和PDP）、筆記本電腦、數碼相機等產品為主的消費類電子產品產銷量持續增長，帶動了電容器產業增長。熔斷器（保險絲）03LogoHereLogoHere三、熔斷器（保險絲）3（一）熔斷器（保險絲）的定義保險絲是口語叫法，官方名稱是“熔斷器”。它的用途與家里保險絲的作用大同小異。當電路中用電器負載過大或電路中有短路的情況，導致電路中電流異常并超過其額定電流時熔斷，起到保護線路及用電設備的作用，是保護構成汽車電路的導線、用電設備、裝置等免遭火災等事故損害的重要部件。三、熔斷器（保險絲）3（一）熔斷器（保險絲）的定義圖智能電學套裝中的保險絲模塊三、熔斷器（保險絲）（二）車用保險絲種類年份保險絲名稱圖片1880插塞式保險絲1914玻璃管保險絲1978標準片式保險絲年份保險絲名稱圖片1982慢融保險1991MINI保險絲2000高電壓保險表保險絲的發展表保險絲的發展三、熔斷器（保險絲）（二）車用保險絲種類——按形狀分插片式保險絲方型保險絲玻璃管式保險絲裸片保險絲插栓式保險絲大號（M8）叉栓式保險絲小號（M5或M6）叉栓式保險絲6.35×30mm6.35×31.75mm10×38mm三、熔斷器（保險絲）（二）車用保險絲種類——按額定電壓分高壓保險絲高壓保險絲：工作電壓在DC32V～DC450V之間的保險。低壓保險絲標準的保險絲額定電壓值分為：32V、125V、250V和600V。三、熔斷器（保險絲）（二）車用保險絲種類——按熔斷速度分快熔保險絲主要部件是細錫線，用在阻性電路中，保護一些對電流變化特別敏感的元器件。01慢熔斷型保險絲耐浪涌保險絲或延時保險絲，對瞬間脈沖電流的承受能力不同，熔體主要部件是錫—銅合金片。02一般來說，在雨刮、鼓風電機、電動車窗等電路中使用慢熔斷特性的保險絲，在大燈電路、后玻璃除霜等電路中使用具有快熔斷特性的插片式保險絲。三、熔斷器（保險絲）（二）插片式保險絲的結構與原理插片式保險絲主要是由電極、熔斷體和絕緣體組成，熔斷體是保險絲的核心，熔斷時起到切斷電流的作用。由比普通導線本身的熔點低的類似于焊料的金屬制成。其尺寸通過非常精確的校準，當電流通過熔斷體時，因熔體存在一定的電阻，所以熔體將會發熱，使熔體的溫度從環境溫度逐漸上升，同時保險絲也會通過連接條件散熱，當工作電流正常時，熔體發熱和散熱達到平衡，熔體溫度會維持在一個固定的水平上下。三、熔斷器（保險絲）插片式保險絲的結構與原理電路發生故障或異常時，過電流，一般是額定電流In的1到6倍，產生超過額定電流In的6倍的過載電流時，我們稱為電路已發生短路。過電流使得熔體發熱量增加，熱平衡被打破，即過電流產生的熱量大于熔體的散熱量，熔體溫度持續上升到該金屬材料的熔斷時，熔體的中間部分從固體變為液體。由于懸空在絕緣體中的金屬材料的表面張力及重力使熔體的液體部分向兩端拉開距離和向下垂落，電壓引起的飛弧又使得熔體溫度繼續上升，進一步飛弧和進一步拉開距離，直至電路電流被完全切斷，從而起到保護電路安全運行的作用。三、熔斷器（保險絲）插片式保險絲的結構與原理電極即端子通常有兩個，它是熔斷體和電路連接的重要部件，它必需有良好的導電性，不應產生明顯的安裝接觸電阻。電極（端子）和保險絲盒插座并不是完全接觸，可通過透光觀察出來。絕緣體的作用是將熔斷體與電極固定成為剛性的整體，以便于安裝。為了方便檢查，在絕緣體的上方兩次設計有測試點并標注有保險絲的類型、額定電壓、額定電流及品牌。圖保險絲參數標注三、熔斷器（保險絲）保險絲絕緣材料為了保證使用安全，保險絲的絕緣體材料必須具有良好的機械強度、絕緣性、耐熱性和阻燃性，在使用中不應產生斷裂、變形、燃燒機短路等現象。劣質保險絲110%壽命試驗的熔斷情形，如圖所示。三、熔斷器（保險絲）插片式保險絲按絕緣體和電極的尺寸大小不同劃分中號適用德系車小號適用美系車小號短腳適用日系車中號平角小號長腳小號短腳三、熔斷器（保險絲）插片式保險絲按絕緣體和電極的尺寸大小不同劃分三、熔斷器（保險絲）保險絲的規格及選擇方法額定電壓額定電流計算選取導線截面積保險絲的公稱額定電壓，是保險絲安全保護性能的指標。只有電路中的電壓等于或小于保險絲額定電壓時，保險絲才可保證熔體經過電流熔斷后，不被擊穿，不會持續拉弧或再次導通，從而安全可靠地切斷電路。險絲的公稱額定電流，是一個識別名稱，并不能真實反映它的實際熔斷電流和熔斷時間。汽車插片式保險絲的規格一般為2A至40A，其安培數值會在保險絲的頂端標注。可根據流通電流與導線截面積關系經驗理論值進行選擇，長時間工作的電氣設備可選擇實際載流量60%的導線；短時間工作的用電設備可選用實際載流量60%~100%之間的導線。三、熔斷器（保險絲）保險絲的規格及選擇方法保險絲在使用過程中有兩個重要的工作參數：一個是額定電流，一個是額定電壓。使用的時候要根據電路的電流和電壓來選擇相對應的保險絲。標準的保險絲額定電壓值分為：32V、125V、250V和600V。額定電壓圖保險絲的規格三、熔斷器（保險絲）保險絲的規格及選擇方法為避免保險絲外殼的損壞導致看不清頂部標示的安培數，在制作時不同安培數的保險絲采用不同顏色，更換時只要確定其顏色相同即可，如圖所示。有關保險絲顏色有一套國際標準：2A灰色、3A紫色、4A粉色、5A桔黃、7.5A咖啡色、10A紅色、15A藍色、20A黃色、25A無色透明、30A綠色、40A深桔色，如圖所示。額定電流圖

保險絲顏色與額定電流對照圖三、熔斷器（保險絲）計算選取導線截面積銅芯導線截面積mm2載流量（60%）載流量（100%）銅芯導線截面積mm2載流量（60%）載流量（100%）0.57.512.5633550.759.616104575111.41916631051.514.4242582.81382.519.23235102170425.24250129215表1我國汽車線束標稱導線截面積的推薦值四、開關（二）定義開關是指一個可以使電路開路、使電流中斷或使電流流到其他電路的電子元件。最常見的開關是讓人操作的機電設備，其中有一個或數個電子接點。接點的“閉合”（closed）表示電子接點導通，允許電流流過；開關的“開路”（open）表示電子接點不導通形成開路，不允許電流流過。四、開關（二）主要分類按照用途分類波動開關、波段開關、錄放開關、電源開關、預選開關、限位開關、控制開關、轉換開關、隔離開關、行程開關、墻壁開關和智能防火開關等。01按照結構分類微動開關、船型開關、鈕子開關、撥動開關、按鈕開關和按鍵開關等，還有時尚潮流的薄膜開關和點開關。02按照接觸類型分類開關按接觸類型可分為a型觸點、b型觸點和c型觸點三種。接觸類型是指，“操作（按下）開關后，觸點閉合”這種操作狀況和觸點狀態的關系。03按照開關數分類單控開關、雙控開關、多控開關、調光開關、調速開關、防濺盒、門鈴開關、感應開關、觸摸開關、遙控開關、智能開關、插卡取電開關和浴霸專用開關等。04四、開關（二）主要分類——按照結構分類微動開關按鈕開關船型開關按鍵開關鈕子開關薄膜開關撥動開關點開關四、開關（三）基本結構最簡單的開關有二片名叫“觸點”的金屬，二觸點接觸時使電流形成回路，二觸點不接觸時電流開路。選用接點金屬時需考慮其對抗腐蝕的程度，因為大多數金屬氧化后會形成絕緣的氧化物，使接點無法正常工作。選用接點金屬也需考慮其電導率、硬度、機械強度、成本及是否有毒等因素。四、開關（四）主要參數3主要參數額定電壓開關在正常工作時所允許的安全電壓，加在開關兩端的電壓大于此值，會造成兩個觸點之間打火擊穿。額定電流開關接通時所允許通過的最大安全電流，當超過此值時，開關的觸點會因電流過大而燒毀。絕緣電阻開關的導體部分與絕緣部分的電阻值，絕緣電阻值應在100MΩ以上。四、開關（四）主要參數3主要參數接觸電阻開關在開通狀態下，每對觸點之間的電阻值一般要求在0.1~0.5Ω以下，此值越小越好。耐壓開關對導體及地之間所能承受的最高電壓。壽命開關在正常工作條件下，能操作的次數一般要求在5000~35000次左右。四、開關（四）常見開關延時開關輕觸開關光電開關使用電子元件繼電器安裝于開關之中，延時開關電路的一種開關。延時開關又分為聲控延時開關、光控延時開關和觸摸式延時開關等。使用時輕輕點按開關按鈕就可使開關接通，當松開手時開關即斷開，其內部結構是靠金屬彈片受力彈動來實現通斷的。傳感器大家族中的成員，它把發射端和接收端之間光的強弱變化轉化為電流的變化以達到探測目的。五、電源Step1電源是將其它形式的能轉換成電能并向電路（電子設備）提供電能的裝置。例如，干電池，如圖所示。Step2電源自“磁生電”原理，由水力、風力、海潮、水壩水壓差、太陽能等可再生能源，及燒煤炭、油渣等產生電力來源。風力發電與水力發電，如圖所示。Step3新能源汽車的常用電源通常分為低壓電源和高壓電源。低壓電源為我們汽車上為低壓設備供電的電源高壓電源主要用于驅動系統的工作。實訓PracticalTraining02（一）工作計劃3步驟工作內容負責人123（二）進行決策3123各組派代表闡述資料查詢結果。各組就各自的查詢結果進行交流，并分享技巧。教師結合各組完成的情況進行點評，選出最佳方案。（三）任務實施1.ACC線是點火開關ACC擋的輸出線，用于控制不是點火線路的小電流用電設備，打開點火開關的ACC擋。當點火開關在ACC擋時，表屏顯示12V為正常；2.直流表筆測量，人體觸碰表筆尾部，正常表筆顯示12V電壓；3.試燈測量，將試燈線一端接入ACC線，另一端搭鐵，經點火開關打到ACC擋，燈泡亮，線路正常，此線電壓是12V；4.直流電壓表測量，用萬用表的直流電壓擋，表筆接ACC線，紅表筆接此線，黑表筆接搭鐵，用專用的直流電壓測量筆；5.電筆是無法檢測的，因為ACC是12V直流電壓，只能用萬用表直流擋才能檢測rn。關閉“ENG，NESTARTSTOP”開關，保險絲分布位置如下所示。6.按照以下說明檢查保險絲。按下凸舌，打開保險絲盒蓋。儀表板下方，駕駛員側儀表板拆下保險絲盒蓋。乘員側儀表板，拆下儀表板蓋，拆下保險絲盒蓋。檢查保險絲是否熔斷。任務實施圖保險絲分布位置感謝聆聽THANKYOU新能源汽車

電力電子技術任務三高壓安全與防護用具認知項目一

電工基礎知識認知PowerElectronicsTechnologyforNewEnergyVehicles很多維修技術人員談到高電壓電動汽車時，都會談“壓”色變。你現在被安排到新能源汽車的售后維修車間實習，主管要求你給其他人員培訓如何去避免高壓傷害的防護措施，你能做到嗎？任務導入Tasktointroduce學習目標CourseObjectives能夠描述高壓安全基礎知識。能夠描述電流帶來的危害。能夠描述高壓防護措施。具備正確使用絕緣測試儀的能力。與小組成員、同學之間能合作交流，協調工作；獲得分析問題和解決問題的基本方法；積極主動與小組成員交流、討論學習成果，取長補短，完成自我提升。新授NewTeaching01一、高壓安全基礎知識（一）新能源車的高壓電2個電壓平臺300V和500V300V電壓平臺并不是說新能源汽車中的高壓零部件工作電壓就是額定的300V，300V是一個變量，只要是300V以上的新能源汽車都叫300V電壓平臺。為了保證新能源汽車擁有足夠的功率驅動車輛行駛，而低壓系統又難以在車上進行合理的布局，因此新能源汽車采用高電壓，低電流的控制方式來保證車輛的足夠功率，就形成了現在的300V和500V電壓平臺的高壓系統。1.純電動車的高壓電2.插電式混合動力汽車的高壓電一、高壓安全基礎知識31.純電動車的高壓電純電動車的高壓電純電動汽車的高電壓系統同時具有2種，直流高壓電和交流高壓電，儲存在動力電池中的電以及動力電池高壓母線端的電源都屬于高壓直流電。當高壓母線的電通過充配電總成后再分配到其他的高壓部件，如：通過高壓配電箱分配到電機控制器中，此時電機控制器會將高壓直流電逆變成三相可調電壓，可變頻率的交流電。在進行車輛維修時，必須要做好安全防護措施，防止觸電，防護措施依據高壓電存在形式有所區分。一、高壓安全基礎知識3持續存在充電期間存在由于動力電池始終存儲有電能，無論車輛在任何情況下，無論有沒有達到動力電池的放電條件，動力電池內部持續存在高電壓。達到初始溫度TA時電阻值開始增大。此時為初始電阻RA。直至標稱溫度TN時電阻都以非線性形式增長。自標稱電阻RN起，電阻顯著增大。PTC工作范圍擴大，直至達到最終溫度TE。運行期間存在運行期間存在指在點火開關打開，即車輛處于上電狀態（儀表OK燈或READY燈點亮）時，存在高壓電。純電動汽車高壓電存在的三種形式一、高壓安全基礎知識運行期間存在的類型第1種類型只要車輛處于上電狀態就存在，涉及部件主要包括新能源汽車的逆變器（如驅動電機控制器）、充配電總成、電動壓縮機、DC/DC變換器及與其相連的高壓電纜。第2種類型雖然車輛處于上電狀態，但需要接通功能開關才會存在，涉及高壓部件主要包括PTC加熱器和驅動電機。一、高壓安全基礎知識3充電時動力電池的問題會隨著時間的推移會逐漸升高，達到35℃時，車輛會控制空調系統工作，此時電動空調壓縮機會工作；當新能源汽車冷啟動充電時（動力電池的溫度低于5℃時），空調系統會控制PTC進行電池加熱，此時PTC也會存在高壓電。運行期間存在的類型一、高壓安全基礎知識3運行期間存在的類型圖新能源汽車高壓電存在形式及主要部件一、高壓安全基礎知識32.插電式混合動力汽車的高壓電主要內容插電式混合動力汽車是在原有的燃油（或燃氣）發動機系統中，增加由高壓動力電池、高壓控制電路和驅動電機組成的電力驅動系統，通過2個動力系統相互配合，達到高效、節能驅動車輛的目的。除和純電動汽車相同的高壓電存在形式及部件外，其發電機系統也屬于高壓系統。如：比亞迪車系的BSG電機系統都屬于高壓系統。一、高壓安全基礎知識（二）電壓等級與安全電壓工業電壓等級電力系統及電力設備的額定電壓級別系列。額定電壓是電力系統及電力設備規定的正常電壓，即與電力系統及電力設備某些運行特性有關的標稱電壓。電力系統各點的實際運行電壓可以與額定電壓有一定程度的偏差，在允許偏差范圍內，電力設備及電力系統可以正常運行。一、高壓安全基礎知識（二）電壓等級與安全電壓1234安全電壓我國規定安全電壓為42V、36V、24V、12V、6V五種安全電壓，一般情況下安全電壓不超過交流36V和直流50V。低壓特高壓超高壓對地電壓在1000V及以下。交流系統中的單相220V和三相四線制的380V/220V中性點接地系統的均屬低壓。1000KV交流或800KV直流以上。330~750KV。3高壓美國的標準：任何高于650V的電壓。中國的法規：1000V以上的電力傳輸變電電壓或380V以上的配用電電壓，范圍在10~220KV之間。一、高壓安全基礎知識（二）電壓等級與安全電壓危險電壓國際上通過ISO標準給出了強制性安全規定，危險電壓是：25V以上的交流電、60V以上的直流電都具有危險性。進行危險電壓組件方面的工作時必須遵守安全規定。在車輛制造標準允許的最大接觸電壓（根據ECER100標準）是30V交流電以及60V直流電。新能源汽車的標準電壓則一般在300～650V之間，雖然按照國家標準進行劃分，應該屬于低壓范圍。但是，為了和傳統車輛12V電源進行區別，我們通常都稱為高電壓。一、高壓安全基礎知識（二）電壓等級與安全電壓電動汽車電壓等級《電動汽車安全要求--第三部分：人員觸電防護》（GB/T18384.3-2001）里面的“4.電路的電壓分級”中明確規定，根據電路的工作電壓U，將電路分為以下幾級，如下表所示。在汽車領域，特別是混合動力電動汽車、燃料電池電動汽車和純電動汽車，高壓電是指：直流電壓>60V且≤1500V；交流電壓>25V且≤1000V。一直提到的B級電壓電路指的是大于60V的高壓電路。一、高壓安全基礎知識（二）電壓等級與安全電壓電壓等級最大工作電壓（單位/V）直流交流A0＜U≤600＜U≤30B60＜U≤150030＜U≤1000表3電壓等級二、電流帶來的危害電對人體傷害的原理細胞內液體比例較高導致了人體細胞在有限范圍內具有導電性。如果人體接觸帶電部件，則電流可能流經人體。電是一種能量，是電子移動產生的現象。當電流流過人體，體內能量積累越來越多，高壓電流流經人體時會切斷神經系統發出的信號（甚至包括通向心臟的信號），導致燒傷內臟和組織，影響人體功能，甚至危及生命。（一）電對人體傷害的原理二、電流帶來的危害010305060402肌肉刺激效應發生靜態短路的熱效應由于短路引起火花電擊效應熱效應化學效應0507帶電高壓線路接通和斷開時所產生的弧光觸電效應——高壓觸電的危害二、電流帶來的危害電流分類感知電流擺脫電流致命電流感知電流指引起人的感覺的最小電流。成年男性的感知電流約1.1mA，成年女性的感知電流約0.7mA。人觸電后能自行擺脫電極的最大電流稱為擺脫電流。對于不同的人，擺脫電流值也不相同。成年男性平均約為16mA，最小擺脫約為9mA。成年女性平均約為10.5mA，最小擺脫約為9mA。致命電流指在較短時間內危及生命的最小電流。致命電流一般為50mA。日常生活中一般電流不超過數百毫安，電擊致死的主要原因是電流引起心室顫動造成的。二、電流帶來的危害電流分類電流大小人體反應0.6~1.5mA手指開始感覺發麻且無感覺。2~3mA手指感覺強烈發麻且無感覺。5~7mA手指肌肉感覺痙攣且手指感覺灼熱和刺痛。8~10mA手擺脫電極已感到困難，有劇痛感（手指關節）。20~25mA手迅速麻痹，不能自動擺脫電極，呼吸困難。50~80mA呼吸困難，心房開始震顫。90~100mA呼吸麻痹，三秒鐘后心臟開始麻痹，停止跳動。二、電流帶來的危害（二）電流對人體的傷害形式電擊電傷電磁場傷害電擊是由于電流通過人體時造成的內部器官在生理上的反應和病變，如破壞人的心臟、神經系統、肺部的正常工作造成的傷害。電傷是電流的熱效應、化學效應或機械效應對人體造成的局部傷害，包括電弧燒傷、燙傷、電烙印、皮膚金屬化、電氣機械性傷害、電光眼等不同形式的傷害。電磁場傷害是指人體在電磁場作用下吸收能量受到的傷害。在特定的環境下，低頻弱電磁場可引起細胞水平的變化。二、電流帶來的危害電擊電擊對人體的危害程度，主要取決于通過人體電流的大小和通電時間長短。隨著電流的大小不同，人體的反應也不同，如針刺感、擊痛感、昏迷、心室顫動、呼吸困難或停止現象。由于人體觸及帶電的導線、漏電設備的外殼或其他帶電體，以及由于雷擊或電容放電，都可能導致電擊。電擊二、電流帶來的危害通過人體的電流大小外部電壓一定時，通過人體電流大小取決于人體電阻的大小，而人體電阻的大小取決于衣服厚度和材質、皮膚濕度、人體內路徑的長度和類型等影響因素。還與觸電者的年齡、性別、健康狀況和精神狀態有關。電擊測試途徑阻值手-手1000Ω手-腳750Ω雙手-腳500Ω手-胸450Ω雙手-胸230Ω雙手-腳底300Ω二、電流帶來的危害電擊實例講解當一個288V直流電壓穿過人體兩手和心臟后，我們可以通過歐姆定律粗略計算出通過人體的電流：人體電流I=U/R=288V/1080Ω=0.27A。從結果看出，0.27A也就是270mA，這個電流值遠遠大于致命電流50mA，如果在心臟的滯留時間達到10~15ms就會致命。二、電流帶來的危害電擊電流大小人體反應0.6~1.5mA手指開始感覺發麻且無感覺。2~3mA手指感覺強烈發麻且無感覺。5~7mA手指肌肉感覺痙攣且手指感覺灼熱和刺痛。8~10mA手擺脫電極已感到困難，有劇痛感（手指關節）。20~25mA手迅速麻痹，不能自動擺脫電極，呼吸困難。50~80mA呼吸困難，心房開始震顫。90~100mA呼吸麻痹，三秒鐘后心臟開始麻痹，停止跳動。二、電流帶來的危害電擊通電時間對人體的影響電流持續時間越長，體內積累電荷越多，傷害越嚴重。隨著電擊時間增加，人體與所接觸帶電體表面產生電解，加上人體汗液增多，人體電阻快速下降，流過身體的電流快速增加，電擊危害加大。電擊持續時間越長，中樞神經反應越強烈，電擊危險性越大。心電圖顯示的心臟收縮與舒張之間約0.2s的時間是心臟易損期（易激期）。電擊持續時間長必然與心臟易損期重合，使電擊的危害加劇。二、電流帶來的危害（三）觸電方式1.直接觸電直接接觸電擊是觸及設備和線路正常運行時的帶電體發生的電擊（如誤觸接線端子發生的電擊），也稱為正常狀態下的電擊。除了隔離和加強絕緣外，一般來說較難進行其他保護，特別是兩相觸電更是幾乎不可能進行保護。2.間接觸電間接接觸電擊是觸及正常狀態下不帶電，絕緣損壞導致設備的外殼漏電，使本來不帶電的物體帶電，因人體接觸到這些物體而導致的觸電，也稱為故障狀態下的電擊。二、電流帶來的危害直接接觸觸電的分類單相觸電兩相觸電指當人站在地面上，人體的某一部位觸到某相線而發生的觸電現象。在低壓供電系統中發生單相觸電，人體所承受的電壓幾乎就是電源的相電壓220V。指人體同時接觸設備或線路中的兩相導體而發生的觸電現象。若人體觸及一相線、一零線，人體承受的電壓為220V。若人體觸及兩根相線，則人體承受的電壓為線電壓380V。因此，兩相觸電對人體的危害更大。二、電流帶來的危害直接接觸觸電的分類

圖1單相觸電

圖2兩相觸電二、電流帶來的危害直接接觸觸電的特點①人體的接觸電壓就是全部工作電壓。②電路中的故障電流就是人體的觸電電流。直接接觸時，通過人體的電流較大，危險性也較大，往往導致觸電傷亡事故。因此，應想方設法防止直接接觸觸電。造成直接接觸觸電的原因及防護措施直接觸電的主要原因：誤觸電氣設備的帶電部、已停電的設備突然來電。直接接觸觸電的防護措施：①遠離（間距）防護；②屏護（障礙）防護；③絕緣防護；④采用安全特低電壓；⑤裝漏電保護裝置（如剩余電流動作保護器或漏電開關等）；⑥電氣連鎖防護；⑦限制能耗防護。二、電流帶來的危害間接觸電跨步電壓觸電跨步電壓觸電屬于間接接觸觸電。如果人或牲畜站在距離高壓電線落地點8～10m以內，就可能發生觸電事故。人受到跨步電壓時，人受到較高的跨步電壓作用時，雙腳會抽筋，使身體倒在地上。這不僅使作用于身體上的電流增加，而且使電流經過人體的路徑改變，完全可能流經人體重要器官，如從頭到手或腳。經驗證明，人倒地后電流在體內持續作用2s，這種觸電就會致命。二、電流帶來的危害采用不接地的局部等電位連接保護，或采取等電位均壓措施。采用雙重絕緣或加強絕緣的電氣設備（即Ⅱ級電工產品）自動切斷供電電源（接地故障保護）將有觸電危險的場所絕緣，構成不導電環境。間接接觸電防護措施間接觸電的防護三、高壓防護措施（一）高壓防護要求高壓防護要求觸電防護應包含防止人員與任何帶電部件的直接接觸和在帶電部件的基本絕緣故障的情況下的間接觸電防護。對于A級電壓的電路不要求提供觸電防護。對于任何B級電壓電路的帶電部件，都應為人員提供危險接觸的防護。直接接觸防護應由帶電部件的基本絕緣提供或由遮擋/外殼，或兩者結合來提供。所有的防護及規定都是從安全的角度出發，防止人體及電氣設備因觸電或短路發生故障、造成事故。三、高壓防護措施3在開始工作之前，技術人員就需要閱讀、查看汽車廠家所有相關的維修信息。維修信息包括但不限于：解碼儀數據，診斷程序，拆除和更換程序，電氣布線圖，技術服務公告和技術訣竅。如沒有提前閱讀維修信息，容易錯過準備過程中的重要注意事項。閱讀、查看汽車廠家所有相關的維修信息三、高壓防護措施在給電動車檢修時這類信息通常可通過以下途徑獲得：途徑1該作業車輛的應急處理指南。汽車制造商的維修信息（整車安全防護措施）。途徑2原廠家的維修信息（特殊部件的安全防護措施）。途徑3三、高壓防護措施安全距離工作場所防護要求個人防護措施為了防止人體觸及或過分接近帶電體，或防止車輛和其他物體碰撞帶電體，以及避免發生各種短路、火災和爆炸事故，在人體與帶電體之間、帶電體與地面之間、帶電體與帶電體之間、帶電體與其他物體和設施之間，都必須保持一定的距離，這種距離稱為電氣安全距離。為了保證維修過程的安全，在檢修新能源汽車時對維修檢測工位，有以下要求。具體見下表。個人防護用品，即就是在勞動過程中為防御物理、化學、生物等有害因素傷害人體而穿戴和配備的各種物品的總稱。（二）基本防護措施三、高壓防護措施（二）基本防護措施工作場所防護要求隔離。內部配備足夠亮度的燈光，工作區域的光照強度不應低于500lx（勒克斯，光照強度單位）。配備消防設備設施，如干粉滅火器、消防栓和水槍等。配備預防觸電的設備設施，如為作業地面鋪設絕緣墊，為工作電源做好絕緣和觸電防護、配備安全接地線、安裝觸電保護器等。為有觸電危險的設備配備安全操作說明。配備安全作業防護用具，如工作服、絕緣手套、絕緣鞋、護目鏡、安全頭盔、絕緣鉤等。配備安全絕緣工具，如絕緣扳手、絕緣套筒、絕緣尖嘴鉗、絕緣旋具等。配備急救器材（如除顫儀），保障作業人員的生命安全。三、高壓防護措施（二）基本防護措施圖維修檢測工位三、高壓防護措施個人防護措施個人防護措施個人防護用品，即就是在勞動過程中為防御物理、化學、生物等有害因素傷害人體而穿戴和配備的各種物品的總稱。需要使用到個人防護用品區域均會張貼指令性標識。指令標志的含義是強制人們必須做出某種動作或采用防范措施的圖形標志。三、高壓防護措施LogoHere（三）基本防護措施對于特定的診斷或維修作業，維修人員可能需要在高壓零部件附近進行作業。如果有導電物體落到暴露的高壓電路上，則可能會造成危險的短路事故。個人防護措施三、高壓防護措施（三）基本防護措施手部的安全防護為防止在作業時被高壓觸電，需要檢查并佩戴高壓絕緣手套，如圖所示。如果混合動力汽車和純電動汽車的維修作業中需要使用高壓絕緣手套，技術人員必須對手套進行檢查、測試，然后才能在車輛上進行維修作業。高壓絕緣手套適用于500V-36000V的工作電壓范圍，經常使用的絕緣手套應至少每隔6個月就測試一次絕緣性能，偶爾使用的手套需在每次使用后測試絕緣性能是否良好。三、高壓防護措施（三）基本防護措施手部的安全防護手部的安全防護高壓絕緣手套適用于500V-36000V的工作電壓范圍，經常使用的絕緣手套應至少每隔6個月就測試一次絕緣性能，偶爾使用的手套需在每次使用后測試絕緣性能是否良好。在任何情況下，保存在倉庫中的絕緣手套應該每隔12個月就測試一次，間隔時間不能超過12個月。常見的絕緣手套規格有12KV絕緣手套、17KV絕緣手套、20KV絕緣手套、30KV絕緣手套、35KV絕緣手套和40KV絕緣手套。三、高壓防護措施3眼部的安全防護為了防止眼部受到撞擊，當在無論任何類型的混合動力或純電動汽車上進行作業時，技術員都必須佩戴相應標準的帶側護板的護目鏡。對于其他可能會發生的危害防護，例如化學品噴濺或溢出造成的化學燒傷，則需要更高級別的眼部防護才能達到。但是一般用于化學實驗的全密閉型的護目鏡才能達到這樣的要求，它在絕大部分電動汽車的保養和維修中使用不到。技術人員需參考制造商提供的維修安全信息，來使用合理的護目鏡。（a）帶側護邊型

（b）全密閉型的護目鏡三、高壓防護措施3頭部的安全防護為防止頭部觸電，最常見的安全防護用具是電絕緣安全帽。在技術員進行混合動力或純電動汽車舉升工位的下方進行作業時，技術員都必須佩戴相應標準的電絕緣安全帽。安全帽分類可分為Y類（一般用途）和T類（特殊用途）兩種。安全帽國家標準（GB2811-2007）規定，電工安全帽的絕緣標準為：當安全帽接觸400V及以下電壓時，安全帽泄露到人頭的電流≦1.2mA，從而保障佩戴人的安全。因此T4類電絕緣安全帽主要保護原理是400伏及以下電壓接觸時的絕緣保護功能。三、高壓防護措施3足部的安全防護足部常見的危害因素有物體砸傷或刺傷、高低溫傷害、化學性傷害、觸電傷害與靜電傷害等。當在無論任何類型的混合動力或純電動汽車上進行作業時，技術員都必須佩戴相應標準的絕緣鞋。應根據工作環境或設備的電壓選擇相應等級的絕緣鞋。圖足部的安全防護三、高壓防護措施手部的安全防護穿防靜電的衣服，也可以提供額外的安全防護。因為觸電通常都是和燃燒聯系在一起的，因此在維修高壓電時建議穿防靜電的衣服。棉布材料都是非合成纖維的衣服適合在維修高壓電時穿著，如圖所示。而穿著合成纖維的衣服可能導致燒傷皮膚，因為這類材料在高溫時會熔化黏在皮膚上使傷害進一步加大。防靜電工作服是指為防止服裝上的靜電積累，用防靜電織物為面料而縫制的工作服。（三）基本防護措施三、高壓防護措施3車輛著火防護工具如果新能源汽車著火時，使用常規的ABC干粉滅火器滅火，如圖所示。這種滅火器設計使用于油或電路火災。如果只是高壓電池著火，則推薦使用二氧化碳滅火器，發生大面積或大的火災時，持續的澆水也同樣適用熄滅高壓電池火災。但使用少量的水，如只用一桶，是危險的，實際上將加劇高壓電池火災的程度。電路著火也可以使用四氯化碳或1211滅火器進行滅火。圖車輛著火防護措施實訓PracticalTraining02利用絕緣測試儀測試直流電壓，將鱷魚夾連接到測試筆上，將連接好的黑測試筆插入COM輸入端，紅表筆插入電壓V。01按“ON\OFF”檔位，將絕緣測試儀打開，選擇DCV-ACV檔位，調至直流檔位。02任務實施圖連接黑測試筆、紅表筆圖打開絕緣測試儀、調至直流檔位將紅鱷魚夾街到蓄電池正極，黑鱷魚夾接到負極，測試數據并記錄。按下SAVE數據保存鍵，保存當前數值。03進行交流電壓的測試，將鱷魚夾換成紅黑表筆，用紅黑表筆測試交流電壓。04任務實施圖按下SAVE數據保存鍵圖紅黑表筆測試交流電壓選擇DCV-ACV檔位，調至交流檔位，可以看到屏幕的直流符號切換成交流符號。05測試交流電壓，屏幕顯示交流數值237V，按下數據保存鍵，保存當前數據。06任務實施圖檔位調至交流檔位圖測試交流電壓進行絕緣電阻的測量，連接同色的測試線與鱷魚夾，將紅測試線插入LINE端口，將黑測試線插入EARTH端口，如圖所示。07將紅鱷魚夾夾到被測物體的絕緣層，黑鱷魚夾夾到金屬部分，打開絕緣測試儀，選擇1000V耐壓值，首先是連續測試模式，按TIME按鍵，調至連續測試模式。此時屏幕無定時值。08任務實施圖紅測試線、黑測試線分別插入端口圖連續測試模式任務實施實訓：步驟9、步驟10步驟9：按下TEST測試鍵，測試鍵紅燈發亮.再次按測試鍵，紅燈熄滅，結束測量，按下SAVE數據保存鍵，保存數值。屏幕顯示的數值為改絕緣工具的絕緣電阻。如圖所示。步驟10：進行定時器測量絕緣電阻，按下TIME鍵，調至定時測量模式，此時屏幕上顯示TIME1和定時數值。用左鍵，右鍵和STEP鍵設置時間為10S，設置完畢后，按下TEST測試鍵，屏幕上TIME1表示閃爍，到設定時間后，自動結束測量。測量出該數值為絕緣工具的絕緣電阻。TEST測試鍵紅燈自動熄滅。按下SAVE保存鍵保存數據。任務實施進行極化指數測量絕緣電阻，按下TIME鍵，屏幕上顯示TIME1和定時器的標志符號。用左鍵、右鍵和STEP鍵設置TIME1時間，設置為6S，設置完畢后，再按TIME鍵，在屏幕顯示TIME2、定時數值標志、PI。步驟11圖極化指數測量絕緣電阻任務實施調節TIME2至15S，按下測試鍵，當TIME1設定時間到之前，在屏幕上TIME1標志閃爍。當TIME2設定時間到之前，TIME2標志閃爍。TIME2測試結束后，屏幕顯示PI數值。左右鍵循環顯示TIME2絕緣阻值和TIME1絕緣阻值，極化指數，按下SAVE數據保存鍵保存測試結果。步驟11圖設置完畢感謝聆聽THANKYOU新能源汽車

電力電子技術任務一電容器認知與檢測項目二新能源汽車電力電子元器件PowerElectronicsTechnologyforNewEnergyVehicles目前已有越來越多的公司用薄膜電容替代電解電容。如比亞迪“秦”和特斯拉Model3都采用了薄膜電容器。同時，在DC/DC、電機控制系統、電池管理系統等高壓電氣單元中，薄膜電容的使用量也會隨著新能源汽車的推廣和普及而上升。假如你是一名新能源汽車維修工，你是如何檢測維修電容器的好壞呢？任務導入Tasktointroduce學習目標CourseObjectives能夠描述電容器的基本概念。能夠描述電容器的類型。能夠熟知電容器的應用。具備檢測電容器的能力。與小組成員、同學之間能合作交流，協調工作；獲得分析問題和解決問題的基本方法；積極主動與小組成員交流、討論學習成果，取長補短，完成自我提升。新授NewTeaching01一、電容器的基本概念（一）定義了解更多電容器，顧名思義，是“裝電的容器”，是一種容納電荷的器件。定義1了解更多電容器，任何兩個彼此絕緣且相隔很近的導體（包括導線）間都構成一個電容器。定義2電容器的基本概念電容器通常簡稱其容納電荷的本領，用字母C表示。一、電容器的基本概念（二）基本結構基本結構電容器盡管種類繁多，形狀各異，但其基本結構是一樣的，它由兩片靠得較近的金屬板中問再隔以絕緣物質組成，電容器的基本結構如圖1所示。圖1電容器基本結構一、電容器的基本概念（三）計算公式禮儀對象性電容與電池容量的關系1伏安時=1瓦時=3600焦耳W=0.5CUU如果帶1庫的電量時兩級間的電勢差是1伏，這個電容器的電容就是1法拉，即：C=Q/U。01常見的平行板電容器，電容為C=εS/d，02電容的決定式為：C=εrS/4πkd。其中，εr是相對介電常數，S為電容極板的正對面積，d為電容極板的距離，k則是靜電力常量。03一、電容器的基本概念（三）計算公式電容器的電容量公式電容器的電容量公式：S:電極面積[m21]；d:電極間距離[m]；ε:電介質的電容率[F/m]；ε0:真空電容率(8.855×10-12[F/m])；εr:電介質的相對電容率。定義式：電容器的電勢能計算公式：多電容器并聯計算公式：多電容器串聯計算公式：

三電容器串聯：二、電容器的類型1.普通電容2.超級電容電容是由兩塊金屬電極之間夾一層絕緣電介質構成。當在兩金屬電極間加上電壓時，電極上就會存儲電荷，所以電容器是儲能元件。超級電容，又名電化學電容，雙電層電容器、黃金電容、法拉電容，是從上世紀七、八十年代發展起來的通過極化電解質來儲能的一種電化學元件。二、電容器的類型（一）普通電容電容器和電容類型任何兩個彼此絕緣又相距很近的導體，組成一個電容器。平行板電容器由電容器的極板和電介質組成。電容器實物圖，如圖2所示。電容器的容量取決于導電板的面積、導電板距離和兩板之間絕緣材料（電介質）的性質。根據實際應用情況使用非極化或極化電容器。電容器的電路符號及實物，如圖3所示。圖2電容器圖3電容類型二、電容器的類型（一）普通電容3瓷片電容電解電容一種用陶瓷材料作介質，在陶瓷表面涂覆一層金屬薄膜，再經高溫燒結后作為電極而成的電容器。電解電容是電容的一種，金屬箔為正極，與正極緊貼金屬的氧化膜是電介質，陰極由導電材料、電解質和其他材料共同組成，因電解質是陰極的主要部分，電解電容因此而得名。貼片電容貼片電容是一種電容材質。貼片電容全稱為：多層（積層，疊層）片式陶瓷電容器，也稱為貼片電容，片容。二、電容器的類型（一）普通電容瓷片電容瓷片電容具有穩定，絕緣性好，耐高壓的優點。缺點是容量比較小。瓷片電容的實物圖以及電路符號表示，如圖4所示。電解電容電解電容及其電路符號，如圖5所示。采用雙氧化膜結構，兩個電極分別為兩個金屬極板相連，兩組氧化膜中間為電解質。貼片電容如圖所示，為智能電學套裝上的貼片電容。其電路符號與瓷片電容的電路符號一樣。如圖6所示。圖4瓷片電容及其電路符號

圖5電解電容及其電路符號

圖6貼片電容二、電容器的類型（二）超級電容功率密度高、充放電時間短、循環壽命長、工作溫度范圍寬PARTONE是世界上已投入量產的雙電層電容器中容量最大的一種。PARTTWO0102一種介于傳統電容器與電池之間、具有特殊性能的電源，主要依靠雙電層和氧化還原贗電容電荷儲存電能。儲能過程是可逆。基本原理：利用活性炭多孔電極和電解質組成的雙電層結構獲得超大的容量。二、電容器的類型（二）超級電容——儲能機理的不同劃分雙電層電容在電極與溶液界面通過電子或離子的定向排列造成電荷的對峙而產生的。對一個電極與溶液體系，會在電子導電的電極和離子導電的電解質溶液界面上形成雙電層。法拉第準電容贗電容，也稱法拉第準電容，是在電極表面或體相中的二維或準二維空間上，電活性物質進行欠電位沉積，發生高度可逆的化學吸附，脫附或氧化，還原反應，產生和電極充電電位有關的電容。二、電容器的類型（二）超級電容雙電層電容當在兩個電極上施加電場后，溶液中的陰、陽離子分別向正、負電極遷移，在電極表面形成雙電層；撤消電場后，電極上的正負電荷與溶液中的相反電荷離子相吸引而使雙電層穩定，在正負極間產生相對穩定的電位差。當將兩極與外電路連通時，電極上的電荷遷移而在外電路中產生電流，溶液中的離子遷移到溶液中呈電中性，這便是雙電層電容的充放電原理。

圖雙電層電容器二、電容器的類型法拉第準電容理論模型是由Conway首先提出，是在電極表面和近表面或體相中的二維或準二維空間上，電活性物質進行欠電位沉積，發生高度可逆的化學吸脫附和氧化還原反應，產生與電極充電電位有關的電容。對于法拉第準電容，其儲存電荷的過程不僅包括雙電層上的存儲，而且包括電解液離子與電極活性物質發生的氧化還原反應。

圖法拉第準電容（二）超級電容三、電容器的應用電容器的應用電容器是電子設備中最基礎也是最重要的元件之一。電容器的產量占全球電子元器件產品（其他的還有電阻、電感等）中的40%以上。基本上所有的電子設備，小到充電器、數碼照相機，大到航天飛機、火箭中都可以見到它的身影。作為一種最基本的電子元器件，電容器對于電子設備來說就像食品對于人一樣不可缺少。電容器的種類繁多，用途非常廣泛，主要應用在電源電路、信號電路、電力系統及工業中。（一）電容器的應用三、電容器的應用（一）電容器的應用序號參數內容1旁路旁路電容的主要功能是產生一個交流分路，把輸入信號中的干擾作為濾除對象，可將混有高頻電流和低頻電流的交流電中的高頻成分旁路掉。2去耦去耦電容也稱退耦電容，它的作用是把輸出信號中的高頻干擾作為濾除對象，防止干擾信號返回電源。高頻旁路電容一般比較μF小，根據諧振頻率一般取0.1μF、0.01μF等，而去耦電容的容量一般較大，可能是10μF或者更大。3濾波濾波電容在電源整流電路中，主要用來濾除交流成分，使輸出的直流電更加平滑。4儲能電容器能夠儲存電能，是一種儲能元件，用于必要的時候釋放。例如照相機閃光燈、加熱設備等，如今某些電容的儲能水平已經接近鋰電池的水準，一個電容儲存的電能可以供一部手機使用一天。5耦合耦合電容的作用就是利用電容“通交流、阻直流”的特性，將交流信號從前一級傳到下一級。實訓PracticalTraining02任務實施1.用電容檔檢測電容器某些數字萬用表具有測量電容的功能，其量程分為2000p、20n、200n、2μ和20μ五檔。測量時可將已放電的電容兩引腳直接插入表板上的Cx插孔，選取適當的量程后就可讀取顯示數據，如圖所示。

圖數字萬用表任務實施2000p檔，宜于測量小于2000pF的電容；20n檔，宜于測量2000pF至20nF之間的電容；200n檔，宜于測量20nF至200nF之間的電容；2μ檔，宜于測量200nF至2μF之間的電容；20μ檔，宜于測量2μF至20μF之間的電容。方法是：先找一只220pF左右的電容，用數字萬用表測出其實際容量C1，然后把待測小電容與之并聯測出其總容量C2，則兩者之差（C1－C2）即是待測小電容的容量。用此法測量1～20pF的小容量電容很準確。任務實施2.用電阻檔檢測電容器實踐證明，利用數字萬用表也可觀察電容器的充電過程，這實際上是以離散的數字量反映充電電壓的變化情況。設數字萬用表的測量速率為n次/秒，則在觀察電容器的充電過程中，每秒鐘即可看到n個彼此獨立且依次增大的讀數。根據數字萬用表的這一顯示特點，可以檢測電容器的好壞和估測電容量的大小。下面是使用數字萬用表電阻檔檢測電容器的方法，對于未設置電容檔的儀表很有實用價值。此方法適用于測量0.1μF～幾千μF的大容量電容器。任務實施01先測量電解電容器任意兩極間的漏電阻。03如果電解電容器性能良好的話，在兩次測量結果中，阻值大的一次便是正向接法，即紅表筆接電解電容器的負極，黑表筆接電解電容器的正極。02交換紅、黑表筆，再一次測量電解電容器的漏電阻。任務實施3.用電壓檔檢測電容器用數字萬用表直流電壓檔檢測電容器，實際上是一種間接測量法，此法可測量220pF～1μF的小容量電容器，并且能精確測出電容器漏電流的大小。感謝聆聽THANKYOU新能源汽車

電力電子技術任務二線圈認知與檢測項目二新能源汽車電力電子元器件PowerElectronicsTechnologyforNewEnergyVehicles新能源汽車電池液冷測試在現代新能源汽車電池測試中使用是比較廣泛的，為此，新能源汽車電池液冷測試需保證良好的工作性能，避免故障的發生，如果遇到線圈被燒毀的話，需維修人員盡量找出原因，避免產生安全事故。假如你是一名新能源汽車維修工，你是如何檢測維修線圈的好壞呢？任務導入Tasktointroduce學習目標CourseObjectives能夠描述線圈的基本概念。能夠描述線圈的類型。能夠熟知線圈的應用。具備檢測線圈的能力。與小組成員、同學之間能合作交流，協調工作；獲得分析問題和解決問題的基本方法；積極主動與小組成員交流、討論學習成果，取長補短，完成自我提升。新授NewTeaching01一、線圈的基本概念3（一）定義線圈通常指呈環形的導線繞組，最常見的線圈應用有：馬達、電感、變壓器和環形天線等。電路中的線圈是指電感器，其中導線一圈一圈繞起來，導線彼此互相絕緣，而絕緣管可以是空心的，也可以包含鐵芯或磁粉芯。如圖1所示，為線圈的電路符號以及線圈實圖，用L表示，單位有亨利（H）、毫亨利（mH）、微亨利（uH）,1H=103mH=106μH。圖1不含鐵芯線圈/含鐵芯線圈一、線圈的基本概念（一）結構線圈的結構線圈通常由骨架、繞組、磁心及屏蔽罩等組成，根據使用場合的不同，有的線圈沒有屏罩，有的線圈沒有磁心，還有的線圈連固架都沒有，只有繞組。如圖2所示，給出了電感線圈的結構。圖2電感線圈的結構一、線圈的基本概念（一）結構骨架骨架常用的材料有陶瓷、塑料、電木以及電工紙板等。骨架的材料對線圈的質量以及穩定性都有一定的影響，一般是根據工作的條件來選取的。繞組大多數繞組由絕緣導線在線圈骨架上繞制而成，絕緣導線常用的有各種規格的漆包線及電磁線。一般來說，繞組需要的電感量越大，線圈的匝數也越多。磁心

線圈裝人磁心后，可以使線圈的電感量增大，或者說與同樣電感量的無磁心的線圈相比，帶磁心的線圈匝數可以減少，從而可以減少線圈的體積和分布電容，同時也提高了線圈的q值。屏蔽罩為了減小外界電磁場對線圈的影響以及線圈產生的電磁場對外界電路產生的耦合，往往在結構上使用金屬罩將線圈封閉在內，并將其可靠接地，以達到與外界電路隔離的要求。一、線圈的基本概念（一）結構磁心有時為了調節線圈的電感量，可以通過調整磁心在線圈中的位置來實現。磁心通常使用錳鋅鐵氧體或鎳鋅鐵氧體磁性材料制作，根據使用的不同要求，可以制成各種形狀，如圖3所示。圖3電感線圈磁芯二、線圈的類型按電感形式分類按導磁體性質分類按工作性質分類按繞線結構分類空芯線圈鐵氧體線圈鐵芯線圈銅芯線圈。單層線圈多層線圈蜂房式線圈。天線線圈振蕩線圈扼流線圈陷波線圈偏轉線圈。固定電感可變電感三、線圈的應用1.貼片線圈貼片線圈廣泛使用在共模濾波器、多頻變壓器、阻抗變壓器、平衡及不平衡轉換變壓器、抑制電子設備EMI噪音、個人電腦及外圍設備的USB線路、液晶顯示面板、低壓微分信號、汽車遙控式鑰匙等。圖4貼片線圈三、線圈的應用2.固定電感線圈固定電感線圈包括有環型線圈、扼流線圈、共模線圈、鐵氧體磁珠、功率電感、有貼片型與引腳型可供選擇。廣泛使用在網路、電信、電腦、交流電源和周邊設備上。圖5固定電感線圈三、線圈的應用3.閉磁路大電流表面貼裝功率電感閉磁路大電流表面貼裝功率電感的特點有理想的DC-DC轉換電感、大功率、高飽和電感器、直流電阻小、適合于大電流、帶裝或并卷輪包裝以便自動表面安裝，應用于錄放影機電源供應器、錄放影機電源供應器、液晶電視機、手提電腦、辦公自動化設備、移動通訊設備、直流/直流轉換器等。圖6閉磁路大電流表面貼裝功率電感三、線圈的應用4.射頻電感廣泛使用在移動電話、VCO、TCXO電路和射頻收發器模組、全球定位系統、無線網絡、藍牙模組、通訊設備、液晶電視、攝影機、筆記型電腦、噴墨印表機、影印機、顯示監視器、游戲機、彩色電視、錄放影機、光盤機、攝影機、數位相機、汽車電子產品等。圖7射頻電感實訓PracticalTraining02任務實施3線圈的檢測所需設備及工具有：萬用表、貼片電感線圈。大多數電子元件，如電阻、電容、揚聲器等，都是標準化的，但只要部分貼片電感線圈是按照規范生產的產品，如阻流圈、低頻阻流圈、振蕩線圈等。絕大多數貼片電感線圈是非標準元件，往往要根據實際需要自行制作。因此，非標準件的貼片電感線圈應非常凌亂。為了保證貼片電感線圈的質量要求，我們應該非常注意安裝。任務實施線圈的檢測貼片電感線圈的檢測首先要檢測線圈的參數，然后判斷線圈的質量和質量。為了準確測量電感線圈中的電感量和質量因素Q值，一般需要Q表法阻抗分析儀測量。一般實際工作中一般不進行此測試，檢查線圈通斷，可判斷Q值。圖8貼片電感線圈任務實施3線圈的檢測首先用萬用表電阻檔測量線圈的直流電阻，然后與原確認的電阻貨物的標稱電阻值進行比較。如果測量的電阻值遠高于標稱電阻值，或者萬用表數值不穩定，則可以判斷線圈斷線；如果測量的電阻值很小，可能會出現嚴重的短路或部分短路。通過以上可以得出結論，線圈是否可以使用，檢測電阻與標稱電阻值相差不大，可以判斷線圈是好的。感謝聆聽THANKYOU新能源汽車

電力電子技術任務三晶閘管認知與檢測項目二新能源汽車電力電子元器件PowerElectronicsTechnologyforNewEnergyVehicles目前已有越來越多的公司用薄膜電容替代電解電容。如比亞迪“秦”和特斯拉Model3都采用了薄膜電容器。同時，在DC/DC、電機控制系統、電池管理系統等高壓電氣單元中，薄膜電容的使用量也會隨著新能源汽車的推廣和普及而上升。假如你是一名新能源汽車維修工，你是如何檢測維修電容器的好壞呢？任務導入Tasktointroduce學習目標CourseObjectives能夠描述晶閘管的定義。能夠描述晶閘管的結構、電氣符號和外形。能夠熟知晶體閘的類型。能夠熟知晶閘管的工作原理。與小組成員、同學之間能合作交流，協調工作；獲得分析問題和解決問題的基本方法；積極主動與小組成員交流、討論學習成果，取長補短，完成自我提升。新授NewTeaching01一、晶閘管的定義（一）定義晶閘管晶閘管是一種能夠通過控制信號控制其導通，但不能控制其關斷的半控型器件，如圖1所示。由于其導通時刻可控，滿足了調壓要求。晶閘管具有體積小、效率高、動作迅速、操作方便等特點，因而在生產實際中獲得了廣泛的應用。晶閘管也有許多派生器件，如雙向晶閘管（TRIAC）、快速晶閘管（FST）、逆導晶閘管（RCT）和光控晶閘管（LATT）等。圖1電感線圈的結構二、晶閘管的結構、電氣符號和外形3（一）晶閘管的結構和電氣符號晶閘管是一種大功率半導體器件，它的內部是PNPN4層結構，形成了3個PN結（J1、J2、J3），并對外引出3個電極，晶閘管的等效結構如圖2a）所示。由P1層和N2層引出的兩個電極，分別為陽極A和陰極K，由P2層引出的電極是門極G（Gate），也稱控制極。從晶閘管的結構圖可知，晶閘管的內部可以看成是由3個二極管連接而成的。晶閘管的電氣符號如圖2b）所示。

a）等效結構b）電氣符號圖2晶閘管的結構和電氣符號二、晶閘管的結構、電氣符號和外形（二）晶閘管外形晶閘管的外形如圖3所示，圖中顯示出了塑封式、螺栓式、平板式和模塊式晶閘管的外形圖，常用的是螺栓式和平板式兩種。圖3晶閘管的外形二、晶閘管的結構、電氣符號和外形3晶閘管外形晶閘管在工作過程中會因損耗而發熱，因此必須安裝散熱器。螺栓式晶閘管是靠陽極（螺栓）擰緊在鋁制散熱器上，可自然冷卻；平板式晶閘管由兩個相互絕緣的散熱器夾