新能源汽车相比于传统内燃机汽车，由于驱动系统存在高电压，其安全系统设计更为复杂。如果车辆在充电及行驶过程中发生碰撞、翻车等事故，可能造成电力驱动系统的短路、漏电、燃烧、爆炸等，由此可能对乘员造成电伤害、化学伤害、燃烧伤害等。

1.新能源汽车高压存在时间

新能源汽车的高压系统集中在车辆的驱动系统、空调与暖风系统、12V电源系统及带有插电功能的充电系统。根据高压存在的时间进行分类，新能源汽车高压系统的高压主要有以下三种存在形式（图5-14）：持续存在、运行期间存在和充电期间存在。

图5-13　高压压缩机高压位置

图5-14　高压系统存在形式

（1）持续存在

新能源汽车的动力电池（图5-15）持续存在高电压，即使在车辆停止运行期间，由于动力电池始终存储有电能，因此当满足动力电池的放电条件后，该部件将继续对外放电。

图5-15　纯电动汽车动力电池

（2）运行期间存在

运行期间存在高压的部件，是指当点火开关处于ON、RUN或其他运行状态时，部件存在高电压。逆变器、高压压缩机、PTC加热器及DC—DC变换器部件只有在系统运行时，来自动力电池的高电压才会加载到这些部件上。

运行期间存在高电压的系统或部件有以下两种类型：

1）只要点火开关处于ON或RUN状态下就会存在高电压，这类部件包括逆变器（图5-16）、DC—DC变换器和连接的高压导线。

2）虽然点火开关处于ON位置，但是由于该系统所执行的功能没有被接通，此时相关的部件仍然不会接通有高电压。如图5-17所示，位于纯电动汽车中的高压压缩机和PTC加热器，该压缩机的特点是一半是涡卷压缩机，另一半是三相高压驱动的电机。在驾驶人没有运行车辆的空调或暖风功能时，这些部件上是不会存在高电压的。

图5-16　奥迪混合动力汽车逆变器

图5-17　典型的高压涡卷压缩机

（3）充电期间存在

充电系统部件仅在车辆充电期间存在高电压，这包括来自外部电网的220V交流高压，以及车载充电器与动力电池之间的直流高压，如图5-18所示。

图5-18　充电期间具有高电压的部件

注意：有些车辆的车载充电器和动力电池设计有独立的空调式冷却系统，在车辆充电期间，由于动力电池可能产生很高的热量，因此车载空调会运行以降低动力电池的温度，此时车辆的高压压缩机也会在充电期间运行，也存在有高电压。(www.daowen.com)

2.高电压的接通与关闭

在新能源汽车中，除动力电池外，其他部件都是由整车控制单元或混合动力控制单元通过接触器控制高电压的接通与关闭的，这种类型与家庭用的设备供电一样（图5-19）。动力电池的电能提供形式与家里的外部来自电网的供电一样，无论家里的总闸是否打开与关闭，其总是有电的；而接触器所起的作用就是家里总电源的总闸，不同的是家里的总闸是由人来控制的，新能源汽车的接触器是由车辆控制单元来控制的。

图5-19　家用电网供电配电箱与总闸

接触器是一个大功率的继电器，它用于控制高压导线正负极之间的接通与断开。接触器通常被布置在动力电池组总成内部或者是独立在一个BDU（配电箱）中，如图5-20所示，在丰田普锐斯动力电池总成端部布置有多个接触器，其内部接触器如果断开，整车仅动力电池上会存在高电压，位于接触器下游的高压系统部件将没有高电压。

图5-20　普锐斯内部接触器

如图5-21所示，当控制单元通过接触器切断位于动力电池与高压系统用电部件的连接后，整车除动力电池外，其他高压用电设备上就不再有高电压，也是安全的。图5-22所示为普锐斯内部接触器电路示意图。

图5-21　接触器连接形式

图5-22　普锐斯内部接触器电路示意图

无论是纯电动汽车还是混合动力汽车，控制单元控制接触器的接通与断开的条件与原理是：

（1）接触器接通条件

1）点火开关处于ON位置。

2）高压系统自检不存在漏电等故障。

（2）接触器断开条件

1）点火开关处于OFF位置。

2）高压系统检测到存在安全事件的发生。

系统自检到存在安全事件，主要是系统根据自身设定的检验程序，在以下情况下，会因异常情况自动切断高压，避免人员触电。

①高压系统自检到部件的互锁开关断开，如图5-23所示。

②高压系统自检到部件或高压电缆存在对车辆绝缘电阻过低。

③车辆发生过碰撞，且安全气囊已弹出。

图5-23　高压部件上的互锁开关