终稿-新能源汽车电学基础与高压安全-新能源汽车认知与应用

1kW=1 000W，1W=1 000mW 把公式P=W/t 变形后可得W=Pt，由此可以定义“千瓦·时”，电流在 1h 内所做的功，就是1kW·h。
1kW·h=1 000W×3 600s=3.6×106J 电功率P、电压U、电流I 和电阻R 之间的关系，如图所示
电流I、电压U、电阻R和 电功率P的换算
线圈等汽车电子元件特性的测量。 最上方的15号接线柱已经全部和12V电源接通，最下
方的31号（搭铁）接线柱和电源部分的31号线接通， 无需和电源单独接线。
汽车电气系统
③汽车电子系统
汽车电子系统电路连接图和组件安装位置（右侧
中间）如右图。
汽车电子系统主要由二极管、限流电阻、发光二
汽
极管和晶体管等汽车常见电子元件组成。
原子核：位于原子的中心，由质子 和中子构成。 中子：不带电荷的质量粒子。 质子：带正电荷的粒子。 质子和中子的质量几乎相等。
原子核：带正电荷。 电子：带负电荷的粒子。 原子壳内电子的数量与原子核内质
子的数量相等。 原子对外呈电中性。
电子在围绕原子核的几个圆形或椭圆形轨道上移动。 一种物质最多有7条这样的轨道。 由内向外用数字1～7 或大写英文字母K～Q 表示。 每条轨道上始终只有特定数量的电子在移动。 电子多于质子或质子多于电子时，将原子称为离子。 阳离子：原子的质子多于电子。 阴离子：原子的电子多于质子。 至少包括两个原子的新连接称为分子。
在并联电路中，各电阻两端的电压相等，各电阻上的电流之和等于总电流（干路电流），可知每个
电阻上的电流小于总电流（干路电流），故并联电阻分流。
那么，怎样判断电路中用电器之间是串联还是并联呢？ ①用电器连接法：分析电路中用电器的连接方法，逐个顺次连接的是串联，并列在电路两点之间 的是并联。 ②电流流向法：电流从电源正极流出，依次流过每个元件的是串联；在某处分开流过两个支路， 最后又合到一起，则该电路为并联。 ③去除元件法：任意拿掉一个用电器，看其他用电器是否正常工作，如果所有用电器都被拿掉一 遍，而其他用电器都可以继续工作，那么这几个用电器间的连接关系是并联，否则为串联。 ④用笔画线代替导线，能用一根导线将所有用电器连起来为串联，不能则为并联。
器和汽车电子系统等部分组成。
电气箱（行云新能INW-DQX）
①汽车电源 电气箱电源电路连接图和组件安装位置（位于电气箱的左上角）如下图 所示。 电源部分主要为电气箱提供直流电源（5V、10V、12V）和交流电源（9V、12V、15V）。 直流电源12V的15接线柱已经在电路板中与各用电系统接通，无需另外接线。交流电源需要连接线路并打开电源
电路闭合时，所施加的电压使导体和用电器的所有 自由电子同时朝一个方向移动，如上图所示。 单位时间内流动的电子（电荷载体）数量就是电流 强度，俗称电流。
符号：电流强度的符号是I。 计量单位：电流强度I的计量单位是安培（A）。 直流电流：在最简单的情况下，电流流动不随时间而改变，这种电流称为直流电流（DC）
和二极管等汽车常见电子元件组成。 该系统能够实现汽车占空比特性的测量。 最上方的15号接线柱已经全部和12V电源接通，
7. 电路类型 （1）串联电路 将电路元件（如电阻、电容、电感、用电器等）逐个顺次首尾相连，串联起来组成的电路叫串联电路。 开关可在任何位置控制整个电路，即其作用与所在的位置无关。
（2）并联电路 并联电路是将电阻并排连接。 特点：将两个同类或不同类
的元件、器件等首首相接， 同时尾尾亦相连的一种连接 方式。 并联电路的总电阻始终小于 最小的单个电阻。 电阻并联时，施加在所有电 阻上的电压都相同。
6. 电功及电功率 （1）电功 电能可以转化成多种其他形式的能量。 电功的实质是电能转化为其他形式能量的过程。 电流做了多少功，就有多少电能转化为其他形
式的能，能的总量不变。
功的单位：焦耳（J）或者千瓦·时（kW·h）。 电功的计算公式：
W=Pt=UIt=UQ 式中，Q为电荷；t 为通电时间；P为电功率。 对于纯电阻电路（无电动机），电功的计算 公式如下： W=Q=IR×It=I2Rt（Q 为电热，一般在串联 电路中使用）； W=Q=（U×U/R）t=（U2/R）t（ 一般在并 联电路中使用）。
（3）串联和并联的区别 串联和并联最直观的区别：两种连接方式中的电池所表现的不同 特点，四节1.5V 电池串联起来有6V，而并联则仍然只有1.5V，如 右图所示。
串联分压，并联分相等，各电阻两端的电压之和等于电路总电压，可知每个电阻上的
电压小于电路总电压，故串联电阻分压。
可按以下方式描述电压： 电压是施加在自由电子上的压力或作用力。 电压是产生电流的原因。 两点或两极之间产生电荷差时就会形成电压（压力）。 符号：电压的符号是U。 计量单位：电压U的计量单位是伏特（V）。 直流电压：电压值和极性保持不变的电压称为直流电压， 如右图所示。
直流电压
变动电压：电压的大小及方向随时间变化。 交流电压：对电路分析来说，一种最为重要的变动电压
阳离子 阴离子
原子吸收能量（例如热、光和化学能）后，价电子从原子外侧壳体上脱 离，形成所谓的自由电子。
自由电子从一个原子移动到另一个原子时称为电子流动或电流。 电子流动包括很多自由电子。 自由电子的这种移动是不定向的，即没有任何优先移动方向。
2. 电流 电流：电荷载体（例如物质或真空中的自由 电子或离子）的定向移动。 电路组成：电源（能持续提供电能的装置叫 电源，例如电池和发电机）、用电器（例如 白炽灯泡）和导线。
开关，同时LED 指示灯会点亮提示。连接电路中如果出现短路，则电源继电器左侧的熔丝会切断电源保护。
汽 车 电 源
②汽车电气系统 汽车电气系统电路连接图和组件安装位置（左侧中间）
如右图所示。 汽车电气系统主要由电阻、继电器、电容、发电机、
起动机、灯泡和调节电阻等常见汽车电气组件组成。 该系统能够实现串联和并联电路、电容、电阻、电磁
（2）电功率 在相同时间内，电流通过不同用电器所做的功，一般不同。 为表示电流做功的快慢，物理学中引入了电功率的概念。 电流在单位时间内所做的功叫作电功率。 电功率用P来表示，P=UI。 电压U的单位要用伏特（V）。 电流I 的单位要用安培（A）。 电功率P的单位就是瓦特（W）。 电功率的单位还有千瓦，符号是kW。
目录
『CONTENT』
▷ 项目1 电学基础知识 ▷ 项目2 汽车电工常用工具的使用 ▷ 项目3 常用电子元器件特性 ▷ 项目4 高压电基础知识 ▷ 项目5 高压安全与防护 ▷ 项目6 高压安全法规要求
任务1 常用电学参数概念
一 、相关知识
1. 原子、电子和电荷载体
通常，物质由不同的元素构成。
元素的最小组成部分是原子。
极管、电容和调节电阻等汽车常见电子元件 组成。 该系统能够实现汽车常见传感器特性的测量。 最上方的15号接线柱已经全部和12V电源接 通，最下方的31号（搭铁）接线柱和电源部 分的31号线接通，无需和电源单独接线。
汽车传感器
⑤脉冲宽度（占空比） 脉冲宽度电路连接图和组件安装位置（右侧上
方）如图所示。 脉冲宽度电路主要由电阻、调节电阻、单片机
计算电导率的公式
电子系统通常需要将电路电流 限制在一个特定值内。
电阻上注明的电阻值仅适用于 温度20℃的条件。
之所以有这种限制是因为所有 材料的电阻都会随温度变化。
电压电源的内阻：至今我们都假设，一个 电压电源始终提供规定电压U，例如纽扣 电池提供4.5V 电压。但当接通一个或多个 能量转换器（俗称用电器，例如白炽灯、 电动机等）时，所有电池和大部分供电单 元都会出现电压降。
5. 欧姆定律
欧姆定律：在恒温下，一个金属导体上 的电压降U与流经导体的电流强度为 I 的电流成正比。 电压（U） = 电流（I）×电阻（R） 欧姆定律可用以下三个公式表达： ✓ U=IR ✓ I=U/R ✓ R=U/I
欧姆定律成立时，以导体两端电压为横坐标， 导体中的电流 I 为纵坐标，所做出的曲线，称 为伏安特性曲线。 通过坐标原点的直线。 斜率为电阻的倒数。
能够区分串联电路和并联电路，并在新能源汽车上运用。
原子也是可分割的，它由中子、质子和电子组成。
右图所示的原子模型，即玻尔原子模型。它表示了电
子、质子和中子之间的关系。
玻尔原子模型
物质内部分布着正电荷（质子）和负电荷（电子）。 当带正电的质子和带负电的电子数量刚好相等时，物质不带电。 当带正电的质子和带负电的电子数量不相等时，该物质带电。
是正弦交流电压，简称交流电压。 交流电压的特点：大小及方向均随时间按正弦规律周期
性变化。 交流电压的瞬时值要用u或u（t）表示。 右图展示了正弦交流电压（u）随时间（t）变化的情况。
交流电压
在电路中，任意两点之间的电位差称为这两点的电压降。 电压可分为：高电压、低电压和安全电压。 高低电压间的区别：以电气设备的对地电压值为依据，对地电压高于或等于1 000V 的
t—交流电变化周期 i—瞬时电流 ieff—有效电流 iss—电流强度幅值 ispos—正向最大电流 isneg—反向最大电流
3. 电压 电压电源始终具有带有不同电荷的两极，一侧是缺少电子的正极，另一侧是电子过剩的负极。在负极与正 极之间有一种电子补偿趋势，即两极连接起来时，电子由负极流向正极，这种电子补偿趋势称作电压。
为高压；对地电压小于1 000V 的为低压。 安全电压：人体较长时间接触而不致产生触电危险的电压。 我国对工频安全电压规定了五个等级，即42V、36V、24V、12V 及6V。
4. 电阻 自由电荷载体在导体内部移动的结果是，自 由电荷载体与原子相撞，因此，电子流动受 到干扰，这种效应称作电阻。 特点：限制电路内电流。 电路符号如下图所示。
二 、任务实施
1. 任务准备 安全防护：注意220V家用电压保护。 工具设备：电气箱（行云新能INW-DQX）、插线板。 台架车辆：无。 辅助资料：电气箱（行云新能INW-DQX）使用说明 书、连接导线、教材。 2. 实施步骤 （1）电气箱的识别与使用方法 电气箱如右图所示，它由电源、汽车电气系统、传感