新能源汽车电的基础知识

新能源汽车电的基础知识《电动汽车高压安全及防护》第一部分电的基础知识电的基础知识1《电动汽车高压安全及防护》第一部分电的基础知识研究目标1.能够解释电的常用名词的含义，说出常见电器元件的特点和作用；2.能够应用欧姆定律和焦耳定律进行实际计算；3.能够正确描述电的四大效应，说出其各自的实际用途；4.能够正确理解电功和电功率，并根据已知量计算电功和电功率值；5.能够分辨并说出直流电与交流电的区别；重点1.能够应用欧姆定律和焦耳定律进行实际计算；2.能够正确描述电的四大效应，说出其各自的实际用途；3.能够分辨并说出直流电与交流电的区别；难点1.能够应用欧姆定律和焦耳定律进行实际计算；2.可以正确理解电功和电功率，并按照量计算电功和电功率值；3.可以分辨并说出直流电与交流电的区别；实际常识2《电动汽车高压安全及防护》第一部分电的基础知识一、电的常用概念（一）名词解释1.电电（又称电力）是一种客观存在的物质，是一种能做功的能量。

根据电子学说，物质在外力如摩擦、电场力或化学反应等作用下，失去或获得电子，就带了电。

生活中的电是由水力、火力、核能转化为机械能，再由旋转磁场中的导体受电场力的作用产生交流电或直流电。

电或电荷有两种:我们把一种叫做正电，另一种叫做负电。

2.电荷电荷是电的量度，惯上也把带电体本身简称电荷，电子是其最小单元。

任何物体都含有大量的极微小带正电和带负电质点，在正常前提下，这些带正电和带负电质点在数量上是相称的。

由于某种原因，使负电荷多于（或少于）正电荷，因而这个物体便带负电或带正电。

电荷以字母Q表示，单位为库伦(C)。

一个电子的电荷是1.×10-193《电动汽车高压安全及防护》第一部分电的基础知识库仑（通常取Q=1.6×10-19C）。

3.电场电场是电荷及变化磁场周围空间里存在的一种特殊物质。

电场这种物质与通常的实物不同，它不是由分子原子所组成，但它是客观存在的，电场具有通常物质所具有的力和能量等客观属性。

电场的力的性质表现为：电场对放入其中的电荷有作用力，这种力称为电场力。

电场的能的性质表现为：当电荷在电场中移动时，电场力对电荷做功（这说明电场具有能量）。

4.电压电压也称作电势差或电位差，是衡量单位电荷在静电场中由于电势不同所产生的能量差的物理量。

其大小等于单位正电荷因受电场力作用从A点移动到B点所做的功，电压的方向规定为从高电位指向低电位的方向。

电压的国际单位制为伏特（V，简称伏），常用的单位还有毫伏（mV）、微伏（μV）、千伏（kV）等。

此概念与水位高低所造成的“水压”相似。

需要指出的是，“电压”一词一般只用于电路当中，“电势差”和“电位差”则普遍应用于一切电现象当中。

4.电流4《电动汽车高压安全及防护》第一部分电的基础知识电流：通常我们把电荷的有规律的运动叫电流。

电流强度：是表示电流大小的一个量，指每单位时间穿过导体截面积的电荷，以字母I表示，单位为安培（A），简称安，惯上往往把电流密度简称电流。

电流密度：经由过程单位面积的电流的大小叫做电流密度，以字母j表示，单位为安/毫米²。

5.电动势电动势的定义:一个电源可以使电流延续不断沿电路流动,就是因为它能使电路两头维持肯定的电位差。

这种电路两头产生和维持电位差的本领就叫电源电动势电动势的单位是：伏,用字母E表示，计算公式为E=A/Q （该公式表明电源将其它形式的能转化成电能的能力）其中A 为外力所作的功,Q为电荷量,E为电动势电源内电动势的偏向:由低电位移向高电位6.电阻电阻：对电流有阻碍作用,并把电能不可逆转地转换为其它形式的能量的二端元件称为电阻，以字母R或r表示,单位为XXX（Ω），简称欧。

由电子在导体中构成电流是由于其定向移动的结果,在定向移动过程中,其要受到一些影响因素，如电子热活动的影响,因为任何粒子在温度不为零时都要做热活动,这个热活动是不划定规矩的，对划定规矩的定向移动来讲是个反向的影响，即障碍感化,因此,导体的电阻随通电工夫即温度而变化。

别的,电子还要受到大量原子核的平均障碍感化,电子之间的障碍感化,电子间的碰撞,电子与原子核的碰撞等等.固然在各个障碍因素中有的影响较大有的较小,这些微观上的障碍因素在宏观上就构成了电阻。

电阻7.电电：通常简称其容纳电荷的本领为电容，用字母C表示。

定义1：电，顾名思义，是“装电的”，是一种容纳电荷的器件。

电是电子设备中大量使用的电子元件之一，广泛应用于电路中的隔直通交，耦合，旁路，滤波，调谐回路，能量转换，控制等方面。

定义2：电，任何两个相互绝缘且相隔很近的导体（包孕导线）间都构成一个5《电动汽车高压安全及防护》第一部分电的基础知识电。

电容与电不同。

电容为基本物理量，符号C，单位为F （法拉）。

通用公式：C=Q/U平行板电专用公式：板间电场强度E=U/d，电电容决定式C=εS/4πkd。

ε：介质介电常数，相对介电常数。

（δ：真空中的绝对介电常数＝8.86×10-12F/m）k：静电力常量,k＝8.9880×109,单位:N·m2/C2(牛顿米2/库仑2)π：3.……S：两极板正对面积d：南北极板间垂直间隔电容漏电：理想的电容应该是在两个极板之间夹着的是绝缘的介质。

然而，这其中的介质却往往不是那么理想的绝缘，这样就会有少量的电流穿过介质层而形成漏电。

对漏电流的测试仪不同于一般测量电阻的测试仪，它是在一定的设定电压下来测量漏电流的。

简单的说可以用稳压电源串接电流表来测量漏电流，测量时把稳压电源的输出电压设定到电容的标称电压值即可。

对地电容电流：输、配电线路对地存在电容，三相导线之间也存在着电容。

当导线充电后，导线就与大地存在了一个电场，导线会经由过程大气向大地（另二相导线也拆算到地）放电，将导线从头到尾的放电电流“归算”到一点，这个“假想”的电流就是各相对地电容电流。

在一些特殊场合，必须用电缆输电．例如高压输电线经过大城市时，接纳公开电缆；输电线经过海峡时，要用海底电缆。

由于电缆芯线与大地之间构成同轴电，在交流高压输电线路中，空载电容电流极为可观．一条200kV的电缆，每千米的电容约为0.2μF，每千米需供给充电功率约3×103kw，在每千米输电线路上，每年就要耗电 2.6×107kw/h。

而在直流输电中，由于电压波动很小，根本上没有电容电流加在电缆上。

8.电感6《电动汽车高压安全及防护》第一局部电的基础常识电感：自感与互感的统称。

自感：当闭合回路中的电流发生变化时，则由这电流所产生的、穿过回路本身的磁通也发生变化，因此在回路中也将感应电动势，这现象称为自感现象。

这种感应电动势叫做自感电动势。

穿过回路所包围面积的磁通与产生此磁通的电流之间的比例系数，叫做回路的自感系数，简称自感或电感，其数值即是单位工夫内，电流变化一个单位时由于自感而引起的电动势，以字母L表示，单位为XXX（H），简称亨。

互感：如果有两只线圈互相靠近，则其中第一只线圈中电流所产生的磁通有一部分与第二只线圈相环链。

当第一只线圈中电流发生变化时，则其与第二只线圈环链的磁通也发生变化，在第二只线圈中产生感应电动势。

这种现象叫做互感现象。

由第一只线圈的电流所产生而与第二只线圈相环链的磁通链与该电流的比例系数叫做第一只线圈对第二只线圈的互感系数，简称互感，以字母M表示，单位为XXX（H），简称亨。

9.电涌7《电动汽车高压安全及防护》第一部分电的基础知识10.电弧电弧：电弧是一种气体放电现象，电畅通流畅过某些绝缘介质（例如氛围）所产生的瞬间火花。

11.绝缘（1）绝缘的作用绝缘是用绝缘材料把带电体隔离起来，实现带电体之间、带电体与其他物体之间的电气隔离、使设备能长期安全、正常地工作，同时可以防止人体触及带电部分，避免发生触电事故，所以绝缘在电气安全中有着十分重要的作用。

良好的绝缘是设备和线路正常运行的必要条件，也是防止触电事故的重要措施。

绝缘具有很强隔电能力，被广泛地应用在许多电器、电气设备、装置及电气工程上，如胶木、塑料、橡胶、云母及矿物油等都是常用的绝缘材料。

（2）绝缘破坏绝缘材料经过一段时间的使用会发生绝缘破坏。

绝缘材料除因在强电场作用下被击穿而破坏外，自然老化、电化学击穿、机械损伤、潮湿、腐蚀、热老化等也会降低其绝缘性能或导致绝缘破坏。

绝缘体承受的电压超过一定数值时，电流穿过绝缘体而发生放电现象称为电击穿。

气体绝缘在击穿电压消失后，绝缘性能还能规复；液体绝缘多次击穿后，将严峻降低绝缘性能；而固体绝缘击穿后，就不克不及再规复绝缘性能。

在长时间存在电压的情况下，由于绝缘材料的自然老化、电化学作用热效应作用，使其绝缘性能逐渐降低，有时电压并不是很高也会造成电击穿。

所以绝缘需定期检测，保证电气绝缘的安全可靠。

12.屏护屏护的概念、特性、种类（1）概念：屏护是指采用专门的装置把危险的带电体同外界隔离开来，防止人体接触或过分接近带电体、电气设备发生短路，以及便于安全操作的安全防护措施。

屏护装置主要包括：遮栏、栅栏、围墙、罩盖、箱闸、保护网等。

（2）特点：屏护的特点是屏护装置不直接与带电体接触，对所用材料的电气性能无严格要求，但应有足够的机械强度和良好的耐火性能。

（3）分类：8《电动汽车高压安全及防护》第一局部电的基础常识①屏护装置按作用不同，可分为屏蔽装置和障碍装置（或称阻挡物）两种。

两者的区别在于：屏蔽可以能防止人体有意识和无意识触及或接近带电体；障碍只能防止人体无意识触及或接近带电体，而不能防止有意识移开、绕过或翻越该障碍触及或接近带电体。

从这点来说，前者属于一种完全的防护，而后者是一种不完全的防护。

②屏护装置按使用要求分为永久性屏护装置和临时性屏护装置两种。

前者如配电装置的遮栏、开关的罩盖等；后者如检修工作中使用的临时屏护装置和临时设备的屏护装置等。

③屏护装置按使用对象分为固定屏护装置和移动屏护装置两种。

如母线的护网就属于固定屏护装置；而跟随XXX的天车滑线屏护装置就属于移动屏护装置。

（二）人体内的电流人体也是通过电流控制的。

人体内有电流，这是一种正常的生理现象。

当你在课堂上思维时，就会产生电流；当你在运动场奔跑时，肌肉收缩也会产生电流；人的心脏跳动时，肌肉收缩又会产生电流；如果用现代医学电子仪器对你进行测试，你在看报时，光线进了你的眼睛视网膜细胞便产生生物电信号，通过神经传入大脑，大脑也会产生脑电流，进而引起你的一系列思考……人体“电流”是如何产生的呢？原来，细胞是人体的“发电机”。

因为细胞膜内外存在着漫衍不均匀的带电离子，当细胞未受到外界刺激时，它们尚可以“安分守己”。

一旦细胞受到外界刺激，这些带电离子便活跃起来，在细胞膜内外络绎不绝，构成电压，产生电流，这种电流我们称为生物电流。

每每在触电时外部电流会打乱身材掌握，在没法正常掌握自己身材时就会产生致命的危险。