Ⅰ EV車・HV車の構造

Ⅰ EV車・HV車の構造
1.EV車・HV車とは
電気をエネルギー源としモーターを動力源として走行する自動車です。略称はEV
(Electric Vehicle)です。
(2) ハイブリッド車(Hybrid Vehicie)
とは
2つ以上の異なる動力源(モーターとエンジン)を持ち走行する自動車です。略称はH
V(Hybrid Vehicle)です。
(3) ハイブリッド技術
カテゴリーとして下記の3つに分けられます。
カテゴリー
モーター出力
ストロングHV
50 kW~
マイルドHV
10 ~ 20 kW
特 徴
採用車種
モーター走行が可能
NISSAN:フーガ
主にスプリッド方式
NISSAN:シーマ
エンジンアシストがメイン
主にパラレル方式
NISSAN:該当車なし
アイドリングストップ回生
マイクロHV
2~ 10 kW
充電(ブレーキ時や下り坂
NISSAN:セレナ
での充電)
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第五章 EV・HV車からの救助
(1) 電気自動車(Electric Vehicle)とは
2.駆動方式
(1) EV車の駆動方式
電気のみで駆動します。構成部品としては駆動モーター、駆動用バッテリー、インバー
ター、コンバーター、車載充電器などがあります
Ⅰ EV・HV車の構造
▶ 日産リーフでは、家庭のコンセン
トなどから供給される単相交流を充
電ポートを介して車載充電器へ送り、
そこで直流に変換し駆動用バッテリ
ーへ蓄電します。
▶ 蓄電された電力はインバーターへ
送られ、直流から今度は三相交流に
変換し、その電力でモーターが動い
てタイヤが回転し車両が走行します。
(2) HV車の駆動方式
◦シリーズ方式
燃料タンク
モーター
発電機
インバーター
メインバッテリー
エンジン
▶ 発電機で発電を行い電
力を駆動用バッテリーへ
蓄電し、その電力をモー
ターが動力(回転力)に
動力
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電力
変換し EV 走行します。
3.バッテリー
(1) 12Vバッテリー
EV車、HV車ともに 12 Vで作動する電装器に電力を供給するため、12 Vバッテリ
ー(補機バッテリー)が存在します。(第二章 Ⅱバッテリー端子の取り外し P22 参照)
(2) 駆動用バッテリー
Ⅰ EV・HV車の構造
駆動用バッテリーとは、車両を走行させるために電力を蓄電しているバッテリーのこと
です。主にニッケル水素電池とリチウムイオン電池が使用されています。
車種によりますが、最大で 400 V近い電力を出力するバッテリーです。
電解液の特徴
電 池 名
性 質
色
火 災
ニッケル水素
強アルカリ
オレンジ
(識別色) 不燃の水溶性
リチウムイオン
中性
無色透明
可燃性の非水溶
性 引火点 25℃
人体への影響
皮膚に触れると化学
熱傷(火傷)する
皮膚に刺激がある
※
※リチウムイオン電池の電解液は直ちに皮膚がただれることはない。
(灯油や漂白剤の感覚である。)
日産リーフの駆動用バッテリー
▶ 日産リーフはリチウムイオン電池
を車両の中心部分の床面に搭載して
います。
重さ約 300kg、長さ 1570 mm
幅 1188 mmです。
日産フーガHVの駆動用バッテリー
▶ 日産フーガHVもリチウムイオン
電池を搭載していますが格納場所は
トランクルーム付近です。
重さが 55kg、長さ 453mm 幅
798mmです。
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4.各高電圧機器
(1) インバーター
インバーターは駆動用バッテリーに蓄電した電力を直流から三相交流に変換することで
モーターを制御する高電圧機器です。
でモータールーム中央にあります。
▶ 写真は日産フーガ HV のインバー
ターでエンジンルーム内にあります。
(2) 駆動モーター
三相交流の電力を動力(回転力)に変換する高電圧機器です。
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第五章 EV・HV車からの救助
▶ 写真は日産リーフのインバーター
▶ 日産フーガ写真の HV の高電圧ケ
ーブルも床下中央に配線されていま
セスできる構造ではありません。
(5) 車載充電器
充電ケーブルの電力を単相交流から直流に変換し、電圧を上げて駆動用バッテリーに充
電する高電圧機器です。
(6) 充電ポート
充電ケーブルの接続口でPHV(プラグインハイブリッド)も存在します。
(7) 日産リーフの高電圧機器の位置
番号
機器(部品)
番号 機器(部品)
番号 機器(部品)
①
充電ケーブル
②
充電ポート
③
インバーター
④
DC/DCコンバーター
⑤
サービス・プラグ
⑥
車載充電器
⑦
ブレーキ電源バック
⑧
駆動用バッテリー
⑨
12 Vバッテリー
⑫
減速機
アップユニット
⑩
PTC素子ヒーター
⑪
電動コンプレッサー
⑬
高電圧ケーブル
⑭
駆動モーター
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第五章 EV・HV車からの救助
すが、容易に高電圧ケーブルへアク
Ⅳ 高電圧回路の遮断
1.システムメインリレー
システムメインリレーが接続されることで、駆動用バッテリー、高電圧機器、高電圧ケ
Ⅳ 高電圧回路の遮断
ーブルに電気が流れますが、パワースイッチをOFFにすると、システムメインリレーと
連動し高電圧回路が遮断されます。また衝突(エアバッグが展開する衝撃)、システムの
故障や漏電発生を検知した場合も、自動的に高電圧回路が遮断されるように設計されてい
ます。
▶ 販売されているEV車・HV車の
多くは衝突や漏電を感知すると高電
圧回路が遮断されます。
2.パワースイッチOFF
高電圧回路を遮断する手順は
1. パワースイッチOFF
2. ヒューズ取外し
3. サービスプラグ取り外し
の順です。パワースイッチONなどによる高電圧回路の再起動が起きないよ
う、さらに 12Vバッテリーの端子も取り外します。
▶ 高電圧回路を最も簡単に遮断する
方法はパワースイッチのOFFです。
パワースイッチ押すことでインジ
ケーターが消灯されOFFとなりま
す。
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Ⅴ 漏電と検電
1.漏電箇所と検電箇所
「第5章 Ⅳ 高電圧回路の遮断(p158)
」で説明の通り、エアバッグが展開する衝
Ⅴ 漏電と倹電
突事故が発生した際、高電圧回路は自動的に遮断されますが、高電圧機器や高電圧ケーブ
ルの破損、変形、切断、脱落による漏電及び地絡が発生する場合が考えられます。
これらの高電圧機器等からの漏電が主な検電箇所となります。
(1) 漏電箇所
衝突事故でモータールーム、エンジンルーム、トランクルームなどの著しい変形により
高電圧機器、高電圧ケーブル、駆動用バッテリーが破損し車体と接触した際、局部的な漏
電やボディ全体の漏電が発生する可能性があります。
※写真は日産リーフです ▶ モータールームにはコンデンサー、
DCコンバーター、モーター、高電
圧ケーブルなどの高電圧機器が集中
しています。
▶ 日産車の場合、ボディ全体が漏電
してもボンディング処置されている
ので、電気は等電化されます。等電
化中は電気抵抗の低い金属間で電気
が流れるため、人への感電は発生し
ないのですが、地絡(アース)や思
わぬ事故を回避するため、救助活動
時は常に絶縁保護具を着用します。
※地絡している場合は感電します。
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▶ ボンディングとはボディとボディ
を金属部品で繋ぎあわせることです。
漏れた電気は車全体に広がるため、
ます。
(2) 地絡(アース)
高電圧ケーブルが切断され地面に地絡している場合や駆動用バッテリー、高電圧機器、
高電圧ケーブルに金属素材の異物が刺さり地面と接触している場合、漏電した電気は車両
に帯電せず地面へ電気が流れるので感電します。
※写真は日産リーフです。
▶ 駆動用バッテリーへ配線されてい
る高電圧ケーブルです。
▶ 駆動用バッテリーなどの高電圧機
器等に金属素材の異物が刺さり、地
面と接触している場合は、通電経路
が完成しているので感電します。
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第五章 EV・HV車からの救助
局部的な漏電を解消することができ
(3) 検電箇所
検電は最初にボディ全体が漏電していないかを確認した後、変形や損傷のある高電圧機
器や高電圧ケーブルを検電します。また、地絡している場合も同様に検電します。
Ⅴ 漏電と倹電
▶ ボディの塗膜により正常に検電反
応しない場合があるので、塗膜の剥
がれた部分やホイールなどで検電し
ます。
▶ コンデンサー、DC / DCコンバ
ーターなど、漏電が疑われる高電圧
機器を検電します。
▶ 地絡している高電圧機器や高電圧
ケーブル及び、刺さった異物を検電
します。
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2.検電方法
車両が漏電しているか・していないかは見た目ではわからないため、検電を行い漏電の
有無を確認します。
検電は高電圧機器が破損及び露出している場合、救助工作作業を行う場合、救助に時間
を要する場合、高電圧回路や高電圧システムが遮断できない場合に実施します。
検電を実施する者(救助をする者を含む全隊員)は、必ず検電前に絶縁保護具を装着し
ます。
▶ 「事故車両が漏電している!」を前提
に、救助活動するため絶縁保護具は必ず
装着します。
(2) 検電測定機器
サーキットテスターなど電流、電圧を測定する機器を使用して検電を行います。
▶ メーカーによってデジタル式や指
針式などさまざま種類がありますが、
計測器として 500 V以上計測でき
るものを使用します。
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第五章 EV・HV車からの救助
(1) 絶縁保護具
Ⅶ 工作解体作業
1.ボンネット
12 Vバッテリー端子取り外し、エンジン停止、検電、消火などの作業を実施する際、
します。
(1) エンジンルーム、モータールーム
エンジンルームやモータールームの中には、インバーター、駆動モーター、DC / DC
コンバーターなどの高電圧機器や高電圧ケーブルがあり、隙間の確保や押拡げ作業などの
解体作業時に救助資機材が接触する恐れがあります。
※「漏電しているかもしれない」を前提に救助解体作業を行います。
×
▶ 隙間作製する際、かなてこ、バー
ルなどの救助資機材が高電圧機器に
接触しないよう注意します。
※写真は日産リーフのインバーターに
かなてこが接触している状況です。
▶ HV車もエンジンルームの中に、
インバーターなどの高電圧機器が存
在するので資機材との接触に注意し
ます。
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第五章 EV・HV車からの救助
ボンネットの解体を行いますが、この時、EV車、HV車の特徴を理解し解体作業を実施
×
▶ ボンネット押し拡げ作業の時、ス
Ⅶ 工作解体作業
プレッダの先端が高電圧機器に接触
しないよう注意します。
▶ EV車、HV車によっては高電圧
ケーブルが救助資機材に接触しやす
い箇所に配線されているものがあり
ます。
(2) 充電ポート
日産リーフはフロントバンパーとボンネットの間(中央)に充電ポートがあり、高電圧
ケーブルと接続されていますが、この高電圧ケーブルに電気が流れるのは充電中だけのた
め、解体作業時に電気が流れることはありません。
▶ HV車、ガソリン車同様にボンネ
ットラッチの押し拡げ作業を行いま
す。
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Ⅷ 車外救出
EV車・HV車から傷病者を車外へ救出する際、注意しなければないのが傷病者感電に
よる二次災害です。車外救出でも車体が漏電していることを前提に活動するとともに、傷
病者が感電するリスクがあることを念頭に置き救助活動を行います。
Ⅷ 車外救出
1.絶縁シートの敷設
バックボード等の救急資器材を使用せず傷病者を車外へ救出する際、地絡した車体(通
電経路が完成してる)に傷病者が触れると感電します。電気が傷病者の体を通ってアース
しないよう、地面に絶縁シートを敷き、通電経路を遮断します。
▶ 地面(路面)の上にあるガラス破
片、オイル、液体などを除去してか
ら絶縁シートを敷きます。
▶ 地絡した車体に傷病者の手・足な
どの体が接触しても、絶縁シートで
通電経路を遮断しているので感電し
ません。
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2.水没時の活動
車両が水没した場合の処置方法を紹介します。
(1) 車体の損傷確認
高電圧機器、高電圧ケーブル、駆動用バッテリーが変形や破損して内部が露出している
場合、漏電が疑われます。
Ⅸ その他の活動
▶ 漏電している箇所に近づけば電圧
は高く、離れれば電圧は低くなりま
す。
高電圧部位が露出している部分に
は、「触れない!近づかない!」で
活動を行います。
(2) 高電圧回路の遮断
安全確保のため、水没している車両でも高電圧回路を遮断します。
▶ 可能であればパワースイッチは必
ずOFFにします。
高電圧システムに水が浸水すると、
システムメインリレーが自動的に遮
断されます。
高電圧機器やヒューズもショート
(短絡)します。
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