油電複合動力聯合驅動
ZVW30 系列
前言 本手冊發行是為了要教育和協助拆解人員處理 Toyota Prius 油電複合動力電動車 輛。Prius 拆解程序類似於其他非配備油電複合動力高壓電系統的 Toyota 車輛。 因為拆解人員可能不熟悉，所以認識和了解 Toyota Prius 高壓電系統的特性和規 格是很重要的。 高壓電供電給冷氣壓縮機、電動馬達、發電機和轉換器/變壓器。所有其他車輛電 器裝置如頭燈、收音機和儀表等是從一個獨立的 12V 輔助電瓶供應電源。Prius 車上設計有數種安全裝置，以協助確保在事故時約 201.6V 高壓電的鎳氫(NiMH) 油電複合動力電動車輛(HV)電池組保持安全和可靠。 NiMH HV 電池組包含類似使用於某些電池操作工具和其他消費性產品可充電式 的密封式電池。電解液被吸收在電極板，一般不會濺出或洩漏，即使電池模組龜 裂。在不可能發生的電解液洩漏事件中，可以使用稀釋的硼酸水溶液或醋容易中 和。 高壓電纜線以橘色絕緣和接頭來辨識，並被車身的金屬底盤隔絕。 包含在本指導手冊的額外的項目包括： • •
Toyota Prius 的識別。
油電複合動力聯合驅動主要組件的位置和說明。
藉由遵循本手冊內的資訊，拆解人員將能夠安全的處理 Prius 電動車，就像拆解 傳統非油電複合動力電動車一樣。
© 2009 Toyota Motor Corporation 版權所 有。本資料未經和泰汽車股份有限公司書 面同意前，不得做全部或部份的複製或翻 印。
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目錄
關於Prius ........................................................................................................................................ 1 Prius的識別..................................................................................................................................... 2 外觀...............................................................................................................................................................3 內裝...............................................................................................................................................................4 引擎室 ...........................................................................................................................................................5
油電複合動力組件的位置和說明...................................................................................................... 6 規格...............................................................................................................................................................7
油電複合動力聯合驅動的作用情形 .................................................................................................. 8 車輛操作 .......................................................................................................................................................8
油電複合動力車輛(HV)電池組和輔助電瓶 ....................................................................................... 9 HV電池組 ......................................................................................................................................................9 HV電池組供電的組件 ....................................................................................................................................9 HV電池組的回收 .........................................................................................................................................10 輔助電瓶 .....................................................................................................................................................10
高壓電安全 .................................................................................................................................... 11 高壓電安全系統........................................................................................................................................... 11 維修接頭 .....................................................................................................................................................12
拆解車輛時必須遵守的注意事項.................................................................................................... 13 必要的裝備 ..................................................................................................................................................13
濺出 ............................................................................................................................................... 14 拆解車輛 ........................................................................................................................................ 15 HV電池的拆卸 ............................................................................................................................... 18 HV電池警告標籤 .........................................................................................................................................28
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關於Prius 第 3 代的 Toyota Prius 也是油-電複合動力電動車輛，Hybrid Synergy Drive 是表 示這輛車使用包含汽油引擎和電動馬達的動力，車上使用兩種複合動力來源： 1. 2.
儲存在油箱提供汽油引擎使用的汽油。 儲存在油電複合動力車輛(HV)電池組提供電動馬達使用的高壓電。
結合這兩種動力來源的結果，可改善燃油經濟性與降低廢氣排放，汽油引擎也提 供發電機動力以充電到電池組，所以不像純電動車輛，Prius 不須外部電源來充電。 依照行駛狀況車輛使用一或兩個動力源。下列圖示說明在各種行駛模式 Prius 如何 作用： n 在低速輕加速期間，車輛由電動馬達提供動力，汽油引擎關閉。 o 在一般行駛期間：車輛主要由汽油引擎提供動力，汽油引擎也用來對電池組充 電。 p 在全加速期間，如爬坡：汽油引擎和電動馬達兩者都會提供動力給車輛。 q在減速期間，如煞車：車輛從車輪的動能再生電力回充到電池組。 r 車輛停止時：汽油引擎和電動馬達關閉，但是車輛仍維持在啟動和可操作的狀 態。
1
Prius的識別 在外觀上 2010 年式的 Prius 為 5 門掀背車。在此提供外觀、內裝和引擎室的圖示 說明以協助辨識。 17 位英文字母和數字的車輛識別號碼(VIN)，位於前檔風玻璃罩板和駕駛側門柱 上。 VIN 範例：JTDKN3DUA82020211 可經由前 8 個英文字母與數字JTDKN3DU來辨識Prius。
駕駛側擋風玻璃和駕駛側 B 柱
2
Prius 的識別(續) 外觀 n 和標誌位於尾門上。 o加油口飾蓋位於駕駛側後葉子板。 p
標誌位於每一個葉子板上。
o p
外觀-駕駛側視圖
n
外觀-前視圖
n
外觀-後視圖
o n
外觀-駕駛側後視
3
n
Prius 的識別(續) 內裝 q儀表群(速率表、READY 指示燈、檔位指示燈)位於儀表板中央並靠近檔風玻璃底部。 提示： 如果車輛關閉，儀表群儀表會變暗而非點亮。
q
前車門檻板車內視圖
q
儀表群視圖
4
Prius 的識別(續) 引擎室 r 1.8 升鋁合金汽油引擎。 s 飾蓋上有標誌的高壓電轉換器/變壓器總成。 t 橘色高壓電纜線
s
r
引擎室
t
電纜線
5
油電複合動力組件的位置和說明 組件
位置
說明
12V 輔 助 電 瓶 供電給低壓電器設備的鉛酸電瓶。 行李廂乘客側 n 油 電 複 合 動 力 安 裝 在 行 李 廂 由 28 個低電壓(7.2V)模組串聯而成 201.6V 的鎳 車 輛 (HV) 電 池 內 後 座 椅 後 方 氫(NiMH)電池組。 組o 的橫樑上 位於 HV 電池組、轉換器/變壓器和 A/C 壓縮機之 底 盤 下 和 引 擎 間的橘色電纜線攜帶有高壓直流電(DC)。介於轉 電纜線p 室 換器/變壓器、電動馬達和發電機之間的那些電纜 線，也攜帶有 3 相交流電(AC)。 將 HV 電池組的高壓電昇壓和轉換成驅動電動馬 達的 3 相 AC 交流電，轉換器/變壓器也轉換從發 轉換器/變壓器 引擎室 電機和電動馬達(再生煞車)的交流電成對 HV 電 q 池組充電的直流電。 提供 2 項功能： 1) 供應車輛動力。 汽油引擎r 引擎室 2) 供應發電機動力以充電到 HV 電池組。 引擎的啟動和停止由車輛電腦控制。 包含於前聯合傳動器內的 3 相高壓 AC 永磁式電 電動馬達s 引擎室 動馬達，用於提供動力給前輪。 發電機t
引擎室
A/C 壓縮機 (含轉換器)u
引擎室
油箱和油管v
車底中央
3 相高壓電交流發電機位於聯合傳動器內並對 HV 電池 組充電。 3 相高壓交流電驅動的馬達壓縮機。 油箱經由一條油管供應汽油到引擎，油管沿著車底中 央走位。
*組件欄中的數字標示於下頁圖示中。
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油電複合動力組件的位置和說明(續) 規格 汽油引擎： 98hp(73kW)；1.8 升鋁合金引擎 電動馬達： 80 hp (60 kW)；永磁式馬達 變速箱： 僅自排(ECVT) HV 電池： 201.6V 密封式 NiMH 電池 車重： 3,080 lbs/1,397 kg 油箱： 11.9 加侖/45.0 公升 油耗： 51/48 (市區/高速公路)哩/加侖 4.7/4.8 (市區/高速公路)公升/100 km 車架材質： 整體式鋼板車身 車身材質： 鋼板除鋁合金的引擎蓋和尾門外 座位容量： 標準 5 人座
n
o
r u
q
p
ts
p
v
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油電複合動力聯合驅動的作用情形 一旦儀表群上的 READY 指示燈亮起，車輛即可行駛；但是汽油引擎並不會像傳 統車輛一樣以怠速運轉而是自動地發動和熄火。所以認識和了解在儀表群上的 READY 指示燈是很重要的。即使汽油引擎可能沒有發動且引擎室安靜無聲，但此 燈亮著是通知駕駛人車輛已經啟動且在可行駛的狀態。 車輛操作 • Prius 在 READY 指示燈點亮時，汽油引擎可能隨時會發動或熄火。 •
絕不可因為引擎未發動就認定車輛是在關閉狀態，要隨時注意 READY 指示燈 的狀態。只有當 READY 指示燈熄滅時，車輛才是在關閉的狀態。 供應車輛的動力可能由： 1. 電動馬達單獨提供。 2. 汽油引擎單獨提供。 3. 結合電動馬達和汽油引擎兩者一起提供。
儀表群 READY 指示燈
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油電複合動力車輛(HV)電池組和輔助電瓶 Prius 包含一個高電壓的油電複合動力車輛(HV)電池組，內含密封式鎳氫(NiMH) 電池模組。 HV電池組 • HV 電池組被包覆於一個金屬的外殼內，並緊密的固定在後座椅後方的行李廂 地板橫樑上，金屬外殼隔絕高壓電並隱藏在車廂區地毯內。 •
HV 電池組是由 28 個低電壓(7.2V)NiMH 電池模組以串聯連接產生約 201.6 V 的電壓，每個電池模組為不會溢出並位於密封的盒內。
•
使用於 NiMH 電池模組的電解液為氫氧化鈉和氫氧化鉀的強鹼混合物。電解液 被吸附在電池極板中，即使撞擊時也不會造成一般性洩漏。
•
在幾乎不可能發生的電池組過度充電事件中，模組通風氣體經由通風管直接引 導到車外。
HV 電池組 電池組電壓 NiMH 電池組之模組數 NiMH 電池模組電壓 NiMH 電池模組尺寸 NiMH 電池模組重量 NiMH 電池組尺寸 NiMH 電池模組重量
201.6 V 28 7.2 V 11.2 x 0.8 x 4.6 in (285 x 19.6 x 117.8 mm) 2.3 lbs (1.04 kg) 11.7 x 23.2 x 0.42 in (297 x 590 x 10.7 mm) 90 lbs (41 kg)
HV電池組供電的組件 • • •
電動馬達 電纜線 發電機
• •
轉換器/變壓器 A/C 壓縮機
9
油電複合動力車輛(HV)電池組和輔助電瓶(續) HV電池組的回收 • HV 電池組是可回收的；請聯絡最近的 Toyota 經銷商(參閱第 28 頁)。 輔助電瓶 • Prius 包含一個 12V 的鉛酸電池與傳統車輛相似，12V 的輔助電瓶提供電力給 車上電器系統；如同其他傳統車輛一樣，輔助電瓶在車輛的金屬底盤搭鐵。 • 輔助電瓶位於行李廂內，它是隱藏在乘客側行李廂內飾板內。
201.6 V 的 HV 電池組
安裝於行李廂內的 12 V 輔助電瓶
安裝於行李廂內的 HV 電池組
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高壓電安全 HV 電池組供應直流電給高壓電電器系統，在車輛地板下方的正極和負極橘色的高 壓電纜線從電池組走位到轉換器/變壓器。轉換器/變壓器包含將 HV 電池組的 201.6 V 昇壓到 650 V 直流電的迴路，轉換器產生 3 相 AC 交流電以供應馬達電力。電 纜線從轉換器/變壓器連接到每一個高電壓馬達(前和後電動馬達、發電機和 A/C 壓 縮機)。 下列系統是要協助保持車內乘客和緊急處置人員在高壓電的安全： 高壓電安全系統 • 一個高電壓保險絲n*提供 HV 電池組短路時的保護。 •
連接到 HV 電池組正極和負極的高壓電纜線o*是由 12 V 常開式繼電器p*控 制。當關閉車輛時，繼電器會停止從 HV 電池組的電流流出。
警告： ・ 在車輛關閉或解除後，高壓電系統可能持續供電 10 分鐘。爲避免 因為灼傷或電擊造成嚴重的傷害或死亡，避免觸摸、切割或損傷任 何橘色高壓電纜線或高壓電組件。
•
正、負極兩條的電纜線o*都與金屬底盤絕緣，所以觸摸金屬底盤沒有觸電的可 能。
•
車輛運轉時，接地故障監測器會持續偵測洩漏到金屬底盤的高壓電。若偵測到 故障，油電複合動力車上的電腦q*會點亮儀表群內之主警示燈 並在多功 能顯示幕顯示「CHECK HYBRID SYSTEM」的訊息。
•
在遭受足以作動 SRS 氣囊的撞擊時，HV 電池組繼電器會自動開啟以中斷電流。
*標示於下頁圖示中的數字。
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高壓電安全(續) 維修接頭 • 拆開維修接頭可切斷高壓電迴路(參閱第 15 頁)。
q
00 DC V
12V 輔助電瓶
HV ECU
o
A/C 壓縮機
o
發電機
o 轉換器/ 變壓器
電動馬達
00 DC V
p
p n HV 電池組
A/C 3相
高壓電安全系統-車輛關閉(READY-OFF)
HV ECU
201.6 DC V
12V 輔助電瓶
A/C 壓縮機 發電機
轉換器/ 變壓器
電動馬達
201.6 DC V
HV 電池組
A/C 3相
高壓電安全系統-車輛啟動及可行駛(READY-ON)
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拆解車輛時必須遵守的注意事項
警告： ・ 在車輛關閉或解除後，高壓電系統可能持續供電 10 分鐘。爲避免因
為灼傷或電擊造成嚴重的傷害或死亡，避免觸摸、切割或損傷任何橘 色高壓電纜線或高壓電組件。
必要的裝備 • 防護衣物如絕緣手套(電氣絕緣)、橡膠手套、安全護目鏡和安全鞋。 • 絕緣膠帶(如適合電氣絕緣的電氣膠帶)。 • 戴上絕緣手套前，務必確認手套完全沒有破裂、撕裂或損壞，不可穿戴潮濕的 絕緣手套。 • 一個可測量電壓 DC 750 V 以上的電器測試器(電壓表)。
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濺出 Prius 使用與其他 Toyota 車上相同的一般車用液體和用於 HV 電池組的 NiMH 的電解液。NiMH 電池電解液為會損壞人類組織的腐蝕性強鹼(pH 13.5)；然 而電解液被吸附在極板上，即使電池模組龜裂正常不會濺出或漏出。會造成 金屬電池組外殼與電池模組都破裂的嚴重撞擊很少發生。 腐蝕性強鹼位於 pH 刻度強酸的另一端。安全(中性)物質大約在刻度的中間。 加入弱酸混合物，如稀釋的硼酸水溶液或醋酸於腐蝕性的強鹼電解液中以中 和電解液。這就類似使用小蘇打中和濺出的鉛酸電瓶電解液一樣，但做法相 反。 Toyota 產品安全資料表(PSDS)可連絡 Toyota 經銷商。 •
使用以下的個人防護裝備(PPE)處理溢出的 NiMH 電解液： • • • •
•
防護衣或安全護目鏡：摺下式頭盔護鏡無法防護酸或電解液的潑濺。 橡皮、乳膠或丁腈橡膠手套。 適用強鹼的防護圍裙。 膠靴。
中和 NiMH 電解液 • •
使用硼酸溶液或醋。 硼酸溶液：硼酸 800 公克加到 20 公升的水中；或硼酸 5.5 盎司加到 1 加侖的水中。
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拆解車輛 以下 2 頁涵蓋在 Prius 作業時的一般使用說明。 在執行第 18 頁的 HV 電池拆卸前，請仔細閱讀這些說明。
警告： ・ 在車輛關閉或解除後，高壓電系統可能持續供電 10 分鐘。爲避免因為灼
傷或電擊造成嚴重的傷害或死亡，避免觸摸、切割或損傷任何橘色高壓 電纜線或高壓電組件。
1. 關閉 POWER 開關(READY 指示燈熄滅)，然後拆開輔助電瓶負極(-)端子上的 電纜線。 (1) 拆下行李廂中央置物盒蓋 (2) 拆下中央置物盒和電瓶飾蓋。 (3) 拆開電瓶負極樁頭。
2. 拆下維修接頭。 警告： 在執行下列 3 個程序必須穿戴絕緣手套。 (1) 將維修接頭拉桿向右滑開。 (2) 拉起維修接頭把手。 (3) 拆下維修接頭。 (4) 將維修接頭座貼上絕緣膠帶以隔絕高壓電。
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3. 隨身攜帶拆下之維修接頭，以防止其他人員在你正在拆解車輛時，不經意將它 裝上。 4. 使用下列標示，以讓其他人員知道正在拆解高壓電系統：警告：高壓電!不可觸 摸（參閱第 17 頁）。 5. 如果維修接頭因為車輛損壞而無法拆下，請拆除 IGCT 保險絲(30A)和 AM2 保 險絲(7.5A)。 警告： 本項操作可關閉 HV 系統。 務必穿戴絕緣手套，因為 HV 電池內部高壓電並未關閉。 若維修接頭可以拆除，請拆下後再繼續作業。
AM2 保險絲
IGCT 保險絲
6. 在拆開或露出高壓電接頭或端子後，立即使用絕緣膠帶將其絕緣。在拆開或觸 摸裸露的高壓電端子前，務必穿戴絕緣手套。 7. 檢查 HV 電池及附近區域是否有洩漏。若發現任何液體，可能為強鹼的電解液。 請穿戴橡膠手套和護目鏡，然後使用硼酸 水溶液或醋酸中和電解液，再使用抹布等 擦拭已中和過之液體。 8. 如果電解液接觸到皮膚，立刻用飽和之硼 酸水溶液或大量清水沖洗皮膚。如果電解 液接觸到衣物請立刻脫下。 9. 如果電解液跑進眼睛裡，請大聲呼叫求 救。不可搓揉眼睛，使用稀釋的硼酸水溶 液或大量清水沖洗並尋求醫療照顧。 10. 除了 HV 電池外，以下列類似於傳統 Toyota 車輛的程序拆卸零件：關於 HV 電池的拆卸，請參考下頁。
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HV電池的拆卸
警告： ・ 處理高壓電組件時，務必穿戴絕緣手套。 ・ 即使車輛已經關閉且繼電器也已經 off，再執行任何更進一步的作業
時，務必拆下維修接頭。 ・ 即使在 HV 電池組關閉後，因為迴路上有儲存電源的電容器，所以高 壓電氣系統仍會殘留電力 10 分鐘。 ・ 在接觸任何未絕緣的高壓電端子前，務必確認測試器(電壓表)讀數為 0 V。 ・ 在車輛關閉或解除後，SRS 可能持續供電 90 秒鐘。為避免因為不可 預期的 SRS 充氣作用，應避免切割 SRS 組件。
1. 關閉 POWER 開關(READY 指示燈熄 滅)。 2. 拆下捲軸式行李廂隔屏(若有此配備)。 3. 拆下 12V 輔助電瓶。 (1) 拆下行李廂中央置物盒蓋。
(2) 拆下行李廂中央置物盒。 (3) 拆下電瓶飾蓋和電池維修孔蓋。
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行李廂隔屏
(4) 拆開輔助電瓶負極(-)端子上的電纜線。 (5) 拆開輔助電瓶正極(+)端子的電纜線。 (6) 拆下 12V 輔助電瓶。
4. 拆下維修接頭。
HV 電池
警告： 在執行下列 3 個程序必須穿戴絕緣手套。 (1) 如下圖所示，拉起維修接頭。 (2) 拆下維修接頭。 (3) 將維修接頭座貼上絕緣膠帶以隔絕高壓 電。
維修接頭
5. 拆下 9 支螺栓及轉換器端子蓋。
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6. 檢查電力控制單元內檢查點端子的電壓。 警告： 穿戴絕緣手套。 在檢查點端子的電壓為 0 V 之前，不可進行 拆解 HV 系統，以免嚴重受傷或死亡。 標準電壓：0 V 提示： 設定測試器(電壓表)到 DC 750 V 再測量電 壓。 執行本項檢查以確認可安全的拆卸 HV 電池。
7. 切斷後座中央安全帶。 8. 拆下後座椅墊總成。
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9. 拆卸右後座椅背總成。 (1) 拆下螺栓。
(2) 從安全帶導扣移出並拆下右後側安全帶 總成。
10. 拆下左後座安全帶總成。 (1) 將左後座椅背總成向前摺疊。 (2) 鬆開固定扣。
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(3) 拆下 2 個螺栓和左後座椅背總成。
13. 拆下右後座椅背總成。 (1) 將左後座椅背總成向前摺疊。 (2) 鬆開固定扣。
(3) 拆下 2 個螺栓和左後座椅背總成。
14. 拆下後 No. 1 地板蓋副總成。 (1) 鬆開 2 個固定爪和 2 個固定扣，並拆下 No. 1 地板蓋副總成。
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15. 拆下後 No. 2 地板蓋副總成。 (1) 鬆開 2 個固定爪和 2 個固定扣，並拆下 No. 2 地板蓋副總成。
16. 拆下後 No. 1 地板蓋。 (1) 拆下螺栓。 (2) 鬆開 2 個固定爪和 2 個固定扣並拆下後 No. 1 地板蓋。
17. 拆下右後葉內飾板總成。 (1) 使用螺絲起子鬆開固定爪，並拆下固定 器蓋飾蓋。
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(2) 拆下 2 支螺栓。 (3) 分離每一個導扣並拆下 2 個行李固定帶扣環總成。 (4) 拆下螺絲。 (5) 分離 7 個固定爪與 2 個固定扣，然後拆下右後葉內飾板總成。
18. 拆下後地板墊片。
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19. 拆下 No.1 HV 電池排氣導管。 警告： 在執行下列 2 個程序必須穿戴絕緣手套。 (1) 使用維修接頭，拆下電池蓋鎖定扣。 提示： 將維修接頭突起部插入並反時鐘轉動電池蓋 鎖定扣以解除鎖定。 (2) 拆下 4 個螺帽和電池上蓋副總成。
20. 拆下 No.1 HV 電池進氣導管。 (1) 拆下 2 個固定扣及 No. 1 HV 電池進氣導 管。
21. 拆除電池冷卻鼓風機總成。 (1) 拆開 3 個線束夾。
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(2) 拆除電池冷卻鼓風機總成接頭和固定 夾。 (3) 拆下 2 支螺栓、螺帽和電池鼓風機總成。
22. 拆下 2 支螺栓及左側兒童座椅固定扣支 架副總成。
23. 拆下 2 支螺栓及右側兒童座椅固定扣支 架副總成。
24. 拆開 2 條主電纜線。 警告： 穿戴絕緣手套。 注意： 使用絕緣膠帶絕緣拆下的主電纜線端子。 (1) 拆下 2 個螺帽，然後從油電複合動力電 池拆開主電纜線連接接頭總成。 (2) 拆開主電纜線。
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25. 拆下 HV 電池總成。 警告： 穿戴絕緣手套。 (1) 拆開接頭和電子鑰匙振盪器固定夾。
(2) 從底板拆開電池箱通風軟管。
(3) 拆下 4 支螺栓以及 HV 電池總成。
26. HV 電池組是可回收的。 請聯絡 Toyota 經銷商(若 HV 電池警告標籤上有標示)或最近的 Toyota 服務廠 (參閱下 2 頁 HV 電池警告標籤的範例)。 警告： 拆下 HV 電池後，不可裝回維修接頭於 HV 電池上。
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HV電池警告標籤
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