2、新能源汽车高压电气系统绝缘设计要求
1)新能源汽车高压电气系统最主要的就是要保证充分保证人的安全,从安全设计角度来看,高压安全的关键技术,主要包括三方面: (1)接触防护:防止人员接触到高压部件,接触防护设计包括绝缘设计、高压安全标识、接触防护等级、遮挡设计等; (2)接触保护:保障接触到不会发生触电危害,包括高压互锁设计、低电能、低电压和电位均衡等; (3)安全预警:在发生高压安全危险、漏电之前,有及时的预防和预警系统,通过对高压系统的关键触点绝缘监测、过压保护、过流保护等杜绝危险发生。
2)电动汽车高压互锁HVIL:根据GB/T 18384《电动汽车安全要求》以及IEC 60479-1:2005《通过人体电流安全标准》,电动汽车高压安全设计要求如下: (1)高压系统接触防护要求:高压连接器设计遮拦或者外壳且具备高压互锁功能,避免人员直接接触; (2)高压系统漏电流/电压要求:漏电流不能超过人体安全阈值(30mA·s),接触电压不能超过人体安全电压(36V); (3)高压系统绝缘要求:电阻阻值除以动力电池标称电压至少大于100Ω/V; (4)高压系统功能安全要求:上电时需具有预充电过程,以避免接通时的瞬态高压电冲击;任何工况下,高压继电器的断开时间应小于20ms;高压系统电源断开1s后,任何可触及的导电部分和地之间的交流峰值电压应低于42.4V,直流电压应低于60V,且存储的能量应少于0.2J。
3、电动汽车高压电气系统绝缘电阻测试
1)对于电动汽车高压电气系统来说,高压系统中所有零部件(如车载充电器,驱动电机,电机控制器,高压分线盒,DC/DC 变换器等),均与高压蓄电池是并联关系,高压系统的绝缘电阻与整个系统的工作状态密切相关。
2)电动车高压系统发生绝缘故障导致人触电主要分为高压部位直接对车身的绝缘失效、高压部位对设备外壳的绝缘失效两大类,绝缘电阻监控系统是对动力电池和电底盘之间的绝缘电阻进行定期地监视的系统。
3)电动汽车的高压部件是一种并联的结构,整个系统的绝缘电阻是所有高压部件绝缘电阻的并联值。依据GB-T 18384-2015电动汽车 安全要求中规定,绝缘电阻最低要求:直流100Ω/V,交流500Ω/V。
4)新能源汽车绝缘材料 (1)绝缘工程上是为了隔离人、其他带电或者不带电结构,在带电器件表面包裹一层绝缘材料,一般通过绝缘电阻、漏电流比较绝缘材料或系统绝缘能力的高低。 (2)绝缘电阻值为两个测试点之间及其周边连接在一起的各项关联网络所形成的等效电阻值,通过检测绝缘电阻可以评估电气设备的绝缘性能。 (3)绝缘监测多采用低频信号注入法,其基本原理是在其内部产生一个正负对称的方波信号,通过绝缘阻抗监测仪连接端子与直流高压系统和底盘之间的绝缘电阻RF构成测量回路,通过对采样电阻上分压的采集,计算得出RF大小。
绝缘电阻测试原理图 (4)依据绝缘电阻测试类别分类,绝缘电阻的测试包括总成级测试、系统级测试与整车级测试。 (5)按照绝缘电阻测试方法本身的分类,可以分为不含电源的总成/系统测试和动力电池本身及包含电源的系统测试。
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