電動汽車電池組的絕緣檢測方法

摘 要電動汽車是現代社會的一大重要的交通工具。本篇文章主要以有源式絕緣電阻檢測方法為例，對電動汽車動力電池絕緣檢測方法進行了探究。

【關鍵詞】電動汽車動力電池 有源式 絕緣電阻 檢測方法

1 電動汽車動力電池絕緣檢測方法

有源式直流絕緣電阻檢測方法是一種在電動汽車領域較為常用的監測方法。故障檢測和絕緣電阻是其中的兩大重要的監測項目。圖1所示的內容就是有源式絕緣檢測的等效電路圖。

在圖1中，紅色點畫線框以內是被檢測直流系統的等效電路部分。其中字母U指代的是直流系統電壓源。RL代表的是等效負載；RP和Rn則代表的是與直流系統的電壓源正負極有關的絕緣電阻。紅色區域以外的內容是系統的輔助測量電路。

1.1 故障檢測

故障檢測，主要指的是通過對電阻兩端的電壓進行測量，對正、負絕緣電阻的并聯電阻值進行計算，并在這一基礎上對動力電池的正、負極絕緣電阻的故障狀態進行判斷的故障檢測方式。對上圖中的負載RL，交流信號源Us進行斷開處理，是在檢測到絕緣電阻故障以后進行絕緣電阻計算的有效方式。基于有源式思想的故障檢測技術可以被看作是與之有關的核心要素。從圖1中所示的內容來看，在對開關S1、S2進行斷開處理以后，借助圖中所示的等效電路，我們推導出這樣的公式：

在上述公式中，Us為交流信號源。W可以看作是交流信號源的頻率，這一頻率需要控制在2≤w≤100Hz之間，Rpn可以被看做是與Rp和Rn的并聯電阻。根據Rpn的計算公式，我們可以對相關的閾值進行比較分析，進而對絕緣電阻的狀態進行確定。從圖2所示的內容來看，這一故障監測方法可以對電阻的故障狀況進行實時監測，因而與之有關的交流信號源并不會對負載回路問題構成影響。這樣，動力電池的故障檢測流程就成為了斷開接入電阻、通過測量電阻兩端電壓的方式對正負極絕緣電阻的并聯電阻值進行確定和對絕緣電阻問題進行計算的過程。

1.2 絕緣電阻計算

在絕緣電阻出現故障以后，對絕緣電阻值的計算，就成為了對故障源進行進一步確定的重要措施。接入電阻兩端電壓值和故障信息的輸出是其中不可缺少的兩個重要措施。從有源式直流絕緣電阻監測方法的應用效果來看，實時化、準確化的絕緣電阻監測方法的構建，可以為絕緣電阻故障監測機制的實效性提供保障。它可以對絕緣電阻故障的實時監測功能進行充分滿足。

2 電動汽車動力電池絕緣檢測方法的實證分析

2.1 參數配置

以某電動出租汽車的動力電池為例，這一類車輛的動力電池輸出電壓為350V，根據GB18384.1-2015電動汽車安全要求第1部分：車載可充電儲能系統（REESS）的規定，電動汽車動力電池的絕緣電阻需要控制在500Ω/V。因而，從正負極絕緣電阻值計算結果來看，只有在電阻值大于175kΩ的情況下，我們才可以認為該電動車輛的動力電池符合相關的標準。

2.2 試驗結果分析

檢測人員需要對交流信號源和測量電阻R的端電壓是進行采樣處理，并要通對各個電壓的平均值進行計算。在試驗的進行過程中，我們可以從電阻的正常狀態和它在不同程度下的故障狀態入手來開展試驗，以下表格中的內容就是試驗的主要結果。如表1所示。

從試驗數據中所表述的內容來看，動力電池絕緣電阻故障簡單的誤差在5%以內，這就可以說明絕緣電阻實時檢測已經得到了實現。在檢測工作的開展過程中，外界電阻方法在系統離線狀態下的應用，是在絕緣電阻遇到故障以后所不可缺少的方式。

3 結論

有源式直流系統絕緣電阻的實時監測方法是對電動汽車動力電池進行絕緣檢測的有效方式。在對絕緣電阻故障問題進行處理的過程中，相關電路裝置的應用，可以為電動汽車的整體故障診斷工作提供一定的幫助，因此這一技術有著很好的應用價值。

參考文獻

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作者簡介

趙永杰（1978-），男，河南省周口市人。研究生學歷，畢業于長安大學。現有職稱：中級工程師。主要研究方向為汽車檢測。

作者單位

中國汽車工程研究院股份有限公司 重慶市 401122