新能源汽車電氣絕緣檢測和檢測方法分析

摘 要：新能源汽車是以綠色、清潔能源為動力的汽車，就目前使用的廣泛性而言，新能源汽車主要以電動汽車為主，電動汽車的動力源是電能，汽車電氣設備不僅僅包括電池組，而且還包括照明設備，電機等，因此汽車的電氣絕緣檢測是電動汽車發展的關鍵一環。本文在分析介紹電動汽車電氣絕緣檢測的基礎上對檢測方法進行分析，為電動汽車的發展提供一定的理論基礎。

關鍵詞：新能源汽車；電氣絕緣檢測；

引言

隨著時間的進步和發展，綠色消費的觀念深入人心，在國家政策的積極推動下，眾多領域開始進行發展模式的轉變，由高污染、高能耗轉向綠色、低能方面發展。汽車行業便是一個典型的例子，隨著生活水平的提高，汽車成為人們日常生活不可缺少的代步工具，然而汽車的發展加劇了環境的污染，以北京市為例，機動車排放了全市58%的氮氧化物、40%的揮發性有機物和22%的細顆粒物，因此，汽車行業的發展與環境污染、能源消耗密切相關。新能源汽車的發展，成為汽車領域的新興動力，是未來汽車行業發展的主要趨勢。對于電動汽車來說，以其低能、減排的優勢很快獲得眾多人們的青睞，對于我國來說，購買電動汽車實行政策補貼，使得低收入人群也可購買電動汽車。然而電動汽車的發展受到眾多因素的影響，其中關于電氣絕緣檢測便是一個重要的方面，本文在對于絕緣性檢測介紹的基礎上，對其檢測方法進行相應的闡述，為電動汽車電器檢測提供一定的理論依據。

1 相關標準法規的要求

通過對于國內外電動汽車電氣安全的相關政策標準進行研究，我們可以發現，對于安全的防范要求主要以高壓運作的電池為主，進而制定出相關防護條款。其對電動汽車的絕緣性檢測方法進行詳盡的介紹，對其原理及相關注意事項也進行說明，對于電動汽車的絕緣性指標要求電動汽車絕緣性能要求大于500Ω/v，人員進行電動汽車檢修作業過程中，要求直流觸電防護絕緣強度大于100Ω/v ，交流出點防護大于500 Ω/v，在標稱電壓下，每個組件的直流電壓絕緣強度應大于500 Ω/v。從相關規定分析可得，各部件的絕緣要求相差較大，基于各企業所持個部件的絕緣強度的標準不同，因此規定，對于單個高壓零件要求施加500v的直流電壓，在持續1分鐘的通電過程中，絕緣電阻不得小于20 MΩ，其要求標準高于人體失去感覺的閥值，人體沒有任何感覺的閥值直流電流為10mA。

2電動汽車絕緣性檢測分析

2.1 絕緣性能

基于電動汽車電機功率的特性，線路連接所持有的強電流在導線流通過程中，容易擊穿表皮的絕緣物質，使其失去絕緣性能。此外，由于空氣溫度、濕度及絕緣表皮工作環境的影響，均可能導致絕緣物質絕緣性的降低甚至破壞，隨著長時間的使用，絕緣表皮容易出現老化，也將損失其絕緣性能。

2.2檢測條件

電壓系統一般分為A級電壓和B級電壓系統，其檢測條件也全然不同。

2.2.1 B級電壓系統

（1）對于新能源汽車的高壓部件應設警示標志，當高壓接口處絕緣性失去絕緣性，暴露產生潛在危險時，B級電壓系統應自動不帶電。

（2）新能源電動汽車的任何部件都可方便地進行絕緣性測試。

（3）進行絕緣性測試的過程中，應保證負載與電源處于斷開的狀態。

（4）絕緣性檢測過程中，檢測所加電壓應不小于B級電壓系統的電壓，且持續一定時間以保證檢測的有效性。

2.2.2 A級電壓系統

A級電壓系統即電動汽車的電力輔助系統，與B級電壓系統相比，其電壓較小，其檢測方法可按照絕緣電阻的檢測方法進行。

（1）輔助電力負載從輔助電路中斷開，將其帶電部分與電平臺進行連接。

（2）將測試電壓加載在負載與電平臺之間，通過兆歐表進行絕緣性的檢測。

3.檢測方法

3.1無源接地檢測法

無源接地檢測法是傳統檢測過程的方法，其實質過程是構建測試電阻能夠承載的電壓大小的電路，在負載與與電源間接入電阻、電壓表、電磁繼電器，實驗過程中，通過電磁繼電器改變連入阻值的大小，通過檢測的電流與電壓即可求出所測電阻的大小。

如圖1 所示，依據圖中電路圖進行連接，ub表示串聯電路中的總電壓，rn和rp是總正負極與車體的絕緣電阻，U1 和U2 分別是電阻r、r的電壓值。基于開關S的狀態改變可改變電路中的總電壓值，所測出的電流也出現相對應的改變，依據歐姆定律，可分別求出r、r的分壓值。通過已知的條件進行公示的聯立

（1）

（2）

該方法的不足之處是檢測裝置間電阻的接入，不僅降低負載的絕緣性，通過電阻的增加，增大了電池的放電率，造成能源的消耗，且該方法的局限性較大，例如電池電量過低時，檢測的結果不精確。

3.2 電壓注入式絕緣檢測法

電壓注入式絕緣檢測是通過隔離變壓器分為為負載與導線加載700v的直流高壓，利用高精度AD芯片對分壓電阻的變化進行檢測，最后通過對比分壓計算絕緣電阻的阻值。電壓注入式絕緣檢測法在對絕緣電阻進行測量的過程中，需在引入電路與電池導線間加入電子開關，在進行監測的過程中，閉合開關，測量結束后，繼電器會處于斷開狀態，以保證正負母線與測量回路之間的獨立性。

與傳統檢測方法相比較，電壓注入式絕緣檢測法具有更高的準確性，這是由于傳統檢測方法檢測過程中，由于負載絕緣性較好，導致產生的電流值極小，再加上電動車的電磁輻射的影響，極易出現測量值不準確的現象，容易產生較大的誤差；而電壓注入式絕緣檢測法所加載電壓高達700v，即使負載終端的絕緣性良好，依然可獲得較大的電流值，那么可以保證測量結果的準確性。

總結

通過以上的分析可以得知，電氣絕緣的檢測方法雖然有很多種，但是都或多或少存在缺陷。隨著人們生活水平的不斷提高，對汽車性能要求越來越高，汽車上電氣設備越來越復雜。電動汽車電池組可以產生300伏或更高的電壓，它以電氣方式安裝在車輛上，與車輛底盤和乘客車廂隔離。電氣絕緣監測的根本目的是為了保證人們的生命安全，一旦電氣絕緣裝置除了問題，不僅對車輛造成了損害，還將直接影響的人們的生命安全。隨著汽車的快速發展，人們對絕緣裝置的要求越來越嚴格，但是目前的檢測方法都存在一定的缺陷，因此，設計快速有效地對新能源汽車電氣絕緣檢測和檢測方法是人們急需解決的難題之一。

參考文獻：

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學報， 2012， （06）： 431-439.

[2]吳東來， 丁李輝. 新型電動汽車絕緣性檢測方法探究[J]. 時代汽車， 2016， （Z1）： 49-50.

作者簡介：

周浩（1989.04--）；性別：男，籍貫：湖南湘潭人，學歷：本科，

畢業于湘潭大學；現有職稱：助理工程師；研究方向：電氣，電子信息.