淺析電動汽車高壓線束安全檢測方法和基本要求

【摘 要】當前中國電動汽車市場迅速增長，電動汽車越來越受到重視。電動汽車高壓安全至關重要，關系人民生命財產安全。文章從高壓線束作用、高壓線束的基本要求、高壓線束安全檢測方法進行分析，為提高新能源汽車維修工的職業素養和職業技能，促進新能源汽車和汽車維修行業可持續發展提供助力。

【關鍵詞】電動汽車;高壓線束;檢測方法;基本要求

中圖分類號：U469.72 文獻標識碼：A 文章編號：1003-8639（ 2024 ）11-0008-03

Analysis of Safety Detection Methods and Basic Requirements of

Electric Vehicle High Voltage Wiring Harness

【Abstract】The electric vehicle market in China is rapidly growing，and electric vehicles are becoming increasingly important. The high-voltage safety of electric vehicles is crucial and related to people's lives and property safety. This article analyzes the role of high-voltage wiring harnesses，the basic requirements of high-voltage wiring harnesses，the safe testing methods，to provide assistance in improving the professional ethics and professional skills of new energy vehicle repair workers and promoting the sustainable development of the new energy vehicle and automobile repair industries.

【Key words】electric vehicles;high voltage harness;detection method;basic requirement

1 電動汽車高壓線束作用

電動汽車高壓安全在汽車評價指標中占有比較大的比重，在汽車參數和評價指標中涉及汽車安全，因而比較重要。熟悉電動汽車高壓線束作用，掌握高壓線束安全檢查方法和評價標準，對于電動汽車全車安全特別重要，同時包含安全檢查和檢測維修等多方面的問題。電動汽車高壓安全與保護措施涉及到高壓線束具體位置、絕緣安全檢測方法、高壓部件漏電絕緣檢測和故障排除。

電動汽車高壓部件包含高壓動力電池、驅動電機、高壓控制盒（高壓分配盒）、電機控制器MCU、電動壓縮機、加熱器PTC、車載充電機（OBC）、慢充接口、快充接口、DC/DC轉化器、高壓部件之間連接的高壓線束。北汽EV200純電動汽車機艙部分高壓線束分布如圖1所示。

1）動力電池高壓母線。動力電池為汽車提供電能，動力電池高壓線束又叫高壓母線，動力電池高壓母線就是連接動力電池到高壓分配盒之間的高壓線束。

2）電機控制器線束。電機控制器MCU將動力電池高壓直流電轉為三相交流電，并與整車上其他模塊系統進行信號通信，通過有效的控制策略實現電機正轉及反轉控制。電機控制器線束就是連接電機控制器到高壓分配盒之間的高壓線束。

3）驅動電機線束。驅動電機是將電能轉換成機械能，為汽車行駛提供驅動力的高壓部件，也具備機械能轉化成電能實現發電的功能。驅動電機接收電機控制器傳遞的三相交流高壓電進行工作。驅動電機高壓線束就是連接電機控制器MCU到驅動電機之間的高壓線束。

4）快充線束。快充線束是連接快充接口和高壓分配盒給汽車快速充電的線束。快充線束包含了2根高壓線（高壓直流正負極）和低壓通信CAN線。

5）慢充線束。汽車慢充充電方式功率小，一般電池容量為12Ah，因此充電時間比較長。汽車慢充充電能量傳遞路線為：市電交流220V→汽車慢充接口→汽車車載充電機OBC→高壓分配盒→高壓動力電池。慢充線束就是慢充接口到車載充電機OBC之間的高壓線束。

6）高壓附件線束。高壓附件線束是高壓分配盒與DC/DC轉換器、電動壓縮機和加熱器PTC之間連接的高壓線束。

2 電動汽車高壓部件和高壓線束安全檢測基本要求

電動汽車高壓線束因為使用年限、工作環境（高溫或潮濕）等原因老化、絕緣性下降、耐磨性下降，容易出現裂痕，導致漏電等安全故障。在確保電動汽車各高壓線束外觀狀態良好的前提下，需要保證其內部線路的電氣性能、絕緣性能均良好。汽車慢充線束在保證外觀良好情況下，還要測試其絕緣電阻值是否正常。電動汽車動力電池等部件的高壓線束（動力電池高壓線束、電機控制器線束、快充線束、高壓附件線束）絕緣阻值要滿足國際電動汽車標準。

2.1 一般要求

中國標準規定電動汽車絕緣狀況以絕緣電阻大小來評價，絕緣電阻值是為了滿足汽車和人員安全目的而確定的一個最基本、最小的參數。為保證汽車電氣系統絕對安全，電動汽車高壓安全要求為：人體的安全電壓要低于36V，因此電動汽車動力電池等高壓部件都需要進行絕緣電阻檢測。根據國家標準要求，絕緣電阻除以高壓動力電池額定電壓，數值應該大于100Ω/V，最好能確保大于600Ω/V。結合目前大多數汽車安全設計參數來分析，一般電動汽車絕緣電阻判定值為大于600Ω/V。電動汽車高壓部件絕緣等級分類見表1，供汽車設計者和汽車維修人員參考與分析判斷。

2.2 基本要求

電動汽車高壓部件絕緣性標準值和基本要求見表2。

3 電動汽車高壓線束安全檢測方法

3.1 電動汽車高壓絕緣故障報警

電動汽車電池管理系統BMS主要作用是管理動力電池工作狀態，避免出現過放電、過充電和過熱等故障，出現故障時能及時報警，以便最大限度地提高動力電池工作情況和使用年限。BMS是動力電池和整車控制器VCU以及駕駛員的溝通紐帶，通過蓄電池電源12V控制低壓繼電器，低壓繼電器控制高壓電，來控制動力電池組充電和放電過程，同時向VCU上報動力電池組實時參數及發生故障的信息。BMS要保證動力電池安全可靠、耐久使用，發揮電池能力和延長電池使用壽命，是動力電池保護和管理的核心部件。BMS承擔絕緣故障檢測功能，當檢測到高壓系統絕緣電阻值不符合標準時，BMS通過控制繼電器切斷高壓電，BMS將對應的絕緣故障代碼上報給VCU，由儀表盤進行故障燈報警，同時把故障代碼儲存在故障存儲電路中，方便解碼儀提取故障代碼。當儀表出現報警燈時，表示高壓系統有絕緣故障，必須立即對汽車進行故障排查，以免出現人身和汽車財產安全責任事故。

3.2 電動汽車絕緣性故障排查步驟和流程

由于絕緣監測系統無法對絕緣故障點進行確定位置，故需要進行人工操作逐步檢測。在進行高壓線束和高壓部件電路排查前，為了確保人身安全，一定要按照高壓安全操作規程進行操作。維修工按高壓防護規定穿戴好防護用品，檢查操作工具絕緣性，確保工具和設備絕對安全。檢測操作時，應戴好高壓護目鏡、絕緣手套，穿好絕緣靴，站在高壓絕緣墊上，再按照以下步驟進行操作。

1）操作舉升機舉升電動汽車至合適的高度，以便汽車底部高壓系統絕緣檢測操作。

2）用電池舉升車和新能源汽車拆裝工具拆卸電動汽車高壓電池護板，取下動力電池動力高壓母線的插接件，電動汽車高壓回路被切斷，前部為安裝于車輛前機艙高壓部件，后部為安裝于汽車底部的高壓動力電池。

3）用絕緣電阻測試儀等設備測量動力電池端和負載端絕緣電阻值，動力電池正負極絕緣阻值的最小值稱為絕緣電阻A，負載端正負極絕緣阻值的最小值稱為絕緣電阻B。

4）絕緣電阻值參數比較與分析。若絕緣電阻A低于報警絕緣電阻值，而絕緣電阻B阻值正常，說明絕緣故障發生在動力電池端，反之則故障在高壓負載端;若絕緣電阻A和絕緣電阻B都過低，則動力電池和負載都有故障，進行對應部位維修或者更換部件，確保絕緣性能正常，無任何漏電風險和隱患。

3.3 高壓部件線束安全絕緣檢測方法

以北汽EV200為例，電動汽車高壓部件線束安全絕緣檢測方法見表3。

4 結束語

電動汽車高壓部件、高壓線束的安裝位置和檢測是電動汽車高壓安全中必須要掌握的基本技能。通過掌握電動汽車高壓部件和高壓線束安全檢測方法和基本要求，提高汽車維修工維修電動汽車職業素養和職業技能，促進我國新能源汽車行業和汽車維修行業的可持續健康良性發展。

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