纯电动汽车绝缘检测电路

1、纯电动汽车绝缘故障是什么原因？

电动汽车有一个很大的潜在让人害怕的地方是触电，因此有了一份专门针对车辆电气安全的安全标准《GB/T 18384.3-2015 电动汽车安全要求第3 部分：人员触电防护》。里面有关于电气安全的部分有不少，其中对于绝缘故障可能造成高压电暴露，引起人身伤害。这个起始阈值也做了最小的规定，动力系统的测量阶段最小瞬间绝缘电阻为0.5kΩ／V交流、直流为0.1kΩ／V。 各整车厂开发的纯电动车辆， 则根据各自设定的电压等级来确定动力系统的绝缘电阻报警阀值，还有一个非常重要的是绝缘检测的策略和容错策略。

图1 整车绝缘问题概览

第一部分 绝缘检测的故障原因

电动汽车绝缘的问题主要可以分为：

内部：这部分我们细致的展开，从大的来看，主要是电解液泄露、外部液体进入、绝缘层被破坏之后，电池模组和单体出现了导电的回路。这类故障发生之后可能会发生较为严重的后果（主要是打火和烧蚀，引起模块内单体的短路故障）。

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在大的模组内，我们可以找到通过模组内部、BMU、BMS和模组与托盘等多种绝缘突破路径。

BMU对于Coating的要求很高，大量有电位差的线缆通过连接器接入，如果出现凝露和电金属迁移，容易在内部产生各种潜在导通路径

模组内部由于振动、冲击导致磨损、错位，如果出现绝缘纸、蓝膜失效的情况，就会出现绝缘问题

BMS和BDU这两个部件由于高压的直接接入，如果出现隔离失效，就会产生类似软短路的情况发生

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下图所示，真正绝缘问题出现电击人的情况，都需要出现人本身去接触电池的一端输出才会出现下图的电击事件发生。

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2. 电池外部的高压回路：这部分可以通过接触器断开而隔绝

a) 高压连接器和高压线缆：这里比较多的情况是两种，一种是局部放电引起的绝缘失效；还有就是连接器金属物质迁移导致的绝缘失效。

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备注：在这个案例里面，通电，高温，潮湿，氯离子存在的条件下，电连接器内部金属构件发生了表面镀银层的电迁移和主体材料的腐蚀，产物在电场的作用下附着在绝缘组件上并将外金属套壳和与内金属触条一体的金属构件连接，从而导致电连接器绝缘阻值大幅降低失效。

b) 高压用电部件内部出现绝缘失效：把内部的连接器、连线归于上一类以后，基本就考虑功率部件相关的绝缘防护是否合理。特别的如电机、变压器内绝缘情况。

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从场景上区分，可以分解成充电状态、正常状态、涉水、碰撞事故、结露、暴雨、淹没、清洗等状态。这是贯穿整个寿命周期和使用场景对各个环节进行考虑的结果，当然实际整车级别的验证测试也需要涵盖。

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从路径上分，可以从爬电距离、固态绝缘和空气间隙等方面对绝缘进行破坏。

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以上这些，都算是真正绝缘发生了问题。还有一些问题就是绝缘检测电路和算法本身受到干扰或者出现了硬件的损坏。我们可以细分为：

绝缘检测超差：受到外部干扰检测出来过高，设计范围超差

绝缘检测失效：电路由于开关（光耦或者高压继电器失效）出现失效

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第二部分 车辆诊断与处理和漏电车辆处理

我们还是以LEAF为例，其DTC分了三个故障：

模式A：是从动力源头切断任何充电和放电的过程，主要响应比较高等级的故障

模式B：考虑电池的故障在一定范围内之类，限制电机输出功率，在充电模式下充电停止（阻止了能量回收）

模式C：限制电池包的输入和输出功率

模式D：仅亮起故障等，其他不做处理

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这里的三个定义为处理绝缘值信号（P33DF是判断信号异常高、P33E0是采集信号异常低，P33E1是出现绝缘报警），这里分层的原因主要是是对整个故障错误分类。不过我倒是看到有不同的处理方法。我们在这里可以有几个区分点：

启动之时：启动的时候检测可以根据数值、诊断电路本身情况、整个系统上电的范围，可以判断出问题出在哪里。根据数值的不同选取处理办法。严格来说，根据在不同状态下，绝缘电阻的测量误差可以做不同的策略。

充电检测：这个我会后面仔细谈一谈快充多回路检测过程中可能出现的问题。这个在法规层制定的时候就已经有很多的涉及和探讨。

车辆行驶过程中：这点是我觉得很保守的，在车辆行驶过程中，由于有各方面的干扰存在包括纹波、电压在大电流充放过程的变化，使得整个记录的频次需要用计数器来做；根据数值也可以做不同的策略来判断这个严重情况，执行限功率或者更好的措施。

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区分了DTC之后，当发生了绝缘故障之后，对于维修人员首先应保证人员安全，操作者须配戴好有一定安全等级，符合国家相关标准要求的防护用品(防护用品通常有使用年限要求)，如绝缘手套（橡胶手套+外用手套）、绝缘鞋等。

这里有个绝缘电阻的参考表，用绝缘表来测非带电部件还是比较管用的。从车辆的寿命周期考虑，维护过程中还是安置一个MSD是比较靠谱的，能够在接触器粘连和各种意外条件下保证总线上是没有电的。

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2、电动汽车老出现高电压并报警是什么原因？

刹车灯踏板后面有个开关，叫刹车灯或驻车灯开关， 电脑通过这个开关知道你是否踩了刹车， 开关信号不良是因为开关本身故障或者线路问题

3、新能源汽车电池检测的检测项目是哪些呢？

电池的检测项目：
1、安全性能：

过充电、过放电、短路、挤压、针刺、重物冲击、跌落、热滥用、低气压、海水浸泡、洗涤、外部火烧
2、电性能：
容量、倍率放电、内阻、循环寿命、加速老化、SOC标定、贮存性能、荷电保持能力、能量效率
3、环境可性能：
温度循环、温度冲击、恒定湿热、机械振动、机械冲击、绝缘性测试

4、如何检测吉利EV450纯电动汽车驱动电机控制器,驱动电机正负极之间的绝缘安全性？

在车辆断开高压后，拆下电机控制器母线盖板，分别测量UVW三相高压线绝缘值，用500档。

5、电动汽车绝缘电阻的检测，检测些什么内容？

根据你的描述。绝缘电阻检测主要测量。高压母线与车身之间的绝缘，电阻通常采用绝缘测试仪进行检测。如果绝缘电阻低于规定值。说明高压系统有漏电现象。望采纳，谢谢。

6、检查电路就足够，纯电动车保养真这么简单？

电动汽车在结构上面没有发动机等传统的机械动力部件，在结构上面纯电动汽车由三电等组成，虽然没有机械动力部件，但是对于电动汽车来说在保养方面就简单多了，由于结构的不同在保养上面对于纯电动汽车来说检测电路就足够？纯电动汽车保养真的这么简单吗？从车辆的构造上面来说，并不是检查电路就足够了。

针对于纯电动汽车的保养，通常情况下，纯电动车保养项目主要是对于车辆的三电系统来进行检查，除此以外一些附属部件部件的油液也需要进行更换，在每次例行的保养里面，首先以电路为主，而电路里面的重点就需要检查的就是检查高压线束。检测高压线束是重中之重，高压线束的好坏直接决定车辆能否正常使用，纯电动车的电压输出或许在200V到360V之间，车辆经过长时间的行驶，车辆的高压线束的导电性和绝缘性就大概会呈现出问题，通过对于电路的检查可以及早发现问题的所在。

其次就是电路里面动力电池和电机的工作性能，三电作为纯电动车的重要组成部分，必须要仔细检查，做到万无一失，准确检查出电池电芯以及电机工作状态。同时对各类插头、电线绝缘做检查，只有这样，才能保持最好的车辆动力状态。除了电路这一块的检查以外，那么就是车辆的底盘部件的检查，而纯电动汽车其它系统的保养检查和燃油车一样。

综合来说，对于纯电动车的保养其实和燃油车的保养，基本上都是检查和更换，但是对于纯电动汽车的保养来说主要还是在三电的检查上。

7、新能源汽车如何绝缘电阻检测

你好，新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力来源（或使用常规的车用燃料、采用新型车载动力装置），综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术，形成的技术原理先进、具有新技术、新结构的汽车。
新能源汽车包括纯电动汽车、增程式电动汽车、混合动力汽车、燃料电池电动汽车、氢发动机汽车、其他新能源汽车等。，以下为详细分类：
1、纯电动汽车 纯电动汽车(Blade Electric Vehicles，BEV)是一种采用单一蓄电池作为储能动力源的汽车，它利用蓄电池作为储能动力源，通过电池向电动机提供电能，驱动电动机运转，从而推动汽车行驶。
2、混合动力汽车 混合动力汽车(Hybrid Electric Vehicle，HEV)是指驱动系统由两个或多个能同时运转的单个驱动系联合组成的车辆，车辆的行驶功率依据实际的车辆行驶状态由单个驱动系单独或多个驱动系共同提供。因各个组成部件、布置方式和控制策略的不同，混合动力汽车有多种形式。
3、燃料电池电动汽车 燃料电池电动汽车(Fuel Cell Electric Vehicle，FCEV)是利用氢气和空气中的氧在催化剂的作用下．在燃料电池中经电化学反应产生的电能作为主要动力源驱动的汽车。
燃料电池电动汽车实质上是纯电动汽车的一种，主要区别在于动力电池的工作原理不同。一般来说，燃料电池是通过电化学反应将化学能转化为电能，电化学反应所需的还原剂一般采用氢气，氧化剂则采用氧气，因此最早开发的燃料电池电动汽车多是直接采用氢燃料，氢气的储存可采用液化氢、压缩氢气或金属氢化物储氢等形式。
4、氢发动机汽车 氢发动机汽车是以氢发动机为动力源的汽车。一般发动机使用的燃料是柴油或汽油，氢发动机使用的燃料是气体氢。氢发动机汽车是一种真正实现零排放的交通工具，排放出的是纯净水，其具有无污染、零排放、储量丰富等优势。
5、 其他新能源汽车 其他新能源汽车包括使用超级电容器、飞轮等高效储能器的汽车。目前在我国，新能源汽车主要是指纯电动汽车、增程式电动汽车、插电式混合动力汽车和燃料电池电动汽车，常规混合动力汽车被划分为节能汽车。谢谢，望采纳！

8、电动汽车充电桩专用绝缘检测模块有什么作用

题主应该是指直流充电桩，主要用于检测充电桩直流母线与地之间的绝缘电阻，一般情况下，直流部分与地绝缘，当这个绝缘电阻值低于预定值时，直流部分就不会接通，电路与电动汽车是断开的，就不会对电动汽车及操作人员以伤害了。

9、新能源汽车绝缘检测原理

当前主流的绝缘检测方法有两种，电桥法和交流注入法,但这一功能由电池管理系统BMS来实现。电桥法又称被动检测法，主要原因必须有高压才能进行绝缘检测。交流注入法又称主动检测法，因为只需12V铅酸上电即可完成绝缘检测功能。关于绝缘检测的专利大家去网上搜搜也非常的多，但大多也是基于上述两种方法的演变和优化。大致总结如下（若有不妥，欢迎探讨，更欢迎批评指正）：

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电桥法重难点解读：
（一）电桥法的检测原理
电桥法的工作原理是BMS通过检测高压正与高压负之间的分压变化来计算正极/车身与负极/车身的绝缘阻值,检测原理如下三步:

1. 闭合开关S1,闭合开关S2:BMS检测到V1,V2的电压;
2. 闭合开关S1,断开开关S2:BMS检测到V1’的电压;
3. 断开开关S1,闭合开关S2:BMS检测到V2’的电压;
4. 根据上述三个步骤,已知电池的总电压U以及正负极桥臂的分压电阻及其比例,可以列出三个方程U=aV1+bV2,
5. 根据这个方程式来解方程可以求得:正极/壳体阻值=Rp,负极/壳体=Rn
两个阻值便是我们平时整车上读取到绝缘值，以上即为电桥法的检测原理。
（二）电桥法的设计难点
电桥法的稳定性及可靠性还需重点考虑如下几点（上述四个电压值V1，V2，V1’，V2’以下统称V1，V2，欢迎补充和探讨）：
1. 分压比例及ADC的选取：
绝缘检测为了兼顾成本会牺牲一部分精度（采用12bit ADC采样，甚至直接用单片机内部的ADC采样），这个时候对电阻的分压比例（R1/R2或R4/R3）的选取提出较高的要求，
电阻分压比例太大采样分辨率不够，无法做到较高精度；
电阻分压比例太小采样超出量程，无法做到全电压范围的采样；
2. 寄生电容的影响：
大家都知道，整车上寄生电容的实际存在（一般在几百纳法级，也有远大于这个量级的）。
由于寄生电容会导致V1，V2电压值稳定需要一定时间，这个时候就会出现几个问题：

BMS无法准确判断V1，V2电压的稳定采样点，电容电压未稳定或者电容开始漏电导致V1，V2的电压不是真实分压的值，这样计算出来的绝缘值不准，这也是前几年有些车绝缘不稳定的要因之一，现在好多了；
BMS等待电压稳定的时间，等待的时间过长导致绝缘检测时间偏长，可能不满足功能安全中FTTI的时间要求；
寄生电容值随着天气以及车辆的老化会发生改变，这个时候要确保设计仍然满足前期的采样精度和时间目标就对算法的稳定性及适应性提出了较高的要求，主要硬件电路以及软件滤波要考虑；
3.电压V1，V2的采样同步实时性的影响
理论上V1，V2的实时性越高对绝缘采样精度及稳定性越有利，但是很遗憾这个也只能是理论，显然是无法完全同步的。为了方便理解，我暂且假定一个非常极端实车工况来说明同步实时性的影响：
阶段一：猛踩油门踏板上陡坡，此时BMS恰好为步骤2检测V1’；
阶段二：猛踩制动踏板下陡坡，此时BMS恰好为步骤3检测V2’；
大家可以先想想这个情景以及这个情景对绝缘检测的影响。踩油门踏板的时候电池包对外大电流放电，由于锂电池的DCR+极化内阻等存在，导致电池包的高压会被急剧拉低（由电流的大小决定，一般在50~100V，以一个400V电压来说电池实际输出电压为350V）。踩制动踏板的时候由于制动能量回收整车对电池包大电流充电，同理导致电池包的高压会被瞬间抬高至450V。那么问题就来了，V1’是以350V分压检测得到的，V2’是以450V分压检测得到的，用这一组电压去计算绝缘是不妥的，轻则绝缘值误差较大，最严重的情况下可能出现绝缘误报漏报导致整车做了对应的故障策略。