新能源汽车电气绝缘检测和检测方法分析
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【摘 要】近年来在电气绝缘检测过程中引入的方式较多，很大程度为绝缘检测带来较多新的技术理念。但需注意在检测方式引入中应综合考虑检测方法的应用水平、检测方式的经济性等，通过研究发现，利用阻抗网络构建的方式，既可保证电路结构整体较为简单，而且其中单片机的引入能够为编程带来极大的便利。因此，做好绝缘检测工作，对电动汽车性能的提高具有极其重要的意义。
【关键词】新能源汽车；电气绝缘检测；
随着时间的进步和发展，绿色消费的观念深入人心，在国家政策的积极推动下，众多领域开始进行发展模式的转变，由高污染、高能耗转向绿色、低能方面发展。汽车行业便是一个典型的例子，随着生活水平的提高，汽车成为人们日常生活不可缺少的代步工具，然而汽车的发展加剧了环境的污染，以北京市为例，机动车排放了全市58%的氮氧化物、40%的挥发性有机物和22%的细颗粒物，因此，汽车行业的发展与环境污染、能源消耗密切相關。新能源汽车的发展，成为汽车领域的新兴动力，是未来汽车行业发展的主要趋势。对于电动汽车来说，以其低能、减排的优势很快获得众多人们的青睐，对于我国来说，购买电动汽车实行政策补贴，使得低收入人群也可购买电动汽车。然而电动汽车的发展受到众多因素的影响，其中关于电气绝缘检测便是一个重要的方面，本文在对于绝缘性检测介绍的基础上，对其检测方法进行相应的阐述，为电动汽车电器检测提供一定的理论依据。
1 电气绝缘性能的相关介绍
关于电气绝缘性能，由于绝缘问题多集中在高电压系统方面，因此在研究中可以车辆高压电气系统为例。假设系统在构成上为燃料电池组、锂离子电池组，前者主要以下降特性作为输出电源外特性，输出电压在系统输出电流逐渐到达300A时，将会呈现下降趋势，由360V降至270V。而后者在标准电压上一般保持在350-420V之间，且以388V标称电压为主。为使两个部分能够可靠运行，需引入DC/DC变换器，使电池组在电流与功率方面都得到控制。事实上，电动汽车中如空调系统、制动系统等都需依托于高压系统输出相应的功率。然而因这些电气设备在设计中往往与底盘接近，且不具备独立电流回路，使底盘、高压系统间完全以封闭电气系统的形式存在。
2 电气绝缘性能检测的主要原理分析
对电气绝缘性能在描述中往往以电阻为主，介质绝缘能力一般需通过电阻大小进行描述，绝缘性能会在电阻增大的情况下提升，但在电阻较小的情况下便使绝缘性能降低，可利用绝缘电阻对该电阻进行表示。对于电动汽车电气系统，用于系统绝缘性能表示也可利用绝缘电阻，但此处的绝缘电阻将表现在电源引线方面。
实际进行绝缘电阻测试中，可在电源选择方面以车载高压电源为主，并将阻抗网络设立在地盘与电源两极间。假设连接底盘、电源正极与负极的点分别为0点、A点与B点，利用Rg1、Rg2与U0表示地盘受正极引线、负极引线的绝缘电阻与输出电压，且设定51KΩ的限流电阻，利用R进行表示。同时，在检测中由于需考虑到电子控制开关，所以利用T1与T2进行表示，这样在控制过程中便可使A与B输出电流I被推测出来。最后结合等效电阻、电流I以及U0等，完成绝缘电阻的计算。从电动汽车实际运行状况看，其中U0一般保持不变，而T1与T2所产生的导通电压也较小，无需进行考虑。假设T1保持导通，此时R首先会并联Rg1，在此基础上Rg2与Rg2进行串联，分别利用U01与I1对电源电压与电流进行表示，则有U01=I1[Rg2+]，采用同样方式在的T2导通后能够得到相应的公式。需注意的是，存在一种可能为T1与T2都保持闭合，此时超出2mA电流的情况下，能够判断Rg1与Rg2二者之和将在250kΩ之内，绝缘性能极低，绝缘性能检测后能够进行报警信号的发送。
3电动汽车绝缘性检测分析
3.1 绝缘性能
基于电动汽车电机功率的特性，线路连接所持有的强电流在导线流通过程中，容易击穿表皮的绝缘物质，使其失去绝缘性能。此外，由于空气温度、湿度及绝缘表皮工作环境的影响，均可能导致绝缘物质绝缘性的降低甚至破坏，随着长时间的使用，绝缘表皮容易出现老化，也将损失其绝缘性能。
3.2检测条件
电压系统一般分为A级电压和B级电压系统，其检测条件也全然不同。
3.2.1 B级电压系统
（1）对于新能源汽车的高压部件应设警示标志，当高压接口处绝缘性失去绝缘性，暴露产生潜在危险时，B级电压系统应自动不带电。
（2）新能源电动汽车的任何部件都可方便地进行绝缘性测试。
（3）进行绝缘性测试的过程中，应保证负载与电源处于断开的状态。
（4）绝缘性检测过程中，检测所加电压应不小于B级电压系统的电压，且持续一定时间以保证检测的有效性。
3.2.2 A级电压系统
A级电压系统即电动汽车的电力辅助系统，与B级电压系统相比，其电压较小，其检测方法可按照绝缘电阻的检测方法进行。
（1）辅助电力负载从辅助电路中断开，将其带电部分与电平台进行连接。
（2）将测试电压加载在负载与电平台之间，通过兆欧表进行绝缘性的检测。
4电气绝缘的测试方法
耐电压与泄漏电流的测试方法对于耐电压的测试，我们必须注意以下几点。
4.1如果供给被测电器的电源在工作温度的时候测试是交流电源，那么就要用交流电源来实验供电电源；如果供给被测电器的电源是直流电源，那就要用直流电源实验供电电源，而且，这里需要注意的是：一定要使用和供电电源相同的试验电源，这样才不会引起被测电器损坏或不必要的测量误差。
4.2对被测电器所施加的绝缘试验电压实验耐压的时候，不管是否是在工作温度下进行耐压试验，也不管被测电器使用的是直流电源还是交流电源，进行耐电压实验室用的都是基本正弦波。 4.3被测电器的按照工作方式分类有电热电器和电动电器两种类型，所以不同类型的耐电压和泄露电流的测试情况也各不相同。
4.4对于耐电压测试的试验方法来说，在确保耐压测试回路连接完成且准确无误的情况下，将测试电压值升高，升高到不高于一半标准规定电压值，在被测试样加上试验电压以后，将试验电压快速增加到标准规定值。在试验期间一定不能发生闪络或者击穿的现象。
5注意电气绝缘检测中的几个方面
5.1在检测带电体和被测电器的时候，需要将带电回路内的开关全部置于接通的位置。但是，此时却不能接通电流，因为在这样的条件下，测试出来的绝缘值才是真正的绝缘电阻值。因为，如果带电回路内的某个开关置于断开的位置，那么，测出的电阻值就存在误差，是不可信值。
5.2在电气绝缘测试的时候，需要注意测试的外在环境条件，因为，在气候干燥和气候潮湿这两种外在环境条件下，电气绝缘测试都会存在一些系统误差。所以，在电气绝缘测试的过程中需要按照相应的规定进行测试。
5.3电气绝缘测试，是在被测部位上施加大约50 V的直流电压后，再进行测量的。
5.4电气绝缘测试，还可以用摇表进行测试，但是需要注意的是不能用一般的兆欧表来代替。
6总结
通过以上的分析可以得知，电气绝缘的检测方法虽然有很多种，但是都或多或少存在缺陷。随着人们生活水平的不断提高，对汽车性能要求越来越高，汽车上电气设备越来越复杂。电动汽车电池组可以产生300伏或更高的电压，它以电气方式安装在车辆上，与车辆底盘和乘客车厢隔离。电气绝缘监测的根本目的是为了保证人们的生命安全，一旦电气绝缘装置除了问题，不仅对车辆造成了损害，还将直接影响的人们的生命安全。随着汽车的快速发展，人们对绝缘装置的要求越来越严格，但是目前的检测方法都存在一定的缺陷，因此，设计快速有效地对新能源汽车电气绝缘检测和检测方法是人们急需解决的难题之一。
参考文献：
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（作者单位：长城汽车股份有限公司）
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