電氣絕緣檢測(cè)和監(jiān)測(cè)方法在新能源汽車的應(yīng)用分析

何春琴

摘 要：在高壓電源輸出端建立包括絕緣電阻在內(nèi)的阻抗網(wǎng)絡(luò)，本文描述了絕緣電阻與電源電壓，漏電電流之間的定量關(guān)系。提出用絕緣電阻描述電動(dòng)汽車高壓電氣系統(tǒng)的絕緣性能。在此基礎(chǔ)上，開(kāi)發(fā)了基于單片機(jī)的檢測(cè)系統(tǒng)，對(duì)絕緣電阻進(jìn)行實(shí)時(shí)、定量的檢測(cè)。

關(guān)鍵詞：電氣絕緣；檢測(cè)；監(jiān)測(cè)；新能源汽車；應(yīng)用

電氣系統(tǒng)是新能源汽車重要組成部分之一，根據(jù)新能源汽車系統(tǒng)的需求我們可以將電氣系統(tǒng)分為低電壓以及高電壓，低電壓主要作用在車輛的中央控制區(qū)域以及燈光或是雨刷區(qū)域，是為新能源汽車提供能量的電源。通常不會(huì)超過(guò)12V，車用低電壓由于在車中使用的時(shí)間不會(huì)太久所以整體的用電比例并不大，要求也相對(duì)比較低，簡(jiǎn)單易操作，整體技術(shù)已經(jīng)趨近完善。而高電壓系統(tǒng)作為新能源電動(dòng)汽車的主要部分，與低電壓系統(tǒng)相比較，不管是技術(shù)上還是使用上都需要有嚴(yán)格把關(guān)，保證高電壓能源在新能源電動(dòng)汽車中能夠正常運(yùn)行。由于高電壓電源主要為電源變化器、電動(dòng)機(jī)提供能源，這一部分是高電能輸出，所以電壓范圍都在300V上下。

一、新能源汽車電氣絕緣性能

新能源汽車的鋰離子電池組和燃料電池組并聯(lián)組合成了新能源汽車的雙電源。其中新能源鋰電池的電壓要求必須要在388V，這也是相關(guān)要求所規(guī)定，工作環(huán)境不能超過(guò)420V，不然鋰電池容易爆炸損壞，影響新能源汽車整體的運(yùn)行，當(dāng)新能源汽車輸出的電源從0開(kāi)始向300A發(fā)展時(shí)，新能源汽車內(nèi)部輸出的電壓將會(huì)有所下降。為了保證新能源汽車能夠正常運(yùn)行，需要保證新能源汽車內(nèi)部的兩個(gè)電源都可以相互協(xié)調(diào)工作，同時(shí)為車輛的行駛提供保障，這樣就能夠提高能源的工作效率?，F(xiàn)實(shí)中，為了提高能源的使用效率一般汽修人員都會(huì)通過(guò)升壓DC/CD變換器一保證燃電池輸出特性能夠在恒壓電與恒功率之間轉(zhuǎn)換。其中恒功率和恒流電主要在新能源汽車中主要負(fù)責(zé)限制燃料電池輸出的最大功率以及最大限流，通常情況下，工作人員了解了變化器輸出工作的恒定額之后就會(huì)調(diào)節(jié)DC/CD的電壓大小，讓其能夠使用高壓系統(tǒng)的鋰電池的分配。

二、新能源汽車絕緣檢測(cè)原理

新能源汽車在投入使用之前都會(huì)經(jīng)過(guò)一系列的檢測(cè)，其中就包括新能源汽車絕緣檢測(cè)，新能源汽車由于與傳統(tǒng)的汽車使用的材料不一樣，盡管保護(hù)了環(huán)境，在很多方面都優(yōu)越于傳統(tǒng)汽車，但是正因?yàn)槭切屡d產(chǎn)品所以在很多地方我們?nèi)匀贿€沒(méi)有考慮到位，這個(gè)時(shí)候就需要我們對(duì)新能源汽車進(jìn)行試用與檢測(cè)。新能源汽車絕緣檢測(cè)主要是通過(guò)對(duì)車載高電壓電源的電源正負(fù)極之間建立的阻抗網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行性能檢測(cè)。例如運(yùn)用兩點(diǎn)之間與電源正負(fù)極的連接，讀取其中的數(shù)值，只要數(shù)值保證穩(wěn)定就證明新能源汽車可以投入到正常的使用中。

三、新能源汽車電氣絕緣監(jiān)測(cè)方法

對(duì)于封閉回路的高壓直流電氣系統(tǒng)，新能源絕緣通常通過(guò)電氣系統(tǒng)對(duì)電源的電流大小進(jìn)行判斷。目前汽修廠中最常見(jiàn)的兩種監(jiān)測(cè)法主要有輔助電源法以及電流傳感法。

輔助電源法目前在我國(guó)運(yùn)用得比較廣泛，一般新能源汽車都會(huì)在車內(nèi)配制一個(gè)直流為110V的備用蓄電池，蓄電池的正極需要與用于檢測(cè)的高壓直流電源進(jìn)行連接。蓄電池的負(fù)極要與車輛車殼的其中一點(diǎn)進(jìn)行連接，這樣在絕緣檢測(cè)過(guò)程中才能夠檢測(cè)出新能源汽車是否具有良好的絕緣性能。蓄電池在正常情況下是沒(méi)有電流回路的，也不會(huì)為其特殊裝置，一般電流為零。在電源線絕緣層老化以及環(huán)境潮濕的情況下，蓄電池需要通過(guò)電源線纜形成一個(gè)具有一定絕緣環(huán)境的封閉回路，通過(guò)封閉回路產(chǎn)生電流。檢測(cè)器主要的作用就在于檢測(cè)新能源汽車電池的電流是否有泄漏，如果泄漏電流過(guò)大就會(huì)自動(dòng)觸發(fā)警報(bào)器報(bào)警，內(nèi)部會(huì)自行斷電，降低新能源汽車的受損程度以及保證駕駛員的人身財(cái)產(chǎn)安全。這種檢測(cè)方式對(duì)于直流電源有硬性要求，需要直流電流在100V。硬性要求的原因在一定程度上加大了檢測(cè)的難度，目前還沒(méi)有很有效的對(duì)策，需要我們?cè)趯?shí)際操作中不斷實(shí)踐找到解決方法。

新能源汽車一般采用霍爾式電流傳感法，這也是高壓直流檢測(cè)的方法之一。汽修人員可以通過(guò)將檢測(cè)系統(tǒng)中的正負(fù)極同時(shí)穿過(guò)電流傳感器進(jìn)行檢測(cè)。如果新能源汽車沒(méi)有出現(xiàn)漏電的情況，電源正極所流出的電源就會(huì)重新返回到電源負(fù)極，所以我們可以總結(jié)出，當(dāng)心能源沒(méi)有出現(xiàn)漏電時(shí)，電流傳感器的電壓以及電流的讀取數(shù)據(jù)始終為零，只有在發(fā)生漏電的情況下才會(huì)有所變化。汽修人員就可以根據(jù)電壓的正負(fù)讀數(shù)對(duì)新能源汽車是否漏電進(jìn)行一個(gè)判斷。當(dāng)然這一方法使用的前提是要保證電流傳感器始終保持待電源工作狀態(tài)。

四、結(jié)語(yǔ)

在待測(cè)電源輸出建立一個(gè)阻抗網(wǎng)絡(luò)是新能源汽車電氣絕緣性能檢測(cè)的新方法，也是目前運(yùn)用最廣泛的方法之一。這樣的方法電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，能夠讓汽修人員分別定量檢測(cè)電源正、負(fù)極對(duì)車輛底盤(pán)的絕緣性能。檢測(cè)電路時(shí)采用單片機(jī)控制法，易于汽修人員便于編程，外圍的接口電路也能夠簡(jiǎn)單很多，讓汽修人員的工作更加可靠。測(cè)量的結(jié)果更能夠幫助到汽修人員的日常維修、檢測(cè)操作。同時(shí)汽修人員要不斷提升自己的技術(shù)，跟上時(shí)代的發(fā)展。為新能源汽車的發(fā)展做一份貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]張向文，高冠.電動(dòng)汽車動(dòng)力電池絕緣電阻實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)[J].吉林大學(xué)學(xué)報(bào)（工學(xué)版），2017（05）.

[2]周興葉，朱建新，陳祥，儲(chǔ)愛(ài)華.混合動(dòng)力汽車用電池包動(dòng)態(tài)絕緣電阻檢測(cè)方法研究[J].現(xiàn)代電子技術(shù)，2017（10）.