新能源汽車電氣絕緣檢測和監(jiān)測方法應(yīng)用探析

樂翎芯 張文博 陸永麗

摘 要 新能源汽車主要以電氣系統(tǒng)為動(dòng)力核心，這就給新能源汽車電氣絕緣檢測提出了較高的要求。為了保證新能源汽車電氣系統(tǒng)的正常運(yùn)行以及使用者的安全，采用積極有效的措施，提高新能源汽車絕緣性能成為一種必然要求。

關(guān)鍵詞 新能源汽車;電氣系統(tǒng);絕緣檢測;監(jiān)測應(yīng)用

新能源汽車電氣系統(tǒng)主要依靠電力運(yùn)轉(zhuǎn)，而新能源電力傳輸中必然會存電壓和電流等，這些電力因素如果無法進(jìn)行有效的絕緣，就會出現(xiàn)漏電事故，極大威脅新能源汽車使用者的人身安全。在新能源汽車電氣絕緣實(shí)施中，利用熔斷器、絕緣強(qiáng)度設(shè)計(jì)、絕緣阻抗等，實(shí)現(xiàn)了絕緣保護(hù)目標(biāo)。

1新能源汽車電氣絕緣檢測作用

新能源汽車電氣系統(tǒng)中，主要包括了電機(jī)、電力驅(qū)動(dòng)裝置、電力控制裝置等。新能源汽車為了能夠?qū)㈦娏δ茉锤玫剞D(zhuǎn)化成為動(dòng)力能源，需要電氣系統(tǒng)能夠提供較高的電壓。電壓在新能源汽車中作為重要的能源保障，同時(shí)也需要加強(qiáng)絕緣檢測和監(jiān)測。在新能源汽車研發(fā)中，為了更好地保護(hù)汽車以及使用者的安全，運(yùn)用了絕緣技術(shù)來消除高電壓危險(xiǎn)。絕緣技術(shù)是以絕緣體為核心，通過在電氣裝置與汽車使用者之間進(jìn)行絕緣隔離，避免出現(xiàn)高壓傷害。絕緣體是一種對電氣電壓和電流等有著低導(dǎo)電性的物質(zhì)，電壓和電流達(dá)到絕緣體后就無法繼續(xù)傳遞，也就避免了發(fā)生電氣漏電事故。在新能源汽車開發(fā)和使用中，也要認(rèn)識到絕緣體的絕緣作用，會受到各種外界因素的影響，如長時(shí)間的使用造成的絕緣體老化、電氣裝置受到電磁干擾等，這些因素都會影響到新能源汽車的絕緣性能，因此，加強(qiáng)新能源汽車電氣絕緣檢測，對新能源汽車產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展有著重要的實(shí)踐意義。

2新能源汽車電氣絕緣檢測原理

新能源汽車電氣絕緣檢測和監(jiān)測的工作原理，是絕緣體的保護(hù)和電氣回路兩個(gè)方面的運(yùn)行。絕緣體的保護(hù)原理較為簡單，就是利用絕緣材料的不導(dǎo)電性質(zhì)來防止電氣漏電現(xiàn)象，電氣回路的工作原理較為復(fù)雜。新能源汽車電氣回路處于閉合狀態(tài)，對于整個(gè)電氣系統(tǒng)而言，回路當(dāng)中的任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)漏電，都會造成電氣事故。對于電氣絕緣檢測和監(jiān)測，一般可以通過電流測定方式和電源測定方式來實(shí)現(xiàn)檢測目的[1]。

2.1 電氣系統(tǒng)電流檢測

新能源汽車中的電氣系統(tǒng)運(yùn)行過程，需要有效的電流流轉(zhuǎn)來完成電力輸送。電流檢測過程當(dāng)中，主要是對電氣回路中的電流流動(dòng)情況進(jìn)行判斷。電流檢測中利用傳感器，將電路回路中的電流流向進(jìn)行檢測。如果電氣回路當(dāng)中沒有發(fā)生漏電情況，電流當(dāng)中的正向電子與負(fù)向電子的數(shù)量是完全相等的，電流傳感器就不會出現(xiàn)數(shù)值顯示。相反，如果電氣回路當(dāng)中有漏電情況，正向電子與負(fù)向電子的數(shù)量就存在差異，電流傳感器就會出現(xiàn)數(shù)值顯示。通過這方法能夠準(zhǔn)確地獲取電氣回路的絕緣性能數(shù)值，但這種方法也有一定的局限性，由于傳感器必須依據(jù)電流情況進(jìn)行檢測，需要電氣系統(tǒng)處于運(yùn)行狀態(tài)，停止?fàn)顟B(tài)的電氣系統(tǒng)無法通過此方法檢測出絕緣性能。

2.2 電氣系統(tǒng)電源檢測

新能源汽車電氣系統(tǒng)，還可以通過對電源的檢測來判斷絕緣能力。新能源汽車的電源主要為蓄電池。蓄電池會在正負(fù)極之間構(gòu)成電路回路，依據(jù)這種特點(diǎn)，可以將蓄電池的正極和負(fù)極，反別與電氣絕緣體進(jìn)行連接，如果電氣絕緣體性能穩(wěn)定，沒有漏電現(xiàn)象，那么蓄電池就不會形成電流回路，相反，如果電氣絕緣體失去作用，出現(xiàn)漏電現(xiàn)象，那么蓄電池就會形成電流回路。利用這一原理，在電氣絕緣體與蓄電池構(gòu)成的電路中安裝電流檢測器，可以在檢測到電流回路時(shí)進(jìn)行報(bào)警，這種檢測方法可以在電氣系統(tǒng)非運(yùn)行狀態(tài)中有效檢測出絕緣性能，但難以有效區(qū)分絕緣體漏電是正極產(chǎn)生還是負(fù)極產(chǎn)生，這些不足之處還需要對新能源汽車電氣系統(tǒng)進(jìn)行深入研究。

3新能源汽車電氣絕緣檢測和監(jiān)測途徑

3.1 熔斷器的應(yīng)用

熔斷器是一種電氣裝置，將熔斷器應(yīng)用于新能源汽車電氣系統(tǒng)當(dāng)中，能夠增加絕緣保護(hù)能力。熔斷器的最核心裝置是繼電器，繼電器可以在高壓和低壓電環(huán)境中，自動(dòng)對電流和電壓進(jìn)行檢測判斷。當(dāng)新能源汽車電氣系統(tǒng)存在絕緣故障時(shí)，電流就會突然增加，繼電器會自動(dòng)熔斷，這樣就很好地保護(hù)了電氣系統(tǒng)不會被過大的電流燒毀，同時(shí)也能夠更好地保證新能源汽車使用安全。

3.2 絕緣強(qiáng)度設(shè)計(jì)

新能源汽車電氣系統(tǒng)，在絕緣設(shè)計(jì)中，需要考慮到可能存在的安全隱患，因此要盡可能保證絕緣強(qiáng)度，在設(shè)計(jì)中需要在電氣系統(tǒng)當(dāng)中設(shè)定一個(gè)報(bào)警和停止的參數(shù)，當(dāng)新能源汽車的電氣絕緣值無法達(dá)到設(shè)定的參數(shù)值時(shí)，電氣系統(tǒng)會自動(dòng)關(guān)閉電流回路，以確保新能源汽車電氣系統(tǒng)安全[2]。新能源汽車電氣系統(tǒng)只有在完全消除漏電危險(xiǎn)后，電氣系統(tǒng)才重新被打開運(yùn)轉(zhuǎn)，這就從根本上杜絕了新能源汽車帶電作業(yè)的問題。

3.3 絕緣阻抗應(yīng)用

新能源汽車電氣系統(tǒng)中，可以通過絕緣阻抗監(jiān)測儀器，來準(zhǔn)確獲取絕緣數(shù)據(jù)。隨著電氣技術(shù)的快速發(fā)展，絕緣阻抗監(jiān)測儀器性能也得到了顯著提高。利用絕緣阻抗監(jiān)測儀器，可以增強(qiáng)電氣絕緣的可控性。電氣絕緣阻抗監(jiān)測儀器，連接于新能源汽車的車輛底盤上，當(dāng)新能源汽車運(yùn)行過程中，絕緣阻抗監(jiān)測儀器會自動(dòng)收集汽車運(yùn)行中的電氣數(shù)據(jù)，從電氣裝置的電流數(shù)據(jù)來全面準(zhǔn)確地分析是否存在絕緣異常現(xiàn)象。絕緣阻抗監(jiān)測儀器的一個(gè)重要優(yōu)勢，就是監(jiān)測范圍較大，并且精確度較高?，F(xiàn)代的絕緣阻抗監(jiān)測儀器，還實(shí)現(xiàn)了新能源汽車的實(shí)時(shí)監(jiān)控目標(biāo)，保證了新能源汽車電氣系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定性。

4結(jié)束語

新能源汽車是未來汽車領(lǐng)域發(fā)展的方向，新能源汽車的研發(fā)和投產(chǎn)受到社普遍關(guān)注。新能源汽車主要依靠電氣系統(tǒng)運(yùn)行，保證電氣系統(tǒng)的安全穩(wěn)定，對于新能源汽車的普及有著重要意義。新能源汽車電氣系統(tǒng)，需要對絕緣性能進(jìn)行有效的檢測和監(jiān)測，以提高新能源汽車使用者的安全水平。新能源汽車電氣系統(tǒng)需要針對絕緣體進(jìn)行深度的研究，避免絕緣性不符合標(biāo)準(zhǔn)而出現(xiàn)了漏電事故，推動(dòng)新能源汽車被更好的接受和認(rèn)可。

參考文獻(xiàn)

[1] 中汽研（天津）汽車工程研究院有限公司.基于UDS診斷協(xié)議的純電動(dòng)汽車下線檢測設(shè)備及方法[P].中國：CN201811188596.7，2019-02-19.

[2] 郭琳，柯希彪，湯引生，等.新能源汽車電弧故障檢測方法及測試系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].絕緣材料，2018，51（11）：74-79.