知豆电动汽车绝缘检测系统介绍

触电闭路
Motor 低电阻
高压类 Inverter
车载充电器
电动 Air-conditioner
绝缘型 DC/DC
低压类
VCU
12V电装品用电源
Chassis GND 車体の鉄部分
BMS
8
9
知豆D3绝缘检测系统介绍
能源系统部 2018. 03.23
绝缘定义
绝缘： 指使用不导电的物质将带电体隔离或包裹起来，以对触电起保护作用的一种安全措施。良好的
绝缘对于保证电气设备与线路的安全运行，防止人身触电事故的发生是最基本的和最可靠的手段。 绝缘通常可分为气体绝缘、液体绝缘和固体绝缘三类。在实际应用中，固体绝缘仍是最为广泛
4
绝缘故障排查
因为所有的高压用电器是连接在一起的，所以当其中一个部件出现绝缘故障时，仪表就会报绝缘故障， 此时排查故障原因，为了避免不相干因素的影响，测量需要遵守如下原则：
1. 确保与动力电池电源处于断开状态； 2. 断开电路中所有电源、辅助电源； 3. 断开被测零部件与其他零部件的电连接； 4. 测量点应全面覆盖所有外壳、框架； 5. 确保全部待测高压负载导电件完整连接。
绝缘故障控制策略（续上页）
目前我司策略：
绝缘检测仪多数采用的是低频信号注入法，通过产 生一个正负对称的方波信号，使ESS与GND构成测 量回路，通过回路电流Im与Rm求得的电压值计算 出绝缘电阻Ri。
动力电池绝缘检测要点
BMS断电状态下，使用Fluke绝缘测试表，测试笔黑色一端连接箱体任意螺栓，另一 端连接正（无主控继电器一端），测试绝缘电阻＞550MΩ
缘电阻。 其中R1、R2为已知电阻，K1、K2断开，测量电
池正、负端与GND之间的电压为U1、U2，可得：
动力 电池
U1=U2
Rp Rn
wk.baidu.com
K1闭合、K2断开，电池正端与GND之间接入R1，
此时电池正、负端与GND之间的电压为U1’、U2’，
可得：
U1‘+U1‘=U2‘
Rp R1 Rn
两个方程可得Rp、Rn。
使用绝缘测量仪，将一只表笔接到高压用电器的B 级电压的正极或负极回路中，另一只表笔接到高压用 电器的外壳上（可导电部分），使用500V激励电压测 量，并读出测量值。
每个高压用电器的每一个电路极性最少测量三次， 且需要选择不同的外壳测量点测量，取最小值判断该 用电器是否出现绝缘故障。
一般情况下，如果用电器防护等级达不到IP67，在潮湿、阴雨天气中会容易出现绝缘故障。
当绝缘故障发生时，整车仪表会点亮 符号，表示绝缘故障。 当绝缘电阻值≤500Ω/V时，报2级故障以及2级降功率，黄色图标；
当绝缘电阻值≤ 100Ω/V时，报4级故障，此时整车会切断动力，红色图标。
绝缘 报警
BMS绝缘测试原理
如图所示，Rp表示B级电压总正与车身地之间的
绝缘电阻， Rn表示B级电压总负与车身地之间的绝
使用，且最为可靠的一种绝缘物质。而电动汽车上主要以固体绝缘为主。
高压部件的电压平台为B级电压，12V电压为A级电压。
电动汽车高压部件包括： 动力电池、电机控制器、驱动电机、分线盒、
车载充电机、DC-DC、空调电动压缩机、PTC、 高压线束（橙色）等部件。
整车绝缘检测
整车绝缘检测装置安装在电池包内部，即电池管理系统（BMS），它通过高压检测回路检测整 车的绝缘电阻阻值，并在绝缘阻值低于一定阈值时通过仪表报警，告知驾驶员绝缘故障。
绝缘故障控制策略
根据国标（GB/T 18384.3-2015 电动汽车 安全要求 第3部分：人员触电防护）要求：
BMS主要采用国标推荐的测量方法： step1：闭合S1，断开S2，采集U1点电压和总压U； step2：闭合S2，断开S1，采集U2点电压和总压U； 可得方程Rx=(U*R2-(R1+R2)*(U1+U2))/U1； Ry=(U*R2-(R1+R2)*(U1+U2))/U2； 代入U1、U2、R1、R2、以及总压U即可通过方程求解 Rx、Ry。