3.等电势
如图11所示,当汽车发生碰撞等意外时,可能导致高压回路上的组件漏电,在这种情况下,两个不同的组件表面可能存在不相等的电位。如果没有进行等电位联接(汽车的等电势线如图12所示),当人同时触碰到两个组件时,会因为电势差UA。的存在,形成电流I,对人体造成伤害。根据标准要求,等电势电阻不得大于0.1Ω。
测量过程:选用AVL HV Safety 2000,选择等电势测量模式,自检完成后,在车身上选择合适测量点(如组件外壳等电势连接点与车身之间),根据提示进行测量,结果如图13所示。
在等电势电阻测量中,由于所测量的电阻阻值较小(不得大于0.1Ω),为了得到较为精确的值,AVL HV Safety 2000采用开尔文四线测量技术。如图14所示,在实测电阻的每个测试点引出两条测试线,二者严格分开,各自构成独立回路;在电压回路上,要求要有极高输入阻抗的测试回路上,使流过的电流极小,近似为零。r表示引线电阻和探针与测试点的接触电阻之和。由于流过测试回路的电流为零,在r3,r4上的压降也为零,而激励电流}在r1,r2上的压降不影响I在被测电阻上的压降,所以电压表可以准确测出Rt两端的电压值,从而准确测量出Rt的阻值。测试结果与r无关,有效地减小了测量误差。
4.绝缘电阻监控
电动汽车直流高压系统的电缆绝缘介质老化或受潮湿环境等因素影响,都会导致高压电气系统和车辆底盘之间的绝缘性能下降,电源正极或负极引线将在绝缘层和底盘之间构成漏电回路,使车辆底盘电位上升,危及驾乘人员的人身安全。
绝缘监测器能实时监测电动汽车高压系统对地的绝缘电阻,当高压系统对底盘的绝缘电阻低于设定的报警判定值时,绝缘监测器发出报警信号,并切断汽车高压电源。绝缘监测器的安装位置如图15所示,目前,电动汽车上的绝缘监测器报警判定值一般为500Ω/V(ISO 6469)。
为了检查绝缘监测器的状况,可以模拟绝缘电阻的临界状态,来观察绝缘监测器是否出现报警提示。AVL HV Safety 2000功能项中有一项是用于做绝缘监测器检测的。在通电的情况下,将AVLHV Safety 2000两探针分别与高压正极(或负极)及底盘相连,激活测试,通过仪器内部的可变负载电阻阻值不断下降,模拟出临界报警值,如在图16所看到的,当仪器内部负载电阻为200kΩ,车载绝缘监测器报警(图17),此时,高压系统供电切断,AVL HV Safety 2000得到的电压值小于1V。
四、结束语
在我国,汽车排气污染已成为城市大气污染的重要因素,发展新能源汽车,用电代油已成为一项重要的战略措施。保障电动汽车的安全需要严格执行各项安全标准,我们也期待国家在电动汽车安全方面的要求越来越完善。