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怎样在电动汽车整车上设计绝缘监测系统?

作者:1701vip黄金城 时间:2021-01-19 01:03
本文摘要:在电动汽车新的革命热潮中,电动化、智能化、互联网化依然作为各制造商发布了新的卖点。好车的定义因人而异,但不可否认——好车首先具有足够的安全性。例如,如何取得汽车冲击、相关机构五星级安全性评价仍然是各制造商希望的焦点之一,取得冲击安全性的车一般可以得到顾客的信赖,不会对汽车销量产生大的正面影响。 例如,TeslaModelS获得了NHTSA史上最高的5.4分,创造了新的记录,ModelS之后没有得到用户的接受和称赞。

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在电动汽车新的革命热潮中,电动化、智能化、互联网化依然作为各制造商发布了新的卖点。好车的定义因人而异,但不可否认——好车首先具有足够的安全性。例如,如何取得汽车冲击、相关机构五星级安全性评价仍然是各制造商希望的焦点之一,取得冲击安全性的车一般可以得到顾客的信赖,不会对汽车销量产生大的正面影响。

例如,TeslaModelS获得了NHTSA史上最高的5.4分,创造了新的记录,ModelS之后没有得到用户的接受和称赞。图1各NCAP机构的示意图电动汽车的诞生依然预示着消费者的怀疑,电动汽车有过河的安全性吗? 电动汽车相撞电线接不上吗? 等等,这种问题思考的背后反映了人们对安全性上班的反感。关于EV/HEV安全性,中国新车评价规程C-NCAP (China-NEWCarassessmentPram )于2018年首次将电气安全性列入评分方案。在2018版C-NCAP中,关于EV/HEV防触电维护评价,以REESS (车载可充电储能系统)末端高压母线和底盘间绝缘电阻100/V为基本评价条款,电力系统阻抗末端绝缘电阻是碰撞后的车辆电气安全EV/HEV绝缘故障监视国内外电动汽车的安全性拒绝,以高压电池系统的防水为中心,基于系统架构,甚至电机电子控制等,派生了相关的标准条款。

整车的安全性规范主要包括电、机械、化学和功能的安全性。图2 EV/HEV作为ev/HEV电气安全性设计的一个拒绝涉及安全性基准绝缘性能,除了拒绝解释GB/T18384-2015中的B级电压(> 60VDC或> 30VAC )系统绝缘电阻以外, 2018年1月在GB 《电动汽车安全性拒绝》上参考GB7258-2017的条例措施,强制拒绝监视绝缘电阻,整车绝缘电阻高于规定的拒绝时,不得通过显着的信号(例如声音或光信号)装置警告驾驶员另外,GB/T32960.3-2016 《电动汽车远程服务与管理系统技术规范》第3部分整车数据为了监视管理和救助,拒绝将整车的绝缘电阻值数据提交到远程监视平台。图3绝缘监视装置布线示意图绝缘监视装置设计/自由选择电动汽车安全性拒绝强标中具体的整车高压系统需要选择绝缘监视装置(IMD,Insulationmonitoringdevice ),哪个绝缘监视装置设计满足要求一般来说,绝缘监视装置需要在暴露于电噪声的环境中顺利可靠的运营。

目前国内外绝缘监视装置的工作模型一般使用电桥均衡法、信号流动法、电压法及其他派生电路方案。IDM的设计和选定基于“由筛选决定”的原则,通过从整车系统市场的需求分解为各方案对系统的适用性,来评价供应商或方案的优势。图4IDM设计选型因素占了比示意图评价IDM设计选型方案,根据上图右图,无需要点评价就可以自由选择线性计划。

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对整车系统来说,IDM对高压平台的兼容性、测试响应时间、工作可靠性及临床时效性特别重要。关于设计选型因素的评价说明示例:如果EV/HEV电气平台化架构前进,不同系统/部件的总装备发生变化,IDM硬件不兼容,产品就相当缺乏模块化的条件。2 )临床电路对现实故障条件的响应时间是设计IDM时必须考虑的重要参数之一,在部分信号流过方案,脉冲信号不受y容量RC电池特性的影响的情况下,设置充分的相同时间,y容量参与绝缘检查长的检查时间有利于及时呼吁故障处理。3)IDM可以是临床上的任何线路,包括AC线路(车载DCAC没有切断设计)和底盘短路之间的泄漏故障,但IDM无法测量AC末端短路故障的情况下,整车系统在AC线路的绝缘监视功能,例如MCU控制器中较短另外,制作测试用例,检测IDM的实际情况也是系统验证的有效手段。

绝缘电阻阈值原作的绝缘电阻,即绝缘介质具备的电阻值是依赖于介质的绝缘性能的优劣的物理量。关于拒绝b级电压系统的绝缘性能,没有定义关于电动汽车安全性的规格(ISO6469、GB/T18384等)。

根据人体的交流/直流电力安全性阈值,非传导连接的高压电路在动作电压下绝缘电阻的最小值拒绝不同。根据《IEC601471电流对人和家畜的效应指南第1部分:标准化部分》,人体有害过电流能力拒绝电流<10mA(DC )或<2mA(AC )需要> 100/V或> 500/V才能支持绝缘电阻。图5拒绝绝缘电阻值的含义(数据源: iec 60479-1 effectsofcurrentonhumanbeingsandlivestock )值得注意的是,在高压系统电路不同时具备交流电荷部分的情况下,在AC电路中双重或强化绝缘DC电路: > 100/VAC电路: > 500/VDC&AC电路: > 500或100/v图6DC&AC混合电路的绝缘电阻考虑到拒绝与燃料电池电动汽车类似,这次在GB 《电动汽车安全性标准》上。

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关于电动汽车高压部件的电气安全性的标准还包括GB/T31467-2015、GB/T18488-2015、GB/T24347-2009、GBT/20234-2015等。实质上,整车“三电”高压系统包括多个部件,为了防止系统绝缘总电阻高于100/V (或500/V ),整车绝缘强度指标的原作必须低于国标,各系统部件的绝缘强度与整车相等另外,由于绝缘监视电路对高压系统没有选择性的影响,因此系统必须评价该监视电路的动作或非动作状态下对整车绝缘性能的影响。IDM在其绝缘电阻监视器宽度的范围内没有误差(IDM、不正确的测量仪),因此绝缘电阻安全性阈值的设定也需要考虑绝缘检测精度。

IDM系统1 )通过IDM减弱或切断损失,以正确理解IDM功能EV/HEV中包含的危险性电压或电流水平,避免在远远超出长时间操作者范围的条件或事件中削弱电气切断维护。整车的电气安全性是最重要的系统工程,IDM只能作为绝缘过热警告装置,不能阻止故障的再次发生。设计时总是理想地将电池视为一体,但实际上像商用车的电池系统那样电池内的局部短路容易增多,这种情况下进行IDM绝缘警报,但不能防止电池短路引起的热失控(火灾等)。

2 )关于只有生命周期的绝缘设计安全性,没有没有理由的风险。材料长时间劣化、绝缘劣化时,没有反映在拒绝法规中,但整车工厂必须在整个生命周期和整个场景中考虑各环节。而且,在进行整车电气安全性检查测试时,建议在最严格的条件下进行。

图7绝缘过热分类3)IDM整车系统的配置融合与整车制造商和供应商的专利解释相关,在IDM设计过程中,主要是解决问题定位故障点的方法、判别绝缘故障正负极性的方法、解决问题杂散容量对监视的影响的方法现在国内广泛采用BMS等构筑方式将IDM布局到高压网络上,使电压检测等电路功能进一步适应。无论是基于成本还是从功能安全性的观点来看,IDM都是最重要的电气安全性设计措施之一,独立国家模块的配置和构建设计必须考虑IDM过热时的系统措施和作为B级电压部件的安全性。另外,在GB/T18487.1-2015中规定直流电池的情况下,在充电电机需要绝缘监视的情况下,车辆IDM和拒绝充电电机的绝缘监视系统相互协商对应,在日内控制,防止电池时的相互影响,错误地发出警报。整车的绝缘电阻在某种程度上是动态量值,同时也是依赖于高压系统不会被破坏的程度的维度,装备IDM对电气安全性设计很重要,作为整车水平上无法迂回的系统的关注点,慎重地进行设计和自由选择,进行线形计。


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