电动汽车整车高压电安全测试评价一汽张天强.pptx

电动汽车整车高压电安全测试评价一汽张天强.pptx

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,1/n,中国第一汽车股份有限公司技术中心张天强2016-5-19,电动车整车高压安全测试评价,2,1,4,3,2,目录,高压安全重要意义及标准现状,高压安全关键技术分析与研究,一汽电动车高压安全测试技术应用,电动车高压安全测试技术展望,电动车上具有B级电压范围的高压系统，在车辆生产、使用、维修保养时，都可能会给驾乘人员和操作人员带来触电风险触电表现及危害：

肌肉收缩、血压上升、呼吸困难，心室颤动严重时会心脏停搏导致死亡,DC:

60VU1500VAC（15Hz150Hz）:

30VU1000V,1.1高压安全定义B级电压定义（ISO6469.3及GB/T18384.3）,1.电动车高压安全重要意义及标准现状,高压安全技术即电动车人员防触电技术，可以防止高压接触对人体造成的触电危害,3,1.电动车高压安全重要意义及标准现状,高压安全意义高压安全的设计和试验技术可以使产品符合相关安全要求，保障驾乘人员在电动车使用中的触电安全高压安全的操作章程和人员培训可保证从业人员的触电安全高压安全体系可以保证产品及产品诞生过程符合安全规定，并有记录，能够追溯事故原因，规避法律纠纷,4,1.电动车高压安全重要意义及标准现状,高压安全标准现状国际标准及法规欧洲电动车认证规范：

ECE-R100国际标准化组织:

ISO6469-1/2/3GTR全球技术法规：

正在起草的EVS电动车安全国际法规美国汽车安全技术法规：

FMVSS305电动汽车电解液溢出及电机事故防护国内标准GB/T18384-1/2/3电动汽车安全要求GB/T31498电动汽车碰撞后安全要求GB/T18487电动汽车传导充电系统GB/T20234-1/2/3电动汽车传导充电用连接装置GB/T24347电动汽车DC/DC变换器GB/T18488.1电动汽车用电机及其控制器,5,高压安全相关法规日渐成熟，逐步受到国内外企业的重视。

6,1.电动车高压安全重要意义及标准现状,1.3高压安全标准现状,高压安全法规和标准对高压部件和高压系统提出了结构、性能和策略等方面要求。

2.电动车高压安全关键技术分析与研究,7,2.1高压安全关键技术分类,绝缘耐压高压安全标识接触防护等级IPXXB/D遮挡、复杂拆卸,防止触电伤害即使人员接触到高压带电部件，也不会产生触电伤害,绝缘监测过压保护过流保护触点监测,低电能低电压：

断开高压回路、主动放电、被动放电、高压互锁电位均衡,接触防护防止人员接触到高压部件,安全预警监控高压部件安全状态，预防可能产生触电伤害的危险发生,高压安全技术就是要充分保证人的安全,2.电动车高压安全关键技术分析与研究,附加绝缘,基本绝缘,带电导体,2.2高压安全关键技术分析-绝缘绝缘概念（GB/T16935.1-2008）基本绝缘：

设置在危险的带电部件上，提供基本保护的绝缘附加绝缘：

除了用于故障保护的基本绝缘外，另外再设置的独立绝缘,双重绝缘：

由基本绝缘和附加绝缘两者组成的绝缘加强绝缘：

提供与双重绝缘相等的电击防护等级的绝缘,高压系统绝缘要求直流电路绝缘电阻100/V交流电路绝缘电阻500/V直流和交流混合电路绝缘电阻满足方式或,方式,8,方式,2.电动车高压安全关键技术分析与研究,高压安全关键技术分析-耐压GB/T18384.3要求I类高压部件：

（2U+1000）V/60s传导连接到电网的高压部件：

II类高压部件：

（2U+3250）V/60s非传导连接到电网的高压部件：

测试电压大于部件实际工作的最大工作电压（考虑瞬态过压）,9,2.电动车高压安全关键技术分析与研究,2.2高压安全关键技术分析-接触防护,遮拦/外壳的防护等级,复杂拆卸（部件/系统）使用工具多个操作动作或专用工具,接触防护：

IPXXB非工具可拆后带电高压部件,10,接触防护：

IPXXD乘员仓和行李仓装配后的高压总成,11,2.电动车高压安全关键技术分析与研究,key-off充电完成车辆碰撞后高压互锁被触发,2.2高压安全关键技术分析-防止触电伤害高压下电：

高压总线回路与REESS断开,快速放电放电触发条件放电时间,残余电荷释放小于60V或0.2J,断开高压回路,HV,HV,线圈控制端,控制器,V1,V2,及时可靠,准确快速,高压继电器状态监测线圈端检测触点端检测,2.电动车高压安全关键技术分析与研究,12,2.2高压安全关键技术分析-防止触电伤害主动/被动放电释放高压部件上X电容上剩余的电压至安全电压，避免乘员接触高压发生危险主动/被动放电要求高压回路断开后，将高压回路电压在5s内下降到60VDC以下在和外接电源断开后，通过被动放电电阻将电容电压在2分钟内下降到60VDC以下主动/被动放电针对对象（具有大于0.2J能量X电容的高压部件）逆变器电动空调DC/DC车载充电器,2.电动车高压安全关键技术分析与研究,2.2高压安全关键技术分析-防止触电伤害电位均衡要求电位均衡通路中任意两个可以被人同时触碰到的外露可导电部分之间的电阻应不超过0.1电位均衡作用,13,2.电动车高压安全关键技术分析与研究,2.2高压安全关键技术分析-绝缘监测,低频注入法原理总成内部产生一个测量信号，在高压系统和底盘之间构成测量回路，通过计算取样电阻Rm上的电压得到高压系统的绝缘阻值可靠性高，不依赖于被测高压系统电源可以检测到整个高压系统的绝缘故障,电压比较法原理通过计算并入电阻前后的直流母线与电平台之间的电压变化得到高压系统的绝缘阻值测量结果易受到电池电压波动影响不能检测交流部分的绝缘阻值设计相对简单，成本较低,14,在检测到绝缘故障后，整车会通过仪表提示驾驶员并进行相应的处理策略,3.一汽电动车高压安全测试技术应用,3.1高压安全测试流程,总成测试-验证部件相应结构功能,系统测试-验证系统控制策略,整车试验-测试整车装配后的高压安全状态,道路试验-测试整车各工况下的高压安全状态,碰撞试验-测试整车碰撞后高压安全状态,生产检测-保证生产过程中的产品安全,高压安全测试覆盖OEM产品开发、整车生产和供应商下线检测及产品认证等多个领域,15,3.一汽电动车高压安全测试技术应用,3.1高压安全测试流程,C样车,B样车,A样车,功能样车,部件设计,总成测试,系统测试,整车测试,安全检查,静态测试,碰撞试验,涉水试验,台架测试,1系V统台测架试,2系,V统台测架试,功能测试,B样测试,A样测试,O,T,S,认,可,产品开发中包括总成、系统和整车层面的测试贯穿整个产品诞生流程,16,3.一汽电动车高压安全测试技术应用,高压安全组织架构人员组织架构完整的高压安全人员结构，严格的操作权限高压安全培训及资格认证,高级,制定操作指导文件，指导中级、初级人员进行操作,初级电动车的驾驶、充电及低压系统相关操作,中级按照操作指导文件进行高压相关操作,高级中级,初级,高压安全工作需要有完整的组织架构和岗位职责来保障,17,3.一汽电动车高压安全测试技术应用,高压安全测试要求人员要求测试人员必须具备高压安全相关资质测试时必须两人或以上方可进行场地要求测试应在专用场地进行，并进行封闭（围栏等），场地需在室内场地需摆放危险示意牌，禁止试验无关人员接近试验场地样品要求高压部件应结构功能完好整车车辆确认所有高压部件被正确得安装整车车辆确认所有高压插接器插接牢靠整车车辆无故障操作要求测试全程应佩戴绝缘手套,场地、人员、工具和操作规程的详细要求是对测试人员安全的保障,18,3.一汽电动车高压安全测试技术应用,绝缘电阻的测试，需要对总成和整车分别进行，测试工况要完整,总成测试,整车测试,3.4电动车绝缘电阻测试测试高压总成的绝缘电阻,动力电池动力电机逆变器,测试整车各工况下的绝缘电阻,正常结露碰撞后,涉水后暴雨后清洗后,19,车载充电器DC/DC电动空调,3.一汽电动车高压安全测试技术应用,3.5电动车绝缘电阻测试整车,绝缘电阻的测试方法国内外相关标准法规要求基本一致,整车绝缘电阻测试依据GB/T18384.1/3ECE-R100测试方法测量动力电池电压Vb测量正极对地电压V1测量负极对地电压V2,如果V1V2，在高压负极与车身地之间插入一个标准的已知电阻R0。

测量V1。

根据公式Ri=R0（Vb/V1-Vb/V1）计算得出绝缘阻值绝缘阻值Ri除以Vb得到以欧姆/伏为单位的绝缘电阻,URESS,RESS,U2,Ri2,R0,Ri1,U2,电底盘,URESS,RESS,U1,Ri2,Ri1,U1,电底盘,20,3.一汽电动车高压安全测试技术应用,动力电池,充电口,车载充电器,动力INV电机,HVA/C,DC-DC,Section4：

外接电网的交流部分,Section3：

动力电机的交流部分,Section2：

直流部分,Section1：

动力电池部分,整车绝缘电阻测试回路的选择与确定根据整车高压系统拓扑结构，制定测试回路方案构成一个回路，但同一回路中有不同的电压范围，则需断开分别测量,测试工具的选择与要求对于无源系统，使用绝缘测试仪器仪表等有源设备测试对于有源系统，采用GB/T18384.1方法进行测试为保证测试精度，测试设备（电压表）内阻不小于10M,3.5电动车绝缘电阻测试整车绝缘电阻测试注意事项,21,3.一汽电动车高压安全测试技术应用,3.5电动车绝缘电阻测试整车绝缘电阻测试注意事项整车测试时绝缘监测装置的关闭/移除如独立绝缘监测装置，则采用硬件拆除方式根据系统结构与控制策略，如可用软件控制方式关闭，则使用软件控制屏蔽切记计算整车绝缘电阻时应将移除的部件计算在内,使用GB/T18384.1方法测试时，高压继电器的吸合拆卸高压电池包，使用连接线或铜排等硬件方式直接将继电器触点连接根据整车控制策略，通过软件控制高压继电器吸合根据整车电气控制原理，人为控制高压继电器触点线圈吸合高压继电器,HV,HV,线圈控制端,控制器,高压继电器,CAN工具,HV,HV,线圈控制端,控制器,高压继电器,12V电源,HV,HV,线圈控制端,控制器,高压继电器,22,4.高压安全测试评价工作下一步展望,目前对整车及总成高压安全要求的标准相对较多，但高压安全测试方法的行业标准较少，并且仅阐述了基本测试方法，需要进一步细化和补充；对电动车辆和充电设施等产品的安全标准较多，但对开发、生产、维修、救援等从业人员触电防护的安全标准和规范较少，需要制订；需要考虑燃料电池等新型电源系统的高压安全标准的制订。

高压安全工作很重要，高压安全测试工作任重而道远,24,结束,非常感谢您的聆听！

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