一、前言

　　當(dāng)前，能源危機(jī)和環(huán)境污染與日俱增，發(fā)展高效、節(jié)能、零排放的清潔型純電動(dòng)汽車(chē)已成為國(guó)內(nèi)外汽車(chē)工業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)。相比傳統(tǒng)燃油車(chē)，電動(dòng)汽車(chē)內(nèi)含有高壓部件，包括電機(jī)控制器、動(dòng)力電池、電動(dòng)壓縮機(jī)和 DC/DC 等。這些高壓部件都會(huì)涉及到絕緣問(wèn)題，且電動(dòng)汽車(chē)工作環(huán)境復(fù)雜，振動(dòng)、溫度、濕度以及部件老化等都會(huì)使整車(chē)絕緣性能下降。動(dòng)力電池正負(fù)極通過(guò)絕緣層與底盤(pán)構(gòu)成電流回路，當(dāng)整車(chē)絕緣下降時(shí)，整車(chē)漏電電流就會(huì)增大，漏電電流達(dá)到一定值時(shí)，就會(huì)危及乘客安全以及整車(chē)電氣系統(tǒng)的正常運(yùn)行。因此，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電動(dòng)車(chē)輛高壓系統(tǒng)對(duì)車(chē)輛的電氣絕緣性能，確保車(chē)輛在絕緣狀態(tài)下運(yùn)行，對(duì)保證乘客人身安全、電氣設(shè)備正常工作以及車(chē)輛安全運(yùn)行具有重要意義。

　　二、相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)

　　有關(guān)國(guó)內(nèi)、國(guó)外的電動(dòng)汽車(chē)電氣安全防范相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)有很多，匯總?cè)绫?1所示，這些法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于安全要求大致相近，主要以高壓動(dòng)力電池防護(hù)為核心，衍生出相關(guān)防護(hù)條款，各標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)都有詳細(xì)的電動(dòng)汽車(chē)絕緣阻抗的測(cè)量方法介紹以及相關(guān)規(guī)范說(shuō)明，標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)于絕緣性能評(píng)估都有一個(gè)評(píng)判關(guān)鍵指標(biāo)-絕緣強(qiáng)度（Ω/V），國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)大都采用≥500Ω/V，國(guó)內(nèi)其采用≥100Ω/V。其中，GB/T 18384.3-2015 電動(dòng)汽車(chē)安全要求 第 3 部分：人員觸電防護(hù)中 6.7 規(guī)定在大工作電壓下，直流電路絕緣強(qiáng)度≥100Ω/V；SAE J1766 中 4.4.3 規(guī)定在系統(tǒng)標(biāo)稱電壓下，直流電路絕緣強(qiáng)度≥500Ω/V。

　　有關(guān)電動(dòng)汽車(chē)零部件電氣安全防范國(guó)內(nèi)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)包括 GB/T 18488.1-2015、 GB/T 24347-2009 以及 GB/T 31467.3 等。其中 GB/T 18488.1-2015 中 5.2.7.3 規(guī)定驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器的冷態(tài)與熱態(tài)絕緣阻抗均不小于 1MΩ（以 540V 電壓平臺(tái)為例，對(duì)應(yīng)絕緣強(qiáng)度接近 2000Ω/V）。GB/T 24347-2009 中 5.6 規(guī)定 DC/DC 絕緣強(qiáng)度≥500Ω/V。GB/T 31467.3 中 5.1.5 規(guī)定動(dòng)力電池包絕緣強(qiáng)度≥100Ω/V。從上述國(guó)標(biāo)分析可得，各個(gè)零部件對(duì)絕緣強(qiáng)度的要求相差較大，有的甚至接近整車(chē)的絕緣強(qiáng)度要求。實(shí)際上，整車(chē)高壓系統(tǒng)包含多個(gè)部件，主要包括電機(jī)、電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、動(dòng)力電池、PDU、電動(dòng)壓縮機(jī)、DC/DC、制動(dòng)以及轉(zhuǎn)向控制器等。如果各個(gè)零部件廠商按照國(guó)標(biāo)對(duì)絕緣強(qiáng)度要求規(guī)定 100Ω/V，那么整車(chē)各零部件總的絕緣阻抗遠(yuǎn)就會(huì)低于 100Ω/V，整車(chē)絕緣阻抗不滿足國(guó)標(biāo)絕緣要求。

　　結(jié)合國(guó)內(nèi)零部件指標(biāo)現(xiàn)狀，在對(duì)整車(chē)絕緣強(qiáng)度指標(biāo)設(shè)定時(shí)，整車(chē)絕緣強(qiáng)度應(yīng)高于國(guó)標(biāo)之要求，各零部件的絕緣強(qiáng)度應(yīng)高于整車(chē)一個(gè)等級(jí)。這樣，整車(chē)總的絕緣強(qiáng)度才不至于超標(biāo)，才能確保車(chē)輛的安全。這也是國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)為何將整車(chē)絕緣強(qiáng)度指標(biāo)定為≥500Ω/V，遠(yuǎn)高于國(guó)內(nèi)指標(biāo)的緣由。

　　三、絕緣監(jiān)測(cè)原理

　　絕緣監(jiān)測(cè)工作原理主要包括電流傳感法、對(duì)稱電壓測(cè)量法、橋式電阻法、低頻信號(hào)注入法等。其中低頻信號(hào)注入法應(yīng)用為廣泛，系統(tǒng)拓?fù)鋱D見(jiàn)圖 1。在其內(nèi)部產(chǎn)生一個(gè)正負(fù)對(duì)稱的方波信號(hào)，通過(guò)絕緣阻抗監(jiān)測(cè)儀連接端子與直流高壓系統(tǒng)和底盤(pán)之間的絕緣電阻 RF 構(gòu)成測(cè)量回路，通過(guò)對(duì)采樣電阻上分壓的采集，計(jì)算得出 RF 大小。

　　圖 1 低頻信號(hào)注入法系統(tǒng)拓?fù)?/p>