新能源汽車絕緣監控原理

❶ 新能源汽車漏電感測器的功能是什麼

用於對電動汽車直流動力電源母線及外殼、車身與底盤之間的絕緣阻抗進行檢測，通常檢測與動力電池輸出相連接的負極母線與車身底盤之間的絕緣電阻來判斷動力電池包的漏電程度。當動力電池包漏電時，感測器發出一個信號給電池管理控制器，電池管理控制器接收到漏電信號後，進行相關保護操作，並且報警，防止動力電池包的高壓電位線造成人或者物品的傷害和損失

❷ 新能源汽車中絕緣材料的作用

除了絕緣還起著隔熱、機械支撐和固定、儲能、滅弧、防潮、防霉以及保護導體作用。

❸ 新能源汽車絕緣故障解決方法

電動汽車有一個很大的潛在讓人害怕的地方是觸電，因此有了一份專門針對車輛電氣安全的安全標准《GB/T 18384.3-2015 電動汽車安全要求第3 部分：人員觸電防護》。裡面有關於電氣安全的部分有不少，其中對於絕緣故障可能造成高壓電暴露，引起人身傷害。這個起始閾值也做了最小的規定，動力系統的測量階段最小瞬間絕緣電阻為0.5kΩ／V交流、直流為0.1kΩ／V。 各整車廠開發的純電動車輛， 則根據各自設定的電壓等級來確定動力系統的絕緣電阻報警閥值，還有一個非常重要的是絕緣檢測的策略和容錯策略。圖1 整車絕緣問題概覽

第一部分 絕緣檢測的故障原因

電動汽車絕緣的問題主要可以分為：

內部：這部分我們細致的展開，從大的來看，主要是電解液泄露、外部液體進入、絕緣層被破壞之後，電池模組和單體出現了導電的迴路。這類故障發生之後可能會發生較為嚴重的後果（主要是打火和燒蝕，引起模塊內單體的短路故障）。

在大的模組內，我們可以找到通過模組內部、BMU、BMS和模組與托盤等多種絕緣突破路徑。

BMU對於Coating的要求很高，大量有電位差的線纜通過連接器接入，如果出現凝露和電金屬遷移，容易在內部產生各種潛在導通路徑

模組內部由於振動、沖擊導致磨損、錯位，如果出現絕緣紙、藍膜失效的情況，就會出現絕緣問題

BMS和BDU這兩個部件由於高壓的直接接入，如果出現隔離失效，就會產生類似軟短路的情況發生

下圖所示，真正絕緣問題出現電擊人的情況，都需要出現人本身去接觸電池的一端輸出才會出現下圖的電擊事件發生。

2. 電池外部的高壓迴路：這部分可以通過接觸器斷開而隔絕

a) 高壓連接器和高壓線纜：這里比較多的情況是兩種，一種是局部放電引起的絕緣失效；還有就是連接器金屬物質遷移導致的絕緣失效。

備註：在這個案例裡面，通電，高溫，潮濕，氯離子存在的條件下，電連接器內部金屬構件發生了表面鍍銀層的電遷移和主體材料的腐蝕，產物在電場的作用下附著在絕緣組件上並將外金屬套殼和與內金屬觸條一體的金屬構件連接，從而導致電連接器絕緣阻值大幅降低失效。

b) 高壓用電部件內部出現絕緣失效：把內部的連接器、連線歸於上一類以後，基本就考慮功率部件相關的絕緣防護是否合理。特別的如電機、變壓器內絕緣情況。

從場景上區分，可以分解成充電狀態、正常狀態、涉水、碰撞事故、結露、暴雨、淹沒、清洗等狀態。這是貫穿整個壽命周期和使用場景對各個環節進行考慮的結果，當然實際整車級別的驗證測試也需要涵蓋。

從路徑上分，可以從爬電距離、固態絕緣和空氣間隙等方面對絕緣進行破壞。

以上這些，都算是真正絕緣發生了問題。還有一些問題就是絕緣檢測電路和演算法本身受到干擾或者出現了硬體的損壞。我們可以細分為：

絕緣檢測超差：受到外部干擾檢測出來過高，設計范圍超差

絕緣檢測失效：電路由於開關（光耦或者高壓繼電器失效）出現失效

第二部分 車輛診斷與處理和漏電車輛處理

我們還是以LEAF為例，其DTC分了三個故障：

模式A：是從動力源頭切斷任何充電和放電的過程，主要響應比較高等級的故障

模式B：考慮電池的故障在一定范圍內之類，限制電機輸出功率，在充電模式下充電停止（阻止了能量回收）

模式C：限制電池包的輸入和輸出功率

模式D：僅亮起故障等，其他不做處理

這里的三個定義為處理絕緣值信號（P33DF是判斷信號異常高、P33E0是採集信號異常低，P33E1是出現絕緣報警），這里分層的原因主要是是對整個故障錯誤分類。不過我倒是看到有不同的處理方法。我們在這里可以有幾個區分點：

啟動之時：啟動的時候檢測可以根據數值、診斷電路本身情況、整個系統上電的范圍，可以判斷出問題出在哪裡。根據數值的不同選取處理辦法。嚴格來說，根據在不同狀態下，絕緣電阻的測量誤差可以做不同的策略。

充電檢測：這個我會後面仔細談一談快充多迴路檢測過程中可能出現的問題。這個在法規層制定的時候就已經有很多的涉及和探討。

車輛行駛過程中：這點是我覺得很保守的，在車輛行駛過程中，由於有各方面的干擾存在包括紋波、電壓在大電流充放過程的變化，使得整個記錄的頻次需要用計數器來做；根據數值也可以做不同的策略來判斷這個嚴重情況，執行限功率或者更好的措施。

區分了DTC之後，當發生了絕緣故障之後，對於維修人員首先應保證人員安全，操作者須配戴好有一定安全等級，符合國家相關標准要求的防護用品(防護用品通常有使用年限要求)，如絕緣手套（橡膠手套+外用手套）、絕緣鞋等。

這里有個絕緣電阻的參考表，用絕緣表來測非帶電部件還是比較管用的。從車輛的壽命周期考慮，維護過程中還是安置一個MSD是比較靠譜的，能夠在接觸器粘連和各種意外條件下保證匯流排上是沒有電的。

❹ 新能源汽車常用的直流變換電路為什麼絕緣

你好。不僅是新能源汽車的電路絕緣任何汽車線路都必須正負極絕緣。何況新能源汽車還有高壓電路。在外部環境溫度比較高的情況下。新能源汽車。對電路的保護是非常重要的。防止起熱著火。望採納

❺ 新能源汽車中絕緣的概念

絕緣是指用不導電的物質（絕緣材料）將帶電體隔離或包裹起來，以對觸電起保護作用的一種安全措施。

❻ 新能源汽車控制原理過程怎樣的

在駕駛新能源汽車的時候，我們所使用的動力並不是來自汽油燃燒產生的動力，而是由燃料電池與蓄電池混合動力一起驅動汽車行駛的。這也是新能源汽車比傳統的燃油汽車節能環保的地方。

最常用的控制策略有三個，分別是On/Off控制策略、功率跟隨控制策略、順勢優化最佳能耗控制策略等，這都是最常見的是那樣控制策略，

❼ 新能源汽車絕緣電阻檢測實訓是什麼課程

• 新能源汽車絕緣電阻檢測實訓是【汽車新能源專業】的一門【汽車電器】課程，這也是汽車智能網聯和新能源專業必修的一門專業課程。

❽ 新能源汽車絕緣檢測原理

當前主流的絕緣檢測方法有兩種，電橋法和交流注入法,但這一功能由電池管理系統BMS來實現。電橋法又稱被動檢測法，主要原因必須有高壓才能進行絕緣檢測。交流注入法又稱主動檢測法，因為只需12V鉛酸上電即可完成絕緣檢測功能。關於絕緣檢測的專利大家去網上搜搜也非常的多，但大多也是基於上述兩種方法的演變和優化。大致總結如下（若有不妥，歡迎探討，更歡迎批評指正）：

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電橋法重難點解讀：
（一）電橋法的檢測原理
電橋法的工作原理是BMS通過檢測高壓正與高壓負之間的分壓變化來計算正極/車身與負極/車身的絕緣阻值,檢測原理如下三步:

1. 閉合開關S1,閉合開關S2:BMS檢測到V1,V2的電壓;
2. 閉合開關S1,斷開開關S2:BMS檢測到V1』的電壓;
3. 斷開開關S1,閉合開關S2:BMS檢測到V2』的電壓;
4. 根據上述三個步驟,已知電池的總電壓U以及正負極橋臂的分壓電阻及其比例,可以列出三個方程U=aV1+bV2,
5. 根據這個方程式來解方程可以求得:正極/殼體阻值=Rp,負極/殼體=Rn
兩個阻值便是我們平時整車上讀取到絕緣值，以上即為電橋法的檢測原理。
（二）電橋法的設計難點
電橋法的穩定性及可靠性還需重點考慮如下幾點（上述四個電壓值V1，V2，V1』，V2』以下統稱V1，V2，歡迎補充和探討）：
1. 分壓比例及ADC的選取：
絕緣檢測為了兼顧成本會犧牲一部分精度（採用12bit ADC采樣，甚至直接用單片機內部的ADC采樣），這個時候對電阻的分壓比例（R1/R2或R4/R3）的選取提出較高的要求，
電阻分壓比例太大采樣解析度不夠，無法做到較高精度；
電阻分壓比例太小采樣超出量程，無法做到全電壓范圍的采樣；
2. 寄生電容的影響：
大家都知道，整車上寄生電容的實際存在（一般在幾百納法級，也有遠大於這個量級的）。
由於寄生電容會導致V1，V2電壓值穩定需要一定時間，這個時候就會出現幾個問題：

BMS無法准確判斷V1，V2電壓的穩定采樣點，電容電壓未穩定或者電容開始漏電導致V1，V2的電壓不是真實分壓的值，這樣計算出來的絕緣值不準，這也是前幾年有些車絕緣不穩定的要因之一，現在好多了；
BMS等待電壓穩定的時間，等待的時間過長導致絕緣檢測時間偏長，可能不滿足功能安全中FTTI的時間要求；
寄生電容值隨著天氣以及車輛的老化會發生改變，這個時候要確保設計仍然滿足前期的采樣精度和時間目標就對演算法的穩定性及適應性提出了較高的要求，主要硬體電路以及軟體濾波要考慮；
3.電壓V1，V2的采樣同步實時性的影響
理論上V1，V2的實時性越高對絕緣采樣精度及穩定性越有利，但是很遺憾這個也只能是理論，顯然是無法完全同步的。為了方便理解，我暫且假定一個非常極端實車工況來說明同步實時性的影響：
階段一：猛踩油門踏板上陡坡，此時BMS恰好為步驟2檢測V1』；
階段二：猛踩制動踏板下陡坡，此時BMS恰好為步驟3檢測V2』；
大家可以先想想這個情景以及這個情景對絕緣檢測的影響。踩油門踏板的時候電池包對外大電流放電，由於鋰電池的DCR+極化內阻等存在，導致電池包的高壓會被急劇拉低（由電流的大小決定，一般在50~100V，以一個400V電壓來說電池實際輸出電壓為350V）。踩制動踏板的時候由於制動能量回收整車對電池包大電流充電，同理導致電池包的高壓會被瞬間抬高至450V。那麼問題就來了，V1』是以350V分壓檢測得到的，V2』是以450V分壓檢測得到的，用這一組電壓去計算絕緣是不妥的，輕則絕緣值誤差較大，最嚴重的情況下可能出現絕緣誤報漏報導致整車做了對應的故障策略。

❾ 新能源汽車控制器的概念及整車控制器的工作原理

新能源汽車作為一種綠色的運輸工具在環保、節能以及駕駛性能等方面具有諸多內燃機汽車無法比擬的優點，其是由多個子系統構成的一個復雜系統，主要包括電池、電機、制動等動力系統以及其它附件（如圖1所示）。各子系統幾乎都通過自己的控制單元（ECU）來完成各自功能和目標。為了滿足整車動力性、經濟性、安全性和舒適性的目標，一方面必須具有智能化的人車交互介面，另一方面，各系統還必須彼此協作，優化匹配，這項任務需要由控制系統中的整車控制器來完成。基於匯流排的分布式控制網路是使眾多子系統實現協同控制的理想途徑。由於CAN匯流排具有造價低廉、傳輸速率高、安全性可靠性高、糾錯能力強和實時性好等優點，己廣泛應用於中、低價位汽車的實時分布式控制網路。隨著越來越多的汽車製造廠家採用CAN協議，CAN逐漸成為通用標准。採用匯流排網路可大大減少各設備間的連接信號線束，並提高系統監控水平。另外，在不減少其可靠性前提下，可以很方便地增加新的控制單元，拓展網路系統功能。

下面對每個模塊功能進行簡要的說明：

1、開關量調理模塊

開關量調理模塊，用於開關輸入量的電平轉換和整型，其一端與多個開關量感測器相連，另一端與微控制器相接；

2、繼電器驅動模塊

繼電器驅動模塊，用於驅動多個繼電器，其一端通過光電隔離器與微控制器相連，另一端與多個繼電器相接；

3、高速CAN匯流排介面模塊

高速CAN匯流排介面模塊，用於提供高速CAN匯流排介面，其一端通過光電隔離器與微控制器相連，另一端與系統高速CAN匯流排相接；

4、電源模塊

電源模塊，可為微處理器和各輸入和輸出模塊提供隔離電源，並對蓄電池電壓進行監控，與微控制器相連；

5、模擬量輸入和輸出模塊

模擬量輸入和輸出模塊，可採集0~5V模擬信號，並可輸出0~4.095V的模擬電壓信號。

6、脈沖信號輸入和輸出模塊

可採集脈沖信號並調理，范圍1Hz—20KHZ,幅度6---50V；輸出PWM信號

范圍1HZ—10KHZ，幅度0—14V。

7、故障和數據存儲模塊

鐵電存儲器可以存儲標定的數據和故障碼，車輛特徵參數等，容量32K。

二、整車控制器功能說明

新能源汽車整車控制器基本上以下幾項功能：

1.對汽車行駛控制的功能

新能源汽車的動力電機必須按照駕駛員意圖輸出驅動或制動扭矩。當駕駛員踩下加速踏板或制動踏板，動力電機要輸出一定的驅動功率或再生制動功率。踏板開度越大，動力電機的輸出功率越大。因此，整車控制器要合理解釋駕駛員操作；接收整車各子系統的反饋信息，為駕駛員提供決策反饋；對整車各子系統的發送控制指令，以實現車輛的正常行駛。

2.整車的網路化管理

在現代汽車中，有眾多電子控制單元和測量儀器，它們之間存在著數據交換，如何讓這種數據交換快捷、有效、無故障的傳輸成為一個問題，為了解決這個問題，德國BOSCH公司於20世紀80年代研製出了控制器區域網（CAN）。在電動汽車中，電子控制單元比傳統燃油車更多更復雜，因此，CAN匯流排的應用勢在必行。整車控制器是電動汽車眾多控制器中的一個，是CAN匯流排中的一個節點。在整車網路管理中，整車控制器是信息控制的中心，負責信息的組織與傳輸，網路狀態的監控，網路節點的管理以及網路故障的診斷與處理。

3.制動能量回饋控制

新能源汽車以電動機作為驅動轉矩的輸出機構。電動機具有回饋制動的性能，此時電動機作為發電機，利用電動汽車的制動能量發電，同時將此能量存儲在儲能裝置中，當滿足充電條件時，將能量反充給動力電池組。在這一過程中，整車控制器根據加速踏板和制動踏板的開度以及動力電池的SOC值來判斷某一時刻能否進行制動能量回饋，如果可以進行，整車控制器向電機控制器發出制動指令，回收能部分能量。

4.整車能量管理和優化

在純電動汽車中，電池除了給動力電機供電以外，還要給電動附件供電，因此，為了獲得最大的續駛里程，整車控制器將負責整車的能量管理，以提高能量的利用率。在電池的SOC值比較低的時候，整車控制器將對某些電動附件發出指令，限制電動附件的輸出功率，來增加續駛里程。

5.車輛狀態的監測和顯示

整車控制器應該對車輛的狀態進行實時檢測，並且將各個子系統的信息發送給車載信息顯示系統，其過程是通過感測器和CAN匯流排，檢測車輛狀態及其各子系統狀態信息，驅動顯示儀表，將狀態信息和故障診斷信息經過顯示儀表顯示出來。顯示內容包括：電機的轉速、車速，電池的電量，故障信息等。

6.故障診斷與處理

連續監視整車電控系統，進行故障診斷。故障指示燈指示出故障類別和部分故障碼。根據故障內容，及時進行相應安全保護處理。對於不太嚴重的故障，能做到低速行駛到附近維修站進行檢修。

7.外接充電管理

實現充電的連接，監控充電過程，報告充電狀態，充電結束。

8.診斷設備的在線診斷和下線檢測

負責與外部診斷設備的連接和診斷通訊，實現UDS診斷服務，包括數據流讀取，故障碼的讀和清除，控制埠的調試。