新能源汽車電池絕緣要求

1. 在新能源汽車高壓電安全操作過程中有哪些操作規范和要求

1、在維修或保養新能源汽車前一定要切斷動力電源。你要想像你在弄的就是一大塊的電能量體，這些電池組的產生的電流可是高壓電，不比家用用電小，稍不注意不按規定操作，就會引電上身。
2、拆卸下來的電池總成的任何一部分都需要單獨放置，不能將任何物品覆蓋到電池組上面，遠離一切火源或者熱量大的物體，以及不能在太陽下暴曬。
3、謹慎拆卸汽車部件，需要對部件進行防水安放，因為這些最終部件最終都會組合成一個大的迴路，如果有水，很有可能會造成短路。
4、需要身穿有效的防護設備，要正確的穿戴絕緣手套，絕緣鞋。
再者就是需要維修人員具備一定的電路知識，了解高壓迴路，熟悉高壓用電器，如果事先不清楚，建議查找資料，以免造成財產損失，危及生命安全。

2. 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。

3. 新能源電動車絕緣和耐壓標准

電動汽車的絕緣電阻直接反映高壓系統與電平台之間的絕緣性能
直接影響駕乘人員的觸電安全。作為高壓安全設計的核心指標，絕緣電阻在國內外標准法規中均有嚴格的要求，並需要在產品全生命周期內始終滿足。整車生產企業在產品開發流程中會多次進行絕緣電阻的計算校核與測試驗證。在高壓系統設計初期，需要通過計算各部件的絕緣電阻核算整車的絕緣電阻，以保證產品在滿足標准法規要求的前提下留有一定的安全冗餘，冗餘量一般是法規要求值的5~10倍或更高。在進行整車絕緣電阻測試時，有時由於在上電情況下無法一次測試出包含所有高壓總成的系統絕緣電阻，也需要根據系統測試結果和總成測量值計算系統絕緣電阻。在這種情況下，絕緣電阻的計算成為影響測試結果的一個重要因素。

4. 新能源汽車動力電池的維護與保養方法有哪些

一、定期檢查

首先，檢查電池組，清潔電池組蓋和柱的水平，以避免灰塵和其他碎片。如果在檢查過程中發現其被碎片或污染物覆蓋，應使用壓縮空氣方法來提高表面的清潔度。確保電池組外殼的完整性，避免變形、開裂等問題。同時，托盤和電池蓋的密封性也要加強。只有加強電池與車身的連接，才能加強電池的穩定性。

其次要檢測電池的連接狀態，極連接要安全穩定，避免腐蝕等問題。此外，還要保證單體電池的連接點與電池組的導溫帶等部件穩定接觸，避免出現變形、松動等問題。充電時，插座與插頭的接觸必須安全，不能脫落。

5. 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。

6. 維修新能源汽車的絕緣工具能承受多少伏電壓

新能源汽車絕緣故障解決方法如下：

• 由於電池內部電解液泄漏造成絕緣故障，導致液體滲出。液體滲出到一定程度後，絕緣層將遭到破壞，此時電池模組和單體都有導電環，故障提示將自動打開。

• 可能的原因：熔斷。問題處理：使用萬用表測量電池端電壓，如果有電壓輸出則正常，則熔斷熔斷、電池組接插松動或電池組損壞。也許原因：電線插頭松動。檢修：檢查電源開關插頭。也許是因為電源開關壞了。

3.電池內部：這部分我們仔細展開，從大的方面看，主要是電解液泄漏，外部液體進入，絕緣層被破壞後，電池組和單體都有一個導電環。此類故障發生後可產生較為嚴重的後果(主要是造成模塊內單體短路燒蝕)。

擴展：電動車的一個潛在的最大威脅就是電擊。因此，有了一項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三部分：人員觸電保護》。其中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，造成人身傷害。這一起始閾值也是最小規定，動力系統在測量階段的最小瞬間絕緣電阻是0.5 kΩ/V交流，直流0.1 kΩ/V。每一整車廠開發的純電動汽車，則根據各自設定的電壓等級確定其絕緣電阻報警閥值，另外，絕緣檢測策略及容錯策略也十分重要。

7. 純電動汽車動力電池系統，正極對地絕緣絕緣值大於多少為合格

一般檢修時要測兩個電阻。一個是正極對地絕緣和負極與電池外殼絕緣阻值，阻值大於40MΩ算合格。

8. 新能源汽車上電流程以及上電條件

一、設監護人持證上崗

高壓電氣部件的維護和檢修作業，建議設立專職監護人。由監護人監督工、量具設備的檢查，勞保用品等是否符合要求，也監督作業全過程，並對作業結果進行檢查，指揮供電。監護人和操作人要持證上崗。一般來說要持有特種作業操作證一電工作業低壓電工作業證。

操作人員上崗不得佩戴金屬飾物（例如：戒指、手錶、項鏈等），工作服衣袋內不得有金屬物件（例如鑰匙、金屬殼、筆、手機、硬幣等）。

二、作業前進行檢查

1．檢查現場環境，設置隔離，設立警示標識

檢查現場操作環境，周邊不得有易燃物品及與工作無關的金屬物品，並在維修車輛周圍設置隔離，無關人員不得進入現場。工作無關的工具不得帶入工作場地，必須使用的金屬工具，手持部分要作絕緣處理。在地面或車輛附近明顯位置放置「高壓危險」警示牌。

2．檢查輔助絕緣用具

（1）絕緣手套

選擇正確電壓等級的絕緣手套（絕等級為1000V/300A以上）。觀察絕緣手套的表面是否平滑，應無針孔、裂紋、砂眼、雜質等各種明顯的缺陷和明顯的波紋。觀察絕緣手套是否出現粘連的現象。檢查絕緣手套有無漏氣現象。

（2）絕緣帽

選擇正確電壓等級的安全絕緣帽，觀察絕緣表面有無破損，監督人員和操作人員戴好絕緣帽。

（3）絕緣鞋

選擇正確電壓等級的絕緣鞋。檢查絕緣鞋的表面及鞋底有無破損。監督人員和操作人員穿好絕緣鞋。

（4）護目鏡

選擇正確電壓等級的護目鏡。觀察護目鏡面有無破損、刮花。目鏡的寬窄和大小要適合使用者的臉型。監督人員和操作人員戴好護目鏡。

（5）絕緣墊

要檢查絕緣防護墊表面有無裂痕、砂眼、老化等現象，放置絕緣墊並用兆歐表檢測絕緣性能，絕緣值大於500MΩ。

3．儀器儀表的檢查（放電工裝、萬用表、兆歐表）（2）檢查萬用表

萬用表線束和表面應無破損。然後進行校零。

（3）檢查兆歐表 三、關閉電源開關，鑰匙放在安全處

四、斷開低壓蓄電池負極線

斷開低壓蓄電池負極線，負極電纜接頭用絕緣膠布包好。蓄電池負極樁頭用蓋子蓋好或用絕緣膠布包好。

五、斷開維修開關並妥善保管

斷開維修開關，並妥善保管。放置車輛5～10min，對新能源汽車的高壓電容器進行放電。

一般來說，新能源汽車設置有維修開關，斷開維修開關才可對新能源汽車進行維修。斷開維修開關時需要穿戴好絕緣防護用品，並用蓋子將介面封好或用絕緣膠布將維修開關介面封好。放置車輛5～10min（不同廠家有不同要求），對新能源汽車的高壓電容器進行放電。

六、斷開動力蓄電池高低壓線束

穿戴好絕緣防護品，先斷開動力蓄電池低壓線束，再斷開高壓線束（母線）。例如，對於北汽新能源汽車EV200來說，斷開低壓線束後，可以分3步將高壓線束斷開。第一：將藍色的卡子向車輛前方扳動；第二：將棕色套子向前部扳動；第三：將棕色卡子向內用力按住，然後將線束向車輛前方拔出。

七、驗電、放電

斷開動力蓄電池母線後，需要對動力電池的母線進行驗電，如果母線有殘余電荷，需用放電設備進行放電，確保動力蓄電池母線無電。

安全重於泰山，在維修新能源汽車之前一定要採取正確的安全防護措施。一般來說，完成了以上的幾個步驟，才可以對新能源汽車高壓電氣系統進行維修。

9. 電動汽車對動力電池的要求有哪些

1、電池一致性;
2、價格較低，操作和維護方便;
3、良好的充放電性能（快速充放電性能和耐過充，過放電容量）;
4、高功率密度（高功率，高功率體積比）;
5、高的能量密度（高質量的能量，高體積比TT）;
6、較長的循環壽命（充放電循環後，工作年限）;
7、其他的性能，對環境的污染問題（電池的生產，使用，報廢回收過程中不能對環境有負面的影響）等;

10. 新能源汽車電池檢測的檢測項目是哪些呢

新能源汽車產品專項檢驗項目及依據標准,序號,檢驗項目,標准名稱,標准號,備注,儲能裝置(單體、模塊) 電動汽車用鋅空氣電池 .