电动汽车绝缘耐压测试

A. 汽车电检是个什么情况，为什么会有故障码，电检怎么理解的

用电脑检测汽车——电检。汽车自身也带有电脑，储存有发生的各种故障，用检测电脑从车上电脑中调出所存的故障，并且是以代码的形式显示，故称为故障码。

B. 电动汽车维修时做好哪些准备

一、检测仪表及专业拆装工具
兆欧表
车子在运行使用的过程中，难免会碰撞、摩擦，导致高压电路与车辆底盘之间的绝缘性下降，因此要先检测高压电缆及零部件对车身绝缘电阻是否位于规定值范围内。
兆欧表又称数字兆欧表、高压绝缘电阻测试仪、绝缘电阻测量仪等，主要用来检查电气设备、电气线路对地及相间的绝缘电阻，以保证这些设备、电器和线路工作在正常状态，避免发生触电伤亡及设备损坏等事故。
万用表
万用表是一种多功能、多量程、便于携带的电子仪表，可以测量交、直流电流、电压及电阻等多种电学参量的磁电式仪表，使用的万用表应符合CATⅢ安全级别的。
钳流表
新能源车维修诊断经常需要测量导线中的电流，由于驱动系统的导线存在较大的交变电流，必须使用钳型电流表进行间接测试。钳形电流表是由电流互感器和电流表组合而成，可以在不切断电路的情况下测量电流。
绝缘手柄拆装工具
采用绝缘材料进行加工并适用于电气系统拆装等操作，包括力矩扳手、快速扳手、螺丝刀等工具，必须装有耐压1000V以上的绝缘柄。
二、诊断仪器
新能源汽车诊断仪也分为专用型和通用型，专用型是针对某一品牌的车型，功能全面且有更多权限，如北汽新能源诊断仪等。
通用型则包含较多品牌和车型，功能多，实用性强，如朗仁H6（既支持燃油车，也支持新能源汽车），覆盖比亚迪、北汽、上汽、东风小康、吉利等厂家的众多新能源车型，可进行电池、电机等系统及零部件的诊断检测，支持包括防盗匹配、仪表板修复、大灯调节等特殊功能，可一键升级，适合维修厂、维修店配备。

三、防护用具
要穿着包括绝缘手套、绝缘鞋、护目镜等安全防护用具，其它的操作工具也应提前使用绝缘胶带包裹，除去与标准件接触点以外的裸露金属部分，避免因仪器故障或操作工具裸露金属部分误触带电部件，导致高压事故。

C. 简述汽车整车电路故障检测步骤

1、直观诊断法:汽车电路发生故障时,有时会出现冒烟、火花、异响、焦臭、发热等异常现象。这些现象可直接观察到,从而可以判断出故障所在部位。

2、断路法:汽车电路设备发生搭铁(短路)故障时,可用断路法判断,即将怀疑有搭铁故障的电路段断开后,观察电器设备中搭铁故障是否还存在,以此来判断电路搭铁的部位和原因。

3、短路法:汽车电路中出现断路故障,还可以用短路法判断,即用起子或导线将被怀疑有断路故障的电路短接,观察仪表指针变化或电器设备工作状况,从而判断出该电路中是否存在断路故障。

4、试灯法:试灯法就是用一只汽车用灯泡作为试灯,检查电路中有无断路故障。

5、仪表法:观察汽车仪表板上的电流表、水温表、燃油表、机油压力表等的指示情况,判断电路中有无故障。

6、低压搭铁试火法:即拆下用电设备的某一线头对汽车的金属部分(搭铁)碰试而产生火花来判断。

7、高压试火法:对高压电路进行搭铁试火,观察电火花状况,判断点火系的工作情况。

D. 动力电池UL2580认证报告测试项目有哪些

目前国内外已有多个针对电动车的动力电池安全标准，如UL2580、ISO12405-1、ISO12405-2等，以及国内的汽车行业标准QC743-2006等，这些标准都分别对蓄电池单体电池，蓄电池模块、蓄电池充放电系统等的安全性做出了相应的要求。本文主要以动力电池UL2580认证为例简要介绍针对动力电池的要求。

电动汽车、轻型电动摩托车等因其低能耗绿色环保等优点而越来越受到人们的青睐，现已成为未来汽车发展的一个主要方向。而作为电动汽车动力心脏的蓄电池，其安全性能亦越发得到人们的关注。目前国内外已有多个针对电动车的动力电池安全标准，如UL2580、ISO12405-1、ISO12405-2等，以及国内的汽车行业标准QC743-2006等，这些标准都分别对蓄电池单体电池，蓄电池模块、蓄电池充放电系统等的安全性做出了相应的要求。本文主要以动力电池UL2580认证为例简要介绍针对动力电池的要求。

UL在2009年发布了针对车用动力电池的安全标准UL2580草案，并在2011年10月发布了UL2580正式版本，同时UL2580通过了ANSI（美国国家标准学会）审议正式被采用为美国国家标准。

UL2580标准涵盖了电动汽车用内部储能装置如蓄电池单体电池、蓄电池模块、蓄电池组系统等。该标准评估了蓄电池承受模拟的滥用和在滥用产生危险时对人员的保护能力。同时该标准评估了蓄电池及电池模块在制造商规定的操作温度范围内充放电参数可靠性。但该标准不考虑电动汽车内其它控制系统与蓄电池的交互作用。

轻型电动车（如电动自行车，电动轮椅，电动小轮摩托车等）所用的动力蓄电池在UL2271标准中有单独的要求，所以并不在UL2580标准范围内。

动力电池UL2580认证中测试项目全部是针对电动汽车用动力电池组及电池模块的测试，并没有针对单体电芯的测试项目，但是标准中也特别说明了电芯必须要符合相应电池标准，如锂离子电芯必须要通过UL1642，镍体系电芯须符合UL2054中电芯测试的要求。

用于电动车电池的安全标准UL2580标准测试项目如下：

动力电池UL2580认证-电气测试

•Overcharge 过充

•Short Circuit 短路

•Overdischarge Protection 过放保护

•Temperature 温升

•Imbalanced Charging 不平衡充电

•Dielectric Voltage Withstand 耐压

•Isolation Resistance 绝缘阻抗

•Continuity 接地连续性

•Failure of Cooling/Thermal Stability System

动力电池UL2580认证-机械测试

•Rotation 翻转

•Vibration Enrance 振动

•Shock 机械冲击

•Drop 跌落

•Crush 挤压

动力电池UL2580认证环境测试

•Thermal Cycling 温度冲击

•Salt Spray 盐雾

•Immersion 水浸

•External Fire Exposure 内部火烧

•Internal Fire Exposure

E. 新能源汽车绝缘检测原理

当前主流的绝缘检测方法有两种，电桥法和交流注入法,但这一功能由电池管理系统BMS来实现。电桥法又称被动检测法，主要原因必须有高压才能进行绝缘检测。交流注入法又称主动检测法，因为只需12V铅酸上电即可完成绝缘检测功能。关于绝缘检测的专利大家去网上搜搜也非常的多，但大多也是基于上述两种方法的演变和优化。大致总结如下（若有不妥，欢迎探讨，更欢迎批评指正）：

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电桥法重难点解读：
（一）电桥法的检测原理
电桥法的工作原理是BMS通过检测高压正与高压负之间的分压变化来计算正极/车身与负极/车身的绝缘阻值,检测原理如下三步:

1. 闭合开关S1,闭合开关S2:BMS检测到V1,V2的电压;
2. 闭合开关S1,断开开关S2:BMS检测到V1’的电压;
3. 断开开关S1,闭合开关S2:BMS检测到V2’的电压;
4. 根据上述三个步骤,已知电池的总电压U以及正负极桥臂的分压电阻及其比例,可以列出三个方程U=aV1+bV2,
5. 根据这个方程式来解方程可以求得:正极/壳体阻值=Rp,负极/壳体=Rn
两个阻值便是我们平时整车上读取到绝缘值，以上即为电桥法的检测原理。
（二）电桥法的设计难点
电桥法的稳定性及可靠性还需重点考虑如下几点（上述四个电压值V1，V2，V1’，V2’以下统称V1，V2，欢迎补充和探讨）：
1. 分压比例及ADC的选取：
绝缘检测为了兼顾成本会牺牲一部分精度（采用12bit ADC采样，甚至直接用单片机内部的ADC采样），这个时候对电阻的分压比例（R1/R2或R4/R3）的选取提出较高的要求，
电阻分压比例太大采样分辨率不够，无法做到较高精度；
电阻分压比例太小采样超出量程，无法做到全电压范围的采样；
2. 寄生电容的影响：
大家都知道，整车上寄生电容的实际存在（一般在几百纳法级，也有远大于这个量级的）。
由于寄生电容会导致V1，V2电压值稳定需要一定时间，这个时候就会出现几个问题：

BMS无法准确判断V1，V2电压的稳定采样点，电容电压未稳定或者电容开始漏电导致V1，V2的电压不是真实分压的值，这样计算出来的绝缘值不准，这也是前几年有些车绝缘不稳定的要因之一，现在好多了；
BMS等待电压稳定的时间，等待的时间过长导致绝缘检测时间偏长，可能不满足功能安全中FTTI的时间要求；
寄生电容值随着天气以及车辆的老化会发生改变，这个时候要确保设计仍然满足前期的采样精度和时间目标就对算法的稳定性及适应性提出了较高的要求，主要硬件电路以及软件滤波要考虑；
3.电压V1，V2的采样同步实时性的影响
理论上V1，V2的实时性越高对绝缘采样精度及稳定性越有利，但是很遗憾这个也只能是理论，显然是无法完全同步的。为了方便理解，我暂且假定一个非常极端实车工况来说明同步实时性的影响：
阶段一：猛踩油门踏板上陡坡，此时BMS恰好为步骤2检测V1’；
阶段二：猛踩制动踏板下陡坡，此时BMS恰好为步骤3检测V2’；
大家可以先想想这个情景以及这个情景对绝缘检测的影响。踩油门踏板的时候电池包对外大电流放电，由于锂电池的DCR+极化内阻等存在，导致电池包的高压会被急剧拉低（由电流的大小决定，一般在50~100V，以一个400V电压来说电池实际输出电压为350V）。踩制动踏板的时候由于制动能量回收整车对电池包大电流充电，同理导致电池包的高压会被瞬间抬高至450V。那么问题就来了，V1’是以350V分压检测得到的，V2’是以450V分压检测得到的，用这一组电压去计算绝缘是不妥的，轻则绝缘值误差较大，最严重的情况下可能出现绝缘误报漏报导致整车做了对应的故障策略。

F. 汽车下线检测流程

第1关 间隙面差检查
检查整车几何尺寸是否存在间隙（零部件之间的缝隙大小）或面差（同一水平面两个零件的高出、低进位置之差）缺陷。
第2关 静态功能检查
主要检查车辆功能件、电器件、使用件及内饰件的功能状态是否符合要求。如发动机机舱内液位是否符合要求；挡位、雨刮、喇叭、座椅等功能是否符合要求。
第3关 灯光调整
利用灯光调整试验台上的灯光测试仪测试车灯的光强、光轴角、左右近光束水平和垂直方位的偏移值。
第4关 前束调整
通过前束调整试验台对车辆的前轮前束、车轮外倾角、后轮前束进行动态监测和调整，确保车辆不跑偏。
第5关 转毂检测
检测ABS、ESP的功能符合性；进行低速试验，检查发动机加速性能和变速箱挡位；进行四轮制动力、手刹制动力等综合安全性能的检测……确保每一台车的性能指标100%达到设计要求。
第6关 侧滑试验
车辆以低于5公里/小时的速度驶过自由、活动状态下的侧滑试验台，检测前、后车轮的轮胎偏移量是否符合国家相关标准。
第7关 跑道试验
由专业路试员驾驶车辆，在特定的试验跑道上进行凸包路、颠簸路、小石块路、180°左右极限弯道等各种模拟路面测试。
第8关 排放检测
检查发动机在工作时，尾气排放是否达到国家法规标准。
第9关 底盘检测
在地沟或举升机上对底盘部分进行逐项检查确认。如：热状态下发动机、变速箱、空调等部件是否存在异响；燃油箱、制动管路、ABS传感器线束的装配是否完好，从而确保每一台车辆的安全行驶性能。
第10关 淋雨密封性检查
将车辆门窗关闭后驶入淋雨间，通过3.5分钟不同方向的淋雨（降雨量为35毫米/分钟，相当于大暴雨的降雨量），以测试车辆的密封性能。之后以30秒/米的干燥空气吹干，保证四个车门、行李箱盖和前后风挡的水密封性良好。
第11关 外观检查
首先，检查员会逐一对每辆经过淋雨试验的车辆进行检查，确认车门、尾箱等开启处是否有漏水现象，内饰件是否有水迹。之后，在特别明亮的区域对车辆进行外观质量检查，查看车身外观是否存在变形、划伤、掉漆，检查内饰件装配是否牢固、可靠，是否存在漏装、错装、装配不良等现象。对带有蓝牙装备的车辆还要进行接收功能检测。
第12关 电检
检查员利用先进的手提检测设备（COLISE）和电流测量设备（CONTEV）对每一台车的电脑系统程序和电器功能的工作电流进行检测，单车检查项目最多达到80项，能拦截汽车电脑、电器功能开关、功能项故障及错漏装现象，并逐项打印故障项目，以便返修人员快速识别，方便返修。
第13关 商业化检测
对所有下线的车辆进行100%外观复检，包括油漆、钣金、间隙面差等缺陷。同时，检查每辆车的随车档案是否齐全，对商业化检测合格的车辆贴“3C”强制认证标识和车辆“合格证”。
现在新车出厂必经“13关”的考验，当然，如果不符合其中任何一项检测的产品，不管什么品牌都会直接被送到返修区进行返修。

G. 新能源电动车绝缘和耐压标准

电动汽车的绝缘电阻直接反映高压系统与电平台之间的绝缘性能
直接影响驾乘人员的触电安全。作为高压安全设计的核心指标，绝缘电阻在国内外标准法规中均有严格的要求，并需要在产品全生命周期内始终满足。整车生产企业在产品开发流程中会多次进行绝缘电阻的计算校核与测试验证。在高压系统设计初期，需要通过计算各部件的绝缘电阻核算整车的绝缘电阻，以保证产品在满足标准法规要求的前提下留有一定的安全冗余，冗余量一般是法规要求值的5~10倍或更高。在进行整车绝缘电阻测试时，有时由于在上电情况下无法一次测试出包含所有高压总成的系统绝缘电阻，也需要根据系统测试结果和总成测量值计算系统绝缘电阻。在这种情况下，绝缘电阻的计算成为影响测试结果的一个重要因素。

H. 新能源汽车绝缘故障解决方法

电动汽车有一个很大的潜在让人害怕的地方是触电，因此有了一份专门针对车辆电气安全的安全标准《GB/T 18384.3-2015 电动汽车安全要求第3 部分：人员触电防护》。里面有关于电气安全的部分有不少，其中对于绝缘故障可能造成高压电暴露，引起人身伤害。这个起始阈值也做了最小的规定，动力系统的测量阶段最小瞬间绝缘电阻为0.5kΩ／V交流、直流为0.1kΩ／V。 各整车厂开发的纯电动车辆， 则根据各自设定的电压等级来确定动力系统的绝缘电阻报警阀值，还有一个非常重要的是绝缘检测的策略和容错策略。图1 整车绝缘问题概览

第一部分 绝缘检测的故障原因

电动汽车绝缘的问题主要可以分为：

内部：这部分我们细致的展开，从大的来看，主要是电解液泄露、外部液体进入、绝缘层被破坏之后，电池模组和单体出现了导电的回路。这类故障发生之后可能会发生较为严重的后果（主要是打火和烧蚀，引起模块内单体的短路故障）。

在大的模组内，我们可以找到通过模组内部、BMU、BMS和模组与托盘等多种绝缘突破路径。

BMU对于Coating的要求很高，大量有电位差的线缆通过连接器接入，如果出现凝露和电金属迁移，容易在内部产生各种潜在导通路径

模组内部由于振动、冲击导致磨损、错位，如果出现绝缘纸、蓝膜失效的情况，就会出现绝缘问题

BMS和BDU这两个部件由于高压的直接接入，如果出现隔离失效，就会产生类似软短路的情况发生

下图所示，真正绝缘问题出现电击人的情况，都需要出现人本身去接触电池的一端输出才会出现下图的电击事件发生。

2. 电池外部的高压回路：这部分可以通过接触器断开而隔绝

a) 高压连接器和高压线缆：这里比较多的情况是两种，一种是局部放电引起的绝缘失效；还有就是连接器金属物质迁移导致的绝缘失效。

备注：在这个案例里面，通电，高温，潮湿，氯离子存在的条件下，电连接器内部金属构件发生了表面镀银层的电迁移和主体材料的腐蚀，产物在电场的作用下附着在绝缘组件上并将外金属套壳和与内金属触条一体的金属构件连接，从而导致电连接器绝缘阻值大幅降低失效。

b) 高压用电部件内部出现绝缘失效：把内部的连接器、连线归于上一类以后，基本就考虑功率部件相关的绝缘防护是否合理。特别的如电机、变压器内绝缘情况。

从场景上区分，可以分解成充电状态、正常状态、涉水、碰撞事故、结露、暴雨、淹没、清洗等状态。这是贯穿整个寿命周期和使用场景对各个环节进行考虑的结果，当然实际整车级别的验证测试也需要涵盖。

从路径上分，可以从爬电距离、固态绝缘和空气间隙等方面对绝缘进行破坏。

以上这些，都算是真正绝缘发生了问题。还有一些问题就是绝缘检测电路和算法本身受到干扰或者出现了硬件的损坏。我们可以细分为：

绝缘检测超差：受到外部干扰检测出来过高，设计范围超差

绝缘检测失效：电路由于开关（光耦或者高压继电器失效）出现失效

第二部分 车辆诊断与处理和漏电车辆处理

我们还是以LEAF为例，其DTC分了三个故障：

模式A：是从动力源头切断任何充电和放电的过程，主要响应比较高等级的故障

模式B：考虑电池的故障在一定范围内之类，限制电机输出功率，在充电模式下充电停止（阻止了能量回收）

模式C：限制电池包的输入和输出功率

模式D：仅亮起故障等，其他不做处理

这里的三个定义为处理绝缘值信号（P33DF是判断信号异常高、P33E0是采集信号异常低，P33E1是出现绝缘报警），这里分层的原因主要是是对整个故障错误分类。不过我倒是看到有不同的处理方法。我们在这里可以有几个区分点：

启动之时：启动的时候检测可以根据数值、诊断电路本身情况、整个系统上电的范围，可以判断出问题出在哪里。根据数值的不同选取处理办法。严格来说，根据在不同状态下，绝缘电阻的测量误差可以做不同的策略。

充电检测：这个我会后面仔细谈一谈快充多回路检测过程中可能出现的问题。这个在法规层制定的时候就已经有很多的涉及和探讨。

车辆行驶过程中：这点是我觉得很保守的，在车辆行驶过程中，由于有各方面的干扰存在包括纹波、电压在大电流充放过程的变化，使得整个记录的频次需要用计数器来做；根据数值也可以做不同的策略来判断这个严重情况，执行限功率或者更好的措施。

区分了DTC之后，当发生了绝缘故障之后，对于维修人员首先应保证人员安全，操作者须配戴好有一定安全等级，符合国家相关标准要求的防护用品(防护用品通常有使用年限要求)，如绝缘手套（橡胶手套+外用手套）、绝缘鞋等。

这里有个绝缘电阻的参考表，用绝缘表来测非带电部件还是比较管用的。从车辆的寿命周期考虑，维护过程中还是安置一个MSD是比较靠谱的，能够在接触器粘连和各种意外条件下保证总线上是没有电的。

I. 哪里可以做新能源汽车充电桩EMC试验

在各地具有资质的电磁实验室都是可以做的，但BMS系统的功能是需要去专业机构做的吧，属于不同的功能检测。

J. 汽车线束电检测，求解

针对发改委39号文的电动车生产能力规划
北京金蚂蚁国创科技有限公司帮助过多家国内电动车拿资质的企业规划过针对发改委39号文对于电动汽车生产能力保证资质，该系统包含：
1.
车门电检；
2.
仪表电检；
3.
整车下线电检（EOL）；
4.
电动车安规测试；
5.
电动车关键零部件入厂测试；
6.
整车标定；
7.
快慢充电检设备；
整车下线电检（EOL）测试专门针对整车进行电气故障诊断、电动车
ECU
IO功能测试，整车电检（EOL）设备作为汽车下线电检的最后一站测试工位，一般不至于整车下线最后一个工位。
北京金蚂蚁国创科技有限公司基于多年的整车电检经验，针对新能源汽车特点，依据39号文法规要求，以及对应的GB要求，开发出一套标准标准的新能源汽车EOL测试系统。该系统可以兼容传统车的测试，支持混线生产；支持多种通信协议进行故障诊断，包括UDS、KWP2000、J1939等；支持参数配置、软件刷写等定制化功能。
详细链接：www.niltd.com.cn
其中电动车整车安规测试包含：
1.
电动车整车等电位测试；
2.
电动车整车绝缘强度测试；
3.
电动车整车耐压测试；
4.
电动车整车漏电流测试；
电动车整车快慢充测试设备包含：
1.
电动车整车快充过程测试；
2.
电动车整车慢充过程测试；
3.
电动车整车交直流充电测试；
整车诊断设备包含：
1.
整车下线检测设备（EOL）；
2.
手持诊断设备（诊断仪）；
3.
整车多控制器VN码扫描和写入；
4.
整车多控制器数据刷下；
5.
整车多控制器标定；
6.
胎压传感器（TPMS）标定和匹配；
7.
汽车整车360环视系统的标定；
8.
汽车整车毫米波雷达标定；
9.
汽车整车激光雷达标定；
电动车关键零部件入厂检测设备包含：
1.
整车控制器VCU\HCU检测设备；
2.
电池包或BMS系统检测设备；
3.
电动车电机控制器(MCU)检测设备；
电动车关键零部件测试设备包含：
1.
整车控制器VCU\HCU
硬件在环HIL测试设备；
2.
电池包或BMS系统硬件在环HIL测试设备；
3.
电动车电机控制器(MCU)硬件在环HIL测试设备；
4.
车载充电机OBC/ODC
和DCDC功能测试设备或HIL测试设备；
其他功能：
1.
故障诊断测试
2.
直/交流充电测试
3.
等电位/电位均衡测量
4.
绝缘电阻测试
5.
数据流读取
6.
参数配置
7.
软件刷写
8.
VIN读写
9.
MES交互
10.
数据存储
11.
报表打印和数据统计分析