关键词：电动汽车电气；绝缘检测方法
引言：
电动汽车作为现代人们出行的重要交通工具，其本身在使用过程中便常处于较为恶劣的环境下，当气候冷热交替、冲击或振动等对电动汽车产生影响时，整个车体、强电部分二者间便会发生绝缘受损现状。以其中电气系统为典型代表，一旦因绝缘性能下降而导致电动汽车发生漏电问题，便可能影响电动汽车的稳定运行，且不利于乘客安全保障。因此，如何做好电气绝缘检测工作，对提升电动汽车整体性能具有十分重要的意义。
一、电气绝缘性能的相关介绍
电气绝缘性能由于绝缘问题多集中在高电压系统方面，因此在研究中以车辆高压电气系统为例。假设系统在构成上为燃料电池组、锂离子电池组，前者主要以下降特性作为输出电源外特性，输出电压在系统输出电流逐渐到达 300A 时，将会呈现下降趋势，由360V 降至 270V。而后者在标准电压上一般保持在350-420V 之间，且以 388V 标称电压为主。为使两个部分能够可靠运行，需引入 DC/DC变换器，使电池组在电流与功率方面都得到控制。电动汽车中如空调系统、制动系统等都需依托于高压系统输出相应的功率。然而因这些电气设备在设计中往往与底盘接近，且不具备独立电流回路，使底盘、高压系统间完全以封闭电气系统的形式存在。
二、电气设备绝缘的结构
为了保障电力系统的安全运行，首先要保证各种电气设备的绝缘性具有一定的电气强度，并使其在运行过程中始终保持良好的运行状态。要按照一定的运行流程，电气设备在投入使用前必须要做一系列的绝缘测试，判断电气设备工作的可靠性。通过测量可以很好了解电气设备的绝缘情况，以便及时发现找出缺陷，并进行相应检修，避免电气设备在工作电压下被击穿，导致停电或设备损坏等情况。
三、电气绝缘的参数
衡量电气绝缘性能的好与坏主要有三个参数，分别是：耐电压、泄漏电流和绝缘电阻。这三个参数即互相联系，又互不相同，但都能决定电气设备的绝缘性能。但如果这三项参数中有任何一项出现故障，就将会导致其他两项参数的不合格。其中，耐电压分为工作温度下的耐电压和非工作温度下的耐电压。对于工作温度下的耐电压来说，供电电压为安全超低电压，基本绝缘为500 V，加强绝缘为3750 V。而对于非工作温度下的耐电压来说，是根据不同的施加电压的部位，可分为500 V，2500 V、3750 V这几个电压档次。泄漏电流可以分为工作温度下的泄漏电流和非工作温度下的泄漏电流。泄漏电流的测试允许值分为0.25 mA，0.5 mA，0.75 mA这几个档次。但绝缘电阻只是在非工作温度下进行测试。
四、电气绝缘性能检测的主要原理
电气绝缘性能在描述中往往以电阻为主，介质绝缘能力一般需通过电阻大小进行描述，绝缘性能会在电阻增大的情况下提升，但在电阻较小的情况下便使绝缘性能降低，可利用绝缘电阻对该电阻进行表示。对于电动汽车电气系统，用于系统绝缘性能表示也可利用绝缘电阻，但此处的绝缘电阻将表现在电源引线方面。
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实际进行绝缘电阻测试中，可在电源选择方面以车载高压电源为主，并将阻抗网络设立在地盘与电源两极间。假设连接底盘、电源正极与负极的点分别为 0 点、A 点与 B 点，利用 R g1、R g2 与 U 0 表示地盘受正极引线、负极引线的绝缘电阻与输出电压，且设定 51KΩ 的限流电阻，利用 R 进行表示。在检测中由于需考虑到电子控制开关，利用 T 1 与 T 2 进行表示，这样在控制过程中便可使 A 与 B 输出电流 I 被推测出来。最后结合等效电阻、电流 I 以及 U 0 等，完成绝缘电阻的计算。其中 U 0 一般保持不变，而 T 1 与 T 2 所产生的导通电压也较小，无需进行考虑。假设 T 1 保持导通，此时 R 首先会并联 R g1，在此基础上 R g2 与 R g2 进行串联，分别利用 U 01 与 I 1 对电源电压与电流进行表示，则有 U 01 =I 1 [R g2 + ]，采用同样方式在的 T 2 导通后能够得到相应的公式。存在一种可能为 T 1 与 T 2 都保持闭合，此时超出 2mA 电流的情况下，能够判断 R g1 与 R g2 二者之和将在 250kΩ 之内，绝缘性能极低，绝缘性能检测后能够进行报警信号的发送。
五、绝缘性能检测的方式
以绝缘性能检测原理为依据，在检测中可进行相应检测系统的构建，在阻抗网络设置的同时将采集处理单元引入其中。其中阻抗网络方面，主要需在开关管与电压方面进行设计，对于电压 U 0 与电流 I 可选择相应的电压、电流传感器进行测量，而 T 1 与 T 2 选择一定型号的IGBT 开关管，并保证在耐压等级设置上满足检测要求。在采集单元对设置方面，主要考虑将 Intell6 位的单片机引入其中，可使 T 1 与 T 2 在脉冲信号输出后，因高速光耦而得以驱动。单片机能够在开关管导通情况下对电流 I 与电压 U 0 进行推测，最终将 R g1与 R g2 显示出来。
该检测系统的应用效果已得到实践证明。假设以整流电源作为高压电源，388V 输出电压，并通过数字万用表对电阻进行标定，以0.001MΩ 作为标准。此时进行绝缘电阻检测。假定U 01、U 02、I 1、I 2 分别为 388.2kV、388.2kV、0.38mA、0.20mA，可测定的 R g1 与 R g2 分别为 1.890MΩ 与 0.970MΩ，这与实际的 R g1 值 2.001MΩ、R g2 值 0.9998MΩ 极为相近，即使在电压、电流不同的情况下，最终测量的结果与实际检测值都较为接近。许多电气设备都可通过此种方式进行绝缘性能测试，符合电动汽车绝缘检测需求，有利于提升电动汽车的整体性能。
六、电气绝缘测试中需要注意的方面
（1）在电气绝缘测试的时候，需要注意测试的外在环境条件，在气候干燥和气候潮湿这两种外在环境条件下，电气绝缘测试都会存在一些系统误差。因此电气绝缘测试的过程中需要按照相应的规定进行测试。
（2）在检测带电体和被测电器的时候，需要将带电回路内的开关全部置于接通的位置。但此时却不能接通电流，因为在这样的条件下，测试出来的绝缘值才是真正的绝缘电阻值。如果带电回路内的某个开关置于断开的位置，测出的电阻值就存在误差。
（3）电气绝缘测试，是在被测部位上施加大约50 V的直流电压后，再进行测量。
（4）电气绝缘测试，还可以用摇表进行测试，但不能用一般的兆欧表来代替。
结束语：
在我国的电力系统中，为了能够保证电力系统的安全正常的运行，必须要做好电气绝缘的工作。通过研究发现，利用阻抗网络构建的方式，既可保证电路结构整体较为简单，而且其中单片机的引入能够为编程带来极大的便利。因此，做好绝缘检测工作，对电动汽车性能的提高具有极其重要的意义。
参考文献
[1]郭宏榆，温家鹏. 新型电动汽车绝缘检测方法研究 [J]. 2011.
[2]张志军.电力设备绝缘检测中应注意的问题[J].东北电力技术，2010.
论文作者:卢宗坚
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第17期
论文发表时间:2017/11/23
标签：电压论文; 电气论文; 电阻论文; 电流论文; 性能论文; 系统论文; 电动汽车论文; 《建筑学研究前沿》2017年第17期论文;