GB/T18384-2020電動汽車安全要求標準解讀

電動汽車安全測試的重要性

電動汽車安全測試全球標準一覽

電動汽車安全測試基礎(chǔ)概念

☆ REESS：可充電儲能系統(tǒng)，可充電的且可提供電能的能量存儲系統(tǒng)． 如蓄電池電容器

☆ 傳導(dǎo)連    接：采用導(dǎo)體進行可導(dǎo)電連接

☆ 電壓電路：分AB兩個等級，Z大工作電壓大于30 VAC且小于或等于1 000 VAC，或大于60 V DC且小于等于1 500 V DC的電力組件或電路為B級電壓電路．B級區(qū)間以下為A級電壓電路

☆ 電位均衡：電氣設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分之間電位差Z小化．

☆ 高壓系統(tǒng)：車輛帶有B級電壓電路的部分

☆ 帶電部分：正常使用時被通電的導(dǎo)體或?qū)щ姴糠?/span>

☆ 可導(dǎo)電部分：能夠使電流通過的部分，正常工作狀態(tài)不帶電，在基本絕緣失效時有可能變成帶電部分

☆ 外露可導(dǎo)電部分：可以通過IPXXB關(guān)節(jié)試指觸及的可導(dǎo)電部分

☆ 電平臺：一組電氣相連的可導(dǎo)電部件，其電位作為基準電位

☆ 高壓母線：與REESS相連接的高壓電路，包括REESS的對外輸出部分和充電部分

人員觸電防護要求應(yīng)包括以下四個部分：

☆ 高壓標記要求；

☆ 直接接觸防護要求；

☆ 間接接觸防護要求；

防水要求。

電動汽車直接接觸防護要求

電動汽車直接接觸防護測試試驗方法

1、測試過程中，檢測人員在不使用其他工具的前提下，按照GB/T4208-2017 中IPXXD 和IPXXB的測試方法，僅使用探針或試指對車外和車內(nèi)的開口和連接器等進行IP等級測試。

2、此外，可通過目測并結(jié)合制造商說明，驗證連接器、高壓維修斷開裝置以及車輛充電插座對于直接接觸防護要求的符合性。
在進行直接接觸防護測試過程中，車輛應(yīng)處于整車斷電狀態(tài)，且車輛所有遮欄和外殼應(yīng)完好。

電動汽車間接接觸防護要求

電動汽車絕緣測試的總體要求5.1.4.1章節(jié)

☆ 在Z大工作電壓下，直流電路絕緣電阻應(yīng)不小于100Ω/Ｖ，交流電路應(yīng)不小于500Ω/Ｖ

☆ 如果直流和交流的Ｂ級電壓電路可導(dǎo)電的連接在一起，則應(yīng)滿足絕緣電阻不小于500Ω/Ｖ 的要求

☆ 對于燃料電池電動汽車，如圖３中所示。若交流電路增加有附加防護，組合電路至少滿足100Ω/Ｖ的要求

電動汽車間接接觸防護要求-絕緣電阻測試

整車絕緣測試要求:對不含電源和含電源的B級電壓電路絕緣阻值并聯(lián)計算，在Z大工作電壓下，應(yīng)滿足5.1.4.1絕緣電阻總體要求

充電插座絕緣測試要求：交流充電插座的絕緣電阻不小于１ ＭΩ。車輛直流充電插座的絕緣電阻應(yīng)滿足5.1.4.1絕緣電阻總體要求。

絕緣監(jiān)測功能測試要求：當(dāng)該絕緣電阻值小于制造商規(guī)定的閾值時，應(yīng)通過一個明顯的信號（例如：聲或光信號）裝置提醒駕駛員，并且制造商規(guī)定的閾值不應(yīng)低于絕緣電阻要求

整車絕緣測試步驟一

對含有B級電壓電源的電路的絕緣電阻測量方法

車輛上電后

1、用相同的兩個電壓檢測工具Metrahit（內(nèi)阻不小于10MΩ）同時測量REESS的兩個端子和電平臺之間的電壓，如圖左所示。待讀數(shù)穩(wěn)定，較高的一個為U1，較低的一個為U1′

2、添加一個已知電阻R0（電阻盒R1-1000,調(diào)至1MΩ），圖右所示并聯(lián)在REESS的U1與電平臺之間。再用步驟1中的兩個電壓檢測工具同時測量REESS的兩個端子和電平臺之間的電壓，待讀數(shù)穩(wěn)定后，測量值為U2 和U2′。

3、絕緣阻值Ri通過計算公式得出：

整車絕緣測試步驟二

對不含電源的B級電壓負載絕緣電阻測量

1. 將被測的Ｂ級電壓負載的所有電源（包括Ａ 級電壓電源）斷開；

2. 將Ｂ級電壓負載的所有Ｂ級電壓帶電部分相互傳導(dǎo)連接

3.將Ｂ級電壓負載所有外露可導(dǎo)電部分、Ａ 級電壓部分與電平臺傳導(dǎo)連接；

4.將絕緣電阻測試設(shè)備連接在帶電部分和電平臺之間，該設(shè)備可選用兆歐表；

5.將絕緣電阻測試設(shè)備的測試電壓設(shè)置為不低于Ｂ級電壓電路的Z高工作電壓；

6.讀出Ｂ級電壓負載的絕緣電阻值為Rｘ。

整車絕緣測試步驟三：

1.對于所有Ｂ級電壓負載均能同時工作的車輛，可按照步驟一的試驗方法直接測量出整車絕緣電阻

2.否則，還需要按照步驟二 對步驟一 中無法完成測試的Ｂ級電壓負載的絕緣電阻進行測量。將步驟一中的測量結(jié)果Rｉ 與步驟二中測得的各Ｂ級電壓負載的絕緣電阻Rｘ 計算并聯(lián)的結(jié)果，即為整車絕緣電阻。

3.如果整車有兩個或以上相互隔離的Ｂ級電壓電路，則可通過本條方法分別測量和計算出各個Ｂ 級電壓電路的絕緣電阻，并取其中Z小值作為整車絕緣電阻。

充電插座絕緣電阻

1）使車輛斷電，保證車輛上所有電力、電子開關(guān)處于非激活狀態(tài)；

2）將充電插座高壓端子，即直流充電插座的正負極端子或者交流充電插座相線端子，用電 

     導(dǎo)線進行短接；

3）將絕緣電阻測試設(shè)備的兩個探針分別連接充電插座高壓端子及電平臺，如下圖

4）測試設(shè)備的檢測電壓應(yīng)設(shè)置為大于Z高充電電壓；

5）讀出充電口絕緣電阻值Ri。

此外，也可以用絕緣電阻測試設(shè)備分別測試充電插座各高壓端子與車輛電平臺間的絕緣電阻值，測試設(shè)備的檢測電壓要求大于Z高充電電壓，再計算并聯(lián)結(jié)果，即為充電插座絕緣電阻。

充電插座絕緣電阻測試儀IM EDRIVE

絕緣監(jiān)測功能驗證試驗

1、按照整車絕緣步驟一的測試方法，測出當(dāng)前整車絕緣電阻值為Ri，并記錄U1′所在高壓側(cè)

2、將可調(diào)節(jié)電阻器R1-1000并聯(lián)在REESS正（或負）極端與車輛電平臺之間， 正負取決于U1′所在高壓側(cè)正負

3、將可調(diào)節(jié)電阻器的阻值減小到目標值Rx，Rx根據(jù)標準中公式取得

4、觀察車輛是否有明顯的聲或光報警。

電動汽車間接接觸防護要求-電位均衡

測試意義：當(dāng)基礎(chǔ)絕緣失效，人體碰觸任意外露可導(dǎo)電部件時，如果電位均衡足夠小，電勢差就可以忽略不計，人體就不會觸電，確保阻值足夠小是測試的目的

測試方法：

測試要求：用分辨率高于0.01Ω，測試電流不小于200mA，同時應(yīng)測量任何距離達到2.5 m 的兩個外露導(dǎo)電部分之間的電阻測試儀對外露的可導(dǎo)電外殼或者遮欄以及電平臺進行測量，或者對兩個外露可導(dǎo)電外殼或者遮欄進行測量

測試結(jié)果：外露可導(dǎo)電部分與電平臺間的連接阻抗應(yīng)不大于0.1Ω； 電位均衡通路中，任意兩個可以被人同時觸碰到的外露可導(dǎo)電部分，即距離不大于2.5m 的兩個可導(dǎo)電部分間電阻應(yīng)不大0.2Ω。

若采用焊接的連接方式，則視作滿足上述要求。

電動汽車間接接觸防護要求-電容耦合

B 級電壓電位和電平臺之間的電容耦合通常由Y 電容或寄生電容耦合產(chǎn)生，用來實現(xiàn)電磁兼容

1.任何帶電的B 級電壓帶電部件和電平臺之間的總電容在其Z大工作電壓時所存儲的能量應(yīng)小于0.2 J,或

2.Ｂ級電壓電路至少有兩層絕緣層、遮欄或外殼，能承受不低于10kPa的壓強，不發(fā)生明顯的塑性變形

3.通過公式計算Y電容Z大能量值

n-帶有Ｙ 電容的Ｂ級電壓單元個數(shù)；

Cx-某個Ｂ級電壓單元的Ｙ 電容容值，單位為法（Ｆ）

Ux-該Ｂ級電壓單元的Ｙ 電容Z大工作電壓，單位為伏（Ｖ）

電動汽車安全測試項目小結(jié)

電動汽車安全測試儀器