如今,汽車排放污染已成為城市大氣污染的重要因素,并且,2017年我國進口石油的比例已經上升到使用數量的67%。隨著能源以及環境問題的日益嚴峻,我國發展新能源汽車用電代油已成為一項重要戰略。
電動汽車的一個重要特點就是帶有高壓動力回路,其工作回路中的電壓甚至可以達到600V以上。因此在考慮電動汽車給我們帶來環保效益的同時,高壓安全問題同樣不容忽視。因此,如何保護相關人員的安全已成為我們關注的重點。
首先我們先定義一下高壓安全。在國標GB/T18384中將電動汽車的工作電壓分為A,B兩級,如下圖:
對于A級電壓,不需要進行觸電防護, 而B級電壓,也就是我們通常說的電動汽車的高壓,這種電壓會對人產生肌肉收縮、血壓上升、呼吸困難甚至死亡,所以就帶來了一系列的安全問題:包括車輛使用,包括生產,包括維修,都會給人帶來觸電的危險。
所以簡單來說高壓安全技術就是防止高壓對人造成傷害的技術。
接下來讓我們看一下高壓安全標準的現狀。
國際標準
-歐洲電動車認證規范:ECE-R100
-國際標準化組織:ISO6469-1/2/3
-GTR全球技術法規:EVS電動車安全國際法規
-美國汽車安全技術法規:FMVSS305電動汽車電解液溢出及電機事故防護
國內標準
-GB/T18384-1/2/3 電動汽車安全要求
-GB/T31496 電動汽車碰撞后安全要求
-GB/T18487 電動汽車傳導充電系統
-GB/T20234-1/2/3 電動汽車傳導充電用連接裝置
-GB/T24347 電動汽車DC/DC變換器
-GB/T18488.1 電動汽車用電機及其控制器
以上這些標準大致可以分為部件級和系統級,不同的標準有不同的要求,總的來說,高壓安全的關鍵可以分為以下三個方面:
1>接觸防護
指的是從物理層面防止人員接觸到高壓部件,具體包括絕緣,內壓,高壓安全標識,接觸防護等級,遮擋等。
2>防觸電
指的是即使接觸到也不讓人產生觸電危害,具體通過控制電能,電壓以及電位均衡來實現。
3>安全預警
指的是整車通過傳感器進行絕緣監測,過壓,過流保護,包括一些觸點的監測。在發生危險之前提供預防和預警。
最后,讓我們談談儀器在電動汽車高壓安全測試技術的應用。
絕緣測試
在絕緣上,國標對高壓系統絕緣已經有明確的要求,基本絕緣、附加絕緣、雙重絕緣、加強絕緣等等。有很多汽車都存在交直流混合的電路,對此有兩種規定,一個是滿足最高要求,要么是交流系統進行加強絕緣和附加絕緣,進行充分保證。
1.1高壓系統絕緣要求