浅析电动汽车高压线束安全检测方法和基本要求

【摘 要】当前中国电动汽车市场迅速增长，电动汽车越来越受到重视。电动汽车高压安全至关重要，关系人民生命财产安全。文章从高压线束作用、高压线束的基本要求、高压线束安全检测方法进行分析，为提高新能源汽车维修工的职业素养和职业技能，促进新能源汽车和汽车维修行业可持续发展提供助力。

1 电动汽车高压线束作用

电动汽车高压安全在汽车评价指标中占有比较大的比重，在汽车参数和评价指标中涉及汽车安全，因而比较重要。熟悉电动汽车高压线束作用，掌握高压线束安全检查方法和评价标准，对于电动汽车全车安全特别重要，同时包含安全检查和检测维修等多方面的问题。电动汽车高压安全与保护措施涉及到高压线束具体位置、绝缘安全检测方法、高压部件漏电绝缘检测和故障排除。

电动汽车高压部件包含高压动力电池、驱动电机、高压控制盒（高压分配盒）、电机控制器MCU、电动压缩机、加热器PTC、车载充电机（OBC）、慢充接口、快充接口、DC/DC转化器、高压部件之间连接的高压线束。北汽EV200纯电动汽车机舱部分高压线束分布如图1所示。

1）动力电池高压母线。动力电池为汽车提供电能，动力电池高压线束又叫高压母线，动力电池高压母线就是连接动力电池到高压分配盒之间的高压线束。

2）电机控制器线束。电机控制器MCU将动力电池高压直流电转为三相交流电，并与整车上其他模块系统进行信号通信，通过有效的控制策略实现电机正转及反转控制。电机控制器线束就是连接电机控制器到高压分配盒之间的高压线束。

3）驱动电机线束。驱动电机是将电能转换成机械能，为汽车行驶提供驱动力的高压部件，也具备机械能转化成电能实现发电的功能。驱动电机接收电机控制器传递的三相交流高压电进行工作。驱动电机高压线束就是连接电机控制器MCU到驱动电机之间的高压线束。

4）快充线束。快充线束是连接快充接口和高压分配盒给汽车快速充电的线束。快充线束包含了2根高压线（高压直流正负极）和低压通信CAN线。

5）慢充线束。汽车慢充充电方式功率小，一般电池容量为12Ah，因此充电时间比较长。汽车慢充充电能量传递路线为：市电交流220V→汽车慢充接口→汽车车载充电机OBC→高压分配盒→高压动力电池。慢充线束就是慢充接口到车载充电机OBC之间的高压线束。

6）高压附件线束。高压附件线束是高压分配盒与DC/DC转换器、电动压缩机和加热器PTC之间连接的高压线束。

2 电动汽车高压部件和高压线束安全检测基本要求

电动汽车高压线束因为使用年限、工作环境（高温或潮湿）等原因老化、绝缘性下降、耐磨性下降，容易出现裂痕，导致漏电等安全故障。在确保电动汽车各高压线束外观状态良好的前提下，需要保证其内部线路的电气性能、绝缘性能均良好。汽车慢充线束在保证外观良好情况下，还要测试其绝缘电阻值是否正常。电动汽车动力电池等部件的高压线束（动力电池高压线束、电机控制器线束、快充线束、高压附件线束）绝缘阻值要满足国际电动汽车标准。

2.1 一般要求

中国标准规定电动汽车绝缘状况以绝缘电阻大小来评价，绝缘电阻值是为了满足汽车和人员安全目的而确定的一个最基本、最小的参数。为保证汽车电气系统绝对安全，电动汽车高压安全要求为：人体的安全电压要低于36V，因此电动汽车动力电池等高压部件都需要进行绝缘电阻检测。根据国家标准要求，绝缘电阻除以高压动力电池额定电压，数值应该大于100Ω/V，最好能确保大于600Ω/V。结合目前大多数汽车安全设计参数来分析，一般电动汽车绝缘电阻判定值为大于600Ω/V。电动汽车高压部件绝缘等级分类见表1，供汽车设计者和汽车维修人员参考与分析判断。

2.2 基本要求

电动汽车高压部件绝缘性标准值和基本要求见表2。

3 电动汽车高压线束安全检测方法

3.1 电动汽车高压绝缘故障报警

电动汽车电池管理系统BMS主要作用是管理动力电池工作状态，避免出现过放电、过充电和过热等故障，出现故障时能及时报警，以便最大限度地提高动力电池工作情况和使用年限。BMS是动力电池和整车控制器VCU以及驾驶员的沟通纽带，通过蓄电池电源12V控制低压继电器，低压继电器控制高压电，来控制动力电池组充电和放电过程，同时向VCU上报动力电池组实时参数及发生故障的信息。

BMS要保证动力电池安全可靠、耐久使用，发挥电池能力和延长电池使用寿命，是动力电池保护和管理的核心部件。BMS承担绝缘故障检测功能，当检测到高压系统绝缘电阻值不符合标准时，BMS通过控制继电器切断高压电，BMS将对应的绝缘故障代码上报给VCU，由仪表盘进行故障灯报警，同时把故障代码储存在故障存储电路中，方便解码仪提取故障代码。当仪表出现报警灯时，表示高压系统有绝缘故障，必须立即对汽车进行故障排查，以免出现人身和汽车财产安全责任事故。

3.2 电动汽车绝缘性故障排查步骤和流程

由于绝缘监测系统无法对绝缘故障点进行确定位置，故需要进行人工操作逐步检测。在进行高压线束和高压部件电路排查前，为了确保人身安全，一定要按照高压安全操作规程进行操作。维修工按高压防护规定穿戴好防护用品，检查操作工具绝缘性，确保工具和设备绝对安全。检测操作时，应戴好高压护目镜、绝缘手套，穿好绝缘靴，站在高压绝缘垫上，再按照以下步骤进行操作。

1）操作举升机举升电动汽车至合适的高度，以便汽车底部高压系统绝缘检测操作。

2）用电池举升车和新能源汽车拆装工具拆卸电动汽车高压电池护板，取下动力电池动力高压母线的插接件，电动汽车高压回路被切断，前部为安装于车辆前机舱高压部件，后部为安装于汽车底部的高压动力电池。

3）用绝缘电阻测试仪等设备测量动力电池端和负载端绝缘电阻值，动力电池正负极绝缘阻值的最小值称为绝缘电阻A，负载端正负极绝缘阻值的最小值称为绝缘电阻B。

4）绝缘电阻值参数比较与分析。若绝缘电阻A低于报警绝缘电阻值，而绝缘电阻B阻值正常，说明绝缘故障发生在动力电池端，反之则故障在高压负载端;若绝缘电阻A和绝缘电阻B都过低，则动力电池和负载都有故障，进行对应部位维修或者更换部件，确保绝缘性能正常，无任何漏电风险和隐患。

3.3 高压部件线束安全绝缘检测方法

以北汽EV200为例，电动汽车高压部件线束安全绝缘检测方法见表3。

4 结束语

电动汽车高压部件、高压线束的安装位置和检测是电动汽车高压安全中必须要掌握的基本技能。通过掌握电动汽车高压部件和高压线束安全检测方法和基本要求，提高汽车维修工维修电动汽车职业素养和职业技能，促进我国新能源汽车行业和汽车维修行业的可持续健康良性发展。