电动汽车蓄电池的绝缘检测

代琪琪 杜明星 魏克新

（天津理工大学，天津 300384）

电动汽车运行时动力电源采用多组蓄电池串联实现，其总电压较高，一般在100～500V范围内。较高的工作电压对车载高电压系统与车辆底盘之间的绝缘性能提出了更高的要求。而车上工作条件比较恶劣，酸碱气体的腐蚀、温度的变化以及湿度的变化，都有可能造成高压电缆线绝缘介质老化甚至绝缘破损，导致高电压电路和车辆底盘之间的绝缘性能下降。蓄电池组正、负极引线构成漏电流回路，使底盘电位升高，对司乘安全造成危害，并且会影响汽车低压电气正常工作。因此，实时检测蓄电池组相对车辆底盘的绝缘性能对车辆的安全运行具有重要意义。

1 绝缘电阻检测方法

本文利用双边切换电阻的方法，通过检测电源总正与车身、电源总负与车身之间的电阻，判断汽车绝缘性能是否符合要求。绝缘电阻检测原理如图1所示。

图1 绝缘电阻测量原理

图1 中，RP和RN分别表示假设的电源正负母线对车身壳体的绝缘电阻，UP和UN分别表示电源正负母线与车身壳体之间的电压，UR和URL分别表示电阻R和RL两端的分压，R1、R2、R3、R4、R和RL为已知阻值的电阻。设开关S打开时正负母线对地电压为UP1、UN1，S闭合时正负母线对地电压为UP2、UN2。

根据基尔霍夫电路定律，当S打开时，有：

当S闭合时，R1被短路，有：

由于R和RL的电阻远小于R1、R2、R3、R4，求解时可暂时忽略，并且R1=R2=R3=R4。根据串联电阻分压原理，当开关S打开时，有：

当S闭合时，有：

根据式（1）～式（6）即可求得绝缘电阻RN和RP的阻值。

2 绝缘检测电路的参数选取

由于电池组总压范围在300～500V，所以必须配置相应的分压电路，将高压信号转变为差分放大器AD8216的电流检测通道所能检测的毫伏级的电压模拟信号。……