电动汽车绝缘电阻测量方法探讨

文/刘一鸣 尚志诚

随着电动汽车使用的日益普及，电动汽车安全问题逐渐成为行业关注的焦点，尤其是电动汽车的绝缘问题，是安全行车重要的指标之一。整车绝缘问题如果做得不好，轻则会引起行车故障，车辆无法正常行走，重则可能会导致触电事故的发生。

车辆的行驶工况比较复杂，在正常使用过程中难免会出现擦碰或者被雨水浸淋等情况，这些情况都会导致电动汽车的绝缘电阻发生变化，从而产生安全隐患。因此，对电动汽车整车绝缘电阻的有效测量和监控具有重要的意义。

一、整车绝缘电阻测试方法

《电动汽车安全要求》（GB 18384–2020）对电动汽车整车绝缘电阻的测试方法有明确的规定。具体的测试方法及流程如下。

用两个相同的万用表分别连接可充电储能系统（REESS）总正与电平台、REESS 总负与电平台，待接线完成之后，测量REESS 两个端子对电平台之间的电压，待读数稳定，取电压绝对值较高的为U1，较低的为

在断开整车高压和高压维修断开装置的情况下，将一个标准电阻（R0）并联至U1侧端子与电平台之间，恢复高压维修断开装置，测量REESS两个端子对电平台之间的电压，待读数稳定，测量值分别为U2和

绝缘电阻（Ri）的计算公式为：

在公式1 中，r为万用表的内阻。

每隔10 min 重复以上步骤测量1 次Ri，至少进行3 次，取几次测量的最小值作为REESS的Ri。

二、分析与验证

整车Ri是车辆的固有属性，原则上不会随着接入的已知电阻阻值的大小而发生变化。而GB 18384–2020 提出了在R0的选取上宜采用1 MΩ，没有说明如果采用其它R0的阻值对于测量结果的影响程度。因此，笔者通过接入不同阻值的R0来分析其阻值的大小对整车Ri的影响。

要确定电路中任意节点处各支路电流之间关系的定律，可利用基尔霍夫电流定律。本文的整车Ri的测量方法是：把动力电池和整车高压系统作为电流源，将整车和电底盘（地线）的Ri看成负载的理论模型。本研究对某款客车进行Ri的测试，对接入的电阻使用可变电阻箱进行替代，按照上述Ri的测量方法进行测试；使用2 个内阻均为10.9 MΩ 的万用表对其进行测试，为了最大限度地反映实际情况，同时也兼顾测试的安全性，选择可变电阻箱的量程为0.01 MΩ～900 MΩ。

本研究对R0进行对数处理，主要是因为R0数量级差异过大，用对数的数学处理方式处理后，结果更为直观，图像表达也更为简单（见表1 和图1）。

图1 整车Ri 和R0 关系图

表1 整车Ri 测试结果

从图1 可看出，整车Ri是随着接入测试的R0变化而发生变化的，而且变化趋势也很明显：在R0取对数值在-1 MΩ～1 MΩ 之间时，数据是比较稳定的，换言之，R0在0.1 MΩ～10 MΩ 之间进行测量时，整车的Ri较为准确，而且在此区间内偏差率也相对较小，若超出该区域，Ri就有可能出现很大的偏差，导致测量有较大误差。

所以，整车Ri的测量准确性与R0的取值息息相关，如果选择不合适的R0，就很可能导致测量的数据不准确。故本研究建议，在测量整车Ri时，尽量选择R0在0.1 MΩ～10 MΩ 之间。

虽然整车Ri测量原理比较简单，但是根据基尔霍夫定律进行计算，整车的B 级部件和零件会很多，这会影响整车的Ri（按照理论关系，R0的选取不会影响结果）。出现偏差的根本原因还是现有的测试设备的精度难以达到测量的要求。本研究的目的是基于现有的情况，将测量精度提升至最高，使测试设备达到正常的可使用状态。

三、结语

整车Ri的准确测量对保证整车电安全具有很重要的意义。为保证测量的准确性，本研究通过大范围的测量取值得到可信的数据，同时结合相关数据分析，给出了R0的合理取值范围，为电动汽车整车电安全设计提供重要参考。