实用文档之纯电动汽车绝缘故障的诊断及排查
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纯电动汽车绝缘故障诊断及处理办法分析摘要伴随国内科学技术日益进步与发展,政府部门大力实施新能源类型汽车扶持政策,国内纯电动的汽车业才得以迅猛化发展,纯电动汽车凭借着节能、清洁等优势深受广大消费者需青睐、认可,以至于我国对于纯电动汽车实施绝缘故障有效诊断和处理关注度逐渐提升。
故本文侧重于分析对纯电动汽车实施绝缘故障有效诊断排查,并提出科学有效相应处理办法,便于更好地维护纯电动汽车的使用安全。
关键词:绝缘;纯电动汽车;故障诊断;处理办法;前言现阶段,在新能源各项高新技术持续进步发展环境下,纯动力电池新能源汽车逐渐进入到了人们日常生活当中,成为最为盛行的绿色出行工具。
但动纯电动汽车具体使用安全方面问题,却一直阻碍着新能源动力汽车行业的发展,更严重威胁着使用者的自身安全,尤其是绝缘故障层面。
故积极落实纯电动汽车实施绝缘故障有效诊断排查和高效处理工作较为必要且重要。
1.绝缘故障的诊断排查2.1在故障诊断层面纯电动汽车电路极具复杂性,汽车使用所处环境恶劣,天气冷热交替、冲击、振动等,且电动电池受气体及液态腐蚀所影响,强电部分和车体结缘极易受损,绝缘性难以得到保证。
为确保汽车运行安全,整车需设绝缘监控相应系统,通常设到电池包内,对高压线路的正负极对地绝缘值予以测定。
对高压系统实际绝缘电阻予以实时监控,实现故障诊断,导体回路将信号发出,绝缘监控实施信号评估[1]。
1.2在故障排查层面一是,初步排查绝缘故障。
结合现场故障具体表现,绝缘故障有着不同的种类,且故障部件呈多样表现,初步排查可依照着如下步骤实施:车辆仪表显示正常,正确反应可发生故障,表明BMS绝缘的监测系统可正常运行;车辆仪表当中显示出绝缘部分无连接,需对低压的控制线路连接可否正确、可靠予以细致检查;低压连接的线路问题排除,需将CA1V的总线通信处故障排除,对终端电阻的阻值正常与否实施检查,正常应是60~52范围,若测得40 ~52,信号可能被削弱,CAN通信异常;车辆组合仪若显示故障,则车辆绝缘故障出现于高压回路,高电压部件有绝缘过低电阻现象产生,务必及时检查高电压部件。
新能源汽车绝缘故障定义-回复什么是新能源汽车绝缘故障?新能源汽车绝缘故障是指新能源汽车在使用过程中出现的绝缘性能降低、绝缘失效或绝缘破坏等问题。
绝缘故障可能导致车辆的安全性和可靠性下降,甚至引发严重的事故。
新能源汽车绝缘故障的主要原因可以分为人为因素和非人为因素。
人为因素包括疏忽大意、不当维修等操作不当行为,非人为因素包括高温环境、电池老化、水浸等外界环境因素。
下面将一步一步回答这个问题。
第一步:绝缘性能降低的原因绝缘性能降低是指新能源汽车绝缘材料的绝缘能力下降,导致电流泄露或短路现象的发生。
绝缘性能降低的原因主要有以下几种:1. 材料老化:绝缘材料随着时间的推移会发生老化,比如橡胶绝缘材料会因为长期的暴露于高温、紫外线等环境中导致老化,从而使绝缘性能下降。
2. 污秽:新能源汽车使用过程中,灰尘、油渍、水汽等污染物可能会附着在绝缘材料表面,导致绝缘性能降低。
3. 振动和冲击:新能源汽车在行驶中会产生振动和冲击,这些振动和冲击可能会导致绝缘材料的损坏或间隙的产生,从而降低绝缘性能。
4. 设计缺陷:新能源汽车的设计如果存在绝缘材料的布置不合理、连接不良等问题,也可能导致绝缘性能的降低。
第二步:绝缘失效的原因绝缘失效是指新能源汽车绝缘材料完全失效,无法继续提供绝缘保护的状态。
绝缘失效的原因主要有以下几种:1. 绝缘材料破裂:当绝缘材料遭受到过大的机械冲击或应力时,可能会发生破裂,导致绝缘失效。
2. 浸水:新能源汽车在遇到水浸的情况下,绝缘材料会被水浸透,从而导致绝缘失效。
3. 氧化:绝缘材料长期暴露在高温、潮湿等环境中可能会发生氧化反应,导致绝缘材料失去绝缘能力。
第三步:绝缘破坏的原因绝缘破坏是指新能源汽车绝缘材料的完全损坏,无法继续提供绝缘保护的状态。
绝缘破坏的原因主要有以下几种:1. 电击:当车辆的绝缘材料无法有效阻挡电流时,可能会发生电流通过人体或其他金属部件的情况,导致电击事故的发生。
2. 短路:当绝缘材料遭受到机械冲击或受到过大的电流负荷时,可能会发生绝缘材料的破裂和短路,从而导致绝缘破坏。
2024汽车故障诊断分析01汽车的绝缘性能02绝缘电阻检测方法03绝缘故障案例分04总结析PART.FASHION汽车的绝缘性能汽车的绝缘性能纯电动汽车动力系统一般具有直流300V以上的工作电压,其主要包括駆动电机及控制器、高压动力电池及电池管理系统、高压控制盒、逆变器总成及其他电力电子设备。
因此相对较高的车辆运行电压对纯电动汽车高压动力系统和整车底盘间的绝缘性能提出了更为严格的要求。
这些危害会造成驾驶人员、乘坐人员以及维修人员的人身安全,同时也将在定程度上影响车辆控制线路、信号线路以及其他低压电路的正常工作。
当车辆高压系统与底盘间多处连接点间的绝缘性能严重下降,更会造成漏电短路,产生热积效应,最重要的情况下甚至会造成整车电气火灾。
车辆动力传输系统中高压动力电缆的绝缘层往往会因受环境潮湿影响绝缘性,或者绝缘层老化干裂导致绝缘性能下降,从而易导致动力系统电源高压导线透过绝缘层介质与整车底盘结构形成电路回路,造成高压电路短路、底盘电位整体上升,危害性极大。
PART.FASHION绝缘电阻检测方法检测原理纯电动汽车绝缘性能的检测原理本质上是通过检测高压回路主正、主负直流母线对于底盘地的绝缘电阻值来判断性能优良。
但整车自检时,其绝缘电阻值无法直接利用相关检测工具来直接测量,因而可通过建立绝缘检测电路,间检测出绝缘电阻值,从而判断电动汽车绝缘情况交流信号源,用来进行绝缘电阻的实时检测;C1为隔离电容,R,为测量电阻,R1为负载。
单片机通过PWM信号控制变压器输出,使之产生高电压来进行动力电池开路状态下的绝缘电阻检测,其中R1、R2、R4、R。
为采样电阻,Rn、R。
为直流电源正负极母线对地绝缘电阻。
外,单片机通过控制继电器S,、S2、S3的闭合与断开,实现不同状况下的绝缘电阻检测。
做好准备工作后,关闭电源,同时拔下钥匙,将钥匙交由操作人员保管。
断开低压蓄电池负极以切断低压线路,高压操作时需拔下维修开关并进行安全保管,无维修开关的车辆可断开高压线路连接点。
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电动汽车绝缘检测方法一、电动汽车绝缘检测的意义电动汽车采用的是电力驱动,电池和电机是核心部件。
绝缘是指电气设备或电气系统中的两个相互接触的物体或者物质间以及其与大地的相互隔离状态。
绝缘的主要功能是防止电气设备或电气系统发生漏电,以防止触电事故的发生。
在电动汽车中,绝缘的作用尤为重要,因为电池和电机是发电车辆的核心部件,对于其绝缘性能的要求也十分严格。
1. 确保电动汽车的安全性:良好的绝缘性能可以有效阻止电流的泄漏,减少因电气故障造成的触电风险,保证了驾驶者和乘客的安全。
2. 保障电驱动系统的可靠性:良好的绝缘性能可以防止电路短路和电气设备损坏,提高了电动汽车的可靠性,延长了电池和电机的使用寿命。
3. 符合法规标准和技术要求:目前各国对电动汽车的绝缘性能都有明确的法规标准和技术要求,进行绝缘检测可以保证车辆符合相关要求。
绝缘检测的重要性不言而喻,下面将介绍电动汽车绝缘检测的方法和步骤。
1. 绝缘电阻测试绝缘电阻测试是最基本的绝缘检测方法之一,主要用于检测电动汽车的绝缘电阻值。
绝缘电阻测试的原理是通过施加一定的电压,测量被测试绝缘体的端部之间或端部与大地之间的电阻值,来间接评价绝缘材料的绝缘性能。
一般来说,绝缘电阻测试要求使用特定的绝缘测试仪器,如万用表、绝缘电阻测试仪等。
测试时需将电动汽车的电池和电机等部件与大地隔离,在确保断电的情况下进行测试,根据测试结果判断绝缘电阻是否符合要求。
绝缘耐压测试的目的是检验被测设备或系统的绝缘材料和结构在规定的电压下是否能保持绝缘强度。
在电动汽车中,绝缘耐压测试一般会对电池组、电机和充电系统等关键部件进行测试。
测试时需要使用绝缘耐压测试仪,对被测设备施加规定的交流或直流高压,观察是否能正常工作和绝缘性能是否满足要求。
3. 绝缘材料分析绝缘材料分析是对电动汽车中使用的绝缘材料进行化学分析和物理测试,以确定其绝缘性能是否符合要求。
通过对绝缘材料的化学成分、结构、导电性等进行分析,可以提前判定材料的绝缘性能,并进行必要的改进和优化。
新能源汽车电气绝缘检测和检测方法分析1. 引言1.1 背景介绍新能源汽车是指以电、太阳能等新型能源作为动力源的汽车。
随着环保意识的增强和可再生能源的发展,新能源汽车逐渐受到人们的关注和青睐。
而新能源汽车中的电气绝缘检测是保证车辆安全运行的重要环节之一。
在新能源汽车中,电气绝缘检测是指检测车辆中各种电气元器件之间的绝缘是否完好,以确保车辆在运行过程中不会因电气故障而发生危险。
电气绝缘检测主要针对电池系统、电机、控制系统等关键部件进行检测,以确保新能源汽车的安全性和可靠性。
随着新能源汽车的快速发展,对电气绝缘检测方法和设备的要求也越来越高。
开展对新能源汽车电气绝缘检测方法的研究和分析,对提高新能源汽车的安全性和可靠性具有重要意义。
本文将对新能源汽车电气绝缘检测方法进行深入探讨,分析其检测设备及原理,探讨检测过程中的关键环节,比较不同检测方法的优缺点,并展望未来的发展方向。
【200字】1.2 研究目的【研究目的】: 本文旨在探讨新能源汽车电气绝缘检测的方法和技术,旨在提高新能源汽车的安全性和可靠性。
通过深入研究电气绝缘检测方法,可以有效提高新能源汽车的性能和效率,减少故障和事故的发生,保障驾驶人员和乘客的安全。
借助新技术和设备,可以更好地监测和维护新能源汽车的电气系统,延长其使用寿命,减少维修成本,为推动新能源汽车产业的发展做出贡献。
通过本研究的实施,将为新能源汽车电气绝缘检测领域的进一步研究和发展提供重要参考,促进新能源汽车产业的健康发展。
1.3 研究意义新能源汽车的普及和发展对于节能减排、环境保护和资源利用有着重要的意义。
而在新能源汽车的电气系统中,电气绝缘的检测是至关重要的一环。
因为电气绝缘的状态直接关系到车辆的安全性和稳定性。
研究新能源汽车电气绝缘检测方法的意义在于不仅能够提高新能源汽车的安全性和可靠性,保障用户的行车安全,而且可以为新能源汽车产业的发展提供技术支持和保障。
随着新能源汽车的逐步普及,对于电气绝缘检测的需求也越来越迫切,因此开展相关研究具有重要的现实意义。
纯电动汽车绝缘故障的诊断及排查纯电动汽车是以纯电池动力来驱动车辆运行的,其动力电池的输出电压大部分都在DC/72 V 至DC/600 V之间甚至更高。
根据《GB3805安全电压》的要求,人体的安全电压一般是指不致使人直接致死或致残的电压,一般环境条件下允许持续接触的“安全特低电压”是DC/36 V。
电动汽车动力电池输出的直流电压区间已远远超过了该安全电压。
因此,国家的电动汽车安全要求标准对人员的触电防护提出了明确的要求,其中包括对绝缘电阻值的最低要求。
根据GB/T18384.3-2001第6.2.2条规定,动力系统的测量阶段最小瞬间绝缘电阻为0.5 k Ω/V。
各整车厂开发的纯电动车辆,则根据各自设定的电压等级来确定动力系统的绝缘电阻报警阀值。
在笔者参与开发的一款东风御风纯电动轻型客车上,动力系统的绝缘故障是以仪表及上位机的报警来实现监测的,依据系统电池电压,该车型最低报警绝缘电阻值定为500 kΩ。
2014年10月起总装下线的整车在试验及调试过程中,在近万公里的行驶里程中发生了多起绝缘报警故障,笔者也参与排查了多起此类故障,通过对排查过程的总结,积累了一点经验,下面就排查的具体方法和步骤进行说明。
1 绝缘故障报警的实现该款纯电动轻客上,最低报警绝缘电阻值设定为500 kΩ,由电池管理系统BMS来承担检测功能,当检测到的绝缘电阻值低于该值时,BMS将对应的绝缘故障代码上报给上位机,整车上则由组合仪表来进行代码显示和故障灯报警。
当组合仪表上显示了故障代码或报警灯时,表示此时车辆出现了绝缘故障,必须马上进行故障排查,以免出现人身安全事故。
2 绝缘报警初步排查根据现场故障表现来看,故障的种类和故障部件表现多样,可根据以下步骤进行初步排查。
1)如车辆的仪表能正常显示,并正确反映是否有故障,那么说明BMS绝缘监测系统本身应该是正常工作的。
2)如车辆的仪表显示绝缘无连接(也有对应的故障代码),此时应该检查低压控制线路是否正确或可靠连接。
新能源汽车高压系统绝缘检测引言新能源汽车是未来汽车产业的发展趋势,其高压系统是实现电能传输和存储的核心部件。
然而,高压系统的绝缘问题是导致新能源汽车故障和安全隐患的重要因素之一。
本文将介绍新能源汽车高压系统绝缘检测的重要性及其相关技术。
1. 新能源汽车高压系统绝缘问题高压系统在新能源汽车中具有重要的作用,主要用于电池组和电动机之间的能量传输和控制。
然而,由于高压系统中的电压较高,一旦绝缘出现问题,可能会导致电流泄露、火灾等严重后果。
因此,对新能源汽车高压系统的绝缘状态进行定期检测至关重要。
2. 绝缘检测方法为了确保新能源汽车高压系统的绝缘状态,需要采用适当的检测方法。
以下是几种常见的绝缘检测方法:2.1 绝缘电阻检测绝缘电阻检测是一种常用的绝缘状态检测方法,其原理是通过测量电路中的绝缘电阻来判断绝缘状况。
在新能源汽车高压系统中,可以使用专用的绝缘电阻仪进行检测。
2.2 介电强度测试介电强度测试是一种通过施加高压电场来检测绝缘性能的方法。
在高压系统中,可以使用专用的介电强度测试仪器,将高压电场施加到绝缘部件上,观察是否会发生击穿现象。
2.3 热释电检测热释电检测是一种利用绝缘材料在高压下产生的热效应来检测绝缘状态的方法。
通过测量绝缘材料表面的温度变化,可以判断绝缘状态是否正常。
3. 绝缘检测的重要性对新能源汽车高压系统进行绝缘检测的重要性不容忽视。
以下是几个方面的重要性:3.1 安全性保证高压系统的绝缘状态直接关系到新能源汽车的安全性。
如果绝缘出现问题,可能会导致电流泄露、火灾等安全隐患。
定期进行绝缘检测可以确保高压系统的安全性。
3.2 故障排除新能源汽车高压系统的故障往往与绝缘问题有关。
通过定期检测绝缘状态,可以及时发现并解决潜在的故障,提高车辆的可靠性和性能。
3.3 延长使用寿命绝缘问题是导致高压系统损坏的主要原因之一。
定期进行绝缘检测可以及时发现并修复绝缘问题,延长高压系统的使用寿命。
4. 结论新能源汽车高压系统绝缘检测是确保车辆安全性和可靠性的重要环节。
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纯电动汽车是以纯电池动力来驱动车辆运行的,其动力电池的输出电压大部分都在DC/72 V至DC/600 V之间甚至更高。
根据《GB3805安全电压》的要求,人体的安全电压一般是指不致使人直接致死或致残的电压,一般环境条件下允许持续接触的“安全特低电压”是DC/36 V。
电动汽车动力电池输出的直流电压区间已远远超过了该安全电压。
因此,国家的电动汽车安全要求标准对人员的触电防护提出了明确的要求,其中包括对绝缘电阻值的最低要求。
根据GB/T18384.3-2001第6.2.2条规定,动力系统的测量阶段最小瞬间绝缘电阻为0.5 kΩ/V。
各整车厂开发的纯电动车辆,则根据各自设定的电压等级来确定动力系统的绝缘电阻报警阀值。
在笔者参与开发的一款东风御风纯电动轻型客车上,动力系统的绝缘故障是以仪表及上位机的报警来实现监测的,依据系统电池电压,该车型最低报警绝缘电阻值定为500 kΩ。
2014年10月起总装下线的整车在试验及调试过程中,在近万公里的行驶里程中发生了多起绝缘报警故障,笔者也参与排查了多起此类故障,通过对排查过程的总结,积累了一点经验,下面就排查的具体方法和步骤进行说明。
1 绝缘故障报警的实现
该款纯电动轻客上,最低报警绝缘电阻值设定为500 kΩ,由电池管理系统BMS来承担检测功能,当检测到的绝缘电阻值低于该值时,BMS将对应的绝缘故障代码上报给上位机,整车上则由组合仪表来进行代码显示和故障灯报警。
当组合仪表上显示了故障代码或报警灯时,表示此时车辆出现了绝缘故障,必须马上进行故障排查,以免出现人身安全事故。
2 绝缘报警初步排查
根据现场故障表现来看,故障的种类和故障部件表现多样,可根据以下步骤进行初步排查。
1)如车辆的仪表能正常显示,并正确反映是否有故障,那么说明BMS绝缘监测系统本身应该是正常工作的。
2)如车辆的仪表显示绝缘无连接(也有对应的故障代码),此时应该检查低压控制线路是否正确或可靠连接。
笔者就碰到过低压线束端插接件插针松脱和扭曲导致连接失效的情况。
3)排除了低压连接线路问题,则需要排除CAN总线的通信故障,检查终端电阻阻值是否正常,若正常应该是60Ω,如果测出是40Ω,则可能信号被削
弱,会导致CAN通信不正常。
4)当车辆的组合仪表明确显示有故障,此时表明车辆的绝缘故障发生在高压回路上,高电压部件出现了绝缘电阻过低的情况,需要对高电压部件进行相关检查。
由于该绝缘检测系统无法对绝缘故障点进行定位,这时需要进行逐步的人工排查。
3 高电压回路的排查
3.1高电压回路的构成
高压电回路的构成如图1所示,按安装位置分成车辆前舱部分和车辆后部两个部分。
前部主要有电机系统、高压配电箱、充电系统及附件,后部由电源分配盒和电池包组成,安装于车辆后底部。
所有线条连接所至的部件的相应位置均有超过人体安全电压的高压电,操作时需要特别关注。
另外,由于东风御风纯电动轻客采用电池模块外部并串联结合方式,考虑线路简化及成本控制,只在总正和总负回路上各设置了控制继电器,没有再另外增加维修开关。
3.2操作注意事项
在进行高压回路的排查前,为了确保安全,一定要按照相应的高压安全操作规程进行作业,操作人员按规定穿戴好防护用品,检查工具的绝缘性。
操作时应戴绝缘手套,穿绝缘靴,站在绝缘台上。
对于电控部件的残余高电压,我们在设计时也对之作了要求,必须在3 min以内将电压放至低于36V,考虑到拆装及维修准备时间,基本能够将电压降至人体安全电压以内,以降低对人体触电的风险。
3.3故障排查步骤
1)找到相对应的举升机或地沟,以便于车辆底部的操作。
2)找到车底部的电池电源分配盒,拔掉电源分配盒连接高压配电箱的高压线束插接件,高压回路此时被分成了前部和后部两个部分,后部为安装于车辆底部的电池包,前部为安装于车辆前舱的其他高压用电部件。
3)打开电源分配盒盒盖,用绝缘表测量电池组1、电池组2的正负极分别对车体电底盘的绝缘电阻,称为绝缘a;用绝缘表测量被拆下的连接高压配电箱的高压线束
上的正负极分别对电底盘的绝缘电阻,称为绝缘b。
4)如果绝缘a低于报警电阻阀值,而绝缘b阻值正常,说明绝缘故障在后部的电池箱端,反之则在前部的高压配电箱端,如果绝缘a、b均过低,则前后部均存在故障。
5)如果绝缘问题在后部的电池箱端,则拔掉所有的电池组的进线,即电池组进入电源分配盒的正负极,此时电源分配盒是孤立的,没有连接。
测量电源分配盒铜排对电底盘的绝缘电阻,如果电阻过低,则电源分配盒有故障,否则没有问题。
6)依次测量电池组的正负极对电底盘的绝缘电阻,如果过低,说明对应的电池组有绝缘问题,需要进一步开箱查找电池本身原因。
7)如果绝缘问题在前部的高压配电箱端,则依次拔掉高压盒的高压电器负载接线,如驱动电机、DC/DC、空调、PTC、动转泵、充电机等,同时测量高压配电箱内的总正总负对电底盘的绝缘电阻。
如上述某个负载接线拔掉后,绝缘正常或者提升了,说明该负载存在绝缘问题,依次拔掉所有负载,即可确认故障点。
4 总结
依据上述排查步骤,基本上能够确认发生绝缘电阻过低的原因及故障高压部件,此方法主要是将零散的故障种类和部件进行了分类,先排除系统线路连接的故障,然后将重点集中在高压部件的绝缘过低上;在检查高压回路时,也将该回路分成前后两个部分进行排查,缩小了排查目标,提高排查效率。
而对于车辆前舱的高压用电部件排查,也是集中在高压配电箱上进行,能有效提高排查速度并准确定位故障点。
对于纯电动汽车的技术人员在车辆调试及维修中提供了一些方法和经验。