新能源汽車安全性能測試方案
1 方案概述
本方案主要描述了新能源汽車安全性能測試系統EVS660GRY實現電動汽車高壓負載絕緣電阻、整車絕緣、電位均衡、絕緣監測器等安規測試項的方法。
本測試系統滿足如下標準:
GB 18384-2020 | 電動汽車安全要求 |
GB 38032-2020 | 電動客車安全要求 |
GB 7258-2017 | 機動車運行安全技術條件 |
GB/T 18384.1-2015 | 電動汽車安全要求 第1部分:車載可充電儲能系統(REESS) |
GB/T 18384.3-2015 | 電動汽車安全要求 第3部分:人員觸電防護 |
1.1 方案特點
l 電動車五合一安規測試,并具有很好的系統擴展性。
l 一臺主機集成多種功能,測試速度快,安規精度高。
l 多通道掃描,一次接線,可完成全部安規測試項目。
1.1.1 硬件特點
l 支持無線掃碼,自動識別車型,自動調取測試程序。
1.1.2 軟件特點
l 電動汽車安全測試項目流程化設置,支持自動和手動混合測試。
l 中文操作界面,菜單式操作,模塊化、層次化設計,易于使用。
l 本地存儲測試信息,不限制保存數量,生命周期內全保存記錄。
l 預留多種數據庫MES對接,滿足測試條件下載、測試數據上傳。
l 支持數據篩選、導出功能,支持用戶權限管理。
l 掃碼啟動、按鍵啟動、遙控啟動等多種啟動方式。
圖1 整機與隨行示意圖
2 測試設備配置
2.1設備組成
組件 | 項目名稱 | 規格型號 | 數量 | 備注 |
新能源汽車安規測試系統 | EVS660GRY | 艾諾 | ||
1.1 | 電動汽車安規綜合測試儀 | EVS660H | 1 | 艾諾 |
1.2 | 安規測控軟件 | ESRS | 1 | 艾諾 |
1.3 | 工控機 | Intel-G1620 /4G/120G | 1 | 研華 |
1.4 | 顯示器 | 19寸 | 1 | DELL |
1.5 | UPS | 1kW | 1 | 山特 |
1.6 | 三色報警燈 | 測試/合格/報警 | 1 | |
1.7 | 自粘標簽打印機 | GT800 | 1 | 斑馬 |
1.8 | 無線掃描槍 | 一維/二維 | 1 | 斑馬 |
1.9 | 機柜 | 白色 | 1 | 定制 |
2.2技術規格
電位均衡測試 | 電阻上下限設置 | 1.0~99.9mΩ/100~1000mΩ | ||
測量精度 | ±(0.5%×讀數值+0.2%量程) | |||
電流 | 直流恒流源 1A | |||
通道數 | 10 | |||
持續時間 | 范圍:0,(0.5~999)s,0 為無限長,分辨力:0.1s | |||
準確度:± 0.1% ×設定值+2 個字 | ||||
絕緣電阻測試 | 額定輸出 | 2500VDC/50GΩ | ||
通道數 | 8 | |||
直流電壓輸出 | 范圍:(100 ~ 2500)V DC,分辨率:1V,誤差:±(1%×設定值+5V) | |||
電阻上下限設置 | 范圍:0.10MΩ~50000MΩ,上限包含無上限設定 | |||
絕緣電阻測量 | 范圍:0.100MΩ~50.00GΩ,分辨力:0.001MΩ /0.01MΩ /0.1MΩ /0.001GΩ/0.01GΩ | |||
誤差:100V~499V:0.100MΩ~2.000GΩ,±(5%×讀數值+2 字) | ||||
500V~2500V:0.100MΩ~999.9MΩ,±(2%×讀數值+2 字) | ||||
1.000GΩ~9.999GΩ:±(5%×讀數值+2 字) | ||||
10.00GΩ~50.00GΩ:±(15%×讀數值+2 字) | ||||
范圍:0,(0.5~999.9)s,0 為無限長,分辨力:0.1s,誤差:± 0.1% ×設 | ||||
延判時間 | 定值+2 個字 | |||
電池組絕緣 (整車絕緣) | 測量范圍 | 0.1MΩ –999.9MΩ | ||
測量電壓 | 200-1000VDC | |||
測量精度 | ±(5%×讀數值+5 個字) | |||
絕緣監測 | 上下限設置 | 人工判斷、CAN數據讀取 | ||
匹配電阻 | 5個自動切換電阻,阻值為2M,1M,750K,500K,220KΩ | |||
范圍:(0.5~999)s,分辨力:0.1s, | ||||
測試時間 | 準確度:± 0.1% ×設定值+2 個字 |
圖7設備結構原理圖
、
3、測試原理
EVS630SD測試系統主要包括絕緣電阻、電池組絕緣、電位均衡、絕緣監測四項常規功能。
點擊“程序編輯”模塊,編輯要進行的測試項目流程和參數。選擇“新建測試程序”,點擊“確定”,“確定”,即可編輯測試項。
① 絕緣電阻:依據GB 18384-2020要求,在最大工作電壓下,直流電路絕緣電阻應不小于100 Ω/V,交流電路應不小于500Ω/V。
電路絕緣測量:負載的絕緣電阻測試,需在整車斷電情況下進行。各高壓負載的正、負極分別接測試儀的耐壓絕緣正、負,車架經黑色測試夾連接到耐壓絕緣測試端子的回路端(黑端子)。測試共2步,分別測試正、負極對電平臺的絕緣電阻。測試儀提供直流高壓,加載至高壓電線和車架之間,通過測試電阻值確定整車高壓負載的絕緣能力。
充電插座絕緣測量:充電插座正、負極短接后接高壓,車架經黑色測試夾連接到耐壓絕緣測試端子的回路端(黑端子)。測試共2步,分別測試充電槍正、負極對電平臺的絕緣電阻。
絕緣電阻測試相關參數定義如下:
序號 | 項目 | 輸入范圍 | 描述 | 設置值 |
1 | 測試條件 | (100~2500)V | 絕緣測試時的輸出電壓 | 500/1000 |
2 | 結果上限 | (1~50000)MΩ 0=無上限 | 絕緣電阻報警上限 | 0 |
4 | 結果下限 | (0.1~50000)MΩ | 絕緣電阻報警下限 | 0.1 |
5 | 測試時間 | (0.5~999.9)s | 用于延時判斷絕緣電阻的測試時間 | 5 |
6 | 緩升時間 | (0.1~999.9)s | 限定電壓以此時間段進行緩升 | 0 |
7 | 緩降時間 | (1.0~999.9)s/關閉 | 限定電壓以此時間段進行緩降 | 0 |
8 | 補償開關 | 開啟/關閉 | 是否計入補償值 | 關閉 |
9 | 充電下限 | (0~3.50)uA | 判斷充電過程中峰值電流的上限 | 0 |
10 | H.V.1-H.V.8 | On/off | 后面板通道是否輸出電壓,且只有1個通道設置為ON,其余為OFF | 根據實際選擇通道數 |
11 | 項目名稱修改 | 根據客戶需求可修改測試項名稱 | 默認 |
注意:如果測試點有多個,則根據測試點的個數設置多個絕緣測試項,且通道設置應與實際選擇通道相同,如圖4所示。
圖4
② 電池組絕緣:依據GB 18384-2020對電源部分絕緣電阻的測試要求,安規測試儀絕緣電阻測試工作于電壓表模式。測試分兩步:
1) 用相同的兩個電壓檢測工具同時 測量REESS的兩個端子和電平臺之間的電壓,較高的一個為U1,較低的一個為U1`;
2) 添加一個已知電阻R0,阻值1 MΩ 。如圖中所示并聯在REESS的U1側端子與電平臺之間。再用兩個電壓檢測工具同時測量REESS的兩個端子和電平臺之間的電壓,測量值為U2和U2`;
通過測量的電壓值和已知標準電阻,根據GB 18384-2020公式計算得到整車絕緣電阻。測試用已知標準電阻器內置在測試儀內部,整個測試過程的測試接線變動在系統內自動切換完成,無需人工變動接線。
電池組絕緣測試相關參數定義如下:
序號 | 項目 | 輸入范圍 | 描述 | 設置值 |
1 | 結果上限 | 0.1~999.9MΩ | 0.1 | |
2 | 結果上限 | 0.1~999.9MΩ | 999 | |
3 | 測試時間 | (4~999.9)s | 當前步的測試時間 | 20 |
4 | 電池電壓上下限 | 200-1000 | 默認值 | |
5 | 項目名稱修改 | 根據客戶需求可修改測試項名稱 | 默認 |
③ 電位均衡:依據GB 18384-2020要求,應滿足以下幾點:
1) 外露可導電部分與電平臺間的連接阻抗應不大于0.1 Ω; 2) 任意兩個可以被人同時觸碰的外露可導電部分,電阻應不大于0.2 Ω。
3) 測試電流大于0.2A。
電位均衡測試相關參數定義如下:
序號 | 項目 | 輸入范圍 | 描述 | 設置值 |
1 | 電阻上限/ 電阻下限 | 1.0~1000.0mΩ
| 上限:1000 下限: 0 | |
2 | 測試時間 | (0.5~999.9)s | 當前步的測試時間 | 2 |
3 | 通道選擇 | PET1-10 | 根據實際設置 | |
4 | 補償值 | (0.0~200.0) mΩ | 補償值 | 0 |
5 | 補償開關 | 開/關 | 是否進行補償 | 關閉 |
6 | 項目名稱修改 | 根據客戶需求可修改測試項名稱 | 默認 |
注意:如果測試點有多個,則根據測試點的個數設置多個電位均衡測試項,且通道設置應與實際接線選擇通道相同,如圖5所示。
圖5
④ 絕緣監測:在車輛B級電路接通且未與外部電源傳導連接時,該裝置能夠持續或間歇性的檢測車輛的絕緣電阻值,當該絕緣電阻值小于制造商規定的閾值時,應通過聲/光信號報警。
絕緣監測測試時將電阻接入在DC-和S-之間,自動切換,根據車輛的聲光報警現象判斷是否合格,無須設置,默認即可。
4、測試工序與流程示意圖
4.1 測試流程圖
注:其他工序根據需要選配不同測試項目,測試流程參考上述流程。
4.2 常見測試工序
測試工序 | 測試項 | 測試點 |
質保安檢工序 | 絕緣電阻、電池組絕緣; 電位均衡、絕緣監測。 | 直流充電插座、動力電池包、高壓部件等。 |
絕緣檢測工序 | 絕緣電阻 | 直流充電插座和各高壓部件的正極對地測試、負極對地測試。 |
等電位檢測工序 | 電位均衡 | 直流充電插座PE端對地測試、各高壓部件的機殼對地測試。 |
淋雨后安檢工序 | 絕緣電阻、電位均衡、整車絕緣。 | 直流充電插座。 |
常見的測試點
1 | 質保 | 電池組絕緣、絕緣電阻、絕緣監測、電位均衡 | 控制器、電池包、電機、電驅、DC/DC、高壓配電盒、直流充電插座(選測) |
2 | 淋雨后 | 電池組絕緣、絕緣電阻、絕緣監測 | 直流充電插座 |
3 | 等電位 | 電位均衡 | 控制器、電池包、電機、電驅、DC/DC、高壓配電盒、直流充電插座(選測) |
4 | 絕緣 | 絕緣電阻 | 控制器、電池包、電機、電驅、DC/DC、高壓配電盒、直流充電插座(選測) |
測試時,電池組絕緣可以在電池包或充電插座位置進行測試;絕緣監測只在充電插座位置進行測試,電位均衡和絕緣電阻可以在充電插座和高壓部件位置進行測試。