安科瑞電氣銷售經(jīng)理徐悅18702111076

摘要：隨著純電動商用車的廣泛應用，其電氣系統(tǒng)的安全性愈發(fā)關鍵。直流絕緣監(jiān)測作為保障純電動商用車電氣安全的重要環(huán)節(jié)，對于車輛的穩(wěn)定運行、人員安全以及設備保護等方面有著不可替代的作用。本文深入探討純電動商用車直流絕緣監(jiān)測的作用，詳細闡述其在預防漏電事故、維持系統(tǒng)穩(wěn)定、延長設備壽命以及符合安全法規(guī)等多方面的重要意義，旨在為純電動商用車的研發(fā)、生產(chǎn)、維護及相關技術研究提供全面的理論依據(jù)與實踐參考。關鍵詞：純電動汽車；商用車；絕緣監(jiān)測；

1 純電動商用車絕緣監(jiān)測原理

純電動商用車的高壓系統(tǒng)框架主要由動力電池、電池管理系統(tǒng)、高壓配電、電機控制系統(tǒng)以及高壓輔助系統(tǒng)（電動轉(zhuǎn)向油泵、電動空氣壓縮機、電動空調(diào)壓縮機、汽車加熱器）組成。這些核心部件通過串聯(lián)或并聯(lián)的方式構成一個高效且安全的系統(tǒng)。

動力電池系統(tǒng)主要是通過 Pack 電池包串、并聯(lián)的方式組成，以提供滿足整車所需的電壓和電量。 電池管理系統(tǒng)主要是對 Pack 電池包進行實時監(jiān)控，包括電壓、電流、溫度等參數(shù)的采集與處理，確保 Pack 電池包的安全運行，并在工作狀態(tài)下合理分配動力電池系統(tǒng)內(nèi)每組 Pack 電池包的電量消耗。高壓配電系統(tǒng)主要是將電池管理系統(tǒng)輸出的電能分配至電機控制系統(tǒng)及高壓輔助系統(tǒng)，并根據(jù)高壓設備的需要實現(xiàn)電壓升高或降低，直流、交流的轉(zhuǎn)換等功能。電機控制系統(tǒng)主要是對驅(qū)動電機進行精確控制，通過接收高壓配電系統(tǒng)輸出的高壓直流電，將其轉(zhuǎn)換為交流，驅(qū)動電機轉(zhuǎn)動為車輛提供動力。高壓輔助系統(tǒng)是通過串聯(lián)或并聯(lián)的方式連接各種高壓設備，如電動轉(zhuǎn)向油泵、電動空氣壓縮機、電動空調(diào)壓縮機、汽車加熱器等，實現(xiàn)整車轉(zhuǎn)向、制動、空調(diào)、暖風等系統(tǒng)功能的實現(xiàn)。 這種框架構成關系使得純電動汽車高壓系統(tǒng)能夠高效、安全地運行，為車輛提供穩(wěn)定且可靠的動力支持。同時，電池管理系統(tǒng)對整個系統(tǒng)的監(jiān)控和保護也確保了車輛在各種工況下的安全性和穩(wěn)定性。

高壓系統(tǒng)原理如圖 1 所示。

純電動商用車的整車絕緣監(jiān)測一般由 BMS執(zhí)行，通常的檢測方法為電橋平衡法。當整車電器系統(tǒng)內(nèi)的設備、附件或線束發(fā)生絕緣、短路等故障時，BMS 的絕緣監(jiān)測模塊會通過對接觸器觸點和相關控制接觸器閉合的有效指令進行綜合判定，向 VCU 上報絕緣故障，并通過儀表顯示的方式發(fā)出聲光報警以提示駕駛員，嚴重故障則通過整車控制器下發(fā)整車下電或停車的指令。

純電動商用車絕緣故障分類

純電動汽車的絕緣故障根據(jù)失效影響程度通常分為三個等級，每個等級對應不同的處理邏輯，如表 1 所示

純電動商用車的高壓系統(tǒng)通常運行在幾百伏特甚至更高的電壓水平。當電氣絕緣性能降低，高壓電可能會泄漏到車輛的金屬外殼或其他低壓部件上，使車輛的可接觸部分帶有危險電壓。如果駕乘人員在不知情的情況下接觸到這些漏電部位，就會發(fā)生觸電事故，導致人員傷亡。直流絕緣監(jiān)測系統(tǒng)能夠?qū)崟r監(jiān)測電氣系統(tǒng)的絕緣電阻值，一旦檢測到絕緣電阻低于設定的安全閾值，便會立即發(fā)出警報信號，提醒駕乘人員車輛存在漏電風險，并采取相應的安全措施，如切斷高壓電源等。通過這種方式，有效地預防了漏電事故的發(fā)生，保障了車內(nèi)人員以及車輛維修保養(yǎng)人員的人身安全。 例如，在城市公交純電動商用車的運營場景中，車內(nèi)乘客眾多且人員流動性大。如果車輛發(fā)生漏電而未被及時發(fā)現(xiàn)，乘客在上下車或車內(nèi)走動時，很容易觸碰到漏電部位，引發(fā)群死群傷的重大安全事故。而直流絕緣監(jiān)測系統(tǒng)的存在，可以在漏電隱患初現(xiàn)端倪時就及時察覺并預警，避免此類悲劇的發(fā)生。

3 絕緣監(jiān)測技術

純電動商用車的電氣系統(tǒng)是一個復雜的整體，各個電氣部件之間相互關聯(lián)、相互影響。當電氣絕緣出現(xiàn)問題時，漏電電流會在系統(tǒng)中形成額外的回路，干擾正常的電氣信號傳輸與能量分配。這可能導致電機控制器工作異常，使驅(qū)動電機的輸出功率不穩(wěn)定，進而影響車輛的行駛性能，如加速無力、速度波動、甚至無法正常行駛等。同時，漏電還可能對車輛的電子控制單元（ECU）、傳感器等其他電氣設備造成電磁干擾，使其誤動作或損壞，進一步破壞整個電氣系統(tǒng)的穩(wěn)定性與可靠性。 直流絕緣監(jiān)測系統(tǒng)通過對絕緣電阻的精確監(jiān)測，可以及時發(fā)現(xiàn)絕緣性能下降的電氣支路或部件，并定位故障點。維修人員根據(jù)監(jiān)測系統(tǒng)提供的信息，能夠快速準確地對故障進行排查與修復，從而恢復電氣系統(tǒng)的正常絕緣狀態(tài)，確保各個電氣部件之間的協(xié)調(diào)工作，維持車輛電氣系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，保障車輛的正常行駛性能與可靠性。 以純電動物流商用車為例，在貨物運輸過程中，如果車輛因絕緣故障導致電氣系統(tǒng)不穩(wěn)定，可能會在行駛途中突然出現(xiàn)動力中斷或行駛異常，這不僅會影響貨物的按時交付，還可能引發(fā)交通擁堵甚至交通事故。而直流絕緣監(jiān)測系統(tǒng)能夠有效避免此類情況的發(fā)生，保障物流運輸?shù)母咝c安全。

4 安科瑞直流絕緣監(jiān)測儀AIM-D100：筑牢儲能充電樁安全防線

4.1產(chǎn)品概述

隨著工業(yè)的發(fā)展，很多用電設備和工廠設備采用直流系統(tǒng)供電，直流系統(tǒng)的正極和負極不接地。對于不接地(IT)配電系統(tǒng)，應該進行絕緣電阻的監(jiān)控以保證供電系統(tǒng)的安全運行。

AIM-D100-CA 系列直流絕緣監(jiān)測儀可以應用在100~1000V的直流系統(tǒng)中，用于在線監(jiān)測直流不接地系統(tǒng)正負極對地絕緣電阻，當絕緣電阻低于設定值時，發(fā)出預警或報警信號。

產(chǎn)品主要針對 DC 100-~1000V范圍的電動汽車充電裝置的絕緣監(jiān)測而設計，也可以應用在儲能直流、變電站的直流屏、UPS 供電系統(tǒng)、光伏直流系統(tǒng)及其它直流電網(wǎng)等直流系統(tǒng)。

安科瑞AIM-D100系列直流絕緣監(jiān)測儀可實時監(jiān)測直流系統(tǒng)電壓、直流正負極對地電壓，并具有過欠壓報警功能。 應用場所：①發(fā)電廠、變電站直流屏；②電動汽車充電裝置；③UPS供電系統(tǒng)；④光伏直流系統(tǒng)；⑤儲能系統(tǒng)；⑥其他直流電網(wǎng)等直流系統(tǒng)

4.2 型號說明

安科瑞AIM-D100系列直流絕緣監(jiān)測儀專門為了直流絕緣監(jiān)測設計，可以應用在10~1500V的直流系統(tǒng)中，用于在線監(jiān)測直流不接地系統(tǒng)正負極對地絕緣電阻，當絕緣電阻低于設定值時，發(fā)出預警或報警信號。

4.3功能特點

1.電阻監(jiān)測功能。產(chǎn)品可以監(jiān)測直流系統(tǒng)正負極對地的絕緣電阻，當絕緣電阻低于設定的預警和報警值時,能發(fā)出預警和報警信號。

2.電壓監(jiān)測功能。產(chǎn)品可以監(jiān)測直流系統(tǒng)正負極之間的電壓，正負極對地電壓，測量范圍為 100~1000V。

3.電流監(jiān)測功能。產(chǎn)品可以監(jiān)測直流系統(tǒng)電流，僅 AIM-D100-CAI型有此功能。

4.LED 指示功能。產(chǎn)品面板具有運行、通訊和故障 LED 指示燈，可以顯示產(chǎn)品狀態(tài)。

5.通訊組網(wǎng)功能。產(chǎn)品具有1路 RS485 接口，采用 Modbus-RTU 協(xié)議，可以進行數(shù)據(jù)交互。

6.金屬外殼。產(chǎn)品采用金屬外殼，壁掛式安裝，也可以使用配件導軌安裝。

7.插拔端子。產(chǎn)品采用插拔端子接線，方便接線和安裝。

4.4 產(chǎn)品證書——CE證書

5 應用場景——充電樁安全

隨著純電動商用車、新能源汽車的快速發(fā)展和普及，充電樁的大量建設使得直流絕緣監(jiān)測儀的需求急劇增加。充電樁的直流輸出電壓較高，對絕緣性能的要求嚴格，必須配備可靠的絕緣監(jiān)測儀來保障充電安全。因此，直流絕緣監(jiān)測儀在新能源汽車充電樁領域中不可或缺的。

該示例為一個雙槍120kW直流充電樁。智能切換單元控制充電模塊，直流電表測量電流，絕緣監(jiān)測儀測量絕緣電壓，絕緣電阻，絕緣監(jiān)測由控制器進行控制。當充電樁使用時，單獨使用充電槍A或B時，控制器發(fā)出命令控制對應IMD1或者IMD2絕緣監(jiān)測儀先進行絕緣監(jiān)測；充電槍A和B同時使用時，控制器發(fā)出命令控制IMD1絕緣監(jiān)測儀先進行絕緣監(jiān)測。通過控制器與絕緣監(jiān)測儀的協(xié)調(diào)工作，保障直流充電系統(tǒng)的安全性，穩(wěn)定性和可靠性。

6 結(jié)論 綜上所述，純電動商用車直流絕緣監(jiān)測在保障車輛電氣安全、維持系統(tǒng)穩(wěn)定運行、延長設備使用壽命以及滿足法規(guī)要求等方面具有極為重要的作用。它是純電動商用車電氣系統(tǒng)不可或缺的一部分，對于推動純電動商用車行業(yè)的安全、可靠、可持續(xù)發(fā)展具有深遠意義。隨著技術的不斷進步，直流絕緣監(jiān)測系統(tǒng)也將不斷完善與優(yōu)化，為純電動商用車的未來發(fā)展提供更加堅實的安全保障。在純電動商用車的設計、制造、使用與維護過程中，應高度重視直流絕緣監(jiān)測系統(tǒng)的作用，確保其性能的可靠性與有效性，以保障車輛的安全運行與人員的生命財產(chǎn)安全。

審核編輯 黃宇