高压电池本身带有电能，其绝缘检测属于是对带电体的检测，一般通过检测电池正对地、负对地的绝缘电阻来判断绝缘性能。

根据GB/T18384.1-2015的定义，高压电池系统属于B级电压，最大工作电压大于30VAC（RMS）、小于等于1000VAC（RMS），或大于60VDC、小于等于1500VDC。

高压电池系统的电气安全直接关系到人员生命，绝缘失效会造成高压对人体的直接伤害，因此绝缘电阻的检测是至关重要的设计环节。

一般有两种绝缘检测方式：一是信号注入法，另一种是电阻测量法。信号注入是对电池系统注入一定频率的直流电压信号，测量反馈的直流信号计算绝缘电阻，注入的信号对电池系统会产生纹波干扰，影响系统正常工作。而电阻测量法采用外接电阻，测量精度相对较低，需要考虑检测精度，而且长时间接入测量电阻，降低了系统绝缘性，增加了电池损耗。

下面主要介绍三种外接的电阻测量法，这些检测方法的原理都比较常见，在各种资料中都可以查到，这里主要做一个概述总结：

1、直流电源测量法，通过电子开关改变电路通断，从而改变电池正负极对地绝缘电阻Rp、Rn上的电压U1、U2（闭合K得到的电压用U1’、U2’表示），联立两次不同开关状态下的电路方程可以求解正负极的对地GND绝缘电阻。其中R1~R4为已知大电阻，R、R’为已知的分压电阻，其阻值远小于R1~R4。开关K断开时，通过AD转换得到Rp、Rn两端电压，得到下列方程：

开关K闭合时，同理得到另一个方程：

两个方程可以求解得到Rp、Rn。

2、电桥测量法，属于无源测量法，在直流电源与接地外壳之间接入一系列电阻，通过控制开关、或继电器切换切入已知电阻，测量已知电阻上的电压U1、U2（K闭合时为U1’、U2’），得到方程求解绝缘电阻Rp、Rn。

K断开时，得到：

K闭合时，得到：

两个方程可以求解得到Rp、Rn。

3、采用下图的测量原理，其中R1、R2为已知电阻，K1、K2断开，测量电池正、负端与GND之间的电压为U1、U2，可得：

K1闭合、K2断开，电池正端与GND之间接入R1，此时电池正、负端与GND之间的电压为U1’、U2’，可得：

两个方程可得Rp、Rn。

以上三种方法均是通过采集对应电阻上的电压、求解方程得到电池正负端对地的绝缘电阻。GB/T18384.1-2015的5.1.3节提供了另一种测量方法，是目前比较常用的（具体原理图可以直接参考该标准）。该方法测量电阻上的电压时，由于万用表内部有内阻，内阻对电路有分流作用，电压测量存在误差，因此要求万用表的内阻必须很高，这样才能减小误差，在实际测量中，一般要求万用表内阻至少为10MΩ。另外，该方法属间接测量，会产生间接误差，误差的计算在实际应用中是需要考虑进去。

返回第一电动网首页 >