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5月12日，工業(yè)和信息化部組織制定的《GB 18384-2020 電動(dòng)汽車安全要求》強(qiáng)制性國家標(biāo)準(zhǔn)由國家市場監(jiān)督管理總局、國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)批準(zhǔn)發(fā)布，將于2021年1月1日起開始實(shí)施。本期將對(duì)GB 18384-2020新國標(biāo)中的其余部分進(jìn)行補(bǔ)充解讀。

01  間接接觸防護(hù)要求

1.1  絕緣電阻要求

*電動(dòng)汽車（BEV/HEV/PHEV/FCV）

在最大工作電壓下，直流電路絕緣電阻Ry1不小于100Ω/V，交流電路不小于500Ω/V。

*燃料電池電動(dòng)汽車（FCV）

若交流電路增加有附加防護(hù)，則組合電路絕緣電阻Ry1至少滿足100Ω/V 的要求。附加防護(hù)方法應(yīng)至少滿足以下一種要求：

a.至少有兩層絕緣層、遮欄或外殼；

b.或布置在外殼里或遮欄后，且這些外殼或遮欄應(yīng)能承受不低于10kpa（參考GB/T 18488.1-2015.5.2.4對(duì)電機(jī)控制器外殼的機(jī)械強(qiáng)度要求）的壓強(qiáng)，不發(fā)生明顯的塑性變形。

1.1.1  絕緣電阻測試方法

對(duì)含有B級(jí)電壓電源的電路按照下圖所示原理圖，連接測試設(shè)備，測試點(diǎn)可選擇任一高壓負(fù)載的直流電源側(cè)，視操作便利性而定。

1、將車輛上電，使整車電力電子開關(guān)處于激活狀態(tài)，確保電機(jī)控制器、DC-DC、空調(diào)、轉(zhuǎn)向電機(jī)控制器等高壓接觸器閉合；

2、待示數(shù)穩(wěn)定，V1示數(shù)為U1,V2示數(shù)為U1’,U1>U1’；

3、閉合K1,待示數(shù)穩(wěn)定，V1示數(shù)為U2，V2示數(shù)為U2’；計(jì)算：

其中，Ri為整車絕緣電阻，r為萬用表內(nèi)阻，通常為10MΩ，R0為1MΩ的測試電阻。

1.2  絕緣電阻監(jiān)測要求

*絕緣監(jiān)測功能強(qiáng)制

1、電動(dòng)汽車必須具備絕緣電阻監(jiān)測功能，當(dāng)絕緣阻值低于絕緣電阻的最低要求時(shí)，應(yīng)通過聲、光報(bào)警提示駕駛員，例如儀表文字或者圖標(biāo)顯示、語音提示等；

2、絕緣監(jiān)測功能的載體形式不限制，可以是獨(dú)立的模塊，也可以和其他功能模塊進(jìn)行集成，例如集成于BMS。

*絕緣監(jiān)測功能要求

1、車輛在“OK”或“READY”狀態(tài)下，絕緣監(jiān)測功能應(yīng)開始工作；

2、無論是直流母線正極側(cè)與電平臺(tái)、直流母線負(fù)極側(cè)與電平臺(tái)還是交直流耦合電路的交流側(cè)與電平臺(tái)直接的電阻值低于絕緣電阻的最低要求時(shí)，絕緣監(jiān)測功能應(yīng)均能夠檢測出漏電故障并發(fā)出報(bào)警提示。

1.2.1  絕緣電阻監(jiān)測測試方法

新標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了絕緣監(jiān)測功能的驗(yàn)證試驗(yàn)方法：并入一個(gè)可觸發(fā)絕緣報(bào)警的已知阻值電阻，觀察是否會(huì)出現(xiàn)絕緣故障報(bào)警。    

1、在絕緣電阻測試試驗(yàn)中，V1側(cè)測試電壓讀數(shù)較低；

2、在V1側(cè)并聯(lián)變阻箱，最大電阻≧10MΩ，將其阻值設(shè)置為10MΩ；

3、絕緣電阻測試結(jié)果為Ri，計(jì)算觸發(fā)絕緣報(bào)警閥值為：

4、例如Ri為1MΩ，UREESS=500V,取報(bào)警閥值為499Ω/V。

計(jì)算可得：Rx=332.5kΩ;

5、將車輛上電至“OK”或“READY”狀態(tài)；

6、將變阻箱阻值從10MΩ逐漸減少至332.5kΩ,并在車內(nèi)儀表上同步觀察，是否有絕緣電阻低報(bào)警顯示；

7、報(bào)警可以在變阻箱阻值調(diào)小至332.5kΩ之前產(chǎn)生，但若在絕緣阻值調(diào)小至332.5kΩ時(shí)仍未發(fā)出報(bào)警，則絕緣電阻監(jiān)測功能不合格。

1.3  電位均衡要求

1、用于防護(hù)與B級(jí)電壓電路直接接觸的可導(dǎo)電外殼或遮欄，與電平臺(tái)間的連接電阻不超過0.1Ω；

2、相距不超過2.5m的兩個(gè)可導(dǎo)電外殼或者遮欄，兩點(diǎn)間的連接電阻不超過0.2Ω；

3、若兩個(gè)部件是焊接，則豁免該項(xiàng)測試；

4、對(duì)于非遮欄或外殼上的外露可導(dǎo)電部件，可豁免該項(xiàng)要求。

1.3.1  電位均衡測試方法

1、電位均衡可用電阻測試儀直接測量，也可以采用獨(dú)立直流電源配合電流和電壓檢測設(shè)備進(jìn)行測量。

2、兩個(gè)外露的可導(dǎo)電外殼或遮欄之間的電阻，也可以通過外露的可導(dǎo)電外殼或遮欄與電平臺(tái)之間的連接電阻值計(jì)算得出。

1.4  電容耦合要求

1.4.1  電容耦合安全機(jī)理

其中Cy為Cy+和Cy-中較大的一個(gè)，U-和U+為共模電壓。

1.4.2  電容耦合要求

1、B級(jí)電壓帶電部件和電平臺(tái)之間的總?cè)萘吭谄渥畲蠊ぷ麟妷簳r(shí)存儲(chǔ)的能量不超過0.2J，對(duì)B級(jí)電壓電路正極側(cè)電容Cy+或負(fù)極側(cè)電容Cy-最大存儲(chǔ)電能要求為0.2J；

2、若有B級(jí)電壓電路相互隔離，則單獨(dú)對(duì)各相互隔離的電路要求為不超過0.2J；

3、或B級(jí)電壓電路至少有兩層絕緣層、遮欄或外殼，或布置在外殼里或遮欄后，且這些外殼或遮欄能承受不低于10kPa的壓強(qiáng)，不發(fā)生明顯的塑形變形。

Cy+為B級(jí)電壓電路正極側(cè)與電平臺(tái)間Y電容總?cè)葜担?br>

Cy-為B級(jí)電壓電路負(fù)極側(cè)與電平臺(tái)間Y電容總?cè)葜担?br>

Cy1、Cy2、Cyn為各個(gè)B級(jí)電壓部件的正極側(cè)/負(fù)極側(cè)Y電容容值；

Cy+/Cy-=Cy1‖Cy2‖...Cyn;

若Cy+>Cy-，

則TEy=0.5*Cy+UREESS2

TEy<0.2J。

整車中Y電容的大小是受到限制的，針對(duì)電池包，整車會(huì)給出一個(gè)Y電容限值，同時(shí)對(duì)Y電容存儲(chǔ)的最大能量限制為0.2J，新標(biāo)準(zhǔn)中進(jìn)一步給出了計(jì)算方法，通過這個(gè)方法，可以反推出Y電容的最大容值。

1.4.3  電容耦合測試方法

1、廠家如實(shí)提供各B級(jí)電壓部件Y電容容值以及整車的最高電壓UREESS；

2、提供B級(jí)電壓電路正極側(cè)以及負(fù)極Y電容總?cè)葜涤?jì)算結(jié)果Cy；

3、計(jì)算Y電容儲(chǔ)存最大電量。

電容耦合參數(shù)反饋表

1.5  充電插座要求

1、車輛直流充電插座應(yīng)有端子將車輛電平臺(tái)和外接電源的保護(hù)地相連接。

2、車輛交流充電插座應(yīng)有端子將電平臺(tái)與電網(wǎng)的接地部分連接。

*PE端子與車輛電平臺(tái)相連，連接電阻小于100mΩ；

*DC+/DC-端子與PE端子間的絕緣電阻Ri1>100Ω/V。

*PE端子與車輛電平臺(tái)相連，連接電阻小于100mΩ；

*L1、L2、L3和N端子與PE端子間絕緣電阻Ri2≧1MΩ。  

02  防水要求

結(jié)合城市暴雨積水等常見場景，電動(dòng)車輛在常規(guī)內(nèi)澇路段涉水后，電器系統(tǒng)密封等級(jí)不足而導(dǎo)致電器短路甚至起火事故，規(guī)定了整車防水安全要求。

1、整車相應(yīng)布置位置的B級(jí)電壓零部件滿足相應(yīng)的防護(hù)等級(jí)要求；

2、或整車模擬洗車試驗(yàn)及涉水試驗(yàn)后，整車絕緣電阻均滿足安全要求。

2.1  防水測試方法

*B部件電壓部件防水等級(jí)測試

確定各B級(jí)電壓部件在車輛空載時(shí)的下表面高度；

提供各B級(jí)電壓零部件防水等級(jí)的第三方檢測報(bào)告。

*整車防水試驗(yàn)

整車模擬洗車試驗(yàn)：采用GB/T 4208-2017 IPX5軟管噴水，使用潔凈的水，以流量為（12.5±0.5）L/min，速度為（0.1±0.05）m/s，在所有可能的方向向所有的邊界線噴水，噴嘴至邊界線的距離為（3±0.5）m。

整車模擬涉水試驗(yàn)：車輛在100mm水深，以（20±2）km/h車速，行駛至少500m；時(shí)間大約1.5min。
試驗(yàn)后濕車狀態(tài)測試整車絕緣電阻滿足安全要求，且車輛靜置24h后，整車絕緣電阻仍滿足安全要求。

總結(jié)

新國標(biāo)GB 18384-2020強(qiáng)化了整車防水、絕緣電阻及監(jiān)控要求，以降低車輛在正常使用、涉水等情況下的安全風(fēng)險(xiǎn)；優(yōu)化了絕緣電阻、電容耦合等測試試驗(yàn)方法，以提高試驗(yàn)檢測精度，保障整車高壓電安全。