新能源電驅系統GB/T18488.1-2015 標準解讀

「 什麼是主被動放電」

「 為什麼要主被動放電」

「 主動放電的主要途徑有哪些，利弊又如何」

「 關於主被動放電標準的展望」

通過本篇解讀，上述問題會有初步答案。

I 標準內容

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《GB/T 18488.1-2015》關於主被動放電內容有如下定義：

II 解讀

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要了解主被動放電，我們先要了解電動車裡多少電壓是高電壓呢？關於這個標題，標準《GB/T 18384.2015 電動汽車 安全要求》裡對於高壓電有明確定義，如下：

3.2 A級電壓 voltage class A electric circuits

最大工作電壓小於或等於30Va.c.（rms），或小於或等於60Vd.c.的電力組件或電路。

3.3 B級電壓電路 voltage class B electric circuits

最大工作電壓大於30Va.c.（rms）且小於或等於1000Va.c.（rms），或大於60V直流（d.c.）且小於或等於1500V直流（d.c.）的電力組件或電路。

同時由標準GB/T18384的標題，我們也可以看出為什麼要進行主被動放電？最主要的目的高壓安全，具體的說就是在緊急情況，如碰撞，短路等情況，以及每次操作時，都會有高壓下電，而電機控制器中由於有薄膜電容等可儲能裝置，BMS控制下電以後，內部仍存在高壓，為防止人員傷害，電機控制器需將電機控制器中的電壓降低到A級電壓以下（即60Vdc以下）。

III 拓展

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如下圖，典型的純電動車上會有多個X，Y電容，這些電容在使用過程中，如果斷電需要滿足兩個條件其一：

——交流電路電壓應降低到30Va.c.（rms），直流電路電壓應降低到60Vd.c.，或以下；

——電路存儲的總能量小於0.2J。

電機控制器由於薄膜電容遠超過0.2J，目前乘用車電機控制器，一般對主動放電和被動放電均有要求。

一般被動放電就是在電容上串聯一個或一組電阻，在正常工作中這個電阻也會消耗電能，目前國標要求5min以內，實際目前整車一般要求再3min，甚至2min之內，被動放電實際上不宜過快，放電時間要求過快，就意味著電容在放電的過程中迴路電流會更大，串聯電阻相對更小，在正常工作過程中也會消耗更多功率，對控制器的效率是不利的。

IV 主動放電實現方法

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目前常用的主動放電法有以下幾種：

1. 通過電機繞組放電，方法是控制Q軸電流為零，加D軸電流，該方法放電時間快，但是會出現扭矩抖動，影響駕乘體驗；

2. 通過外加放電迴路，利用電阻放電，風險小，但是需要另外增加電路，增加成本，電阻在多次放電，也可能會損壞；目前該方案應用較多；

3.  橋壁直通放電，該方式成本低，放電速度快，但瞬間電流很大，由於高壓迴路上存在雜散電感，導致IGBT(絕緣柵雙極型電晶體)關斷時的電壓應力較大，控制的難度比較高，目前該方案應用較少。

V 展望

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1. B級電壓的分類。

關於B級電壓定義，GB/T 18384-2015是引用的ISO 6469-2011，而實際上ISO 6469的最新版本已經更新到了2018版，如圖，最新版ISO 6469增加了B1，B2級電壓定義，B1與B2的定義如下圖，按照新的電壓分級，B1級電壓是可以直接與整車底盤相連，這個在應用上就與12V低壓一致，在布置上更靈活方便，成本也會更低。

2. 碰撞後主動放電時間的定義。

《GB/T 31498-2015 電動車碰撞後安全要求》中對於電動車碰撞後安全要求有高壓母線上總能量小於0.2J，但是並沒有規定多長時間達到這個值，而ISO 6469.4-2015 中明確規定了10s內，高壓母線中電壓需要降低到A級電壓，隨著國標的新國標修訂，碰撞後控制器主動放電時間也會在新標準中有所體現。

3.安全法規的完善。

安全問題，歷來是車輛的重點問題，電動汽車安全全球技術法規（EVS-GTR）目前在中、歐、美、日等國家共同努力下，有條不紊的推進電動汽車安全全球技術法規的研究和制定工作。同時國標強制要求電動汽車安全要求也正在制定，未來關於控制器的主被動放電，相信標準中也會有更具體更新的要求。