1絕緣相關概念
什麼是絕緣？工程上一般意義的絕緣是指，為了隔離人、其他帶電或者不帶電結構，在帶電器件表面包裹一層不導電物質的做法。不導電的物質被叫做絕緣材料。
比較不同絕緣材料或者系統絕緣能力的高低有幾個參數：絕緣電阻、漏電流，一般用於表示絕緣測試結果。
絕緣電阻，絕緣介質所具有的電阻值，是衡量介質絕緣性能好壞的物理量，在常見的測量方式中，則表現為帶電器件與殼體、大地等參考平臺之間的電阻值，由於數值較大，單位常用「兆歐」表示。
漏電流，談電氣系統絕緣性能時，所指漏電流是系統內流過絕緣材料表面的電流，數值越大，說明系統絕緣性能越差，一般單位為「mΩ」。
2 電氣絕緣失效的危害
電動汽車，與傳統車相比，電子電氣系統的比例大大增加。並且，電動汽車動力系統是以往不曾在汽車上使用過的高壓系統，動輒幾百伏的電壓平臺。因此電氣絕緣是電動汽車高壓安全的重要項目。根據相關標準中對人體安全電流的要求（DC 10mA，AC 2mA），GB-T 18384-2015 電動汽車 安全要求中規定，絕緣電阻最低要求：直流100Ω/V，交流500Ω/V。
電氣系統如果出現絕緣失效，視程度不同，會造成累進的後果。系統中只有一個點絕緣出現故障，暫時對系統不會產生明顯影響；出現多點絕緣失效，則漏電流會在兩點之間流轉，在附近材料上積累熱量，遇到適當情形，可能會引發火災。同時，影響電器的正常工作；最嚴重的情形，可能發生人員觸電。當然，汽車的電氣都在底盤等乘車人員一般無法觸及的地方，最可能遇到觸電危險的，可能是生產和維修人員。
電氣系統絕緣失效的常見原因，除了設計和製造問題以外，一般包括：熱老化，光老化，低溫環境下的材料脆裂，固定不當引起的摩擦損傷等等。
3 電動汽車上的電氣系統
電動汽車高壓系統的電源動力電池包。系統中的負載電氣包括：電機及電機控制器，空調、轉向助力、剎車助力等。
在絕緣監測系統中，電動汽車上的電氣系統按照電源和負載劃分成兩部分，絕緣阻值分別測量計算。
4 動力電池包對地絕緣檢測方法
動力電池包，是有源系統，測量絕緣電阻的過程中，可以利用自身的電源。而普通的材料測量絕緣，則需要藉助測量儀器的電源進行。
動力電池系統的絕緣電阻測量，主要有兩類方法。一類是交流信號注入法，另一類是外接電阻法。交流信號注入法，指給動力電池正負極之間注入一定頻率的低壓交流信號，通過測量系統反饋，獲得系統的絕緣電阻。缺點是，測試信號在系統中形成波紋幹擾，影響系統正常工作。
外接電阻法，在正負極之間接入一系列電阻，利用電路中設置開關的通斷，可以獲得兩個狀態下電阻上的電壓值，通過列出電路狀態方程，兩個方程聯立接觸動力電池正極對地和負極對地的電阻值，判斷電池正負極對地絕緣情況。下面是4種外接電阻測量法的圖示。
方法1
對稱接入電路兩組電阻，其中R1、R2、R3、R4為500k歐姆大電阻，R和R』是200歐姆小電阻。通過開關S的閉合和斷開，調整R1的接入和切出，兩次測量電池包正負極對地電壓值。按照基爾霍夫定律，列出兩次電路的方程，聯立求解，求出電池包正負極對地的電阻。
方法2
與方法1思路類似，只是電阻的具體接法不同，且端電壓測量的是外接電阻兩端電壓。同樣可以根據開關S通和斷兩種情況，列出兩個方程，求解電池包正負極對地電阻值。
方法3
與方法1思路類似，如上圖所示。狀態1，全部斷開兩個開關S1、S2，用電壓表測量正負極對地電壓；狀態2，開關設置在外接小電阻電路上，閉合S1斷開S2，再次測量正極對地和負極對地電壓。這種方法，是當前被討論最多的一種。
方法4
先分別測量電池包正負極端子對同一個電壓平臺電壓；比較選取電壓小的那一側，並聯一個已知阻值的電阻R0；再次分別測量正負極端子對電壓平臺電壓；由此可以計算出電池包正負極中對電壓平臺電阻較小一側的電阻值。
5 高壓負載的絕緣性能檢測
高壓負載的絕緣性包含兩個部分，一部分是高壓負載對電氣平臺的絕緣性能，另一部分是高壓負載對低壓電路的絕緣性能。為了避免不相干因素的影響，測量需要遵守如下原則：
首先，確保與動力電池電源處於斷開狀態；
其次，斷開電路中所有電源、輔助電源；
再次，測量點應全面覆蓋所有外殼、框架；
最後，確保全部待測高壓負載導電件完整連接。
測量方法，在高壓負載的端子與車輛地之間或者高壓端子與低壓電路之間施加較高直流電壓，檢測兩部分之間的漏電流，進而計算出絕緣電阻。測試情形如上圖所示。
附錄：動力電池包絕緣測試中，交流測試漏電流大於直流測試結果的問題
理想的絕緣材料是不導電的，認為絕緣材料內不具備自由導電粒子。當現實中的絕緣材料，導電和不導電具有相對性。兩端加載的電壓較低時，內部能夠自由運動的帶電粒子極少；隨著電壓的上升，導電粒子逐步增加，宏觀上表現出來的就是洩漏電流越大。
考察正常工作狀態的電氣絕緣特性，此時的漏電流指有電源的電氣工作過程中，電氣的帶電部分與不帶電部分之間通過絕緣材料流過的電流。
漏電流由兩部分組成，一部分是通過絕緣材料中帶電粒子被電場驅動而產生的漏電流，另一部分是電氣結構中存在的耦合電容通過充放電過程的推移而表現出來的漏電流，兩部分的和構成了我們工作狀態的洩漏電流或者測試過程中的漏電流。
由於耦合電容性質的漏電流的存在，其大小與加載電場的頻率成正比，頻率越高，漏電流越大。如果使用直流電壓進行測試，等效電容一旦充滿則電容特性引起的電流消失，因此直流耐壓測試表現為初期短暫的電流上升，然後下降並趨於穩定。在動力鋰電池系統中，電芯明天具有電容特性，因此交流耐壓測試的漏電流就必然都大於直流測試的結果。
參考文獻
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