1.电动乘用车安全
1.1防触电安全
1.1.1电压等级
依据GB/T18384.3,根据整车的最大工作电压,将电气元件或电路分为以下等级,见表1-1。
表1-1 电压等级
最大工作电压U(V)
电压等级
直流 交流(rms)
A 0<U≤60 0<U≤30
B 60<U≤1500 30<U≤1000
依据GB/T18384.3第1号修改单,对于相互传导连接的A级电压电路和B级电压电路,当电路中直流带电
部件的一极与电平台相连,且其它任一带电部分与这一极的最大电压值不大于(rms)且不大于,则该传导连接电路不完全属于B级电压电路,只有以B级电压运行的部分才被认定为B级电压电路。
1.1.2使用中触电防护要求
使用中的人员触电防护要求应包括高压标记要求、直接接触防护要求、间接接触防护要求及防水要求四个部分。
1.1.
2.1高压标记要求
1.1.
2.1.1高压警告标记要求
应满足GB/T 18384.3 -2015关于5.1章节的修改内容。
1.1.
2.1.2 B级电压电线标记要求
应满足GB/T 18384.3 -2015关于5.2章节的要求。
1.1.
2.2直接接触防护要求
直接接触防护要求的提出是为了避免人员与带电部件直接接触而发生触电事故。直接接触防护可以通过B级电压部件的遮拦和外壳实现人员与B级电压带电部分的物理隔离。除了B级电压部件的遮拦和外壳,高压连接器、高压维修开关、充电插座在插接/耦合及非耦合/断开状态下,都应该满足相应的要求。 1.1.2.2.1遮拦外壳要求
B级电压部件的遮拦和外壳应依据GB/T18384.3-2015,满足IPXXB防护等级要求。如果遮拦或外壳可以徒手打开,则其可以打开的部分应具备高压互锁装置,满足1.1.2.2.5章节的高压互锁要求。
1.1.
2.2.2连接器要求
高压连接器在装配完好时,应满足IPXXD防护等级要求。如果高压连接器可以徒手打开,需要至少满足以下三个条件之一:
(1)在处于非耦合状态下满足IPXXB的防护等级要求;
(2)高压连接器的分开需要至少两个步骤,且需要先打开某个机械锁止机构后才能进行高压连接器的打开操作;
(3)高压连接器被分开后,应进行下电及下电后的放电,考虑到人在打开高压连接器后能触碰到带电部分的时间,车辆应在1s内将B级电压回路电压下降到(rms)或60Vd.c以下;
(4)选用的配对耦合高压连接器物理结构上的连接引导部分应不同,以满足防错插功能。
1.1.
2.2.3高压维修断开装置要求
如果车辆具有高压维修开关且高压维修开关可以被徒手打开或者拔出,那么高压维修开关应至少满足以下两个条件之一:
(1)在高压维修开关被打开或拔出的状态下,高压维修开关的车辆端应满足IPXXB的防护等级要求;
(2)在高压维修开关被打开或拔出后,应进行下电及下电后的放电,考虑
到人在打开高压维修开关后能触碰到带电部分的时间,车辆应在1s内将B级电
压回路电压下降到(rms)或60Vd.c以下。
1.1.
2.2.4充电插座要求
车辆端充电插座在未耦合状态下,应至少满足以下要求之一:
(1)交流充电插座在未耦合状态下应满足IPXXB,且应在充电插头被拔下1min内将B级电压回路电压下降到(rms)或60Vd.c以下;
(2)由于直流充电座无法在未耦合状态下满足IPXXB要求,要满足更高的防护要求,应在充电插头被拔下后1s内将B级电压回路电压下降到(rms)或60Vd.c以下。
1.1.
2.2.5高压互锁要求
车辆上易于拆卸或可以徒手拆卸的遮挡/外壳及高压连接器应具备高压互锁装置。高压互锁的设计一般包括硬件设计及控制策略设计,应保证被保护部件被拆卸时,在人接触到B级电压带电部分前将B级电压带电部分变为不带电部分,具体应满足1.1.2.3.6故障后下电要求及1.1.2.3.7下电后放电要求。
1.1.
2.3间接接触防护要求
1.1.
2.
3.1绝缘电阻要求(不包含燃料电池)
依据GB/T18384.3-2015,在最大工作电压下,直流电路绝缘电阻应至少大于100Ω/V,交流电路应大于500Ω/V。如果直流和交流的B级电压电路可导电的连接在一起,则应满足绝缘电阻大于500Ω/V的要求。
充电插座的绝缘电阻应满足1.1.2.3.5章节要求。
整车的绝缘电阻是各互相隔离的子系统中的最小绝缘电阻,各子系统是由构成子系统的各高压部件并联而成。
1.1.
2.
3.2绝缘监测要求
车辆应具备绝缘监测功能。绝缘监测功能应在车辆上电状态下持续对B级电压电路的绝缘电阻进行监测,并在绝缘阻值低于某个阈值时,予以报警。报警的阈值要大于等于1.1.2.3.1章节要求的绝缘电阻,具体数值可以由主机厂自行设定。报警方式可以是提示音或者通过仪表的文字或者符号显示。
1.1.
2.
3.3电位均衡要求
电位均衡是为了保证B级电压电路中的高压部件的可导电外壳不会因为绝
缘电阻失效而带有高压电,从而形成电势差,产生触电风险。
电位均衡具体要求应满足GB/T18384.3-2015中6.9章节要求,在进行设计时,可以要求单个部件的可导电外壳与电平台的电阻小于40mΩ。如果采用焊接的形式实现电位均衡,视为满足要求。
1.1.
2.
3.4电容耦合要求
电容耦合是针对Y电容的安全防护要求,如果Y电容总能量超过对人体安全的能量限制0.2J,在高压系统内发生单点失效的情况下,就会发生触电事故,因此要对这种情况予以设计防护。
综上,电容耦合应满足以下两种要求之一:
(1)高压系统的Y电容的总能量不大于0.2J;
(2)如Y电容总能量大于0.2J,高压系统中各B级电压电路均应被双层绝缘层、遮拦或外壳防护,或者其单层遮拦或外壳,能至少承受10kpa压强且没有明显的塑形变形。
1.1.
2.
3.5车辆充电插座要求
交流充电插座应满足GB/T18384.3-2015中6.10.2.1章节要求。
直流充电插座应满足GB/T18384.3-2015中6.10.2.1章节要求。
1.1.
2.
3.6故障后下电要求
按照GBT31498的要求,在车辆发生碰撞后,应当立即进行高压下电,避免碰撞后造成人员与高压带电部分直接接触或间接接触引发的触电事故。
在发生绝缘失效、高压互锁等故障时,建议依据车辆状态比如行驶速度等具体情况来考量是否进行下电处理。
1.1.
2.
3.7下电后放电要求
车辆在每次正常下电后或者故障下电后,都应该将B级电压回路中能量大于0.2J的X电容的能量释放掉,避免能量始终存储于B级电压回路中,在车辆故障或者车辆被拆卸时造成触电事故。
放电形式应具有主动放电及被动放电两种形式,具体按照标准GB/T 18488.1的相关要求执行。
1.1.
2.4防水要求
1.1.
2.4.1整车防水要求
为了保障车辆涉水、清洗、暴雨等暴露于水后的电气安全,需要对车辆进行模拟涉水、模拟清洗试验,并在试验后进行绝缘电阻测试以考核车辆是否存在触电风险。
模拟涉水及模拟清洗的试验要求应满足GB/T18384.3-2015中8.2.1及8.2.3中要求。在完成每项试验后,应先马上进行第一次绝缘电阻测试,24小时后再进行第二次绝缘电阻测试。两次绝缘电阻测试结果均应满足1.1.2.3.1章节绝缘电阻要求。
1.1.电动汽车安全性
2.4.2部件防水要求
所有高压部件在装配完好的情况下,针对乘员舱外部件防水等级应至少达到IPX7,乘员舱内部件应至少达到IPX4等级要求。
1.1.3碰撞后触电安全
1.1.3.1总要求
电动汽车在进行碰撞试验时可分为两种测试状态,一种是高压下电状态下进行试验,一种是高压上电状态下进行试验。对于高压上电状态下进行的碰撞试验,整车B级电压系统中每一个互相隔离的子B级电压子系统应至少当满足下面四项要求中的一项,保障车辆不发生直接接触和间接接触造成的触电事故;对于高压下电情况下进行的碰撞试验,由于电力负载没有电压和能量来源,应满足1.1.3.4物理防护要求或1.1.3.5绝缘电阻要求,REESS和充电子系统应满足下面四项要求(1.1.3.2-1.1.3.5)中的一
项。
1.1.3.2电压要求
应满足GB/T31498-2015中4.2.2章节要求。
1.1.3.3电能要求
应满足GB/T31498-2015中4.2.3章节要求。
1.1.3.4物理防护要求
应满足GB/T31498-2015中4.2.4章节要求。
1.1.3.5绝缘电阻要求
应满足GB/T31498-2015中4.2.5章节要求。
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