NEV之中,電壓和電流永遠是個平衡。電壓高了,對于導體的要求就明顯小了,但是絕緣、器件耐壓都要求甚高,而整個High Voltage這個數值其實在各個行業里面定義是有點區別的。普遍意義上,車用的電壓等級是按照 對于車用的各個部件充電機、BMS、逆變器和DC-DC而言,檢測電池的電壓都是非常重要的一項功能。在0~500V這個區域內,去尋找High Voltage的方法似乎有些怪異,大部分的結果如同這個而言,主要是指電力傳輸之中的High Voltage。倒是在儀器產業之中的這篇文章High-Voltage Measurements and Isolation中把幾個困難的地方都指出來了。當我們想設計一個車用的高壓檢測電路,其實本質上也如同下面所敘述的那樣: When configuring a DAQ system, you must take the following steps to ensure that the product meets applicable safety standards(EN61010-1 Safety requirements for electrical equipment for measurement, control, and laboratory use): 這個安規,在車用的時候就替換成了模塊的各個要求了,就是Component Specification的規定。 Consider the operational environment, which includes the working isolation voltage and installation category. Choose the method of isolation in the design based on these operational and safety parameters. Choose the type of isolation based on the accuracy needed, the desired frequency range, the working isolation voltage, and the ability of the isolating components to withstand transient voltages. 電動汽車的安全規范(SAE J1766 Recommended Practice for Electric and Hybrid Electric Vehicle )之中,非常重要的一條就是高低壓之間的絕緣,在正式看看這個話題和設計之前,我們可以看看這個用來調試的電路和結果。 參考文件1:Measurement of Transient Pulses on High-Voltage Automotive Power Networks 參考文件2:High Voltage Automotive EMC Component Measurements Using an Artificial Network 在NEV運行的時候,真實地動態的電壓和電流是如下圖這樣的: ![]() 如果在總線上有各個部件的話,其器件的作用將會對總線產生一定的影響,見參考文件1的圖14。 由于文中的電路,是用來檢測整個總線高壓的EMC上的噪聲的,考慮了相當的頻率,這個檢測的配置是這樣的: ![]() ![]() 這樣的一個電路,對于車上的模塊用來檢測電壓,就容易耦合出來跳動變化的數值了。 對于充電機這樣的,既有高壓AC還有高壓DC且必須隔離的,還是BMS這種既有繼電器前也有繼電器后的,如下圖式的隔離方式是必須的。 ![]() 通道與通道之間的隔離 接下來的問題便是,如何設計,我們需要處理的問題大概有以下這些。 1.保證足夠的輸入電阻(HV+對HV-,即是直接產生寄生電流的) 2.保證足夠的精度,以通常而言,2%以下是必須的。 3.保證足夠的分辨率 4.保證高電壓間的電氣隔離 5.保證足夠的耐壓 |