ZHCAFV5 October   2025 AMC0386-Q1 , TPS61170 , TPS61170-Q1 , TPSI2140-Q1

 

  1.   1
  2.   摘要
  3. 1简介
    1. 1.1 背景
    2. 1.2 系统要求
    3. 1.3 典型挑战
      1. 1.3.1 Y 电容器的影响
      2. 1.3.2 高电势测试
      3. 1.3.3 宽交流电压范围
  4. 2绝缘监测架构
    1. 2.1 基本架构
    2. 2.2 双开关架构
    3. 2.3 有源单开关架构
    4. 2.4 架构比较
  5. 3主要元件
    1. 3.1 固态继电器
    2. 3.2 电压传感器
    3. 3.3 DC 电源
  6. 4总结
  7. 5参考
  8.   商标

系统要求

OBC 必须满足许多绝缘监测要求,以便在 V2L 和 V2H 运行期间保持安全。针对这些需求的最新法规是 GB/T 18487.4‑2025,电动汽车传导式充电和放电系统 – 第 4 部分:电动汽车的放电要求。该标准于 2025 年 4 月 25 日发布,定于 2025 年 11 月 1 日实施。该标准扩展了与安全相关的绝缘监测规则,以前仅限于充电 (GB/T 18487.1/2),现在涵盖车辆至负载 (V2L)、车辆至家庭 (V2H) 和车辆至电网 (V2X) 放电操作。以下列表简要介绍了 OBC 系统的绝缘监测要求:

  • 适用性:
    • 适用于 EV 的所有传导式直流到交流或直流到直流放电功能,通过这些功能可为外部负载、建筑物或电网馈电。
    • 包含独立式和集成式 OBC 架构。IMD 电路必须安装在相线 | 中性线和 PE 之间。
    • 要求车辆符合标称交流输出电压 ≤250V 且直流输出电压 ≤1000V 的要求。
  • 精度:
    • 绝缘电阻是 L 到 PE 或 N 到 PE 的最小值。
    • 故障状态:R < 500Ω/V;安全状态:R > 500Ω/V。
    • IMD 电路必须能够识别对称和非对称绝缘故障。
  • 响应时间:
    • 放电阶段中的实时 IMD。
    • 绝缘监测周期必须小于 10s。
    • 绝缘监控响应时间必须小于 100ms。
  • 高电势 (Hi-Pot) 测试:
    • 工作电压介于 300V 和 690V 之间时为 2000VAC 或 2930VDC。
    • 测试 60s,或使用 1.1 倍额定电压测试 1s。
    • 测试期间无故障,漏电流小于 10mA。

除了上述要求外,还有交流侧 IMD 中未明确提及的直流侧 IMD 要求,以及取决于全球不同地区的 OEM 的要求。

  • 预放电阶段、闭合后阶段和关断阶段的绝缘监测序列。
  • 自诊断:加电自检、定期自检、CAN 报告和故障存储器。

与其他安全设备交互:与交流侧的 RCD 电路交互,或与电池管理系统 (BMS) 或充电器中的 IMD 电路交互。