知識庫

電動車漏電偵測系統之安全防護策略
  • 發布年度:2011
  • 主要類別:電動車與車輛電子
  • 次要類別:電子報
  • 車輛研究測試中心 綠能車輛發展處  技術發展專案 陳鵬倫


    電動車為了符合性能需求及增加續航里程,動力系統多使用300伏特以上的高壓電,帶著高壓電到處跑,為避免駕乘人員發生觸電危險並維護行車安全,漏電感測及安全防護策略就變得極為重要。

    車輛中心除了具備絕緣電阻量測外,也具有安全防護策略確保人車的安全,而安全防護策略的設計需針對電動車之漏電發生情境加以展開,及參考電氣安全防護相關標準及漏電對人體傷害程度制定漏電層級,並依不同漏電層級及車輛漏電發生情境展開對應之安全防護策略。

    根據兩項電動車電氣安全防護相關標準,第一是聯邦汽車安全標準(Federal Motor Vehicle Safety Standard, FMVSS)No.305要求絕緣電阻需大於500Ω/V(V為高壓電池組的總電壓),代表電動車漏電流不得大於2mA,第二則是中華人民共和國國家標準(GB)18384要求絕緣電阻需大於100Ω/V,代表電動車漏電流不得大於10mA;參考電流對人體傷害統計表如表1所示,當電流大於15mA以上人員觸電會影響生命安全,故在未達到15mA漏電時須提前警示,以上考量最小警示基準及預警,制定漏電流介於2至10mA時為輕度漏電,漏電大於10mA為重度漏電。
     

    表1. 電流對人體傷害(參考ISO6469)

    系統將依照不同漏電層級及車輛漏電情境展開相對應之安全防護策略如圖1所示,以車輛狀態分成兩項規劃情境展開,第一種情境當車輛啟動前漏電偵測系統檢測漏電流值,當漏電流值在小於2mA,此漏電流值在於安全規範值內,此時電能管理系統允許車輛正常啟動;當漏電流值大於2mA,此漏電流值超過安全規範值,電能管理系統不允許車輛啟動,一來可避免漏電狀況惡化,二來避免人員觸電危險,並且系統會警示駕駛者應儘速進廠維修。第二種情境當車輛在行駛中偵測漏電,當漏電流值小於2mA在安全規定範圍內,此時車輛可正常行駛;而車輛行駛中必須考量行駛間安全問題,車輛行駛中發生輕度漏電時系統會警示駕駛者應儘速進廠維修,行駛中發生重度漏電時系統發出嚴重危險聲光警示,並提醒駕駛者應立即停妥車輛,之後系統會自動啟動防護機制關閉高壓迴路以確保人車安全。

    圖1 電動車漏電偵測安全防護策略流程展開

    車輛中心除了絕緣電阻值量測技術外,可在電動車輛靜止及行駛中提供全時量測,並透過車載螢幕顯示所有漏電偵測系統頁面如圖2所示,顯示畫面除了顯示絕緣電阻偵測值與漏電流值,並整合以上漏電的安全防護策略,於漏電發生時發出危險號誌的警示,並透過系統引導駕駛者進行狀況處理,讓駕乘智慧電動車毋須時時擔心漏電危險。

    圖2 漏電偵測系統車端顯示資訊

     

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