車輛研究測試中心 研發處 / 涂家政、邱奕超

電動車漏電偵測
電動車電氣安全防護標準，目前世界各國主要針對車載儲能裝置、功能安全和故障防護及人員觸電防護及碰撞等訂定，就車載儲能裝置可分成高壓系統及低壓系統，一般低壓系統之負極會與車輛外殼搭接來作為共同的準位，然而高壓系統則不和車輛外?搭接為浮接狀態。電動車輛之高壓和低壓系統是不具有共同的電壓準位。

如圖1所示，高低壓隔離可防止高壓和低壓系統異常訊號交互干擾及降低人員遭受高壓迴路電擊的機率等。但此設計讓高壓和低壓間存在一絕緣電阻，即為圖1中RP和RN，而標準FMVSS No.305就有針對RP和RN規範，RP和RN根據標準計算方法得到的絕緣電阻值除以動力電池組的標稱電壓U，所得值應大於500 Ω/V，絕緣電阻可做為判斷電動車漏電情況之依據。電動車電池系統包含電池模組，殘電量演算、散熱機構、電池電壓及溫度訊號監控等，因此電池系統需具備自我診斷、預警及保護等機制外，還需具備漏電偵測及高絕緣的防護能力才能保障駕駛及操作維護人員安全。

而車輛中心(ARTC)就以標準規範為基礎，設計出漏電偵測電路，主要透過偵測圖2中之電池電壓VB及V1和V2電壓來計算出絕緣電阻RP和RN。絕緣電阻可作為充電前、行駛前、維修前等相關保護機制動作之依據。除了漏電偵測外，相關電氣安全防護需具備完善妥當的設計，而世界各國也陸續針對電動車輛訂定相關電氣安全防護法規，藉由相關法規的訂定促使電動車輛在電氣安全防護能更加嚴謹。
 

圖1 電動車高壓系統配置圖

圖2 絕緣電阻示意圖

充電站標準介紹
電動車產業在綠能議題下，受到全球高度關注，國家主要城市也正積極推動電動車相關運行計畫，紛紛建置充電設施及推動適合該區域之營運模式。目前全球已有多個國家推動大規模電動車示範運行的案例，例如:英國、法國、澳洲、日本等，英國結合學術機構投入二千五百萬英鎊以執行運行計畫、法國車廠PSA標緻雪鐵龍集團則結合小型製造商合作共同推出小型電動貨車、澳洲的示範運行成功吸引多家廠商的目光，日本則是成立電動車普及協議會，與廠商、學界、政府，共同擬定電動車政策。

充電設施的建立，是基於充電站標準的制定，目前較常引用的充電站相關標準有國際電工委員會標準 (IEC)、美國汽車工程師學會(SAE)、國際知名產品安全驗證標準(UL)、日本電動車輛協會電動車標準(JEVS)、中國大陸國家標準(GB)等，標準的制定對於電動車運行計畫是一項不可或缺的因素。而共同參與示範運行計畫的相關廠商(如:車廠、電池廠、充電站廠、系統整合廠等)與地方政府機關，都是運行計畫中能否順利推動的主要關鍵。

圖3為各國充電接頭介面標準之彙整，美國充電接頭介面標準為SAE J1772，日本NISSAN車廠旗下所開發之Leaf電動車使用SAE J1772充電介面標準，中國大陸標準的制定同時也參考SAE J1772訂定出相關準則，SAE J1772標準儼然已成未來各國及主要車廠在充電介面使用方面之主流。

未來，電動車議題將持續發燒，而在各國積極推動電動車示範運行計畫的同時，充電設施統一化，使其更具便利性及實用性應是未來思考課題。再者，電動車運行計畫不該是政府一廂情願的推動及口號，人民對於電動車的接受度也很重要，且政府補助政策的推動也應該盡快訂定及落實，提高人民購買電動車的意願，價格同時也是電動車普及化的重要因素。

圖3 各國充電接頭標準介面