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充电桩的绝缘电阻检测和充电过程的...

编者：汪进进

邮箱：wangjj@

深圳市高斯宝电气技术有限公司新能源事业部

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为什么说充电过程的绝缘电阻检测是个“软柿子”？因为测量绝缘电阻的方法太大，具体到充电桩的产品方案成本差别很大。而且，检测的结果误差大小难以界定。本文总结了业内三种绝缘检测的方案，整理了三种绝缘电阻检测的方法。分享了一篇译文。

在国家标准GB/T18487.1-2015，《电动汽车传导充电系统第1部分：通用要求》中给出了“绝缘电阻”的检测标准：

在供电设备非电气连接的各带电回路之间，各独立带电回路与地（金属外壳）之间按表2规定施加直流电压，绝缘电阻应不小于10M欧。

在充电桩和充电模块的第三方型式试验中，都会检测这个项目。这是采用专门的耐压测试仪、充电桩不带电的前提下进行检测的。这个检测项目在业内没有任何异议。

在“充电桩之芯及其它”系列之八中，我们也多次提到了“绝缘检测”，感兴趣的朋友请点击阅读→《直流充电桩充电过程详述（下·专业版-002）：充电握手，绝缘检测和电压泄放，握手辨识，控制时序从T4到T11》。在充电过程中，前期由充电桩负责充电系统的绝缘检测，后期由电动汽车负责。整个充电过程中，“绝缘”是否良好，关乎安全，须臾不能放松警惕。这种充电过程中绝缘性能的检测是如何进行的？标准18487.1中惜字如金，在附录B的表B.2中给出了下面这段说明：

标准是如此惜字如金。总结几点：

1，绝缘检测原理上所需要的高压是由充电模块产生的。?

为了实现绝缘检测，充电过程中有严格的时序安排。充电模块在给电池充电前有专门的、为了实现绝缘检测的“开机到关机”过程。???

用于绝缘检测的电压大小在标准上也有定义：取BMS给出的最高允许充电总电压和充电模块输出额定电压的较小值。

2，分别检测正、负对PE的绝缘电阻，取较小值作为判断依据。

3，由于用来做绝缘检测的高压是不固定的，所以绝缘电阻的判断依据不是一个绝对的电阻值？标准中给出，R500欧/V，我理解为：如果模块输出电压为500V，那么测试出来的绝缘电阻应大于25M欧才是安全的？

在目前的充电桩行业，有三种方案实现这种带电状态下的在线绝缘检测：

1，?将绝缘检测功能完全做进了充电桩控制器里面，就是说充电桩控制器有端口用来作为高压强电的输入。

2，将绝缘检测电路单独做成一个电路板，安装在充电桩上面，通过RS485将绝缘电阻的测试结果送给充电桩控制器。

3，购买现成的绝缘检测模块。绝缘检测模块通过RS485将测试结果送给充电桩控制器。?????

我窃以为，上述三种方案都是可行的，因为标准中没有规定该怎样实现这种绝缘检测。甚至标准中也没有提出是采用哪种检测方法，譬如是才有平衡电桥法还是非平衡电桥法？检测的误差允许多大？?标准上的宽松给业内人士带来了困惑，也导致很多人认为充电过程中的这个步骤就是那么个意思。

这个绝缘检测步骤实质上成了个“软柿子”！在充电桩成本不敏感的情况下，一般都采用第3种方案。购买绝缘检测模块需要300元-500元的成本。如果充电桩的成本变得敏感，利用充电桩控制器自身的嵌入式计算功能，通过搭建外围电路来检测绝缘电阻也并不是很难的事情。采用方案1和2的成本和方案3相比几乎忽略不计。

回到技术本身，不管采用哪种方案，具体绝缘电阻检测方法的工作原理和实现电路是什么样子的呢??这看起来是一个简单的问题，但真的为此启动有哪些信誉好的足球投注网站，我们发现会陷入到巨量信息中。仅仅是在百度中有哪些信誉好的足球投注网站英文关键词“InsulationTesting”，有相关学术论文63015篇。我请实习生谭军喜君翻译了两篇英文，附件摘录他翻译的其中一篇的片段，希望对同行扩大知识面有帮助。??

很多人对学术技术类的中文信息之杂乱抱有恐惧，因为不知道哪篇中文是作者认真写作的成果，可以用来作为正确的知识予以消化。我也有此恐惧。但毕竟母语阅读更快捷，绝缘检测相关的大量中文文档还是给了我一些参考。

常用的绝缘电阻检测方法包括有平衡电桥法，不平衡电桥法，低频探测法，等。当然，有大量的专利提出过不同的检测方法。

1，平衡电桥法。????

平衡电桥检测原理如下图所示，通过检测电压Uj和Um，再加上给定的电阻R来算出R+、R-，但当正、负绝缘都出现降低的情况下，检测的结果将与实际情况不符合。

2，不平衡电桥法。

不平衡电桥法的实现原理如下图所示。桥臂切换到A桥时BUS+对地电压为Vap，BUS-对地电压为Van,桥臂对地电压为Vas；桥臂切换到B桥时BUS+对地电压为Vbp，BUS-对地电压为Vbn,桥臂对地电压为Vbs；桥臂悬空时BUS+对地电压为Vp，BUS-对地电压为Vn，BUS+对BUS-电压为Vpn；BUS-的接地电阻为Rxn，BUS+的接地电阻为Rxp。

由基尔霍夫电流定律，不论桥臂切换