Y電容對整車電氣安全的影響-----Y電容對絕緣監測裝置的影響
絕緣監測裝置在整車中起到實時監測高壓系統絕緣電阻的作用,可以在車輛發生單點絕緣失效時提示駕乘人員,從而避免觸電事故的發生,在整車電氣安全中起到重要的作用。目前主流的車載絕緣電阻測量方法是電壓比較法和低頻注入法,這2種方法都會受到Y電容的影響,具體分析如下:
(1)Y電容對低頻注入法絕緣監測裝置的影響低頻注入法基本原理如圖2所示,對高壓系統與電平臺之間注入一個低頻方波信號,通過測量采樣電阻Rm上的電壓間接計算得到高壓系統與電平臺之間的漏電流來實現對絕緣電阻的監測。
圖1 低頻注入絕緣監測等效電路
但由于正/負極與電平臺之間除了高壓系統的絕緣電阻之外,還存在Y電容,低頻注入法絕緣監測裝置實際檢測到的絕緣電阻值是高壓系統實際絕緣電阻
Ri與Y電容Cy之間的并聯值[6]。當低頻注入法絕緣監測裝置工作時,相當于在給Y電容進行充放電,此時Y電容阻抗很小,會使得測量值被拉低,從某種意義上來看此時高壓系統絕緣電阻也確實被Y電容所拉低了。當Cy被充滿時,阻抗接近于無窮大,此時測量值與高壓系統原有絕緣電阻 Ri一致,緣監測裝置測量得到的整車絕緣電阻基本沒有受到Y電容的影響。
(2)Y電容對電壓比較法絕緣監測裝置的影響
電壓比較法的絕緣監測裝置原理如圖3所示,絕緣監測裝置中的2個開關會交替吸合斷開,檢測模塊通過對比正/負極對電平臺電壓在開關斷開與吸合前后的差值來進行絕緣電阻的測量與計算。在開關切換時,會導致正/負極對電平臺電壓的突然變化,Y電容的存在會減緩這種變化的尖峰,在電壓完全平穩前Y電容處于被充電或者放電狀態。與前面所提及的情況一樣,在Y電容被充放電時,Y電容阻抗很小,從而導致高壓系統的絕緣電阻測量值大幅度降低。Y電容越大,絕緣降低的周期就越長。
圖2 電壓比較法絕緣監測等效電路
綜上,2種絕緣監測方法都會直接或者間接造成Y電容的充放電,從而造成整車絕緣電阻的測量值在Y電容被充放電時候出現大幅度的下降,如果想要避免這種情況,一方面可以通過控制Y電容的容值來避免對絕緣電阻測量值的影響程度,另一方面可以通過調整測量周期避免檢測到 Y 電容在充放電時的系統絕緣電阻。