绝缘检测电桥法中的几个重要概念

shuizhonghua

最近查找了国内许多绝缘检测的相关专利，前文整理分享过给大家；总体来讲，国内针对绝缘检测的主流方案还是电桥法，在很多友商的产品上都会见到。


前面多多少少写过两篇关于电桥法的内容，今天就继续介绍电桥法的几个关键概念。

平衡电桥与不平衡电桥

这两个概念经常遇到，但又很难找到官方的出处，这里大概把它们澄清一下。平衡电桥是指人为并入上下桥臂的电阻阻值是相等的，在下图中，即R1=R2；它引入电路的改变是平衡的，当绝缘电阻出现上下不相等时，造成了上下分压的不一致，通过检测这个不一致性，来定性判断绝缘电阻；当然这种方法有局限性，不能准确测量出绝缘电阻的阻值，还有就是电阻同比例变化、接地等情况也不能准确识别，但平衡电桥法可以用来做快速绝缘检测。


不平衡电桥就是我们经常遇到方法了，它并入桥臂的电阻包含不相等的情况；例如国标中的方案就是典型的例子，关于这个方法就不展开了。


这里再补充一点，国标中第一次检测出上下桥臂电压后，判断两个电压的大小，来决定第二次并入电阻的位置，即哪个位置电压大，第二次就在这个位置处并入已知电阻R0；原因可能是这样做不会让小的绝缘电阻继续降低，另外在计算上面也有优势。

桥臂电阻取值限制

电桥法中人为并入的电阻阻值是否有限制呢？答案当然是有的，没有规矩不成方圆啊；上图中的R0取值，从抵抗Y电容影响的角度来讲，R0越小，电压收敛的时间越短，检测时间也就越短；但是R0取值是有下限的。在ISO 6469-3中，有如下规定：


在GB/T 18384.1里面是这样规定的：


这两个标准还是有些差别的，不过电阻取值的下限是统一的，实际中看到的方案普遍取值都在500KΩ以上。从此处也可以理解之前讲过的问题点，即当测试电池包的绝缘和耐压时，需要把BMS的绝缘检测电路关闭掉，否则会有误判。

Y电容与X电容

电池系统中，如下图，C1一般被称作X电容，C2和C3一般被称为Y电容。Y电容来源有几点：电池与托盘等构成的等效电容、BMS上面的滤波电容等；容值大概几纳法到几微法，整车对Y电容的大小是有要求的，这里不展开讨论。X电容主要来源于电机控制器直流母线上面的滤波电容，容值几百到上千微法，取决于整车需求。


绝缘检测主要受到Y电容的影响，一般X电容不会产生影响。Y电容影响的机理在于，例如电桥法中，它延迟了稳态建立的时间，若使用未收敛的电压值去计算，得出的结果也是不准确的；Y电容是工程师们做绝缘检测方案的头号强敌。

100Ω/V与500Ω/V

这两个值是不是很眼熟，国标中要求直流电路绝缘电阻最小值要大于100Ω/V，交流电路要大于500Ω/V，那么这个需求来自于哪里呢？


在标准IEC/TS 60479-1电流对人类与家畜的影响中，有如下要求：在DC-2和AC-2区域内，对人体来讲是安全的电流范围；然后我们把DC-100Ω/V和AC-500Ω/V转换成电流值就是DC-10mA和AC-2mA，大家可以看到这两个值是在安全区域内部的，也就是说保证绝缘电阻在DC-100Ω/V和AC-500Ω/V之上，对人就是无害的。


总结：针对特斯拉，我专门找过它们绝缘检测的专利，都是好多年前申请的，方案也都是电桥法，而不是交流注入法等，不清楚是否我的检索有遗漏，如果大家了解的话，希望可以私信我哦；以上所有，仅供参考。

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好的，针对您提到的绝缘检测电桥法中的几个重要概念，我将以汽车工程师的专业角度进行回复。

平衡电桥与不平衡电桥是电桥法中的核心概念。平衡电桥指的是人为设置的上下桥臂电阻值相等的情况，当绝缘电阻出现差异时，会造成上下分压不一致，从而检测出绝缘状态。而不平衡电桥则是根据实际情况自然形成的电桥，其上下桥臂的电阻值并不相等。这两种电桥的检测方式各有优劣，需要根据具体应用场景选择。

此外，需要指出的是，电桥法在绝缘检测中应用广泛，但也存在一定的局限性，不能准确测量出绝缘电阻的具体数值。在实际应用中，需要综合考虑各种因素，如环境温度、湿度、绝缘材料特性等，以提高测量的准确性和可靠性。

以上内容供参考，建议深入研究电桥法的相关理论及实际应用案例，以获取更多信息。