李春，張磊，閆肅軍

(中國(guó)汽車(chē)技術(shù)研究中心，天津 300300)

0 引言

汽車(chē)是現(xiàn)代文明的重要組成部分，是人類(lèi)智慧的結(jié)晶。它在推動(dòng)社會(huì)快速發(fā)展的同時(shí)，也給人類(lèi)帶來(lái)了日益突出的危害。根據(jù)世界資源研究所和中國(guó)環(huán)境檢測(cè)總站測(cè)算：全球10個(gè)大氣污染最嚴(yán)重的城市中，我國(guó)就占了7個(gè)，主要原因在于汽車(chē)尾氣對(duì)環(huán)境的污染?；煸诖髿庵械钠?chē)尾氣含有對(duì)人體血液、神經(jīng)系統(tǒng)有嚴(yán)重?fù)p害的有毒物質(zhì)。除此之外，汽車(chē)噪聲也是城市噪聲的主要來(lái)源。相比傳統(tǒng)燃油汽車(chē)而言，電動(dòng)汽車(chē)的零排放或低排放和低噪聲，將大大緩解燃油汽車(chē)對(duì)人類(lèi)生活環(huán)境的污染[1]。

電動(dòng)汽車(chē)相比傳統(tǒng)的燃油汽車(chē)，由于驅(qū)動(dòng)方式的改變，即由內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)改為電機(jī)驅(qū)動(dòng)后，使得電動(dòng)汽車(chē)在整車(chē)結(jié)構(gòu)方面增加了高于人體安全電壓的高壓電系統(tǒng)。因此，隨著電動(dòng)汽車(chē)的爆發(fā)式增長(zhǎng)，有關(guān)電動(dòng)汽車(chē)的安全隱患也隨之增加。碰撞試驗(yàn)是測(cè)試車(chē)輛碰撞安全性能的有效途徑。碰撞安全性能的好壞，需要利用一定的試驗(yàn)方法和設(shè)備，通過(guò)測(cè)試車(chē)輛在發(fā)生碰撞時(shí)，能否通過(guò)車(chē)輛自身的吸能結(jié)構(gòu)、安全氣囊、安全帶等安全配置降低對(duì)車(chē)內(nèi)乘員所造成的傷害來(lái)評(píng)定。對(duì)于電動(dòng)汽車(chē)而言，碰撞試驗(yàn)除了需要考察車(chē)身結(jié)構(gòu)和假人的防護(hù)性能，還需要考察與電安全相關(guān)的其他性能，如防觸電保護(hù)性能。

本文作者主要對(duì)電動(dòng)汽車(chē)的特殊性，即碰撞后的電安全測(cè)試，從標(biāo)準(zhǔn)和測(cè)試技術(shù)方面進(jìn)行分析和研究。

1 標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)狀

目前，關(guān)于電動(dòng)汽車(chē)在碰撞后電安全測(cè)試的標(biāo)準(zhǔn)與法規(guī)有：(1)美國(guó)國(guó)家公路交通安全管理局(National Highway Traffic Safety Administration，NHTSA)的FMVSS 305《電動(dòng)汽車(chē)：電解液泄漏和電安全防護(hù)》[2]；(2)歐洲經(jīng)濟(jì)委員會(huì)(Economic Commission of Europe，ECE)的ECE R94[3]和R95；(3)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中的GB/T 31498-2015《電動(dòng)汽車(chē)碰撞后安全要求》[4]。

1.1 美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)美國(guó)頒布實(shí)施的《機(jī)動(dòng)車(chē)安全法》，凡在美國(guó)銷(xiāo)售并在美國(guó)行駛的車(chē)輛，包括電動(dòng)汽車(chē)，必須滿(mǎn)足FMVSS標(biāo)準(zhǔn)。FMVSS 305是美國(guó)汽車(chē)安全技術(shù)規(guī)范中唯一針對(duì)電動(dòng)汽車(chē)所制定的，它要求電動(dòng)汽車(chē)在完成正面碰撞、側(cè)面碰撞、后面碰撞以及隨后的靜態(tài)翻滾后，應(yīng)滿(mǎn)足相關(guān)的電安全要求，包括動(dòng)力電池電解液溢出、動(dòng)力電池系統(tǒng)位置保持和高壓電氣安全。

具體要求如下：

(1)電解液泄漏

試驗(yàn)后30 min內(nèi)，若存在電解液泄漏，則電解液泄漏量不允許超過(guò)5 L，且電解液不允許溢出到乘員艙。

(2)動(dòng)力電池包位置保持

動(dòng)力電池包至少應(yīng)通過(guò)一個(gè)緊固點(diǎn)、支架或其他結(jié)構(gòu)使電池包保持在安裝位置，并且不得進(jìn)入乘員艙。

(3)電器安全，以下條款應(yīng)滿(mǎn)足其一：

①絕緣電阻。對(duì)不具有絕緣監(jiān)控的高壓電系統(tǒng)，試驗(yàn)后高壓電系統(tǒng)與車(chē)輛電平臺(tái)之間的絕緣電阻阻值應(yīng)大于等于500 Ω/V；對(duì)具有絕緣監(jiān)控的直流高壓電系統(tǒng)，其絕緣電阻應(yīng)大于等于100 Ω/V。

②電壓要求。高壓電路電壓(Vb、V1和V2)應(yīng)不大于30 V(AC)或60 V(DC)。

(4)絕緣監(jiān)控

每個(gè)直流高壓部件須有絕緣監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)其進(jìn)行監(jiān)控，并能在絕緣失效時(shí)發(fā)出警告[2]。

1.2 歐洲標(biāo)準(zhǔn)

歐洲ECE標(biāo)準(zhǔn)要求：電動(dòng)汽車(chē)在按照ECE R94、ECE R95、ECE R135、ECE R137等碰撞規(guī)程中定義的方法進(jìn)行試驗(yàn)后，高壓帶電系統(tǒng)，包括動(dòng)力系統(tǒng)、高壓帶電部件和高壓母線(xiàn)需要滿(mǎn)足防觸電保護(hù)要求，其中防觸電保護(hù)要求包括電壓要求、電能要求、物理防護(hù)、絕緣電阻、電解液泄漏要求和REESS(Rechargeable Energy Storage System)要求。

具體要求如下：

(1)防觸電保護(hù)

當(dāng)電力系統(tǒng)在未通電的情況下進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，則整車(chē)的電安全由下面的第③條和第④條來(lái)考核。當(dāng)電力系統(tǒng)在通電的情況下進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，則以下4條應(yīng)滿(mǎn)足其一。

①電壓要求。高壓母線(xiàn)的電壓Vb、V1和V2應(yīng)不大于30 V交流或60 V直流。

②電能要求。高壓母線(xiàn)上的總電能TE應(yīng)小于2.0 J。

③物理防護(hù)。碰撞后車(chē)輛應(yīng)有IPXXB級(jí)別的保護(hù)，且所有外露的可導(dǎo)電部件與電平臺(tái)之間的電阻應(yīng)低于0.1 Ω。

④絕緣電阻。若電路中有一點(diǎn)以上或部分高壓母線(xiàn)不滿(mǎn)足③時(shí)，則該項(xiàng)不適用。如果交流高壓母線(xiàn)和直流高壓母線(xiàn)互相傳導(dǎo)絕緣，高壓母線(xiàn)與電平臺(tái)之間的絕緣電阻對(duì)于直流母線(xiàn)來(lái)說(shuō)，最小值應(yīng)為100 Ω/V；對(duì)于交流母線(xiàn)來(lái)說(shuō)，最小值應(yīng)為500 Ω/V。如果交流高壓母線(xiàn)和直流高壓母線(xiàn)是互相傳導(dǎo)連接的，高壓母線(xiàn)與電平臺(tái)之間的絕緣電阻的最小值應(yīng)為500 Ω/V。

(2)電解液泄漏

碰撞結(jié)束30 min內(nèi)，不應(yīng)有電解液從REESS中溢出到乘員艙，布置在乘員艙外部的REESS其電解液泄漏量不應(yīng)超過(guò)7%，不包括開(kāi)放型的動(dòng)力蓄電池。針對(duì)開(kāi)放型的動(dòng)力蓄電池，其電解液泄漏量不應(yīng)超過(guò)7%，且最大泄漏量不應(yīng)超過(guò)5 L。

(3)REESS要求

布置在乘員艙里的REESS應(yīng)保持在安裝位置，REESS部件應(yīng)保持在其外殼內(nèi)。位于乘員艙外部的任何REESS部分不得進(jìn)入乘員艙[3]。

1.3 中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)

我國(guó)關(guān)于電動(dòng)汽車(chē)碰撞后安全要求主要執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)為中華人民共和國(guó)國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局和中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)于2015年5月15日發(fā)布的GB/T 31498-2015《電動(dòng)汽車(chē)碰撞后安全要求》。該標(biāo)準(zhǔn)要求帶有B級(jí)電壓電路的純電動(dòng)汽車(chē)和混合動(dòng)力汽車(chē)，在按照GB 11551-2014《汽車(chē)正面碰撞的乘員保護(hù)》和GB 20071-2006《汽車(chē)側(cè)面碰撞的乘員保護(hù)》的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行碰撞試驗(yàn)后，整車(chē)的動(dòng)力用高壓系統(tǒng)及動(dòng)力用高壓系統(tǒng)傳導(dǎo)連接的高壓部件應(yīng)同時(shí)滿(mǎn)足防觸電保護(hù)要求(電壓要求、電能要求、物理防護(hù)、絕緣電阻)，電解液泄漏要求和REESS要求。

具體要求如下：

(1)防觸電保護(hù)

每一條高壓母線(xiàn)應(yīng)該滿(mǎn)足以下4條款中的任意一項(xiàng)。如果碰撞試驗(yàn)在車(chē)輛的REESS與電力系統(tǒng)負(fù)載主動(dòng)斷開(kāi)的情況下進(jìn)行，則車(chē)輛的電力系統(tǒng)負(fù)載應(yīng)滿(mǎn)足第③條或第④條中的任意一項(xiàng)。

①電壓要求。高壓母線(xiàn)的電壓Vb、V1和V2應(yīng)不大于30 V交流或60 V直流，當(dāng)車(chē)輛REESS與電力系統(tǒng)負(fù)載主動(dòng)斷開(kāi)的情況下，該條款不適用。

②電能要求。高壓母線(xiàn)上的總電能TE應(yīng)小于0.2 J，儲(chǔ)存在Y-電容器里的能量(TEy1，TEy2)也應(yīng)小于0.2 J。當(dāng)車(chē)輛REESS與電力系統(tǒng)負(fù)載主動(dòng)斷開(kāi)的情況下，該條款不適用。

③物理防護(hù)。為防止直接接觸高壓帶電部位，車(chē)輛應(yīng)有IPXXB級(jí)別的保護(hù)；為防止間接接觸的觸電傷害，用大于0.2 A的電流進(jìn)行測(cè)量，所有外露的可導(dǎo)電部件與電平臺(tái)之間的電阻應(yīng)小于0.1 Ω。

④絕緣電阻。動(dòng)力系統(tǒng)由單獨(dú)的直流和交流母線(xiàn)組成時(shí)，高壓母線(xiàn)與電平臺(tái)之間的絕緣電阻對(duì)于直流母線(xiàn)最小值為100 Ω/V，同時(shí)對(duì)于交流母線(xiàn)最小值為500 Ω/V。動(dòng)力系統(tǒng)由連接的直流和交流母線(xiàn)組成時(shí)，高壓母線(xiàn)與電平臺(tái)之間的絕緣電阻最小值為500 Ω/V；若所有交流高壓母線(xiàn)的保護(hù)等級(jí)達(dá)到IPXXB或交流電壓等于或小于30 V，則其最小值為100 Ω/V。

(2)電解液泄漏

碰撞結(jié)束后30 min內(nèi)，不應(yīng)有電解液從REESS中溢出到乘員艙，不應(yīng)有超過(guò)5.0 L的電解液從REESS中溢出。

(3)REESS要求

①位移要求。位于乘員艙里的REESS應(yīng)保持在安裝位置，REESS部件應(yīng)保持在其外殼內(nèi)。位于乘員艙外的任何REESS部分不應(yīng)進(jìn)入乘員艙。

②特殊安全要求。碰撞結(jié)束30 min內(nèi)，REESS不應(yīng)爆炸、起火[4]。

2 標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比與分析

將FMVSS、ECE和GB中涉及到高壓電安全方面的各項(xiàng)要求列表，結(jié)果如表1所示。

表1 電動(dòng)汽車(chē)高壓電安全要求

由表1可知：上述3類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于電動(dòng)汽車(chē)碰撞后電安全要求的考核內(nèi)容基本一致，區(qū)別在于每一基本考核項(xiàng)中的具體要求不同。下面對(duì)美標(biāo)與國(guó)標(biāo)、歐標(biāo)與國(guó)標(biāo)之間的具體差別進(jìn)行對(duì)比分析。

2.1 美標(biāo)與國(guó)標(biāo)

FMVSS 305與GB/T 31498-2015在碰撞后電安全方面的技術(shù)要求差別較大，分析如下：

實(shí)驗(yàn)優(yōu)化了標(biāo)準(zhǔn)模式下測(cè)鎘、鉛、汞、鉻、砷和銻的強(qiáng)度值，以0.1 L/min的幅度，從0.1 L/min逐漸調(diào)節(jié)Neb至1 L/min，測(cè)試不同條件下1 mg/L標(biāo)準(zhǔn)溶液，結(jié)果見(jiàn)圖1。隨著Neb的增大，各元素標(biāo)準(zhǔn)溶液信號(hào)逐漸上升，在0.5 L/min 時(shí)最優(yōu)，然后下降。因此，測(cè)試6種元素的Neb值選擇0.5 L/min。

(1)絕緣監(jiān)控系統(tǒng)要求。FMVSS 305標(biāo)準(zhǔn)增加了對(duì)絕緣監(jiān)控系統(tǒng)的要求，每個(gè)直流高壓部件須有絕緣監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)其進(jìn)行監(jiān)控，并能在絕緣失效時(shí)發(fā)出警告，而GB/T 31498-2015對(duì)此項(xiàng)沒(méi)有要求。

(2)防觸電保護(hù)要求。FMVSS 305標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了兩項(xiàng)可選的防觸電保護(hù)要求，即絕緣電阻要求和電壓要求。而GB/T 31498-2015中，有關(guān)防觸電保護(hù)的要求有4項(xiàng)可選方案，分別為電壓要求、電能要求、物理防護(hù)和絕緣電阻。

(3)絕緣電阻測(cè)試目標(biāo)。FMVSS 305中絕緣電阻的測(cè)試目標(biāo)是整車(chē)的高壓電系統(tǒng)，而GB/T 31498-2015中絕緣電阻的測(cè)試目標(biāo)是REESS。

(4)REESS位置保持要求。GB/T 31498-2015中明確指出“位于乘員艙內(nèi)的電池系統(tǒng)部件應(yīng)保持在其殼體內(nèi)”，而FMVSS 305沒(méi)有明確規(guī)定乘員艙內(nèi)的電池系統(tǒng)位置保持要求。

(5)REESS爆炸起火要求。GB/T 31498-2015中規(guī)定了碰撞結(jié)束后30 min內(nèi)，REESS不應(yīng)爆炸、起火，而FMVSS 305標(biāo)準(zhǔn)并未對(duì)此項(xiàng)進(jìn)行要求。

(6)絕緣電阻阻值要求。FMVSS 305中規(guī)定對(duì)不具有絕緣監(jiān)控的高壓電系統(tǒng)，試驗(yàn)后高壓電系統(tǒng)與車(chē)輛電平臺(tái)之間的絕緣電阻阻值應(yīng)大于等于500 Ω/V。對(duì)具有絕緣監(jiān)控的直流高壓電系統(tǒng)，其絕緣電阻應(yīng)大于等于100 Ω/V。而GB/T 31498-2015規(guī)定動(dòng)力系統(tǒng)由單獨(dú)的直流和交流母線(xiàn)組成時(shí)，高壓母線(xiàn)與電平臺(tái)之間的絕緣電阻對(duì)于直流母線(xiàn)最小值為100 Ω/V，同時(shí)對(duì)于交流母線(xiàn)最小值為500 Ω/V。動(dòng)力系統(tǒng)由連接的直流和交流母線(xiàn)組成時(shí)，高壓母線(xiàn)與電平臺(tái)之間的絕緣電阻最小值為500 Ω/V，若所有交流高壓母線(xiàn)的保護(hù)等級(jí)達(dá)到IPXXB或交流電壓等于或小于30 V，則其最小值為100 Ω/V。

由上述分析可知，美標(biāo)中對(duì)電動(dòng)汽車(chē)在安全配置方面要求較高，要求所有高壓部件都需要具備絕緣電阻監(jiān)控功能。另外，在防觸電保護(hù)中，美標(biāo)只規(guī)定了對(duì)低電壓和絕緣電阻兩項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行考核，而國(guó)標(biāo)中除了上述兩項(xiàng)指標(biāo)，還增加了對(duì)電能和物理防護(hù)的考核要求。由于防觸電保護(hù)中各項(xiàng)考核指標(biāo)為“或”的關(guān)系，即一項(xiàng)滿(mǎn)足即可。因此，美標(biāo)相對(duì)國(guó)標(biāo)而言，不論是在電動(dòng)汽車(chē)安全配置方面，還是在考核指標(biāo)方面，其標(biāo)準(zhǔn)要求均嚴(yán)于國(guó)標(biāo)。

2.2 歐標(biāo)與國(guó)標(biāo)

ECE與GB/T 31498-2015在碰撞后電安全方面的技術(shù)要求基本一致，只是在具體的考核指標(biāo)上略有差異。分析如下：

(1)防觸電保護(hù)要求中的電能要求。GB/T 31498-2015中規(guī)定的能量限值為0.2 J，而ECE中規(guī)定的能量限值為2.0 J。

(2)電解液泄漏要求。ECE中規(guī)定碰撞結(jié)束30 min內(nèi)，不得有超過(guò)7%的電解液從動(dòng)力電池包中溢出，對(duì)于開(kāi)放型動(dòng)力電池，則強(qiáng)調(diào)不得有超過(guò)7%且最大不超過(guò)5.0 L的電解液溢出；而GB/T 31498-2015中只要求了碰撞結(jié)束30 min內(nèi)不得有超過(guò)5.0 L的電解液從電池包中溢出，并未對(duì)電池包的類(lèi)型進(jìn)行規(guī)定。

(3)REESS要求。GB/T 31498-2015中規(guī)定了碰撞結(jié)束后30 min內(nèi)，REESS不應(yīng)爆炸、起火，而ECE中并未做此要求。

由上述分析可知，在考核指標(biāo)的定值和定性方面，國(guó)標(biāo)要嚴(yán)于歐標(biāo)。

3 實(shí)例分析

為了對(duì)標(biāo)準(zhǔn)有更好的理解，本文作者以GB/T 31498-2015為依據(jù)，對(duì)3款試驗(yàn)車(chē)型進(jìn)行測(cè)試。試驗(yàn)車(chē)型和試驗(yàn)工況的基本信息如表2所示。

表2 基本信息

由表2可知選擇的3款車(chē)型均為運(yùn)動(dòng)越野型轎車(chē)。另外，從試驗(yàn)工況上，選擇了目前較為嚴(yán)格的100%全寬正面剛性壁障的碰撞試驗(yàn)。下面按照標(biāo)準(zhǔn)中的各項(xiàng)要求，對(duì)3款測(cè)試車(chē)型試驗(yàn)后的結(jié)果進(jìn)行對(duì)比和分析。

3.1 電壓要求

按標(biāo)準(zhǔn)要求，試驗(yàn)車(chē)輛在碰撞結(jié)束后的5～60 s之間，其電力系統(tǒng)負(fù)載端高壓母線(xiàn)上的電壓Vb、V1和V2應(yīng)不大于30 V交流或60 V直流。對(duì)于電動(dòng)汽車(chē)，由于它帶有高壓電池包，因此碰撞后容易發(fā)生起火、爆炸等安全隱患。通常試驗(yàn)后需要對(duì)試驗(yàn)車(chē)輛觀察2～3 min。如果采用人工測(cè)量的方式，則測(cè)量時(shí)間不能滿(mǎn)足該項(xiàng)要求所規(guī)定的5～60 s。為此，實(shí)驗(yàn)室開(kāi)發(fā)了一套高壓測(cè)量?jī)x，設(shè)備如圖1(a)所示。利用該設(shè)備，對(duì)3款車(chē)型測(cè)得的試驗(yàn)后電壓曲線(xiàn)分別如圖1(b)(c)(d)所示。

圖1 高壓測(cè)量?jī)x和電壓曲線(xiàn)

電壓曲線(xiàn)中，橫坐標(biāo)為時(shí)間，原點(diǎn)為碰撞零時(shí)刻，縱坐標(biāo)為電壓值?？芍?款測(cè)試車(chē)型在碰撞后，其負(fù)載端高壓母線(xiàn)上的Vb、V1和V2均呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，只是下降的速度不同。分別取碰撞后5、15、30和60 s的電壓值，結(jié)果如表3所示。

表3 電壓測(cè)試結(jié)果

由表3可知：在碰撞后60 s時(shí)，車(chē)型二的Vb和V1仍然高于安全電壓60 V。因此，在電壓要求這一項(xiàng)中，僅有車(chē)型一和車(chē)型三滿(mǎn)足要求。另外，通過(guò)對(duì)比各個(gè)時(shí)刻的電壓，可以發(fā)現(xiàn)車(chē)型三的掉電速率要遠(yuǎn)遠(yuǎn)快于車(chē)型一。

3.2 電能要求

碰撞試驗(yàn)后，通過(guò)測(cè)量車(chē)輛負(fù)載端放電電阻的電壓和電流，然后利用積分計(jì)算的方法得到負(fù)載端殘余電能，該計(jì)算值要求小于0.2 J。同樣利用高壓測(cè)量?jī)x，測(cè)試結(jié)果如表4所示。

表4 電能測(cè)試結(jié)果

由表3可知：3款車(chē)型中僅有車(chē)型三滿(mǎn)足要求，而且測(cè)試結(jié)果為0；另外兩款車(chē)型的測(cè)試結(jié)果遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于要求的0.2 J。分析原因，這與車(chē)型三負(fù)載端的放電速度有關(guān)。當(dāng)車(chē)型三的放電電阻接入負(fù)載端時(shí)，由于其電壓已經(jīng)低于安全電壓60 V，因此，負(fù)載端的殘余電能為0。由此可知，負(fù)載端的掉電速度越快，其殘余電能也就越小。

3.3 物理防護(hù)要求

物理防護(hù)分為直接接觸測(cè)試和間接接觸測(cè)試。直接接觸測(cè)試要求車(chē)輛在發(fā)生碰撞后，車(chē)內(nèi)外的人員在不使用工具的情況下，不能與高壓帶電部件發(fā)生接觸。間接接觸測(cè)試要求任何導(dǎo)體與電平臺(tái)之間的電阻應(yīng)小于0.1 Ω。物理防護(hù)的測(cè)試結(jié)果如表5所示。

表5 物理防護(hù)測(cè)試結(jié)果

由表5可知：車(chē)型一的物理防護(hù)未能滿(mǎn)足要求。試驗(yàn)過(guò)程中，由于車(chē)型一前機(jī)艙變形，導(dǎo)致電機(jī)控制器高壓母線(xiàn)的輸入接頭與殼體斷開(kāi)，并裸露出內(nèi)部的高壓帶電部件。因此，直接接觸測(cè)試未能通過(guò)。

3.4 絕緣電阻要求

由于3款測(cè)試車(chē)型均具備自動(dòng)斷電功能，且試驗(yàn)后該功能都正常作用，因此整車(chē)試驗(yàn)后的絕緣電阻均需要采用外部激勵(lì)源的方法來(lái)測(cè)量。測(cè)試結(jié)果如表6所示。

表6 絕緣電阻測(cè)試結(jié)果

注：高壓正對(duì)電平臺(tái)是指高壓母線(xiàn)正極與電平臺(tái)(車(chē)架)之間的絕緣電阻；高壓負(fù)對(duì)電平臺(tái)是指高壓母線(xiàn)負(fù)極與電平臺(tái)(車(chē)架)之間的絕緣電阻。

由表6可知：試驗(yàn)后車(chē)型一的絕緣電阻發(fā)生失效，車(chē)型二和車(chē)型三的絕緣電阻滿(mǎn)足標(biāo)準(zhǔn)要求。分析原因：車(chē)型一的絕緣電阻會(huì)失效，與其負(fù)載端電機(jī)控制器高壓母線(xiàn)的輸入接頭與殼體斷開(kāi)有關(guān)。

3.5 電解液泄漏及電池包位移要求

試驗(yàn)后，通過(guò)對(duì)3款車(chē)型高壓電池包的仔細(xì)觀察，發(fā)現(xiàn)并未出現(xiàn)電解液泄漏和電池包移位等情況。隨著電池包技術(shù)的提升，目前絕大多數(shù)的高壓電池包均采用了鋰離子電池，另外電池包通常都布置于車(chē)輛的中后部。因此，在碰撞過(guò)程中難以對(duì)高壓電池包產(chǎn)生直接的物理傷害。

3.6 測(cè)試結(jié)果

將3款車(chē)型的各項(xiàng)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行列表，結(jié)果如表7所示。

表7 測(cè)試結(jié)果

由表7可知：車(chē)型一的4項(xiàng)防觸電保護(hù)中，僅有電壓一項(xiàng)滿(mǎn)足要求，其他3項(xiàng)均不滿(mǎn)足；車(chē)型二中，電壓和電能未能滿(mǎn)足要求，物理防護(hù)和絕緣電阻滿(mǎn)足要求；車(chē)型三中，4項(xiàng)考核內(nèi)容全部滿(mǎn)足。對(duì)于電解液泄漏和高壓電池包位移的考核，3款車(chē)型同樣全部滿(mǎn)足。由此可知，就電安全性能而言，3款車(chē)型均滿(mǎn)足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的要求。

4 結(jié)論

通過(guò)本文作者的研究，明確了歐標(biāo)、美標(biāo)以及國(guó)標(biāo)中有關(guān)電動(dòng)汽車(chē)碰撞后，其電安全性能的考核內(nèi)容。另外，通過(guò)對(duì)3款車(chē)型的測(cè)試以及對(duì)測(cè)試結(jié)果的對(duì)比分析，本文作者給出有關(guān)電動(dòng)汽車(chē)電安全設(shè)計(jì)的4個(gè)建議：

(1)增加自動(dòng)斷電功能可以大大提高車(chē)輛的安全性能，降低由于其他防護(hù)失效而發(fā)生次生傷害的概率；

(2)設(shè)計(jì)合理的放電電阻，可以有效、快速地降低斷電后負(fù)載端高壓母線(xiàn)上的電壓；

(3)試驗(yàn)后負(fù)載端殘余電能的大小與高壓母線(xiàn)上電壓下電的速度有關(guān)，下電速度越快，其殘余電能越小；

(4)高壓部件和高壓線(xiàn)束的合理布局，可以有效避免由于碰撞所導(dǎo)致的高壓部件和線(xiàn)束的擠壓，從而降低由于擠壓所導(dǎo)致的負(fù)載端物理防護(hù)和絕緣電阻的失效。