原创 【博客大赛】车用高压检测1

NEV之中，电压和电流永远是个平衡。电压高了，对于导体的要求就明显小了，但是绝缘、器件耐压都要求甚高，而整个High Voltage这个数值其实在各个行业里面定义是有点区别的。普遍意义上，车用的电压等级是按照

  对于车用的各个部件充电机、BMS、逆变器和DC-DC而言，检测电池的电压都是非常重要的一项功能。在0～500V这个区域内，去寻找High Voltage的方法似乎有些怪异，大部分的结果如同这个而言，主要是指电力传输之中的High Voltage。倒是在仪器产业之中的这篇文章High-Voltage Measurements and Isolation中把几个困难的地方都指出来了。当我们想设计一个车用的高压检测电路，其实本质上也如同下面所叙述的那样：

When configuring a DAQ system, you must take the following steps to ensure that the product meets applicable safety standards（EN61010-1 Safety requirements for electrical equipment for measurement, control, and laboratory use）:

这个安规，在车用的时候就替换成了模块的各个要求了，就是Component Specification的规定。

• Consider the operational environment, which includes the working isolation voltage and installation category.
• Choose the method of isolation in the design based on these operational and safety parameters.
• Choose the type of isolation based on the accuracy needed, the desired frequency range, the working isolation voltage, and the ability of the isolating components to withstand transient voltages.

电 动汽车的安全规范（SAE J1766    Recommended Practice for Electric and Hybrid Electric Vehicle ）之中，非常重要的一条就是高低压之间的绝缘，在正式看看这个话题和设计之前，我们可以看看这个用来调试的电路和结果。

参考文件1：Measurement of Transient Pulses on High-Voltage Automotive Power Networks

参考文件2：High Voltage Automotive EMC Component Measurements Using an Artificial Network

在NEV运行的时候，真实地动态的电压和电流是如下图这样的：

如果在总线上有各个部件的话，其器件的作用将会对总线产生一定的影响，见参考文件1的图14。

由于文中的电路，是用来检测整个总线高压的EMC上的噪声的，考虑了相当的频率，这个检测的配置是这样的：

这样的一个电路，对于车上的模块用来检测电压，就容易耦合出来跳动变化的数值了。

对于充电机这样的，既有高压AC还有高压DC且必须隔离的，还是BMS这种既有继电器前也有继电器后的，如下图式的隔离方式是必须的。

通道与通道之间的隔离

接下来的问题便是，如何设计，我们需要处理的问题大概有以下这些。

1.保证足够的输入电阻（HV+对HV-，即是直接产生寄生电流的）

2.保证足够的精度，以通常而言，2%以下是必须的。

3.保证足够的分辨率

4.保证高电压间的电气隔离

5.保证足够的耐压