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有机会参加今年下半年在旧金山举行的Globalpress举办的euroasia Press会议，算是忙里偷闲。10月13日周六从一大早就赶到香港国际机场，登机前先逛了逛这里的丰泽等店，全世界最新最好的消费类电子产品一应俱全。12个小时到达旧金山，本次的采访目标主要在San Jose的硅谷半导体公司，酒店是位于该市南面二十余公里的Los Gatos，一个非常适合居住的城市。   酒店在South Santa Cruz Ave.街道的尽头，算是一条两三百米长的繁华街道，说它繁华是因为这里有很多的店面，最难得的是有一个苹果专卖店。   安顿好之后一起回来看了看，iPhone 5摆了好多个，店里的顾客有几十个，不像纽约、芝加哥城市的店里，还会有黄牛排队。这里的顾客都是当地的人，年轻人为主。   进去看了看，问了一下，现在iPhone 5只有ATT合约机，unlocked机子要过一个月才会供货，现在不对我这样的中国顾客卖。再问了问iPhone 4s，加州的税不低，算起来要过4千人民币，比香港买，甚至是深圳买都没得便宜，没有必要在这里交税了。   街上没有其它的电器店，也就是说除了苹果的电器产品，没有任何其它的品牌进驻了。要买电器，还得去其它地方找，希望接下来有机会。   说了这么长还没进主题，只怪苹果。从机场出来，坐上了一辆林肯，好爽（后来发现，这里的的士就有林肯车，很常见），路上不停地看这里的车，意外的发现丰田普锐斯混合动力车非常多，司机从年轻人到老年人都有。美国的车品牌各类很多，丰田普锐斯混合动力车绝对算得上是主流。   第二天早上起来散步，看到在酒店旁边有个公共免费停车场（真没有看到什么收费停车场），出入口路边就有一个充电桩，看到有一辆普锐斯停在旁边。随便一个停车场或是路边停车，都能看到这个车。   现在想，深圳现在大力发展纯电动车，也在停车场建充电桩。感觉混合动力车应该才是主流，想起不久前丰田说暂时放缓发展纯电动车，大力发展混动。这应该是一个从市场现实出发的决定。   深圳的停车场收费贵，建充电桩也不容易，哪怕是在自己的小区，估计也不是容易的事。房间里有个收音机，听着好音乐写下第一篇，看回头有没有机会听一听加州当地人对此的看法。   路边的混动车随拍   补记： 与一名当地的资深记者一起探讨了这个问题。Los Gatos位于硅谷以南20多公里，是硅谷富人们的居住区。之所以这个城市的混动车如此之多，原因包括一是这里的人有钱，像混动车这种贵的车不算什么，在该地区的豪车豪宅到处是。房子在山腰的都是几百万一套；二是这里的人在硅谷上班，对于混动车的接受理念也比别人要强。这就有点像是德州的汉子喜爱开福特皮卡一样，有身份。什么时候深圳开电动车或是混动车是深圳高科技园高管们的象征，估计新能源汽车才会有戏。     下一篇：   美国2012之行记二：加州的混合动力车不仅是富人驾驶  

在写电池管理的充电部分，均衡部分的时候，有必要先把电池充电方面的东西梳理一下。 首先还是从电动车的充电开始： 相关阅读：《EV充电方面的一些概念》 必须要注意的是，电动车充电实际上是和充电设施息息相关的，这也是国家电网，中石油，中石化在电动汽车还非常不成熟的时候这么起劲的原因。 低压配电系统分为三种，即ＴＮ、ＴＴ、ＩＴ三种形式。其中，第一个大写字母Ｔ表示电源变压器中性点直接接地；Ｉ则表示电源变压器中性点不接地（或通过高阻抗接地）。第二个大写字母Ｔ表示电气设备的外壳直接接地，但和电网的接地系统没有联系；Ｎ表示电气设备的外壳与系统的接地中性线相连。 ＴＮ系统：电源变压器中性点接地，设备外露部分与中性线相连。 ＴＴ系统：电源变压器中性点接地，电气设备外壳采用保护接地。 ＩＴ系统：电源变压器中性点不接地（或通过高阻抗接地），而电气设备外壳电气设备外壳采用保护接地。 从这张图中可以看出家庭用电压的分布（关于日本的部分电压可能不太对）： 由于供电的设施存在的问题，因此就慢充电而言，目前始终存在这一些分歧。 由于电压有很大的不同，因此美国和日本的家用电，通常的都是120V16A输出，也就是1.5KW～2KW（单相）。 国内和欧洲的部分地区，由于电压较高，因此功率等级定义为3KW～7KW（单相）。 在这个里面，如同我们断开1KW的功率负载可能采用随意的插拔也会造成火花的话，那么3KW的随意断开就可能存在一定的风险了。 其实最担心的还是国内的充电模式中的默认模式，在充电过程中，人员突然去拔去充电口，3KW以上的功率可能产生一定的Risk，毕竟，国内的LEVEL1与美国的LEVEL2相当。 从汽车级别上，大约可以整理出来这些材料，关于充电机的结构组成，前面已经介绍过，下面这个结构图可能更简洁一些： 估算充电时间，与电池容量，SOC的窗口，功率等级，充电机功率损耗，充电内部控制都有关系，因为充电并不是恒功率充电的，下篇博文详细介绍单体电池的充电原理。 (完)

关于Nissan的电动车的电池和电池组技术，其实争议很大的。特别是Tesla的CEO Elon Musk Calls Nissan’s Battery Tech Primitive认为电池技术很原始。 首先上一组Nissan电池组的配置和分析图。 单体电池   成组的技术 2003年的是Nissan开发的都是Thin的电池 Thin电池的组装方法1 组装方法2 这种电池的封装技术可能存在一些问题，没有大规模的推广。 2007年开始申请的专利都是基于Flat的电池，2009年对配置进行了改进： 2007年的时候使用的是CELL内部的小片子并联，然后再并联CELL的做法。但是在2009年可能觉得问题比较多，内部CELL并联以后，将CELL串联，然后组成一个module(4),以后继续进行串联。 这种做法与电池的单体的容量提升有着很大的关系。 我自己理解为平板和窄版，并联和串联的不同。 LEAF的电池信息： 24Kwh，3.7V和35Ah，则总电压为355.2V。 不过按照以上的专利算法，好像怎么算都不对，应该是2串后并联，或者是2并后串联。 总体而言， LEAF完全没有散热的概念，也没有在小module中添加散热片的设计，个人评价这个是非常糟糕的 ，Nissan有可能吃大亏。这是因为在温度较高的情况下，采用锰化学材料的平板袋装电池（聚合物电解质电池）性能会受到很大影响，如果不能对电池进行有效的散热的情况下。单个CELL来说，平板电池在散热方面的性能非常好，一旦将之密集拼接在一起，整个设计问题将会很严重，可参考Menahem Anderman的一些言论，在后续的总结中也会针对这个问题进行论证。

绝缘物在规定条件下的直流电阻,它是电气设备和电气线路最基本的绝缘指标。它的定义为：施加一定幅值的直流电压在电介质上，经过一定时间极化过程结束后，流过电介质的泄漏电流对应的电阻称绝缘电阻。 在GBT183841中定义的强制要求为：在动力蓄电池的整个寿命期内，根据标准计算方法计算得到的绝缘电阻值除以动力蓄电池的标称电压U，所得值应大于100Ohm/V。 在SAE中定义为： 评估人体是否有触电的危险，是根据通过人体的电流数值和持续时间。连续流动的电流的限制是10mA（DC）和2mA（AC），因此就可以得到对应的最低绝缘电阻要求为100或500Ohms/V。这里的隔离是指从电源的正负极总线或者是交流的LN端，相对于汽车上传导的部分，一般也就是整个车身的导体部分。因此这两个数值是并不相同的。当两部分合在一起的时候，比如充电机（AC/DC）和电气驱动器（DC/AC），一般有两种选择：所有的模块以 500Ohm/V来做绝缘；或者以100V对应直流电路，参考J2578针对额外的交流电路进行做测试。 检测隔离失效（也成为接地故障）：隔离失效是一项非常重要的故障，这种故障本身就带有很强的不安全的条件。在整车的安全控制中，这将作为断开电源的一个重 要的条件。当然一般只在非驾驶模式的时候执行，在驾驶的时候，因为具有更高优先级的驱动是要保证的，因此就需要作出警告。     整个绝缘电阻的在线测量的拓扑结构为：       里面的验证和实际电路的选择，我将根据美国的一些专利进行改良，目前我承认还有些没看懂。 http://www.google.com/patents 这是一个很好的资源，所有的专利很多都是U.S. Classification(比较典型的) 324500000; 429009000 Method for detection and diagnosis of isolation faults in fuel cell hybrid Power-line, differential, isolation loss detector Method and apparatus for detecting isolation faults in motorinverter systems 11527366 Ground detect or and DCACinv.pdf 11180892 Method for detection and diag 有 一点区别我想在这里阐述一下，如果整个电动汽车有很多的用电部件，那么正负极的绝缘电阻是并联的，因此为了安全的考虑，往往需要保证所有的用电部件的绝缘 电阻的总和（并联值）在100欧/V以上（直流电压下），那这个就非常有意思了，所有的线束，用电部件等使用金属导体外壳的部件，都必须大大超过这个数值 才能满足，在我们通常300V电池下，需要每个符合30千欧以上，我们如果设定为50千欧。如果存在10个部件，每个部件都必须在500千欧以上，实际可 能会更多，1MOhm，相对更保险。  

最近花了很多的时间在这个方面，希望根据这个阶段的学习整理出一个较为全面的概念来。后面参考的是很多与安全相关的标准，可能不一定完整，将在后续一点点整理。以前我也写过关于安全性方面的文章，仅仅是SAE2344中上一版本中的基本要求，随着新的版本的更迭，这里将通过 SAEJ2344 中的要求整理出来，然后对应到具体的模块的功能设计和可以采取的方法。希望能够落到实处，因此这里也是整理一个概述出来。 1.潜在危险电压的幅值范围，通过触电（电击）的形式伤害到使用者的方式，一般是以电压幅值的方式进行衡量的。国标里面定义是交流25V和直流 60V对人存在潜在的威胁，美国的工业标准是交流30V和直流60V； 2.潜在危险的能量：除了触电以外对人身伤害的方式。带电的不同电极之间，带电和不带电的两端之间可能存在的能量可能通过人体进行释放，这会造成一定的问题。在SAE1776和UL2202 中分别有以下的描述： 其他的重要的规则说明： 1）电动汽车耐撞的安全性则依照SAEJ1766及 FMVSS 305这两个标准进行梳理。 2）单个故障的冗余性：任何一个单个软/硬件故障，或受过培训的人员不遵守某一项安全规定，不能使电动车对人员有安全威胁。从某种角度而言，这是一个非常高的要求，在单项故障发生系统需要有安全保护。 3）EV/HEV 系统的电气安全设计 电气安全EV/HEV内部包括对人体潜在危险的电气源（足够大的电压/电流水平)，因此从系统设计的角度需要考虑保护人员不能遇到这种危险。在正常操作条件下，电气隔离通过物理分离（绝缘导线/外壳/其他保护机构）等方法保证了足够的强度。在正常操作以外，环境条件和可能发生的意外事件都可能使得这种物理的保护的强度降低。因此需要进行对这种隔离强度的保护进行检测的方法并进行保护。从维修和维护的角度，也需要一些手段保证维修人员在物理保护丧失的情况下，对整个系统进行接触并进行调整。可以采用一个危险电压自动断开，手动断开，互锁系统，专用工具，和接安全地，通过这些手段防止人员意外接触危险电压或防止不受控制的电能释放对人员进行某种程度的伤害。 3_1 电气隔离 触电的危险的大小评估是取决于通过人体的电流值和持续发热时间。这种身体有害电流的影响 - 连续流动 - 是预防，如果他们不超过10 mA DC或2毫安交流如图所示，分别22和20的IEC 60479-1分别。这些无害的身体电流对应的最低绝缘电阻要求100或 500 ? /五分别。隔离是指从正反两方面的高电压总线相对于车辆传导结构。详细的定义可参考IEC60479-1。 3_2 耐高压能力 高电压系统具有足够的电介质强度，在施加电压以后不会产生绝缘击穿，跳火等现象发生。主要对象是线束，总线和连接器。在SAEJ2578有较为详细的说明和测试标准，在以后进行整理和分析。 3_3危险电压自动断开 在某些条件发生的时候，整个系统需要自动将整个系统的供电源和负载进行电气分离。在清除了这些意外的条件以后，可产生一个回复的信号，将整个系统重新连接起来。以下有几个典型的自动断开的功能输入条件：汽车碰撞传感器，检测高电压绝缘故障，危险电压闭锁回路断开，电池输出过流。需要注意的是，这个工作是在 EV/HEV整车控制器内完成的，是考虑将各种条件汇聚之后实施的某种策略。 自动断开功能的设计指南 自动断路器需要尽可能的接近电池（高压源），以减少在断电时候继续蓄能的电路。 复位自动断路器应要求操作者施加额外的信号，需要进行和危险电压之间的电气隔离。 自动断路器具有有自诊断的能力，将其内部的故障检测出来并予以显示，如果不能正常工作则整个车需要特殊处理。 自动断路器需要处在常开的状态下，在故障安全的条件下保证整个输出源被切断。 自动断路器即使是在相应的供电电压过低的情况下也能操作。 自动断路器需要提供一个输出信号，提前通知其他用电负载，使之能在断电之前有响应提前进行操作。 3_4手动断开：手动断开危险电压也是一种必须考虑的方式: 断开位置和类型：如果使用单极断开开关，尽可能靠近电池中心位置。使用双极断开开关，则可以同时用于电池的正极和负极。 断开功能：打开手动断开开关则需要断开电池正负极输出端的电压。 断开操作：操作手动断开并不能设计为需要专用的工具，仅仅依靠人员施加一定程度的力就可以完成。注意开关也需要进行和危险电压之间的电气隔离。 3_5互锁 危险电压总线放电，访问盖互锁，危险电压闭锁回路，充电接口的互锁，将会进行详细的整理。 3_6专用工具 3_7接地 这将会具体进行展开，这是整个设计的重点。 3_8 高压电线组件 高电压线束都必须遵循SAEJ1654和SAEJ1673的设计指导。 3_9高压连接器 高压连接器必须遵循 SAEJ1742规定的要求。 3_10 熔断保护 保险丝设计在过流的时候进行响应，总体不是很灵敏的，并且保护过程是不可逆的，必须更换后的电路故障得到解决。 中国的标准 GB/T 18384.1 电动汽车 安全要求 第1部分:车载储能安全。 GB/T 18384.2 电动汽车 安全要求 第2部分：功能安全和故障防护。 GB/T 18384.3 电动汽车 安全要求 第3部分:人员触电防护。 GB/T 19751 混合动力电动汽车安全要求 美国的标准 （SAE 美国机动车工程师学会） SAE J1654 High Voltage Primary Cable SAE J1673 High Voltage Automotive Wiring Assembly Design SAE J1742 Connections for High Voltage On-Board Road Vehicle Electrical Wiring Harnesses - Test Methods and General Performance Requirements SAE J1766 Recommended Practice for Electric and Hybrid Electric Vehicle Battery Systems Crash Integrity Testing SAE J1772 SAE Electric Vehicle and Plug in Hybrid Electric Vehicle Conductive Charge Coupler SAE J1773 SAE Electric Vehicle inductively Coupled Charging SAE J1797 Recommended Practice for Packaging of Electric Vehicle Battery Modules SAE J1798 Recommended Practice for Performance Rating of Electric Vehicle Battery Modules SAE J2289 Electric-Drive Battery Pack System: Functional Guidelines SAE J 2344 Guidelines for Electric Vehicle Safety SAE J2464 Electric and Hybrid Electric Vehicle Rechargeable Energy Storage System (RESS) Safety and Abuse Testing SAE J2578 Recommended Practice for General Fuel Cell Vehicle Safety（UL美国保险商实验室） UL 991 Standard for Tests for Safety-Related Controls Employing Solid-State Devices UL 1998 Standard for Safety-Related Software UL 2202 Electric Vehicle Charging Equipment October 1996 UL 2231 Personnel Protection Systems for Electric Vehicle (EV) Supply Circuits: Part 1: General Requirements, July 1, 1996 UL 2251 Plugs, Receptacles, and Couplers for Electric Vehicles UL 2279 Standard for Electrical Equipment for Use in Class I, Zone 0, 1, and 2 Hazardous (Classified) Locations 国际标准 ISO/WD 6469-1 Electric road vehicles - Safety specifications - Part 1: On-board rechargeable energy storage system - RESS ISO/WD 6469-2 Electric road vehicles - Safety specifications - Part 2: Vehicle operational safety means and protection against failures ISO/WD 6469-3 Electric road vehicles - Safety specifications - Part 3: Protection of persons against electric shock