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