然而，電動(dòng)汽車在實(shí)際長期運(yùn)行過程中系統(tǒng)的絕緣電阻是變化的，而且RC1阻值不可能很?。ǚ駝t直接降低了電動(dòng)車的絕緣狀況），阻值可以在靜態(tài)測(cè)量時(shí)的100～500Ω/V之間選擇，因此實(shí)際誤差要更大。例如，對(duì)于標(biāo)稱300V的電動(dòng)汽車直流系統(tǒng)，選擇RC1=30kΩ，若要求絕緣電阻在最小值30kΩ時(shí)也滿足測(cè)量結(jié)果誤差小于5%，則必須使電壓測(cè)量誤差小于0.625%。

（二）電池電壓瞬變的影響

電動(dòng)汽車的絕緣電阻一般來講是緩變參數(shù)，而測(cè)量過程很快，因此可以認(rèn)為測(cè)量過程中實(shí)際待測(cè)絕緣電阻阻值保持不變。

假設(shè)利用式（3）、式（4）對(duì)應(yīng)的檢測(cè)方法，在S1、S2全部斷開時(shí)電池電壓為U，U=UP0+UN0，而S1閉合、S2斷開時(shí)電池電壓為U′，U′=U′PP+U′NP。

由式（3）、式（4）可以得到

將式（5）、式（6）分別與式（3）、式（4）比較可知，要得到正確的結(jié)果，必須保證U′NP/U′PP=UNP/UPP成立。對(duì)于實(shí)際絕緣電阻不變的情況下，參照?qǐng)D1所示電路，依據(jù)電路基本定律可以得到RN/（RP//RC1）（式中RP//RC1為2個(gè)電阻RP與RC1的并聯(lián)值，以下相同），該值在短暫的測(cè)量過程中可以作為恒值處理，但必須保證測(cè)量過程中對(duì)電壓UP0、UN0采樣的同時(shí)性和對(duì)UPP、UNP采樣的同時(shí)性，否則破壞了上述計(jì)算方法的正確條件。

系統(tǒng)設(shè)計(jì)

基于上述方法設(shè)計(jì)的系統(tǒng)，主要完成如下幾方面功能:正負(fù)母線對(duì)電底盤的電壓測(cè)量、標(biāo)準(zhǔn)偏置電阻的投切控制、報(bào)警參數(shù)設(shè)置、聲光報(bào)警電路、液晶顯示及通信。整個(gè)系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)如圖2所示。

（一）偏置電阻的自動(dòng)配置

標(biāo)準(zhǔn)偏置電阻的選擇應(yīng)遵循以下原則:（1）基本不影響被測(cè)系統(tǒng)原有的絕緣性能；（2）要兼顧系統(tǒng)的測(cè)量精度要求；（3）根據(jù)系統(tǒng)電壓等級(jí)自動(dòng)配置不同等級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)阻值；（4）高精度，低溫漂系數(shù)。

系統(tǒng)的實(shí)際偏置電阻配置如表1所示。

（二）電壓測(cè)量電路

由上述分析可知，在標(biāo)準(zhǔn)偏置電阻確定的情況下，電壓檢測(cè)的精度直接決定了最終結(jié)果的精度。一般來講，電動(dòng)汽車的標(biāo)稱電壓在90～500V之間，運(yùn)行過程中電池電壓存在一定的波動(dòng)范圍，并且待測(cè)絕緣電阻也有一定的變化范圍，因此，通用型監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的電壓測(cè)量電路必須保證在全范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)等精度的測(cè)量，而且正、負(fù)母線對(duì)地電壓的測(cè)量必須同時(shí)完成。文中采用低溫漂精密電阻分壓電路，結(jié)合雙積分型高分辨率的A/D實(shí)現(xiàn)了等精度測(cè)量，主控單元與測(cè)量電路采用光電耦合器隔離。該種方法與采用LEM電壓傳感器的測(cè)量方案相比，克服了后者的溫漂、零點(diǎn)漂移等問題，同時(shí)避免了其需要的10mA左右的工作電流影響被測(cè)系統(tǒng)的絕緣性能的缺點(diǎn)。

正、負(fù)母線對(duì)地電壓的測(cè)量電路的結(jié)構(gòu)和參數(shù)完全一致，其采集過程由CPU控制同時(shí)啟動(dòng)轉(zhuǎn)換，滿足測(cè)量參數(shù)的同時(shí)性。

（三）系統(tǒng)核心——CPU

CPU選用Motorola推出的HCS12系列16位MCU29S12DJ64[4]，內(nèi)部除中央處理單元CPU12外，不僅集成了FLASH、EEPROM及RAM存貯器，而且還集成CAN、BDLC、SCI、SPI和HSIO等多種接口，功能豐富，速度高、功耗低、性價(jià)比高、系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡單，同時(shí)芯片支持背景調(diào)試模式和大容量存貯器擴(kuò)展。FLASH存貯器具有快速編程能力，靈活的保護(hù)與安全機(jī)制，而且擦除和寫入無需外部加高電壓。

試驗(yàn)結(jié)果

該系統(tǒng)分別在汕頭國家電動(dòng)汽車試驗(yàn)示范區(qū)和浙江萬向集團(tuán)電動(dòng)汽車開發(fā)中心的電動(dòng)中巴車和電動(dòng)轎車上進(jìn)行了裝車運(yùn)行試驗(yàn)。

在汕頭的一輛中巴車上安裝系統(tǒng)時(shí)，接線人員不小心用手碰到了正母線，馬上有被電的感覺。中巴車額定電壓110V，因此報(bào)警值設(shè)定為11kΩ。系統(tǒng)接線完成后進(jìn)入正常工作，馬上就發(fā)出聲光報(bào)警。