800V平台下新能源汽车的绝缘设计技术探讨

  但要知道，800V带来的不只是更快的充电效率和更长的续航能力，还有和400V系统相比，更严峻的绝缘和安全挑战。

  今天我们就通过10个问答Q&A的形式，来探讨800V平台下新能源汽车的绝缘设计问题。

  在GB/T 20220.1（国际标准IEC 60034-18-41）关于电机是否为Ⅰ型绝缘还是Ⅱ型绝缘的描述：

  Ⅰ型绕组绝缘预计其寿命期间不承受PD（局部放电）；Ⅱ型绕组绝缘在寿命期间可以经受PD，标称电压700V以下的电机可能是Ⅰ型绝缘和Ⅱ型绝缘，标称电压为700V以上的电机通常为Ⅱ型绝缘。

  耐晕结构（云母带，半导体绝缘带绑扎还是很需要一些时间的）会导致定子制造工艺复杂，成本增加，不利于大批量生产。

  下图为Ⅰ型绝缘还是Ⅱ型绝缘绕组的区别，上面为Ⅱ型绝缘绕组，为避免电晕产生的放电，在漆包线外面绑扎上防电晕层，而下面的Ⅰ型绝缘则不需要（虽然Ⅰ型绝缘漆包线漆膜有防电晕涂层，但是这种耐电晕一般不超过200h，是为了考虑变频器过电压情况下导致的PD）。

  因此提高电机的PDIV，使其在800V平台下通过Ⅰ型绝缘测试才是新能源电机需要仔细考虑的方向。

  由于母线电压上升，电机在绝缘设计上区别于400V的点在于几个参数：PDIV、电气间隙与爬电距离。

  其中PDIV主要是涉及到漆包线选型，电气间隙与爬电距离涉及到电机绝缘结构的设计（基本上电气间隙和爬电距离增加一倍）。

  对于扁线电机，因为其绕组末端需要焊接，因此扁线V平台电机能够最终靠充足的电气间隙去规避放电；

  IEC 60664-1有具体怎么去确定电气间隙与爬电距离，一般而言新能源电机电压属于低压，不考虑加强绝缘。

  这里需要说明关于海拔因素，海拔会影响大气压，而大气压对空气中的放电存在影响，因此在考虑PDIV时候也需要将海拔因素考虑进去。

  对于电机，污染物等级一般取等级3；对于电控，一般取等级2。造成差异的两个原因是制造环境和工作特点。

  电控制造环境一般是无尘电子环境，电机制造车间往往达不到无尘环境（即使油冷电机可能达到无尘，但是考虑到ATF油的存在的颗粒往往会对电机造成污染）。

  电机部件存在油脂物（轴承、浸渍漆），在电机工作当中可能会因为热或者相对运动有少量挥发。

  因此一般考虑污染物等级，电控一般是2级，电机是3级，下面是污染等级的定义：

  上文讲到新能源的驱动电机定义为Ⅰ型绝缘，理论上那么就不允许存在PD，也就是电机的PDIV要高于电机实际承受的电压。

  PDIV通常是一定值，它的测量具有较好的重复性，主要根据试样的绝缘厚度和介电常数。相同材料时绝缘厚度越大的试样，PDIV越高。

  如下图，逆变器PWM控制输出的电压存在尖峰，要远高于母线电压（工作电压），具体多少要看逆变器的能力，一般而言定义为母线倍。

  除此之外，根据标准IEC 60034-18-41中，考虑到热老化影响，需要加上经验系数1.3（当然如果有更多实测数据最好，比如漆包线℃的PDIV衰减，老化后的衰减）。

  另外，还需要仔细考虑高海拔情况下放电，根据文献《海拔对局部放电特性的影响》，放电起始电压与气压呈直线关系，随气压降低而降低。

  因此考虑到海拔因素，需要再加上安全余量1.5（根据测试地点不同修正该参数）。

  因此这样计算下来，选取的漆包线V以上的漆包线就属于高PDIV），这个水平的漆包线V要考虑耐电晕需求？

  之前说Ⅰ型绝缘是在生命周期不产生局部放电，按理是不需要非常考察耐电晕的，那为什么400V不需要考察耐电晕，800V还要特别强调耐电晕？

  解答这样的一个问题前，要谈谈逆变器输出波形。能够正常的看到逆变器输出的尖峰电压实际上并不一致，也就是在于尖峰系数没办法做到统一，对于400V电机，大可做到采用保守的尖峰系数；

  但对于800V电机，如果采用保守的尖峰系数，那么所选用的漆包线V，这样基本上就没有了选择型，况且高PDIV漆包线漆膜较厚，如果是扁线电机，会导致制造工艺困难。

  因此选择一个合适的尖峰系数（大多数尖峰达到的值），采用兼顾PDIV和耐电晕性能漆包线是很不错的一个选择。

  主要不同之处在于漆膜，如下图，一般普通漆包线漆膜存在一层漆膜，成分为聚酰亚胺PI、聚酰胺酰亚胺PAI。

  而耐电晕的漆包线会再刷一层耐电晕涂层提高其耐电晕效果。通过加以此耐电晕涂层，耐电晕漆包线h（普通漆包线小时），虽然比不上云母带漆包线（Ⅱ型绝缘电机），但是在800V环境下使用是比较不错的。

  直流电压施加于电介质，经过一段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为绝缘电阻。

  绝缘电阻的测试示意图如下所示，主要测试相间绝缘电阻、相对地绝缘电阻、相对NTC绝缘电阻。

  判定标准：大体上分为冷态绝缘电阻和热态绝缘电阻，如果按照GB/T18488，冷态绝缘电阻需要大于20MΩ

  当然电机绝缘电阻也会用吸收比或极化指数表达。吸收比为试验电压施加60s时的测量值与施加15s时的测量值的比值。

  PS：这一项测试我发现没新能源电机厂商关注，我也不知道原因，有能够解释的可以私信留言。

  什么样的漏电流叫做符合规定标准？这个和测试电压紧密关联，正确做法需要大量耐电压数据，通过统计来判断，但是目前做新能源电机都知道，周期比较短，大多数拍着脑袋出来的。

  匝间耐压测试目的是评价匝间绝缘耐过电压的冲击能力和检验匝间绝缘中的薄弱点，用冲击波形其测试原理图如下：

  上述原理为使用一个高压窄脉冲施加于被测绕组的两端，此脉冲能量在绕组与匹配电容之间产生一个并联自激振荡，由于绕组直流电阻的存在， 此谐振为一种衰减振荡波并较快趋近于零。

  分析被测绕组振荡波形与标准绕组振荡波形之差异，即可判断被测绕组是不是存在匝间短路或匝间绝缘不良的问题，如下图为匝间耐电压波形典型示意图。

  关键字：引用地址：800V平台下新能源汽车的绝缘设计技术探讨上一篇：不同电控参数下新能源汽车驱动电机绝缘系统测试研究

  动力电池 回收利用一直是阻碍动力电池产业链循环健康发展的一个薄弱环节，亟需终结以往简单粗暴的回收利用状态，建立一套完整规范化的行业标准体系，从而推动整个动力电池产业链健康有效的发展。   8月4日，动力电池三项新国标的发布，给整个动力电池行业带来了一场大地震。   动力电池新标的内容信息为： 【标准名称】《GB/T 34013-2017 动汽车用动力蓄电池产品规格尺寸》、《GB/T 34014-2017 汽车动力蓄电池编码规则》、《GB/T 34015-2017 车用动力电池回收利用 余能检测》三项动力电池标准。 【起草单位】中汽研、中汽协、比亚迪、北汽、长安、一汽、宁德、天津力神、合肥高轩等 【发布单位】国家质量监督检验检疫总局

  据了解， 工信部 日前公布《关于对十二届全国人大五次会议第9121号建议的答复》，就全国人大代表提出的“推进 新能源汽车 发展”给出明确答复。     我国已初步建立了较完整的电动汽车标准化体系，制定发布我国电动汽车标准化工作路线图，并在国际电动汽车标准法规方面发挥重要作用。   工信部表示，我国已建立新能源汽车研发支持体系，已初步建立完善的电动汽车国际合作平台。此外，为促进新能源汽车产业高质量发展，国家积极发挥税收杠杆作用，在生产、购置、保有等环节均给予了优惠。并加快新能源汽车充电基础设施建设，推进新能源汽车推广应用，2016年以来，发展改革委、能源局分3批安排了56亿元专项建设基金，累计支持29个省（区、市）的109个充电基础设

  锂离子电池诞生于上世纪70年代,在1991年被日本SONY公司成功商业化后,如今已被大范围的应用于动力、储能等领域。 锂电池原材料主要有正负极材料、电解液、隔膜和集流体等。其中,正极材料是锂电池最为关键的原材料,包括碳酸锂、氢氧化锂等。自2020年以来,电池级碳酸锂的出厂价从最低4.2万元/吨增至了9.5万元/吨;氢氧化锂的出厂价则从最低4.3万元/吨增至了9.0万元/吨。锂电池原材料高涨的原因到底何在?本文将分析锂电池原材料价格持续上涨的原因及其将带来的影响。 动力锂电池行业主要上市公司:目前国内动力锂电池行业的上市企业主要有宁德时代(300750)、比亚迪(002594)、孚能科技(688567)、亿纬锂能(300014)、国

  说起宁德时代新能源科技股份有限公司（以下简称CATL），如今可是国内动力电池产业界首屈一指的企业，大家可知道这只是一家成立于2012年底的初创企业吗？另外，大家可知道是谁扶持这家初创企业一路市场估值飙升超过840亿元吗？ 宁德时代注册于2011年，由于母公司新能源科技有限公司（以下简称ATL）对动力电池投入的犹豫，2012年底ATL的部分管理层和民族资本结合创立了CATL。也就在同一年，华晨宝马与CATL决定就华晨宝马规划中的新能源汽车品牌及产品之诺1E的高压电池项目携手展开合作，由此CATL才郑重进入电力电池领域。 “最早宝马发现ATL是苹果手机电池全球最大的电池供应商，说明其单体电芯很稳定，我们找ATL合作，但ATL不

  一、我们国家新能源汽车现状 1．宏观 发展新能源汽车是国家战略。经过10余年的研究开发和示范运行，我国新能源汽车行业已形成了从原材料供应、动力电池、整车控制器等关键零部件研发生产，到整车设计制造，以及充电基础设施的配套建设等完整的产业链，具备了产业化基础。   2012年国务院出台《节能与新能源汽车产业发展规划（2012－2020年）》，提出了新能源汽车行业具体的产业化目标：到2020年，纯电动汽车和插电式合动力汽车生产能力达200万辆、累计产销量超过500万辆。此后，国家接连出台了一系列配套补贴优惠政策，这些政策以车辆购置补贴政策为主，包括全国范围内的车辆购置税减免、政府及公共机构采购、扶持性电价、充电基础设施建设支持等，对新能源

  据报道， 格力 电器包括董事长董明珠在内一行造访了洛阳的中航光电和LYC轴承有限公司，由于中航光电是新能源车配件的有突出贡献的公司，再加上珠海银隆刚刚落地洛阳的生产基地项目，格力进入新能源车领域的传闻再起。   中航光电官方微信号显示，“2017年12月10日，珠海格力电器股份有限公司董事长董明珠参观了中航光电展厅，了解了中航光电的整体规划布局、产品特色等情况”。   值得注意的是，董明珠一行参观了 新能源汽车 事业部，并就中航光电新能源汽车开发相关事宜进行了交流。   此次格力电器一行在洛阳不光参观了中航光电，还造访了洛阳LYC轴承有限公司并与其洽谈合作，安排会计师事务所对LYC轴承进行尽职调查。   “格力已经中止收购银隆了，怎么还在

  越来越多的人倾向于， 新能源汽车 将成为机动车发展的下一个风向标。国际上，多国宣布全面禁售燃油汽车时间表的风波刚刚过去，诸如英国、法国、荷兰等，纷纷剑指柴油乘用车。看中国，发改委已经表示，原则上将不再批准新建传统燃油车企。 而且，前有刚露面的“双积分”制度，后有工信部发布的《新能源汽车推广应用推荐车型目录》，补贴退坡对于新能源汽车市场的影响正在急速减弱。与此同时，被人们诟病已久的充电桩建设提速明显，截至4月底，全国已经建成17万多个公共充电桩，城市级运管平台正有序铺开。 就目前来看，新能源汽车发展的新趋势呈现出了以下几个特点： 1、两极分化明显 得益于我国环保事业的纵深挺进，并且开局就迎来了政策补贴，所以

  如今新能源汽车日益普及，但驱动汽车前进的IGBT（绝缘栅双极型晶体管）国产化问题，一直困扰着国内新能源汽车厂。昨天，上海先进半导体制造公司与深圳比亚迪微电子公司签署战略产业联盟协议，双方将共同打造IGBT国产化产业链，未来“上海造”芯片将会大规模应用在比亚迪新能源汽车。 IGBT是功率半导体器件第三次技术革命的代表型产品，具有驱动容易、导通电压低、通态电流大、损耗小等优点，是自动控制和功率变换的关键核心部件，大范围的应用在轨道交通装备、航空航天、输配电系统、工业变频、风力发电等产业中。 根据协议，双方将充分集中比亚迪在IGBT芯片设计、封装、测试、系统应用方面的优势，以及上海先进公司IGBT芯片工艺研发与制造能力，打造IGBT

  直播回放 : MPS、Nexperia、泰克专家齐聚，畅谈新能源汽车动力设计注意要点

  2024年4月3日 – 专注于推动行业创新的知名新品引入 (NPI) 代理商™贸泽电子 (Mouser Electronics) 紧跟潮流，通过内容丰富的沉浸式 ...

  4月3日消息，据新闻媒体报道，由于Exynos效能始终和高通有差距，三星将继续采用双处理器策略，高通骁龙处理器仍将在S25系列上出现。此前有报道 ...

  AP2905 是一款高效率同步降压稳压器，在 6 V ~ 40 V 宽输入范围内可提供 0 7 A 输出电流。固定5 V输出版本可节省 2个分压电阻 ...

  PN8370M+PN8306M小体积5v2a充电器方案因其节省外围、稳定性很高、功能齐全、深受工程师青睐，在市场得到了广泛应用。PN8370M是一款高性能的原 ...

  PN8611集成超低待机功耗原边控制器、FB下偏电阻和电容、VDD供电二极管、CS电阻及650V高雪崩能力智能功率MOSFET，用于高性能、外围元器件超 ...

  开发相关FPGA/DSP总线与接口数据处理消费电子工业电子汽车电子其他技术存储技术综合资讯论坛电子百科词云：