新能源电驱系统标准解读与拓展：GB/T 18488.1-2015 主被动放电

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“ 什么是主被动放电”

“ 为什么要主被动放电”

“ 主动放电的主要途径有哪些，利弊又如何”

“ 关于主被动放电标准的展望”

通过本篇解读，上述问题会有初步答案。

I 标准内容

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《GB/T 18488.1-2015》关于主被动放电内容有如下定义：

II 解读

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要了解主被动放电，我们先要了解电动车里多少电压是高电压呢？关于这个标题，标准《GB/T 18384.2015 电动汽车 安全要求》里对于高压电有明确定义，如下：

3.2 A级电压 voltage class A electric circuits

最大工作电压小于或等于30Va.c.（rms），或小于或等于60Vd.c.的电力组件或电路。

3.3 B级电压电路 voltage class B electric circuits

最大工作电压大于30Va.c.（rms）且小于或等于1000Va.c.（rms），或大于60V直流（d.c.）且小于或等于1500V直流（d.c.）的电力组件或电路。

同时由标准GB/T18384的标题，我们也可以看出为什么要进行主被动放电？最主要的目的高压安全，具体的说就是在紧急情况，如碰撞，短路等情况，以及每次操作时，都会有高压下电，而电机控制器中由于有薄膜电容等可储能装置，BMS控制下电以后，内部仍存在高压，为防止人员伤害，电机控制器需将电机控制器中的电压降低到A级电压以下（即60Vdc以下）。

III 拓展

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如下图，典型的纯电动车上会有多个X，Y电容，这些电容在使用过程中，如果断电需要满足两个条件其一：

——交流电路电压应降低到30Va.c.（rms），直流电路电压应降低到60Vd.c.，或以下；

——电路存储的总能量小于0.2J。

电机控制器由于薄膜电容远超过0.2J，目前乘用车电机控制器，一般对主动放电和被动放电均有要求。

一般被动放电就是在电容上串联一个或一组电阻，在正常工作中这个电阻也会消耗电能，目前国标要求5min以内，实际目前整车一般要求再3min，甚至2min之内，被动放电实际上不宜过快，放电时间要求过快，就意味着电容在放电的过程中回路电流会更大，串联电阻相对更小，在正常工作过程中也会消耗更多功率，对控制器的效率是不利的。

IV 主动放电实现方法

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目前常用的主动放电法有以下几种：

1. 通过电机绕组放电，方法是控制Q轴电流为零，加D轴电流，该方法放电时间快，但是会出现扭矩抖动，影响驾乘体验；

2. 通过外加放电回路，利用电阻放电，风险小，但是需要另外增加电路，增加成本，电阻在多次放电，也可能会损坏；目前该方案应用较多；

3. 桥壁直通放电，该方式成本低，放电速度快，但瞬间电流很大，由于高压回路上存在杂散电感，导致IGBT(绝缘栅双极型晶体管)关断时的电压应力较大，控制的难度比较高，目前该方案应用较少。

V 展望

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1. B级电压的分类。

关于B级电压定义，GB/T 18384-2015是引用的ISO 6469-2011，而实际上ISO 6469的最新版本已经更新到了2018版，如图，最新版ISO 6469增加了B1，B2级电压定义，B1与B2的定义如下图，按照新的电压分级，B1级电压是可以直接与整车底盘相连，这个在应用上就与12V低压一致，在布置上更灵活方便，成本也会更低。

2. 碰撞后主动放电时间的定义。

《GB/T 31498-2015 电动车碰撞后安全要求》中对于电动车碰撞后安全要求有高压母线上总能量小于0.2J，但是并没有规定多长时间达到这个值，而ISO 6469.4-2015 中明确规定了10s内，高压母线中电压需要降低到A级电压，随着国标的新国标修订，碰撞后控制器主动放电时间也会在新标准中有所体现。

3.安全法规的完善。

安全问题，历来是车辆的重点问题，电动汽车安全全球技术法规（EVS-GTR）目前在中、欧、美、日等国家共同努力下，有条不紊的推进电动汽车安全全球技术法规的研究和制定工作。同时国标强制要求电动汽车安全要求也正在制定，未来关于控制器的主被动放电，相信标准中也会有更具体更新的要求。