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Y电容对整车电气安全的影响
文章出处：平尚科技
责任编辑：平尚科技
发表时间：2024-05-24
Y电容在车辆单点失效工况下的触电影响
Y电容在车辆的正常使用工况下，特别是在单点失效故障发生时，对触电风险具有显著影响。当车辆发生单点失效，如单极绝缘失效或IPXXB失效，并且人同时接触到失效点和电平台时，Y电容会成为回路中的电源，对人体进行放电。 在多项国内外标准中，通过人体的安全能量被设定为0.2 J。如果Y电容的总能量超过了这个安全限值，那么驾乘人员的触电风险就会大幅度增加。基于这种分析，如果Y电容的总能量没有被控制在安全范围内，高压系统一旦发生单点失效，就有可能导致人员触电事故的发生。 为了解决这个问题，主要有两种方法：一是将高压系统单边Y电容的总能量之和控制在0.2 J以下；二是避免高压系统单点失效的发生。然而，由于第二种方法需要较高的成本且可靠性不高，因此主机厂通常选择第一种方法来进行设计，以防止触电事故的发生。
在GB 18384—2020标准中，对整车提出了要求，即每个互相隔离的子系统都应该保证其正极/负极对电平台的Y电容总能量之和小于0.2 J，或者该回路具有2层绝缘层或外壳，或者外壳能承受10 kPa的压强不发生塑性变形。同时，回路中Y电容的最大能量计算公式也被给出，用于确保Y电容的能量不超过安全限值。 如果Y电容的能量超过0.2 J，还需要依据GB/T 31498—2015《电动汽车碰撞后安全要求》增加碰撞后能量泄放的设计，以确保在碰撞后不会因Y电容的能量而导致触电事故的发生。
然而，需要注意的是，Y电容的重要性实际上比高压安全中的一些其他设计措施如绝缘监测及电位均衡更加重要。因此，在主机厂进行产品设计时，除了进行简单的设计值计算外，还需要依赖Y电容的测试来保障0.2 J能量要求的满足。这样可以更准确地评估Y电容的能量，并采取相应的措施来降低触电风险。
