电动汽车高压电气系统可以分为两大部分：一是电动汽车自身的高压系统，主要是为电动汽车提供驱动动力、电动助力转向及车载空调动力等；二是电动汽车充电时的高压电气系统，主要功能为从电网获取电能，将其储存在动力电池中。

1.绝缘分析

以图6-32所示系统为例，当电机驱动器工作状态为011时（S₃、S₄、S₅闭合），高压母线对于车身底盘的绝缘电阻等效分析电路如图6-33所示。这时，直流母线正极对地绝缘，电阻等效为R_P//R_B//R_C，而直流母线负极对地绝缘电阻等效为R_N//R_A。同理可知，开关管处于其他状态时，直流母线正、负极对车身的绝缘电阻分别等效为其他不同形式的并联。因此，直流母线对车身绝缘电阻在动态时是一个跳变的值，当开关管状态改变时随其跳变一次，同时直流正、负极母线对地电压也随其跳变一次。对开关的状态使用开关函数S（t）来表示。

图6-32 电池、电机及驱动器形成的绝缘电阻

图6-33 高压母线对车身底盘的绝缘电阻等效分析电路

动态情况下直流正、负极母线对车身等效绝缘电阻R_P′、R_N′可表示为

所以，对于电动汽车高压系统而言，其等效的绝缘电阻和整个系统的工作状态密切相关，这对绝缘状态电机驱动器的绝缘设计以及整个高压系统的绝缘状态监测提出了很高的要求。

2.绝缘故障状态分析

（1）高压部位直接对车身的绝缘失效 以高压母线正极对车身绝缘失效为例进行分析，如图6-34所示。若母线正极对车身的绝缘电阻值变小（R_P较小，可能因为高压母线本身或者某一设备发生了正极对车身绝缘故障而造成），则当人体接触到负极母线时，通过人体的电流值可能较大。若绝缘电阻值减小到使通过人体的电流超过安全电流限值的时候，即会发生电击事故。

（2）高压部位对设备外壳的绝缘失效 如图6-35所示，假设某一高压电气设备正极出现对外壳的碰壳或漏电故障，则当人体一端接触到带电外壳，另一端与高压母线负极直接接触时，即使人体和车身是绝缘的，人体仍旧相当于接触到高压母线正、负两极，所以仍然会有危险的漏电流流过人体，从而导致对人员的间接电击。(www.daowen.com)

图6-34 高压母线正极对车身的绝缘故障

图6-35 高压部位对设备外壳的绝缘故障

3.绝缘防护措施

（1）针对高压对车身的绝缘失效的防护措施 这主要是通过绝缘保护来实现。在电气安全标准中，按照基本绝缘失败后电击防护方式的不同将电气设备划分成为四类，分别是0类设备、Ⅰ类设备、Ⅱ类设备、Ⅲ类设备。表6-3总结了这四类设备的主要特征及安全措施。

表6-3 四类设备的主要特征及安全措施

上述的防护措施中，基本绝缘是指带电部件上对触电起基本保护作用的绝缘；附加绝缘又称为辅助绝缘或保护绝缘，是为了在基本绝缘一旦损坏的情况下避免触电而在基本绝缘之外附加的一种独立绝缘；双重绝缘是一种组合型的绝缘结构，由基本绝缘与附加绝缘共同组成；加强绝缘相当于双重绝缘保护程度的单独绝缘结构。

在设计与分析中，通常认为，施加了双重绝缘或者加强绝缘后，该设备带电部件在正常情况下不会被碰触到，也不会存在任何对外壳漏电而造成设备外壳带上危险电压的情况。这样就能避免该设备对人员造成直接和间接电击，显著降低动力系统的电击危险性；但是这种做法会带来较高的成本，很难在所有设备上都加以实施，通常是有选择性地在某些设备上施加双重或加强绝缘。

（2）针对高压对设备外壳的绝缘失效的防护措施 对于可直接触及的外壳至少应满足IPXXD防护等级的要求。若车辆地板与地面距离小于30cm，安装在车下与地面接近的设备，IPXXB防护等级可满足要求。而对于只有当拆除或打开附加防护罩后方能触及的外壳，有S0、S1和S2三种类型。

根据外壳的型号（S0、S1、S2）、位置及外壳打开的方法，对外壳规定了相关要求。外壳防护不仅仅是电击防护的措施，它既有保护人身安全的目的，又有保护设备自身安全（包括机械和电气两方面）的目的，还有保护环境安全的作用。因此，外壳防护具有直接电击防护功能，但并非仅为电击防护而设置。