对于电击防护而言，仅仅采取基于设备自身的防护措施是远远不够充分的，还需采取一些施加在高压电气系统上的防护措施。

1.等电位连接

在电动汽车动力系统中，可以使用将电气设备的外露可导电部件直接或通过保护导体和车辆底盘相连接的方法来进行等电位连接。等电位连接的作用如图6-36所示，该方法将直流电气设备外壳和车辆底盘直接连接。采用等电位连接后，该设备外壳与车身为相同电位，当该设备正极发生对外壳漏电故障时，即使人员接触到该设备带电的外壳，因为人体被等电位连接线短路，所以不会有危险的电流流过，从而避免了电击。

等电位连接所使用的保护导体的电阻值应满足下面的导电性试验要求：用一个不超过60V（DC）的电压，以动力电路最大电流的1.5倍或25A的电流（取两者中较大值）通过任何两个进行等电位连接的外露可导电部件，持续时间最少5s，测量其电压降，根据电流与电压降计算得到的保护导体的电阻值不应超过0.1Ω。

2.保护接地

保护接地是将电气设备的外露可导电部分用保护线和大地直接连接的防护措施。保护接地通常可作为一种电击防护措施应用在电动汽车充电系统中。图6-37所示为对电动汽车车身采用保护接地的措施，即使用PE线直接接地，系统实际为TT形式。这时若人员站在地面上接触到带有危险电压的设备外壳（例如图6-37中所示的电动汽车车身外壳），因为保护线PE的电阻很小，所以人体两端承受的电压也很小，通过人体的漏电流也就会很小（大部分漏电流由PE线经大地流回电网），从而使得人员的间接电击危险性显著降低。

图6-36 等电位连接的作用

图6-37 对电动汽车车身采用保护接地的措施

3.保护接零

保护接零通常可作为一种电击防护措施应用在电动汽车充电系统中，图6-38所示为一种应用示例。对充电机外壳采用保护接零，利用PE线（保护接地线）将外壳和供电电网的保护零线（电力系统的PE线）连接起来，实际构成TN系统（图6-38为TN-S系统）。

采用保护接零时，一方面，因为设备外壳通过保护导体连接到电网保护零线，设备对外壳绝缘出现故障时漏电流会流回电网电源中性点，即这时会造成故障相线对零线的单相短路故障，巨大的短路电流会促使线路上的过电流和短路保护装置或者熔断器动作，切断电源，消除电击危险；另一方面，同保护接地相似，保护线PE电阻很小，可以降低人员间接接触时两端承受的电压，从而降低电击危险性。

图6-38 保护接零对人员电击的防护

4.电气隔离

电气隔离主要用于电动汽车充电系统中，采用交、直流隔离的充电机是目前进行电气隔离时最常用的方法。

5.自动断路功能

当存在某些特殊情况（例如碰撞、绝缘不良、高压电气回路不连续、过电流及短路等）时，自动断路功能可在没有使用者干预的条件下，通过断路器等装置将高压电气回路切断，从而达到保护人员和电气系统安全的目的。自动断路装置应具备人工复位的能力。

（1）碰撞监测及保护 当汽车发生碰撞事故时，碰撞传感器向主控装置发送信号，主控装置接到信号后立即切断动力电路，从而实现电动汽车发生碰撞事故时的自动断开。此外还有一种方法是不经过主控装置，直接由碰撞传感器信号触发高压电气系统断路器工作，切断高压电源。

（2）漏电监测及保护 在电动汽车中，因为直流高压系统实质上也属于不接地的电气系统，所以较多地使用对地电压型漏电监测装置，利用检测动力系统正、负极母线对车身的电压来判断是否存在绝缘故障。该类装置通过一定的方法改进后，还可以检测出动力系统正、负极母线对车身的绝缘电阻，即为绝缘电阻监控装置。(www.daowen.com)

采用漏电监测及保护的电动汽车高压系统如图6-39所示。交流输入端使用RCD、保护接地（或保护接零）组合；直流端具有漏电监测装置，以监测车内直流母线对车身的绝缘状况。这种方案同样能够有效地降低非车载充电系统的电击危险性。

图6-39 采用漏电检测及保护的电动汽车高压系统

（3）互锁监测及保护 根据互锁防护设计角度的不同，将电动汽车的互锁分为两大类：环路互锁与功能互锁。环路互锁主要是从电气回路连续性（完整性）的角度而设计，用于监测电气回路上是否存在断路的情况；功能互锁主要是从系统功能的角度来进行防护，如充电时电动汽车不能意外地起动等。

1）环路互锁。在打开高压电气设备防护罩或断开高压回路的插接器时，人员可能会接触到高电压，所以，有必要对高压回路的连续性（完整性）进行监测。危险电压互锁回路（HVIL，即环路互锁）能够很好地完成这个任务。危险电压互锁回路属于一种互锁系统，指首尾连接在自动断开的装置上，通过在一个存在危险电压的回路中发送一个微弱的（安全的）电流信号来对电气回路的连续性（完整性）进行检查的电路。一旦出现电气回路的不连续（不完整），如因为开启某个插接器，自动断开装置就会启动，切断电源，以清除该处的危险电压。在充电操作中，为了确保充电接口、充电线束及电动汽车之间的可靠连接，也需要在充电系统高压回路中设计互锁回路。此外，所有在被移开后就会使人体直接暴露在危险电压中的盖子，例如高压电气设备的防护盖，也必须进行互锁或采取其他保护措施。可以将防护盖的互锁设计成HVIL的一部分。通常而言，当HVIL出现不连续（不完整）的情况（如断路或打开设备防护盖等）时，应起动自动断开装置。采用漏电检测及保护的电动汽车高压系统如图6-40所示。

图6-40 采用漏电检测及保护的电动汽车高压系统

2）功能互锁。当高压电路和电池包断开后（如自动断开装置或手动断开装置起动时），因为有容性储能元件及线束上本身存在的容性，高压母线仍然会残留有对人体造成电击伤害的危险电压，所以有必要将高压母线的电压释放到安全范围内。按照电压和能量的情况以及电压衰减所需要的时间，不同的制造商可能有不同的方案及设计。某些电动汽车高压系统断电后通过电阻放电就是其中的一种方案。

此外，出于安全考虑，电动汽车要具有充电互锁的功能，即在充电时电动汽车动力系统应处在断开的状态，以免电动汽车连接在充电电源上时被意外地起动。

（4）过电流及短路保护 自动断开装置还可以用来进行过电流及短路防护。若使用其他装置（如熔断器等）进行过电流防护，在出现过电流时，为增加防护效果，也可以起动自动断开装置，起到双保险的作用。过电流及短路保护主要是为了确保电动汽车高压电气系统安全运行而采用的一种防护措施。

6.手动断开

在电动汽车的装配、保养及维修的操作中，需要有手动断开电气回路的功能，确保在操作过程中人员可能接触到的电气设备上面不带有危险电压，从而保护人员免受电击伤害。

手动断开装置通常放置于动力电池系统中。若只使用一个单极（刀）型手动断开装置，则应位于动力电池组的电气中点，即中间分断的位置。若使用双极（刀）型，则应可以同时切断动力电池组的正、负极。手动断开装置的应用如图6-41所示。不管何种方法，当高压系统维护时，均可以使得高压输出端不带危险电压，从而避免人员误接触导致的触电。

图6-41 手动断开装置的应用

a）单极型手动断开 b）双极型手动断开

手动断开装置的断开操作或拆卸不需要任何工具，而且操作人员可以很容易地提供所需要的力。手动断开装置对操作人员应该是绝缘的。

7.熔断

熔断功能一般使用熔断器来完成，也是一种电气系统过电流和短路保护的手段。熔断主要是为了确保电动汽车高压电气系统安全运行而采用的一种防护措施。