Insulation Resistance Measurement in Automotive Environment

Abstract

Tässä opinnäytetyössä tutkittiin korkeajännitekomponenttien eristysvastukseen vaikuttavia tekijöitä sähköajoneuvoissa ja keskityttiin järjestelmän turvallisuuden ja luotettavuuden varmistamiseen.

Työn tavoitteena oli tutkia eristysvastuksen mittaamiseen vaikuttavia tekijöitä ja eristyksen rikkoutumisen syitä sähköajoneuvojen korkeajännitekomponenteissa.

Tässä työssä keskityttiin erityisesti korkeajänniteakkuihin, jotka ovat nykyaikaisten sähkö- ja hybridiajoneuvojen olennaisia osia. Eristysvastuksella on ratkaiseva rooli sähköjärjestelmän korkeajännite-elementtien ja ajoneuvon alustan välisen eristysvastuksen varmistamisessa, mikä suojaa mahdollisilta sähköisiltä riskeiltä. 400–800 V:n korkeajännitejärjestelmät ovat välttämättömiä sähköajoneuvoille ja vaativat turvallisuusprotokollia luotettavan suorituskyvyn varmistamiseksi ja sähköisten riskien vähentämiseksi.

Työssä tutkittujen lähteiden mukaan testejä tehtiin korkeajännitekomponenttien eristysvastuksen mittaamiseksi erilaisissa olosuhteissa. Tulosten mukaan lämpötilan vaihtelut, tärinä ja kosteus voivat vaikuttaa suuresti mittausten tarkkuuteen ja luotettavuuteen.

This thesis aims to explore the measurement challenges and identify the primary causes of insulation breakdown in high-voltage EV components, contributing to advancements in EV safety and performance optimisation.

This thesis investigates the factors influencing the insulation resistance of high-voltage components in the electric vehicle (EV) environment, focusing on ensuring system safety and reliability. Conducted as a comprehensive literature review, the study examines the effects of environmental conditions, such as temperature variations, vibrations, and moisture on insulation resistance measurement accuracy.

The research emphasises high-voltage batteries, which are critical to the operation of modern electric and hybrid vehicles. Insulation resistance is vital to effectively separating high-voltage system elements and the vehicle chassis, preventing electrical risks and ensuring operational safety.

Given the increasing adoption of 400–800 V high-voltage systems in electric vehicles (EVs), the study underscores the importance of stringent safety protocols to ensure reliable performance while addressing potential electrical hazards.

The results demonstrate that factors such as temperature fluctuations, vibration, and humidity significantly affect the accuracy and reliability of these measurements. The findings highlight the challenges of ensuring consistent and precise insulation resistance assessments. This thesis contributes to a better understanding of these influencing factors, providing insights that can help improve measurement techniques and enhance the safety and performance of high-voltage automotive systems.