CN102749562B - 一种电动汽车动力电池的绝缘监测仪及监测方法 - Google Patents

一种电动汽车动力电池的绝缘监测仪及监测方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种电动汽车动力电池的绝缘监测仪及方法，监测仪包括漏电检测回路、微处理器，信号发生器、信号采集器；信号发生器与汽车底盘连接，信号采集器与采样电阻连接。本发明通过信号发生器发出低频电压信号，信号采集器采集采样电阻上的电压信号并通过信号调理电路传输至微处理器，由于流过采样电阻的电流为动力电池的高压系统漏电电流和信号发生器发送的低频电压信号产生的电流和，微处理器根据电流变化值计算出动力电池的高压系统对汽车底盘的绝缘阻值，当动力电池的高压系统对汽车底盘的绝缘阻值降低至预先设定的响应值时,微处理器驱动报警器打开，提醒用户快速进行故障诊断，保证了动力电池的正常工作，避免了绝缘性下降造成的安全隐患。

Description

一种电动汽车动力电池的绝缘监测仪及监测方法
技术领域
本发明涉及电动汽车动力电池绝缘性的检测，具体是一种电动汽车动力电池的绝缘监测仪及监测方法。
背景技术
目前，常用的电动汽车动力电池绝缘检测电路一般采用端电压法、电阻法和对称电压法,上述办法其电路简单,当动力电池的高压系统对底盘漏电电容大时工作稳定性差,且不能响应动力电池内部对地短接故障, 对称电压法当动力电池内部发生正负对称的故障时无法测量,抗漏电容干扰能力差缺点。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种电动汽车动力电池的绝缘监测仪及监测方法,其监测动力电池的高压系统和汽车底盘之间的绝缘性能，并可及时通报动力电池的高压系统和汽车底盘之间绝缘阻值变化的情况。
本发明的技术方案为:
一种电动汽车动力电池的绝缘监测仪，包括有微处理器，采样电阻，分别与微处理器连接的信号发生器和报警器，以及通过信号调理电路与微处理器连接的信号采集器；所述的采样电阻连接于动力电池的高压系统和汽车底盘之间,与动力电池的高压系统和汽车底盘组合形成漏电检测回路；所述的信号发生器的信号输出端与汽车底盘连接；所述的信号采集器与所述的采样电阻连接。
所述的绝缘监测仪还包括有相互连接的电压DC/DC转换器和电压转换器，且所述的电压转换器分别与所述的微处理器、信号发生器连接。
所述的漏电检测回路还包括有连接于电动汽车动力电池的高压系统和采样电阻之间的分压限流电阻。
所述的绝缘监测仪还包括有与漏电检测回路连接的信号检测器，信号检测器与所述的微处理器连接。
所述的微处理器上通过隔离电路连接有CAN通讯接口。
一种电动汽车动力电池的绝缘监测方法，包括以下步骤：
（1）、汽车底盘、动力电池的高压系统、分压限流电阻和采样电阻循环串联连接形成漏电检测回路；
（2）、24V电源依次经DC/DC转换器、电压转换器后,产生一个检测电压,微处理器产生一个低频信号对此检测电压进行调制得到低频电压信号,此低频电压信号经信号发生器连续发送至汽车底盘；
（3）、当动力电池的高压系统和汽车底盘之间绝缘时，动力电池的高压系统和汽车底盘之间形成的漏电电阻的阻值无穷大，注入的低频电压信号在漏电检测回路中没有形成通路，信号采集器采集不到采样电阻上有电流流过；
（4）、当动力电池的高压系统和汽车底盘之间的绝缘层被破坏时，动力电池的高压系统和汽车底盘之间的绝缘性能下降，动力电池的高压系统和汽车底盘之间形成的漏电电阻的阻值变小，漏电检测回路形成通路，信号发生器注入的低频电压信号会依次通过汽车底盘、动力电池的高压系统、分压限流电阻和采样电阻，即流过采样电阻的电流为动力电池的高压系统漏电电流和信号发生器发送的低频电压信号产生的电流和，信号采集器采集采样电阻上的电压信号并通过信号调理电路传输至微处理器，微处理器计算出动力电池的高压系统对汽车底盘的绝缘阻值，当动力电池的高压系统对汽车底盘的绝缘阻值降低至预先设定的响应值时,微处理器驱动报警器打开，提醒用户快速进行故障诊断。
所述的微处理器依次通过隔离电路、CAN通讯接口将计算出的动力电池的高压系统对汽车底盘的绝缘阻值传输给外部总线。
本发明的优点：
本发明根据注入的低频电压信号，来判定动力电池的高压系统和汽车底盘之间的绝缘性：当动力电池的高压系统和汽车底盘之间的绝缘性下降时，动力电池的高压系统和汽车底盘之间形成的漏电电阻的变小，注入的低频电压信号会依次流过动力电池的高压系统、分压限流电阻和采样电阻，即流过采样电阻的电流为动力电池的高压系统漏电电流和信号发生器发送的低频电压信号产生的电流和，信号采集器采集采样电阻上的电压信号并通过信号调理电路传输至微处理器，计算出当前高压系统的对底盘的绝缘阻值；当高压系统对汽车底盘的绝缘阻值降低至预先设定的响应值时,微处理器输出报警信号，提醒工作人员进行检修，保证了动力电池的正常工作，避免了绝缘性下降造成的安全隐患，且检测数据准确、精度高。
附图说明
图1是本发明具体实施方式的结构示意图。
具体实施方式
一种电动汽车动力电池的绝缘监测仪，用于监测电动汽车动力电池的高压系统1和汽车底盘2之间的绝缘性；绝缘监测仪包括有分压限流电阻4、采样电阻5，微处理器6，依次连接的电压DC/DC转换器7、电压转换器8和信号发生器9，信号采集器10，信号检测器11，CAN通讯接口13和报警器14；
汽车底盘2、动力电池的高压系统1、分压限流电阻4和采样电阻5循环串联连接形成漏电检测回路；
且信号发生器9分别与汽车底盘1、微处理器6连接；信号采集器10与采样电阻5连接且通过信号调理电路12与微处理器6连接；信号检测器11分别与漏电检测回路、微处理器6连接；微处理器6分别与报警装置14、通过隔离电路15与CAN通讯接口13连接。
一种电动汽车动力电池的绝缘监测方法，包括以下步骤：
（1）、汽车底盘2、动力电池的高压系统1、分压限流电阻4和采样电阻5循环串联连接形成漏电检测回路；
（2）、24V电源依次经DC/DC转换器7、电压转换器8后,产生一个检测电压,微处理器6产生一个低频信号对此检测电压进行调制得到低频电压信号,此低频电压信号经信号发生器9连续发送至汽车底盘2；
（3）、当动力电池的高压系统1和汽车底盘2之间绝缘时，动力电池的高压系统1和汽车底盘2之间形成的漏电电阻3的阻值无穷大，注入的低频电压信号在漏电检测回路中没有形成通路，信号采集器10采集不到采样电阻5上有电流流过；
（4）、当动力电池的高压系统1和汽车底盘2之间的绝缘层被破坏时，动力电池的高压系统1和汽车底盘2之间的绝缘性能下降，动力电池的高压系统1和汽车底盘2之间形成的漏电电阻3的阻值变小，漏电检测回路形成通路，信号发生器9注入的低频电压信号会依次通过汽车底盘2、动力电池的高压系统1、分压限流电阻4和采样电阻5，即流过采样电阻5的电流为动力电池的高压系统1漏电电流和信号发生器9发送的低频电压信号产生的电流和，信号采集器10采集采样电阻5上的电压信号并通过信号调理电路12传输至微处理器6，微处理器6计算出动力电池的高压系统1对汽车底盘2的绝缘阻值，当动力电池的高压系统1对汽车底盘2的绝缘阻值降低至预先设定的响应值时,微处理器6驱动报警器14打开，提醒用户快速进行故障诊断，同时微处理器6依次通过隔离电路15、CAN通讯接口13将计算出的动力电池的高压系统1对汽车底盘2的绝缘阻值传输给外部总线；
（5）、当信号发生器9不能连续将低频电压信号发送至汽车底盘2时，漏电检测回路中不会产生电流，信号检测器11检测不到电流流过，表明绝缘监测仪出现故障。

Claims (3)

1.一种电动汽车动力电池的绝缘监测仪，包括有微处理器，采样电阻，分别与微处理器连接的信号发生器和报警器，以及通过信号调理电路与微处理器连接的信号采集器；所述的采样电阻连接于动力电池的高压系统和汽车底盘之间，与动力电池的高压系统和汽车底盘组合形成漏电检测回路；所述的信号发生器的信号输出端与汽车底盘连接；所述的信号采集器与所述的采样电阻连接；所述的绝缘监测仪还包括有相互连接的电压DC/DC转换器和电压转换器，且所述的电压转换器分别与所述的微处理器、信号发生器连接；所述的漏电检测回路还包括有连接于电动汽车动力电池的高压系统和采样电阻之间的分压限流电阻；所述的微处理器上通过隔离电路连接有CAN通讯接口；其特征在于：所述的绝缘监测仪还包括有与漏电检测回路连接的信号检测器，信号检测器与所述的微处理器连接。
2.一种电动汽车动力电池的绝缘监测方法，其特征在于：包括以下步骤：
（1）、汽车底盘、动力电池的高压系统、分压限流电阻和采样电阻循环串联连接形成漏电检测回路；
（2）、24V电源依次经DC/DC转换器、电压转换器后,产生一个检测电压,微处理器产生一个低频信号对此检测电压进行调制得到低频电压信号,此低频电压信号经信号发生器连续发送至汽车底盘；
（3）、当动力电池的高压系统和汽车底盘之间绝缘时，动力电池的高压系统和汽车底盘之间形成的漏电电阻的阻值无穷大，注入的低频电压信号在漏电检测回路中没有形成通路，信号采集器采集不到采样电阻上有电流流过；
（4）、当动力电池的高压系统和汽车底盘之间的绝缘层被破坏时，动力电池的高压系统和汽车底盘之间的绝缘性能下降，动力电池的高压系统和汽车底盘之间形成的漏电电阻的阻值变小，漏电检测回路形成通路，信号发生器注入的低频电压信号会依次通过汽车底盘、动力电池的高压系统、分压限流电阻和采样电阻，即流过采样电阻的电流为动力电池的高压系统漏电电流和信号发生器发送的低频电压信号产生的电流和，信号采集器采集采样电阻上的电压信号并通过信号调理电路传输至微处理器，微处理器计算出动力电池的高压系统对汽车底盘的绝缘阻值，当动力电池的高压系统对汽车底盘的绝缘阻值降低至预先设定的响应值时,微处理器驱动报警器打开，提醒用户快速进行故障诊断。
3.根据权利要求2所述的一种电动汽车动力电池的绝缘监测方法，其特征在于：所述的微处理器依次通过隔离电路、CAN通讯接口将计算出的动力电池的高压系统对汽车底盘的绝缘阻值传输给外部总线。
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