CN103499744A - 基于频率响应的电动汽车绝缘电阻在线监测方法 - Google Patents

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袁建州
于丽娜
李晨
路高磊
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Zhengzhou Nissan Automobile Co Ltd
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Abstract

本发明公开了一种基于频率响应的电动汽车绝缘电阻在线监测方法，采用交流耦合方式，将10HZ的低频交变信号一路通过聚丙烯电容耦合到车载电池高压端，另一路施加于采样电阻上，通过检测所述采样电阻回路的电流值计算出绝缘电阻值；当计算出的所述绝缘电阻值下降到设定的报警值时，立刻调整所述低频交变信号的频率，频率调整范围为10HZ±4HZ，再次通过检测采样电阻回路的电流值计算出绝缘电阻值，当第二次得出的绝缘电阻值与第一次得出的绝缘电阻报警值在规定的报警误差范围值内即发出报警信号。本发明克服了现有技术中接入的测量元件对车载供电系统绝缘电阻可靠性的影响。大大简化了测量硬件回路的复杂程度，提高了检测精度和可靠性。

Description

基于频率响应的电动汽车绝缘电阻在线监测方法
技术领域
本发明涉及电动汽车绝缘电阻在线监测方法，尤其是涉及基于频率响应的电动汽车绝缘电阻在线监测方法。
背景技术
目前，电动汽车绝缘电阻在线监测一般采用直流测量原理，这就需要在电动汽车系统中动态地并入电阻等器件，通过改变系统状态来求出直流高压对地的绝缘电阻。其存在的不足一是测量元件造成原系统绝缘性能降低，二是动态并入电阻过程中容易造成供电系统可靠性下降，带来故障隐患。同时，当绝缘电阻降低到报警状态时，为了防止误报，报警装置需要通过延时（约3～5周波，300～500ms）的方法来滤除外界的电磁干扰信号，因此也延长了故障响应时间，当发生故障时不能在第一时间处理，增加了司乘人员的安全隐患。
发明内容
本发明目的在于提供一种基于频率响应的电动汽车绝缘电阻在线监测方法。
为实现上述目的，本发明采取下述技术方案：
本发明所述基于频率响应的电动汽车绝缘电阻在线监测方法，采用交流耦合方式，将10HZ的低频交变信号一路通过聚丙烯电容耦合到车载电池高压端，另一路施加于采样电阻上，通过检测所述采样电阻回路的电流值计算出绝缘电阻值；当计算出的所述绝缘电阻值下降到设定的报警值时，立刻调整所述低频交变信号的频率，频率调整范围为10HZ±4 HZ，再次通过检测采样电阻回路的电流值计算出绝缘电阻值，当第二次得出的绝缘电阻值与第一次得出的绝缘电阻报警值在规定的报警误差范围值内即发出报警信号。
所述低频交变信号通过低频方波发生器产生，所述低频方波发生器产生的低频交变信号经功率放大器放大后一路通过聚丙烯电容耦合到车载电池高压端，另一路连接采样电阻，所述采样电阻的电流值经交流电压变换模块转换成电压信号后输出给单片机进行绝缘电阻值的计算；所述单片机对第二次得出的绝缘电阻值与第一次得出的绝缘电阻报警值进行比较，当在规定的报警误差范围值内即通过控制输出端口驱动报警器发出报警信号。
所述低频交变信号为低频方波信号，由单片机内部软件程序模拟脉冲宽度调制产生并通过其I/O端口输出给功率放大器，经所述功率放大器放大后一路通过聚丙烯电容耦合到车载电池高压端，另一路连接采样电阻，所述采样电阻的电流值经交流电压变换模块转换成电压信号后输出给所述单片机进行绝缘电阻值的计算；单片机对第二次得出的绝缘电阻值与第一次得出的绝缘电阻报警值进行比较，当在规定的报警误差范围值内即通过控制输出端口驱动报警器发出报警信号。
本发明优点在于将两个不同的低频交变信号一路通过聚丙烯电容耦合到车载电池高压端，另一路施加于采样电阻上，当绝缘电阻值下降到设定的报警值时，通过对所述两个不同的低频交变信号下所检测的绝缘电阻值进行比较来判断所检测到的绝缘电阻报警值的准确度，以滤除外界电磁波的干扰，达到第一时间发出警告或者故障信号的目的。克服了现有技术中接入的测量元件对车载供电系统绝缘电阻可靠性的影响。由于所述低频交变信号频率较低，因此能够大幅度消除杂散电容对车载供电回路电流的影响。同时充分利用了单片机的计算能力，大大简化了测量硬件回路的复杂程度，提高了检测精度和可靠性。
附图说明
图1是本发明实施例1的电路原理结构框图。
图2是本发明实施例2的电路原理结构框图。
具体实施方式
实施例1：
如图1所示，本发明所述基于频率响应的电动汽车绝缘电阻在线监测方法，采用交流耦合方式，通过低频方波发生器1.1产生10 HZ低频交变信号，经功率放大器2.1放大后一路通过聚丙烯电容3.1耦合到车载电池4.1高压端，另一路连接采样电阻5.1，采样电阻5.1的电流值经交流电压变换模块6.1转换成电压信号后输出给单片机7.1进行绝缘电阻值的计算；当计算出的所述绝缘电阻值下降到设定的报警值时，单片机7.1立刻调整所述低频交变信号的频率至14HZ，再次检测采样电阻5.1的电流值计算出绝缘电阻值，并对第二次得出的绝缘电阻值与第一次得出的绝缘电阻报警值进行比较，当在规定的报警误差范围值内即通过控制输出端口驱动报警器发出报警信号。
实施例2：
如图2所示，本发明所述基于频率响应的电动汽车绝缘电阻在线监测方法，采用交流耦合方式，所述低频交变信号为低频方波信号，由单片机7.2内部软件程序模拟脉冲宽度调制产生10 HZ低频交变信号，通过其I/O端口输出给功率放大器2.2，经所述功率放大器2.2放大后一路通过聚丙烯电容3.2耦合到车载电池4.2高压端，另一路连接采样电阻5.2，所述采样电阻5.2的电流值经交流电压变换模块6.2转换成电压信号后输出给所述单片机7.2进行绝缘电阻值的计算；当计算出的绝缘电阻值下降到设定的报警值时，单片机7.2立刻调整所述低频交变信号的频率至8HZ，再次检测采样电阻5.2的电流值计算出绝缘电阻值，并对第二次得出的绝缘电阻值与第一次得出的绝缘电阻报警值进行比较，当在规定的报警误差范围值内即通过控制输出端口驱动报警器发出报警信号。

Claims (3)

1.一种基于频率响应的电动汽车绝缘电阻在线监测方法，其特征在于：采用交流耦合方式，将10HZ的低频交变信号一路通过聚丙烯电容耦合到车载电池高压端，另一路施加于采样电阻上，通过检测所述采样电阻回路的电流值计算出绝缘电阻值；当计算出的所述绝缘电阻值下降到设定的报警值时，立刻调整所述低频交变信号的频率，频率调整范围为10HZ±4 HZ，再次通过检测采样电阻回路的电流值计算出绝缘电阻值，当第二次得出的绝缘电阻值与第一次得出的绝缘电阻报警值在规定的报警误差范围值内即发出报警信号。
2.根据权利要求1所述基于频率响应的电动汽车绝缘电阻在线监测方法，其特征在于：所述低频交变信号通过低频方波发生器产生，所述低频方波发生器产生的低频交变信号经功率放大器放大后一路通过聚丙烯电容耦合到车载电池高压端，另一路连接采样电阻，所述采样电阻的电流值经交流电压变换模块转换成电压信号后输出给单片机进行绝缘电阻值的计算；所述单片机对第二次得出的绝缘电阻值与第一次得出的绝缘电阻报警值进行比较，当在规定的报警误差范围值内即通过控制输出端口驱动报警器发出报警信号。
3.根据权利要求1所述基于频率响应的电动汽车绝缘电阻在线监测方法，其特征在于：所述低频交变信号为低频方波信号，由单片机内部软件程序模拟脉冲宽度调制产生并通过其I/O端口输出给功率放大器，经所述功率放大器放大后一路通过聚丙烯电容耦合到车载电池高压端，另一路连接采样电阻，所述采样电阻的电流值经交流电压变换模块转换成电压信号后输出给所述单片机进行绝缘电阻值的计算；单片机对第二次得出的绝缘电阻值与第一次得出的绝缘电阻报警值进行比较，当在规定的报警误差范围值内即通过控制输出端口驱动报警器发出报警信号。
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