CN104101784B - 一种绝缘电阻的检测电路 - Google Patents

一种绝缘电阻的检测电路 Download PDF

Info

Publication number
CN104101784B
CN104101784B CN201310115742.4A CN201310115742A CN104101784B CN 104101784 B CN104101784 B CN 104101784B CN 201310115742 A CN201310115742 A CN 201310115742A CN 104101784 B CN104101784 B CN 104101784B
Authority
CN
China
Prior art keywords
electric current
high voltage
voltage bus
insulaion resistance
voltage
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201310115742.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104101784A (zh
Inventor
黎贝
于海军
汤小华
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BYD Co Ltd
Original Assignee
BYD Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by BYD Co Ltd filed Critical BYD Co Ltd
Priority to CN201310115742.4A priority Critical patent/CN104101784B/zh
Publication of CN104101784A publication Critical patent/CN104101784A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104101784B publication Critical patent/CN104101784B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)
  • Testing Of Short-Circuits, Discontinuities, Leakage, Or Incorrect Line Connections (AREA)

Abstract

本发明提出了一种绝缘电阻的检测电路，包括：DC/DC电源模块；DC/DC转向模块，具有第一和第二端，第一端通过第一切换开关与高压母线正极或负极相连，第二端通过第一电阻接地，调整电流流向；电源采样模块，在第一切换开关切换至高压母线正极端后采集电流流经DC/DC转向模块不同方向的第一电压和第二电压；电流采样模块，在第一切换开关切换至高压母线正极端后采集电流流经DC/DC转向模块不同方向的第一电流和第二电流；控制器，根据第一、第二电压、第一和第二电流得到高压母线正极与地之间的绝缘电阻。本发明可采集高压母线对地绝缘电阻，具有消除来自整车的干扰和寄生电容影响的优点，提高整车的安全性。

Description

一种绝缘电阻的检测电路
技术领域
本发明涉及汽车制造技术领域，特别涉及一种绝缘电阻的检测电路。
背景技术
目前检测绝缘电阻的技术有两种：一种是交流检测法，另一种是直流检测法。交流检测法的优点在于没有将高压电引入低压设备，且检测速度非常快。但最大的缺点就是不能克服整车上的寄生电容以及来自电机控制器工作后在电池包高压与车身地之间产生的共模干扰，而导致检测精度的下降，影响检测结果。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题。
为此，本发明的目的在于提出一种可采集高压母线对地绝缘电阻的绝缘电阻的检测电路，该电路具有消除来自整车的干扰和寄生电容影响的优点，提高整车的安全性的优点。
为了实现上述目的，本发明的实施例公开了一种绝缘电阻的检测电路，包括：DC/DC电源模块；与所述DC/DC电源模块相连的DC/DC转向模块，所述DC/DC转向模块具有第一端和第二端，所述DC/DC转向模块的第一端通过第一切换开关与高压母线正极或负极相连，所述DC/DC转向模块的第二端通过第一电阻接地，所述DC/DC转向模块用于调整电流流向；电源采样模块，所述电源采样模块与所述DC/DC转向模块相连，用于在所述第一切换开关切换至高压母线正极端后采集电流流经所述DC/DC转向模块不同方向的第一电压和第二电压；电流采样模块，所述电流采样模块与所述第一电阻相连，用于在所述第一切换开关切换至高压母线正极端后采集电流流经所述DC/DC转向模块不同方向的第一电流和第二电流；控制器，所述控制器分别与电源采样模块和所述电流采样模块相连，用于根据所述第一电压、第二电压、第一电流和第二电流得到高压母线正极与地之间的绝缘电阻。
根据本发明实施例的绝缘电阻的检测电路，采用直流检测法，可消除来自整车干扰和寄生电容的影响。该电路通过开关对电池正极和负极与地之间的绝缘电阻进行切换检测，从而提高了整车的安全性。另外，该电路具有电池包总电压的检测功能，便于整车确切的控制高压线路中的接触器，可灵活的切换电路中的电源电压，消除计算高压母线正极和负极对地的电压对计算的影响，从而提高了计算结果的精确度。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是根据本发明一个实施例的绝缘电阻的检测电路的结构示意图；
图2是根据本发明另一个实施例的绝缘电阻的检测电路的结构示意图；
图3是根据本发明一个实施例的绝缘电阻的检测电路的结构拓扑图；
图4是根据本发明一个实施例的绝缘电阻的检测电路的电路图；
图5是根据本发明一个实施例的绝缘电阻的检测电路的DC/DC电源转向的连动电路图；和
图6是根据本发明一个实施例的绝缘电阻的检测电路的电池包总电压检测电路图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
以下结合附图描述根据本发明实施例的绝缘电阻的检测电路。
图1是根据本发明一个实施例的绝缘电阻的检测电路的结构示意图。
如图1所示，根据本发明一个实施例的绝缘电阻的检测电路100，包括：DC/DC电源模块110、DC/DC转向模块120、电源采样模块130、电流采样模块140和控制器150。
其中，DC/DC电源模块110用于向电路提供电压。DC/DC转向模块120与DC/DC电源模块110相连，且DC/DC转向模块120具有第一端和第二端。其第一端通过第一切换开关与高压母线正极或者负极相连，其第二端通过第一电阻接地。具体地，DC/DC转向模块120用于调整电路中电流流向。
电源采样模块130与DC/DC转向模块120相连，用于在第一切换开关切换至高压母线正极端后采集电流流经DC/DC转向模块120不同方向的第一电压和第二电压，并在第一切换开关切换至高压母线负极端后采集电流流经DC/DC转向模块120不同方向的第三电压和第四电压。
电流采样模块140与第一电阻相连，用于在第一切换开关切换至高压母线正极端后采集电流流经DC/DC转向模块120不同方向的第一电流和第二电流，并在第一切换开关切换至高压母线负极端后采集电流流经DC/DC转向模块120不同方向的第三电流和第四电流。
控制器150分别与电源采样模块130和电流采样模块140相连，用于根据第一电压、第二电压、第一电流和第二电流得到高压母线正极与地之间的绝缘电阻值，还用于根据第三电压、第四电压、第三电流和第四电流得到高压母线负极与地之间的绝缘电阻值。
进一步地，如图2所示，根据本发明另一个实施例的绝缘电阻的检测电路100，还包括：DC/DC转向控制模块160和电压检测模块170。
其中，DC/DC转向控制模块160与DC/DC转向模块120相连，用于控制DC/DC转向模块120的电流流向。
电压检测模块170与控制器150相连，且电压检测模块170连接在高压母线正极和高压母线负极之间，用于检测高压母线正极和高压母线负极之间的电压。其中，电压检测模块170通过第三开关与高压母线正极相连。
作为一个具体的示例，结合附图3-6详细描述根据本发明实施例的绝缘电阻的检测电路。
图3为根据本发明一个实施例的绝缘电阻的检测电路的结构拓扑图。
如图3所示，HV+为整车电池包的正极（即高压母线的正极），HV-为整车电池包的负极（即高压母线的负极），RX1、RX2分别为HV+与地之间和HV-与地之间需要检测的未知绝缘电阻。具体地，先让开关1闭合，控制RX1接入回路，如图5所示，将信号A拉低并采集正向电流I1和电源电压U1，再将信号B拉低并采集正向电流I2和电源电压U2，最后通过AD转换根据采集的两次电源电压U1、U2和两次回路电流I1、I2计算出高压母线HV+与地之间的绝缘电阻RX1。同理让开关2闭合，控制RX2接入回路，如图5所示，将信号A拉低并采集正向电流I3和电源电压U3，再将信号B拉低并采集正向电流I4和电源电压U4，最后通过AD转换根据采集的两次电源电压U3、U4和两次回路电流I3、I4计算出高压母线HV-与地之间的绝缘电阻RX2。其中，在此电路中，由于在整车电池包正负电压（HV+和HV-）之间存在IGBT电路D以及一个电容C，因此，若只设开关1（即设备只连接电池包负极），待电容C充满电后电源U的电流不能通过C与RX1形成回路，将不能检测到HV+对地的绝缘电阻RX1。而此电路可以实现对RX1、RX2进行来回切换检测，能够提高整车的安全性。
图4为根据本发明一个实施例的绝缘电阻的检测电路的电路图。
如图4所示，DC/DC即是DC/DC电源模块110，用于为回路提供电压；电容C1、电容C2、F1、开关3和开关4构成了DC/DC转向模块120；HV+即是高压母线正极，HV-即是高压母线负极；电源采样电阻即是电源采样模块130；电流采样电阻即是电流采样模块140；MCU即是控制器150；电流I1为第一电流；电流I2为第二电流。具体而言，该电路的工作原理为：
1、计算电池正极与地之间的绝缘电阻RX1。
在该电路中，首先将开关1和开关4闭合，则电池正极HV+与地之间的绝缘电阻RX1通过R1、U、R5形成回路，且电流为I1方向，该回路由U提供电源，且R4、R3并联在U两端，则通过电源采样电阻采集R4两端的电压，并通过差分计算根据R4两端分压压差计算U两端的电压U1。其中，R5为整个回路的高精密电阻，用于采集回路的电流I1。
然后将开关1和3闭合，则此时回路电流转向经过R5的电流为I2，则同理，可通过差分计算得出电源电压U2和电流I2。
通过上述两步采集的电压U1、U2，电流值I1、I2和已知的电阻R1、R5，即可通过MCU计算出电池正极和地之间的绝缘电阻RX1。绝缘电阻具体计算方式为：
RX1=(U1+U2)/(I1-I2)-R1-R5。
2、计算电池负极与地之间的绝缘电阻RX2。
首先将开关2和开关4闭合，则电池负极HV-与地之间的绝缘电阻RX2通过R2、R5形成回路，且电流为I1方向，该回路由U提供电源，R4、R3并联在U两端，则通过电源采样电阻采集R4两端的电压，并通过差分计算根据R4两端分压压差计算U两端的电压U1。其中，R5为整个回路的高精密电阻，用于采集回路的电流I1。
然后将开关2和开关3闭合，则此时RX2通过R2、R5形成回路的电流转向经过R5的电流为I2，则同理，可通过差分计算得出电源电压U2和电流I2。
通过上述两步采集的电压U1、U2，电流值I1、I2和已知的电阻R2、R5，即可通过MCU计算出电池负极和地之间的绝缘电阻RX2。绝缘电阻具体计算方式为：
RX2=(U1+U2)/(I1-I2)-R2-R5。
图4中，电阻R1至R1-10和电阻R2至R2-10均为高精度、大功率的精密电阻。
结合图5所示，开关3和开关4为一种由光耦组成的连动电路，当图5中A点信号拉低时，则图4中两处开关3中的光电二极管导通，从而使开关3均闭合，经过R5的电流为I1；当图5中B点信号拉低时，图4中两处开关4中的光电二极管导通，从而使开关4均闭合，经过R5的电流为I2。该电路主要作用是消除计算时HV+、HV-对地电压对计算的影响。
图6为根据本发明一个实施例的绝缘电阻的检测电路的电池包总电压检测电路图。
如图6所示，该电路即为电压检测模块170的内部电路。当整车系统控制接触器需要检测总电压时，则通过将信号拉低使开关5（第三开关）闭合，则光耦P第一路导通，则运算放大器J输入端a1的电压高于另一输入端b1，此时输出端c1输出为正，从而使光耦P第二路导通，则b1端电压随之升高，直至与输入端a1的电压达到平衡为止。而光耦P第一路初级电流与第二路初级电流之间形成了一组比例关系：V=Vd*R7/R9。其中，R7、R9及Vd均可知，因此，便可计算出电池正极与负极之间的总电压V，从而便于整车系统确切的控制高压线路中的接触器。
根据本发明实施例的绝缘电阻的检测电路，采用直流检测法，可消除来自整车干扰和寄生电容的影响。该电路通过开关对电池正极和负极与地之间的绝缘电阻进行切换检测，从而提高了整车的安全性。另外，该电路具有电池包总电压的检测功能，便于整车确切的控制高压线路中的接触器，可灵活的切换电路中的电源电压，消除计算高压母线正极和负极对地的电压对计算的影响，从而提高了计算结果的精确度。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种绝缘电阻的检测电路，其特征在于，包括：
DC/DC电源模块；
与所述DC/DC电源模块相连的DC/DC转向模块，所述DC/DC转向模块具有第一端和第二端，所述DC/DC转向模块的第一端通过第一切换开关与高压母线正极或负极相连，所述DC/DC转向模块的第二端通过第一电阻接地，所述DC/DC转向模块用于调整电流流向；
DC/DC转向控制模块，所述DC/DC转向控制模块与所述DC/DC转向模块相连，用于控制所述DC/DC转向模块的电流流向；
电源采样模块，所述电源采样模块与所述DC/DC转向模块相连，用于在所述第一切换开关切换至高压母线正极端后采集电流流经所述DC/DC转向模块不同方向的第一电压和第二电压；
电流采样模块，所述电流采样模块与所述第一电阻相连，用于在所述第一切换开关切换至高压母线正极端后采集电流流经所述DC/DC转向模块不同方向的第一电流和第二电流；
控制器，所述控制器分别与电源采样模块和所述电流采样模块相连，用于根据所述第一电压、第二电压、第一电流和第二电流得到高压母线正极与地之间的绝缘电阻。
2.根据权利要求1所述的绝缘电阻的检测电路，其特征在于，所述电源采样模块还用于在所述第一切换开关切换至高压母线负极端后采集电流流经所述DC/DC转向模块不同方向的第三电压和第四电压。
3.根据权利要求2所述的绝缘电阻的检测电路，其特征在于，所述电流采样模块还用于在所述第一切换开关切换至高压母线负极端后采集电流流经所述DC/DC转向模块不同方向的第三电流和第四电流。
4.根据权利要求3所述的绝缘电阻的检测电路，其特征在于，所述控制器还用于根据所述第三电压、第四电压、第三电流和第四电流得到高压母线负极与地之间的绝缘电阻。
5.根据权利要求1所述的绝缘电阻的检测电路，其特征在于，还包括：
与所述控制器相连的电压检测模块，所述电压检测模块连接在所述高压母线正极和所述高压母线负极之间，用于检测所述高压母线正极和所述高压母线负极之间的电压。
6.根据权利要求5所述的绝缘电阻的检测电路，其特征在于，所述电压检测模块通过第三开关与所述高压母线正极相连。
CN201310115742.4A 2013-04-03 2013-04-03 一种绝缘电阻的检测电路 Active CN104101784B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310115742.4A CN104101784B (zh) 2013-04-03 2013-04-03 一种绝缘电阻的检测电路

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310115742.4A CN104101784B (zh) 2013-04-03 2013-04-03 一种绝缘电阻的检测电路

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104101784A CN104101784A (zh) 2014-10-15
CN104101784B true CN104101784B (zh) 2017-08-25

Family

ID=51670099

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201310115742.4A Active CN104101784B (zh) 2013-04-03 2013-04-03 一种绝缘电阻的检测电路

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104101784B (zh)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106814254A (zh) * 2016-09-21 2017-06-09 比亚迪股份有限公司 列车及其绝缘监测装置和方法
CN109239562B (zh) * 2017-07-10 2022-08-09 比亚迪股份有限公司 列车以及列车的绝缘检测系统
CN109239537B (zh) * 2017-07-10 2022-08-09 比亚迪股份有限公司 列车以及列车的绝缘检测系统
CN109239538B (zh) * 2017-07-10 2022-08-09 比亚迪股份有限公司 列车以及列车的绝缘检测系统
CN108445365B (zh) * 2018-04-26 2020-08-11 湖北三江航天万峰科技发展有限公司 一种绝缘阻抗自动监测装置

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201886083U (zh) * 2010-12-13 2011-06-29 河北深海电器有限公司 车用直流高压系统的绝缘电阻的测量装置
CN201886116U (zh) * 2010-12-03 2011-06-29 北京人民电器厂有限公司 可减小母线电压波动的直流绝缘监测系统
CN102426326A (zh) * 2011-09-08 2012-04-25 惠州市亿能电子有限公司 电动汽车绝缘性能的检测方法
CN102486518A (zh) * 2010-12-03 2012-06-06 北京人民电器厂有限公司 可减小母线电压波动的直流绝缘监测系统及方法
CN102707144A (zh) * 2012-05-24 2012-10-03 北华大学 动力电池组母线绝缘电阻测量装置及方法
CN102830283A (zh) * 2011-06-13 2012-12-19 中兴通讯股份有限公司 一种直流电源绝缘检测装置及其检测方法
CN102998537A (zh) * 2012-10-30 2013-03-27 广东易事特电源股份有限公司 一种低能耗的直流母线绝缘电阻检测电路及检测方法

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4280145B2 (ja) * 2003-10-23 2009-06-17 矢崎総業株式会社 絶縁抵抗低下検出器およびその自己診断方法
US20070210805A1 (en) * 2006-03-08 2007-09-13 Yazaki Corporation Insulation detecting method and insulation detecting device

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201886116U (zh) * 2010-12-03 2011-06-29 北京人民电器厂有限公司 可减小母线电压波动的直流绝缘监测系统
CN102486518A (zh) * 2010-12-03 2012-06-06 北京人民电器厂有限公司 可减小母线电压波动的直流绝缘监测系统及方法
CN201886083U (zh) * 2010-12-13 2011-06-29 河北深海电器有限公司 车用直流高压系统的绝缘电阻的测量装置
CN102830283A (zh) * 2011-06-13 2012-12-19 中兴通讯股份有限公司 一种直流电源绝缘检测装置及其检测方法
CN102426326A (zh) * 2011-09-08 2012-04-25 惠州市亿能电子有限公司 电动汽车绝缘性能的检测方法
CN102707144A (zh) * 2012-05-24 2012-10-03 北华大学 动力电池组母线绝缘电阻测量装置及方法
CN102998537A (zh) * 2012-10-30 2013-03-27 广东易事特电源股份有限公司 一种低能耗的直流母线绝缘电阻检测电路及检测方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN104101784A (zh) 2014-10-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104101784B (zh) 一种绝缘电阻的检测电路
WO2020147748A1 (zh) 绝缘检测电路及检测方法、电池管理系统
CN106471699B (zh) 一种电池管理系统的动态均衡电路及其动态均衡方法
CN102193015B (zh) 电流传感器
CN104535839B (zh) 光伏并网逆变器的绝缘阻抗检测方法及实现其的检测装置
US20180067158A1 (en) Voltage detecting device
CN208109933U (zh) 一种绝缘电阻检测电路
WO2020147749A1 (zh) 绝缘检测电路及检测方法、电池管理系统
CN101655523B (zh) 一种动力电池组对地绝缘电阻检测电路
KR20160062194A (ko) 복수의 배터리 셀을 포함한 배터리용 배터리 관리 시스템 및 그 방법
CN104009516A (zh) 控制电源供应组件的方法及装置
CN108099609A (zh) 一种绝缘检测电路
CN104660130B (zh) 一种容错型瞬时转矩控制异步电机发电系统及其控制方法
CN103323646B (zh) 一种电动汽车用电流传感器及其检测方法
CN106911160A (zh) 直流充电继电器的状态检测装置及其方法、直流充电系统
CN103296945B (zh) 同步电机馈电链、含该链的电牵引系统及该链的控制方法
CN109565236A (zh) 电系统和用于给中间电路预充电的电路
CN108475928A (zh) 具有电网分离位置和绝缘电阻测量的逆变器以及用于测量绝缘电阻的方法
CN102944736B (zh) 基于光耦的宽范围高精度多通道电流检测电路
CN105973502B (zh) 一种igbt模块温度检测方法以及装置
CN204452063U (zh) 电动车辆熔断器状态检测电路
CN206594270U (zh) 一种四通道输入微型逆变器自测试控制箱
CN104113217B (zh) 用于故障检测的并联电源系统及其电源模块
CN105527498B (zh) 电动汽车及其高压部件对地绝缘电阻的检测方法及装置
CN206020506U (zh) 开关式变电桥绝缘电阻检测电路

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant