CN105092971A - 一种纯电动高压绝缘电阻实时在线检测方法 - Google Patents

一种纯电动高压绝缘电阻实时在线检测方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种纯电动高压绝缘电阻实时在线检测方法,属于电动汽车领域。本发明根据本发明的电路图,先断开开关管S1、S2,采样电池正母线对车体、电池负母线对车体电压分别为V1、V2,利用单片机分别测量此时R、R′两端的输出电压VR1、VR2;然后,闭合开关管S1、S2,并采样电池正母线对车体、电池负母线对车体电压分别是V1′、V2′,利用单片机分别测量此时R、R′两端的输出电压VR1′、VR2′,列出方程即可求出绝缘电阻。本发明实现了真正检测绝缘电阻的功能,其采样电阻严格采用高精度高对称电阻,避免了对绝缘电阻计算精度的影响,正母线及负母线电压采样同时刻进行,避免了对绝缘电阻计算精度的影响。

Description

-种纯电动高压绝缘电阻实时在线检测方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种纯电动高压绝缘电阻实时在线检测方法,具体说是一种高精度实 时在线动态检测绝缘电阻的检测方法,属于电动汽车领域。
背景技术
[0002] 在纯电动汽车中,高压用电安全一直是人们关注的焦点,高压用电安全问题不仅 关系到电气设备和系统能否正常工作,更重要的是还关系到人的生命财产安全。目前,国 际电动汽车标准中规定绝缘电阻应大于100 Ω/ν(按动力蓄电池的标称电压计算),将绝缘 等级分为3等:低于100 Ω /V表示绝缘等级差、介于100 Ω /V和500 Ω /V之间表示良、大于 500 Ω /V表示绝缘等级优,而且,正端对地及负端对地的绝缘电阻都需要计算。
[0003] 因此,国内外很多领域都有高压用电安全及故障诊断方面的研究和应用,但基本 都集中在绝缘接地检测这一课题,现有绝缘电阻的检测方法大多通过采集正端对地电压, 然后判断电压的大小,以判断绝缘电阻的合理性的技术方案。然而,现有测试方法存在如下 问题:
[0004] 1.没有真正计算电阻,而是通过检测正母线或负母线对地车体电压来判断绝缘安 全;
[0005] 2.有的系统只检测正母线或负母线的绝缘情况,没有真正按照国内标准同时检测 正负母线的绝缘情况。
[0006] 3.不考虑正负端不同采样时刻对绝缘电阻计算精度的影响。
[0007] 4.不考虑采样或分压电阻精度及不对称性对绝缘电阻计算精度的影响。
发明内容
[0008] 本发明的目的在于提供一种新的绝缘电阻计算方案,具体为一种纯电动高压绝缘 电阻实时在线检测方法,从而解决上述背景技术中的问题。
[0009] 针对上述问题,本发明是这样实现的:
[0010] 一种纯电动高压绝缘电阻实时在线检测方法,它包括以下步骤:
[0011] (1)选择高精度电阻1?1、1?2、1?3、1?4、1?、1^,并按照本申请的电路原理图连接好电 路图;
[0012] (2)断开开关管S1、S2,采样电池正母线对车体、电池负母线对车体电压分别为%、 V2,利用单片机分别测量此时R、V两端的输出电压VR1、VR2 ;
[0013] (3)闭合开关管SI、S2,并采样电池正母线对车体、电池负母线对车体电压分别是 V/、V,利用单片机分别测量此时R、R'两端的输出电压VRl'、VR2';
[0014] (4)根据电路原理,分别列出如下两个方程:
[0015]
Figure CN105092971AD00031
LlN 丄UtlLiyzy/丄 Λ Ij Δ/ό J;4.
[0016]
Figure CN105092971AD00041
[0017] (5)根据分压原理,列出如下四个方程:
Figure CN105092971AD00042
[0022] (6)联合以上六个方程可以解出绝缘电阻Rp、Rn,即可得到纯电动高压绝缘电阻 实时在线的测量。
[0023] 本发明的纯电动高压绝缘电阻实时在线检测方法中,Rp、Rn的测量计算精度测量 与乂1?1、¥1?2,¥1?1'、¥1?2'的采样精度及电阻1?1、1?2、1?3、1?4、1?、1^的精度有关。作为优选, 所述的¥1?1、¥1?2、¥1^、¥1^的采样精度均为10 5¥;所述电阻的1?1、1?2、1?3、1?4、1?、1^的 精度为10 4欧姆。而在采样精度一定的情况下(采样精度与单片机A/D模块采样精度有 关),1?1、1? 2、1?3、1?4、1?、1^采用高精度的电阻及尽量保证1?1与1?3、1?2与1?4、1?与1? /的对称 性,同时步骤⑷中的两个公式要保证等号的成立,V VjPVl'、V2'的采样要分别保证 同时性,避免大电流用电引起的电压波动导致计算精度受影响
[0024] 与现有的物理课力学实验台相比,本发明的纯电动高压绝缘电阻实时在线检测方 法具有以下优点:
[0025] 1.真正检测绝缘电阻;
[0026] 2.实时在线动态检测绝缘电阻;
[0027] 3.电池正负母线对车体绝缘电阻均检测;
[0028] 4.采用分压方式,通过低电压系统实现高压系统的监测;
[0029] 5.采样电阻严格采用高精度高对称电阻,避免了对绝缘电阻计算精度的影响;
[0030] 6.正母线及负母线电压采样同时刻进行,避免了对绝缘电阻计算精度的影响。
附图说明
[0031] 图1是本发明的纯电动高压绝缘电阻实时在线检测方法电路原理图;
具体实施方式
[0032] 下面结合附图对本发明做进一步说明。
[0033] 如图1所示,一种纯电动高压绝缘电阻实时在线检测方法,它包括以下步骤:
[0034] (1)选择高精度电阻RU R2、R3、R4、R、Ri,并按照本申请的电路原理图连接好电 路图;
[0035] (2)断开开关管S1、S2,采样电池正母线对车体、电池负母线对车体电压分别为I、 V2,利用单片机分别测量此时R、V两端的输出电压VR1、VR2 ;
[0036] (3)闭合开关管SI、S2,并采样电池正母线对车体、电池负母线对车体电压分别是 V/、V,利用单片机分别测量此时R、R'两端的输出电压VRl'、VR2';
[0037] (4)根据电路原理,分别列出如下两个方程:
Figure CN105092971AD00051
LOCHb」 如肤甘以上A个力ί至口」以用竿出钯琢电阻Kp、Kn,即口」得到纯电动高压绝缘电阻 实时在线的测量。
[0046] 本发明的纯电动高压绝缘电阻实时在线检测方法中,Rp、Rn的测量计算精度测量 与乂1?1、¥1?2,¥1?1'、¥1?2'的采样精度及电阻1?1、1?2、1?3、1?4、1?、1^的精度有关。作为优选, 所述的¥1?1、¥1?2、¥1^、¥1^的采样精度均为10 5¥;所述电阻的1?1、1?2、1?3、1?4、1?、1^的 精度为10 4欧姆。而在采样精度一定的情况下(采样精度与单片机A/D模块采样精度有 关),1?1、1? 2、1?3、1?4、1?、1^采用高精度的电阻及尽量保证1?1与1?3、1?2与1?4、1?与1? /的对称 性,同时步骤⑷中的两个公式要保证等号的成立,V VjPVl'、V2'的采样要分别保证 同时性,避免大电流用电引起的电压波动导致计算精度受影响
[0047] 与现有的绝缘电阻测量方法相比,本发明的纯电动高压绝缘电阻实时在线检测方 法实现了真正检测绝缘电阻的功能,并能实时在线动态检测绝缘电阻,其不仅能够通过电 池正负母线对车体绝缘电阻均检测,而且采用分压方式,通过低电压系统实现高压系统的 监测,采样电阻严格采用高精度高对称电阻,避免了对绝缘电阻计算精度的影响,正母线及 负母线电压采样同时刻进行,避免了对绝缘电阻计算精度的影响。

Claims (4)

1. 一种纯电动高压绝缘电阻实时在线检测方法,其特征在于,它包括以下步骤: (1) 选择高精度电阻R1、R2、R3、R4、R、R',并按照本申请的电路原理图连接好电路图; (2) 断开开关管SI、S2,采样电池正母线对车体、电池负母线对车体电压分别为VpV2, 利用单片机分别测量此时R、R'两端的输出电压VR1、VR2 ; (3) 闭合开关管S1、S2,并采样电池正母线对车体、电池负母线对车体电压分别是V/、 V2',利用单片机分别测量此时R、R'两端的输出电压VR1'、VR2'; (4) 根据电路原理,分别列出如下两个方程:
Figure CN105092971AC00021
(5) 根据分压原理,列出如下四个方程:
Figure CN105092971AC00022
(6) 联合以上六个方程可以解出绝缘电阻Rp、Rn,即可得到纯电动高压绝缘电阻实时 在线的测量。
2. 根据权利要求1所述的一种纯电动高压绝缘电阻实时在线检测方法,其特征在于, 所述的虹、1?2、1?3、1?4、1?、1^采用高精度的电阻,且保证1?1与1?3、1?2与1?4、1?与1^的对称 性。
3. 根据权利要求1所述的一种纯电动高压绝缘电阻实时在线检测方法,其特征在于, 所述的VR1、VR2、VR1'、VR2'的采样精度均为10 5V。
4. 根据权利要求2所述的一种纯电动高压绝缘电阻实时在线检测方法,其特征在于, 所述电阻的虹、1?2、1?3、1?4、1?、1^的精度为10 4欧姆。
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