CN106546801B - 一种漏电传感器、高压配电箱及电动车 - Google Patents

Abstract

为解决现有漏电传感器无法检测自身故障，导致漏电传感器存在失效或者误报警的问题，本发明提供了一种漏电传感器、高压配电箱和电动车。一种漏电传感器，包括电压采样电路、通讯模块以及依次串接接成回路的激励电源、限流电阻、自检开关、阈值电阻和检测电阻；所述限流电阻和自检开关之间设有漏电检测输入端；所述阈值电阻和检测电阻之间设有接地端；所述电压采样电路检测所述激励电源、检测电阻和漏电检测输入端上的电压；所述激励电源包括并联的正激励电源和负激励电源；所述正激励电源上接有正激励开关，所述负激励电源上接有负激励开关；所述通讯模块与所述电压采样电路、自检开关、正激励开关、负激励开关和电池管理器连接。

Description

一种漏电传感器、高压配电箱及电动车

技术领域

本发明涉及电动车领域，尤其指电动车上的漏电传感器领域。

背景技术

目前电动车技术还不是特别完善，比如零部件的可靠性，如零部件失效，可能会严重影响其正常使用，甚至会影响用户的生命财产安全。

电动车上的高压系统一般包括高压动力电池、高压负载和设置在高压动力电池和高压负载之间的高压开关组(接触器)，高压开关组一般置于一高压配电箱内，高压配电箱上设有高压输入接口和高压负载接口。高压负载，是指电动车上的高压用电设备。其中，该高压系统如果出现漏电，将影响整车的绝缘电阻值。

其中，漏电传感器是电动车上较为重要的零部件，其用来检测高压负载的高压绝缘性能(即漏电性能)；当高压负载出现漏电时，漏电传感器将会报警，提示高压负载出现漏电故障。高压负载，是指电动车上的高压用电设备，当高压用电设备漏电时，会影响整车的绝缘电阻值。

然而现有漏电传感器没有考虑自身故障的情况，未设有自检装置，使得当漏电传感器发生故障时，无法判断出来。如车辆严重漏电，但是由于漏电传感器自身故障，导致没有报警，存在触电风险。又或者是车辆在行驶过程中由于漏电传感器故障，误报漏电报警，导致电动车采用限功率行驶的保护策略，会影响整车的动力性能。

发明内容

为解决现有漏电传感器无法检测自身故障，导致漏电传感器存在失效或者误报警的问题，本发明提供了一种漏电传感器、高压配电箱和电动车。

本发明一方面提供了一种漏电传感器，包括电压采样电路、通讯模块以及依次串接接成回路的激励电源、限流电阻、自检开关、阈值电阻和检测电阻；

所述限流电阻和自检开关之间设有漏电检测输入端；所述阈值电阻和检测电阻之间设有接地端；

所述电压采样电路检测所述激励电源、检测电阻和漏电检测输入端上的电压；

所述激励电源包括并联的正激励电源和负激励电源；所述正激励电源上接有正激励开关，所述负激励电源上接有负激励开关；

所述通讯模块与所述电压采样电路、自检开关、正激励开关、负激励开关和电池管理器连接。

本发明提供的该漏电传感器，在电动车放电和充电过程均可实现自动自检，并将自检和漏电检测的结果反馈给电池管理器。如此，可在自检发现漏电传感器存在漏电故障时，报警以避免触电，同时防止误报漏电报警，保证其整车的动力性能。该漏电传感器能够实时接收检测命令，优化其漏电检测的流程。当高压开关(接触器)动作的时候，漏电传感器不进行漏电检测，避开接触器吸合时的电压尖峰干扰，待高压开关(接触器)动作完成后，再进行漏电检测，以避开漏电检测的干扰过程。自检和漏电检测的开启与关闭可实现智能控制，具有较高的安全性、可靠性和维护方便性。

优选地，所述通讯模块包括电压输入接口、控制接口和外接通讯接口；

所述电压采样电路与所述通讯模块的电压输入接口相连，将所述电压采样电路检测到的电压传送给所述通讯模块；

所述自检开关、所述正激励开关和所述负激励开关与所述通讯模块的控制接口相连，其通断受所述通讯模块的控制；

所述通讯模块设有与电池管理器相连的外接通讯端口，通过所述外接通讯端口与所述电池管理器连接。

优选地，所述通讯模块与电池管理器之间通过CAN总线连接。如此，通过该CAN总线可在通讯模块和电池管理器之间传送CAN通讯报文，可根据电池管理器的检测请求，灵活切换检测状态，可靠性更高。

优选地，漏电检测输入端上串接有检测接入开关；所述检测接入开关的通断受所述通讯模块的控制。

优选地，所述通讯模块还包括处理单元，所述处理单元内用于计算漏电检测输入端和接地端之间的等效绝缘电阻。

优选地，所述限流电阻的阻值为1M欧姆以上；所述阈值电阻的阻值为20K-50K欧姆；所述检测电阻的阻值为1K-5K欧姆。

优选地，所述限流电阻和所述激励电源之间设有一总检开关，所述总检开关的通断受所述通讯模块的控制。

本发明第二方面提供了一种高压配电箱，所述高压配电箱内设有高压开关组、高压负载接口和高压输入接口；所述高压开关组接在所述高压负载接口和高压输入接口之间；

所述高压配电箱内还包括上述漏电传感器；所述漏电传感器的漏电检测输入端接在所述高压输入接口或高压负载接口上，所述漏电传感器的接地端接地。

本发明提供的该高压配电箱，由于其在高压配电箱中安装了本发明改进后的漏电传感器，该漏电传感器在电动车放电和充电过程均可实现自动自检，并将自检和漏电检测的结果反馈给电池管理器。如此，可在自检发现漏电传感器存在漏电故障时，报警以避免触电，同时防止误报漏电报警，保证其整车的动力性能。该漏电传感器能够实时接收检测命令，优化其漏电检测的流程。当高压开关(接触器)动作的时候，漏电传感器不进行漏电检测，避开接触器吸合时的电压尖峰干扰，待高压开关(接触器)动作完成后，再进行漏电检测，以避开漏电检测的干扰过程。自检和漏电检测的开启与关闭可实现智能控制，具有较高的安全性、可靠性和维护方便性。同时，结合高压开关组内高压开关的组合动作，不仅可以实现对整个高压系统的漏电检测，也可实现单个零部件的漏电检测，当车辆发生故障时，通过本发明提供的漏电传感器，可查出哪个零部件出现了漏电故障，便于排查故障。

本发明第三方面提供了一种电动车，包括高压动力电池、电池管理器、高压负载和上述的高压配电箱；

所述高压动力电池与所述高压配电箱的高压输入接口连接，所述高压负载与所述高压配电箱的高压负载接口连接。

本发明提供的该电动车，由于其在高压配电箱中安装了本发明改进后的漏电传感器，该漏电传感器在电动车放电和充电过程均可实现自动自检，并将自检和漏电检测的结果反馈给电池管理器。如此，可在自检发现漏电传感器存在漏电故障时，报警以避免触电，同时防止误报漏电报警，保证其整车的动力性能。该漏电传感器能够实时接收检测命令，优化其漏电检测的流程。当高压开关(接触器)动作的时候，漏电传感器不进行漏电检测，避开接触器吸合时的电压尖峰干扰，待高压开关(接触器)动作完成后，再进行漏电检测，以避开漏电检测的干扰过程。自检和漏电检测的开启与关闭可实现智能控制，具有较高的安全性、可靠性和维护方便性。同时，结合高压开关组内高压开关的组合动作，不仅可以实现对整个高压系统的漏电检测，也可实现单个零部件的漏电检测，当车辆发生故障时，通过本发明提供的漏电传感器，可查出哪个零部件出现了漏电故障，便于排查故障。

优选地，还包括一自检按钮，所述自检按钮通过硬线与所述电池管理器连接。通过设置该自检按钮，用户可定期对车辆上漏电传感器的漏电检测功能进行检查，只需要按下自检按钮，即可实现漏电自检。在车辆定期保养过程中，售后人员也可以通过发送自检请求信号，使漏电传感器实现自检。

附图说明

图1是本发明具体实施方式中提供的电动车上安装漏电传感器拓扑示意图；

图2是本发明具体实施方式中提供的电动车漏电检测系统框图；

图3是本发明具体实施方式中提供的漏电传感器电气原理图；

图4是本发明具体实施方式中提供的高压配电箱立体示意图；

图5是本发明具体实施方式中提供的漏电传感器自检和漏电检测中步骤SA流程图；

图6、图7是本发明具体实施方式中提供的漏电传感器漏电检测中步骤SB流程图；

图8是本发明具体实施方式中提供的漏电传感器自检和漏电检测中步骤SC流程图。

其中，1、漏电传感器；2、高压动力电池；3、电池管理器；4、高压开关组；5、高压负载；6、自检按钮；11、通讯模块；12、激励电源；13、电压采样电路；1a、漏电检测输入端；1b、接地端；R1、限流电阻；R2、检测电阻；RL、阈值电阻；RX、等效绝缘电阻；U+、正激励电源；U-、负激励电源；S0、自检开关；S1、检测接入开关；S2、总检开关；S3、负极高压开关；S4、正极高压开关；S5、第一高压开关；S6、第二高压开关；S7、第三高压开关；S+、正激励开关；S-、负激励开关；51、第一高压负载；52、第二高压负载；53、第三高压负载；100、高压配电箱；101、高压负载接口。

具体实施方式

为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

本例将结合附图对本发明提供的漏电传感器1进行具体解释说明，如图1所示，本例中的漏电传感器1可以接在高压系统(背景技术中描述的高压动力电池2、高压负载5和高压开关组4)的任意位置和接地之间进行漏电检测，所谓的漏电检测指对其高压系统和绝缘地(即车身)之间的等效绝缘电阻RX进行测算，并与预设的阈值进行比较以判断其是否漏电。本例中的漏电传感器1受电池管理器3的控制进行动作，并将相关信息(比如检测到的电压值或者计算得出的等效绝缘电阻RX)反馈给电池管理器3。为使本领域技术人员进一步理解本发明，本例中先对高压系统进行简单说明，如图1、图3所示，本例中高压负载5包括并联的第一高压负载51、第二高压负载52和第三高压负载53(也可为更多或更少的高压负载5)。其中，上述高压开关组4包括设置在高压动力电池2正极的正极高压开关S4和设置在高压动力电池2负极的负极高压开关S3。该第一高压负载51的电路上设有控制该第一高压负载51通断的第一高压开关S5；该第二高压负载52的电路上设有控制该第二高压负载52通断的第二高压开关S6；该第三高压负载53的电路上设有控制该第三高压负载53通断的第三高压开关S7。上述高压开关均为耐高压的接触器，其通断受电池管理器3的控制。

如图2所示，该漏电传感器1其包括电压采样电路13、通讯模块11以及依次串接接成回路的激励电源12、限流电阻R1、自检开关S0、阈值电阻RL和检测电阻R2；

在进行自检时，该自检开关S0闭合，上述激励电源12、限流电阻R1、阈值电阻和检测电阻R2将构成自检回路。

所述限流电阻R1和自检开关S0之间设有漏电检测输入端1a；所述阈值电阻RL和检测电阻R2之间设有接地端1b；其中，当该漏电传感器1进行安装时，该漏电检测输入端1a可接在高压动力电池2上，比如高压动力电池2的正极端或负极端，或者也可接在高压开关组4的高压输入接口上。其接地端1b接地(车身)。如此，在漏电检测输入端1a和接地端1b之间即获得图示中的等效绝缘电阻RX，所谓的漏电检测即检测该等效绝缘电阻RX的阻值。

断开上述自检回路，将漏电传感器1接入高压系统中，即可实现对高压系统的漏电检测。

所述激励电源12包括并联的正激励电源U+和负激励电源U-；所述正激励电源U+上接有正激励开关S+，所述负激励电源U-上接有负激励开关S-；正激励电源U+、负激励电源U-作为漏电检测回路的激励源，正激励电源U+和负激励电源U-按照一定的时序相继工作，正激励电源U+和负激励电源U-不同时工作。该正激励电源U+和负激励电源U-的电压绝对值相同，仅方向相反，其均为低压，比如，一般正激励电源U+可采用+48伏电压，负激励电源U-可采用-48伏电压。

所述通讯模块11与所述电压采样电路13、自检开关S0、正激励开关S+、负激励开关S-和电池管理器3连接。

阈值电阻RL用于漏电传感器1功能自检，当漏电传感器1自检时，自检分两个阶段进行。阶段一：漏电传感器1通过该自检开关S0把阈值电阻RL接入检测回路，如果漏电传感器1出现报警，判定的结果为漏电，则初步判定漏电传感器1检测功能正常；阶段二：漏电传感器1断开阈值电阻RL，如果漏电报警消失，则确认漏电传感器1检测功能正常。若同时满足上述两个条件则漏电传感器1自检功能正常。否则，判定该漏电传感器1出现故障，则向用户报警，提醒用户该漏电传感器1出现故障。

限流电阻R1主要用于限制检测回路的电流值，由于在漏电检测时，限流电阻R1相当于接在高压系统和低压系统之间，为了不影响高压系统的绝缘性，限流电阻R1都较大。

检测电阻R2主要作用是用于计算电路中的电流值，电压采样电路13检测到检测电阻R2上的电压值后，即可计算出电路中的电流值。

所述电压采样电路13检测所述激励电源12、检测电阻R2和漏电检测输入端1a上的电压；电压采样电路13主要采集激励电源12、检测电阻R2和等效绝缘电阻RX的电压值，通过一直的检测电阻R2、限流电阻R1的阻值，最终计算获得等效绝缘电阻RX的阻值。

具体地，所述通讯模块11包括电压输入接口、控制接口和外接通讯接口；

所述电压采样电路13与所述通讯模块11的电压输入接口相连，将所述电压采样电路13检测到的电压传送给所述通讯模块11；

该漏电传感器1内的开关(如上述所述自检开关S0、所述正激励开关S+和所述负激励开关S-)与所述通讯模块11的控制接口相连，其通断受所述通讯模块11的控制；

所述通讯模块11设有与电池管理器3相连的外接通讯端口，通过所述外接通讯端口与所述电池管理器3连接。

其中，所述通讯模块11与电池管理器3之间通过CAN总线连接。如此，通过该CAN总线可在通讯模块11和电池管理器3之间传送CAN通讯报文，可根据电池管理器3的检测请求，灵活切换检测状态，可靠性更高。

如图2、图3所示，漏电检测输入端1a上串接有检测接入开关S1；所述检测接入开关S1的通断受所述通讯模块11的控制。通过该检测接入开关S1可以将漏电触感器的漏电检测输入端1a与该高压系统电连接或断开漏电检测输入端1a与该高压系统的电连接。

该通讯模块11可以仅具备输入输出功能，仅负责传递电池管理器3指令，并将电压采样电路13采样到的电压值传送给电池管理器3，由电池管理器3进行等效绝缘电阻RX的计算。或者，所述通讯模块11还包括处理单元，所述处理单元内用于计算漏电检测输入端1a和接地端1b之间的等效绝缘电阻RX。

其中，所述限流电阻R1的阻值为1M欧姆以上；所述阈值电阻RL的阻值为20K-50K欧姆；所述检测电阻R2的阻值为1K-5K欧姆。

优选地，所述限流电阻R1和所述激励电源12之间设有一总检开关S2，所述总检开关S2的通断受所述通讯模块11的控制。该总监开关控制自检和漏电检测的接入和断开。当该总检开关S2和自检开关S0接通，检测接入开关S1断开时，激励电源12、限流电阻R1、阈值电阻RL和检测电阻R2形成自检回路，通过自检开关S0在通断两种状态下的报警信息，获得漏电触感器是否存在自身故障的判断结果。当该自检开关S0断开，总检开关S2和检测接入开关S1接通时，则用来计算高压系统与地之间的等效绝缘电阻RX。

参考图3，下面对其工作原理和计算过程进行具体解释说明其计算过程如下：

正激励电源U+工作时，其等效绝缘电阻RX可通过如下公式一表达：(U1-U)/I1-R1-R2＝RX。

负激励电源U-工程时，其等效绝缘电阻RX可通过如下公式二表达：(U2-U)/I2-R1-R2＝RX。

根据上述两式，可换算成公式三：RX＝(U1-U2)/(I1-I2)-R1-R2。

其中，R1、R2为已知值，U1为正激励电源U+的电压，U2为负激励电源U-的电压，该正激励电源U+和负激励电源U-的电压V1通过电压采样电路13测得，同时，检测电阻R2上的电压V2也可通过电压采样电路13测得；其等效绝缘电阻RX两端的电压VX通过电压采样电路13测得。

其中，当正激励电源U+工作时，U1＝U+，I1＝V2/R2，其中，等效绝缘电阻RX上的电压值在上述公式中表征为U。

当负激励电源U-工作时，U2＝U-，I2＝V2/R2。

如此，上述I1、I2可计算得出，U1、U2可检测得到，R1、R2为已知值，如此，即可通过该公式三计算获得该等效绝缘电阻RX。

由于整车对各个高压零部件(主要指高压负载5)的绝缘要求都较高，一般都是1MΩ以上，但作为整车绝缘检测装置，漏电传感器1的报警阈值一般都选择500Ω/V或者是100Ω/V，要求较低，所以即使有部分零部件在使用过程中出现问题导致绝缘电阻降低，只要不低于报警阈值，也不会出发漏电报警，但是长此以往存在安全隐患，有可能最终导致整车绝缘电阻失效。本方案提供的漏电传感器1可实现对零部件等效绝缘电阻RX的定值测试，快速判断零部件的绝缘性能是否有所下降，并发出相应提示，防患于未然。

比如：如果电动车高压系统电压为500V，那么按照国标，一般漏电报警的阈值为250kΩ，严重漏电的报警阈值为50KΩ。某高压零部件绝缘要求为10MΩ，但在使用过程中，绝缘电阻下降到500KΩ，由于未达到报警阈值，所以漏电传感器1不会报警，但是存在安全隐患。本方案的漏电传感器1可以实时发送高压系统的绝缘电阻值，为售后维护和保养提供依据和便利。同时，用户通过漏电自检功能，实时了解车辆的绝缘情况对零部件出现的异常及时的做出处理，防止意外的发生。

此处，特别强调并不限定该漏电传感器1的具体安装位置，如图1所示，其可接在高压动力电池2的负极端，也可如图3所示，接在高压动力电池2的正极端。当然，也可接在上述高压开关组4上，因在电路接通后，其实质上与接在高压动力电池2上是一样的，相当于最终也接在了高压动力电池2上。比如在后续实施例2中，一般将该漏电传感器1安装在高压配电箱100中。

本发明提供的该漏电传感器1，在电动车放电和充电过程均可实现自动自检，并将自检和漏电检测的结果反馈给电池管理器3。如此，可在自检发现漏电传感器1存在漏电故障时，报警以避免触电，同时防止误报漏电报警，保证其整车的动力性能。该漏电传感器1能够实时接收检测命令，优化其漏电检测的流程。当高压开关(接触器)动作的时候，漏电传感器1不进行漏电检测，避开接触器吸合时的电压尖峰干扰，待高压开关(接触器)动作完成后，再进行漏电检测，以避开漏电检测的干扰过程。自检和漏电检测的开启与关闭可实现智能控制，具有较高的安全性、可靠性和维护方便性。

实施例2

本例提供了一种高压配电箱100，如图4所示，所述高压配电箱100内设有高压开关组4、高压负载接口101和高压输入接口；所述高压开关组4接在所述高压负载接口101和高压输入接口之间；

所述高压配电箱100内还包括上述实施例1中提供的漏电传感器1；所述漏电传感器1的漏电检测输入端1a接在所述高压输入接口或高压负载接口101上，所述漏电传感器1的接地端1b接地。

本例并不对高压配电箱100的其他结构进行改进，仅改进安装在该高压配电箱100内的漏电传感器1，由于上述漏电传感器1和高压开关组4在实施例1中已经做了具体解释说明，不再赘述。

本例提供的该高压配电箱100，由于其在高压配电箱100中安装了本发明改进后的漏电传感器1，该漏电传感器1在电动车放电和充电过程均可实现自动自检，并将自检和漏电检测的结果反馈给电池管理器3。如此，可在自检发现漏电传感器1存在漏电故障时，报警以避免触电，同时防止误报漏电报警，保证其整车的动力性能。该漏电传感器1能够实时接收检测命令，优化其漏电检测的流程。当高压开关(接触器)动作的时候，漏电传感器1不进行漏电检测，避开接触器吸合时的电压尖峰干扰，待高压开关(接触器)动作完成后，再进行漏电检测，以避开漏电检测的干扰过程。自检和漏电检测的开启与关闭可实现智能控制，具有较高的安全性、可靠性和维护方便性。同时，结合高压开关组4内高压开关的组合动作，不仅可以实现对整个高压系统的漏电检测，也可实现单个零部件的漏电检测，当车辆发生故障时，通过本发明提供的漏电传感器1，可查出哪个零部件出现了漏电故障，便于排查故障。

实施例3

本例提供了一种电动车，如图1-图3所示，包括高压动力电池2、电池管理器3、高压负载5和上述实施例2中公开的高压配电箱100；

所述高压动力电池2与所述高压配电箱100的高压输入接口连接，所述高压负载5与所述高压配电箱100的高压负载接口101连接。

如图1所示，该电动车上还包括一自检按钮6，所述自检按钮6通过硬线与所述电池管理器3连接。自检按钮6，用于手动通知电池管理器3发送漏电自检信息，实现人工漏电自检。用户可定期对车辆上漏电传感器1的漏电检测功能进行检查，只需要按下自检按钮6，即可实现漏电自检。在车辆定期保养过程中，售后人员也可以通过发送自检请求信号，使漏电传感器1实现自检。

所述高压动力电池2，是指安装在电动车上，为电动车提供动力输出以及为车上其他用电设备供电的储能设备，可进行反复充电。

所述电池管理器3通过CAN网络向漏电传感器1发送自检和漏电检测请求信息，并接收漏电传感器1的漏电状态信息，电池管理器3会保存漏电报警记录。

所述高压负载5，是指电动车上的高压用电设备，当高压用电设备漏电时，会影响整车的绝缘电阻值。

下面结合图5-图8所示的流程图，对本发明公开的漏电传感器1的具体使用过程进行具体解释说明。

如图5所示，SA步骤：车辆上电后，断开漏电传感器1中的所有开关。然后判断是否有按下自检按钮6，若为是，则进一步判断车辆是否静止，如果为否，则电池管理器3向漏电传感器1发送漏电自检请求，进入上电自检流程。若判断“车辆是否静止”的结果为是，则进入步骤SB，如果为否，电池管理器3向漏电传感器1发送漏电自检请求，同样进入上电自检流程。然后漏电传感器1控制闭合自检开关S0和总检开关S2，断开检测接入开关S1，开始漏电自检，漏电传感器1在一个检测周期内通过正激励开关S+和负激励开关S-的通断切换两次激励电源12，并根据电压采样电路13采样得到的电压V1、V2和VX的值计算绝缘等效电阻RX，判断漏电传感器1是否发出漏电报警，正常情况下，由于自检开关S0闭合，所以阈值电阻RL接入了检测回路，导致系统等效绝缘电阻RX下降，若判断结果为否，无漏电报警，则判断漏电传感器1自检故障，仪表报警。如果判断结果为是(存在漏电报警)，则漏电传感器1控制断开自检开关S0，再判断是否发出漏电报警，若判断结果为是，则判定其漏电传感器1存在故障，判断漏电传感器1自检故障，仪表报警。如果判断结果为否(即漏电报警消失)，则证明漏电传感器1自检正常，漏电传感器1检测功能正常，漏电传感器1无故障。

上部分属于上电自检部分，上电自检主要是通过把漏电传感器1与电动车上的高压系统断开，然后将内部的阈值电阻RL接入到电路，测算电路和车身(外壳)之间的等效绝缘电阻RX，使得高压系统和低压系统之间的等效绝缘电阻RX等于或者小于阈值电阻RL，模拟漏电情况，从而出现漏电报警，以达到检验漏电传感器1检测功能的目的。当检测完成后，漏电传感器1断开阈值电阻RL，如果漏电传感器1故障报警消除，表明漏电传感器1的漏电检测功能正常，自检完成。

自检完成后，进入对整个高压系统的漏电检测流程：为防止后续高压开关接入的时候造成干扰，电池管理器3发送漏电不检测请求，使漏电传感器1控制检测接入开关S1和总检开关S2断开，然后电池管理器3控制负极高压开关S3、正极高压开关S4、第一高压开关S5、第二高压开关S6、第三高压开关S7闭合。然后，电池管理器3发送漏电检测请求，然后漏电传感器1控制检测接入开关S1和总检开关S2闭合，漏电传感器1对整个高压系统进行漏电检测。当车辆行驶时，漏电传感器1控制闭合检测接入开关S1，实现高压系统的漏电检测。只要有一个高压负载5出现漏电，则漏电传感器1会检测出漏电。漏电传感器1主要测量的是漏电检测输入端1a(高压端)与车身(低压地)之间的等效绝缘电阻RX，如果高压系统的等效绝缘电阻RX下降，即有可能导致漏电报警。在高压系统中，高压负载5的供电端都是并联的，而高压负载5(高压用电设备)的外壳与车身也相连。

步骤SA中，如果判断“车辆是否静止”的结果为是，即车辆静止时，进入图6所示的步骤SB，然后电池管理器3判断是否有该漏电传感器1的漏电报警记录，如无，则进入步骤SC，该步骤SC为人工自检流程，后续具体介绍。

若判断结果为是，即表明存在漏电报警记录，此时，无需重复检测高压系统整体是否存在漏电故障(在步骤SA中已检测)。则进入下一步故障排查检测流程：电池管理器3发送漏电排查检测请求，漏电传感器1先进行一次漏电自检后，判断漏电自检功能是否正常，如果其判断结果为否，则表明漏电传感器1自检故障，仪表报警提示。若判断结果为是，则表明漏电传感器1正常。此时，电池管理器3控制负极高压开关S3和正极高压开关S4断开，电池管理器3发送漏电检测请求信息，漏电传感器1控制检测接入开关S1和总检开关S2闭合，自检开关S0断开，然后进行漏电排查检测，以判断其高压系统是否漏电，若结果为是，表明漏电传感器1漏电，发出漏电报警信息，则判定为高压动力电池2漏电。如果漏电传感器1没有报漏电故障，则判定为高压动力电池2无漏电，进入图7所示的SB1步骤。

如图7所示，电池管理器3发送漏电检测不请求信息，漏电传感器1断开检测接入开关S1和总检开关S2，停止检测，然后电池管理器3控制负极高压开关S3、正极高压开关S4和第一高压开关S5闭合，上述高压开关闭合后，电池管理器3发送漏电检测请求信息，漏电传感器1控制检测接入开关S1和总检开关S2闭合，并开始漏电检测，判断其是否漏电，若出现漏电报警，表征判断结果为是，第一高压负载51漏电，若判断结果为否，表征第一高压负载51不漏电。则电池管理器3再继续控制第二高压开关S6闭合，检测第二高压负载52的等效绝缘电阻RX，最后再控制第三高压开关S7闭合，检测第三高压负载53的等效绝缘电阻RX。

具体的，电池管理器3发送漏电不检测请求信息，漏电传感器1断开检测接入开关S1和总检开关S2，停止检测，然后电池管理器3控制第二高压开关S6闭合，上述高压开关闭合后，电池管理器3发送漏电检测请求信息，漏电传感器1控制检测接入开关S1和总检开关S2闭合，并开始漏电检测，判断其是否漏电，出现漏电报警，表征判断结果为是，第二高压负载52漏电，若判断结果为否，表征第二高压负载52不漏电。进入下一步第三高压负载53漏电检测流程。

电池管理器3发送漏电不检测请求信息，漏电传感器1断开检测接入开关S1和总检开关S2，停止检测，然后电池管理器3控制第三高压开关S7闭合，上述高压开关闭合后，电池管理器3发送漏电检测请求信息，漏电传感器1控制检测接入开关S1和总检开关S2闭合，并开始漏电检测，判断其是否漏电，若出现漏电报警，表征判断结果为是，第二高压负载52漏电，若判断结果为否，表征第三高压负载53不漏电，完成对所有高压负载5的漏电检测排查流程。

作为优选的方式，当排查出是哪个高压负载5漏电后，漏电传感器1再对其单独进行漏电检测，如结果为漏电，则最终确定该高压负载5漏电。

根据上述方法，可实现电动车漏电故障排查。漏电传感器1故障排查主要是按照电池管理器3的检测请求，通过控制相应的高压开关和低压开关，并以一定的顺序依次把高压负载5接入检测回路中，使得漏电故障得以排查。在故障排查模式中，等接入某一高压负载5后，如果出现漏电报警，则可判断该高压负载5漏电，无需人工排查。现有的漏电检测方法只能对高压系统进行整体漏电检测，并不能直接对高压系统内部的高压负载5进行漏电排查检测，当发生漏电故障时，需要专门的设备逐一排查高压负载5，甚至需要把高压负载5拆下来才可进行故障排除，操作复杂，工作量大。本方案中的漏电传感器1具有自动排查故障的功能，使维修更方便。另外，在某些情况下，高压负载5在不工作时不出现漏电，这使得常规的安规测试仪器无法在不工作时检测出该高压负载5是否存在漏电。而本方案中的漏电传感器1则能实现带电检测，为故障排查提供了方便。大大的减少售后维修问题的难度，维护更加方便。

如图8所示，该图所示流程图为人工自检流程：当车辆处于静止状态时，如果用户按下自检按钮6，则电磁管理器接收到该信号后，会向漏电传感器1发送漏电自检请求，漏电传感器1进行漏电自检。发送漏电自检命令后，如果漏电传感器1没有发送漏电报警信息，则漏电传感器1故障。具体的，漏电传感器1控制自检开关S0和总检开关S2闭合，断开检测接入开关S1。然后判断“是否漏电报警”，如判断结果为否，无漏电报警，则表示漏电传感器1自检故障。若判断结果为是，则漏电传感器1控制自检开关S0断开，再判断“是否漏电报警”，若结果为是，则表示漏电传感器1自检故障。若结果为否，则表征漏电自检正常，漏电传感器1检测功能正常，漏电自检结束。

本发明提供的该电动车，由于其在高压配电箱100中安装了本发明改进后的漏电传感器1，该漏电传感器1在电动车放电和充电过程均可实现自动自检，并将自检和漏电检测的结果反馈给电池管理器3。如此，可在自检发现漏电传感器1存在漏电故障时，报警以避免触电，同时防止误报漏电报警，保证其整车的动力性能。该漏电传感器1能够实时接收检测命令，优化其漏电检测的流程。当高压开关(接触器)动作的时候，漏电传感器1不进行漏电检测，避开接触器吸合时的电压尖峰干扰，待高压开关(接触器)动作完成后，再进行漏电检测，以避开漏电检测的干扰过程。自检和漏电检测的开启与关闭可实现智能控制，具有较高的安全性、可靠性和维护方便性。同时，结合高压开关组4内高压开关的组合动作，不仅可以实现对整个高压系统的漏电检测，也可实现单个零部件的漏电检测，当车辆发生故障时，通过本发明提供的漏电传感器1，可查出哪个零部件出现了漏电故障，便于排查故障。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种漏电传感器，其特征在于，包括电压采样电路、通讯模块以及依次串接接成回路的激励电源、限流电阻、自检开关、阈值电阻和检测电阻；

所述限流电阻和自检开关之间设有漏电检测输入端；所述阈值电阻和检测电阻之间设有接地端；

所述电压采样电路检测所述激励电源、检测电阻和漏电检测输入端上的电压；

所述激励电源包括并联的正激励电源和负激励电源；所述正激励电源上接有正激励开关，所述负激励电源上接有负激励开关；

所述通讯模块与所述电压采样电路、自检开关、正激励开关、负激励开关和电池管理器连接；

所述通讯模块包括电压输入接口、控制接口和外接通讯接口；

所述电压采样电路与所述通讯模块的电压输入接口相连；

所述自检开关、所述正激励开关和所述负激励开关与所述通讯模块的控制接口相连；

所述通讯模块设有与电池管理器相连的外接通讯端口，通过所述外接通讯端口与所述电池管理器连接。

2.根据权利要求1所述的漏电传感器，其特征在于，所述电压采样电路将检测到的电压传送给所述通讯模块；

所述自检开关、所述正激励开关和所述负激励开关的通断受所述通讯模块的控制。

3.根据权利要求2所述的漏电传感器，其特征在于，所述通讯模块与电池管理器之间通过CAN总线连接。

4.根据权利要求2所述的漏电传感器，其特征在于，漏电检测输入端上串接有检测接入开关；所述检测接入开关的通断受所述通讯模块的控制。

5.根据权利要求2所述的漏电传感器，其特征在于，所述通讯模块还包括处理单元，所述处理单元内用于计算漏电检测输入端和接地端之间的等效绝缘电阻。

6.根据权利要求2所述的漏电传感器，其特征在于，所述限流电阻的阻值为1M欧姆以上；所述阈值电阻的阻值为20K-50K欧姆；所述检测电阻的阻值为1K-5K欧姆。

7.根据权利要求2所述的漏电传感器，其特征在于，所述限流电阻和所述激励电源之间设有一总检开关，所述总检开关的通断受所述通讯模块的控制。

8.一种高压配电箱，所述高压配电箱内设有高压开关组、高压负载接口和高压输入接口；所述高压开关组接在所述高压负载接口和高压输入接口之间；

其特征在于，所述高压配电箱内还包括权利要求1-7中任意一项所述的漏电传感器；所述漏电传感器的漏电检测输入端接在所述高压输入接口或高压负载接口上，所述漏电传感器的接地端接地。

9.一种电动车，其特征在于，包括高压动力电池、电池管理器、高压负载和权利要求8所述的高压配电箱；

所述高压动力电池与所述高压配电箱的高压输入接口连接，所述高压负载与所述高压配电箱的高压负载接口连接。

10.根据权利要求9所述的电动车，其特征在于，还包括一自检按钮，所述自检按钮通过硬线与所述电池管理器连接。