CN106980074A - 绝缘检测系统及方法 - Google Patents

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Abstract

一种绝缘检测系统包括控制模块、信号发生器、检测模块及采样模块。控制模块控制采样模块在检测周期中最后N个时间单元开始采样检测模块输出的反馈信号,并计算采集到的N个反馈信号的微分和,且判断微分和是否大于参考值。当微分和大于参考值时,控制模块将检测周期延长N个时间单元,并控制采样模块在检测周期中最后N个时间单元开始采样检测模块输出的反馈信号,并计算采集到的N个反馈信号的微分和,且判断微分和是否大于参考值。当微分和小于或等于参考值时,控制模块根据采集到的反馈信号计算绝缘值。上述绝缘检测系统能避免车体电容的影响且能提高绝缘检测准确度。本发明还提供一种绝缘检测方法。

Description

绝缘检测系统及方法
【技术领域】
本发明涉及电动汽车领域,尤其涉及一种应用于电动汽车的绝缘检测系统及方法。
【背景技术】
电动汽车正在逐渐推广并在未来将具有广阔的前景。由于电动汽车带强电,因此,为了确保用户的安全,电动汽车需要具有较好的绝缘性。为了确保电动汽车具有较好的绝缘性,绝缘检测越来越受到重视。
目前应用于电动汽车的绝缘检测方法主要为低频信号注入法,但是低频信号注入法避免不了对车体电容对绝缘检测产生的影响。当车体电容的容值较大时,低频信号注入法会出现绝缘故障误报的现象,从而导致绝缘测量不准确。
鉴于此,实有必要提供一种绝缘检测系统及方法以克服以上缺陷。
【发明内容】
本发明的目的是提供一种能避免车体电容的影响且能提高绝缘检测准确度的绝缘检测系统。
为了实现上述目的,本发明提供一种绝缘检测系统,所述绝缘检测系统包括控制模块、信号发生器、检测模块及采样模块,所述控制模块与所述信号发生器及所述采样模块相连,所述检测模块与所述信号发生器及所述采样模块相连,所述控制模块用于控制所述信号发生器发送低频信号给所述检测模块,并控制所述采样模块在检测周期中最后N个时间单元开始采样每个时间单元内所述检测模块输出的反馈信号,并计算采集到的N个反馈信号的微分和,且判断所述微分和是否大于参考值,当所述微分和大于所述参考值时,所述控制模块将所述检测周期延长N个时间单元,并控制所述采样模块在检测周期中最后N个时间单元开始采样每个时间单元内所述检测模块输出的反馈信号,并计算采集到的N个反馈信号的微分和,且判断所述微分和是否大于参考值;当所述微分和小于或等于所述参考值时,所述控制模块根据采集到的反馈信号计算绝缘值,其中N为大于零的整数。
本发明的目的是还提供一种能避免车体电容的影响且能提高绝缘检测准确度的绝缘检测方法。
为了实现上述目的,本发明提供一种绝缘检测方法,所述绝缘检测方法包括:
a.提供包括控制模块、信号发生器、检测模块及采样模块的绝缘检测系统;
b.所述控制模块控制所述信号发生器发送低频信号给所述检测模块;
c.所述控制模块判断是否到达检测周期中最后N个时间单元,其中,N为大于零的整数;
d.当到达所述检测周期中最后N个时间单元时,所述控制模块控制所述采样模块采样每个时间单元内所述检测模块输出的反馈信号;
e.所述控制模块计算采集到的N个反馈信号的微分和;
f.所述控制模块判断所述微分和是否大于参考值;
g.当所述微分和大于所述参考值时,所述控制模块将所述检测周期延长N个时间单元,并执行步骤c;以及
h.当所述微分和小于或等于所述参考值时,所述控制模块根据采集到的反馈信号计算绝缘值。
相比于现有技术,本发明通过所述控制模块控制所述采样模块在检测周期中最后N个时间单元开始采样每个时间单元内所述检测模块输出的反馈信号,并计算采集到的N个反馈信号的微分和,且判断所述微分和是否大于参考值。本发明还通过所述控制模块在所述微分和大于所述参考值时,将所述检测周期延长N个时间单元,并控制所述采样模块在检测周期中最后N个时间单元开始采样每个时间单元内所述检测模块输出的反馈信号,并计算采集到的N个反馈信号的微分和,且判断所述微分和是否大于参考值。如此循环,直至所述微分和小于或等于所述参考值,此时,所述检测模块中的车体电容已经完成充电或放电,不会对所述检测模块输出的反馈信号造成影响,从而避免了车体电容对绝缘检测的影响且提高了绝缘检测的准确度。
【附图说明】
图1为本发明的实施例提供的绝缘检测系统的电路图。
图2为本发明的实施例提供的绝缘检测方法的流程图。
【具体实施方式】
为了使本发明的目的、技术方案和有益技术效果更加清晰明白,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
当一个元件被认为与另一个元件“相连”时,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
请参阅图1,图1为本发明的实施例提供的绝缘检测系统100的原理框图。所述绝缘检测系统100包括控制模块10、信号发生器20、检测模块30及采样模块50。所述控制模块10与所述信号发生器20及所述采样模块50相连。所述检测模块30与所述信号发生器20及所述采样模块50相连。所述控制模块10用于控制所述信号发生器20发送低频信号给所述检测模块30,并控制所述采样模块50在检测周期中最后N个时间单元开始采样每个时间单元内所述检测模块30输出的反馈信号,并计算采集到的N个反馈信号的微分和,且判断所述微分和是否大于参考值。当所述微分和大于所述参考值时,所述控制模块10将所述检测周期延长N个时间单元,并控制所述采样模块50在检测周期中最后N个时间单元开始采样每个时间单元内所述检测模块30输出的反馈信号,并计算采集到的N个反馈信号的微分和,且判断所述微分和是否大于参考值。当所述微分和小于或等于所述参考值时,所述控制模块10根据采集到的反馈信号计算绝缘值。其中,N为大于零的整数。
在本实施方式中,所述检测周期包括M个时间单元,M大于N,其中M为大于零的整数。可以理解,M可以包括多个N,每个时间单元的时间长短可根据实际情况进行相应调整。所述控制模块10可以对所述检测周期进行调整。
所述检测模块30包括电池组36、第一至第五电阻R1-R5及第一车体电容C1及第二车体电容C2。所述电池组36的正极通过所述第一电阻R1与所述信号发生器20的第一端相连,并通过所述第一车体电容C1与所述信号发生器20的第一端相连,还通过所述第二电阻R2与所述第三电阻R3的第一端相连。所述第三电阻R3的第二端接地并与所述信号发生器20的第二端相连。所述电池组36的负极通过所述第四电阻R4与所述信号发生器20的第一端相连,并通过所述第二车体电容C2与所述信号发生器20的第一端相连,且通过所述第五电阻R5与所述第三电阻R3的第一端相连。所述第三电阻R3的第一端作为所述检测模块30的输出端A与所述采样模块50相连,以输出所述反馈信号给所述采样模块50。
在本实施方式中,所述第一车体电容C1包括Y电容及/或寄生电容,所述第二车体电容C2包括Y电容及/或寄生电容。所述电池组36包括多个串联及/或并联的电池单体。所述第一电阻R1为所述电池组36的正极对车体地的绝缘电阻,所述第四电阻R4为所述电池组36的负极对车体地的绝缘电阻。所述控制模块10包括CPU(Central Processing Unit,中央处理器)、MCU(Micro ControlUnit,微控制器)及单片机中的一种或多种。所述采样模块50包括AD采样器。
在本实施方式中,所述控制模块10计算采集到的N个反馈信号的微分和的公式为:SUM=(Kn-Kn-1)+(Kn-1-Kn-2)+...+(K2-K1),其中,SUM代表N个反馈信号的微分和,Kn代表在第N个时间单元内所述检测模块30输出的反馈信号,Kn-1代表在第N-1个时间单元内所述检测模块30输出的反馈信号,Kn-2代表在第N-1个时间单元内所述检测模块30输出的反馈信号,K2代表在第2个时间单元内所述检测模块30输出的反馈信号,K1代表在第1个时间单元内所述检测模块30输出的反馈信号。
请参阅图2,图2为本发明的实施例提供的绝缘检测方法的流程图。根据不同的需求,图2所示的流程图中的步骤的执行顺序可以改变,某些步骤可以拆分为几个步骤,某些步骤可以省略。
步骤S1,提供包括控制模块10、信号发生器20、检测模块30及采样模块50的绝缘检测系统100(如图1所示)。
步骤S2,所述控制模块10控制所述信号发生器20发送低频信号给所述检测模块30。
步骤S3,所述控制模块10判断是否到达检测周期中最后N个时间单元,其中N为大于零的整数。当到达检测周期中最后N个时间单元时,执行步骤S4;当没有到达检测周期中最后N个时间单元时,执行步骤S3。
在本实施方式中,所述检测周期包括M个时间单元,M大于N,其中M为大于零的整数。可以理解,M可以包括多个N,每个时间单元的时间长短可根据实际情况进行相应调整。所述控制模块10可以对所述检测周期进行调整。
步骤S4,所述控制模块10控制所述采样模块50采样每个时间单元内所述检测模块30输出的反馈信号。
步骤S5,所述控制模块10计算采集到的N个反馈信号的微分和。在本实施方式中,所述控制模块10计算采集到的N个反馈信号的微分和的公式为:SUM=(Kn-Kn-1)+(Kn-1-Kn-2)+...+(K2-K1),其中,SUM代表N个反馈信号的微分和,Kn代表在第N个时间单元内所述检测模块30输出的反馈信号,Kn-1代表在第N-1个时间单元内所述检测模块30输出的反馈信号,Kn-2代表在第N-1个时间单元内所述检测模块30输出的反馈信号,K2代表在第2个时间单元内所述检测模块30输出的反馈信号,K1代表在第1个时间单元内所述检测模块30输出的反馈信号。
步骤S6,所述控制模块10判断所述微分和是否大于参考值。当所述微分和大于所述参考值时,执行步骤S7;当所述微分和小于或等于所述参考值时,执行步骤S8。
步骤S7,所述控制模块10将所述检测周期延长N个时间单元,并执行步骤S3。
步骤S8,所述控制模块10根据采集到的反馈信号计算绝缘值。
在本实施方式中,当所述微分和大于所述参考值时,表明所述第一车体电容C1及所述第二车体电容C2正在进行充电或者放电,且所述第一车体电容C1及所述第二车体电容C2的充电或者放电对所述检测模块30输出的反馈信号造成了影响,此时,若根据所述检测模块30输出的反馈信号计算绝缘值,得到的绝缘值将会与实际的绝缘值存在较大的误差,从而会导致绝缘检测不准确,进而会导致绝缘故障误报等现象。当所述微分和小于或等于所述参考值时,表明所述第一车体电容C1及所述第二车体电容C2已经完成充电或者放电,不会对所述检测模块30输出的反馈信号造成了影响,此时,根据所述检测模块30输出的反馈信号计算绝缘值,得到的绝缘值将会非常准确。因此,当所述微分和大于所述参考值时,所述控制模块10将所述检测周期延长N个时间单元并执行步骤S3,以提供充足的时间让所述第一车体电容C1及所述第二车体电容C2完成充电或者放电。
由此可知,所述控制模块10根据所述微分和是否大于所述参考值来判断所述第一车体电容C1及所述第二车体电容C2是否完成充电或放电,并在所述第一车体电容C1及所述第二车体电容C2完成充电或放电时,根据所述检测模块30输出的反馈信号计算绝缘值,以提高绝缘检测的准确度,从而避免绝缘故障误报等现象的发生。
本发明通过所述控制模块10控制所述采样模块50在检测周期中最后N个时间单元开始采样每个时间单元内所述检测模块30输出的反馈信号,并计算采集到的N个反馈信号的微分和,且判断所述微分和是否大于参考值。本发明还通过所述控制模块10在所述微分和大于所述参考值时,将所述检测周期延长N个时间单元,并控制所述采样模块50在检测周期中最后N个时间单元开始采样每个时间单元内所述检测模块30输出的反馈信号,并计算采集到的N个反馈信号的微分和,且判断所述微分和是否大于参考值。如此循环,直至所述微分和小于或等于所述参考值,此时,所述第一车体电容C1及所述第二车体电容C2已经完成充电或放电,不会对所述检测模块30输出的反馈信号造成影响,从而避免了车体电容对绝缘检测的影响且提高了绝缘检测的准确度。
本发明并不仅仅限于说明书和实施例中所描述,因此对于熟悉领域的人员而言可容易地实现另外的优点和修改,故在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念的精神和范围的情况下,本发明并不限于特定的细节、代表性的设备和这里示出与描述的图示示例。

Claims (10)

1.一种绝缘检测系统,其特征在于:所述绝缘检测系统包括控制模块、信号发生器、检测模块及采样模块,所述控制模块与所述信号发生器及所述采样模块相连,所述检测模块与所述信号发生器及所述采样模块相连,所述控制模块用于控制所述信号发生器发送低频信号给所述检测模块,并控制所述采样模块在检测周期中最后N个时间单元开始采样每个时间单元内所述检测模块输出的反馈信号,并计算采集到的N个反馈信号的微分和,且判断所述微分和是否大于参考值,当所述微分和大于所述参考值时,所述控制模块将所述检测周期延长N个时间单元,并控制所述采样模块在检测周期中最后N个时间单元开始采样每个时间单元内所述检测模块输出的反馈信号,并计算采集到的N个反馈信号的微分和,且判断所述微分和是否大于参考值;当所述微分和小于或等于所述参考值时,所述控制模块根据采集到的反馈信号计算绝缘值,其中N为大于零的整数。
2.如权利要求1所述的绝缘检测系统,其特征在于:所述检测模块包括电池组、第一至第五电阻及第一车体电容及第二车体电容,所述电池组的正极通过所述第一电阻与所述信号发生器的第一端相连,并通过所述第一车体电容与所述信号发生器的第一端相连,还通过所述第二电阻与所述第三电阻的第一端相连,所述第三电阻的第二端接地并与所述信号发生器的第二端相连,所述电池组的负极通过所述第四电阻与所述信号发生器的第一端相连,并通过所述第二车体电容与所述信号发生器的第一端相连,且通过所述第五电阻与所述第三电阻的第一端相连,所述第三电阻的第一端作为所述检测模块的输出端与所述采样模块相连,以输出所述反馈信号给所述采样模块。
3.如权利要求2所述的绝缘检测系统,其特征在于:所述第一车体电容包括Y电容及/或寄生电容,所述第二车体电容包括Y电容及/或寄生电容。
4.如权利要求2所述的绝缘检测系统,其特征在于:所述控制模块包括中央处理器、微控制器及单片机中的一种或多种。
5.如权利要求2所述的绝缘检测系统,其特征在于:所述电池组包括多个串联及/或并联的电池单体。
6.如权利要求1所述的绝缘检测系统,其特征在于:所述控制模块计算采集到的N个反馈信号的微分和的公式为:SUM=(Kn-Kn-1)+(Kn-1-Kn-2)+...+(K2-K1),其中,SUM代表N个反馈信号的微分和,Kn代表在第N个时间单元内所述检测模块输出的反馈信号,Kn-1代表在第N-1个时间单元内所述检测模块输出的反馈信号,Kn-2代表在第N-1个时间单元内所述检测模块输出的反馈信号,K2代表在第2个时间单元内所述检测模块输出的反馈信号,K1代表在第1个时间单元内所述检测模块输出的反馈信号。
7.如权利要求1所述的绝缘检测系统,其特征在于:所述检测周期包括M个时间单元,M大于N,其中M为大于零的整数。
8.一种绝缘检测方法,其特征在于:所述绝缘检测方法包括:
a.提供包括控制模块、信号发生器、检测模块及采样模块的绝缘检测系统;
b.所述控制模块控制所述信号发生器发送低频信号给所述检测模块;
c.所述控制模块判断是否到达检测周期中最后N个时间单元,其中,N为大于零的整数;
d.当到达所述检测周期中最后N个时间单元时,所述控制模块控制所述采样模块采样每个时间单元内所述检测模块输出的反馈信号;
e.所述控制模块计算采集到的N个反馈信号的微分和;
f.所述控制模块判断所述微分和是否大于参考值;
g.当所述微分和大于所述参考值时,所述控制模块将所述检测周期延长N个时间单元,并执行步骤c;以及
h.当所述微分和小于或等于所述参考值时,所述控制模块根据采集到的反馈信号计算绝缘值。
9.如权利要求8所述的绝缘检测方法,其特征在于:所述控制模块计算采集到的N个反馈信号的微分和的公式为:SUM=(Kn-Kn-1)+(Kn-1-Kn-2)+...+(K2-K1),其中,SUM代表N个反馈信号的微分和,Kn代表在第N个时间单元内所述检测模块输出的反馈信号,Kn-1代表在第N-1个时间单元内所述检测模块输出的反馈信号,Kn-2代表在第N-1个时间单元内所述检测模块输出的反馈信号,K2代表在第2个时间单元内所述检测模块输出的反馈信号,K1代表在第1个时间单元内所述检测模块输出的反馈信号。
10.如权利要求8所述的绝缘检测方法,其特征在于:所述检测模块包括电池组、第一至第五电阻及第一车体电容及第二车体电容,所述电池组的正极通过所述第一电阻与所述信号发生器的第一端相连,并通过所述第一车体电容与所述信号发生器的第一端相连,还通过所述第二电阻与所述第三电阻的第一端相连,所述第三电阻的第二端接地并与所述信号发生器的第二端相连,所述电池组的负极通过所述第四电阻与所述信号发生器的第一端相连,并通过所述第二车体电容与所述信号发生器的第一端相连,且通过所述第五电阻与所述第三电阻的第一端相连,所述第三电阻的第一端作为所述检测模块的输出端与所述采样模块相连,以输出所述反馈信号给所述采样模块。
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