CN108333429B - 动力电池管理系统、动力电池的绝缘电阻检测装置和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种动力电池管理系统、动力电池的绝缘电阻检测装置和方法，所述检测装置包括：正负极偏置电阻网络、正负极电压检测单元和控制单元，其中控制单元先控制正极偏置电阻网络和负极偏置电阻网络处于断开状态，并通过正极电压检测单元和负极电压检测单元获取动力电池的第一正极绝缘电压V1和第一负极绝缘电压V2，如果V1大于V2，则先控制负极偏置电阻网络处于接通状态，并获取第二负极绝缘电压V2'，再控制正极偏置电阻网络处于接通状态，并在延时第一预设时间后控制负极偏置电阻网络处于断开状态，并获取第二正极绝缘电压V1'，以及根据V1、V2、V1'和V2'获取动力电池的正负极绝缘电阻，从而不仅能够实现绝缘电阻的准确检测，而且缩短了检测时间。

Description

动力电池管理系统、动力电池的绝缘电阻检测装置和方法
技术领域
本发明涉及动力电池检测技术领域，特别涉及一种动力电池的绝缘电阻检测装置、一种具有该检测装置的动力电池管理系统和一种动力电池的绝缘电阻检测方法。
背景技术
目前，用于电动汽车中动力电池绝缘电阻的检测方法有很多，例如，可以采用电桥平衡法进行绝缘电阻检测，但是在采用该方法进行绝缘电阻检测时，如果设计不合理，很容易导致检测精度低，检测时间长的问题。
发明内容
本发明旨在至少从一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的第一个目的在于提出一种动力电池的绝缘电阻检测装置，不仅能够实现绝缘电阻的准确检测，而且缩短了检测时间。
本发明的第二个目的在于提出一种动力电池管理系统。
本发明的第三个目的在于提出一种动力电池的绝缘电阻检测方法。
为实现上述目的，本发明第一方面实施例提出了一种动力电池的绝缘电阻检测装置，包括：对应所述动力电池正极设置的正极电压检测单元、对应所述动力电池负极设置的负极电压检测单元、与所述正极电压检测单元并联的正极偏置电阻网络、与所述负极电压检测单元并联的负极偏置电阻网络和与所述正极电压检测单元、所述负极电压检测单元、所述正极偏置电阻网络和所述负极偏置电阻网络分别相连的控制单元，其中，所述控制单元先控制所述正极偏置电阻网络和所述负极偏置电阻网络均处于断开状态，并通过所述正极电压检测单元和所述负极电压检测单元获取所述动力电池的第一正极绝缘电压和第一负极绝缘电压，以及判断所述第一正极绝缘电压是否大于所述第一负极绝缘电压，其中，如果所述第一正极绝缘电压大于所述第一负极绝缘电压，所述控制单元则先控制所述负极偏置电阻网络处于接通状态，并通过所述负极电压检测单元获取第二负极绝缘电压，再控制所述正极偏置电阻网络处于接通状态，并在延时第一预设时间后控制所述负极偏置电阻网络处于断开状态，并通过所述正极电压检测单元获取所述第二正极绝缘电压，以及根据所述第一正极绝缘电压、所述第一负极绝缘电压、所述第二正极绝缘电压和所述第二负极绝缘电压获取所述动力电池的正极绝缘电阻和负极绝缘电阻。
根据本发明实施例的动力电池的绝缘电阻检测装置，通过控制单元先控制正极偏置电阻网络和负极偏置电阻网络均处于断开状态，并通过正极电压检测单元和负极电压检测单元获取动力电池的第一正极绝缘电压和第一负极绝缘电压，以及判断第一正极绝缘电压是否大于第一负极绝缘电压，如果是，控制单元则先控制负极偏置电阻网络处于接通状态，并通过负极电压检测单元获取第二负极绝缘电压，再控制正极偏置电阻网络处于接通状态，并在延时第一预设时间后控制负极偏置电阻网络处于断开状态，并通过正极电压检测单元获取第二正极绝缘电压，以及根据第一正极绝缘电压、第一负极绝缘电压、第二正极绝缘电压和第二负极绝缘电压获取动力电池的正极绝缘电阻和负极绝缘电阻，从而不仅能够实现绝缘电阻的准确检测，而且缩短了检测时间。
另外，根据本发明上述实施例的动力电池的绝缘电阻检测装置还可以具有如下附加的技术特征：
根据本发明的一个实施例，如果所述第一正极绝缘电压小于所述第一负极绝缘电压，所述控制单元则先控制所述正极偏置电阻网络处于接通状态，并通过所述正极电压检测单元获取第二正极绝缘电压，再控制所述负极偏置电阻网络处于接通状态，并在延时所述第一预设时间后控制所述正极偏置电阻网络处于断开状态，并通过所述负极电压检测单元获取所述第二负极绝缘电压，以及根据所述第一正极绝缘电压、所述第一负极绝缘电压、所述第二正极绝缘电压和所述第二负极绝缘电压获取所述动力电池的正极绝缘电阻和负极绝缘电阻。
根据本发明的一个实施例，所述正极电压检测单元包括第一分压电阻和第一采样电阻，所述第一分压电阻的一端与所述动力电池的正极相连，所述第一分压电阻的另一端与所述第一采样电阻的一端相连且具有第一节点，所述第一采样电阻的另一端接地，其中，所述控制单元通过获取所述第一节点处的电压以获取所述第一正极绝缘电压和所述第二正极绝缘电压。
根据本发明的一个实施例，所述负极电压检测单元包括第二分压电阻和第二采样电阻，所述第二分压电阻的一端与所述动力电池的负极相连，所述第二分压电阻的另一端与所述第二采样电阻的一端相连且具有第二节点，所述第二采样电阻的另一端接所述地，其中，所述第二分压电阻的阻值与所述第一分压电阻的阻值相同，所述第二采样电阻的阻值与所述第一采样电阻的阻值相同，所述控制单元通过获取所述第二节点处的电压以获取所述第一负极绝缘电压和所述第二负极绝缘电压。
根据本发明的一个实施例，所述正极偏置电阻网络包括：第一开关和第一偏置电阻，所述第一开关的第一端与所述动力电池的正极相连，所述第一开关的第二端与所述第一偏置电阻的一端相连，所述第一偏置电阻的另一端接所述地，所述第一开关的控制端与所述控制单元相连。
根据本发明的一个实施例，所述负极偏置电阻网络包括：第二开关和第二偏置电阻，所述第二开关的第一端与所述动力电池的负极相连，所述第二开关的第二端与所述第二偏置电阻的一端相连，所述第二偏置电阻的另一端接所述地，所述第二开关的控制端与所述控制单元相连，其中，所述第二偏置电阻的阻值与所述第一偏置电阻的阻值相同。
根据本发明的一个实施例，所述控制单元通过以下公式获取所述动力电池的正极绝缘电阻和负极绝缘电阻：
Figure BDA0001585330010000031
其中，Rp为所述正极绝缘电阻，Rn为所述负极绝缘电阻，R0为所述第一偏置电阻的阻值，V1为所述第一正极绝缘电压，V2为所述第一负极绝缘电压，V1'为所述第二正极绝缘电压，V2'为所述第二负极绝缘电压。
为实现上述目的，本发明第二方面实施例提出了一种动力电池管理系统，包括上述的动力电池的绝缘电阻检测装置。
本发明实施例的动力电池管理系统，通过上述的动力电池的绝缘电阻检测装置，不仅能够实现绝缘电阻的准确检测，而且缩短了检测时间。
为实现上述目的，本发明第三方面实施例提出了一种动力电池的绝缘电阻检测方法，所述动力电池的绝缘电阻检测装置包括对应所述动力电池正极设置的正极电压检测单元、对应所述动力电池负极设置的负极电压检测单元、与所述正极电压检测单元并联的正极偏置电阻网络和与所述负极电压检测单元并联的负极偏置电阻网络，所述检测方法包括以下步骤：控制所述正极偏置电阻网络和所述负极偏置电阻网络均处于断开状态，并通过所述正极电压检测单元和所述负极电压检测单元获取所述动力电池的第一正极绝缘电压和第一负极绝缘电压；判断所述第一正极绝缘电压是否大于所述第一负极绝缘电压；如果所述第一正极绝缘电压大于所述第一负极绝缘电压，则先控制所述负极偏置电阻网络处于接通状态，并通过所述负极电压检测单元获取第二负极绝缘电压，再控制所述正极偏置电阻网络处于接通状态；延时第一预设时间后控制所述负极偏置电阻网络处于断开状态，并通过所述正极电压检测单元获取所述第二正极绝缘电压，以及根据所述第一正极绝缘电压、所述第一负极绝缘电压、所述第二正极绝缘电压和所述第二负极绝缘电压获取所述动力电池的正极绝缘电阻和负极绝缘电阻。
根据本发明实施例的动力电池的绝缘电阻检测方法，首先控制正极偏置电阻网络和负极偏置电阻网络均处于断开状态，并通过正极电压检测单元和负极电压检测单元获取动力电池的第一正极绝缘电压和第一负极绝缘电压，然后判断第一正极绝缘电压是否大于第一负极绝缘电压，并在第一正极绝缘电压大于第一负极绝缘电压时，先控制负极偏置电阻网络处于接通状态，并通过负极电压检测单元获取第二负极绝缘电压，再控制正极偏置电阻网络处于接通状态，并在延时第一预设时间后控制负极偏置电阻网络处于断开状态，并通过正极电压检测单元获取第二正极绝缘电压，以及根据第一正极绝缘电压、第一负极绝缘电压、第二正极绝缘电压和第二负极绝缘电压获取动力电池的正极绝缘电阻和负极绝缘电阻。该方法不仅能够实现绝缘电阻的准确检测，而且缩短了检测时间。
另外，根据本发明上述实施例的动力电池的绝缘电阻检测方法还可以具有如下附加的技术特征：
根据本发明的一个实施例，如果所述第一正极绝缘电压小于所述第一负极绝缘电压，则先控制所述正极偏置电阻网络处于接通状态，并通过所述正极电压检测单元获取第二正极绝缘电压，再控制所述负极偏置电阻网络处于接通状态；延时所述第一预设时间后控制所述正极偏置电阻网络处于断开状态，并通过所述负极电压检测单元获取所述第二负极绝缘电压，以及根据所述第一正极绝缘电压、所述第一负极绝缘电压、所述第二正极绝缘电压和所述第二负极绝缘电压获取所述动力电池的正极绝缘电阻和负极绝缘电阻。
附图说明
图1是根据本发明实施例的动力电池的绝缘电阻检测装置的方框示意图；
图2是根据本发明一个实施例的动力电池的绝缘电阻检测装置的结构示意图；以及
图3是根据本发明实施例的动力电池的绝缘电阻检测方法的流程图。
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，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
下面参照附图来描述根据本发明实施例提出的动力电池的绝缘电阻检测装置、具有该检测装置的动力电池管理系统和动力电池的绝缘电阻检测方法。
图1是根据本发明实施例的动力电池的绝缘电阻检测装置的方框示意图。如图1所示，该动力电池的绝缘电阻检测装置可包括：正极电压检测单元10、负极电压检测单元20、正极偏置电阻网络30、负极偏置电阻网络40和控制单元(图中未示出)。
其中，正极电压检测单元10对应动力电池Battery正极设置，负极电压检测单元20对应动力电池Battery负极设置，正极偏置电阻网络30与正极电压检测单元10并联，负极偏置电阻网络40与负极电压检测单元20并联，控制单元分别与正极电压检测单元10、负极电压检测单元20、正极偏置电阻网络30和负极偏置电阻网络40相连。
在需要对动力电池Battery的绝缘电阻进行检测时，控制单元先控制正极偏置电阻网络30和负极偏置电阻网络40均处于断开状态，并通过正极电压检测单元10和负极电压检测单元20获取动力电池Battery的第一正极绝缘电压V1和第一负极绝缘电压V2，以及判断第一正极绝缘电压V1是否大于第一负极绝缘电压V2。如果第一正极绝缘电压V1大于第一负极绝缘电压V2，控制单元则先控制负极偏置电阻网络40处于接通状态，并通过负极电压检测单元20获取第二负极绝缘电压V2'，再控制正极偏置电阻网络30处于接通状态，并在延时第一预设时间后控制负极偏置电阻网络40处于断开状态，并通过正极电压检测单元10获取第二正极绝缘电压V1'，以及根据第一正极绝缘电压V1、第一负极绝缘电压V2、第二正极绝缘电压V1'和第二负极绝缘电压V2'获取动力电池Battery的正极绝缘电阻Rp和负极绝缘电阻Rn。其中，第一预设时间可根据实际情况进行标定。
根据本发明的一个实施例，如果第一正极绝缘电压V1小于第一负极绝缘电压V2，控制单元则先控制正极偏置电阻网络30处于接通状态，并通过正极电压检测单元10获取第二正极绝缘电压V1'，再控制负极偏置电阻网络40处于接通状态，并在延时第一预设时间后控制正极偏置电阻网络30处于断开状态，并通过负极电压检测单元20获取第二负极绝缘电压V2'，并根据第一正极绝缘电压V1、第一负极绝缘电压V2、第二正极绝缘电压V1'和第二负极绝缘电压V2'获取动力电池Battery的正极绝缘电阻Rp和负极绝缘电阻Rn。
需要说明的是，图1中的Rp为动力电池的正极对地绝缘电阻，简称正极绝缘电阻，Rn为动力电池的负极对地绝缘电阻，简称负极绝缘电阻，Cp为动力电池正极对地寄生电容，简称正极寄生电容，Cn为动力电池负极对地寄生电容，简称负极寄生电容。其中，绝缘电阻是指在电介质上加直流电压，经过一定时间极化过程结束后，流过电介质的泄漏电流对应的电阻。寄生电容是指分布在导线之间、线圈与机壳之间以及某些元件之间的分布电容等，这些电容，它们的数值虽小，但是却是引起干扰的重要原因。
具体地，在对动力电池Battery的绝缘电阻进行检测时，首先通过控制单元控制正极电压检测单元10和负极电压检测单元20处于接通状态，并控制正极偏置电阻网络30和负极偏置电阻网络40均处于断开状态，这样能够通过正极电压检测单元10和负极电压检测单元20对应获取动力电池Battery的第一正极绝缘电压V1(即，动力电池Battery的正极与车身之间的电压)和第一负极绝缘电压V2(即，动力电池Battery的负极与车身之间的电压)，然后判断第一正极绝缘电压V1是否大于第一负极绝缘电压V2。
如果V1＞V2，则Rp＞Rn，说明动力电池Battery的负极对地绝缘性较差，此时需要测量负极绝缘电阻Rn的阻值作为动力电池Battery的对地绝缘电阻。此时，控制单元先控制负极偏置电阻网络40处于接通状态，并通过负极电压检测单元20获取第二负极绝缘电压V2'(即，负极偏置电阻网络40处于接通状态后动力电池Battery的负极与车身之间的电压)，再控制正极偏置电阻网络30处于接通状态。延时第一预设时间(以使寄生电容Cp和Cn完全放电，减少寄生电容Cp和Cn对硬件电路的干扰)后，再控制负极偏置电阻网络40处于断开状态，并通过正极电压检测单元10获取第二正极绝缘电压V1'(即，正极偏置电阻网络30处于接通状态后动力电池Battery的正极与车身之间的电压)。最后，控制单元控制正极偏置电阻网络30处于断开状态，并根据第一正极绝缘电压V1、第一负极绝缘电压V2、第二正极绝缘电压V1'和第二负极绝缘电压V2'获取动力电池Battery的负极绝缘电阻Rn。
如果V1＜V2，则Rp＜Rn，说明动力电池Battery的正极对地绝缘性较差，此时需要测量正极绝缘电阻Rp的阻值作为动力电池Battery对地绝缘电阻。此时，控制单元先控制正极偏置电阻网络30处于接通状态，并通过正极电压检测单元10获取第二正极绝缘电压V1'，再控制负极偏置电阻网络40处于接通状态。延时第一预设时间(以使寄生电容Cp和Cn完全放电，减少寄生电容Cp和Cn对硬件电路的干扰)后，再控制正极偏置电阻网络30处于断开状态，并通过负极电压检测单元20获取第二负极绝缘电压V2'。最后，控制单元控制负极偏置电阻网络40处于断开状态，并根据第一正极绝缘电压V1、第一负极绝缘电压V2、第二正极绝缘电压V1'和第二负极绝缘电压V2'获取动力电池Battery的正极绝缘电阻Rp。
需要说明的是，在获取动力电池Battery的正极绝缘电阻Rp和负极绝缘电阻Rn的过程中，控制单元需要按照上述的控制顺序对正极偏置电阻网络30和负极偏置电阻网络40进行控制，这样能够使得检测时间缩短至很小，同时具有较高的检测精度，具体原因将结合本发明的具体示例来做详细说明。
根据本发明的一个实施例，如图2所示，正极电压检测单元10可包括第一分压电阻R11和第一采样电阻R12。第一分压电阻R11的一端与动力电池Battery的正极相连，第一分压电阻R11的另一端与第一采样电阻R12的一端相连且具有第一节点J1，第一采样电阻R12的另一端接地GND，其中，控制单元通过获取第一节点J1处的电压以获取第一正极绝缘电压V1和第二正极绝缘电压V1'。
负极电压检测单元20可包括第二分压电阻R21和第二采样电阻R22，第二分压电阻R21的一端与动力电池Battery的负极相连，第二分压电阻R21的另一端与第二采样电阻R22的一端相连且具有第二节点J2，第二采样电阻R22的另一端接地GND。其中，第二分压电阻R21的阻值与第一分压电阻R11的阻值相同，第二采样电阻R22的阻值与第一采样电阻R12的阻值相同，控制单元通过获取第二节点J2处的电压以获取第一负极绝缘电压V2和第二负极绝缘电压V2'。
正极偏置电阻网络30可包括第一开关K1和第一偏置电阻R01。第一开关K1的第一端与动力电池Battery的正极相连，第一开关K1的第二端与第一偏置电阻R01的一端相连，第一偏置电阻R01的另一端接地GND，第一开关K1的控制端与控制单元相连。
负极偏置电阻网络40可包括第二开关K2和第二偏置电阻R02。第二开关K2的第一端与动力电池Battery的负极相连，第二开关K2的第二端与第二偏置电阻R02的一端相连，第二偏置电阻R02的另一端接地GND，第二开关K2的控制端与控制单元相连，其中，第二偏置电阻R02的阻值与第一偏置电阻R01的阻值相同。
根据本发明的一个实施例，控制单元通过下述公式(1)获取动力电池Battery的正极绝缘电阻Rp和负极绝缘电阻Rn：
Figure BDA0001585330010000081
其中，Rp为正极绝缘电阻，Rn为负极绝缘电阻，R0为第一偏置电阻的阻值，V1为第一正极绝缘电压，V2为第一负极绝缘电压，V1'为第二正极绝缘电压，V2'为第二负极绝缘电压。
具体地，如图2所示，当需要对动力电池Battery的绝缘电阻进行检测时，先控制第三开关K3和第四开关K4处于接通状态(可以手动控制，也可以通过控制单元进行控制)，以将使绝缘电阻检测装置与动力电池Battery电连接。然后，控制单元开始进行绝缘电阻检测，此时控制单元先控制第一开关K1和第二开关K2处于断开状态，并通过正极电压检测单元10和负极电压检测单元20对应获取动力电池Battery的第一正极绝缘电压V1和第一负极绝缘电压V2，并对两者进行判断。
如果V1＞V2，则获取负极绝缘电阻Rn的阻值以作为动力电池Battery的对地绝缘电阻。此时，控制单元先控制第二开关K2处于接通状态，并通过负极电压检测单元20获取第二负极绝缘电压V2'，然后控制第一开关K1处于接通状态，并在延时第一预设时间后控制第二开关K2处于断开状态，并通过正极电压检测单元10获取第二正极绝缘电压V1'。最后，控制单元控制第一开关K1处于断开状态，并根据上述公式(1)计算动力电池Battery的负极绝缘电阻Rn。
如果V1＜V2，则需要获取正极绝缘电阻Rp的阻值以作为动力电池Battery的对地绝缘电阻。此时，控制单元先控制第一开关K1处于接通状态，并通过正极电压检测单元10获取第二正极绝缘电压V1'，然后控制第二开关K2处于接通状态，并在延时第一预设时间后控制第一开关K1处于断开状态，并通过负极电压检测单元20获取第二负极绝缘电压V2'。最后，控制单元控制第二开关K2处于断开状态，并根据上述公式(1)计算动力电池Battery的正极绝缘电阻Rp。
由此，控制单元按照上述控制顺序就可以在短时间内实现对动力电池绝缘电阻的准确检测，而具体能够达到这样的效果的原因分析如下：
首先，影响检测时间的主要原因是电路的时间常数τ的存在，要想缩短检测时间，就需要降低电路的时间常数τ，而在工程上，时间常数一般取τ＝3RC，当容值C一定时，电路的时间常数τ只与阻值R有关。
以图2所示的电路为例。假设，在获取到动力电池的第一正极绝缘电压V1大于第二正极绝缘电压V2后，先闭合第二开关K2，以测量出第二负极绝缘电压V2'，然后断开第二开关K2，再闭合第一开关K1以测量出第二正极绝缘电压V1'，最后断开第一开关K1。在此过程中，为保证测量的准确，需要寄生电容Cp和Cn完全放电，因此，每次测量至少需要经过3(R11+R12)Cp或者3(R21+R22)Cn。其中，寄生电容Cp和Cn的容值一般保持不变，例如约为0.5uF，R11+R12＝R21+R22，例如约为4MΩ，这样每次检测的时间约为6s，检测时间长，很可能会造成车辆充电时的检测时间不满足一些地区的规定，致使车辆在该地区不能得到很好的推广，进而影响企业的效益。
而在本发明中，在获取到动力电池的第一正极绝缘电压V1大于第二正极绝缘电压V2后，先闭合第二开关K2，以测量第二负极绝缘电压V2'，然后闭合第一开关K1，并在延时第一预设时间后断开第二开关K2，以测量第二正极绝缘电压V1'，最后断开第一开关K1，这样一次测量所花费的时间为3*R0*Cn或者3*R0*Cp，其中，R0约为0.6MΩ，因此每次检测的时间约为0.9s，仅为上述的另一种测量方法的七分之一，由此可以看出，采用本发明的测量方法，可以大大缩减检测时间，使得检测时间可以降低至很低。
其次，由于电路的时间常数τ缩短，使得寄生电容对检测电路造成的干扰时间缩短，同时在闭合第一开关K1后，延时一段时间后才断开第二开关K2，使得寄生电容能够完全放电，减少了寄生电容对电路的干扰，因此从这两方面考虑，本发明的测量方法可以明显提高检测的精度。
另外，对于现有的类似于本发明中所给出的电桥平衡电路，也可以采用相同的控制策略以进行绝缘电阻检测，这样在不改变硬件电路(即不需要对硬件进行重新设计、调试或测试等)的条件下，不需要对动力电池进行更换或拆包等，只需对控制策略进行重新编译即可满足某些地区对绝缘电阻检测时间的要求，大大节省了硬件成本开发以及人力、物力的使用。也就是说，本发明的绝缘电阻检测装置可以在保证产品性能的基础上，加大车辆在某些地区的推广，有利于企业的发展。
需要说明的是，在本发明的实施例中，也可以采用降低第一分压电阻和第二分压电阻来进行绝缘电阻检测，例如，可以将第一偏置电阻网络和第二偏置电阻网络分别与第一分压电阻和第二分压电阻进行并联以进行绝缘电阻检测，具体检测过程保持不变，具体这里不再详述。
综上所述，根据本发明实施例的动力电池的绝缘电阻检测装置，通过控制单元先控制正极偏置电阻网络和负极偏置电阻网络均处于断开状态，并通过正极电压检测单元和负极电压检测单元获取动力电池的第一正极绝缘电压和第一负极绝缘电压，以及判断第一正极绝缘电压是否大于第一负极绝缘电压，如果是，控制单元则先控制负极偏置电阻网络处于接通状态，并通过负极电压检测单元获取第二负极绝缘电压，再控制正极偏置电阻网络处于接通状态，并在延时第一预设时间后控制负极偏置电阻网络处于断开状态，并通过正极电压检测单元获取第二正极绝缘电压，以及根据第一正极绝缘电压、第一负极绝缘电压、第二正极绝缘电压和第二负极绝缘电压获取动力电池的正极绝缘电阻和负极绝缘电阻，从而不仅能够实现绝缘电阻的准确检测，而且缩短了检测时间。
另外，本发明的实施例还提出了一种动力电池管理系统，包括上述的动力电池的绝缘电阻检测装置。
本发明实施例的动力电池管理系统，通过上述的动力电池的绝缘电阻检测装置，不仅能够实现绝缘电阻的准确检测，而且缩短了检测时间。
图3是根据本发明实施例的动力电池的绝缘电阻检测方法的流程图。
在本发明的实施例中，动力电池的绝缘电阻检测装置包括对应动力电池正极设置的正极电压检测单元、对应动力电池负极设置的负极电压检测单元、与正极电压检测单元并联的正极偏置电阻网络和与负极电压检测单元并联的负极偏置电阻网络。
如图3所示，该动力电池的绝缘电阻检测方法可包括以下步骤：
S1，控制正极偏置电阻网络和负极偏置电阻网络均处于断开状态，并通过正极电压检测单元和负极电压检测单元获取动力电池的第一正极绝缘电压和第一负极绝缘电压。
S2，判断第一正极绝缘电压是否大于第一负极绝缘电压。
S3，如果第一正极绝缘电压大于第一负极绝缘电压，则先控制负极偏置电阻网络处于接通状态，并通过负极电压检测单元获取第二负极绝缘电压，再控制正极偏置电阻网络处于接通状态。
S4，延时第一预设时间后控制负极偏置电阻网络处于断开状态，并通过正极电压检测单元获取第二正极绝缘电压，以及根据第一正极绝缘电压、第一负极绝缘电压、第二正极绝缘电压和第二负极绝缘电压获取动力电池的正极绝缘电阻和负极绝缘电阻。
进一步地，根据本发明的一个实施例，如果第一正极绝缘电压小于第一负极绝缘电压，则先控制正极偏置电阻网络处于接通状态，并通过正极电压检测单元获取第二正极绝缘电压，再控制负极偏置电阻网络处于接通状态；延时第一预设时间后控制正极偏置电阻网络处于断开状态，并通过负极电压检测单元获取第二负极绝缘电压，以及根据第一正极绝缘电压、第一负极绝缘电压、第二正极绝缘电压和第二负极绝缘电压获取动力电池的正极绝缘电阻和负极绝缘电阻。
需要说明的是，本发明实施例的动力电池的绝缘电阻检测方法中未披露的细节，请参考本发明实施例的动力电池的绝缘电阻检测装置中所披露的细节，具体这里不再详述。
根据本发明实施例的动力电池的绝缘电阻检测方法，首先控制正极偏置电阻网络和负极偏置电阻网络均处于断开状态，并通过正极电压检测单元和负极电压检测单元获取动力电池的第一正极绝缘电压和第一负极绝缘电压，然后判断第一正极绝缘电压是否大于第一负极绝缘电压，并在第一正极绝缘电压大于第一负极绝缘电压时，先控制负极偏置电阻网络处于接通状态，并通过负极电压检测单元获取第二负极绝缘电压，再控制正极偏置电阻网络处于接通状态，并在延时第一预设时间后控制负极偏置电阻网络处于断开状态，并通过正极电压检测单元获取第二正极绝缘电压，以及根据第一正极绝缘电压、第一负极绝缘电压、第二正极绝缘电压和第二负极绝缘电压获取动力电池的正极绝缘电阻和负极绝缘电阻。该方法不仅能够实现绝缘电阻的准确检测，而且缩短了检测时间。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。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在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
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必须针对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一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种动力电池的绝缘电阻检测装置，其特征在于，包括：对应所述动力电池正极设置的正极电压检测单元、对应所述动力电池负极设置的负极电压检测单元、与所述正极电压检测单元并联的正极偏置电阻网络、与所述负极电压检测单元并联的负极偏置电阻网络和与所述正极电压检测单元、所述负极电压检测单元、所述正极偏置电阻网络和所述负极偏置电阻网络分别相连的控制单元，其中，
所述控制单元先控制所述正极偏置电阻网络和所述负极偏置电阻网络均处于断开状态，并通过所述正极电压检测单元和所述负极电压检测单元获取所述动力电池的第一正极绝缘电压和第一负极绝缘电压，以及判断所述第一正极绝缘电压是否大于所述第一负极绝缘电压，其中，如果所述第一正极绝缘电压大于所述第一负极绝缘电压，所述控制单元则先控制所述负极偏置电阻网络处于接通状态，并通过所述负极电压检测单元获取第二负极绝缘电压，再控制所述正极偏置电阻网络处于接通状态，并在延时第一预设时间后控制所述负极偏置电阻网络处于断开状态，并通过所述正极电压检测单元获取第二正极绝缘电压，以及根据所述第一正极绝缘电压、所述第一负极绝缘电压、所述第二正极绝缘电压和所述第二负极绝缘电压获取所述动力电池的正极绝缘电阻和负极绝缘电阻。
2.如权利要求1所述的动力电池的绝缘电阻检测装置，其特征在于，如果所述第一正极绝缘电压小于所述第一负极绝缘电压，所述控制单元则先控制所述正极偏置电阻网络处于接通状态，并通过所述正极电压检测单元获取第二正极绝缘电压，再控制所述负极偏置电阻网络处于接通状态，并在延时所述第一预设时间后控制所述正极偏置电阻网络处于断开状态，并通过所述负极电压检测单元获取所述第二负极绝缘电压，以及根据所述第一正极绝缘电压、所述第一负极绝缘电压、所述第二正极绝缘电压和所述第二负极绝缘电压获取所述动力电池的正极绝缘电阻和负极绝缘电阻。
3.如权利要求2所述的动力电池的绝缘电阻检测装置，其特征在于，所述正极电压检测单元包括第一分压电阻和第一采样电阻，所述第一分压电阻的一端与所述动力电池的正极相连，所述第一分压电阻的另一端与所述第一采样电阻的一端相连且具有第一节点，所述第一采样电阻的另一端接地，其中，所述控制单元通过获取所述第一节点处的电压以获取所述第一正极绝缘电压和所述第二正极绝缘电压。
4.如权利要求3所述的动力电池的绝缘电阻检测装置，其特征在于，所述负极电压检测单元包括第二分压电阻和第二采样电阻，所述第二分压电阻的一端与所述动力电池的负极相连，所述第二分压电阻的另一端与所述第二采样电阻的一端相连且具有第二节点，所述第二采样电阻的另一端接地，其中，所述第二分压电阻的阻值与所述第一分压电阻的阻值相同，所述第二采样电阻的阻值与所述第一采样电阻的阻值相同，所述控制单元通过获取所述第二节点处的电压以获取所述第一负极绝缘电压和所述第二负极绝缘电压。
5.如权利要求2所述的动力电池的绝缘电阻检测装置，其特征在于，所述正极偏置电阻网络包括：第一开关和第一偏置电阻，所述第一开关的第一端与所述动力电池的正极相连，所述第一开关的第二端与所述第一偏置电阻的一端相连，所述第一偏置电阻的另一端接地，所述第一开关的控制端与所述控制单元相连。
6.如权利要求5所述的动力电池的绝缘电阻检测装置，其特征在于，所述负极偏置电阻网络包括：第二开关和第二偏置电阻，所述第二开关的第一端与所述动力电池的负极相连，所述第二开关的第二端与所述第二偏置电阻的一端相连，所述第二偏置电阻的另一端接地，所述第二开关的控制端与所述控制单元相连，其中，所述第二偏置电阻的阻值与所述第一偏置电阻的阻值相同。
7.如权利要求6所述的动力电池的绝缘电阻检测装置，其特征在于，所述控制单元通过以下公式获取所述动力电池的正极绝缘电阻和负极绝缘电阻：
Figure FDA0002565772320000021
其中，Rp为所述正极绝缘电阻，Rn为所述负极绝缘电阻，R0为所述第一偏置电阻的阻值，V1为所述第一正极绝缘电压，V2为所述第一负极绝缘电压，V1'为所述第二正极绝缘电压，V2'为所述第二负极绝缘电压。
8.一种动力电池管理系统，其特征在于，包括如权利要求1-7中任一项所述的动力电池的绝缘电阻检测装置。
9.一种动力电池的绝缘电阻检测方法，其特征在于，所述动力电池的绝缘电阻检测装置包括对应所述动力电池正极设置的正极电压检测单元、对应所述动力电池负极设置的负极电压检测单元、与所述正极电压检测单元并联的正极偏置电阻网络和与所述负极电压检测单元并联的负极偏置电阻网络，所述检测方法包括以下步骤：
控制所述正极偏置电阻网络和所述负极偏置电阻网络均处于断开状态，并通过所述正极电压检测单元和所述负极电压检测单元获取所述动力电池的第一正极绝缘电压和第一负极绝缘电压；
判断所述第一正极绝缘电压是否大于所述第一负极绝缘电压；
如果所述第一正极绝缘电压大于所述第一负极绝缘电压，则先控制所述负极偏置电阻网络处于接通状态，并通过所述负极电压检测单元获取第二负极绝缘电压，再控制所述正极偏置电阻网络处于接通状态；
延时第一预设时间后控制所述负极偏置电阻网络处于断开状态，并通过所述正极电压检测单元获取第二正极绝缘电压，以及根据所述第一正极绝缘电压、所述第一负极绝缘电压、所述第二正极绝缘电压和所述第二负极绝缘电压获取所述动力电池的正极绝缘电阻和负极绝缘电阻。
10.如权利要求9所述的动力电池的绝缘电阻检测方法，其特征在于，
如果所述第一正极绝缘电压小于所述第一负极绝缘电压，则先控制所述正极偏置电阻网络处于接通状态，并通过所述正极电压检测单元获取第二正极绝缘电压，再控制所述负极偏置电阻网络处于接通状态；
延时所述第一预设时间后控制所述正极偏置电阻网络处于断开状态，并通过所述负极电压检测单元获取所述第二负极绝缘电压，以及根据所述第一正极绝缘电压、所述第一负极绝缘电压、所述第二正极绝缘电压和所述第二负极绝缘电压获取所述动力电池的正极绝缘电阻和负极绝缘电阻。
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