CN108872812B - 一种低成本绝缘漏电检测电路及检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种低成本绝缘漏电检测电路及检测方法，该检测电路包括：电池组；被测电路，所述该电路包括第一绝缘电阻、第二绝缘电阻；所述第一绝缘电阻设为电池组的正极与大地之间的电阻；所述第二绝缘电阻设为电池组的负极与大地之间的电阻；本发明具有电路设计简单、成本低、安全的优点，并在新能源汽车电池绝缘漏电检测技术领域具有广泛的生产及应用价值。
Description
技术领域
本发明涉及新能源汽车电池绝缘漏电检测技术领域，尤其涉及一种低成本绝缘漏电检测电路及检测方法。
背景技术
众所周知，随着新能源电动车越来越普及，关于新能源电动车高压动力总成系统的绝缘特性要求的越发严苛。同时随着新能源电动车产业的不断扩大，中国新能源电动车产业化脚步进一步加快。业内关于新能源电动车的成本压力也随之增加。尤其是新能源电动车领域内的高电压回路检测方面：总电压、总电流、绝缘检测三大技术。
要想将绝缘检测技术既满足国标GB18384中的要求的前提下，再来进行工程化、量产化、降本化；如果检测方案不变的情况下这是十分困难的。在保证性能的前提下，成本的压缩势必会遇到一个瓶颈。
本发明实现一种在满足性能的前提下，同时能更为高效的检测新能源电动车的总压、绝缘两种性能指标的方案。
发明内容
针对以上所述，本发明提供一种电路设计简单、成本低、安全的一种低成本绝缘漏电检测电路及检测方法。
本发明的技术方案如下：一种低成本绝缘漏电检测电路，包括：
电池组；
被测电路，所述该电路包括第一绝缘电阻、第二绝缘电阻；所述第一绝缘电阻设为电池组的正极与大地之间的电阻；所述第二绝缘电阻设为电池组的负极与大地之间的电阻；
检测电路，所述检测电路包括第一开关、第二开关J2、第三开关、第四开关、第一电阻、第二电阻R、第三电阻、AD转换模块、隔离芯片；所述第一电阻的两端分别通过第一开关、第二开关J2与第一绝缘电阻并联连接，所述第三电阻的两端分别通过第三开关、第四开关与第二绝缘电阻并联连接，所述第二电阻R设在第一电阻与第三电阻的之间；所述AD转换模块输入端连接第二电阻R两端，所述AD转换模块输出端与隔离芯片连接。
优选地，所述电池组设为电动车蓄电电池。
优选地，所述隔离模块均设为光耦、磁偶或集成隔离IC。
本发明中，上述绝缘漏电电路的检测方法如下：
S1：绝缘检测开始；
S2：开始绝缘自检；
S3：确认第一开关、第二开关J2、第三开关、第四开关均为断开状态，此时AD转换模块所采得的电压U_0应该均为0V左右，并跳转至下一步骤；
S4：依次闭合第一开关、第二开关J2、第三开关、第四开关，此时AD转换模块，所采得的电压为U_1，并跳转至下一步骤；
S5：判断，若U_0＝U_1，且都趋近于0，则判断为此时电路有故障，并跳转到步骤S6；反之跳转到步骤S7；
S6：上报整车绝缘检测故障，并绝缘检测终止；
S7：绝缘自检结束，闭合第一开关、第四开关，断开第二开关J2、第三开关，此时AD转换模块所采得的电压U_2，跳转至步骤S8；
S8：通过U_2计算出电池组电压Ut；并跳转至步骤S9；
S9：闭合第二开关J2、第四开关，断开第一开关、第三开关，此时AD转换模块所采得的电压U_3，断开第二开关J2、第四开关，闭合第一开关、第三开关，此时A/D转换模块所采得的电压U_4；并跳转至步骤S10；
S10：判断，若
则跳转到步骤11，并且判断Rp≈0Ω。若
则跳转到步骤11，并且判断Rn≈0Ω；若都不满足，则跳转至步骤12。
S11：直接显示如Rp≈0或者Rn≈0，直接跳转至步骤13。
S12:通过步骤9测得的U_3和U_4，并通过U_3和U_4计算出Rn、Rp的值；
S13：将计算后的Rp和Rn跟GB18384中的500Ω/V和100Ω/V进行比对，若满足故障报警阈值，则上报Rp或Rn故障，且绝缘漏电检测结束。
优选地，所述步骤S9中Rn、Rp计算公在式为；
优选地，所述步骤S8中，将电压U_2带入公式1计算出电池组电压Ut；
优选地，所述步骤S10中，A、B为第二电阻两端上的电位。
采用上述方案，本发明的有益效果是：
本发明通过第一开关、第二开关J2、第三开关、第四开关的闭合或断开时，及通过A/D转换模块采集第二电阻R两端不同的电压值，然后通过相应的公式得出第一绝缘电阻、第二绝缘电阻的阻值及电池组，并通过第一绝缘电阻、第二绝缘电阻的阻值新能源电动车的总压、绝缘两种性能指标；因此本发明通过简单公式，可以减少在计算过程中的噪声因子所为最终结果带来的偏差增益、另外可以通过绝缘自检，将绝缘检测的自身问题给提前检测出来，利于工程及维护，并且成本低廉仅仅只需要1个AD转换模块和4个开关即可实现、不用绝缘模块的时候可以将开关全部断开，减少因为该模块所造成的漏电流、绝缘高压到低压大地之间有对应的两开关进行隔离，增大了绝缘耐压性能，降低风险。
附图说明
图1为本发明的整体电路原理图；
图2为本发明的绝缘漏电检测的方法流程图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例，对本发明进行详细说明。
参照图1、图2所示，本发明提供一种低成本绝缘漏电检测电路，包括：
电池组Ut；
被测电路，所述该电路包括第一绝缘电阻Rp、第二绝缘电阻Rn；所述第一绝缘电阻Rp设为电池组Ut的正极与大地之间的电阻；所述第二绝缘电阻Rn设为电池组Ut的负极与大地之间的电阻；
检测电路，所述检测电路包括第一开关J1、第二开关J2、第三开关J3、第四开关J4、第一电阻R1、第二电阻R、第三电阻R2、AD转换模块、隔离芯片；所述第一电阻R1的两端分别通过第一开关J1、第二开关J2与第一绝缘电阻Rp并联连接，所述第三电阻R2的两端分别通过第三开关J3、第四开关J4与第二绝缘电阻Rn并联连接，所述第二电阻R设在第一电阻R1与第三电阻R2的之间；所述AD转换模块输入端连接第二电阻R两端，所述AD转换模块输出端与隔离芯片连接。
所述电池组Ut设为电动车蓄电电池。
所述隔离模块均设为光耦、磁偶或集成隔离IC。
实施例1：
如图1、图2所示；绝缘漏电检测的方法如下：
S1：绝缘检测开始；
S2：开始绝缘自检；
S3：确认第一开关J1、第二开关J2、第三开关J3、第四开关J4均为断开状态，此时A/D转换模块所采得的电压U_0应该均为0V左右，并跳转至下一步骤；
S4：依次闭合第一开关J1、第二开关J2、第三开关J3、第四开关J4，此时AD转换模块，所采得的电压为U_1，并跳转至下一步骤；
S5：判断，若U_0＝U_1，且都趋近于0，则判断为此时电路有故障，并跳转到步骤S6；反之跳转到步骤S7；
S6：上报整车绝缘检测故障，并绝缘检测终止；
S7：绝缘自检结束，闭合第一开关J1、第四开关J4，断开第二开关J2、第三开关J3，此时AD转换模块所采得的电压U_2，跳转至步骤S8；
S8：通过U_2计算出电池组电压Ut；并跳转至步骤S9；
S9：闭合第二开关J2、第四开关J4，断开第一开关J1、第三开关J3，此时AD转换模块所采得的电压U_3，断开第二开关J2、第四开关J4，闭合第一开关J1、第三开关J3，此时AD转换模块所采得的电压U_4；并跳转至步骤S10；
S10：判断，若
则跳转到步骤11，并且判断Rp≈0Ω。若
则跳转到步骤11，并且判断Rn≈0Ω；若都不满足，则跳转至步骤12。
S11：直接显示如Rp≈0或者Rn≈0，直接跳转至步骤13。
S12:通过步骤9测得的U_3和U_4，并通过U_3和U_4计算出Rn、Rp的值；
S13：将计算后的Rp和Rn跟GB18384中的500Ω/V和100Ω/V进行比对，若满足故障报警阈值，则上报Rp或Rn故障，且绝缘漏电检测结束。
所述步骤S9中Rn、Rp计算公在式为；
所述步骤S8中，将电压U_2带入公式1计算出电池组电压Ut；
所述步骤S10中，A、B为第二电阻R两端上的电位。
实施例2：
如图1、图2所示：本发明通过第一开关J1、第二开关J2、第三开关J3、第四开关J4的闭合或断开时，及通过AD转换模块采集第二电阻R两端不同的电压值，然后通过相应的公式得出第一绝缘电阻Rp、第二绝缘电阻Rn的阻值及电池组Ut，并通过第一绝缘电阻Rp、第二绝缘电阻Rn的阻值新能源电动车的总压、绝缘两种性能指标；因此本发明通过简单公式，可以减少在计算过程中的噪声因子所为最终结果带来的偏差增益、另外可以通过绝缘自检，将绝缘检测的自身问题给提前检测出来，利于工程及维护，并且成本低廉仅仅只需要1个AD转换模块和4个开关即可实现、不用绝缘模块的时候可以将开关全部断开，减少因为该模块所造成的漏电流、绝缘高压到低压大地之间有对应的两开关进行隔离，增大了绝缘耐压性能，降低风险。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用于限制本发明，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 (5)
1.一种低成本绝缘漏电检测电路，其特征在于，包括：
电池组；
被测电路，所述被测电路包括第一绝缘电阻、第二绝缘电阻；所述第一绝缘电阻设为电池组的正极与大地之间的电阻；所述第二绝缘电阻设为电池组的负极与大地之间的电阻；
检测电路，所述检测电路包括第一开关、第二开关J2、第三开关、第四开关、第一电阻、第二电阻R、第三电阻、AD转换模块、隔离模块；所述第一电阻的两端分别通过第一开关、第二开关J2与第一绝缘电阻并联连接，所述第三电阻的两端分别通过第三开关、第四开关与第二绝缘电阻并联连接，所述第二电阻R设在第一电阻与第三电阻的之间；所述AD转换模块输入端连接第二电阻R两端，所述AD转换模块输出端与隔离模块连接；所述隔离模块均设为光耦、磁偶或集成隔离IC。
2.根据权利要求1所述的低成本绝缘漏电检测电路，其特征在于，所述电池组设为电动车蓄电电池。
3.根据权利要求1或2任一项所述的绝缘漏电检测电路的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：绝缘检测开始；
S2：开始绝缘自检；
S3：确认第一开关、第二开关、第三开关、第四开关均为断开状态，此时AD转换模块所采得的电压U_0为0V左右，并跳转至下一步骤；
S4：依次闭合第一开关、第二开关、第三开关、第四开关，此时AD转换模块，所采得的电压为U_1，并跳转至下一步骤；
S5：判断，若U_0＝U_1，且都趋近于0，则判断为此时电路有故障，并跳转到步骤S6；反之跳转到步骤S7；
S6：上报整车绝缘检测故障，并绝缘检测终止；
S7：绝缘自检结束，闭合第一开关、第四开关，断开第二开关J2、第三开关，此时A/D转换模块所采得的电压U_2，跳转至步骤S8；
S8：通过U_2计算出电池组电压Ut；并跳转至步骤S9；
S9：闭合第二开关J2、第四开关，断开第一开关、第三开关，此时AD转换模块所采得的电压U_3，断开第二开关J2、第四开关，闭合第一开关、第三开关，此时AD转换模块所采得的电压U_4；并跳转至步骤S10；
S10：判断，若
则跳转到步骤11，并且判断Rp≈0Ω，若
则跳转到步骤11，并且判断Rn≈0Ω；若都不满足，则跳转至步骤12；其中，A、B为第二电阻R两端上的电位，R1为第一电阻的阻值，R2为第三电阻的阻值，R为第二电阻的阻值；
S11：直接显示如Rp≈0或者Rn≈0，直接跳转至步骤13；其中，Rp为第一绝缘电阻Rp的阻值，Rn为第二绝缘电阻Rn的阻值；
S12:通过步骤9测得的U_3和U_4，并通过U_3和U_4计算出Rn、Rp的值；
S13：将计算后的Rp和Rn跟国标GB18384中的500Ω/V和100Ω/V进行比对，若满足故障报警阈值，则上报Rp或Rn故障，且绝缘漏电检测结束。
4.根据权利要求3所述的检测方法，其特征在于，所述步骤S9中Rn、Rp计算公式为；
D＝R+R2；Rp为第一绝缘电阻Rp的阻值，Rn为第二绝缘电阻Rn的阻值，Ut为电池组电压。
5.根据权利要求4所述的检测方法，其特征在于，所述步骤S8中，将电压U_2带入公式1计算出电池组电压Ut；
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