电动汽车的绝缘电阻的测试方法和系统
技术领域
本发明涉及电动汽车检测领域,具体而言,涉及一种电动汽车的绝缘电阻的测试方法和系统。
背景技术
随着现代工业的发展,电动汽车(包括混合动力汽车)已得到快速发展,产品日趋成熟。为了达到一定功率要求,电动汽车需要多个蓄电池串联成组使用,蓄电池组的总电压普遍高于100V,甚至有高达800V的电压。因此,准确、实时地监测车载可充电储能系统(REESS,On-board Rechargeable Energy Storage System)对车辆电平台的绝缘性能,保证司乘人员安全、电气设备正常工作和车辆安全运行具有重要的意义。
绝缘电阻值是为了满足安全目的而确定的一个足够的值。为了测量正常情况下安装在车内的REESS的绝缘电阻,REESS的两个端子应与驱动电路和所有外部电阻断开,与电平台连接,集成在REESS内的电流开关处于闭合状态。现有技术中普遍采用以下两种方法测试电动汽车的绝缘电阻。
方法一:步骤1如说明书附图1所示,用同一电压检测工具先后测量REESS的两个端子和电平台之间的电压,较高的一个为U1,较低的一个为U1`;步骤2如说明书附图2所示,添加一个已知电阻R0,阻值推荐1MΩ,并联在REESS的上述步骤所测端电压较高的一侧与电平台之间。再用该电压检测工具先后测量REESS的两个端子和电平台之间的电压,测量值为U2和U2`;由式(1)计算绝缘电阻Ri:
上述方法仅要求电压检测工具的内阻不小于10MΩ,然而在检测端电压时,未考虑到电压检测工具的内阻引起的影响,使得测试结果误差较大。为了降低误差,方法二考虑了电压检测工具的内阻r的影响。
方法二:步骤1同样如说明书附图1中所示,用相同的两个电压检测工具同时测量REESS的两个端子和电平台之间的电压,较高的一个为U1,较低的一个为U1`;步骤2如说明书附图2所示,添加一个已知电阻R0,阻值推荐1MΩ,并联在REESS的上述步骤所测端电压较高的一侧与电平台之间。再用刚才的两个电压检测工具同时测量REESS的两个端子和电平台之间的电压,测量值为U2和U2`;由式(2)计算绝缘电阻Ri:
上述方法虽然考虑了电压检测工具的内阻,但同方法一一样,均引入了另外一个辅助测试用的电阻R0,不可避免的引入了误差,并且增加了操作复杂程度。
由此可知,在电动汽车的绝缘电阻测试过程中,现有技术忽略了检测工具内阻引起的影响,或引入辅助测试电阻带来新的误差,一方面增加了测量不准确度,另一方面使得操作过程过于复杂。
针对现有技术中对电动汽车绝缘电阻测量而造成的测量不准确和测试过程复杂的问题,目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
本发明提供了电动汽车的绝缘电阻的测试方法和系统,以至少解决现有技术中通过外加辅助电阻的方式对电动汽车绝缘电阻测量而造成的测量不准确和测试过程复杂的问题。
根据本发明实施例的一个方面,提供了一种电动汽车的绝缘电阻的测试方法,包括:获取车载可充电储能系统对电动汽车电平台的第一电压参数,其中,第一电压参数包括:通过第一检测设备检测的第一正极电压,和通过第二检测设备检测的第一负极电压;获取车载可充电储能系统对电动汽车电平台的第二电压参数,其中,第二电压参数包括:通过第二检测设备检测的第二正极电压,和通过第一检测设备检测的第二负极电压;基于第一检测设备和第二检测设备的内阻,第一电压参数和第二电压参数,确定电动汽车的绝缘电阻参数。
进一步地,第一正极电压和第一负极电压是第一检测设备和第二检测设备同时采集得到的,第二正极电压和第二负极电压也是第一检测设备和第二检测设备同时采集得到的。
进一步地,基于第一检测设备和第二检测设备的内阻,第一电压参数和第二电压参数,确定电动汽车的绝缘电阻参数,包括:基于电路欧姆定律,建立第一正极电压与第一负极电压的第一关系模型,和第二正极电压与第二负极电压的第二关系模型;基于第一关系模型和第二关系模型,得到绝缘电阻参数与第一检测设备的内阻、第二检测设备的内阻、第一电压参数和第二电压参数之间的关联关系;根据关联关系和获取的第一电压参数、第二电压参数、第一检测设备的内阻和第二检测设备的内阻,确定绝缘电阻参数。
进一步地,绝缘电阻参数包括车载可充电储能系统的正极对电动汽车电平台的正极电阻绝缘参数,其中,基于如下公式表征绝缘电阻参数与第一检测设备的内阻、第二检测设备的内阻、第一电压参数和第二电压参数之间的关联关系:
其中,RP表示正极电阻绝缘参数,R1表示第一检测设备的内阻,R2表示第二检测设备的内阻,U1表示第一负极电压,U1`表示第一正极电压,U2表示第二负极电压;U2`表示第二正极电压。
进一步地,绝缘电阻参数包括车载可充电储能系统的负极对电动汽车电平台的负极电阻绝缘参数,其中,基于如下公式表征绝缘电阻参数与第一检测设备的内阻、第二检测设备的内阻、第一电压参数和第二电压参数之间的关联关系:
其中,RN表示负极电阻绝缘参数,R1表示第一检测设备的内阻,R2表示第二检测设备的内阻,U1表示第一负极电压,U1`表示第一正极电压,U2表示第二负极电压;U2`表示第二正极电压。
根据本发明实施例的另一方面,还提供了一种电动汽车的绝缘电阻的测试系统,包括:第一检测设备,用于获取车载可充电储能系统对电动汽车电平台的第一电压参数中的第一正极电压,以及车载可充电储能系统对电动汽车电平台的第二电压参数中的第二负极电压,其中,第一电压参数与第二电压参数为不同时刻测量的电压参数;第二检测设备,用于获取车载可充电储能系统对电动汽车电平台的第一电压参数中的第一负极电压,以及车载可充电储能系统对电动汽车电平台的第二电压参数中的第二正极电压;处理模块,与第一检测设备和第二检测设备相连,用于基于第一检测设备和第二检测设备的内阻,第一电压参数和第二电压参数,确定电动汽车的绝缘电阻参数。
进一步地,处理模块包括:第一同步单元,用于获取第一时刻第一检测设备采集的第一正极电压和第二检测设备采集的第一负极电压;第二同步单元,用于获取第二时刻第一检测设备采集的第二负极电压和第二检测设备采集的第二正极电压;
进一步地,车载可充电储能系统为动力电池。
根据本发明实施例的另一方面,还提供了一种存储介质,存储介质包括存储的程序,其中,在程序运行时控制存储介质所在设备执行上述的电动汽车的绝缘电阻的测试方法。
根据本发明实施例的另一方面,还提供了一种处理器,其特征在于,处理器用于运行程序,其中,程序运行时执行上述电动汽车的绝缘电阻的测试方法。
在本发明中,采用两个不同已知内阻的检测设备,通过两次测量,省去了添加辅助测试电阻的步骤,避免了不必要的误差,达到了测试电动汽车绝缘电阻的目的,从而使得检测过程更加准确和简单,进而解决了现有技术中通过外加辅助电阻的方式对电动汽车绝缘电阻测量而造成的测量不准确和测试过程复杂的问题。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解,构成本申请的一部分,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
图1是根据现有技术的一种绝缘电阻测量步骤一的示意图;
图2是根据现有技术的一种绝缘电阻测量步骤二的示意图;
图3是根据本发明实施例的一种可选的绝缘电阻测量方法的流程图;
图4是根据本发明实施例的一种可选的绝缘电阻测量方法的电路结构示意图;
图5是根据本发明实施例的一种可选的绝缘电阻测量系统的示意图;以及
图6是根据本发明实施例的一种可选的绝缘电阻测量装置的示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案,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的实施例,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,都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是,本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
实施例1
根据本发明实施例,提供了一种电动汽车的绝缘电阻的测试方法实施例,需要说明的是,在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行,并且,在某些情况下,可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
图3是根据本发明实施例的绝缘电阻测量方法的流程图,该方法包括如下步骤:
S31,获取车载可充电储能系统对电动汽车电平台的第一电压参数,其中,第一电压参数包括:通过第一检测设备检测的第一正极电压,和通过第二检测设备检测的第一负极电压。
具体的,参见附图4,第一检测设备和第二检测设备为两个已知不同内阻的电压检测设备,分别表示为检测设备A和检测设备B,检测设备A的内阻为R1,检测设备B的内阻为R2,在高压连接状态下,使用检测设备A和检测设备B同时测试REESS正负极对电平台的电压,记录设备A测试REESS负极对车辆电平台的电压值U1,记录设备B测试REESS正极对车辆电平台的电压值U1`。
需要说明的是,为了测量正常情况下安装在车内的REESS的绝缘电阻,REESS的两个端子应与驱动电路和所有外部电阻断开,与电平台连接,集成在REESS内的电流开关处于闭合状态。REESS也可以在车外单独测量,为了测量未安装在车辆上的REESS的绝缘电阻,应使用一个导电部件,例如一个金属板,来模拟电平台,REESS应用其标准固定装置连接其上,以更好地模拟REESS壳体与电平台之间的电阻特性。
在一种可选的实施例中,上述检测设备可以是电压表、万用表,或者是任何具有电压测量功能的器件。
S32,获取车载可充电储能系统对电动汽车电平台的第二电压参数,其中,第二电压参数包括:通过第二检测设备检测的第二正极电压,和通过第一检测设备检测的第二负极电压。
具体地,保持高压连接,调换检测设备A和检测设备B,同时测试正负极对电平台的电压,记录检测设备B测试REESS负极对电平台的电压值U2,记录设备A测试REESS正极对电平台的电压值U2`。
S33,基于第一检测设备和第二检测设备的内阻,第一电压参数和第二电压参数,确定电动汽车的绝缘电阻参数。
具体地,基于:检测设备A的内阻R1,检测设备B的内阻R2,设备A测试负极对电平台的电压值U1,设备B测试正极对电平台的电压值U1`,设备B测试负极对电平台的电压值U2,设备A测试正极对电平台的电压值U2`,根据上述参数值确定电动汽车的绝缘电阻参数。
在一种可选的实施例中,根据上述参数值确定电动汽车的绝缘电阻参数,其可以根据上述参数值与电动汽车的绝缘电阻参数之间的映射、逻辑关系等任何可以得到的方式获得。上述电动汽车的绝缘电阻参数可以是REESS正极对电平台之间的绝缘电阻RP,REESS负极对电平台之间的绝缘电阻RN。通常,REESS的两个端子相对于电平台有不同的绝缘电阻,即RP和RN不相等,出于安全考虑,阻值较小的一个视为REESS的绝缘电阻。
作为一种可选的实施例,第一正极电压和第一负极电压是第一检测设备和第二检测设备同时采集得到的,第二正极电压和第二负极电压也是第一检测设备和第二检测设备同时采集得到。
具体地,检测设备A测试负极对电平台的电压值U1,与此同时,检测设备B测试正极对电平台的电压值U1`;在另一个时刻,检测设备B测试负极对电平台的电压值U2,与此同时,检测设备A测试正极对电平台的电压值U2`。
作为一种可选的实施例,基于第一检测设备的内阻、第二检测设备的内阻、第一电压参数和第二电压参数,确定电动汽车的绝缘电阻参数,包括:基于电路欧姆定律,建立第一正极电压与第一负极电压的第一关系模型,和第二正极电压与第二负极电压的第二关系模型;基于第一关系模型和第二关系模型,得到绝缘电阻参数与第一检测设备的内阻、第二检测设备的内阻、第一电压参数和第二电压参数之间的关联关系;根据关联关系和获取的第一电压参数、第二电压参数、第一检测设备的内阻和第二检测设备的内阻,确定绝缘电阻参数。
具体地,上述关联关系不一定基于欧姆定律,也可以是任何其他映射、逻辑关系等。
作为一种可选的实施例,绝缘电阻参数包括车载可充电储能系统的正极对电动汽车电平台的正极电阻绝缘参数,其中,基于如下公式表征绝缘电阻参数与第一检测设备的内阻、第二检测设备的内阻、第一电压参数和第二电压参数之间的关联关系:
具体地,定义正极对电平台之间的绝缘电阻为RP,由电路欧姆定律可知:
联立式(3)、(4),可得正极对电平台之间的绝缘电阻为
作为一种可选的实施例,绝缘电阻参数包括车载可充电储能系统的负极对电动汽车电平台的负极绝缘电阻参数,其中,基于如下公式表征绝缘电阻参数与第一检测设备的内阻、第二检测设备的内阻、第一电压参数和第二电压参数之间的关联关系:
具体地,定义负极对电平台之间的绝缘电阻为RN,由电路欧姆定律可推出式(3)和式(4),联立式(3)、(4),可得负极对电平台之间的绝缘电阻为
需要说明的是,通常,REESS的两个端子相对于电平台有不同的绝缘电阻,即RP和RN不相等,出于安全考虑,RP和RN阻值较小的一个视为REESS的绝缘电阻
作为一种可选的实施例,电动汽车的正极电阻绝缘参数RP可以经多次测量取平均值,电动汽车的负极电阻绝缘参数RN也可以经多次测量取平均值。通过该方法,可以尽可能地降低测试过程中的误差。。
实施例2
根据本发明实施例,提供了一种电动汽车的绝缘电阻的测试系统实施例。附图5是根据本发明实施例的绝缘电阻测量系统的示意图,该系统包括:
第一检测设备51,用于获取车载可充电储能系统对电动汽车电平台的第一电压参数中的第一正极电压,以及车载可充电储能系统对电动汽车电平台的第二电压参数中的第二负极电压,其中,第一电压参数与第二电压参数为不同时刻测量的电压参数。
第二检测设备52,用于获取车载可充电储能系统对电动汽车电平台的第一电压参数中的第一负极电压,以及车载可充电储能系统对电动汽车电平台的第二电压参数中的第二正极电压。
处理模块53,与第一检测设备和第二检测设备相连,用于基于第一检测设备和第二检测设备的内阻,第一电压参数和第二电压参数,确定电动汽车的绝缘电阻参数。
在一种可选的实施例中,第一检测设备51和第一检测设备52可以是电压表、万用表,或者是任何具有电压测量功能的器件。
在一种可选的实施例中,上述处理模块53还包括第一同步单元531,用于获取第一时刻第一检测设备采集的第一正极电压和第二检测设备采集的第一负极电压;第二同步单元532,用于获取第二时刻第一检测设备采集的第二负极电压和第二检测设备采集的第二正极电压。
在一种可选的实施例中,上述车载可充电储能系统为动力电池。
具体地,处理模块用于根据式(5)确定正极对电平台之间的绝缘电阻,根据式(6)确定负极对电平台之间的绝缘电阻。其推导过程在此不再赘述。
需要说明的是,通常,REESS的两个端子相对于电平台有不同的绝缘电阻,即RP和RN不相等,出于安全考虑,RP和RN阻值较小的一个视为REESS的绝缘电阻,即计算单元可以输出RP和RN当中阻值较小的一个作为REESS的绝缘电阻。
在一种可选的实施例中,电动汽车的正极电阻绝缘参数RP可以经多次测量取平均值,电动汽车的负极电阻绝缘参数RN也可以经多次测量取平均值。通过该方法,可以尽可能地降低测试过程中的误差。。
实施例3
根据本发明实施例,提供了一种电动汽车的绝缘电阻的测试装置实施例。附图6是根据本发明实施例的绝缘电阻测量装置的示意图,该系统包括:
第一获取模块61,用于获取车载可充电储能系统对电动汽车电平台的第一电压参数,其中,第一电压参数包括:通过第一检测设备检测的第一正极电压,和通过第二检测设备检测的第一负极电压;
第二获取模块62,用于获取车载可充电储能系统对电动汽车电平台的第二电压参数,其中,第二电压参数包括:通过第二检测设备检测的第二正极电压,和通过第一检测设备检测的第二负极电压;
确定模块63,用于基于第一检测设备和第二检测设备的内阻,第一电压参数和第二电压参数,确定电动汽车的绝缘电阻参数。
实施例4
根据本发明实施例,提供了一种存储介质,存储介质包括存储的程序,其中,在程序运行时控制存储介质所在设备执行实施例1中的电动汽车绝缘电阻测试方法。
实施例5
根据本发明实施例,提供了一种处理器,其特征在于,处理器用于运行程序,其中,程序运行时执行实施例1中的电动汽车绝缘电阻测试方法。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述,不代表实施例的优劣。
在本发明的上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述的部分,可以参见其他实施例的相关描述。
在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的技术内容,可通过其它的方式实现。其中,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如所述单元的划分,可以为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,单元或模块的间接耦合或通信连接,可以是电性或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外,在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、只读存储器(ROM,Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。