CN110082599A - 一种绝缘监测电路 - Google Patents

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周树清
吴定国
周传根
王文涌
孙玉
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    • G—PHYSICS
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Abstract

本发明涉及一种绝缘监测电路，包括第一分压电路、第二分压电路、第一驱动电路、第二驱动电路、检测芯片及电气隔离通讯电路，所述第一分压电路、第二分压电路的输入端分别连接绝缘模块的总正、总负的信号检测端，所述第一分压电路、第二分压电路的输出端分别经第一驱动电路、第二驱动电路与检测芯片的输入端连接，所述检测芯片的输出端经电气隔离通讯电路与MCU连接。本发明中绝缘监测电路，电路结构简单、精度高，可靠性好，保证绝缘模块的可靠性，可以检测到高压系统中任何部位的绝缘故障，且具有自适应功能，可自动适应系统的泄漏电容。

Description

一种绝缘监测电路
技术领域
本发明涉及一种监测电路，具体涉及一种绝缘监测电路。
背景技术
目前国内电动汽车绝缘监测方案可以简单分为三种，即端电压法、高频信号注入法和低频信号注入法。电动汽车上会配置一组动力电池组，动力电池正极和负极与底盘会存在一个绝缘阻值，分别设为Rp和Rn，正常情况下其阻值非常大。端电压法即通过计算接入标准电阻前后两个电阻对动力电池的分压值可求出绝缘电阻的阻值，但端电压法有自身的缺点，如不能响应动力电池内部对底盘的类似短路故障，且可能对整车绝缘有一定影响。高频信号注入法则是由绝缘模块内部产生一个高频交流信号，通过一个隔离电容叠加到高压系统上，然后通过高压系统与底盘之间的绝缘阻抗构成回路，从而可以测得绝缘阻抗的大小，使用高频信号注入法容易受到整车泄漏电容，同时也容易受到整车变频器等产生的高频干扰信号的影响，可靠性低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种绝缘监测电路，抗干扰能力强，精度高，自适应能力强。
为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：
一种绝缘监测电路，包括第一分压电路、第二分压电路、第一驱动电路、第二驱动电路、检测芯片及电气隔离通讯电路，所述第一分压电路、第二分压电路的输入端分别连接绝缘模块的总正、总负的信号检测端，所述第一分压电路、第二分压电路的输出端分别经第一驱动电路、第二驱动电路与检测芯片的输入端连接，所述检测芯片的输出端经电气隔离通讯电路与MCU连接。
作为上述技术方案的进一步改进：
所述第一分压电路及第二分压电路均由多个电阻串联组成。
所述第一驱动电路包括第一光电耦合器及第一开关管，所述第一光电耦合器的发光二极管的阳极经第一电阻与第一开关管的漏级连接，第一光电耦合器的发光二极管的阴极接地，第一光电耦合器的三极管发射极与第一分压电路连接，第一光电耦合器的三极管的集电极与检测芯片的输入端连接，所述第一开关管的源极经第一电容接地，其栅极与检测芯片的输出端连接。
所述第二驱动电路包括第二光电耦合器及第二开关管，所述第二光电耦合器的发光二极管阳极经第二电阻与第二开关管的漏极连接，第二光电耦合器发光二极管的阴极接地，第二光电耦合器的三极管发射极与第二分压电路连接，第二光电耦合器的三极管的集电极与检测芯片的输入端连接，所述第二开关管的源极经第二电容接地，其栅极与检测芯片的输出端连接。
所述电气隔离通讯电路采用型号为TJA1042T的芯片。
所述检测芯片的型号为ST-8102M1-CAN。
由上述技术方案可知，本发明中绝缘监测电路，电路结构简单、精度高，可靠性好，保证绝缘模块的可靠性，可以检测到高压系统中任何部位的绝缘故障，且具有自适应功能，可自动适应系统的泄漏电容。
附图说明
图1是本发明的电路图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步说明：
如图1所示，本实施例的绝缘监测电路，包括第一分压电路、第二分压电路、第一驱动电路、第二驱动电路、检测芯片U3及电气隔离通讯电路，第一分压电路、第二分压电路的输入端分别连接绝缘模块的总正、总负的信号检测端，第一分压电路、第二分压电路的输出端分别经第一驱动电路、第二驱动电路与检测芯片U3的输入端连接，检测芯片U3的输出端经电气隔离通讯电路与MCU连接。
如图1所示，第一分压电路及第二分压电路均由多个电阻串联组成，本实施例的第一分压电路包括依次串联的电阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7，第二分压电路包括依次串联的电阻R8、R9、R10、R11、R12、R13、R14。
第一驱动电路包括第一光电耦合器U1及第一开关管Q1，第一光电耦合器U1的发光二极管的阳极经第一电阻R15与第一开关管Q1的漏极连接，第一光电耦合器U1的发光二极管的阴极接地，第一光电耦合器U1的三极管发射极与电阻R7的一端连接，第一光电耦合器U1的三极管的集电极与检测芯片U3的输入端VN连接，第一开关管Q1的源极与电源连接、且该源极经第一电容C1接地，第一开关管Q1栅极与检测芯片U3的输出端连接。
第二驱动电路包括第二光电耦合器U2及第二开关管Q2，第二光电耦合器U2的发光二极管的阳极经第二电阻R16与第二开关管Q2的漏极连接，第二光电耦合器U2的发光二极管的阴极接地，第二光电耦合器U2的三极管的发射极与电阻R14的一端连接，第二光电耦合器U2的三极管的集电极与检测芯片U3的输入端VP连接，第二开关管Q2的源极与电源VCCA连接、且该源极经第二电容C2接地，第二开关管Q2的栅极与检测芯片U3的输出端连接。
本实施例的电气隔离通讯电路采用型号为TJA1042T的芯片U4，检测芯片U3的型号为ST-8102M1-CAN。
工作原理：在正常上电MCU发送开启绝缘检测指令时，信号输入到检测芯片U3的DO引脚输出低电平，PNP晶体管Q1、Q2导通，从而驱动光耦合继电器U1、U2导通，使得检测芯片U3产生的激励脉冲在高压系统（BAT+/BAT-）和车身(GNG)之间正负脉动，从而形成正负脉动的响应信号，当被测绝缘电阻不同时，已知的响应信号与绝缘电阻之间呈现一定的数学关系，从而可以得到绝缘电阻以进行绝缘检测；当MCU发送绝缘检测关闭指令时，检测芯片U3的D0端输出高电平，从而使得整个高压回路断开以停止绝缘检测。
以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (6)

1.一种绝缘监测电路，其特征在于：包括第一分压电路、第二分压电路、第一驱动电路、第二驱动电路、检测芯片及电气隔离通讯电路，所述第一分压电路、第二分压电路的输入端分别连接绝缘模块的总正、总负的信号检测端，所述第一分压电路、第二分压电路的输出端分别经第一驱动电路、第二驱动电路与检测芯片的输入端连接，所述检测芯片的输出端经电气隔离通讯电路与MCU连接。
2.根据权利要求1所述的绝缘监测电路，其特征在于：所述第一分压电路及第二分压电路均由多个电阻串联组成。
3.根据权利要求1所述的绝缘监测电路，其特征在于：所述第一驱动电路包括第一光电耦合器及第一开关管，所述第一光电耦合器的发光二极管的阳极经第一电阻与第一开关管的漏级连接，第一光电耦合器的发光二极管的阴极接地，第一光电耦合器的三极管发射极与第一分压电路连接，第一光电耦合器的三极管的集电极与检测芯片的输入端连接，所述第一开关管的源极经第一电容接地，其栅极与检测芯片的输出端连接。
4.根据权利要求1所述的绝缘监测电路，其特征在于：所述第二驱动电路包括第二光电耦合器及第二开关管，所述第二光电耦合器的发光二极管阳极经第二电阻与第二开关管的漏极连接，第二光电耦合器发光二极管的阴极接地，第二光电耦合器的三极管发射极与第二分压电路连接，第二光电耦合器的三极管的集电极与检测芯片的输入端连接，所述第二开关管的源极经第二电容接地，其栅极与检测芯片的输出端连接。
5.根据权利要求1所述的绝缘监测电路，其特征在于：所述电气隔离通讯电路采用型号为TJA1042T的芯片。
6.根据权利要求1所述的绝缘监测电路，其特征在于：所述检测芯片的型号为ST-8102M1-CAN。
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