CN112285423A - 一种通过拟合快速计算正负极对地绝缘电阻的方法与系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种通过拟合快速计算正负极对地绝缘电阻的方法与系统，所述方法包括：当检测到第一开关与第二开关均闭合时，根据预设电压变化曲线拟合得到稳定的第一正极对地稳定电压以及第一负极对地稳定电压；当检测到第一开关闭合，第二开关断开时，根据预设电压变化曲线拟合得到第二正极对地稳定电压；当检测到第一开关断开，且第二开关闭合时，根据预设电压变化曲线拟合得到第二负极对地稳定电压；根据第一正极对地稳定电压、第一负极对地稳定电压、第二正极对地稳定电压以及第二负极对地稳定电压计算得到正极对地绝缘电阻以及负极对地绝缘电阻。本发明可大大缩短整个绝缘计算周期，提高了实际计算效率与应用效果。

Description

一种通过拟合快速计算正负极对地绝缘电阻的方法与系统

技术领域

本发明涉及电阻计算控制技术领域，特别涉及一种通过拟合快速计算正负极对地绝缘电阻的方法与系统。

背景技术

在电学技术领域中，电气设备在工作时需要带电的电气导电部分，对设备的外壳和金属构架的绝缘电阻，即称为对地绝缘电阻。

目前测量直流供电系统对地绝缘电阻，主要是通过桥电路方法来实现的。目前，通过桥电路监测正负极对地电阻的计算方法主要包括两种：1、通过实际环境观察桥电路电阻变化后的电压变化曲线，得出最大的电压稳定时间。由于桥电路电阻值有最小值限制以及Y电容的影响，当桥电路电阻值改变后，需要很长的时间才能得到稳定的电压值，也即每次控制电阻变化后都等待一个稳定时间再采集稳定电压。2、通过不断地比较电压变化，直到电压变化小于预设阈值之后，则认为该电压为稳定电压。

上述两种计算方法，都需要等待较长的时间，待电压稳定后才能计算对地绝缘电阻，等待周期长，且容易受到干扰，导致实时监测效果不理想。

发明内容

基于此，本发明的目的是为了解决现有的对地绝缘电阻的计算方法，等待周期长，无法很好地满足实际电阻监测计算需求的问题。

本发明提出一种通过拟合快速计算正负极对地绝缘电阻的方法，用于计算对称桥电路的正负极对地绝缘电阻，其中，所述对称桥电路包括第一电源、正极对地电阻、负极对地电阻、第一电阻、第二电阻、第一开关、第二开关、第一Y电容以及第二Y电容，所述正极对地电阻的一端以及所述负极对地电阻的一端分别与所述第一电源的正负极电性连接，所述正极对地电阻与所述负极对地电阻之间的连接点接地，在所述第一电阻与所述第二电阻之间串联设有所述第一开关以及所述第二开关，所述第一Y电容以及所述第二Y电容的一端分别与所述第一电源的正负极电性连接；

所述方法包括如下步骤：

当检测到所述第一开关与所述第二开关均处于闭合状态时，根据预设电压变化曲线拟合得到稳定的第一正极对地稳定电压以及第一负极对地稳定电压；

当检测到所述第一开关处于闭合状态，且所述第二开关处于断开状态时，根据所述预设电压变化曲线拟合得到第二正极对地稳定电压；

当检测到所述第一开关处于断开状态，且所述第二开关处于闭合状态时，根据所述预设电压变化曲线拟合得到第二负极对地稳定电压；

根据所述第一正极对地稳定电压、所述第一负极对地稳定电压、所述第二正极对地稳定电压以及所述第二负极对地稳定电压计算得到对应的正极对地绝缘电阻以及负极对地绝缘电阻。

所述通过拟合快速计算正负极对地绝缘电阻的方法，其中，在所述对称桥电路中，电压变化值V_t与时间t之间存在如下关系：

其中，t表示时间，V_t表示在t时刻相对于初始时刻的电压变化值，U′表示电池总压，R表示对称桥电路在当前状态下的综合等效电阻值，C表示对称桥电路在当前状态下的综合等效电容值。

所述通过拟合快速计算正负极对地绝缘电阻的方法，其中，所述预设电压变化曲线表示电容充电完成后的稳定电压与对称桥电路电阻切换时电压值之间的关系，其中电容充电完成后的稳定电压的表达式为：

其中，U为电容充电完成后的稳定电压，a₀为对称桥电路电阻切换时的初始电压值，a₁、a₂......a_n为桥电阻发生变化后均匀时间间隔的电压点，b₁＝a₀-a₁，c＝b₂/b₁。

所述通过拟合快速计算正负极对地绝缘电阻的方法，其中，在确定对称桥电路电阻切换后的单个周期内，所述综合等效电阻值以及所述综合等效电容值均为定值的情况下，所述稳定电压的计算过程包括如下步骤：

设定b₁＝a₀-a₁，b₂＝a₁-a₂，b₃＝a₂-a₃......，b_n＝a_n-1-a_n，则根据电压变化曲线的指数曲线特性可得出b₂/b₁＝b₃/b₂＝b₄/b₃＝......＝b_n/b_n-1；

设定c＝b₂/b₁，则b₁＝b₁*c⁰，b₂＝b₁*c¹，......，b_n＝b₁*c^n-1；

所述稳定电压表示为：

U＝a₀+b₁+b₂+b₃+......+b_n

＝a₀+b₁*c⁰+b₁*c¹+b₁*c²+......+b₁*cⁿ

所述通过拟合快速计算正负极对地绝缘电阻的方法，其中，所述正极对地绝缘电阻的计算公式表示为：

其中，R_p为所述正极对地绝缘电阻，

为所述第一负极对地稳定电压，

为所述第二负极对地稳定电压，

为所述第一正极对地稳定电压，R₁为所述第一电阻。

所述通过拟合快速计算正负极对地绝缘电阻的方法，其中，所述负极对地绝缘电阻的计算公式表示为：

其中，R_n为所述负极对地绝缘电阻，

为所述第二正极对地稳定电压，R₂为所述第二电阻。

本发明还提出一种通过拟合快速计算正负极对地绝缘电阻的系统，用于计算对称桥电路的正负极对地绝缘电阻，其中，所述对称桥电路包括第一电源、正极对地电阻、负极对地电阻、第一电阻、第二电阻、第一开关、第二开关、第一Y电容以及第二Y电容，所述正极对地电阻的一端以及所述负极对地电阻的一端分别与所述第一电源的正负极电性连接，所述正极对地电阻与所述负极对地电阻之间的连接点接地，在所述第一电阻与所述第二电阻之间串联设有所述第一开关以及所述第二开关，所述第一Y电容以及所述第二Y电容的一端分别与所述第一电源的正负极电性连接；

所述系统包括：

第一拟合计算模块，用于当检测到所述第一开关与所述第二开关均处于闭合状态时，根据预设电压变化曲线拟合得到稳定的第一正极对地稳定电压以及第一负极对地稳定电压；

第二拟合计算模块，用于当检测到所述第一开关处于闭合状态，且所述第二开关处于断开状态时，根据所述预设电压变化曲线拟合得到第二正极对地稳定电压；

第三拟合计算模块，用于当检测到所述第一开关处于断开状态，且所述第二开关处于闭合状态时，根据所述预设电压变化曲线拟合得到第二负极对地稳定电压；

绝缘电阻计算模块，用于根据所述第一正极对地稳定电压、所述第一负极对地稳定电压、所述第二正极对地稳定电压以及所述第二负极对地稳定电压计算得到对应的正极对地绝缘电阻以及负极对地绝缘电阻。

本发明还提出一种通过拟合快速计算正负极对地绝缘电阻的方法，用于计算非对称桥电路的正负极对地绝缘电阻，其特征在于，所述非对称桥电路包括第二电源、正极对地电阻、负极对地电阻、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一开关、第二开关、第一Y电容以及第二Y电容，所述第一Y电容以及所述第二Y电容的一端分别与所述第二电源的正负极电性连接，所述正极对地电阻的一端以及所述负极对地电阻的一端分别与所述第一电源的正负极电性连接，所述第一Y电容以及所述第二Y电容之间的连接点接地，所述第一电阻、所述第三电阻、所述第一开关以及所述第二电阻依次串联，所述第二开关与所述第一电阻并联；

所述方法包括如下步骤：

当检测到所述第一开关处于闭合状态，且所述第二开关处于断开状态时，根据预设电压变化曲线拟合得到稳定的第一正极对地稳定电压以及第一负极对地稳定电压；

当检测到所述第一开关与所述第二开关均处于闭合状态时，根据预设电压变化曲线拟合得到稳定的第二正极对地稳定电压以及第二负极对地稳定电压；

根据所述第一正极对地稳定电压、所述第一负极对地稳定电压、所述第二正极对地稳定电压以及所述第二负极对地稳定电压计算得到对应的正极对地绝缘电阻以及负极对地绝缘电阻。

所述通过拟合快速计算正负极对地绝缘电阻的方法，其中，所述正极对地绝缘电阻以及所述负极对地绝缘电阻的计算公式为：

其中，R_p为所述正极对地绝缘电阻，R_n为所述负极对地绝缘电阻，

为所述第一负极对地稳定电压，

为所述第二负极对地稳定电压，

为所述第一正极对地稳定电压，

为所述第二正极对地稳定电压，R₁为所述第一电阻，R₂为所述第二电阻，R₃为所述第三电阻。

本发明还提出一种通过拟合快速计算正负极对地绝缘电阻的系统，用于计算非对称桥电路的正负极对地绝缘电阻，其中，所述非对称桥电路包括第二电源、正极对地电阻、负极对地电阻、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一开关、第二开关、第一Y电容以及第二Y电容，所述第一Y电容以及所述第二Y电容的一端分别与所述第二电源的正负极电性连接，所述正极对地电阻的一端以及所述负极对地电阻的一端分别与所述第一电源的正负极电性连接，所述第一Y电容以及所述第二Y电容之间的连接点接地，所述第一电阻、所述第三电阻、所述第一开关以及所述第二电阻依次串联，所述第二开关与所述第一电阻并联；

所述系统包括：

第一拟合计算模块，用于当检测到所述第一开关处于闭合状态，且所述第二开关处于断开状态时，根据预设电压变化曲线拟合得到稳定的第一正极对地稳定电压以及第一负极对地稳定电压；

第二拟合计算模块，用于当检测到所述第一开关与所述第二开关均处于闭合状态时，根据预设电压变化曲线拟合得到稳定的第二正极对地稳定电压以及第二负极对地稳定电压；

绝缘电阻计算模块，用于根据所述第一正极对地稳定电压、所述第一负极对地稳定电压、所述第二正极对地稳定电压以及所述第二负极对地稳定电压计算得到对应的正极对地绝缘电阻以及负极对地绝缘电阻。

本发明提出的通过拟合快速计算正负极对地绝缘电阻的方法，根据桥电路中电阻变化时最开始的电压变化值以及电压变化率进行拟合指数曲线，计算得到最终的稳定电压值，然后根据计算得到的稳定电压值继而计算得到对应的正负极对地绝缘电阻。整个过程无需等待电压震荡到稳定之后再进行，因此可以在更短的时间内计算得到最终的正负极对地绝缘电阻。本发明可大大缩短整个绝缘计算周期，提高了实际计算效率与应用效果。

本公开的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，或者，部分特征和优点可以从说明书推知或毫无疑义地确定，或者通过实施本公开的上述技术即可得知。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明第一实施例提出的通过拟合快速计算正负极对地绝缘电阻的方法的流程图；

图2为本发明第一实施例中对称桥电路的电路结构示意图；

图3为本发明第一实施例中对称桥电路中电阻变化后上升的地-电源负极电压曲线；

图4为发明第一实施例中对称桥电路中电阻变化后下降的地-电源负极电压曲线；

图5为本发明第一实施例提出的对称桥电路中第一开关与第二开关均处于闭合状态的结构示意图；

图6为本发明第一实施例提出的对称桥电路中第一开关闭合、第二开关断开的结构示意图；

图7为本发明第一实施例提出的对称桥电路中第一开关断开、第二开关闭合的结构示意图；

图8为采用传统计算方法计算绝缘对地电阻的计算周期示意图；

图9为采用本发明第一实施例提出的方法对应的绝缘对地电阻的计算周期示意图；

图10为本发明第一实施例提出的通过拟合快速计算正负极对地绝缘电阻的系统的结构示意图；

图11本发明第二实施例提出的通过拟合快速计算正负极对地绝缘电阻的方法的流程图；

图12为本发明第二实施例中非对称桥电路的电路结构示意图；

图13为采用本发明第二实施例提出的方法对应的绝缘对地电阻的计算周期示意图；

图14为本发明第二实施例提出的通过拟合快速计算正负极对地绝缘电阻的系统的结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的首选实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。

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。

实施例一：

请参阅图1至图9，对于本发明第一实施例提出的通过拟合快速计算正负极对地绝缘电阻的方法，用于计算对称桥电路的正负极对地绝缘电阻。

请着重参阅图2，本实施例中的对称桥电路包括第一电源、正极对地电阻R_p、负极对地电阻R_n、第一电阻R₁、第二电阻R₂、第一开关K₁、第二开关K₂、第一Y电容C_p以及第二Y电容C_n。

其中，正极对地电阻R_p的一端以及负极对地电阻R_n的一端分别与第一电源的正负极电性连接。正极对地电阻R_p与负极对地电阻R_n之间的连接点接地，在第一电阻R₁与第二电阻R₂之间串联设有第一开关K₁以及第二开关K₂。第一Y电容C_p以及第二Y电容C_n的一端分别与第一电源的正负极电性连接。

在本实施例中，如图1所示，所述方法包括如下步骤：

S101，当检测到所述第一开关与所述第二开关均处于闭合状态时，根据预设电压变化曲线拟合得到稳定的第一正极对地稳定电压以及第一负极对地稳定电压。

从图2中可以看出，桥电路配阻(第一电阻R₁以及第二电阻R₂)，Y电容(第一Y电容C_p以及第二Y电容C_n)，以及对地绝缘电阻(正极对地电阻R_p以及负极对地电阻R_n)组成了一个复杂的RC系统。当桥电路配阻发生变化时，系统需要重新平衡电压，相当于进行RC充放电。

在对称桥电路中，电压变化值V_t与时间t之间存在如下关系：

其中，t表示时间，V_t表示在t时刻相对于初始时刻的电压变化值，U′表示电池总压，R表示对称桥电路在当前状态下的综合等效电阻值，C表示对称桥电路在当前状态下的综合等效电容值。

在此需要指出的是，正极配阻比例变小时，其电压时间曲线如图3所示。从图3中可以看出，对应的为上升的地-电源负极电压曲线。与此同时，负极配阻比例变小时，其电压时间曲线如图4所示。从图4中可以看出，对应的为下降的地-电源负极电压曲线。其中，变化曲线为带零偏和符号的指数曲线。

如图3与图4所示，a₁、a₂......a_n为桥电阻发生变化后均匀时间间隔的电压点。在上述公式1中虽然包含RC两个未知数，但其在单个计算周期内可认为是定值。基于此，在本实施例中，上述的预设电压变化曲线的拟合过程为：

设定b₁＝a₀-a₁，b₂＝a₁-a₂，b₃＝a₂-a₃......，b_n＝a_n-1-a_n，则根据电压变化曲线的指数曲线特性可得出b₂/b₁＝b₃/b₂＝b₄/b₃＝......＝b_n/b_n-1；

进一步的，设定c＝b₂/b₁，则b₁＝b₁*c⁰，b₂＝b₁*c¹，.....，b_n＝b₁*c^n-1；

稳定电压表示为：

U＝a₀+b₁+b₂+b₃+......+b_n

＝a₀+b₁*c⁰+b₁*c¹+b₁*c²+......+b₁*cⁿ

进一步的，电容充电完成后的稳定电压的表达式为：

其中，U为电容充电完成后的稳定电压，a₀为对称桥电路电阻切换时的初始电压值，b₁＝a₀-a₁，c＝b₂/b₁。

在本实施例中，由于已经确定了上述预设电压变化曲线对应的稳定电压计算公式，即为上述公式2。因此在该对称桥电路中，当每次桥电路中的阻值发生变化时，根据上述公式2快速计算得到对应的稳定电压值。

具体的，在本步骤中，分别计算得到第一正极对地稳定电压

以及第一负极对地稳定电压

S102，当检测到所述第一开关处于闭合状态，且所述第二开关处于断开状态时，根据所述预设电压变化曲线拟合得到第二正极对地稳定电压。

同理，在本步骤中，当对称桥电路的电阻发生变化之后，即控制第一开关K₁闭合，第二开关K₂断开(如图6所示)。则根据上述的公式2计算得到第二正极对地稳定电压

S103，当检测到所述第一开关处于断开状态，且所述第二开关处于闭合状态时，根据所述预设电压变化曲线拟合得到第二负极对地稳定电压。

同理，在本步骤中，当对称桥电路的电阻发生变化之后，即控制第一开关K₁断开，第二开关K₂闭合(如图7所示)。则根据上述的公式2计算得到第二负极对地稳定电压

S104，根据所述第一正极对地稳定电压、所述第一负极对地稳定电压、所述第二正极对地稳定电压以及所述第二负极对地稳定电压计算得到对应的正极对地绝缘电阻以及负极对地绝缘电阻。

进一步的，当计算得到了上述的第一正极对地稳定电压

第一负极对地稳定电压

第二正极对地稳定电压

以及第二负极对地稳定电压

之后，进一步计算得到正极对地绝缘电阻以及负极对地绝缘电阻。

具体的，上述的正极对地绝缘电阻的计算公式表示为：

其中，R_p为正极对地绝缘电阻，

为第一负极对地稳定电压，

为第二负极对地稳定电压，

为第一正极对地稳定电压，R₁为第一电阻。

负极对地绝缘电阻的计算公式表示为：

其中，R_n为负极对地绝缘电阻，

为第二正极对地稳定电压，R₂为第二电阻。

本发明提出的通过拟合快速计算正负极对地绝缘电阻的方法，根据桥电路中电阻变化时最开始的电压变化值以及电压变化率进行拟合指数曲线，计算得到最终的稳定电压值，然后根据计算得到的稳定电压值继而计算得到对应的正负极对地绝缘电阻。整个过程无需等待电压震荡到稳定之后再进行，因此可以在更短的时间内计算得到最终的正负极对地绝缘电阻。对比图8与图9可以得知，采用本发明的计算方法，可大大缩短整个绝缘计算周期，从而提高了实际计算效率与应用效果。

请参阅图10，本发明第一实施例还提出一种通过拟合快速计算正负极对地绝缘电阻的系统，用于计算如图2所示的对称桥电路的正负极对地绝缘电阻。上述的包括第一电源、正极对地电阻R_p、负极对地电阻R_n、第一电阻R₁、第二电阻R₂、第一开关K₁、第二开关K₂、第一Y电容C_p以及第二Y电容C_n。

其中，正极对地电阻R_p的一端以及负极对地电阻R_n的一端分别与第一电源的正负极电性连接。正极对地电阻R_p与负极对地电阻R_n之间的连接点接地，在第一电阻R₁与第二电阻R₂之间串联设有第一开关K₁以及第二开关K₂。第一Y电容C_p以及第二Y电容C_n的一端分别与第一电源的正负极电性连接。

具体的，上述系统包括依次连接的第一拟合计算模块11、第二拟合计算模块12、第三拟合计算模块13以及绝缘电阻计算模块14。

其中所述第一拟合计算模块11具体用于：

当检测到所述第一开关与所述第二开关均处于闭合状态时，根据预设电压变化曲线拟合得到稳定的第一正极对地稳定电压以及第一负极对地稳定电压。

所述第二拟合计算模块12用于：

当检测到所述第一开关处于闭合状态，且所述第二开关处于断开状态时，根据所述预设电压变化曲线拟合得到第二正极对地稳定电压。

所述第三拟合计算模块13用于：

当检测到所述第一开关处于断开状态，且所述第二开关处于闭合状态时，根据所述预设电压变化曲线拟合得到第二负极对地稳定电压。

所述绝缘电阻计算模块14用于：

根据所述第一正极对地稳定电压、所述第一负极对地稳定电压、所述第二正极对地稳定电压以及所述第二负极对地稳定电压计算得到对应的正极对地绝缘电阻以及负极对地绝缘电阻。

实施例二

请参阅图11至图13，本发明第二实施例提出一种通过拟合快速计算正负极对地绝缘电阻的方法，用于计算非对称桥电路的正负极对地绝缘电阻。

如图12所示，上述的非对称桥电路包括第二电源、正极对地电阻R_p、负极对地电阻R_n、第一电阻R₁、第二电阻R₂、第三电阻R₃、第一开关K₁、第二开关K₂、第一Y电容C_p以及第二Y电容C_n。

其中，第一Y电容C_p以及第二Y电容C_n的一端分别与第二电源的正负极电性连接。正极对地电阻R_p的一端以及负极对地电阻R_n的一端分别与第一电源的正负极电性连接，第一Y电容C_p以及第二Y电容C_n之间的连接点接地。此外，第一电阻R₁、第三电阻R₃、第一开关K₁以及第二电阻R₂依次串联，第二开关K₂与第一电阻R₁并联。

在本实施例中，上述方法包括如下步骤：

S201，当检测到所述第一开关处于闭合状态，且所述第二开关处于断开状态时，根据预设电压变化曲线拟合得到稳定的第一正极对地稳定电压以及第一负极对地稳定电压。

在本实施例中，预设电压变化曲线的计算公式与上述的第一实施例中的计算方法相同。即通过上述公式2计算得到电阻变化后对应的稳定电压。

在本步骤中，当对称桥电路的电阻发生变化之后，即控制第一开关K₁闭合，第二开关K₂断开，则根据上述的公式2计算得到第一正极对地稳定电压U_p1以及第一负极对地稳定电压

S202，当检测到所述第一开关与所述第二开关均处于闭合状态时，根据预设电压变化曲线拟合得到稳定的第二正极对地稳定电压以及第二负极对地稳定电压。

同理，在本步骤中，当对称桥电路的电阻发生变化之后，即控制第一开关K₁闭合，第二开关K₂闭合。则根据上述的公式2计算得到第二正极对地稳定电压

以及第二负极对地稳定电压

S203，根据所述第一正极对地稳定电压、所述第一负极对地稳定电压、所述第二正极对地稳定电压以及所述第二负极对地稳定电压计算得到对应的正极对地绝缘电阻以及负极对地绝缘电阻。

进一步的，当计算得到了上述的第一正极对地稳定电压

第一负极对地稳定电压

第二正极对地稳定电压

以及第二负极对地稳定电压

之后，进一步计算得到正极对地绝缘电阻以及负极对地绝缘电阻。

具体的，在本实施例中，正极对地绝缘电阻以及负极对地绝缘电阻的计算公式为：

其中，R_p为正极对地绝缘电阻，R_n为负极对地绝缘电阻，

为第一负极对地稳定电压，

为第二负极对地稳定电压，

为第一正极对地稳定电压，

为第二正极对地稳定电压，R₁为第一电阻，R₂为第二电阻，R₃为第三电阻。

如图14所示，本发明第二实施例还提出一种通过拟合快速计算正负极对地绝缘电阻的系统，用于计算非对称桥电路的正负极对地绝缘电阻。

其中，上述的上述的非对称桥电路包括第二电源、正极对地电阻R_p、负极对地电阻R_n、第一电阻R₁、第二电阻R₂、第三电阻R₃、第一开关K₁、第二开关K₂、第一Y电容C_p以及第二Y电容C_n。

其中，第一Y电容C_p以及第二Y电容C_n的一端分别与第二电源的正负极电性连接。正极对地电阻R_p的一端以及负极对地电阻R_n的一端分别与第一电源的正负极电性连接，第一Y电容C_p以及第二Y电容C_n之间的连接点接地。此外，第一电阻R₁、第三电阻R₃、第一开关K₁以及第二电阻R₂依次串联，第二开关K₂与第一电阻R₁并联。

具体的，上述的系统包括依次连接的第一拟合计算模块11、第二拟合计算模块12以及绝缘电阻计算模块14。

其中所述第一拟合计算模块11具体用于：

当检测到所述第一开关处于闭合状态，且所述第二开关处于断开状态时，根据预设电压变化曲线拟合得到稳定的第一正极对地稳定电压以及第一负极对地稳定电压。

所述第二拟合计算模块12具体用于：

当检测到所述第一开关与所述第二开关均处于闭合状态时，根据预设电压变化曲线拟合得到稳定的第二正极对地稳定电压以及第二负极对地稳定电压。

所述绝缘电阻计算模块14具体用于：

根据所述第一正极对地稳定电压、所述第一负极对地稳定电压、所述第二正极对地稳定电压以及所述第二负极对地稳定电压计算得到对应的正极对地绝缘电阻以及负极对地绝缘电阻。

应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或它们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成。所述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。该程序在执行时，包括上述方法所述的步骤。所述的存储介质，包括：ROM/RAM、磁碟、光盘等。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种通过拟合快速计算正负极对地绝缘电阻的方法，用于计算对称桥电路的正负极对地绝缘电阻，其特征在于，所述对称桥电路包括第一电源、正极对地电阻、负极对地电阻、第一电阻、第二电阻、第一开关、第二开关、第一Y电容以及第二Y电容，所述正极对地电阻的一端以及所述负极对地电阻的一端分别与所述第一电源的正负极电性连接，所述正极对地电阻与所述负极对地电阻之间的连接点接地，在所述第一电阻与所述第二电阻之间串联设有所述第一开关以及所述第二开关，所述第一Y电容以及所述第二Y电容的一端分别与所述第一电源的正负极电性连接；

所述方法包括如下步骤：

当检测到所述第一开关与所述第二开关均处于闭合状态时，根据预设电压变化曲线拟合得到稳定的第一正极对地稳定电压以及第一负极对地稳定电压；

当检测到所述第一开关处于闭合状态，且所述第二开关处于断开状态时，根据所述预设电压变化曲线拟合得到第二正极对地稳定电压；

当检测到所述第一开关处于断开状态，且所述第二开关处于闭合状态时，根据所述预设电压变化曲线拟合得到第二负极对地稳定电压；

根据所述第一正极对地稳定电压、所述第一负极对地稳定电压、所述第二正极对地稳定电压以及所述第二负极对地稳定电压计算得到对应的正极对地绝缘电阻以及负极对地绝缘电阻。

2.根据权利要求1所述的通过拟合快速计算正负极对地绝缘电阻的方法，其特征在于，在所述对称桥电路中，电压变化值V_t与时间t之间存在如下关系：

其中，t表示时间，V_t表示在t时刻相对于初始时刻的电压变化值，U′表示电池总压，R表示对称桥电路在当前状态下的综合等效电阻值，C表示对称桥电路在当前状态下的综合等效电容值。

3.根据权利要求2所述的通过拟合快速计算正负极对地绝缘电阻的方法，其特征在于，所述预设电压变化曲线表示电容充电完成后的稳定电压与对称桥电路电阻切换时电压值之间的关系，其中电容充电完成后的稳定电压的表达式为：

其中，U为电容充电完成后的稳定电压，a₀为对称桥电路电阻切换时的初始电压值，a₁、a₂......a_n为桥电阻发生变化后均匀时间间隔的电压点，b₁＝a₀-a₁，c＝b₂/b₁。

4.根据权利要求3所述的通过拟合快速计算正负极对地绝缘电阻的方法，其特征在于，在确定对称桥电路电阻切换后的单个周期内，所述综合等效电阻值以及所述综合等效电容值均为定值的情况下，所述稳定电压的计算过程包括如下步骤：

设定b₁＝a₀-a₁，b₂＝a₁-a₂，b₃＝a₂-a₃......，b_n＝a_n-1-a_n，则根据电压变化曲线的指数曲线特性可得出b₂/b₁＝b₃/b₂＝b₄/b₃＝......＝b_n/b_n-1；

设定c＝b₂/b₁，则b₁＝b₁*c⁰，b₂＝b₁*c¹，......，b_n＝b₁*c^n-1；

所述稳定电压表示为：

U＝a₀+b₁+b₂+b₃+......+b_n

＝a₀+b₁*c⁰+b₁*c¹+b₁*c²+......+b₁*cⁿ。

5.根据权利要求1所述的通过拟合快速计算正负极对地绝缘电阻的方法，其特征在于，所述正极对地绝缘电阻的计算公式表示为：

其中，R_p为所述正极对地绝缘电阻，

为所述第一负极对地稳定电压，

为所述第二负极对地稳定电压，

为所述第一正极对地稳定电压，R₁为所述第一电阻。

6.根据权利要求5所述的通过拟合快速计算正负极对地绝缘电阻的方法，其特征在于，所述负极对地绝缘电阻的计算公式表示为：

其中，R_n为所述负极对地绝缘电阻，

为所述第二正极对地稳定电压，R₂为所述第二电阻。

7.一种通过拟合快速计算正负极对地绝缘电阻的系统，用于计算对称桥电路的正负极对地绝缘电阻，其特征在于，所述对称桥电路包括第一电源、正极对地电阻、负极对地电阻、第一电阻、第二电阻、第一开关、第二开关、第一Y电容以及第二Y电容，所述正极对地电阻的一端以及所述负极对地电阻的一端分别与所述第一电源的正负极电性连接，所述正极对地电阻与所述负极对地电阻之间的连接点接地，在所述第一电阻与所述第二电阻之间串联设有所述第一开关以及所述第二开关，所述第一Y电容以及所述第二Y电容的一端分别与所述第一电源的正负极电性连接；

所述系统包括：

第一拟合计算模块，用于当检测到所述第一开关与所述第二开关均处于闭合状态时，根据预设电压变化曲线拟合得到稳定的第一正极对地稳定电压以及第一负极对地稳定电压；

第二拟合计算模块，用于当检测到所述第一开关处于闭合状态，且所述第二开关处于断开状态时，根据所述预设电压变化曲线拟合得到第二正极对地稳定电压；

第三拟合计算模块，用于当检测到所述第一开关处于断开状态，且所述第二开关处于闭合状态时，根据所述预设电压变化曲线拟合得到第二负极对地稳定电压；

绝缘电阻计算模块，用于根据所述第一正极对地稳定电压、所述第一负极对地稳定电压、所述第二正极对地稳定电压以及所述第二负极对地稳定电压计算得到对应的正极对地绝缘电阻以及负极对地绝缘电阻。

8.一种通过拟合快速计算正负极对地绝缘电阻的方法，用于计算非对称桥电路的正负极对地绝缘电阻，其特征在于，所述非对称桥电路包括第二电源、正极对地电阻、负极对地电阻、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一开关、第二开关、第一Y电容以及第二Y电容，所述第一Y电容以及所述第二Y电容的一端分别与所述第二电源的正负极电性连接，所述正极对地电阻的一端以及所述负极对地电阻的一端分别与所述第一电源的正负极电性连接，所述第一Y电容以及所述第二Y电容之间的连接点接地，所述第一电阻、所述第三电阻、所述第一开关以及所述第二电阻依次串联，所述第二开关与所述第一电阻并联；

所述方法包括如下步骤：

当检测到所述第一开关处于闭合状态，且所述第二开关处于断开状态时，根据预设电压变化曲线拟合得到稳定的第一正极对地稳定电压以及第一负极对地稳定电压；

当检测到所述第一开关与所述第二开关均处于闭合状态时，根据预设电压变化曲线拟合得到稳定的第二正极对地稳定电压以及第二负极对地稳定电压；

根据所述第一正极对地稳定电压、所述第一负极对地稳定电压、所述第二正极对地稳定电压以及所述第二负极对地稳定电压计算得到对应的正极对地绝缘电阻以及负极对地绝缘电阻。

9.根据权利要求8所述的通过拟合快速计算正负极对地绝缘电阻的方法，其特征在于，所述正极对地绝缘电阻以及所述负极对地绝缘电阻的计算公式为：

其中，R_p为所述正极对地绝缘电阻，R_n为所述负极对地绝缘电阻，

为所述第一负极对地稳定电压，

为所述第二负极对地稳定电压，

为所述第一正极对地稳定电压，

为所述第二正极对地稳定电压，R₁为所述第一电阻，R₂为所述第二电阻，R₃为所述第三电阻。

10.一种通过拟合快速计算正负极对地绝缘电阻的系统，用于计算非对称桥电路的正负极对地绝缘电阻，其特征在于，所述非对称桥电路包括第二电源、正极对地电阻、负极对地电阻、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一开关、第二开关、第一Y电容以及第二Y电容，所述第一Y电容以及所述第二Y电容的一端分别与所述第二电源的正负极电性连接，所述正极对地电阻的一端以及所述负极对地电阻的一端分别与所述第一电源的正负极电性连接，所述第一Y电容以及所述第二Y电容之间的连接点接地，所述第一电阻、所述第三电阻、所述第一开关以及所述第二电阻依次串联，所述第二开关与所述第一电阻并联；

所述系统包括：

第一拟合计算模块，用于当检测到所述第一开关处于闭合状态，且所述第二开关处于断开状态时，根据预设电压变化曲线拟合得到稳定的第一正极对地稳定电压以及第一负极对地稳定电压；

第二拟合计算模块，用于当检测到所述第一开关与所述第二开关均处于闭合状态时，根据预设电压变化曲线拟合得到稳定的第二正极对地稳定电压以及第二负极对地稳定电压；

绝缘电阻计算模块，用于根据所述第一正极对地稳定电压、所述第一负极对地稳定电压、所述第二正极对地稳定电压以及所述第二负极对地稳定电压计算得到对应的正极对地绝缘电阻以及负极对地绝缘电阻。

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