CN113466737B - 漏电传感器、漏电检测方法、系统、存储介质及车辆 - Google Patents
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Abstract
本公开涉及一种漏电传感器、漏电检测方法、系统、存储介质及车辆。漏电传感器包括：电压采样电路、控制单元、至少一个第一开关、激励电源、第一电阻以及第二电阻；其中，电压采样电路采集激励电源的电压和第二电阻的电压；激励电源，包括其上设置一正激励开关的正激励电源、其上设置一负激励开关的负激励电源；控制单元根据电池管理器发送的漏电检测信号，控制各第一开关、正激励开关、负激励开关动作以及电压采样电路工作，以进行绝缘电阻检测。由此，漏电传感器可检测高压系统与车身地之间的绝缘电阻，还可检测高压系统与车辆上、与车身地隔离的任一隔离装置之间的绝缘电阻，漏电检测的范围更广，便于更精准地判定漏电部件，提升车辆的安全性。
Description
技术领域
本公开涉及车辆技术领域，具体地，涉及一种漏电传感器、漏电检测方法、系统、存储介质及车辆。
背景技术
电动车辆的高压系统一般包括高压动力电池、驱动电机、充电机、转向电机、空压机、空调、除霜装置等高压用电设备(即高压负载)以及整车高压线束。如果高压系统出现漏电，将影响整车绝缘电阻。其中，漏电传感器为整车绝缘电阻的测量部件，负责测量高压系统对车身地(其为整车车身骨架，同时作为整车低压设备负极，与低压蓄电池负极相连接)的绝缘电阻。当高压系统出现漏电时，漏电传感器将会报警，提示高压系统出现故障。
然而，目前漏电传感器只具备高压系统对车身地的漏电检测功能，而没有针对高压系统对各隔离装置(即车辆上、与车身地隔离的装置，例如，电池冷却管路、空调冷媒管路、驱动电机冷却管路等)的漏电检测功能。因隔离装置与车身地隔离，当高压系统与隔离装置之间的绝缘电阻过低(即隔离装置漏电)时，漏电传感器无法检测，与之通讯的电池管理器将无法做出限功率、断高压等应急保护措施，从而存在触电风险。
发明内容
为了克服相关技术中存在的问题，本公开提供一种漏电传感器、漏电检测方法、系统、存储介质及车辆。
为了实现上述目的，根据本公开实施例的第一方面，提供一种漏电传感器，包括：
电压采样电路、控制单元、至少一个第一开关、激励电源、第一电阻以及第二电阻；
其中，所述电压采样电路，分别与所述激励电源、所述第二电阻连接，用于采集所述激励电源的电压和所述第二电阻的电压；
所述激励电源，包括并联的正激励电源、负激励电源，其中，所述正激励电源上设置有正激励开关，所述负激励电源上设置有负激励开关；
所述第一电阻，一端与所述激励电源的第一端连接，另一端用于与高压动力电池连接；
所述第二电阻，一端与所述激励电源的第二端连接，另一端用于与车身地连接、并分别与至少一个隔离装置中的各隔离装置连接，并且，所述第二电阻与各所述隔离装置之间分别设置一所述第一开关，其中，所述隔离装置为车辆上、与所述车身地隔离的任一装置；
所述控制单元，分别与所述电压采样电路、各所述第一开关、所述正激励开关、所述负激励开关以及电池管理器连接，用于根据所述电池管理器发送的、用于指示检测高压系统与目标部件之间的绝缘电阻的漏电检测信号，控制各所述第一开关、所述正激励开关、所述负激励开关动作以及所述电压采样电路工作，以进行绝缘电阻检测，其中，所述目标部件为所述车身地、各所述隔离装置中的任一者。
可选地，所述目标部件为所述车身地；
所述控制单元用于：
根据所述漏电检测信号，控制所述正激励开关闭合，并控制所述电压采集电路采集所述激励电源的第一电压和所述第二电阻的第二电压；
控制所述正激励开关断开、所述负激励开关闭合，并控制所述电压采集电路采集所述激励电源的第三电压和所述第二电阻的第四电压；
根据所述第一电压、所述第二电压、所述第三电压、所述第四电压、所述第一电阻的阻值以及所述第二电阻的阻值，确定高压系统与所述车身地之间的等效绝缘电阻。
可选地，所述控制单元用于根据所述第一电压、所述第二电压、所述第三电压、所述第四电压、所述第一电阻的阻值以及所述第二电阻的阻值，通过以下公式，确定高压系统与所述车身地之间的等效绝缘电阻：
其中，RX为所述高压系统与所述车身地之间的等效绝缘电阻；U1为所述第一电压；U2为所述第三电压；V2为所述第二电压；V2'为所述第四电压；R1为所述第一电阻的阻值；R2为所述第二电阻的阻值。
可选地，所述目标部件为任一所述隔离装置；
所述控制单元用于：
根据所述漏电检测信号，控制所述正激励开关、所述第二电阻与该隔离装置之间的第一开关闭合，并控制所述电压采集电路采集所述激励电源的第五电压和所述第二电阻的第六电压；
控制所述正激励开关断开、所述负激励开关闭合，并控制所述电压采集电路采集所述激励电源的第七电压和第二电阻的第八电压；
根据所述第五电压、所述第六电压、所述第七电压、所述第八电压、所述第一电阻的阻值以及所述第二电阻的阻值，确定所述高压系统与所述车身地之间的等效绝缘电阻、所述高压系统与该隔离装置之间的等效绝缘电阻并联后的绝缘电阻；
获取所述高压系统与所述车身地之间的等效绝缘电阻；
根据所述并联后的绝缘电阻、所述高压系统与所述车身地之间的等效绝缘电阻，确定所述高压系统与该隔离装置之间的等效绝缘电阻。
可选地，所述控制单元用于根据所述并联后的绝缘电阻、所述高压系统与所述车身地之间的等效绝缘电阻，通过以下公式，确定所述高压系统与该隔离装置之间的等效绝缘电阻：
其中，RY为所述高压系统与该隔离装置之间的等效绝缘电阻；RX为所述高压系统与所述车身地之间的等效绝缘电阻；RZ为所述并联后的绝缘电阻。
可选地，所述第二电阻与所述车身地之间设置有第二开关；
所述控制单元，与所述第二开关连接，用于根据所述电池管理器发送的、用于指示检测高压系统与目标部件之间的绝缘电阻的漏电检测信号，控制各所述第一开关、所述第二开关、所述正激励开关、所述负激励开关动作以及所述电压采样电路工作，以进行绝缘电阻检测。
可选地，所述目标部件为所述车身地；
所述控制单元用于：
根据所述漏电检测信号，控制所述正激励开关、所述第二开关闭合，并控制所述电压采集电路采集所述激励电源的第一电压和所述第二电阻的第二电压；
控制所述正激励开关断开、所述负激励开关闭合，并控制所述电压采集电路采集所述激励电源的第三电压和所述第二电阻的第四电压；
根据所述第一电压、所述第二电压、所述第三电压、所述第四电压、所述第一电阻的阻值以及所述第二电阻的阻值，确定高压系统与所述车身地之间的等效绝缘电阻。
可选地，所述目标部件为任一所述隔离装置；
所述控制单元用于：
控制所述正激励开关、所述第二电阻与该隔离装置之间的第一开关闭合、所述第二开关断开，并控制所述电压采集电路采集所述激励电源的第九电压和所述第二电阻的第十电压；
控制所述正激励开关断开、所述负激励开关闭合，并控制所述电压采集电路采集所述激励电源的第十一电压和第二电阻的第十二电压；
根据所述第九电压、所述第十电压、所述第十一电压、所述第十二电压、所述第一电阻的阻值以及所述第二电阻的阻值，确定所述高压系统与该隔离装置之间的等效绝缘电阻。
可选地，所述漏电传感器还包括：第三开关和第三电阻；
其中，所述第三电阻，一端通过所述第三开关与所述第一电阻连接，另一端与所述第二电阻连接；
所述电压采样电路，与所述第三电阻连接，还用于采集所述第三电阻的电压；
所述控制单元，与所述第三开关连接，还用于在接收到所述电池管理器发送的、用于指示检测漏电传感器是否出现故障的自检信号后，控制所述第三开关动作以及所述电压采样电路工作，以确定所述漏电传感器是否出现故障。
可选地，所述车辆上、与所述车身地隔离的装置包括电池冷却管路、空调冷媒管路、驱动电机冷却管路。
根据本公开实施例的第二方面，提供一种漏电检测方法，应用于漏电传感器中的控制单元，所述方法包括：
接收电池管理器发送的、用于指示检测高压系统与目标部件之间的绝缘电阻的漏电检测信号，其中，所述目标部件为所述车身地、各所述隔离装置中的任一者；
根据所述漏电检测信号，控制各第一开关、正激励开关、负激励开关动作以及电压采样电路工作，以检测所述绝缘电阻。
根据本公开实施例的第三方面，提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现本公开第二方面提供的所述方法的步骤。
根据本公开实施例的第四方面，提供一种漏电检测系统，包括：
至少一个隔离装置、电池管理器、漏电传感器以及依次串接为回路的高压动力电池、第四开关、高压开关组、高压负载；
其中，所述漏电传感器为本公开第一方面提供的所述的漏电传感器，所述电池管理器与所述高压开关组连接。
根据本公开实施例的第五方面，提供一种车辆，包括本公开第四方面提供的所述的漏电检测系统。
在上述技术方案中，漏电传感器可以根据电池管理器发送的、用于指示检测高压系统与目标部件之间的绝缘电阻的漏电检测信号，控制各第一开关、正激励开关、负激励开关动作以及电压采样电路工作，以进行绝缘电阻的检测，其中，目标部件为车身地以及车辆上、与车身地隔离的各隔离装置中的任一者。这样，漏电传感器不仅可以检测高压系统与车身地之间的绝缘电阻，还可以检测高压系统与车辆上、与车身地隔离的任一隔离装置之间的绝缘电阻，从而可以使得漏电检测的范围更广，便于更精准地判定漏电部件，进而提升车辆的安全性。此外，电池管理器还可以通过控制高压开关组动作，以选择性地将单独的高压负载接入到漏电检测回路中。这样，可以在高压系统被检出绝缘电阻偏低并发出漏电报警时，快速排查故障来源。
本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：
图1是根据一示例性实施例示出的一种漏电检测系统的结构框图。
图2是根据另一示例性实施例示出的一种漏电检测系统的结构框图。
图3是根据另一示例性实施例示出的一种漏电检测系统的结构框图。
图4是根据另一示例性实施例示出的一种漏电检测系统的结构框图。
图5是根据一示例性实施例示出的一种漏电检测系统的电路原理图。
图6是根据一示例性实施例示出的一种漏电检测方法的流程图。
附图标记说明
1 电压采样电路 2 控制单元
3 第一开关 4 激励电源
5 第一电阻 6 第二电阻
7 第二开关 8 第三开关
9 第三电阻 10 第五开关
11 第六开关 41 正激励电源
42 负激励电源 43 激励电源的第一端
44 激励电源的第二端 411 正激励开关
421 负激励开关 100 高压动力电池
200 车身地 300 隔离装置
400 电池管理器 500 漏电传感器
600 第四开关 700 高压开关组
800 高压负载
具体实施方式
以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。
图1是根据一示例性实施例示出的一种漏电检测系统的结构框图。参照图1，该系统可以包括：至少一个隔离装置300、电池管理器400、漏电传感器500以及依次串接为回路的高压动力电池100、第四开关600、高压开关组700、高压负载800。
其中，高压动力电池100是指安装在车辆上，为其提供动力输出、并为车辆上其他用电设备供电的储能设备，它可进行反复充放电。
隔离装置300，是指车辆上、与车身地隔离的任一装置。如图1所示，至少一个隔离装置300可以包括电池冷却管路3001、空调冷媒管路3002、驱动电机冷却管路3003等。
电池管理器400，可以通过CAN总线与漏电传感器500(具体为控制单元2)连接，用于向漏电传感器500发送漏电检测信号，接收漏电传感器500检测到的绝缘电阻，并会根据该绝缘电阻进行充放电管理。
高压负载800是指电动车上的高压用电设备，当高压用电设备漏电时，会降低整车的绝缘电阻值。如图5所示，各高压负载800(图5中所示的高压负载8001、高压负载8002以及高压负载8003)并联。
高压开关组700，与电池管理器400连接，用于在电池管理器400的控制下，选择性地把各高压负载800接入到漏电检测回路中。示例地，如图5所示，电池管理400通过控制第四开关600、高压开关7001闭合，以将高压负载8001接入到漏电检测回路中。这样，可以在高压系统被检出绝缘阻值偏低并发出漏电报警时，快速排查故障来源。当车辆出现高压系统漏电时，可启动故障排查检测，控制第四开关600闭合，并同时控制高压开关组700中的各高压开关依次闭合(每次闭合一个)，从而把一相应高压负载依次接入到漏电检测回路。当一高压负载单独接入到漏电检测回路中，若检测结果为漏电，则判该高压负载产生漏电。由此，通过高压开关组可以快速确认发生漏电的高压负载，从而减少检测维修时间。
漏电传感器500不仅可以用于检测高压系统与车身地200之间的绝缘电阻、并且可以用于检测高压系统与任一隔离装置300之间的绝缘电阻值，并可以在检测到相应绝缘电阻小于对应的电阻阈值时，进行漏电报警。具体来说，如图1所示，该漏电传感器500可以电压采样电路1、控制单元2、至少一个第一开关3、激励电源4、第一电阻5以及第二电阻6，其中，该漏电传感器500可以设置于高压配电柜中。
电压采样电路1，分别与激励电源4、第二电阻6、控制单元2连接，用于采集激励电源1的电压和第二电阻6的电压，并将它们发送至控制单元2，以提供计算高压系统对车身地200或隔离装置300之间的等效绝缘电阻所需的电压参数。如图5所示，电压采样电路1可以通过电压表V1采集激励电源1的电压，通过电压表V2采集第二电阻6的电压。
激励电源4，包括并联的正激励电源41、负激励电源42，其中，正激励电源41上设置有正激励开关411，负激励电源42上设置有负激励开关421。其中，正激励开关411、负激励开关421均与控制单元2连接，用于在该控制单元2的控制下交替闭合，以实现正激励电源41、负激励电源42交替工作。
第一电阻5，一端与激励电源4的第一端43连接，另一端用于与高压动力电池100连接。该第一电阻5可以用于限制漏电检测回路的电流值，由于在漏电检测时，第一电阻5相当于接在高压系统和低压系统之间，为了不影响高压系统的绝缘性，第一电阻5的阻值较大，例如，不小于1MΩ。
第二电阻6，一端与激励电源4的第二端44连接，另一端用于与车身地200连接、并分别与各隔离装置300连接，并且，第二电阻6与各隔离装置300之间设置有一第一开关3。示例地，如图1中所示，第二电阻6通过第一开关31与电池液冷管路3001连接，通过第一开关32与空调冷媒管路3001连接，通过第一开关33与驱动电机冷却管路3003连接。其中，该第二电阻6可以用于计算漏电检测回路中的电流值，电压采样电路1检测到第二电阻6的电压值后，即可计算出漏电检测回路电流值。其中，第二电阻6的阻值在1kΩ～5kΩ之间。
控制单元2，分别与电压采样电路1、各第一开关3、正激励开关411、负激励开关421以及电池管理器400连接，它可以用于根据电池管理器400发送的、用于指示检测高压系统与目标部件之间的绝缘电阻的漏电检测信号，控制各第一开关3、正激励开关411、负激励开关421动作以及电压采样电路1工作，以进行绝缘电阻检测，其中，上述目标部件为车身地、上述至少一个隔离装置300中的任一者。
在上述技术方案中，漏电传感器可以根据电池管理器发送的、用于指示检测高压系统与目标部件之间的绝缘电阻的漏电检测信号，控制各第一开关、正激励开关、负激励开关动作以及电压采样电路工作，以进行绝缘电阻的检测，其中，目标部件为车身地以及车辆上、与车身地隔离的各隔离装置中的任一者。这样，漏电传感器不仅可以检测高压系统与车身地之间的绝缘电阻，还可以检测高压系统与车辆上、与车身地隔离的任一隔离装置之间的绝缘电阻，从而可以使得漏电检测的范围更广，便于更精准地判定漏电部件，进而提升车辆的安全性。此外，电池管理器还可以通过控制高压开关组动作，以选择性地将单独的高压负载接入到漏电检测回路中。这样，可以在高压系统被检出绝缘电阻偏低并发出漏电报警时，快速排查故障来源。
下面针对上述控制单元2控制各开关动作以及电压采样电路1工作，以实现绝缘电阻的检测进行详细说明。
在一种实施方式中，上述目标部件为车身地200。车辆上电后，电池管理器400控制第四开关600闭合，其中，高压开关组700中的各高压开关根据用户的需要选择性闭合，然后向漏电传感器500发送用于指示检测高压系统与车身地200之间的绝缘电阻的漏电检测信号。控制单元2接收到该漏电检测信号后，可以根据该漏电检测信号，通过以下方式来检测高压系统与车身地200之间的绝缘电阻：
(1)控制正激励开关411闭合，并控制电压采集电路1采集激励电源4的第一电压和第二电阻6的第二电压。
(2)控制正激励开关411断开、负激励开关421闭合，并控制电压采集电路1采集激励电源4的第三电压和第二电阻6的第四电压。
(3)根据第一电压、第二电压、第三电压、第四电压、第一电阻5的阻值以及第二电阻6的阻值，确定高压系统与车身地200之间的等效绝缘电阻。
具体来说，当正激励开关411闭合时，正激励电源41工作，此时，高压系统对车身地200之间的等效绝缘电阻RX为：
其中，U1为第一电压；U为RX的电压；R1为第一电阻5的阻值；R2为第二电阻6的阻值；I1为漏电检测回路中的第一电流，且
V2为第二电压。
当负激励开关421闭合时，负激励电源42工作，此时，高压系统对车身地200之间的等效绝缘电阻RX为：
其中，U2为第三电压；I2为漏电检测回路中的第二电流，且
V2'为第四电压。
结合以上等式(1)、(2)可得：
这样，控制单元2根据第一电压、第二电压、第三电压、第四电压、第一电阻5的阻值以及第二电阻6的阻值，通过以上等式(3)即可确定出高压系统与车身地200之间的等效绝缘电阻。
在另一种实施方式中，目标部件为任一隔离装置300。在车辆行驶时，电池管理器400控制第四开关600闭合，其中，高压开关组700中的各高压开关根据用户的需要选择性闭合，然后向漏电传感器500发送用于指示检测高压系统与该隔离装置300之间的绝缘电阻的漏电检测信号。控制单元2接收到该漏电检测信号后，可以根据该漏电检测信号，通过以下方式来检测高压系统与该隔离装置300之间的绝缘电阻：
(1)控制正激励开关411、第二电阻6与该隔离装置300之间的第一开关3闭合，并控制电压采集电路1采集激励电源4的第五电压和第二电阻6的第六电压。
(2)控制正激励开关411断开、负激励开关421闭合，并控制电压采集电路1采集激励电源4的第七电压和第二电阻6的第八电压。
(3)根据第五电压、第六电压、第七电压、第八电压、第一电阻5的阻值以及第二电阻6的阻值，确定高压系统与车身地200之间的等效绝缘电阻、高压系统与该隔离装置300之间的等效绝缘电阻并联后的绝缘电阻。
示例地，可以通过以下等式(4)来确定并联后的绝缘电阻：
其中，RZ为并联后的绝缘电阻；U'1为第五电压；U'2为第七电压；V21为第六电压；V'21为第八电压。
(4)获取高压系统与车身地200之间的等效绝缘电阻。
在当前车辆行驶状态下，若漏电传感器在检测高压系统与该隔离装置300之间的绝缘电阻前，已经检测过高压系统与车身地200之间的绝缘电阻，则通过访问预设的存储模块即可获取到高压系统与车身地200之间的等效绝缘电阻，其中，漏电传感器在检测到高压系统与车身地200之间的等效绝缘电阻后，可以将其存储至预设的存储模块中。
在当前车辆行驶状态下，若漏电传感器在检测高压系统与该隔离装置300之间的绝缘电阻前，并未检测高压系统与车身地200之间的绝缘电阻，则可以先按照上一实施方式中检测高压系统与车身地200之间的绝缘电阻的方式进行高压系统与车身地200之间的绝缘电阻的检测，以得到高压系统与车身地200之间的等效绝缘电阻。
(5)根据并联后的绝缘电阻、高压系统与车身地200之间的等效绝缘电阻，确定高压系统与该隔离装置300之间的等效绝缘电阻。
示例地，可以通过以下等式(5)来确定高压系统与该隔离装置300之间的等效绝缘电阻：
其中，RY为高压系统与该隔离装置300之间的等效绝缘电阻；RX为高压系统与车身地200之间的等效绝缘电阻；RZ为并联后的绝缘电阻。
示例地，上述目标部件为电池冷却管路。在车辆行驶时，电池管理器400控制第四开关600闭合，其中，高压开关组700中的各高压开关根据用户的需要选择性闭合，然后向漏电传感器500发送用于指示检测高压系统与电池冷却管路之间的绝缘电阻的漏电检测信号。控制单元2接收到该漏电检测信号后，可以根据该漏电检测信号，通过以下方式来检测高压系统与电池冷却管路3001(如图1中所示)之间的绝缘电阻：(1)控制正激励开关411、第二电阻6与电池冷却管路3001之间的第一开关31闭合，并控制电压采集电路1采集激励电源4的第五电压和第二电阻6的第六电压；(2)控制正激励开关411断开、负激励开关421闭合，并控制电压采集电路1采集激励电源4的第七电压和第二电阻6的第八电压；(3)根据第五电压、第六电压、第七电压、第八电压、第一电阻5的阻值以及第二电阻6的阻值，确定高压系统与车身地200之间的等效绝缘电阻、高压系统与电池冷却管路3001之间的等效绝缘电阻并联后的绝缘电阻；(4)获取高压系统与车身地200之间的等效绝缘电阻；(5)根据并联后的绝缘电阻、高压系统与车身地200之间的等效绝缘电阻，确定高压系统与电池冷却管路3001之间的等效绝缘电阻。
图2是根据另一示例性实施例示出的一种漏电检测系统的结构框图。如图2所示，第二电阻6与车身地200之间可以设置有第二开关7；其中，控制单元2，与第二开关7连接，用于根据电池管理器400发送的、用于指示检测高压系统与目标部件之间的绝缘电阻的漏电检测信号，控制各第一开关3、第二开关7、正激励开关411、负激励开关421动作以及电压采样电路1工作，以进行绝缘电阻检测。
在一种实施方式中，目标部件为车身地200。车辆上电后，电池管理器400控制第四开关600闭合，其中，高压开关组700中的各高压开关根据用户的需要选择性闭合，然后向漏电传感器500发送用于指示检测高压系统与车身地200之间的绝缘电阻的漏电检测信号。控制单元2接收到该漏电检测信号后，可以根据该漏电检测信号，通过以下方式来检测高压系统与车身地200之间的绝缘电阻：
(1)控制正激励开关411、第二开关7闭合，并控制电压采集电路1采集激励电源4的第一电压和第二电阻6的第二电压。
(2)控制正激励开关411断开、负激励开关421闭合，并控制电压采集电路1采集激励电源4的第三电压和第二电阻6的第四电压。
(3)根据第一电压、第二电压、第三电压、第四电压、第一电阻5的阻值以及第二电阻6的阻值，通过以上等式(3)确定高压系统与车身地200之间的等效绝缘电阻。
在另一种实施方式中，目标部件为任一隔离装置300。在车辆行驶时，电池管理器400控制第四开关600闭合，其中，高压开关组700中的各高压开关根据用户的需要选择性闭合，然后向漏电传感器500发送用于指示检测高压系统与该隔离装置300之间的绝缘电阻的漏电检测信号。控制单元2接收到该漏电检测信号后，可以根据该漏电检测信号，通过以下方式来检测高压系统与该隔离装置300之间的绝缘电阻：
(1)控制正激励开关411、第二电阻6与该隔离装置300之间的第一开关3闭合以及第二开关7断开，并控制电压采集电路1采集激励电源4的第九电压和第二电阻6的第十电压。
(2)控制正激励开关411断开、负激励开关421闭合，并控制电压采集电路1采集激励电源4的第十一电压和第二电阻6的第十二电压。
(3)根据第九电压、第十电压、第十一电压、第十二电压、第一电阻5的阻值以及第二电阻6的阻值，确定高压系统与该隔离装置300之间的等效绝缘电阻。
示例地，可以通过以下等式(6)来确定高压系统与该隔离装置300之间的等效绝缘电阻：
其中，U”1为第九电压；U”2为第十一电压；V31为第十电压；V'31为第十二电压。
示例地，上述目标部件为电池冷却管路。在车辆行驶时，电池管理器400控制第四开关600闭合，其中，高压开关组700中的各高压开关根据用户的需要选择性闭合，然后向漏电传感器500发送用于指示检测高压系统与电池冷却管路3001之间的绝缘电阻的漏电检测信号。控制单元2接收到该漏电检测信号后，可以根据该漏电检测信号，通过以下方式来检测高压系统与电池冷却管路3001(如图2中所示)之间的绝缘电阻：(1)控制正激励开关411、第二电阻6与电池冷却管路3001之间的第一开关31闭合以及第二开关7断开，并控制电压采集电路1采集激励电源4的第九电压和第二电阻6的第十电压；(2)控制正激励开关411断开、负激励开关421闭合，并控制电压采集电路1采集激励电源4的第十一电压和第二电阻6的第十二电压；(3)根据第九电压、第十电压、第十一电压、第十二电压、第一电阻5的阻值以及第二电阻6的阻值，确定高压系统与电池冷却管路3001之间的等效绝缘电阻。
通过在第二电阻6与车身地200之间增设第二开关7，可以实现高压系统与各隔离装置之间的绝缘电阻的直接单独测量，而无需借助高压系统与车身地之间的绝缘电阻来间接测量，从而减小了高压系统与各隔离装置之间的绝缘电阻的测量误差，提升漏电检测的精度。
图3是根据另一示例性实施例示出的一种漏电检测系统的结构框图。如图3所示，漏电传感器500还可以包括：第三开关8和第三电阻9。
其中，第三电阻9，一端通过第三开关8与第一电阻5连接，另一端与第二电阻6连接。电压采样电路1，与第三电阻9连接，还用于采集第三电阻9的电压；控制单元2，与第三开关8连接，还用于在接收到电池管理器400发送的、用于指示检测漏电传感器是否出现故障的自检信号后，控制第三开关8动作以及电压采样电路1工作，以确定漏电传感器是否出现故障。
具体来说，控制开关2可以通过以下方式来确定漏电传感器是否出现故障：控制第三开关8闭合(此时，激励电源4、第一电阻5、第三开关8、第三电阻9构成自检回路)，若漏电传感器500出现报警，则控制第三开关8断开，此时，若报警消失，则确定漏电传感器500未出现故障。而在控制第三开关8闭合时，若漏电传感器500未报警，或者，在控制第三开关8闭合后，漏电传感器500出现报警，但在第三开关8断开后，报警未消失，则确定漏电传感器500出现故障。此时，漏电传感器500可以发出告警消息，以提醒用户漏电传感器500出现故障，从而可以避免用户触电，同时可以防止因漏电传感器500故障导致的漏电误报警。
图4是根据另一示例性实施例示出的一种漏电检测系统的结构框图。如图4所示，第一电阻5与高压动力电池100之间还设置有第五开关10，和/或第一电阻5与所述激励电源4的第一端43之间还设置有第六开关11。
其中，第五开关10与控制单元2连接，该控制单元2通过控制该第五开关10闭合或断开，实现漏电传感器500与高压系统的接入或断开。
第六开关11与控制单元2连接，该控制单元2通过控制该第六开关11闭合或断开，实现漏电传感器500自检(即检测自身是否出现故障)和漏电检测的接入或断开。
为了防止高压开关组700中的各高压开关接入造成的电压尖峰干扰，电池管理300在控制高压开关组700和第四开关600动作前，可以向控制单元2发送漏电不检测信号；控制单元2接收到该漏电不检测信号后，可以控制第五开关10、第六开关11断开；然后，电池管理300控制高压开关组700和第四开600动作，之后，向控制单元2发送相应的漏电检测请求。
图6是根据一示例性实施例示出的一种漏电检测方法的流程图，其中，该方法可以应用于漏电传感器中的控制单元，例如，图1-图5中所示的控制单元2。如图6所示，该方法可以包括以下步骤601和步骤602。
在步骤601中，接收电池管理器发送的、用于指示检测高压系统与目标部件之间的绝缘电阻的漏电检测信号。
其中，目标部件为所述车身地、各所述隔离装置中的任一者。
在步骤602中，根据漏电检测信号，控制各第一开关、正激励开关、负激励开关动作以及电压采样电路工作，以检测高压系统与目标部件之间的绝缘电阻。
可选地，所述目标部件为所述车身地；
所述根据所述漏电检测信号，控制各第一开关、正激励开关、负激励开关动作以及电压采样电路工作，以检测所述绝缘电阻，包括：
根据所述漏电检测信号，控制所述正激励开关闭合，并控制所述电压采集电路采集所述激励电源的第一电压和所述第二电阻的第二电压；
控制所述正激励开关断开、所述负激励开关闭合，并控制所述电压采集电路采集所述激励电源的第三电压和所述第二电阻的第四电压；
根据所述第一电压、所述第二电压、所述第三电压、所述第四电压、所述第一电阻的阻值以及所述第二电阻的阻值，确定高压系统与所述车身地之间的等效绝缘电阻。
可选地，所述根据所述第一电压、所述第二电压、所述第三电压、所述第四电压、所述第一电阻的阻值以及所述第二电阻的阻值，通过以上等式(3)，确定高压系统与所述车身地之间的等效绝缘电阻。
可选地，所述目标部件为任一所述隔离装置；
所述根据所述漏电检测信号，控制各第一开关、正激励开关、负激励开关动作以及电压采样电路工作，以检测所述绝缘电阻，包括：
根据所述漏电检测信号，控制所述正激励开关、所述第二电阻与该隔离装置之间的第一开关闭合，并控制所述电压采集电路采集所述激励电源的第五电压和所述第二电阻的第六电压；
控制所述正激励开关断开、所述负激励开关闭合，并控制所述电压采集电路采集所述激励电源的第七电压和第二电阻的第八电压；
根据所述第五电压、所述第六电压、所述第七电压、所述第八电压、所述第一电阻的阻值以及所述第二电阻的阻值，确定所述高压系统与所述车身地之间的等效绝缘电阻、所述高压系统与该隔离装置之间的等效绝缘电阻并联后的绝缘电阻；
获取所述高压系统与所述车身地之间的等效绝缘电阻；
根据所述并联后的绝缘电阻、所述高压系统与所述车身地之间的等效绝缘电阻，确定所述高压系统与该隔离装置之间的等效绝缘电阻。
可选地，所述根据所述并联后的绝缘电阻、所述高压系统与所述车身地之间的等效绝缘电阻，通过以上等式(5)，确定所述高压系统与该隔离装置之间的等效绝缘电阻。
可选地，所述根据所述漏电检测信号，控制各第一开关、正激励开关、负激励开关动作以及电压采样电路工作，以检测所述绝缘电阻，包括：
根据所述电池管理器发送的、用于指示检测高压系统与目标部件之间的绝缘电阻的漏电检测信号，控制各所述第一开关、所述第二开关、所述正激励开关、所述负激励开关动作以及所述电压采样电路工作，以进行绝缘电阻检测。
可选地，所述目标部件为所述车身地；
根据所述电池管理器发送的、用于指示检测高压系统与目标部件之间的绝缘电阻的漏电检测信号，控制各所述第一开关、所述第二开关、所述正激励开关、所述负激励开关动作以及所述电压采样电路工作，以进行绝缘电阻检测，包括：
根据所述漏电检测信号，控制所述正激励开关、所述第二开关闭合，并控制所述电压采集电路采集所述激励电源的第一电压和所述第二电阻的第二电压；
控制所述正激励开关断开、所述负激励开关闭合，并控制所述电压采集电路采集所述激励电源的第三电压和所述第二电阻的第四电压；
根据所述第一电压、所述第二电压、所述第三电压、所述第四电压、所述第一电阻的阻值以及所述第二电阻的阻值，确定高压系统与所述车身地之间的等效绝缘电阻。
可选地，所述目标部件为任一所述隔离装置；
根据所述电池管理器发送的、用于指示检测高压系统与目标部件之间的绝缘电阻的漏电检测信号，控制各所述第一开关、所述第二开关、所述正激励开关、所述负激励开关动作以及所述电压采样电路工作，以进行绝缘电阻检测，包括：
控制所述正激励开关、所述第二电阻与该隔离装置之间的第一开关闭合、所述第二开关断开，并控制所述电压采集电路采集所述激励电源的第九电压和所述第二电阻的第十电压；
控制所述正激励开关断开、所述负激励开关闭合，并控制所述电压采集电路采集所述激励电源的第十一电压和第二电阻的第十二电压；
根据所述第九电压、所述第十电压、所述第十一电压、所述第十二电压、所述第一电阻的阻值以及所述第二电阻的阻值，确定所述高压系统与该隔离装置之间的等效绝缘电阻。
可选地，所述方法还包括：
在接收到所述电池管理器发送的、用于指示检测漏电传感器是否出现故障的自检信号后，控制所述第三开关动作以及所述电压采样电路工作，以确定所述漏电传感器是否出现故障。
可选地，所述车辆上、与所述车身地隔离的装置包括电池冷却管路、空调冷媒管路、驱动电机冷却管路。
关于上述实施例中的方法，其中各个步骤执行操作的具体方式已经在有关漏电传感器的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。
本公开还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现本公开提供的上述漏电检测方法的步骤。
本公开还提供一种车辆，包括本公开提供的所述漏电检测系统。
以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。
Claims (14)
1.一种漏电传感器，其特征在于，包括：电压采样电路(1)、控制单元(2)、至少一个第一开关(3)、激励电源(4)、第一电阻(5)以及第二电阻(6)；
其中，所述电压采样电路(1)，分别与所述激励电源(4)、所述第二电阻(6)连接，用于采集所述激励电源(4)的电压和所述第二电阻(6)的电压；
所述激励电源(4)，包括并联的正激励电源(41)、负激励电源(42)，其中，所述正激励电源(41)上设置有正激励开关(411)，所述负激励电源(42)上设置有负激励开关(421)；
所述第一电阻(5)，一端与所述激励电源(4)的第一端(43)连接，另一端用于与高压动力电池(100)连接；
所述第二电阻(6)，一端与所述激励电源(4)的第二端(44)连接，另一端用于与车身地(200)连接、并分别与至少一个隔离装置(300)中的各隔离装置(300)连接，并且，所述第二电阻(6)与各所述隔离装置(300)之间分别设置一所述第一开关(3)，其中，所述隔离装置(300)为车辆上、与所述车身地(11)隔离的任一装置；
所述控制单元(2)，分别与所述电压采样电路(1)、各所述第一开关(3)、所述正激励开关(411)、所述负激励开关(421)以及电池管理器(400)连接，用于在目标部件为任一所述隔离装置(300)的情况下，根据所述电池管理器(400)发送的、用于指示检测高压系统与所述目标部件之间的绝缘电阻的漏电检测信号，控制各所述第一开关(3)、所述正激励开关(411)、所述负激励开关(421)动作以及所述电压采样电路(1)工作，以进行绝缘电阻检测。
2.根据权利要求1所述的漏电传感器，其特征在于，所述控制单元(2)还用于：
在所述目标部件为所述车身地(200)的情况下，根据所述漏电检测信号，控制所述正激励开关(411)闭合、各所述第一开关(3)断开，并控制所述电压采集电路(1)采集所述激励电源(4)的第一电压和所述第二电阻(6)的第二电压；
控制所述正激励开关(411)断开、所述负激励开关(421)闭合，并控制所述电压采集电路(1)采集所述激励电源(4)的第三电压和所述第二电阻(6)的第四电压；
根据所述第一电压、所述第二电压、所述第三电压、所述第四电压、所述第一电阻(5)的阻值以及所述第二电阻(6)的阻值，确定高压系统与所述车身地(200)之间的等效绝缘电阻。
3.根据权利要求2所述的漏电传感器，其特征在于，所述控制单元(2)用于根据所述第一电压、所述第二电压、所述第三电压、所述第四电压、所述第一电阻(5)的阻值以及所述第二电阻(6)的阻值，通过以下公式，确定高压系统与所述车身地(200)之间的等效绝缘电阻：
其中，RX为所述高压系统与所述车身地(200)之间的等效绝缘电阻；U1为所述第一电压；U2为所述第三电压；V2为所述第二电压；V2'为所述第四电压；R1为所述第一电阻(5)的阻值；R2为所述第二电阻(6)的阻值。
4.根据权利要求1所述的漏电传感器，其特征在于，所述控制单元(2)用于：
在目标部件为任一所述隔离装置(300)的情况下，根据所述漏电检测信号，控制所述正激励开关(411)、所述第二电阻(6)与该隔离装置(300)之间的第一开关(3)闭合，并控制所述电压采集电路(1)采集所述激励电源(4)的第五电压和所述第二电阻(6)的第六电压；
控制所述正激励开关(411)断开、所述负激励开关(421)闭合，并控制所述电压采集电路(1)采集所述激励电源(4)的第七电压和第二电阻(6)的第八电压；
根据所述第五电压、所述第六电压、所述第七电压、所述第八电压、所述第一电阻(5)的阻值以及所述第二电阻(6)的阻值，确定所述高压系统与所述车身地(200)之间的等效绝缘电阻、所述高压系统与该隔离装置(300)之间的等效绝缘电阻并联后的绝缘电阻；
获取所述高压系统与所述车身地(200)之间的等效绝缘电阻；
根据所述并联后的绝缘电阻、所述高压系统与所述车身地(200)之间的等效绝缘电阻，确定所述高压系统与该隔离装置(300)之间的等效绝缘电阻。
5.根据权利要求4所述的漏电传感器，其特征在于，所述控制单元(2)用于根据所述并联后的绝缘电阻、所述高压系统与所述车身地(200)之间的等效绝缘电阻，通过以下公式，确定所述高压系统与该隔离装置(300)之间的等效绝缘电阻：
其中，RY为所述高压系统与该隔离装置(300)之间的等效绝缘电阻；RX为所述高压系统与所述车身地(200)之间的等效绝缘电阻；RZ为所述并联后的绝缘电阻。
6.根据权利要求1所述的漏电传感器，其特征在于，所述第二电阻(6)与所述车身地(200)之间设置有第二开关(7)；
所述控制单元(2)，与所述第二开关(7)连接，用于在目标部件为任一所述隔离装置(300)的情况下，根据所述电池管理器(400)发送的、用于指示检测高压系统与所述目标部件之间的绝缘电阻的漏电检测信号，控制各所述第一开关(3)、所述第二开关(7)、所述正激励开关(411)、所述负激励开关(421)动作以及所述电压采样电路(1)工作，以进行绝缘电阻检测。
7.根据权利要求6所述的漏电传感器，其特征在于，所述控制单元(2)还用于：
在所述目标部件为所述车身地(200)的情况下，根据所述漏电检测信号，控制所述正激励开关(411)、所述第二开关(7)闭合，控制各所述第一开关(3)断开，并控制所述电压采集电路(1)采集所述激励电源(4)的第一电压和所述第二电阻(6)的第二电压；
控制所述正激励开关(411)断开、所述负激励开关(421)闭合，并控制所述电压采集电路(1)采集所述激励电源(4)的第三电压和所述第二电阻(6)的第四电压；
根据所述第一电压、所述第二电压、所述第三电压、所述第四电压、所述第一电阻(5)的阻值以及所述第二电阻(6)的阻值，确定高压系统与所述车身地(200)之间的等效绝缘电阻。
8.根据权利要求6所述的漏电传感器，其特征在于，所述控制单元(2)用于：
在目标部件为任一所述隔离装置(300)的情况下，控制所述正激励开关(411)、所述第二电阻(6)与该隔离装置(300)之间的第一开关(3)闭合、所述第二开关(7)断开，并控制所述电压采集电路(1)采集所述激励电源(4)的第九电压和所述第二电阻(6)的第十电压；
控制所述正激励开关(411)断开、所述负激励开关(421)闭合，并控制所述电压采集电路(1)采集所述激励电源(4)的第十一电压和第二电阻(6)的第十二电压；
根据所述第九电压、所述第十电压、所述第十一电压、所述第十二电压、所述第一电阻(5)的阻值以及所述第二电阻(6)的阻值，确定所述高压系统与该隔离装置(300)之间的等效绝缘电阻。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的漏电传感器，其特征在于，所述漏电传感器还包括：第三开关(8)和第三电阻(9)；
其中，所述第三电阻(9)，一端通过所述第三开关(8)与所述第一电阻(5)连接，另一端与所述第二电阻(6)连接；
所述电压采样电路(1)，与所述第三电阻(9)连接，还用于采集所述第三电阻(9)的电压；
所述控制单元(2)，与所述第三开关(8)连接，还用于在接收到所述电池管理器(400)发送的、用于指示检测漏电传感器是否出现故障的自检信号后，控制所述第三开关(8)动作以及所述电压采样电路(1)工作，以确定所述漏电传感器是否出现故障。
10.根据权利要求1-8中任一项所述的漏电传感器，其特征在于，所述车辆上、与所述车身地(200)隔离的装置包括电池冷却管路、空调冷媒管路、驱动电机冷却管路。
11.一种漏电检测方法，其特征在于，应用于权利要求1-10中任一项所述的漏电传感器中的控制单元，所述方法包括：
在目标部件为隔离装置的情况下，接收电池管理器发送的、用于指示检测高压系统与所述目标部件之间的绝缘电阻的漏电检测信号，其中，所述隔离装置为车辆上、与车身地隔离的任一装置；
根据所述漏电检测信号，控制各第一开关、正激励开关、负激励开关动作以及电压采样电路工作，以检测所述绝缘电阻。
12.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现权利要求11所述方法的步骤。
13.一种漏电检测系统，其特征在于，包括：
至少一个隔离装置(300)、电池管理器(400)、漏电传感器(500)以及依次串接为回路的高压动力电池(100)、第四开关(600)、高压开关组(700)、高压负载(800)；
其中，所述漏电传感器(500)为根据权利要求1-10中任一项所述的漏电传感器，所述电池管理器(400)与所述高压开关组(700)连接。
14.一种车辆，其特征在于，包括根据权利要求13所述的漏电检测系统。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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