CN113721075A - 一种应用于电桥法绝缘检测的防误报方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种应用于电桥法绝缘检测的防误报方法，包括如下步骤：S1，BMS初始化自检完成后，直接调用电压检测程序，测量储能电池的正极、负极对地电压值，并计算出储能电池的正极、负极对地绝缘电阻阻值；S2，判定正极、负极对地绝缘电阻阻值是否大于500Ω/V；S3，判定正极、负极对地绝缘电阻阻值是否介于300Ω/V～500Ω/V，若正极、负极对地绝缘电阻阻值介于300Ω/V～500Ω/V，同时检测负载设备是否工作；S4，判定正极、负极对地绝缘电阻阻值是否介于100Ω/V～300Ω/V；S5，判定正极、负极对地绝缘电阻阻值小于100Ω/V，输出报警并切断高压输出。

Description

一种应用于电桥法绝缘检测的防误报方法

技术领域

本发明涉及绝缘检测领域，特别是涉及一种应用于电桥法绝缘检测的防误报方法。

背景技术

随着社会发展新能源汽车越来越普及，但充电桩/充电站的建设受电力、场地等约束无法快速普及，因此为了解决电动汽车中途缺电而附近没有补电装置的问题，现有的解决方案是采用纯电动电源车对缺电的电动车进行应急救援充电，纯电动电源车可以进行移动充电。

纯电动电源车上设置有储能充电系统，该系统由储能电池、BMS、PCS、DC/DC充电模块组成。纯电动电源车与电动车电性连接进行补电前会进行绝缘检测，保证充电过程中的安全，现有的储能充电系统的BMS检测绝缘阻抗时，PCS或DC/DC充电模块输入滤波Y电容以及储能充电系统内的电容、电感工作会产生对PE的干扰。

根据电动汽车安全要求第1部分GB/T 18384.1-2015中给出的绝缘电阻测量原理，一般会采用电桥法或者主动注入式检测法进行绝缘检测。绝缘电阻会受到储能充电系统中固有的杂散分布式电容或对地Y电容等因素影响，从而导致测试方法误报。这种误报现象目前在车载储能电池系统加外加DC/DC充电模块或加PCS设备系统中非常突出。

针对现有技术中所存在的技术问题，本发明提供一种应用于电桥法绝缘检测的防误报方法。

发明内容

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种应用于电桥法绝缘检测的防误报方法，该方法应用于储能充电系统的绝缘检测，包括如下步骤：

S1，BMS初始化自检完成后，直接调用电压检测程序，测量储能电池的正极、负极对地电压值，并计算出储能电池的正极、负极对地绝缘电阻阻值；

S2，判定正极、负极对地绝缘电阻阻值是否大于500Ω/V，若正极、负极对地绝缘电阻阻值大于500Ω/V则绝缘检测通过，若正极、负极对地绝缘电阻阻值小于500Ω/V则进行步骤S3；

S3，判定正极、负极对地绝缘电阻阻值是否介于300Ω/V～500Ω/V，若正极、负极对地绝缘电阻阻值介于300Ω/V～500Ω/V，同时检测负载设备如充电模块、PCS模块是否工作，若负载设备工作且数据交互正常则关闭绝缘检测，若负载设备不工作则输出绝缘阻值低一级报警，若正极、负极对地绝缘电阻阻值小于300Ω/V则进行步骤S4；

S4，判定正极、负极对地绝缘电阻阻值是否介于100Ω/V～300Ω/V，若正极、负极对地绝缘电阻阻值介于100Ω/V～300Ω/V，则输出报警并同时BMS限功率50%，若正极、负极对地绝缘电阻阻值小于100Ω/V则进行步骤S5

S5，判定正极、负极对地绝缘电阻阻值小于100Ω/V，输出报警并切断高压输出。

本发明的工作原理为：根据BMS绝缘检测内阻和PCS 端口Y电容容量，BMS延长通道切换至绝缘电阻采样读取的时间，确保BMS检测过程中的充放电回路稳定。同时对于多模块并联系统，本发明提供的方法采用轮询方式，可以解决现有的电桥法绝缘检测引入的绝缘阻抗检测值偏低问题。

本发明的有益效果为：本发明提供一种应用于电桥法绝缘检测的防误报方法，来解决纯电动电源车上的储能充电系统进行电桥法绝缘检测时，由于分布式电容、电感或对地Y电容对地干扰造成BMS绝缘阻值误报问题。

附图说明

附图对本发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制。

图1为本发明一实施例提供的电桥法绝缘检测的电路图。

图2为本发明一实施例提供的储能电池BMS绝缘监测电路图。

图3为本发明一实施例提供的PCS电路图。

图4为本发明一实施例提供的一种应用于电桥法绝缘检测的防误报方法的流程图。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

根据GB/T 18384.1-2015中记载，车载可充电储能系统中BMS需要对动力电池系统所有部件集成完毕的状态下进行绝缘检测，且采用绝缘电阻阻值来衡量绝缘状态。绝缘电阻可分为总正对地和总负对地。

本实施例中，针对纯电动电源车上设置的储能充电系统的绝缘检测具体采用GB/T18384.1-2015中记载的电桥法绝缘检测，本实施例中所记载的储能充电系统包括BMS和PCS（储能变流器）系统。储能充电系统的绝缘检测电路图如图1所示，包括储能电池BMS绝缘监测部分A和PCS部分B。

如图1所示，储能电池BMS绝缘监测部分A中Rx是储能电池的正极对地电阻，Ry是储能电池的负极对地电阻，R1、R2是测量用的已知阻值的标准电阻，具体的绝缘检测测量方法如下：

步骤1：闭合RLY1，断开RLY2，采集U1点对地的电压为U1，采集电池的总电压为U；

步骤2：闭合RLY2，断开RLY1，采集U2点对地的电压为U2，采集电池的总电压为U。

储能电池的正极对地电阻的计算方程为：

储能电池的负极对地电阻的计算方程为：

分时切换RLY1和RLY2，根据步骤1和步骤2，以及上述两个方程，进而可解出Rx、Ry的值。Rx。Ry分别为电池总正和总负对地的绝缘电阻阻值。

在采用电桥法测量绝缘电阻的过程中，当闭合KM2后，储能电池与PCS系统直流侧相连接，由于PCS内部有对地Y电容，储能电池的绝缘检测回路在进行通道切换时，Rx、Ry、R1和R2等电阻连接了储能电池的正极、负极以及PE，在进行正极、负极分别切换检测时，PE点相对于储能电池的正极、负极会有电平跳动，会通过PE、Y电容、电池线缆形成回路，给PCS内部的Y电容充放电。

储能电池的正极、负极对地的绝缘电阻检测回路在进行切换过程中，PCS直流侧对地的Y电容对地会有充放电，在交流耦合过程中，Y电容对地阻抗非常小，绝缘电阻的检测结果也会很小，进而错误的报出绝缘检测故障。

为解决上述问题，本实施例提供了一种针对电桥法绝缘检测的阻抗误报的解决方法，包括以下步骤：

S1，BMS初始化自检完成后，直接调用电压检测程序，测量储能电池的正极、负极对地电压值，并计算出储能电池的正极、负极对地绝缘电阻阻值；

S2，判定正极、负极对地绝缘电阻阻值是否大于500Ω/V，若正极、负极对地绝缘电阻阻值大于500Ω/V则绝缘检测通过，若正极、负极对地绝缘电阻阻值小于500Ω/V则进行步骤S3；

S3，判定正极、负极对地绝缘电阻阻值是否介于300Ω/V～500Ω/V，若正极、负极对地绝缘电阻阻值介于300Ω/V～500Ω/V，同时检测负载设备如充电模块、PCS模块是否工作，若负载设备工作且数据交互正常则关闭绝缘检测，若负载设备不工作则输出绝缘阻值低一级报警，正极、负极对地绝缘电阻阻值小于300Ω/V则进行步骤S4；

S4，判定正极、负极对地绝缘电阻阻值是否介于100Ω/V～300Ω/V，若正极、负极对地绝缘电阻阻值介于100Ω/V～300Ω/V，则输出报警并同时BMS限功率50%，若正极、负极对地绝缘电阻阻值小于100Ω/V则进行步骤S5；

S5，判定正极、负极对地绝缘电阻阻值小于100Ω/V，输出报警并切断高压输出。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (2)

1.一种应用于电桥法绝缘检测的防误报方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1，BMS初始化自检完成后，直接调用电压检测程序，测量储能电池的正极、负极对地电压值，并计算出储能电池的正极、负极对地绝缘电阻阻值；

S2，判定正极、负极对地绝缘电阻阻值是否大于500Ω/V，若正极、负极对地绝缘电阻阻值大于500Ω/V则绝缘检测通过，若正极、负极对地绝缘电阻阻值小于500Ω/V则进行步骤S3；

S3，判定正极、负极对地绝缘电阻阻值是否介于300Ω/V～500Ω/V，若正极、负极对地绝缘电阻阻值介于300Ω/V～500Ω/V，同时检测负载设备是否工作，若负载设备工作且数据交互正常则关闭绝缘检测，若负载设备不工作则输出绝缘阻值低一级报警， 若正极、负极对地绝缘电阻阻值小于300Ω/V则进行步骤S4；

S4，判定正极、负极对地绝缘电阻阻值是否介于100Ω/V～300Ω/V，若正极、负极对地绝缘电阻阻值介于100Ω/V～300Ω/V，则输出报警并同时BMS限功率50%，若正极、负极对地绝缘电阻阻值小于100Ω/V则进行步骤S5；

S5，判定正极、负极对地绝缘电阻阻值小于100Ω/V，输出报警并切断高压输出。

2.根据权利要求1所述的一种应用于电桥法绝缘检测的防误报方法，其特征在于：所述储能电池与PCS系统直流侧相连接。

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