CN113899990B - 一种绝缘检测方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种绝缘检测方法，包括绝缘检测电路，绝缘检测电路包括电阻R2和电阻R4；电阻R2一端与电源正极连接；电阻R2另一端依次串联电阻R4、电阻R740至电源负极；电阻R2和电阻R4的中间连接点串联一开关U75接地；电阻R4与电阻R740的中间连接点与MCU的ADC采样电路连接；电阻R2的两端并联有一串联的开关53和电阻R1；电阻R4的两端并联有一串联的开关54和电阻R3；基于该绝缘检测电路的绝缘检测方法包括：采样总压；判断绝缘故障类型。本发明通过闭合U75实现绝缘电阻接入监测电路，通过U53和U54的开与关得到不同的ADC采样电压，通过电路原理计算得出R+和/或R‑具体值，从而实现对电路的绝缘检测，具有结构简单，成本低。

Description

一种绝缘检测方法
技术领域
本发明属于绝缘检测技术领域，特别是涉及一种绝缘检测方法。
背景技术
电动汽车电压工作范围在300-600V，属于高压大电流系统，远远超过了人体安全电压的范围。因此，动力电池包的正极和负极必须与整车保持良好的绝缘状态，才能保证司乘人员的人身安全。由于电动汽车是一个复杂的机电一体化产品，包含动力电池、驱动电机及其控制器、车载充电机、辅助电池充电装置等高压电器，这些部件的工作条件比较恶劣，振动、酸碱气体的腐蚀、温度及湿度的变化，都有可能造成动力电缆及其他绝缘材料老化甚至绝缘破损，使设备绝缘强度大大降低，进而危及人身安全。
发明内容
本发明的目的在于提供一种绝缘检测方法，通过闭合U75实现绝缘电阻接入监测电路，通过U53和U54的开与关得到不同的ADC采样电压，通过电路原理计算得出R+和/或R-具体值，从而实现对电路的绝缘检测，具有结构简单，成本低。
为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：
本发明为一种绝缘检测方法，包括绝缘检测电路，所述绝缘检测电路包括电阻R2和电阻R4；所述电阻R2一端与电源正极连接；所述电阻R2另一端依次串联电阻R4、电阻R740至电源负极；所述电阻R2和电阻R4的中间连接点串联一开关U75接地；所述电阻R4与电阻R740的中间连接点与MCU的ADC采样电路连接；所述电阻R2的两端并联有一串联的开关53和电阻R1；所述电阻R4的两端并联有一串联的开关54和电阻R3；
基于该绝缘检测电路的绝缘检测方法包括：
步骤一：采样总压；
将开关U53、U54和U75全部断开，此时MCU的ADC采样电路采集的电压记为V1，根据电阻分压：
步骤二：判断绝缘故障类型；
依次闭合开关U75、U53和U54，并根据采样电压数据判断故障类型，包括以下子步骤：
Stp1、闭合U75，将U53和U54断开，将外部可能存在的绝缘电阻R+和/或R-，接入采样电路；此时MCU的ADC采样电路采集的电压记为V2；
若V1＝V2，则判断无绝缘故障或者电阻R+和R-相等；进入步骤Stp2；
若V2＞V1，则判断总正端有绝缘故障，且故障比总负严重或者仅总正绝缘故障；
Stp2、将开关U54闭合，MCU的ADC采样电路对电压数据进行采样，记为V20，根据电阻分压：
若V20的值等于上面的计算值，则确定为系统无绝缘故障；若V20的值不等于上面的计算值，则确定为R+和R-相等的情况。
进一步地，所述电阻R1和电阻R3的阻值均为200KΩ，精度为0.1％；所述电阻R2和电阻R4的阻值为251KΩ，精度为0.1％；所述电阻R740的阻值为1KΩ，精度为0.1％。
本发明具有以下有益效果：
本发明通过闭合U75实现绝缘电阻接入监测电路，通过U53和U54的开与关得到不同的ADC采样电压，通过电路原理计算得出R+和/或R-具体值，从而实现对电路的绝缘检测，具有结构简单，成本低。
当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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为一种绝缘检测方法的电路图；
图2为闭合开关U75的绝缘检测电路的电路图；
图3为闭合开关U75和U54的绝缘检测电路的电路图；
图4为无任何绝缘故障情况下的绝缘检测电路的等效电路图；
图5为总正绝缘故障下的绝缘检测电路的等效电路图。
具体实施方式
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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1所示，本发明为一种绝缘检测方法，包括绝缘检测电路，绝缘检测电路包括电阻R2和电阻R4；电阻R2一端与电源正极连接；电阻R2另一端依次串联电阻R4、电阻R740至电源负极；电阻R2和电阻R4的中间连接点串联一开关U75接地；电阻R4与电阻R740的中间连接点与MCU的ADC采样电路连接；电阻R2的两端并联有一串联的开关53和电阻R1；电阻R4的两端并联有一串联的开关54和电阻R3；
基于该绝缘检测电路的绝缘检测方法包括：
步骤一：采样总压；
将开关U53、U54和U75全部断开，此时MCU的ADC采样电路采集的电压记为V1，根据电阻分压：
步骤二：判断绝缘故障类型；
依次闭合开关U75、U53和U54，并根据采样电压数据判断故障类型，包括以下子步骤：
Stp1、如图2所示，闭合U75，将U53和U54断开，将外部可能存在的绝缘电阻R+和/或R-，接入采样电路；此时MCU的ADC采样电路采集的电压记为V2；
若V1＝V2，则判断无绝缘故障或者电阻R+和R-相等；进入步骤Stp2；
若V2＞V1，则判断总正端有绝缘故障，且故障比总负严重或者仅总正绝缘故障；如图5所示，由于R+＜R-，所以R2//R+的值小于R4//R-的值，根据分压原理，采样电压会变大。极端情况是R-等于无穷大；
Stp2、如图3-4所示，将开关U54闭合，MCU的ADC采样电路对电压数据进行采样，记为V20，根据电阻分压：
若V20的值等于上面的计算值，则确定为系统无绝缘故障；若V20的值不等于上面的计算值，则确定为R+和R-相等的情况。
其中，电阻R1和电阻R3的阻值均为200KΩ，精度为0.1％；电阻R2和电阻R4的阻值为251KΩ，精度为0.1％；电阻R740的阻值为1KΩ，精度为0.1％。
本发明通过闭合U75实现绝缘电阻接入监测电路，通过U53和U54的开与关得到不同的ADC采样电压，通过电路原理计算得出R+和/或R-具体值，从而实现对电路的绝缘检测；根据绝缘分级表判断电路的绝缘情况；
此外，按照国家电动汽车标准对绝缘进行的分级如下：
等级 绝缘参数 绝缘电阻阈值
正常 ＞500Ω/V 63kΩ
轻微绝缘故障 100Ω/V～500Ω/V 12.6～63kΩ
严重绝缘故障 ＜100Ω/V 12.6kΩ
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (2)

1.一种绝缘检测方法，包括绝缘检测电路，其特征在于，所述绝缘检测电路包括电阻R2和电阻R4；
所述电阻R2一端与电源正极连接；所述电阻R2另一端依次串联电阻R4、电阻R740至电源负极；所述电阻R2和电阻R4的中间连接点串联一开关U75接地；所述电阻R4与电阻R740的中间连接点与MCU的ADC采样电路连接；
所述电阻R2的两端并联有一串联的开关53和电阻R1；所述电阻R4的两端并联有一串联的开关54和电阻R3；
基于该绝缘检测电路的绝缘检测方法包括：
步骤一：采样总压；
将开关U53、U54和U75全部断开，此时MCU的ADC采样电路采集的电压记为V1，根据电阻分压：
；
步骤二：判断绝缘故障类型；
依次闭合开关U75、U53和U54，并根据采样电压数据判断故障类型，包括以下子步骤：
Stp1、闭合U75，将U53和U54断开，将外部可能存在的绝缘电阻R+和/或R-，接入采样电路；此时MCU的ADC采样电路采集的电压记为V2；
若V1＝V2，则判断无绝缘故障或者电阻R+和R-相等；进入步骤Stp2；
若V2＞V1，则判断总正端有绝缘故障，且故障比总负严重或者仅总正绝缘故障；
Stp2、将开关U54闭合，MCU的ADC采样电路对电压数据进行采样，记为V20，根据电阻分压：
若V20的值等于上面的计算值，则确定为系统无绝缘故障；若V20的值不等于上面的计算值，则确定为R+和R-相等的情况。
2.根据权利要求1所述的一种绝缘检测方法，其特征在于，所述电阻R1和电阻R3的阻值均为200KΩ，精度为0.1％；所述电阻R2和电阻R4的阻值为251KΩ，精度为0.1％；所述电阻R740的阻值为1KΩ，精度为0.1％。
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