CN114019322A - 一种动力电池包的绝缘检测系统、方法、工具及新能源汽车 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例涉及电池安全检测领域，公开了一种动力电池包的绝缘检测系统、方法、工具及新能源汽车，该系统包括与动力电池连接的高压发生模块、与高压发生模块连接的绝缘电阻检测模块和抗电强度检测模块，以及前三个模块连接的微控制模块，采用本发明实施例提供的绝缘检测系统检测动力电池包时，启动高压发生模块以使所述动力电池包工作在高压环境中，然后通过绝缘电阻检测模块和抗电强度检测模块检测所述动力电池包的绝缘电阻和抗电强度，最终输出绝缘检测数据，实现对动力电池包中动力电池和高压器件的绝缘检测，检测内容更加全面且检测效率更高。

Description

一种动力电池包的绝缘检测系统、方法、工具及新能源汽车
技术领域
本发明实施例涉及电池安全检测领域，特别涉及一种动力电池包的绝缘检测系统、方法、工具及新能源汽车。
背景技术
随着市场中新能源汽车销量的快速增长，对新能源汽车中的动力电池的检修需求也在快速增长。在新能源汽车的使用工程中，动力电池会逐渐老化，电池包中的各类电子器件的性能也会产生衰退。为了避免因上述老化问题导致新能源汽车无法正常工作，甚至于造成漏电等安全隐患的发生，需要不时地对新能源汽车中的动力电池进行常规检修。
在新能源汽车的常规检修中，通常会对动力电池包的绝缘性进行测试，目前最常见的测试手段是通过能够测量高压部件的绝缘电阻的绝缘表来检测动力电池包的绝缘电阻，从而确定新能源汽车的绝缘性能。目前的绝缘检测方案只能够检测绝缘电阻，且检测十分麻烦，满足不了新能源绝缘安全检测的需求。
发明内容
本申请实施例提供了一种动力电池包的绝缘检测系统、方法、工具及新能源汽车。
本发明实施例的目的是通过如下技术方案实现的：
为解决上述技术问题，第一方面，本发明实施例中提供了一种动力电池包的绝缘检测系统，所述动力电池包包括动力电池和高压器件，所述系统包括：
高压发生模块，其与动力电池连接，用于生成高压，使得所述动力电池在高压下工作；
绝缘电阻测量模块，其一端与所述高压发生模块的输出端连接，另一端接地，用于检测所述动力电池包的绝缘电阻；
抗电强度检测模块，其与所述高压发生模块的输出端连接，用于检测所述高压器件的抗电强度；
微控制模块，其与所述高压发生模块、所述绝缘电阻测量模块和所述抗电强度检测模块连接，用于控制所述高压发生模块、所述绝缘电阻测量模块和所述抗电强度检测模块，并输出绝缘检测数据。
在一些实施例中，所述动力电池包还包括电池管理系统，所述系统还包括：
绝缘监控模块，其与所述电池管理系统连接，用于检测所述电池管理系统的绝缘监视功能，
所述微控制模块还与所述绝缘监控模块连接，用于在所述动力电池未在高压下工作时控制所述绝缘监控模块执行检测功能。
在一些实施例中，所述系统还包括与所述高压发生模块的输出端连接的高压线路正极导线和高压线路负极导线，
所述抗电强度检测模块包括电压计，其第一端与所述高压线路正极导线连接，其第二端与所述高压线路负极导线连接，其第三端接地，
所述微控制模块还与所述电压计连接，用于获取所述动力电池在高压工作状态下的电压数据。
在一些实施例中，所述抗电强度检测模块还包括：
第一电流计，其与所述高压发生模块的输出端连接且设置在所述高压线路正极导线上；
第二电流计，其与所述高压发生模块的输出端连接且设置在所述高压线路负极导线上；
所述微控制模块还与所述漏电流检测模块连接，用于获取所述动力电池在高压工作状态下的电流数据。
在一些实施例中，所述系统还包括：
第一预充模块，其与所述高压线路正极导线连接，用于实现所述动力电池与外部设备预充隔离；
第二预充模块，其与所述高压线路负极导线连接，用于实现所述动力电池与外部设备预充隔离；
所述微控制模块还与所述第一预充模块和所述第二预充模块连接，用于在所述高压发生模块启动时控制所述第一预充模块和所述第二预充模块启动。
在一些实施例中，所述系统还包括：
第一开关模块，其与所述高压发生模块的输出端连接且设置在所述高压线路正极导线上；
第二开关模块，其与所述高压发生模块的输出端连接且设置在所述高压线路负极导线上；
所述微控制模块还与所述第一开关模块和所述第二开关模块连接，用于在需要对所述动力电池包进行绝缘检测时控制所述第一开关模块和所述第二开关模块导通。
在一些实施例中，所述高压发生模块包括：
高压生成电路，其输入端与所述动力电池连接；
至少两个高压分压电路，其输入端与所述高压生成电路的输出连接，用于输出至少两级高压电压。
在一些实施例中，所述高压分压电路包括：
电位器，其一端与所述高压生成电路连接；
固定电阻，其一端与所述电位器连接，其另一端与所述高压生成电路连接，与所述电位器连接的一端用于输出一级高压电压；
旋转机构，其输出端与所述电位器的控制端连接，用于调整所述电位器的电阻值；
控制器，其输出端与所述旋转机构的控制端连接，用于输出驱动信号至所述旋转机构，以使所述旋转机构旋转。
为解决上述技术问题，第二方面，本发明实施例中提供了一种动力电池包的绝缘检测方法，应用于如上述第一方面所述的绝缘检测系统，所述方法包括：
启动所述绝缘检测系统的高压发生模块，以使所述动力电池包工作在高压环境中；
检测所述动力电池包中动力电池的绝缘电阻；
检测所述动力电池包中高压器件的抗电强度；
输出所述动力电池包的绝缘检测数据，其中，所述绝缘检测数据至少包括所述绝缘电阻和所述抗电强度。
在一些实施例中，所述检测所述动力电池包中高压器件的抗电强度，进一步包括：
设置所述动力电池包的最大保护电流和测试目标电压；
通过高压发生模块逐级增大输出的电压，以使所述动力电池包能够逐渐达到所述测试目标电压；
采集所述动力电池的漏电流数据；
在所述逐次增大输出的电压的过程中，判断所述漏电流是否超过所述最大保护电流，或者，所述漏电流在预设时间范围内的变化量是否超过阈值；
若是，则将当前漏电流值对应检测到的第三电压数据确定为所述高压器件所支持的最大抗电电压；
若否，且所述第三电压数据能够达到所述测试目标电压，则将所述测试目标电压确定为所述高压器件所支持的最大抗电电压。
在一些实施例中，所述方法还包括：
在所述逐级增大输出的电压的过程中，判断所述漏电流是否发生突变；
若是，则将突变点处的当前漏电流值确定为所述高压器件所支持的最大抗电电流。
在一些实施例中，在所述启动所述绝缘检测系统的高压发生模块，以使所述动力电池包工作在高压环境中之后，所述方法还包括：
在检测到所述高压发生模块开始工作后，通过预充模块对所述动力电池和外部设备之间进行预充隔离。
在一些实施例中，所述方法还包括：
检测所述动力电池包中电池管理系统的绝缘监控功能是否失效。
为解决上述技术问题，第三方面，本发明实施例提供了一种绝缘检测工具，所述绝缘检测工具搭载有如上述第一方面所述的绝缘检测系统，所述绝缘检测系统能够执行如上述第二方面所述的绝缘检测方法，
所述绝缘检测工具用于与新能源汽车连接，所述新能源汽车中设置有动力电池包。
为解决上述技术问题，第四方面，本发明实施例还提供了一种新能源汽车，其特征在于，包括动力电池包以及如上述第一方面所述的绝缘检测系统，所述绝缘检测系统能够执行如如上述第二方面所述的绝缘检测方法。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：区别于现有技术的情况，本发明实施例中提供了一种动力电池包的绝缘检测系统、方法、工具及新能源汽车，该系统包括与动力电池连接的高压发生模块、与高压发生模块连接的绝缘电阻检测模块和抗电强度检测模块，以及前三个模块连接的微控制模块，采用本发明实施例提供的绝缘检测系统检测动力电池包时，启动高压发生模块以使所述动力电池包工作在高压环境中，然后通过绝缘电阻检测模块和抗电强度检测模块检测所述动力电池包的绝缘电阻和抗电强度，最终输出绝缘检测数据，实现对动力电池包中动力电池和高压器件的绝缘检测，检测内容更加全面且检测效率更高。
附图说明
一个或多个实施例中通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件/模块和步骤表示为类似的元件/模块和步骤，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。
图1是本发明实施例提供的动力电池包的绝缘检测系统及方法的其中一种应用环境的示意图；
图2是本发明实施例一提供的一种动力电池包的绝缘检测系统的结构示意图；
图3是图2所示绝缘检测系统中高压发生模块的结构示意图；
图4是图3所示高压发生模块中任意一级输出回路的结构示意图；
图5是绝缘材料的输出电压与漏电流的关系图；
图6是本发明实施例一提供的另一种动力电池包的绝缘检测系统的结构示意图；
图7是本发明实施例二提供的一种动力电池包的绝缘检测方法的流程示意图；
图8是图7所示绝缘检测方法中步骤S3的一子流程示意图；
图9是图7所示绝缘检测方法中步骤S3的另一子流程示意图；
图10是本发明实施例二提供的另一种动力电池包的绝缘检测方法的流程示意图；
图11是本发明实施例二提供的另一种动力电池包的绝缘检测方法的流程示意图；
图12是本发明实施例三提供的一种绝缘检测工具的结构示意图；
图13是本发明实施例四提供的一种新能源汽车的结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对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。
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
需要说明的是，如果不冲突，本发明实施例中的各个特征可以相互结合，均在本申请的保护范围之内。另外，虽然在装置示意图中进行了功能模块划分，在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于装置中的模块划分，或流程图中的顺序执行所示出或描述的步骤。此外，本文所采用的“第一”、“第二”等字样并不对数据和执行次序进行限定，仅是对功能和作用基本相同的相同项或相似项进行区分。需要说明的是，当一个元件被表述“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。
除非另有定义，本说明书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。本说明书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方式的目的，不是用于限制本发明。本说明书所使用的术语“和/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。
此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
为了解决目前对新能源汽车的绝缘检测数据较为单一、检测过程效率较低的问题，本发明实施例提供了一种动力电池包的绝缘检测系统、方法、工具及新能源汽车，图1为本发明实施例提供的动力电池包的绝缘检测系统及方法的其中一种应用环境的示意图，该应用环境中包括：动力电池包的绝缘检测工具10、新能源汽车20和终端设备30。
所述绝缘检测工具10中搭载有绝缘检测系统100，且所述绝缘检测工具10上设置有多个按钮11以及显示装置12，所述绝缘检测工具10可通过有线的方式，如串口、数据线等，或者，通过无线的方式，如局域网等实现与所述新能源汽车20的连接，以获取所述新能源汽车20的绝缘数据。如图1所示的按钮11共设置有六个且为实体按钮，分别用于实现不同的绝缘检测功能，具体地，按钮11a在按下时控制所述绝缘检测系统100启动测量绝缘电阻的功能，按钮11b在按下时控制所述绝缘检测系统100启动测量抗电强度的功能，按钮11c在按下时控制所述绝缘检测系统100启动最大漏电流的功能，按钮11d在按下时控制所述绝缘检测系统100启动测量电压的功能，按钮11e在按下时控制所述绝缘检测系统100启动测量电池的绝缘电阻的功能，按钮11f在按下时控制所述绝缘检测系统100启动测量电池包的绝缘监控效力的功能。其中，在按下按钮11a、按钮11b、按钮11c时，所述绝缘检测系统100构建高压环境以实现绝缘数据的检测；在按下按钮11d、按钮11e、按钮11f时所述绝缘检测系统100关闭高压输出以实现绝缘数据的检测。所述显示装置12可用于显示按下不同按钮11时系统不同的工作模式及工作状态，以及显示检测到的最终的绝缘数据。需要说明的是，上述六个按钮11仅为本应用场景的一种示例，在其他一些应用场景中，其数量、形状不仅限于本应用场景的形式，当所述显示装置12未触控显示屏时，所述按钮11还可以是虚拟按键，具体地，可根据实际情况进行设计。
所述新能源汽车20中设置有动力电池包200，其用于为所述新能源汽车20提供主要能量，能够转换为动能等其他能量，以使所述新能源汽车20能够正常运行。所述动力电池包200中设置有动力电池和高压器件。所述动力电池可以是单个电池、也可以是多个电池串联的电池组，所述动力电池优选为锂电池。所述高压器件为所述动力电池包200中与所述动力电池连接的电路中能在高压状态下工作的电子器件，可以是电容、电感等器件。进一步地，所述动力电池包200中还可以包括电池管理系统(Battery Management System，BMS)，其与动力电池连接且用于管理动力电池的工作情况。
所述终端设备30与所述绝缘检测工具10通信连接，用于获取所述绝缘检测工具10的绝缘检测数据，下达检测指令等，所述终端设备30可以是服务器，也可以是上位机如汽车诊断仪等，或者还可以是移动终端如手机、笔记本电脑等计算设备，具体地，可根据实际需要进行设置。
需要说明的是，在本应用场景中，本发明实施例所提供的绝缘检测系统100设置在一绝缘检测工具10中，该工具为一独立的具有壳体的装置，在其他的应用场景中，所述绝缘检测系统100也可以集成在所述新能源汽车20或者所述终端设备30中，直接通过新能源汽车20或者所述终端设备30进行检测控制，具体可根据实际市场需要进行调整，不需要拘泥于本应用场景的示例。
具体地，下面结合附图，对本发明实施例作进一步阐述。
实施例一
本发明实施例提供了一种动力电池包的绝缘检测系统，请参见图2，其示出了本发明实施例提供的一种动力电池包的绝缘检测系统的结构，所述动力电池包200包括动力电池210和高压器件220，所述动力电池包的绝缘检测系统100包括：高压发生模块110、绝缘电阻测量模块120、抗电强度检测模块130和微控制模块140。
所述高压发生模块110，其与动力电池210连接，用于生成绝缘测量时所需要的高压，使得所述动力电池210在高压下工作；目前，市面上大多数动力电池的电压在400～500V之间，少部分车型目前支持到800V。根据业界对抗电强度的安全规定要求，交流系统的抗电强度检测电压是设备标称电压的2倍加1000，直流系统的抗电强度检测输出电压则是交流电压的1.41倍。因此，对于大多数车型，抗电强度检测输出电压需求在2500V以上。根据安全规定求，高压部件220的绝缘性能与工作电压相关，直流系统的绝缘需求至少1000Ω/V，交流系统的绝缘要求至少500Ω/V。新能源汽车中所配置的动力电池210大部分不超过1000V，所以绝缘电阻测量电压量程可规划为1000V。在绝缘电阻测量和抗电强度测量中，抗电强度测量对电压需求更高，系统设计时，根据最大需求原则，所述高压发生模块110最大需要支持2500V以上的高压生成。
具体地，请参见图3，其示出了图2所示绝缘检测系统中高压发生模块的结构，所述高压发生模块110包括：高压生成电路111，其输入端与所述动力电池210连接；至少两个高压分压电路112，其输入端与所述高压生成电路111的输出连接，用于输出至少两级高压电压。在图3所示的高压发生模块110中，所述高压发生模块110能够输出五级高压电压，从而实现高压输出在范围内连续可变，更利于绝缘电阻的精准测量和抗电强度的安全测量；且最高级能够满足如上述的至少产生2500V以上的高压，满足安全规定测量的要求；且有，如图3所示的高压发生模块110中采用了连续电压输出方案，采用两层电压输出控制方法，第一层由高压生成电路111控制，高压生成电路可以构造5级电压输出，例如，可以是100V、250V、500V、1000V、2700V5级电压输出，第二层由高压分压电路112构成，所述高压分压电路112作为系统的分压器能够针对不同的电压级别进行分压。
其中，请参见图4，其示出了图3所示高压发生模块任意一级输出回路的结构，所述高压分压电路112包括：电位器1121，其一端与所述高压生成电路111连接；固定电阻1122，其一端与所述电位器1121连接，其另一端与所述高压生成电路111连接，与所述电位器1121连接的一端用于输出一级高压电压；旋转机构1123，其输出端与所述电位器1121的控制端连接，用于调整所述电位器1121的电阻值；控制器1124，其输出端与所述旋转机构1123的控制端连接，用于输出驱动信号至所述旋转机构1123，以使所述旋转机构1123旋转。不难看出，该回路的所能够输出的电压Vout与所述电位器1121的电阻值Rx有关，可以通过改变所述电位器1121的电阻值来控制住输出电压的大小，具体地，通过控制器1124输出端控制喜好调整所述旋转机构1123的旋转位置，以调整所述电位器1121的电阻值Rx，构造输出电压Vout的连续可调；且有，所述输出电压Vout的计算公式为Vout＝R/(R+Rx)*V。其中，由于不同电压范围输出电压的容差不一样，所以不同的输出电压范围采样不同的分压器，也即是所述高压分压电路112；固定电阻1122的电阻值R和电位器1121Rx的电阻值范围也不一样；对于小的电压范围，固定电阻1122的电阻值R和电位器1121Rx的电阻值的选择范围可设置小一些，对于大的电压范围，固定电阻1122的电阻值R和电位器1121Rx的电阻值的选择范围可设置大一些。
所述绝缘电阻测量模块120，其一端与所述高压发生模块110的输出端连接，另一端接地，用于检测所述动力电池包200的绝缘电阻；通常地，对高压部件220的导线与绝缘表面(通常为汽车的壳体)，导线与接触表层的绝缘电阻进行测量。所述绝缘电阻测量模块120可采用电桥调零法测量测试目标的绝缘电阻的大小，具体地，在本发明实施例中，由高压发生模块110输出测试目标的最大工作电压，输出到所述绝缘电阻测量模块120上，同时通过高压线路正极导线HV+或者高压线路负极导线HV-把高压输出到测试目标的导体部分，通过地线接入测试目标的绝缘部分，从而与所述绝缘电阻测量模块120构成测量回路，从而实现对测试目标的绝缘电阻的测量，其中，所述测试目标可以是所述动力电池210中的一个或多个电池。
所述抗电强度检测模块130，其与所述高压发生模块110的输出端连接，用于检测所述高压器件220的抗电强度；对于绝缘材料，输出电压与漏电流的关系如图5所示，在一定范围内，漏电流I(t)在输入电压增加的时候，进行很微弱的增长，如图5中右图O到I1区间。当输入电压增加到一定范围，漏电流增长比较明显，特别是在到达图5中右图中的I3位置，绝缘材料将会被击穿的危险，且有，在实际测量的过程中，通常会指定绝缘材料的最大漏电流，超过这个漏电流就需要切断高压输出，进行安全保护，该最大漏电流即为系统的最大抗电电流。在电压输出时，电压进行阶梯增长，如图5中左图所示，电压持续增加，在增加的过程中检测漏电流的大小，分析漏电流的变化趋势，如果漏电流没有明显的变化，或者变化过程保持相同增长规律且未达到安全限制电流，测试过程持续增加测试电压，直到电压到达测试人员指定的最大测试电压，该电压即为系统的最大抗电电压。如果系统检测到漏电流的急速变化，测试系统将会关闭电压输出，进行安全保护。因此，在本发明实施例中，还可通过所述抗电强度检测模块130检测所述高压器件220的抗电强度，具体地，所述抗电强度检测模块130能够用于测试所述动力电池包200的最大抗电电压和最大抗电电流，从而防止系统中绝缘部件被击穿。
具体地，请一并参见图6，其示出了本发明实施例提供的另一种动力电池包的绝缘检测系统的结构，所述绝缘检测系统100还包括与所述高压发生模块110的输出端连接的高压线路正极导线HV+和高压线路负极导线HV-，所述抗电强度检测模块130包括电压计131，其第一端与所述高压线路正极导线HV+连接，其第二端与所述高压线路负极导线HV-连接，其第三端接地；所述微控制模块140还与所述电压计131连接，用于获取所述动力电池210在高压工作状态下的电压数据。
且有，请继续参见图6，所述抗电强度检测模块130还包括：第一电流计132a，其与所述高压发生模块110的输出端连接且设置在所述高压线路正极导线HV+上；第二电流计132b，其与所述高压发生模块110的输出端连接且设置在所述高压线路负极导线HV-上；所述微控制模块140还与所述漏电流检测模块170连接，用于获取所述动力电池210在高压工作状态下的电流数据。本发明实施例提供的电流计132能够支持微安和毫安级别电流检测，提供高可靠的电流检测精度，确保电流检测的准确性。
在本发明实施例中，所述抗电强度检测模块130可通过如上述的电压计131、第一电流计132a和第二电流计132b来测试电压和电流值，并通过所述高压发生模块110构建不同的高压环境，通过所述绝缘电阻测量模块120中的测试回路实现对抗电强度的电压和电流数据的检测。
所述微控制模块140，其与所述高压发生模块110、所述绝缘电阻测量模块120和所述抗电强度检测模块130连接，用于控制所述高压发生模块110、所述绝缘电阻测量模块120和所述抗电强度检测模块130，并输出绝缘检测数据。其中，所述绝缘检测数据至少包括上述的抗电强度和绝缘电阻。在本发明实施例提供的动力电池包的绝缘检测系统100中，采用模块化的设计，由所述微控制模块140对各个模块进行统一管理，负责各种测量功能的流程执行、电流电压测量处理、算法执行、人机交互、遥控支持等。
在一些实施例中，请继续参见图6，所述动力电池包200还包括电池管理系统230，所述绝缘检测系统100还包括：绝缘监控模块150，其与所述电池管理系统230连接，用于检测所述电池管理系统230的绝缘监视功能，所述微控制模块140还与所述绝缘监控模块150连接，用于在所述动力电池210未在高压下工作时控制所述绝缘监控模块150执行检测功能。
通常地，通过构造动力电池包200的漏电场景，来监测动力电池包200中电池管理系统230的绝缘监控机制是否生效。具体地，所述绝缘监控模块150包括多个电阻，各电阻上皆串联有一开关，将所述动力电池210的正负极接入高压线路正极导线HV+和高压线路负极导线HV-，并将接地端一般连接至绝缘监控模块150中的接地端或者搭铁后，逐次闭合与各电阻串联的开关，使得各个电阻能够按照电阻值从大到小的顺序接入回路中，且在每次闭合一开关时，持续检测高压线路正极导线HV+和高压线路负极导线HV-上的电压值，若该电压值持续一端时间没有变化，则说明绝缘监控功能失效，若电压消失同时电池管理系统230发出高压告警，则说明绝缘监控功能正常。
在一些实施例中，请继续参见图6，所述绝缘检测系统100还包括：第一预充模块160a，其与所述高压线路正极导线HV+连接，用于实现所述动力电池210与外部设备预充隔离；第二预充模块160b，其与所述高压线路负极导线HV-连接，用于实现所述动力电池210与外部设备预充隔离；所述微控制模块140还与所述第一预充模块160a和所述第二预充模块160b连接，用于在所述高压发生模块110启动时控制所述第一预充模块160a和所述第二预充模块160b启动。
通常地，在输出高压，或者高压输出电压改变时，通过所述第一预充模块160a和所述第二预充模块160b进行预充隔离，从而防止与动力电池包200连接的外部设备的电容引起浪涌电流，损坏系统设备。具体地，所述预充模块160可包括预充开关和电阻，在输出回路上连接有所述预充开关和电阻，在输出接触阶段，首先打开预充开关，同时检测输出电压，如果输出电压已经稳定，再打开主开关，关闭预充开关，通过在预充回路上的电阻，可以防止过大的冲击电流产生，避免系统被拉死。
在一些实施例中，请继续参见图6，所述绝缘检测系统100还包括：第一开关模块170a，其与所述高压发生模块110的输出端连接且设置在所述高压线路正极导线HV+上；第二开关模块170b，其与所述高压发生模块110的输出端连接且设置在所述高压线路负极导线HV-上；所述微控制模块还与所述第一开关模块170a和所述第二开关模块170b连接，用于在需要对所述动力电池包200进行绝缘检测时控制所述第一开关模块170a和所述第二开关模块170b导通。在本发明实施例中，若用户在通过如上述抗电强度检测模块130对系统的抗电强度进行测量时，如果检测到漏电流的急速变化，此时，可通过所述第一开关模块170a和所述第二开关模块170b关闭系统电压输出，进行安全保护。
实施例二
本发明实施例提供了一种动力电池包的绝缘检测方法，该方法能够应用于如实施例一所述的绝缘检测系统，请参见图7，其示出了本发明实施例提供的一种动力电池包的绝缘检测方法的流程，所述方法包括但不限于于以下步骤：
步骤S1：启动所述绝缘检测系统的高压发生模块，以使所述动力电池包工作在高压环境中；
在本发明实施例中，首先，系统启用所述高压发生模块以使所述动力电池包工作在高压环境中，从而可以对所述动力电池包进行绝缘检测。
步骤S2：检测所述动力电池包中动力电池的绝缘电阻；
具体地，在测量动力电池的绝缘电阻时，可将上述是实施例一所述的高压发生模块打开，高压状态下动力池的正负极分别接入高压线路正极导线HV+和高压线路负极导线HV-上，电压计分别测量动力电池正负极的对地电压，根据SAE J1766规则，选择电池电压最大端的电压，为最大电压端通过绝缘监控模块并连上一个参考电阻(通常100千欧)，再次采集并联电阻两端的电压，通过前后电压的变化和并联的参考电阻，计算电池的绝缘电阻。
步骤S3：检测所述动力电池包中高压器件的抗电强度；
在本发明实施例中，通过如上述实施例一所述的绝缘电阻测量模块120中的测试回路来测试所述动力电池包中高压器件的抗电强度，其中，高压输出通过高压线路正极导线HV+和高压线路负极导线HV-输出到测试目标的导电部分，通过地线连接到测试目标的绝缘部分构成测试回路，具体地，请一并参见图8，其示出了图7所示绝缘检测方法中步骤S3的一子流程，所述检测所述动力电池包中高压器件的抗电强度，进一步包括：
步骤S31：设置所述动力电池包的最大保护电流和测试目标电压；
在本发明实施例中，首先，测试者/用户首先输入需要用于测试的最大保护电流Imax和测试目标电压Umax，所述最大保护电流为系统运行过程中能够达到的最大电流，在超过该电流时切换系统的输出。
步骤S32：通过高压发生模块逐级增大输出的电压，以使所述动力电池包能够逐渐达到所述测试目标电压；
通过如上述实施例一所述为控制模块对需要进行测试的测试目标，如一个或多个电池的电压进行分级，比如分成N级，那么第i次测试电压输出为i/N*Umax，该电压分级及控制输出的能力可通过如上述实施例一所述的高压发生模块来实现，需要说明的是，分的级数越多，测试越安全，实施例一所述示例中分为了五级，在其他的一些实施例中，也可以根据实际需要进行设置。
步骤S33：采集所述动力电池的漏电流数据；
其次，通过第i级测试电压大小，选择适合的高压分析系统输出对应的高电压，并在等待一段稳定时间后，通过如上述实施例一种所述的电流计采集回路中的漏电流。
步骤S34：在所述逐次增大输出的电压的过程中，判断所述漏电流是否超过所述最大保护电流，或者，所述漏电流在预设时间范围内的变化量是否超过阈值；若是，跳转至步骤S35；若否，跳转至步骤S36；
进一步地，判断当前实时检测到的漏电流有没有超过所述最大保护电流Imax，或者，实时检测到的漏电流有没有急速的变化趋势，如果有，则说明动力电池包的系统无法在高于该电流的情况下工作，此时停止测试；否则持续增大输出的电压并实时采集漏电流，直至到达测试目标电压Umax。
步骤S35：将当前漏电流值对应检测到的第三电压数据确定为所述高压器件所支持的最大抗电电压；
若当前动力电池包的漏电流达到了所述最大保护电流Imax，且当前电压未达到测试目标电压Umax，则说明系统的最大可承受的电流为用户或测试人员设定的最大保护电流Imax，此时采集到的第三电压数据即为所述高压器件所支持的最大抗电电压。
步骤S36：且所述第三电压数据能够达到所述测试目标电压，则将所述测试目标电压确定为所述高压器件所支持的最大抗电电压。
若能够达到所述测试目标电压Umax，则说明在最大保护电流Imax的范围内，所述动力电池包能够正常工作，此时将所述测试目标电压Umax确定为所述高压器件所支持的最大抗电电压。
在一些实施例中，请一并参见图9，其示出了图7所示绝缘检测方法中步骤S3的另一子流程，所述检测所述动力电池包中高压器件的抗电强度，进一步还包括：
步骤S37：在所述逐级增大输出的电压的过程中，判断所述漏电流是否发生突变；
步骤S38：若是，则将突变点处的当前漏电流值确定为所述高压器件所支持的最大抗电电流。
在本发明实施例中，在检测所述最大抗电电压的过程中，可以同时检测漏电流的变化趋势，若在加压的过程中检测到了电流变化的突变点，则此时的电流为绝缘材料支持的最大漏电流。
步骤S4：输出所述动力电池包的绝缘检测数据，其中，所述绝缘检测数据至少包括所述绝缘电阻和所述抗电强度。
在一些实施例中，请参见图10，其示出了本发明实施例提供的另一种动力电池包的绝缘检测方法的流程，在所述启动所述绝缘检测系统的高压发生模块，以使所述动力电池包工作在高压环境中(步骤S1)之后，所述方法还包括：
步骤S5：在检测到所述高压发生模块开始工作后，通过预充模块对所述动力电池和外部设备之间进行预充隔离。
在检测到所述高压发生模块开始工作后，为了避免系统在输出高压时候，由于外部电路电容的存在，容易造成冲击的大电流，把系统拉死的情况发生，通过实施例一所述的预充模块对所述动力电池和外部设备之间进行预充隔离。
在一些实施例中，请参见图11，其示出了本发明实施例提供的另一种动力电池包的绝缘检测方法的流程，所述方法还包括：
步骤S6：检测所述动力电池包中电池管理系统的绝缘监控功能是否失效。
进一步地，通过对动力电池包中电池管理系统的绝缘监控功能是否失效进行检测，进一步保证动力电池包是否处于可安全工作的状态。
实施例三
本发明实施例提供了一种绝缘检测工具所述绝缘检测工具搭载有如上述实施例一所述的绝缘检测系统，所述绝缘检测系统能够执行如上述实施例二所述的绝缘检测方法，请参见图12，其示出了本发明实施例提供的一种绝缘检测工具的结构，所述绝缘检测工具10A用于与新能源汽车20连接，所述新能源汽车20中设置有动力电池包200。
在一些实施例中，所述绝缘检测工具10A中的绝缘检测系统可以处于自由工作模式，在此模式下，由所述绝缘检测工具10A本机UI交互进行操作功能选择和结果输出。
或者，在一些实施例中，所述绝缘检测工具10A中的绝缘检测系统也可以是处于遥控工作模式，在此模式下，由上述应用场景及图1所示的终端设备30，即第三方工具，比如诊断测试仪等，发送命令启动测试至所述绝缘检测工具10A中，所述绝缘检测工具10A在测试结束后把检测结果返回给终端设备30。其中，所述绝缘检测工具10A可通过有线的方式实现与所述终端设备30的连接，例如，通过USB、BT等方式建立；或者，通过无线的方式实现与所述终端设备30的连接，例如，通过WiFi的方式建立连接。所述绝缘检测工具10A在通过如上述方式接收到命令后，通过消息代理进行消息注入，使系统达到与自由模式工作时一样的消息输入，后续产生同样的测试流程，检测结果通过消息代理发送给终端设备30。
实施例四
本发明实施例提供了一种新能源汽车，请参见图13，其示出了本发明实施例提供的一种新能源汽车的结构，所述新能源汽车20包括动力电池包200以及如上述示例一所述的绝缘检测系统100，所述绝缘检测系统能够执行如上述实施例二所述的绝缘检测方法。
在本发明实施例中，所述绝缘检测系统100的功能集合到所述新能源汽车20上，用户可以直接通过所述新能源汽车20中的绝缘检测系统100对所述新能源汽车20进行绝缘检测。
本发明实施例中提供了一种动力电池包的绝缘检测系统、方法、工具及新能源汽车，该系统包括与动力电池连接的高压发生模块、与高压发生模块连接的绝缘电阻检测模块和抗电强度检测模块，以及前三个模块连接的微控制模块，采用本发明实施例提供的绝缘检测系统检测动力电池包时，启动高压发生模块以使所述动力电池包工作在高压环境中，然后通过绝缘电阻检测模块和抗电强度检测模块检测所述动力电池包的绝缘电阻和抗电强度，最终输出绝缘检测数据，实现对动力电池包中动力电池和高压器件的绝缘检测，检测内容更加全面且检测效率更高。
需要说明的是，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。
通过以上的实施方式的描述，本领域普通技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。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流程是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory,ROM)或随机存储记忆体(Random Access Memory,RAM)等。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；在本发明的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本发明的不同方面的许多其它变化，为了简明，它们没有在细节中提供；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：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (15)

1.一种动力电池包的绝缘检测系统，其特征在于，所述动力电池包包括动力电池和高压器件，所述系统包括：
高压发生模块，其与动力电池连接，用于生成高压，使得所述动力电池在高压下工作；
绝缘电阻测量模块，其一端与所述高压发生模块的输出端连接，另一端接地，用于检测所述动力电池包的绝缘电阻；
抗电强度检测模块，其与所述高压发生模块的输出端连接，用于检测所述高压器件的抗电强度；
微控制模块，其与所述高压发生模块、所述绝缘电阻测量模块和所述抗电强度检测模块连接，用于控制所述高压发生模块、所述绝缘电阻测量模块和所述抗电强度检测模块，并输出绝缘检测数据。
2.根据权利要求1所述的绝缘检测系统，其特征在于，所述动力电池包还包括电池管理系统，所述系统还包括：
绝缘监控模块，其与所述电池管理系统连接，用于检测所述电池管理系统的绝缘监视功能，
所述微控制模块还与所述绝缘监控模块连接，用于在所述动力电池未在高压下工作时控制所述绝缘监控模块执行检测功能。
3.根据权利要求2所述的绝缘检测系统，其特征在于，所述系统还包括与所述高压发生模块的输出端连接的高压线路正极导线和高压线路负极导线，
所述抗电强度检测模块包括电压计，其第一端与所述高压线路正极导线连接，其第二端与所述高压线路负极导线连接，其第三端接地，
所述微控制模块还与所述电压计连接，用于获取所述动力电池在高压工作状态下的电压数据。
4.根据权利要求3所述的绝缘检测系统，其特征在于，所述抗电强度检测模块还包括：
第一电流计，其与所述高压发生模块的输出端连接且设置在所述高压线路正极导线上；
第二电流计，其与所述高压发生模块的输出端连接且设置在所述高压线路负极导线上；
所述微控制模块还与所述漏电流检测模块连接，用于获取所述动力电池在高压工作状态下的电流数据。
5.根据权利要求3所述的绝缘检测系统，其特征在于，所述系统还包括：
第一预充模块，其与所述高压线路正极导线连接，用于实现所述动力电池与外部设备预充隔离；
第二预充模块，其与所述高压线路负极导线连接，用于实现所述动力电池与外部设备预充隔离；
所述微控制模块还与所述第一预充模块和所述第二预充模块连接，用于在所述高压发生模块启动时控制所述第一预充模块和所述第二预充模块启动。
6.根据权利要求3所述的绝缘检测系统，其特征在于，所述系统还包括：
第一开关模块，其与所述高压发生模块的输出端连接且设置在所述高压线路正极导线上；
第二开关模块，其与所述高压发生模块的输出端连接且设置在所述高压线路负极导线上；
所述微控制模块还与所述第一开关模块和所述第二开关模块连接，用于在需要对所述动力电池包进行绝缘检测时控制所述第一开关模块和所述第二开关模块导通。
7.根据权利要求1-6任一项所述的绝缘检测系统，其特征在于，所述高压发生模块包括：
高压生成电路，其输入端与所述动力电池连接；
至少两个高压分压电路，其输入端与所述高压生成电路的输出连接，用于输出至少两级高压电压。
8.根据权利要求7所述的绝缘检测系统，其特征在于，所述高压分压电路包括：
电位器，其一端与所述高压生成电路连接；
固定电阻，其一端与所述电位器连接，其另一端与所述高压生成电路连接，与所述电位器连接的一端用于输出一级高压电压；
旋转机构，其输出端与所述电位器的控制端连接，用于调整所述电位器的电阻值；
控制器，其输出端与所述旋转机构的控制端连接，用于输出驱动信号至所述旋转机构，以使所述旋转机构旋转。
9.一种动力电池包的绝缘检测方法，其特征在于，应用于如权利要求1-8任一项所述的绝缘检测系统，所述方法包括：
启动所述绝缘检测系统的高压发生模块，以使所述动力电池包工作在高压环境中；
检测所述动力电池包中动力电池的绝缘电阻；
检测所述动力电池包中高压器件的抗电强度；
输出所述动力电池包的绝缘检测数据，其中，所述绝缘检测数据至少包括所述绝缘电阻和所述抗电强度。
10.根据权利要求9所述的绝缘检测方法，其特征在于，所述检测所述动力电池包中高压器件的抗电强度，进一步包括：
设置所述动力电池包的最大保护电流和测试目标电压；
通过高压发生模块逐级增大输出的电压，以使所述动力电池包能够逐渐达到所述测试目标电压；
采集所述动力电池的漏电流数据；
在所述逐次增大输出的电压的过程中，判断所述漏电流是否超过所述最大保护电流，或者，所述漏电流在预设时间范围内的变化量是否超过阈值；
若是，则将当前漏电流值对应检测到的第三电压数据确定为所述高压器件所支持的最大抗电电压；
若否，且所述第三电压数据能够达到所述测试目标电压，则将所述测试目标电压确定为所述高压器件所支持的最大抗电电压。
11.根据权利要求10所述的绝缘检测方法，其特征在于，所述方法还包括：
在所述逐级增大输出的电压的过程中，判断所述漏电流是否发生突变；
若是，则将突变点处的当前漏电流值确定为所述高压器件所支持的最大抗电电流。
12.根据权利要求9-11任一项所述的绝缘检测方法，其特征在于，
在所述启动所述绝缘检测系统的高压发生模块，以使所述动力电池包工作在高压环境中之后，所述方法还包括：
在检测到所述高压发生模块开始工作后，通过预充模块对所述动力电池和外部设备之间进行预充隔离。
13.根据权利要求9-11任一项所述的绝缘检测方法，其特征在于，所述方法还包括：
检测所述动力电池包中电池管理系统的绝缘监控功能是否失效。
14.一种绝缘检测工具，其特征在于，所述绝缘检测工具搭载有如权利要求1-8任一项所述的绝缘检测系统，所述绝缘检测系统能够执行如权利要求9-13任一项所述的绝缘检测方法，
所述绝缘检测工具用于与新能源汽车连接，所述新能源汽车中设置有动力电池包。
15.一种新能源汽车，其特征在于，包括动力电池包以及如权利要求1-8任一项所述的绝缘检测系统，所述绝缘检测系统能够执行如权利要求9-13任一项所述的绝缘检测方法。
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