CN202600102U

CN202600102U - 适用于新能源汽车的高压直流绝缘监测装置

Info

Publication number: CN202600102U
Application number: CN 201220181094
Authority: CN
Inventors: 施敏捷; 罗素·波特; 李倩; 董玮; 蒙祥书; 董会斌
Original assignee: SUZHOU JIETUOTENG POWER TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: JTT ELECTRONICS Ltd
Priority date: 2012-04-26
Filing date: 2012-04-26
Publication date: 2012-12-12
Anticipated expiration: 2022-04-26

Abstract

本实用新型涉及一种适用于新能源汽车的高压直流绝缘监测装置，包括有装置本体，其特点是：在装置本体内设置有激励源组件，该激励源组件的输出端连接有惠斯通电桥组件的A点衔接端。同时，惠斯通电桥组件的B点衔接端连接有差动放大的输入端，惠斯通电桥组件的D点衔接端通过电压隔离组件的输入端，述电压隔离组件的输出端为电池检测端。并且，惠斯通电桥组件的C点衔接端设置有公共地。由此，绝缘阻抗值接近真实值、精度高、灵敏度高。同时，监测绝缘阻抗范围大。并且，本实用新型整体构造简单，能够有效降低硬件成本，简化软件计算处理。

Description

适用于新能源汽车的高压直流绝缘监测装置

技术领域

本实用新型涉及一种监测装置，尤其涉及一种适用于新能源汽车的高压直流绝缘监测装置。

背景技术

就现有市场提供的监测装置来看，目前混合动力和纯电动汽车动力系统包含了一个独立高压电池动力源，为了防止高压电源漏电威胁驾驶员和乘客安全。因此，电子系统必须检测高压动力源高压正极输出端和高压负极输出端相对车身地的绝缘阻抗值是否在安全值范围内。先前技术大部分为周期性地采样电信号（正DC动力总线和负DC动力总线），并且计算接地绝缘指数。

实用新型内容

本实用新型的目的就是为了解决现有技术中存在的上述问题，提供一种适用于新能源汽车的高压直流绝缘监测装置。

本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：

适用于新能源汽车的高压直流绝缘监测装置，包括有装置本体，其中：所述的装置本体内设置有激励源组件，所述激励源组件的输出端连接有惠斯通电桥组件的A点衔接端，所述惠斯通电桥组件的B点衔接端连接有差动放大的输入端，所述惠斯通电桥组件的D点衔接端通过电压隔离组件的输入端，所述电压隔离组件的输出端为电池检测端，所述惠斯通电桥组件的C点衔接端设置有公共地。

进一步地，上述的适用于新能源汽车的高压直流绝缘监测装置，其中：

更进一步地，上述的适用于新能源汽车的高压直流绝缘监测装置，其中：所述的惠斯通电桥组件设有两组臂，第一臂由A点衔接端、B点衔接端、C点衔接端构成，第二臂由A点衔接端、D点衔接端、C点衔接端构成，所述的A点衔接端与D点衔接端、A点衔接端与B点衔接端、B点衔接端与C点衔接端、D点衔接端与C点衔接端、D点衔接端与B点衔接端之间均分布有电阻，所述第一臂与第二臂的电阻比相等。

更进一步地，上述的适用于新能源汽车的高压直流绝缘监测装置，其中：所述的激励源组件包括有交流电压源模块，所述交流电压源模块的输出端设置有放大器模块，所述放大器模块的输出端连入惠斯通电桥组件的A点衔接端。

再进一步地，上述的适用于新能源汽车的高压直流绝缘监测装置，其中：所述的电压隔离组件为电容组件。

本实用新型技术方案的优点主要体现在：绝缘阻抗值接近真实值、精度高、灵敏度高。同时，监测绝缘阻抗范围大。并且，本实用新型整体构造简单，能够有效降低硬件成本，简化软件计算处理。

附图说明

本实用新型的目的、优点和特点，将通过下面优选实施例的非限制性说明进行图示和解释。这些实施例仅是应用本实用新型技术方案的典型范例，凡采取等同替换或者等效变换而形成的技术方案，均落在本实用新型要求保护的范围之内。

图1是本适用于新能源汽车的高压直流绝缘监测装置的构造示意图；

图2是本适用于新能源汽车的高压直流绝缘监测装置电路原理示意图。

具体实施方式

如图1、图2所示的适用于新能源汽车的高压直流绝缘监测装置，包括有装置本体1，其与众不同之处在于：本实用新型所采用的装置本体1内设置有激励源组件2。具体来说，该激励源组件2的输出端连接有惠斯通电桥组件3的A点衔接端。同时，惠斯通电桥组件3的B点衔接端连接有差动放大模块8的输入端，惠斯通电桥组件3的D点衔接端通过电压隔离组件的输入端。同时，电压隔离组件的输出端为电池检测端。考虑到接地的需要，在惠斯通电桥组件3的C点衔接端设置有公共地4。

就本实用新型一较佳的实施方式来看，本实用新型采用的惠斯通电桥组件3设有两组臂。具体来说，第一臂由A点衔接端、B点衔接端、C点衔接端构成，第二臂由A点衔接端、D点衔接端、C点衔接端构成。并且，为了惠斯通电桥组件3的正确运转，在A点衔接端与D点衔接端、A点衔接端与B点衔接端、B点衔接端与C点衔接端、D点衔接端与C点衔接端、D点衔接端与B点衔接端之间均分布有电阻，分别为电阻9A、9B、9C、9D、9E、9F、9G。同时，第一臂与第二臂的电阻比相等。

进一步来看，为了确保激励源组件2的工作稳定性，采用的激励源组件2包括有交流电压源模块5，该交流电压源模块5的输出端设置有放大器模块6。同时，在放大器模块6的输出端连入惠斯通电桥组件3的A点衔接端。由此，用来产生一个或多个变动的交流电压波形，比如正弦波，方波，脉冲和锯行波等等。并且，以上波形可能是周期性的，也可能是瞬态的。

再进一步来看，为了提高电压隔离的效果，同时便于实际的制造实施，电压隔离组件为电容组件7。当然，就实际的应用来说，这个电压隔离组件并不限定为电容，其他类似的元器件也可以起到同样的作用。由此，因为电容组件7对于直流电流显示为高阻抗性，所以高压直流电源11不可能通过电容组件7流到虚拟地端10。在实际的应用中，可以增加一些元件来防止电流从高压直流电源11流过惠斯通电桥组件3。比如：在D点衔接端与高压直流电源11之间，通过增加一些滤波元件，用来阻止高压直流电源11干扰信号影响惠斯通电桥组件3，同时为了监测潜在失效电流（从高压直流电源11流到地），交流电流可以流过惠斯通电桥组件3。

结合本实用新型的实际使用情况来看，当惠斯通电桥组件3平衡时，从激励源组件2流过A点衔接端到惠斯通电桥组件3形成B点衔接端和D点衔接端等压电位，所以没有电流从D点点衔接端到电阻9E、电阻9F、电阻9G到B点衔接端。

激励源组件2被激发时，因为电容组件7表现出来阻抗会变小，因此激励源组件2电流可能通过第二臂到D点衔接端到高压直流电源11。如果这时候一个潜在失效高压绝缘模块12出现，就形成一个从DC高压直流电源11到虚拟地端10的接地回路，该接地路径与电阻9D并行的。结果造成D与C之间电阻值不等于B与D之间的电阻值，因此从A处流进惠斯通电桥组件3电流使B点与D点之前产生电压差。失效高压绝缘模块12上的绝缘电阻值将反映在B到D之间的电流值，也就是电阻9F上的电压降。具体来说，失效高压绝缘模块12，在正常状态时处于绝缘状态，因此可视为无穷大电阻，（当然可以根据实际应用可以设定大于某个值时—比如1兆欧，为绝缘状态良好）。一旦出现功能失效，此时的电阻就会小于某个值时，比如10K欧。此时判定高压绝缘失效。在这个情况下虚拟地端10导通。这样，可以由上面硬件组成提供相应信号信息，经过处理器进行运算计算出直流电源绝缘值，判断绝缘情况。同时，由于电容组件7的存在，能够隔离直流电源流进惠斯通电桥组件2。简单来说，在此期间可以通过惠斯通电桥组件2监测高压直流电源11漏电流的状态。同时利用激励源组件2提供激励电压或电流。

在实用新型的其他使用状况时，虚拟地端10回路上的直流高压阻抗值可以根据失效高压绝缘模块12输出电压值与交流电压源模块5电压值的关系进行计算出来。在一些案例中，差动放大模块8输出电压值被发送到BCU进行处理，激励源电压是由电路激励源组件2产生的，是已经知道的值，所以BCU可根据这些信号值进行计算绝缘电阻值。

通过上述的文字表述可以看出，采用本实用新型后，绝缘阻抗值接近真实值、精度高、灵敏度高。同时，监测绝缘阻抗范围大。并且，本实用新型整体构造简单，能够有效降低硬件成本，简化软件计算处理。

Claims

1.适用于新能源汽车的高压直流绝缘监测装置，包括有装置本体，其特征在于：所述的装置本体内设置有激励源组件，所述激励源组件的输出端连接有惠斯通电桥组件的A点衔接端，所述惠斯通电桥组件的B点衔接端连接有差动放大的输入端，所述惠斯通电桥组件的D点衔接端通过电压隔离组件的输入端，所述电压隔离组件的输出端为电池检测端，所述惠斯通电桥组件的C点衔接端设置有公共地。

2.根据权利要求1所述的适用于新能源汽车的高压直流绝缘监测装置，其特征在于：所述的惠斯通电桥组件设有两组臂，第一臂由A点衔接端、B点衔接端、C点衔接端构成，第二臂由A点衔接端、D点衔接端、C点衔接端构成，所述的A点衔接端与D点衔接端、A点衔接端与B点衔接端、B点衔接端与C点衔接端、D点衔接端与C点衔接端、D点衔接端与B点衔接端之间均分布有电阻，所述第一臂与第二臂的电阻比相等。

3.根据权利要求1所述的适用于新能源汽车的高压直流绝缘监测装置，其特征在于：所述的激励源组件包括有交流电压源模块，所述交流电压源模块的输出端设置有放大器模块，所述放大器模块的输出端连入惠斯通电桥组件的A点衔接端。

4.根据权利要求1所述的适用于新能源汽车的高压直流绝缘监测装置，其特征在于：所述的电压隔离组件为电容组件。