[發明專利]車用直流高壓系統的絕緣電阻的測量裝置及方法

無效

• 申請號: 201010586101.3
• 申請日: 2010-12-13
• 公開（公告）號: CN102539917A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發明（設計）人: 甄洪亮
• 申請（專利權）人: 河北深海電器有限公司
• 主分類號: G01R27/02
• 分類號: G01R27/02
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 湯在彥

1.一種車用直流高壓系統的絕緣電阻的測量裝置，該測量裝置與待測系統連接，用于測量該待測系統的絕緣電阻；該待測系統包括一直流高壓系統及一電底盤，該直流高壓系統與該電底盤之間具有等效絕緣電阻及等效泄漏電容；其特征在于：

該測量裝置包括有測量信號發生器單元、取樣電阻單元及MCU控制單元；所述測量信號發生器單元、取樣電阻單元均與MCU控制單元連接，該測量信號發生器單元的輸出端連接該待測系統的電底盤，該測量信號發生器單元產生的測量電流通過所述絕緣電阻及所述泄漏電容流過該高壓系統，通過該高壓系統的正極及負極流回所述測量裝置的取樣電阻單元；該MCU控制單元將所述取樣電阻單元的電壓信號進行A/D轉換并計算所述絕緣電阻大小。

2.如權利要求1所述的測量裝置，其特征在于，該測量信號發生器單元具有正負電源輸入端及對應的與MCU控制單元相連的二控制信號輸入端，通過MCU控制單元的控制將輸入電壓(VA+/VA-)變換成對稱的方波脈沖電壓測量信號并輸出，MCU控制單元控制該方波脈沖電壓測量信號的脈沖寬度。

3.如權利要求1所述的測量裝置，其特征在于，所述測量裝置的取樣電阻單元包括取樣電阻以及與該直流高壓系統的正極耦接的第一限流電阻及與其負極耦接的第二限流電阻，且該第一限流電阻及第二限流電阻的另一端連接至該取樣電阻，該取樣電阻的另一端與該測量裝置的參考地連接。

4.如權利要求1所述的測量裝置，其特征在于，所述測量裝置還包括信號調理單元，該信號調理單元連接于所述取樣電阻單元與所述MCU控制單元之間，該信號調理單元測量該取樣電阻上的電壓信號，并將該被測信號處理成適于所述MCU控制單元進行AD轉換的電壓信號。

5.如權利要求4所述的測量裝置，其特征在于，所述信號調理單元包括一級或多級反饋低通濾波放大電路及電平偏移電路，低通濾波放大電路對被測信號進行低通濾波，消除干擾；電平偏移電路將該被測信號處理成所述MCU控制單元可進行AD轉換的電壓范圍之內。

6.如權利要求1所述的測量裝置，其特征在于，所述測量裝置還包括采用DC/DC隔離高頻開關變換方式的電源變換單元，該電源變換單元包括輸入電源電壓、參考地及三組輸出電源電壓，所述三組輸出電源分別提供至測量信號發生器、信號調理電路以及MCU控制單元。

7.如權利要求6所述的測量裝置，其特征在于，所述電源變換單元的輸入電源電壓(V+、V-)的幅值為12V或24V，用于提供至測量信號發生器的第一組輸出電源電壓(VA+、VA-)的幅值為15V～60V，用于提供至信號調理電路的第二組輸出電源電壓(VB+、VB-)的幅值為10V～15V，用于提供至MCU控制單元的第三組輸出電源電壓(VC)為正電壓，其幅值為3.3V～5V。

8.如權利要求1所述的測量裝置，其特征在于，所述MCU計算出的絕緣電阻結果通過CAN接口、PWM接口或開關量接口方式輸出。

9.如權利要求1所述的測量裝置，其特征在于，所述測量裝置的內阻大于1MΩ。

10.一種車用直流高壓系統的絕緣電阻的測量方法，其特征在于，該測量方法包括：將測量信號接入待測系統的電底盤，由測量信號產生的測量電流I_m通過直流高壓系統與該電底盤之間的等效絕緣電阻及等效泄漏電容(RF、CF)流過高壓系統，再通過高壓系統的正極HV+和負極HV-流至一取樣電阻Rs，測量該測量電流Im在取樣電阻Rs上產生的方波電壓信號，由MCU控制單元進行AD轉換，并在MCU內部計算絕緣電阻的大小。

11.如權利要求10所述的測量方法，其特征在于，所述測量信號是由測量信號發生器單元產生，該測量信號發生器單元具有正負電源輸入端及對應的與MCU控制單元相連的二控制信號輸入端，通過MCU控制單元的控制將輸入電壓(VA+/VA-)變換成對稱的方波脈沖電壓測量信號并輸出，MCU控制單元控制該方波脈沖電壓測量信號的脈沖寬度。

12.如權利要求10所述的測量方法，其特征在于，所述取樣電阻與該直流高壓系統的正極、負極間分別耦接有第一限流電阻及第二限流電阻，該取樣電阻的另一端與該測量裝置的參考地連接。