[發(fā)明專(zhuān)利]電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力電池的絕緣電阻檢測(cè)系統(tǒng)及檢測(cè)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310351362.0
• 申請(qǐng)日: 2013-08-13
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103439577A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-12-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 謝玉朝;郭歡歡;李玲玲;梁龍輝
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 重慶長(zhǎng)安汽車(chē)股份有限公司;重慶長(zhǎng)安新能源汽車(chē)有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G01R27/02
• 分類(lèi)號(hào): G01R27/02
• 代理公司: 重慶華科專(zhuān)利事務(wù)所 50123
• 代理人: 夏洪

1.一種電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力電池的絕緣電阻檢測(cè)系統(tǒng)，其特征是：包括微控制器（1）、絕緣檢測(cè)電路（2）、濾波電路（3）、輔助高壓源（4）、溫度傳感器（5）、濕度傳感器（6）、反相器（7）和CAN通訊電路（8）；所述微控制器（1）與輔助高壓源（4）連接，控制輔助高壓源工作，輔助高壓源（4）與絕緣檢測(cè)電路（2）的輸入端連接，將外部低壓直流電轉(zhuǎn)換為高壓直流電，輸入到絕緣檢測(cè)電路內(nèi)；微控制器（1）與絕緣檢測(cè)電路（2）的控制端連接，控制絕緣檢測(cè)電路內(nèi)的電子開(kāi)關(guān)閉合/斷開(kāi)；微控制器（1）通過(guò)濾波電路（3）與絕緣檢測(cè)電路（2）的電壓輸出端連接，在所述電子開(kāi)關(guān)閉合/斷開(kāi)不同狀態(tài)下，微控制器采集絕緣檢測(cè)電路的輸出電壓，進(jìn)行動(dòng)力電池在線(xiàn)/離線(xiàn)狀態(tài)判斷以及動(dòng)力電池的正、負(fù)極絕緣電阻值計(jì)算；微控制器（1）與溫度傳感器（5）、濕度傳感器（6）連接，獲取絕緣檢測(cè)電路周?chē)臏囟取穸刃盘?hào)，并校正動(dòng)力電池的正、負(fù)極絕緣電阻值；微控制器（1）與反相器（7）連接，將計(jì)算并校正后的動(dòng)力電池的正、負(fù)極絕緣電阻值與預(yù)先設(shè)定的正、負(fù)極絕緣電阻值比較，判斷絕緣是否合格，并輸出相應(yīng)的邏輯電平；微控制器（1）與CAN通訊電路（8）連接，將溫度、濕度、計(jì)算并校正后的動(dòng)力電池的正、負(fù)極絕緣電阻值以及絕緣是否合格的信號(hào)發(fā)送到CAN總線(xiàn)上。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力電池的絕緣電阻檢測(cè)系統(tǒng)，其特征是：所述絕緣檢測(cè)電路（2）由第一、第二、第三、第四電子開(kāi)關(guān)（S1、S2、S3、S4）和第一、第二、第三、第四、第五、第六電阻（R1、R2、R3、R4、R5、R6）構(gòu)成；第一電子開(kāi)關(guān)（S1）的一端通過(guò)總正繼電器（K1）接動(dòng)力電池的正極，另一端接第一電阻（R1）的一端、第四電阻（R4）的一端和輔助高壓源（4）的負(fù)極，第一電阻（R1）的另一端接第二電阻（R2）的一端，第二電阻（R2）的另一端接地，第四電阻（R4）的另一端接第五電阻（R5）的一端，第五電阻（R5）的另一端接地；第三電阻（R3）的一端接地，另一端接第六電阻（R6）的一端，第六電阻（R6）的另一端接第二電子開(kāi)關(guān)（S2）的一端和第四電子開(kāi)關(guān)（S4）的一端，第二電子開(kāi)關(guān)（S2）的另一端通過(guò)總負(fù)繼電器（K2）接動(dòng)力電池的負(fù)極，第四電子開(kāi)關(guān)（S4）的另一端接輔助高壓源（4）的正極；第三電子開(kāi)關(guān)（S3）的一端接第一電阻（R1）與第二電阻（R2）的連接點(diǎn)，第三電子開(kāi)關(guān)（S3）的另一端接輔助高壓源（4）的正極；第一、第二、第三、第四電子開(kāi)關(guān)（S1、S2、S3、S4）的控制端接微控制器（1），接收微控制器的閉合/斷開(kāi)控制；第二、第三、第五電阻（R2、R3、R5）的電壓輸出端通過(guò)濾波電路（3）接微控制器（1），微控制器采集第二、第三、第五電阻（R2、R3、R5）上的電壓進(jìn)行計(jì)算。

3.采用如權(quán)利要求1或2所述的檢測(cè)系統(tǒng)對(duì)絕緣電阻進(jìn)行檢測(cè)的方法，包括：

步驟1：微控制器（1）實(shí)時(shí)獲取溫度傳感器（5）和濕度傳感器（6）傳來(lái)的絕緣檢測(cè)電路周?chē)臏囟取穸刃盘?hào)；

步驟2：微控制器（1）控制輔助高壓源（4）不工作，控制絕緣檢測(cè)電路（2）內(nèi)的部分電子開(kāi)關(guān)閉合、部分電子開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，采集經(jīng)濾波后的絕緣檢測(cè)電路（2）的輸出電壓，與預(yù)設(shè)閾值進(jìn)行比較，判斷動(dòng)力電池處于在線(xiàn)或者離線(xiàn)狀態(tài)；

步驟3：如果動(dòng)力電池處于在線(xiàn)狀態(tài)，則微控制器（1）控制輔助高壓源工作，將高壓直流電引入絕緣檢測(cè)電路（2），微控制器控制絕緣檢測(cè)電路（2）內(nèi)的部分電子開(kāi)關(guān)閉合、部分電子開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，采集經(jīng)濾波后的絕緣檢測(cè)電路（2）的輸出電壓，計(jì)算動(dòng)力電池的正、負(fù)極絕緣電阻值，利用所述溫度、濕度信號(hào)校正計(jì)算后的動(dòng)力電池的正、負(fù)極絕緣電阻值；

步驟4：如果動(dòng)力電池處于離線(xiàn)狀態(tài)，則微控制器（1）控制輔助高壓源工作，將高壓直流電引入絕緣檢測(cè)電路（2），微控制器控制絕緣檢測(cè)電路（2）內(nèi)的部分電子開(kāi)關(guān)閉合、部分電子開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，采集經(jīng)濾波后的絕緣檢測(cè)電路（2）的輸出電壓，計(jì)算動(dòng)力電池的正、負(fù)極絕緣電阻值，利用所述溫度、濕度信號(hào)校正計(jì)算后的動(dòng)力電池的正、負(fù)極絕緣電阻值；

步驟5：將步驟3或者步驟4中校正后的動(dòng)力電池的正、負(fù)極絕緣電阻值與預(yù)先設(shè)定的正、負(fù)極絕緣電阻值比較，判斷絕緣是否合格；將絕緣是否合格的邏輯電平通過(guò)反相器輸出；將動(dòng)力電池內(nèi)的溫度、濕度，校正后的動(dòng)力電池的正、負(fù)極絕緣電阻值以及絕緣是否合格的信號(hào)發(fā)送到CAN總線(xiàn)上。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力電池的絕緣電阻檢測(cè)方法，其特征是：

在步驟2中，微控制器（1）控制絕緣檢測(cè)電路（2）內(nèi)的第一、第二電子開(kāi)關(guān)（S1、S2）閉合，第三、第四電子開(kāi)關(guān)（S3、S4）斷開(kāi)，采集絕緣檢測(cè)電路（2）的第二電阻（R2）上的電壓V2，與預(yù)設(shè)閾值V^*進(jìn)行比較，如果V2大于等于V^*，則動(dòng)力電池處于在線(xiàn)狀態(tài)，如果V2小于V^*，則動(dòng)力電池處于離線(xiàn)狀態(tài)；

在步驟3中，微控制器（1）先控制絕緣檢測(cè)電路（2）內(nèi)的第一、第二電子開(kāi)關(guān)（S1、S2）閉合，第三、第四電子開(kāi)關(guān)（S3、S4）斷開(kāi)，采集絕緣檢測(cè)電路（2）的第二電阻（R2）上的電壓V2、第三電阻（R3）上的電壓V3、第五電阻（R5）上的電壓V5并存儲(chǔ)；然后，微控制器（1）控制所述第一、第三電子開(kāi)關(guān)（S1、S3）閉合，第二、第四電子開(kāi)關(guān)（S2、S4）斷開(kāi)，采集所述第二電阻（R2）上的電壓V2′、第五電阻（R5）上的電壓V5′并存儲(chǔ)；根據(jù)公式計(jì)算得到動(dòng)力電池的正極絕緣電阻值R_p；根據(jù)公式Rn=R3+R6R3*V3/(R4+R5R5*V5Rp+V5R5+V2R2-V3R3),]]>計(jì)算得到動(dòng)力電池的負(fù)極絕緣電阻值R_n；

在步驟4中，微控制器（1）先控制絕緣檢測(cè)電路（2）內(nèi)的第一、第三電子開(kāi)關(guān)（S1、S3）閉合，第二、第四電子開(kāi)關(guān)（S2、S4）斷開(kāi)，采集絕緣檢測(cè)電路（2）的第二電阻（R2）上的電壓V2″、第五電阻（R5）上的電壓V5″并存儲(chǔ)；然后，微控制器（1）控制所述第一、第二、第四電子開(kāi)關(guān)（S1、S2、S4）閉合，第三電子開(kāi)關(guān)（S3）斷開(kāi)，采集所述第二電阻（R2）上的電壓V2″′、第三電阻（R3）上的電壓V3″′、第五電阻（R5）上的電壓V5″′并存儲(chǔ)；根據(jù)公式計(jì)算得到動(dòng)力電池的正極絕緣電阻值R_p；根據(jù)公式Rn=R3+R6R3*V3′′′/(R4+R5R5*V5′′′Rp+V5′′′R5+V2′′′R2-V3′′′R3),]]>計(jì)算得到動(dòng)力電池的負(fù)極絕緣電阻值R_n。