[發(fā)明專利]一種基于幅相檢測原理的電動汽車動力電池絕緣電阻監(jiān)測裝置在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 201711053546.3 | 申請日： | 2017-10-31 |
| 公開（公告）號： | CN107727934A | 公開（公告）日： | 2018-02-23 |
| 發(fā)明（設計）人： | 陳宗海;田佳強;張旭;于曉瑋;李錫云 | 申請（專利權）人： | 中國科學技術大學 |
| 主分類號： | G01R27/02 | 分類號： | G01R27/02 |
| 代理公司： | 北京科迪生專利代理有限責任公司11251 | 代理人： | 楊學明,顧煒 |
| 地址： | 230026 安*** | 國省代碼： | 安徽;34 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 基于 檢測 原理 電動汽車 動力電池 絕緣 電阻 監(jiān)測 裝置 | ||
1.一種基于幅相檢測原理的電動汽車動力電池絕緣電阻監(jiān)測裝置，其特征在于：包括正弦波產(chǎn)生電路(1)、反饋信號采樣電路(2)、正弦交流信號幅值檢測電路(3)、反饋信號幅值檢測電路(4)、相位差測量電路(5)，其中所述的交流信號產(chǎn)生電路用于產(chǎn)生正弦交流信號，作為系統(tǒng)的信號源；反饋信號采樣電路用于采樣系統(tǒng)反饋信號；正弦交流信號幅值檢測電路用于檢測正弦交流信號幅值；反饋信號幅值檢測電路用于檢測反饋信號幅值；相位差測量電路用于檢測反饋信號和正弦交流信號之間的相位差，控制單元獲取測量信號后，利用絕緣電阻計算公式計算出絕緣電阻。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種基于幅相檢測原理的電動汽車動力電池絕緣電阻監(jiān)測裝置，其特征在于：所述的正弦波產(chǎn)生電路(1)由放大電路、正反饋電路、選頻網(wǎng)絡、穩(wěn)幅環(huán)節(jié)組成。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種基于幅相檢測原理的電動汽車動力電池絕緣電阻監(jiān)測裝置，其特征在于：反饋信號采樣電路(2)由高精度的反饋電阻、限流電阻和隔離電容構建而成；反饋電阻用于采樣反饋電壓；限流電阻利用分壓原理實現(xiàn)對電池組高壓限流，以保護后續(xù)電路；隔離電容用于隔離電池組高壓，降低直流高壓對檢測系統(tǒng)的影響。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種基于幅相檢測原理的電動汽車動力電池絕緣電阻監(jiān)測裝置，其特征在于：正弦交流信號幅值檢測電路(3)和反饋信號幅值檢測電路(4)由放大電路、高速AD采樣芯片電路構建而成；放大電路實現(xiàn)對待測信號的放大功能，使其滿足AD采樣要求；高速AD采樣芯片電路用于高速采樣待測信號，降低待測信號的失真度。
5.根據(jù)權利要求1所述的一種基于幅相檢測原理的電動汽車動力電池絕緣電阻監(jiān)測裝置，其特征在于：相位差測量電路(5)由整形電路、雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器電路構建而成，用于檢測反饋信號和正弦交流信號之間的相位差。
6.根據(jù)權利要求1所述的一種基于幅相檢測原理的電動汽車動力電池絕緣電阻監(jiān)測裝置，其特征在于：檢測過程如下：
①系統(tǒng)上電完成初始化后，控制器發(fā)出使能信號啟動正弦波產(chǎn)生電路(1)產(chǎn)生正弦交流信號；
②正弦交流信號由注入電路注入到汽車地盤上，經(jīng)過測量電路在反饋電阻上形成分壓，待系統(tǒng)信號穩(wěn)定后由正弦交流信號幅值檢測電路(3)測量正弦交流信號幅值，記為|Ui(S)|；反饋信號幅值檢測電路(4)測量反饋電阻上反饋信號的幅值，記為|Uo(S)|；相位差測量電路(5)測量反饋信號和正弦交流信號的相位差，記為
③由自動控制理論分析得：
將正弦交流信號作為輸入信號Ui，反饋信號作為輸出信號Uo，系統(tǒng)傳遞函數(shù)為：
則模值表達式為：
由于(Rf+R)RbCCbω2＜＜1，所以相位表達式為：
其中，
Rb：正負端對地絕緣電阻Rp和Rn的并聯(lián)值；
Cb：正負端對地電容Cp和Cn的并聯(lián)值；
C：隔離電容；
Rf：反饋電阻；
R：正負端限流電阻并聯(lián)值；
ω：正弦交流信號角頻率；
|Uo(S)|：反饋信號幅值；
|Ui(S)|：正弦交流信號幅值；
反饋信號和正弦交流信號的相位差；
因此，利用等式(2)、(3)聯(lián)立即可求解出絕緣電阻并聯(lián)值Rb；
其中，p＝(R+Rf)Cω，m＝RfCω，g＝|G(S)|。
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