专利名称：可同时进行双极漏电检测的电动汽车高压漏电保护系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及能源与环保领域，尤其涉及可同时进行双极漏电检测的电动汽 车高压漏电保护系统。
背景技术：
在传统汽车上，电源作为一种辅助装置，通常为12V或24V的低压控制电源。 随着能源和环保问题的日益突出，车辆的电动化己成为一种必然的趋势。从动力源 方面来看，现在的电动汽车大致可以被分为三大类纯电动汽车(EV-Electric
Cell Vehicle)。无论是车载蓄电池，燃料电池，还是超级电容，其直流电压已远超 出人体所能承受的范围，且有的电压最高可达600V。在如此高压下，如何及时检 测到电路中发生漏电和人员触电是必须解决的问题。目前常用的方法是监测单极电 压的变化情况，若电源正极或负极对地电压变化超过一定范围，则说明该端漏电或 有人触电。这种方法存在的隐患是无法检测出当电源两极同时漏电或电源两端同时 有人触电的情况。这在电动汽车批量生产后，将成为必然的安全隐患。
发明内容
本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷，提供一种安全可靠 的可同时进行双极漏电检测的电动汽车高压漏电保护系统。
本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现可同时进行双极漏电检测的 电动汽车高压漏电保护系统，包括电动汽车电源，其特征在于，该系统包括两个继 电器开关、滤波器I、分压电路、反相比例放大器、多路开关、滤波器II、 AD采 样电路、数据处理单元、两个定值电阻、两个MOS开关管，所述的电动汽车电源 的两个高压输出端经继电器开关后连接至滤波器I的两个输入端，所述的滤波器I 的一个输出端与分压电路相连，所述的分压电路的输出端与多路开关的一个输入端
3相连，所述的滤波器的另一个输出端与反相比例放大器的输入端相连，所述的反相 比例放大电路的输出端与多路开关的另一个输入端相连，所述的多路开关的输出端 与滤波器II的输入端相连，所述的滤波器II的输出端与AD采样电路的输入端相
连，所述的定值电阻与MOS开关管串联后并联在电动汽车电源的两个高压输出端 与地之间，所述的数据处理单元分别与继电器开关、多路开关、AD采样电路、 MOS开关管控制连接。
所述的数据处理单元为FPGA芯片。
与现有技术相比，本实用新型通过实时测量电动汽车上高压直流电源的绝缘电 阻，可以稳定可靠的检测出电动汽车上高压电路系统中漏电或有人触电的情况，并 在危险发生前及时加以保护。
图1是本实用新型可同时进行双极漏电检测的电动汽车高压漏电保护系统的 结构示意图。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本实用新型做进一步说明。 实施例1
如图l所示，可同时进行双极漏电检测的电动汽车高压漏电保护系统，包括电 动汽车电源，其特征在于，该系统包括两个继电器开关、滤波器I、分压电路、反 相比例放大器、多路开关、滤波器II、 AD采样电路、FPGA芯片、两个定值电阻、 两个MOS开关管，所述的电动汽车电源的两个高压输出端经继电器开关后连接至 滤波器I的两个输入端，所述的滤波器I的一个输出端与分压电路相连，所述的分 压电路的输出端与多路开关的一个输入端相连，所述的滤波器的另一个输出端与反 相比例放大器的输入端相连，所述的反相比例放大电路的输出端与多路开关的另一 个输入端相连，所述的多路开关的输出端与滤波器II的输入端相连，所述的滤波器 II的输出端与AD采样电路的输入端相连，所述的定值电阻与MOS开关管串联后 并联在电动汽车电源的两个高压输出端与地之间，所述的FPGA芯片分别与继电 器开关、多路开关、AD釆样电路、MOS开关管控制连接。
电动汽车高压漏电保护系统通过实时测量出电源的对地绝缘电阻来判断是否有漏电或人员触电情况的发生。滤波器I的两个输入端与电源的两个高压输出端， 滤波器I的一个端接地；滤波器I的一个输出端与分压电路相连，分压电路的输出 端与多路开关的一个输入端相连，滤波器I的另一个输出端与反相比例放大器的输 入端相连，反相比例放大电路的输出端与多路开关的另一个输入端相连。多路开关 的输出端与滤波器II的输入端相连，滤波器II的输出端与AD的输入端相连。电源 的两个高压输出端与地之间并联定值电阻并通过高压MOS管控制连接的通断。AD 数据的采集、多路开关的控制和高压MOS管的控制由FPGA芯片完成。
根据中华人民共和国国家标准GB/T 18384.1-2001提供的测量绝缘电阻的方 法，通过FPGA计算出电源对地绝缘电阻。由于不论电源是单极漏电或两极同时 漏电，都将直接引起电源绝缘电阻的下降。设定绝缘电阻的最小安全值，便可以在 人员触电或电路中发生漏电时及时切断电源总开关。
当FPGA计算出电源的绝缘电阻小于设定的安全值，则根据绝缘电阻大小作 出不同的保护措施。本发明区别于现有技术在于高压直流电源两端通过滤波电路 后，正端连分压电路，负端与反相比例放大器相连；通过多路开关选择要测量的电 压，经过滤波器后连到AD输入端，正极电压和负极电压的测量采用一个AD通道。 标准偏置电阻分别通过高压N-MOS和P-MOS管直接并联到电源的正负两端。 FPGA负责各种开关的控制和AD电压的采集，计算出绝缘电阻值，判断电路是否 发生漏电或人员触电，并在危险发生时切断继电器开关。
权利要求1.可同时进行双极漏电检测的电动汽车高压漏电保护系统，包括电动汽车电源，其特征在于，该系统包括两个继电器开关、滤波器I、分压电路、反相比例放大器、多路开关、滤波器II、AD采样电路、数据处理单元、两个定值电阻、两个MOS开关管，所述的电动汽车电源的两个高压输出端经继电器开关后连接至滤波器I的两个输入端，所述的滤波器I的一个输出端与分压电路相连，所述的分压电路的输出端与多路开关的一个输入端相连，所述的滤波器的另一个输出端与反相比例放大器的输入端相连，所述的反相比例放大电路的输出端与多路开关的另一个输入端相连，所述的多路开关的输出端与滤波器II的输入端相连，所述的滤波器II的输出端与AD采样电路的输入端相连，所述的定值电阻与MOS开关管串联后并联在电动汽车电源的两个高压输出端与地之间，所述的数据处理单元分别与继电器开关、多路开关、AD采样电路、MOS开关管控制连接。
2. 根据权利要求1所述的可同时进行双极漏电检测的电动汽车高压漏电保护 系统，其特征在于，所述的数据处理单元为FPGA芯片。
专利摘要本实用新型涉及可同时进行双极漏电检测的电动汽车高压漏电保护系统，包括电动汽车电源，其特征在于，该系统包括两个继电器开关、滤波器I、分压电路、反相比例放大器、多路开关、滤波器II、AD采样电路、数据处理单元、两个定值电阻、两个MOS开关管。与现有技术相比，本实用新型通过实时测量电动汽车上高压直流电源的绝缘电阻，可以稳定可靠的检测出电动汽车上高压电路系统中漏电或有人触电的情况，并在危险发生前及时加以保护。
文档编号B60R16/02GK201342951SQ20082015527
公开日2009年11月11日 申请日期2008年11月12日 优先权日2008年11月12日
发明者孙泽昌, 戴海峰, 路 毕, 魏学哲 申请人:同济大学