专利名称：电动汽车母排绝缘检测装置及其使用方法
技术领域：
本发明涉及通过测量电流和电压来测量电阻的绝缘检测领域，具体为一种电动汽车母排绝缘检测装置及其使用方法。
背景技术：
母排又称复合母排、层叠母排,英文名Laminated Busbar,是一种多层复合结构连接排，用于电器设备的配电，具有低阻抗、抗干扰性强、可靠性好、节省空间、装配简洁快捷等优点，广泛应用在电力及混合牵引、电力牵引设备、蜂窝通讯基站、电话交换系统、大型网络设备、大中型计算机、电力开关系统、发电系统、电动设备的功率转换模块中。在工业变频器、纯电动及其混合动力车辆电机控制器、工业伺服控制器等产品中，母排通常接几百伏高压，IGBT (IGBT是Insulated Gate Bipolar Transistor的缩写，意为绝缘栅双极型晶体管)的六相桥接在母排的正极端和负极端之间，每个IGBT有6个二极管，IGBT将从母排输入的直流电转变为三相交流电，三相分别为U相、V相和W相。母排正极端对机壳绝缘电阻为Rp，母排负极端对机壳绝缘电阻为Rn，U相输出端对机壳的绝缘电阻为Ru。在变频调速系统或电动汽车高压线路绝缘性能下降或者对机壳短路时，Rp、Rn或Ru的阻值将非常小甚至为0，此时会造成设备的损坏并危及人身安全。
发明内容
为了克服现有技术的缺陷，提供一种的结构简单，使用方便，检测精度高，安全可靠的绝缘检测装置，本发明公开了一种电动汽车母排绝缘检测装置及其使用方法。本发明通过如下技术方案达到发明目的:
一种电动汽车母排绝缘检测装置，包括电阻、比较器、电容、二极管和光电耦合器，电阻共有6个，其特征是:电阻甲和电阻乙串联，电阻乙和电阻甲的连接处通过串联电阻丙连接至比较器的模拟电压信号输入端，电阻乙的另一端接地，比较器的基准电压信号输入端分别连接电阻丁和电容，比较器的模拟电压信号输入端和数字信号输出端之间依次通过二极管和电阻戊连接，其中二极管的负极端和比较器的模拟电压信号输入端连接，比较器的正极端连接独立直流电源的正极端，比较器的负极端接地，比较器的数字信号输出端和光电耦合器原边的负极端连接，光电耦合器原边的正极端连接电阻己，光电耦合器副边的负极端接地，光电耦合器副边的正极端为数字信号输出端。所陈述的电动汽车母排绝缘检测装置，其特征是:从比较器基准电压信号输入端输入的基准电压信号为+2.5V。
所述的电动汽车母排绝缘检测装置的使用方法，其特征是:按如下步骤依次进行:电阻甲的另一端连接机壳，电阻己的另一端连接母排的负极端，独立直流电源的正向电压从母排的负极端输入，当光电耦合器原边和副边都导通时，说明电动汽车母排绝缘状态正常，当光电耦合器原边和副边都截止时，说明电动汽车母排绝缘状态异常。所述的电动汽车母排绝缘检测装置的使用方法，其特征是:从母排负极端输入独立直流电源的电压为+10V。本发明使用时，IGBT将从母排输入的直流电转变为三相交流电，三相分别为U相、V相和W相，母排正极端对机壳绝缘电阻为Rp，母排负极端对机壳绝缘电阻为Rn，U相输出端对机壳的绝缘电阻为Ru。当设备绝缘正常的时候，Rp、Rn和Ru的阻值都非常大，一般在
0.5ΜΩ以上，从独立直流电源输入的电压大部分被绝缘电阻所分压，而电阻乙上分压大大低于独立直流电源的电压，当通过电阻丙输入比较器模拟电压信号输入端的电压值低于基准电压时，比较器的数字信号输出端向光电耦合器原边的负极端输出低电平使原边导通，通过耦合使副边也导通，此时光电耦合器副边的正极端有数字信号输出。因此，当光电耦合器原边和副边都导通时，说明电动汽车母排绝缘状态正常。当设备绝缘异常时，此时Rp、Rn或Ru的阻值非常小甚至为0，绝缘电阻对从独立直流电源输入电压的分压作用很小，当通过电阻丙输入比较器模拟电压信号输入端的电压值高于基准电压时，比较器的数字信号输出端向光电耦合器原边的负极端输出高电平使原边截止，原边无法耦合副边使副边也截止，此时光电耦合器副边的正极端没有数字信号输出。因此，当光电耦合器原边和副边都截止时，说明电动汽车母排绝缘状态异常。本发明能防止工业变频器、纯电动及其混合动力车辆电机控制器、工业伺服控制器等产品在绝缘性能下降或者对机壳短路时，及时发现并能做出相应的处理，能可靠地检测母排的绝缘性能并保护设备和人身安全，可在调速系统中运用。本发明的有益效果是:结构简单，使用方便，检测精度高，安全可靠，适应性强。
图1是本发明的结构示意图。
具体实施例方式以下通过具体实施例进一步说明本发明。实施例1
一种电动汽车母排绝缘检测装置，包括电阻、比较器2、电容3、二极管4和光电耦合器5，电阻共有6个，如图1所示，具体结构是:电阻甲11和电阻乙12串联，电阻乙12和电阻甲11的连接处通过串联电阻丙13连接至比较器2的模拟电压信号输入端，电阻乙12的另一端接地，比较器2的基准电压信号输入端分别连接电阻丁 14和电容3，基准电压信号为+2.5V，比较器2的模拟电压信号输入端和数字信号输出端之间依次通过二极管4和电阻戊15连接，其中二极管4的负极端和比较器2的模拟电压信号输入端连接，比较器2的正极端连接独立直流电源的正极端，比较器2的负极端接地，比较器2的数字信号输出端和光电耦合器5原边的负极端连接,光电稱合器5原边的正极端连接电阻己16,光电稱合器5副边的负极端接地，光电耦合器5副边的正极端为数字信号输出端。本实施例使用时，电阻甲11的另一端连接机壳61，电阻己16的另一端连接母排62的负极端，独立直流电源的正向电压从母排62的负极端输入，独立直流电源的正向电压为+10V，此外独立直流电源还负责向比较器2提供直流电源输入。IGBT将从母排输入的直流电转变为三相交流电，三相分别为U相、V相和W相，母排正极端对机壳绝缘电阻为Rp，母排负极端对机壳绝缘电阻为Rn, U相输出端对机壳的绝缘电阻为Ru。
检测时，当设备绝缘正常的时候，Rp、Rn和Ru的阻值都非常大，一般在0.5ΜΩ以上，从独立直流电源输入的电压大部分被绝缘电阻所分压，而电阻乙12上分压大大低于独立直流电源的电压，当通过电阻丙13输入比较器2模拟电压信号输入端的电压值低于基准电压时，比较器2的数字信号输出端向光电耦合器5原边的负极端输出低电平使原边导通，通过耦合使副边也导通，此时光电耦合器5副边的正极端有数字信号输出。因此，当光电耦合器5的原边和副边都导通时，说明电动汽车母排绝缘状态正常。当设备绝缘异常时，此时Rp、Rn或Ru的阻值非常小甚至为0，绝缘电阻对从独立直流电源输入电压的分压作用很小，当通过电阻丙13输入比较器2模拟电压信号输入端的电压值高于基准电压时，比较器2的数字信号输出端向光电I禹合器5原边的负极端输出高电平使原边截止，原边无法耦合副边使副边也截止，此时光电耦合器5副边的正极端没有数字信号输出。因此，当光电耦合器5的原边和副边都截止时，说明电动汽车母排绝缘状态异常。
权利要求
1.一种电动汽车母排绝缘检测装置，包括电阻、比较器(2)、电容(3)、二极管(4)和光电耦合器(5)，电阻共有6个，其特征是:电阻甲(11)和电阻乙(12)串联，电阻乙(12)和电阻甲(11)的连接处通过串联电阻丙(13)连接至比较器(2)的模拟电压信号输入端，电阻乙(12)的另一端接地，比较器(2)的基准电压信号输入端分别连接电阻丁(14)和电容(3)，比较器(2)的模拟电压信号输入端和数字信号输出端之间依次通过二极管(4)和电阻戊(15)连接，其中二极管(4)的负极端和比较器(2)的模拟电压信号输入端连接，比较器(2)的正极端连接独立直流电源的正极端，比较器(2)的负极端接地，比较器(2)的数字信号输出端和光电耦合器(5)原边的负极端连接，光电耦合器(5)原边的正极端连接电阻己(16)，光电耦合器(5)副边的负极端接地，光电耦合器(5)副边的正极端为数字信号输出端。
2.如权利要求1所陈述的电动汽车母排绝缘检测装置，其特征是:从比较器(2)基准电压信号输入端输入的 基准电压信号为+2.5V。
3.如权利要求1或2所述的电动汽车母排绝缘检测装置的使用方法，其特征是:按如下步骤依次进行:电阻甲(11)的另一端连接机壳(61)，电阻己(16)的另一端连接母排(62)的负极端，独立直流电源的正向电压从母排￠2)的负极端输入，当光电耦合器(5)原边和副边都导通时，说明电动汽车母排绝缘状态正常，当光电耦合器(5)原边和副边都截止时，说明电动汽车母排绝缘状态异常。
4.如权利要求3所述的电动汽车母排绝缘检测装置的使用方法，其特征是:从母排(62)负极端输入独立直流电源的电压为+10V。
全文摘要
本发明涉及通过测量电流和电压来测量电阻的绝缘检测领域，具体为一种电动汽车母排绝缘检测装置及其使用方法。一种电动汽车母排绝缘检测装置，包括电阻、比较器(2)、电容(3)、二极管(4)和光电耦合器(5)，电阻乙(12)和电阻甲(11)的连接处通过串联电阻丙(13)连接至比较器(2)的模拟电压信号输入端，比较器(2)的数字信号输出端和光电耦合器(5)原边的负极端连接。一种电动汽车母排绝缘检测装置的使用方法，其特征是按如下步骤依次进行独立直流电源的正向电压从母排(62)的负极端输入。本发明结构简单，使用方便，检测精度高，安全可靠，适应性强。
文档编号G01R31/02GK103176072SQ201110441630
公开日2013年6月26日 申请日期2011年12月26日 优先权日2011年12月26日
发明者肖智光, 张玉柱, 徐性怡 申请人:上海大郡动力控制技术有限公司