本实用新型涉及电动汽车安全检测领域，特别是涉及一种电动汽车高压绝缘故障识别装置。
背景技术：
目前，市面上常见的电动汽车绝缘监测设备主要用母线端电压法和低频信号注入法两种。专利CN203422422U、CN101158701A、CN101603986A均公开了一种基于母线端电压法的高压系统绝缘电阻的监测系统，利用电桥法，通过高压正负两边的继电器开关，的闭合关断的3种组合状态测量正负绝缘电阻值，母线端电压法通过测量并入标准电阻前、后直流母线与电底盘之间的电压，可计算得到系统的绝缘电阻值，但工作比较不可靠，对高压系统要求较高(包括电压值，稳定性等)，不能响应高压电池内部对地短接故障。专利CN102749562A公开了采用低频信号法的测量方式，利用低频信号测试并联绝缘电阻值，低频信号注入法在系统直流母线与底盘之间注入低频交流信号，低频信号可以自动适应系统漏电容和绝缘电阻的大小，测量精度较高，可靠性较高，对高压系统要求低，但是存在只能测试并联绝缘电阻值，不能测试高压电压，无法定位故障点等问题。
技术实现要素：
本实用新型要解决的技术问题，提供一种便于检测绝缘电阻以及识别高压电池绝缘故障是发生在正极还是负极的电动汽车高压绝缘故障识别装置。
本实用新型是这样实现的：
一种电动汽车高压绝缘故障识别装置，包括低频脉冲信号发生器、运算放大器、采样电路和处理器单元；
所述低频脉冲信号发生器用于对汽车车壳注入低频脉冲信号；
所述采样电路包括由第一电阻和第二电阻串联而成的第一支路、由第三电阻和第四电阻串联而成的第二支路和第五电阻，所述第一支路的一端连接于电 动汽车高压电池的一电极，第二支路的一端连接于所述高压电池的另一电极，第一支路和第二支路的另一端并联连接后连接第五电阻的一端，第五电阻的另一端接地；
所述运算放大器的一输入端连接于第一支路与第二支路的并联连接点，运算放大器的另一输入端连接于运算放大器的输出端，运算放大器的输出端分别连接于所述处理器单元，根据运算放大器的输出端的值判断高压正负极哪一极出现对车壳绝缘故障。
进一步的，所述处理器单元为ARM处理器。
进一步的，所述第一电阻、第二电阻、第三电阻和第四电阻的阻值相等。
进一步的，所述第一电阻、第二电阻、第三电阻和第四电阻的阻值允许误差为1％。
进一步的，所述低频脉冲信号发生器的输出电压为±30V～±50V频率为0.05Hz～0.2Hz。
进一步的，所述运算放大器为低温漂型精密运算放大器。
本实用新型具有如下优点：本实用新型电动汽车高压绝缘故障识别装置包括低频脉冲信号发生器，运算放大器、采样电路和处理器单元，根据所述运算放大器的输出电压不仅可得到电动汽车车壳对高压电池正负极绝缘电阻，还可识别高压电池绝缘故障是发生在电池的正极还是发生在负极。
附图说明
图1为本实用新型实施方式电动汽车高压绝缘故障识别装置的电路原理图。
具体实施方式
为详细说明本实用新型的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。
请参阅图1，为本实用新型实施方式电动汽车高压绝缘故障识别装置的电路原理图。该电动汽车高压绝缘故障识别装置包括低频脉冲信号发生器(图1中的低频信号)，第一运算放大器U1、采样电路(图1中的R1～R4)和处理器单 元(图1中未体现出)。其中，Rv为虚拟电阻即为绝缘电阻。
所述低频脉冲信号发生器用于对汽车车壳注入低频脉冲信号，低频脉冲信号发生器的输出电压为±40V频率为0.1Hz；图1中的的箭头方向为低频信号流动方向。在其他实施方式中，低频脉冲信号发生器的输出电压为±30V～±50V频率为0.05Hz～0.2Hz范围内的其他值。
所述采样电路包括由第一电阻R1和第二电阻R2串联而成的第一支路，由第三电阻R3和第四电阻R4串联而成的第二支路和第五电阻Rh，所述第一支路的一端连接于电动汽车高压电池的正极，第二支路的一端连接于所述高压电池的负极，第一支路和第二支路的另一端并联连接后连接第五电阻Rh。
所述运算放大器U1的一输入端连接于第一支路与第二支路的并联连接点，运算放大器U1的另一输入端连接于第二运算放大器的输出端；
所述运算放大器U1的输出端分别连接于所述处理器单元。其中，所述处理器单元用于对运算放大器U1的输出信号进行分析处理。优选的，所述处理器单元采用ARM处理器，所述处理器单元也可以为单片机或DSP。
在本实施方式中，所述第一电阻、第二电阻、第三电阻和第四电阻的阻值相等，并且所述第一电阻、第二电阻、第三电阻和第四电阻为允许阻值误差为1％的高精度电阻。
本实用新型电动汽车高压绝缘故障识别装置是基于低频脉冲信号注入的绝缘检测方法，其采用低频脉冲信号注入检测整车绝缘性能，当脉冲信号注入时开始绝缘监测，通过采集回路的电压变化可以计算出高压正负对车壳地的绝缘电阻以及识别如果出现绝缘故障是在高压正负极的哪一极。
首先从低频信号发生器处产生一个低频信号幅值为±V1，通过连接线注入车壳地，方向为图1中箭头表示的电流方向，通过虚拟电阻Rv导入到高压的正负极上，再经过R1、R2和R3、R4(此处4个电阻值相等)最后在Rh处进行分压并采集电压通过U1运放电路处理进入处理器单元(CPU)得到采样电压V2。通过公式Rv＝{(|V1|/V2)*Rh-[(R1+R2)*(R3+R4)]/[(R1+R2)+(R3+R4)]-Rh}计算得到虚拟电阻Rv的电阻值即为绝缘电阻。
当有高压存在时，负极边采样电压为负值V-，正极边采样值为正值V+，在采样电阻Rh处正负极采样电压叠加在一起成为采样电压V2，当车壳到负极的 虚拟电阻Rv-比车壳到正极的虚拟电阻Rv+小，则Rh处采样电压V2小于0(因为V-绝对值大于V+)，反之则Rh处采样电压V2大于0(因为V-绝对值大于V+)，这样就可以根据V2的值判断高压正负极哪一极出现对车壳绝缘故障。
以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效形状或结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。