新能源汽车的整车高压回路绝缘检测方法及装置与流程

本发明涉及新能源汽车安全管控技术领域，特别涉及一种电动汽车整车高压回路的绝缘检测方法及装置。

背景技术：

当前社会，新能源行业日益兴起，新能源汽车也是备受各国政府关注，中国政府也是通过各种政策大力扶持新能源汽车行业的发展；由于新能源汽车普遍采用高压电池包，新能源车辆中高压电普遍存在，因此车辆的高压电安全就变成了车辆研发人员不得不考虑的重要问题；绝缘检测就是新能源车辆整车研发过程中应对高压电安全问题的重要举措。

国标gb/t18384.3-2015对电动汽车绝缘要求：组合电路绝缘电阻大于500ω/v；因此，在目前相关技术中的纯电动汽车中，电池管理系统具有绝缘检测回路，该绝缘检测回路会在激活状态下对电池包的绝缘电阻实时进行检测，以判断电池包的绝缘性是否满足安全标准。具体的，当电池管理系统控制主继电器闭合并在整车建立高压之后，由于整车高压回路已经导通，电池管理系统的绝缘检测回路可以对整车的绝缘电阻进行同步检测，用以判断整车是否有绝缘故障。

但是，本申请的发明人在实践本申请的过程中发现：在一些工况下，电池包主继电器未闭合，但主继电器外部回路却持续存在高压，比如电池包处于充电仅加热工况时，此时在整车高压回路为高压状态但是电池管理系统的绝缘检测回路因主继电器处于断开状态而无法为对高压回路的绝缘电阻进行检测，也无法确保整车高压回路的绝缘性能，存在安全隐患。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明旨在提出一种新能源汽车的整车高压回路绝缘检测方法，以至少解决目前相关技术中充电仅加热工况下主继电器外部回路却持续存在高压，但断开的电池包主继电器无法对高压回路的绝缘电阻进行检测而存在安全隐患的问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种新能源汽车的整车高压回路绝缘检测方法，应用于电池管理系统，所述新能源汽车的整车高压回路绝缘检测方法包括：当新能源汽车的高压电池包的主继电器处于断开状态时，判断是否存在充电枪接入信号；当检测到所述充电枪接入信号时，检测所述高压电池包的电池温度；判断所检测的电池温度是否处于用于指示电池包充电仅加热工况的加热阈值范围内，其中在所述电池包充电仅加热工况下的所述主继电器处于断开状态；当所检测的电池温度在所述加热阈值范围内时，控制执行所述充电仅加热工况，以及在执行所述充电仅加热工况的过程中按照预设的时间周期闭合所述主继电器，以基于设置在所述电池管理系统中的绝缘检测回路，对所述新能源汽车的整车高压回路进行周期性的绝缘检测。

进一步的，所述主继电器包括主正继电器和主负继电器，其中所述在执行所述充电仅加热工况的过程中按照预设的时间周期闭合所述主继电器，以基于设置在所述电池管理系统中的绝缘检测回路，对所述新能源汽车的整车高压回路进行周期性的绝缘检测包括：在每一所述时间周期内交替闭合所述主正继电器和所述主负继电器；当所述主正继电器闭合，且所述主负继电器断开时，基于设置在所述电池管理系统中的绝缘检测回路，对所述主负继电器到所述整车高压回路的高压正回路部分进行绝缘检测；以及当所述主负继电器闭合，且所述主正继电器断开时，基于设置在所述电池管理系统中的绝缘检测回路，对所述主正继电器到所述整车高压回路的高压负回路部分进行绝缘检测。

进一步的，在所述在执行所述充电仅加热工况的过程中按照预设的时间周期闭合所述主继电器之前，所述新能源汽车的整车高压回路绝缘检测方法还包括：继电器控制标定流程，包括：获取用户标定指令；以及，根据所述用户标定指令，标定以下中的一者或多者：时间周期、主正继电器在时间周期内的闭合时间、以及主负继电器在时间周期内的闭合时间。

进一步的，所述新能源汽车的整车高压回路绝缘检测方法还包括：当针对所述整车高压回路的绝缘检测结果是存在绝缘故障时，执行故障下电。

进一步的，所述当所检测的电池温度在所述加热阈值范围内时，控制执行所述充电仅加热工况包括：控制所述充电枪所连接的充电机按照充电仅加热工况所需求的加热电压输出。

相对于现有技术，本发明所述的新能源汽车的整车高压回路绝缘检测方法具有以下优势：

本发明所述的新能源汽车的整车高压回路绝缘检测方法中，提出了在检测到有充电枪插入信号时检测高压电池包的电池温度以判断是否需要进入电池包充电仅加热工况，并且在确定需要进入电池包充电仅加热工况时，控制执行充电仅加热工况，并且在执行充电仅加热工况的过程中按照预设的时间周期闭合主继电器，以实现周期性地检测新能源汽车的整车高压回路的绝缘性能；由此，通过对充电仅加热工况的判断，并在充电仅加热工况时周期性闭合主继电器以周期性检测汽车的整车绝缘性能，保障了充电仅加热工况时的绝缘性能，避免了高压漏电风险，整体提升了新能源汽车的安全性能。

本发明的另一目的在于提出一种新能源汽车的整车高压回路绝缘检测装置，以至少解决目前相关技术中充电仅加热工况下主继电器外部回路却持续存在高压，但断开的电池包主继电器无法对高压回路的绝缘电阻进行检测而存在安全隐患的问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种新能源汽车的整车高压回路绝缘检测装置，被包含于电池管理系统，所述新能源汽车的整车高压回路绝缘检测装置包括：充电枪检测模块，用于当新能源汽车的高压电池包的主继电器处于断开状态时，判断是否存在充电枪接入信号；温度检测模块，用于当检测到所述充电枪接入信号时，检测所述高压电池包的电池温度；温度判断模块，用于判断所检测的电池温度是否处于用于指示电池包充电仅加热工况的加热阈值范围内，其中在所述电池包充电仅加热工况下的所述主继电器处于断开状态；充电仅加热工况执行模块，用于当所检测的电池温度在所述加热阈值范围内时，控制执行所述充电仅加热工况，以及主继电器周期控制模块，用于在执行所述充电仅加热工况的过程中按照预设的时间周期闭合所述主继电器，以基于设置在所述电池管理系统中的绝缘检测回路，对所述新能源汽车的整车高压回路进行周期性的绝缘检测。

进一步的，所述主继电器包括主正继电器和主负继电器，其中所述主继电器周期控制模块包括：交替闭合控制单元，用于在每一所述时间周期内交替闭合所述主正继电器和所述主负继电器，当所述主正继电器闭合，且所述主负继电器断开时，基于设置在所述电池管理系统中的绝缘检测回路，对所述主负继电器到所述整车高压回路的高压正回路部分进行绝缘检测，以及当所述主负继电器闭合，且所述主正继电器断开时，基于设置在所述电池管理系统中的绝缘检测回路，对所述主正继电器到所述整车高压回路的高压负回路部分进行绝缘检测。

进一步的，所述新能源汽车的整车高压回路绝缘检测装置还包括：继电器控制标定模块，用于获取用户标定指令，以及，根据所述用户标定指令，标定以下中的一者或多者：时间周期、主正继电器在时间周期内的闭合时间、以及主负继电器在时间周期内的闭合时间。

进一步的，所述新能源汽车的整车高压回路绝缘检测装置还包括：绝缘故障控制模块，用于当针对所述整车高压回路的绝缘检测结果是存在绝缘故障时，执行整车故障下电。

进一步的，充电仅加热工况执行模块用于控制所述充电枪所连接的充电机按照充电仅加热工况所需求的加热电压输出。

所述新能源汽车的整车高压回路绝缘检测装置与上述新能源汽车的整车高压回路绝缘检测方法相对于目前相关技术所具有的优势相同，在此不再赘述。

本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施方式及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

在附图中：

图1为本发明实施方式所述的新能源汽车的整车高压回路绝缘检测方法的一示例流程图；

图2为本发明实施方式所述的新能源汽车的整车高压回路绝缘检测方法的另一示例流程图；

图3为适于应用本发明实施例的新能源汽车的整车高压回路绝缘检测方法的示例性的电路连接架构示意图：

图4为本发明实施方式所述的新能源汽车的整车高压回路绝缘检测方法中用于交替闭合主正继电器和所述主负继电器的示例性控制流程图；

图5为本发明实施方式所述的新能源汽车的整车高压回路绝缘检测方法中针对充电仅加热过程中绝缘检测时继电器的闭合时序的示意图；

图6为本发明一实施例的新能源汽车的整车高压回路绝缘检测方法的原理流程执行图；

图7为本发明实施方式所述的新能源汽车的整车高压回路绝缘检测装置的结构框图。

附图标记说明：

701充电枪检测模块702温度检测模块

703温度判断模块704充电仅加热工况执行模块

705主继电器周期控制模块706绝缘故障控制模块

70新能源汽车的整车高压回路绝缘检测装置

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。

下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本发明。

如图1所示，本发明一实施例的新能源汽车的整车高压回路绝缘检测方法，该方法包括：

s11、当新能源汽车的高压电池包的主继电器处于断开状态时，判断是否存在充电枪接入信号。

本发明实施例的方法的执行主体，其可以是由及bms(batterymanagementsystem,电池管理系统)来进行的，例如通过对电池管理系统作出硬件或软件的改进以对新能源汽车的整车高压回路的绝缘检测功能，并针对车辆电力的安全管控以实现本文于此所描述的各种流程及功能。

可以理解的是，关于本发明实施例中的新能源汽车的类型，在此应不予以限制，例如其可以是纯电动汽车，其也可以是混合动力汽车等等。在一些应用场景下，当新能源汽车熄火或者纯使用汽油供应时，新能源汽车的高压电池包的主继电器处于断开状态，此时若对车辆进行充电，则有可能存在主继电器没有闭合(其可能是故障工况或非故障工况)，而使得电池管理系统中的绝缘检测回路无法连接整车高压回路，也无法实现对其进行绝缘检测。

s12、当检测到充电枪接入信号时，触发控制闭合主继电器。

需说明的是，在充电枪接入车辆、或车辆检测到充电枪接入信号、或主继电器闭合时，其并不意味着就要开始充电，在充电枪接入到从充电机引入至给电池充电之间还存在一些处理过程。其中，充电枪接入信号触发控制闭合主继电器闭合，从而实现了基于车辆电池的电力在整车高压回路中建立高压。

s13、基于设置在电池管理系统中的绝缘检测回路，对新能源汽车的整车高压回路进行绝缘检测。

关于电池管理系统中的绝缘检测回路通过检测绝缘电阻来实现绝缘检测的检测具体的细节，在此不加以描述，其可以是参照目前相关技术中的描述。

在本实施例中，提出了在检测到有充电枪插入信号时就触发电池管理系统控制闭合主继电器，使得电池管理系统中的绝缘检测回路能够连接到整车高压回路，并对其进行绝缘检测，以判断是否存在绝缘故障，保障了不论是在故障工况或非故障工况下在充电枪接入时能够对整车回路进行绝缘检测，消除了整车高压回路与充电桩连接时的高压漏电风险，提升了新能源汽车的安全性能。

可以理解的是，在一些故障工况下，当充电枪插入车辆时未能触发主继电器闭合，此时可以是通过本发明实施例方法触发进行绝缘故障检测。另外，在新能源汽车的一些正常工况下，也会存在充电枪插入车辆时而主继电器断开的情形，例如在车辆处于电池包充电仅加热工况时，虽然有充电枪插入，但主继电器处于断开状态，以使得充电枪仅用于为电池包加热。

如图2所示，本发明一实施例的新能源汽车的整车高压回路绝缘检测方法，该方法包括：

s21、当新能源汽车的高压电池包的主继电器处于断开状态时，判断是否存在充电枪接入信号。

关于s21更多的细节可以参照上文实施例的描述，在此便不再赘述。

s22、当检测到充电枪接入信号时，检测高压电池包的电池温度。

s23、判断所检测的电池温度是否处于用于指示电池包充电仅加热工况的加热阈值范围内，其中在电池包充电仅加热工况下的主继电器处于断开状态。

s24、当所检测的电池温度在加热阈值范围内时，控制执行充电仅加热工况。

具体的，控制执行充电仅加热工况可以包括：控制充电枪所连接的充电机按照充电仅加热工况所需求的加热电压输出。由此，通过电池管理系统来控制管理进入对电池包的预加热阶段。

其中，当所检测的电池温度不在加热阈值范围内时，则表明不需要对电池温度进行预热，此时可以是直接对电池包进行充电操作。关于该加热阈值范围可以是表示过低的温度范围，例如温度低于某一阈值，其所表示的是需要对电池包进行预加热的温度零界点，其值的大小也还可以是预先设定的。

s25、在执行充电仅加热工况的过程中按照预设的时间周期闭合主继电器，以基于设置在电池管理系统中的绝缘检测回路，对新能源汽车的整车高压回路进行周期性的绝缘检测。

需说明的是，在车辆电池包的电池温度过低时会导致电池包的充电效率下降，因此目前不少车型的新能源汽车会选择在电池温度过低时对车辆电池包进行预热，也就是进入电池的充电仅加热工况，此充电仅加热工况在严寒的天气环境下会尤其适用。因此，充电仅加热工况下的充电桩并不会为电池包充电(也就是主继电器是断开的)，此时只会对电池包进行预热(但是预热的过程中整车高压回路存在高电压)，并在电池包温度提升后充电桩或充电机才会正式地向电池包充电。

在本发明实施例中，电池管理系统可以是在检测到充电枪接入信号时，就预先检测是否需要进入充电仅加热工况，并在检测到电池温度过低而需要进行充电预加热工况时，控制执行充电仅加热工况，并在充电仅加热工况时周期性闭合主继电器以周期性检测汽车的整车绝缘性能，保障在进行充电仅加热工况时整车高压回路中不存在绝缘故障，避免了高压漏电风险，保障了充电仅加热工况下车辆的高压安全。

在一些实施方式中，可以是根据绝缘检测的结果而实施相应的操作，以在保障充电性能的前提下也保障车辆的安全性能。具体的，当针对整车高压回路的绝缘检测结果是存在绝缘故障时，可以是执行故障下电，此时证明存在高压漏电的风险，并应杜绝继续进行充电仅加热工况，以消除高压漏电所导致的安全隐患。

需说明的是，关于本发明实施例中的主继电器的数量，其可以是一个或多个，当主继电器的数量是一个时，可以是通过周期性地闭合主继电器来周期间歇地打断充电仅加热工况以实现对整车高压回路的绝缘检测；另一方面，当主继电器的数量为多个时，优选地可以是通过交替地开闭多个主继电器以实现对整车高压回路的交替检测，且保持电池包回路与整车高压回路之间是断路而不会中断充电仅加热工况。

如图3，其所示出的是适于应用本发明实施例的新能源汽车的整车高压回路绝缘检测方法的电路连接架构。其中，动力电池包通过整车控制器与充电机obc(onboardcharger,车载充电器)can连接，在can总线网络中还连接有dc/dc(直流(高压)/(低压)直流转换器)、电动加热器、电动压缩机和电机控制器。在动力电池包部分中设置有电池管理系统，其内设置有用于检测绝缘电阻的绝缘检测回路(未示出)。在如图3所示的电路架构中，其内设置有包括主正继电器和主负继电器的多个主继电器，使得在应用本发明实施例的整车高压回路绝缘检测方法时，可以通过交替闭合主正继电器和主负继电器以实现持续进行充电仅加热工况的同时还能够周期性地检测整车绝缘性能。具体的，如图4，其示出了交替闭合主正继电器和主负继电器的控制流程：

s41、在每一时间周期内交替闭合主正继电器和主负继电器。

s42、当主正继电器闭合，且主负继电器断开时，基于设置在电池管理系统中的绝缘检测回路，对主负继电器到整车高压回路的高压正回路部分进行绝缘检测；以及，当主负继电器闭合，且主正继电器断开时，基于设置在电池管理系统中的绝缘检测回路，对主正继电器到整车高压回路的高压负回路部分进行绝缘检测。

由此，在每一个周期内都会对主正继电器和主负继电器进行交替闭合，从而实现对整车高压回路的高压正回路和高压负回路部分的周期性绝缘检测，即实现了对整车绝缘性能的检测，并且在绝缘检测的过程中不会打断充电仅加热工况的进行，在保障车辆安全的同时还提高了车辆的充电体验。

需说明的是，在本实施例中的时间周期、主正继电器在时间周期内的闭合时间、以及主负继电器在时间周期内的闭合时间其中的一者和多者都是可以预先标定的，例如可以是由车辆用户或车辆测试人员来标定的。进一步的，还可以是将周期控制的标定功能集成在电池管理系统中，以使得电池管理系统可以是被用户操作以执行继电器控制标定流程，具体包括：当用户与车辆进行交互操作时，使得电池管理系统获取用户标定指令；在电池管理系统受到用户标定指令时，根据标定指令来标定时间周期、主正继电器在时间周期内的闭合时间和主负继电器在时间周期内的闭合时间。需说明的是，关于主正继电器在时间周期内的闭合时间和主负继电器在时间周期内的闭合时间的设置，其优选是可以应当满足绝缘检测操作所要求的时长。

如图5，其所示出的是充电仅加热过程中绝缘检测时继电器的闭合时序；如图6，其所示出的是本发明一实施例的新能源汽车的整车高压回路绝缘检测方法的原理流程执行图。在本发明实施例中提出了针对交流充电仅加热过程(即主继电器未闭合，且主继电器外部回路存在高压场景)的绝缘检测方法。通过判断当前的车辆状态，电池管理系统实时控制主继电器的动作，外部存在高压时，交替闭合电池包主继电器，最终实现纯电动汽车交流充电仅加热过程的绝缘检测。

具体的，整车连接交流充电枪后，电池管理系统检测当前电池温度，若当前电池温度处于仅加热范围时，电池管理系统向整车控制器发送加热请求，整车控制器判断整车无充电请求且整车满足加热的条件后，控制整车进入交流充电仅加热过程(即主继电器未闭合，且主继电器外部回路存在高压场景)，整车进入交流充电仅加热状态后，电池管理系统每15min(可标定)控制主正、主负继电器交替闭合一次；主正继电器闭合30s(可标定)后断开，主正继电器断开后主负继电器闭合30s(可标定)，间隔14min(可标定)主正、主负继电器再次按照30s(可标定)周期交替闭合一次，直至整车进入可充电状态(主正、主负继电器吸合)；

整车进入交流充电仅加热过程(即主继电器未闭合，且主继电器外部回路存在高压场景)后，当主正继电器闭合时，电池管理系统绝缘检测回路可以对主负继电器至高压正回路部分进行检测；当主负继电器闭合时，电池管理系统绝缘检测回路可以对主正继电器至高压负回路部分进行检测；通过该方法可在整车进入交流充电仅加热过程(即主继电器未闭合，且主继电器外部回路存在高压场景)后，实现对整车高压回路的绝缘检测。由此，通过电池管理系统控制主继电器交替闭合的方式对整车高压回路分别进行绝缘检测的方法实现在整车处于交流充电仅加热状态(即主继电器未闭合，且主继电器外部回路存在高压场景)时，完成整车绝缘检测的方案。

在本发明实施例中，通过电池管理系统的控制策略，在整车处于交流充电仅加热状态(即主继电器未闭合，且主继电器外部回路存在高压场景)，控制电池包主继电器按一定时间周期交替闭合，对整车高压正回路和负回路分别进行绝缘检测，防止整车漏电，保证整车在交流充电仅加热状态(即主继电器未闭合，且主继电器外部回路存在高压场景)时的高压电安全。

在本发明实施例中，在交流充电仅加热过程中，电池管理系统控制整车周期性地检测整车绝缘，以保障在交流充电仅加热过程中的整车绝缘性能是良好的。随着当今汽车行业对于车辆的安全性能的要求越来越高，通过本发明实施例可保证整车进入交流充电仅加热工况前，提前检测并报出整车的绝缘问题，保障人员在该工况下的安全。

如图7所示，本发明一实施例的新能源汽车的整车高压回路绝缘检测装置70，其被包含于电池管理系统(未示出)，其中新能源汽车的整车高压回路绝缘检测装置70包括：充电枪检测模块701，用于当新能源汽车的高压电池包的主继电器处于断开状态时，判断是否存在充电枪接入信号；温度检测模块702，用于当检测到所述充电枪接入信号时，检测所述高压电池包的电池温度；温度判断模块703，用于判断所检测的电池温度是否处于用于指示电池包充电仅加热工况的加热阈值范围内，其中在所述电池包充电仅加热工况下的所述主继电器处于断开状态；充电仅加热工况执行模块704，用于当所检测的电池温度在所述加热阈值范围内时，控制执行所述充电仅加热工况，以及主继电器周期控制模块705，用于在执行所述充电仅加热工况的过程中按照预设的时间周期闭合所述主继电器，以基于设置在所述电池管理系统中的绝缘检测回路，对所述新能源汽车的整车高压回路进行周期性的绝缘检测。

在一些实施方式中，所述主继电器包括主正继电器和主负继电器，其中所述主继电器周期控制模块705包括：交替闭合控制单元，用于在每一所述时间周期内交替闭合所述主正继电器和所述主负继电器，当所述主正继电器闭合，且所述主负继电器断开时，基于设置在所述电池管理系统中的绝缘检测回路，对所述主负继电器到所述整车高压回路的高压正回路部分进行绝缘检测，以及当所述主负继电器闭合，且所述主正继电器断开时，基于设置在所述电池管理系统中的绝缘检测回路，对所述主正继电器到所述整车高压回路的高压负回路部分进行绝缘检测。

在一些实施方式中，所述新能源汽车的整车高压回路绝缘检测装置70还包括：继电器控制标定模块(未示出)，用于获取用户标定指令，以及，根据所述用户标定指令，标定以下中的一者或多者：时间周期、主正继电器在时间周期内的闭合时间、以及主负继电器在时间周期内的闭合时间。

在一些实施方式中，所述新能源汽车的整车高压回路绝缘检测装置还包括：绝缘故障控制模块706，用于当针对所述整车高压回路的绝缘检测结果是存在绝缘故障时，执行整车故障下电。

在一些实施方式中，所述充电仅加热工况执行模块用于控制所述充电枪所连接的充电机按照充电仅加热工况所需求的加热电压输出。

本发明一实施例还提供了电池管理系统(未示出)，在该电池管理系统中设置有如上述的新能源汽车的整车高压回路绝缘检测装置。

关于本发明实施例的新能源汽车的整车高压回路绝缘检测装置、电池管理系统的更具体的细节，可以参照上文关于新能源汽车的整车高压回路绝缘检测方法的描述，并且可以取得与上述的新能源汽车的整车高压回路绝缘检测方法相同或相应的技术效果，故在此便不赘述。

以上结合附图详细描述了本发明实施例的可选实施方式，但是，本发明实施例并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明实施例的技术构思范围内，可以对本发明实施例的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明实施例的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明实施例对各种可能的组合方式不再另行说明。

本领域技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得单片机、芯片或处理器(processor)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-onlymemory)、随机存取存储器(ram，randomaccessmemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅为本发明的较佳实施方式而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。