电动高压直流电绝缘检测电路及方法

文档序号:8255836阅读:901来源:国知局
电动高压直流电绝缘检测电路及方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及电子测量技术领域,尤其设及一种电动高压直流电绝缘检测电路及方 法。
【背景技术】
[0002] 电池组是电动汽车的动力来源,由于车辆上恶劣的环境,W及电池的使用会使电 池组自身或它们之间的连接线老化等多种原因,会导致电池组和车辆底盘之间的绝缘出现 问题。电池组的电压通常在300V W上,它的绝缘问题会给电动车辆的驾驶员和乘客造成人 身危险,所W绝缘检测电路准确性和及时性是非常重要的。现阶段电池管理系统的绝缘检 测方案有两种。
[0003] 第一种为如图1所示的高精度AD转换巧片采集方式,电池组的高压化ck+和 Pack-通过分压电路转化为低压,R1、R2、R3、R4分别是四个高精度电阻,Pack+通过R1和R3 进行分压,Vl= (l/2)XVpaekX『R3/巧 l+R3)LPack-通过 R2 和 R4 进行分压,V2= (-1/2) Vp,cJR4/巧化R4) L VI和V2通过电压为正负几百mV左右,为了能精确的采集到两个电压的 变化,必须选择能够采集负电压的高精度16位AD转换巧片,数据采集后通过SPI通信传输 给MCU进行算法和判定,该种检测方式的优点是可W测量出绝缘阻抗,缺点是对AD转换巧 片的要求高,必须选择能够采集负电压的高精度16位AD转换巧片,该巧片价格较贵且处于 高压区还容易损坏,此方案还要匹配相应的单片机进行相应的计算,成本较高且时效性低。
[0004] 第二为如图2所示的电压判定方式,R1是高精度几毫欧姆的电阻,R2、R3是几兆 欧姆的高精度电阻。当电池组没有漏电时,R1两端的电压VI和V2的电压值基本一样,比 较器进行比较判定为1,数据传输给MCU,MCU判定此种状态没有漏电;当电阻漏电时,R1有 大电流经过,V1〉V2,因为VI不等于V2,比较器进行比较判定为0,数据传输给MCU,MCU判定 此种状态漏电,进行安全控制处理。可见,电压判定方式只能对设定的阀值进行判定,期间 相关绝缘阻抗的变化没有监控,时效性和安全保障性低。
[0005] 有鉴于此,针对本领域现有技术的不足之处,有必要设计一种电动高压直流电绝 缘检测电路,能够实现高压电与车身之间绝缘状态的监测,防止高压电系统在绝缘故障情 况下的运行,W提高人车的安全性。

【发明内容】

[0006] 为了解决上述问题,本发明提供一种电动高压直流电绝缘检测电路,能够实现高 压电与车身之间绝缘状态的监测,防止高压电系统在绝缘故障情况下的运行,W提高人车 的安全性。
[0007] 本发明所要解决的技术问题是针对上述【背景技术】的不足,提供了电动高压直流电 绝缘检测电路,解决现有技术中精确检测电路成本高W及阀值判定不能监测高压电与车身 之间绝缘状态的技术问题。
[000引本发明为实现上述发明目的采用如下技术方案:
[0009] 本发明提供了一种电动高压直流电绝缘检测电路,包括:锁相环模块、分压采集模 块、差分集成模块、MCU,锁相环模块的两个输入端信号与MCU连接,输出端分别与电池组正 极、负极连接,锁相环模块输出选择接入电池组正极或者负极的信号至分压采集模块输入 端,分压采集模块输出采集信号至差分集成模块的一个输入端,差分集成模块的另一输入 端接电源,差分集成模块对采集信号、电源信号稳压差分处理后输出测试电压至MCU,MCU 输出控制电池组正极或者负极接入的信号至锁相环模块的控制端,MCU输出控制底盘地电 阻接入分压采集模块的信号至分压采集模块的控制端。
[0010] 作为一种实施例,差分集成模块包括:第一射极跟随器、第二射极跟随器、差分运 放,第一射极跟随器的正输入端接电源电压,第一射极跟随器的负输入端与其输出端连接, 第二射极跟随器的正输入端接分压采集模块输出端,第二射极跟随器的负输入端与其输出 端连接,差分运放的正输入端接第一射极跟随器输出端连接,差分运放的负输入端与第二 射极跟随器的输出端连接,差分运放输出端接MCU,第一射极跟随器、第二射极跟随器、差分 运放的正电源输入端均接正电源,第一射极跟随器、第二射极跟随器、差分运放的负电源输 入端均接地或者负电源处理电路。
[ocm] 作为一种实施例,锁相环模块包括;第一至第六电阻、第一至第四M0S管、第一光 禪、第二光禪,其中,第一、第S M0S管为PM0S管,第S、第四M0S管为NM0S管,其中;第一、 第二开关管的栅极均经过第一电阻接第一控制信号,第=、第四开关管的栅极均经过第二 电阻接第二控制信号,第S电阻一端、第四电阻一端、第一开关管漏极均接MCU的10输出电 压,第=电阻另一端接第一开关管栅极,第四电阻另一端接第=开关管栅极,第一开关管源 极经过第五电阻接第二光禪阳极,第=开关管源极经过第六电阻接第一光禪阳极,第二开 关管漏极接第一光禪阴极,第四开关管漏极接第二光禪阴极,第二开关管源极、第四开关管 源极均接地,第一光禪发射极、第二光禪发射极均接电路电压,第一光禪集电极在其导通时 接入电池组正高压,第二光禪集电极在其导通时接入电池组负高压。
[0012] 作为一种实施例,分压采集模块包括第走至第九电阻、底盘接地电阻、第十一电 阻、第十二电阻串联组成的分压支路,第五开关管、第=光禪、第一电容,其中;第^;:电阻一 端与第八电阻一端连接在一起后接控制信号,第八电阻另一端接第五开关管栅极,第九电 阻一端接MCU的10输出电压,第九电阻另一端接第=光禪的阳极,第五开关管漏极接第= 光禪阴极,第走电阻另一端、第五开关管源极、第=光禪发射极均接地,第=光禪集电极与 第十电阻一端连接,第十电阻另一端、分压支路一端均接电池组正极或者负极,分压支路另 一端接地,第一电容接在第十一、第十二电阻连接点W及地之间,第十一、第十二电阻的连 接点输出采集信号。
[0013] 作为一种实施例,第一射极跟随器包括;第十S电阻、第十四电阻W及第一双电源 放大器,第二射极跟随器为第二双电源放大器,差分运放包括;第十五电阻至第十八电阻 W及第S双电源放大器,第一至第S双电源放大器的正电源输入端均接正电源,第十四电 阻一端接正电源,第十S电阻一端接第十四电阻另一端,第十S电阻另一端接地,第一双电 源放大器正输入端接第十=电阻、第十四电阻的连接点,第一双电源放大器负输入端与其 输出端连接,第二双电源放大器正输入端接采集信号,第二双电源放大器负输入端与其输 出端连接,第十五电阻一端接第一双电源放大器输出端,第十五电阻另一端、第十^;:电阻一 端均接第=双电源放大器正输入端,第十走电阻另一端接地,第十六电阻一端接第二双电 源放大器输出端,第十六电阻另一端、第十八电阻一端均接第=双电源放大器负输入端,第 十八电阻另一端接第立双电源放大器输出端;与第一、第二、第立双电源放大器负输入端相 连的负电源处理电路,包括;电压转换巧片、储能电容、第二电容、第一极性电容、第二极性 电容,电压转换巧片输入端接正电源,储能电容接在电压转换巧片的储能电容正负端脚之 间,第一极性电容正极接电压转换巧片输入端,第二电容一极、第二极性电容正极均与电压 转换巧片输出端连接,第一极性电容负极、第二极性电容负极、第二电容另一极与电压转换 巧片接地端并接后接地。
[0014] 本发明还提供一种检测电池组绝缘电阻的方法,适用于上述电动高压直流电绝缘 检测电路,包括;MCU控制锁相环模块选择电池组负极接入,差分集成模块在MCU控制底盘 地电阻不接入时输出第一测试电压VI,差分集成模块在MCU控制底盘地电阻接入时输出第 二测试电压VI',MCU
当前第1页1 2 3 4 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1