本发明涉及电动汽车电机控制器技术领域，具体涉及一种电机控制器绝缘监测电路。
背景技术：
在汽车动力等领域，电机控制器作为整车动力的核心部件，对于其控制安全尤为重要。绝缘故障能够严重影响电机控制器以及整车的安全，因此需要对绝缘故障进行监测，而目前大多数电机控制器绝缘监测电路较为复杂，且成本较高，不能满足实际需求。
技术实现要素：
本发明提供了一种电机控制器绝缘监测电路，以解决现有电路复杂成本高的问题。
根据本发明的一个方面，提供了一种电机控制器绝缘监测电路，包括：第一电压采样电路和第二电压采样电路；
第一电压采样电路与母线输入正极，母线输入负极以及母线电压采样信号线连接，所述母线电压采样信号连接至电机控制器；
第二电压采样电路与母线输入正极，母线输入负极以及绝缘电压采样信号线连接，所述绝缘电压采样信号连接至电机控制器；
所述电机控制器，比较第一电压采样电路采集的母线电压值与第二电压采样电路采集的绝缘电压值，当母线电压值与绝缘电压值不一致时，则发出绝缘监测报警信号。
可选地，所述第一电压采样电路包括：第一光耦合器，第一运算放大器以及依次串联的第二采样电阻，第三采样电阻，第四采样电阻，第五采样电阻，第六采样电阻，第七采样电阻，第八采样电阻；
所述第二采样电阻的一端与母线输入正极连接；
所述第八采样电阻的一端串联一第十一采样电阻后与母线输入负极连接；
所述第八采样电阻的另一端与所述第一光耦合器的信号输入端连接，
所述第一光耦合器的信号输出负极与所述第一运算放大器的反相输入端连接，
所述第一光耦合器的信号输出正极与所述第一运算放大器的同相输入端连接，
所述第一运算放大器的输出端与母线电压采样信号线连接。
可选地，所述第一电压采样电路还包括：滤波电容和放大调理电阻；
所述滤波电容包括第一滤波电容，第二滤波电容，第三滤波电容，第四滤波电容，第五滤波电容和第六滤波电容；
所述放大调理电阻包括：第一放大调理电阻，第九放大调理电阻，第十放大调理电阻和第十二放大调理电阻；
所述第一滤波电容的一端与所述母线电压采样信号线以及所述第一放大调理电阻的一端连接；
所述第一滤波电容的另一端与所述第一放大调理电阻的另一端连接后与所述第九放大调理电阻的一端连接，所述第九放大调理电阻的一端还与所述第一运算放大器的反相输入端连接；
所述第九放大调理电阻的另一端与所述第一光耦合器的信号输出负极连接；
所述第二滤波电容的一端与所述第一光耦合器的输出电源供电端连接；
所述第二滤波电容的另一端接地；
所述第三滤波电容的一端与所述第一光耦合器的输入电源供电端连接；
所述第三滤波电容的另一端与所述第四滤波电容的另一端连接后接地；
所述第四滤波电容的一端与所述第一光耦合器的信号输入端连接；
所述第五滤波电容的一端与所述第十放大调理电阻的一端以及所述第一运算放大器的同相输入端连接；
所述第五滤波电容的另一端与所述第十二放大调理电阻的一端连接后接地；
所述第十放大调理电阻的另一端与所述第一光耦合器的信号输出正极连接；
所述第十二放大调理电阻的另一端与所述第一运算放大器的同相输入端连接；
所述第六滤波电容的一端与所述第一运算放大器的电源供电端连接，所述第六滤波电容的另一端接地。
可选地，所述第二电压采样电路包括：第二光耦合器，第二运算放大器以及依次串联的第十四采样电阻，第十五采样电阻，第二十一采样电阻，第十六采样电阻，第十七采样电阻，第十八采样电阻，第十九采样电阻，第二十采样电阻，第二十一采样电阻，第二十二采样电阻，第二十三采样电阻，第二十四采样电阻，第二十五采样电阻，第二十六采样电阻和第二十七采样电阻；
所述第十四采样电阻的一端与母线输入正极连接；
所述第二十采样电阻的一端与第二十一采样电阻的一端共接后接地，
所述第二十七采样电阻的一端串联一第三十采样电阻后与母线输入负极连接；
所述第二十七采样电阻的另一端与所述第二光耦合器的信号输入端连接，
所述第二光耦合器的信号输出负极与所述第二运算放大器的反相输入端连接，
所述第二光耦合器的信号输出正极与所述第二运算放大器的同相输入端连接，
所述第二运算放大器的输出端与绝缘电压采样信号线连接。
可选地，所述第二电压采样电路还包括：第七滤波电容，第八滤波电容，第九滤波电容，第十滤波电容，第十一滤波电容，第十三放大调理电阻，第二十八放大调理电阻，第二十九放大调理电阻以及第三十一放大调理电阻；
所述第七滤波电容的一端与所述第十三放大调理电阻的一端以及所述绝缘电压采样信号线连接；
所述第七滤波电容的另一端与所述第十三放大调理电阻的另一端连接后与所述第二十八放大调理电阻的一端连接，所述第二十八放大调理电阻的一端还与所述第二运算放大器的反相输入端连接；
所述第二十八放大调理电阻的另一端与所述第二光耦合器的信号输出负极连接；
所述第八滤波电容的一端与所述第二光耦合器的输出电源供电端连接；
所述第八滤波电容的另一端接地；
所述第九滤波电容的一端与所述第二光耦合器的输入电源供电端连接；
所述第九滤波电容的另一端与所述第十滤波电容的另一端连接后接地；
所述第十滤波电容的一端与所述第二十七采样电阻的另一端以及所述第二光耦合器的信号输入端连接；
所述第十一滤波电容的一端与所述第二十九放大调理电阻的一端以及所述第二运算放大器的同相输入端连接；
所述第十一滤波电容的另一端与所述第三十一放大调理电阻的一端连接后接地；
所述第二十九放大调理电阻的另一端与所述第二光耦合器的信号输出正极连接；
所述第三十一放大调理电阻的另一端与所述第二运算放大器的同相输入端连接。
可选地，还包括电源转换器；
电压转换器包括：电源转换芯片，第十二滤波电容，第十三滤波电容，第十四滤波电容以及第十五滤波电容；
所述电源转换芯片的输入端与电源，第十二滤波电容的一端以及第十三滤波电容的一端连接；
第十二滤波电容的另一端与第十三滤波电容的另一端共接后接地；
所述电源转换芯片的输出端与所述第一光耦合器的输入端电源供电端连接；
所述电源转换芯片的输出端还与所述第十四滤波电容的一端，所述第十五滤波电容的一端连接；
所述第十四滤波电容的另一端与所述第十五滤波电容的另一端共接后接地。
可选地，还包括电源转换器；
电压转换器包括：电源转换芯片，第十二滤波电容，第十三滤波电容，第十四滤波电容以及第十五滤波电容；
所述电源转换芯片的输入端与电源，第十二滤波电容的一端以及第十三滤波电容的一端连接；
第十二滤波电容的另一端与第十三滤波电容的另一端共接后接地；
所述电源转换芯片的输出端与所述第二光耦合器的输入端电源供电端连接；
所述电源转换芯片的输出端还与所述第十四滤波电容的一端，所述第十五滤波电容的一端连接；
所述第十四滤波电容的另一端与所述第十五滤波电容的另一端共接后接地。
本发明的有益效果是：本发明实施例的电机控制器绝缘监测电路，通过采用两路电压采样电路分别采集母线电压和绝缘电压并比较两者的值，如果两者的值不一致，则发出绝缘监测报警信号，保证了电机控制器的安全和整车安全，本实施例的绝缘监测电路，简单、实用、成本低，满足了实际需求。
附图说明
图1是本发明一个实施例的电机控制器绝缘监测电路示意图。
具体实施方式
本发明的设计构思是：针对现有电机控制器电路复杂成本高的问题，本发明实施例提供了一种电机控制器绝缘监测电路，在电机控制器母线正负对地发生阻抗绝缘不良时，控制器通过绝缘监测电路检测判断发出警报，并可以向整车控制器上报绝缘故障，这样可以保证整车控制器能够及时把故障上传到仪表盘使驾驶员及时看到保证乘车人员的安全。
本实施例的电机控制器绝缘监测电路，包括：第一电压采样电路和第二电压采样电路；第一电压采样电路与母线输入正极，母线输入负极以及母线电压采样信号线连接，母线电压采样信号连接至电机控制器；第二电压采样电路与母线输入正极，母线输入负极以及绝缘电压采样信号线连接，绝缘电压采样信号连接至电机控制器；电机控制器，比较第一电压采样电路采集的母线电压值与第二电压采样电路采集的绝缘电压值，当母线电压值与绝缘电压值不一致时，则发出绝缘监测报警信号。电路结构简单实用，并且成本低，满足了实际需求。一般的，电机控制器包括电动车电池，还包括与电动车电池连接的母线，母线的作用是汇集、分配和传送电能。母线电压就是矩形或圆形母线排上的电压，正负母线是供电的总线，负母线和正母线构成回路，供给负载电源。
图1是本发明一个实施例的电机控制器绝缘监测电路示意图，下面结合图1对本实施例的电机控制器绝缘监测电路进行说明。
本实施例的电机控制器绝缘监测电路包括第一电压采样电路，第二电压采样电路和电压转换器；
参见图1，第一电压采样电路包括：第一光耦合器u3，第一运算放大器以及依次串联的第二采样电阻r2，第三采样电阻r3，第四采样电阻r4，第五采样电阻r5，第六采样电阻r6，第七采样电阻r7，第八采样电阻r8；
第二采样电阻r2的一端与母线输入正极+vbus连接；
第八采样电阻r8的一端串联一第十一采样电阻r11后与母线输入负极连接；pgnd连接到高压母线输入负极。
第八采样电阻r8的另一端与第一光耦合器u1的信号输入端vin连接，
第一光耦合器u1的信号输出负极vout-与第一运算放大器(即，运放1)的反相输入端(即管脚2)连接，
第一光耦合器u1的信号输出正极vout+与第一运算放大器的同相输入端(即管脚3)连接，
第一运算放大器的输出端(即管脚1)与母线电压采样信号hv_vdc线连接。母线电压采样信号hv_vdc连接至电机控制器mcu(图1未示出)。
图1中第一光耦合器u1的shdn是指外部置高关断引脚，gnd1是指输入端电源接地引脚。
参见图1，第一电压采样电路还包括：滤波电容和放大调理电阻；
滤波电容包括第一滤波电容c1，第二滤波电容c2，第三滤波电容c3，第四滤波电容c4，第五滤波电容c5和第六滤波电容c6；
放大调理电阻包括：第一放大调理电阻r1，第九放大调理电阻r9，第十放大调理电阻r10和第十二放大调理电阻r12；
第一滤波电容c1的一端与母线电压采样信号hv_vdc线以及第一放大调理电阻r1的一端连接。
第一滤波电容c1的另一端与第一放大调理电阻r1的另一端连接后与第九放大调理电阻r9的一端连接，第九放大调理电阻r9的一端还与第一运算放大器的反相输入端(即管脚2)连接；
第九放大调理电阻r9的另一端与第一光耦合器u1的信号输出负极vout-连接；
第二滤波电容c2的一端与第一光耦合器u1的输出电源供电端vdd2连接；
第二滤波电容c2的另一端接地(即模拟地agnd)；
第三滤波电容c3的一端与第一光耦合器u1的输入电源供电端vdd1连接；
第三滤波电容c3的另一端与第四滤波电容c4的另一端连接后接地(即pgnd)；
第四滤波电容c4的一端与第一光耦合器u1的信号输入端vin连接；
第五滤波电容c5的一端与第十放大调理电阻r10的一端以及第一运算放大器的同相输入端(管脚3)连接；
第五滤波电容c5的另一端与第十二放大调理电阻r12的一端连接后接地；
第十放大调理电阻r10的另一端与第一光耦合器u1的信号输出正极vout+连接；
第十二放大调理电阻r12的另一端与第一运算放大器的同相输入端连接；
第六滤波电容c6的一端与第一运算放大器的电源供电端(5va)连接，第六滤波电容c6的另一端接地(即模拟地agnd)。
需要说明的是，第一电压采样电路包括多个采样电阻，这是由于母线正、负对壳体绝缘阻抗要满足兆欧级以上，为匹配母线正负对壳体的绝缘阻抗，所以要串接较多电阻，且在电阻中间接壳体。
参见图1，第二电压采样电路包括：第二光耦合器u3，第二运算放大器以及依次串联的第十四采样电阻r14，第十五采样电阻r15，第十六采样电阻r16，第十七采样电阻r17，第十八采样电阻r18，第十九采样电阻r19，第二十采样电阻r20，第二十一采样电阻r21，第二十二采样电阻r22，第二十三采样电阻r23，第二十四采样电阻r24，第二十五采样电阻r25，第二十六采样电阻r26和第二十七采样电阻r27；
第十四采样电阻r14的一端与母线输入正极+vbus连接；
第二十采样电阻r20的一端与第二十一采样电阻r21的一端共接后接地ground，即电路中点接入大地。
第二十七采样电阻r27的一端串联一第三十采样电阻r30后与母线输入负极pgnd连接；参见图1，第三十采样电阻r30的一端分别与第二十七采样电阻r27的一端以及第二十六采样电阻r26的一端连接，第三十采样电阻r30的另一端与母线输入负极pgnd连接。
第二十七采样电阻r27的另一端与第二光耦合器u3的信号输入端vin连接，
第二光耦合器u3的信号输出负极vout-与第二运算放大器的反相输入端(管脚6)连接，
第二光耦合器u3的信号输出正极vout+与第二运算放大器的同相输入端(管脚5)连接，
第二运算放大器的输出端(管脚7)与绝缘电压采样信号hv_viso线连接。hv_viso线与电机控制器mcu连接。
为了保证绝缘监测电路的精确度，本实施例的第二电压采样电路的采样电阻的阻值远大于设计要求的对地绝缘阻抗阈值。因为电路电阻采用较小阻值时，如果正负母线对壳体绝缘阻抗改变，采样电压不易被体现。对地绝缘阻抗阈值参见国家标准。
参见图1，第二电压采样电路还包括：第七滤波电容c7，第八滤波电容c8，第九滤波电容c9，第十滤波电容c10，第十一滤波电容c11，第十三放大调理电阻r13，第二十八放大调理电阻r28，第二十九放大调理电阻r29以及第三十一放大调理电阻r31；
第七滤波电容c7的一端与第十三放大调理电阻r13的一端以及绝缘电压采样信号hv_viso线连接；
第七滤波电容c7的另一端与第十三放大调理电阻r13的另一端连接后与第二十八放大调理电阻r28的一端连接，第二十八放大调理电阻r28的一端还与第二运算放大器的反相输入端(管脚6)连接；
第二十八放大调理电阻r28的另一端与第二光耦合器u3的信号输出负极vout-连接；
第八滤波电容c8的一端与第二光耦合器u3的输出电源供电端vdd2连接；
第八滤波电容c8的另一端接地；
第九滤波电容c9的一端与第二光耦合器u3的输入电源供电端vdd1连接；
第九滤波电容c9的另一端与第十滤波电容c10的另一端连接后接地；
第十滤波电容c10的一端与第二十七采样电阻r27的另一端以及第二光耦合器u3的信号输入端vin连接；
第十一滤波电容c11的一端与第二十九放大调理电阻r29的一端以及第二运算放大器的同相输入端(管脚5)连接；
第十一滤波电容c11的另一端与第三十一放大调理电阻r31的一端连接后接地；
第二十九放大调理电阻r29的另一端与第二光耦合器u3的信号输出正极vout+连接；
第三十一放大调理电阻r31的另一端与第二运算放大器的同相输入端连接。
参见图1，本实施例的电机控制器绝缘监测电路还包括电源转换器；
电压转换器包括：电源转换芯片u4，第十二滤波电容c12，第十三滤波电容c13，第十四滤波电容c14以及第十五滤波电容c15；
电源转换芯片的输入端(管脚1)与电源，第十二滤波电容c12的一端以及第十三滤波电容c13的一端连接；
第十二滤波电容c12的另一端与第十三滤波电容c13的另一端共接后接地；
电源转换芯片u4的输出端(管脚1)与第一光耦合器u1的输入端电源供电端vdd1连接；
电源转换芯片的输出端(管脚1)还与第十四滤波电容的一端，第十五滤波电容的一端连接；
第十四滤波电容c14的另一端与第十五滤波电容c15的另一端共接后接地。
此外，电源转换芯片u4的输出端与第二光耦合器u3的输入端电源供电端vdd1连接。
图1所示的电路，第一电压采样电路，输入光耦u1的电压为：
vin1＝vbus/[(r2+r3+r4+r5+r6+r7+r11)*r11]，这里的*表示相乘。
经过第一运算放大器放大k1倍后，输出到电机控制器mcu的ad口采样口电压为
vad1＝vin*k1；
第二电压采样电路，输入光耦u3的电压为：
其中，r14+…r26表示的是：
r14+r15+r16+r17+r18+r19+r20+r21+r22+r23+r24+r25+r26。
经过第二运算放大器放大k2倍后，输出到电机控制器mcu的ad采样口电压为
vad2＝vin2*k2
因此，当在高压正母线或高压负母线上并联一个较小的阻抗rx后，第二电压采样电路的电压采样值计算如下：
光耦u3的输入电压
其中，r14+…r20表示的是：r14+r15+r16+r17+r18+r19+r20。
r21+…r26表示的是：r21+r22+r23+r24+r25+r26。
再经过运算放大器放大k2倍后，输出到电机控制器mcu的ad采样口电压为vad3＝vin3*k2。
此时，根据采得的电压值vad3推导出的母线电压vbus3一定大于第一电压采样电路推导出的vbus1，由此，可判定电机控制器绝缘故障。
本实施例中第一电压采样电路为高压母线电压采样电路，是直接在母线电压上串接电阻分压采样。当母线正或负对地出现短路时，电路上的电阻即被短接，所以采样端电压会改变，而对比第一路母线电压时，即可判断母线正负对地绝缘不满足要求，而发生了绝缘故障。
综上所述，本实施例的电机控制器绝缘监测电路结构简单，实用性强，成本低。方便大规模推广应用。并且能监测电机控制器绝缘故障保证电机控制器以及整车的安全。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，在本发明的上述教导下，本领域技术人员可以在上述实施例的基础上进行其他的改进或变形。本领域技术人员应该明白，上述的具体描述只是更好的解释本发明的目的，本发明的保护范围以权利要求的保护范围为准。