一种新能源汽车及其绝缘电阻检测装置、方法与流程

本发明属于新能源汽车，具体涉及一种新能源汽车的绝缘电阻检测装置、新能源汽车及其绝缘电阻检测方法，尤其涉及一种用于新能源汽车的实现互锁的绝缘电阻检装置、新能源汽车及其绝缘电阻检测方法。

背景技术：

1、新能源汽车行业发展迅速，随着受众人群增多，其安全性也愈发重要。动力电池是新能源汽车的核心部件，由于高压的存在，动力电池的高压正极与高压负极会通过绝缘层对新能源汽车的整车地(即新能源汽车的整车底盘)构成电流回路，即发生动力电池的漏电现象。而新能源汽车的绝缘性能，由动力电池的直流正负母线对整车地的电阻值(即绝缘电阻)决定，当动力电池的绝缘电阻较小时动力电池的漏电电流较大，就可能危及人的生命安全，因此对新能源汽车的动力电池的绝缘电阻进行实时检测很有必要。但是，对新能源汽车的动力电池的绝缘电阻的阻值进行实时检测的难度较大。

2、上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。

技术实现思路

1、本发明的目的在于，提供一种新能源汽车的绝缘电阻检测装置、新能源汽车及其绝缘电阻检测方法，以解决针对新能源汽车而言，对新能源汽车的动力电池的绝缘电阻进行实时检测很有必要，但对新能源汽车的动力电池的绝缘电阻的阻值进行实时检测的难度较大的问题，达到通过在对新能源汽车的动力电池的绝缘电阻的阻值进行实时检测的过程中，采用两个固态继电器实现互锁，使得对新能源汽车的动力电池的绝缘电阻的阻值进行实时检测的难度减小的效果。

2、本发明提供一种新能源汽车的绝缘电阻检测装置，包括：绝缘电阻检测单元和控制单元；所述绝缘电阻检测单元，包括：第一采样模块、第一开关模块和第一检测模块，以及，第二采样模块、第二开关模块和第二检测模块；其中，所述新能源汽车的动力电池的母线电压正端，经所述第一采样模块、所述第一开关模块和所述第一检测模块后，连接至所述新能源汽车的整车地端；所述第一开关模块和所述第一检测模块的公共端，作为第一输出端，用于输出对所述新能源汽车的动力电池的母线电压正端与所述新能源汽车的整车地端之间的第一绝缘电阻所对应的检测电压，将该检测电压记为第一检测电压；所述新能源汽车的动力电池的母线电压负端，经所述第二采样模块、所述第二开关模块和所述第二检测模块后，连接至所述新能源汽车的整车地端；所述第二开关模块和所述第二检测模块的公共端，作为第二输出端，用于输出对所述新能源汽车的动力电池的母线电压正端与所述新能源汽车的整车地端之间的第二绝缘电阻所对应的检测电压，将该检测电压记为第二检测电压；所述控制单元，用于在对所述第一检测电压进行检测时，控制所述第一开关模块开通且控制所述第二开关模块关断；在对所述第二检测电压进行检测时，控制所述第一开关模块关断且控制所述第二开关模块开通；以及，在检测到所述第一检测电压和所述第二检测电压的情况下，计算得到所述第一绝缘电阻和所述第二绝缘电阻。

3、在一些实施方式中，所述第一开关模块，包括：第一固态继电器模块；所述第二开关模块，包括：第二固态继电器模块；其中，在所述控制单元的控制下，所述第一固态继电器模块与所述第二固态继电器模块之间形成互锁结构。

4、在一些实施方式中，所述控制单元，包括：主控芯片，以及，第一驱动模块和第二驱动模块；所述第一固态继电器模块具有第一控制端，所述第一控制端具有负端和正端；所述第二固态继电器具有第二控制端，所述第二控制端具有负端和正端；所述主控芯片具有第一io端和第二io端；其中，所述主控芯片的第一io端，经所述第一驱动模块后，连接至所述第一固态继电器模块的第一控制端的负端；所述主控芯片的第一io端，经所述第一驱动模块后，还连接至所述第二固态继电器模块的第二控制端的正端；所述主控芯片的第二io端，经所述第二驱动模块后，连接至所述第一固态继电器模块的第一控制端的正端；所述主控芯片的第二io端，经所述第二驱动模块后，还连接至所述第二固态继电器模块的第二控制端的负端。

5、在一些实施方式中，还包括：母线电压采样单元；和/或，还包括：双端采样单元和变压隔离单元；其中，所述母线电压采样单元，设置在所述新能源汽车的动力电池的输出端，用于对所述新能源汽车的动力电池的输出端的输出电压进行采样，以得到所述新能源汽车的动力电池的母线电压正端、所述新能源汽车的动力电池的母线电压负端；所述双端采样单元，设置在所述绝缘电阻检测单元的输出端，用于在对所述第一检测电压和所述第二检测电压进行检测时，对检测到的所述第一检测电压和所述第二检测电压进行双端采样，得到所述双端采样单元的双端采样值；所述双端采样单元的双端采样值，包括：所述第一检测电压的采样值，以及所述第二检测电压的采样值；所述主控芯片还具有第一ad采样端和第二ad采样端；所述变压隔离单元，设置在所述双端采样单元的输入端，用于对所述双端采样单元输出的双端采样值，进行变压和隔离之后输出，以将所述第一检测电压的采样值输出至所述主控芯片的第一ad采样端，将所述第二检测电压的采样值输出至所述主控芯片的第二ad采样端。

6、在一些实施方式中，还包括：放大单元和滤波单元中的至少之一；其中，所述放大单元，设置在所述绝缘电阻检测单元与所述双端采样单元之间，用于在对所述第一检测电压和所述第二检测电压进行检测时，对检测到的所述第一检测电压进行正向放大、对所述第二检测电压进行负向放大之后，再进行双端采样，得到所述双端采样单元的双端采样值；所述滤波单元，设置在所述双端采样单元的输入端，用于在对所述第一检测电压和所述第二检测电压进行检测时，对检测到的所述第一检测电压和所述第二检测电压进行滤波后，再进行双端采样并输出，得到所述双端采样单元的双端采样值。

7、在一些实施方式中，所述控制单元，在对所述第一检测电压进行检测时，控制所述第一开关模块开通且控制所述第二开关模块关断；在对所述第二检测电压进行检测时，控制所述第一开关模块关断且控制所述第二开关模块开通，包括：在当前的检测周期下对所述第一检测电压和所述第二检测电压进行检测之前，控制所述第一开关模块和所述第二开关模块均关断；在开始对所述第一检测电压和所述第二检测电压进行检测之后，控制所述第一开关模块开通且控制所述第二开关模块均关断，对所述第一检测电压进行检测；在检测到所述第一检测电压设定时长之后，控制所述第一开关模块关断且控制所述第二开关模块开通，对所述第二检测电压进行检测；在检测到所述第二检测电压设定时长之后，控制所述第一开关模块关断且控制所述第二开关模块关断，直至下一检测周期开始之后，重新开始对所述第一检测电压和所述第二检测电压进行检测。

8、在一些实施方式中，所述控制单元，在检测到所述第一检测电压和所述第二检测电压的情况下，计算得到所述第一绝缘电阻和所述第二绝缘电阻，包括：在检测到所述第一检测电压的情况下，根据所述第一检测电压，结合所述第一采样模块的阻值和所述第一检测模块的阻值，得到所述第一检测电压、所述第一采样模块的阻值、所述第一检测模块的阻值、所述第一绝缘电阻和所述第二绝缘电阻之间的关系式，记为第一关系式；在检测到所述第二检测电压的情况下，根据所述第二检测电压，结合所述第二采样模块的阻值和所述第二检测模块的阻值，得到所述第二检测电压、所述第二采样模块的阻值、所述第二检测模块的阻值、所述第一绝缘电阻和所述第二绝缘电阻之间的关系式，记为第二关系式；联立所述第一关系式和所述第二关系式，计算得到所述第一绝缘电阻和所述第二绝缘电阻。

9、与上述装置相匹配，本发明再一方面提供一种新能源汽车，包括：以上所述的新能源汽车的绝缘电阻检测装置。

10、与上述新能源汽车相匹配，本发明再一方面提供一种新能源汽车的绝缘电阻检测方法，包括：在对所述第一检测电压进行检测时，控制所述第一开关模块开通且控制所述第二开关模块关断；在对所述第二检测电压进行检测时，控制所述第一开关模块关断且控制所述第二开关模块开通；以及，在检测到所述第一检测电压和所述第二检测电压的情况下，计算得到所述第一绝缘电阻和所述第二绝缘电阻。

11、在一些实施方式中，在对所述第一检测电压进行检测时，控制所述第一开关模块开通且控制所述第二开关模块关断；在对所述第二检测电压进行检测时，控制所述第一开关模块关断且控制所述第二开关模块开通，包括：在当前的检测周期下对所述第一检测电压和所述第二检测电压进行检测之前，控制所述第一开关模块和所述第二开关模块均关断；在开始对所述第一检测电压和所述第二检测电压进行检测之后，控制所述第一开关模块开通且控制所述第二开关模块均关断，对所述第一检测电压进行检测；在检测到所述第一检测电压设定时长之后，控制所述第一开关模块关断且控制所述第二开关模块开通，对所述第二检测电压进行检测；在检测到所述第二检测电压设定时长之后，控制所述第一开关模块关断且控制所述第二开关模块关断，直至下一检测周期开始之后，重新开始对所述第一检测电压和所述第二检测电压进行检测；和/或，在检测到所述第一检测电压和所述第二检测电压的情况下，计算得到所述第一绝缘电阻和所述第二绝缘电阻，包括：在检测到所述第一检测电压的情况下，根据所述第一检测电压，结合所述第一采样模块的阻值和所述第一检测模块的阻值，得到所述第一检测电压、所述第一采样模块的阻值、所述第一检测模块的阻值、所述第一绝缘电阻和所述第二绝缘电阻之间的关系式，记为第一关系式；在检测到所述第二检测电压的情况下，根据所述第二检测电压，结合所述第二采样模块的阻值和所述第二检测模块的阻值，得到所述第二检测电压、所述第二采样模块的阻值、所述第二检测模块的阻值、所述第一绝缘电阻和所述第二绝缘电阻之间的关系式，记为第二关系式；联立所述第一关系式和所述第二关系式，计算得到所述第一绝缘电阻和所述第二绝缘电阻。

12、由此，本发明的方案，通过在需要对新能源汽车的动力电池的绝缘电阻的阻值进行实时检测时，设置绝缘电阻检测电路；该绝缘电阻检测电路采用两个采样电阻，并采用两个固态继电器作为开关器件，每个采样电阻所在采样支路中串联一个固态继电器；每个采样电阻的一端接地，在对新能源汽车的动力电池的绝缘电阻的阻值进行实时检测时，控制与该采样电阻串联的固态继电器开通、且控制与另一采样电阻串联的固态继电器关断，以在对两个采样电阻的非接地端进行采样的过程中，由主控芯片(即mcu)控制两个固态继电器实现互锁，对该采样电阻的非接地端进行采样；以此，得到利用两个采样电阻的采样结果；进而，根据采样结果计算新能源汽车的动力电池的高压正负极对新能源汽车的整车地(即新能源汽车的整车底盘)的绝缘电阻rp与绝缘电阻rn；从而，通过在对新能源汽车的动力电池的绝缘电阻的阻值进行实时检测的过程中，采用两个固态继电器实现互锁，使得对新能源汽车的动力电池的绝缘电阻的阻值进行实时检测的难度减小。并且，在对新能源汽车的动力电池的绝缘电阻的阻值进行实时检测的过程中，所采用的绝缘电阻检测电路的整体结构所采用元器件较少，使得绝缘电阻检测电路的结构简单。

13、本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。

14、下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。