一种低压环境下绝缘检测装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种低压环境下绝缘检测装置，所述低压环境下绝缘检测装置包括A分压模块、B分压模块、A采样电阻、B采样电阻、运算放大模块和单片机，其中A分压模块包括至少两个相互并联的A分压电阻，B分压模块包括至少两个相互并联的B分压电阻，在A分压模块内还连接有A开关电路，A开关电路用于选择任何一个A分压电阻，B分压模块内还连接有B开关电路，B开关电路用于选择任何一个B分压电阻，A开关电路的信号输入接口和B开关电路的信号输入接口均与单片机的信号输出接口连接。本装置能够将电池包的绝缘检测范围扩展至低压环境下的全范围以及绝缘阻值的全范围。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种绝缘检测装置，尤其涉及一种低压环境下的绝缘检测装置。 -种低压环境下绝缘检测装置
【背景技术】
[0002] 目前在小电池包（24串以下）的低压（100V以下）环境下采用的绝缘检测装置都 采用了分压法，如图1所示，电池包的总正61'和总负62'之间依次串联有A分压电阻14'、 A采样电阻21'、B采样电阻22'和B分压电阻13'，A采样电阻21'和B采样电阻22'之间 的线路接参考地，运算放大模块31'的输入接口分别连接到A分压电阻14'、A采样电阻21' 之间的线路上和B采样电阻22'和B分压电阻13'之间的线路上，运算放大模块31'的输 出接口连接单片机41'，将电池包的总正和总负经过相同、固定的分压电路，单片机检测分 压电压值，对比总正和总负两端电压值的大小来判断是否存在漏电和哪端漏电。
[0003] 但是这种绝缘检测装置在低压环境下采用固定分压法检测绝缘存在电池包绝缘 检测范围窄，只能精确检测中间电压和漏电电阻，对低端和高端两头检测不准甚至根本无 法检测。在漏电电阻大于一定数值（根据总电压而定）或者总电压大于一定数值（根据分 压电路而定），高端采集的分压电压值已经超过了检测电路所能检测到的电压值了，这样检 测电路不再保持线性关系，检测绝缘状态将不再精准，更严重的时候绝缘检测电路失效检 测不到绝缘状态；低端的情况与高端相反，在漏电电阻小于一定数值（根据总电压而定）或 者总电压小于一定数值（根据分压电路而定），低端采集的分压电压值已经超过了检测电 路所能检测到的精度值了，同样存在检测电路不再保持线性关系，检测绝缘状态将不再精 准，更严重的时候绝缘检测电路失效检测不到绝缘状态。 实用新型内容
[0004] 本实用新型目的是提供一种低压环境下绝缘检测装置，能够将电池包的绝缘检测 范围扩展至低压环境下的全范围以及绝缘阻值的全范围。
[0005] 本实用新型解决技术问题采用如下技术方案：一种低压环境下绝缘检测装置，包 括A分压模块、B分压模块、A采样电阻、B采样电阻、运算放大模块和单片机，所述A分压模 块、A采样电阻、B采样电阻、B分压模块依次串联在电池包的总正和总负之间，所述A采样 电阻和B采样电阻之间的线路接参考地，所述运算放大模块的输入接口分别连接到A分压 模块、A采样电阻之间的线路上和B采样电阻、B分压模块之间的线路上，运算放大模块的 输出接口连接单片机的输入接口，所述A分压模块包括至少两个相互并联的A分压电阻，所 述B分压模块包括至少两个相互并联的B分压电阻，在A分压模块内还连接有A开关电路， 所述A开关电路用于选择任何一个A分压电阻，所述B分压模块内还连接有B开关电路，所 述B开关电路用于选择任何一个B分压电阻，所述A开关电路的信号输入接口和B开关电 路的信号输入接口均与单片机的信号输出接口连接。
[0006] 可选的，所述A开关电路采用A数据选择器，所述A数据选择器的信号输入端与单 片机的信号输出端连接，A数据选择器的输入端与总正连接，每个A分压电阻的一端分别与 A数据选择器的一个输出端连接，每个A分压电阻的另一端均与A采样电阻连接，所述B开 关电路采用B数据选择器，所述B数据选择器的信号输入端与单片机的信号输出端连接，B 数据选择器的输入端与总负连接，每个B分压电阻的一端分别与B数据选择器的一个输出 端连接，每个B分压电阻的另一端均与B采样电阻连接。
[0007] 可选的，所述A分压模块包括两个A分压电阻，所述B分压模块包括两个B分压电 阻。
[0008] 本实用新型具有如下有益效果：本实用新型采用可变式分压法，即利用开关电路 选择控制不同的分压电阻来检测绝缘电路，能够使电池包绝缘检测范围扩展至低电压环境 下的全范围以及绝缘阻值的全范围（〇?2ΜΩ)。
【专利附图】
【附图说明】
[0009] 图1为现有的低压环境下绝缘检测装置的结构原理图；
[0010] 图2为本实用新型低压环境下绝缘检测装置的结构原理图；
[0011] 图中标记示意为：
[0012] 13' -B分压电阻；14' -A分压电阻；21' -A采样电阻；22' -B采样电阻；31' -运算 放大模块；41' -单片机；61' -总正；62' -总负；
[0013] 11-A分压模块；12-B分压模块；13-B分压电阻；14-A分压电阻；21-A米样电阻； 22-B采样电阻；31-运算放大模块；41-单片机；51-A开关电路；52-B开关电路；61-总正； 62 -总负；63-参考地。
【具体实施方式】
[0014] 下面结合实施例及附图对本实用新型的技术方案作进一步阐述。
[0015] 实施例1
[0016] 本实施例提供了一种低压环境下绝缘检测装置，如图2所示，包括A分压模块11、 B分压模块12、A采样电阻21、B采样电阻22、运算放大模块31、单片机41、A开关电路51 和B开关电路52。A分压模块11、A采样电阻21、B采样电阻22、B分压模块12依次串联在 电池包的总正61和总负62之间，A采样电阻21和B采样电阻22之间的线路接参考地63。 运算放大模块31的输入接口分别连接到A分压模块11、A采样电阻21之间的线路上和B 采样电阻22、B分压模块12之间的线路上，运算放大模块31的输出接口连接单片机41的 输入接口。
[0017] A分压模块11包括至少两个相互并联的A分压电阻14, B分压模块12包括至少两 个相互并联的B分压电阻13,在本实施例中，A分压模块11包括两个A分压电阻14,B分压 模块12包括两个B分压电阻13。在A分压模块11内还连接有A开关电路51，A开关电路 51用于选择任何一个A分压电阻14, B分压模块12内还连接有B开关电路52, B开关电路 52用于选择任何一个B分压电阻13, A开关电路51的信号输入接口和B开关电路52的信 号输入接口均与单片机41的信号输出接口连接。
[0018] 本实用新型增加了电阻选择电路，即开关电路，使得分压检测电路可以检测低压 环境下的全范围。
[0019] 本实施例中A开关电路51采用A数据选择器，A数据选择器的信号输入端与单片 机41的信号输出端连接，A数据选择器的输入端与总正61连接，每个A分压电阻14的一 端分别与A数据选择器的一个输出端连接，每个A分压电阻的另一端均与A采样电阻21连 接。B开关电路52采用B数据选择器，B数据选择器的信号输入端与单片机41的信号输出 端连接，B数据选择器的输入端与总负62连接，每个B分压电阻13的一端分别与B数据选 择器的一个输出端连接，每个B分压电阻的另一端均与B采样电阻22连接。
[0020] 在实际应用中，电池包的串数以及电池类型是确定不变的。这样电池管理系统 (BMS)就可以知道电池包的总压范围，如24串锰酸锂电池包，由于正常锰酸锂电池的输出 电压是在2. 5?4. 2V，因此电池包的总压范围是在60?100V之间。电压低于60V或者高 于100V时可以认定锰酸锂电池包已经损坏。因此在和电池包配置时BMS已经知道了总压 大至范围，这样BMS就可以知道选择的分压电阻值了。BMS中的单片机通过控制选择开关电 路，选择对应的分压电阻值。
[0021] 本专利相比之前的技术，在不明显增加成本的情况下，将漏电的检测范围扩展至 低压环境的全范围。使得BMS可以适用于低压环境下各种电池类型和各种串数的电池包。
[0022] 最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制； 尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解： 其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等 同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术 方案的精神和范围。
【权利要求】
1. 一种低压环境下绝缘检测装置，包括A分压模块（11)、B分压模块（12)、A采样电阻 (21)、B采样电阻（22)、运算放大模块（31)和单片机（41)，所述A分压模块（11)、A采样电 阻（21)、B采样电阻（22)、B分压模块（12)依次串联在电池包的总正（61)和总负（62)之 间，所述A采样电阻（21)和B采样电阻（22)之间的线路接参考地（63)，所述运算放大模块 (31)的输入接口分别连接到A分压模块（11)、A采样电阻（21)之间的线路上和B采样电 阻（22)、B分压模块（12)之间的线路上，运算放大模块（31)的输出接口连接单片机（41) 的输入接口，其特征在于，所述A分压模块（11)包括至少两个相互并联的A分压电阻（14)， 所述B分压模块（12)包括至少两个相互并联的B分压电阻（13)，在A分压模块（11)内还 连接有A开关电路（51)，所述A开关电路（51)用于选择任何一个A分压电阻（14)，所述B 分压模块（12)内还连接有B开关电路（52)，所述B开关电路（52)用于选择任何一个B分 压电阻（13)，所述A开关电路（51)的信号输入接口和B开关电路（52)的信号输入接口均 与单片机（41)的信号输出接口连接。
2. 根据权利要求1所述的低压环境下绝缘检测装置，其特征在于，所述A开关电路 (51)采用A数据选择器，所述A数据选择器的信号输入端与单片机（41)的信号输出端连 接，A数据选择器的输入端与总正（61)连接，每个A分压电阻（14)的一端分别与A数据选 择器的一个输出端连接，每个A分压电阻的另一端均与A采样电阻（21)连接，所述B开关 电路（52)采用B数据选择器，所述B数据选择器的信号输入端与单片机（41)的信号输出 端连接，B数据选择器的输入端与总负￠2)连接，每个B分压电阻（13)的一端分别与B数 据选择器的一个输出端连接，每个B分压电阻的另一端均与B采样电阻（22)连接。
3. 根据权利要求2所述的低压环境下绝缘检测装置，其特征在于，所述A分压模块 (11)包括两个A分压电阻（14)，所述B分压模块（12)包括两个B分压电阻（13)。
【文档编号】G01R31/14GK203838297SQ201420261926
【公开日】2014年9月17日 申请日期:2014年5月21日 优先权日:2014年5月21日
【发明者】刘飞, 文锋, 龚敏明, 阮旭松, 吴德斌 申请人:北京市亿能通电子有限公司