技术领域本发明属于电动汽车领域，更具体地，涉及一种车体绝缘电阻的测试方法。
背景技术：
随着人类社会对环保要求的日益提高，电动汽车在世界各地开始被关注、研发。与电动汽车相关的各技术也得到了相应的发展。我国作为一个石油进口大国，电动汽车的开发更具有能源安全的战略意义。而作为汽车工业比较落后的我国，电动汽车亦承载着国家在汽车工业上弯道超车的期望。绝缘监测作为电动汽车技术之一，目前已有多种方案被开发。电动汽车的国际标准规定：绝缘电阻值除以电动汽车直流系统标称电压U，结果应大于100Ω/V。目前常用的绝缘监测方法有如下几种：(1)电流传感法采用霍尔电流传感器是对高压直流系统检测的一种常见方法，将电源系统中待测的正极和负极一起同方向穿过电流传感器，当没有漏电流时，从电源正极流出的电流等于返回到电源负极的电流，因此，穿过电流传感器的电流为0，电流传感器的输出电压为0，当发生漏电现象时，电流传感器的输出电压不为零。根据该电压的正负可以进一步判断该漏电流时来自于电源正极还是负极。但是应用这种检测方法的前提是待测电源必须处于工作状态，要有工作电流的流入和流出，它无法在电源系统空载的情况下评价电源对地的绝缘性能。(2)平衡电桥法利用电桥电路的原理，我们可以认为待测设备直流系统正负母线对地具有一个固定的绝缘电阻，绝缘良好的情况下这两个绝缘电阻可以认为是相等的，正负端子可作为两个桥臂，地可以作为一个桥臂，另外可以在正负母线之间串联两个等值大电阻，两电阻之间是一个桥臂，这样就构成了一个平衡电桥电路，在绝缘良好的情况下，流过两桥臂之间的电流为0，一旦一端绝缘下降，电桥便失去平衡，两桥臂间的电流就不为0。这种方法的缺点很明显，就是对构建电路的精确度要求很高，同时在正负极绝缘性能同时降低时不能准确及时报警。(3)辅助电源法在我国一些电力机车的漏电检测中，利用110V蓄电池，将蓄电池正极与待测高压直流电源负极相连，蓄电池负极与机车即可实现一点接地，在待测系统绝缘性能良好的情况下，蓄电池没有电流回路，漏电流为零，在绝缘破损或老化潮湿的情况下，蓄电池通过绝缘层形成闭合回路，产生漏电流，根据漏电流的大小报警，并关断待测电源。这种方法缺点明显，就是直接将蓄电池的一点接地，这在电气系统中是不提倡的。(4)低频信号注入法低频信号注入法是向电气回路上注入交流低频信号，通过对低频信号的检测来判断检测回路绝缘状况。这是一种比较有效的漏电检测方法。但在实际使用中，因为直流总线上电压的波动，会导致偶尔的测量结果不准确。
技术实现要素：
针对现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种车体绝缘电阻的测量方法，旨在解决现有技术中原始的低频信号注入法在总线电压发生变化时，这个变化的总线电压会和注入的低频信号相叠加，从而影响测量效果的问题。本发明提供了一种车体绝缘电阻的测试方法，包括下述步骤：(1)产生低频交流信号，并将所述低频交流信号注入到车体；(2)通过第一级测量电路获得U9_30；U9-30在一个周期内的平均值反映了正负极对车体电阻的不平衡状况；在半个周期内的变化量dU9_30作为总线电压的波动参数参与第二级测量的阻值计算；(3)通过第二级测量电路获得交流电压幅度U9_25,单次绝缘阻值R＝F(U9_25)*W，W为权重，W＝f(dU9_30)；(4)对各次测量取平均值获得车体绝缘电阻Ravr＝(w1*R1+w2*R2+........Wn*Rn)/(w1+w2+.......Wn)；其中，Ravr是总线电压变化量的函数，用于抑制因总线电压变化而引起的Rn的偏差。更进一步地，所述第一级测量电路包括：有源滤波电路，其信号输入端用于连接前级的信号处理电路，其输出端用于连接MCU内的ADC通道。更进一步地，所述有源滤波电路包括：运算放大器U1及其外围电路，所述运算放大器U1的正相输入端通过电阻R24接地，电阻R23的一端作为所述有源滤波电路的输入端，电阻R23的另一端依次通过电阻R26和电阻R29连接至所述运算放大器U1的反相输入端，电阻R37的一端与所述运算放大器U1的输出端连接，电阻R37的另一端作为所述有源滤波电路的输出端；电容C34的一端接地，电容C34的另一端连接至所述电阻R26和所述电阻R29的连接端；电容C36的一端接地，电容C36的另一端连接至所述电阻R26和所述电阻R29的连接端；电容C40的一端接地，电容C40的另一端连接至所述电阻R26和所述电阻R29的连接端；电容C32的一端接地，电容C32的另一端连接至所述电阻R26和所述电阻R29的连接端；电容C38的一端接地，电容C38的另一端连接至所述电阻R26和所述电阻R29的连接端；电容C39的一端接地，电容C39的另一端连接至所述电阻R26和所述电阻R29的连接端；电阻R30的一端连接至所述电阻R26和所述电阻R29的连接端，电阻R30另一端连接至所述运算放大器U1的反相输入端，电阻R30另一端还通过电容C35连接至所述运算放大器U1的输出端；电阻R32的一端连接至所述电阻R26和所述电阻R29的连接端，电阻R32的另一端通过电阻R34连接至所述运算放大器U1的输出端；电阻R39的一端连接至5V电源，电阻R39的另一端连接至所述电阻R37的另一端；电阻R40的一端接地，电阻R40的另一端连接至所述电阻R37的另一端；电容C41的一端接地，电容C41的另一端连接至所述电阻R37的另一端。更进一步地，所述第二级测试电路包括：低频放大电路，其输入端用于接收低频信号，其输出端用于连接MCU内的ADC通道。更进一步地，所述低频放大电路包括运算放大器U2、运算放大器U3及其外围电路；所述运算放大器U2的正相输入端通过电阻R25接地，还通过电阻R27连接5V电源；所述运算放大器U2的反相输入端依次通过电阻R31和电阻R28连接PWM_COMPEAR信号，所述电阻R31和电阻R28的串联连接端通过电容C37接地，所述电阻R31和电阻R28的串联连接端还通过电阻R33连接至所述运算放大器U2的输出端；电容C33连接在所述运算放大器U2的反相输入端与输出端之间；所述运算放大器U3的正相输入端通过电阻R38接地，所述运算放大器U3的反相输入端通过电阻R35连接至所述运算放大器U2的输出端；电阻R36的一端作为所述低频放大电路的输入端，电阻R36的另一端连接至所述运算放大器U3的反相输入端，所述电阻R36的另一端还通过电阻R41连接至所述运算放大器U3的输出端；电阻R42的一端连接至所述运算放大器U3的输出端，电阻R42的另一端作为所述低频放大电路的输出端，所述电阻R42的另一端还通过电容C42接地。原始的低频信号注入法在总线电压发生变化时，这个变化的总线电压会和注入的低频信号相叠加，从而影响测量效果。本发明在原有的低频信号注入法的基础上，将计算绝缘电阻时的加权滤波的权重与直流总线电压波动变化量相关，当总线电压波动大时权重小，当总线电压波动小时权重大，从而使测试结果趋于稳定可靠。附图说明图1是本发明实施例提供的一种车体绝缘电阻的测试方法的测量原理的示意图；图2是第一级测量电路的具体电路图；图3是第二级测量电路的具体电路图；图4中(a)是传统低频注入法测试结果示意图；(b)是本发明改良后的低频注入法测试结果示意图。具体实施方式为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。电动汽车是一个复杂的机电一体化产品，其中的许多部件包括动力电池、电机、充电机、能量回收装置、辅助电池充电装置等都会涉及高压电器绝缘问题。这些部件的工作条件比较恶劣，振动、酸碱气体的腐蚀、温度及湿度的变化，都有可能造成动力电缆及其他绝缘材料迅速老化甚至绝缘破损，使设备绝缘强度大大降低，危及人身安全。本发明使用实时监测绝缘电阻，解决事故隐患，同时为车辆检修提供了数据支持。本发明通过使用动态加权滤波算法，极大的减少了总线电压变化对测量绝缘电阻的影响。本发明需要一个低频信号发生电路产生低频信号，将其注入到车体上，低频信号通过车体、电池组，回到低频信号发生回路。如图1所示，Rp为正极对车体阻抗，Rn为负极对车体阻抗。本发明还需要提供两路模拟信号给MCU测量，其中一路是流回来的低频信号在Rf上产生的压降，而另一路则是因为Rp和Rn不对称，总线电压加在Rf上的直流偏置电压，当总线电压变化时，将引起这个直流偏置电压的变化，根据这个电压变化量给所测得的Rf上的交流数据分配一个权重系数。如变化量大，表明总线电压正在波动，此时测得数据应该给予较小的权重；如变化量很小，表明总线电压很稳定，测得数据应该接近实际值，要给予较大的权重。在整个检测过程中，可以跟随总线状况，动态改变权重，保证了所测数据的准确度、稳定度，也保证了系统的响应时间。图2示出了第一级测量电路的电路图，该电路为一有源滤波电路，SI_1为信号输入端，用于连接前级的信号处理电路，U9_30为滤波后信号的输出，用于连接MCU内的ADC通道。MCU测量该信号，计算可得直流偏置量，继而可以确定是电池的正级还是负极对车体的绝缘阻抗变小。作为本发明的一个实施例，有源滤波电路包括：运算放大器U1及其外围电路，运算放大器U1的正相输入端通过电阻R24接地，电阻R23的一端作为有源滤波电路的输入端，电阻R23的另一端依次通过电阻R26和电阻R29连接至所述运算放大器U1的反相输入端，电阻R37的一端与运算放大器U1的输出端连接，电阻R37的另一端作为有源滤波电路的输出端；电容C34的一端接地，电容C34的另一端连接至电阻R26和电阻R29的连接端；电容C36的一端接地，电容C36的另一端连接至电阻R26和电阻R29的连接端；电容C40的一端接地，电容C40的另一端连接至电阻R26和电阻R29的连接端；电容C32的一端接地，电容C32的另一端连接至电阻R26和电阻R29的连接端；电容C38的一端接地，电容C38的另一端连接至电阻R26和电阻R29的连接端；电容C39的一端接地，电容C39的另一端连接至电阻R26和电阻R29的连接端；电阻R30的一端连接至电阻R26和电阻R29的连接端，电阻R30另一端连接至运算放大器U1的反相输入端，电阻R30另一端还通过电容C35连接至运算放大器U1的输出端；电阻R32的一端连接至电阻R26和电阻R29的连接端，电阻R32的另一端通过电阻R34连接至运算放大器U1的输出端；电阻R39的一端连接至5V电源，电阻R39的另一端连接至电阻R37的另一端；电阻R40的一端接地，电阻R40的另一端连接至电阻R37的另一端；电容C41的一端接地，电容C41的另一端连接至电阻R37的另一端。该电路为一低通有源滤波器，电容C34、C36、C38、C39、C40、C32和电阻R23、R26组成一节低通滤波。电容C35和R29、R30组成一节低通滤波，这样在U9_30端就呈现了较少噪音的低频信号以供MCU测量。图3示出了第二级测量电路的电路图，该电路为低频放大电路，SI_2为低频信号进入端，U9_25为放大后的输出信号，用于连接MCU内的ADC通道。由于输入信号里包含了直流偏置(因电池正负极绝缘电阻不相等引起)，所以要在PWM_COMPEAR端加入直流分量用以抵消，这样在交流信号放大测量时，不会导致过量程。PWM_COMPEAR连接PWM整流电路，PWM整流电路将MCU发出PWM波形整流成直流电压。作为本发明的一个实施例，低频放大电路包括运算放大器U2、运算放大器U3及其外围电路；运算放大器U2的正相输入端通过电阻R25接地，还通过电阻R27连接5V电源；运算放大器U2的反相输入端依次通过电阻R31和电阻R28连接PWM_COMPEAR信号，PWM_COMPEAR信号是由MCU发出的PWM波形经滤波后形成直流电压，该电压加到运放的反相输入端。电阻R31和电阻R28的串联连接端通过电容C37接地，电阻R31和电阻R28的串联连接端还通过电阻R33连接至运算放大器U2的输出端；电容C33连接在运算放大器U2的反相输入端与输出端之间；运算放大器U3的正相输入端通过电阻R38接地，运算放大器U3的反相输入端通过电阻R35连接至运算放大器U2的输出端；电阻R36的一端作为低频放大电路的输入端，电阻R36的另一端连接至运算放大器U3的反相输入端，电阻R36的另一端还通过电阻R41连接至运算放大器U3的输出端；电阻R42的一端连接至运算放大器U3的输出端，电阻R42的另一端作为低频放大电路的输出端，电阻R42的另一端还通过电容C42接地。PWM_COMPARE信号经由U2反相后与SI_2相加，由于PWM_COMPARE的电压由MCU控制，这样就能控制U9_25上的信号幅度，使其在测量时不超过MCU内ADC的量程。本发明的关键点是消除总线电压波动对绝缘电阻测量的影响，保护点是在绝缘电阻计算中引入直流偏置变量的动态加权滤波算法。本发明实施例提供的一种车体绝缘电阻的测试方法，包括下述步骤：(1)产生低频交流信号，注入到车体；(2)第一级测量获得U9_30，U9-30在一个周期内的平均值反映了正负极对车体电阻的不平衡状况。在半个周期内的变化量dU9_30作为总线电压的波动参数参与第二级测量的阻值计算；(3)第二级测量获得交流电压幅度U9_25,单次绝缘阻值R＝F(U9_25)*W，W为权重，W＝f(dU9_30)；(4)对各次测量取平均值如下：Ravr＝(w1*R1+w2*R2+........Wn*Rn)/(w1+w2+.......Wn)；在上述式子中，Ravr是总线电压变化量的函数，用于抑制因总线电压变化而引起的Rn的偏差。图4中(a)是对传统低频注入法作测试形成的时间Vs阻值图；(b)是对本发明改良后的低频注入法作测试形成的时间Vs阻值图。从图中可以看出相比较于传统的低频注入法，本发明的测试结果更加稳定、准确。本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，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、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。