绝缘检测电路的参数选取方法和装置、存储介质与流程

文档序号:15236762发布日期:2018-08-24 05:56阅读:269来源:国知局

本发明涉及电池领域,尤其涉及一种绝缘检测电路的参数选取方法和装置、计算机可读存储介质。



背景技术:

动力电池负责存储和提供电能,在使用中,需要为动力电池设计绝缘检测电路,以实时监测动力电池的绝缘阻值是否达到标准,从而避免动力电池正负极之间的绝缘阻值因未达到标准而引起的高压安全问题。

为检测动力电池的绝缘阻值,现有技术中的方法为利用交流源向待测动力电池注入交流信号,且在交流源和待测动力电池之间依次设立分压电阻和隔离模块,通过检测隔离模块和分压电阻之间的电压信号,及交流源的电压信号,计算得到绝缘阻值。

但是,本申请的发明人发现,根据整车厂提供的数据,待测动力电池的绝缘阻值会在阻值范围内变化。当绝缘阻值在阻值范围内变化时,需要检测到的隔离模块和分压电阻之间的电压信号的变化也较大,才能够使得计算出的绝缘阻值具有较高精度。



技术实现要素:

本发明实施例提供了一种绝缘检测电路的参数选取方法和装置、计算机可读存储介质,能够使得绝缘阻值在预定阻值范围内变化时,检测到的隔离模块和分压电阻之间的电压信号的变化也较大,从而提高绝缘阻值的计算精度。

第一方面,本发明实施例提供一种绝缘检测电路的参数选取方法,其中,绝缘检测电路包括依次连接的信号发生模块、分压模块和隔离模块,隔离模块的另一端与待测动力电池的正极连接;该参数选取方法包括:

根据所述待测动力电池的绝缘阻值的预定阻值范围和所述绝缘阻值的预定阻值计算周期,确定待注入交流信号的允许注入频率范围;

根据所述信号发生模块可生成的最低频率和所述允许注入频率范围,选取信号发生模块的输出频率。

在第一方面的一种可能的实施方式中,根据信号发生模块可生成的最低频率和允许注入频率范围,选取信号发生模块的输出频率,包括:获取信号发生模块可生成的最低频率、与预定最短信号注入周期对应的频率及与预定最短阻值计算周期对应的频率中的最大频率;判断最大频率是否处于允许注入频率范围内;若最大频率处于允许注入频率范围内,则将最大频率作为信号发生模块的输出频率

在第一方面的一种可能的实施方式中,根据待测动力电池的绝缘阻值的预定阻值范围和绝缘阻值的预定阻值计算周期,确定待注入交流信号的允许注入频率范围,包括:根据预定阻值范围、隔离模块和分压模块之间的电压信号的预定采样精度和预定采样分辨率,确定允许注入频率范围的最大注入频率;根据预定阻值计算周期,确定信号发生模块的最小注入频率。

在第一方面的一种可能的实施方式中,根据预定阻值范围、隔离模块和分压模块之间的电压信号的预定采样精度和预定采样分辨率,确定信号发生模块的最大注入频率,包括:获取当前输出频率下待测动力电池的绝缘阻值为预定阻值范围中的最大阻值时,隔离模块和分压模块之间的电压信号的第一电压幅值;获取当前输出频率下待测动力电池的绝缘阻值为最大阻值的1+n倍时,隔离模块和分压模块之间的电压信号的第二电压幅值,n为预定采样精度;计算第一电压幅值和第二电压幅值之间的差值;若差值和预定采样分辨率相等,则将当前输出频率作为允许注入频率范围的最大注入频率;若差值和预定采样分辨率不相等,则调整信号发生模块的输出频率,并将调整后的输出频率作为新的当前输出频率,直到与新的当前输出频率对应的差值和预定采样分辨率相等。

在第一方面的一种可能的实施方式中,根据预定阻值计算周期,确定信号发生模块的最小注入频率,包括:将预定阻值计算周期的倒数,作为信号发生模块的最小注入频率。

在第一方面的一种可能的实施方式中,允许注入频率范围的最大注入频率为5hz。

在第一方面的一种可能的实施方式中,允许注入频率范围的最小注入频率为0.1hz。

在第一方面的一种可能的实施方式中,该参数选取方法还包括:根据已确定的信号发生模块的输出频率、预定阻值范围和预定容值范围,得到待测动力电池的绝缘阻值和寄生电容的等效阻抗的最大值;将等效阻抗的最大值作为隔离模块的容抗,得到隔离模块的容值。

在第一方面的一种可能的实施方式中,绝缘检测电路还包括模拟数字转换器adc,用于采集隔离模块和分压模块之间的电压信号;该参数选取方法还包括:基于等效阻抗的最大值、已确定的信号发生模块的输出频率和已确定的隔离模块的容值时,调整分压模块的阻值,使adc采集的电压信号处于adc满量程的二分之一和三分之二之间;从与adc采集的电压信号处于adc满量程的二分之一和三分之二之间、分压模块的阻值范围中任意选取一个阻值,作为分压模块的当前阻值。

第二方面,本发明实施例提供一种绝缘检测电路的参数选取装置,该参数选取装置包括:

确定模块,用于根据所述待测动力电池的绝缘阻值的预定阻值范围和所述绝缘阻值的预定阻值计算周期,确定待注入交流信号的允许注入频率范围;

选取模块,用于根据所述信号发生模块可生成的最低频率和所述允许注入频率范围,选取信号发生模块的输出频率。

在第二方面的一种可能的实施方式中,该参数选取装置还包括:

第一计算模块,用于根据已确定的所述信号发生模块的输出频率、所述预定阻值范围和预定容值范围,得到所述待测动力电池的绝缘阻值和寄生电容的等效阻抗的最大值;

第二计算模块,用于将所述等效阻抗的最大值作为所述隔离模块的容抗,得到所述隔离模块的容值。

第三方面,本发明实施例提供一种绝缘检测电路的参数选取装置,该参数选取装置包括存储器和处理器;存储器用于储存有可执行程序代码;处理器用于读取存储器中存储的可执行程序代码以执行如上所述的绝缘检测电路的参数选取方法。

第四方面,本发明实施例提供一种计算机可读存储介质,计算机可读存储介质包括指令,当指令在计算机上运行时,使得计算机执行如上所述的绝缘检测电路的参数选取方法。

根据本发明的实施例,在对信号发生模块的输出频率进行优化选取时,首先可以根据待测动力电池的绝缘阻值的预定阻值范围和绝缘阻值的预定阻值计算周期,确定待注入交流信号的允许注入频率范围,然后可以根据信号发生模块可生成的最低频率和允许注入频率范围,选取信号发生模块的输出频率。

如上所述,根据信号发生模块可生成的最低频率进行频率选取可以满足上文所述的取低原则,根据允许注入频率范围进行频率选取可以满足绝缘检测电路系统的要求,因此,结合信号发生模块可生成的最低频率和允许注入频率范围选取信号发生模块的输出频率,能够使得绝缘电阻rnp在变化时,隔离电容与分压电阻之间的电压信号变化越大,进而能够进一步提高绝缘组值rnp的检测精度。

附图说明

从下面结合附图对本发明的具体实施方式的描述中可以更好地理解本发明其中,相同或相似的附图标记表示相同或相似的特征。

图1为本发明第一实施例提供的绝缘检测电路的结构示意图;

图2为本发明第二实施例提供的绝缘检测电路的结构示意图;

图3为图2中的绝缘检测电路的等效电路的结构示意图;

图4为本发明实施例提供的正弦波频率为f1时,f值与rnp的关系示意图;

图5为本发明实施例提供的正弦波频率为f2时,f值与rnp的关系示意图;

图6为本发明第一实施例提供的绝缘检测电路的参数选取方法的流程示意图;

图7为本发明第二实施例提供的绝缘检测电路的参数选取方法的流程示意图;

图8为本发明第三实施例提供的绝缘检测电路的参数选取方法的流程示意图;

图9为本发明第一实施例提供的绝缘检测电路的参数选取装置的结构示意图;

图10为本发明第二实施例提供的绝缘检测电路的参数选取装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将详细描述本发明实施例的各个方面的特征和示例性实施例。在下面的详细描述中,提出了许多具体细节,以便提供对本发明实施例的全面理解。

本发明实施例提供一种绝缘检测电路的参数选取方法和装置、计算机可读存储介质。采用本发明实施例中的参数选取方法,能够提高绝缘阻值的计算精度。

需要说明的是,本发明实施例中的待测动力电池可以为锂离子电池、锂金属电池、铅酸电池、镍隔电池、镍氢电池、锂硫电池、锂空气电池或者钠离子电池,在此不做限定。从规模而言,待测动力电池也可以为电芯单体,也可以是电池模组或电池包,在此不做限定。

电池管理系统包括上述绝缘检测电路。示例性地,上述绝缘检测电路可集成于电池管理系统中。

图1为本发明第一实施例提供的绝缘检测电路的结构示意图。如图1所示,绝缘检测电路包括隔离模块g1、分压模块f1、信号发生模块y1、第一采样点s1、第二采样点s2和处理器p1。

其中,隔离模块g1的第一端与待测动力电池的正极连接,隔离模块g1的第二端与第二采样点s2连接,隔离模块g1被配置为隔离待测动力电池的高压信号,防止高压源对低压侧采样信号的干扰。

信号发生模块y1与第一采样点s1连接,信号发生模块y1用来为测试系统注入低频交流信号,信号发生模块y1被配置为为第一采样点s1提供预定频率的第一采样信号。

分压模块f1的第一端与第一采样点s1连接,分压模块f1的第二端与第二采样点s2连接,分压模块f1被配置为为第二采样点s2提供第二采样信号。

处理器p1被配置为根据第一采样信号和第二采样信号,计算得到待测动力电池的绝缘阻值。

图1中还示出了待测动力电池的正极电容cp、负极电容cn、正极绝缘电阻rp和负极绝缘电阻rn。

可以理解地是,正极电容cp和负极电容cn为待测动力电池的等效电容,正极绝缘电阻rp为待测动力电池正极相对于低压地的绝缘阻值,负极绝缘电阻rn为待测动力电池负极相对于低压地的绝缘阻值。

在本发明实施例中,从第一采样点s1能够采集到信号发生模块y1生成的交流电压信号,从第二采样点s2能够采集分压模块f1和隔离模块g1之间的交流电压信号,由于分压模块f1和隔离模块g1之间的交流电压信号会受到与待测动力电池的绝缘阻值的影响,基于基尔霍夫定律,可以通过比较第一采样点s1的交流电压信号和第二采样点s2的交流电压信号,计算得到待测动力电池的绝缘阻值。

本发明实施例提供了一种绝缘检测电路。绝缘检测电路包括隔离模块g1、分压模块f1、信号发生模块y1、第一采样点s1和第二采样点s2。隔离模块g1的第一端与待测动力电池的正极连接,隔离模块g1的第二端与分压模块f1的第二端连接,利用隔离模块g1能够隔离待测动力电池的高压信号对低压采样电路的影响,与现有技术中的直接向动力电池中注入高频交流信号,由于本发明实施例中能够隔离待测动力电池的高压信号对低压采样电路的影响,使得从第一采样点s1得到的第一采样信号和第二采样点s2得到的第二采样信号更加准确,从而能够提高绝缘阻值的检测精度。

此外,由于本发明实施例中的绝缘检测电路只需要增加隔离模块g1且第一隔离模块g1具体实现形式可以是电容,具有成本低的优点。

另外,由于本发明实施例只需要检测第一采样点s1的交流电压信号和第二采样点s2的交流电压信号,就可以计算得到待测动力电池的绝缘阻值,具有计算速度快的优点,且不会对系统的稳定性造成任何影响。

在一些实施例中,信号发生模块y1可以为直接数字频率合成(directdigitalsynthesis,dds)波形发生器。dds波形发生器发出的信号的频率稳定度和准确度能够达到与基准频率相同的水平,并且可以在很宽的频率范围内进行精细的频率调节。采用这种方法设计的信号源可工作于调制状态,可以对输出电平进行调节,也可以输出各种波形,比如,三角波和方波等。

在另一些实施例中,信号发生模块y1生成的第一采样信号可以是低频交流信号,即向待测动力电池注入低频率的交流信号,比如,频率小于或者等于50khz。与向待测动力电池注入高频率的交流信号相比,低频率的交流信号不容易受到待测动力电池的高压信号的影响,从而能够进一步提高绝缘检测电路的检测精度。

如图1所示,处理器p1还可以被配置为响应于对待测动力电池的检测需求,向信号发生模块y1输出启动控制信号,以实现对绝缘检测电路的起停的自动控制。

图2为本发明第二实施例提供的绝缘检测电路的结构示意图。图2中示出了图1中各模块的元器件构成。

其中,分压模块f1可以为分压电阻r1,利用分压电阻r1能够起到分压作用,可通过调整分压电阻r1的阻值大小,调整第二采样点s2的采样信号的变化范围。

隔离模块g1可以为隔离电容c1,利用隔离电容c1能够将待测动力电池侧的高压和低压采样电路隔离开来,可通过调整隔离电容c1的容值大小,调整对将待测动力电池侧的高压和低压采样电路的隔离效果。

图2中示出的绝缘检测电路还包括第一采样电路d1和第二采样电路d2。在本发明实施例中,处理器p1可以直接从第一采样点s1或者第二采样点s2采集交流信号,也可以通过专用的采样电路从第一采样点s1或者第二采样点s2采集交流信号。

其中,第一采样电路d1的第一端与第一采样点s1连接,第一采样电路d1的第二端与处理器p1连接,第一采样电路d1被配置为从第一采样点s1采集第一采样信号。第二采样电路d2的第一端与第二采样点s2连接,第二采样电路d2的第二端与处理器p1连接,第二采样电路d2被配置为从第二采样点s2采集第二采样信号。本领域技术人员可以按照实际需要选择合适的采样电路,此处不进行限定。

图2中示出的绝缘检测电路还包括与第一采样电路d1对应的隔离模块g2,用于隔离第一采样电路d1对第一采样点s1的信号干扰,和与第二采样电路d2对应的隔离模块g3,用于隔离第二采样电路d2对第二采样点s2的信号干扰。具体地,隔离模块g2和隔离模块g3可以由电压跟随器(请参阅图2和图3中的a1和a2)来实现。

图2中示出的绝缘检测电路还包括信号放大模块k1,用于放大信号发生模块y1生成的正弦波的电压幅值。具体地,信号放大模块k1可以包括信号放大器b、第一放大电阻r2、第二放大电阻r3和第三放大电阻r4;其中,信号放大器b的第一输入端与信号发生模块y1连接,第一放大电阻r2位于信号放大器b的第一输入端和信号发生模块y1之间的线路上;信号放大器b的第二输入端与信号放大器b的输出端连接,第二放大电阻r3位于信号放大器b的第二输入端和信号放大器b的输出端之间的线路上;信号放大器b的输出端与第一采样点s1连接;信号放大模块k1的第二输入端还与参考基准电压端gnd连接,第三放大电阻r4位于信号放大模块k1的第二输入端和参考基准电压端gnd之间的线路上。

在本发明实施例中,处理器p1可以直接从第一采样点s1或者第二采样点s2采集交流信号,也可以通过专用的采样电路从第一采样点s1或者第二采样点s2采集交流信号。

为便于本领域技术人员理解,下面对本发明实施例的基于上述绝缘检测电路的待测动力电池的绝缘阻值的计算过程进行详细说明。

由于待测动力电池的内阻很小,因此可以将直流电源等效成短路,即将图2等效成图3。

图3中,rnp为正极绝缘电阻rp和负极绝缘电阻rn并联后的阻值,即rnp=rn//rp,cnp为正极电容cp和负极电容cn并联后的容值,即cnp=cn//cp,也称为待测动力电池的寄生电容。等效后的绝缘阻值rnp相对于rn和rp而言更小,在本发明实施例中,可以将绝缘阻值rnp作为衡量绝缘性能的标准。

下面结合图3对绝缘检测电路的待测动力电池的绝缘阻值rnp的推导过程进行详细说明。

根据串并联公式,寄生电容cnp和绝缘阻值rnp的等效阻抗znp可以表示为:

其中,zcnp为寄生电容cnp的容抗,将等效阻抗znp用向量形式可以表示为:

其中,w为信号发生模块y1生成的正弦波交流信号的角频率,j为虚部符号。

假设寄生电容cnp、绝缘阻值rnp和隔离电容c1的等效阻抗为znp1,根据基尔霍夫定律,隔离电容c1与分压电阻(也称为采样电阻)r1之间的正弦波交流信号和信号发生模块y1生成的正弦波交流信号(即第二采样点s2提供的正弦波交流信号和第一采样点s1提供的正弦波交流信号)之间的电压幅值可以表示为:

其中,u为信号发生模块y1生成的正弦波交流信号的幅值,u为隔离电容c1与分压电阻r1之间的正弦波交流信号的幅值。

根据基尔霍夫定律,寄生电容cnp和绝缘阻值rnp的等效阻抗znp与寄生电容cnp、绝缘阻值rnp和隔离电容c1的等效阻抗znp1之间的关系可以表示为:

假设隔离电容c1与分压电阻r1之间的正弦波交流信号相对信号发生模块y1生成的正弦波交流信号的相移为θ,将隔离电容c1与分压电阻r1之间的正弦波交流信号用相量法形式可以表示为:

u=u×cos(θ)+u×sin(θ)×j(5)

为消除相移θ,可以将相移θ转换为可测量值的表达式,比如:

可以假定信号发生模块y1生成的正弦波交流信号的瞬时电压ua随时间的表达式为:

ua=u×sin(w×t)+m(6)

可以假定同一时刻隔离电容c1与分压电阻r1之间的正弦波交流信号的瞬时电压ub随时间的表达式为:

ub=u×sin(w×t+θ)+m(7)

其中,m为偏置电压,t为时间。为提高绝缘阻值的计算精度,可以获取同一时刻第一采样信号中波形处于上升沿时的第一瞬态电压作为ua和第二采样信号中波形处于上升沿时的第二瞬态电压作为ub。

结合公式(5)-公式(7),可以得到相移θ的计算公式为:

联立公式(3)、公式(4)和公式(8),简化后得到:

结合公式(2)和公式(9),可以得到待测动力电池的绝缘阻值rnp为:

如上所述,根据本发明的实施例,只需要测量同一时刻第一采样点s1和第二采样点s2的两组瞬态电压ua和ub,然后基于基尔霍夫定律,对第一采样点s1采集的正弦波信号和第二采样点s2采集的正弦波信号进行处理,就可以计算得到第二采样点s2相对于第一采样点s1的相移θ,进而可以根据公式(10)得到待测动力电池的绝缘阻值。

基于本发明实施例提供的上述绝缘检测电路在计算精度方面的优势,对绝缘阻值的计算精度将决定该绝缘检测电路的推广价值。本发明实施例主要研究针对绝缘电阻的变化范围,以及待测动力电池相对低压地的寄生电容cnp的范围,来确定隔离电容c1与分压电阻r1的大小和交流源频率的关系,从而提高绝缘阻值的计算精度。

根据整车厂提供的数据有,

待测动力电池的负极绝缘电阻rn和正极绝缘电阻rp的变化范围为rmin~rmax之间,则可以得到待测动力电池的绝缘阻值rnp的变化范围为

待测动力电池的负极电容cn和正极电容cp的变化范围为cmin~cmax之间,则可以得到待测动力电池的寄生电容cnp的变化范围为2cmin~2cmax之间。

根据本发明的实施例,当绝缘电阻rnp在变化时,隔离电容c1与分压电阻r1之间的电压信号变化应相对较大,这样在计算绝缘阻值rnp值时才会更加准确。

绝缘电阻rnp和寄生电容cnp的等效阻抗znp的表达式为:

其中,w为信号发生模块y1生成的正弦波的角频率。若信号发生模块y1生成的正弦波的输出频率为f,则对应的正弦波的角频率w=2π×f。

隔离电容c1与分压电阻r1之间采样信号相对信号发生模块y1生成的采样信号的电压幅值的比值f为:

由上可知,隔离电容c1与分压电阻r1之间的电压信号变化可以体现为f值的大小,f值越大,则说明隔离电容c1与分压电阻r1之间的电压信号变化越大。

利用公式(12)可以得到图4和图5。

图4为信号发生模块y1生成的正弦波频率为f1,即w=2π×f1时,f值随待测动力电池的绝缘阻值rnp的变化曲线。

图5为信号发生模块y1生成的正弦波频率为f2,即w=2π×f2时,f值随待测动力电池的绝缘阻值rnp的变化曲线,其中,f2=10×f1。

分析图4和图5可知,信号发生模块y1生成的正弦波频率越低,则f值曲线在绝缘阻值rnp的变化范围内表现越好,即f值变化越明显,即隔离电容c1与分压电阻r1之间的电压信号变化越大,待测动力电池的绝缘阻值rnp的计算精度也越高。

进一步地,通过公式(11)可知,若想使绝缘电阻rnp和寄生电容cnp的等效阻抗znp随着绝缘电阻rnp的变化而变化,则寄生电容cnp和角频率w的乘积应该越小,而寄生电容cnp的容值是确定的。因此,在选择信号发生模块y1的输出频率时,应该按照取低的原则,选取的频率越低,则绝缘电阻rnp变化时,等效阻抗znp的变化也越明显,从而提高待测动力电池的绝缘阻值rnp的计算精度。

由上可知,当绝缘电阻rnp在变化时,隔离电容c1与分压电阻r1之间的电压信号变化与信号发生模块y1的输出频率的大小相关,因此,为使得绝缘电阻rnp在变化时,隔离电容c1与分压电阻r1之间的电压信号变化越大,需要确定信号发生模块y1的输出频率的范围,然后按照取低原则选取信号发生模块y1的输出频率。

图6为本发明第一实施例提供的绝缘检测电路的参数选取方法的流程示意图。图6中示出的参数选取方法包括步骤601至步骤602。

在步骤601中,根据待测动力电池的绝缘阻值的预定阻值范围和绝缘阻值的预定阻值计算周期,确定待注入交流信号的允许输出频率范围。

在步骤602中,根据信号发生模块y1可生成的最低频率和允许注入频率范围,选取信号发生模块y1的输出频率。

根据本发明的实施例,在对信号发生模块y1的输出频率进行优化选取时,首先可以根据待测动力电池的绝缘阻值的预定阻值范围和绝缘阻值的预定阻值计算周期,确定待注入交流信号的允许注入频率范围,然后可以根据信号发生模块y1可生成的最低频率和允许注入频率范围,选取信号发生模块y1的输出频率。

如上所述,根据信号发生模块y1可生成的最低频率进行频率选取可以满足上文所述的取低原则,根据允许注入频率范围进行频率选取可以满足绝缘检测电路系统的要求,因此,结合信号发生模块y1可生成的最低频率和允许注入频率范围选取信号发生模块y1的输出频率,能够使得绝缘电阻rnp在变化时,隔离电容c1与分压电阻r1之间的电压信号变化越大,进而能够进一步提高绝缘组值rnp的检测精度。

图7为本发明第二实施例提供的绝缘检测电路的参数选取方法的流程示意图。图7与图6的不同之处在于,图6中的步骤602可细化为图7中的6021至6023。

在步骤6021中,获取信号发生模块y1可生成的最低频率、与预定最短信号注入周期对应的频率及与预定最短阻值计算周期对应的频率中的最大频率。

其中,预定最短信号注入周期指的是绝缘检测系统所要求的最短信号注入周期。

在步骤6022中,判断最大频率是否处于允许注入频率范围内。

在步骤6023中,若最大频率处于允许注入频率范围内,则将最大频率作为信号发生模块y1的输出频率。

在本发明实施例中,在对信号发生模块y1的输出频率进行优化选取时,不仅考虑了信号发生模块y1可生成的最低频率,还考虑了绝缘检测电路系统要求的预定最短信号注入周期和预定最短阻值计算周期,因此,能够进一步提高提高绝缘组值rnp的检测精度。

图8为本发明第三实施例提供的绝缘检测电路的参数选取方法的流程示意图。图8与图6的不同之处在于,图6中的步骤601可细化为图8中的6011和6012。

在步骤6011中,根据预定阻值范围、隔离电容c1和分压电阻r1之间的电压信号的预定采样精度n和预定采样分辨率a,确定信号发生模块y1的最大注入频率fmax。

其中,预定采样分辨率a指的是绝缘检测系统要求的最小采样分辨率,以adc来对隔离电容c1和分压电阻r1之间的电压信号进行采样为例,只有当adc的采样频率大于该最小采样频率时,相移θ的计算结果才具有效性,否则,相移θ的计算结果会因为过小而失效。

下面对信号发生模块y1的最大注入频率的求解过程进行详细说明:

首先,获取当前输出频率下待测动力电池的绝缘阻值为预定阻值范围中的最大阻值时,隔离电容c1和分压电阻r1之间的电压信号的第一电压幅值;

然后,获取当前输出频率下待测动力电池的绝缘阻值为最大阻值的1+n倍时,隔离电容c1和分压电阻r1之间的电压信号的第二电压幅值;

接下来,计算第一电压幅值和第二电压幅值之间的差值。

在一个可选实施例中,若差值和预定采样分辨率a相等,则将当前输出频率作为信号发生模块y1的最大注入频率。

在一个可选实施例中,若当前输出频率为5hz时,第一电压幅值和第二电压幅值之间的差值和预定采样分辨率a相等,则可以将5hz作为信号发生模块y1的最大注入频率fmax。

在一个可选实施例中,若差值和预定采样分辨率a不相等,则调整信号发生模块y1的输出频率,并将调整后的输出频率作为新的当前输出频率,直到与新的当前输出频率对应的差值和预定采样分辨率相等。

在步骤6012中,根据预定阻值计算周期,确定信号发生模块y1的最小注入频率fmin。

具体地,可以将预定阻值计算周期的倒数,作为信号发生模块y1的最小注入频率。由于绝缘阻值检测有实时性的要求,因此信号发生模块y1的输出频率不能选的太低,假定要求t秒上报一次绝缘阻值,则信号发生模块y1的最低输出频率

在一个可选实施例中,若预定阻值计算周期为10s,则选取信号发生模块y1的最小注入频率fmin为0.1hz。

根据本发明的实施例,还可以在确定信号发生模块y1的输出频率后,选取相应合适的隔离电容c1的容值和分压电阻r1的阻值。

由于当绝缘阻值rnp在预定阻值范围内变化,即待测动力电池的等效阻抗znp在预定阻值范围内变化时f值的变化越大,越有利于提高rnp的计算精度,通过公式(13)的表达式可知,分压电阻r1的阻抗和隔离电容c1的容抗应和待测动力电池的等效阻抗znp在敏感度最大时的阻抗值大小相等,从而使得绝缘阻值rnp变化时隔离电容c1和分压电阻r1之间的采样信号变化明显。

具体地,结合公式(11),可以根据已确定的信号发生模块y1的输出频率、预定阻值范围和预定容值范围(2cmin~2cmax),得到等效阻抗znp的最大值。

当需要选取隔离电容c1的容值时,可以将等效阻抗znp的最大值作为隔离电容c1的容抗,然后利用容抗-容值计算公式,得到隔离电容c1的容值。

根据本发明的实施例,绝缘检测电路还包括模拟数字转换器adc(图中未示出),用于采集隔离电容c1和分压电阻r1之间的电压信号。adc满量程的二分之一或者三分之二位置处的采样信号较清晰。

当需要选取分压电阻r1的阻值时,根据本发明的实施例,可以基于等效阻抗znp的最大值、已确定的信号发生模块y1的输出频率和已确定的隔离电容c1的容值时,调整分压模块r1的阻值,使adc采集的电压信号处于adc满量程的二分之一或者三分之二之间,并从与adc采集的电压信号处于adc满量程的二分之一和三分之二之间、分压模块的阻值范围中任意选取一个阻值,作为分压模块的当前阻值,以进一步提高绝缘阻值rnp的计算精度。

图9为本发明第一实施例提供的绝缘检测电路的参数选取装置的结构示意图。图9中示出的参数选取装置包括确定模块901和选取模块902。

其中,确定模块901用于根据所述待测动力电池的绝缘阻值的预定阻值范围和所述绝缘阻值的预定阻值计算周期,确定待注入交流信号的允许注入频率范围。

选取模块902用于根据所述信号发生模块y1可生成的最低频率和所述允许注入频率范围,选取信号发生模块y1的输出频率。

图10为本发明第二实施例提供的绝缘检测电路的参数选取装置的结构示意图。图10与图9的不同之处在于,图10中示出的参数选取装置还包括第一计算模块903和第二计算模块904。

其中,第一计算模块903用于根据已确定的信号发生模块的输出频率、预定阻值范围和预定容值范围,得到待测动力电池的绝缘阻值和寄生电容的等效阻抗的最大值。

第二计算模块904用于将等效阻抗的最大值作为隔离模块的容抗,得到隔离模块的容值。

此外,本发明实施例中的绝缘检测电路的参数选取装置还可以根据上文所述的方法确分压模块r1的阻值。

本发明实施例还提供一种绝缘检测电路的参数选取装置,该参数选取装置包括存储器和处理器。其中,存储器用于储存有可执行程序代码,处理器用于读取存储器中存储的可执行程序代码以执行如上所述的绝缘检测电路的参数选取方法。

本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质,计算机可读存储介质包括指令,当指令在计算机上运行时,使得计算机执行如上所述的绝缘检测电路的参数选取方法。

需要明确的是,本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述,各个实施例之间相同或相似的部分互相参见即可,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。对于装置实施例而言,相关之处可以参见方法实施例的说明部分。本发明实施例并不局限于上文所描述并在图中示出的特定步骤和结构。本领域的技术人员可以在领会本发明实施例的精神之后,作出各种改变、修改和添加,或者改变步骤之间的顺序。并且,为了简明起见,这里省略对已知方法技术的详细描述。

以上所述的结构框图中所示的功能块可以实现为硬件、软件、固件或者它们的组合。当以硬件方式实现时,其可以例如是电子电路、专用集成电路(asic)、适当的固件、插件、功能卡等等。当以软件方式实现时,本发明实施例的元素是被用于执行所需任务的程序或者代码段。程序或者代码段可以存储在机器可读介质中,或者通过载波中携带的数据信号在传输介质或者通信链路上传送。“机器可读介质”可以包括能够存储或传输信息的任何介质。机器可读介质的例子包括电子电路、半导体存储器设备、rom、闪存、可擦除rom(erom)、软盘、cd-rom、光盘、硬盘、光纤介质、射频(rf)链路,等等。代码段可以经由诸如因特网、内联网等的计算机网络被下载。

本发明实施例可以以其他的具体形式实现,而不脱离其精神和本质特征。例如,特定实施例中所描述的算法可以被修改,而系统体系结构并不脱离本发明实施例的基本精神。因此,当前的实施例在所有方面都被看作是示例性的而非限定性的,本发明实施例的范围由所附权利要求而非上述描述定义,并且,落入权利要求的含义和等同物的范围内的全部改变从而都被包括在本发明实施例的范围之中。

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