本发明实施例涉及电子技术，尤其涉及一种电池系统接地故障检测装置及方法。
背景技术：
直流系统作为独立的电源，其在水力、电厂以及变电站等地方的应用较为广泛，其可以为电气和热控提供重要的电源系统，对机组的正常运行具有较大的影响。直流系统中包括电池系统，因此，如何对电池系统进行接地故障检测非常重要。
目前，在直流系统绝缘监测装置中集成了对电池系统中的电池组进行接地故障检测的功能，使用直流系统绝缘监测装置中的该功能对电池组进行接地故障检测，具体过程为：在电池组的充放电线路上面套上一个漏电流传感器，直流系统绝缘监测装置中对电池组进行接地故障检测的功能根据该传感器采集到的电池组的漏电流值，对电池组的接地情况进行判断。
但是，在实际对电池系统进行接地故障检测时，一方面，在很多现场中，无法在电池组上套入漏电流传感器，另一方面，漏电流传感器本身存在一定的零漂和检测误差，导致检测的误差较大。因此，使用目前的直流系统绝缘监测装置中对电池组进行接地故障检测的功能进行电池组接地故障检测时，应用场景较为受限，且检测的误差较大。
技术实现要素：
本发明提供一种电池系统接地故障检测装置及方法，以解决目前的直流系统绝缘监测装置对电池系统中的电池组进行接地故障检测的应用场景受限以及检测准确率低的技术问题。
第一方面，本发明实施例提供了一种电池系统接地故障检测装置，包括：处理模块、电压采集模块、第一可调恒流源以及第二可调恒流源；所述电压采集模块包括第一输入端、第二输入端、与所述第一输入端对应的第一输出端以及与所述第二输入端对应的第二输出端；其中：
所述电压采集模块的第一输出端、第二输出端均与所述处理模块连接，所述电压采集模块的第一输入端与电池系统中的电池组的正极连接，所述电压采集模块的第二输入端与所述电池组的负极连接；所述第一可调恒流源的输入端以及所述第二可调恒流源的输入端均与所述处理模块连接，所述第一可调恒流源的输出端与所述电池组的正极连接，所述第二可调恒流源的输出端与所述电池组的负极连接；
在所述处理模块向所述第一可调恒流源输入电压、而不向所述第二可调恒流源输入电压时，所述处理模块获取所述电压采集模块采集到的所述电池组的第一正极对地电压以及所述电池组的第一负极对地电压；
在所述处理模块向所述第二可调恒流源输入电压、而不向所述第一可调恒流源输入电压时，所述处理模块获取所述电压采集模块采集到的所述电池组的第二正极对地电压以及所述电池组的第二负极对地电压；
所述处理模块还用于根据所述第一正极对地电压、所述第一负极对地电压、所述第二正极对地电压以及所述第二负极对地电压确定所述电池组是否发生接地故障。
第二方面，本发明实施例提供了一种电池系统接地故障检测方法，该方法应用于第一方面提供的一种电池系统接地故障检测装置中，该方法包括：
在处理模块向第一可调恒流源输入电压、而不向第二可调恒流源输入电压时，所述处理模块获取电压采集模块采集到的电池系统中的电池组的第一正极对地电压以及所述电池组的第一负极对地电压；
在所述处理模块向所述第二可调恒流源输入电压、而不向所述第一可调恒流源输入电压时，所述处理模块获取所述电压采集模块采集到的所述电池组的第二正极对地电压以及所述电池组的第二负极对地电压；
所述处理模块根据所述第一正极对地电压、所述第一负极对地电压、所述第二正极对地电压以及所述第二负极对地电压确定所述电池组是否发生接地故障。
第三方面，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如第二方面所述的电池系统接地故障检测方法。
本发明实施例提供的电池系统接地故障检测装置及方法，通过设置处理模块、电压采集模块、第一可调恒流源以及第二可调恒流源；电压采集模块包括第一输入端、第二输入端、与第一输入端对应的第一输出端以及与第二输入端对应的第二输出端；其中：电压采集模块的第一输出端、第二输出端均与处理模块连接，电压采集模块的第一输入端与电池组的正极连接，电压采集模块的第二输入端与电池组的负极连接；第一可调恒流源的输入端以及第二可调恒流源的输入端均与处理模块连接，第一可调恒流源的输出端与电池组的正极连接，第二可调恒流源的输出端与电池组的负极连接；在处理模块向第一可调恒流源输入电压、而不向第二可调恒流源输入电压时，处理模块获取电压采集模块采集到的电池组的第一正极对地电压以及电池组的第一负极对地电压；在处理模块向第二可调恒流源输入电压、而不向第一可调恒流源输入电压时，处理模块获取电压采集模块采集到的电池组的第二正极对地电压以及电池组的第二负极对地电压；处理模块还用于根据第一正极对地电压、第一负极对地电压、第二正极对地电压以及第二负极对地电压确定电池组是否发生接地故障，实现了根据处理模块对第一可调恒流源以及第二可调恒流源输入电压的不同模式，采集到两组对地电压，再根据这两组对地电压确定检测的电池组是否发生故障，一方面，不受检测现场电池组形态的限定，应用场景较为广泛，另一方面，第一可调恒流源以及第二可调恒流源并不会对电池组所在的直流系统造成干扰，检测的准确性较高。因此，本发明实施例提供的电池组接地故障检测装置及方法应用场景较为广泛，且检测的准确率较高。
附图说明
图1为本发明实施例提供的电池系统接地故障检测装置实施例一的结构示意图；
图2为图1所示实施例中电压采集模块一种实现方式的结构示意图；
图3为图1所示实施例中电压采集模块另一种实现方式的结构示意图；
图4为图1所示实施例中第一可调恒流源与第二可调恒流源的结构示意图；
图5为本发明实施例提供的电池系统接地故障检测装置实施例二的结构示意图；
图6为本发明实施例提供的电池系统接地故障检测方法实施例的流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
图1为本发明实施例提供的电池系统接地故障检测装置实施例一的结构示意图。如图1所示，本发明实施例提供的装置包括：处理模块11、电压采集模块12、第一可调恒流源13以及第二可调恒流源14。
本发明实施例中，电压采集模块12包括第一输入端、第二输入端、与第一输入端对应的第一输出端以及与第二输入端对应的第二输出端。
电压采集模块12的第一输出端、第二输出端均与处理模块11连接。电压采集模块12的第一输入端与电池系统中的电池组15的正极连接，电压采集模块12的第二输入端与电池组15的负极连接。
第一可调恒流源13的输入端以及第二可调恒流源14的输入端均与处理模块11连接。第一可调恒流源13的输出端与电池组15的正极连接。第二可调恒流源14的输出端与电池组15的负极连接。
在处理模块11向第一可调恒流源13输入电压、而不向第二可调恒流源14输入电压时，处理模块11获取电压采集模块12采集到的电池组15的第一正极对地电压以及电池组15的第一负极对地电压。在处理模块11向第二可调恒流源14输入电压、而不向第一可调恒流源13输入电压时，处理模块11获取电压采集模块12采集到的电池组15的第二正极对地电压以及电池组15的第二负极对地电压。
处理模块11还用于根据第一正极对地电压、第一负极对地电压、第二正极对地电压以及第二负极对地电压确定电池组15是否发生接地故障。
具体地，本发明实施例中的电池组可以是蓄电池组，也可以是锂电池组。本发明实施例中，电压采集模块12可以采集电池组15的正极对地电压以及负极对地电压。处理模块11可以从电压采集模块12中获取其采集到的电压：电压采集模块12可以主动向处理模块11上报采集到的电压，也可以是电压采集模块12接收到处理模块11发送的获取请求时，再向处理模块11上报采集到的电压。
本发明实施例中设置了两个可调恒流源，处理模块11不同时向两个可调恒流源输入电压：处理模块11在向第一可调恒流源13输入电压时，不向第二可调恒流源14输入电压；处理模块11在向第二可调恒流源14输入电压时，不向第一可调恒流源13输入电压。电压采集模块12分别采集以上两种模式下电池组的正极对地电压和负极对地电压，处理模块11从电压采集模块12中获取其采集到的电压，则处理模块11可以得到两组电压：第一正极对地电压、第一负极对地电压，以及，第二正极对地电压、第二负极对地电压。
第一种实现方式中，处理模块11可以根据第一正极对地电压与第一负极对地电压(或者，第二正极对地电压与第二负极对地电压)是否相等，来确定电池组15是否出现接地故障：当第一正极对地电压与第一负极对地电压相等时，确定该电池组15没有出现接地故障；当第一正极对地电压与第一负极对地电压不相等时，确定该电池组15出现接地故障。
第二种实现方式中，处理模块11可以根据第一正极对地电压、第一负极对地电压、第二正极对地电压、第二负极对地电压、第一可调恒流源13的等效电阻以及平衡桥电阻确定出电池组的正极对地电阻以及负极对地电阻，当确定正极对地电阻与负极对地电阻中的任一电阻小于预设阈值时，确定电池组15出现接地故障。
在第二种实现方式中，在确定正极对地电阻和负极对地电阻时，具体可以根据以下两个公式确定：
在上述公式中，U1+表示第一正极对地电压，U1-表示第一负极对地电压，U2+表示第二正极对地电压，U2-表示第二负极对地电压，Rx+表示电池组的正极对地电阻，Rx-表示电池组的负极对地电阻，R1表示平衡桥电阻，R2表示可调恒流源(第一可调恒流源的等效电阻与第二可调恒流源的等效电阻相等)的等效电阻。上述公式中，除了Rx+与Rx-之外，其他值均为已知值(下文将描述如何获取R2)，因此，通过上述公式可以确定出电池组的正极对地电阻以及负极对地电阻。
在第二种实现方式中，平衡桥电阻指的是平衡桥的电阻。一种场景中，当电池组所在的直流系统包括平衡桥时，平衡桥电阻指的是直流系统中的平衡桥的电阻。另一种场景中，当电池组所在的直流系统没有包括平衡桥时，平衡桥电阻指的是本发明实施例提供的装置中包括的平衡桥的电阻。后一种场景中，电池组接地故障检测装置包括的模块将在实施例二中进行详细说明。
需要说明的是，本发明实施例中对电池组进行接地故障检测意为检测电池组的绝缘性。
图2为图1所示实施例中电压采集模块一种实现方式的结构示意图。如图2所示，本发明实施例中，电压采集模块12包括：正极分压电路121、负极分压电路122、与正极分压电路121连接的正极滤波电路123、与负极分压电路122连接的负极滤波电路124、与正极滤波电路123连接的正极输出电路125以及与负极滤波电路124连接的负极输出电路126。
具体地，正极分压电路121包括：第一分压电阻R1分和第二分压电阻R2分。第一分压电阻R1分的一端与电池组15的正极连接，第一分压电阻R1分的另一端与第二分压电阻R2分的一端连接，第二分压电阻R2分的另一端接地(AGND)。
负极分压电路122包括：第三分压电阻R3分和第四分压电阻R4分。第三分压电阻R3分的一端与电池组15的负极连接，第三分压电阻R3分的另一端与第四分压电阻R4分的一端连接，第四分压电阻R4分的另一端接地。
正极滤波电路123用于二阶低通滤波。正极滤波电路123的输入端与第二分压电阻R2分的一端连接。正极输出电路125包括：第一电阻R1与第二电阻R2。第一电阻R1的一端与正极滤波电路123的输出端连接，第一电阻R1的另一端分别与第二电阻R2的一端以及处理模块11连接，第二电阻R2的另一端与参考电压连接。
负极滤波电路124用于二阶低通滤波以及将滤波结果进行反相。负极滤波电路124的输入端与第四分压电阻R4分的一端连接。负极输出电路126包括：第三电阻R3与第四电阻R4。第三电阻R3的一端与负极滤波电路124的输出端连接，第三电阻R3的另一端分别与第四电阻R4的一端以及处理模块11连接，第四电阻R4的另一端与参考电压连接。
更具体地，第一分压电阻R1分的值为10000000欧姆，第二分压电阻R2分的值为47000欧姆，第三分压电阻R3分的值为10000000欧姆，第四分压电阻R4分的值为47000欧姆。第一电阻R1的值为2000欧姆，第二电阻R2的值为10000欧姆，第三电阻R3的值为2000欧姆，第四电阻R4的值为10000欧姆。
图2中的正极滤波电路123为能实现二阶低通滤波功能的滤波电路，负极滤波电路124为能实现二阶低通滤波功能以及反相功能的电路。
请继续参照图2，为了提高电路的安全性，可选地，电压采集模块12还包括：与正极输出电路125连接的正极输出保护电路127以及与负极输出电路126连接的负极输出保护电路128。
正极输出保护电路127包括：第一二极管D1与第二二极管D2。第一二极管D1的阴极连接3V电压，第一二极管D1的阳极分别与第二二极管D2的阴极以及第二电阻R2的一端连接，第二二极管D2的阳极接地。
正极输出保护电路127的工作过程为：当第二电阻R2的一端输出的电压超过3V时，第一二极管D1导通，使第二电阻R2的一端输出的电压小于3V，防止过压对处理模块11造成损坏，提高该装置的安全性。
负极输出保护电路128包括：第三二极管D3与第四二极管D4。第三二极管D3的阴极连接3V电压，第三二极管D3的阳极分别与第四二极管D4的阴极以及第四电阻R4的一端连接，第四二极管D4的阳极接地。
负极输出保护电路128的工作过程与正极输出保护电路127的工作过程类似，此处不再赘述。
可选地，第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3与第四二极管D4的型号为4148。
图3为图1所示实施例中电压采集模块另一种实现方式的结构示意图。本实现方式与图2所示实现方式的相比，对正极滤波电路123和负极滤波电路124的具体结构做了详细描述。
如图3所示，正极滤波电路123包括：第五电阻R5、第六电阻R6、第一电容C1、第二电容C2以及第一OP-07芯片。
第五电阻R5的一端与第二分压电阻R2分的一端连接，第五电阻R5的另一端分别与第六电阻R6的一端以及第一电容C1的一端连接。第六电阻R6的另一端分别与第二电容C2的一端以及第一OP-07芯片的第三引脚连接。第二电容C2的另一端接地。第一电容C1的另一端分别与第一OP-07芯片的第二引脚以及第一OP-07芯片的第六引脚连接。第一OP-07芯片的第六引脚还与第一电阻R1的一端连接。
请继续参照图3，负极滤波电路124包括：第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第三电容C3、第四电容C4、第五电容C5、第二OP-07芯片以及第三OP-07芯片。
第七电阻R7的一端与第四分压电阻R4分的一端连接，第七电阻R7的另一端分别与第八电阻R8的一端以及第三电容C3的一端连接。第八电阻R8的另一端分别与第四电容C4的一端以及第二OP-07芯片的第三引脚连接。第三电容C3的另一端分别与第二OP-07芯片的第二引脚以及第二OP-07芯片的第六引脚连接。第四电容C4的另一端接地。第二OP-07芯片的第六引脚还与第九电阻R9的一端连接，第九电阻R9的另一端分别与第五电容C5的一端、第十电阻R10的一端以及第三OP-07芯片的第二引脚连接。第五电容C5的另一端分别与第十电阻R10的另一端以及第三OP-07芯片的第六引脚连接。第三OP-07芯片的第六引脚还与第三电阻R3连接。
负极滤波电路124中，第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第三电容C3、第四电容C4以及第二OP-07芯片组成的电路用于实现二阶低通滤波，第十电阻R10、第五电容C5以及第三OP-07芯片组成的电路用于实现对二阶低通滤波的结果进行反相。
图3所示电路中的第一OP-07芯片、第二OP-07芯片以及第三OP-07芯片的第七引脚均连接5V电压，第四引脚均连接-5V电压。本实施例中的OP-07芯片各引脚的含义以及OP-07芯片的工作过程与现有技术中的OP-07芯片中的相同，此处不再赘述。
设置正极滤波电路123可以实现对正极分压电路121的输出进行滤波，负极滤波电路124可以实现对负极分压电路122的输出进行滤波，滤除噪声，提高检测的准确性。
需要说明的是，处理模块11内部设置有模数转换模块，对电压采集模块12采集到的信号进行模数转换，以方便处理。
更具体地，第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7以及第八电阻R8的值均为10000欧姆，第九电阻R9与第十电阻R10的值均为100000欧姆，第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3以及第四电容C4的值均为1000000pF，第五电容C5的值为100000pF。
图4为图1所示实施例中第一可调恒流源与第二可调恒流源的结构示意图。
如图4所示，第一可调恒流源13包括：第十一电阻R11、第十二电阻R12、第十三电阻R13、第十四电阻R14、第四OP-07芯片以及第一三极管Q1。
第十一电阻R11的一端与处理模块11连接，第十一电阻R11的另一端分别与第四OP-07芯片的第三引脚以及第十二电阻R12的一端连接。第十二电阻R12的另一端连接-5V电压。第四OP-07芯片的第二引脚分别与第十三电阻R13的一端以及第一三极管Q1的发射极连接。第十三电阻R13的另一端接地。第四OP-07芯片的第六引脚与第一三极管Q1的基极连接。第一三极管Q1的集电极与第十四电阻R14的一端连接，第十四电阻R14的另一端与电池组15的正极连接。
请继续参照图4，第二可调恒流源14包括：第十五电阻R15、第十六电阻R16、第十七电阻R17、第十八电阻R18、第十九电阻R19、第二十电阻R20、第二十一电阻R21、第五OP-07芯片、第六OP-07芯片以及第二三极管Q2。
第十五电阻R15的一端与处理模块11连接，第十五电阻R15的另一端分别与第五OP-07芯片的第二引脚以及第十七电阻R17的一端连接。第十七电阻R17的另一端与第五OP-07芯片的第六引脚连接。第十六电阻R16的一端接地，第十六电阻R16的另一端与第五OP-07芯片的第三引脚连接。第五OP-07芯片的第六引脚还与第十九电阻R19的一端连接，第十九电阻R19的另一端分别与第六OP-07芯片的第三引脚以及第二十电阻R20的一端连接。第二十电阻R20的另一端连接5V电压。第六OP-07芯片的第二引脚分别与第十八电阻R18的一端以及第二三极管Q2的发射极连接。第十八电阻R18的另一端接地。第六OP-07芯片的第六引脚与第二三极管Q2的基极连接，第二三极管Q2的集电极与第二十一电阻R21的一端连接，第二十一电阻R21的另一端与电池组15的负极连接。
图4所示电路中的第四OP-07芯片、第五OP-07芯片以及第六OP-07芯片的第七引脚均连接5V电压，第四引脚均连接-5V电压。
更具体地，第十一电阻R11的值为1000欧姆，第十二电阻R12的值为1000000欧姆，第十三电阻R13的值为200欧姆，第十四电阻R14的值为20000欧姆，第十五电阻R15的值为100000欧姆，第十六电阻R16的值为47000欧姆，第十七电阻R17的值为100000欧姆，第十八电阻R18的值为200欧姆，第十九电阻R19的值为1000欧姆，第二十电阻R20的值为1000000欧姆，第二十一电阻R21的值为20000欧姆。第一三极管Q1的型号为2SC3320，第二三极管Q2的型号为2SA1009。
现有技术的直流绝缘监测装置，在对电池组的接地故障进行检测的过程中，如果检测到电池组的正、负极对地电压发生改变，且其变化值超过启动不平衡电桥的门限值时，绝缘监测装置就会启动自身的不平衡电桥对系统的绝缘情况进行检测，如果此时产生电压波动的原因是因为电池组接地故障检测装置检测电池绝缘情况时启动的不平衡电桥，那么势必会造成电压波动超过绝缘监测启动不平衡电桥的门限值，这样就会造成绝缘监测装置产生误报，因此，检测的准确率较低。
本发明实施例中，在检测装置中设置第一可调恒流源13与第二可调恒流源14代替目前检测装置中的不平衡电桥，避免对直流系统中的原有设备造成不必要的干扰，从而，可以提高检测的准确性。本实施例中，处理模块11通过调节与第一可调恒流源13和第二可调恒流源14连接的输出线上的电压的大小，能够调节恒流源的大小。而第一可调恒流源13的输出端与电池组的正极连接，第二可调恒流源14的输出端与电池组的负极连接，当调节恒流源的大小时，在第一可调恒流源13和第二可调恒流源14的作用下，电池组的对地电压会发生很微小的变化，通过处理模块11向第一可调恒流源13和第二可调恒流源14输入电压的不同模式，可以得到两组对地电压值，再根据这两组对地电压值确定电池组是否发生接地故障。
需要说明的是，确定第一可调恒流源13的等效电阻的过程为：根据第四OP-07芯片的第六引脚输出的电压以及第十三电阻R13的阻值确定第一可调恒流源13的电流，再根据第一正极对地电压以及第一可调恒流源13的电流可以确定第一可调恒流源的等效电阻。本实施例中第一可调恒流源13的等效电阻与第二可调恒流源14的等效电阻相等。
本发明实施例提供的电池系统接地故障检测装置，通过设置处理模块、电压采集模块、第一可调恒流源以及第二可调恒流源；电压采集模块包括第一输入端、第二输入端、与第一输入端对应的第一输出端以及与第二输入端对应的第二输出端；其中：电压采集模块的第一输出端、第二输出端均与处理模块连接，电压采集模块的第一输入端与电池系统中的电池组的正极连接，电压采集模块的第二输入端与电池组的负极连接；第一可调恒流源的输入端以及第二可调恒流源的输入端均与处理模块连接，第一可调恒流源的输出端与电池组的正极连接，第二可调恒流源的输出端与电池组的负极连接；在处理模块向第一可调恒流源输入电压、而不向第二可调恒流源输入电压时，处理模块获取电压采集模块采集到的电池组的第一正极对地电压以及电池组的第一负极对地电压；在处理模块向第二可调恒流源输入电压、而不向第一可调恒流源输入电压时，处理模块获取电压采集模块采集到的电池组的第二正极对地电压以及电池组的第二负极对地电压；处理模块还用于根据第一正极对地电压、第一负极对地电压、第二正极对地电压以及第二负极对地电压确定电池组是否发生接地故障，实现了根据处理模块对第一可调恒流源以及第二可调恒流源输入电压的不同模式，采集到两组对地电压，再根据这两组对地电压确定检测的电池组是否发生故障，一方面，不受检测现场电池组形态的限定，应用场景较为广泛，另一方面，第一可调恒流源以及第二可调恒流源并不会对电池组所在的直流系统造成干扰，检测的准确性较高。因此，本发明实施例提供的电池系统接地故障检测装置应用场景较为广泛，且检测的准确率较高。
图5为本发明实施例提供的电池系统接地故障检测装置实施例二的结构示意图。本发明实施例在图1所示实施例的基础上，对电池系统接地故障检测装置包括的其他模块作一详细说明。如图5所示，本发明实施例提供的检测装置还包括第一平衡桥16、第二平衡桥18、第一光电隔离开关17以及第二光电隔离开关19。
第一光电隔离开关17的一个输入端与处理模块11连接，第一光电隔离开关17的一个输出端连接第一平衡桥16，第一光电隔离开关17的另一个输出端连接电池组15的正极。
第二光电隔离开关19的一个输入端与处理模块11连接，第二光电隔离开关19的一个输出端接第二平衡桥18，第二光电隔离开关19的另一个输出端接电池组15的负极。
处理模块11可以向第一光电隔离开关17和第二光电隔离开关19输入使能信号，使第一光电隔离开关17和第二光电隔离开关19处于导通状态；处理模块11可以不向第一光电隔离开关17和第二光电隔离开关19输入使能信号，则第一光电隔离开关17和第二光电隔离开关19处于截止状态。
本实施例中，第一平衡桥的电阻与第二平衡桥的电阻相等。在图1所示实施例中，计算电池组的正极对地电阻及负极对地电阻时用到的平衡桥电阻为第一平衡桥的电阻或者第二平衡桥的电阻。
第一光电隔离开关17处于导通状态指的是第一光电隔离开关17的两个输出端接通，即相当于检测装置中包括第一平衡桥16。第一光电隔离开关17处于截止状态指的是第一光电隔离开关17的两个输出端断开，即相当于检测装置中不包括第一平衡桥16。第二光电隔离开关19导通状态与截止状态的意义与第一光电隔离开关相同，此处不再赘述。
本发明实施例提供的检测装置在使用时，当确定电池组所在的直流系统中包括平衡电桥时，则处理模块11不向第一光电隔离开关17和第二光电隔离开关19输入使能信号，第一光电隔离开关17和第二光电隔离开关19均处于截止状态，相当于该检测装置中不包括第一平衡桥和第二平衡桥。当确定电池组所在的直流系统中不包括平衡电桥时，则处理模块11向第一光电隔离开关17和第二光电隔离开关19输入使能信号，第一光电隔离开关17和第二光电隔离开关19均处于导通状态，相当于该检测装置中包括第一平衡桥和第二平衡桥。
本发明实施例提供的检测装置还可以在确定电池组出现接地故障时，对故障点进行定位。具体过程为：处理模块11根据正极对地电阻以及负极对地电阻确定电池组中正极到故障点的第一电压和电池组中故障点到负极的第二电压；根据电池组的电压以及电池组的节数确定电池组中每一节电池的电压；根据第一电压以及每一节电池的电压确定电池组中正极到故障点的电池的节数，或者，根据第二电压以及每一节电池的电压确定电池组中负极到故障点的电池的节数。
根据基尔霍夫电压定律可知，在一个闭环回路各元件上的电压降的代数和等于电动势的代数和，基于该定律，处理模块11可以确定出电池组中正极到故障点的第一电压和电池组中故障点到负极的第二电压。电池组的电压为已知的数据。每一节电池的电压为电池组的电压与电池组的节数的比值。
在根据第一电压以及每一节电池的电压确定电池组中正极到故障点的电池的节数时，具体为根据第一电压与每一节电池的电压的比值确定正极到故障点的电池的节数。举例来说，第一电压与每一节电池的电压的比值为3，则可以确定正极到故障点的电池的节数为3，即，从正极开始的第三节电池发生了接地故障。
可选地，本实施例提供的检测装置还包括：报警模块20和/或接口模块21。
报警模块20与处理模块11连接。处理模块11还用于在确定电池组15发生接地故障时，向报警模块20输出报警信号。报警模块20用于在接收到报警信号后，通过声音和/或灯光报警。具体地报警模块20可以是灯光模块，例如，发光二极管，还可以是蜂鸣器。通过设置报警模块可以实现在检测到电池组出现接地故障时，对用户进行提醒。
接口模块21与处理模块11连接，接口模块21用于连接其他控制设备。具体地，接口模块21可以为RS485接口，以连接上位机系统。
可选地，本发明实施例提供的检测装置还包括：输入模块22与输出模块23。
输出模块23与处理模块11连接。处理模块11还用于向输出模块23发送输出信号。输出模块23用于在接收到输出信号后，根据输出信号进行显示。具体可以显示电池组的电压和绝缘信息。
输入模块22与处理模块11连接。输入模块22用于接收用户输入的信息，并将信息发送给处理模块11。
举例来说，输出模块23可以是显示屏，输出模块22可以是键盘。通过设置输入模块22与输出模块23可以实现人机交互，便于用户对检测装置进行操作。
可选地，本发明实施例提供的检测装置还可以包括漏电流传感器，在检测现场允许的情况下，采用漏电流传感器采集电池组的漏电流值进行检测。
本发明实施例提供的电池系统接地故障检测装置，一方面，可以实现对故障点的定位，另一方面，在直流系统中不包括平衡桥时，也可以正常进行检测，应用场景更加广泛。
图6为本发明实施例提供的电池系统接地故障检测方法实施例的流程图。本发明实施例提供的电池系统接地故障检测方法应用于图1-图5所示实施例提供的电池系统接地故障检测装置中。如图6所示，该方法包括如下步骤：
步骤601：在处理模块向第一可调恒流源输入电压、而不向第二可调恒流源输入电压时，处理模块获取电压采集模块采集到的电池系统中的电池组的第一正极对地电压以及电池组的第一负极对地电压。
步骤602：在处理模块向第二可调恒流源输入电压、而不向第一可调恒流源输入电压时，处理模块获取电压采集模块采集到的电池组的第二正极对地电压以及电池组的第二负极对地电压。
步骤603：处理模块根据第一正极对地电压、第一负极对地电压、第二正极对地电压以及第二负极对地电压确定电池组是否发生接地故障。
具体地，在步骤603中，处理模块可以根据第一正极对地电压、第一负极对地电压、第二正极对地电压、第二负极对地电压、第一可调恒流源的等效电阻以及平衡桥电阻确定出电池组的正极对地电阻以及负极对地电阻，当确定正极对地电阻与负极对地电阻中的任一电阻小于预设阈值时，确定电池组出现接地故障。
处理模块具体可以根据以下两个公式确定正极对地电阻和负极对地电阻：
在上述公式中，U1+表示第一正极对地电压，U1-表示第一负极对地电压，U2+表示第二正极对地电压，U2-表示第二负极对地电压，Rx+表示电池组的正极对地电阻，Rx-表示电池组的负极对地电阻，R1表示平衡桥电阻，R2表示可调恒流源(第一可调恒流源的等效电阻与第二可调恒流源的等效电阻相等)的等效电阻。上述公式中，除了Rx+与Rx-之外，其他值均为已知值，因此，通过上述公式可以确定出电池组的正极对地电阻以及负极对地电阻。
本实施例中，处理模块还可以对故障点进行定位。具体过程为：处理模块根据正极对地电阻以及负极对地电阻确定电池组中正极到故障点的第一电压和电池组中故障点到负极的第二电压；根据电池组的电压以及电池组的节数确定电池组中每一节电池的电压；根据第一电压以及每一节电池的电压确定电池组中正极到故障点的电池的节数，或者，根据第二电压以及每一节电池的电压确定电池组中负极到故障点的电池的节数。
需要说明的是，本发明实施例提供的电池系统接地故障检测方法不限于应用于图1-图5所示实施例中提供的电池系统接地故障检测装置中，该方法还可以应用于其他的对电池系统接地故障进行检测的装置中。
本发明实施例与图1-图5所示实施例的相应部分具有相同的实现过程和技术效果，此处不再赘述。
本发明实施例还提供一种包含计算机可执行指令的存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如图6所示实施例提供的电池系统接地故障检测方法。
通过以上关于实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，本发明可借助软件及必需的通用硬件来实现，当然也可以通过硬件实现，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如计算机的软盘、只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory,RAM)、闪存(FLASH)、硬盘或光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
值得注意的是，上述装置的实施例中，所包括的各个单元和模块只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明的保护范围。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。