一种绝缘阻抗检测系统及检测方法与流程

本发明涉及电动汽车技术领域，更具体的说，涉及一种绝缘阻抗检测系统及检测方法。

背景技术：

目前，电动汽车中的很多部件，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，因此，为提高电动汽车的工作可靠性，通常需要对电动汽车中的绝缘阻抗进行检测。

现有技术中的检测方法主要有两种，一种是交流信号注入法，另一种是外接电阻法。(1)交流信号注入法为：在动力电池正负极之间注入一定频率的低压交流信号作为测试信号，通过测量高压系统的反馈，获得动力电池系统的绝缘阻抗。由于测试信号在高压系统中形成纹波干扰，因此导致高压系统的纹波信号增大，从而影响对绝缘阻抗的测量精度，导致误诊断。(2)外接电阻法为：在动力电池正负极之间接入一系列电阻，通过控制电路中开关的通断，来获得绝缘阻抗在通断状态下的电压值，通过列出电路状态方程，得到高压系统正极对地绝缘阻抗的表达式和高压系统负极对地绝缘阻抗的表达式。由于两个表达式中均涉及高压电源，而高压电源的电压等级涵盖90v～500v的宽范围，在电动汽车运行过程中，高压电源的电压值会发生频繁变化，从而导致采集到的高压电源的电压值不稳定，因此，容易导致获取的绝缘阻抗存在较大误差，甚至无效。

综上，如何提供一种绝缘阻抗检测系统及检测方法以提高对绝缘阻抗的检测精度，成为了本领域技术人员亟需解决的技术问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明公开一种绝缘阻抗检测系统及检测方法，以实现通过滤波模块来滤除高压系统中的纹波干扰，有效避免因纹波信号增大，而影响绝缘阻抗的测量精度以及带来的误诊断；并且，本发明得到的正极对地绝缘阻抗的阻抗值和负极对地绝缘阻抗的阻抗值的过程均与高压电源无关，从而避免了因高压电源的电压值在电动汽车运行过程中的不稳定而带来的误差，提高了对绝缘阻抗的检测精度。

一种绝缘阻抗检测系统，包括：

标准偏置电阻切换模块，所述标准偏置电阻切换模块的正输入端与高压系统中正极对地绝缘阻抗和高压电源的公共端连接，所述标准偏置电阻切换模块的负输入端与所述高压系统中负极对地绝缘阻抗和所述高压电源的公共端连接；

绝缘数据采集模块，所述绝缘数据采集模块的正输入端与所述标准偏置电阻切换模块的正输出端连接，所述绝缘数据采集模块的负输入端与所述标准偏置电阻切换模块的负输出端连接，所述绝缘数据采集模块的电源端与上拉偏置电源连接，所述绝缘数据采集模块用于对采集的正极电压和负极电压分别进行偏置转换，并在正极输出端输出偏置后的正极电压，在负极输出端输出偏置后的负极电压；

上拉偏置电源采集模块，所述上拉偏置电源采集模块的输入端与所述上拉偏置电源连接，用于采集并输出上拉偏置电源电压；

滤波模块，所述滤波模块的正输入端与所述绝缘数据采集模块的正输出端连接，所述滤波模块的正输出端用于输出对所述偏置后的正极电压滤波后得到的正极采集电压；所述滤波模块的负输入端与所述绝缘数据采集模块的负输出端连接，所述滤波模块的负输出端用于输出对所述偏置后的负极电压滤波后得到的负极采集电压；

处理器模块，所述处理器模块分别与所述标准偏置电阻切换模块的控制端、所述绝缘数据采集模块的控制端、所述上拉偏置电源采集模块的输出端以及所述滤波模块的正输出端和负输出端连接，所述处理器模块用于基于所述上拉偏置电源电压、所述正极采集电压和所述负极采集电压确定所述高压系统中正极对地绝缘阻抗的阻抗值和负极对地绝缘阻抗的阻抗值，并基于预设绝缘故障判断标准、所述正极对地绝缘阻抗的阻抗值和所述负极对地绝缘阻抗的阻抗值，确定所述高压系统的绝缘状态。

优选的，所述标准偏置电阻切换模块包括：正极标准偏置电阻、正极偏置电阻切换开关、负极标准偏置电阻和负极偏置电阻切换开关；

所述正极标准偏置电阻的一端连接所述正极对地绝缘阻抗和所述高压电源的公共端，所述正极标准偏置电阻的另一端通过所述正极偏置电阻切换开关接地；

所述负极标准偏置电阻的一端连接所述负极对地绝缘阻抗和所述高压电源的公共端，所述负极标准偏置电阻的另一端通过所述负极偏置电阻切换开关接地；

所述负极偏置电阻切换开关的控制端和所述正极偏置电阻切换开关的控制端均作为所述标准偏置电阻切换模块的控制端，与所述处理器模块连接。

优选的，所述绝缘数据采集模块包括：第一正极分压电阻、第二正极分压电阻、第一负极分压电阻、第二负极分压电阻、正极上拉偏置电阻、负极上拉偏置电阻、第一开关和第二开关；

所述第一开关的一端作为所述绝缘数据采集模块的正输入端与所述标准偏置电阻切换模块的正输出端连接，所述第一开关的另一端通过依次串联连接的所述第一正极分压电阻和所述第二正极分压电阻接地，所述正极上拉偏置电阻的一端连接所述第一正极分压电阻和所述第二正极分压电阻的公共端，所述正极上拉偏置电阻的另一端连接所述上拉偏置电源；

所述第二开关的一端作为所述绝缘数据采集模块的负输入端与所述标准偏置电阻切换模块的负输出端连接，所述第二开关的另一端通过依次串联连接的所述第一负极分压电阻和所述第二负极分压电阻接地，所述负极上拉偏置电阻的一端连接所述第一负极分压电阻和所述第二负极分压电阻的公共端，所述负极上拉偏置电阻的另一端连接所述上拉偏置电源；

所述第一开关的控制端和所述第二开关的控制端均作为所述绝缘数据采集模块的控制端，与所述处理器模块连接。

优选的，所述上拉偏置电源采集模块包括：第一电阻、第二电阻和滤波电容；

所述第一电阻的一端连接所述上拉偏置电源，所述第一电阻的另一端通过所述第二电阻接地，所述滤波电容的一端连接所述第一电阻和所述第二电阻的公共端，所述滤波电容的另一端接地；

所述第一电阻、所述第二电阻和所述滤波电容的公共端作为所述上拉偏置电源采集模块的输出端与所述处理器模块连接。

优选的，所述滤波模块包括：正极滤波支路和负极滤波支路；

所述正极滤波支路的输入端作为所述滤波模块的正输入端与所述绝缘数据采集模块的正输出端连接，所述正极滤波支路的输出端作为所述滤波模块的正输出端与所述处理器模块连接，所述正极滤波支路用于对所述偏置后的正极电压进行滤波，得到所述正极采集电压；

所述负极滤波支路的输入端作为所述滤波模块的负输入端与所述绝缘数据采集模块的负输出端连接，所述负极滤波支路的输出端作为所述滤波模块的负输出端与所述处理器模块连接，所述负极滤波支路用于对所述偏置后的负极电压进行滤波，得到所述负极采集电压。

优选的，所述正极滤波支路包括：第一正极滤波电阻、第二正极滤波电阻、第一正极滤波电容和第二正极滤波电容；

所述第一正极滤波电阻的一端与所述绝缘数据采集模块的正输出端连接，所述第一正极滤波电阻的另一端通过所述第一正极滤波电容接地，所述第二正极滤波电阻的一端连接所述第一正极滤波电阻和所述第一正极滤波电容的公共端，所述第二正极滤波电阻的另一端通过所述第二正极滤波电容接地，所述第二正极滤波电阻和所述第二正极滤波电容的公共端作为所述正极滤波支路的输出端；

所述负极滤波支路包括：第一负极滤波电阻、第二负极滤波电阻、第一负极滤波电容和第二负极滤波电容；

所述第一负极滤波电阻的一端与所述绝缘数据采集模块的负输出端连接，所述第一负极滤波电阻的另一端通过所述第一负极滤波电容接地，所述第二负极滤波电阻的一端连接所述第一负极滤波电阻和所述第一负极滤波电容的公共端，所述第二负极滤波电阻的另一端通过所述第二负极滤波电容接地，所述第二负极滤波电阻和所述第二负极滤波电容的公共端作为所述负极滤波支路的输出端。

一种绝缘阻抗检测方法，应用于上述所述的绝缘阻抗检测系统中的处理器模块，包括：

控制绝缘数据采集模块工作，同时控制标准偏置电阻切换模块停止工作；

分别采集上拉偏置电源采集模块输出的第一上拉偏置电源电压、滤波模块在正输出端输出的第一正极采集电压以及在负输出端输出的第一负极采集电压；

比较所述第一正极采集电压和所述第一负极采集电压的大小关系，得到比较结果，同时控制所述标准偏置电阻切换模块工作；

当所述标准偏置电阻切换模块的工作时间达到预设时间时，基于所述比较结果控制所述标准偏置电阻切换模块中工作的电阻为负极偏置电阻或正极偏置电阻；

再次采集所述上拉偏置电源采集模块输出的第二上拉偏置电源电压、所述滤波模块在正输出端输出的第二正极采集电压以及在负输出端输出的第二负极采集电压；

基于所述第一上拉偏置电源电压、所述第一正极采集电压、所述第一负极采集电压、所述第二上拉偏置电源电压、所述第二正极采集电压和所述第二负极采集电压，得到高压系统中的正极对地绝缘阻抗的阻抗值和负极对地绝缘阻抗的阻抗值；

基于预设绝缘故障判断标准、所述正极对地绝缘阻抗的阻抗值和所述负极对地绝缘阻抗的阻抗值，确定高压系统的绝缘状态。

优选的，所述当所述标准偏置电阻切换模块的工作时间达到预设时间时，基于所述比较结果控制所述标准偏置电阻切换模块中工作的电阻为负极偏置电阻或正极偏置电阻，具体包括：

当所述标准偏置电阻切换模块的工作时间达到所述预设时间，且所述第一正极采集电压大于所述第一负极采集电压时，控制所述标准偏置电阻切换模块中仅所述正极偏置电阻工作；

当所述标准偏置电阻切换模块的工作时间达到所述预设时间，且所述第一正极采集电压小于所述第一负极采集电压时，控制所述标准偏置电阻切换模块中仅所述负极偏置电阻工作。

优选的，所述基于所述第一上拉偏置电源电压、所述第一正极采集电压、所述第一负极采集电压、所述第二上拉偏置电源电压、所述第二正极采集电压和所述第二负极采集电压，得到高压系统中的正极对地绝缘阻抗的阻抗值和负极对地绝缘阻抗的阻抗值，具体包括：

当所述第一正极采集电压大于所述第一负极采集电压时，所述正极对地绝缘阻抗的阻抗值的计算过程如下：

当所述第一正极采集电压大于所述第一负极采集电压时，所述负极对地绝缘阻抗的阻抗值的计算过程如下：

式中，ri1为所述正极对地绝缘阻抗，u1为所述第一正极采集电压，u2为所述第一负极采集电压，u01为所述第一上拉偏置电源电压，u3为所述第二正极采集电压，u4为所述第二负极采集电压，u02为所述第二上拉偏置电源电压，r01为所述标准偏置电阻切换模块中的正极标准偏置电阻、r1为所述绝缘数据采集模块中的第一正极分压电阻、r2为所述绝缘数据采集模块中的第二正极分压电阻、r4为所述绝缘数据采集模块中的第一负极分压电阻、r5为所述绝缘数据采集模块中的第二负极分压电阻、r3为所述绝缘数据采集模块中的正极上拉偏置电阻、r6为所述绝缘数据采集模块中的负极上拉偏置电阻，ri2为所述负极对地绝缘阻抗。

优选的，所述基于所述第一上拉偏置电源电压、第一正极采集电压、第一负极采集电压、第二上拉偏置电源电压、第二正极采集电压和第二负极采集电压，得到高压系统中的正极对地绝缘阻抗的阻抗值和负极对地绝缘阻抗的阻抗值，具体包括：

当所述第一正极采集电压小于所述第一负极采集电压时，所述正极对地绝缘阻抗的阻抗值的计算过程如下：

当所述第一正极采集电压小于所述第一负极采集电压时，所述负极对地绝缘阻抗的阻抗值的计算过程如下：

式中，ri1为所述正极对地绝缘阻抗，u1为所述第一正极采集电压，u2为所述第一负极采集电压，u01为所述第一上拉偏置电源电压，u3为所述第二正极采集电压，u4为所述第二负极采集电压，u02为所述第二上拉偏置电源电压，r02为所述标准偏置电阻切换模块中的负极标准偏置电阻、r1为所述绝缘数据采集模块中的第一正极分压电阻、r2为所述绝缘数据采集模块中的第二正极分压电阻、r4为所述绝缘数据采集模块中的第一负极分压电阻、r5为所述绝缘数据采集模块中的第二负极分压电阻、r3为所述绝缘数据采集模块中的正极上拉偏置电阻、r6为所述绝缘数据采集模块中的负极上拉偏置电阻，ri2为所述负极对地绝缘阻抗。

从上述的技术方案可知，本发明公开了一种绝缘阻抗检测系统及检测方法，包括：标准偏置电阻切换模块、绝缘数据采集模块、上拉偏置电源采集模块、滤波模块和处理器模块，处理器模块控制绝缘数据采集模块工作，同时控制标准偏置电阻切换模块停止工作，并分别采集上拉偏置电源采集模块输出的第一上拉偏置电源电压、滤波模块输出的第一正极采集电压以及第一负极采集电压，在比较第一正极采集电压和第一负极采集电压的大小关系后，控制标准偏置电阻切换模块工作预设时间，然后基于大小比较结果控制标准偏置电阻切换模块中工作的电阻为负极偏置电阻或正极偏置电阻，并再次采集上拉偏置电源采集模块输出的第二上拉偏置电源电压、滤波模块输出的第二正极采集电压和第二负极采集电压，从而基于第一上拉偏置电源电压、第一正极采集电压、第一负极采集电压、第二上拉偏置电源电压、第二正极采集电压和第二负极采集电压，得到高压系统中的正极对地绝缘阻抗的阻抗值和负极对地绝缘阻抗的阻抗值，进而确定高压系统的绝缘状态。相对于传统方案，本发明增加了上拉偏置电源采集模块和滤波模块，通过滤波模块来滤除高压系统中的纹波干扰，有效避免了因纹波信号增大，而影响绝缘阻抗的测量精度以及带来的误诊断；并且，本发明得到的正极对地绝缘阻抗的阻抗值和负极对地绝缘阻抗的阻抗值的过程均与高压电源无关，从而避免了因高压电源的电压值在电动汽车运行过程中的不稳定而带来的误差，提高了对绝缘阻抗的检测精度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据公开的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例公开的一种高压系统的绝缘阻抗检测系统框图；

图2为本发明实施例公开的一种高压系统的绝缘阻抗检测电路图；

图3为本发明实施例公开的一种高压系统的绝缘阻抗检测电路图；

图4为本发明实施例公开的一种高压系统的绝缘阻抗检测电路图；

图5为本发明实施例公开的一种高压系统的绝缘阻抗检测电路图；

图6为本发明实施例公开的一种高压系统的绝缘阻抗检测电路图；

图7为本发明实施例公开的一种高压系统的绝缘阻抗检测方法流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例公开了一种绝缘阻抗检测系统及检测方法，包括：标准偏置电阻切换模块、绝缘数据采集模块、上拉偏置电源采集模块、滤波模块和处理器模块，处理器模块控制绝缘数据采集模块工作，同时控制标准偏置电阻切换模块停止工作，并分别采集上拉偏置电源采集模块输出的第一上拉偏置电源电压、滤波模块输出的第一正极采集电压以及第一负极采集电压，在比较第一正极采集电压和第一负极采集电压的大小关系后，控制标准偏置电阻切换模块工作预设时间，然后基于大小比较结果控制标准偏置电阻切换模块中工作的电阻为负极偏置电阻或正极偏置电阻，并再次采集上拉偏置电源采集模块输出的第二上拉偏置电源电压、滤波模块输出的第二正极采集电压和第二负极采集电压，从而基于第一上拉偏置电源电压、第一正极采集电压、第一负极采集电压、第二上拉偏置电源电压、第二正极采集电压和第二负极采集电压，得到高压系统中的正极对地绝缘阻抗的阻抗值和负极对地绝缘阻抗的阻抗值，进而确定高压系统的绝缘状态。相对于传统方案，本发明增加了上拉偏置电源采集模块和滤波模块，通过滤波模块来滤除高压系统中的纹波干扰，有效避免了因纹波信号增大，而影响绝缘阻抗的测量精度以及带来的误诊断；并且，本发明得到的正极对地绝缘阻抗的阻抗值和负极对地绝缘阻抗的阻抗值的过程均与高压电源无关，从而避免了因高压电源的电压值在电动汽车运行过程中的不稳定而带来的误差，提高了对绝缘阻抗的检测精度。

参见图1，本发明一实施例公开的一种高压系统的绝缘阻抗检测系统框图，该绝缘阻抗检测系统与高压系统连接，参见图2，本发明一实施例公开的一种高压系统的绝缘阻抗检测电路图，高压系统10包括：高压电源u、正极对地绝缘阻抗ri1、负极对地绝缘阻抗ri2、正极对地y电容ci1和负极对地y电容ci2，正极对地绝缘阻抗ri1和正极对地y电容ci1并联连接在高压电源u的正极和地之间，负极对地绝缘阻抗ri2和负极对地y电容ci2并联连接在高压电源u的负极和地之间。需要说明的是，正极对地绝缘阻抗ri1和负极对地绝缘阻抗ri2也即被测绝缘阻抗，y电容也即安规电容。

绝缘阻抗检测系统包括：标准偏置电阻切换模块11、绝缘数据采集模块12、上拉偏置电源采集模块13、滤波模块14和处理器模块15；

其中：

标准偏置电阻切换模块11的正输入端与高压系统中正极对地绝缘阻抗ri1和高压电源u的公共端连接，标准偏置电阻切换模块11的负输入端与高压系统中负极对地绝缘阻抗ri2和高压电源u的公共端连接。

其中，参见图2，标准偏置电阻切换模块11具体可以包括：正极标准偏置电阻r01、正极偏置电阻切换开关s3、负极标准偏置电阻r02和负极偏置电阻切换开关s4；

正极标准偏置电阻r01的一端连接正极对地绝缘阻抗ri1和高压电源u的公共端，正极标准偏置电阻r01的另一端通过正极偏置电阻切换开关s3接地；

负极标准偏置电阻r02的一端连接负极对地绝缘阻抗ri2和高压电源u的公共端，负极标准偏置电阻r02的另一端通过负极偏置电阻切换开关接地s4；

负极偏置电阻切换开关s4的控制端和正极偏置电阻切换开关s3的控制端均作为标准偏置电阻切换模块11的控制端，与处理器模块15连接，并能够根据处理器模块15发送的导通和关断信号，执行相应的导通和关断的操作。

绝缘数据采集模块12的正输入端与标准偏置电阻切换模块11的正输出端连接，绝缘数据采集模块12的负输入端与标准偏置电阻切换模块11的负输出端连接，绝缘数据采集模块12的电源端与上拉偏置电源(图1中未示出)连接，绝缘数据采集模块12用于对采集的正极电压和负极电压分别进行偏置转换，并在正极输出端输出偏置后的正极电压，在负极输出端输出偏置后的负极电压。

其中，参见图2，绝缘数据采集模块12具体可以包括：第一正极分压电阻r1、第二正极分压电阻r2、第一负极分压电阻r4、第二负极分压电阻r5、正极上拉偏置电阻r3、负极上拉偏置电阻r6、第一开关s1和第二开关s2；

第一开关s1的一端作为绝缘数据采集模块12的正输入端与标准偏置电阻切换模块11的正输出端连接，具体与正极标准偏置电阻r01和高压电源u的公共端连接，第一开关s1的另一端通过依次串联连接的第一正极分压电阻r1和第二正极分压电阻r2接地，正极上拉偏置电阻r3的一端连接第一正极分压电阻r1和第二正极分压电阻r2的公共端，正极上拉偏置电阻r3的另一端连接上拉偏置电源vcc；

第二开关s2的一端作为绝缘数据采集模块12的负输入端与标准偏置电阻切换模块11的负输出端连接，具体与负极标准偏置电阻r02和高压电源u的公共端连接，第二开关s2的另一端通过依次串联连接的第一负极分压电阻r4和第二负极分压电阻r5接地，负极上拉偏置电阻r6的一端连接第一负极分压电阻r4和第二负极分压电阻r5的公共端，负极上拉偏置电阻r6的另一端连接上拉偏置电源vcc；

第一开关s1的控制端和第二开关s2的控制端均作为绝缘数据采集模块12的控制端，与处理器模块15连接，并能够根据处理器模块15发送的导通和关断信号，执行相应的导通和关断的操作。

需要特别说明的是，为提高数据采集精度，标准偏置电阻切换模块11中的正极标准偏置电阻r01和负极标准偏置电阻r02，以及绝缘数据采集模块12中的第一正极分压电阻r1、第二正极分压电阻r2、第一负极分压电阻r4、第二负极分压电阻r5、正极上拉偏置电阻r3和负极上拉偏置电阻r6均采用高精度偏置电阻，具体可以采用精度为0.1％以上的偏置电阻。

上拉偏置电源采集模块13的输入端与上拉偏置电源vcc连接，用于采集并输出上拉偏置电源电压。

其中，参见图2，上拉偏置电源采集模块13具体可以包括：第一电阻r11、第二电阻r12和滤波电容c5；

第一电阻r11的一端连接上拉偏置电源vcc，第一电阻r11的另一端通过第二电阻r12接地，滤波电容c5的一端连接第一电阻r11和第二电阻r12的公共端，滤波电容c5的另一端接地；

第一电阻r11、第二电阻r12和滤波电容c5的公共端作为上拉偏置电源采集模块13的输出端与处理器模块15连接，并将采集的上拉偏置电源电压输出至处理器模块15。

滤波模块14的正输入端与绝缘数据采集模块12的正输出端连接，滤波模块14的正输出端用于输出对偏置后的正极电压进行滤波后得到的正极采集电压；滤波模块14的负输入端与绝缘数据采集模块12的负输出端连接，滤波模块14的负输出端用于输出对偏置后的负极电压进行滤波后得到的负极采集电压。

其中，参见图2，滤波模块14具体可以包括：正极滤波支路和负极滤波支路；

正极滤波支路的输入端作为滤波模块14的正输入端与绝缘数据采集模块12的正输出端连接，正极滤波支路的输出端作为滤波模块14的正输出端与处理器模块15连接，正极滤波支路用于对偏置后的正极电压进行滤波，得到正极采集电压；

负极滤波支路的输入端作为滤波模块14的负输入端与绝缘数据采集模块12的负输出端连接，负极滤波支路的输出端作为滤波模块14的负输出端与处理器模块15连接，负极滤波支路用于对偏置后的负极电压进行滤波，得到负极采集电压。

需要说明的是，正极滤波支路和负极滤波支路可采用一级滤波电路或是多级滤波电路，本实施例中，正极滤波支路和负极滤波支路优选二级滤波电路。

当正极滤波支路和负极滤波支路均为二级滤波电路时，参见图2，正极滤波支路可以包括：第一正极滤波电阻r7、第二正极滤波电阻r8、第一正极滤波电容c1和第二正极滤波电容c2；

其中，第一正极滤波电阻r7的一端与绝缘数据采集模块12的正输出端连接，具体与第一正极分压电阻r1、第二正极分压电阻r2和正极上拉偏置电阻r3的公共端连接，第一正极滤波电阻r7的另一端通过第一正极滤波电容c1接地，第二正极滤波电阻r8的一端连接第一正极滤波电阻r7和第一正极滤波电容c1的公共端，第二正极滤波电阻r8的另一端通过第二正极滤波电容c2接地，第二正极滤波电阻r8和第二正极滤波电容c2的公共端作为正极滤波支路的输出端；

负极滤波支路可以包括：第一负极滤波电阻r9、第二负极滤波电阻r10、第一负极滤波电容c3和第二负极滤波电容c4；

其中，第一负极滤波电阻r9的一端与绝缘数据采集模块12的负输出端连接，具体与第一负极分压电阻r4、第二负极分压电阻r5和负极上拉偏置电阻r6的公共端连接，第一负极滤波电阻r9的另一端通过第一负极滤波电容c3接地，第二负极滤波电阻r10的一端连接第一负极滤波电阻r9和第一负极滤波电容c4的公共端，第二负极滤波电阻r10的另一端通过第二负极滤波电容c4接地，第二负极滤波电阻r10和第二负极滤波电容c4的公共端作为负极滤波支路的输出端。

处理器模块15分别与标准偏置电阻切换模块11的控制端、绝缘数据采集模块12的控制端、上拉偏置电源采集模块13的输出端以及滤波模块14的正输出端和负输出端连接，处理器模块15用于基于上拉偏置电源采集模块13输出的上拉偏置电源电压、滤波模块14的正输出端输出的正极采集电压和滤波模块14的负输出端输出的负极采集电压确定高压系统中正极对地绝缘阻抗的阻抗值和负极对地绝缘阻抗的阻抗值，并基于预设绝缘故障判断标准、正极对地绝缘阻抗的阻抗值和负极对地绝缘阻抗的阻抗值，确定高压系统的绝缘状态。

为方便理解，本发明提供了绝缘阻抗检测系统的具体工作过程，如下：

初始状态时，处理器模块15控制绝缘数据采集模块12工作，同时控制标准偏置电阻切换模块11停止工作，即处理器模块15向绝缘数据采集模块12中的第一开关s1和第二开关s2发送导通信号，使第一开关s1和第二开关s2均闭合，第一正极分压电阻r1、第二正极分压电阻r2、第一负极分压电阻r4和第二负极分压电阻r5均接入，从而使绝缘数据采集模块12工作；同时向标准偏置电阻切换模块11中的正极偏置电阻切换开关s3和负极偏置电阻切换开关s4发送断开信号，使正极偏置电阻切换开关s3和负极偏置电阻切换开关s4均断开，此时的高压系统的绝缘阻抗检测电路图如图3所示。

通过上拉偏置电源vcc和正极上拉偏置电阻r3对绝缘数据采集模块12输出的正极电压进行偏置转换，得到偏置后的正极电压；通过上拉偏置电源vcc和负极上拉偏置电阻r6对绝缘数据采集模块12输出的负极电压进行偏置转换，得到偏置后的负极电压。

滤波模块14中的正极滤波支路，包括：第一正极滤波电阻r7、第二正极滤波电阻r8、第一正极滤波电容c1和第二正极滤波电容c2，对偏置后的正极电压进行滤波，得到第一正极采集电压u1；滤波模块14中的负极滤波支路，包括：第一负极滤波电阻r9、第二负极滤波电阻r10、第一负极滤波电容c3和第二负极滤波电容c4，对偏置后的负极电压进行滤波，得到第一负极采集电压u2。与此同时，上拉偏置电源采集模块13通过第一电阻r11、第二电阻r12和滤波电容c5，采集第一上拉偏置电源电压u01。

处理器模块15比较第一正极采集电压u1和第一负极采集电压u2的大小关系，得到比较结果，同时处理器模块15控制标准偏置电阻切换模块11工作，即处理器模块15向标准偏置电阻切换模块11中的正极偏置电阻切换开关s3和负极偏置电阻切换开关s4发送导通信号，使正极偏置电阻切换开关s3和负极偏置电阻切换开关s4均闭合，正极标准偏置电阻r01和负极标准偏置电阻r02均接入，此时的高压系统的绝缘阻抗检测电路图如图4所示。并保持该状态预设时间t，预设时间t的取值根据高压系统的正极对地y电容ci1和负极对地y电容ci2进行标定。

当标准偏置电阻切换模块11的工作时间达到预设时间t时，根据第一正极采集电压u1和第一负极采集电压u2的大小比较结果，进行正极标准偏置电阻r01和负极标准偏置电阻r02的切换。

若u1>u2，则处理器模块15向负极偏置电阻切换开关s4发送关断信号，使负极偏置电阻切换开关s4断开，使负极标准偏置电阻r02停止工作，此时的高压系统的绝缘阻抗检测电路图如图5所示。

若u1＜u2，则处理器模块15向正极偏置电阻切换开关s3发送关断信号，使正极偏置电阻切换开关s3断开，使正极标准偏置电阻r01停止工作，此时的高压系统的绝缘阻抗检测电路图如图6所示。

在完成正极标准偏置电阻r01和负极标准偏置电阻r02的切换后，处理器模块15再次采集上拉偏置电源采集模块13输出的第二上拉偏置电源电压u02、滤波模块14在正输出端输出的第二正极采集电压u3以及在负输出端输出的第二负极采集电压u4。

处理器模块15基于采集的第一正极采集电压u1、第一负极采集电压u2、第一上拉偏置电源电压u01、第二正极采集电压u3、第二负极采集电压u4和第二上拉偏置电源电压u02，以及正极标准偏置电阻r01、负极标准偏置电阻r02、第一正极分压电阻r1、第二正极分压电阻r2、第一负极分压电阻r4、第二负极分压电阻r5、正极上拉偏置电阻r3、负极上拉偏置电阻r6，列出正极对地绝缘阻抗ri1和负极对地绝缘阻抗ri2的相关电路状态方程，根据相关电路状态方程计算出正极对地绝缘阻抗ri1的阻抗值和负极对地绝缘阻抗ri2的阻抗值。

正极对地绝缘阻抗ri1和负极对地绝缘阻抗ri2的相关电路状态方程如下：

(1)u1>u2(即ri1＞ri2)

(2)u1＜u2(即ri1＜ri2)

处理器模块15在计算得到正极对地绝缘阻抗ri1的阻抗值和负极对地绝缘阻抗ri2的阻抗值之后，即可基于预设绝缘故障判断标准、正极对地绝缘阻抗ri1的阻抗值和负极对地绝缘阻抗ri2的阻抗值，确定高压系统的绝缘状态。具体的，根据《iec60147-1电流对人和家畜的效应指南第1部分：通用部分》说明，人体无害过流能力电流要求＜10ma(dc)或＜2ma(ac)，对应绝缘电阻需＞100ω/v或＞500ω/v，确定在ri1<u*500ω或ri2<u*500ω，则上报绝缘故障，u为高压系统的电压。

综上可知，本发明公开的绝缘阻抗检测系统，包括：标准偏置电阻切换模块11、绝缘数据采集模块12、上拉偏置电源采集模块13、滤波模块14和处理器模块15，处理器模块15控制绝缘数据采集模块12工作，同时控制标准偏置电阻切换模块11停止工作，并分别采集上拉偏置电源采集模块13输出的第一上拉偏置电源电压、滤波模块14输出的第一正极采集电压以及第一负极采集电压，在比较第一正极采集电压和第一负极采集电压的大小关系后，控制标准偏置电阻切换模块11工作预设时间，然后基于大小比较结果控制标准偏置电阻切换模块11中工作的电阻为负极偏置电阻或正极偏置电阻，并再次采集上拉偏置电源采集模块输出的第二上拉偏置电源电压、滤波模块14输出的第二正极采集电压和第二负极采集电压，从而基于第一上拉偏置电源电压、第一正极采集电压、第一负极采集电压、第二上拉偏置电源电压、第二正极采集电压和第二负极采集电压，得到高压系统中的正极对地绝缘阻抗的阻抗值和负极对地绝缘阻抗的阻抗值，进而确定高压系统的绝缘状态。相对于传统方案，本发明增加了上拉偏置电源采集模块13和滤波模块14，通过滤波模块14来滤除高压系统中的纹波干扰，从而有效避免了因纹波信号增大，而影响绝缘阻抗的测量精度以及带来的误诊断；并且，本发明得到的正极对地绝缘阻抗的阻抗值和负极对地绝缘阻抗的阻抗值的过程均与高压电源无关，从而避免了因高压电源的电压值在电动汽车运行过程中的不稳定而带来的误差，提高了对绝缘阻抗的检测精度。

另外，本发明在采集完第一上拉偏置电源电压、第一正极采集电压和第一负极采集电压之后，会在比较第一正极采集电压和第一负极采集电压大小关系的同时，闭合标准偏置电阻切换模块11，从而对系统的分布电容进行充电，然后在根据第一正极采集电压和第一负极采集电压的大小比较结果，对正极标准偏置电阻和负极标准偏置电阻进行切换。该步骤减小了系统分布电容的充放电时间，从而进一步减小了绝缘数据采样时间。

在绝缘数据采集模块12中，通过上拉偏置电源和负极上拉偏置电阻，可以把负采样数据转换为正采样数据，使处理器模块15可以直接并读取采样数据，而不需要经过耐负压的ad转换后，再进行采集，从而进一步降低了系统成本。

与上述系统实施例相对应，本发明还公开了一种绝缘阻抗检测方法。

参见图7，本发明一实施例公开的一种绝缘阻抗检测方法的流程图，该方法应用于上述绝缘阻抗检测系统中的处理器模块，包括步骤：

步骤s101、控制绝缘数据采集模块工作，同时控制标准偏置电阻切换模块停止工作；

步骤s102、分别采集上拉偏置电源采集模块输出的第一上拉偏置电源电压、滤波模块在正输出端输出的第一正极采集电压以及在负输出端输出的第一负极采集电压；

步骤s103、比较第一正极采集电压和第一负极采集电压的大小关系，得到比较结果，同时控制标准偏置电阻切换模块工作；

步骤s104、当标准偏置电阻切换模块的工作时间达到预设时间时，基于比较结果控制标准偏置电阻切换模块中工作的电阻为负极偏置电阻或正极偏置电阻；

具体的，当标准偏置电阻切换模块的工作时间达到预设时间，且第一正极采集电压大于第一负极采集电压时，控制标准偏置电阻切换模块中仅正极偏置电阻工作；

当标准偏置电阻切换模块的工作时间达到预设时间，且第一正极采集电压小于第一负极采集电压时，控制标准偏置电阻切换模块中仅负极偏置电阻工作。

当标准偏置电阻切换模块的工作时间达到预设时间，且第一正极采集电压等于第一负极采集电压时，可以控制标准偏置电阻切换模块中仅正极偏置电阻工作，或是控制标准偏置电阻切换模块中仅负极偏置电阻工作，具体依据实际需要而定，本发明在此不做限定。

步骤s105、再次采集上拉偏置电源采集模块输出的第二上拉偏置电源电压、滤波模块在正输出端输出的第二正极采集电压以及在负输出端输出的第二负极采集电压；

步骤s106、基于第一上拉偏置电源电压、第一正极采集电压、第一负极采集电压、第二上拉偏置电源电压、第二正极采集电压和第二负极采集电压，得到高压系统中的正极对地绝缘阻抗的阻抗值和负极对地绝缘阻抗的阻抗值；

需要说明的是，步骤s106的具体实现过程请参见系统实施例对应部分，此处不再赘述。

步骤s107、基于预设绝缘故障判断标准、正极对地绝缘阻抗的阻抗值和负极对地绝缘阻抗的阻抗值，确定高压系统的绝缘状态。

具体的，根据《iec60147-1电流对人和家畜的效应指南第1部分：通用部分》说明，人体无害过流能力电流要求＜10ma(dc)或＜2ma(ac)，对应绝缘电阻需＞100ω/v或＞500ω/v，确定在ri1<u*500ω或ri2<u*500ω，则上报绝缘故障，u为高压系统的电压。

综上可知，本发明公开的绝缘阻抗检测方法，处理器模块控制绝缘数据采集模块工作，同时控制标准偏置电阻切换模块停止工作，并分别采集上拉偏置电源采集模块输出的第一上拉偏置电源电压、滤波模块输出的第一正极采集电压以及第一负极采集电压，在比较第一正极采集电压和第一负极采集电压的大小关系后，控制标准偏置电阻切换模块工作预设时间，然后基于大小比较结果控制标准偏置电阻切换模块中工作的电阻为负极偏置电阻或正极偏置电阻，并再次采集上拉偏置电源采集模块输出的第二上拉偏置电源电压、滤波模块输出的第二正极采集电压和第二负极采集电压，从而基于第一上拉偏置电源电压、第一正极采集电压、第一负极采集电压、第二上拉偏置电源电压、第二正极采集电压和第二负极采集电压，得到高压系统中的正极对地绝缘阻抗的阻抗值和负极对地绝缘阻抗的阻抗值，进而确定高压系统的绝缘状态。相对于传统方案，本发明增加了上拉偏置电源采集模块和滤波模块，通过滤波模块来滤除高压系统中的纹波干扰，从而有效避免了因纹波信号增大，而影响绝缘阻抗的测量精度以及带来的误诊断；并且，本发明得到的正极对地绝缘阻抗的阻抗值和负极对地绝缘阻抗的阻抗值的过程均与高压电源无关，从而避免了因高压电源的电压值在电动汽车运行过程中的不稳定而带来的误差，提高了对绝缘阻抗的检测精度。

需要说明的是，方法实施例中各步骤的具体工作原理请参见系统实施例对应部分，此处不再赘述。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。