一种新型纯电动客车绝缘状态监测系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术一种新型纯电动客车绝缘状态监测系统及其控制方法,包括相连接的动力电池、负载、继电器第一开关组、继电器第二开关组、绝缘监控仪、供电电源、电池管理系统和整车控制器；所述绝缘监控仪包括无源检测模块、有源检测模块和主控模块；所述主控模块用于与无源检测模块和有源监测模块进行信息交互和动态切换运行无源检测模块和有源检测模块；所述电池管理系统控制继电器第一开关组，所述整车控制器控制继电器第二开关组；所述动力电池、继电器第一开关组、继电器第二开关组和负载形成一电路回路。本发明专利技术整合电动客车绝缘监控的有源和无源的检测方法于同一个系统中，绝缘检测安全、准确、快速高效。

A new pure electric bus insulation condition monitoring system and its control method

State monitoring system and control method of the invention of a new type of pure electric bus insulation, including the battery, connected to the load, the first switch group, second relay relay switch, insulation monitor, power supply, battery management system and vehicle controller; the insulation monitor comprises a passive detection module, active detection module and main control module; the main control module is used for information exchange and dynamic switching operation of passive and active detection module, detection module and detection module of passive and active monitoring module; the first switch group relay control of the battery management system, the vehicle controller control relay second switch group; the power battery, the first relay switch, relay switch group second group and load forming a circuit. The invention integrates the active and passive detection methods of the insulation monitoring of the electric bus in the same system, and the insulation detection is safe, accurate, fast and efficient.

【技术实现步骤摘要】
一种新型纯电动客车绝缘状态监测系统及其控制方法
本专利技术涉及电动客车绝缘状态检测
，尤其涉及一种新型纯电动客车绝缘状态监测系统及其控制方法。
技术介绍
电动车辆作为一种节能环保的交通工具，在本世纪得到了长足的发展。由于电动车辆所采用的动力部分的驱动电压大部分都在36VDC(VOLTDirectCurrent)以上，有的高达500VDC，远远超过安全电压的级别，因此，电动车辆的动力系统需要有非常可靠的绝缘性，以保证电动车辆的正常运行和使用者的安全。一般使用不导电的物质将带电体隔离或包裹起来以提高绝缘性，并防止触电，良好绝缘性可以保证电气设备与线路的安全运行。绝缘电阻是电气设备和电气线路最基本的绝缘指标。但是，影响绝缘电阻的因素很多，如绝缘层破裂、空气潮湿、带有导电性粉尘、加大与带电体的接触面积和压力以及潮湿油污等情况，均能使电气部件绝缘性能降低。按现有国标强制要求，电动客车必须具备绝缘监控系统满足安全要求。按目前电动客车广泛应用的绝缘电阻检测方法，主要有电阻测量法和低频注入法。电阻测量法是一种无源检测方法，检测动力电池侧的绝缘状态，而无法在负载上高压之前检测到整车负载端的绝缘状态，这样存在一个安全风险：因在高压继电器未闭合前无法检测负载端绝缘状态，当整车负载端存在绝缘故障时，在整车上高压电期间(执行闭合高压继电器)存在负载过电流烧损或者人员触电的风险。但该种检测方法具有响应速度快、检测精度高的优点。而低频注入法是一种有源检测方法，可以在负载上高压之前检测到整车负载端的绝缘状态，该种方法在静态情况下具有较高的检测精度。但当在动态情况下，由于实车行驶时高压回路中电池端电压和总电流的波动，会对注入的电压信号产生干扰，从而影响检测出来的绝缘电阻的精度。此外，由于电池两端和负载两端对车身地有μF级别的等效电容，注入的电压信号会对等效电容进行充放电，从而使检测到的绝缘电阻判断响应时间延长。因此，急需要有一种绝缘监控系统可以整合这两种方法对电动客车进行绝缘状态检测。
技术实现思路
为解决上述电动客车绝缘状态检测系统的技术问题，本专利技术提供了一种整合电阻测量法和低频注入法、安全可靠的新型纯电动客车绝缘状态监测系统及其控制方法：一种新型纯电动客车绝缘状态监测系统及其控制方法,包括相连接的动力电池、负载、继电器第一开关组、继电器第二开关组、绝缘监控仪、供电电源、电池管理系统和整车控制器；所述绝缘监控仪包括无源检测模块、有源检测模块和主控模块，所述无源检测模块通过第一无源检测端点L1+和第二无源检测端点L1-分别和动力电池的正极和负极相连接，所述有源检测模块通过第一有源检测端点L2+和第二有源检测端点L2-和所述负载的两端相连接；所述主控模块用于与无源检测模块和有源监测模块进行信息交互和动态切换运行无源检测模块和有源检测模块；所述绝缘监控仪通过整车CAN通信网络与所述电池管理系统和所述整车控制器进行信息交互；所述电池管理系统控制继电器第一开关组，所述整车控制器控制继电器第二开关组；所述动力电池、继电器第一开关组、继电器第二开关组和负载形成一电路回路；所述继电器第一开关组包括第一开关和第二开关，所述继电器第二开关组包括第三开关和第四开关；所述第一开关和所述第二开关设于与动力电池正极和负极连接的回路上；所述第三开关设于与负载连接的正极回路上，所述第四开关与所述第三开关相并联，所述第四开关所在支路上串联设有一预充电阻。作为进一步改进，所述电池管理系统控制所述第一开关和所述第二开关断开或闭合；所述整车控制器控制所述第三开关和所述第四开关断开或闭合；所述第四开关为预充继电器开关；所述第三开关为高压主继电器开关。作为进一步改进，所述供电电源与绝缘监控仪相连接，所述供电电源的大小为24V；所述绝缘监控仪引出的一根搭铁线与车身地相连接。作为进一步改进，所述整车CAN网络通过CANH和CANL连接绝缘监控仪、电池管理系统、整车控制器和整车其他CAN节点。一种根据权利要求1中所述的新型纯电动客车绝缘状态监测系统的控制方法，其步骤包括：S1，所述主控模块控制所述无源检测模块检测动力电池的绝缘状态，并将检测到的绝缘状态通过所述整车CAN网络反馈给电池管理系统，若绝缘状态正常，则所述电池管理系统控制第一开关和第二开关闭合(电池管理系统检测到电池参数同时满足开关闭合的前提条件下)；S2，所述主控模块控制所述有源检测模块检测负载的绝缘状态，并将检测到的绝缘状态通过所述整车CAN网络反馈给整车控制器，若绝缘状态正常，则所述整车控制器控制第四开关先闭合(整车控制器检测到负载参数同时满足开关闭合的前提条件下)；然后通过所述预充电阻进行预充，当预充成功后，所述整车控制器控制第三开关闭合，使其整个电路形成高压回路；S3，所述继电器第一开关组和继电器第二开关组均闭合完后，所述主控模块判断所述动力电池和负载之间是否形成高圧回路，若已形成高压回路，则主控模块控制所述无源检测模块检测动力电池(由于形成高压回路，故等同同时检测负载)的绝缘状态。作为进一步改进，上述S1步骤中，所述无源检测模块检测到的绝缘状态若不正常，则控制第一开关和第二开关保持断开并重复S1步骤。作为进一步改进，上述S2步骤中，所述有源检测模块检测到的绝缘状态若不正常，则控制第三开关和第四开关保持断开并重复S2步骤。作为进一步改进，上述S3步骤中，所述主控模块若检测到所述电路回路尚未形成高压回路，则控制所述无源检测模块不采取动作并重复S3步骤。与现有技术相比较，本专利技术具有以下优点：本专利技术一种新型纯电动客车绝缘状态监测系统及其控制方法整合了电阻测量法和低频注入法于同一套系统中，通过所述主控模块来进行实时切换和调控，实现了高压负载在上高压之前均能检测到电池端和负载端的绝缘电阻，避免了因只检测电池端(或负载端)而上高压后造成的安全隐患；而且充分利用了电阻测量法和低频注入法的优点，所检测出来的绝缘电阻更加快速准确。因此，本专利技术方法具备更加安全、准确、快速高效的优点。附图说明附图1是本专利技术一种新型纯电动客车绝缘状态监测系统及其控制方法的结构示意图；附图2是本专利技术一种新型纯电动客车绝缘状态监测系统及其控制方法的控制方法的流程图。具体实施方式在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。“相连通”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。此外，在本专利技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。下面结合附图与具体实施方式对本专利技术作进一步详细描述。请参考图1，实施例中，一种新型纯电动客车绝缘状态监测系统及其控制方法,包括相连接的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新型纯电动客车绝缘状态监测系统及其控制方法,其特征在于：包括相连接的动力电池、负载、继电器第一开关组、继电器第二开关组、绝缘监控仪、供电电源、电池管理系统和整车控制器；所述绝缘监控仪包括无源检测模块、有源检测模块和主控模块，所述无源检测模块通过第一无源检测端点L1+和第二无源检测端点L1‑分别和动力电池的正极和负极相连接，所述有源检测模块通过第一有源检测端点L2+和第二有源检测端点L2‑和所述负载的两端相连接；所述主控模块用于与无源检测模块和有源监测模块进行信息交互和动态切换运行无源检测模块和有源检测模块；所述绝缘监控仪通过整车CAN通信网络与所述电池管理系统和所述整车控制器进行信息交互；所述电池管理系统控制继电器第一开关组，所述整车控制器控制继电器第二开关组；所述动力电池、继电器第一开关组、继电器第二开关组和负载形成一电路回路；所述继电器第一开关组包括第一开关和第二开关，所述继电器第二开关组包括第三开关和第四开关；所述第一开关和所述第二开关设于与动力电池正极和负极连接的回路上；所述第三开关设于与负载连接的正极回路上，所述第四开关与所述第三开关相并联，所述第四开关所在支路上串联设有一预充电阻。...

【技术特征摘要】
1.一种新型纯电动客车绝缘状态监测系统及其控制方法,其特征在于：包括相连接的动力电池、负载、继电器第一开关组、继电器第二开关组、绝缘监控仪、供电电源、电池管理系统和整车控制器；所述绝缘监控仪包括无源检测模块、有源检测模块和主控模块，所述无源检测模块通过第一无源检测端点L1+和第二无源检测端点L1-分别和动力电池的正极和负极相连接，所述有源检测模块通过第一有源检测端点L2+和第二有源检测端点L2-和所述负载的两端相连接；所述主控模块用于与无源检测模块和有源监测模块进行信息交互和动态切换运行无源检测模块和有源检测模块；所述绝缘监控仪通过整车CAN通信网络与所述电池管理系统和所述整车控制器进行信息交互；所述电池管理系统控制继电器第一开关组，所述整车控制器控制继电器第二开关组；所述动力电池、继电器第一开关组、继电器第二开关组和负载形成一电路回路；所述继电器第一开关组包括第一开关和第二开关，所述继电器第二开关组包括第三开关和第四开关；所述第一开关和所述第二开关设于与动力电池正极和负极连接的回路上；所述第三开关设于与负载连接的正极回路上，所述第四开关与所述第三开关相并联，所述第四开关所在支路上串联设有一预充电阻。2.根据权利要求1所述的一种新型纯电动客车绝缘状态监测系统及其控制方法,其特征在于：所述电池管理系统控制所述第一开关和所述第二开关断开或闭合；所述整车控制器控制所述第三开关和所述第四开关断开或闭合；所述第四开关为预充继电器开关；所述第三开关为高压主继电器开关。3.根据权利要求1所述的一种新型纯电动客车绝缘状态监测系统及其控制方法,其特征在于：所述供电电源与绝缘监控仪相连接，所述供电电源的大小为24V；所述绝缘监控仪引出一根搭铁线与车身地相连接。4.根据权利要求1所述的一种新型纯电动客车绝缘状态监测系统及其控制方法,其特征在于：所述整车CAN网络...

【专利技术属性】
技术研发人员：林必生，林剑健，王柏卫，郑加金，谢延兴，叶小炳，
申请(专利权)人：厦门金龙旅行车有限公司，
类型：发明
国别省市：福建,35