一种多点的电动汽车绝缘测试系统及检测方法技术方案

本发明专利技术公开了一种多点的电动汽车绝缘测试系统及检测方法。测试系统电路包括动力电池、电池电压取样电路、多路电压切换电路与隔离放大器单元、电压测量与控制器单元、多监测点切换电路、动力电池的阳极与阴极对k个监测点的等效绝缘电阻组，k代表大于1等于1的正整数。检测方法分为3个步骤，可通过检测和计算分别获得各检测点与动力电池的绝缘情况。本发明专利技术电路简单、成本低，在选用12位及以上AD的情况下，测量精度优于2.5％。只要增加监测点切换路数，可以任意测量电动汽车动力电池对各监测点的绝缘情况，能够确保电动汽车运行安全。

【技术实现步骤摘要】
一种多点的电动汽车绝缘测试系统及检测方法
本专利技术涉及电动汽车绝缘监测
，是一种用于电动汽车安全运行中的动力电池绝缘性能检测。
技术介绍
随着电动汽车行业的不断发展，为了改善电动汽车的动力性能和能量利用率，同时也为了达到一定的功率要求，电动汽车常常将多节电池串联使用，电池与车底盘之间可能出现绝缘问题。而且，随着动力电池的电压越来越高，为了提高电动汽车的性能，由原来的几十伏上升到了现在的90～500V的较宽范围。这样一来，在汽车的实际运行当中，由于工作环境的复杂，震动、温度和湿度急剧变化，酸碱气体的腐蚀等原因，都会引起绝缘的损伤和破坏，使电动汽车的绝缘性能下降。在绝缘故障的情况下，很容易引发自燃等安全事故，危及车内人员的人身安全。基于此，研究一种高效、低成本、能实时多点检测电动汽车绝缘性能、保证乘客安全、电气设备正常工作和车辆安全运行具有重要意义。目前，常用的电动汽车动力电池绝缘监测电路一般采用平衡电桥法、注入信号法等。其中平衡电桥法对电桥电路精确度要求很高，且在正负极绝缘同时下降的情况下不能够准确测量；而注入信号法不仅会使直流系统纹波增加，影响供电质量，且系统的分布电容直接影响测量结果，导致测量精度下降，同时电路复杂，成本又高。另外，采用上述方法的专利技术中，仅测量电池正负极对汽车底盘的绝缘性能不够科学全面，事实上，除动力电池的对底盘漏电造成损害外，动力电池引线对其它地方的漏电一样造成很大的危害，因此多点测量是必须的。
技术实现思路
针对现有技术中的不足，本专利技术提供了一种多点的电动汽车绝缘测试系统及检测方法，能提供很好的检测精度。本专利技术的技术方案是按以下方式实现的：电路包括动力电池、电池电压取样电路、多路电压切换电路与隔离放大器单元、电压测量与控制器单元、多监测点切换电路、k个动力电池的阳极阴极对k个监测点的等效绝缘电阻组，k代表大于1的正整数，所述电池电压取样电路用于实时测量电池电压，所述多路电压切换电路与隔离放大器单元用于控制选择测量动力电池阳极取样电压Vp、动力电池阴极取样电压Vn与动力电池取样电压Ve，所述电压测量与控制器单元用于控制相应的控制开关的开合、监测点的切换，从而实现多点绝缘性能的测量。所述多监测点切换电路与k个动力电池的阳极阴极对k个监测点的等效绝缘电阻组用于实现多监测点测量功能。所述多路电压切换电路与隔离放大器单元包括电池电压取样端、动力电池阳极取样端、动力电池阴极取样端和电压测量与控制器连接端，所述多路电压切换电路与隔离放大器单元与电池电压取样电路输出端连接，所述k个动力电池的阳极阴极对k个监测点的等效绝缘电阻组包括动力电池的阳极对k个监测点的等效绝缘电阻Rpk、动力电池的阴极对k个监测点的等效绝缘电阻Rnk和k个监测点，所述动力电池的阳极对k个监测点的等效绝缘电阻Rpk通过开关J1连接至多路电压切换电路与隔离放大器单元的动力电池阳极取样端，所述动力电池的阴极对k个监测点的等效绝缘电阻Rnk通过开关J2连接至多路电压切换电路与隔离放大器单元的动力电池阴极取样端，所述多监测点切换电路包括切换开关J与k个监测点切换电路的输入点，所述多监测点切换电路的k个监测点切换电路的输入点分别与对应的k个动力电池的阳极阴极对k个监测点的等效绝缘电阻组的k个监测点相连，多监测点切换电路的切换开关J连接阳极取样电阻Rp连接至多路电压切换电路与隔离放大器单元的动力电池阳极取样端，多监测点切换电路的切换开关J连接阴极取样电阻Rn连接至多路电压切换电路与隔离放大器单元的动力电池阴极取样端，所述电压测量与控制器单元与多路电压切换电路与隔离放大器单元的电压测量与控制器连接端相连。开关J1、开关J2、多监测点切换电路的切换开关J采用继电器或者光耦继电器，多路电压切换电路与隔离放大器单元采用多路模拟信号切换开关与隔离放大器，电压测量与控制器单元采用AD性能12位及以上的AD器件。一种多点的电动汽车绝缘测试系统及检测方法，检测分为3个步骤：步骤1：电压测量与控制器单元控制多监测点切换电路将多监测点切换电路的切换开关J切换到第k个检测点；步骤2：电压测量与控制器单元控制多路电压切换电路与隔离放大器单元切换到电池电压取样端测量动力电池取样电压Ve并存储，电压测量与控制器控制开关J1闭合、J2断开并控制多路电压切换电路与隔离放大器单元切换到动力电池阳极取样端测量动力电池阳极取样电压Vpk并存储，电压测量与控制器控制开关J1断开、J2闭合并控制多路电压切换电路与隔离放大器单元切换到动力电池阴极取样端测量动力电池阴极取样电压Vnk并存储；步骤3：按照上述步骤，对各个检测点分别测量一次，通过计算可分别获得各检测点与动力电池之间的绝缘情况：各测量电压可以采取多次测量，并对电压数据进行处理。为了消除可能的干扰，各测量电压可以采取多次测量，并对电压数据进行处理，以获得更好的测量精度。本专利技术与现有技术相比所产生的有益效果是：本专利技术提出的一种多点的电动汽车绝缘测试系统及检测方法能实现任意多点的测量，不需附加交流测试电源，电路简单，成本低，可以数据存储。多路电压切换电路与隔离放大器单元采用了隔离放大器，使得测量系统与动力电池完全隔离，提高了汽车的安全性能。为汽车设计者、生产商家、维修人员提供第一手数据，此外还具有精度高、实用性强、实用价值高、性价比高、容易推广等优点。附图说明附图1为本专利技术的电路原理图具体实施方式下面结合附图说明本专利技术的具体工作原理：参照附图，如附图1所示，一种多点的电动汽车绝缘测试系统及检测方法，电路包括动力电池、电池电压取样电路、多路电压切换电路与隔离放大器单元、电压测量与控制器单元、多监测点切换电路、k个动力电池的阳极阴极对k个监测点的等效绝缘电阻组，k代表大于1的正整数，所述电池电压取样电路用于实时测量电池电压，所述多路电压切换电路与隔离放大器单元用于控制选择测量动力电池阳极取样电压Vp、动力电池阴极取样电压Vn与动力电池取样电压Ve，所述电压测量与控制器单元用于控制相应的控制开关的开合、监测点的切换，从而实现多点绝缘性能的测量。所述多路电压切换电路与隔离放大器单元包括电池电压取样端、动力电池阳极取样端、动力电池阴极取样端和电压测量与控制器连接端，所述多路电压切换电路与隔离放大器单元与电池电压取样电路输出端连接，所述k个动力电池的阳极阴极对k个监测点的等效绝缘电阻组包括动力电池的阳极对k个监测点的等效绝缘电阻Rpk、动力电池的阴极对k个监测点的等效绝缘电阻Rnk和k个监测点，所述动力电池的阳极对k个监测点的等效绝缘电阻Rpk通过开关J1连接至多路电压切换电路与隔离放大器单元的动力电池阳极取样端，所述动力电池的阴极对k个监测点的等效绝缘电阻Rnk通过开关J2连接至多路电压切换电路与隔离放大器单元的动力电池阴极取样端，所述多监测点切换电路包括切换开关J与k个监测点切换电路的输入点，所述多监测点切换电路的k个监测点切换电路的输入点分别与对应的k个动力电池的阳极阴极对k个监测点的等效绝缘电阻组的k个监测点相连，多监测点切换电路的切换开关J连接阳极取样电阻Rp连接至多路电压切换电路与隔离放大器单元的动力电池阳极取样端，多监测点切换电路的切换开关J连接阴极取样电阻Rn连接至多路电压切换电路与隔离放大器单元的动力电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多点的电动汽车绝缘测试系统及检测方法，其特征在于：所述测试系统包括动力电池、电池电压取样电路、多路电压切换电路与隔离放大器单元、电压测量与控制器单元、多监测点切换电路、动力电池的阳极与阴极对k个监测点的等效绝缘的电阻组，k代表大于1等于1的正整数，所述电池电压取样电路用于实时测量电池电压，所述多路电压切换电路与隔离放大器单元用于选择性地测量动力电池阳极取样电压Vp、动力电池阴极取样电压Vn或动力电池取样电压Ve，所述电压测量与控制器单元用于控制相应的开关的开合、监测点的切换，所述多监测点切换电路与动力电池的阳极阴极对k个监测点的等效绝缘电阻组用于实现多监测点测量功能。

【技术特征摘要】
1.一种多点的电动汽车绝缘测试系统，其特征在于：所述测试系统包括动力电池、电池电压取样电路、多路电压切换电路与隔离放大器单元、电压测量与控制器单元、多监测点切换电路、动力电池的阳极阴极对k个监测点的等效绝缘的电阻组，k代表大于1的正整数，所述电池电压取样电路用于实时测量电池电压，所述多路电压切换电路与隔离放大器单元用于选择性地测量动力电池阳极取样电压Vp、动力电池阴极取样电压Vn或动力电池取样电压Ve，所述电压测量与控制器单元用于控制相应的开关的开合、监测点的切换，所述多监测点切换电路与动力电池的阳极阴极对k个监测点的等效绝缘电阻组用于实现多监测点测量功能，所述多路电压切换电路与隔离放大器单元包括电池电压取样端、动力电池阳极取样端、动力电池阴极取样端和电压测量与控制器连接端，所述多路电压切换电路与隔离放大器单元与电池电压取样电路输出端连接，所述动力电池的阳极阴极对k个监测点的等效绝缘电阻组包括动力电池的阳极对k个监测点的等效绝缘电阻Rpk、动力电池的阴极对k个监测点的等效绝缘电阻Rnk和k个监测点，所述动力电池的阳极对k个监测点的等效绝缘电阻Rpk通过开关J1连接至多路电压切换电路与隔离放大器单元的动力电池阳极取样端，所述动力电池的阴极对k个监测点的等效绝缘电阻Rnk通过开关J2连接至多路电压切换电路与隔离放大器单元的动力电池阴极取样端，所述多监测点切换电路包括切换开关J与k个监测点切换电路的输入点，所述多监测点切换电路的k个监测点切换电路的输入点分别与对应的动力电池的阳极阴极对k个监测点的等效绝缘电阻组的k个监测点相连，所述多监测点切换电路的切换开关J通过阳极取样电阻Rp连接至多路电压切换电路与隔离放大器单元的动力电池阳极取样端，所述多监测点切换电路的切换开关J通过阴极取样电阻Rn连接至多路电压切换电路与隔离放大器单元的动力电池阴极...

【专利技术属性】
技术研发人员：翁正国，叶香美，郑华安，
申请(专利权)人：浙江工商职业技术学院，
类型：发明
国别省市：浙江;33