一种动力电池绝缘和漏电检测系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种动力电池绝缘和漏电检测系统，包括正极和负极电阻支路、电压采样模块和两个开关装置，正极电阻支路和负极电阻支路串联，形成的串联线路串接在动力电池的正负极之间，正极和负极电阻支路上均串接有至少一个电阻，分别为正极采样电阻和负极采样电阻，电压采样模块用于采样正极和负极采样电阻两端的电压；动力电池的正极通过其中一个开关装置连接车体或底盘，正极电阻支路和负极电阻支路之间的串联点通过另一个开关装置连接车体或底盘。该检测系统能够对动力电池同时进行总电压的检测、绝缘检测和漏电检测，通过全面检测能够准确地反映出电池的实际情形，便于对动力电池进行正确地处理，保证了电池的正确的使用。

【技术实现步骤摘要】

本技术设及一种动力电池绝缘和漏电检测系统，属于电动汽车动力电池安全 使用领域。
技术介绍
随着社会进步和科技发展，能源和环境问题日益严重，裡离子动力电池及电动汽 车领域开始蓬勃发展。为了达到电动汽车功率要求，其动力电源系统需要多个单体电池串 联而成，总电压一般在300VW上，而且电源系统使用环境较为恶劣，由于振动、冲击、线缆 老化等因素的影响，使得电源系统与车体之间绝缘性能下降，电源系统动力回路带电部件 容易与车体之间构成泄漏回路，不仅危害乘客人身安全，而且影响电动汽车内其他电器正 常工作。因此准确、实时检测电源系统对车辆底盘绝缘性能、对于保证乘客安全、电池组和 电气设备可靠工作及车辆安全运行具有直接意义。 申请号为201310752580. 5、专利技术名称为《动力电池组漏电检测系统》的中国专利申 请文件中公开了一种动力电池组漏电检测系统，该检测系统能够检测电池组和车体之间的 绝缘性，在电池组和车体之间绝缘特性破坏的瞬间提供报警信号。该检测系统仅能对电池 组和车体之间的绝缘性进行检测，不能对电源系统的绝缘、漏电等状态进行全面检测。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种动力电池绝缘和漏电检测系统，用W解决现有的电 池检测系统不能同时进行绝缘和漏电等状态的检测的问题。 阳〇化]为实现上述目的，本技术的方案包括一种动力电池绝缘和漏电检测系统，包 括正极电阻支路、负极电阻支路、电压采样模块和两个开关装置，所述正极电阻支路和负极 电阻支路串联，形成一条串联线路，所述串联线路用于串接在动力电池的正负极之间；所述 正极电阻支路串接有至少一个电阻：正极采样电阻，所述负极电阻支路上串接有至少一个 电阻：负极采样电阻，所述电压采样模块用于采样所述正极采样电阻和负极采样电阻两端 的电压；动力电池的正极通过第一开关装置连接车体或底盘，所述正极电阻支路和负极电 阻支路之间的串联点通过第二开关装置连接车体或底盘。 所述正极电阻支路上还串接有至少一个分压电阻，所述负极电阻支路上还串接有 至少一个分压电阻。 所述正极电阻支路上的分压电阻有两个，为：电阻R1和电阻R3,所述负极电阻支 路上的分压电阻有两个，为：电阻R6和电阻R4。 所述动力电池绝缘和漏电检测系统还包括一个处理器，所述电压采样模块的输出 端连接所述处理器的采样信号输入端，处理器的控制信号输出端分别控制连接所述两个开 关装置。 所述两个开关装置均为光电禪合器。 所述检测系统还包括模数转换模块，所述电压采样模块的输出端通过所述模数转 换模块连接所述处理器的采样信号输入端。 所述检测系统还包括隔离模块，所述模数转换模块通过所述隔离模块连接所述处 理器的采样信号输入端。 所述检测系统还包括用于为所述模数转换模块、隔离模块和处理器提供工作电压 的电源模块。所述处理器还设有用于与整车控制器通信连接的CAN通信端口。本技术提供的动力电池检测系统中，电压采样模块分别采集两个采样电阻的 电压，根据两个电阻之间的电压值能够计算得出整个电池正极与负极之间的总电压值。而 且，通过控制两个开关装置的导通与关断，分别能够得到两组数值，每组数值中包括两个检 测电阻之间的电压值，根据运两组数值能够得出动力电池的正极对车体或者底盘的绝缘电 阻和负极对车体或者底盘的绝缘电阻，然后根据运两个绝缘电阻满足的条件判断得出动力 电池与车体或者底盘之间的绝缘性信息。另外，根据得到的数据进行相应地判断，还可W对 电池的漏电状态进行检测。该检测系统能够对动力电池同时进行总电压的检测、绝缘检测 和漏电检测，通过全面检测能够准确地反映出电池的实际情形，便于对动力电池进行正确 地处理，保证了电池的正确的使用。【附图说明】图1是实施例1中的动力电池绝缘和漏电检测系统的结构框图； 图2是实施例1中的动力电池绝缘和漏电检测系统的电路图；图3是实施例2中的动力电池绝缘和漏电检测系统的电路图；[001引图4是实施例3中的动力电池绝缘和漏电检测系统的结构框图。【具体实施方式】 下面结合附图对本技术做进一步详细的说明。 阳〇2〇] 实施例1 阳02U 如图1所示，动力电池组的总电压为Uz，电池组的正、负两极对地之间的绝缘电阻 分别为Rp和R。。 该动力电池绝缘和漏电检测系统包括电阻支路、电压采样电路1、模数转换模块 2、隔离通信模块3和微控制器4。电阻支路串接在电池组正负极之间，该电阻支路上串接有 四个电阻，分别为电阻R、电阻Rc、电阻Rc和电阻R，电阻R为测量用己知阻值的高精度电 阻，Rc为采样电阻，运四个电阻均为已知电阻。电压采样电路用于采集两个电阻Rc两端的 电压，电压采样模块的输出端连接模数转换模块的输入端，模数转换模块的输出端连接隔 离通信模块的输入端，隔离通信模块的输出端连接微控制器的采样信号输入端。采样电路 采集到的两个电阻Rc之间的两个电压值依次通过模数转换和隔离处理后输入给微控制器 进行信息处理和分析。微控制器上还设有CAN通信接口，CAN通信模块连接微控制器上的 CAN通信接口，进行信息的传输。 该检测系统还包括电压变换模块和隔离电源，电压变换模块将输入电能进行转 换，然后输出给隔离电源。电压变换模块和隔离电源配合使用为检测系统中的组成元件提 供工作电压。 微控制器上有两个控制信号输出端，分别控制连接两个开关装置，开关装置可W 是全控型开关器件，比如说：IGBT、M0SFET等，还可W是光电禪合器。当开关装置为全控型 开关器件时，控制信号输出端控制连接全控型开关器件的控制端，当开关装置为光电禪合 器时，控制信号输出端控制连接禪合器中的发光二极管。本实施例W光电禪合器为例。两 个控制信号输出端分别控制连接两个禪合器中的发光二极管，动力电池的正极通过一个禪 合器中的光敏=极管连接车体或底盘，两个电阻Rc之间的连接点通过另一个禪合器中的 光敏=极管连接车体或底盘。 具体地，在本实施例中，给出一种该检测系统的电路图，如图2所示。模数转换电 路包括2路高精度AD转换器U1、U2、上拉电阻，模数转换器U1、U2为16位高精度连续自校 准、差分输入模数转换器。电阻两端的电压信号经采样电路采样后，并通过滤波后连接U1 的1脚和6脚，分别为输入端VIN+、VIN-，另一个电阻两端的电压信号经采样电路采样后，并 通过滤波后连接肥的1脚和6脚，分别为输入端VIN+、VIN- ;U1的5脚连接隔离电源巧V 的电源，2脚接地，肥的5脚连接隔离电源巧V的电源，2脚接地；U1的3脚和4脚采用I2C 总线传输信号至隔离忍片U4,并且，+5V隔离电源通过阻值为10KQ的电阻R9连接U1的3 脚，+5V隔离电源通过阻值为10KQ的电阻R10连接U1的4脚；U2的3脚和4脚采用I2C 总线传输信号至隔离忍片呪，并且，+5V隔离电源通过阻值为10KQ的电阻R11连接U2的 3脚，+5V隔离电源通过阻值为10KQ的电阻R12连接U2的4脚。 隔离通信模块包含2路隔离通信忍片U4、呪及上拉电阻。隔离忍片U4、呪均为无 锁存双向I2C总线磁隔离器，支持I2C信号双向传输，其接收I2C信号，输出隔离的I2C信 号。隔离忍片U4的6脚连接U1的3脚，U4的7脚连接U1的4脚，U4的8脚连接巧VI隔 离电源，1脚连接本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种动力电池绝缘和漏电检测系统，其特征在于，包括正极电阻支路、负极电阻支路、电压采样模块和两个开关装置，所述正极电阻支路和负极电阻支路串联，形成一条串联线路，所述串联线路用于串接在动力电池的正负极之间；所述正极电阻支路串接有至少一个电阻：正极采样电阻，所述负极电阻支路上串接有至少一个电阻：负极采样电阻，所述电压采样模块用于采样所述正极采样电阻和负极采样电阻两端的电压；动力电池的正极通过第一开关装置连接车体或底盘，所述正极电阻支路和负极电阻支路之间的串联点通过第二开关装置连接车体或底盘。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王蕾，薄丽丽，王栋梁，
申请(专利权)人：中航锂电洛阳有限公司，
类型：新型
国别省市：河南;41