一种电动汽车电池绝缘测量电路制造技术

本发明专利技术公开了一种电动汽车电池绝缘测量电路。该电路包括：正、负极绝缘测量切换电路（1）、恒流源电路（2）、单片机电压测量及控制电路（3）、CAN通讯模块（4）。其中，所述正、负极绝缘测量切换电路（1）与恒流源电路（2）连接，所述恒流源电路（2）与单片机电压测量及控制电路（3）连接，所述单片机电压测量及控制电路（3）与CAN通讯模块（4）连接，所述正、负极绝缘测量切换电路（1）由单片机电压测量及控制电路（3）控制。本发明专利技术利用电动汽车电池自身高压及恒流源电路，能够更精确地测量电动汽车电池漏电电流值，简化电动汽车电池绝缘漏电电流测量电路的设计。本发明专利技术成本低，应用范围广泛。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电动汽车、混合动力车、铁路电力机车、电力电子设备等内部直流中、高压系统和外壳之间的绝缘漏电电流测量电路。
技术介绍
电动汽车、混合动力车、铁路电力机车、电力电子设备等系统中通常存在中、高压供电系统，中、高压供电系统为车辆的大功率部件提供电能。而中、高压供电系统主要由动力电池、电源变换器、电机等电气设备组成。动力电池的电压通常在48V以上，有的甚至高达450V以上。较高的工作电压对车辆底盘和中、高压供电系统之间的绝缘性能提出了更高的要求。空气的潮湿、绝缘介质的老化等因素都会导致中、高压供电系统和车辆底盘间的绝缘性能下降。绝缘性能的下降使得电源正、负极引线通过绝缘层和底盘之间构成漏电电流回路，这不仅会影响车辆电气系统的正常工作，而且会危及乘客的安全，严重的可能造成车辆电气火灾等后果。因此实时、定量地检测中、高压电气系统和车辆底盘的绝缘漏电电流，发现绝缘故障，对保证车辆电气系统正常工作、车辆安全及保证乘客安全具有重要意义。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是：克服现有技术通过兆欧表测量直流高压系统的绝缘漏电电流精度不高、人工操作存安全隐患以及其它专利技术电路复杂等缺点。提供一种由恒流源电路产生0毫安到10毫安漏电电流，通过单片机测量及控制，实现定量地检测中、高压电气系统和车辆底盘的绝缘漏电电流，实时发现绝缘故障。而且能够与CAN总线系统相融合的测量装置。本专利技术为解决上述技术问题采用如下技术方案：本专利技术一种电动汽车电池绝缘测量电路，包括：正、负极绝缘测量切换电路（1），恒流源电路（2），单片机电压测量及控制电路（3），CAN通讯模块（4）。其中，所述正、负极绝缘测量切换电路（1）与恒流源电路（2）连接，所述恒流源电路（2）与单片机电压测量及控制电路（3）连接，所述单片机电压测量及控制电路（3）与CAN通讯模块（4）连接，所述正、负极绝缘测量切换电路（1）由单片机电压测量及控制电路（3）控制。本专利技术由正、负极绝缘测量切换电路（1）周期性地切换检测：电动汽车电池正极或负极和车辆底盘之间的漏电情况；利用电动汽车电池自身高压由恒流源电路（2）产生0毫安到10毫安的电动汽车电池漏电电流，通过恒流源电路（2）中的第一电阻（R20）变成电压信号，由单片机电压测量及控制电路（3）精确地测量电动汽车电池漏电电流值；通过CAN通讯模块（4）与CAN总线系统相融合，将电动汽车电池和车辆底盘之间的漏电电流值发送到仪表控制台，从而简化电动汽车电池绝缘测量电路的设计。优选地，所述单片机电压测量及控制电路（3）采用N79E8132A单片机检测控制。优选地，所述CAN通讯模块（4）的收发器采用TJA1050芯片。本专利技术采用以上技术方案具有以下有益效果：克服人工利用兆欧表测量直流高压系统绝缘漏电电流的精度不高、存安全隐患的缺点；简化电动汽车电池绝缘测量电路的设计；自适应各种直流高压系统绝缘漏电电流的测量。附图说明图1为本专利技术电路结构图。图2为本专利技术正、负极绝缘测量切换电路（1）的电路原理图。图3为本专利技术恒流源电路（2）的电路原理图。图4为本专利技术单片机电压测量及控制电路（3）的电路原理图。具体实施方式本专利技术一种电动汽车电池绝缘测量电路，图1所示包括：正、负极绝缘测量切换电路（1），恒流源电路（2），单片机电压测量及控制电路（3），CAN通讯模块（4）。其中，所述正、负极绝缘测量切换电路（1）与恒流源电路（2）连接，所述恒流源电路（2）与单片机电压测量及控制电路（3）连接，所述单片机电压测量及控制电路（3）与CAN通讯模块（4）连接，所述正、负极绝缘测量切换电路（1）由单片机电压测量及控制电路（3）控制。图2所述正、负极绝缘测量切换电路（1）由二只继电器（J1、J2）组成。所述继电器（J1）的常闭触点与电动汽车电池的正极连接；所述继电器（J1）的常开触点与所述继电器（J2）的常闭触点及电动汽车车辆底盘连接；所述继电器（J2）的常开触点与电动汽车电池的负极连接；所述继电器（J1）的动触点与恒流源电路（2）中的二极管D20阳极连接；所述继电器（J2）的动触点与电动汽车电池绝缘测量电路的负极连接；所述二只继电器（J1、J2）的线圈一端与电源+15V连接，另一端分别与单片机电压测量及控制电路（3）内BG20和BG21的集电极连接，二只继电器（J1、J2）的触点切换由单片机电压测量及控制电路（3）控制。图3所述恒流源电路（2）由二极管D20、场效应管Q20、运算放大器IC20、第一至第四电阻（R20、R21、R22、R23）组成。所述二极管D20阳极与正、负极绝缘测量切换电路（1）的继电器（J1）的动触点连接，阴极与场效应管Q20的漏极连接；所述场效应管Q20的源极与第一电阻（R20）、运算放大器IC20负输入端及单片机电压测量及控制电路（3）连接，漏极与二极管D20阴极连接，栅极与第四电阻（R23）及运算放大器IC20的输出端连接；所述运算放大器IC20正输入端与第二电阻（R21）一端及第三电阻（R22）一端连接，运算放大器IC20负输入端与第一电阻（R20）一端、场效应管Q20的源极及单片机电压测量及控制电路（3）连接，运算放大器IC20输出端与场效应管Q20的栅极及第四电阻（R23）一端连接；所述第一电阻（R20）一端与场效应管Q20的源极、运算放大器IC20负输入端及单片机电压测量及控制电路（3）连接，另一端与电动汽车电池绝缘测量电路的负极连接；所述第二电阻（R21）一端与运算放大器IC20正输入端及第三电阻（R22）的一端连接，另一端与电动汽车电池绝缘测量电路的负极连接；第三电阻（R22）一端与运算放大器IC20正输入端及第二电阻（R21）的一端连接，另一端与电动汽车电池绝缘测量电路的正极15伏连接；第四电阻（R23）一端与运算放大器IC20输出端及场效应管Q20的漏极连接，另一端与电动汽车电池绝缘测量电路的正极15伏连接。图4所述单片机电压测量及控制电路（3）由单片机N79E8132A、三极管BG20、三极管BG21、第五电阻（R24）及第六电阻（R25）组成。三极管BG20、BG21的集电极分别与正、负极绝缘测量切换电路（1）的二只继电器（J1、J2）线圈一端连接，三极管BG20、BG21的发射极与电动汽车电池绝缘测量电路的负极连接，三极管BG20、BG21的基极与单片机N79E8132A的输出连接，由单片机N79E8132A通过三极管BG20、BG21控制正、负极绝缘测量切换电路（1）的二只继电器（J1、J2），周期性地测量电动汽车电池正极或负极和车辆底盘之间的漏电情况。结合图2—图4所示：当正、负极绝缘测量切换电路（1）的二只继电器（J1、J2）都处于释放状态时，电动汽车电池正极的电流经过继电器（J1）、二极管D20、Q20、R20、继电器（J2）流入电动汽车底盘，如果电动汽车底盘和电动汽车电池负极漏电，则这条电流回路就产生，电流由场效应管Q20限流，使其不超过国标10毫安，电流值由R20转换成电压值，由单片机N79E8132A读取，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电动汽车电池绝缘测量电路，其特征在于：包括正、负极绝缘测量切换电路（1）、恒流源电路（2）、单片机电压测量及控制电路（3）、CAN通讯模块（4），其中，所述正、负极绝缘测量切换电路（1）与恒流源电路（2）连接，所述恒流源电路（2）与单片机电压测量及控制电路（3）连接，所述单片机电压测量及控制电路（3）与CAN通讯模块（4）连接，所述正、负极绝缘测量切换电路（1）由单片机电压测量及控制电路（3）控制。

【技术特征摘要】
1.一种电动汽车电池绝缘测量电路，其特征在于：包括正、负极绝缘测量切换电路（1）、恒流源电路（2）、单片机电压测量及控制电路（3）、CAN通讯模块（4），其中，所述正、负极绝缘测量切换电路（1）与恒流源电路（2）连接，所述恒流源电路（2）与单片机电压测量及控制电路（3）连接，所述单片机电压测量及控制电路（3）与CAN通讯模块（4）连接，所述正、负极绝缘测量切换电路（1）由单片机电压测量及控制电路（3）控制。
2.根据权利要求1所述的一种电动汽车电池绝缘测量电路，其特征在于：所述正、负极绝缘测量切换电路（1）由二只继电器（J1、J2）组成，所述继电器（J1）的常闭触点与电动汽车电池的正极连接；所述继电器（J1）的常开触点与所述继电器（J2）的常闭触点及电动汽车车辆底盘连接；所述继电器（J2）的常开触点与电动汽车电池的负极连接；所述继电器（J1）的动触点与恒流源电路（2）中的二极管（D20）阳极连接；所述继电器（J2）的动触点与电动汽车电池绝缘测量电路的负极连接；所述二只继电器（J1、J2）的线圈一端与电源+15V连接，另一端分别与单片机电压测量及控制电路（3）内（BG20）和（BG21）的集电极连接，二只继电器（J1、J2）的触点切换由单片机电压测量及控制电路（3）控制。
3.根据权利要求1所述的一种电动汽车电池绝缘测量电路，其特征在于：所述恒流源电路（2）由二极管（D20）、场效应管（Q20）、运算放大器（IC20）、第...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈翠凤，裴玉兵，彭思敏，陈冲，朱学来，
申请(专利权)人：盐城工学院，
类型：发明
国别省市：江苏;32