一种电动汽车全电压平台绝缘检测系统技术方案

本发明专利技术属于电动汽车技术领域，具体涉及一种电动汽车全电压平台绝缘检测系统，包括绝缘检测模块以及和主控制器MCU，所述的绝缘检测模块包括输出端接入主控制器MCU的电压传感器，还包括连接在电压传感器测量电路中、由主控制器MCU控制增益的可编程增益放大器单元。本系统可以在不同的电压平台通过主控制器MCU切换不同的增益，从‑22dB到20dB，对低电压平台的信号进行放大，有效的提高了绝缘检测的测量精度和电压适应范围，可以适用于电动汽车的全电压检测，极大的方便了电动汽车的生产和管理，降低成本。

【技术实现步骤摘要】
一种电动汽车全电压平台绝缘检测系统
本专利技术属于电动汽车
，具体涉及一种电动汽车全电压平台绝缘检测系统。
技术介绍
电动汽车是一个复杂的电气系统，其电气系统分低压部分和高压部分，低压部分为电子设备、灯光、雨刷、音箱等车内低压电气供电，一般采用12V/24V供电，低压供电的负极跟车辆底盘是直接相连的；高压部分为车辆的动力系统(电机控制器、车载DCDC电源转换器等)供电，乘用电动汽车高压系统的动力电池工作电压一般在300V左右。电动汽车的高压电系统与底盘之间没有直接的电气连接，直流高压系统的电缆绝缘介质老化或受潮湿环境等因素影响都会导致高压电气系统和车辆底盘之间的绝缘性能下降，电源正极或负极引线将通过绝缘层和底盘之间构成漏电回路，使车辆底盘电位上升，影响低压电气和电机控制器的正常工作，危机驾乘人员的人身安全。目前电动汽车的绝缘检测，一般采用GB/T18384.1并联电阻法进行测量，所述GB/T18384.1并联电阻法的电路架构如图1所示，Rp是母线正极对地漏电阻值，Rn是母线负极对地漏电阻值，Ra和Rb是辅助电阻，R＝Ra+Rb，是母线正、负极对地漏电阻值的固定阻值的匹配电阻，SW1为母线正极匹配电阻控制开关，SW2为母线负极匹配电阻控制开关，U是电压平台的电压值，VM1用于测量母线正极对地漏电阻值的匹配电阻电压Up，VM2用于测量母线负极对地漏电阻值的匹配电阻电压Un，Rp和Rn的推导过程如下，其中RP//R代表RP与R并联时的电阻值，RN//R代表RN与R并联时的电阻值。当开关SW1和开关SW2同时闭合时，测试到母线正极对地漏电阻值的匹配电阻电压为Up1，测试到负极对地漏电阻值的匹配电阻电压为Un1，则满足：当开关SW1闭合和开关SW2断开时，测试到母线正极对地漏电阻值的匹配电阻电压为Up2，则满足：当SW2闭合和SW1断开时：测试到负极对地漏电阻值的匹配电阻电压为Un2，则满足：联立上式的1和2求Rn如下联立上式的1和3求Rp如下这种方法的缺点是所测量电池的电压高低对绝缘电阻的测量分辨率影响很大，在Ra和Rb固定的情况下，所测量电池的电压越高绝缘电阻分辨率越高，所测量电池的电压越低绝缘电阻分辨率越低，由于电动汽车动力蓄电池电压平台跨度大，从72v到800v，该方法对应的绝缘检测设备不能通用，需要修改Ra和Rb的值来适应不同的电压平台，不方便生产和管理。
技术实现思路
本专利技术针对现有检测设备存在的缺陷和不足，提供一种电动汽车全电压平台绝缘检测系统，对GB/T18384.1所述的绝缘检测方法进行了改进，增加了单元，对低电压平台的信号进行放大，不同的电压平台通过MCU切换不同的增益，从-22dB到20dB有效的提高了绝缘检测的测量精度和电压适应范围，可以适用于电动汽车的全电压检测，极大的方便了电动汽车的生产和管理。本专利技术采用的技术方案如下：一种电动汽车全电压平台绝缘检测系统，包括绝缘检测模块以及和主控制器MCU，所述的绝缘检测模块包括输出端接入主控制器MCU的电压传感器，还包括连接在电压传感器测量电路中、由主控制器MCU控制增益的可编程增益放大器单元。进一步的，所述可编程增益放大器单元的增益由主控制器MCU根据电动汽车电压平台电压值进行控制设置，电动汽车电压平台电压值低，可编程增益放大器单元的增益高；电动汽车电压平台电压值高，可编程增益放大器单元的增益低。进一步的，所述电压传感器包括分别用于电动汽车直流母线正、负极与电底盘之间电压测量的第一电压传感器和第二电压传感器，所述可编程增益放大器单元包括同相输入端连接电动汽车直流母线正极、输出端连接第一电压传感器正极的第一单元，和同相输入端连接电动汽车直流母线负极、输出端连接第一电压传感器正极的第二单元，所述第一单元和第二单元的增益控制模块连接主控制器MCU。进一步的，所述第一单元和第二单元均有八种增益方式，增益从-22dB到20dB，步进6dB。进一步的，所述系统还包括连接控制器和控制器双向通讯的通讯模块，所述通讯模块通过CAN总线和主控制器MCU通讯连接。进一步的，所述系统还包括连接控制器的报警模块。本系统在对电动汽车进行绝缘检测室，如果检测到存在漏电危险，可以通过通讯模块3和/或报警模块4报警。本系统的主控制内设有电动汽车直流母线正、负极与电底盘之间接入的匹配电阻阻值储存模块以及高速模数转换器，在使用的时候，主控制器MCU先将可编程增益放大器单元的增益设为最低，将电动汽车直流母线正、负极与电底盘之间分别接入的匹配电阻电路均闭合，主控制器MCU内的高速模数转换器将此时测到的匹配电阻两端的电压进行转换，并结合匹配电阻的阻值以及此时的增益值计算出电动汽车电压平台实际电压，然后计算出的电压平台电压值的大小切换可编程增益放大器单元的增益，遵循的是电动汽车电压平台实际电压值低，可编程增益放大器单元的增益高；电动汽车电压平台实际电压值高，可编程增益放大器单元的增益低。切换增益之后，进行特定电压平台下的绝缘电阻检测。通过主控制器MCU实现针对不同电压平台时的可编程增益放大器单元增益的切换提高了该绝缘检测模块的实用性，使得该系统可以满足全电压平台的检测，同时，不需要设置不同阻值的匹配电阻，提高了方便性、绝缘检测的测量精度和电压适应范围，可以适用于电动汽车的全电压检测，极大的方便了电动汽车的生产和管理，降低成本。附图说明附图用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本专利技术的实施例一起用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的限制。图1是本专利技术的现有技术电路结构图示；图2是本专利技术结构示意图；图3是本专利技术具体实施例结构示意图。具体实施方式如图2所示的一种电动汽车全电压平台绝缘检测系统，包括绝缘检测模块2以及和主控制器MCU1，所述的绝缘检测模块2包括输出端接入主控制器MCU的电压传感器，还包括连接在电压传感器测量电路中、由主控制器MCU控制增益的可编程增益放大器单元。所述可编程增益放大器单元的增益由主控制器MCU根据电动汽车电压平台电压值进行控制设置，电动汽车电压平台电压值低，可编程增益放大器单元的增益高；电动汽车电压平台电压值高，可编程增益放大器单元的增益低。所述电压传感器包括分别用于电动汽车直流母线正、负极与电底盘之间电压测量的第一电压传感器和第二电压传感器，所述可编程增益放大器单元包括同相输入端连接电动汽车直流母线正极、输出端连接第一电压传感器正极的第一单元，和同相输入端连接电动汽车直流母线负极、输出端连接第一电压传感器正极的第二单元，所述第一单元和第二单元的增益控制模块连接主控制器MCU。所述第一单元和第二单元均有八种增益方式，增益从-22dB到20dB，步进6dB，增益的具体情况见下表1；表1：所述可编程增益单元的增益所述系统还包括连接主控制器MCU和主控制器MCU双向通讯的通讯模块3，所述通讯模块3通过CAN总线和主控制器。所述系统还包括连接控制器的报警模块。本系统在对电动汽车进行绝缘检测室，如果检测到存在漏电危险，可以通过通讯模块3和/或报警模块4报警，如图3所示。本系统的主控制内设有电动汽车直流母线正、负极与电底盘之间接入的匹配电阻阻值储存模块以及高速模数转换器，在使用的时候，主控制器MCU先将可编程增益放大器单元的增益设为最低，将电动汽车直流母本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电动汽车全电压平台绝缘检测系统，包括绝缘检测模块以及和主控制器MCU，所述的绝缘检测模块包括输出端接入主控制器MCU的电压传感器，其特征在于：还包括连接在电压传感器测量电路中、由主控制器MCU控制增益的可编程增益放大器单元。

【技术特征摘要】
2017.05.07 CN 20171031497931.一种电动汽车全电压平台绝缘检测系统，包括绝缘检测模块以及和主控制器MCU，所述的绝缘检测模块包括输出端接入主控制器MCU的电压传感器，其特征在于：还包括连接在电压传感器测量电路中、由主控制器MCU控制增益的可编程增益放大器单元。2.根据权利要求1所述的电动汽车全电压平台绝缘检测系统，其特征在于：所述可编程增益放大器单元的增益由主控制器MCU根据电动汽车电压平台电压值进行控制设置，电动汽车电压平台电压值低，可编程增益放大器单元的增益高；电动汽车电压平台电压值高，可编程增益放大器单元的增益低。3.根据权利要求1-2任一项所述电动汽车全电压平台绝缘检测系统，其特征在于：所述电压传感器包...

【专利技术属性】
技术研发人员：王晓东，彭勇俊，
申请(专利权)人：安徽优旦科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34