一种锂电池绝缘电阻在线检测装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种锂电池绝缘电阻在线检测装置，包括测量电路及采样计算电路，测量电路用于采集锂电池两端的电压，测量电路的输出端与采样计算电路相连，所述采样计算电路包括依次相连的A/D转换器、数字隔离器及控制器，A/D转换器用于将测量电路采集到的模拟电压转换为数字电压，经总线隔离器后输入控制器，由控制器计算出绝缘电阻，通过测量电路得到锂电池的端电压，并A/D转换器将模拟电压转换为数字电压，经数字隔离器隔离后，由控制器计算出锂电池的绝缘电阻。本发明专利技术能够准确地检测各种情况下锂电池的绝缘电阻，可满足电动汽车在线实时检测需求，同时避免了长时间电阻接入造成的绝缘电阻下降带来的漏电危害，安全性能高。

【技术实现步骤摘要】
一种锂电池绝缘电阻在线检测装置
本专利技术涉及锂电池检测
，尤其涉及一种锂电池绝缘电阻在线检测装置。
技术介绍
随着电动汽车行业的发展，电动汽车上使用的锂电池的直流电压也越来越大，有的电池的电压甚至达到了600V，锂电池一旦发生绝缘损坏，会直接危及人的生命安全。因此，及时准确地对锂电池进行绝缘电性能检测非常有必要。现有的锂电池绝缘检测方法一般有两种，一是采用信号注入的方式进行测量，二是采用外接电阻切换测量，利用信号注入法进行测量时，信号会对电池系统产生干扰，影响系统的正常工作，而外接电阻的检测精度较低，同时因长时间接入测量电阻，降低了系统的绝缘性能。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种锂电池绝缘电阻在线检测装置，能够准确地对锂电池的绝缘性能进行检测，且成本低，功耗小，性能安全。为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种锂电池绝缘电阻在线检测装置，包括测量电路及采样计算电路，测量电路用于采集锂电池两端的电压，测量电路的输出端与采样计算电路相连，所述采样计算电路包括依次相连的A/D转换器、数字隔离器及控制器，A/D转换器用于将测量电路采集到的模拟电压转换为数字电压，经总线隔离器后输入控制器，由控制器计算出绝缘电阻。优选地，所述测量电路包括第一电池正端电压测量电路及第一电池负端电压测量电路，第一电池正端电压测量电路包括由第一开关、第一电阻、第二电阻及第三电阻组成的第一串联电路，第一串联电路的一端与锂电池的正极相连，第一串联电路的另一端接地，第二电阻的一端连接第一运算放大器的正相输入端，第二电阻的另一端连接第一运算放大器的反相输入端，第一运算放大器的输出端与A/D转换器的输入端相连；所述第一电池负端电压测量电路包括由第二开关、第四电阻、第五电阻和第六电阻组成的第二串联电路，第二串联电路的一端与锂电池的负极相连，第二串联电路的另一端接地，第五电阻的一端与第二运算放大器的正相输入端相连，第五电阻的另一端与第二运算放大器的反相输入端相连，第二运算放大器的输出端与A/D转换器的输入端相连。优选地，所述锂电池两端并联有标准电阻，此时测量电路还包括第二电池正端电压测量电路及第二电池负端电压测量电路，所述第二电池正端电压测量电路包括由第三开关、第七电阻、第八电阻及第九电阻组成的第三串联电路，第三串联电路的一端与锂电池的正极相连，第三串联电路的另一端接地，第八电阻的一端连接第三运算放大器的正相输入端，第八电阻的另一端连接第三运算放大器的反相输入端，第三运算放大器的输出端与A/D转换器的输入端相连；所述第二电池负端电压测量电路包括由第四开关、第十电阻、第十一电阻和第十二电阻组成的第四串联电路，第四串联电路的一端与锂电池的负极相连，第四串联电路的另一端接地，第十一电阻的一端与第四运算放大器的正相输入端相连，第十一电阻的另一端与第四运算放大器的反相输入端相连，第四运算放大器的输出端与A/D转换器的输入端相连。优选地，所述第一运算放大器、第二运算放大器、第三运算放大器及第四运算放大器均采用高共模电压的差分运算放大器。本专利技术通过测量电路得到锂电池的端电压，并A/D转换器将模拟电压转换为数字电压，经数字隔离器隔离后，由控制器计算出锂电池的绝缘电阻，无需电流传感器，成本低，并联电阻在测量时才接入电池两端，降低了电池功耗，同时避免了长时间电阻接入造成的绝缘电阻下降带来的漏电危害，实现了测量装置与动力蓄电池的电气隔离，安全性能高。本专利技术能够准确地检测各种情况下锂电池的绝缘电阻，可满足电动汽车在线实时检测需求。附图说明图1为本专利技术的原理框图。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术的部分实施例，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其他所有实施例，都属于本专利技术的保护范围。如图1所示，本专利技术所述的一种锂电池绝缘电阻在线检测装置，包括测量电路及采样计算电路，测量电路用于采集锂电池两端的电压，测量电路的输出端与采样计算电路相连，所述采样计算电路包括依次相连的A/D转换器、数字隔离器及控制器，A/D转换器用于将测量电路采集到的模拟电压转换为数字电压，经总线隔离器后输入控制器，由控制器计算出绝缘电阻。测量电路包括第一电池正端电压测量电路及第一电池负端电压测量电路，第一电池正端电压测量电路包括由第一开关K1、第一电阻R1、第二电阻R2及第三电阻R3组成的第一串联电路，第一串联电路的一端与锂电池U1的正极相连，第一串联电路的另一端接地，第二电阻R2的一端连接第一运算放大器IC1的正相输入端，第二电阻R2的另一端连接第一运算放大器IC1的反相输入端，第一运算放大器IC1的输出端与A/D转换器的输入端相连；第一电池负端电压测量电路包括由第二开关K2、第四电阻R4、第五电阻R5和第六电阻R6组成的第二串联电路，第二串联电路的一端与锂电池U1的负极相连，第二串联电路的另一端接地，第五电阻R5的一端与第二运算放大器IC2的正相输入端相连，第五电阻R5的另一端与第二运算放大器IC2的反相输入端相连，第二运算放大器IC2的输出端与A/D转换器的输入端相连。当需要采样时，控制器控制第一开关K1闭合，通过第一电阻R1、第二电阻R2及第三电阻R3分压后经第一运算放大器IC1将电池正端电压放大，得到端电压V1；控制器控制第二开关K2闭合，通过第四电阻R4、第五电阻R5和第六电阻R6分压后经第二运算放大器IC2将电池负端电压放大，得到端电压V2。检测完锂电池正、负端电压后，需要在锂电池两端并联标准电阻，并从新测量标准电阻两端的电压，此时测量电路还包括第二电池正端电压测量电路及第二电池负端电压测量电路，第二电池正端电压测量电路包括由第三开关K3、第七电阻R7、第八电阻R8及第九电阻R9组成的第三串联电路，第三串联电路的一端与锂电池U1的正极相连，第三串联电路的另一端接地，第八电阻R8的一端连接第三运算放大器IC3的正相输入端，第八电阻R8的另一端连接第三运算放大器IC3的反相输入端，第三运算放大器IC3的输出端与A/D转换器的输入端相连；第二电池负端电压测量电路包括由第四开关K4、第十电阻R10、第十一电阻R11和第十二电阻R12组成的第四串联电路，第四串联电路的一端与锂电池U1的负极相连，第四串联电路的另一端接地，第十一电阻R11的一端与第四运算放大器IC4的正相输入端相连，第十一电阻R11的另一端与第四运算放大器IC4的反相输入端相连，第四运算放大器IC4的输出端与A/D转换器的输入端相连。在本实施例中，第一运算放大器、第二运算放大器、第三运算放大器及第四运算放大器均采用高共模电压的差分运算放大器。控制器控制第三开关K3闭合，通过第七电阻R7、第八电阻R8及第九电阻R9分压后经第三运算放大器IC3将标准电阻正端电压放大，得到端电压V3；控制器控制第四开关K4闭合，通过第十电阻R10、第十一电阻R11和第十二电阻R12分压后经第四运算放大器IC4将标准电压负端电压放大，得到端电压V4；控制器对V1、V2、V3及V4进行计算，得到锂电池的绝缘电阻。上述计算过程为现有技术，不再赘述。本专利技术能够准确地检测各种情况下锂电池的绝缘电阻，可满足电动汽车在线实时检测本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种锂电池绝缘电阻在线检测装置，其特征在于：包括测量电路及采样计算电路，测量电路用于采集锂电池两端的电压，测量电路的输出端与采样计算电路相连，所述采样计算电路包括依次相连的A/D转换器、数字隔离器及控制器，A/D转换器用于将测量电路采集到的模拟电压转换为数字电压，经总线隔离器后输入控制器，由控制器计算出绝缘电阻。

【技术特征摘要】
1.一种锂电池绝缘电阻在线检测装置，其特征在于：包括测量电路及采样计算电路，测量电路用于采集锂电池两端的电压，测量电路的输出端与采样计算电路相连，所述采样计算电路包括依次相连的A/D转换器、数字隔离器及控制器，A/D转换器用于将测量电路采集到的模拟电压转换为数字电压，经总线隔离器后输入控制器，由控制器计算出绝缘电阻。2.如权利要求1所述的一种锂电池绝缘电阻在线检测装置，其特征在于：所述测量电路包括第一电池正端电压测量电路及第一电池负端电压测量电路，第一电池正端电压测量电路包括由第一开关、第一电阻、第二电阻及第三电阻组成的第一串联电路，第一串联电路的一端与锂电池的正极相连，第一串联电路的另一端接地，第二电阻的一端连接第一运算放大器的正相输入端，第二电阻的另一端连接第一运算放大器的反相输入端，第一运算放大器的输出端与A/D转换器的输入端相连；所述第一电池负端电压测量电路包括由第二开关、第四电阻、第五电阻和第六电阻组成的第二串联电路，第二串联电路的一端与锂电池的负极相连，第二串联电路的另一端接地，第五电阻的一端与第二运算放大器的正相输入端相连，第五电阻的另一端与第二运算放大器的反相输入端相...

【专利技术属性】
技术研发人员：常胜，
申请(专利权)人：河南北瑞电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：河南,41