绝缘电阻测量设备和方法技术

本发明专利技术实施例提供了一种绝缘电阻测量设备和方法，包括：第一电阻测量单元，所述第一电阻测量单元连接电池组的正极；第二电阻测量单元，所述第二电阻测量单元连接电池组的负极；电压采样单元，所述电压采样单元用于感测施加于所述第一电阻测量单元和所述第二电阻测量单元的采样电压，在一个采样时间段内，所述电压采样单元对所述第一电阻测量单元和所述第二电阻测量单元进行n次采样，所述电压采样单元对所述第一电阻测量单元和所述第二电阻测量单元进行m个时间段的采样；采样电压计算单元，执行两种不同的计算中的一种，通过多次采样并求采样电压的收敛值，采样速度快、采样精度高、电路结构简单、成本低等特点。

【技术实现步骤摘要】
绝缘电阻测量设备和方法
本专利技术涉及电池领域，尤其涉及一种绝缘电阻测量设备和方法。
技术介绍
目前，电动汽车应用前景广阔，电动汽车正常工作时电压较高、电流较大、瞬时短路放电电流更大。在这样的高电压、高电流情况下，保持绝缘非常重要，绝缘电阻测量设备用来监视电池组的绝缘电阻。由于电池组可能存在寄生电容器，在切换后电压在一段时间后才可以达到稳态，绝缘电阻测量设备无法快速且准确地测量电压，因而阻碍了对绝缘电阻的及时运算。如何快速且精确的测量设备的绝缘电阻，成为现在需要解决的重要问题之一。目前所采用的快速绝缘采样方案不具有快速精确采样功能、且有的绝缘采样电路结构复杂。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了一种绝缘电阻测量设备和绝缘电阻测量方法，利用最终采样电压值计算绝缘电阻值，最终采样电压值的计算采用两种计算方法，当电池组具有较大寄生电容值，可以通过采样值和一阶电路全响应公式求得采样电压的收敛值，即电压达到稳态后的值，从而可以实现快速精确的计算绝缘电阻的目的，当电池组具有较小寄生电容值，计算最后一个采样时间段的采样电压滤波值。本专利技术实施例通过多次时间段多采样时间节点的方法，具有采样速度快、采样精度高、电路结构简单、成本低的特点。第一方面，本专利技术实施例提供了一种绝缘电阻测量设备，包括：第一电阻测量单元，所述第一电阻测量单元连接电池组的正极；第二电阻测量单元，所述第二电阻测量单元连接电池组的负极；开关单元，所述开关单元把所述第一电阻测量单元和所述第二电阻测量单元分别与所述电池组的正极和负极连接或断开；电压采样单元，所述电压采样单元用于感测施加于所述第一电阻测量单元和所述第二电阻测量单元的采样电压，在一个采样时间段内，所述电压采样单元对所述第一电阻测量单元和所述第二电阻测量单元进行n个时间节点采样，所述电压采样单元对所述第一电阻测量单元和所述第二电阻测量单元进行m个采样时间段的采样；采样电压计算单元，所述采样电压计算单元执行以下计算中的任一种：计算一：选取m个采样时间段中任意3个采样时间段的采样电压作为一组，获得r组采样电压，所述三个采样时间段计作T1、T2和T3；在一组采样电压内，选取采样时间段T1的第i个时间节点ti的采样电压值、T2的第j个时间节点tj的采样电压值以及T3的第k个时间节点tk的采样电压值计算采样电压收敛值，一组采样电压具有q个采样电压收敛值，其中tj-ti＝tk-tj；得到q*r个采样电压的收敛值，并对q*r个采样电压的收敛值进行数字滤波运算，作为最终采样电压值；计算二：对第m个时间段内的n次采样电压值进行数字滤波运算，得到采样电压收敛值，作为最终采样电压值；绝缘电阻计算单元，根据所述最终采样电压值计算绝缘电阻值；其中i、j和k取1、2……n，n和m为大于等于3的整数，q为正整数。第二方面，本专利技术实施例提供了一种绝缘电阻测量方法，应用于上述绝缘电阻测量设备，其特征在于，包括：感测施加于所述第一电阻测量单元和所述第二电阻测量单元的采样电压，在一个采样时间段内，对所述第一电阻测量单元和所述第二电阻测量单元进行n个时间节点采样，对第一电阻测量单元和第二电阻测量单元进行m个采样时间段的采样；执行以下计算中的任一种：计算一：选取m个采样时间段中任意3个采样时间段的采样电压作为一组，获得r组采样电压，所述三个采样时间段计作T1、T2和T3；在一组采样电压内，选取采样时间段T1的第i个时间节点ti的采样电压值、T2的第j个时间节点tj的采样电压值以及T3的第k个时间节点tk的采样电压值计算采样电压收敛值，一组采样电压具有q个采样电压收敛值，其中tj-ti＝tk-tj；得到q*r个采样电压的收敛值，并对q*r个采样电压的收敛值进行数字滤波运算，作为最终采样电压值；计算二：对第m个时间段内的n次采样电压值进行数字滤波运算，得到采样电压收敛值，作为最终采样电压值；绝缘电阻计算单元，根据所述最终采样电压值计算绝缘电阻值；其中i、j和k取1、2……n，n和m为大于等于3的整数，q为正整数。本专利技术实施例所提供的绝缘电阻测量设备和绝缘电阻测量方法，电路简单，且具有较高的采样精度和检测可靠性。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对本专利技术实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术一个实施例提供的电池组的等效电路图；图2是本专利技术一个实施例提供的一种绝缘测量电阻设备的结构示意图；图3为本专利技术一个实施例提供的电压采样单元的采样时间段示意图；图4为本专利技术一个实施例提供的绝缘测量电阻电路的结构示意图；图5为本专利技术一个实施例提供的一种绝缘电阻测量方法流程示意图。具体实施方式下面将详细描述本专利技术的各个方面的特征和示例性实施例，为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细描述。应理解，此处所描述的具体实施例仅被配置为解释本专利技术，并不被配置为限定本专利技术。对于本领域技术人员来说，本专利技术可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本专利技术的示例来提供对本专利技术更好的理解。需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。下面将结合附图对本专利技术实施例进行详细的说明，图1为本专利技术一个实施例提供的一种绝缘电阻测量设备结构示意图，如图1所示，设备包括：第一电阻测量单元M1，所述第一电阻测量单元连接电池组的正极；第二电阻测量单元M2，所述第二电阻测量单元连接电池组的负极；开关单元S1和S2，开关单元把第一电阻测量单元M1和所述第二电阻测量单元M2分别与所述电池组的正极和负极连接或断开；电压采样单元M3，电压采样单元M3用于感测施加于第一电阻测量单元M1和第二电阻测量单元M2的采样电压，在一个时间段采样时间段内，电压采样单元M3对所述第一电阻测量单元M1和所述第二电阻测量单元M2进行n个时间节点采样，电压采样单元M3对所述第一电阻测量单元M1和所述第二电阻测量单元M2依次进行m个时间段的采样；采样电压计算单元M4，采样电压计算单元M4执行以下计算中的任一种：计算一：选取m个采样时间段中任意3个采样时间段的采样电压作为一组，获得r组采样电压，所述三个采样时间段计作T1、T2和T3；在一组采样电压内，选取采样时间段T1的第i个时间节点ti的采样电压值、T2的第j个时间节点tj的采样电压值以及T3的第k个时间节点tk的采样电压值计算采样电压收敛值，一组采样电压具有q个采样电压收敛值，其中tj-ti＝tk-tj；得到q*r个采样电压的收敛值，并对q*r个采样电压的收敛值进行数字滤波运算，作为最终本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种绝缘电阻测量设备，其特征在于，包括：第一电阻测量单元，所述第一电阻测量单元连接电池组的正极；第二电阻测量单元，所述第二电阻测量单元连接电池组的负极；开关单元，所述开关单元把所述第一电阻测量单元和所述第二电阻测量单元分别与所述电池组的正极和负极连接或断开；电压采样单元，所述电压采样单元用于感测施加于所述第一电阻测量单元和所述第二电阻测量单元的采样电压，在一个采样时间段内，所述电压采样单元对所述第一电阻测量单元和所述第二电阻测量单元进行n个时间节点采样，所述电压采样单元对所述第一电阻测量单元和所述第二电阻测量单元进行m个采样时间段的采样；采样电压计算单元执行以下计算中的任一种：计算一：选取m个采样时间段中任意3个采样时间段的采样电压作为一组，获得r组采样电压，所述三个采样时间段计作T1、T2和T3；在一组采样电压内，选取采样时间段T1的第i个时间节点ti的采样电压值、T2的第j个时间节点tj的采样电压值以及T3的第k个时间节点tk的采样电压值计算采样电压收敛值，一组采样电压具有q个采样电压收敛值，其中tj‑ti＝tk‑tj；得到q*r个采样电压的收敛值，并对q*r个采样电压的收敛值进行数字滤波运算，作为最终采样电压值；计算二：对第m个时间段内的n次采样电压值进行数字滤波运算，得到采样电压收敛值，作为最终采样电压值；绝缘电阻计算单元，根据所述最终采样电压值计算绝缘电阻值；其中i、j和k取1、2……n，n和m为大于等于3的整数，q为正整数。...

【技术特征摘要】
1.一种绝缘电阻测量设备，其特征在于，包括：第一电阻测量单元，所述第一电阻测量单元连接电池组的正极；第二电阻测量单元，所述第二电阻测量单元连接电池组的负极；开关单元，所述开关单元把所述第一电阻测量单元和所述第二电阻测量单元分别与所述电池组的正极和负极连接或断开；电压采样单元，所述电压采样单元用于感测施加于所述第一电阻测量单元和所述第二电阻测量单元的采样电压，在一个采样时间段内，所述电压采样单元对所述第一电阻测量单元和所述第二电阻测量单元进行n个时间节点采样，所述电压采样单元对所述第一电阻测量单元和所述第二电阻测量单元进行m个采样时间段的采样；采样电压计算单元执行以下计算中的任一种：计算一：选取m个采样时间段中任意3个采样时间段的采样电压作为一组，获得r组采样电压，所述三个采样时间段计作T1、T2和T3；在一组采样电压内，选取采样时间段T1的第i个时间节点ti的采样电压值、T2的第j个时间节点tj的采样电压值以及T3的第k个时间节点tk的采样电压值计算采样电压收敛值，一组采样电压具有q个采样电压收敛值，其中tj-ti＝tk-tj；得到q*r个采样电压的收敛值，并对q*r个采样电压的收敛值进行数字滤波运算，作为最终采样电压值；计算二：对第m个时间段内的n次采样电压值进行数字滤波运算，得到采样电压收敛值，作为最终采样电压值；绝缘电阻计算单元，根据所述最终采样电压值计算绝缘电阻值；其中i、j和k取1、2……n，n和m为大于等于3的整数，q为正整数。2.根据权利要求1所述的绝缘电阻测量设备，其特征在于，所述采样电压计算单元在提取采样电压值以后对第m-1个时间段的采样电压值与第m个时间段的采样电压值进行比较：当对于s取1～n中的任意整数，u取1～n中的任意整数，出现一次或多次m-1时间段的任意第s次采样电压值小于等于第m个时间段中任意第u次采样电压值，则执行计算二，否则执行计算一。3.根据权利要求1所述的绝缘电阻测量设备，其特征在于，所述开关单元包括用于控制第一电阻测量单元与电池组的正极连接或断开的第一开关，以及用于控制第二电阻测量单元与电池组的负极连接或断开的第二开关。4.根据权利要求3所述的绝缘电阻测量设备，其特征在于，所述绝缘电阻设备包括至少三种电路状态：第一电路状态：所述第一开关和所述第二开关均闭合；第二电路状态：所述第一开关闭合，所述第二开关断开；第三电路状态：所述第一开关断开，所述第二开关闭合；在每个所述电路状态下，所述电压采样单元对连入电路中的电阻测量单元连续进行m个时间段的电压采样。5.根据权利要求4所述的绝缘电阻测量设备，其特征在于，所述第一电阻测量单元分别具有在第一电路状态和第二电路状态下的最终采样电压和所述第二电阻测量单元分别具有在第一电路状态和第三电路状态下的最终采样电压值和...

【专利技术属性】
技术研发人员：但志敏，张衡，
申请(专利权)人：宁德时代新能源科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：福建,35