车载充电机的绝缘阻抗检测电路和绝缘阻抗检测方法技术

一种车载充电机的绝缘阻抗检测电路和绝缘阻抗检测方法，绝缘阻抗检测电路包括分压电路、偏置电路、阻抗匹配电路、电压采样电路以及控制器。分压电路的两端分别连接至车载充电机的第一交流端与第二交流端，并通过第一开关选择性地连接至阻抗匹配电路的第一端；阻抗匹配电路的第二端连接至偏置电路的第一端，偏置电路的第二端接地，阻抗匹配电路的第三端连接至电压采样电路的输入端；电压采样电路的输出端连接至控制器，并用于输出一绝缘阻抗检测信号至控制器；控制器用以根据绝缘阻抗检测信号判定是否发生绝缘阻抗异常。

【技术实现步骤摘要】
车载充电机的绝缘阻抗检测电路和绝缘阻抗检测方法
本专利技术涉及电力电子
，尤其涉及一种可同时兼容离线、在线检测的绝缘阻抗检测电路和绝缘阻抗检测方法。
技术介绍
随着电动汽车的不断发展，电池续航里程在不断增加，同时对充电机的功能也提出了更高的要求，由原来的单向车载充电机逐渐发展为双向车载充电机。双向车载充电机在逆变工作时，将动力电池组输出的高压直流电转化为交流电供用户使用，为用户带来更多的便利。双向车载充电机作为电动汽车中十分重要的部件，其安全性和可靠性对整车起着至关重要的作用，在逆变工作时，如果发生线路故障，将会引起器件损坏甚至人身安全隐患，因此对双向车载充电机的交流输出线路进行绝缘阻抗检测十分必要。其中，离线式绝缘阻抗检测能够在充电机运行前，检测交流输出线路是否存在绝缘异常，防止充电机在线路故障条件下有功率输出，造成安全隐患。而在线式绝缘阻抗检测能够在充电机放电工作过程中，实时监测线路绝缘阻抗情况，并在检测到绝缘阻抗异常情况下能够及时关闭功率输出，以避免造成安全隐患。现有的绝缘阻抗检测技术主要是针对直流车载动力电池组，不适用于交流绝缘阻抗检测，且不能同时兼容在线与离线式绝缘阻抗检测。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种可同时兼容离线、在线检测的双向车载充电机的绝缘阻抗检测电路和绝缘阻抗检测方法。为了实现上述目的，本专利技术提供一种车载充电机的绝缘阻抗检测电路，包括分压电路、偏置电路、阻抗匹配电路、电压采样电路以及控制器，其中，所述分压电路的两端分别连接至所述车载充电机的第一交流端与第二交流端，并通过第一开关选择性地连接至所述阻抗匹配电路的第一端；所述阻抗匹配电路的第二端连接至所述偏置电路的第一端，所述偏置电路的第二端接地，所述阻抗匹配电路的第三端连接至所述电压采样电路的输入端；所述电压采样电路的输出端连接至所述控制器，并用于输出一绝缘阻抗检测信号至所述控制器；所述控制器用以根据所述绝缘阻抗检测信号判定是否发生绝缘阻抗异常。在本专利技术的一实施例中，所述分压电路包括第一电阻、第二电阻以及所述第一开关，所述第一电阻的两端分别耦接至所述车载充电机的所述第一交流端和所述第二交流端，所述第二电阻的一端与所述第一电阻的一端连接，所述第二电阻的另一端与所述第一开关的一端连接，所述第一开关的另一端连接至所述阻抗匹配电路。在本专利技术的一实施例中，所述电压采样电路包括跟随电路和滤波电路，所述跟随电路包括运算放大器，所述滤波电路包括第三电阻和第一电容，且所述跟随电路的输入端连接至所述阻抗匹配电路的第三端，所述跟随电路的输出端连接至所述滤波电路，所述滤波电路的输出端连接至所述控制器。在本专利技术的一实施例中，所述偏置电路包含一偏置电源，所述偏置电源具有一偏置电压，所述偏置电源的正端与所述阻抗匹配电路的第二端连接，所述偏置电源的负端接地。在本专利技术的一实施例中，所述控制器在所述车载充电机处于离线状态或处于逆变工作状态时是根据所述绝缘阻抗检测信号，并结合所述偏置电压，以及所述分压电路、所述阻抗匹配电路和所述电压采样电路的电路参数计算所述车载充电机的所述第一交流端和/或所述第二交流端对地的绝缘阻抗值，若所述绝缘阻抗值小于一设定阈值，则判定发生绝缘阻抗异常。在本专利技术的一实施例中，在所述车载充电机处于逆变工作状态时，所述电压采样电路接收来自所述阻抗匹配电路的交直流叠加信号。在本专利技术的一实施例中，所述阻抗匹配电路包括有并联连接的匹配电阻和匹配电容。在本专利技术的一实施例中，所述阻抗匹配电路进一步包括一二极管，所述二极管的阳极与所述电压采样电路的输入端连接，所述二极管的阴极与所述偏置电路的第一端连接。在本专利技术的一实施例中，所述控制器为微控制单元、数字信号处理器或现场可编程门阵列。在本专利技术的一实施例中，所述车载充电机为双向车载充电机。为了实现上述目的，本专利技术另提供一种基于如上所述的绝缘阻抗检测电路的绝缘阻抗检测方法，包括：在所述车载充电机处于离线状态或逆变工作状态时，闭合所述分压电路的所述第一开关，使得所述分压电路电性连接至所述阻抗匹配电路；通过所述阻抗匹配电路输出一第一信号；通过所述电压采样电路接收所述第一信号，并输出一绝缘阻抗检测信号至所述控制器；所述控制器根据所述绝缘阻抗检测信号判定是否发生绝缘阻抗异常。在本专利技术的另一实施例中，所述绝缘阻抗检测方法还包括：所述控制器根据所述绝缘阻抗检测信号，并结合所述偏置电压、以及所述分压电路、所述阻抗匹配电路和所述电压采样电路的电路参数，计算所述车载充电机的所述第一交流端和/或所述第二交流端对地的绝缘阻抗值。在本专利技术的另一实施例中，若所述绝缘阻抗值小于一设定阈值，则判定发生绝缘阻抗异常。在本专利技术的另一实施例中，在所述车载充电机处于逆变工作状态时，所述第一信号为交直流叠加信号。在本专利技术的另一实施例中，所述电压采样电路根据所述第一信号输出绝缘阻抗检测信号的步骤包括：通过所述电压采样电路对所述第一信号进行幅值处理；通过所述电压采样电路对所述第一信号进行滤波处理。本专利技术的绝缘阻抗检测电路及检测方法可同时兼顾离线检测与在线检测，且成本低廉。并且，本专利技术的绝缘阻抗检测电路及检测方法在非逆变模式不会产生漏电流，不会影响非逆变模式正常工作。本专利技术的额外方面和优点将部分地在下面的描述中阐述，并且部分地将从描述中变得显然，或者可以通过本专利技术的实践而习得。附图说明通过参照附图详细描述其示例实施方式，本专利技术的上述和其它特征及优点将变得更加明显。图1为本专利技术的双向车载充电机的绝缘阻抗检测电路的原理图；图2为本专利技术的绝缘阻抗检测电路的分压电路的原理图；图3为本专利技术的绝缘阻抗检测电路的电压采样电路的原理图；图4本专利技术一较佳实施例的绝缘阻抗检测电路的结构示意图；图5为本专利技术的双向车载充电机的绝缘阻抗检测方法的流程示意图。具体实施方式现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本专利技术将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。在介绍这里所描述和/或图示的要素/组成部分/等时，用语“一个”、“一”、“该”、“所述”和“至少一个”用以表示存在一个或多个要素/组成部分/等。术语“包含”、“包括”和“具有”用以表示开放式的包括在内的意思并且是指除了列出的要素/组成部分/等之外还可存在另外的要素/组成部分/等。实施方式中可能使用相对性的用语，例如“上”或“下”以描述图标的一个组件对于另一组件的相对关系。能理解的是，如果将图标的装置翻转使其上下颠倒，则所叙述在“上”侧的组件将会成为在“下”侧的组件。此外，权利要求书中的术语“第一”、“第二”等仅作为标记使用，不是对其对象的数字限制。如图1～3所示，本专利技术的绝缘阻抗检测电路100是与一双向车载充电机20本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种车载充电机的绝缘阻抗检测电路，其特征在于，包括分压电路、偏置电路、阻抗匹配电路、电压采样电路以及控制器，其中，/n所述分压电路的两端分别连接至所述车载充电机的第一交流端与第二交流端，并通过第一开关选择性地连接至所述阻抗匹配电路的第一端；/n所述阻抗匹配电路的第二端连接至所述偏置电路的第一端，所述偏置电路的第二端接地，所述阻抗匹配电路的第三端连接至所述电压采样电路的输入端；/n所述电压采样电路的输出端连接至所述控制器，并用于输出一绝缘阻抗检测信号至所述控制器；/n所述控制器用以根据所述绝缘阻抗检测信号判定是否发生绝缘阻抗异常。/n

【技术特征摘要】
1.一种车载充电机的绝缘阻抗检测电路，其特征在于，包括分压电路、偏置电路、阻抗匹配电路、电压采样电路以及控制器，其中，
所述分压电路的两端分别连接至所述车载充电机的第一交流端与第二交流端，并通过第一开关选择性地连接至所述阻抗匹配电路的第一端；
所述阻抗匹配电路的第二端连接至所述偏置电路的第一端，所述偏置电路的第二端接地，所述阻抗匹配电路的第三端连接至所述电压采样电路的输入端；
所述电压采样电路的输出端连接至所述控制器，并用于输出一绝缘阻抗检测信号至所述控制器；
所述控制器用以根据所述绝缘阻抗检测信号判定是否发生绝缘阻抗异常。


2.根据权利要求1所述的绝缘阻抗检测电路，其特征在于，所述分压电路包括第一电阻、第二电阻以及所述第一开关，所述第一电阻的两端分别耦接至所述车载充电机的所述第一交流端和所述第二交流端，所述第二电阻的一端与所述第一电阻的一端连接，所述第二电阻的另一端与所述第一开关的一端连接，所述第一开关的另一端连接至所述阻抗匹配电路。


3.根据权利要求1所述的绝缘阻抗检测电路，其特征在于，所述电压采样电路包括跟随电路和滤波电路，所述跟随电路包括运算放大器，所述滤波电路包括第三电阻和第一电容，且所述跟随电路的输入端连接至所述阻抗匹配电路的第三端，所述跟随电路的输出端连接至所述滤波电路，所述滤波电路的输出端连接至所述控制器。


4.根据权利要求1所述的绝缘阻抗检测电路，其特征在于，所述偏置电路包含一偏置电源，所述偏置电源具有一偏置电压，所述偏置电源的正端与所述阻抗匹配电路的第二端连接，所述偏置电源的负端接地。


5.根据权利要求4所述的绝缘阻抗检测电路，其特征在于，所述控制器在所述车载充电机处于离线状态或处于逆变工作状态时是根据所述绝缘阻抗检测信号，并结合所述偏置电压，以及所述分压电路、所述阻抗匹配电路和所述电压采样电路的电路参数计算所述车载充电机的所述第一交流端和/或所述第二交流端对地的绝缘阻抗值，若所述绝缘阻抗值小于一设定阈值，则判定发生绝缘阻抗异常。


6.根据权利要求5所述的绝缘阻抗检测电路，其特征在于，在所述车载充电机处于逆变工作状态时，所述电压采样电路接收来...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩旭，刘玉飞，吴海新，袁洵严，孙浩，
申请(专利权)人：台达电子企业管理上海有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31