一种快速诊断绝缘故障的检测电路及方法技术

本发明专利技术提供了一种快速诊断绝缘故障的检测电路及方法，包括反向单元、第一比较单元、第二比较单元及或门电路；所述第一比较单元包括两个正输入端与一个负输入端，为第一正输入端、第二正输入端及第一负输入端；所述第二比较单元包括一个正输入端与两个负输入端，为第三正输入端、第二负输入端及第三负输入端；所述反向单元的输出端与所述第一比较单元的所述第一正输入端及所述第二比较单元的所述第二负输入端连接；所述第一比较单元的输出端及所述第二比较单元的输出端与所述或门电路连接。采用此种技术方案，绕开绝缘电阻的检测直接对绝缘故障进行判断并输出是否断开电源与负载的逻辑信号，在发生绝缘故障时直接断开电路，而无需计算绝缘电阻，减少电路的反应时间，提高电路的安全性。提高电路的安全性。提高电路的安全性。

A fast detection circuit and method for insulation fault diagnosis

【技术实现步骤摘要】
一种快速诊断绝缘故障的检测电路及方法


[0001]本专利技术涉及绝缘检测领域，尤其涉及一种快速诊断绝缘故障的检测电路及方法。

技术介绍

[0002]高压系统中，常常可能出现绝缘故障，为了保障电路安全，当绝缘阻值低于安全阻值或电压与绝缘阻值之比高于安全临界值时，需要及时断开电路，保障电路与人员安全。目前绝缘检测技术主要是对绝缘阻值的检测，而检测出绝缘阻值需要等待几秒至十几秒的时间，但当发生严重绝缘故障时，如在电动汽车中，车身地与高压电池包的正极或负极短接时秒级的检测时间都会严重威胁整车和人员的安全，现有的绝缘检测技术不能满足这一时间要求。因此，发生严重绝缘故障时，快速检测出绝缘故障，并断开高压回路，比计算出绝缘阻值更重要。
[0003]本专利技术提供一种快速诊断绝缘故障的检测电路及方法，绕开高压回路中绝缘电阻的计算直接对高压回路是否发生绝缘故障进行判断并输出是否断开高压电源与负载回路的逻辑信号，在发生绝缘故障时直接断开高压回路，而无需计算绝缘电阻，减少电路的反应时间，保障电路与人员的安全。

技术实现思路

[0004]为了解决上述问题，本专利技术的目的在于提供一种快速诊断绝缘故障的检测电路及方法，通过对高压电源的电阻分压网络中的电压进行采样，并将该采样电压输入由反向运放、比较器以及或门构成的检测电路，对绝缘故障进行快速诊断，产生是否断开回路开关的负载信号，在发生绝缘故障时及时断开高压回路，保障人员安全。
[0005]具体地，本专利技术一方面提供一种快速诊断绝缘故障的检测电路，其特征在于，包括反向单元、第一比较单元、第二比较单元及或门电路；所述第一比较单元包括两个正输入端与一个负输入端，为第一正输入端、第二正输入端及第一负输入端；所述第二比较单元包括一个正输入端与两个负输入端，为第三正输入端、第二负输入端及第三负输入端；所述反向单元的输出端与所述第一比较单元的所述第一正输入端及所述第二比较单元的所述第二负输入端连接；所述第一比较单元的输出端及所述第二比较单元的输出端与所述或门电路连接。
[0006]优选地，上述电路中当所述第一正输入端与所述第二正输入端中任一输入端的输入信号不小于所述第一负输入端的输入信号时，所述第一比较单元输出为1；当所述第二负输入端与所述第三负输入端中任一输入端的输入信号不大于所述第三正输入端的输入信号时，所述第二比较单元输出为1。
[0007]优选地，上述电路中所述第一比较单元包括第一后置比较器与第一预比较模块，所述第二比较单元包括第二后置比较器与第二预比较模块；所述第一预比较模块包括两个输入端，分别为所述第一正输入端及所述第二正输入端，所述第一预比较模块的输出端的输出为所述第一正输入端及所述第二正输入端中的较大值，所述第一后置比较器包括两个
输入端，所述第一后置比较器的正输入端与所述第一预比较模块的输出端连接，所述第一后置比较器的负输入端为所述第一负输入端；所述第二预比较模块包括两个输入端，分别为所述第二负输入端及所述第三负输入端，所述第二预比较模块的输出端的输出为所述第二负输入端及所述第三负输入端中的较小值，所述第二后置比较器包括两个输入端，所述第二后置比较器的负输入端与所述第二预比较模块的输出端连接，所述第二后置比较器的正输入端为所述第三正输入端。
[0008]优选地，上述电路中所述第一预比较模块包括二极管电路。
[0009]优选地，上述电路中所述第一比较单元包括第一比较器、第二比较器及第一或门电路，所述第二比较单元包括第三比较器、第四比较器及第二或门电路；所述第一比较器的正输入端与所述反向单元的输出端连接，为所述第一正输入端，所述第二比较器的正输入端为所述第二正输入端，所述第一比较器的负输入端与所述第二比较器的负输入端连接，接收外部信号，为所述第一负输入端；所述第一比较器的输出端及所述第二比较器的输出端与所述第一或门电路的输入端连接，所述第一或门电路的输出端与所述或门电路的输入端连接；所述第三比较器的负输入端与所述反向单元的输出端连接，为所述第二负输入端，所述第四比较器的负输入端为所述第三负输入端，所述第三比较器的正输入端与所述第四比较器的正输入端连接，接收外部信号，为所述第三正输入端；所述第三比较器的输出端及所述第四比较器的输出端与所述第二或门电路的输入端连接，所述第二或门电路的输出端与所述或门电路的输入端连接。
[0010]优选地，上述电路中还包括前置检测单元，所述前置检测单元包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第一开关、第二开关、第三开关、第四开关；所述第一电阻、第二电阻及第三电阻串联形成参考电压分压电路，所述第一电阻的第一端与电源的正极连接，第二端与所述第二电阻的第一端连接，所述第二电阻的第二端与所述第三电阻的第一端连接，所述第三电阻的第二端与所述电源的负极连接；所述第四电阻的第一端与所述电源的正极连接，第二端与所述第一开关的第一段连接，所述第一开关的第二端与所述第五电阻的第一端连接，所述第五电阻的第二端与所述第六电阻的第一端连接，所述第六电阻的第二端与所述第二开关的第一端连接，所述第二开关的第二端与所述第七电阻的第一端连接，所述第七电阻的第二端与所述电源的负极连接；所述第三开关的第一端与所述第一电阻的第一端、所述第二电阻的第一端及所述电源的正极连接，所述第三开关的第二端与负载的第一端连接，所述负载的第二端与所述第四开关的第一端连接，所述第四开关的第二端与第七电阻的第二端、所述第三电阻的第二端及所述电源的负极连接；所述第五电阻的第二端及所述第六电阻的第一端接低压地；所述反向电路的输入端与所述第六电阻的第二端及所述第二开关的第一端连接；所述第一比较单元的第二正输入端及所述第二比较单元的第三负输入端与所述第一开关的第二端及所述第五电阻的第一端连接；所述第一电阻的第二端及所述第二电阻的第一端与所述第一比较单元的第一负输入端连接；所述第二电阻的第二端及所述第三电阻的第一端与所述第二比较单元的第三正输入端连接；所述或门电路的输出端控制所述第三开关及所述第四开关的关断。
[0011]优选地，上述电路中所述反向单元的输出端与所述第一正输入端及所述第二负输入端之间还包括一与所述第二开关联动的开关；所述第二正输入端及所述第三负输入端与所述第一开关的第二端及所述第五电阻的第一端之间还包括一与所述第一开关联动的开
关；所述第三正输入端与所述第二电阻的第二端及所述第三电阻的第一端之间还包括一由与所述第一开关及所述第二开关分别联动的开关构成的并联开关电路。
[0012]本专利技术另一方面还提供一种快速诊断绝缘故障的检测方法，包括以下步骤：获取电源的参考电压极大值与参考电压极小值；获取电源的第一采样电压与第二采样电压；比较所述参考电压极大值、第一采样电压的绝对值及第二采样电压的绝对值；比较所述参考电压极小值、第一采样电压的绝对值及第二采样电压的绝对值；当所述第一采样电压的绝对值及第二采样电压的绝对值中任一不小于所述参考电压极大值，或所述第一采样电压的绝对值及第二采样电压的绝对值中任一不大于所述参考电压极小值时，断开所述电源与本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种快速诊断绝缘故障的检测电路，其特征在于，包括反向单元、第一比较单元、第二比较单元及或门电路；所述第一比较单元包括两个正输入端与一个负输入端，为第一正输入端、第二正输入端及第一负输入端；所述第二比较单元包括一个正输入端与两个负输入端，为第三正输入端、第二负输入端及第三负输入端；所述反向单元的输出端与所述第一比较单元的所述第一正输入端及所述第二比较单元的所述第二负输入端连接；所述第一比较单元的输出端及所述第二比较单元的输出端与所述或门电路连接。2.如权利要求1所述的快速诊断绝缘故障的检测电路，其特征在于，当所述第一正输入端与所述第二正输入端中任一输入端的输入信号不小于所述第一负输入端的输入信号时，所述第一比较单元输出为1；当所述第二负输入端与所述第三负输入端中任一输入端的输入信号不大于所述第三正输入端的输入信号时，所述第二比较单元输出为1。3.如权利要求2所述的快速诊断绝缘故障的检测电路，其特征在于，所述第一比较单元包括第一后置比较器与第一预比较模块，所述第二比较单元包括第二后置比较器与第二预比较模块；所述第一预比较模块包括两个输入端，分别为所述第一正输入端及所述第二正输入端，所述第一预比较模块的输出端的输出为所述第一正输入端及所述第二正输入端中的较大值，所述第一后置比较器包括两个输入端，所述第一后置比较器的正输入端与所述第一预比较模块的输出端连接，所述第一后置比较器的负输入端为所述第一负输入端；所述第二预比较模块包括两个输入端，分别为所述第二负输入端及所述第三负输入端，所述第二预比较模块的输出端的输出为所述第二负输入端及所述第三负输入端中的较小值，所述第二后置比较器包括两个输入端，所述第二后置比较器的负输入端与所述第二预比较模块的输出端连接，所述第二后置比较器的正输入端为所述第三正输入端。4.如权利要求3所述的快速诊断绝缘故障的检测电路，其特征在于，所述第一预比较模块包括二极管电路。5.如权利要求2所述的快速诊断绝缘故障的检测电路，其特征在于，所述第一比较单元包括第一比较器、第二比较器及第一或门电路，所述第二比较单元包括第三比较器、第四比较器及第二或门电路；所述第一比较器的正输入端与所述反向单元的输出端连接，为所述第一正输入端，所述第二比较器的正输入端为所述第二正输入端，所述第一比较器的负输入端与所述第二比较器的负输入端连接，接收外部信号，为所述第一负输入端；所述第一比较器的输出端及所述第二比较器的输出端与所述第一或门电路的输入端连接，所述第一或门电路的输出端与所述或门电路的输入端连接；所述第三比较器的负输入端与所述反向单元的输出端连接，为所述第二负输入端，所述第四比较器的负输入端为所述第三负输入端，所述第三比较器的正输入端与所述第四比较器的正输入端连接，接收外部信号，为所述第三正输入端；所述第三比较器的输出端及所述第四比较器的输出端与所述第二或门电路的输入端连接，所述第二或门电路的输出端与所述或门电路的输入端连接。
6.如权利要求1-5任一所述的快速诊断绝缘故障的检测电路，其特征在于，还包括前置检测单元，所述前置检测单元包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第一开关、第二开关、第三开关、第四开关；所述第一电阻、第二电阻及第...

【专利技术属性】
技术研发人员：王海涛，王伟，张梅，任磊，
申请(专利权)人：上海海拉电子有限公司，
类型：发明
国别省市：