一种在电动汽车动力电池断开时的绝缘阻值检测方法技术

本发明专利技术公开了一种在电动汽车动力电池断开时的绝缘阻值检测方法，实际考虑了电动汽车高压系统中Y电容对测量过程的影响，建立了采样电压和母线电压的函数模型。对两个函数模型进行简化，使含有五个参数的模型简化为只有三个参数的模型，并将简化后的两个模型分别进行参数解耦，大大减小了计算量，使算法更适合在车载嵌入式系统中使用。用两次变遗忘因子递推最小二乘算法对解耦后的两个模型进行辨识，最后通过辨识结果计算出正极和负极绝缘阻值。本发明专利技术在低频信号注入法的基础上，建立了采样电压和母线电压的函数模型，对函数模型简化并进行参数解耦，将变遗忘因子递推最小二乘算法运用在绝缘检测中，消除了Y电容的影响。消除了Y电容的影响。消除了Y电容的影响。

【技术实现步骤摘要】
一种在电动汽车动力电池断开时的绝缘阻值检测方法


[0001]本专利技术属于电动汽车动力电池
，特别涉及一种在电动汽车动力电池断开时，基于变遗忘因子递推最小二乘算法的绝缘阻值检测方法，涉及无电压源的解耦和解耦方式。

技术介绍

[0002]随着汽车污染物排放日益严重，电动汽车变得越来越受欢迎。锂离子电池具有较高的能量密度和功率密度，其高电压可以显著提高能量利用率。因此，大多数电动汽车使用高压锂离子电池作为动力电池。由于高压锂离子电池属于高压直流系统，因此动力电池的高压绝缘性能对于电动汽车的安全驾驶具有重要意义。电动汽车的运行条件复杂，有高温，高湿，高盐雾和振动碰撞等复杂环境。这些因素都会导致动力电池正负极母线和车辆电底盘之间的绝缘性能下降，使车辆底盘电位上升或下降，影响低压部件和高压部件的正常工作，危及驾乘人员的人身安全。因此对电动汽车动力电池绝缘电阻的检测至关重要，是电动汽车电气安全技术的核心内容，对整车和驾乘人员的安全具有重要意义。
[0003]不同于传统燃油车，电动汽车由众多高压部件组成，为了隔离高压母线和高压器件之间的电磁干扰本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种在电动汽车动力电池断开时的绝缘阻值检测方法，其特征在于：包括：S1、构建含有Y电容的动力电池断开时的绝缘检测电路模型；所述绝缘检测电路模型包括：绝缘检测等效电路和电动汽车高压等效系统；S2、绝缘检测等效电路产生方波信号，通过电底盘注入到汽车高压等效系统，经过电动汽车的正负极绝缘电阻R
p
、R
n
和正负极Y电容C
p
、C
n
，流回到所述绝缘检测等效电路；S3、根据流回的信号，建立采样电压和母线电压的函数模型；S4、分别对所述采样电压和母线电压的函数模型进行简化，使含有五个参数的模型简化为只有三个参数的模型，并将简化后的采样电压和母线电压模型进行参数解耦；S5、采用两次变遗忘因子递推最小二乘算法对解耦后的采样电压和母线电压模型进行辨识；S6、通过辨识结果计算出正极和负极绝缘阻值。2.根据权利要求1所述的一种在电动汽车动力电池断开时的绝缘阻值检测方法，其特征在于：所述步骤S3，包括：根据流回的信号，建立采样电压U
f
的值在时间t下的函数为：建立母线电压U
pn
的值在时间t下的函数为：a1、a2、a3、a4、a5、b1、b2、b3、b4、b5为两个函数模型的未知参数，e为常数。3.根据权利要求2所述的一种在电动汽车动力电池断开时的绝缘阻值检测方法，其特征在于：所述步骤S4，包括：S41、基于计算绝缘阻值需要电压达到平稳时的采样电压值a1和母线电压值b1，且其他参数不涉及绝缘阻值的计算，将采样电压U
f
和母线电压U
pn
的函数模型进行简化；S42、采样电压U
f
在时间t下的函数模型简化为：U
f
(t)＝a1+a'2exp(
‑
t/a'3)
ꢀꢀ
(3)母线电压U
pn
在时间t下的函数模型简化为：U
pn
(t)＝b1+b
′2exp(
‑
t/b
′3)
ꢀꢀ
(4)其中，a1和b1为简化后模型的响应稳态分量，也即是a1为采样电压的平稳值，b1为母线电压的平稳值；a
′2和b
′2为简化后模型的响应增益，a
′3和b
′3为简化后模型的响应时间常数；a
′2、b
′2、a
′3和b
′3不参与绝缘阻值的计算；S43、分别对公式(3)和公式(4)进行参数解耦。4.根据权利要求3所述的一种在电动汽车动力电池断开时的绝缘阻值检测方法，其特征在于：所述步骤S43中，对公式(3)进行参数解耦，包括：根据采样电压U
f
在时间t下的简化后的函数模型得到U
f
在t
k
时刻的式子：U
f
(t
k
)＝a1+a
′2exp(
‑
t
k
/a
′3)
ꢀꢀ
(5)继而，U
f
(t
k
)＝a1+U
f
(t
k
‑1)exp(
‑
Δt/a
′3)
‑
a1exp(
‑
Δt/a
′3)
ꢀꢀ
(6)其中，Δt为采样间隔时间；将相邻两个时刻的U
f
的表达式相减，得到如下式子：ΔU
f
(t
k
)＝exp(
‑
Δt/a
′3)*ΔU
f
(t
k
‑1)
ꢀꢀ
(7)
其中，ΔU
f
(t
k
)为t
k
时刻的U
f
减去t
k
‑1时刻的U
f
，ΔU
f
(t
k
‑1)为t
k
‑1时刻的U
f
减去t
k
‑2时刻的U
f
；采样电压U
f
简化后的函数模型参数a1和参数a'3得到解耦，解耦后的两个最小二乘模型分别如下：采样电压的第一个最小二乘模型为：ΔU
f
(k)＝H
a1
(k)*α(k)+e
a1
(k)
ꢀꢀ
(8)其中，H
a1
(k)＝U
f
(t
k
‑1)
‑
U
f
(t
k
‑2)，α(k)＝exp(
‑
Δt/a'3(k))，ΔU
f
(k)＝U
f
(t
k
)
‑
U
f
(t
k
‑1)，e
a1
(k)为一维随机观测噪声且为零均值、独立的高斯白噪声序列；采样电压的第二个最小二乘模型为：U
f
(k)＝H
a2
(k)*a1(k)+Y
a
(k)+e
a2
(k)
ꢀꢀ
(9)其中，U
f
(k)表示t
k
时刻的U
f
，，为采样电压的第一个最小二乘模型中k时刻的状态估计值，e
a2
(k)为一维随机观测噪声且为零均值、独立的高斯白噪声序列。5.根据权利要求4所述的一种在电动汽车动力电池断开时的绝缘阻值检测方法，其特征在于：所述步骤S43中，对公式(4)进行参数解耦，包括：根据母线电压U
pn
在时间t下的简化后的函数模型得到U
pn
在t
k...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔相雨，王崇太，李选妹，崔伟亚，曲轶，
申请(专利权)人：海南师范大学，
类型：发明
国别省市：