一种绝缘电阻的检测电路的利记博彩app
【专利摘要】本发明提出了一种绝缘电阻的检测电路，包括：DC/DC电源模块；DC/DC转向模块，具有第一和第二端，第一端通过第一切换开关与高压母线正极或负极相连，第二端通过第一电阻接地，调整电流流向；电源采样模块，在第一切换开关切换至高压母线正极端后采集电流流经DC/DC转向模块不同方向的第一电压和第二电压；电流采样模块，在第一切换开关切换至高压母线正极端后采集电流流经DC/DC转向模块不同方向的第一电流和第二电流；控制器，根据第一、第二电压、第一和第二电流得到高压母线正极与地之间的绝缘电阻。本发明可采集高压母线对地绝缘电阻，具有消除来自整车的干扰和寄生电容影响的优点，提高整车的安全性。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 本发明涉及汽车制造【技术领域】，特别涉及一种绝缘电阻的检测电路。 -种绝缘电阻的检测电路
【背景技术】
[0002] 目前检测绝缘电阻的技术有两种：一种是交流检测法，另一种是直流检测法。交流 检测法的优点在于没有将高压电引入低压设备，且检测速度非常快。但最大的缺点就是不 能克服整车上的寄生电容以及来自电机控制器工作后在电池包高压与车身地之间产生的 共模干扰，而导致检测精度的下降，影响检测结果。
【发明内容】
[0003] 本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题。
[0004] 为此，本发明的目的在于提出一种可采集高压母线对地绝缘电阻的绝缘电阻的检 测电路，该电路具有消除来自整车的干扰和寄生电容影响的优点，提高整车的安全性的优 点。
[0005] 为了实现上述目的，本发明的实施例公开了一种绝缘电阻的检测电路，包括：DC/ DC电源模块；与所述DC/DC电源模块相连的DC/DC转向模块，所述DC/DC转向模块具有第 一端和第二端，所述DC/DC转向模块的第一端通过第一切换开关与高压母线正极或负极相 连，所述DC/DC转向模块的第二端通过第一电阻接地，所述DC/DC转向模块用于调整电流流 向；电源米样模块，所述电源米样模块与所述DC/DC转向模块相连，用于在所述第一切换开 关切换至高压母线正极端后采集电流流经所述DC/DC转向模块不同方向的第一电压和第 二电压；电流采样模块，所述电流采样模块与所述第一电阻相连，用于在所述第一切换开关 切换至高压母线正极端后采集电流流经所述DC/DC转向模块不同方向的第一电流和第二 电流；控制器，所述控制器分别与电源采样模块和所述电流采样模块相连，用于根据所述第 一电压、第二电压、第一电流和第二电流得到高压母线正极与地之间的绝缘电阻。
[0006] 根据本发明实施例的绝缘电阻的检测电路，采用直流检测法，可消除来自整车干 扰和寄生电容的影响。该电路通过开关对电池正极和负极与地之间的绝缘电阻进行切换检 测，从而提高了整车的安全性。另外，该电路具有电池包总电压的检测功能，便于整车确切 的控制高压线路中的接触器，可灵活的切换电路中的电源电压，消除计算高压母线正极和 负极对地的电压对计算的影响，从而提高了计算结果的精确度。
[0007] 本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变 得明显，或通过本发明的实践了解到。
【专利附图】
【附图说明】
[0008] 本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变 得明显和容易理解，其中 ：
[0009] 图1是根据本发明一个实施例的绝缘电阻的检测电路的结构示意图；
[0010] 图2是根据本发明另一个实施例的绝缘电阻的检测电路的结构示意图；
[0011] 图3是根据本发明一个实施例的绝缘电阻的检测电路的结构拓扑图；
[0012] 图4是根据本发明一个实施例的绝缘电阻的检测电路的电路图；
[0013] 图5是根据本发明一个实施例的绝缘电阻的检测电路的DC/DC电源转向的连动电 路图；和
[0014] 图6是根据本发明一个实施例的绝缘电阻的检测电路的电池包总电压检测电路 图。
【具体实施方式】
[0015] 下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终 相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附 图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
[0016] 在本发明的描述中，需要理解的是，术语"纵向"、"横向"、"上"、"下"、"前"、"后"、 "左"、"右"、"坚直"、"水平"、"顶"、"底" "内"、"外"等指示的方位或位置关系为基于附图所 示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装 置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限 制。
[0017] 在本发明的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语"安装"、"相连"、 "连接"应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可 以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据 具体情况理解上述术语的具体含义。
[0018] 以下结合附图描述根据本发明实施例的绝缘电阻的检测电路。
[0019] 图1是根据本发明一个实施例的绝缘电阻的检测电路的结构示意图。
[0020] 如图1所示，根据本发明一个实施例的绝缘电阻的检测电路100,包括：DC/DC电源 模块110、DC/DC转向模块120、电源采样模块130、电流采样模块140和控制器150。
[0021] 其中，DC/DC电源模块110用于向电路提供电压。DC/DC转向模块120与DC/DC电 源模块110相连，且DC/DC转向模块120具有第一端和第二端。其第一端通过第一切换开关 与高压母线正极或者负极相连，其第二端通过第一电阻接地。具体地，DC/DC转向模块120 用于调整电路中电流流向。
[0022] 电源采样模块130与DC/DC转向模块120相连，用于在第一切换开关切换至高压 母线正极端后采集电流流经DC/DC转向模块120不同方向的第一电压和第二电压，并在第 一切换开关切换至高压母线负极端后采集电流流经DC/DC转向模块120不同方向的第三电 压和第四电压。
[0023] 电流采样模块140与第一电阻相连，用于在第一切换开关切换至高压母线正极端 后采集电流流经DC/DC转向模块120不同方向的第一电流和第二电流，并在第一切换开关 切换至高压母线负极端后采集电流流经DC/DC转向模块120不同方向的第三电流和第四电 流。
[0024] 控制器150分别与电源米样模块130和电流米样模块140相连，用于根据第一电 压、第二电压、第一电流和第二电流得到高压母线正极与地之间的绝缘电阻值，还用于根据 第三电压、第四电压、第三电流和第四电流得到高压母线负极与地之间的绝缘电阻值。
[0025] 进一步地，如图2所示，根据本发明另一个实施例的绝缘电阻的检测电路100,还 包括：DC/DC转向控制模块160和电压检测模块170。
[0026] 其中，DC/DC转向控制模块160与DC/DC转向模块120相连，用于控制DC/DC转向 模块120的电流流向。
[0027] 电压检测模块170与控制器150相连，且电压检测模块170连接在高压母线正极 和高压母线负极之间，用于检测高压母线正极和高压母线负极之间的电压。其中，电压检测 模块170通过第三开关与高压母线正极相连。
[0028] 作为一个具体的示例，结合附图3-6详细描述根据本发明实施例的绝缘电阻的检 测电路。
[0029] 图3为根据本发明一个实施例的绝缘电阻的检测电路的结构拓扑图。
[0030] 如图3所示，HV+为整车电池包的正极（即高压母线的正极)，HV-为整车电池包的 负极（即高压母线的负极)，RX1、RX2分别为HV+与地之间和HV-与地之间需要检测的未知 绝缘电阻。具体地，先让开关1闭合，控制RX1接入回路，如图5所示，将信号A拉低并采集 正向电流II和电源电压U1，再将信号B拉低并采集正向电流12和电源电压U2,最后通过 AD转换根据采集的两次电源电压U1、U2和两次回路电流11、12计算出高压母线HV+与地之 间的绝缘电阻RX1。同理让开关2闭合，控制RX2接入回路，如图5所示，将信号A拉低并采 集正向电流13和电源电压U3,再将信号B拉低并采集正向电流14和电源电压U4,最后通 过AD转换根据采集的两次电源电压U3、U4和两次回路电流13、14计算出高压母线HV-与 地之间的绝缘电阻RX2。其中，在此电路中，由于在整车电池包正负电压（HV+和HV-)之间 存在IGBT电路D以及一个电容C，因此，若只设开关1 (即设备只连接电池包负极)，待电容 C充满电后电源U的电流不能通过C与RX1形成回路，将不能检测到HV+对地的绝缘电阻 RX1。而此电路可以实现对RX1、RX2进行来回切换检测，能够提高整车的安全性。
[0031] 图4为根据本发明一个实施例的绝缘电阻的检测电路的电路图。
[0032] 如图4所示，DC/DC即是DC/DC电源模块110,用于为回路提供电压；电容C1、电容 C2、F1、开关3和开关4构成了 DC/DC转向模块120 ;HV+即是高压母线正极，HV-即是高压 母线负极；电源采样电阻即是电源采样模块130 ;电流采样电阻即是电流采样模块140 ;MCU 即是控制器150 ;电流II为第一电流；电流12为第二电流。具体而言，该电路的工作原理 为：
[0033] 1、计算电池正极与地之间的绝缘电阻RX1。
[0034] 在该电路中，首先将开关1和开关4闭合，则电池正极HV+与地之间的绝缘电阻 RX1通过R1、U、R5形成回路，且电流为II方向，该回路由U提供电源，且R4、R3并联在U两 端，则通过电源采样电阻采集R4两端的电压，并通过差分计算根据R4两端分压压差计算U 两端的电压U1。其中，R5为整个回路的高精密电阻，用于采集回路的电流II。
[0035] 然后将开关1和3闭合，则此时回路电流转向经过R5的电流为12,则同理，可通过 差分计算得出电源电压U2和电流12。
[0036] 通过上述两步采集的电压U1、U2，电流值11、12和已知的电阻Rl、R5，即可通过MCU 计算出电池正极和地之间的绝缘电阻RX1。绝缘电阻具体计算方式为：
[0037] RX1=(U1+U2V(11-12)-R1-R5。
[0038] 2、计算电池负极与地之间的绝缘电阻RX2。
[0039] 首先将开关2和开关4闭合，则电池负极HV-与地之间的绝缘电阻RX2通过R2、R5 形成回路，且电流为II方向，该回路由U提供电源，R4、R3并联在U两端，则通过电源采样 电阻采集R4两端的电压，并通过差分计算根据R4两端分压压差计算U两端的电压U1。其 中，R5为整个回路的高精密电阻，用于采集回路的电流II。
[0040] 然后将开关2和开关3闭合，则此时RX2通过R2、R5形成回路的电流转向经过R5 的电流为12,则同理，可通过差分计算得出电源电压U2和电流12。
[0041] 通过上述两步采集的电压U1、U2，电流值11、12和已知的电阻R2、R5，即可通过MCU 计算出电池负极和地之间的绝缘电阻RX2。绝缘电阻具体计算方式为：
[0042] RX2=(U1+U2V(11-12)-R2-R5。
[0043] 图4中，电阻R1至R1-10和电阻R2至R2-10均为高精度、大功率的精密电阻。
[0044] 结合图5所示，开关3和开关4为一种由光耦组成的连动电路，当图5中A点信号 拉低时，则图4中两处开关3中的光电二极管导通，从而使开关3均闭合，经过R5的电流为 II ;当图5中B点信号拉低时，图4中两处开关4中的光电二极管导通，从而使开关4均闭 合，经过R5的电流为12。该电路主要作用是消除计算时HV+、HV-对地电压对计算的影响。
[0045] 图6为根据本发明一个实施例的绝缘电阻的检测电路的电池包总电压检测电路 图。
[0046] 如图6所示，该电路即为电压检测模块170的内部电路。当整车系统控制接触器 需要检测总电压时，则通过将信号拉低使开关5 (第三开关）闭合，则光耦P第一路导通，则 运算放大器J输入端al的电压高于另一输入端bl，此时输出端cl输出为正，从而使光稱P 第二路导通，则bl端电压随之升高，直至与输入端al的电压达到平衡为止。而光耦P第一 路初级电流与第二路初级电流之间形成了一组比例关系：V=Vd*R7/R9。其中，R7、R9及Vd 均可知，因此，便可计算出电池正极与负极之间的总电压V，从而便于整车系统确切的控制 高压线路中的接触器。
[0047] 根据本发明实施例的绝缘电阻的检测电路，采用直流检测法，可消除来自整车干 扰和寄生电容的影响。该电路通过开关对电池正极和负极与地之间的绝缘电阻进行切换检 测，从而提高了整车的安全性。另外，该电路具有电池包总电压的检测功能，便于整车确切 的控制高压线路中的接触器，可灵活的切换电路中的电源电压，消除计算高压母线正极和 负极对地的电压对计算的影响，从而提高了计算结果的精确度。
[0048] 在本说明书的描述中，参考术语"一个实施例"、"一些实施例"、"示例"、"具体示 例"、或"一些示例"等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特 点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不 一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何 的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0049] 尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不 脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本 发明的范围由权利要求及其等同物限定。
【权利要求】
1. 一种绝缘电阻的检测电路，其特征在于，包括： DC/DC电源模块； 与所述DC/DC电源模块相连的DC/DC转向模块，所述DC/DC转向模块具有第一端和第 二端，所述DC/DC转向模块的第一端通过第一切换开关与高压母线正极或负极相连，所述 DC/DC转向模块的第二端通过第一电阻接地，所述DC/DC转向模块用于调整电流流向； 电源米样模块，所述电源米样模块与所述DC/DC转向模块相连，用于在所述第一切换 开关切换至高压母线正极端后采集电流流经所述DC/DC转向模块不同方向的第一电压和 第二电压； 电流采样模块，所述电流采样模块与所述第一电阻相连，用于在所述第一切换开关切 换至高压母线正极端后采集电流流经所述DC/DC转向模块不同方向的第一电流和第二电 流； 控制器，所述控制器分别与电源采样模块和所述电流采样模块相连，用于根据所述第 一电压、第二电压、第一电流和第二电流得到高压母线正极与地之间的绝缘电阻。
2. 根据权利要求1所述的绝缘电阻的检测电路，其特征在于，所述电源采集模块还用 于在所述第一切换开关切换至高压母线负极端后采集电流流经所述DC/DC转向模块不同 方向的第三电压和第四电压。
3. 根据权利要求2所述的绝缘电阻的检测电路，其特征在于，所述电流采样模块还用 于在所述第一切换开关切换至高压母线负极端后采集电流流经所述DC/DC转向模块不同 方向的第三电流和第四电流。
4. 根据权利要求3所述的绝缘电阻的检测电路，其特征在于，所述控制器还用于根据 所述第三电压、第四电压、第三电流和第四电流得到高压母线负极与地之间的绝缘电阻。
5. 根据权利要求1所述的绝缘电阻的检测电路，其特征在于，还包括： DC/DC转向控制模块，所述DC/DC转向控制模块与所述DC/DC转向模块相连，用于控制 所述DC/DC转向模块的电流流向。
6. 根据权利要求1所述的绝缘电阻的检测电路，其特征在于，还包括： 与所述控制器相连的电压检测模块，所述电压检测模块连接在所述高压母线正极和所 述高压母线负极之间，用于检测所述高压母线正极和所述高压母线负极之间的电压。
7. 根据权利要求6所述的绝缘电阻的检测电路，其特征在于，所述电压检测模块通过 第三开关与所述高压母线正极相连。
【文档编号】G01R27/04GK104101784SQ201310115742
【公开日】2014年10月15日 申请日期:2013年4月3日 优先权日:2013年4月3日
【发明者】黎贝, 于海军, 汤小华 申请人:比亚迪股份有限公司