一種電動汽車的絕緣電阻測量電路及其高壓絕緣監(jiān)測系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種電動汽車的絕緣電阻測量電路及其高壓絕緣監(jiān)測系統(tǒng)。其中絕緣電阻測量電路，包括與電動汽車電池包連接并構(gòu)成監(jiān)測回路的電阻R1、R2；其中電阻R1、R2依次串聯(lián)連接于電池包的正負(fù)極之間，電阻R1與電池包的正極之間設(shè)有開關(guān)S1，電阻R2與電池包的負(fù)極之間設(shè)有開關(guān)S2，電阻R1與電阻R2的連接端與電動汽車的車體連接；所述電阻R1、R2分別并聯(lián)連接有第一電壓采樣裝置、第二電壓采樣裝置。高壓絕緣監(jiān)測系統(tǒng)包括上述的絕緣電阻測量電路和控制電路。本實(shí)用新型通過分壓電阻的方式，對絕緣電阻進(jìn)行監(jiān)測，電路簡單且容易實(shí)施，成本低。
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及充電【技術(shù)領(lǐng)域】，具體地說，涉及一種電動汽車的絕緣電阻測量電 路及其高壓絕緣監(jiān)測系統(tǒng)。 一種電動汽車的絕緣電阻測量電路及其高壓絕緣監(jiān)測系統(tǒng)

【背景技術(shù)】
[0002] 隨著電動汽車的示范運(yùn)營以及大量上市，電動汽車逐漸進(jìn)入日常出行的交通領(lǐng) 域，其高壓電的安全問題引起了人們越來越高的重視。
[0003] 由于汽車運(yùn)行需要較大的動力，而單個電池的輸出功率有限；因此應(yīng)用在電動汽 車上的動力電池均是串聯(lián)形式，串聯(lián)的電力電池的電池包體積較大，與車身的接觸面積也 將較大，從而增加了其漏電的幾率；動力電池的輸出電壓遠(yuǎn)高于人的安全電壓，為了保證電 動汽車的安全性，需要對車身與電池包之間的絕緣性能進(jìn)行檢測。
[0004] 目前對車身絕緣性能檢測的方式有多種，如信號注入法、電流傳感法等；這些方法 在使用時，都會造成電路復(fù)雜，穩(wěn)定性低的缺點(diǎn)。
[0005] 因此有必要提出一種簡單、可靠且低成本的絕緣故障檢測系統(tǒng)。 實(shí)用新型內(nèi)容
[0006] 本實(shí)用新型的目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種電動汽車高壓絕緣監(jiān)測系 統(tǒng)，該監(jiān)測系統(tǒng)的電路簡單，操作方便且穩(wěn)定性好。
[0007] 為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為：
[0008] -種電動汽車的絕緣電阻測量電路，包括與電動汽車的電池包連接并構(gòu)成監(jiān)測回 路的電阻R1、R2 ;其中電阻R1、R2依次串聯(lián)連接于電池包的正負(fù)極之間，電阻R1與電池包 的正極之間設(shè)有開關(guān)S1，電阻R2與電池包的負(fù)極之間設(shè)有開關(guān)S2,電阻R1與電阻R2的連 接端與電動汽車的車體連接；車體接地；所述電阻Rl、R2分別并聯(lián)連接有第一電壓采樣裝 置、第二電壓采樣裝置。
[0009] 一種電動汽車高壓絕緣監(jiān)測系統(tǒng)，包括：
[0010] 絕緣電阻測量電路，用于測量電動汽車的電池包正負(fù)極分別與電動汽車電底盤之 間的絕緣電阻；
[0011] 控制電路，用于接收絕緣電阻測量電路的測量信號；并根據(jù)測量信號控制電動汽 車的電池包供電回路的通斷；
[0012] 所述絕緣電阻測量電路包括與電動汽車的電池包連接并構(gòu)成監(jiān)測回路的電阻R1、 R2 ;其中電阻R1、R2依次串聯(lián)連接于電池包的正負(fù)極之間，電阻R1與電池包的正極之間設(shè) 有開關(guān)S1，電阻R2與電池包的負(fù)極之間設(shè)有開關(guān)S2,電阻R1與電阻R2的連接端與電動汽 車的車體連接；且車體接地；所述電阻R1、R2分別并聯(lián)連接有第一電壓采樣裝置、第二電壓 采樣裝置；第一電壓采樣裝置和第二電壓采樣裝置分別向控制電路傳送測量信號。
[0013] 進(jìn)一步地，所述電動汽車高壓絕緣監(jiān)測系統(tǒng)，還包括報警裝置，報警裝置與控制電 路連接。
[0014] 更進(jìn)一步地，所述報警裝置包括揚(yáng)聲器或警示燈。
[0015] 進(jìn)一步地，所述電動汽車高壓絕緣監(jiān)測系統(tǒng)，還包括電源模塊，所述電源模塊包括 BUCK電路，BUCK電路的輸入端與電動汽車的車載電源連接，BUCK電路的輸出端分別與控制 電路、報警裝置連接。
[0016] 再進(jìn)一步地，所述電動汽車高壓絕緣監(jiān)測系統(tǒng)，還包括CAN通訊模塊，所述CAN通 訊模塊將控制電路與電動汽車的控制端連接。
[0017] 進(jìn)一步地，所述控制電路包括控制芯片，控制芯片為單片機(jī)。
[0018] 本實(shí)用新型取得的有益效果為：本實(shí)用新型通過分壓電阻的方式，對絕緣電阻進(jìn) 行監(jiān)測，電路簡單且容易實(shí)施，成本低。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019] 圖1為本實(shí)用新型的絕緣電阻測量電路示意圖。
[0020] 圖2為圖1中S1閉合的等效電路。
[0021] 圖3為圖1中S2閉合的等效電路。
[0022] 圖4為本實(shí)用新型電動汽車高壓絕緣監(jiān)測系統(tǒng)的構(gòu)成示意圖。
[0023] 圖中，車體用接地表示。

【具體實(shí)施方式】
[0024] 下面結(jié)合附圖1至圖3,以及【具體實(shí)施方式】對本實(shí)用新型做進(jìn)一步地說明。
[0025] 實(shí)施例1 :參見圖1至圖3。
[0026] 一種電動汽車的絕緣電阻測量電路，包括與電動汽車的電池包連接并構(gòu)成監(jiān)測回 路的電阻R1、R2 ;其中電阻R1、R2依次串聯(lián)連接于電池包的正負(fù)極之間，電阻R1與電池包 的正極之間設(shè)有開關(guān)S1，電阻R2與電池包的負(fù)極之間設(shè)有開關(guān)S2,電阻R1與電阻R2的連 接端與電動汽車的車體連接；所述電阻Rl、R2分別并聯(lián)連接有第一電壓采樣裝置、第二電 壓采樣裝置。
[0027] 電壓采樣裝置可以直接采用電壓表、萬用表之類的采樣裝置，當(dāng)然也可以采用其 他采樣芯片或采樣電路；本技術(shù)方案通過設(shè)置SI、S2,可以用于對電池包與電底盤之間的 電壓、電阻進(jìn)行測量，具體操作如下：
[0028] 由于要測量電池包正負(fù)極與電底盤之間的絕緣電阻，可以假設(shè)：電池包的正極與 電底盤之間的電阻為R+，電池包的負(fù)極與電底盤之間的電阻為R-;且電阻R+、R-先串聯(lián)再 與監(jiān)測回路并聯(lián)，同時電底盤也與車體連接(其中車體接地)。其電路相當(dāng)于圖2。為方便測 量，設(shè)置電阻Rl、R2的電阻相等，且均為R。假設(shè)電池包正、負(fù)極與電動汽車電底盤之間的 電壓分別為U+、U-;測量步驟如下：
[0029] 1、閉合開關(guān) SI、S2 ;根據(jù)電路有：（R+/R-) = (U+/U_)=N1。
[0030] 2、如果N1>1，閉合開關(guān)S1、斷開S2 ;其等效電路圖為圖3 ;通過第一、第二電壓采 樣裝置采集出電池包正、負(fù)極與電動汽車電底盤之間的電壓U1+、U1-;電阻R1與R+并聯(lián)連 接，其電阻為 R1= (R+)*R/ ((R+)+R):(RV(R-))= (U1+/U1-)=N2;
[0031] 3、如果Nl〈l，斷開SI、閉合S2,其等效電路圖如圖4,通過第一、第二電壓采樣裝置 采集出電池包正、負(fù)極與電動汽車電底盤之間的電壓U2+、U2-;電阻R2與R-并聯(lián)連接，其 電阻為 R2= (R-)*R/ ((R-)+R):( (R+)/R2)= (U2+/U2-)=N3;
[0032] 根據(jù)上面3個公式，可以得到：當(dāng)N1大于1時，R+=R* ((Nl - N2) /N2) ;R-= R* ((Nl -Ν2)ΛΝ1*Ν2));當(dāng) N1 小于 1 時，R+=R* (N3-N1)，R-=R* (N3-N1)/N1。
[0033] 由此可以計算出R+、R_。當(dāng)Nl=l時，可以采用上面任一一組公式。
[0034] 具體根據(jù)具體情況，設(shè)置不同的絕緣故障等級，如一級絕緣故障與二級絕緣故障。 當(dāng)絕緣電阻R+或R-只要有一個小于預(yù)設(shè)R t時為一級絕緣故障；當(dāng)絕緣電阻R+或R-大 于等于Rt，且有一個小于R'時為二級絕緣故障，其中R t〈 R' ；其它情況為正常。
[0035] 實(shí)施例2 :參見圖4。
[0036] 一種電動汽車高壓絕緣監(jiān)測系統(tǒng)，包括：
[0037] 絕緣電阻測量電路，用于測量電動汽車的電池包正負(fù)極分別與電動汽車電底盤之 間的絕緣電阻；
[0038] 控制電路，用于接收絕緣電阻測量電路的測量信號；并根據(jù)測量信號控制電動汽 車的電池包供電回路的通斷；
[0039] 所述絕緣電阻測量電路包括與電動汽車的電池包連接并構(gòu)成監(jiān)測回路的電阻R1、 R2 ;其中電阻R1、R2依次串聯(lián)連接于電池包的正負(fù)極之間，電阻R1與電池包的正極之間設(shè) 有開關(guān)S1，電阻R2與電池包的負(fù)極之間設(shè)有開關(guān)S2,電阻R1與電阻R2的連接端與電動汽 車的車體連接；所述電阻R1、R2分別并聯(lián)連接有第一電壓采樣裝置、第二電壓采樣裝置；第 一電壓采樣裝置和第二電壓采樣裝置分別向控制電路傳送測量信號。
[0040] 控制電路可以采用比較電路和開關(guān)電路，開關(guān)電路用于控制電動汽車的電池包供 電回路的通斷，通過比較電路將采集的電壓信號進(jìn)行比較，如果符合要求，則開關(guān)電路保持 通路狀態(tài)，如果不符合要求，開關(guān)電路為斷路，切斷電池包的供電。
[0041] 進(jìn)一步地，所述電動汽車高壓絕緣監(jiān)測系統(tǒng)，還包括報警裝置，報警裝置與控制電 路連接。
[0042] 更進(jìn)一步地，所述報警裝置包括揚(yáng)聲器或警示燈。
[0043] 當(dāng)監(jiān)測到絕緣電阻的電阻較小時，控制電路觸發(fā)報警裝置工作，發(fā)出報警。提示司 機(jī)或工作人員采取緊急措施。同時也可以根據(jù)絕緣電阻的情況，或不同等級的絕緣故障，發(fā) 出不同的報警信號。
[0044] 進(jìn)一步地，所述電動汽車高壓絕緣監(jiān)測系統(tǒng)，還包括電源模塊，所述電源模塊包括 BUCK電路，BUCK電路的輸入端與電動汽車的車載電源連接，BUCK電路的輸出端分別與控制 電路、報警裝置連接。
[0045] 再進(jìn)一步地，所述電動汽車高壓絕緣監(jiān)測系統(tǒng)，還包括CAN通訊模塊，所述CAN通 訊模塊將控制電路與電動汽車的控制端連接。
[0046] 為了讓電動汽車行駛更加安全，控制電路需要將監(jiān)測到的絕緣電阻信號發(fā)送給電 動汽車的控制端，使得電動汽車能夠根據(jù)絕緣情況作出相應(yīng)的策略。
[0047] 進(jìn)一步地，所述控制電路包括控制芯片，控制芯片為單片機(jī)。
[0048] 為減少成本，將控制芯片設(shè)置為單片機(jī)。
[0049] 以上僅是本申請的較佳實(shí)施例，在此基礎(chǔ)上的等同技術(shù)方案仍落入申請保護(hù)范 圍。
【權(quán)利要求】
1. 一種電動汽車的絕緣電阻測量電路，其特征在于：包括與電動汽車的電池包連接并 構(gòu)成監(jiān)測回路的電阻Rl、R2 ;其中電阻Rl、R2依次串聯(lián)連接于電池包的正負(fù)極之間，電阻 R1與電池包的正極之間設(shè)有開關(guān)S1，電阻R2與電池包的負(fù)極之間設(shè)有開關(guān)S2,電阻R1與 電阻R2的連接端與電動汽車的車體連接；所述電阻R1、R2分別并聯(lián)連接有第一電壓采樣裝 置、第二電壓采樣裝置。
2. -種電動汽車高壓絕緣監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于：包括： 絕緣電阻測量電路； 控制電路，用于接收絕緣電阻測量電路的測量信號；并根據(jù)測量信號控制電動汽車的 電池包供電回路的通斷； 所述絕緣電阻測量電路包括與電動汽車的電池包連接并構(gòu)成監(jiān)測回路的電阻Rl、R2 ; 其中電阻R1、R2依次串聯(lián)連接于電池包的正負(fù)極之間，電阻R1與電池包的正極之間設(shè)有開 關(guān)S1，電阻R2與電池包的負(fù)極之間設(shè)有開關(guān)S2,電阻R1與電阻R2的連接端與電動汽車的 車體連接；所述電阻R1、R2分別并聯(lián)連接有第一電壓采樣裝置、第二電壓采樣裝置；第一電 壓采樣裝置和第二電壓采樣裝置分別向控制電路傳送測量信號。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種電動汽車高壓絕緣監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于：所述電動汽 車高壓絕緣監(jiān)測系統(tǒng)，還包括報警裝置，報警裝置與控制電路連接。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種電動汽車高壓絕緣監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于：所述報警裝 置包括揚(yáng)聲器或警示燈。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種電動汽車高壓絕緣監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于：還包括電源 模塊，所述電源模塊包括BUCK電路，BUCK電路的輸入端與電動汽車的車載電源連接，BUCK 電路的輸出端分別與控制電路、報警裝置連接。
6. 根據(jù)權(quán)利要求2或3或4或5所述的一種電動汽車高壓絕緣監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于： 還包括CAN通訊模塊，所述CAN通訊模塊將控制電路與電動汽車的控制端連接。
7. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種電動汽車高壓絕緣監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于：所述控制電 路包括控制芯片，控制芯片為單片機(jī)。
【文檔編號】G01R31/12GK203894326SQ201420174112
【公開日】2014年10月22日 申請日期:2014年4月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月11日
【發(fā)明者】譚曉軍, 胡秋仔, 程海峰, 宗志堅 申請人:東莞中山大學(xué)研究院, 東莞三新電動汽車技術(shù)有限公司