專利名稱：電動汽車母排絕緣檢測裝置及其使用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通過測量電流和電壓來測量電阻的絕緣檢測領(lǐng)域，具體為一種電動汽車母排絕緣檢測裝置及其使用方法。
背景技術(shù)：
母排又稱復(fù)合母排、層疊母排,英文名Laminated Busbar,是一種多層復(fù)合結(jié)構(gòu)連接排，用于電器設(shè)備的配電，具有低阻抗、抗干擾性強(qiáng)、可靠性好、節(jié)省空間、裝配簡潔快捷等優(yōu)點，廣泛應(yīng)用在電力及混合牽引、電力牽引設(shè)備、蜂窩通訊基站、電話交換系統(tǒng)、大型網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、大中型計算機(jī)、電力開關(guān)系統(tǒng)、發(fā)電系統(tǒng)、電動設(shè)備的功率轉(zhuǎn)換模塊中。在工業(yè)變頻器、純電動及其混合動力車輛電機(jī)控制器、工業(yè)伺服控制器等產(chǎn)品中，母排通常接幾百伏高壓，IGBT (IGBT是Insulated Gate Bipolar Transistor的縮寫，意為絕緣柵雙極型晶體管)的六相橋接在母排的正極端和負(fù)極端之間，每個IGBT有6個二極管，IGBT將從母排輸入的直流電轉(zhuǎn)變?yōu)槿嘟涣麟姡喾謩e為U相、V相和W相。母排正極端對機(jī)殼絕緣電阻為Rp，母排負(fù)極端對機(jī)殼絕緣電阻為Rn，U相輸出端對機(jī)殼的絕緣電阻為Ru。在變頻調(diào)速系統(tǒng)或電動汽車高壓線路絕緣性能下降或者對機(jī)殼短路時，Rp、Rn或Ru的阻值將非常小甚至為0，此時會造成設(shè)備的損壞并危及人身安全。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種的結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，檢測精度高，安全可靠的絕緣檢測裝置，本發(fā)明公開了一種電動汽車母排絕緣檢測裝置及其使用方法。本發(fā)明通過如下技術(shù)方案達(dá)到發(fā)明目的:
一種電動汽車母排絕緣檢測裝置，包括電阻、比較器、電容、二極管和光電耦合器，電阻共有6個，其特征是:電阻甲和電阻乙串聯(lián)，電阻乙和電阻甲的連接處通過串聯(lián)電阻丙連接至比較器的模擬電壓信號輸入端，電阻乙的另一端接地，比較器的基準(zhǔn)電壓信號輸入端分別連接電阻丁和電容，比較器的模擬電壓信號輸入端和數(shù)字信號輸出端之間依次通過二極管和電阻戊連接，其中二極管的負(fù)極端和比較器的模擬電壓信號輸入端連接，比較器的正極端連接獨立直流電源的正極端，比較器的負(fù)極端接地，比較器的數(shù)字信號輸出端和光電耦合器原邊的負(fù)極端連接，光電耦合器原邊的正極端連接電阻己，光電耦合器副邊的負(fù)極端接地，光電耦合器副邊的正極端為數(shù)字信號輸出端。所陳述的電動汽車母排絕緣檢測裝置，其特征是:從比較器基準(zhǔn)電壓信號輸入端輸入的基準(zhǔn)電壓信號為+2.5V。
所述的電動汽車母排絕緣檢測裝置的使用方法，其特征是:按如下步驟依次進(jìn)行:電阻甲的另一端連接機(jī)殼，電阻己的另一端連接母排的負(fù)極端，獨立直流電源的正向電壓從母排的負(fù)極端輸入，當(dāng)光電耦合器原邊和副邊都導(dǎo)通時，說明電動汽車母排絕緣狀態(tài)正常，當(dāng)光電耦合器原邊和副邊都截止時，說明電動汽車母排絕緣狀態(tài)異常。所述的電動汽車母排絕緣檢測裝置的使用方法，其特征是:從母排負(fù)極端輸入獨立直流電源的電壓為+10V。本發(fā)明使用時，IGBT將從母排輸入的直流電轉(zhuǎn)變?yōu)槿嘟涣麟?，三相分別為U相、V相和W相，母排正極端對機(jī)殼絕緣電阻為Rp，母排負(fù)極端對機(jī)殼絕緣電阻為Rn，U相輸出端對機(jī)殼的絕緣電阻為Ru。當(dāng)設(shè)備絕緣正常的時候，Rp、Rn和Ru的阻值都非常大，一般在
0.5ΜΩ以上，從獨立直流電源輸入的電壓大部分被絕緣電阻所分壓，而電阻乙上分壓大大低于獨立直流電源的電壓，當(dāng)通過電阻丙輸入比較器模擬電壓信號輸入端的電壓值低于基準(zhǔn)電壓時，比較器的數(shù)字信號輸出端向光電耦合器原邊的負(fù)極端輸出低電平使原邊導(dǎo)通，通過耦合使副邊也導(dǎo)通，此時光電耦合器副邊的正極端有數(shù)字信號輸出。因此，當(dāng)光電耦合器原邊和副邊都導(dǎo)通時，說明電動汽車母排絕緣狀態(tài)正常。當(dāng)設(shè)備絕緣異常時，此時Rp、Rn或Ru的阻值非常小甚至為0，絕緣電阻對從獨立直流電源輸入電壓的分壓作用很小，當(dāng)通過電阻丙輸入比較器模擬電壓信號輸入端的電壓值高于基準(zhǔn)電壓時，比較器的數(shù)字信號輸出端向光電耦合器原邊的負(fù)極端輸出高電平使原邊截止，原邊無法耦合副邊使副邊也截止，此時光電耦合器副邊的正極端沒有數(shù)字信號輸出。因此，當(dāng)光電耦合器原邊和副邊都截止時，說明電動汽車母排絕緣狀態(tài)異常。本發(fā)明能防止工業(yè)變頻器、純電動及其混合動力車輛電機(jī)控制器、工業(yè)伺服控制器等產(chǎn)品在絕緣性能下降或者對機(jī)殼短路時，及時發(fā)現(xiàn)并能做出相應(yīng)的處理，能可靠地檢測母排的絕緣性能并保護(hù)設(shè)備和人身安全，可在調(diào)速系統(tǒng)中運用。本發(fā)明的有益效果是:結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，檢測精度高，安全可靠，適應(yīng)性強(qiáng)。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式以下通過具體實施例進(jìn)一步說明本發(fā)明。實施例1
一種電動汽車母排絕緣檢測裝置，包括電阻、比較器2、電容3、二極管4和光電耦合器5，電阻共有6個，如圖1所示，具體結(jié)構(gòu)是:電阻甲11和電阻乙12串聯(lián)，電阻乙12和電阻甲11的連接處通過串聯(lián)電阻丙13連接至比較器2的模擬電壓信號輸入端，電阻乙12的另一端接地，比較器2的基準(zhǔn)電壓信號輸入端分別連接電阻丁 14和電容3，基準(zhǔn)電壓信號為+2.5V，比較器2的模擬電壓信號輸入端和數(shù)字信號輸出端之間依次通過二極管4和電阻戊15連接，其中二極管4的負(fù)極端和比較器2的模擬電壓信號輸入端連接，比較器2的正極端連接獨立直流電源的正極端，比較器2的負(fù)極端接地，比較器2的數(shù)字信號輸出端和光電耦合器5原邊的負(fù)極端連接,光電稱合器5原邊的正極端連接電阻己16,光電稱合器5副邊的負(fù)極端接地，光電耦合器5副邊的正極端為數(shù)字信號輸出端。本實施例使用時，電阻甲11的另一端連接機(jī)殼61，電阻己16的另一端連接母排62的負(fù)極端，獨立直流電源的正向電壓從母排62的負(fù)極端輸入，獨立直流電源的正向電壓為+10V，此外獨立直流電源還負(fù)責(zé)向比較器2提供直流電源輸入。IGBT將從母排輸入的直流電轉(zhuǎn)變?yōu)槿嘟涣麟姡喾謩e為U相、V相和W相，母排正極端對機(jī)殼絕緣電阻為Rp，母排負(fù)極端對機(jī)殼絕緣電阻為Rn, U相輸出端對機(jī)殼的絕緣電阻為Ru。
檢測時，當(dāng)設(shè)備絕緣正常的時候，Rp、Rn和Ru的阻值都非常大，一般在0.5ΜΩ以上，從獨立直流電源輸入的電壓大部分被絕緣電阻所分壓，而電阻乙12上分壓大大低于獨立直流電源的電壓，當(dāng)通過電阻丙13輸入比較器2模擬電壓信號輸入端的電壓值低于基準(zhǔn)電壓時，比較器2的數(shù)字信號輸出端向光電耦合器5原邊的負(fù)極端輸出低電平使原邊導(dǎo)通，通過耦合使副邊也導(dǎo)通，此時光電耦合器5副邊的正極端有數(shù)字信號輸出。因此，當(dāng)光電耦合器5的原邊和副邊都導(dǎo)通時，說明電動汽車母排絕緣狀態(tài)正常。當(dāng)設(shè)備絕緣異常時，此時Rp、Rn或Ru的阻值非常小甚至為0，絕緣電阻對從獨立直流電源輸入電壓的分壓作用很小，當(dāng)通過電阻丙13輸入比較器2模擬電壓信號輸入端的電壓值高于基準(zhǔn)電壓時，比較器2的數(shù)字信號輸出端向光電I禹合器5原邊的負(fù)極端輸出高電平使原邊截止，原邊無法耦合副邊使副邊也截止，此時光電耦合器5副邊的正極端沒有數(shù)字信號輸出。因此，當(dāng)光電耦合器5的原邊和副邊都截止時，說明電動汽車母排絕緣狀態(tài)異常。
權(quán)利要求
1.一種電動汽車母排絕緣檢測裝置，包括電阻、比較器(2)、電容(3)、二極管(4)和光電耦合器(5)，電阻共有6個，其特征是:電阻甲(11)和電阻乙(12)串聯(lián)，電阻乙(12)和電阻甲(11)的連接處通過串聯(lián)電阻丙(13)連接至比較器(2)的模擬電壓信號輸入端，電阻乙(12)的另一端接地，比較器(2)的基準(zhǔn)電壓信號輸入端分別連接電阻丁(14)和電容(3)，比較器(2)的模擬電壓信號輸入端和數(shù)字信號輸出端之間依次通過二極管(4)和電阻戊(15)連接，其中二極管(4)的負(fù)極端和比較器(2)的模擬電壓信號輸入端連接，比較器(2)的正極端連接獨立直流電源的正極端，比較器(2)的負(fù)極端接地，比較器(2)的數(shù)字信號輸出端和光電耦合器(5)原邊的負(fù)極端連接，光電耦合器(5)原邊的正極端連接電阻己(16)，光電耦合器(5)副邊的負(fù)極端接地，光電耦合器(5)副邊的正極端為數(shù)字信號輸出端。
2.如權(quán)利要求1所陳述的電動汽車母排絕緣檢測裝置，其特征是:從比較器(2)基準(zhǔn)電壓信號輸入端輸入的 基準(zhǔn)電壓信號為+2.5V。
3.如權(quán)利要求1或2所述的電動汽車母排絕緣檢測裝置的使用方法，其特征是:按如下步驟依次進(jìn)行:電阻甲(11)的另一端連接機(jī)殼(61)，電阻己(16)的另一端連接母排(62)的負(fù)極端，獨立直流電源的正向電壓從母排￠2)的負(fù)極端輸入，當(dāng)光電耦合器(5)原邊和副邊都導(dǎo)通時，說明電動汽車母排絕緣狀態(tài)正常，當(dāng)光電耦合器(5)原邊和副邊都截止時，說明電動汽車母排絕緣狀態(tài)異常。
4.如權(quán)利要求3所述的電動汽車母排絕緣檢測裝置的使用方法，其特征是:從母排(62)負(fù)極端輸入獨立直流電源的電壓為+10V。
全文摘要
本發(fā)明涉及通過測量電流和電壓來測量電阻的絕緣檢測領(lǐng)域，具體為一種電動汽車母排絕緣檢測裝置及其使用方法。一種電動汽車母排絕緣檢測裝置，包括電阻、比較器(2)、電容(3)、二極管(4)和光電耦合器(5)，電阻乙(12)和電阻甲(11)的連接處通過串聯(lián)電阻丙(13)連接至比較器(2)的模擬電壓信號輸入端，比較器(2)的數(shù)字信號輸出端和光電耦合器(5)原邊的負(fù)極端連接。一種電動汽車母排絕緣檢測裝置的使用方法，其特征是按如下步驟依次進(jìn)行獨立直流電源的正向電壓從母排(62)的負(fù)極端輸入。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，檢測精度高，安全可靠，適應(yīng)性強(qiáng)。
文檔編號G01R31/02GK103176072SQ201110441630
公開日2013年6月26日 申請日期2011年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月26日
發(fā)明者肖智光, 張玉柱, 徐性怡 申請人:上海大郡動力控制技術(shù)有限公司