本發(fā)明涉及電動(dòng)汽車(chē)電氣絕緣檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種電動(dòng)汽車(chē)車(chē)體絕緣檢測(cè)系統(tǒng)及檢測(cè)方法。

背景技術(shù)：

隨著我國(guó)純電動(dòng)新能源汽車(chē)的快速發(fā)展,純電動(dòng)新能源汽車(chē)的安全性能越來(lái)越受到關(guān)注。在純電動(dòng)新能源汽車(chē)中存在著大于300V電壓的高壓系統(tǒng),若高壓電池正極（或負(fù)極）對(duì)車(chē)體底盤(pán)的絕緣不良則可能影響整車(chē)上部分控制器正常工作危及司乘人員安全。所以需要一款用于檢測(cè)整車(chē)高壓電池對(duì)車(chē)體絕緣性能的絕緣檢測(cè)系統(tǒng)。

現(xiàn)在市面上絕緣檢測(cè)系統(tǒng)常見(jiàn)的方案有：輔助電源方案、電流傳感方案、橋式電阻方案和電壓注入方案。如公開(kāi)號(hào)為CN104635057A的中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利公開(kāi)了一種電動(dòng)汽車(chē)絕緣檢測(cè)系統(tǒng)及控制方法，檢測(cè)系統(tǒng)由電池組、絕緣監(jiān)控電路及控制器構(gòu)成，絕緣監(jiān)控電路包括低頻信號(hào)注入、自適應(yīng)電壓補(bǔ)償、電壓采樣以及報(bào)警裝置；通過(guò)控制器向自適應(yīng)電壓補(bǔ)償電路注入低頻電壓信號(hào)，利用絕緣電阻的大小影響采樣電路兩端阻抗，使采樣電路在電路中所得分壓有所改變，控制器通過(guò)A/D獲得采樣電路中分壓值，利用分壓值計(jì)算獲得電池組對(duì)整車(chē)地的絕緣電阻。而與本發(fā)明申請(qǐng)人現(xiàn)在做的方案最接近的是電壓注入方案，電壓注入檢測(cè)方法是通過(guò)隔離變壓器給被測(cè)點(diǎn)到車(chē)體之間加一個(gè)直流高壓，通過(guò)高精度AD轉(zhuǎn)換測(cè)量分壓電阻的電壓，再通過(guò)軟件計(jì)算得到電阻值。

電壓注入方案由于在被測(cè)點(diǎn)與車(chē)體之間注入高壓電，此方案會(huì)存在干擾汽車(chē)其他控制器的風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)在檢修人員進(jìn)行檢修時(shí)容易對(duì)檢修人員造成電擊。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

利用電壓注入式檢測(cè)方法對(duì)電動(dòng)汽車(chē)進(jìn)行絕緣檢測(cè)，該檢測(cè)方法通過(guò)隔離變壓器給被測(cè)點(diǎn)到車(chē)體之間加一個(gè)直流高壓，通過(guò)高精度AD轉(zhuǎn)換測(cè)量分壓電阻的電壓，再通過(guò)軟件計(jì)算得到電阻值。這種方法從根本上解決了電動(dòng)汽車(chē)蓄電池正負(fù)母線(xiàn)對(duì)地對(duì)稱(chēng)絕緣故障無(wú)法測(cè)量的缺點(diǎn)，并且在電池開(kāi)路的情況下亦能檢測(cè)高壓電路與車(chē)體之間的絕緣性能。但是此方案存在以下的問(wèn)題：

1、該方案是注入高壓，此處會(huì)干擾主驅(qū)電機(jī)控制器、油泵和氣泵電機(jī)控制器的高壓采樣，擾亂其正常工作；

2、該方案注入的是高壓，當(dāng)高壓電池組開(kāi)路時(shí)絕緣檢測(cè)系統(tǒng)繼續(xù)工作會(huì)對(duì)檢修人員造成觸電的風(fēng)險(xiǎn)；

3、該方案無(wú)法測(cè)量出是高壓正極對(duì)車(chē)體絕緣阻值小還是高壓負(fù)極對(duì)車(chē)體絕緣阻值更?。?/p>

4、由于注入的是高壓，在電動(dòng)汽車(chē)絕緣性能下降時(shí)會(huì)加大漏電流，更容易造成熱積累進(jìn)而發(fā)生火災(zāi)的風(fēng)險(xiǎn)。

基于原有電壓注入方案存在著如上所述的問(wèn)題，所以本發(fā)明申請(qǐng)人在該方案的基礎(chǔ)上進(jìn)行了改進(jìn)，改進(jìn)后的技術(shù)方案不僅保留了正負(fù)母線(xiàn)對(duì)車(chē)體阻值相等也可測(cè)量和電池開(kāi)路的情況下也能檢測(cè)高壓電路與車(chē)體之間的絕緣阻值的特點(diǎn)，還解決了上面的四個(gè)問(wèn)題。

本發(fā)明提供一種電動(dòng)汽車(chē)車(chē)體絕緣檢測(cè)系統(tǒng)及檢測(cè)方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)的電動(dòng)汽車(chē)車(chē)體絕緣檢測(cè)存在的技術(shù)問(wèn)題。本發(fā)明主要是在相同的測(cè)量絕緣阻值精度下降低了注入電壓至40V，降低了注入電壓對(duì)整車(chē)上電機(jī)控制器的干擾，同時(shí)高壓電池開(kāi)路后絕緣檢測(cè)系統(tǒng)注入電壓也不會(huì)造成維修人員觸電。在降低了電壓值40V的同時(shí)限制其注入的電流最大值為40uA，限流后會(huì)降低因漏電流造成的熱積累風(fēng)險(xiǎn)。通過(guò)軟硬件結(jié)合方式綜合評(píng)估出整車(chē)正母線(xiàn)對(duì)車(chē)體和負(fù)母線(xiàn)對(duì)車(chē)體哪邊絕緣阻值更低。

本發(fā)明注入電壓的功耗極低，所以其電源就直接從整車(chē)的低壓輔助電源取得，針對(duì)于從低壓輔助電源輸入絕緣檢測(cè)系統(tǒng)時(shí)采取了防反接保護(hù)、防浪涌和過(guò)壓保護(hù)、電源開(kāi)路后整體系統(tǒng)電路維持工作200mS、低壓輔助電源輸入與后級(jí)注入電壓利用隔離電源進(jìn)行電氣隔離。同時(shí)本發(fā)明還具備指示燈指示設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、設(shè)備故障信息和整車(chē)絕緣異常信息共同存儲(chǔ)、設(shè)備上電次數(shù)統(tǒng)計(jì)、設(shè)備硬件自檢、PWM或開(kāi)關(guān)量指示絕緣故障等級(jí)、CAN通信方式與整車(chē)通訊、通過(guò)CAN刷新底層程序。

本發(fā)明具體采用如下技術(shù)方案。

一種電動(dòng)汽車(chē)車(chē)體絕緣檢測(cè)系統(tǒng)，包括電源保護(hù)電路、MCU微控制單元，電源保護(hù)電路的一端連接電動(dòng)汽車(chē)整車(chē)低壓輔助電源以獲取低功率注入電壓，電源保護(hù)電路的另一端連接MCU微控制單元；電動(dòng)汽車(chē)車(chē)體絕緣檢測(cè)系統(tǒng)還包括電源隔離電路、電壓注入電路、內(nèi)部存儲(chǔ)電路、檢測(cè)電壓注入反饋電路、電阻測(cè)量電路、CAN、指示運(yùn)行狀態(tài)電路、開(kāi)關(guān)量或PWM指示絕緣故障等級(jí)電路。

優(yōu)選的是，所述電源保護(hù)電路連接電動(dòng)汽車(chē)整車(chē)低壓輔助電源，從低壓輔助電源處向電動(dòng)汽車(chē)車(chē)體絕緣檢測(cè)系統(tǒng)供電。

在上述任一技術(shù)方案中優(yōu)選的是，所述電源保護(hù)電路與MCU微控制單元之間設(shè)置有電源隔離電路，所述電源隔離電路用于高壓系統(tǒng)進(jìn)行電壓注入時(shí)在高低壓系統(tǒng)直接進(jìn)行電氣隔離，防止高壓對(duì)低壓的干擾。

在上述任一技術(shù)方案中優(yōu)選的是，所述MCU微控制單元分別與CAN、內(nèi)部存儲(chǔ)電路、開(kāi)關(guān)量或PWM指示絕緣故障等級(jí)電路、指示運(yùn)行狀態(tài)電路、檢測(cè)電壓注入反饋電路相連接；所述CAN用于整車(chē)通訊，通過(guò)CAN刷新底層程序，CAN的接口與上位機(jī)通信實(shí)現(xiàn)信息觀察和數(shù)據(jù)分析；所述內(nèi)部存儲(chǔ)電路用于設(shè)備故障信息和整車(chē)絕緣異常信息共同存儲(chǔ)；所述檢測(cè)電壓注入反饋電路用于檢測(cè)反饋電壓是否正常注入和檢測(cè)注入電壓值是否正確，檢測(cè)電壓注入反饋電路的反饋信息用于進(jìn)行絕緣檢測(cè)系統(tǒng)的產(chǎn)品自檢和產(chǎn)品設(shè)備故障等級(jí)判斷；所述開(kāi)關(guān)量或PWM指示絕緣故障等級(jí)電路用于開(kāi)關(guān)量或PWM指示絕緣故障等級(jí)指示，開(kāi)關(guān)量或PWM指示絕緣故障等級(jí)電路連接外接設(shè)備，外接設(shè)備通過(guò)開(kāi)關(guān)量或PWM指示絕緣故障等級(jí)電路獲取絕緣檢測(cè)系統(tǒng)的檢測(cè)結(jié)果；所述指示運(yùn)行狀態(tài)電路用于指示燈指示設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)。

在上述任一技術(shù)方案中優(yōu)選的是，所述電源保護(hù)電路包括電源輸入防反接電路、電源輸入防浪涌電路、過(guò)壓保護(hù)電路；所述電源輸入防反接電路用于防止100V以下電源的反接，用于電源反接后后續(xù)電路不供電時(shí)對(duì)整個(gè)絕緣檢測(cè)系統(tǒng)的保護(hù)；所述電源輸入防浪涌電路用于防止123V/100ms的浪涌電壓，用于保護(hù)絕緣檢測(cè)系統(tǒng)在浪涌期間和過(guò)后的正常工作；所述過(guò)壓保護(hù)電路用于電源輸入的瞬間掉電時(shí)整個(gè)絕緣檢測(cè)系統(tǒng)繼續(xù)工作，用于電源開(kāi)路后整個(gè)絕緣檢測(cè)系統(tǒng)維持工作200mS。

在上述任一技術(shù)方案中優(yōu)選的是，所述電動(dòng)汽車(chē)車(chē)體絕緣檢測(cè)系統(tǒng)連接車(chē)體高壓端；車(chē)體高壓端包括高壓電池組、電阻R1、電阻R2、電阻R3、電阻Rx，所述電阻R1、電阻R2并聯(lián)連接于高壓電池組兩端并與電阻測(cè)量電路連接，所述電阻Rx接高壓電池組并與電阻R3并聯(lián)再與電壓注入電路、檢測(cè)電壓注入反饋電路并聯(lián)，所述電阻測(cè)量電路、電壓注入電路、檢測(cè)電壓注入反饋電路分別連接MCU微控制單元；所述電動(dòng)汽車(chē)車(chē)體絕緣檢測(cè)系統(tǒng)的MCU微控制單元通過(guò)電壓注入電路向整車(chē)的車(chē)體上注入電壓U1，電壓U1經(jīng)過(guò)絕緣電阻Rx和電阻R1、電阻R2后在電阻R3上產(chǎn)生一個(gè)電壓U1P，絕緣檢測(cè)系統(tǒng)中在絕緣電阻Rx開(kāi)路時(shí)在電阻R3處產(chǎn)生分壓，電壓U1P的電壓是兩個(gè)電壓疊加的結(jié)果，在MCU微控制單元再次控制電壓注入電路向整車(chē)的車(chē)體注入一個(gè)電壓U2，電壓U2在電阻R3上產(chǎn)生一個(gè)分壓U2P，在硬件上注入的電壓U1和電壓U2為已知的固定電壓，則根據(jù)比例關(guān)系將電壓U1和電壓U2開(kāi)路時(shí)在電阻R3上的分壓抵消掉，計(jì)算出高壓電池組整體對(duì)車(chē)體的絕緣電阻Rx。

在上述任一技術(shù)方案中優(yōu)選的是，所述高壓電池組并聯(lián)連接電阻Rp和電阻Rn，電阻Rp和電阻Rn兩者的綜合測(cè)量值上報(bào)到上位機(jī)或整車(chē)。

在上述任一技術(shù)方案中優(yōu)選的是，所述電動(dòng)汽車(chē)車(chē)體絕緣檢測(cè)系統(tǒng)的測(cè)量結(jié)果的絕緣電阻Rx進(jìn)一步測(cè)量，電阻Rp、電阻Rn與電阻R1、電阻R2、電阻R3組成惠斯通橋，電阻R1與電阻R2的阻值相等，電阻Rp與電阻Rn的阻值相等時(shí)電阻R3上無(wú)電流流過(guò)，電阻Rp<電阻Rn時(shí)電阻R3上的電流從右向左流動(dòng)，電阻R3上產(chǎn)生一個(gè)正電壓，電阻Rp>電阻Rn時(shí)電阻R3上的電流從左向右流動(dòng)，電阻R3上產(chǎn)生一個(gè)負(fù)電壓，以此綜合評(píng)估整車(chē)的正負(fù)母線(xiàn)對(duì)車(chē)體哪邊漏電流更大，定位絕緣不良位置。

在上述任一技術(shù)方案中優(yōu)選的是，所述電動(dòng)汽車(chē)車(chē)體絕緣檢測(cè)系統(tǒng)還包括存儲(chǔ)芯片，所述存儲(chǔ)芯片連接MCU微控制單元，所述存儲(chǔ)芯片用于設(shè)備上電次數(shù)統(tǒng)計(jì)、設(shè)備故障信息和整車(chē)絕緣異常信息共同存儲(chǔ)。

本發(fā)明還公開(kāi)了一種電動(dòng)汽車(chē)車(chē)體絕緣檢測(cè)方法，該方法包括如上任一項(xiàng)所述的電動(dòng)汽車(chē)車(chē)體絕緣檢測(cè)系統(tǒng)，絕緣檢測(cè)系統(tǒng)從電動(dòng)汽車(chē)的整車(chē)低壓輔助電源處獲得電源，經(jīng)電源保護(hù)電路對(duì)電源隔離電路和絕緣檢測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行保護(hù)，將合適的電源電壓進(jìn)行變壓器的電源隔離后給整個(gè)絕緣檢測(cè)系統(tǒng)所有模塊進(jìn)行供電；在整體系統(tǒng)上電后，MCU微控制單元控制注入電壓電路進(jìn)行電壓注入，在檢測(cè)電壓注入電路反饋成功注入信號(hào)至MCU微控制單元后，此時(shí)電阻測(cè)量電路開(kāi)始檢測(cè)車(chē)體高壓端的高壓電池組正負(fù)母線(xiàn)對(duì)車(chē)體的整體絕緣電阻Rx；將絕緣阻值和絕緣故障等級(jí)通過(guò)CAN總線(xiàn)傳遞到整車(chē)的CAN通訊系統(tǒng)，同時(shí)用開(kāi)關(guān)量或PWM指示絕緣故障等級(jí)電路和指示運(yùn)行狀態(tài)電路指示絕緣檢測(cè)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的上述技術(shù)方案具有如下有益效果：

本發(fā)明的電動(dòng)汽車(chē)車(chē)體絕緣檢測(cè)系統(tǒng)在降低了注入電壓和電流的基礎(chǔ)上，還保留了測(cè)量絕緣電阻的高精度，同時(shí)還可以評(píng)估處正負(fù)母線(xiàn)哪邊對(duì)車(chē)體的絕緣電阻值更小。由于本發(fā)明的絕緣檢測(cè)系統(tǒng)的供電是在低壓輔助電源處，所以在電源輸入處進(jìn)行了防反接、防浪涌、掉電維持工作一段時(shí)間和隔離電源的電路，以此達(dá)到本電動(dòng)汽車(chē)車(chē)體絕緣檢測(cè)系統(tǒng)穩(wěn)定安全工作的目的；

本發(fā)明的電動(dòng)汽車(chē)車(chē)體絕緣檢測(cè)系統(tǒng)通過(guò)CAN接口與上位機(jī)通信實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的必要信息觀察，此處不僅可以觀察產(chǎn)品自檢是否完成、設(shè)備是否存在故障、絕緣故障等級(jí)、測(cè)量所得絕緣電阻值，還可以讀取存儲(chǔ)的歷史絕緣故障、絕緣檢測(cè)系統(tǒng)上電次數(shù)進(jìn)行一些數(shù)據(jù)的分析。利用指示燈增強(qiáng)人機(jī)交互，方便在沒(méi)有電腦時(shí)也可以直接通過(guò)讀指示燈狀態(tài)也可以指導(dǎo)絕緣檢測(cè)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)和絕緣故障等級(jí)。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為按照本發(fā)明的電動(dòng)汽車(chē)車(chē)體絕緣檢測(cè)系統(tǒng)及檢測(cè)方法的一優(yōu)選實(shí)施例的絕緣檢測(cè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為按照本發(fā)明的電動(dòng)汽車(chē)車(chē)體絕緣檢測(cè)系統(tǒng)及檢測(cè)方法的一優(yōu)選實(shí)施例的絕緣檢測(cè)系統(tǒng)整體運(yùn)行流程示意圖；

圖3為按照本發(fā)明的電動(dòng)汽車(chē)車(chē)體絕緣檢測(cè)系統(tǒng)及檢測(cè)方法的一優(yōu)選實(shí)施例的絕緣檢測(cè)系統(tǒng)對(duì)整車(chē)絕緣電阻測(cè)量的電路結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為按照本發(fā)明的電動(dòng)汽車(chē)車(chē)體絕緣檢測(cè)系統(tǒng)及檢測(cè)方法的一優(yōu)選實(shí)施例的絕緣檢測(cè)系統(tǒng)對(duì)整車(chē)絕緣電阻測(cè)量并判斷正負(fù)母線(xiàn)哪邊對(duì)車(chē)體絕緣電阻值更小的電路結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為按照本發(fā)明的電動(dòng)汽車(chē)車(chē)體絕緣檢測(cè)系統(tǒng)及檢測(cè)方法的一優(yōu)選實(shí)施例的電源輸入保護(hù)邏輯示意圖；

圖6為按照本發(fā)明的電動(dòng)汽車(chē)車(chē)體絕緣檢測(cè)系統(tǒng)及檢測(cè)方法的一優(yōu)選實(shí)施例的絕緣檢測(cè)系統(tǒng)整體檢測(cè)程序流程圖；

圖7為按照本發(fā)明的電動(dòng)汽車(chē)車(chē)體絕緣檢測(cè)系統(tǒng)及檢測(cè)方法的一優(yōu)選實(shí)施例的電動(dòng)汽車(chē)整車(chē)實(shí)測(cè)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

現(xiàn)有技術(shù)利用電壓注入式檢測(cè)方法對(duì)電動(dòng)汽車(chē)進(jìn)行絕緣檢測(cè)，該檢測(cè)方法通過(guò)隔離變壓器給被測(cè)點(diǎn)到車(chē)體之間加一個(gè)直流高壓，通過(guò)高精度AD轉(zhuǎn)換測(cè)量分壓電阻的電壓，再通過(guò)軟件計(jì)算得到電阻值。這種方法從根本上解決了電動(dòng)汽車(chē)蓄電池正負(fù)母線(xiàn)對(duì)地對(duì)稱(chēng)絕緣故障無(wú)法測(cè)量的缺點(diǎn)，并且在電池開(kāi)路的情況下亦能檢測(cè)高壓電路與車(chē)體之間的絕緣性能，但是：注入高壓，此處會(huì)干擾主驅(qū)電機(jī)控制器、油泵和氣泵電機(jī)控制器的高壓采樣，擾亂其正常工作；由于注入的是高壓，當(dāng)高壓電池組開(kāi)路時(shí)絕緣檢測(cè)系統(tǒng)繼續(xù)工作會(huì)對(duì)檢修人員造成觸電的風(fēng)險(xiǎn)；無(wú)法測(cè)量出是高壓正極對(duì)車(chē)體絕緣阻值小還是高壓負(fù)極對(duì)車(chē)體絕緣阻值更?。挥捎谧⑷氲氖歉邏?，在電動(dòng)汽車(chē)絕緣性能下降時(shí)會(huì)加大漏電流，更容易造成熱積累進(jìn)而發(fā)生火災(zāi)的風(fēng)險(xiǎn)。為了克服電動(dòng)汽車(chē)車(chē)體絕緣檢測(cè)在現(xiàn)有技術(shù)中所存在的問(wèn)題，本發(fā)明實(shí)施例提出一種新的電動(dòng)汽車(chē)車(chē)體絕緣檢測(cè)系統(tǒng)及檢測(cè)方法，不僅解決了現(xiàn)有技術(shù)存在的上述技術(shù)問(wèn)題，還保留了正負(fù)母線(xiàn)對(duì)車(chē)體阻值相等也可測(cè)量和電池開(kāi)路的情況下也能檢測(cè)高壓電路與車(chē)體之間的絕緣阻值的特點(diǎn)。

實(shí)施例1

如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例所述的電動(dòng)汽車(chē)車(chē)體絕緣檢測(cè)系統(tǒng)包括電源保護(hù)電路、MCU微控制單元、電源隔離電路、電壓注入電路、內(nèi)部存儲(chǔ)電路、檢測(cè)電壓注入反饋電路、電阻測(cè)量電路、CAN、LED指示運(yùn)行狀態(tài)電路、開(kāi)關(guān)量或PWM指示絕緣故障等級(jí)電路；電源保護(hù)電路連接電動(dòng)汽車(chē)整車(chē)低壓輔助電源，從低壓輔助電源處向電動(dòng)汽車(chē)車(chē)體絕緣檢測(cè)系統(tǒng)供電；電源保護(hù)電路與MCU微控制單元之間設(shè)置有電源隔離電路，電源隔離電路用于高壓系統(tǒng)進(jìn)行電壓注入時(shí)在高低壓系統(tǒng)直接進(jìn)行電氣隔離，防止高壓對(duì)低壓的干擾；MCU微控制單元分別與CAN、內(nèi)部存儲(chǔ)電路、開(kāi)關(guān)量或PWM指示絕緣故障等級(jí)電路、LED指示運(yùn)行狀態(tài)電路、檢測(cè)電壓注入反饋電路相連接；CAN用于整車(chē)通訊，通過(guò)CAN刷新底層程序，CAN的接口與上位機(jī)通信實(shí)現(xiàn)信息觀察和數(shù)據(jù)分析；內(nèi)部存儲(chǔ)電路用于設(shè)備故障信息和整車(chē)絕緣異常信息共同存儲(chǔ)；檢測(cè)電壓注入反饋電路用于檢測(cè)反饋電壓是否正常注入和檢測(cè)注入電壓值是否正確，檢測(cè)電壓注入反饋電路的反饋信息用于進(jìn)行絕緣檢測(cè)系統(tǒng)的產(chǎn)品自檢和產(chǎn)品設(shè)備故障等級(jí)判斷；開(kāi)關(guān)量或PWM指示絕緣故障等級(jí)電路用于開(kāi)關(guān)量或PWM指示絕緣故障等級(jí)指示，開(kāi)關(guān)量或PWM指示絕緣故障等級(jí)電路連接外接設(shè)備，外接設(shè)備通過(guò)開(kāi)關(guān)量或PWM指示絕緣故障等級(jí)電路獲取絕緣檢測(cè)系統(tǒng)的檢測(cè)結(jié)果；LED指示運(yùn)行狀態(tài)電路用于LED指示燈指示設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)。電動(dòng)汽車(chē)車(chē)體絕緣檢測(cè)系統(tǒng)連接車(chē)體高壓端；車(chē)體高壓端包括高壓電池組、電阻R1、電阻R2、電阻R3、電阻Rx，其中，電阻Rx是高壓電池整體相對(duì)于車(chē)體的絕緣綜合阻值；電阻R1、電阻R2并聯(lián)連接于高壓電池組兩端并與電阻測(cè)量電路連接，電阻Rx接高壓電池組并與電阻R3并聯(lián)再與電壓注入電路、檢測(cè)電壓注入反饋電路并聯(lián)，電阻測(cè)量電路、電壓注入電路、檢測(cè)電壓注入反饋電路分別連接MCU微控制單元；電動(dòng)汽車(chē)車(chē)體絕緣檢測(cè)系統(tǒng)的MCU微控制單元通過(guò)電壓注入電路向整車(chē)的車(chē)體上注入電壓U1，電壓U1經(jīng)過(guò)絕緣電阻Rx和電阻R1、電阻R2后在電阻R3上產(chǎn)生一個(gè)電壓U1P，絕緣檢測(cè)系統(tǒng)中在絕緣電阻Rx開(kāi)路時(shí)在電阻R3處產(chǎn)生分壓，電壓U1P的電壓是兩個(gè)電壓疊加的結(jié)果，在MCU微控制單元再次控制電壓注入電路向整車(chē)的車(chē)體注入一個(gè)電壓U2，電壓U2在電阻R3上產(chǎn)生一個(gè)分壓U2P，在硬件上注入的電壓U1和電壓U2為已知的固定電壓，則根據(jù)比例關(guān)系將電壓U1和電壓U2開(kāi)路時(shí)在電阻R3上的分壓抵消掉，計(jì)算出高壓電池組整體對(duì)車(chē)體的絕緣電阻Rx。

本發(fā)明實(shí)施例所述的電動(dòng)汽車(chē)車(chē)體絕緣檢測(cè)系統(tǒng)的檢測(cè)方法如圖2所示：絕緣檢測(cè)系統(tǒng)從電動(dòng)汽車(chē)的整車(chē)低壓輔助電源處獲得電源，經(jīng)電源保護(hù)電路對(duì)電源隔離電路和絕緣檢測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行保護(hù)，將合適的電源電壓進(jìn)行變壓器的電源隔離后給整個(gè)絕緣檢測(cè)系統(tǒng)所有模塊進(jìn)行供電；在整體系統(tǒng)上電后，MCU微控制單元控制注入電壓電路進(jìn)行電壓注入，在檢測(cè)電壓注入電路反饋成功注入信號(hào)至MCU微控制單元后，此時(shí)電阻測(cè)量電路開(kāi)始檢測(cè)車(chē)體高壓端的高壓電池組正負(fù)母線(xiàn)對(duì)車(chē)體的整體絕緣電阻Rx；將絕緣阻值和絕緣故障等級(jí)通過(guò)CAN總線(xiàn)傳遞到整車(chē)的CAN通訊系統(tǒng)，同時(shí)用開(kāi)關(guān)量或PWM指示絕緣故障等級(jí)電路和LED指示運(yùn)行狀態(tài)電路指示絕緣檢測(cè)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)。

如圖3所示，本實(shí)施例所述的電動(dòng)汽車(chē)車(chē)體絕緣檢測(cè)系統(tǒng)，高壓電池組并聯(lián)連接電阻Rp和電阻Rn，電阻Rp和電阻Rn兩者的絕緣綜合測(cè)量值上報(bào)到上位機(jī)或整車(chē)。

電動(dòng)汽車(chē)車(chē)體絕緣檢測(cè)系統(tǒng)的測(cè)量結(jié)果的絕緣電阻Rx并不能指明到底是正負(fù)母線(xiàn)哪邊對(duì)車(chē)體漏電更厲害，所以還需要進(jìn)一步測(cè)量。將圖3進(jìn)行簡(jiǎn)化后得到圖4，如圖4所示，電阻Rp、電阻Rn與電阻R1、電阻R2、電阻R3組成惠斯通橋，電阻R1與電阻R2的阻值相等，電阻Rp與電阻Rn的阻值相等時(shí)電阻R3上無(wú)電流流過(guò)，電阻Rp<電阻Rn時(shí)電阻R3上的電流從右向左流動(dòng)，電阻R3上產(chǎn)生一個(gè)正電壓，電阻Rp>電阻Rn時(shí)電阻R3上的電流從左向右流動(dòng)，電阻R3上產(chǎn)生一個(gè)負(fù)電壓，利用此現(xiàn)象可以綜合評(píng)估出整車(chē)的正負(fù)母線(xiàn)對(duì)車(chē)體哪邊漏電流更大，此處可以方便定位絕緣不良的大概位置。

電動(dòng)汽車(chē)車(chē)體絕緣檢測(cè)系統(tǒng)，其電源保護(hù)電路包括電源輸入防反接電路、電源輸入防浪涌電路、過(guò)壓保護(hù)電路。如圖1和圖5所示，由于電動(dòng)汽車(chē)車(chē)體絕緣檢測(cè)系統(tǒng)的電源是從整車(chē)的低壓輔助電源供電，所以在電源保護(hù)方面做了非常多的冗余設(shè)計(jì)：電源輸入防反接電路可以防止100V以下的電源反接，電源反接后后續(xù)電路不供電以達(dá)到保護(hù)整個(gè)絕緣檢測(cè)系統(tǒng)；電源輸入防浪涌電路可以防止123V/100ms的浪涌電壓，在此浪涌期間和過(guò)后絕緣檢測(cè)系統(tǒng)都正常工作；電源輸入的瞬間掉電繼續(xù)整個(gè)系統(tǒng)工作，此電路是利用儲(chǔ)能元器件在電源輸入處進(jìn)行儲(chǔ)能，當(dāng)?shù)蛪弘娫赐蝗坏綦姷?V一段時(shí)間后低壓電源正常供電，這段掉電時(shí)間在不超過(guò)200mS本絕緣檢測(cè)系統(tǒng)就可以在掉電期間一直正常工作；隔離電源電路，由于本實(shí)施例所述的電動(dòng)汽車(chē)車(chē)體絕緣檢測(cè)系統(tǒng)中是直接從低壓電源供電最終是對(duì)高壓系統(tǒng)進(jìn)行電壓注入，所以在高低壓系統(tǒng)直接需要進(jìn)行電氣隔離，通過(guò)本隔離電源電路可以實(shí)現(xiàn)1500V的高低壓隔離，防止高壓對(duì)低壓的干擾。通過(guò)以上的設(shè)計(jì)增強(qiáng)了本實(shí)施例所述的電動(dòng)汽車(chē)車(chē)體絕緣檢測(cè)系統(tǒng)在一些供電惡劣情況下穩(wěn)定持續(xù)工作的能力，保證了整體系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

如圖1所示，本實(shí)施例所述的電動(dòng)汽車(chē)車(chē)體絕緣檢測(cè)系統(tǒng)，其檢測(cè)電壓注入反饋電路可以反饋電壓注入是否正常注入，同時(shí)還可以檢測(cè)注入電壓U1和U2的電壓值是否正確。軟件相關(guān)計(jì)算此電路的反饋信息可以進(jìn)行絕緣檢測(cè)系統(tǒng)的產(chǎn)品自檢和產(chǎn)品設(shè)備故障等級(jí)判斷。保證絕緣檢測(cè)系統(tǒng)本身是正常狀態(tài)在進(jìn)行絕緣檢測(cè)，進(jìn)而保證測(cè)量結(jié)果是真實(shí)可靠的。

如圖1所示，本實(shí)施例所述的電動(dòng)汽車(chē)車(chē)體絕緣檢測(cè)系統(tǒng)具備多種對(duì)外進(jìn)行指示的方式，其主要有如下幾種：

1、可選擇的PWM或開(kāi)關(guān)量指示絕緣故障等級(jí)，外接設(shè)備可以通過(guò)此接口了解絕緣檢測(cè)系統(tǒng)的檢測(cè)結(jié)果；

2、利用人眼可觀察的指示燈指示系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)和檢測(cè)結(jié)果，方便檢修人員直接觀察指示燈的閃爍次數(shù)就可以知道絕緣檢測(cè)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)和絕緣故障等級(jí)，在無(wú)電腦上位機(jī)的情況下也可以檢修；

3、整個(gè)絕緣檢測(cè)系統(tǒng)與整車(chē)通過(guò)CAN接口進(jìn)行通信，通過(guò)CAN接口基本上可以將必須信息反饋至整車(chē)或?qū)⑺械讓有畔⑸蟼鹘o電腦上位機(jī)。

利用這三種靈活的指示和通信方式基本上可以將所有必要的信息傳遞給其他設(shè)備或檢修員，進(jìn)一步加強(qiáng)外界與本系統(tǒng)的交互。

本實(shí)施例所述的電動(dòng)汽車(chē)車(chē)體絕緣檢測(cè)系統(tǒng)中設(shè)置了存儲(chǔ)芯片，可以對(duì)一些特定的信息進(jìn)行存儲(chǔ)，主要存儲(chǔ)的信息有如下幾點(diǎn)：

1、對(duì)絕緣檢測(cè)系統(tǒng)上電次數(shù)進(jìn)行存儲(chǔ)，方便統(tǒng)計(jì)絕緣檢測(cè)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的次數(shù)；

2、對(duì)絕緣檢測(cè)系統(tǒng)自身的設(shè)備故障進(jìn)行存儲(chǔ)，此處主要是結(jié)合上電運(yùn)行次數(shù)，對(duì)于穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)間和次數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，對(duì)于最終設(shè)備的故障信息進(jìn)行針對(duì)性分析，方便后期的設(shè)備故障率的追蹤和返廠(chǎng)后的維修；

3、結(jié)合上電次數(shù)對(duì)于絕緣故障信息進(jìn)行存儲(chǔ)，對(duì)于整車(chē)某段時(shí)間的絕緣故障頻率進(jìn)行統(tǒng)計(jì)；此信息可以反饋給整車(chē)廠(chǎng)，方便定位絕緣故障是外部因素引起的還是由于車(chē)輛運(yùn)行老化引起的。

通過(guò)以上的信息存儲(chǔ)及相關(guān)的分析可以將一部分追蹤和異常統(tǒng)計(jì)變得十分簡(jiǎn)單，這不僅省人力，同時(shí)還可以針對(duì)于某地區(qū)的絕緣情況特性進(jìn)行追蹤。

本實(shí)施例所述的電動(dòng)汽車(chē)車(chē)體絕緣檢測(cè)系統(tǒng)和檢測(cè)方法在軟件和硬件的結(jié)合度上就做了專(zhuān)門(mén)的優(yōu)化，不僅可以通過(guò)上位機(jī)改變絕緣電阻測(cè)量響應(yīng)時(shí)間，同時(shí)還可以根據(jù)客戶(hù)的專(zhuān)項(xiàng)定制軟件和不用拆殼直接用CAN刷寫(xiě)新軟件的功能。

如圖6所示，本實(shí)施例所述的電動(dòng)汽車(chē)車(chē)體絕緣檢測(cè)系統(tǒng)從電動(dòng)汽車(chē)的整車(chē)低壓輔助電源處獲得電源，經(jīng)電源保護(hù)電路對(duì)電源隔離電路和絕緣檢測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行保護(hù)，將合適的電源電壓進(jìn)行變壓器的電源隔離后給整個(gè)絕緣檢測(cè)系統(tǒng)所有模塊進(jìn)行供電；在整體系統(tǒng)上電后，MCU微控制單元控制注入電壓電路進(jìn)行電壓注入，在檢測(cè)電壓注入電路反饋成功注入信號(hào)至MCU微控制單元后，此時(shí)電阻測(cè)量電路開(kāi)始檢測(cè)車(chē)體高壓端的高壓電池組正負(fù)母線(xiàn)對(duì)車(chē)體的整體絕緣電阻Rx；將絕緣阻值和絕緣故障等級(jí)通過(guò)CAN總線(xiàn)傳遞到整車(chē)的CAN通訊系統(tǒng)，同時(shí)用開(kāi)關(guān)量或PWM指示絕緣故障等級(jí)電路和LED指示運(yùn)行狀態(tài)電路指示絕緣檢測(cè)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)。本實(shí)施例所述的電動(dòng)汽車(chē)車(chē)體絕緣檢測(cè)系統(tǒng)在降低了注入電壓和電流的基礎(chǔ)上，還保留了測(cè)量絕緣電阻的高精度，同時(shí)還可以評(píng)估處正負(fù)母線(xiàn)哪邊對(duì)車(chē)體的絕緣電阻值更小。由于本發(fā)明的絕緣檢測(cè)系統(tǒng)的供電是在低壓輔助電源處，所以在電源輸入處進(jìn)行了防反接、防浪涌、掉電維持工作一段時(shí)間和隔離電源的電路，以此達(dá)到本電動(dòng)汽車(chē)車(chē)體絕緣檢測(cè)系統(tǒng)穩(wěn)定安全工作的目的。通過(guò)CAN接口與上位機(jī)通信實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的必要信息觀察，此處不僅可以觀察產(chǎn)品自檢是否完成、設(shè)備是否存在故障、絕緣故障等級(jí)、測(cè)量所得絕緣電阻值，還可以讀取存儲(chǔ)的歷史絕緣故障、絕緣檢測(cè)系統(tǒng)上電次數(shù)進(jìn)行一些數(shù)據(jù)的分析。利用指示燈增強(qiáng)人機(jī)交互，方便在沒(méi)有電腦時(shí)也可以直接通過(guò)讀指示燈狀態(tài)也可以指導(dǎo)絕緣檢測(cè)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)和絕緣故障等級(jí)。

實(shí)施例2

結(jié)合實(shí)施例1，以一次上電檢測(cè)絕緣電阻并發(fā)現(xiàn)絕緣故障為例，對(duì)本發(fā)明的電動(dòng)汽車(chē)車(chē)體絕緣檢測(cè)系統(tǒng)和檢測(cè)方法進(jìn)一步說(shuō)明。

如圖7所示，在一臺(tái)實(shí)際整車(chē)上裝上電動(dòng)汽車(chē)車(chē)體絕緣檢測(cè)系統(tǒng)，同時(shí)在高壓電池為600V的高壓正母線(xiàn)對(duì)車(chē)體接一個(gè)20MΩ電阻，在高壓負(fù)母線(xiàn)對(duì)車(chē)體接個(gè)330KΩ電阻。然后在將整車(chē)的低壓電源總開(kāi)關(guān)，俗稱(chēng)“大閘”給閉合上，此時(shí)低壓電源整車(chē)給絕緣檢測(cè)系統(tǒng)正常供電了。絕緣檢測(cè)系統(tǒng)開(kāi)始正常工作了，同時(shí)上電次數(shù)加1存入絕緣檢測(cè)系統(tǒng)內(nèi)部存儲(chǔ)。

電動(dòng)汽車(chē)車(chē)體絕緣檢測(cè)系統(tǒng)上電后開(kāi)始向車(chē)體上注入電壓，此時(shí)如果檢測(cè)注入電壓反饋正常且檢測(cè)注入電壓正常的話(huà)，則產(chǎn)品自檢通過(guò)。絕緣檢測(cè)系統(tǒng)自身無(wú)設(shè)備故障后開(kāi)始正常進(jìn)行絕緣電阻檢測(cè)。由于整車(chē)絕緣良好時(shí)絕緣阻值很高，但是之前已經(jīng)在正負(fù)母線(xiàn)對(duì)車(chē)體并聯(lián)了電阻，所以此時(shí)正負(fù)母線(xiàn)對(duì)車(chē)體的絕緣電阻就被拉到了并聯(lián)阻值的范圍，即正母線(xiàn)對(duì)車(chē)體絕緣電阻20MΩ、負(fù)母線(xiàn)對(duì)車(chē)體絕緣電阻330KΩ。絕緣檢測(cè)系統(tǒng)測(cè)量所得的絕緣電阻值為330 KΩ±10%誤差，此時(shí)絕緣檢測(cè)結(jié)果為“一級(jí)絕緣故障”。此時(shí)絕緣檢測(cè)系統(tǒng)會(huì)將將“設(shè)備無(wú)故障”和“一級(jí)絕緣故障”存入系統(tǒng)內(nèi)部存儲(chǔ)、指示燈開(kāi)始按照設(shè)定的顯示方式閃爍指示運(yùn)行狀態(tài)、PWM輸出特定脈寬指示絕緣故障。同時(shí)將測(cè)量結(jié)果經(jīng)過(guò)CAN接口傳至整車(chē)，如果有電腦安裝了上位機(jī)的話(huà)可以上傳更多底層硬件信息至上位機(jī)。

以上所述的具體實(shí)施方式，對(duì)本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式而已，并不用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。