一種電動汽車動力電池的絕緣監測儀及監測方法

《一種電動汽車動力電池的絕緣監測儀及監測方法》是安徽安凱汽車股份有限公司於2012年7月13日申請的專利，該專利的申請號為2012102426870，公布號為CN102749562A，授權公布日為2012年10月24日，發明人是吳成加、熊良平、洪洋、陳順東、王修滿、尹劍、王軍。

《一種電動汽車動力電池的絕緣監測儀及監測方法》的監測儀包括漏電檢測迴路、微處理器，信號發生器、信號採集器；信號發生器與汽車底盤連線，信號採集器與採樣電阻連線。該發明通過信號發生器發出低頻電壓信號，信號採集器採集採樣電阻上的電壓信號並通過信號調理電路傳輸至微處理器，由於流過採樣電阻的電流為動力電池的高壓系統漏電電流和信號發生器傳送的低頻電壓信號產生的電流和，微處理器根據電流變化值計算出動力電池的高壓系統對汽車底盤的絕緣阻值，當動力電池的高壓系統對汽車底盤的絕緣阻值降低至預先設定的回響值時，微處理器驅動報警器打開，提醒用戶快速進行故障診斷，保證了動力電池的正常工作，避免了絕緣性下降造成的安全隱患。

2016年12月7日，《一種電動汽車動力電池的絕緣監測儀及監測方法》獲得第十八屆中國專利優秀獎。

（概述圖為《一種電動汽車動力電池的絕緣監測儀及監測方法》摘要附圖）

基本介紹

• 中文名：一種電動汽車動力電池的絕緣監測儀及監測方法
• 公布號：CN102749562A
• 授權日：2012年10月24日
• 申請號：2012102426870
• 申請日：2012年7月13日
• 申請人：安徽安凱汽車股份有限公司
• 地址：安徽省合肥市葛淝路97號
• 發明人：吳成加、熊良平、洪洋、陳順東、王修滿、尹劍、王軍
• Int.Cl.：G01R31/12(2006.01)I；G01R31/36(2006.01)I；G01R27/08(2006.01)I
• 代理機構：合肥天明專利事務所
• 代理人：金凱
• 類別：發明專利

專利背景

截至2012年7月，常用的電動汽車動力電池絕緣檢測電路一般採用端電壓法、電阻法和對稱電壓法，上述辦法其電路簡單，當動力電池的高壓系統對底盤漏電電容大時工作穩定性差，且不能回響動力電池內部對地短接故障，對稱電壓法當動力電池內部發生正負對稱的故障時無法測量，抗漏電容干擾能力差缺點。

發明內容

專利目的

《一種電動汽車動力電池的絕緣監測儀及監測方法》要解決的技術問題是提供一種電動汽車動力電池的絕緣監測儀及監測方法，其監測動力電池的高壓系統和汽車底盤之間的絕緣性能，並可及時通報動力電池的高壓系統和汽車底盤之間絕緣阻值變化的情況。

技術方案

一種電動汽車動力電池的絕緣監測儀，包括有微處理器，採樣電阻，分別與微處理器連線的信號發生器和報警器，以及通過信號調理電路與微處理器連線的信號採集器；所述的採樣電阻連線於動力電池的高壓系統和汽車底盤之間，與動力電池的高壓系統和汽車底盤組合形成漏電檢測迴路；所述的信號發生器的信號輸出端與汽車底盤連線；所述的信號採集器與所述的採樣電阻連線。

所述的絕緣監測儀還包括有相互連線的電壓DC/DC轉換器和電壓轉換器，且所述的電壓轉換器分別與所述的微處理器、信號發生器連線。

所述的漏電檢測迴路還包括有連線於電動汽車動力電池的高壓系統和採樣電阻之間的分壓限流電阻。

所述的絕緣監測儀還包括有與漏電檢測迴路連線的信號檢測器，信號檢測器與所述的微處理器連線。

所述的微處理器上通過隔離電路連線有CAN通訊接口。

一種電動汽車動力電池的絕緣監測方法，包括以下步驟：

（1）汽車底盤、動力電池的高壓系統、分壓限流電阻和採樣電阻循環串聯連線形成漏電檢測迴路；

（2）24伏電源依次經DC/DC轉換器、電壓轉換器後，產生一個檢測電壓，微處理器產生一個低頻信號對此檢測電壓進行調製得到低頻電壓信號，此低頻電壓信號經信號發生器連續傳送至汽車底盤；

（3）當動力電池的高壓系統和汽車底盤之間絕緣時，動力電池的高壓系統和汽車底盤之間形成的漏電電阻的阻值無窮大，注入的低頻電壓信號在漏電檢測迴路中沒有形成通路，信號採集器採集不到採樣電阻上有電流流過；

（4）當動力電池的高壓系統和汽車底盤之間的絕緣層被破壞時，動力電池的高壓系統和汽車底盤之間的絕緣性能下降，動力電池的高壓系統和汽車底盤之間形成的漏電電阻的阻值變小，漏電檢測迴路形成通路，信號發生器注入的低頻電壓信號會依次通過汽車底盤、動力電池的高壓系統、分壓限流電阻和採樣電阻，即流過採樣電阻的電流為動力電池的高壓系統漏電電流和信號發生器傳送的低頻電壓信號產生的電流和，信號採集器採集採樣電阻上的電壓信號並通過信號調理電路傳輸至微處理器，微處理器計算出動力電池的高壓系統對汽車底盤的絕緣阻值，當動力電池的高壓系統對汽車底盤的絕緣阻值降低至預先設定的回響值時，微處理器驅動報警器打開，提醒用戶快速進行故障診斷。

所述的微處理器依次通過隔離電路、CAN通訊接口將計算出的動力電池的高壓系統對汽車底盤的絕緣阻值傳輸給外部匯流排。

改善效果

《一種電動汽車動力電池的絕緣監測儀及監測方法》根據注入的低頻電壓信號，來判定動力電池的高壓系統和汽車底盤之間的絕緣性：當動力電池的高壓系統和汽車底盤之間的絕緣性下降時，動力電池的高壓系統和汽車底盤之間形成的漏電電阻的變小，注入的低頻電壓信號會依次流過動力電池的高壓系統、分壓限流電阻和採樣電阻，即流過採樣電阻的電流為動力電池的高壓系統漏電電流和信號發生器傳送的低頻電壓信號產生的電流和，信號採集器採集採樣電阻上的電壓信號並通過信號調理電路傳輸至微處理器，計算出當前高壓系統的對底盤的絕緣阻值；當高壓系統對汽車底盤的絕緣阻值降低至預先設定的回響值時，微處理器輸出報警信號，提醒工作人員進行檢修，保證了動力電池的正常工作，避免了絕緣性下降造成的安全隱患，且檢測數據準確、精度高。

附圖說明

圖1是《一種電動汽車動力電池的絕緣監測儀及監測方法》具體實施方式的結構示意圖。

圖1

技術領域

《一種電動汽車動力電池的絕緣監測儀及監測方法》涉及電動汽車動力電池絕緣性的檢測，具體是一種電動汽車動力電池的絕緣監測儀及監測方法。

權利要求

1.一種電動汽車動力電池的絕緣監測儀，包括有微處理器，採樣電阻，分別與微處理器連線的信號發生器和報警器，以及通過信號調理電路與微處理器連線的信號採集器；所述的採樣電阻連線於動力電池的高壓系統和汽車底盤之間，與動力電池的高壓系統和汽車底盤組合形成漏電檢測迴路；所述的信號發生器的信號輸出端與汽車底盤連線；所述的信號採集器與所述的採樣電阻連線；所述的絕緣監測儀還包括有相互連線的電壓DC/DC轉換器和電壓轉換器，且所述的電壓轉換器分別與所述的微處理器、信號發生器連線；所述的漏電檢測迴路還包括有連線於電動汽車動力電池的高壓系統和採樣電阻之間的分壓限流電阻；所述的微處理器上通過隔離電路連線有CAN通訊接口；其特徵在於：所述的絕緣監測儀還包括有與漏電檢測迴路連線的信號檢測器，信號檢測器與所述的微處理器連線。

2.一種電動汽車動力電池的絕緣監測方法，其特徵在於：包括以下步驟：

（1）汽車底盤、動力電池的高壓系統、分壓限流電阻和採樣電阻循環串聯連線形成漏電檢測迴路；

（2）24伏電源依次經DC/DC轉換器、電壓轉換器後，產生一個檢測電壓，微處理器產生一個低頻信號對此檢測電壓進行調製得到低頻電壓信號，此低頻電壓信號經信號發生器連續傳送至汽車底盤；

（3）當動力電池的高壓系統和汽車底盤之間絕緣時，動力電池的高壓系統和汽車底盤之間形成的漏電電阻的阻值無窮大，注入的低頻電壓信號在漏電檢測迴路中沒有形成通路，信號採集器採集不到採樣電阻上有電流流過；

（4）當動力電池的高壓系統和汽車底盤之間的絕緣層被破壞時，動力電池的高壓系統和汽車底盤之間的絕緣性能下降，動力電池的高壓系統和汽車底盤之間形成的漏電電阻的阻值變小，漏電檢測迴路形成通路，信號發生器注入的低頻電壓信號會依次通過汽車底盤、動力電池的高壓系統、分壓限流電阻和採樣電阻，即流過採樣電阻的電流為動力電池的高壓系統漏電電流和信號發生器傳送的低頻電壓信號產生的電流和，信號採集器採集採樣電阻上的電壓信號並通過信號調理電路傳輸至微處理器，微處理器計算出動力電池的高壓系統對汽車底盤的絕緣阻值，當動力電池的高壓系統對汽車底盤的絕緣阻值降低至預先設定的回響值時，微處理器驅動報警器打開，提醒用戶快速進行故障診斷。

3.根據權利要求2所述的一種電動汽車動力電池的絕緣監測方法，其特徵在於：所述的微處理器依次通過隔離電路、CAN通訊接口將計算出的動力電池的高壓系統對汽車底盤的絕緣阻值傳輸給外部匯流排。

實施方式

一種電動汽車動力電池的絕緣監測儀，用於監測電動汽車動力電池的高壓系統1和汽車底盤2之間的絕緣性；絕緣監測儀包括有分壓限流電阻4、採樣電阻5，微處理器6，依次連線的電壓DC/DC轉換器7、電壓轉換器8和信號發生器9，信號採集器10，信號檢測器11，CAN通訊接口13和報警器14；

汽車底盤2、動力電池的高壓系統1、分壓限流電阻4和採樣電阻5循環串聯連線形成漏電檢測迴路；

且信號發生器9分別與汽車底盤1、微處理器6連線；信號採集器10與採樣電阻5連線且通過信號調理電路12與微處理器6連線；信號檢測器11分別與漏電檢測迴路、微處理器6連線；微處理器6分別與報警裝置14、通過隔離電路15與CAN通訊接口13連線。

一種電動汽車動力電池的絕緣監測方法，包括以下步驟：

（1）汽車底盤2、動力電池的高壓系統1、分壓限流電阻4和採樣電阻5循環串聯連線形成漏電檢測迴路；

（2）24伏電源依次經DC/DC轉換器7、電壓轉換器8後，產生一個檢測電壓，微處理器6產生一個低頻信號對此檢測電壓進行調製得到低頻電壓信號，此低頻電壓信號經信號發生器9連續傳送至汽車底盤2；

（3）當動力電池的高壓系統1和汽車底盤2之間絕緣時，動力電池的高壓系統1和汽車底盤2之間形成的漏電電阻3的阻值無窮大，注入的低頻電壓信號在漏電檢測迴路中沒有形成通路，信號採集器10採集不到採樣電阻5上有電流流過；

（4）當動力電池的高壓系統1和汽車底盤2之間的絕緣層被破壞時，動力電池的高壓系統1和汽車底盤2之間的絕緣性能下降，動力電池的高壓系統1和汽車底盤2之間形成的漏電電阻3的阻值變小，漏電檢測迴路形成通路，信號發生器9注入的低頻電壓信號會依次通過汽車底盤2、動力電池的高壓系統1、分壓限流電阻4和採樣電阻5，即流過採樣電阻5的電流為動力電池的高壓系統1漏電電流和信號發生器9傳送的低頻電壓信號產生的電流和，信號採集器10採集採樣電阻5上的電壓信號並通過信號調理電路12傳輸至微處理器6，微處理器6計算出動力電池的高壓系統1對汽車底盤2的絕緣阻值，當動力電池的高壓系統1對汽車底盤2的絕緣阻值降低至預先設定的回響值時，微處理器6驅動報警器14打開，提醒用戶快速進行故障診斷，同時微處理器6依次通過隔離電路15、CAN通訊接口13將計算出的動力電池的高壓系統1對汽車底盤2的絕緣阻值傳輸給外部匯流排；

（5）當信號發生器9不能連續將低頻電壓信號傳送至汽車底盤2時，漏電檢測迴路中不會產生電流，信號檢測器11檢測不到電流流過，表明絕緣監測儀出現故障。

榮譽表彰

2016年12月7日，《一種電動汽車動力電池的絕緣監測儀及監測方法》獲得第十八屆中國專利優秀獎。