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汽车绝缘电阻实时监测系统和方法


技术摘要:
本发明提供一种汽车绝缘电阻实时监测系统和方法,其系统包括电压偏置单元,包括多组正极偏置电阻件和多组负极偏置电阻件;每一正极偏置电阻件包括第一电阻和第一开关,第一电阻与第一开关串联后接于动力电池组正极和车体之间;每一负极偏置电阻件包括第二电阻和第二开  全部
背景技术:
随着石油资源日益缺乏和人们对环保要求的日益提高以及大容量、长寿命动力电 池技术的发展和高效电机技术的发展,纯电动汽车和插电式混合动力汽车被广泛关注。长 续航里程、快速充电等技术的进步也使得电动汽车逐渐得到了普通消费者的认可,市场保 有量显著提高。然而,对于带有高压能量系统的车辆来说,高压安全始终摆在第一位。在此 情况下,车辆的高压电源部分与车体之间的绝缘性检测就变得至关重要。而现有技术中车 辆绝缘电阻检测方法中,通过在动力电池组正极与车体之间、动力电池组负极与车体之间 接入固定的偏置电阻得到检测电路,先在平衡状态下测量检测电路中各节点的电压值,之 后通过接入正极偏置电阻或负极偏置电阻使检测电路正负极对地电阻失衡,之后再测量电 路中各节点的电压值,根据平衡状态和失衡状态下各个节点的电压值变化情况确定正负极 对地绝缘电阻。发明人在实现本发明的过程中发现,现有方案中,由于所接入的偏置电阻是 固定值,因此其只针对一部分车型(绝缘电阻在一定范围内)具有较准确的测量结果,而针 对其他车型(绝缘电阻偏离一定范围)的测量结果准确度较差。因此,现有技术中的绝缘电 阻监测方法还存在改进的空间。
技术实现要素:
本发明旨在提供一种电动汽车用绝缘电阻实时监测系统和方法,以实现能够对接 入偏置电阻进行适应性调节,使其适应更多类车型的绝缘电阻检测,都能够得到准确的检 测结果。 为此,本发明一个方面的实施例提供一种汽车绝缘电阻实时监测系统,包括: 电压偏置单元,包括多组正极偏置电阻件和多组负极偏置电阻件;每一正极偏置 电阻件包括第一电阻和第一开关,所述第一电阻与所述第一开关串联后接于动力电池组正 极和车体之间;每一负极偏置电阻件包括第二电阻和第二开关,所述第二电阻与所述第二 开关串联后接于动力电池组负极和车体之间; 主控单元,其输出端与所述第一开关的被控端和所述第二开关的被控端电连接; 所述主控单元根据其输入端响应到的偏置电阻调整信号控制每一所述第一开关的导通或 断开以控制正极偏置电阻的电阻值,控制每一所述第二开关的导通或断开以控制负极偏置 电阻的电阻值。 可选地,上述的汽车绝缘电阻实时监测系统,还包括: 电压平衡检测单元,包括正极分压电阻和负极分压电阻;所述正极分压电阻串接 于动力电池组正极和车体之间;所述负极分压电阻串接于动力电池组负极和车体之间; 所述主控单元的第一输入端与所述电压平衡检测单元的正极部分电连接,获取所 5 CN 111579872 A 说 明 书 2/8 页 述电压平衡检测单元正极部分的对地电压作为第一电压值; 所述主控单元的第二输入端与所述电压平衡检测单元的负极部分电连接,获取所 述电压平衡检测单元负极部分的对地电压作为第二电压值; 所述主控单元根据所述第一电压值与所述第二电压值的比值得到双极对地电压 比值Vratio;根据Vratio与第一阈值Ratio1和第二阈值Ratio2的关系得到偏置电阻调整信号; 其中,1<Ratio1<Ratio2。 可选地,上述的汽车绝缘电阻实时监测系统中: 所述主控单元,在1<Vratio<Ratio1时,控制至少一个正极偏置电阻件的第一开关 导通,至少一个正极偏置电阻件中的第一开关断开,且处于断开状态的正极偏置电阻件的 并联电阻值小于处于导通状态的正极偏置电阻件的并联电阻值; 所述主控单元,在Ratio1≤Vratio<Ratio2时,控制至少一个正极偏置电阻件的第 一开关导通,至少一个正极偏置电阻件中的第一开关断开,且处于断开状态的正极偏置电 阻件的并联电阻值大于处于导通状态的正极偏置电阻件的并联电阻值; 所述主控单元,在Vratio≥Ratio2时,控制所有正极偏置电阻件的第一开关导通。 可选地,上述的汽车绝缘电阻实时监测系统中: 所述主控单元,在1<1/Vratio<Ratio1时,控制至少一个负极偏置电阻件的第二开 关导通,至少一个负极偏置电阻件中的第二开关断开,且处于断开状态的负极偏置电阻件 的并联电阻值小于处于导通状态的负极偏置电阻件的并联电阻值; 所述主控单元,在Ratio1≤1/Vratio<Ratio2时,控制至少一个负极偏置电阻件的 第二开关导通,至少一个负极偏置电阻件中的第二开关断开,且处于断开状态的负极偏置 电阻件的并联电阻值大于处于导通状态的负极偏置电阻件的并联电阻值; 所述主控单元,在1/Vratio≥Ratio2时,控制所有负极偏置电阻件的第二开关导通。 可选地,上述的汽车绝缘电阻实时监测系统,所述电压偏置单元中: 所述正极偏置电阻件包括两个,两个所述正极偏置电阻件中第一电阻的电阻值不 同;所述负极偏置电阻件包括两个,两个所述负极偏置电阻件中第二电阻的电阻值不同; 其中,一个正极偏置电阻件中的第一电阻的电阻值与一个负极偏置电阻件中第二 电阻的电阻值相同;另一个正极偏置电阻件中的第一电阻的电阻值与另一个负极偏置电阻 件中第二电阻的电阻值相同。 可选地,上述的汽车绝缘电阻实时监测系统,一个正极偏置电阻件中的第一电阻 的电阻值是另一个正极偏置电阻件中的第一电阻的电阻值的二倍;一个负极偏置电阻件中 的第二电阻的电阻值是另一个负极偏置电阻件中的第二电阻的电阻值的二倍。 可选地,上述的汽车绝缘电阻实时监测系统: 所述正极分压电阻包括第一分压电阻和第二分压电阻,所述第一分压电阻和所述 第二分压电阻串联连接,且所述第一分压电阻和所述第二分压电阻的连接点与所述主控单 元的第一输入端连接; 所述负极分压电阻包括第三分压电阻和第四分压电阻,所述第三分压电阻和所述 第四分压电阻串联连接,且所述第三分压电阻和所述第四分压电阻的连接点与所述主控单 元的第二输入端连接; 所述主控单元根据第一输入端检测到的电压值以及第一分压电阻的电阻值与第 6 CN 111579872 A 说 明 书 3/8 页 二分压电阻的电阻值之比确定第一电压值;所述主控单元根据第二输入端检测到的电压值 以及第三分压电阻的电阻值与第四分压电阻的电阻值之比确定第二电压值。 可选地,上述的汽车绝缘电阻实时监测系统,所述电压平衡检测单元还包括第一 滤波电容和第二滤波电容;所述第一滤波电容连接于所述动力电池组正极和所述车体之 间;所述第二滤波电容连接于所述动力电池组负极和所述车体之间。 本发明另一方面的实施例提供一种基于以上任一项所述汽车绝缘电阻实时监测 系统的汽车绝缘电阻实时监测方法,包括如下步骤: 主控单元控制电压偏置单元中的每一第一开关断开,控制每一第二开关断开;主 控单元获取动力电池组正极对地电压初始值和负极对地电压初始值; 所述主控单元控制电压偏置单元中的每一第一开关导通或断开以控制正极偏置 电阻的电阻值为变换后正极偏置电阻值,控制每一第二开关导通或断开以控制负极偏置电 阻的电阻值为后变换后负极偏置电阻值;主控单元获取动力电池组正极对地电压变换值和 负极对地电压变换值; 所述主控单元根据正极对地电压初始值、负极对地电压初始值、变换后正极偏置 电阻值、变换后负极偏置电阻值、正极对地电压变换值和负极对地电压变换值得到正极对 地绝缘电阻值和负极对地绝缘电阻值。 可选地,上述的汽车绝缘电阻实时监测方法,还包括如下步骤: 主控单元获取电压平衡检测单元正极部分的对地电压作为第一电压值;获取电压 平衡检测单元负极部分的对地电压作为第二电压值;根据所述第一电压值与所述第二电压 值的比值得到双极对地电压比值Vratio;根据Vratio与第一阈值Ratio1和第二阈值Ratio2的关 系得到; 主控单元根据所述偏置电阻调整信号控制每一所述第一开关的导通或断开以控 制正极偏置电阻的电阻值,控制每一所述第二开关的导通或断开以控制负极偏置电阻的电 阻值。 与现有技术相比,本发明实施例提供的上述技术方案至少具有以下有益效果: 本发明提供的汽车绝缘电阻实时监测系统和方法,主控单元能够控制电压偏置单 元中多个第一开关和第二开关的导通或断开,从而能够调节正极偏置电阻的电阻值和负极 偏置电阻的电阻值,实现多种偏置电阻的组合,能够使绝缘电阻的检测范围更大,对于不同 车型可以选择不同的偏置电阻相配合,不但适应更多类车型的绝缘电阻检测,而且能确保 针对每一种车型的绝缘电阻检测都能够得到准确的检测结果。 附图说明 图1为本发明一个实施例所述汽车绝缘电阻实时监测系统的硬件连接关系示意 图; 图2为本发明另一个实施例所述汽车绝缘电阻实时监测系统的硬件连接关系示意 图; 图3为本发明一个实施例汽车绝缘电阻实时监测系统上电后所述汽车绝缘电阻实 时监测方法的流程图; 图4为本发明一个实施例所述汽车绝缘电阻实时监测系统下电后绝缘电阻计算及 7 CN 111579872 A 说 明 书 4/8 页 存储流程图。
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