[发明专利]一种测定电池组漏电的系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及电源领域，特别涉及一种测定电池组漏电的系统和方法。

背景技术

目前，电动汽车事业取得了长足的进步，但由于采用了高电压电机，其动力安全性能成为了电动汽车发展的瓶颈。在以蓄电池为动力源的的电动汽车中，锂离子电池由于具有能量密度大，工作电压高，无记忆效应，循环寿命长等优点成为电动汽车的研究热点。目前，电动汽车锂离子电池组所用的电压少则100多伏，多则500多伏，这种高压已经远远超过国家规定的安全电压值，这也意味该种动力蓄电池一旦发生漏电危险，立即会对人体生命造成严重威胁。因此，在电动汽车的动力系统安全问题上，高压漏电问题不容忽视。

电动汽车的追尾、撞车、翻车容易引发电池外壳受挤压而破损发生漏电危险。因此，各大科研院所，汽车生产厂家为避免该种电池事故就固定动力电池组已经做了一系列努力，如将电池组固定在由角钢和钢条焊接而成的电池架上，同时也利用各种方法将电池箱固定在车内的某个位置，有的甚至在电池组上采用了专用的冲压器件。但尽管如此，动力电动汽车的运行工况十分复杂，上下颠簸，剧烈的扭转和抖动都很难避免。因此，电池之间，或者电池与电池箱之间都很容易发生相互摩擦，碰撞，挤压，最终导致电池外壳破损而发生漏电的可能。一旦电动汽车电池组发生漏电没有被及时有效地检测到，也没有立即采取有效措施，后果将不堪设想。因此，进行电动汽车电池组漏电安全检测方法研究有具有极其重大的现实意义。

在现有技术中，检测电动汽车电池漏电的设备较为复杂，检测方式比较单一，检测效率低下，因此，为了在高压电路系统发生漏电时能被及时地检测到并采取保护措施,非常有必要提出了一种能够有效测定电动汽车电池漏电的方法和系统，是目前本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明为了克服现有技术的缺陷和不足，提供一种有效检测电池组漏电的系统和方法。主要用于检测电动汽车锂离子电池组是否漏电。当检测到的绝缘电阻值低于安全阀值时，系统能自动检测出结果，还能发出报警信号供立即采取有效保护措施，避免因电池组漏电带来的人员伤亡和其他系统损坏，本发明具有检测结果准确、检测效率高，电路结构简单等特点。

本发明通过以下技术方案实现发明目的：

本发明公开了一种测定电动汽车锂离子电池组漏电系统，该系统包括：待测模块、高压输出模块、检测模块及结果显示模块；其中，待测模块包括一虚拟的电阻R?，该虚拟电阻R?形成于电池箱外壁端和电池组外壳端之间，所述虚拟电阻R?直接串联接入检测模块中；高压输出模块输出高压至检测模块中；检测模块用于将检测到的信号反馈至结果显示模块，结果显示模块用于对反馈过来的信号进行处理并输出最终结果。

进一步：所述的检测模块电路包括：电阻R1、电阻R2、电阻R3及电阻R4，和一个射随器U1，其中，电阻R1、电阻R2与虚拟电阻R?串联，电阻R3与射随器U1的同相输入端相连，R4与射随器U1的输出端相连，射随器U1输出端的电压直接等于电阻R2两端的电压值。

进一步：所述的高压输出模块包括：高压电源模块和低压电源，其中，低压电源由储备电源提供，经过高压电源模块转换成高压，直接输出至检测模块。

优选的：高压输出模块利用高压电源模块将储备的低压电源由+12V提升至所需的高压值+500V。

进一步：所述的结果显示模块包括：中央控制单元MCU和显示器，其中，中央控制单元MCU用于处理检测模块反馈过来的信号，显示器用于显示最终结果。

进一步：信号经过A/D转换后，中央控制单元MCU利用编写程序对反馈过来的信号进行处理，通过如下公式（1）计算得出虚拟电阻R?的值，并将电压U2和虚拟电阻R?的值经过D/A转换输出至显示器；

虚拟电阻R?=（U_总-R1*(U2/R2)-U2）/(U2/R2)         ……公式（1）

其中，U_总代表电阻R1、虚拟电阻R?和电阻R2电压值之和，R1、R2分别代表电阻R1、电阻R2的阻值，U2代表电阻R2两端的电压值。

进一步：根据所述公式（1）计算出来虚拟电阻R?的大小判断电池组漏电的严重程度：当虚拟电阻R?值越小时，表示漏电越严重；当虚拟电阻R?值在安全阀值以上，虚拟电阻R?被视为绝缘电阻，电池组完全没有漏电。

进一步：根据电压U2大小判断电池组漏电的严重程度：当U2=OV时，表示电池阻安全无漏电；当U2=U_总*R2/(R1+R2)时，表示电池阻完全漏电；当U2介于两者之间时，表示电池阻部分漏电。