[发明专利]电动汽车动力电池的绝缘电阻检测系统及检测方法

权利要求书

1.一种电动汽车动力电池的绝缘电阻检测系统，其特征是：包括微控制器（1）、绝缘检测电路（2）、滤波电路（3）、辅助高压源（4）、温度传感器（5）、湿度传感器（6）、反相器（7）和CAN通讯电路（8）；所述微控制器（1）与辅助高压源（4）连接，控制辅助高压源工作，辅助高压源（4）与绝缘检测电路（2）的输入端连接，将外部低压直流电转换为高压直流电，输入到绝缘检测电路内；微控制器（1）与绝缘检测电路（2）的控制端连接，控制绝缘检测电路内的电子开关闭合/断开；微控制器（1）通过滤波电路（3）与绝缘检测电路（2）的电压输出端连接，在所述电子开关闭合/断开不同状态下，微控制器采集绝缘检测电路的输出电压，进行动力电池在线/离线状态判断以及动力电池的正、负极绝缘电阻值计算；微控制器（1）与温度传感器（5）、湿度传感器（6）连接，获取绝缘检测电路周围的温度、湿度信号，并校正动力电池的正、负极绝缘电阻值；微控制器（1）与反相器（7）连接，将计算并校正后的动力电池的正、负极绝缘电阻值与预先设定的正、负极绝缘电阻值比较，判断绝缘是否合格，并输出相应的逻辑电平；微控制器（1）与CAN通讯电路（8）连接，将温度、湿度、计算并校正后的动力电池的正、负极绝缘电阻值以及绝缘是否合格的信号发送到CAN总线上。

2.根据权利要求1所述的电动汽车动力电池的绝缘电阻检测系统，其特征是：所述绝缘检测电路（2）由第一、第二、第三、第四电子开关（S1、S2、S3、S4）和第一、第二、第三、第四、第五、第六电阻（R1、R2、R3、R4、R5、R6）构成；第一电子开关（S1）的一端通过总正继电器（K1）接动力电池的正极，另一端接第一电阻（R1）的一端、第四电阻（R4）的一端和辅助高压源（4）的负极，第一电阻（R1）的另一端接第二电阻（R2）的一端，第二电阻（R2）的另一端接地，第四电阻（R4）的另一端接第五电阻（R5）的一端，第五电阻（R5）的另一端接地；第三电阻（R3）的一端接地，另一端接第六电阻（R6）的一端，第六电阻（R6）的另一端接第二电子开关（S2）的一端和第四电子开关（S4）的一端，第二电子开关（S2）的另一端通过总负继电器（K2）接动力电池的负极，第四电子开关（S4）的另一端接辅助高压源（4）的正极；第三电子开关（S3）的一端接第一电阻（R1）与第二电阻（R2）的连接点，第三电子开关（S3）的另一端接辅助高压源（4）的正极；第一、第二、第三、第四电子开关（S1、S2、S3、S4）的控制端接微控制器（1），接收微控制器的闭合/断开控制；第二、第三、第五电阻（R2、R3、R5）的电压输出端通过滤波电路（3）接微控制器（1），微控制器采集第二、第三、第五电阻（R2、R3、R5）上的电压进行计算。

3.采用如权利要求1或2所述的检测系统对绝缘电阻进行检测的方法，包括：

步骤1：微控制器（1）实时获取温度传感器（5）和湿度传感器（6）传来的绝缘检测电路周围的温度、湿度信号；

步骤2：微控制器（1）控制辅助高压源（4）不工作，控制绝缘检测电路（2）内的部分电子开关闭合、部分电子开关断开，采集经滤波后的绝缘检测电路（2）的输出电压，与预设阈值进行比较，判断动力电池处于在线或者离线状态；

步骤3：如果动力电池处于在线状态，则微控制器（1）控制辅助高压源工作，将高压直流电引入绝缘检测电路（2），微控制器控制绝缘检测电路（2）内的部分电子开关闭合、部分电子开关断开，采集经滤波后的绝缘检测电路（2）的输出电压，计算动力电池的正、负极绝缘电阻值，利用所述温度、湿度信号校正计算后的动力电池的正、负极绝缘电阻值；

步骤4：如果动力电池处于离线状态，则微控制器（1）控制辅助高压源工作，将高压直流电引入绝缘检测电路（2），微控制器控制绝缘检测电路（2）内的部分电子开关闭合、部分电子开关断开，采集经滤波后的绝缘检测电路（2）的输出电压，计算动力电池的正、负极绝缘电阻值，利用所述温度、湿度信号校正计算后的动力电池的正、负极绝缘电阻值；

步骤5：将步骤3或者步骤4中校正后的动力电池的正、负极绝缘电阻值与预先设定的正、负极绝缘电阻值比较，判断绝缘是否合格；将绝缘是否合格的逻辑电平通过反相器输出；将动力电池内的温度、湿度，校正后的动力电池的正、负极绝缘电阻值以及绝缘是否合格的信号发送到CAN总线上。

4.根据权利要求3所述的电动汽车动力电池的绝缘电阻检测方法，其特征是：

在步骤2中，微控制器（1）控制绝缘检测电路（2）内的第一、第二电子开关（S1、S2）闭合，第三、第四电子开关（S3、S4）断开，采集绝缘检测电路（2）的第二电阻（R2）上的电压V2，与预设阈值V^*进行比较，如果V2大于等于V^*，则动力电池处于在线状态，如果V2小于V^*，则动力电池处于离线状态；

在步骤3中，微控制器（1）先控制绝缘检测电路（2）内的第一、第二电子开关（S1、S2）闭合，第三、第四电子开关（S3、S4）断开，采集绝缘检测电路（2）的第二电阻（R2）上的电压V2、第三电阻（R3）上的电压V3、第五电阻（R5）上的电压V5并存储；然后，微控制器（1）控制所述第一、第三电子开关（S1、S3）闭合，第二、第四电子开关（S2、S4）断开，采集所述第二电阻（R2）上的电压V2′、第五电阻（R5）上的电压V5′并存储；根据公式计算得到动力电池的正极绝缘电阻值R_p；根据公式Rn=R3+R6R3*V3/(R4+R5R5*V5Rp+V5R5+V2R2-V3R3),]]>计算得到动力电池的负极绝缘电阻值R_n；

在步骤4中，微控制器（1）先控制绝缘检测电路（2）内的第一、第三电子开关（S1、S3）闭合，第二、第四电子开关（S2、S4）断开，采集绝缘检测电路（2）的第二电阻（R2）上的电压V2″、第五电阻（R5）上的电压V5″并存储；然后，微控制器（1）控制所述第一、第二、第四电子开关（S1、S2、S4）闭合，第三电子开关（S3）断开，采集所述第二电阻（R2）上的电压V2″′、第三电阻（R3）上的电压V3″′、第五电阻（R5）上的电压V5″′并存储；根据公式计算得到动力电池的正极绝缘电阻值R_p；根据公式Rn=R3+R6R3*V3′′′/(R4+R5R5*V5′′′Rp+V5′′′R5+V2′′′R2-V3′′′R3),]]>计算得到动力电池的负极绝缘电阻值R_n。