[发明专利]一种新型纯电动客车绝缘状态监测系统及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及电动客车绝缘状态检测技术领域，尤其涉及一种新型纯电动客车绝缘状态监测系统及其控制方法。

背景技术

电动车辆作为一种节能环保的交通工具，在本世纪得到了长足的发展。由于电动车辆所采用的动力部分的驱动电压大部分都在36VDC(VOLT Direct Current)以上，有的高达500VDC，远远超过安全电压的级别，因此，电动车辆的动力系统需要有非常可靠的绝缘性，以保证电动车辆的正常运行和使用者的安全。一般使用不导电的物质将带电体隔离或包裹起来以提高绝缘性，并防止触电，良好绝缘性可以保证电气设备与线路的安全运行。绝缘电阻是电气设备和电气线路最基本的绝缘指标。但是，影响绝缘电阻的因素很多，如绝缘层破裂、空气潮湿、带有导电性粉尘、加大与带电体的接触面积和压力以及潮湿油污等情况，均能使电气部件绝缘性能降低。

按现有国标强制要求，电动客车必须具备绝缘监控系统满足安全要求。按目前电动客车广泛应用的绝缘电阻检测方法，主要有电阻测量法和低频注入法。

电阻测量法是一种无源检测方法，检测动力电池侧的绝缘状态，而无法在负载上高压之前检测到整车负载端的绝缘状态，这样存在一个安全风险：因在高压继电器未闭合前无法检测负载端绝缘状态，当整车负载端存在绝缘故障时，在整车上高压电期间(执行闭合高压继电器)存在负载过电流烧损或者人员触电的风险。但该种检测方法具有响应速度快、检测精度高的优点。

而低频注入法是一种有源检测方法，可以在负载上高压之前检测到整车负载端的绝缘状态，该种方法在静态情况下具有较高的检测精度。但当在动态情况下，由于实车行驶时高压回路中电池端电压和总电流的波动，会对注入的电压信号产生干扰，从而影响检测出来的绝缘电阻的精度。此外，由于电池两端和负载两端对车身地有μF级别的等效电容，注入的电压信号会对等效电容进行充放电，从而使检测到的绝缘电阻判断响应时间延长。

因此，急需要有一种绝缘监控系统可以整合这两种方法对电动客车进行绝缘状态检测。

发明内容

为解决上述电动客车绝缘状态检测系统的技术问题，本发明提供了一种整合电阻测量法和低频注入法、安全可靠的新型纯电动客车绝缘状态监测系统及其控制方法：

一种新型纯电动客车绝缘状态监测系统及其控制方法,包括相连接的动力电池、负载、继电器第一开关组、继电器第二开关组、绝缘监控仪、供电电源、电池管理系统和整车控制器；所述绝缘监控仪包括无源检测模块、有源检测模块和主控模块，所述无源检测模块通过第一无源检测端点L1+和第二无源检测端点L1-分别和动力电池的正极和负极相连接，所述有源检测模块通过第一有源检测端点L2+和第二有源检测端点L2-和所述负载的两端相连接；所述主控模块用于与无源检测模块和有源监测模块进行信息交互和动态切换运行无源检测模块和有源检测模块；所述绝缘监控仪通过整车CAN通信网络与所述电池管理系统和所述整车控制器进行信息交互；所述电池管理系统控制继电器第一开关组，所述整车控制器控制继电器第二开关组；所述动力电池、继电器第一开关组、继电器第二开关组和负载形成一电路回路；所述继电器第一开关组包括第一开关和第二开关，所述继电器第二开关组包括第三开关和第四开关；所述第一开关和所述第二开关设于与动力电池正极和负极连接的回路上；所述第三开关设于与负载连接的正极回路上，所述第四开关与所述第三开关相并联，所述第四开关所在支路上串联设有一预充电阻。

作为进一步改进，所述电池管理系统控制所述第一开关和所述第二开关断开或闭合；所述整车控制器控制所述第三开关和所述第四开关断开或闭合；所述第四开关为预充继电器开关；所述第三开关为高压主继电器开关。

作为进一步改进，所述供电电源与绝缘监控仪相连接，所述供电电源的大小为24V；所述绝缘监控仪引出的一根搭铁线与车身地相连接。

作为进一步改进，所述整车CAN网络通过CANH和CANL连接绝缘监控仪、电池管理系统、整车控制器和整车其他CAN节点。

一种根据权利要求1中所述的新型纯电动客车绝缘状态监测系统的控制方法，其步骤包括：

S1，所述主控模块控制所述无源检测模块检测动力电池的绝缘状态，并将检测到的绝缘状态通过所述整车CAN网络反馈给电池管理系统，若绝缘状态正常，则所述电池管理系统控制第一开关和第二开关闭合(电池管理系统检测到电池参数同时满足开关闭合的前提条件下)；