[发明专利]一种电池储能装置的绝缘电阻监测方法及系统

说明书

本发明提供了一种电池储能装置的绝缘电阻监测方法及系统，包括：分别获取壳体与电池模块之间的实际绝缘阻抗和采用标准电阻替换后的正弦信号并进行时域采样及单元；对时域采样的信号利用离散傅里叶变化得到两类采样信号的频域幅值及单元；采用线性标定法得到标准电阻下采样信号的频域幅值与阻抗值间的一次线性关系并获得该关系的斜率和偏移量及单元；根据实际绝缘阻抗下获得的信号频域幅值，以及斜率、偏移量获得实际绝缘阻抗值及单元。

技术领域

本发明涉及一种测量电变量的方法，特别是一种电池储能装置的绝缘电阻监测方法及系统。

背景技术

随着新能源科技的不断发展，电动汽车的使用已经越来越普遍。为了满足人们对电动汽车的续航里程越来越严苛的要求，电池模组电压已经被提高到400V以上，所以电动汽车壳体与电池模块之间绝缘性能已经成为了重点考虑的问题。理想情况下车体与电池模组之间绝缘阻抗是很大的，但是电动汽车在长期使用过程中，汽车行驶路况颠簸以及暴晒雨淋等恶劣环境因素，使得汽车内部电池系统及电气回路容易受到振动、温度和湿度急剧变化以及酸碱腐蚀的影响，这将加剧高压电气回路部件的老化和破损，从而导致高压电气回路与汽车壳体间绝缘阻抗不断降低。因此如何准确地检测绝缘阻抗已经成为电动汽车设计中重要技术之一°

目前，国内针对电动汽车的绝缘检测技术主要是采用低频交流信号注入法来实现；该方法是通过在测量电路中注入低频交流信号，可在测量电路输出信号端采集到传感信号电压激励响应，通过时域幅值检测法求取注入电压和响应电压的主频幅值比，根据测量电路传递函数关系即可求得绝缘电阻值。申请号为201810103651.1的专利公开了一种电池包绝缘阻抗检测方法与装置，其记载到低频信号注入电路的两个采样端采集多个时域信号，以及根据需要设置低频信号注入端与各电芯之间的相互位置，低频信号注入端越靠近电池包的电压等分点，对低压采样的影响。但是该方法运算量大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电池储能装置的绝缘电阻监测方法及系统。

实现本发明目的的一种技术方案为：一种电池储能装置的绝缘电阻监测方法，包括：

分别获取壳体与电池模块之间的实际绝缘阻抗和采用标准电阻替换后的正弦信号并进行时域采样；

对时域采样的信号利用离散傅里叶变化得到两类采样信号的频域幅值；

采用线性标定法得到标准电阻下采样信号的频域幅值与阻抗值间的一次线性关系并获得该关系的斜率和偏移量；

根据实际绝缘阻抗下获得的信号频域幅值，以及斜率、偏移量获得实际绝缘阻抗值。

进一步地，频域幅值X^*的具体获取方法为：

其中，*取o时表示实际绝缘阻抗下采样信号的频域幅值，*取s时表示标准电阻下采样信号的频域幅值，D_sa[n]为采样信号时域幅值数组，C_Re和C_Im分别是离散傅里叶变换正变换实部系数和虚部系数。

进一步地，采用线性标定法得到标准电阻下采样信号的频域幅值与阻抗值间的一次线性关系的具体过程为：

将标准电阻阻值R^s序列按梯度为ΔR等间隔地分段成不同阻值区间；

获得标准电阻阻值R^s相应的采样信号频域幅值数X^s；

计算每个阻值区间中标准电阻值与采样信号频域幅值X^s的一次线性函数公式的斜率S_i与偏移量O_i，