[发明专利]一种交流注入绝缘电阻检测电路及方法

权利要求书

1.一种交流注入绝缘电阻检测电路，其特征在于：包括一单片机U3、一AD转换芯片U4、一电压保持电路、一电压泄放电路以及一电压转折点提取电路；

所述电压保持电路的输入端与电压转折点提取电路连接，输出端与所述AD转换芯片U4连接；所述单片机U3的输入端与AD转换芯片U4连接，输出端与所述电压转折点提取电路以及电压泄放电路连接；所述电压泄放电路与电压保持电路连接。

2.如权利要求1所述的一种交流注入绝缘电阻检测电路，其特征在于：所述电压保持电路包括一运放U1、一运放U2、一二极管D1、一二极管D2、一二极管D3、一电容C4、一电容C5、一电阻R5以及一电阻R6；

所述运放U1的引脚1与二极管D1的输入端、二极管D3的输出端以及电容C5连接，引脚2与电容C5、二极管D3的输入端以及电阻R6连接，引脚3与电压转折点提取电路连接；

所述运放U2的引脚1和2均与AD转换芯片U4、电阻R5以及电阻R6连接，引脚3与二极管D2的输出端、电容C4以及电压泄放电路连接；

所述电容C4接地；所述二极管D1的输出端与电阻R5以及二极管D2的输入端连接。

3.如权利要求1所述的一种交流注入绝缘电阻检测电路，其特征在于：所述电压泄放电路包括一电阻R4以及一NMOS开关管Q1；

所述电阻R4的一端与单片机U3连接，另一端与NMOS开关管Q1的G极连接；所述NMOS开关管Q1的D极与电压保持电路连接，S极接地。

4.如权利要求1所述的一种交流注入绝缘电阻检测电路，其特征在于：所述电压转折点提取电路包括一电阻R1、一电阻R2、一电容C1以及一电容C2；

所述电阻R1的一端与单片机U3连接，另一端与电容C1以及电压保持电路连接；所述电阻R2的一端与单片机U3以及电阻R1连接，另一端与电容C2连接；所述电容C1与电容C2连接。

5.如权利要求4所述的一种交流注入绝缘电阻检测电路，其特征在于：所述电容C1与电容C2的电容量相同；所述电阻R1的阻值是电阻R2的阻值的5至10倍。

6.一种交流注入绝缘电阻检测方法，其特征在于：所述方法需使用如权利要求1至5任一项所述的检测电路，包括如下步骤：

步骤S10、将电压转折点提取电路与待检测电池连接，单片机U3向电压转折点提取电路发送交流波形信号；

步骤S20、电压转折点提取电路接收到所述交流波形信号后，对所述交流波形信号产生一个电压转折点；

步骤S30、电压保持电路对各所述电压转折点的转折电压进行电压保持操作；

步骤S40、AD转换芯片U4对电压保持电路进行连续n次的电压采样得到电压采样值，并将各所述电压采样值发送给单片机U3；n为大于5的整数；

步骤S50、单片机U3基于各所述电压采样值、交流波形信号、电阻R1、电阻R2计算绝缘电阻后，通过电压泄放电路对电容C4进行泄放。

7.如权利要求6所述的一种交流注入绝缘电阻检测方法，其特征在于：所述步骤S10具体为：

将电压转折点提取电路的电容C1以及电容C2与待检测电池的正极或者负极连接后，单片机U3基于通信芯片U5下发的绝缘检测指令，向电压转折点提取电路发送交流波形信号。

8.如权利要求6所述的一种交流注入绝缘电阻检测方法，其特征在于：所述步骤S20具体为：

电压转折点提取电路接收到所述交流波形信号后，电容C1和电容C2瞬间短路，通过电阻R2对电容C2充电后，通过电阻R1以及电容C2同时对电容C1进行充电，让电阻R1和电容C1支路的电压瞬间下降产生电压转折点。

9.如权利要求6所述的一种交流注入绝缘电阻检测方法，其特征在于：所述步骤S30具体为：

运放U1对电压转折点提取电路的电压进行采样后，依次经过二极管D1和二极管D2将电荷存储至电容C1，二极管D2反向截止，运放U2通过引脚1输出电容C1两端的电压，完成电压保持操作。

10.如权利要求6所述的一种交流注入绝缘电阻检测方法，其特征在于：所述步骤S50具体为：

单片机U3选取各所述电压采样值的平均值为u₁、选取所述交流波形信号的最大值为u₂，基于所述u₁、u₂、电阻R1、电阻R2计算绝缘电阻：

其中R1//R2表示电阻R1和电阻R2并联后的电阻值；R_n表示绝缘电阻；

单片机U3通过电阻R4向NMOS开关管Q1输送高电平，进而导通NMOS开关管Q1对电容C4进行泄放。