[发明专利]一种交流注入绝缘电阻检测电路及方法

说明书

本发明提供了电动汽车技术领域的一种交流注入绝缘电阻检测电路及方法，检测电路包括一单片机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。本发明的优点在于：极大的提升了绝缘电阻检测的精度以及速度。

技术领域

本发明涉及电动汽车技术领域，特别指一种交流注入绝缘电阻检测电路及方法。

背景技术

随着电动汽车的普及，关于电动汽车自燃事件的报道数也在不断增加，人们开始关注电动汽车的安全性，而电动汽车电池的绝缘性是最为重要的一项指标。针对电池的绝缘检测，传统上存在电桥法和低频注入法两种方法。

方法一：电桥法的测试电路如图8所示，分别闭合K1和K2得到两组等式：

通过联立上述两组等式即可得到绝缘电阻R_P和绝缘电阻R_n的阻值；其中U₁表示R1的电压值，U₂表示R2的电压值，U表示电池两端的电压值。

然而，传统的电桥法存在如下缺点：1、不能测试绝缘电阻R_P和绝缘电阻R_n同时短路的情况；2、电桥法的检测电路直连电池两端，电池自身的高压会影响检测电路的精度；3、电桥法相当于直接给电池正负极串了一个电阻到车身地，人为地降低了绝缘电阻的阻值，影响了检测的精度。

方法二：低频注入法的测试电路如图9所示，将充电桩与电池隔离，不影响电池自身的绝缘检测；脉冲发生电路发出一个方波(交流信号)，如图10所示，在方波上升沿的瞬间，认为R₁和R_P(R_n)之间是短路的，高速采集转折点前后t₀～t₁时刻内的电压值，通过算法找到转折点，基于转折点以及电阻R₁的阻值即可算出R_P(R_n)的阻值。

然而，传统的低频注入法存在如下缺点：1、电路的采样时刻很难把握；2、由于电容存储的电荷在短时间内泄放不了，导致单次绝缘电阻检测的时间较长；3、想要测量大范围的绝缘电阻需要用到位数较多的AD芯片，且对layout和电路抗干扰设计要求严苛，导致成本较高；4、转折点的计算存在偏差，当绝缘阻值较低时，转折点不明显，当阻值较高时，阻值之间的电压差别很小，导致读取的绝缘电阻精度低，如图11所示。

因此，如何提供一种交流注入绝缘电阻检测电路及方法，实现提升绝缘电阻检测的精度以及速度，成为一个亟待解决的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题，在于提供一种交流注入绝缘电阻检测电路及方法，实现提升绝缘电阻检测的精度以及速度。

第一方面，本发明提供了一种交流注入绝缘电阻检测电路，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。

进一步地，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；