CN108490359B - 一种检测动力电池包绝缘性的设备、动力***及汽车 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种检测动力电池包绝缘性的设备、动力***及汽车，该检测动力电池包绝缘性的设备包括：交流电流产生电路用于输出交流电流信号；交流电流产生电路的输出端连接差分电路的第一输入端；差分电路的第二输入端连接第二电容的第一端，第二电容的第二端通过第一电容连接交流电流产生电路的输出端；差分电路将第一输入端和第二输入端采集的信号相减发送给电源管理***；电源管理***根据所述差分电路发送的信号获得动力电池包的绝缘阻抗。该设备消除了动力电池包电压波动对其绝缘性检测的影响，检测的绝缘阻抗更准确。

Description

一种检测动力电池包绝缘性的设备、动力***及汽车
技术领域
本发明涉及电动汽车技术领域，尤其涉及一种检测动力电池包绝缘性的设备、动力***及汽车。
背景技术
随着能源的不断枯竭和环境污染的严重，目前电动汽车越来越受重视。动力电池包用于为电动汽车提供动力。
对于轿车类的电动汽车大概需要300V-450V的电压，对于巴士类的电动汽车大概需要600V-700V的电压。由于单节电池的电压太小，因此动力电池包一般是包括多个电池组串联在一起，而每个电池组又包括多节电池串联或串并联在一起。
由此可见，由于电动汽车的动力电池包的电压较高，相对于用户来说，属于高压。如果动力电池包与外界绝缘出现问题，将导致漏电。这样会对驾驶员、乘客甚至路人造成伤害。
因此，需要提供一种能够全面准确检测动力电池包是否绝缘良好的方法。
发明内容
为了解决现有技术中存在的以上技术问题，本发明提供一种检测动力电池包绝缘性的设备、动力***及汽车，能够准确全面检测动力电池包的绝缘性。
第一方面，本发明提供了一种检测动力电池包绝缘性的设备，应用于至少包括动力电池包和高压部件的动力***；该设备包括：交流电流产生电路、第一电容、第二电容、差分电路和电源管理***；
所述交流电流产生电路，用于输出交流电流信号；
所述交流电流信号经过所述第一电容注入所述动力***；
所述交流电流产生电路的输出端连接所述差分电路的第一输入端；
所述差分电路的第二输入端连接所述第二电容的第一端，所述第二电容的第二端通过所述第一电容连接所述交流电流产生电路的输出端；
所述差分电路，用于将所述第一输入端和第二输入端采集的信号相减后发送给所述电源管理***；
所述电源管理***，用于根据所述差分电路发送的信号获得动力电池包的绝缘阻抗。
可选地，所述差分电路包括：第一电平转换电路、第二电平转换电路和减法器；
所述第一电平转换电路，用于将所述差分电路第一输入端采集的信号抬高预定电压值；
所述第二电平转换电路，用于将所述差分电路第二输入端采集的信号抬高所述预定电压值；
所述减法器，用于将所述第一电平转换电路输出的信号和第二电平转换电路输出的信号相减。
可选地，所述检测动力电池包绝缘性的设备还包括：第一电阻、第二电阻和第三电阻；
所述第一电阻连接在所述差分电路的第一输入端和所述第一电容之间；
所述第二电阻连接在所述差分电路的第二输入端和第二电容之间；
所述第三电阻连接在所述差分电路的第二输入端和地之间。
可选地，所述第一电平转换电路包括：第一放大器、第四电阻、第五电阻和第六电阻；
所述差分电路的第一输入端通过所述第五电阻连接所述第一放大器的第一输入端，所述第一放大器的第二输入端通过第六电阻接所述预定电压值，所述第一放大器的第一输入端通过所述第四电阻连接所述第一放大器的输出端；
所述第一放大器的输出端连接所述减法器的第一输入端；
所述第二电平转换电路包括：第二放大器、第七电阻、第八电阻和第九电阻；
所述差分电路的第二输入端通过所述第八电阻连接所述第二放大器的第一输入端，所述第二放大器的第二输入端通过所述第九电阻接所述预定电压值；所述第二放大器的第一输入端通过所述第七电阻连接所述第二放大器的输出端；
所述第二放大器的输出端连接所述减法器的第二输入端。
可选地，所述电源管理***包括：处理器和模数转换器；
所述模数转换器，用于将差分电路发送的模拟信号转换为数字信号后发送给所述处理器；
所述处理器，用于根据所述模数转换器发送的数字信号获得动力电池包的绝缘阻抗。
可选地，所述检测动力电池包绝缘性的设备还包括：第一开关和第二开关；
所述第一开关的第一端连接所述第一电容的第二端，所述第一电容的第一端连接所述交流电流产生电路的输出端，所述第一开关的第二端连接所述动力电池包；
所述第二开关的第一端连接所述第一电容的第二端，所述第二开关的第二端连接所述高压部件；
所述电源管理***，用于控制所述第一开关闭合，所述第二开关断开时，所述交流电流产生电路注入所述交流电流信号给所述动力电池包，并获得所述动力电池包内的绝缘阻抗；还用于控制所述第一开关断开，所述第二开关闭合时，所述交流电流产生电路注入所述交流电流给所述高压部件，并获得所述动力电池包外的绝缘阻抗。
可选地，所述检测动力电池包绝缘性的设备还包括：第三开关和第四开关；
所述第三开关的两端分别连接所述动力电池包的正极和所述高压部件的正极；所述第四开关的两端分别连接所述动力电池包的负极和所述高压部件的负极；
所述电源管理***，用于控制所述第三开关和第四开关的开关状态来控制所述动力电池包与所述高压部件的连接状态。
可选地，所述第三电阻的阻值等于所述交流电流产生电路的等效阻抗。
第二方面，本发明还提供了一种动力***，应用于电动汽车，包括动力电池包，高压部件，以及本发明第一方面提供的所述检测动力电池包绝缘性的设备；
所述动力电池包，用于为所述高压部件供电；
所述高压部件，用于为所述电动汽车提供驱动力。
第三方面，本发明还提供了一种电动汽车，包括整车控制器，以及本发明第二方面提供的所述动力***；
所述整车控制器，用于根据所述绝缘阻抗的大小确定绝缘等级，根据绝缘等级采取对应的绝缘措施。
与现有技术相比，本发明至少具有以下优点：
该检测动力电池包绝缘性的设备，应用于包括动力电池包和高压部件的动力***中，该设备包括：交流电流产生电路、第一电容、第二电容、差分电路和电源管理***；其中，交流电流产生电路，用于输出交流电流信号；该交流电流信号经过第一电容分别注入动力***的动力电池包和高压部件；差分电路的第一输入端连接交流电流产生电路的输出端，第二输入端连接第二电容的第一端；第二电容的第二端通过第一电容连接交流电流产生电路；该差分电路，用于将第一输入端和第二输入端采集的信号相减后发送给电源管理***；该电源管理***，用于根据差分电路发送的信号获得动力电池包的绝缘阻抗。
该检测动力电池包绝缘性的设备，增加了检出回路即第二电容，该检出回路用于检测由于动力电池包电压波动引起的失调电压，然后利用差分电路获得第一电容下部的电压值和第二电容下部的电压值的差动电压值，利用差分电路获得的差动电压值可以抵消由于电池电压波动引起的失调电压。因此电源管理***根据差分电路获得的差动电压值确定的动力电池包的绝缘阻抗更准确，消除了动力电池包电压波动对其绝缘性检测的影响。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为电动汽车的动力***示意图；
图2为本发明实施例一提供的检测动力电池包绝缘性的结构示意图；
图3为本发明实施例二提供的检测动力电池包绝缘性的电路图；
图4为本发明提供的差分电路的一种具体实现方式的示意图；
图5A为本发明提供的差分电路的一路输入信号的波形示意图；
图5B为本发明提供的差分电路的另一路输入信号的波形示意图；
图5C为本发明提供的差分电路的输出信号的波形示意图；
图6为本发明实施例三提供的一种动力***的结构示意图；
图7为本发明实施例四提供的一种电动汽车的结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
随着电动汽车的发展，电动汽车的动力提供部件——动力电池包的性能备受关注，尤其是动力电池包的安全性。
电动汽车的动力电池包的电压，相对于用户来说属于高压，如果动力电池包与外界绝缘出现问题，导致漏电，会对驾驶员、乘客甚至路人造成触电等伤害。
因此，电动汽车的动力***中，一般设置检测动力电池包绝缘性的设备，下面结合图1对检测动力电池包绝缘性的工作原理进行介绍。
如图1所示，为电动汽车的动力***示意图。
其中，动力***20包括：动力电池包201和高压部件202。
图1中利用检测动力电池包绝缘性设备100来检测动力电池包201的绝缘性，具体可以通过获得动力电池包的绝缘阻抗来判断绝缘性是否良好。具体的，绝缘性的好坏用绝缘阻抗来表示，绝缘阻抗越大，代表绝缘性越好；反之，绝缘阻抗越小，代表绝缘性越差。
动力电池包的绝缘阻抗，是指动力电池包与车架之间的绝缘阻抗，以及高压部件与车架之间的绝缘阻抗，而车架与地是连通的。利用动力电池包的绝缘阻抗来表征动力电池包的绝缘性。
设备100的工作原理为：检测动力电池包绝缘性设备100产生交流电流信号，将交流电流信号注入动力***20，交流电流信号在动力***20对应的绝缘阻抗上产生压降，通过检测该压降的大小获得对应的绝缘阻抗。
发明人研究发现上述检测动力电池包绝缘性的设备存在以下缺点：
当电动汽车中的动力电池包201处于充电或放电状态时，由于动力电池包201电压存在变动，动力电池包201正极信号将经过动力电池包201与车架之间的绝缘阻抗、交流电流产生电路，回到动力电池包201的负极，形成失调回路。此时，检测动力电池包绝缘性设备100将检测到包括失调回路产生的失调信号的检测结果。因此，当动力电池包201处于充电或放电状态时，该检测动力电池包绝缘性设备100无法准确的检测动力电池包201的绝缘阻抗。可见，利用该检测动力电池包绝缘性设备100所得到的动力电池包201的绝缘阻抗不够精准、可靠。
基于对图1所示检测动力电池包绝缘性的研究，为了实现对动力电池包绝缘性检测的全面性，本发明提供了一种检测动力电池包绝缘性的设备。
本发明提供的检测动力电池包绝缘性的设备，应用于至少包括动力电池包201和高压部件202的动力***20。该设备增加了检出回路，该检出回路用于检测由于动力电池包201电压波动引起的失调电压，然后利用差分电路获得第一电容下部的电压值和第二电容下部的电压值的差动电压值，利用差分电路获得的差动电压值可以抵消由于电池电压波动引起的失调电压。因此电源管理***根据差分电路获得的差动电压值确定的动力电池包201的绝缘阻抗更准确，消除了动力电池包201电压波动对其绝缘性检测的影响。
首先，为了使本领域技术人员更好地理解本发明提供的技术方案，介绍本发明中涉及的部分器件。
动力电池包，是指包括直流电池的电源，用于为电动汽车提供电能。
高压部件，至少包括电机、车载用电设备、逆变器和DC-DC转换器。
由于电动汽车的动力源为电机，而电动汽车使用的电机为交流电机，动力电池包输出的电能为直流电，因此，需要逆变器将直流电逆变为交流电，供交流电机使用。另外，由于电动汽车上的一些车载用电设备也需要电能，例如灯和空调，此类车载用电设备需要的是低压直流电，因此，需要DC-DC转换器将动力电池包输出的高压直流电转换为低压直流电，供以上的车载用电设备使用。
实施例一
参见图2，为本发明实施例提供的一种检测动力电池包绝缘性的设备的结构示意图。
该检测动力电池包绝缘性的设备10，应用于至少包括动力电池包201和高压部件202的动力***20；
该设备包括：交流电流产生电路101、第一电容C1、第二电容C2、差分电路102和电源管理***103。
其中，交流电流产生电路101，用于输出交流电流信号。
具体实现时，交流电流产生电路101将输出的交流电流信号经过第一电容C1分别注入到动力电池包201以及高压部件202。
具体地，该交流电流产生电路101可以是交流恒流电流源，产生注入动力***20的信号为交流恒流电流信号。
具体地，交流电流产生电路101注入动力***20的信号会在绝缘阻抗上产生压降，通过检测该压降的大小获得对应的绝缘阻抗。
交流电流产生电路101的输出端连接差分电路102的第一输入端；
差分电路102的第二输入端连接第二电容C2的第一端；而且该第二电容C2的第二端通过第一电容C1连接交流电流产生电路101的输出端。
差分电路102，用于将第一输入端和第二输入端采集的信号相减后发送给电源管理***103。
具体地，交流电流产生电路101注入动力***20的交流电流信号会在绝缘电阻上产生压降，因此差分电路102输入端检测的信号为电压信号，由于交流电流信号为恒流源信号，因此该电压信号仅与绝缘阻抗的大小相关。由于动力电池包201的电压波动会对绝缘电阻上的压降产生影响，因此为了消除该影响，本实施例中利用差分电路102同时检测由于动力电池包201的电压波动引起的失调电压以及绝缘阻抗上的压降，利用差分电路102的工作原理可以抵消失调电压，因此差分电路102输出的信号已经是不包含失调电压的绝缘阻抗的压降。这样检测的绝缘阻抗更准确，可以准确反应动力电池包201的绝缘性。绝缘阻抗越大，代表绝缘性越好；反之越差。
电源管理***103，用于根据差分电路102发送的信号获得动力电池包201的绝缘阻抗。
因为交流电流产生电路101输出的交流电流为已知的恒流。电源管理***103中预先保存动力电池包201的绝缘阻抗与该电压的对应关系或者换算公式。电源管理***103对差分电路102输出的电压信号进行处理，获得绝缘阻抗，通过绝缘阻抗的大小判断动力电池包的绝缘性。
本实施例提供的检测动力电池包绝缘性的设备，增加了检出回路即第二电容C2，该检出回路用于检测由于动力电池包201的电压波动引起的失调电压，然后利用差分电路102获得第一电容C1下部的电压值和第二电容C2下部的电压值的差动电压值，利用差分电路102获得的差动电压值可以抵消由于电池电压波动引起的失调电压。因此电源管理***103根据差分电路102获得的差动电压值确定的动力电池包201的绝缘阻抗更准确，消除了动力电池包201电压波动对其绝缘性检测的影响。
实施例二
下面结合附图3对该检测动力电池包绝缘性设备的中的绝缘检测电路进行详细介绍。
参见图3，为本发明又一实施例提供的检测动力电池包绝缘性的电路图。
本实施例中，检测动力电池包绝缘性的设备10包括：交流电流产生电路101、第一电容C1、第二电容C2、差分电路102、电源管理***103、第一电阻R1、第二电阻R2和第三电阻R。
具体地，第一电容C1和第二电容C2用于实现通交流隔直流。
其中，第一电阻R1连接在差分电路102的第一输入端和第一电容C1之间；
第二电阻R2连接差分电路102的第二输入端和第二电容C2之间；
第三电阻R连接在差分电路102的第二输入端和地之间。
具体实现时，第一电阻R1串联在第一电容C1和交流电流产生电路101之间，起保护其所在电路的作用；同理，第二电阻R2串联在第二电容C2和第三电阻R之间，也起保护其所在电路的作用。为了实现两个电路的平衡，一般取R1＝R2。
由于交流电流产生电路101存在等效阻抗，因此为了实现第一电容C1所在支路和第二电容C2所在支路的平衡，可以选择第三电阻R的阻值与交流电流产生电路101的等效阻抗R0的阻值相同。
具体地，交流电流产生电路101输出的信号，与第二电阻R2和第三电阻R之间的信号，同时输入至差分电路102，由差分电路102将两路输入信号相减后，输出给电源管理***103。
其中，电源管理***103包括：处理器103a和模数转换器103b。
模数转换器103b，用于将差分电路102发送的模拟信号转换为数字信号后发送给处理器103a；
处理器103a，用于根据模数转换器103b发送的数字信号获得动力电池包201的绝缘阻抗。
具体地，差分电路102的输出端与模数转换电路103b的输入到相连；模数转换器103b的输出端与处理器103a的输入端相连。
具体的，该电源管理***103还可以包括信号变换电路103c。
信号变换电路103c，用于将差分电路102输出的信号转换为符合模数转换器103b处理要求的信号。
在本实施例中，该信号变换电路103c可以为放大器。
放大器的第一输入端连接差分电路102的输出端；
放大器的第二输入端连接该放大器的输出端；
放大器的输出端连接模数转换器103b的输入端。
其中，放大器的作用具体为：一方面，对差分电路102输出的信号进行幅值转换，转换为符合模数转换器103b接收范围的信号；另一方面，对差分电路102输出的信号进行极性转换，由于模数转换器103b仅可以处理极性为正的信号，而差分电路102输出的信号为交流信号，其极性有正有负，因此，放大器将差分电路102输出的信号转换为极性为正的信号，输入模数转换器103b，供模数转换器103b对差分电路102输出的信号进行处理。
在具体实现时，该检测动力电池包绝缘性的设备10还包括：第一开关K1和第二开关K2。
其中，第一开关K1的第一端连接第一电容C1的第二端，第一电容C1的第一端经过第一电阻R1连接交流电流产生电路101的输出端；
第一开关K1的第二端连接动力电池包201。
第二开关K2的第一端连接第一电容C2的第二端；
第二开关K2的第二端连接高压部件202。
可以理解的是，第一开关K1，用于实现检测动力电池包绝缘性设备10与动力电池包201的通断，当第一开关K1断开时，检测动力电池包绝缘性设备10不检测动力电池包201内的绝缘阻抗；当第一开关K1闭合时，检测动力电池包绝缘性设备10注入信号到动力电池包201，可以检测动力电池包201内的绝缘阻抗。
第二开关K2，用于实现检测动力电池包绝缘性设备10与高压部件202的通断，当第二开关K2断开时，检测动力电池包绝缘性设备10不检测动力电池包201外的绝缘阻抗；当第二开关K2闭合时，检测动力电池包绝缘性设备10注入信号到高压部件202，可以检测动力电池包201外的绝缘阻抗。
在具体实现时，第一开关K1和第二开关K2可以为各种开关实现形式，包括继电器或IGBT等，例如优先可以使用干簧继电器。
电源管理***103，用于控制第一开关K1闭合，第二开关K2断开时，交流电流产生电路101注入交流电流信号给动力电池包201，并获得动力电池包201内的绝缘阻抗；还用于控制第一开关K1断开，第二开关K2闭合时，交流电流产生电路101注入交流电流给所述高压部件202，并获得动力电池包201外的绝缘阻抗。
可见，通过在检测动力电池包绝缘性设备10与动力电池包201之间设置第一开关K1，在检测动力电池包绝缘性设备10与高压部件202之间设置第二开关K2，通过控制第一开关K1与第二开关K2的开关状态，实现对动力电池包201内的绝缘阻抗以及动力电池包201外的绝缘阻抗的单独检测，从而实现动力电池包201绝缘性的全面检测。
除此之外，该电源管理***103，还用于计算动力电池包201的绝缘阻抗，并根据计算的绝缘阻抗的大小确定该动力电池包201的绝缘等级，做出相应的控制。
一种实现方式中，电源管理***103中，预设第一绝缘阻抗阈值和第二绝缘阻抗阈值，其中，第一绝缘阻抗阈值大于第二绝缘阻抗阈值。当获得的动力电池包201的绝缘阻抗，大于第一绝缘阻抗阈值时，确定没有发生绝缘故障，此时，该电源管理***103不采取相应的控制措施；当获得的动力电池包201的绝缘阻抗，小于等于第一绝缘阻抗阈值，且大于第二绝缘阻抗阈值时，确定发生二级绝缘故障，此时，该电源管理***103控制其所属的电动汽车进行相应的报警；当获得的动力电池包201的绝缘阻抗，小于等于第二绝缘阻抗阈值时，确定发生一级绝缘故障，此时，该电源管理***103控制动力电池包201断开与高压部件202的连接。
显然，一级绝缘故障的危险性高于二级绝缘故障的危险性。
可以理解的是，上述电源管理***103还用于通过开关控制动力电池包20断开与高压部件30的连接。
在具体实现时，该检测动力电池包绝缘性的设备10还包括：第三开关K3和第四开关K4；
其中，第三开关K3的两端分别连接动力电池包201的正极和高压部件202的正极；
第四开关K4的两端分别连接动力电池包201的负极和高压部件202的负极。
电源管理***103，用于控制第三开关K3和第四开关K4的开关状态，进而控制动力电池包201与高压部件202的连接状态。
与第一开关K1和第二开关K2类似，第三开关K4和第四开关K5可以为各种开关的实现形式，包括继电器或IGBT等，例如优先可以使用干簧继电器。具体选型可以根据实际需要来选择，本发明实施例中不作限定。
可以理解的是，电源管理***103控制其所属的电动汽车进行报警，可以通过特定的报警指示灯、蜂鸣器、语音提醒等形式中的一种或者几种实现，本发明实施例中不作限定。
需要说明的是，对于第一绝缘阻抗阈值和第二绝缘阻抗阈值，可以由技术人员根据车型、生产厂家等的不同，进行具体设定。
另一实现方式中，电源管理***103可以与其所属电动汽车的整车控制器进行通信。电源管理***103将获得的动力电池包201的绝缘阻抗，发送到整车控制器。由整车控制器确定动力电池包的绝缘等级，并确定该绝缘等级下需要对该电动汽车进行的相应控制，将对应的控制指令反馈给电源管理***103，最终由电源管理***103对其所在的电动汽车进行相应的控制。
上述两种实现方式，均可以实现由电源管理***103对动力电池包201的绝缘阻抗进行检测，进而确定绝缘等级，根据绝缘等级对电动汽车进行相应的控制，实现对动力电池包201绝缘性的准确的检测，进而最大程度确保电动汽车的可靠性和安全性。
而电源管理***103处理的信号，来自差分电路102。
具体地，如图4所示，为差分电路102的一种具体实现方式的示意图。该差分电路102包括：第一电平转换电路102a、第二电平转换电路102和减法器102c。
其中，第一电平转换电路102a，用于将差分电路102第一输入端采集的信号抬高预定电压值；
第二电平转换电路102b，用于将差分电路第二输入端采集的信号抬高预定电压值；
减法器102c，用于将第一电平转换电路102a输出的信号和第二电平转换电路102b输出的信号相减。
具体地，第一电平转换电路102a包括：第一放大器A1、第四电阻R4、第五电阻R5和第六电阻R6。
差分电路102的第一输入端A通过第五电阻R5连接第一放大器A1的第一输入端，第一放大器A1的第二输入端通过第六电阻R6接预定电压值，第一放大器A1的第一输入端通过第四电阻R4连接第一放大器A1的输出端；
第一放大器A1的输出端连接减法器102c的第一输入端。
第二电平转换电路102b包括：第二放大器A2、第七电阻R7、第八电阻R8和第九电阻R9。
差分电路102的第二输入端B通过第八电阻R8连接第二放大器A2的第一输入端，第二放大器A2的第二输入端通过第九电阻R9接预定电压值；第二放大器A2的第一输入端通过第七电阻R7连接第二放大器的输出端；
第二放大器A2的输出端连接减法器102c的第二输入端。
减法器102c的第二输入端通过电阻R12连接第二放大器A2的输出端，且减法器102c的第二输入端通过电阻R13接地；
减法器102c的第一输入端通过电阻R10连接第一放大器A1的输出端，且减法器102c的第一输入端通过电阻R11连接减法器102c的输出端。
具体实现时，图4中的电压信号V-offset即为抬高的预定电压值。该预定电压值是差分电路102预设的电压值，且为了使信号A和信号B在差动动力102中进行平衡处理，第一电平转换电路102a和第二电平转换电路102b抬高的预设电压值相等。
减法器102c，用于将第二放大器A2的输出信号V2与第一放大器A1的输出信号V1相减，获得相减后的信号V0。
可以理解的是，根据减法器的工作原理可知，如果
Figure BDA0001601499100000131
则相减后的信号
Figure BDA0001601499100000132
通过对差分电路102的详细介绍，可知通过该差分电路102，可以抵消由于电池电压波动引起的失调电压，从而实现对动力电池包绝缘性更加准确的检测。
如图5所示，为当动力电池包201的电压发生变化时，检测到的差分电路的输入信号和输出信号的波形示意图。
其中图5A为差分电路102的第一输入端采集的信号A的波形图，由于动力电池包201的电压波动，导致信号A呈现不规则的正弦信号；
图5B为差分电路102的第二输入端采集的信号B的波形图；
图5C为差分电路102的输出信号的波形图。
将信号A和信号B输入差分电路102，差分电路102将信号A减去信号B，得到图5C所示的波形图，该波形所示的信号为规则的正弦信号，可以表征该检测到的动力电池包201的绝缘阻抗，是消除干扰后的动力电池包201的绝缘阻抗。
本实施例提供的检测动力电池包绝缘性的设备，利用差分电路，将由于动力电池包201充电或放电而产生的干扰信号去除，实现对动力电池包201绝缘性更加准确的检测；而且，通过设置第一开关K1和第二开关K2，可以实现对动力电池包201内和动力电池包201外的绝缘阻抗的单独检测；通过设置第三开关K3和第四开关K4，可以实现根据动力电池包201绝缘等级控制动力电池包201和高压部件202的连接与否。可见，本实施例实现了对动力电池包201绝缘性更加准确的检测，消除了动力电池包201电压波动对其绝缘性检测的影响。
实施例三
基于以上实施例提供的一种检测动力电池包绝缘性的设备，本发明实施例还提供了一种动力***，下面结合附图对其进行详细介绍。
参见图6，为该动力***的结构示意图。
该动力***，应用于电动汽车，包括：动力电池包201、高压部202，以及以上实施例的检测动力电池包绝缘性的设备10。
其中，动力电池包201，用于为高压部件202供电；
高压部件202，用于为电动汽车提供驱动力；
检测动力电池包绝缘性的设备10，用于检测电动汽车的动力电池包201的绝缘性，获得动力电池包201的绝缘等级，进而根据绝缘等级对电动汽车进行相应的控制。
上述描述为电动汽车中动力***的工作过程，其中，检测动力电池包绝缘性的设备10的具体实现方式可以参见实施例一和实施例二中的描述，在此不再赘述。
本发明实施例提供的动力***，由于检测动力电池包绝缘性的设备10可以精确的检测动力电池包201的绝缘性，获得动力电池包201的绝缘等级，进而根据绝缘等级对电动汽车进行相应的控制。因此，包括该检测动力电池包绝缘性设备10的动力***，安全性和可靠性得到大大的提升。
实施例四
基于以上实施例提供的一种检测动力电池包绝缘性的设备和动力***，本发明实施例还提供了一种电动汽车，下面结合附图进行详细介绍。
参见图7，为该电动汽车的结构示意图。
该电动汽车，包括：整车控制器72，以及实施例三中的动力***71。
其中，整车控制器72，用于根据绝缘阻抗的大小确定绝缘等级，根据绝缘等级采取对应的绝缘措施。
动力***71，用于利用检测动力电池包绝缘性的设备10，使动力电池包201为电动汽车提供安全、可靠的驱动动力。
上述描述为电动汽车的工作过程，其中，动力***71的具体实现方式可以参见实施例三中的描述，在此不再赘述。
本发明实施例提供的电动汽车，由于动力***71包括一种可以精确检测动力电池包绝缘性的设备10，故，该动力***71可以为电动汽车提供安全、可靠的动力，进而确保该电动汽车的安全性。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制。虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (9)

1.一种检测动力电池包绝缘性的设备，其特征在于，应用于至少包括动力电池包和高压部件的动力***；该设备包括：交流电流产生电路、第一电容、第二电容、差分电路和电源管理***；
所述交流电流产生电路，用于输出交流电流信号；所述交流电流信号为交流恒流电流信号；
所述交流电流信号经过所述第一电容注入所述动力***；
所述交流电流产生电路的输出端连接所述差分电路的第一输入端；
所述差分电路的第二输入端连接所述第二电容的第一端，所述第二电容的第二端通过所述第一电容连接所述交流电流产生电路的输出端；
所述差分电路，用于将所述第一输入端和第二输入端采集的信号相减后发送给所述电源管理***；
所述电源管理***，用于根据所述差分电路发送的信号获得动力电池包的绝缘阻抗；
所述差分电路包括：第一电平转换电路、第二电平转换电路和减法器；
所述第一电平转换电路，用于将所述差分电路第一输入端采集的信号抬高预定电压值；
所述第二电平转换电路，用于将所述差分电路第二输入端采集的信号抬高所述预定电压值；
所述减法器，用于将所述第一电平转换电路输出的信号和第二电平转换电路输出的信号相减。
2.根据权利要求1所述的检测动力电池包绝缘性的设备，其特征在于，还包括：第一电阻、第二电阻和第三电阻；
所述第一电阻连接在所述差分电路的第一输入端和所述第一电容之间；
所述第二电阻连接在所述差分电路的第二输入端和第二电容之间；
所述第三电阻连接在所述差分电路的第二输入端和地之间。
3.根据权利要求1所述的检测动力电池包绝缘性的设备，其特征在于，所述第一电平转换电路包括：第一放大器、第四电阻、第五电阻和第六电阻；
所述差分电路的第一输入端通过所述第五电阻连接所述第一放大器的第一输入端，所述第一放大器的第二输入端通过第六电阻接所述预定电压值，所述第一放大器的第一输入端通过所述第四电阻连接所述第一放大器的输出端；
所述第一放大器的输出端连接所述减法器的第一输入端；
所述第二电平转换电路包括：第二放大器、第七电阻、第八电阻和第九电阻；
所述差分电路的第二输入端通过所述第八电阻连接所述第二放大器的第一输入端，所述第二放大器的第二输入端通过所述第九电阻接所述预定电压值；所述第二放大器的第一输入端通过所述第七电阻连接所述第二放大器的输出端；
所述第二放大器的输出端连接所述减法器的第二输入端。
4.根据权利要求1所述的检测动力电池包绝缘性的设备，其特征在于，所述电源管理***包括：处理器和模数转换器；
所述模数转换器，用于将差分电路发送的模拟信号转换为数字信号后发送给所述处理器；
所述处理器，用于根据所述模数转换器发送的数字信号获得动力电池包的绝缘阻抗。
5.根据权利要求1所述的检测动力电池包绝缘性的设备，其特征在于，还包括：第一开关和第二开关；
所述第一开关的第一端连接所述第一电容的第二端，所述第一电容的第一端连接所述交流电流产生电路的输出端，所述第一开关的第二端连接所述动力电池包；
所述第二开关的第一端连接所述第一电容的第二端，所述第二开关的第二端连接所述高压部件；
所述电源管理***，用于控制所述第一开关闭合，所述第二开关断开时，所述交流电流产生电路注入所述交流电流信号给所述动力电池包，并获得所述动力电池包内的绝缘阻抗；还用于控制所述第一开关断开，所述第二开关闭合时，所述交流电流产生电路注入所述交流电流给所述高压部件，并获得所述动力电池包外的绝缘阻抗。
6.根据权利要求1所述的检测动力电池包绝缘性的设备，其特征在于，还包括：第三开关和第四开关；
所述第三开关的两端分别连接所述动力电池包的正极和所述高压部件的正极；所述第四开关的两端分别连接所述动力电池包的负极和所述高压部件的负极；
所述电源管理***，用于控制所述第三开关和第四开关的开关状态来控制所述动力电池包与所述高压部件的连接状态。
7.根据权利要求2所述的检测动力电池包绝缘性的设备，其特征在于，所述第三电阻的阻值等于所述交流电流产生电路的等效阻抗。
8.一种动力***，其特征在于，应用于电动汽车，包括权利要求1-7任一项所述的设备，还包括：动力电池包和高压部件；
所述动力电池包，用于为所述高压部件供电；
所述高压部件，用于为所述电动汽车提供驱动力。
9.一种电动汽车，其特征在于，包括权利要求8所述的动力***，还包括整车控制器；
所述整车控制器，用于根据所述绝缘阻抗的大小确定绝缘等级，根据绝缘等级采取对应的绝缘措施。
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