CN109596888A

CN109596888A - 汽车电池的绝缘电阻检测方法、检测电路及电池管理***

Info

Publication number: CN109596888A
Application number: CN201811547912.5A
Authority: CN
Inventors: 文艺; 张家斌; 黄福贤
Original assignee: SHENZHEN CHAOSIWEI ELECTRONICS Co Ltd
Current assignee: SHENZHEN CHAOSIWEI ELECTRONICS Co Ltd
Priority date: 2018-12-17
Filing date: 2018-12-17
Publication date: 2019-04-09
Anticipated expiration: 2038-12-17
Also published as: CN109596888B

Abstract

本发明公开了一种汽车电池的绝缘电阻检测方法、检测电路及电池管理***，该绝缘电阻检测方法包括：获取采样电路采集的负端绝缘电阻的电压以及预存的电池组高压母线电压和采样电路的阻值；当负端绝缘电阻的电压值大于预设电压值时，根据电池组高压母线电压、负端绝缘电阻的电压和采样电路的阻值计算获得正端绝缘电阻的阻值和负端绝缘电阻的阻值；当负端绝缘电阻的电压值大于零，且小于或等于预设电压值时，根据电池组高压母线电压、负端绝缘电阻的电压、采样电路的阻值和正端绝缘电阻的预设阻值计算获得负端绝缘电阻的阻值。本发明技术方案解决了准确计算汽车电池组与汽车底盘之间绝缘阻值的问题。

Description

汽车电池的绝缘电阻检测方法、检测电路及电池管理***

技术领域

本发明涉及电池检测技术领域，特别涉及一种汽车电池的绝缘电阻检测方法、检测电路及电池管理***。

背景技术

随着国际对能源安全和环境保护问题的重视不断提升，各国对汽车排放污染物要求越来越严格。减少对能源的依赖，实现节能减排，已成为世界经济持续发展迫切需要解决的问题。电动汽车不仅可以摆脱对石油资源的过度依赖，而且还能降低污染，电动汽车已成为当今汽车产业发展的趋势。

然而作为动力来源的电动汽车电池组的直流电压普遍高于300V，存在高压安全问题。根据GB/T 18384.3-2015《电动汽车或者混动汽车安全要求》，绝缘电阻安全值应设定为100Ω/V，小于100Ω/V时为一级故障报警，表明***存在绝缘问题；当绝缘电阻值大于100Ω/V且小于500Ω/V时，为二级故障报警，表明***有轻微漏电现象。这是判断绝缘电阻安全值的标准，但对于电动汽车封闭回路的高压电气***，其绝缘性能通常与绝缘电阻安全值比较或者用绝缘电阻的电压大小来表征，当电动汽车中电池组输出高压母线电压较小，此时绝缘电阻的电压会存在趋近于0V的情况，就会误判为电动汽车中的电池组与汽车底盘之间存在短路故障，而导致无法准确计算绝缘电阻。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种汽车电池的绝缘电阻检测方法、检测电路及电池管理***，旨在准确计算汽车电池组与汽车底盘之间的绝缘阻值。

为实现上述目的，本发明提出一种汽车电池的绝缘电阻检测方法，应用于汽车电池绝缘电阻的检测电路，该绝缘电阻检测电路包括正端绝缘电阻、负端绝缘电阻及用于采集负端绝缘电阻的电压的采样电路，所述正端绝缘电阻连接于电池组高压母线正极与绝缘电阻检测电路电气地之间，所述负端绝缘电阻连接于电池组高压母线负极与绝缘电阻检测电路电气地之间，其特征在于，所述绝缘电阻检测方法包括：

获取采样电路采集的负端绝缘电阻的电压以及预存的电池组高压母线电压和采样电路的阻值；

当所述负端绝缘电阻的电压值大于预设电压值时，根据所述电池组高压母线电压、所述负端绝缘电阻的电压和所述采样电路的阻值计算获得正端绝缘电阻的阻值和负端绝缘电阻的阻值；

当所述负端绝缘电阻的电压值大于零，且小于或等于预设电压值时，根据所述电池组高压母线电压、所述负端绝缘电阻的电压、所述采样电路的阻值和所述正端绝缘电阻的预设阻值计算获得负端绝缘电阻的阻值。

可选地，所述采样电路包括第一开关、第二开关、第三开关，第一采样电阻、第二采样电阻、第三采样电阻和第四采样电阻；所述第一采样电阻的第一端与所述正端绝缘电阻的第一端和电池组高压母线正端分别连接，所述正端绝缘电阻的第二端、所述负端绝缘电阻的第一端、所述第一开关的第二端、所述第二开关的第一端和所述第三采样电阻的第一端互相连接，所述第二采样电阻的第二端和所述第四采样电阻的第二端分别与电池组高压母线负端连接，所述第二开关的第二端与所述第二采样电阻的第一端连接，所述第三采样电阻的第二端与所述第三开关的第一端连接，所述第三开关的第二端与所述第四采样电阻的第一端连接；

所述获取采样电路采集的负端绝缘电阻的电压包括：

控制第一开关、第三开关闭合，第二开关断开；

获取采样电路当前采集的负端绝缘电阻的电压，该电压记为第一负端绝缘电阻的电压。

可选地，所述正端绝缘电阻Rp的预设阻值大于或者等于2MΩ，所述根据所述高压母线电压、所述负端绝缘电阻的电压、所述采样电路的阻值和所述正端绝缘电阻的预设阻值计算负端绝缘电阻的阻值包括：

根据Rp＝3MΩ和公式Up1/R1＝Un1/((R3+R4)//Rn1)求解获得负端绝缘电阻的阻值Rn1＝((R3+R4)*R1)/((Up1/Un1)*(R3+R4)-R1)；

其中，Rn1为所述负端绝缘电阻的阻值，Up1为第一正端绝缘电阻的电压，Un1为第一负端绝缘电阻的电压，R1为第一采样电阻的阻值、R3为第三采样电阻的阻值、R4为第四采样电阻的阻值。

可选地，根据公式Up1＝(Ubus1-Un1)计算出第一正端绝缘电阻的电压Up1，所述Ubus1为预存的电池组第一高压母线电压，Un1为所述第一负端绝缘电阻的电压。

可选地，所述采样电路包括第一开关、第二开关、第三开关，第一采样电阻、第二采样电阻、第三采样电阻和第四采样电阻；所述第一采样电阻的第一端与所述正端绝缘电阻的第一端和电池组高压母线正端分别连接，所述正端绝缘电阻的第二端、所述负端绝缘电阻的第一端、所述第一开关的第二端、所述第二开关的第一端和所述第三采样电阻的第一端互相连接，所述第二采样电阻的第二端和所述第四采样电阻的第二端分别与电池组高压母线负端连接，所述第二开关的第二端与所述第二采样电阻的第一端连接，所述第三采样电阻的第二端与所述第三开关的第一端连接，所述第三开关的第二端与所述第四采样电阻的第一端连接；所述绝缘电阻检测方法还包括：

当所述负端绝缘电阻的电压值大于所述预设电压值时，获取控制第一开关和第三开关闭合、第二开关断开时采样电路采集的负端绝缘电阻的电压Un1和控制第二开关和第三开关闭合、第一开关断开时采样电路采集的负端绝缘电阻的电压Un2；其中，Up1/RP+Up1/R1＝Un1/RN+Un1/(R3+R4)，Up2/RP＝Un2/RN+Un2/R2+Un2/(R3+R4)；

根据公式Up1/RP+Up1/R1＝Un1/RN+Un1/(R3+R4)和公式Up2/RP＝Un2/RN+Un2/R2+Un2/(R3+R4)求解获得正端绝缘电阻的阻值Rp＝(((Up2/Un2)-(Up1/Un1))*R1)/(1+(Up1/Un1))，负端绝缘电阻的阻值Rn＝(((Up2/Un2)-(Up1/Un1))*R1)/((((Up1/Un1)-(Up2/Un2))*R1)/(R3+R4)+((Up1/Un1)*(1+(Up2/Un2))))；

其中，Rp为所述正端绝缘电阻的阻值，Rn为所述负端绝缘电阻的阻值，Up1为第一正端绝缘电阻的电压，Up2为第二正端绝缘电阻的电压，Un1为第一负端绝缘电阻的电压，Un2为第二负端绝缘电阻的电压，R1为第一采样电阻的阻值、R2为第二采样电阻的阻值、R3为第三采样电阻的阻值、R4为第四采样电阻的阻值。

可选地，根据公式Up2＝(Ubus2-Un2)计算出第二正端绝缘电阻的电压Up2，所述Ubus2为预存的电池组第二高压母线电压，Un2为所述第二负端绝缘电阻的电压。

可选地，当计算出的所述负端绝缘电阻Rn和/或所述正端绝缘电阻Rp大于预设绝缘电阻安全值时，则判断电池组高压母线与绝缘电阻检测电路的电气地之间绝缘电阻正常工作；

当计算出的所述负端绝缘电阻Rn和/或所述正端绝缘电阻Rp小于预设绝缘电阻安全值时，则判断电池组高压母线与绝缘电阻检测电路的电气地之间的绝缘电阻故障。

可选地，根据公式K1＝Up1/Un1和K2＝Up2/Un2求解所述绝缘电阻检测电路中的绝缘电阻的阻值。

为实现上述目的，本发明还提出一种汽车电池绝缘电阻的检测电路，所述故障检测电路包括正端绝缘电阻、负端绝缘电阻、用于采集负端绝缘电阻的电压的采样电路、存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的故障检测程序；所述正端绝缘电阻连接于电池组高压母线正极与绝缘电阻检测电路电气地之间，所述负端绝缘电阻连接于电池组高压母线负极与绝缘电阻检测电路电气地之间，所述处理器执行所述故障检测程序时实现如上所述的汽车电池的绝缘电阻检测方法。

为实现上述目的，本发明还提出一种汽车电池管理***，包括如上所述的汽车电池绝缘电阻的检测电路。

本发明技术方案通过获取采样电路采集的负端绝缘电阻的电压以及预存的电池组高压母线电压和采样电路的阻值，判断所述负端绝缘电阻的电压值与预设电压值的关系，当所述负端绝缘电阻的电压值大于预设电压值时，就获取控制第一开关和第三开关闭合、第二开关断开时采样电路采集的第一负端绝缘电阻的电压Un1和控制第二开关和第三开关闭合、第一开关断开时采样电路采集的第二负端绝缘电阻的电压Un2，根据所述电池组高压母线电压、所述负端绝缘电阻的电压、所述采样电路的阻值通过正常的电池组绝缘电阻计算公式计算获得正端绝缘电阻的阻值和负端绝缘电阻的阻值；当所述负端绝缘电阻的电压值大于零，小于或等于预设电压值时，就进一步控制绝缘电阻检测电路中第一开关、第三开关闭合，第二开关断开，取正端绝缘电阻的预设阻值为3MΩ，根据所述高压母线电压、所述负端绝缘电阻的电压、所述采样电路的阻值和所述正端绝缘电阻的预设阻值计算负端绝缘电阻的阻值。通过在绝缘电阻的检测电路中进一步增加判断条件计算负端绝缘电阻的阻值来解决绝缘电阻的电压趋近于0V时对电动汽车电池管理***中的电池组与汽车底盘之间存在短路故障的误判，实现了准确计算汽车电池组与汽车底盘之间绝缘阻值。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，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示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明绝缘电阻检测方法一实施例的流程示意图；

图2为本发明汽车底盘绝缘电阻检测电路一实施例的电路原理图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				200	电气地	R2	第二采样电阻
210	采样电路	R3	第三采样电阻
				V	电池组	R4	第四采样电阻
Rp	正端绝缘电阻	S1	第一开关
				Rn	负端绝缘电阻	S2	第二开关
R1	第一采样电阻	S3	第三开关

本发明目的的实现、功能特点及可点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，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作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。

需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

本发明方案应用于电动汽车领域，电动汽车的高压电池组主要满足车辆驱动电动机、动力转向***、制动***和车载空调***等的功率需求。对于电动汽车封闭回路的高压电气***，其绝缘性能通常与绝缘电阻安全值比较或者用电气***中对地绝缘电压的大小来表征。一般情况下，当电动汽车绝缘电阻检测电路中负端绝缘电阻的电压为0V时，就会正常判断电动汽车电池管理***中的电池组与汽车底盘之间存在短路故障，然后发出警告；但是当电动汽车电池管理***中的绝缘电阻检测电路的电池组高压母线电压较小，负端绝缘电阻很小时，此时负端绝缘电阻的电压趋近于0V，就会误判为电动汽车电池组与汽车底盘之间存在短路故障，而导致无法准确计算出绝缘电阻，不利于电动汽车的正常运行及发出高压安全危险的警告。

为解决上述问题，本发明提出了一种汽车电池的绝缘电阻检测方法，应用于汽车电池绝缘电阻的检测电路，该绝缘电阻检测电路包括正端绝缘电阻、负端绝缘电阻、电气地及用于采集负端绝缘电阻的电压的采样电路，所述正端绝缘电阻连接于电池组高压母线正极与电气地之间，所述负端绝缘电阻连接于电池组高压母线负极与电气地之间。

在本发明一实施例中，如图1所示，该绝缘电阻检测方法包括：

步骤S101，获取采样电路采集的负端绝缘电阻的电压以及预存的电池组高压母线电压和采样电路的阻值；

步骤S102，当所述负端绝缘电阻的电压值大于预设电压值时，根据所述电池组高压母线电压、所述负端绝缘电阻的电压、所述采样电路的阻值计算获得正端绝缘电阻的阻值和负端绝缘电阻的阻值；

步骤S103，当所述负端绝缘电阻的电压值大于零，且小于或等于预设电压值时，根据所述电池组高压母线电压、所述负端绝缘电阻的电压、所述采样电路的阻值和所述正端绝缘电阻的预设阻值计算获得负端绝缘电阻的阻值。

采样电路可以采用任意实现检测负端绝缘电阻的电压的电路实现，当然为了提高检测的准确性，可采用如图2所示的电路原理图，其中，所述预存的电池组V高压母线电压即是绝缘电阻检测电路的电池组V总电压，S1、S2、S3分别为第一开关、第二开关、第三开关，R1、R2、R3及R4分别为第一采样电阻、第二采样电阻、第三采样电阻和第四采样电阻，Rp为所述绝缘电阻检测电路的正端绝缘电阻，Rn为所述绝缘电阻检测电路的负端绝缘电阻，可以理解的是，第一采样电阻R1、第二采样电阻R2、第三采样电阻R3、第四采样电阻R4为已知的预存电阻值；绝缘电阻检测电路通过导线连接至电动汽车的车体，例如电动汽车的电气底盘，相当于汽车的电气地200。当然可以通过对图2中所示的采样电路基础上进行增加采样支路或者元件实现更多的开关选择和控制。

本实施例中，在电动汽车出现加速、刹车、过弯等驾驶操作时，电动汽车电池绝缘电阻检测电路的高压母线电压会出现抖动，正端绝缘电阻的电压和负端绝缘电阻的电压也随之出现抖动，就可能导致负端绝缘电阻的电压有时候趋近于0V，此时由于电动汽车电池组与汽车底盘之间会存在短路故障误判导致无法准确计算绝缘电阻的阻值，同时如果利用负端绝缘电阻的电压来判断电动汽车绝缘电阻检测电路的高压母线负端与电动汽车电气底盘之间的状态也会产生较多误差，本方案通过进一步增加判断条件，利用绝缘电阻检测电路计算负端绝缘电阻的方法来实现准确计算出绝缘电阻检测电路的负端绝缘电阻，同时也可以准确判断电动汽车电池绝缘电阻检测电路的高压母线负端与电动汽车底盘之间的绝缘状态。

本实施例中，在判断所述负端绝缘电阻的电压值大于预设电压值时，就获取控制第一开关和第三开关闭合、第二开关断开时采样电路采集的负端绝缘电阻的电压Un1和控制第二开关和第三开关闭合、第一开关断开时采样电路采集的负端绝缘电阻的电压Un2，根据所述电池组高压母线电压、所述负端绝缘电阻的电压、所述采样电路的阻值通过正常的电池组绝缘电阻计算公式计算获得正端绝缘电阻的阻值和负端绝缘电阻的阻值；当所述负端绝缘电阻的电压值大于零，小于或等于预设电压值时，就进一步控制绝缘电阻检测电路中第一开关、第三开关闭合，第二开关断开，取一个正端绝缘电阻的预设阻值，根据所述高压母线电压、所述负端绝缘电阻的电压、所述采样电路的阻值和所述正端绝缘电阻的预设阻值计算负端绝缘电阻的阻值。可以理解的是，预设电压值是一个趋近于0的值，范围在0V和1V之间，例如1V、0.8V、0.5V等。

需要说明的是，当判断所述负端绝缘电阻的电压值大于零，且小于或等于预设电压值时，增加的判断条件为控制绝缘电阻检测电路中第一开关、第三开关闭合，第二开关断开，正端绝缘电阻Rp的预设阻值大于或者等于2MΩ，可以理解的是，正端绝缘电阻的电阻取一个很大的值，可以是3MΩ、4MΩ、5MΩ等，在这里正端绝缘电阻的预设阻值取值3MΩ，此时在绝缘电阻检测电路中流过正端绝缘电阻Rp的电流就很小，正端绝缘电阻相当于断路，在绝缘电阻检测电路中计算负端绝缘电阻的阻值时就可以不加入正端绝缘电阻的支路进行计算，以控制准确计算出绝缘电阻检测电路中的负端绝缘电阻的阻值。

在一实施例中，如图2所示，所述采样电路包括第一开关、第二开关、第三开关，第一采样电阻、第二采样电阻、第三采样电阻和第四采样电阻；所述第一采样电阻的第一端与所述正端绝缘电阻的第一端和电池组高压母线正端分别连接，所述正端绝缘电阻的第二端、所述负端绝缘电阻的第一端、所述第一开关的第二端、所述第二开关的第一端和所述第三采样电阻的第一端互相连接，所述第二采样电阻的第二端和所述第四采样电阻的第二端分别与电池组高压母线负端连接，所述第二开关的第二端与所述第二采样电阻的第一端连接，所述第三采样电阻的第二端与所述第三开关的第一端连接，所述第三开关的第二端与所述第四采样电阻的第一端连接。

基于该采样电路，所述获取采样电路210采集的负端绝缘电阻的电压包括：

控制第一开关、第三开关闭合，第二开关断开；

获取采样电路210当前采集的负端绝缘电阻的电压Un1，该电压记为第一负端绝缘电阻的电压。

本实施例中，当判断所述负端绝缘电阻的电压值大于零，且小于或等于预设电压值时，根据所述电池组高压母线电压、所述负端绝缘电阻的电压、所述采样电路的阻值和所述正端绝缘电阻的预设阻值，进一步增加判断条件，计算绝缘电阻检测电路中负端绝缘电阻的阻值，则是根据Rp＝3MΩ和公式Up1/R1＝Un1/((R3+R4)//Rn1)计算出负端绝缘电阻的阻值Rn1＝((R3+R4)*R1)/((Up1/Un1)*(R3+R4)-R1)，本实施例实现了准确计算汽车电池组与汽车底盘之间绝缘阻值。

需要说明的是，在所述绝缘电阻检测电路的第一开关、第三开关闭合，第二开关断开的状态下，Rn1为所述绝缘电阻检测电路中的负端绝缘电阻的阻值，Up1为所述绝缘电阻检测电路中的第一正端绝缘电阻的电压，Un1为所述绝缘电阻检测电路中的第一负端绝缘电阻的电压，R1为所述绝缘电阻检测电路的第一采样电阻的阻值、R3为所述绝缘电阻检测电路的第三采样电阻的阻值、R4为所述绝缘电阻检测电路的第四采样电阻的阻值；(R3+R4)//Rn1为绝缘电阻检测电路中第三采样电阻和第四采样电阻所在的支路与负端绝缘电阻所在的支路并联的阻值。

本实施例中，正端绝缘电阻的预设阻值Rp＝3MΩ是当所述负端绝缘电阻的电压值大于零，且小于或等于预设电压值时，控制第一开关、第三开关闭合，第二开关断开，此时正端绝缘电阻Rp的电阻很大，在这里Rp的预设阻值就取值3MΩ，在绝缘电阻检测电路中流过正端绝缘电阻Rp的电流就很小，可以近似于是正端绝缘电阻断路，在所述绝缘电阻检测电路中计算负端绝缘电阻时就可以相当于不计算正端绝缘电阻这一支路。

在一实施例中，绝缘电阻检测电路中的第一正端绝缘电阻的电压Up1是根据公式Up1＝(Ubus1-Un1)计算获得，此时，Ubus1为所述绝缘电阻检测电路中预存的电池组第一高压母线电压，Un1为所述绝缘电阻检测电路中的第一负端绝缘电阻的电压，可以理解的是，预存的第一高压母线电压Ubus1为已知的汽车电池组高压母线电压，第一负端绝缘电阻的电压Un1是通过绝缘电阻检测电路中第一开关、第三开关闭合，第二开关断开获取采集到的。

上述实施例中，通过采集的负端绝缘电阻的电压以及预存的汽车电池组高压母线电压和采样电路的阻值，判断负端绝缘电阻的电压值是否接近于零，再进一步增加判断条件计算负端绝缘电阻，实现了准确计算绝缘电阻检测电路的负端绝缘电阻。

基于上述采样电路，在一实施例中，所述绝缘电阻检测方法还包括：

根据公式Up1/RP+Up1/R1＝Un1/RN+Un1/(R3+R4)和公式Up2/RP＝Un2/RN+Un2/R2+Un2/(R3+R4)求解获得负端绝缘电阻的阻值Rn＝(((Up2/Un2)-(Up1/Un1))*R1)/((((Up1/Un1)-(Up2/Un2))*R1)/(R3+R4)+((Up1/Un1)*(1+(Up2/Un2))))；

其中，Rn为所述负端绝缘电阻的阻值，Rp为所述正端绝缘电阻的阻值，Up1为第一正端绝缘电阻的电压，Up2为第二正端绝缘电阻的电压，Un1为第一负端绝缘电阻的电压，Un2为第二负端绝缘电阻的电压，R1为第一采样电阻的阻值、R2为第二采样电阻的阻值、R3为第三采样电阻的阻值、R4为第四采样电阻的阻值。

本实施例中，当所述负端绝缘电阻的电压值大于所述预设电压值时，计算绝缘电阻的阻值，是在绝缘电阻检测电路中电池组高压母线电压为正常的情况下，可以理解的是，此时汽车电池组高压母线电压没有出现大的波动，没有出现趋近于零的情况，则正端绝缘电阻Rp就不会变得很大，流过正端绝缘电阻Rp的电流就不会很小，在绝缘电阻检测电路中计算绝缘电阻的阻值时就需要加入正端绝缘电阻的支路进行计算。

本实施例中，当判断所述负端绝缘电阻的电压值大于预设电压值时，根据所述汽车电池组高压母线电压、所述负端绝缘电阻的电压和所述采样电路的阻值直接计算绝缘电阻的阻值，可以理解的是，这里的绝缘电阻的阻值为正端绝缘电阻的阻值和负端绝缘电阻的阻值，即是根据公式Up1/RP+Up1/R1＝Un1/Rn+Un1/(R3+R4)和公式Up2/RP＝Un2/RN+Un2/R2+Un2/(R3+R4)求解获得正端绝缘电阻的阻值Rp＝(((Up2/Un2)-(Up1/Un1))*R1)/(1+(Up1/Un1))，求解获得负端绝缘电阻的阻值Rn＝(((Up2/Un2)-(Up1/Un1))*R1)/((((Up1/Un1)-(Up2/Un2))*R1)/(R3+R4)+((Up1/Un1)*(1+(Up2/Un2))))。

其中，Rn为所述绝缘电阻检测电路中的负端绝缘电阻的阻值，Rp为所述绝缘电阻检测电路中的正端绝缘电阻的阻值，Up1为第一正端绝缘电阻的电压，Up2为所述绝缘电阻检测电路中的第二正端绝缘电阻的电压，Un1为第一负端绝缘电阻的电压，Un2为所述绝缘电阻检测电路中的第二负端绝缘电阻的电压，R1为第一采样电阻的阻值、R2为所述绝缘电阻检测电路的第二采样电阻的阻值、R3为所述绝缘电阻检测电路的第三采样电阻的阻值、R4为所述绝缘电阻检测电路的第四采样电阻的阻值。本实施例当所述负端绝缘电阻的电压值大于所述预设电压值时，实现正常计算绝缘电阻检测电路的绝缘电阻的阻值。

在一实施例中，根据公式Up2＝(Ubus2-Un2)计算出第二正端绝缘电阻的电压Up2，所述Ubus2为预存的电池组第二高压母线电压，Un2为所述第二负端绝缘电阻的电压；可以理解的是，预存的第二高压母线电压Ubus2为已知的汽车电池组高压母线电压，第二对地绝缘电压Un2是通过绝缘电阻检测电路中第二开关、第三开关闭合，第一开关断开获取采集到的。

本实施例中，是在负端绝缘电阻的电压值大于所述预设电压值时，控制第二开关、第三开关闭合，第一开关断开，再联合Up1/RP+Up1/R1＝Un1/RN+Un1/(R3+R4)计算获得绝缘电阻检测电路中的绝缘电阻的阻值。可以理解的是，在此种情况下如果负端绝缘电阻的电压趋近于零，则正端绝缘电阻的支路相当于断路，R1所在的支路第一开关S1断开，就会出现整个绝缘电阻检测电路都是断路的情况，就无法对汽车电池绝缘电阻检测电路中的绝缘电阻进行计算。

针对于上述汽车电池绝缘电阻检测电路计算出的绝缘电阻，在一实施例中，当计算出的所述负端绝缘电阻Rn和/或所述正端绝缘电阻Rp大于预设绝缘电阻安全值时，则判断电池组高压母线与汽车底盘之间绝缘电阻正常工作；

当计算出的所述负端绝缘电阻Rn和/或所述正端绝缘电阻Rp小于预设绝缘电阻安全值时，则判断电池组高压母线与汽车底盘之间的绝缘电阻故障。

本实施例中，是通过汽车电池绝缘电阻检测电路计算出的绝缘电阻与预设绝缘电阻安全值进行比较，进一步判断绝缘阻值是否达到安全值标准，如果没有达到安全值标准，则判断为汽车电池组高压母线与汽车底盘之间的存在绝缘故障，可以理解的是，预设绝缘电阻安全值是根据GB/T 18384.3-2015《电动汽车或者混动汽车安全要求》，在这里预设绝缘电阻安全值可以为100Ω/V，也即是当计算出的负端绝缘电阻Rn和/或者所述正端绝缘电阻Rp大于预设绝缘电阻安全值100Ω/V时，则判断汽车电池组高压母线与汽车底盘之间绝缘电阻正常，汽车正常工作；当计算出的所述负端绝缘电阻Rn和/或所述正端绝缘电阻Rp小于预设绝缘电阻安全值100Ω/V时，则判断汽车电池组高压母线与汽车底盘之间的绝缘电阻故障，发出故障警告以提示注意高压安全危险。

需要说明的是，对于汽车电池绝缘电阻检测电路中的正端绝缘电阻或者负端绝缘电阻，任意一个绝缘电阻没有达到绝缘电阻安全值标准，则就会判断汽车电池组高压母线与汽车底盘之间的绝缘电阻故障，发出故障警告以提示注意高压安全危险。

在一实施例中，根据公式K1＝Up1/Un1和K2＝Up2/Un2求解所述绝缘电阻检测电路中的绝缘电阻的阻值。

本实施例中，采用K1＝Up1/Un1和K2＝Up2/Un2来简化绝缘电阻的计算，以此获得绝缘电阻检测电路正常情况下，也即是当所述负端绝缘电阻的电压值大于所述预设电压值时，通过Up1/RP+Up1/R1＝Un1/RN+Un1/(R3+R4)和Up2/RP＝Un2/RN+Un2/R2+Un2/(R3+R4)联合求解获得正端绝缘电阻的阻值Rp＝(((Up2/Un2)-(Up1/Un1))*R1)/(1+(Up1/Un1))，负端绝缘电阻的电压Rn＝((K2-K1)*R1)/(((K1-K2)*R1)/(R4+R5)+(K1*(1+K2)))，在绝缘电阻检测电路中电池组高压母线电压较小，正端绝缘电阻Rp的值很大的情况下，也即是当所述负端绝缘电阻的电压值大于零，且小于或等于预设电压值时，负端绝缘电阻的电压Rn＝((R3+R4)*R1)/(K1(R3+R4)-R1)。

可以理解的是，利用绝缘电阻检测电路的硬件电路，即使电池组高压母线电压变化，正端绝缘电阻的电压和负端绝缘电阻的电压同时也变化，电池组高压母线电压和绝缘对地电压Un1的波动是否稳定，都能通过采集到的高压母线电压、负端绝缘电阻Rn的电压以及采样电路的阻值，去除高压母线电压不稳的影响，以准确计算汽车电池绝缘电阻检测电路中绝缘电阻的阻值。

此外，本发明还提出一种汽车电池绝缘电阻的检测电路，该绝缘电阻检测电路包括正端绝缘电阻、负端绝缘电阻、用于采集负端绝缘电阻的电压的采样电路、存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的绝缘电阻检测程序；所述正端绝缘电阻连接于电池组高压母线正极与绝缘电阻检测电路电气地之间，所述负端绝缘电阻连接于电池组高压母线负极与绝缘电阻检测电路电气地之间，所述处理器执行所述绝缘电阻检测程序时实现如上所述的绝缘电阻检测方法。

由于该绝缘电阻检测电路采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

此外，本发明还提出一种汽车电池管理***，该电池管理***包括上述的汽车电池绝缘电阻的故障检测电路，由于该汽车采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。可以理解的是，该汽车电池管理***可以应用于电动汽车。

以上所述仅为本发明的可选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims

1.一种汽车电池的绝缘电阻检测方法，应用于汽车电池绝缘电阻的检测电路，该绝缘电阻检测电路包括正端绝缘电阻、负端绝缘电阻及用于采集负端绝缘电阻的电压的采样电路，所述正端绝缘电阻连接于电池组高压母线正极与绝缘电阻检测电路电气地之间，所述负端绝缘电阻连接于电池组高压母线负极与绝缘电阻检测电路电气地之间，其特征在于，所述绝缘电阻检测方法包括：

2.如权利要求1所述的汽车电池的绝缘电阻检测方法，其特征在于，所述采样电路包括第一开关、第二开关、第三开关，第一采样电阻、第二采样电阻、第三采样电阻和第四采样电阻；所述第一采样电阻的第一端与所述正端绝缘电阻的第一端和电池组高压母线正端分别连接，所述正端绝缘电阻的第二端、所述负端绝缘电阻的第一端、所述第一开关的第二端、所述第二开关的第一端和所述第三采样电阻的第一端互相连接，所述第二采样电阻的第二端和所述第四采样电阻的第二端分别与电池组高压母线负端连接，所述第二开关的第二端与所述第二采样电阻的第一端连接，所述第三采样电阻的第二端与所述第三开关的第一端连接，所述第三开关的第二端与所述第四采样电阻的第一端连接；

所述获取采样电路采集的负端绝缘电阻的电压包括：

控制第一开关、第三开关闭合，第二开关断开；

3.如权利要求2所述的汽车电池的绝缘电阻检测方法，其特征在于，所述正端绝缘电阻Rp的预设阻值大于或者等于2MΩ，所述根据所述高压母线电压、所述负端绝缘电阻的电压、所述采样电路的阻值和所述正端绝缘电阻的预设阻值计算负端绝缘电阻的阻值包括：

4.如权利要求3所述的汽车电池的绝缘电阻检测方法，其特征在于，根据公式Up1＝(Ubus1-Un1)计算出第一正端绝缘电阻的电压Up1，所述Ubus1为预存的电池组第一高压母线电压，Un1为所述第一负端绝缘电阻的电压。

5.如权利要求1所述的汽车电池的绝缘电阻检测方法，其特征在于，所述采样电路包括第一开关、第二开关、第三开关，第一采样电阻、第二采样电阻、第三采样电阻和第四采样电阻；所述第一采样电阻的第一端与所述正端绝缘电阻的第一端和电池组高压母线正端分别连接，所述正端绝缘电阻的第二端、所述负端绝缘电阻的第一端、所述第一开关的第二端、所述第二开关的第一端和所述第三采样电阻的第一端互相连接，所述第二采样电阻的第二端和所述第四采样电阻的第二端分别与电池组高压母线负端连接，所述第二开关的第二端与所述第二采样电阻的第一端连接，所述第三采样电阻的第二端与所述第三开关的第一端连接，所述第三开关的第二端与所述第四采样电阻的第一端连接；所述绝缘电阻检测方法还包括：

6.如权利要求5所述的汽车电池的绝缘电阻检测方法，其特征在于，根据公式Up2＝(Ubus2-Un2)计算出第二正端绝缘电阻的电压Up2，所述Ubus2为预存的电池组第二高压母线电压，Un2为所述第二负端绝缘电阻的电压。

7.如权利要求1-6任意一项所述的汽车电池的绝缘电阻检测方法，其特征在于，当计算出的所述负端绝缘电阻Rn和/或所述正端绝缘电阻Rp大于预设绝缘电阻安全值时，则判断电池组高压母线与绝缘电阻检测电路的电气地之间绝缘电阻正常工作；

8.如权利要求6所述的汽车电池的绝缘电阻检测方法，其特征在于，根据公式K1＝Up1/Un1和K2＝Up2/Un2求解所述绝缘电阻检测电路中的绝缘电阻的阻值。

9.一种汽车电池绝缘电阻的检测电路，其特征在于，所述绝缘电阻检测电路包括正端绝缘电阻、负端绝缘电阻、用于采集负端绝缘电阻的电压的采样电路、存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的故障检测程序；所述正端绝缘电阻连接于电池组高压母线正极与绝缘电阻检测电路电气地之间，所述负端绝缘电阻连接于电池组高压母线负极与绝缘电阻检测电路电气地之间，所述处理器执行所述故障检测程序时实现如权利要求1-8中任意一项所述的汽车电池的绝缘电阻检测方法。

10.一种汽车电池管理***，其特征在于，包括如权利要求9所述的汽车电池绝缘电阻的检测电路。