CN111122976B - 一种电动车辆绝缘电阻检测方法 - Google Patents

一种电动车辆绝缘电阻检测方法 Download PDF

Info

Publication number
CN111122976B
CN111122976B CN201811279269.2A CN201811279269A CN111122976B CN 111122976 B CN111122976 B CN 111122976B CN 201811279269 A CN201811279269 A CN 201811279269A CN 111122976 B CN111122976 B CN 111122976B
Authority
CN
China
Prior art keywords
detection point
voltage value
resistor
detection
switch
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201811279269.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111122976A (zh
Inventor
徐童辉
张红涛
张亚辉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Zhengzhou Shenlan Power Technology Co Ltd
Original Assignee
Zhengzhou Shenlan Power Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zhengzhou Shenlan Power Technology Co Ltd filed Critical Zhengzhou Shenlan Power Technology Co Ltd
Priority to CN201811279269.2A priority Critical patent/CN111122976B/zh
Publication of CN111122976A publication Critical patent/CN111122976A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111122976B publication Critical patent/CN111122976B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R27/00—Arrangements for measuring resistance, reactance, impedance, or electric characteristics derived therefrom
    • G01R27/02—Measuring real or complex resistance, reactance, impedance, or other two-pole characteristics derived therefrom, e.g. time constant
    • G01R27/025—Measuring very high resistances, e.g. isolation resistances, i.e. megohm-meters
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R27/00—Arrangements for measuring resistance, reactance, impedance, or electric characteristics derived therefrom
    • G01R27/02—Measuring real or complex resistance, reactance, impedance, or other two-pole characteristics derived therefrom, e.g. time constant
    • G01R27/14—Measuring resistance by measuring current or voltage obtained from a reference source

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Testing Of Short-Circuits, Discontinuities, Leakage, Or Incorrect Line Connections (AREA)

Abstract

本发明提供一种电动车辆绝缘电阻检测方法，在电动车辆的动力电池上电的工况下：分别检测断开第一开关和第二开关时、断开第一开关闭合第二开关时和闭合第一开关断开第二开关时第一检测点的电压值、第二检测点的电压值和第一检测点与第二检测点之间的电压值，然后根据各第一检测点与第二检测点之间的电压值，计算相应第一检测点电压值和第二检测点电压值的置信度，置信度均不大于设定值根据上述第一检测点的电压值和第二检测点的电压值计算出电动车辆的绝缘电阻值。本发明所提供的技术方案，能够解决现有技术中在对车辆的绝缘电阻进行检测时，由于没有对检测到的数据进行可信度检验而造成的检测结果准确性较低的问题。

Description

一种电动车辆绝缘电阻检测方法
技术领域
本发明属于电动车辆绝缘阻抗检测技术领域，具体涉及一种电动车辆绝缘电阻检测方法。
背景技术
随着新能源车辆的普及以及电动车辆的应用越来越广泛，汽车的安全性也得到越来越多的关注。为了满足车辆的电能转化效率，电动车辆上动力电池的电压越来越高，此时，车辆的高压安全也显得越来越重要。随着动力电池使用寿命的延长，以及动力电池自身或者其连接线老化等多种原因，很可能导致动力电池和车身之间的绝缘出现问题。由于动力电池的电压远远超过人体安全电压，动力电池与车身之间的绝缘问题会直接影响到乘车人员的安全，因此对动力电池和车身之间绝缘电阻的检测是否可靠与可信便显得尤为重要。
目前，应用于电动汽车动力电池绝缘电阻的检测方法有两种，一种是交流注入法，另外一种为不平衡电阻法，只是不同的厂家所设计的硬件电路及软件控制策略有所区别。
交流注入法是将固定频率交流信号注入到电气***中，再通过计算其幅值或相位以及事先标定的相关绝缘电阻值来推算当前***的绝缘电阻值。但是向直流***注入交流信号，实际上是给直流***引入了一个干扰源，影响直流***的正常工作且电路复杂、成本高、稳定性较差，并且因受分布电容的影响检测精度较低。
不平衡电阻法是目前采用较广泛的一种绝缘电阻检测方法，并且大多数厂家的绝缘电阻检测方法都是基于GB/T 18384.1-2015国家标准，其需要制四个开关，测量四个电压值，并通过一系列运算才能计算出正、负母线对地的绝缘阻值，且不能采集电池包的总电压，并且正端对地电压、负端对地电压以及总压都不是同时的，其计算出来的绝缘电阻值并不是当前的实际值，而是滞后值。
申请公布号为CN107643447A的中国专利申请文件公开了一种车辆绝缘检测电路及方法，在检测电路中设置两条检测支路，根据不同模式下检测点的电压值，计算出车辆的绝缘电阻值。这种测试方法虽然一定程度上能够提高对车辆绝缘电阻检测的精度，但是在计算车辆的绝缘电阻时没有对检测到的电阻值的可信度进行检验，当检测电路出现故障或者受到干扰时，计算的结果误差较大，准确性较低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电动车辆绝缘电阻检测方法，用于解决现有技术中在对车辆的绝缘电阻进行检测时，由于没有对检测到的数据进行可信度检验而造成的检测结果准确性较低的问题。
为实现上述目的，本发明提供的技术方案是：
一种电动车辆绝缘电阻检测方法，包括如下步骤：
在电动车辆的动力电池上电的工况下：
断开第一开关和第二开关，检测第一检测点的电压值、第二检测点的电压值和第一检测点与第二检测点之间的电压值；
闭合第一开关，断开第二开关，检测第一检测点的电压值、第二检测点的电压值和第一检测点与第二检测点之间的电压值；
断开第一开关，闭合第二开关，检测第一检测点的电压值、第二检测点的电压值和第一检测点与第二检测点之间的电压值；
根据各第一检测点与第二检测点之间的电压值，计算相应第一检测点电压值和第二检测点电压值的置信度；
如果第一检测点电压值和第二检测点电压值的置信度大于设定值，则重新检测相应的第一检测点电压值和第二检测点电压值；
如果各第一检测点电压值和第二检测点电压值的置信度均不大于设定值，则根据上述第一检测点的电压值和第二检测点的电压值计算出电动车辆的绝缘电阻值；
电阻变换检测部分包括第一支路和第二支路；所述第一支路包括依次串联的第一开关、第一电阻、第二电阻和第二开关，其中第一电阻和第二电阻的连接点用于连接电动车辆的参考电位；所述第二支路包括依次串联的第三电阻、第四电阻、第五电阻和第六电阻，其中第四电阻和第五电阻的连接点用于连接电动车辆的参考电位，第三电阻和第四电阻的连接点为所述第一检测点，第五电阻和第六电阻的连接点为所述第二检测点；所述第一支路和第二支路并联后的其中一端用于连接电动车辆高压线路的正极，另一端用于连接电动车辆高压线路的负极。
本发明所提供的技术方案，在检测到第一检测点和第二检测点的电压后，首先对其可信度进行检验，当所检测到的数据的可信度不小于设定值时再对车辆的绝缘电阻值进行计算，能够解决现有技术中在对车辆的绝缘电阻进行检测时，由于没有对检测到的数据进行可信度检验而造成的检测结果准确性较低的问题。
作为对计算车辆绝缘电阻的进一步改进，设断开第一开关和第二开关时，第一检测点的电压值为Vp1，第二检测点的电压值为Vn1；闭合第一开关，断开第二开关时，第一检测点的电压值为Vp2，第二检测点的电压值为Vn2；断开第一开关，闭合第二开关时，检测第一检测点的电压值为Vp3，第二检测点的电压值为Vn3；
电动车辆正极的绝缘电阻为
Rp＝[(Ka-1)*Ra*(R1+R2)]/[(R1+R2)-(Ka-1)*Ra]
电动车辆负极的绝缘电阻为
Rn＝[(Kb-1)*Rb*(R3+R4)]/[(R3+R4)-(Kb-1)*Rb]
Ka＝(Vp1/Vp2)/(Vp2/Vn2)
Kb＝(Vp1/Vp2)/(Vp3/Vn3)
其中Ra、Rb、R1、R2、R3和R4分别为第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻和第六电阻的阻值。
提供一种对车辆绝缘电阻的具体计算方法，该方法计算简单，可靠性较高。
当重新进行设定次数的检测后，如果第一检测点和第二检测点电压值的置信度还大于设定值，则判断为电阻变换检测部分出现故障。
如果多次检测，各电压检测点的置信度大于设定值，则可判断出是电阻变换检测部分出现故障，以便能够对电阻变换检测部分及时进行检修，保证提供车辆绝缘电阻检测的效率。
附图说明
图1为本发明实施例中电动车辆用绝缘电阻检测***的拓扑结构图；
图2为本发明实施例中第一滤波装置的结构原理图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明的技术方案作进一步说明。
本实施例提供一种电动车辆用绝缘电阻检测方法，用于对电动车辆的绝缘电阻进行检测。
本实施例所提供的电动车辆用绝缘电阻检测方法，其适用于的电动车辆用绝缘电阻检测***的拓扑结构如图1所示，包括电阻变换检测部分、信号滤波部分和信号处理部分。
电阻变换检测部分包括两条支路，其中第一条支路包括依次串联设置的开关SWa、电阻Ra、电阻Rb和开关SWb，第二条支路包括依次串联设置的电阻R1、电阻R2、电阻R3和电阻R4，其中电阻Ra和电阻Rb的连接点接地，电阻R2和电阻R3的连接点接地，且R1/R2＝R4/R3＝n。
第一条支路和第二条支路并联后，其中一端通过开关SWp连接车辆动力电池的正极，另一端通过开关SWn连接车辆动力电池的负极。
电阻R1和电阻R2的连接点为第一检测点，电阻R3和电阻R4的连接点为第二连接点，采集部分与第一检测点和第二检测点连接，在采集部分连接第一检测点的线路上设置有第一滤波装置，在采集部分连接第二检测点的线路上设置有第二滤波装置。
第一滤波装置和第二滤波装置的结构相同，下面以第一滤波装置为例对其结构进行说明。
第一滤波装置的结构如图2所示，包括运算放大器，运算放大器的反相输入端连接第一检测点，输出端连接采集部分，且运算放大器的输出端与其正相输入端连接。在运算放大器反相输入端连接第一检测点的线路上串联设置有电阻R5和电阻R6，电阻R5和电阻R6的连接点通过电容C1连接放大器的输出端；运算放大器的反相输入端还通过电容C2接地。
设电动车辆正端的绝缘电阻为Rp，负端的绝缘电阻为Rn，则本实施例所提供的电动车辆用绝缘电阻检测***中，信号处理部分对车辆绝缘电阻的检测方法为：
步骤1：在动力电池工作时，闭合开关SWp和开关SWn，断开开关SWa和开关SWb，同时检测第一检测点的电压值、第二检测点的电压值和第一检测点与第二检测点之间的电压值；设此时检测到的第一检测点的电压值为Vp1，第二检测点的电压值为Vn1，第一检测点与第二检测点之间的电压值为V1，则首先对电压值Vp1和电压值Vn1的置信度进行计算；如果电压值Vp1和电压值Vn1的置信度大于设定值，则判断为电压值Vp1和电压值Vn1的误差过大，需要重新进行检测；
设该步骤中电压值Vp1和电压值Vn1的置信度为T1，则T1＝|(Vp1+Vn1)-V1|/V1；
如果电压值Vp1和电压值Vn1的置信度T1不大于设定值，则
Vsum1＝n*(Vp1+Vn1)；
Vp1/Vp2＝[Rp//(R1+R2)]/[Rn//(R3+R4)]；
本实施例中设定值为0.5；
步骤2：在动力电池工作时，闭合开关SWp和开关SWn，并闭合开关SWa，断开开关SWb，同时检测第一检测点的电压值、第二检测点的电压值和第一检测点与第二检测点之间的电压值；设此时检测到的第一检测点的电压值为Vp2，第二检测点的电压值为Vn2，第一检测点与第二检测点之间的电压值为V2，则首先对电压值Vp2和电压值Vn2的置信度进行计算；如果电压值Vp2和电压值Vn2的置信度大于设定值，则判断为电压值Vp1和电压值Vn1的误差过大，需要重新进行检测；
设该步骤中电压值Vp2和电压值Vn2的置信度为T2，则T2＝|(Vp2+Vn2)-V2|/V2；
如果电压值Vp2和电压值Vn2的置信度T2不大于设定值，则此时电动车辆正端电阻为Rp//Ra//(R1+R2)，负端电阻为Rn//(R3+R4)；
Vp2/Vn2＝[Rp//Ra//(R1+R2)]/[Rn//(R3+R4)]
Vsum2＝n*(Vp2+Vn2)；
步骤3：在动力电池工作时，闭合开关SWp和开关SWn，断开开关SWa，闭合开关SWb，同时检测第一检测点的电压值、第二检测点的电压值和第一检测点与第二检测点之间的电压值，设此时检测到的第一检测点的电压值为Vp3，第二检测点的电压值为Vn3，第一检测点与第二检测点之间的电压值为V3，则首先对电压值Vp3和电压值Vn3的置信度进行计算；如果电压值Vp3和电压值Vn3的置信度大于设定值，则判断为电压值Vp3和电压值Vn3的误差过大，需要重新进行检测；
设该步骤中电压值Vp3和电压值Vn3的置信度为T3，则T3＝|(Vp3+Vn3)-V3|/V3；
如果电压值Vp3和电压值Vn2的置信度不大于设定值，则此时电动车辆正端电阻为Rp//(R1+R2)，负端电阻为Rn//Rb//(R3+R4)；
Vp3/Vn3＝[Rp//(R1+R2)]/Rn//Rb//(R3+R4)]；
Vsum3＝n*(Vp3+Vn3)。
步骤4：根据上述步骤1、步骤2和步骤3检测到的数据对电动车辆的绝缘电阻进行计算：
设[Vp1/Vn1]/[Vp2/Vn2]＝Ka；
则：Ka＝[Rp//(R1+R2)]/[Rp//Ra//(R1+R2)]
即Rp＝[(Ka-1)*Ra*(R1+R2)]/[(R1+R2)-(Ka-1)*Ra]。
设[Vp1/Vn1]/[Vp3/Vn3]＝Kb；
则：Kb＝[Rn//(R3+R4)]/[Rn//Rb//(R3+R4)]
即Rn＝[(Kb-1)*Rb*(R3+R4)]/[(R3+R4)-(Kb-1)*Rb]。
循环执行上述的步骤2、步骤3和步骤4，最终得到当前高压***环路对车壳大地的绝缘电阻值。

Claims (2)

1.一种电动车辆绝缘电阻检测方法，其特征在于，该方法适用于一种电动车辆用绝缘电阻检测***，所述电动车辆用绝缘电阻检测***包括电阻变换检测部分，电阻变换检测部分包括第一支路和第二支路；所述第一支路包括依次串联的第一开关、第一电阻、第二电阻和第二开关，其中第一电阻和第二电阻的连接点用于连接电动车辆的参考电位；所述第二支路包括依次串联的第三电阻、第四电阻、第五电阻和第六电阻，其中第四电阻和第五电阻的连接点用于连接电动车辆的参考电位，第三电阻和第四电阻的连接点为第一检测点，第五电阻和第六电阻的连接点为第二检测点；所述第一支路和第二支路并联后的其中一端用于连接电动车辆高压线路的正极，另一端用于连接电动车辆高压线路的负极；第三电阻与第四电阻的比值等于第六电阻与第五电阻的比值；
该方法包括如下步骤：
在电动车辆的动力电池上电的工况下：
断开第一开关和第二开关，检测第一检测点的电压值、第二检测点的电压值和第一检测点与第二检测点之间的电压值；
闭合第一开关，断开第二开关，检测第一检测点的电压值、第二检测点的电压值和第一检测点与第二检测点之间的电压值；
断开第一开关，闭合第二开关，检测第一检测点的电压值、第二检测点的电压值和第一检测点与第二检测点之间的电压值；
根据各第一检测点与第二检测点之间的电压值，计算相应第一检测点电压值和第二检测点电压值的置信度；
如果第一检测点电压值和第二检测点电压值的置信度大于设定值，则重新检测相应的第一检测点电压值和第二检测点电压值；
如果各第一检测点电压值和第二检测点电压值的置信度均不大于设定值，则根据上述第一检测点的电压值和第二检测点的电压值计算出电动车辆的绝缘电阻值；
设断开第一开关和第二开关时，第一检测点的电压值为Vp1，第二检测点的电压值为Vn1；闭合第一开关，断开第二开关时，第一检测点的电压值为Vp2，第二检测点的电压值为Vn2；断开第一开关，闭合第二开关时，检测第一检测点的电压值为Vp3，第二检测点的电压值为Vn3；
电动车辆正极的绝缘电阻为
Rp = [(Ka-1)*Ra*(R1+R2)] / [(R1+R2)-(Ka-1)*Ra ]
电动车辆负极的绝缘电阻为
Rn = [(Kb-1)*Rb*(R3+R4)] / [(R3+R4)-(Kb-1)*Rb ]
Ka=（Vp1 / Vp2）/（Vp2 / Vn2）
Kb=（Vp1 / Vp2）/（Vp3 / Vn3）
其中Ra、Rb、R1、R2、R3和R4分别为第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻和第六电阻的阻值。
2.根据权利要求1所述的电动车辆绝缘电阻检测方法，其特征在于，当重新进行设定次数的检测后，如果第一检测点和第二检测点电压值的置信度还大于设定值，则判断为电阻变换检测部分出现故障。
CN201811279269.2A 2018-10-30 2018-10-30 一种电动车辆绝缘电阻检测方法 Active CN111122976B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811279269.2A CN111122976B (zh) 2018-10-30 2018-10-30 一种电动车辆绝缘电阻检测方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811279269.2A CN111122976B (zh) 2018-10-30 2018-10-30 一种电动车辆绝缘电阻检测方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111122976A CN111122976A (zh) 2020-05-08
CN111122976B true CN111122976B (zh) 2022-07-19

Family

ID=70484668

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811279269.2A Active CN111122976B (zh) 2018-10-30 2018-10-30 一种电动车辆绝缘电阻检测方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111122976B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113721075A (zh) * 2020-05-25 2021-11-30 广东亿顶新能源汽车有限公司 一种应用于电桥法绝缘检测的防误报方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108398645A (zh) * 2018-01-31 2018-08-14 山东魔方新能源科技有限公司 一种电动汽车绝缘阻抗检测方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6753715B2 (ja) * 2016-07-20 2020-09-09 株式会社東芝 漏電検出装置および漏電検出方法
CN206074693U (zh) * 2016-10-09 2017-04-05 深圳市沃特玛电池有限公司 绝缘电阻检测电路
CN107453669B (zh) * 2017-08-30 2020-06-12 北京新能源汽车股份有限公司 电机转子位置检测方法、装置及电动汽车
CN107643447B (zh) * 2017-08-31 2020-01-21 北京新能源汽车股份有限公司 一种车辆绝缘检测电路及方法
CN107884656B (zh) * 2017-12-25 2020-04-24 潍柴动力股份有限公司 一种可信度检测方法及装置

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108398645A (zh) * 2018-01-31 2018-08-14 山东魔方新能源科技有限公司 一种电动汽车绝缘阻抗检测方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN111122976A (zh) 2020-05-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103250061B (zh) 具有自检功能的不产生泄漏电流的绝缘电阻测量电路
CN107526041A (zh) 电池检测电路和电池管理***
CN107064638B (zh) 一种基于注入周期自适应策略的绝缘电阻检测装置及方法
CN107643447A (zh) 一种车辆绝缘检测电路及方法
CN103158576A (zh) 电池电流测量校准的方法及***
CN110346682B (zh) 电动汽车dcdc变换器输出连接状态检测电路及方法
CN109765430B (zh) 一种绝缘阻抗检测***及检测方法
CN110967606A (zh) 绝缘检测电路及检测方法、电池管理***
CN110907853A (zh) 负载状态的检测电路及方法
CN104076254A (zh) 一种交流激励绝缘检测电路
CN111122976B (zh) 一种电动车辆绝缘电阻检测方法
CN203929989U (zh) 一种基于电流监测的电动汽车绝缘检测装置
CN113391125B (zh) 一种绝缘检测电路、检测方法及供电电路
CN108983105B (zh) 一种电池绝缘检测电路及其控制方法
CN207742316U (zh) 电池检测电路和电池管理***
CN113219370A (zh) 交流充电桩三相电输出短路检测电路及方法
CN205353257U (zh) 基于可变电阻网络的直流漏电绝缘检测***
CN217521306U (zh) 一种车辆用的绝缘检测电路及电动车辆
CN115840121A (zh) 一种储能高压电池***的绝缘检测电路及其检测方法
CN215768768U (zh) 绝缘检测***和车辆
CN213547456U (zh) 绝缘阻抗检测电路变流器及光伏离心机
CN213813774U (zh) 一种新能源车用绝缘电阻检测装置
CN209356578U (zh) 一种电动车辆绝缘电阻检测***
CN113376435B (zh) 一种绝缘监控电路、方法及电动汽车
CN211061633U (zh) 一种基于交直流漏电流传感器的直流绝缘监测装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant