CN113715663A - 绝缘检测电路、电动汽车和充电桩 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种绝缘检测电路、电动汽车和充电桩。该绝缘检测电路应用于电动汽车和充电桩，该绝缘检测电路包括：桩端检测电路、车端检测电路、升压电路和平衡电路，桩端检测电路包括第一桩端检测模块和第二桩端检测模块，车端检测电路包括第一车端检测模块和第二车端检测模块，平衡电路一端连接直连电路，平衡电路另一端连接升压电路或者车端电路，其中，第二桩端检测模块的绝缘电阻和第二车端检测模块的绝缘电阻为并联关系，平衡电路用于分压第二车端检测模块的电压，以平衡第二桩端检测模块的电压。该绝缘检测电路能够平衡电压，调整第二桩端检测模块的电压，从而避免电动汽车充电时出现绝缘失效的问题。

Description

绝缘检测电路、电动汽车和充电桩

技术领域

本申请涉及电动汽车充电技术领域，尤其涉及一种绝缘检测电路、电动汽车和充电桩。

背景技术

根据国标电动汽车安全要求规定，电动汽车在充电开始前，由充电桩检测绝缘电阻；在正常充电过程中，由电动汽车进行绝缘检测。假设电动汽车是800V高压***，在面对目前大部分是400V直流充电桩时，为了解决充电桩的输出电压低于车端电池包的电压而不能充电的问题，可在充电桩到车端电池包之间增加一级直流转直流的电压提升装置。通过把充电桩的输出电压提升到高于电池包的电压，从而实现为电动汽车充电的目的。然而，由于400V直流充电桩的绝缘设计是按照最大500V耐压设计的，在电动汽车进行绝缘检测时，400V直流充电桩端可能产生超过500V的高压，出现绝缘失效的问题，存在较大的安全隐患。

发明内容

有鉴于此，本申请实施例提供了一种绝缘检测电路、电动汽车和充电桩，用以解决电动汽车充电过程中出现绝缘失效的问题。

第一方面，本申请实施例提供了一种绝缘检测电路，应用于电动汽车充电***，所述电动汽车充电***包括电动汽车和充电桩，包括：桩端检测电路、车端检测电路、升压电路和平衡电路，其中，所述升压电路用于将所述桩端检测电路的输入电压提高并作为输出电压输出到所述车端检测电路，所述桩端检测电路包括第一桩端检测模块和第二桩端检测模块，所述车端检测电路包括第一车端检测模块和第二车端检测模块，所述平衡电路一端连接直连电路，所述直连电路为所述桩端检测电路和所述车端检测电路连接的电路，所述平衡电路另一端连接所述升压电路或者车端电路，其中，所述第二桩端检测模块的绝缘电阻和所述第二车端检测模块的绝缘电阻为并联关系，所述平衡电路用于分压所述第二车端检测模块的电压，以平衡所述第二桩端检测模块的电压。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述平衡电路包括平衡电阻和平衡开关，所述平衡电阻和所述平衡开关串联，其中，当所述平衡开关闭合用于绝缘检测时，所述平衡电阻调整所述第二车端检测模块的电压，以使所述第二桩端模块的电压不大于所述充电桩的绝缘过载电压。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述第一桩端检测模块包括第一绝缘电阻、第一开关和第一绝缘检测电阻，所述第一绝缘电阻与所述第一开关串联，所述第一绝缘电阻与所述第一绝缘检测电阻并联，所述第二桩端检测模块包括第二绝缘电阻、第二开关和第二绝缘检测电阻，所述第二绝缘电阻与所述第二开关串联，所述第二绝缘电阻与所述第二绝缘检测电阻并联，所述第一绝缘电阻和所述第二绝缘电阻为串联关系，所述第一车端检测模块包括第三绝缘电阻、第三开关和第三绝缘检测电阻，所述第三绝缘电阻与所述第三开关串联，所述第三绝缘电阻与所述第三绝缘检测电阻并联，所述第二车端检测模块包括第四绝缘电阻、第四开关和第四绝缘检测电阻，所述第四绝缘电阻与所述第四开关串联，所述第四绝缘电阻与所述第四绝缘检测电阻并联，所述第三绝缘电阻和所述第四绝缘电阻为串联关系。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述升压电路置于升压器，所述升压器包括升压器外壳和升压器内部电路，所述升压器内部电路中包括所述升压电路，所述直连电路置于所述升压器外壳内部。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述平衡电路还包括调整电阻，所述调整电阻与所述平衡电阻并联，用于调整所述平衡电路的阻值。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述调整电阻和所述平衡电阻的阻值相等

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述升压电路包括电感、二极管、MOS开关管、负载电阻和电容，其中，所述电感和所述二极管串联，所述MOS开关管、所述负载电阻和所述电容并联，所述电感和所述MOS开关管并联。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述MOS开关管基于时域有限元，采用脉冲宽度调制实现开关控制。

第二方面，本申请实施例提供了一种电动汽车，包括与充电桩连接的充电口，还包括如第一方面所述绝缘检测电路中的车端检测电路和所述平衡电路。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述电动汽车还包括如第一方面所述绝缘检测电路的升压电路。

第三方面，本申请实施例提供了一种充电桩，包括与电动汽车连接的充电口，包括如第一方面所述绝缘检测电路中的桩端检测电路、所述升压电路和所述平衡电路。

在本申请实施例中，在充电桩和电动汽车通过充电口连接充电时，直接连接桩端检测电路和车端检测电路的直连电路，将桩端检测电路分为第一桩端检测模块和第二桩端检测模块，以及，将车端检测电路分为第一车端检测模块和第二车端检测模块，其中，第二桩端检测模块的绝缘电阻和第二车端检测模块的绝缘电阻为并联关系。通过在直连电路上设置与升压电路或者车端电路连接的平衡电路，能够通过分压第二车端检测模块的电压，平衡第一车端检测模块的电压和第二车端检测模块的电压，从而调整第二桩端检测模块的电压，使得第二桩端检测模块的电压不超过绝缘过载电压，避免电动汽车充电时出现绝缘失效的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例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性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1是本申请一实施例中一种绝缘检测电路的电路模块图；

图2是本申请一实施例中一种不包括平衡电路的绝缘检测电路的电路示意图；

图3是本申请一实施例中又一种不包括平衡电路的绝缘检测电路的电路示意图；

图4是本申请一实施例中一种绝缘检测电路的电路示意图；

图5是本申请一实施例中又一种绝缘检测电路的电路示意图；

图6是本申请一实施例中又一种绝缘检测电路的电路示意图。

具体实施方式

为了更好的理解本申请的技术方案，下面结合附图对本申请实施例进行详细描述。

应当明确，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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它实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。

应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的相同的字段，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

应当理解，尽管在本申请实施例中可能采用术语第一、第二、第三等来描述预设范围等，但这些预设范围不应限于这些术语。这些术语仅用来将预设范围彼此区分开。例如，在不脱离本申请实施例范围的情况下，第一预设范围也可以被称为第二预设范围，类似地，第二预设范围也可以被称为第一预设范围。

取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”或“响应于检测”。类似地，取决于语境，短语“如果确定”或“如果检测(陈述的条件或事件)”可以被解释成为“当确定时”或“响应于确定”或“当检测(陈述的条件或事件)时”或“响应于检测(陈述的条件或事件)”。

电动汽车与传统汽车相比，其电子电气***的比例大得多。现今，电动汽车动辄配备几百上千伏的电压平台。在电动汽车采用充电桩进行充电时，若电气***出现绝缘失效的情况，视程度不同，会造成累进的不良后果。当电气***中只有一个点绝缘出现故障，暂时不会对电气***产生明显影响；当出现多点绝缘失效，则漏电流会在两点之间流转，在附近材料上积累热量。在某些情况下，可能会引发火灾。同时，绝缘失效将影响电器的正常工作；最严重的情形，甚至可能发生人员触电。绝缘失效防不胜防，当累进到一定程度时，会带来较大的安全隐患。

因此可在充电桩和电动汽车上分别安装如绝缘监测器件(IMD，ImpedanceMonitor Device)，分别检测桩端和车端的绝缘电阻阻值，达到绝缘检测的目的。

图1是本申请一实施例中一种绝缘检测电路的电路模块图。该绝缘检测电路可应用在电动汽车利用充电桩进行充电的场景。其中，充电桩采用直流充电的方式实现充电。如图1所示，该绝缘检测电路包括以下四个模块：桩端检测电路、车端检测电路、升压电路和平衡电路。

从图1可知，桩端检测电路与升压电路连接，升压电路与车端检测电路连接，桩端检测电路和车端检测电路通过直连电路连接。可以理解地，桩端检测电路和车端检测电路没有通过其他电路(如升压电路)连接，而是采用直接连接方式，该直连电路通过接地形成电路回路。其中，桩端检测电路包括第一桩端检测模块和第二桩端检测模块，车端检测电路包括第一车端检测模块和第二车端检测模块。该绝缘检测电路还包括平衡电路，该平衡电路一端连接在桩端检测电路和所述车端检测电路连接的电路上，也即图1所示的直连电路，另一端连接在升压电路或者车端电路(图1中连接的是升压电路)。本实施例中车端电路是指车端中除车端检测电路外的其他车端内部电路。

其中，在该桩端检测电路和车端检测电路连接的电路通过接地形成电路回路后，第二桩端检测模块的绝缘电阻和第二车端检测模块的绝缘电阻之间为并联关系，第二桩端检测模块的绝缘电阻和第二车端检测模块的绝缘电阻所承受的电压相等。

具体地，桩端检测电路用于检测充电桩中绝缘电阻的绝缘性能，其中，第一桩端检测模块用于检测其模块对应的第一绝缘电阻，第二桩端检测模块用于检测其模块对应的第二绝缘电阻；车端检测电路用于检测车端绝缘电阻的绝缘性能，其中，第一车端检测模块用于检测其模块对应的第三绝缘电阻，第二车端检测模块用于检测其模块对应的第四绝缘电阻。升压电路用于将所述桩端检测电路的输入电压提高并作为输出电压输出到所述车端检测电路，平衡电路用于分压所述第二车端检测模块的电压，以平衡所述第二桩端检测模块的电压。

可以理解地，由于电动汽车的电气***采用的电压一般比充电桩的高，因此一般电动汽车的绝缘过载电压高于充电桩的绝缘过载电压，在电动汽车采用充电桩进行充电时，充电桩更容易出现绝缘失效的问题。由于绝缘失效的不良后果是逐步加大的，在刚出现绝缘失效问题时，驾驶员往往无法知晓，随着时间推进，很可能会造成严重的安全问题。

本申请实施例从该痛点出发，提出了如图1所示的绝缘检测电路的电路模块图。该绝缘检测电路的电路模块图将桩端检测电路分为第一桩端检测模块和第二桩端检测模块，将车端检测电路分为第一车端检测模块和第二桩端检测模块，其中，桩端检测电路和车端检测电路连接的电路(直连电路)通过接地形成电路回路，在电动汽车充电时能够起到一定的保护作用。在该通过接地形成的电路回路中，第二桩端检测模块的绝缘电阻和第二车端检测模块的绝缘电阻为并联关系。

可以理解地，由于第二桩端检测模块的绝缘电阻和第二车端检测模块的绝缘电阻为并联关系，如果第二车端检测模块的绝缘电阻的电压不高于充电桩的绝缘过载电压，充电桩不会出现绝缘失效的问题；反之，若第二车端检测模块的绝缘电阻的电压高于充电桩的绝缘过载电压，则由于第二车端检测模块的绝缘电阻和第二桩端检测模块的绝缘电阻承受的电压相等，此时，第二桩端检测模块的绝缘电阻的电压将高于充电桩的绝缘过载电压。这种情况充电桩将出现绝缘失效的问题，会给充电桩、电动汽车带来损害，给驾驶员带来较大的安全隐患。

因此，若能解决好这种情况，可有效避免充电桩出现绝缘失效的问题。具体地，图1所示的绝缘检测电路还包括平衡电路，该平衡电路一端连接在直连电路上，另一端连接在升压电路或者车端电路。可以理解地，电动汽车电气***的总电压是固定的(如800V)，第一车端模块的绝缘电阻的电压加上第二车端模块的绝缘电阻的电压一般等于总电压。在电动汽车采用充电桩充电时，平衡电路可将第二车端检测模块的绝缘电阻的电压分配到第一车端检测模块的绝缘电阻。当第二车端检测模块的绝缘电阻的电压调整到充电桩的绝缘过载电压以下时，由于第二桩端检测模块的绝缘电阻和第二车端检测模块的绝缘电阻为并联关系，此时第二桩端检测模块的绝缘电阻的电压等于第二车端检测模块的绝缘电阻的电压，即第二桩端检测模块的绝缘电阻的电压低于充电桩的绝缘过载电压，解决了充电桩出现绝缘失效的问题。

本申请实施例中，在充电桩和电动汽车通过充电口连接充电时，桩端检测电路和车端检测电路连接，此时将桩端检测电路分为第一桩端检测模块和第二桩端检测模块，以及，将车端检测电路分为第一车端检测模块和第二车端检测模块。其中，第二桩端检测模块的绝缘电阻和第二车端检测模块的绝缘电阻为并联关系。通过在直连电路上设置与升压电路或者车端电路连接的平衡电路，能够通过分压第二车端检测模块的电压，平衡第一车端检测模块的电压和第二车端检测模块的电压，从而调整第二桩端检测模块的电压，使得第二桩端检测模块的电压不超过绝缘过载电压，避免电动汽车充电时出现绝缘失效的问题。

进一步地，平衡电路包括平衡电阻和平衡开关，平衡电阻和平衡开关串联，其中，当平衡开关闭合用于绝缘检测时，平衡电阻调整第二车端检测模块的电压，以使第二桩端模块的电压不大于充电桩的绝缘过载电压。

在一实施例中，平衡电路的结构具体可以采用电阻加开关的形式实现。具体地，在对第一车端检测模块进行绝缘检测时，平衡电路可以通过控制平衡开关的闭合，来调整第二车端检测模块的电压。可以理解地，在充电时，电动车对绝缘电阻进行绝缘检测，当检测第一车端检测模块的绝缘电阻电压时，第二车端检测模块中的绝缘电阻断开，此时第二车端检测模块的电压分配自绝缘检测电阻。其中，该绝缘检测电阻区别于绝缘电阻，是指用于测量绝缘电阻的电阻。在实际应用中可采用欧姆表实现绝缘检测电阻的绝缘检测功能。可以理解地，绝缘检测电阻的阻值一般比绝缘电阻大得多，因此在对绝缘电阻进行绝缘检测时，第二车端检测模块的绝缘电阻电压会大于第一车端检测模块的绝缘电阻电压。当闭合平衡开关时，相当于在第一车端检测模块多串联了一个电阻，则在电动车电气***电压不变的情况下(如800V)，第一车端检测模块多串联了一个电阻，则需要分配该电阻电压，第一车端检测模块与第二车端检测模块的绝缘电阻电压比值会变大，第一车端检测模块的绝缘电阻分配的电压增加。

可以理解地，第二车端检测模块的绝缘电阻电压下降后，第二桩端检测模块的绝缘电阻电压也会下降，从而防止第二桩端检测模块的电压超过充电桩的绝缘过载电压，解决充电桩出现绝缘失效的问题。

可以理解地，当绝缘检测第二车端检测模块时，此时与检测第一车端检测模块相反，即第二车端检测模块的电压会小于第一车端检测模块的电压，在第二车端检测模块的电压较小的情况下，第二桩端检测模块的电压也会较小，一般不会出现超过绝缘过载电压的情况。

本实施例中，采用了电阻加开关的简便结构实现平衡电路的功能。在当前电动汽车、充电桩电路较复杂的背景下，能够快速地应用到绝缘检测电路中，使得电动汽车充电过程中，能够安全地进行绝缘检测。

进一步地，第一桩端检测模块包括第一绝缘电阻、第一开关和第一绝缘检测电阻，第一绝缘电阻与第一开关串联，第一绝缘电阻与第一绝缘检测电阻并联，第二桩端检测模块包括第二绝缘电阻、第二开关和第二绝缘检测电阻，第二绝缘电阻与第二开关串联，第二绝缘电阻与第二绝缘检测电阻并联，第一绝缘电阻和第二绝缘电阻为串联关系，第一车端检测模块包括第三绝缘电阻、第三开关和第三绝缘检测电阻，第三绝缘电阻与第三开关串联，第三绝缘电阻与第三绝缘检测电阻并联，第二车端检测模块包括第四绝缘电阻、第四开关和第四绝缘检测电阻，第四绝缘电阻与第四开关串联，第四绝缘电阻与第四绝缘检测电阻并联，第三绝缘电阻和第四绝缘电阻为串联关系。

在一实施例中，提供了桩端检测电路和车端检测电路的具体实现结构。以第一桩端检测模块为例，第一车端检测模块具体包括第三绝缘电阻、第三开关和第三绝缘检测电阻，其中，第三绝缘电阻与第三开关串联，第三电阻与第三绝缘检测电阻并联。第三绝缘电阻即在该第一车端检测模块中的绝缘电阻。

在一实施例中，如第一绝缘检测电阻、第二绝缘检测电阻具体可以采用欧姆表的方式实现绝缘检测，其中绝缘电阻的阻值具体可以为50MΩ。例如在绝缘检测第三绝缘电阻时，闭合第三开关，打开第一开关、第二开关和第四开关，此时该绝缘检测电路对第三绝缘电阻进行绝缘检测。可以理解地，当需要对某个绝缘电阻进行绝缘检测时，闭合与该绝缘电阻串联的开关，断开其他绝缘检测模块的开关，即可实现。本申请实施例中，提供了简便高效的桩端检测电路、车端检测电路的电路组成及结构，能够简便、灵活地实现绝缘检测。

可以理解地，需要进行绝缘检测的绝缘电阻可能有多个，第一绝缘电阻、第二绝缘电阻、第三绝缘电阻或第四绝缘电阻可理解为单个具体的电阻，也可理解为多个电阻串联组成的电阻整体。桩端检测电路与车端检测电路连接的电路(即直连电路)，可理解为将车端检测电路的检测抽象划分为第一车端检测模块和第二车端检测模块。桩端检测电路的划分同理。

进一步地，升压电路置于升压器，该升压器包括升压器外壳和升压器内部电路，升压器内部电路中包括该升压电路，直连电路则置于升压器外壳内部。

可以理解地，在电动汽车利用充电桩充电时，电动汽车与充电桩各自的电路部分相连接，以达到充电的目的。在一实施例中，为了保护电路，且不改变车端内部电路的结构，可将该直连电路置于升压器外壳内部，这样，该直连电路所在的电线能够得到较好的保护，并且，在实际充电操作时，驾驶员只需将充电桩通过连接用的充电线，与电动汽车的充电口相连接即可。连接后，在绝缘检测时，可通过该直连电路连接平衡电路，以利用平衡电路控制第二桩端检测模块绝缘电阻的电压。

进一步地，平衡电路还包括调整电阻，该调整电阻与平衡电阻并联，用于调整平衡电路的阻值。

在一实施例中，出于灵活性的考虑，平衡电路上的平衡电阻并联有一调整电阻，该调整电阻能够随时进行更换，在更换不同阻值的调整电阻后，平衡电路的总电阻会随之调整，至此，实现对平衡电路总电阻的灵活调整。优选地，调整电阻的阻值可设置为与平衡电阻的阻值相等，便于电阻管理和搭配，这样，调整电阻和平衡电阻可采用相同型号的电阻，在平衡电阻损坏后调整电阻可用于更替平衡电阻，用户无需知道原平衡电阻的阻值。在针对不同车型、不同充电桩以及其他不同场景下，增加调整电阻能够提高平衡电路的可扩展性，在应对不同场景下能够实现较好的平衡功能。

进一步地，升压电路包括电感、二极管、MOS开关管、负载电阻和电容，其中，电感和二极管串联，MOS开关管、负载电阻和电容并联，电感和MOS开关管并联。

具体地，当MOS开关管闭合后，电感将把电能转换为磁场能储存起来，当MOS开关管断开后电感将储存的磁场能转换为电场能，且该电场能在和输入电源电压叠加后，通过二极管和电容的滤波后得到平滑的直流电压提供给负载电阻，由于输出电压是输入电压和电感的磁场能转换为电能的叠加后形成的，从而实现升压的目的。

进一步地，MOS开关管基于时域有限元，采用脉冲宽度调制实现开关控制。

在一实施例中，MOS开关管基于时域有限元(Finite Element Time Domain，简称FETD)，采用脉冲宽度调制(Pulse width modulation，简称PWM)的方式，能够稳定控制MOS开关管导通时间的改变，从而实现开关稳压电源输出的改变。在一实施中，通过MOS开关管，能够控制电感将电能存储为磁场能的行为，从而达到稳压电源输出的改变，可灵活调整电感转换磁场能后输出的电压，进而实现可调整电压的升压功能。

以下，先从不包括平衡电路的绝缘检测电路的图2和图3先进行说明，以通过图2和图3的电路图中阐明可能出现绝缘失效的情况。

图2是本申请提供的一种不包括平衡电路的绝缘检测电路的电路示意图。

具体地，包括桩端检测电路、车端检测电路、DC/DC(直流转直流)升压器、升压器外壳。其中，DC/DC(直流转直流)升压器包括升压电路，桩端检测电路包括第一桩端检测模块和第二桩端检测模块，车端检测电路包括第一车端检测模块和第二车端检测模块。其中，第一桩端检测模块包括绝缘电阻R1、开关S1和绝缘检测电阻Rx1，第二桩端检测模块包括绝缘电阻R2、开关S2和绝缘检测电阻Ry1，第一车端检测模块包括绝缘电阻R3、开关S3和绝缘检测电阻Rx2，第二车端检测模块包括绝缘电阻R4、开关S4和绝缘检测电阻Ry2。可以理解地，上文提及的第一绝缘电阻、第二绝缘电阻、第三绝缘电阻和第四绝缘电阻，在图2中具体可指绝缘电阻R1、绝缘电阻R2、绝缘电阻R3和绝缘电阻R4；第一开关、第二开关、第三开关和第四开关，在图2中具体可指开关S1、开关S2、开关S3和开关S4；第一绝缘检测电阻、第二绝缘检测电阻、第三绝缘检测电阻和第四绝缘检测电阻，在图2中具体可指绝缘检测电阻Rx1、绝缘检测电阻Ry1、绝缘检测电阻Rx2和绝缘检测电阻Ry2。该绝缘检测电路还包括Vin电压表，该电压表用于检测桩端检测电路的电压，也即升压器的输入电压。可以理解地，该绝缘检测电路是电动汽车利用充电桩充电时的电路，在充电时，由电动汽车侧进行绝缘检测。从图2中可以看到，充电时，直连电路通过升压器外壳连接。桩端检测电路直接与车端检测电路连接，此时第二桩端检测模块与第二车端检测模块接地形成电路回路。在该接地的电路回路中，第二桩端检测模块的绝缘电阻和第二车端检测模块的绝缘电阻为并联关系，第二桩端检测模块的电压和第二车端检测模块的电压相等。

具体地，该DC/DC升压器包括电感L1、二极管D1、MOS开关管、负载电阻和电容Cout。其中，该升压器基于FETD，采用PMW的方式实现MOS开关管的控制。具体地，当MOS开关管断开后，电感L1将储存的磁场能转换为电场能，且该电场能在和输入电源电压叠加后，通过二极管D1和电容Cout的滤波后得到平滑的直流电压提供给负载电阻(Rload)，从而实现升压的目的。

进一步地，绝缘检测电阻Rx1、绝缘检测电阻Ry1、绝缘检测电阻Rx2和绝缘检测电阻Ry2的阻值具体可以是50MΩ，车端检测电路中的绝缘电阻R3和绝缘电阻R4的阻值具体可为1MΩ。

在图2绝缘检测电路的基础下，以下结合图3阐明电动汽车充电时可能出现绝缘检测的情况。

图3是本申请提供的又一种不包括平衡电路的绝缘检测电路的电路示意图。

其中，图3中与图2中重复的电子元器件在此不再赘述。

从图3中可以看到，在第一桩端检测模块、第二桩端检测模块、第一车端检测模块和第二车端检测模块分别并联电压表(即Vm1、Vm2、Vm3和Vm4)，用于测量各检测模块上承载的电压(各电压表的显示器对应Display1、Display2、Display3和Display4)。具体地，开关S3闭合，开关S1、开关S2和开关S4打开，第一车端检测模块进行绝缘检测时，此时由于测量第二车端检测模块电压的电压表Vm4测的是绝缘检测电阻Ry2，其分配到的电压会更大，Vm4的电压会比Vm3大较多。假设直流充电桩的电气***采用400V，绝缘失效的阈值为500V，电动汽车的电气***采用800V，则从图3中可知，由于Vm4的电压超过了500V，Vm2的电压又等于Vm4，则第二车端检测模块所承载的电压超过了500V，此时充电桩会出现绝缘失效的问题。

可以理解地，若任由绝缘失效的问题发展，驾驶员在一开始难以发觉绝缘失效的情况下，对驾驶员存在较大的安全隐患。

鉴于图2、图3中可能出现绝缘失效的情况，图4提供了本申请一实施例中一种绝缘检测电路的电路示意图。其中，图4中与图3中重复的电子元器件在此不再赘述。

在一实施例中，图4在直连电路上，设置了平衡电路，该平衡电路的另一连接侧可选择与升压电路或者车端电路连接。图4是与升压电路连接的情况，可以看到，该平衡电路包括平衡电阻R5、调整电阻R6和开关S5，其中，调整电阻R6与平衡电阻R5并联，可用来调节平衡电路的总阻值，该调整电阻R6不是必要的元器件。其中，当开关S5闭合，能够接入平衡电阻R5和调整电阻R6，并起到分压效果。当开关S5断开时，则该平衡电阻R5和调整电阻R6没有接入，此时平衡电路不起分压作用，可视为不存在该平衡电路。可以理解地，该平衡电路的另一连接侧选择与车端(内部)电路连接也是可以的，同样能够达到分压、平衡电路的效果。

可以理解地，由于电动汽车充电时进行的是电动汽车侧的绝缘检测，且在检测第二车端检测模块的绝缘电阻时，由于Vm4会小于Vm3，因此Vm4一般小于400V，则Vm2的电压也会小于400V，这样充电桩一般不会出现绝缘失效的问题，因此，在本申请实施中主要是针对检测第一车端检测模块的绝缘电阻时，Vm2大于500V，充电桩出现绝缘失效的情况。

图5是本申请一实施例中又一种绝缘检测电路的电路示意图。其中，图5中与图3中重复的电子元器件在此不再赘述。

图5提供的是一种不包括调整电阻R6的平衡电路。从图5中能够看到，在对绝缘电阻R3进行绝缘检测时，开关S3和开关S5闭合，开关S1、开关S2和开关S4断开。在该绝缘检测过程中，由于平衡电阻R5的加入，第一车端检测模块需要分配更多的电压。在电动汽车电力***总压不变的前提下(如800V)，Vm3显示的电压上升，Vm4显示的电压下降。该平衡电阻R5将第二车端检测模块的电压分压到第一车端检测模块，实现平衡电压的效果。可以理解地，由于Vm2和Vm4相等，当Vm4的电压下降到充电桩的绝缘过载电压以内，可有效避免出现绝缘失效的问题。

图6本申请一实施例中又一种绝缘检测电路的电路示意图。其中，图6中与图3中重复的电子元器件在此不再赘述。

图6提供的是一种包括平衡电阻R5和调整电阻R6的平衡电路。从图6中能够看到，在对绝缘电阻R3进行绝缘检测时，开关S3和开关S5闭合，开关S1、开关S2和开关S4断开。在该绝缘检测过程中，由于平衡电阻R5以及调整电阻R6的加入，第一车端检测模块需要分配更多的电压。在电动汽车电力***总压不变的前提下，Vm3显示的电压上升，Vm4显示的电压下降。该平衡电阻R5和调整电阻R6将第二车端检测模块的电压分压到第一车端检测模块，实现平衡电压的效果。可以理解地，目前电动汽车、充电桩的电用标准并没达到统一，不同电动汽车、充电桩各自的具体情况很可能存在差异。本实施例中通过添加调整电阻R6的方式实现对平衡电路总阻值的调整，应对不同的电动汽车、充电桩时，可在先行调试的情况下确定合适的平衡电路总阻值，从而有效解决绝缘失效的问题。

本申请实施例中，在充电桩和电动汽车通过充电口连接充电时，直接连接桩端检测电路和车端检测电路的直连电路，将桩端检测电路分为第一桩端检测模块和第二桩端检测模块，以及，将车端检测电路分为第一车端检测模块和第二车端检测模块，其中，第二桩端检测模块的绝缘电阻和第二车端检测模块的绝缘电阻为并联关系。通过在直连电路上设置与升压电路或者车端电路连接的平衡电路，能够通过分压第二车端检测模块的电压，平衡第一车端检测模块的电压和第二车端检测模块的电压，从而调整第二桩端检测模块的电压，使得第二桩端检测模块的电压不超过充电桩的绝缘过载电压，避免电动汽车充电时出现绝缘失效的问题。

本申请实施例还提供一种电动汽车。该电动汽车包括与充电桩连接的充电口，还包括如上述绝缘检测电路，所述绝缘检测电路包括平衡电路。可以理解地，平衡电路可设置在电动汽车中，在电动汽车原电路的基础上，鉴于本申请平衡电路简便、可改装性强的特点，能够在在电动汽车车简易、快速地实现平衡电路的添加，而不破坏原本内部电路的结构。

进一步地，电动汽车还可以包括升压电路，在充电桩没有配置升压电路的情况下，电动车仍可以完成充电。

本申请实施例还提供一种充电桩，包括如上述绝缘检测电路所述的桩端检测电路、升压电路和平衡电路。可以理解地，除了在电动汽车侧设置升压电路和平衡电路，也可以在充电桩测设置升压电路和平衡电路，在此并不限定具体场景绝缘检测电路各电路模块的分配。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。

以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种绝缘检测电路，应用于电动汽车充电***，所述电动汽车充电***包括电动汽车和充电桩，其特征在于，所述绝缘检测电路包括：桩端检测电路、车端检测电路、升压电路和平衡电路，其中，所述升压电路用于将所述桩端检测电路的输入电压提高并作为输出电压输出到所述车端检测电路，所述桩端检测电路包括第一桩端检测模块和第二桩端检测模块，所述车端检测电路包括第一车端检测模块和第二车端检测模块，所述平衡电路一端连接直连电路，所述直连电路为所述桩端检测电路和所述车端检测电路连接的电路，所述平衡电路另一端连接所述升压电路或者车端电路，其中，所述第二桩端检测模块的绝缘电阻和所述第二车端检测模块的绝缘电阻为并联关系，所述平衡电路用于分压所述第二车端检测模块的电压，以平衡所述第二桩端检测模块的电压。

2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述平衡电路包括平衡电阻和平衡开关，所述平衡电阻和所述平衡开关串联，其中，当所述平衡开关闭合用于绝缘检测时，所述平衡电阻调整所述第二车端检测模块的电压，以使所述第二桩端模块的电压不大于所述充电桩的绝缘过载电压。

3.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述第一桩端检测模块包括第一绝缘电阻、第一开关和第一绝缘检测电阻，所述第一绝缘电阻与所述第一开关串联，所述第一绝缘电阻与所述第一绝缘检测电阻并联，所述第二桩端检测模块包括第二绝缘电阻、第二开关和第二绝缘检测电阻，所述第二绝缘电阻与所述第二开关串联，所述第二绝缘电阻与所述第二绝缘检测电阻并联，所述第一绝缘电阻和所述第二绝缘电阻为串联关系，所述第一车端检测模块包括第三绝缘电阻、第三开关和第三绝缘检测电阻，所述第三绝缘电阻与所述第三开关串联，所述第三绝缘电阻与所述第三绝缘检测电阻并联，所述第二车端检测模块包括第四绝缘电阻、第四开关和第四绝缘检测电阻，所述第四绝缘电阻与所述第四开关串联，所述第四绝缘电阻与所述第四绝缘检测电阻并联，所述第三绝缘电阻和所述第四绝缘电阻为串联关系。

4.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述升压电路置于升压器，所述升压器包括升压器外壳和升压器内部电路，所述升压器内部电路中包括所述升压电路，所述直连电路置于所述升压器外壳内部。

5.根据权利要求2所述的电路，其特征在于，所述平衡电路还包括调整电阻，所述调整电阻与所述平衡电阻并联，用于调整所述平衡电路的阻值。

6.根据权利要求5所述的电路，其特征在于，所述调整电阻和所述平衡电阻的阻值相等。

7.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述升压电路包括电感、二极管、MOS开关管、负载电阻和电容，其中，所述电感和所述二极管串联，所述MOS开关管、所述负载电阻和所述电容并联，所述电感和所述MOS开关管并联。

8.根据权利要求7所述的电路，其特征在于，所述MOS开关管基于时域有限元，采用脉冲宽度调制实现开关控制。

9.一种电动汽车，包括与充电桩连接的充电口，其特征在于，包括如权利要求1-8任一项所述的车端检测电路和所述平衡电路。

10.一种充电桩，包括与电动汽车连接的充电口，其特征在于，包括如权利要求1-8任一项所述的桩端检测电路、所述升压电路和所述平衡电路。

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