CN208239523U - 一种绝缘电阻检测电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电子电器领域，提出了一种绝缘电阻检测电路，所述电路包括电池、高压负载、高压继电器、第一检测电路、第二检测电路、检测继电器和检测电容。所述电池连接高压继电器，所述高压继电器连接高压负载，所述高压负载与检测电容并联。所述电池还连接第一检测电路和第二检测电路。所述电池正极还连接一个检测继电器，所述检测继电器的另一端连接高压负载。本实用新型在电池和高压负载之间添加了一个继电器，使得本实用新型还能够检测高压负载端到车身地之间的绝缘电阻，因此在整车上电前能够间接地实现自诊断功能，提高了电池和高压负载的安全性。

Description

一种绝缘电阻检测电路

技术领域

本实用新型涉及电子电器领域，尤其涉及一种绝缘电阻检测电路。

背景技术

新能源汽车以其效率高、污染小且能够可持续发展而日益受到关注和发展。其中，电动汽车的相关技术发展已经比较成熟，在市场上也能够看到电动汽车。对于电动汽车来说，动力电池和电池管理模块是其重要的结构之一，动力电池为电动汽车提供动力，电池管理模块则监控着动力电池的状态，防止动力电池出现故障，影响到车辆运行。

所述动力电池与车辆上的高压负载连接，为车辆上的高压负载供电。高压动力电源直接进入高压配电盒后根据***的需要，分配到***高压电气负载，对如何保证整个高压***及其各个电器设备的安全性、***绝缘、电磁干扰及屏蔽、密封及耐振动等具有很高的要求。

电动汽车某些部件的工作条件比较恶劣，由于振动、酸碱气体的腐蚀、温度及湿度的变化等各种因素，都有可能造成动力电缆及其他绝缘材料迅速老化甚至绝缘破损，使设备绝缘强度大大降低，危及人身安全。因此需要经常检测绝缘电阻，避免发生危险。

在现有技术进行的绝缘检测中，检测绝缘电阻的方案主要为低频脉冲输入法，采用一种平衡桥来进行的绝缘电阻采集。在这种方案中，绝缘电阻检测是以依靠在连接高压电池上的高压源来作为注入的信号源来做信号注入的。在现有技术中，绝缘电阻采集只能检测到靠近电池一端部分(远离负载一端)和车身上的绝缘电阻，在高压继电器并未闭合时，高压负载端到车身地之间的绝缘电阻是无法得到检测的。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是现有的绝缘电阻检测方案无法确定绝缘故障发生的位置的问题。为了解决上述问题，本实用新型提出了一种绝缘电阻检测电路，本实用新型具体是以如下技术方案实现的：

本实用新型提出了一种绝缘电阻检测电路，所述电路包括电池、高压负载、高压继电器、第一检测电路、第二检测电路、检测继电器、检测电容和电压跟随器。

所述电池连接高压继电器，所述高压继电器连接高压负载，所述高压负载与检测电容并联。

所述检测继电器包括第一检测继电器、第二检测继电器、第三检测继电器、第四检测继电器和第五检测继电器。

所述第三检测继电器的一端连接电池正极，另一端连接高压负载。

在进行绝缘电阻的检测时，当高压继电器未闭合时，接通第三检测继电器，使得高压负载与高压电池间进行单端的连接，在未形成高压负载回路的情况下，进行绝缘电阻的检测。

此时在检测回路检测到的绝缘电阻是高压电池与高压负载连接之后对于车身地之间的绝缘阻抗，如果此时在绝缘电阻检测电路上检测到的值为正常值，说明高压负载端对车身地之间的绝缘阻抗不存在绝缘故障，与动力电池端对车身地之间的绝缘阻抗不存在绝缘故障。如果这个时候检测到了绝缘故障，断开一下第三检测继电器，在后端绝缘电阻检测电路再进行检测，检测是否是电池对于车身地之间有故障。如果检测到高压电池端对车身地绝缘阻抗良好，那么可以判定为高压负载端对地有绝缘故障，否则，就可以判定电池负载端和高压负载端对地至少有一个对整车地有绝缘故障。

所述电池负极连接第一检测继电器，所述第一检测继电器的一端连接第一检测电路，所述第一检测电路连接第二检测电路，所述第二检测电路连接第二检测继电器，所述第二检测继电器连接电池正极。

进一步地，所述第一检测电路包括第一电阻、第二电阻、第三电阻和第四检测继电器。

进一步地，所述第一电阻的一端连接第一检测继电器，所述第一电阻的另一端连接第二电阻，所述第二电阻的另一端接地。

所述第四检测继电器的一端连接第一检测继电器，所述第四检测继电器的另一端连接第三电阻，所述第三电阻的另一端接地。

进一步地，所述第一电阻和第二电组之间设有第一信号采集端口。

进一步地，所述第二检测电路包括第四电阻、第五电阻、第六电阻和第五检测继电器。

进一步地，所述第五电阻的一端连接第二检测继电器，所述第五电阻的另一端连接第四电阻，所述第四电阻的另一端接地。

所述第五检测继电器的一端连接第二检测继电器，所述第五检测继电器的另一端连接第六电阻，所述第六电阻的另一端接地。

进一步地，所述第四电阻和第五电组之间设有第二信号采集端口。

进一步地，所述高压继电器包括主负继电器、主正继电器和预充继电器。

进一步地，所述主负继电器的一端连接电池负极，另一端连接高压负载；

所述主正继电器的一端连接电池正极，另一端连接高压负载。

进一步地，所述绝缘电阻检测电路还包括预充电阻；

所述预充电阻的一端连接电池正极，另一端连接预充继电器，所述预充继电器连接高压负载。在主负继电器和主正继电器接通之前，所述预充继电器和预充电阻构成的预充回路先接通，起到限流的作用，保护电路安全。

采用上述技术方案，本实用新型所述的一种绝缘电阻检测电路，具有如下有益效果：

1)本实用新型所述的一种绝缘电阻检测电路，在电池和高压负载之间添加了一个继电器，使得所述绝缘电阻检测电路除了能够检测电池一侧的绝缘电阻外，还能够检测高压负载端到车身地之间的绝缘电阻，因此在整车上电前能够间接地实现自诊断功能，提高了电池和高压负载的安全性；

2)本实用新型所述的一种绝缘电阻检测电路，在上电前检测高压负载端到车身地之间的绝缘电阻，在检测到有绝缘故障时，可以判断是电池与车身地之间有故障，还是高压负载端对地有绝缘故障，因此能够比较准确地对绝缘故障的类型进行判断，从而能够更为准确地获得绝缘故障的详情，能够针对性地进行处理。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，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他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的一种绝缘电阻检测电路的电路图；

图2为本实用新型实施例提供的一种绝缘电阻检测电路检测电池一侧的绝缘电阻时的开关状态图；

图3为本实用新型实施例提供的一种绝缘电阻检测电路检测高压负载端和车身地之间的绝缘电阻时的开关状态图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例：

本实用新型实施例中提供了一种绝缘电阻检测电路，如图1所示，所述绝缘电阻检测电路包括高压负载、电池、高压继电器、第一检测电路、第二检测电路、检测继电器、检测电容和电压跟随器。

所述高压继电器包括主负继电器、主正继电器和预充继电器。所述绝缘电阻检测电路还包括预充电阻。所述预充电阻的一端连接电池正极，另一端连接预充继电器，所述预充继电器连接高压负载。在主负继电器和主正继电器接通之前，所述预充继电器和预充电阻构成的预充回路先接通，起到限流的作用，保护电路安全。

所述检测继电器包括第一检测继电器、第二检测继电器、第三检测继电器、第四检测继电器和第五检测继电器。

所述电池负极连接主负继电器，所述主负继电器连接高压负载的一端。所述电池正极连接主正继电器、预充继电器和第三检测继电器。所述主正继电器连接高压负载的另一端，所述预充继电器连接预充电阻，所述预充电阻连接在高压负载的另一端。所述第三检测继电器连接在高压负载的另一端。所述主正继电器、预充继电器和第三检测继电器并联。

所述检测电容与高压负载并联，所述检测电容的一端作为连接端与电池组的一侧连接，另一端作为检测端经匹配电阻与缓冲器的输出端电连接，以在检测端形成具有交流特征的检测信号。

所述第一检测继电器的一端连接电池负极，另一端连接第一检测电路，所述第一检测电路连接第二检测电路，所述第二检测电路连接第二检测继电器，所述第二检测继电器的另一端连接电池正极。

所述第一检测电路包括第一电阻R1、第二电阻R2和第三电阻R3。所述第一电阻R1连接第二电阻R2，所述第三电阻R3连接第四检测继电器 SW4，所述第三电阻R3和第四检测继电器SW4与第一电阻R1和第二电阻R2 并联。所述第一电阻R1的一端与第四检测继电器SW4连接，且第一电阻R1 与第四检测继电器SW4相接的一端与第一检测继电器SW1相连。所述第二电阻R2的一端与第三电阻R3的一端相连，且第二电阻R2与第三电阻R3 相连的一端接地。当需要采集信号时，在第一电阻R1和第二电阻R2之间设有第一信号采集端口，能够获得第一检测信号AD1。

所述第二检测电路包括第四电阻R4、第五电阻R5和第六电阻R6，所述第四电阻R4连接第五电阻R5，所述第六电阻R6连接第五检测继电器 SW5，所述第六电阻R6和第五检测继电器SW5与第四电阻R4和第五电阻R5 并联。所述第五电阻R5的一端与第五检测继电器SW5连接，且第五电阻R5 与第五检测继电器SW5相接的一端与第二检测继电器SW2相连。所述第四电阻R4的一端与第六电阻R6的一端相连，且第四电阻R4与第六电阻R6 相连的一端接地。当需要采集信号时，在第四电阻R4和第五电阻R5之间设有第二信号采集端口，能够获得第二检测信号AD2。

所述Rn是第一检测电路后端检测到的绝缘电阻，所述Rn为高压负极对车身地之间的绝缘电阻，所述Rp是第二检测电路后端检测到的绝缘电阻，所述Rp为高压正极对车身地之间的绝缘电阻。

在进行绝缘电阻的检测时，所述第一检测继电器SW1和第二检测继电器SW2必须要同时闭合，所述第一检测继电器SW1和第二检测继电器SW2 连接整个高压绝缘检测回路的检测电路。

在第一检测继电器SW1和第二检测继电器SW2同时闭合的基础上，先将第四检测继电器SW4和第五检测继电器SW5断开，获得正极母线对地电压值Vp和负极母线对地电压值Vn。

如果测得的Vp大于或者等于Vn，则将第一检测电路中的第四检测继电器SW4断开，第二检测电路中的第五检测继电器SW5接通，在第一信号采集端口得到第一组数据AD1，在第二信号采集端口得到第二组数据AD2，所述AD1和AD2即另一组负极母线对地电压值和正极母线对地电压值，经计算获得绝缘电阻阻值。

如果测得的Vp小于Vn，将第一检测电路中的第四检测继电器SW4接通，第二检测电路中的第五检测继电器SW5断开，在第一信号采集端口得到第一组数据AD1，在第二信号采集端口得到第二组数据AD2，所述AD1和 AD2即另一组负极母线对地电压值和正极母线对地电压值，经计算获得绝缘电阻阻值。由此，可以检测到高压负载端的部分与车身地之间的绝缘电阻。

在进行高压负载端的部分与车身地之间的绝缘电阻检测之时，如图3所示，闭合第三检测继电器SW3。在高压继电器未闭合时，通过将第三检测继电器SW3闭合，将高压电池部分与负载端进行单端的连接，此时并未形成高压负载的回路闭合。最终在第一信号采集端口得到第一组数据AD1，在第二信号采集端口得到第二组数据AD2，通过这两组数据，可以检测到高压负载端的部分与车身地之间的绝缘电阻，所述检测到的绝缘电阻是高压电池本体与高压负载合并之后对于车身地之间的绝缘阻抗。如果检测到的绝缘电阻为正常值，说明高压负载端与车身地之间的绝缘阻抗不存在绝缘故障，动力电池端与车身地之间的绝缘阻抗也不存在绝缘故障。如果检测到了绝缘故障，断开第三检测继电器SW3，在后端绝缘电阻检测电路进行检测，是否为电池与车身地之间有故障，如果检测到高压电池端对车身地绝缘阻抗良好，那么可以判定为高压负载端对地有绝缘故障，否则，就可以判定电池负载端和高压负载端对地至少有一个对整车地有绝缘故障。

本实用新型设置了在电池和高压负载之间第三检测继电器SW3，在接通第三检测继电器SW3的时候，能够将高压负载与车身地单端连接，因此检测电路不仅可以检测靠近电池一端部分和车身上的绝缘电阻，还可以很好的实现高压负载一端与车身地之间的绝缘电阻的检测，从而间接起到了安全诊断的作用，提高了动力电池和高压负载的安全性。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种绝缘电阻检测电路，其特征在于，所述电路包括电池、高压负载、高压继电器、第一检测电路、第二检测电路、检测继电器、检测电容和电压跟随器；

所述电池连接高压继电器，所述高压继电器连接高压负载，所述高压负载与检测电容并联；

所述检测继电器包括第一检测继电器、第二检测继电器、第三检测继电器、第四检测继电器和第五检测继电器；

所述第三检测继电器的一端连接电池正极，另一端连接高压负载；

所述电池负极连接第一检测继电器，所述第一检测继电器的一端连接第一检测电路，所述第一检测电路连接第二检测电路，所述第二检测电路连接第二检测继电器，所述第二检测继电器连接电池正极。

2.根据权利要求1所述的一种绝缘电阻检测电路，其特征在于，所述第一检测电路包括第一电阻、第二电阻、第三电阻和第四检测继电器。

3.根据权利要求2所述的一种绝缘电阻检测电路，其特征在于，所述第一电阻的一端连接第一检测继电器，所述第一电阻的另一端连接第二电阻，所述第二电阻的另一端接地；

所述第四检测继电器的一端连接第一检测继电器，所述第四检测继电器的另一端连接第三电阻，所述第三电阻的另一端接地。

4.根据权利要求3所述的一种绝缘电阻检测电路，其特征在于，所述第一电阻和第二电组之间设有第一信号采集端口。

5.根据权利要求1所述的一种绝缘电阻检测电路，其特征在于，所述第二检测电路包括第四电阻、第五电阻、第六电阻和第五检测继电器。

6.根据权利要求5所述的一种绝缘电阻检测电路，其特征在于，所述第五电阻的一端连接第二检测继电器，所述第五电阻的另一端连接第四电阻，所述第四电阻的另一端接地；

所述第五检测继电器的一端连接第二检测继电器，所述第五检测继电器的另一端连接第六电阻，所述第六电阻的另一端接地。

7.根据权利要求6所述的一种绝缘电阻检测电路，其特征在于，所述第四电阻和第五电组之间设有第二信号采集端口。

8.根据权利要求1所述的一种绝缘电阻检测电路，其特征在于，所述高压继电器包括主负继电器、主正继电器和预充继电器。

9.根据权利要求8所述的一种绝缘电阻检测电路，其特征在于，所述主负继电器的一端连接电池负极，另一端连接高压负载；

所述主正继电器的一端连接电池正极，另一端连接高压负载。

10.根据权利要求8所述的一种绝缘电阻检测电路，其特征在于，所述绝缘电阻检测电路还包括预充电阻；

所述预充电阻的一端连接电池正极，另一端连接预充继电器，所述预充继电器连接高压负载。