CN208672781U - 一种电池绝缘状态监测模块 - Google Patents
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Abstract
本实用新型揭示了一种电池绝缘状态监测模块包括电压采样电路和采样信号放大电路，电压采样电路部分又分为绝缘检测电压比较电路和绝缘检测辅助并联电路。绝缘检测电压比较电路采用高精度电压隔离采样芯片,对分压电阻两端电压进行采样传输至单片机，通过分析计算电池总正对地之间的电压与电池总负对地之间的电压，此电路相当于一个电压表。本实用新型通过与主控之间进行拼接达到集成节约空间的效果，实时监控电池***的绝缘情况为免除因漏电造成的事故提供了有利保障。
Description
技术领域
本实用新型涉及动力电池领域，尤其涉及电池监控技术。
背景技术
动力电池***在独立运行及配合整车运行过程中会产生一定的漏电流，对应不同等级的高压，产生漏电流的大小不同，因此需要实时对电池***的漏电状况进行监测，即实时判断电池***总正对地及总负对地之间的阻值大小来衡量漏电影响是否在可接受范围内。另外，国标规定动力电池***绝缘等级是否满足要求决定了该动力电池***是否可以被投入使用。
目前，由于电池初步考量是根据600V及以上***为标准进行设计的，对总要过低的***，最终监测到的绝缘电阻值会存在较大的误差，大电流或噪声、电波等干扰下由于采样信号过小，容易产生波动，影响最终得到的结果。
介于此，在电阻选型阶段需要选取精度较高的采样电阻，亦不可无成本上限的进行选型；现阶段将绝缘检测部分设计与主控进行拼接，一体化使用，由于该部分实时监测高压回路，后期无法保证该设计在某些元件失效之后，会不会对低压部分产生影响，从而导致整个***的瘫痪。因此需要考量是否将此单元独立设计成一个模块，然后在与***进行匹配使用。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是实现一种独立工作，并能现有电池***进行匹配工作的电池绝缘状态监测模块。
为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为一种电池绝缘状态监测模块，绝缘检测辅助并联电路获取外壳上电信号，并将采集的电信号通过绝缘检测电压比较电路输送至单片机。
所述绝缘检测辅助并联电路设有三个输入端分别为连接电池总正极的总正端、连接电池总负极的总负端、以及连接外壳的外壳端，所述总正端通过并联的开关Q1和开关Q2连接外壳端，所述总负端通过并联的开关Q3和开关Q4连接外壳端。
所述开关Q1两端分别串联有电阻R1和电阻R3，所述开关Q2两端分别串联有电阻R2和电阻R4，所述开关Q3两端分别串联有电阻R5和电阻R7，所述开关Q4两端分别串联有电阻R6和电阻R7。
所述电阻R1阻值为10.8MΩ，所述电阻R3阻值为4KΩ，所述电阻R2阻值为224KΩ，所述电阻R4阻值为1KΩ，所述电阻R5阻值为4KΩ，所述电阻R7阻值为10.8MΩ，所述电阻R6阻值为1KΩ，所述电阻R8阻值为224KΩ。
所述绝缘检测电压比较电路为四个独立的电压隔离采样芯片，其中第一电压隔离采样芯片输入端接入开关Q1和电阻R3之间，并输出电信号V1至处理器，其中第二电压隔离采样芯片输入端接入开关Q2和电阻R4之间，并输出电信号V3至处理器，其中第三电压隔离采样芯片输入端接入开关Q3和电阻R5之间，并输出电信号V2至处理器，其中第四电压隔离采样芯片输入端接入开关Q4和电阻R6之间，并输出电信号V4至处理器。
所述开关Q1、开关Q2、开关Q3和开关Q4为光耦继电器，所述处理器输出通道信号至每个所述光耦继电器。
本实用新型通过与主控之间进行拼接达到集成节约空间的效果，实时监控电池***的绝缘情况为免除因漏电造成的事故提供了有利保障。
附图说明
下面对本实用新型说明书中每幅附图表达的内容作简要说明：
图1为电池绝缘状态监测模块电路示意图。
具体实施方式
如图1所示，电池绝缘状态监测模块硬件设计组成包括：电压采样电路和采样信号放大电路，其中电压采样电路部分又分为：绝缘检测电压比较电路和绝缘检测辅助并联电路。绝缘检测电压比较电路采用高精度电压隔离采样芯片,对分压电阻两端电压进行采样传输至单片机，通过分析计算电池总正对地之间的电压与电池总负对地之间的电压，此电路相当于一个电压表。判断得到电压较高的一边，再接入绝缘检测辅助并联电路通过光耦继电器并联一组阻值在100Ω/V～500Ω/V之间的电阻，再次读取隔离采样芯片传输给单片机的数值，进行分析计算最终得到电压较低端的绝缘电阻阻值判断是否符合要求，再向主控制器传达信息做出判断处理。
上述监测模块主要程序逻辑：闭合Q1、Q3两个开关，检测总正对外壳之间的电压V1与总负对外壳之间的电压V2，对两个电压进行比较，若总正对地侧较高则闭合Q2，检测得到电压V3，通过已知信息根据国标绝缘电阻求取公式求得总负对地之间的绝缘电阻，与国标要求进行比对，判断是否正常，***是否仍可继续运行；若测得总负对地测较高闭合Q4，检测得到电压V4，通过已知信息根据国标绝缘电阻求取公式求得总正对地之间的绝缘电阻，与国标要求进行比对，判断是否正常，***是否仍可继续运行。数据读取时间间隔可根据需求进行设定。上述步骤的进行需要完成硬件连接上电后执行逻辑循环，***电路与电池***的匹配主要通过对应的接插件来实现。
上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本实用新型具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本实用新型的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种电池绝缘状态监测模块，其特征在于：绝缘检测辅助并联电路获取外壳上电信号，并将采集的电信号通过绝缘检测电压比较电路输送至单片机；
所述绝缘检测辅助并联电路设有三个输入端分别为连接电池总正极的总正端、连接电池总负极的总负端、以及连接外壳的外壳端，所述总正端通过并联的开关Q1和开关Q2连接外壳端，所述总负端通过并联的开关Q3和开关Q4连接外壳端；
所述绝缘检测电压比较电路为四个独立的电压隔离采样芯片，其中第一电压隔离采样芯片输入端接入开关Q1和电阻R3之间，并输出电信号V1至处理器，其中第二电压隔离采样芯片输入端接入开关Q2和电阻R4之间，并输出电信号V3至处理器，其中第三电压隔离采样芯片输入端接入开关Q3和电阻R5之间，并输出电信号V2至处理器，其中第四电压隔离采样芯片输入端接入开关Q4和电阻R6之间，并输出电信号V4至处理器。
2.根据权利要求1所述的电池绝缘状态监测模块，其特征在于：所述开关Q1两端分别串联有电阻R1和电阻R3，所述开关Q2两端分别串联有电阻R2和电阻R4，所述开关Q3两端分别串联有电阻R5和电阻R7，所述开关Q4两端分别串联有电阻R6和电阻R7。
3.根据权利要求2所述的电池绝缘状态监测模块，其特征在于：所述电阻R1阻值为10.8MΩ，所述电阻R3阻值为4KΩ，所述电阻R2阻值为224KΩ，所述电阻R4阻值为1KΩ，所述电阻R5阻值为4KΩ，所述电阻R7阻值为10.8MΩ，所述电阻R6阻值为1KΩ，所述电阻R8阻值为224KΩ。
4.根据权利要求1所述的电池绝缘状态监测模块，其特征在于：所述开关Q1、开关Q2、开关Q3和开关Q4为光耦继电器，所述处理器输出通道信号至每个所述光耦继电器。
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| CN201820468417.4U CN208672781U (zh) | 2018-03-30 | 2018-03-30 | 一种电池绝缘状态监测模块 |
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| CN110095651A (zh) * | 2019-05-13 | 2019-08-06 | 奇瑞新能源汽车技术有限公司 | 一种动力电池在线绝缘电阻检测电路 |
| CN111929501A (zh) * | 2019-05-13 | 2020-11-13 | 上海海拉电子有限公司 | 一种绝缘阻值变化检测电路、一种绝缘检测***及方法 |
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| CN111929501B (zh) * | 2019-05-13 | 2023-04-25 | 上海海拉电子有限公司 | 一种绝缘阻值变化检测电路、一种绝缘检测***及方法 |
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