一種動(dòng)力電池輸出母線多點(diǎn)絕緣故障檢測電路的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種動(dòng)力電池輸出母線多點(diǎn)絕緣故障檢測電路,包括相互連接的信號采集電路和信號檢測電路，所述信號采集電路由電阻平衡橋組成；分別將電池母線的正、負(fù)極作為第一檢測點(diǎn)、第二檢測點(diǎn)，將負(fù)載母線的兩端作為第三檢測點(diǎn)和第四檢測點(diǎn)；所述多點(diǎn)絕緣故障檢測電路還包括由分別與第一檢測點(diǎn)、第二檢測點(diǎn)、第三檢測點(diǎn)、第四檢測點(diǎn)連接的開關(guān)K1、K2、K3和K4組成的開關(guān)切換陣列，所述開關(guān)K1、K3連接到電阻平衡橋的一端，開關(guān)K2、K4連接到電阻平衡橋的另一端。本發(fā)明在現(xiàn)有的絕緣檢測電路上，通過開關(guān)切換陣列，實(shí)現(xiàn)單套絕緣故障檢測電路進(jìn)行多點(diǎn)絕緣故障檢測。
【專利說明】一種動(dòng)力電池輸出母線多點(diǎn)絕緣故障檢測電路
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及動(dòng)力電池的絕緣檢測，特別涉及動(dòng)力電池輸出母線多點(diǎn)絕緣故障檢測電路。
【背景技術(shù)】
[0002]絕緣故障檢測功能是動(dòng)力電池系統(tǒng)應(yīng)用的基本功能之一，目前該功能一般由電池管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，且是檢測動(dòng)力電池組母線兩端的絕緣狀態(tài)。動(dòng)力電池母線與負(fù)載之間一般都設(shè)計(jì)有繼電器等開關(guān)器件，系統(tǒng)為安全和故障診斷定位的需求，需要電池系統(tǒng)能夠在閉合輸出繼電器之前對負(fù)載母線的絕緣狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控和檢測，一般的做法是另外增加一套絕緣檢測裝置。這無疑增加了系統(tǒng)復(fù)雜性和成本。本專利技術(shù)設(shè)計(jì)一種電路，可以實(shí)現(xiàn)單個(gè)絕緣檢測電路同時(shí)檢測動(dòng)力電池母線和負(fù)載母線的絕緣故障，并能夠準(zhǔn)確定位。
[0003]現(xiàn)階段，動(dòng)力電池或儲(chǔ)能電池系統(tǒng)一般會(huì)配套安裝電池管理系統(tǒng)，其中為滿足電池系統(tǒng)的安全性要求，均會(huì)在電池管理系統(tǒng)中設(shè)計(jì)絕緣檢測電路，對動(dòng)力電池母線的絕緣狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控和檢測。
[0004]動(dòng)力電池的輸出到負(fù)載，一般設(shè)計(jì)有繼電器或接觸器的開關(guān)器件。當(dāng)開關(guān)器件閉合，電池系統(tǒng)給負(fù)載供電，此時(shí)電池管理系統(tǒng)絕緣檢測電路同時(shí)也對負(fù)載母線絕緣故障檢測。如果負(fù)載母線存在絕緣故障，只有等到繼電器閉合以后，由電池管理系統(tǒng)檢測出來。按照系統(tǒng)的安全性要求，在負(fù)載母線存在絕緣故障的情況下，是不允許電池管理系統(tǒng)閉合繼電器，接通電池系統(tǒng)的負(fù)載。
[0005]而要實(shí)現(xiàn)在閉合繼電器前對負(fù)載母線的絕緣狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，則一般需要另外在負(fù)載側(cè)增加一個(gè)獨(dú)立的絕緣故障檢測設(shè)備。采用該種解決方案主要存在的問題有3點(diǎn):增加了系統(tǒng)的復(fù)雜性，影響系統(tǒng)可靠性；新增加的系統(tǒng)與電池管理系統(tǒng)已有的絕緣檢測電路在繼電器閉合后同時(shí)接入母線，會(huì)減低母線對地等效電阻，且會(huì)對彼此的檢測精度產(chǎn)生影響；最后，新設(shè)備的增加，還會(huì)帶來成本的增加。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷與不足，本發(fā)明提供一種動(dòng)力電池輸出母線多點(diǎn)絕緣故障檢測電路。
[0007]本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
一種動(dòng)力電池輸出母線多點(diǎn)絕緣故障檢測電路，包括相互連接的信號采集電路和信號檢測電路，所述信號采集電路由電阻平衡橋組成；分別將電池母線的正、負(fù)極作為第一檢測點(diǎn)、第二檢測點(diǎn)，將負(fù)載母線的兩端作為第三檢測點(diǎn)和第四檢測點(diǎn)；所述多點(diǎn)絕緣故障檢測電路還包括由分別與第一檢測點(diǎn)、第二檢測點(diǎn)、第三檢測點(diǎn)、第四檢測點(diǎn)連接的開關(guān)K1、K2、K3和K4組成的開關(guān)切換陣列，所述開關(guān)Kl、K3連接到電阻平衡橋的一端，開關(guān)K2、K4連接到電阻平衡橋的另一端。
[0008]具體的，所述第一檢測點(diǎn)與第三檢測點(diǎn)之間、第二檢測點(diǎn)與第四檢測點(diǎn)之間分別連接有繼電器開關(guān)S1、S2。
[0009]具體的，所述電阻平衡橋包括串聯(lián)在開關(guān)Kl與車體地之間的電阻Rl、R2，和串聯(lián)在開關(guān)K2與車體地之間的電阻R3、R4 ;電阻Rl與R2之間的結(jié)點(diǎn)和電阻R3與R4之間的結(jié)點(diǎn)作為信號采集電路的輸出連接到信號檢測電路。
[0010]優(yōu)選的，所述開關(guān)切換陣列的切換由動(dòng)力電池的電池管理系統(tǒng)的MCU控制。
[0011]本發(fā)明所述的動(dòng)力電池輸出母線多點(diǎn)絕緣故障檢測電路，在現(xiàn)有的絕緣檢測電路上，通過開關(guān)切換陣列，實(shí)現(xiàn)單套絕緣故障檢測電路進(jìn)行多點(diǎn)絕緣故障檢測，具備電池系統(tǒng)和負(fù)載母線絕緣故障的定位識別功能，同時(shí)還可以減少了多套絕緣系統(tǒng)同時(shí)存在與母線而出現(xiàn)的異常現(xiàn)象，方案相對簡單，成本增加較低，電路改造升級方便。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1是本發(fā)明所述的動(dòng)力電池輸出母線多點(diǎn)絕緣故障檢測電路的系統(tǒng)應(yīng)用框圖； 圖2是本發(fā)明所述的動(dòng)力電池輸出母線多點(diǎn)絕緣故障檢測電路的實(shí)現(xiàn)原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]為了便于本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，下面將結(jié)合附圖以及實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0014]如圖1所示，本發(fā)明所揭示的動(dòng)力電池輸出母線多點(diǎn)絕緣故障檢測電路，分別將電池母線的正、負(fù)極作為第一檢測點(diǎn)、第二檢測點(diǎn)，將負(fù)載母線的兩端作為第三檢測點(diǎn)和第四檢測點(diǎn)，所述第一檢測點(diǎn)與第三檢測點(diǎn)之間、第二檢測點(diǎn)與第四檢測點(diǎn)之間分別連接有繼電器開關(guān)S1、S2。在繼電器閉合之前，電池管理系統(tǒng)通過檢測電路可以分別實(shí)現(xiàn)對第一檢測點(diǎn)、第二檢測點(diǎn)、第三檢測點(diǎn)和第四檢測點(diǎn)的絕緣故障檢測。
[0015]如圖2所示，所述動(dòng)力電池輸出母線多點(diǎn)絕緣故障檢測電路，包括相互連接的信號采集電路和信號檢測電路，所述信號采集電路由電阻平衡橋組成；所述多點(diǎn)絕緣故障檢測電路還包括由分別與第一檢測點(diǎn)、第二檢測點(diǎn)、第三檢測點(diǎn)、第四檢測點(diǎn)連接的開關(guān)K1、K2、K3和K4組成的開關(guān)切換陣列，所述開關(guān)切換陣列的切換由動(dòng)力電池的電池管理系統(tǒng)的MCU控制。所述開關(guān)Kl、K3連接到電阻平衡橋的一端，開關(guān)K2、K4連接到電阻平衡橋的另一端。所述電阻平衡橋包括串聯(lián)在開關(guān)Kl與車體地之間的電阻R1、R2，和串聯(lián)在開關(guān)K2與車體地之間的電阻R3、R4 ;電阻Rl與R2之間的結(jié)點(diǎn)和電阻R3與R4之間的結(jié)點(diǎn)作為信號采集電路的輸出連接到信號檢測電路。
[0016]具體工作時(shí)，電池管理系統(tǒng)的MCU控制開關(guān)切換陣列的切換:
Ca)當(dāng)控制開關(guān)Kl和開關(guān)K2閉合時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)對第一檢測點(diǎn)和第二檢測點(diǎn)的絕緣檢
測；
(b)當(dāng)控制開關(guān)Kl和開關(guān)K4閉合時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)對第一檢測點(diǎn)和第四檢測點(diǎn)的絕緣檢
測；
(c)當(dāng)控制開關(guān)K3和開關(guān)K2閉合時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)對第三檢測點(diǎn)和第二檢測點(diǎn)的絕緣檢
測；
(d)當(dāng)控制開關(guān)K3和開關(guān)K4閉合時(shí)，對與平衡電橋法是不能實(shí)現(xiàn)絕緣檢測的，但對小信號激勵(lì)或電流注入的檢測電路，則仍是可以實(shí)現(xiàn)對第三檢測點(diǎn)和第四檢測點(diǎn)的絕緣檢測。
[0017]當(dāng)檢測到第一檢測點(diǎn)或第二檢測點(diǎn)有絕緣故障時(shí)，說明電池系統(tǒng)存在絕緣故障；當(dāng)?shù)谌龣z測點(diǎn)或第四檢測點(diǎn)有絕緣故障時(shí)，說明負(fù)載存在絕緣故障。
[0018]以上為本發(fā)明的其中具體實(shí)現(xiàn)方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些顯而易見的替換形式均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種動(dòng)力電池輸出母線多點(diǎn)絕緣故障檢測電路，包括相互連接的信號采集電路和信號檢測電路，所述信號采集電路由電阻平衡橋組成；其特征在于:分別將電池母線的正、負(fù)極作為第一檢測點(diǎn)、第二檢測點(diǎn)，將負(fù)載母線的兩端作為第三檢測點(diǎn)和第四檢測點(diǎn)；所述多點(diǎn)絕緣故障檢測電路還包括分別與第一檢測點(diǎn)、第二檢測點(diǎn)、第三檢測點(diǎn)、第四檢測點(diǎn)連接的開關(guān)K1、K2、K3和K4組成的開關(guān)切換陣列，所述開關(guān)K1、K3連接到電阻平衡橋的一端，開關(guān)K2、K4連接到電阻平衡橋的另一端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動(dòng)力電池輸出母線多點(diǎn)絕緣故障檢測電路，其特征在于:所述第一檢測點(diǎn)與第三檢測點(diǎn)之間、第二檢測點(diǎn)與第四檢測點(diǎn)之間分別連接有繼電器開關(guān)S1、S2。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動(dòng)力電池輸出母線多點(diǎn)絕緣故障檢測電路，其特征在于:所述電阻平衡橋包括串聯(lián)在開關(guān)Kl與車體地之間的電阻Rl、R2，和串聯(lián)在開關(guān)K2與車體地之間的電阻R3、R4 ;電阻Rl與R2之間的連接點(diǎn)和電阻R3與R4之間的連接點(diǎn)作為信號采集電路的輸出端連接到信號檢測電路。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動(dòng)力電池輸出母線多點(diǎn)絕緣故障檢測電路，其特征在于:所述開關(guān)切換陣列的切換由電池管理系統(tǒng)的MCU控制。
【文檔編號】G01R31/08GK103675591SQ201310653522
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年12月9日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月9日
【發(fā)明者】劉飛, 文鋒, 阮旭松, 龔敏明, 盛大雙 申請人:惠州市億能電子有限公司