本發(fā)明涉及電動(dòng)汽車電氣絕緣檢測技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種電動(dòng)汽車車體絕緣檢測系統(tǒng)及檢測方法。

背景技術(shù)：

隨著我國純電動(dòng)新能源汽車的快速發(fā)展,純電動(dòng)新能源汽車的安全性能越來越受到關(guān)注。在純電動(dòng)新能源汽車中存在著大于300V電壓的高壓系統(tǒng),若高壓電池正極（或負(fù)極）對車體底盤的絕緣不良則可能影響整車上部分控制器正常工作危及司乘人員安全。所以需要一款用于檢測整車高壓電池對車體絕緣性能的絕緣檢測系統(tǒng)。

現(xiàn)在市面上絕緣檢測系統(tǒng)常見的方案有：輔助電源方案、電流傳感方案、橋式電阻方案和電壓注入方案。如公開號為CN104635057A的中國發(fā)明專利公開了一種電動(dòng)汽車絕緣檢測系統(tǒng)及控制方法，檢測系統(tǒng)由電池組、絕緣監(jiān)控電路及控制器構(gòu)成，絕緣監(jiān)控電路包括低頻信號注入、自適應(yīng)電壓補(bǔ)償、電壓采樣以及報(bào)警裝置；通過控制器向自適應(yīng)電壓補(bǔ)償電路注入低頻電壓信號，利用絕緣電阻的大小影響采樣電路兩端阻抗，使采樣電路在電路中所得分壓有所改變，控制器通過A/D獲得采樣電路中分壓值，利用分壓值計(jì)算獲得電池組對整車地的絕緣電阻。而與本發(fā)明申請人現(xiàn)在做的方案最接近的是電壓注入方案，電壓注入檢測方法是通過隔離變壓器給被測點(diǎn)到車體之間加一個(gè)直流高壓，通過高精度AD轉(zhuǎn)換測量分壓電阻的電壓，再通過軟件計(jì)算得到電阻值。

電壓注入方案由于在被測點(diǎn)與車體之間注入高壓電，此方案會(huì)存在干擾汽車其他控制器的風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)在檢修人員進(jìn)行檢修時(shí)容易對檢修人員造成電擊。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

利用電壓注入式檢測方法對電動(dòng)汽車進(jìn)行絕緣檢測，該檢測方法通過隔離變壓器給被測點(diǎn)到車體之間加一個(gè)直流高壓，通過高精度AD轉(zhuǎn)換測量分壓電阻的電壓，再通過軟件計(jì)算得到電阻值。這種方法從根本上解決了電動(dòng)汽車蓄電池正負(fù)母線對地對稱絕緣故障無法測量的缺點(diǎn)，并且在電池開路的情況下亦能檢測高壓電路與車體之間的絕緣性能。但是此方案存在以下的問題：

1、該方案是注入高壓，此處會(huì)干擾主驅(qū)電機(jī)控制器、油泵和氣泵電機(jī)控制器的高壓采樣，擾亂其正常工作；

2、該方案注入的是高壓，當(dāng)高壓電池組開路時(shí)絕緣檢測系統(tǒng)繼續(xù)工作會(huì)對檢修人員造成觸電的風(fēng)險(xiǎn)；

3、該方案無法測量出是高壓正極對車體絕緣阻值小還是高壓負(fù)極對車體絕緣阻值更??；

4、由于注入的是高壓，在電動(dòng)汽車絕緣性能下降時(shí)會(huì)加大漏電流，更容易造成熱積累進(jìn)而發(fā)生火災(zāi)的風(fēng)險(xiǎn)。

基于原有電壓注入方案存在著如上所述的問題，所以本發(fā)明申請人在該方案的基礎(chǔ)上進(jìn)行了改進(jìn)，改進(jìn)后的技術(shù)方案不僅保留了正負(fù)母線對車體阻值相等也可測量和電池開路的情況下也能檢測高壓電路與車體之間的絕緣阻值的特點(diǎn)，還解決了上面的四個(gè)問題。

本發(fā)明提供一種電動(dòng)汽車車體絕緣檢測系統(tǒng)及檢測方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)的電動(dòng)汽車車體絕緣檢測存在的技術(shù)問題。本發(fā)明主要是在相同的測量絕緣阻值精度下降低了注入電壓至40V，降低了注入電壓對整車上電機(jī)控制器的干擾，同時(shí)高壓電池開路后絕緣檢測系統(tǒng)注入電壓也不會(huì)造成維修人員觸電。在降低了電壓值40V的同時(shí)限制其注入的電流最大值為40uA，限流后會(huì)降低因漏電流造成的熱積累風(fēng)險(xiǎn)。通過軟硬件結(jié)合方式綜合評估出整車正母線對車體和負(fù)母線對車體哪邊絕緣阻值更低。

本發(fā)明注入電壓的功耗極低，所以其電源就直接從整車的低壓輔助電源取得，針對于從低壓輔助電源輸入絕緣檢測系統(tǒng)時(shí)采取了防反接保護(hù)、防浪涌和過壓保護(hù)、電源開路后整體系統(tǒng)電路維持工作200mS、低壓輔助電源輸入與后級注入電壓利用隔離電源進(jìn)行電氣隔離。同時(shí)本發(fā)明還具備指示燈指示設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、設(shè)備故障信息和整車絕緣異常信息共同存儲(chǔ)、設(shè)備上電次數(shù)統(tǒng)計(jì)、設(shè)備硬件自檢、PWM或開關(guān)量指示絕緣故障等級、CAN通信方式與整車通訊、通過CAN刷新底層程序。

本發(fā)明具體采用如下技術(shù)方案。

一種電動(dòng)汽車車體絕緣檢測系統(tǒng)，包括電源保護(hù)電路、MCU微控制單元，電源保護(hù)電路的一端連接電動(dòng)汽車整車低壓輔助電源以獲取低功率注入電壓，電源保護(hù)電路的另一端連接MCU微控制單元；電動(dòng)汽車車體絕緣檢測系統(tǒng)還包括電源隔離電路、電壓注入電路、內(nèi)部存儲(chǔ)電路、檢測電壓注入反饋電路、電阻測量電路、CAN、指示運(yùn)行狀態(tài)電路、開關(guān)量或PWM指示絕緣故障等級電路。

優(yōu)選的是，所述電源保護(hù)電路連接電動(dòng)汽車整車低壓輔助電源，從低壓輔助電源處向電動(dòng)汽車車體絕緣檢測系統(tǒng)供電。

在上述任一技術(shù)方案中優(yōu)選的是，所述電源保護(hù)電路與MCU微控制單元之間設(shè)置有電源隔離電路，所述電源隔離電路用于高壓系統(tǒng)進(jìn)行電壓注入時(shí)在高低壓系統(tǒng)直接進(jìn)行電氣隔離，防止高壓對低壓的干擾。

在上述任一技術(shù)方案中優(yōu)選的是，所述MCU微控制單元分別與CAN、內(nèi)部存儲(chǔ)電路、開關(guān)量或PWM指示絕緣故障等級電路、指示運(yùn)行狀態(tài)電路、檢測電壓注入反饋電路相連接；所述CAN用于整車通訊，通過CAN刷新底層程序，CAN的接口與上位機(jī)通信實(shí)現(xiàn)信息觀察和數(shù)據(jù)分析；所述內(nèi)部存儲(chǔ)電路用于設(shè)備故障信息和整車絕緣異常信息共同存儲(chǔ)；所述檢測電壓注入反饋電路用于檢測反饋電壓是否正常注入和檢測注入電壓值是否正確，檢測電壓注入反饋電路的反饋信息用于進(jìn)行絕緣檢測系統(tǒng)的產(chǎn)品自檢和產(chǎn)品設(shè)備故障等級判斷；所述開關(guān)量或PWM指示絕緣故障等級電路用于開關(guān)量或PWM指示絕緣故障等級指示，開關(guān)量或PWM指示絕緣故障等級電路連接外接設(shè)備，外接設(shè)備通過開關(guān)量或PWM指示絕緣故障等級電路獲取絕緣檢測系統(tǒng)的檢測結(jié)果；所述指示運(yùn)行狀態(tài)電路用于指示燈指示設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)。

在上述任一技術(shù)方案中優(yōu)選的是，所述電源保護(hù)電路包括電源輸入防反接電路、電源輸入防浪涌電路、過壓保護(hù)電路；所述電源輸入防反接電路用于防止100V以下電源的反接，用于電源反接后后續(xù)電路不供電時(shí)對整個(gè)絕緣檢測系統(tǒng)的保護(hù)；所述電源輸入防浪涌電路用于防止123V/100ms的浪涌電壓，用于保護(hù)絕緣檢測系統(tǒng)在浪涌期間和過后的正常工作；所述過壓保護(hù)電路用于電源輸入的瞬間掉電時(shí)整個(gè)絕緣檢測系統(tǒng)繼續(xù)工作，用于電源開路后整個(gè)絕緣檢測系統(tǒng)維持工作200mS。

在上述任一技術(shù)方案中優(yōu)選的是，所述電動(dòng)汽車車體絕緣檢測系統(tǒng)連接車體高壓端；車體高壓端包括高壓電池組、電阻R1、電阻R2、電阻R3、電阻Rx，所述電阻R1、電阻R2并聯(lián)連接于高壓電池組兩端并與電阻測量電路連接，所述電阻Rx接高壓電池組并與電阻R3并聯(lián)再與電壓注入電路、檢測電壓注入反饋電路并聯(lián)，所述電阻測量電路、電壓注入電路、檢測電壓注入反饋電路分別連接MCU微控制單元；所述電動(dòng)汽車車體絕緣檢測系統(tǒng)的MCU微控制單元通過電壓注入電路向整車的車體上注入電壓U1，電壓U1經(jīng)過絕緣電阻Rx和電阻R1、電阻R2后在電阻R3上產(chǎn)生一個(gè)電壓U1P，絕緣檢測系統(tǒng)中在絕緣電阻Rx開路時(shí)在電阻R3處產(chǎn)生分壓，電壓U1P的電壓是兩個(gè)電壓疊加的結(jié)果，在MCU微控制單元再次控制電壓注入電路向整車的車體注入一個(gè)電壓U2，電壓U2在電阻R3上產(chǎn)生一個(gè)分壓U2P，在硬件上注入的電壓U1和電壓U2為已知的固定電壓，則根據(jù)比例關(guān)系將電壓U1和電壓U2開路時(shí)在電阻R3上的分壓抵消掉，計(jì)算出高壓電池組整體對車體的絕緣電阻Rx。

在上述任一技術(shù)方案中優(yōu)選的是，所述高壓電池組并聯(lián)連接電阻Rp和電阻Rn，電阻Rp和電阻Rn兩者的綜合測量值上報(bào)到上位機(jī)或整車。

在上述任一技術(shù)方案中優(yōu)選的是，所述電動(dòng)汽車車體絕緣檢測系統(tǒng)的測量結(jié)果的絕緣電阻Rx進(jìn)一步測量，電阻Rp、電阻Rn與電阻R1、電阻R2、電阻R3組成惠斯通橋，電阻R1與電阻R2的阻值相等，電阻Rp與電阻Rn的阻值相等時(shí)電阻R3上無電流流過，電阻Rp<電阻Rn時(shí)電阻R3上的電流從右向左流動(dòng)，電阻R3上產(chǎn)生一個(gè)正電壓，電阻Rp>電阻Rn時(shí)電阻R3上的電流從左向右流動(dòng)，電阻R3上產(chǎn)生一個(gè)負(fù)電壓，以此綜合評估整車的正負(fù)母線對車體哪邊漏電流更大，定位絕緣不良位置。

在上述任一技術(shù)方案中優(yōu)選的是，所述電動(dòng)汽車車體絕緣檢測系統(tǒng)還包括存儲(chǔ)芯片，所述存儲(chǔ)芯片連接MCU微控制單元，所述存儲(chǔ)芯片用于設(shè)備上電次數(shù)統(tǒng)計(jì)、設(shè)備故障信息和整車絕緣異常信息共同存儲(chǔ)。

本發(fā)明還公開了一種電動(dòng)汽車車體絕緣檢測方法，該方法包括如上任一項(xiàng)所述的電動(dòng)汽車車體絕緣檢測系統(tǒng)，絕緣檢測系統(tǒng)從電動(dòng)汽車的整車低壓輔助電源處獲得電源，經(jīng)電源保護(hù)電路對電源隔離電路和絕緣檢測系統(tǒng)進(jìn)行保護(hù)，將合適的電源電壓進(jìn)行變壓器的電源隔離后給整個(gè)絕緣檢測系統(tǒng)所有模塊進(jìn)行供電；在整體系統(tǒng)上電后，MCU微控制單元控制注入電壓電路進(jìn)行電壓注入，在檢測電壓注入電路反饋成功注入信號至MCU微控制單元后，此時(shí)電阻測量電路開始檢測車體高壓端的高壓電池組正負(fù)母線對車體的整體絕緣電阻Rx；將絕緣阻值和絕緣故障等級通過CAN總線傳遞到整車的CAN通訊系統(tǒng)，同時(shí)用開關(guān)量或PWM指示絕緣故障等級電路和指示運(yùn)行狀態(tài)電路指示絕緣檢測系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的上述技術(shù)方案具有如下有益效果：

本發(fā)明的電動(dòng)汽車車體絕緣檢測系統(tǒng)在降低了注入電壓和電流的基礎(chǔ)上，還保留了測量絕緣電阻的高精度，同時(shí)還可以評估處正負(fù)母線哪邊對車體的絕緣電阻值更小。由于本發(fā)明的絕緣檢測系統(tǒng)的供電是在低壓輔助電源處，所以在電源輸入處進(jìn)行了防反接、防浪涌、掉電維持工作一段時(shí)間和隔離電源的電路，以此達(dá)到本電動(dòng)汽車車體絕緣檢測系統(tǒng)穩(wěn)定安全工作的目的；

本發(fā)明的電動(dòng)汽車車體絕緣檢測系統(tǒng)通過CAN接口與上位機(jī)通信實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的必要信息觀察，此處不僅可以觀察產(chǎn)品自檢是否完成、設(shè)備是否存在故障、絕緣故障等級、測量所得絕緣電阻值，還可以讀取存儲(chǔ)的歷史絕緣故障、絕緣檢測系統(tǒng)上電次數(shù)進(jìn)行一些數(shù)據(jù)的分析。利用指示燈增強(qiáng)人機(jī)交互，方便在沒有電腦時(shí)也可以直接通過讀指示燈狀態(tài)也可以指導(dǎo)絕緣檢測系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)和絕緣故障等級。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為按照本發(fā)明的電動(dòng)汽車車體絕緣檢測系統(tǒng)及檢測方法的一優(yōu)選實(shí)施例的絕緣檢測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為按照本發(fā)明的電動(dòng)汽車車體絕緣檢測系統(tǒng)及檢測方法的一優(yōu)選實(shí)施例的絕緣檢測系統(tǒng)整體運(yùn)行流程示意圖；

圖3為按照本發(fā)明的電動(dòng)汽車車體絕緣檢測系統(tǒng)及檢測方法的一優(yōu)選實(shí)施例的絕緣檢測系統(tǒng)對整車絕緣電阻測量的電路結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為按照本發(fā)明的電動(dòng)汽車車體絕緣檢測系統(tǒng)及檢測方法的一優(yōu)選實(shí)施例的絕緣檢測系統(tǒng)對整車絕緣電阻測量并判斷正負(fù)母線哪邊對車體絕緣電阻值更小的電路結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為按照本發(fā)明的電動(dòng)汽車車體絕緣檢測系統(tǒng)及檢測方法的一優(yōu)選實(shí)施例的電源輸入保護(hù)邏輯示意圖；

圖6為按照本發(fā)明的電動(dòng)汽車車體絕緣檢測系統(tǒng)及檢測方法的一優(yōu)選實(shí)施例的絕緣檢測系統(tǒng)整體檢測程序流程圖；

圖7為按照本發(fā)明的電動(dòng)汽車車體絕緣檢測系統(tǒng)及檢測方法的一優(yōu)選實(shí)施例的電動(dòng)汽車整車實(shí)測示意圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

現(xiàn)有技術(shù)利用電壓注入式檢測方法對電動(dòng)汽車進(jìn)行絕緣檢測，該檢測方法通過隔離變壓器給被測點(diǎn)到車體之間加一個(gè)直流高壓，通過高精度AD轉(zhuǎn)換測量分壓電阻的電壓，再通過軟件計(jì)算得到電阻值。這種方法從根本上解決了電動(dòng)汽車蓄電池正負(fù)母線對地對稱絕緣故障無法測量的缺點(diǎn)，并且在電池開路的情況下亦能檢測高壓電路與車體之間的絕緣性能，但是：注入高壓，此處會(huì)干擾主驅(qū)電機(jī)控制器、油泵和氣泵電機(jī)控制器的高壓采樣，擾亂其正常工作；由于注入的是高壓，當(dāng)高壓電池組開路時(shí)絕緣檢測系統(tǒng)繼續(xù)工作會(huì)對檢修人員造成觸電的風(fēng)險(xiǎn)；無法測量出是高壓正極對車體絕緣阻值小還是高壓負(fù)極對車體絕緣阻值更小；由于注入的是高壓，在電動(dòng)汽車絕緣性能下降時(shí)會(huì)加大漏電流，更容易造成熱積累進(jìn)而發(fā)生火災(zāi)的風(fēng)險(xiǎn)。為了克服電動(dòng)汽車車體絕緣檢測在現(xiàn)有技術(shù)中所存在的問題，本發(fā)明實(shí)施例提出一種新的電動(dòng)汽車車體絕緣檢測系統(tǒng)及檢測方法，不僅解決了現(xiàn)有技術(shù)存在的上述技術(shù)問題，還保留了正負(fù)母線對車體阻值相等也可測量和電池開路的情況下也能檢測高壓電路與車體之間的絕緣阻值的特點(diǎn)。

實(shí)施例1

如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例所述的電動(dòng)汽車車體絕緣檢測系統(tǒng)包括電源保護(hù)電路、MCU微控制單元、電源隔離電路、電壓注入電路、內(nèi)部存儲(chǔ)電路、檢測電壓注入反饋電路、電阻測量電路、CAN、LED指示運(yùn)行狀態(tài)電路、開關(guān)量或PWM指示絕緣故障等級電路；電源保護(hù)電路連接電動(dòng)汽車整車低壓輔助電源，從低壓輔助電源處向電動(dòng)汽車車體絕緣檢測系統(tǒng)供電；電源保護(hù)電路與MCU微控制單元之間設(shè)置有電源隔離電路，電源隔離電路用于高壓系統(tǒng)進(jìn)行電壓注入時(shí)在高低壓系統(tǒng)直接進(jìn)行電氣隔離，防止高壓對低壓的干擾；MCU微控制單元分別與CAN、內(nèi)部存儲(chǔ)電路、開關(guān)量或PWM指示絕緣故障等級電路、LED指示運(yùn)行狀態(tài)電路、檢測電壓注入反饋電路相連接；CAN用于整車通訊，通過CAN刷新底層程序，CAN的接口與上位機(jī)通信實(shí)現(xiàn)信息觀察和數(shù)據(jù)分析；內(nèi)部存儲(chǔ)電路用于設(shè)備故障信息和整車絕緣異常信息共同存儲(chǔ)；檢測電壓注入反饋電路用于檢測反饋電壓是否正常注入和檢測注入電壓值是否正確，檢測電壓注入反饋電路的反饋信息用于進(jìn)行絕緣檢測系統(tǒng)的產(chǎn)品自檢和產(chǎn)品設(shè)備故障等級判斷；開關(guān)量或PWM指示絕緣故障等級電路用于開關(guān)量或PWM指示絕緣故障等級指示，開關(guān)量或PWM指示絕緣故障等級電路連接外接設(shè)備，外接設(shè)備通過開關(guān)量或PWM指示絕緣故障等級電路獲取絕緣檢測系統(tǒng)的檢測結(jié)果；LED指示運(yùn)行狀態(tài)電路用于LED指示燈指示設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)。電動(dòng)汽車車體絕緣檢測系統(tǒng)連接車體高壓端；車體高壓端包括高壓電池組、電阻R1、電阻R2、電阻R3、電阻Rx，其中，電阻Rx是高壓電池整體相對于車體的絕緣綜合阻值；電阻R1、電阻R2并聯(lián)連接于高壓電池組兩端并與電阻測量電路連接，電阻Rx接高壓電池組并與電阻R3并聯(lián)再與電壓注入電路、檢測電壓注入反饋電路并聯(lián)，電阻測量電路、電壓注入電路、檢測電壓注入反饋電路分別連接MCU微控制單元；電動(dòng)汽車車體絕緣檢測系統(tǒng)的MCU微控制單元通過電壓注入電路向整車的車體上注入電壓U1，電壓U1經(jīng)過絕緣電阻Rx和電阻R1、電阻R2后在電阻R3上產(chǎn)生一個(gè)電壓U1P，絕緣檢測系統(tǒng)中在絕緣電阻Rx開路時(shí)在電阻R3處產(chǎn)生分壓，電壓U1P的電壓是兩個(gè)電壓疊加的結(jié)果，在MCU微控制單元再次控制電壓注入電路向整車的車體注入一個(gè)電壓U2，電壓U2在電阻R3上產(chǎn)生一個(gè)分壓U2P，在硬件上注入的電壓U1和電壓U2為已知的固定電壓，則根據(jù)比例關(guān)系將電壓U1和電壓U2開路時(shí)在電阻R3上的分壓抵消掉，計(jì)算出高壓電池組整體對車體的絕緣電阻Rx。

本發(fā)明實(shí)施例所述的電動(dòng)汽車車體絕緣檢測系統(tǒng)的檢測方法如圖2所示：絕緣檢測系統(tǒng)從電動(dòng)汽車的整車低壓輔助電源處獲得電源，經(jīng)電源保護(hù)電路對電源隔離電路和絕緣檢測系統(tǒng)進(jìn)行保護(hù)，將合適的電源電壓進(jìn)行變壓器的電源隔離后給整個(gè)絕緣檢測系統(tǒng)所有模塊進(jìn)行供電；在整體系統(tǒng)上電后，MCU微控制單元控制注入電壓電路進(jìn)行電壓注入，在檢測電壓注入電路反饋成功注入信號至MCU微控制單元后，此時(shí)電阻測量電路開始檢測車體高壓端的高壓電池組正負(fù)母線對車體的整體絕緣電阻Rx；將絕緣阻值和絕緣故障等級通過CAN總線傳遞到整車的CAN通訊系統(tǒng)，同時(shí)用開關(guān)量或PWM指示絕緣故障等級電路和LED指示運(yùn)行狀態(tài)電路指示絕緣檢測系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)。

如圖3所示，本實(shí)施例所述的電動(dòng)汽車車體絕緣檢測系統(tǒng)，高壓電池組并聯(lián)連接電阻Rp和電阻Rn，電阻Rp和電阻Rn兩者的絕緣綜合測量值上報(bào)到上位機(jī)或整車。

電動(dòng)汽車車體絕緣檢測系統(tǒng)的測量結(jié)果的絕緣電阻Rx并不能指明到底是正負(fù)母線哪邊對車體漏電更厲害，所以還需要進(jìn)一步測量。將圖3進(jìn)行簡化后得到圖4，如圖4所示，電阻Rp、電阻Rn與電阻R1、電阻R2、電阻R3組成惠斯通橋，電阻R1與電阻R2的阻值相等，電阻Rp與電阻Rn的阻值相等時(shí)電阻R3上無電流流過，電阻Rp<電阻Rn時(shí)電阻R3上的電流從右向左流動(dòng)，電阻R3上產(chǎn)生一個(gè)正電壓，電阻Rp>電阻Rn時(shí)電阻R3上的電流從左向右流動(dòng)，電阻R3上產(chǎn)生一個(gè)負(fù)電壓，利用此現(xiàn)象可以綜合評估出整車的正負(fù)母線對車體哪邊漏電流更大，此處可以方便定位絕緣不良的大概位置。

電動(dòng)汽車車體絕緣檢測系統(tǒng)，其電源保護(hù)電路包括電源輸入防反接電路、電源輸入防浪涌電路、過壓保護(hù)電路。如圖1和圖5所示，由于電動(dòng)汽車車體絕緣檢測系統(tǒng)的電源是從整車的低壓輔助電源供電，所以在電源保護(hù)方面做了非常多的冗余設(shè)計(jì)：電源輸入防反接電路可以防止100V以下的電源反接，電源反接后后續(xù)電路不供電以達(dá)到保護(hù)整個(gè)絕緣檢測系統(tǒng)；電源輸入防浪涌電路可以防止123V/100ms的浪涌電壓，在此浪涌期間和過后絕緣檢測系統(tǒng)都正常工作；電源輸入的瞬間掉電繼續(xù)整個(gè)系統(tǒng)工作，此電路是利用儲(chǔ)能元器件在電源輸入處進(jìn)行儲(chǔ)能，當(dāng)?shù)蛪弘娫赐蝗坏綦姷?V一段時(shí)間后低壓電源正常供電，這段掉電時(shí)間在不超過200mS本絕緣檢測系統(tǒng)就可以在掉電期間一直正常工作；隔離電源電路，由于本實(shí)施例所述的電動(dòng)汽車車體絕緣檢測系統(tǒng)中是直接從低壓電源供電最終是對高壓系統(tǒng)進(jìn)行電壓注入，所以在高低壓系統(tǒng)直接需要進(jìn)行電氣隔離，通過本隔離電源電路可以實(shí)現(xiàn)1500V的高低壓隔離，防止高壓對低壓的干擾。通過以上的設(shè)計(jì)增強(qiáng)了本實(shí)施例所述的電動(dòng)汽車車體絕緣檢測系統(tǒng)在一些供電惡劣情況下穩(wěn)定持續(xù)工作的能力，保證了整體系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

如圖1所示，本實(shí)施例所述的電動(dòng)汽車車體絕緣檢測系統(tǒng)，其檢測電壓注入反饋電路可以反饋電壓注入是否正常注入，同時(shí)還可以檢測注入電壓U1和U2的電壓值是否正確。軟件相關(guān)計(jì)算此電路的反饋信息可以進(jìn)行絕緣檢測系統(tǒng)的產(chǎn)品自檢和產(chǎn)品設(shè)備故障等級判斷。保證絕緣檢測系統(tǒng)本身是正常狀態(tài)在進(jìn)行絕緣檢測，進(jìn)而保證測量結(jié)果是真實(shí)可靠的。

如圖1所示，本實(shí)施例所述的電動(dòng)汽車車體絕緣檢測系統(tǒng)具備多種對外進(jìn)行指示的方式，其主要有如下幾種：

1、可選擇的PWM或開關(guān)量指示絕緣故障等級，外接設(shè)備可以通過此接口了解絕緣檢測系統(tǒng)的檢測結(jié)果；

2、利用人眼可觀察的指示燈指示系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)和檢測結(jié)果，方便檢修人員直接觀察指示燈的閃爍次數(shù)就可以知道絕緣檢測設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)和絕緣故障等級，在無電腦上位機(jī)的情況下也可以檢修；

3、整個(gè)絕緣檢測系統(tǒng)與整車通過CAN接口進(jìn)行通信，通過CAN接口基本上可以將必須信息反饋至整車或?qū)⑺械讓有畔⑸蟼鹘o電腦上位機(jī)。

利用這三種靈活的指示和通信方式基本上可以將所有必要的信息傳遞給其他設(shè)備或檢修員，進(jìn)一步加強(qiáng)外界與本系統(tǒng)的交互。

本實(shí)施例所述的電動(dòng)汽車車體絕緣檢測系統(tǒng)中設(shè)置了存儲(chǔ)芯片，可以對一些特定的信息進(jìn)行存儲(chǔ)，主要存儲(chǔ)的信息有如下幾點(diǎn)：

1、對絕緣檢測系統(tǒng)上電次數(shù)進(jìn)行存儲(chǔ)，方便統(tǒng)計(jì)絕緣檢測系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的次數(shù)；

2、對絕緣檢測系統(tǒng)自身的設(shè)備故障進(jìn)行存儲(chǔ)，此處主要是結(jié)合上電運(yùn)行次數(shù)，對于穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)間和次數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，對于最終設(shè)備的故障信息進(jìn)行針對性分析，方便后期的設(shè)備故障率的追蹤和返廠后的維修；

3、結(jié)合上電次數(shù)對于絕緣故障信息進(jìn)行存儲(chǔ)，對于整車某段時(shí)間的絕緣故障頻率進(jìn)行統(tǒng)計(jì)；此信息可以反饋給整車廠，方便定位絕緣故障是外部因素引起的還是由于車輛運(yùn)行老化引起的。

通過以上的信息存儲(chǔ)及相關(guān)的分析可以將一部分追蹤和異常統(tǒng)計(jì)變得十分簡單，這不僅省人力，同時(shí)還可以針對于某地區(qū)的絕緣情況特性進(jìn)行追蹤。

本實(shí)施例所述的電動(dòng)汽車車體絕緣檢測系統(tǒng)和檢測方法在軟件和硬件的結(jié)合度上就做了專門的優(yōu)化，不僅可以通過上位機(jī)改變絕緣電阻測量響應(yīng)時(shí)間，同時(shí)還可以根據(jù)客戶的專項(xiàng)定制軟件和不用拆殼直接用CAN刷寫新軟件的功能。

如圖6所示，本實(shí)施例所述的電動(dòng)汽車車體絕緣檢測系統(tǒng)從電動(dòng)汽車的整車低壓輔助電源處獲得電源，經(jīng)電源保護(hù)電路對電源隔離電路和絕緣檢測系統(tǒng)進(jìn)行保護(hù)，將合適的電源電壓進(jìn)行變壓器的電源隔離后給整個(gè)絕緣檢測系統(tǒng)所有模塊進(jìn)行供電；在整體系統(tǒng)上電后，MCU微控制單元控制注入電壓電路進(jìn)行電壓注入，在檢測電壓注入電路反饋成功注入信號至MCU微控制單元后，此時(shí)電阻測量電路開始檢測車體高壓端的高壓電池組正負(fù)母線對車體的整體絕緣電阻Rx；將絕緣阻值和絕緣故障等級通過CAN總線傳遞到整車的CAN通訊系統(tǒng)，同時(shí)用開關(guān)量或PWM指示絕緣故障等級電路和LED指示運(yùn)行狀態(tài)電路指示絕緣檢測系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)。本實(shí)施例所述的電動(dòng)汽車車體絕緣檢測系統(tǒng)在降低了注入電壓和電流的基礎(chǔ)上，還保留了測量絕緣電阻的高精度，同時(shí)還可以評估處正負(fù)母線哪邊對車體的絕緣電阻值更小。由于本發(fā)明的絕緣檢測系統(tǒng)的供電是在低壓輔助電源處，所以在電源輸入處進(jìn)行了防反接、防浪涌、掉電維持工作一段時(shí)間和隔離電源的電路，以此達(dá)到本電動(dòng)汽車車體絕緣檢測系統(tǒng)穩(wěn)定安全工作的目的。通過CAN接口與上位機(jī)通信實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的必要信息觀察，此處不僅可以觀察產(chǎn)品自檢是否完成、設(shè)備是否存在故障、絕緣故障等級、測量所得絕緣電阻值，還可以讀取存儲(chǔ)的歷史絕緣故障、絕緣檢測系統(tǒng)上電次數(shù)進(jìn)行一些數(shù)據(jù)的分析。利用指示燈增強(qiáng)人機(jī)交互，方便在沒有電腦時(shí)也可以直接通過讀指示燈狀態(tài)也可以指導(dǎo)絕緣檢測系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)和絕緣故障等級。

實(shí)施例2

結(jié)合實(shí)施例1，以一次上電檢測絕緣電阻并發(fā)現(xiàn)絕緣故障為例，對本發(fā)明的電動(dòng)汽車車體絕緣檢測系統(tǒng)和檢測方法進(jìn)一步說明。

如圖7所示，在一臺實(shí)際整車上裝上電動(dòng)汽車車體絕緣檢測系統(tǒng)，同時(shí)在高壓電池為600V的高壓正母線對車體接一個(gè)20MΩ電阻，在高壓負(fù)母線對車體接個(gè)330KΩ電阻。然后在將整車的低壓電源總開關(guān)，俗稱“大閘”給閉合上，此時(shí)低壓電源整車給絕緣檢測系統(tǒng)正常供電了。絕緣檢測系統(tǒng)開始正常工作了，同時(shí)上電次數(shù)加1存入絕緣檢測系統(tǒng)內(nèi)部存儲(chǔ)。

電動(dòng)汽車車體絕緣檢測系統(tǒng)上電后開始向車體上注入電壓，此時(shí)如果檢測注入電壓反饋正常且檢測注入電壓正常的話，則產(chǎn)品自檢通過。絕緣檢測系統(tǒng)自身無設(shè)備故障后開始正常進(jìn)行絕緣電阻檢測。由于整車絕緣良好時(shí)絕緣阻值很高，但是之前已經(jīng)在正負(fù)母線對車體并聯(lián)了電阻，所以此時(shí)正負(fù)母線對車體的絕緣電阻就被拉到了并聯(lián)阻值的范圍，即正母線對車體絕緣電阻20MΩ、負(fù)母線對車體絕緣電阻330KΩ。絕緣檢測系統(tǒng)測量所得的絕緣電阻值為330 KΩ±10%誤差，此時(shí)絕緣檢測結(jié)果為“一級絕緣故障”。此時(shí)絕緣檢測系統(tǒng)會(huì)將將“設(shè)備無故障”和“一級絕緣故障”存入系統(tǒng)內(nèi)部存儲(chǔ)、指示燈開始按照設(shè)定的顯示方式閃爍指示運(yùn)行狀態(tài)、PWM輸出特定脈寬指示絕緣故障。同時(shí)將測量結(jié)果經(jīng)過CAN接口傳至整車，如果有電腦安裝了上位機(jī)的話可以上傳更多底層硬件信息至上位機(jī)。

以上所述的具體實(shí)施方式，對本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式而已，并不用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。