专利名称：电动车的绝缘检测电路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电气绝缘的检测，特别涉及一种用于电动车的绝缘检测电路。
背景技术电动车辆，如电动摩托车、电动汽车、混合动力车、燃料电池车等都搭载有高压的 直流电池组，为了安全起见，电池组的正负极母线和车体是不能连接在一起的，必须保证绝 缘良好。但车载工作环境复杂，震动、温度和湿度的急剧变化、酸碱气体的腐蚀等都会引起 绝缘的损伤和破坏，使绝缘性能下降。当电源正、负极引线通过绝缘层和车体构成漏电流回 路时，车体的电位会上升，从而危害车辆和人身的安全，因此，准确、实时地检测高压电气系 统对车体的绝缘性能具有重要的意义。电动车的绝缘状况由直流电池组的正负极母线对车 体的绝缘电阻决定，技术标准有明确的规定，该绝缘电阻必须不小于100欧/伏。现阶段对电动车绝缘电阻的检测方法主要有1、平衡电桥法。利用电桥电路的原理，在直流电池组的正、负母线之间串联两个等值大电阻，它 们与正、负母线各自对地的绝缘电阻构成了一个平衡电桥电路，再在地与串联的两电阻之 间接上电流表，这样在绝缘良好的情况下，流过两桥臂之间的电流为零，而一旦绝缘电阻下 降，电桥就失去平衡，电流表就有电流流过。这种方法的缺点是，对构建的电桥电路的精确度要求很高，而且此方法本身就降 低了系统的绝缘性能，不适用于实时检测。2、辅助电源测量。利用蓄电池作为外接辅助电源，与绝缘电阻形成闭合回路，即将蓄电池正极与待 测高压直流电池组的负极相连，蓄电池负极与车体实现一点接地，当待测系统绝缘良好时， 蓄电池回路漏电流为零，反之，蓄电池通过绝缘电阻产生漏电流，然后根据该漏电流的大小 报警，并关断待测直流电池组。这种方法的缺点是直接将蓄电池的一点接地，这在电动车上是不允许的。3、电压分压测量。整个测量回路由比例电路和数据采集处理单元组成。高压直流电源的正负极母 线分别通过两个阻值较大的电阻与车体相连接，另在正极母线与车体之间接入一个已知的 测量电阻R和开关管。数据采集处理单元利用单片机的高速输出单元输出脉冲信号，驱动 开关管以便接入测量电阻R ；在开关管导通和断开期间，分别采集比例电路的与电源正负 极母线对地电压成正比的输入输出电压，并输入到CPU中计算出正负极绝缘电阻中较小的 值；当该测量值低于预设的安全阈值时，数据采集处理单元发出报警信号。这种方法的缺点是测量值和高压直流电源的电压有关，因此在车辆行进中高压直 流电源的电压一旦发生突变就会对测量结果有直接的影响。实用新型内容本实用新型 所要解决的技术问题是克服现有电动车绝缘检测电路的缺陷，提供一 种电动车的绝缘检测电路，其将标准检测信号输入含有高压直流电池组对车体绝缘电阻的 并联分压电路，然后根据由并联分压电路中检测到的采样信号来判断高压直流电池组与车 体之间的绝缘电阻大小，从而达到结构简单、能够实时检测绝缘电阻且测量结果不受高压 直流电池组电压影响的目的。本实用新型解决其技术问题所采取的技术方案如下一种电动车的绝缘检测电路，其包括并联分压电路，由两分支构成，一分支包括连接车体的第一电容，另一分支包括相 串联的第二电阻和第二电容，该第二电容与高压电池组负极连接；电压跟随器，输入端连接于第二电阻和第二电容的连接点，检测第二电容上的电 压采样信号；采样回路，连接于电压跟随器的输出端，对电压跟随器的输出信号进行延时处理；微处理器，输出端通过第一电阻向并联分压电路传输标准检测信号，A/D输入端连 接采样回路的输出端，接收采样回路的输出信号并据以计算高压直流电池组对车体的绝缘 电阻，该微处理器的参考零电位与高压直流电池组的负极连接。本实用新型所述电动车的绝缘检测电路的电压跟随器为放大倍数为1 1的运算 放大器；所述微处理器在电压采样信号的幅值小于标准检测信号的50%时发出报警信号， 其输出的标准检测信号为矩形方波，并能够计算出在不同采样信号下所述绝缘电阻的数值。与现有的电动车绝缘检测电路相比较，本实用新型首先不必构建精密的电桥电 路，也省去了开关管等元件，因而具有结构简单，成本低廉的优点；其次，由于在并联分压 电路中，电压跟随器所检测第二电容上的电压采样信号只与高压直流电池组的内阻有关， 而该内阻又非常小，所以本实用新型的测量不受高压直流电池组电压的影响，也不存在预 设阈值要随电源电压不断改变而做出相应修正的问题，因此即使该电压在车辆行驶中有突 变，也不会对测量结果产生任何影响；再次，本实用新型含有采样电路，能够准确地检测出 在不同绝缘电阻下的电压采样信号幅值，并通过微处理器计算出实时的绝缘电阻值，从而 提高了整个检测电路的精度。总之，本实用新型所述电动车的绝缘检测电路具有结构简单、成本低廉、适用实时 检测、结果不受高压直流电池组电压影响的优点，能够用于包括混合动力车在内的所有电 动车辆及其他电池供电系统的绝缘电阻的检测。

图1是本实用新型的电路结构简图。
具体实施方式
现结合具体实施例和附图对本实用新型进行进一步说明。请参阅图1本实用新型的结构简图，图示电动车的绝缘检测电路用于检测所有电 动车辆及其他电池供电系统的绝缘电阻。所述电动车中设置有高压直流电池组，该高压直流电池组连接着负载，其正、负极母线与电动车车体之间自然地存在着绝缘电阻R。为了检 测高压直流电池组与车体之间的绝缘状况，在高压直流电池组的负极和车体之间连接有绝 缘检测电路，高压直流电池组的负极母线和所述绝缘检测电路的参考零电位连接在一起， 该绝缘检测电路包括并联分压电路、电压跟随器、采样回路和微处理器。[0026]所述并联分压电路由两条并联分支构成一分支包括第一电容Cl，该第一电容Cl 与车体连接，再通过绝缘电阻R、高压直流电池组的内阻与绝缘检测电路的参考零电位连 接，而高压直流电池组的内阻非常小，所以这一分支实际由第一电容Cl和绝缘电阻R串联 而成；另一分支包括相互串联的第二电阻R2和第二电容C2，该第二电容C2与高压电池组 负极连接，即与绝缘检测电路的参考零电位连接，第二电阻R2与第一电容Cl相连接。在如 上的并联分压电路中，绝缘电阻R的变化就会影响各节点的电压参数，反过来说，只要检测 并联分压电路上有关节点上电压参数的大小就能够判断高压直流电池组对车体的绝缘状 况是否良好。所述电压跟随器是一放大倍数为1 1的运算放大器，起到阻抗匹配的作用，其输 入端连接于串联着的第二电阻R2和第二电容C2的连接点上，由该节点上检测第二电容C2 上的电压采样信号。所述采样回路连接于电压跟随器的输出端，其主要对电压跟随器的输出信号进行 延时处理。所述微处理器能够发生和传输标准检测信号，该标准检测信号为具有一定占空比 的矩形方波，该微处理器的输出端通过第一电阻Rl连接至第一电容Cl和第二电阻R2的连 接点上，由此向并联分压电路传输用于检测的标准检测信号；该微处理器的A/D输入端连 接采样回路的输出端，以接收采样回路的输出信号并据以计算高压直流电池组对车体的绝 缘电阻R，即所述微处理器能够计算出在不同采样信号下所述绝缘电阻的数值；在电压采 样信号的幅值小于标准检测信号的50%时，微处理器能够发出报警信号；该微处理器的参 考零电位与高压直流电池组的负极连接。本实用新型所述电动车的绝缘检测电路工作时，微处理器的输出端口输出矩形方 波信号，该方波信号经由第一电阻Rl施加于由第一电容Cl、绝缘电阻R和第二电阻R2、第 二电容C2所组成的并联分压电路上。如果高压直流电池组与车体之间的绝缘状况不好，则 会导致绝缘电阻R的减小，从而使由第一电容Cl和绝缘电阻R所组成的分支回路的等效电 阻也相应地减小，因此，由第二电阻R2和第二电容C2的连接点上检测到的第二电容C2上 的电压采样信号幅值就会随之变小，当该电压采样信号的幅值小于微处理器输入的标准检 测信号的50%时，就说明高压直流电池组与车体之间的绝缘状况已经恶劣，于是微处理器 发出报警。该微处理器可以根据电压采样信号的幅值精确计算绝缘电阻R的大小，因此本 实用新型所述电动车的绝缘检测电路的检测精度较高。上述仅为本实用新型的一个实施例，并不用于限定本实用新型所要求保护的范 围，凡是根据本实用新型技术方案所作的种种等效变化或等效替换，皆应包括在本实用新 型权利要求所涵盖的范围之内。
权利要求1.一种电动车的绝缘检测电路，其特征在于所述绝缘检测电路包括并联分压电路，由两分支构成，一分支包括连接车体的第一电容，另一分支包括相串联 的第二电阻和第二电容，该第二电容与高压电池组负极连接；电压跟随器，输入端连接于第二电阻和第二电容的连接点，检测第二电容上的电压采 样信号；采样回路，连接于电压跟随器的输出端，对电压跟随器的输出信号进行延时处理；微处理器，输出端通过第一电阻向并联分压电路传输标准检测信号，A/D输入端连接 采样回路的输出端，接收采样回路的输出信号并据以计算高压直流电池组对车体的绝缘电 阻，该微处理器的参考零电位与高压直流电池组的负极连接。
2.根据权利要求1所述的电动车的绝缘检测电路，其特征在于所述电压跟随器为放 大倍数为1 1的运算放大器。
3.根据权利要求1所述的电动车的绝缘检测电路，其特征在于所述微处理器输出的 标准检测信号为矩形方波。
专利摘要一种电动车的绝缘检测电路，包括并联分压电路，由两分支构成，一分支包括连接车体的第一电容，另一分支包括相串联的第二电阻和与高压电池组负极连接的第二电容；电压跟随器，输入端连接于第二电阻和第二电容的连接点，检测第二电容上的电压采样信号；采样回路，连接于电压跟随器的输出端，对之输出的信号进行延时处理；微处理器，输出端通过第一电阻向并联分压电路传输标准检测信号，A/D输入端连接采样回路的输出端，接收采样回路的输出信号并据以计算高压直流电池组对车体的绝缘电阻，该微处理器的参考零电位与高压直流电池组的负极连接。本实用新型结构简单、成本低廉、适用实时检测且结果不受高压直流电池组电压影响，可用于电动车辆绝缘电阻的检测。
文档编号G01R31/14GK201886117SQ20102055117
公开日2011年6月29日 申请日期2010年9月29日 优先权日2010年9月29日
发明者丁勇, 庄曦 申请人:京滨电子装置研究开发(上海)有限公司