专利名称：一种电动汽车用动力电池绝缘检测系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电动汽车领域的电池管理系统，具体的说是一种高压直流电绝缘检测系统。
背景技术：
电动汽车是一个复杂的机电装置，且电动汽车工作条件比较恶劣，振动、温度及湿度的急剧变化，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，使设备绝缘性能下降。这不仅会影响车辆的正常控制，还会危及人身安全。因此，准确、实时测量高压电气与车身之间的绝缘性能，对保证乘客和车辆安全、电气设备正常工作具有重要意义。现有的绝缘检测技术只是对电池高压系统绝缘状态进行定性检测，推断其漏电状态，不能准确判断漏电程度；而本文中的绝缘检测系统能够准确计算出高压系统的正极对车身地、负极对车身地的准确的绝缘阻值，从而对电动车高压电路的实时运行状态进行监测，保障了行车安全性。

实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种电动汽车用动力电池绝缘检测系统。通过该系统不仅可以精确计算高压正负极对车身地的绝缘电阻值，同时可通过通讯系统，实时对绝缘阻值进行监测及故障报警。为了实现本实用新型的目的，本实用新型提出的电动汽车用动力电池绝缘检测系统，一种电动汽车用动力电池绝缘检测系统，是用于检测电动汽车高压电池包10高压正负极对车身地(GND)的绝缘阻值的电路系统，包括高压子系统、AD采样子系统、隔离子系统、通讯子系统。所述绝缘检测系统高压部分由电池包(10)组成，该电池包由若干个单体电池串并联组成的电池模块组成；该电池包两端连接绝缘检测电路，该绝缘检测电路包括连接在电池包10正极对车身地(GND)的正极等效绝缘电阻艮和并联在该正极等效绝缘电阻艮两端的正极辅助电阻I kl，以及在电池包(10)负极对车身地(GND)的负极等效绝缘电阻I^n和并联在该负极等效绝缘电阻I^n两端的负极辅助电阻Rk2，以及分别控制正极辅助电阻Rkl、负极辅助电阻Rk2接入电路的正极控制开关K1、负极控制开关K2 ；AD采样子系统测量所述电池包正负极的电压并通过所述通讯子系统和隔离子系统输出到整车控制系统。作为本实用新型的进一步特征，所述AD采样子系统包括差分运算电路和AD采样电路。作为本实用新型的进一步特征，还包括一故障报警子系统，其与所述整车控制器连接。由于采用以上技术方案，本实用新型的电动汽车用动力电池绝缘检测系统在动力电池正端对地、负端对地分别并入不同的电阻，通过采集并入电阻前后的电压计算绝缘电阻阻值，通过通讯模块输出至整车控制器，对电动汽车高压电路的运行状态进行实时监测，
3保障人车安全。

图1为本实用新型的电动汽车用绝缘检测系统结构图。图2-1为本实用新型的正极电压采样子系统的电路图。图2-2为本实用新型的负极电压采样子系统的电路图。图3为本实用新型所提出的绝缘检测电路正负极均不并入辅助电阻的等效原理图。图4为本实用新型所提出的绝缘检测电路正极并入辅助电阻的等效原理图。图5为本实用新型所提出的绝缘检测电路负极并入辅助电阻的等效原理图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施方式
，对本实用新型作进一步说明。在以下附图中，10为动力蓄电池包，艮为动力蓄电池正极对地等效绝缘电阻值， 为动力蓄电池负极对地等效电阻值，Rkl为正极辅助电阻，Rk2为负极辅助电阻，K1为正极控制开关，K2为负极控制开关，Upi、Uni分别为正、负极电阻所分的第一、第二和第三电压值(i =0,1>2)。图1为本实用新型的电动汽车用动力电池绝缘检测系统的总体结构框图，该系统主要由五个子系统组成高压子系统、AD采样子系统11、隔离子系统、通讯子系统、故障报警子系统。所述绝缘检测系统高压部分由电池包组成，该电池包由若干个单体电池串并联组成的电池模块组成；该电池包两端连接绝缘检测电路12，该绝缘检测电路12包括连接在电池包10、正极对车身地GND的正极等效绝缘电阻和并联在该正极等效绝缘电阻I^p两端的正极辅助电阻I kl，以及在电池包10负极对车身地GND的负极等效绝缘电阻和并联在该负极等效绝缘电阻I^n两端的负极辅助电阻Rk2，以及分别控制正极辅助电阻I^kl、负极辅助电阻Rk2接入电路的正极控制开关K1、负极控制开关K2 ；AD采样子系统测量所述电池包正负极的电压并通过通讯子系统和隔离子系统输出到整车控制器MCU。其工作流程为如图3 所示，通过AD采样子系统分别测量在正负极并入电阻前的第一电压值^^、Untl，MCU根据测得电压值来判断正负极控制开关I、K2的断开与闭合，再通过AD采样子系统测量并入辅助电阻Rkl或Rk2后的第二电压值Upl、Unl或者第三电压值Up2、Un2,根据两次测量结果，就可以精确计算出艮、Rn的值，输出至MCU，由MCU判断把绝缘阻值上传至整车控制器同时并做出是否故障报警的判断。图1中的通讯隔离子系统用于电动汽车高压回路与低压控制回路的隔离，保障了系统的安全性，提高了抗干扰能力。图2-1为正极AD采样子系统的详细原理图，图2-2为负极AD采样子系统的详细原理图，本系统中采用了差分运算电路作为输入，对共模输入信号有很强的抑制能力，可以抑制由外界条件的变化带给电路的影响，如温度噪声等，从而提高了 AD采样的精确度。通过本实用新型的电动汽车用动力电池绝缘检测系统实现的方法，其适用于检测电动汽车高压电池包10高压正负极对车身地GND的绝缘阻值的方法，包括如下1)如图3所示，使控制开关Kp K2全部断开，测量正、负母线与车身地GND之间的第一电压分别为Up0、UnO，由电路定律可以得到式[1][1]
权利要求1.一种电动汽车用动力电池绝缘检测系统，是用于检测电动汽车高压电池包(10)高压正负极对车身地(GND)的绝缘阻值的电路系统，包括高压子系统、AD采样子系统、隔离子系统、通讯子系统，其特征在于所述绝缘检测系统高压部分由电池包(10)组成，该电池包由若干个单体电池串并联组成的电池模块组成；该电池包两端连接绝缘检测电路，该绝缘检测电路包括连接在电池包(10)正极对车身地(GND)的正极等效绝缘电阻(Rp)和并联在该正极等效绝缘电阻(Rp)两端的正极辅助电阻( )，以及在电池包(10)负极对车身地(GND)的负极等效绝缘电阻(Rn)和并联在该负极等效绝缘电阻(Rn)两端的负极辅助电阻(Rk2),以及分别控制正极辅助电阻( )、负极辅助电阻(Rk2)接入电路的正极控制开关 (K1)、负极控制开关Og ；AD采样子系统测量所述电池包正负极的电压并通过所述通讯子系统和隔离子系统输出到整车控制器。
2.根据权利要求1所述的电动汽车用动力电池绝缘检测系统，其特征在于所述AD采样子系统包括差分运算电路和AD采样电路。
3.根据权利要求1或2所述的电动汽车用动力电池绝缘检测系统，其特征在于还包括一故障报警子系统，其与所述整车控制器连接。
专利摘要本实用新型提供了一种电动汽车用动力电池绝缘检测系统，能够实时检测动力蓄电池高压正负极分别对车身地的绝缘阻值，该系统适用于新能源汽车高压绝缘检测装置中，包括高压子系统、AD采样子系统、隔离子系统、通讯子系统、故障报警子系统。本实用新型的绝缘检测系统根据在动力电池正端对地、负端对地分别并入不同的电阻，通过采集并入电阻前后的电压计算绝缘电阻阻值，通过通讯模块输出至整车控制器，对电动汽车高压电路的运行状态进行实时监测，保障人车安全。
文档编号G01R27/14GK202230137SQ201120397770
公开日2012年5月23日 申请日期2011年10月18日 优先权日2011年10月18日
发明者陈金干, 韩豫萍, 魏学哲 申请人:上海恒动汽车电池有限公司