高压线路绝缘检测装置制造方法及图纸

本申请提出高压线路绝缘检测装置。包括：在高压线路未上高压前，方波发生器产生周期为2T的方波信号，方波信号输入到RC震荡电路，在方波的高电平持续期间使电容C充电，在方波的低电平持续期间使电容C放电；电压采集模块在方波高电平持续期间的第一设定时刻采集电阻R与电容C之间的K点的电压Vk_high，并在方波低电平持续期间的第二设定时刻采集K点的电压Vk_low，将采集到的Vk_high、Vk_low发送给处理器模块；处理器模块计算Vk_high和Vk_low的差值，根据二者的差值计算待检测绝缘点与接地平台之间的绝缘电阻值，若绝缘电阻值小于预设安全阈值，则向警报模块上报高压绝缘故障。本申请简单、高效、成本低，且能够方便地移植到任何待检测绝缘点，实现高效多点测量。

High voltage line insulation detection device

High voltage line insulation detection device. Including: in high voltage line without high voltage, square wave generator produces a period of 2T square wave signal, square wave signal is input to the RC vibration circuit, during a high level for a square wave the capacitor C is charged during the low level of the square wave continue to discharge the capacitor C voltage; the voltage acquisition module in Vk_high square wave high level duration of the first set time sampling resistor R and capacitor C K, and set the voltage time Vk_low acquisition K point in the square wave low level duration second, sending the collected Vk_high and Vk_low to the processor module; difference processor module calculation of Vk_high and Vk_low, the value of insulation to detect insulation resistance between the grounding point and computing platform according to the difference between the two, if the insulation resistance value is less than a preset safety threshold, to report high voltage insulation fault alarm module. The utility model has the advantages of simple structure, high efficiency and low cost, and can be easily transplanted to any insulation points to be detected, so as to realize the high efficiency multi-point measurement.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及绝缘性能检测
，尤其涉及高压线路绝缘检测装置。
技术介绍
近些年电动汽车动力蓄电池从低端90V到高端350V甚至更高的供电电压平台发展，因此高压安全性必须放到首位考虑，同时对车辆绝缘检测提出更高的要求。通常车辆工作环境复杂多变，外部环境影响或不正当使用车辆均有可能导致车辆高压线路绝缘性能下降甚至漏电，将会对人身财产安全造成严重威胁，因此必须对电动车辆绝缘情况进行监测，并给予用户提醒指示。现阶段电动汽车绝缘检测方法中多采用电阻分压计算方法，属于被动绝缘检测范畴。通常设计高压系统正、负母线对地不同的分压电路组合，并在该电路中并入已知大小电阻，通过高压总线与车体平台的电压衰减特点来计算绝缘电阻大小。另一种方法为信号注入的方式，属于主动绝缘检测方法范畴。在该类方法中控制器作为信号源，通过向信号源、高压线路以及车体平台之间的电气系统注入电压信号来完成绝缘电阻的相关计算工作。该电气系统通常为R-R电路与R-C电路。R-R电路是指车辆高压线路、信号源以及车体平台组成分压回路，通过分别注入已知大小的正、负电压，根据分压电路特点来求解绝缘电阻大小。被动类绝缘测试方法稳定、应用广泛，但是整个测量过程首先需要电池输出高压到线路上，无法获得在车辆未上高压前的绝缘情况，无法对系统绝缘故障定位；另一方面在电池在正、负绝缘性能均出现降低时不能及时报警。主动绝缘R-R检测方式需要搭建正、负信号源，对构建电路要求较高，多点测量时电路庞大且复杂。
技术实现思路
本专利技术提供高压线路绝缘检测装置，以实现简单、高效的高压线路绝缘检测。本专利技术的技术方案是这样实现的：一种高压线路绝缘检测装置，该装置包括：由电阻R和电容C串联组成的RC震荡电路、方波发生器、电压采集模块和处理器模块，其中：RC震荡电路中的电容C的一端连接位于高压线路与接地平台之间的待检测绝缘点A，电容C的另一端与电阻R连接，电阻R的另一端与方波发生器连接，电阻R与电容C之间的任一点K连接电压采集模块，电压采集模块的另一端连接处理器模块，处理器模块的另一端与警报模块连接，其中：在高压线路未上高压前，方波发生器产生周期为2T的方波信号，包括长度为T的高电平信号和长度为T的低电平信号，该方波信号输入到RC震荡电路，从而：在方波的高电平持续期间使电容C充电，在方波的低电平持续期间使电容C放电；电压采集模块在方波高电平持续期间的第一设定时刻采集K点的电压Vk_high，并在方波低电平持续期间的第二设定时刻采集K点的电压Vk_low，将采集到的Vk_high、Vk_low发送给处理器模块；处理器模块计算Vk_high和Vk_low的差值，根据二者的差值计算待检测绝缘点与接地平台之间的绝缘电阻值，若绝缘电阻值小于预设安全阈值，则向警报模块上报高压绝缘故障。所述电压采集模块采集电压Vk_high的第一设定时刻为：高电平持续期间的中间时刻；所述电压采集模块采集电压Vk_low的第二设定时刻为：低电平持续期间的中间时刻。所述方波发生器与RC震荡电路之间串联放大模块，所述放大模块用于对方波发生器输出的方波信号进行放大后输出到RC震荡电路。所述处理器模块计算待检测绝缘点与接地平台之间的绝缘电阻值包括：根据如下公式计算待检测绝缘点与接地平台之间的绝缘电阻值Rins：其中，E为方波信号的高电平信号施加在RC震荡电路上的电压，R为电阻R的阻值，C为电容C的电容值，thigh为所述第一设定时刻，tlow为所述第二设定时刻。所述处理器模块进一步用于，预先计算并保存不同的(Vk_high-Vk_low)的取值对应的Rins值，且，所述计算待检测绝缘点与接地平台之间的绝缘电阻值为：根据计算出的电压采集模块发来的Vk_high和Vk_low的差值，直接查找到该差值对应的Rins值。所述方波发生器产生方波信号的周期2T为20ms，所述电阻R的阻值为100KΩ，所述电容C的电容值为0.2μF。当所述待检测绝缘点为多个，且该多个待检测绝缘点与接地平台之间的绝缘电阻值都不小于预设安全阈值时，在该多个待检测绝缘点的绝缘电阻值中选择最小绝缘电阻值显示给管理员。所述装置位于电动车辆上，所述高压线路为电动车辆上的高压线路，所述接地平台为车体平台。本专利技术采用R-C电路注入方式检测高压线路的绝缘性能，简单、高效、成本低，且能够方便地移植到任何待检测绝缘点，实现高效多点测量。附图说明图1为本申请实施例提供的高压线路绝缘检测装置的组成示意图；图2为方波发生器输出的方波信号和K点的电压的变化示意图；图3为本申请提供的(Vk_high-Vk_low)与Rins的对应关系的示例图；图4为本申请提供的高压线路绝缘检测装置在继电器绝缘诊断、电池包内绝缘诊断的应用实例。具体实施方式下面结合附图及具体实施例对本专利技术再作进一步详细的说明。图1为本申请实施例提供的高压线路绝缘检测装置的组成示意图，该装置主要包括：RC震荡电路11、方波发生器12、电压采集模块13、处理器模块14和警报模块15，其中：RC震荡电路11由电阻R和电容C串联组成。其中，电容C的一端连接高压线路与接地平台之间的待检测绝缘点(图1中为A点)，电容C的另一端连接电阻R；电阻R的一端连接电容C，电阻R的另一端与方波发生器12连接。电压采集模块13的一端接入电阻R与电容C之间的任一点(图1中为K点)，电压采集模块13的另一端连接处理器模块14。处理器模块14的一端连接电压采集模块13，处理器模块14的另一端连接警报模块15连接。在高压线路未上高压前，方波发生器12产生周期为2T的方波信号，包括：长度为T的高电平信号和长度为T的低电平信号，该方波信号输入到RC震荡电路11，从而：在方波的高电平持续期间对电容C充电，在方波的低电平持续期间使电容C放电；电压采集模块13在方波高电平持续期间的第一设定时刻thigh采集K点的电压Vk_high，在方波低电平持续期间的第二设定时刻tlow采集K点的电压Vk_low，并将采集的Vk_high、Vk_low实时发送给处理器模块14；第一设定时刻thigh例如：高电压持续期间的中间时刻，第二设定时刻tlow例如：低电压持续期间的中间时刻。处理器模块14接收电压采集模块13采集的Vk_high、Vk_low，根据Vk_high、Vk_low，计算待检测绝缘点与接地平台之间的绝缘电阻值Rins，若Rins小于预设安全阈值，则向警报模块15上报高压绝缘故障；警报模块15收到处理器模块14发来的高压绝缘故障时，发出高压绝缘警报。具体地，处理器模块14根据如下公式计算待检测绝缘点与车体平台之间的绝缘电阻值Rins：其中，E为方波的高电平信号施加在RC震荡电路11上的电压，图1中E为方波的高电平电压，R为电阻R的电阻值，C为电容C的电容值，thigh为方波高电平持续期间采集K点的电压的时刻，0≤thigh<T，tlow为方波低电平持续期间采集K点的电压的时刻，T≤tlow<2T，Vk_high为方波高电平持续期间采集的K点的电压，Vk_low为方波低电平持续期间采集的K点的电压。上述公式(1)的原理如下：以图1所示的电路为例，在方波发生器12产生周期为2T的方波期间，令I表示经过电阻R的电流，则：在方波发生器12产生方波信号之前，A点本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高压线路绝缘检测装置，其特征在于，该装置包括：由电阻R和电容C串联组成的RC震荡电路(11)、方波发生器(12)、电压采集模块(13)和处理器模块(14)，其中：RC震荡电路(11)中的电容C的一端连接位于高压线路与接地平台之间的待检测绝缘点(A)，电容C的另一端与电阻R连接，电阻R的另一端与方波发生器(12)连接，电阻R与电容C之间的任一点K连接电压采集模块(13)，电压采集模块(13)的另一端连接处理器模块(14)，处理器模块(14)的另一端与警报模块(15)连接，其中：在高压线路未上高压前，方波发生器(12)产生周期为2T的方波信号，包括长度为T的高电平信号和长度为T的低电平信号，该方波信号输入到RC震荡电路(11)，从而：在方波的高电平持续期间使电容C充电，在方波的低电平持续期间使电容C放电；电压采集模块(13)在方波高电平持续期间的第一设定时刻采集K点的电压Vk_high，并在方波低电平持续期间的第二设定时刻采集K点的电压Vk_low，将采集到的Vk_high、Vk_low发送给处理器模块(14)；处理器模块(14)计算Vk_high和Vk_low的差值，根据二者的差值计算待检测绝缘点与接地平台之间的绝缘电阻值，若绝缘电阻值小于预设安全阈值，则向警报模块(15)上报高压绝缘故障。...

【技术特征摘要】
1.一种高压线路绝缘检测装置，其特征在于，该装置包括：由电阻R和电容C串联组成的RC震荡电路(11)、方波发生器(12)、电压采集模块(13)和处理器模块(14)，其中：RC震荡电路(11)中的电容C的一端连接位于高压线路与接地平台之间的待检测绝缘点(A)，电容C的另一端与电阻R连接，电阻R的另一端与方波发生器(12)连接，电阻R与电容C之间的任一点K连接电压采集模块(13)，电压采集模块(13)的另一端连接处理器模块(14)，处理器模块(14)的另一端与警报模块(15)连接，其中：在高压线路未上高压前，方波发生器(12)产生周期为2T的方波信号，包括长度为T的高电平信号和长度为T的低电平信号，该方波信号输入到RC震荡电路(11)，从而：在方波的高电平持续期间使电容C充电，在方波的低电平持续期间使电容C放电；电压采集模块(13)在方波高电平持续期间的第一设定时刻采集K点的电压Vk_high，并在方波低电平持续期间的第二设定时刻采集K点的电压Vk_low，将采集到的Vk_high、Vk_low发送给处理器模块(14)；处理器模块(14)计算Vk_high和Vk_low的差值，根据二者的差值计算待检测绝缘点与接地平台之间的绝缘电阻值，若绝缘电阻值小于预设安全阈值，则向警报模块(15)上报高压绝缘故障。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述电压采集模块(13)采集电压Vk_high的第一设定时刻为：高电平持续期间的中间时刻；所述电压采集模块(13)采集电压Vk_low的第二设定时刻为：低电平持续期间的中间时刻。3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述方波发生器(12)与RC震荡电路(11)之间串联放大...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆群，唐彩明，
申请(专利权)人：北京长城华冠汽车科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11