绝缘电阻检测装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种绝缘电阻检测装置包括一检测单元、一控制单元及一计算单元。检测单元包括一电路模块、一第一开关、一第二开关、一检测节点及一电压检测装置，电路模块由多个固定电阻连接组成，且电路模块并联在一高压电池组的一正极与一负极之间，第一开关连接于电路模块与一接地端之间，所述第二开关连接于电路模块与负极之间，检测节点设置在电路模块中的固定电阻连接节点其中之一节点位置，并在检测节点位置外接电压检测装置。控制单元用于控制第一开关与第二开关的断开或接通状态。计算单元用于运算电压检测装置检测的电压并计算得到一高电位绝缘电阻值与一低电位绝缘电阻值。

Insulation resistance detection device

【技术实现步骤摘要】
绝缘电阻检测装置
本专利技术涉及一种检测绝缘电阻的装置，尤其涉及一种用于车用的绝缘电阻检测装置。
技术介绍
如图1所示，目前电动汽车90内通常包括一高压电池系统91以及一动力系统92，高压电池系统91连接动力系统92并装置于车体上。然而，电动汽车在雨天、涉水、振动、温度变化等环境因素或是交通事故下，容易造成原有的绝缘电阻降低，而引发人员触电的危险，因此为了保障系统运作的安全性，需要即时监控电动汽车绝缘电阻，并适时通知或断电以防意外发生。如图2到图4所示，现有的检测绝缘电阻技术80包括一系统模块81、一检测模块82、一第一电压检测装置(图未示)以及一第二电压检测装置(图未示)，系统模块81包含一电源系统811与控制系统812，且系统模块81连接于高压电池系统91的正极911与负极912之间，其中高压电池系统91的正极911与接地端931之间视为具有一绝缘电阻RH(Rp)，高压电池系统91的负极912与接地端931之间视为具有一绝缘电阻RL(Rn)，检测模块82一端连接所述接地端931另一端连接负极912，所述检测模块82包括一开关821以及与开关821串联的一电阻Ro，第一电压检测装置并联一固定电阻其一端连接正极911另一端连接负极912，用来检测正极911与负极912之间的总电压，而第二电压检测装置并联另一固定电阻其一端连接接地端931另一端连接负极912，用来检测接地端931与负极912之间的电压。检测步骤如下：首先利用第一与第二电压检测装置检测获得端点之间的电压，再计算出绝缘电阻Rp和Rn在开关821接通前的跨压Vp和Vn值，以及开关821接通后的跨压Vp′和Vn′值，并列出电路公式，求解得到绝缘电阻Rp和Rn，计算公式如下所示。，。尽管现有的电阻式检测技术使用的检测模块82结构简单，但是现有的电阻式检测技术中需要外接额外的第一电压检测装置及第二电压检测装置(图未示)，才可以检测出端点之间的电压，并进一步的计算出绝缘电阻Rn和Rp在开关821接通前后的电压Vp、Vn、Vp′和Vn′，另外依此结构无法在检测电路完成后，与第一电压检测装置及第二电压检测装置回路断开，而降低绝缘电阻值的大小，并且两组电压检测单元需要两个类比数位转化器(ADC)，因此，在使用设计上仍有改进的空间。因此需要设计一款成本低，并可以精确测量绝缘电阻的绝缘电阻检测装置来保证电池组对人身的安全。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对上述现有设计的不足，提供一种绝缘电阻检测装置。为了实现以上目的，本专利技术提供一种绝缘电阻检测装置，用于检测主电池系统中的一高压电池组与一接地端之间的绝缘电阻值，其中所述主电池系统包括与所述高压电池组串联的一主开关，所述主开关由一电池电源管理系统控制，所述高压电池组的一正极与所述接地端之间视为具有一高电位绝缘电阻，所述高压电池组的一负极与相对于所述接地端之间视为具有一低电位绝缘电阻，其包括：一检测单元，包括一电路模块、一第一开关、一第二开关、一检测节点及一电压检测装置，所述电路模块由多个固定电阻连接组成，且所述电路模块并联在所述正极与所述负极之间，所述第一开关连接于所述电路模块与所述接地端之间，所述第二开关连接于所述电路模块与所述负极之间，所述检测节点设置在所述电路模块中的多个固定电阻连接节点其中之一节点位置，并在所述检测节点位置外接所述电压检测装置；一控制单元，所述控制单元连接所述所述第一开关与所述第二开关，且用于控制所述第一开关与所述第二开关的断开或接通状态；一计算单元，所述计算单元连接所述电压检测装置，且用于接收所述电压检测装置检测的电压并进行多个公式运算，最后求得一高电位绝缘电阻与一低电位绝缘电阻，其中当所述第一开关断开且所述第二开关断开时，所述电压检测装置检测所述检测节点的一第一电压，然后计算单元利用所述第一电压推导出一第二电压；当所述第一开关接通且所述第二开关断开时，所述电压检测装置检测所述检测节点的一第三电压，然后计算单元利用所述第三电压推导出一第四电压；当所述第一开关接通且所述第二开关接通时，所述电压检测装置检测所述检测节点的一第五电压，然后计算单元利用所述第五电压推导出一第六电压；当得到所述第二电压、所述第四电压以及所述第六电压后，所述计算单元利用所述第二电压相减所述第四电压得到一第七电压，所述计算单元利用所述第二电压相减所述第六电压得到一第八电压；所述计算单元将所述第四电压、所述第六电压、所述第七电压以及所述第八电压组成一第一函数；所述计算单元分别在当第一开关接通且所述第二开关断开时以及当第一开关接通且所述第二开关接通时建立公式，进而计算出一低电位绝缘电阻运算式与一高电位绝缘电阻运算式，其中两个运算式是由所述第一函数、第四电压、第七电压与所述每个固定电阻组成的运算式。作为进一步的改进，所述第一函数定义符号为M*，所述第一函数其中Vn为第四电压，Vn′为第六电压，Vp为第七电压，Vp′为第八电压。作为进一步的改进，所述每个固定电阻为一第一固定电阻Ra、一第二固定电阻Rb、一第三固定电阻Rc以及一第四固定电阻Rd，所述第一固定电阻Ra依序串联到所述第四固定电阻Rd，且所述第一固定电阻Ra一端连接于所述正极，所述第四固定电阻Rd的一端连接于所述负极。作为进一步的改进，所述第一固定电阻Ra与所述第二固定电阻Rb之间连接所述第一开关，所述第三固定电阻Rc与所述第四固定电阻Rd之间连接所述第二开关，所述第二固定电阻Rb与所述第三固定电阻Rc的连接节点为所述检测节点的位置。作为进一步的改进，所述低电位绝缘电阻定义符号为Rn，所述低电位绝缘电阻Rn的运算式为：以及所述高电位绝缘电阻定义符号为Rp，所述高电位绝缘电阻Rp的运算式为：其中M*为第一函数，Vn为第四电压，Vp为第七电压，Ra为第一固定电阻，Rb为第二固定电阻，Rc为第三固定电阻，Rd为第四固定电阻。作为进一步的改进，所述电路模块包括一第一固定电阻Ra、一第二固定电阻Rb、一第三固定电阻Rc以及一第四固定电阻Rd，所述第一固定电阻Ra、所述第二固定电阻Rb与所述第三固定电阻Rc形成串联，且所述第一固定电阻Ra一端连接于所述正极，所述第三固定电阻Rc的一端连接于所述负极，所述第四固定电阻Rd一端连接于所述第一固定电阻Ra与所述第二固定电阻Rb的连接节点位置，所述第四固定电阻Rd另一端连接所述第二开关，且所述第二开关另一端连接于所述负极，因此第四固定电阻Rd并联第二固定电阻Rb和第三固定电阻Rc。作为进一步的改进，所述第一固定电阻Ra与所述第二固定电阻Rb之间连接所述第一开关，所述第二固定电阻Rb与所述第三固定电阻Rc的连接节点为所述检测节点的位置。作为进一步的改进，所述低电位绝缘电阻定义符号为Rn，所述低电位绝缘电阻Rn的运算式为：以及所述高电位绝缘电阻定义符号为Rp，所述高电位绝缘电阻Rp的运算式为：其中M*为第一函数，V本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种绝缘电阻检测装置，用于检测主电池系统中的一高压电池组与一接地端之间的绝缘电阻值，其中所述主电池系统包括与所述高压电池组串联的一主开关，所述主开关由一电池电源管理系统控制，所述高压电池组的一正极与所述接地端之间视为具有一高电位绝缘电阻，所述高压电池组的一负极与相对于所述接地端之间视为具有一低电位绝缘电阻，其特征在于，包括：/n一检测单元，包括一电路模块、一第一开关、一第二开关、一检测节点及一电压检测装置，所述电路模块由多个固定电阻连接组成，且所述电路模块并联在所述正极与所述负极之间，所述第一开关连接于所述电路模块与所述接地端之间，所述第二开关连接于所述电路模块与所述负极之间，所述检测节点设置在所述电路模块中的多个固定电阻连接节点其中之一节点位置，并在所述检测节点位置外接所述电压检测装置；/n一控制单元，所述控制单元连接所述所述第一开关与所述第二开关，且用于控制所述第一开关与所述第二开关的断开或接通状态；/n一计算单元，所述计算单元连接所述电压检测装置，且用于接收所述电压检测装置检测的电压并进行多个公式运算，最后求得一高电位绝缘电阻与一低电位绝缘电阻，其中/n当所述第一开关断开且所述第二开关断开时，所述电压检测装置检测所述检测节点的一第一电压，然后计算单元利用所述第一电压推导出一第二电压；/n当所述第一开关接通且所述第二开关断开时，所述电压检测装置检测所述检测节点的一第三电压，然后计算单元利用所述第三电压推导出一第四电压；/n当所述第一开关接通且所述第二开关接通时，所述电压检测装置检测所述检测节点的一第五电压，然后计算单元利用所述第五电压推导出一第六电压；/n当得到所述第二电压、所述第四电压以及所述第六电压后，所述计算单元利用所述第二电压相减所述第四电压得到一第七电压，所述计算单元利用所述第二电压相减所述第六电压得到一第八电压；/n所述计算单元将所述第四电压、所述第六电压、所述第七电压以及所述第八电压组成一第一函数；/n所述计算单元分别在当第一开关接通且所述第二开关断开时以及当第一开关接通且所述第二开关接通时建立公式，进而计算出一低电位绝缘电阻运算式与一高电位绝缘电阻运算式，其中两个运算式是由所述第一函数、第四电压、第七电压与所述每个固定电阻组成的运算式。/n...

【技术特征摘要】
20180716 TW 1071247361.一种绝缘电阻检测装置，用于检测主电池系统中的一高压电池组与一接地端之间的绝缘电阻值，其中所述主电池系统包括与所述高压电池组串联的一主开关，所述主开关由一电池电源管理系统控制，所述高压电池组的一正极与所述接地端之间视为具有一高电位绝缘电阻，所述高压电池组的一负极与相对于所述接地端之间视为具有一低电位绝缘电阻，其特征在于，包括：
一检测单元，包括一电路模块、一第一开关、一第二开关、一检测节点及一电压检测装置，所述电路模块由多个固定电阻连接组成，且所述电路模块并联在所述正极与所述负极之间，所述第一开关连接于所述电路模块与所述接地端之间，所述第二开关连接于所述电路模块与所述负极之间，所述检测节点设置在所述电路模块中的多个固定电阻连接节点其中之一节点位置，并在所述检测节点位置外接所述电压检测装置；
一控制单元，所述控制单元连接所述所述第一开关与所述第二开关，且用于控制所述第一开关与所述第二开关的断开或接通状态；
一计算单元，所述计算单元连接所述电压检测装置，且用于接收所述电压检测装置检测的电压并进行多个公式运算，最后求得一高电位绝缘电阻与一低电位绝缘电阻，其中
当所述第一开关断开且所述第二开关断开时，所述电压检测装置检测所述检测节点的一第一电压，然后计算单元利用所述第一电压推导出一第二电压；
当所述第一开关接通且所述第二开关断开时，所述电压检测装置检测所述检测节点的一第三电压，然后计算单元利用所述第三电压推导出一第四电压；
当所述第一开关接通且所述第二开关接通时，所述电压检测装置检测所述检测节点的一第五电压，然后计算单元利用所述第五电压推导出一第六电压；
当得到所述第二电压、所述第四电压以及所述第六电压后，所述计算单元利用所述第二电压相减所述第四电压得到一第七电压，所述计算单元利用所述第二电压相减所述第六电压得到一第八电压；
所述计算单元将所述第四电压、所述第六电压、所述第七电压以及所述第八电压组成一第一函数；
所述计算单元分别在当第一开关接通且所述第二开关断开时以及当第一开关接通且所述第二开关接通时建立公式，进而计算出一低电位绝缘电阻运算式与一高电位绝缘电阻运算式，其中两个运算式是由所述第一函数、第四电压、第七电压与所述每个固定电阻组成的运算式。


2.如权利要求1所述的绝缘电阻检测装置，其特征在于：所述第一函数定义符号为M*，所述第一函数



其中Vn为第四电压，Vn′为第六电压，Vp为第七电压，Vp′为第八电压。


3.如权利要求1所述的绝缘电阻检测装置，其特征在于：所述每个固定电阻为一第一固定电阻Ra、一第二固定电阻Rb、一第三固定电阻Rc以及一第四固定电阻Rd，所述第一固定电...

【专利技术属性】
技术研发人员：林保泓，陈柏燊，郑国和，张明俊，林才富，
申请(专利权)人：昆山富士锦电子有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32