一种绝缘监测模块制造技术

本实用新型专利技术公开的一种绝缘监测模块，包括：用于处理各类信号和执行控制指令的MCU单元；与所述MCU单元连接的绝缘电阻及源端母线电压检测单元；与所述MCU单元连接的负载母线电压检测单元；与所述MCU单元连接的母线温度检测单元；与所述MCU单元连接的用于使得所述MCU单元对外进行数据交互的通信接口单元；与所述MCU单元连接的用于数字信号量的输入输出处理的输入输出单元；以及电源管理单元，所述电源管理单元分别与所述MCU单元、通信接口单元和输入输出单元连接。本实用新型专利技术最大程度地有效保障电动车、充电装置等相关人员的人身安全及机车运行安全。全及机车运行安全。全及机车运行安全。

【技术实现步骤摘要】
一种绝缘监测模块


[0001]本技术涉及电池管理设备
，尤其涉及一种绝缘监测模块。

技术介绍

[0002]电击对人体的危害程度主要取决于通过人体电流的大小和通电时间，同时人体能承受的安全电压的大小取决于人体允许通过的电流和人体的电阻。为了防止触电事故，行业规定安全电压不高于36V，安全电流为10mA。
[0003]当前电动车的动力电池及充电装置的电压高达300V～800V，电流可达几百安培，远远超过行业规定的安全电压和安全电流。当系统中高压部件绝缘介质老化或受到潮湿环境影响时，高压系统对负载平台的绝缘电阻会下降，严重危及相关人员的人身安全。为了保证人员的安全，电动车的动力电池系统及充电装置均需进行绝缘设计，严格控制和监测绝缘值。
[0004]当前已有多种针对高压系统绝缘电阻的检测方法，例如交流注入法、漏电检测法等。交流注入法通过向高压回路上注入交流信号，系统的分布电容会直接影响测量的电压值，分辨率较低；漏电检测法采用漏电流传感器检测动力电池组对车身平台地的漏电电流来实现漏电检测，这种方法的成本高，易受车身所处环境干扰。
[0005]为此，本申请人经过有益的探索和研究，找到了解决上述问题的方法，下面将要介绍的技术方案便是在这种背景下产生的。

技术实现思路

[0006]本技术所要解决的技术问题在于：针对现有技术的不足而提供一种制造成本低、检测精度高、检测速度快、能有效保障电动车和、充电装置等相关人员的人身安全及机车运行安全的绝缘监测模块。
[0007]本技术所要解决的技术问题可以采用如下技术方案来实现：
[0008]一种绝缘监测模块，包括：
[0009]用于处理各类信号和执行控制指令的MCU单元；
[0010]与所述MCU单元连接的绝缘电阻及源端母线电压检测单元，其用于采集母线正负极对地的绝缘电阻信号和源端母线的电压信号，并将采集到的电阻信号和电压信号传输至所述MCU单元进行数据处理；
[0011]与所述MCU单元连接的负载母线电压检测单元，其用于采集负载端母线的电压信号，并将采集到的电压信号传输至所述MCU单元进行数据处理；
[0012]与所述MCU单元连接的母线温度检测单元，其用于采集源端母线的温度信号和负载端母线的温度信号，并将采集到的温度信号传输至所述MCU单元进行数据处理；
[0013]与所述MCU单元连接的用于使得所述MCU单元对外进行数据交互的通信接口单元；
[0014]与所述MCU单元连接的用于数字信号量的输入输出处理的输入输出单元；以及
[0015]电源管理单元，所述电源管理单元分别与所述MCU单元、通信接口单元和输入输出
单元连接。
[0016]在本技术的一个优选实施例中，所述绝缘电阻及源端母线电压检测单元包括偏置电阻、低通滤波器以及第一ADC转换器，所述低通滤波器的输入端与所述偏置电阻连接，其输出端与所述第一ADC转换器连接，所述第一ADC转换器的输出端与所述MCU单元连接。
[0017]在本技术的一个优选实施例中，所述负载母线电压检测单元包括分压网络电阻、阻容滤波电路、运放跟随器以及第二ADC转换器，所述阻容滤波电路的输入端与所述分压网络电阻连接，其输出端与所述运放跟随器的输入端连接，所述第二ADC转换器的输入端与所述运放跟随器的输出端连接，其输出端与所述MCU单元连接。
[0018]在本技术的一个优选实施例中，所述母线温度检测单元包括第一、第二NTC热敏电阻、滤波电路、过压保护电路、电压跟随器以及第三ADC转换器，所述第一、第二NTC热敏电阻分别贴近至母线的源端和负载端，所述滤波电路的输入端分别与所述第一、第二NTC热敏电阻连接，其输出端与所述过压保护电路的输入端连接，所述电压跟随器的输入端与所述过压保护电路的输出端连接，其输出端与所述第三ADC转换器连接，所述第三ADC转换器的输出端与所述MCU单元连接。
[0019]在本技术的一个优选实施例中，所述通信接口单元为RS485接口。
[0020]在本技术的一个优选实施例中，所述输入输出单元包括输出继电器、输入隔离光耦、外围保护电路以及控制器件，所述输出继电器的输入端与所述MCU单元连接，其输出端作为所述输入输出单元的输出端，所述输入隔离光耦的输入端作为所述输入输出单元的输入端，其输出端与所述外围保护电路的输入端连接，所述控制器件的输入端与所述外围保护电路的输出端连接，其输出端与所述MCU单元连接。
[0021]在本技术的一个优选实施例中，所述电源管理单元包括外置电源、保护器件、隔离变压器以及DC
‑
DC转换器，所述保护器件的输入端与所述外置电源连接，其输出端与所述保护器件的输入端连接，所述隔离变压器的输入端与所述保护器件的输出端连接，其输出端与所述DC
‑
DC转换器的输入端连接，所述DC
‑
DC转换器的输出端分别与所述MCU单元、通信接口单元和输入输出单元连接。
[0022]由于采用了如上技术方案，本技术的有益效果在于：
[0023]1.本技术采用动态快速切换偏置电阻的电桥平衡法，来实现母线正负极对地绝缘电阻的精确测量；
[0024]2.本技术具备负压检测功能，能及时发现电源反接问题；
[0025]3.本技术具备两路母线高压检测及母线温度检测；
[0026]4.本技术的制造成本低，检测精度高，检测速度快，最大程度地有效保障电动车、充电装置等相关人员的人身安全及机车运行安全。
附图说明
[0027]为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0028]图1是本技术的结构示意图。
[0029]图2是本技术的源端、负载端的接线示意图。
具体实施方式
[0030]为了使本技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本技术。
[0031]参见图1并结合图2，图中给出的是一种绝缘监测模块，包括MCU单元100、绝缘电阻及源端母线电压检测单元200、负载母线电压检测单元300、母线温度检测单元400、通信接口单元500、输入输出单元600以及电源管理单元700。
[0032]MCU单元100用于处理各类信号和执行控制指令，具体地负责处理绝缘电阻及源端母线电压检测单元200提供的绝缘电阻信号和电压信号，处理负载母线电压检测单元300提供的电压信号，处理母线温度检测单元400提供的温度信号，负责对输入输出单元600的数据进行处理，负责通过通信接口单元500与外部主控设备进行通信数据交互。在本实施例中，MCU单元100优选地采用STM3本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种绝缘监测模块，其特征在于，包括：用于处理各类信号和执行控制指令的MCU单元；与所述MCU单元连接的绝缘电阻及源端母线电压检测单元，其用于采集母线正负极对地的绝缘电阻信号和源端母线的电压信号，并将采集到的电阻信号和电压信号传输至所述MCU单元进行数据处理；与所述MCU单元连接的负载母线电压检测单元，其用于采集负载端母线的电压信号，并将采集到的电压信号传输至所述MCU单元进行数据处理；与所述MCU单元连接的母线温度检测单元，其用于采集源端母线的温度信号和负载端母线的温度信号，并将采集到的温度信号传输至所述MCU单元进行数据处理；与所述MCU单元连接的用于使得所述MCU单元对外进行数据交互的通信接口单元；与所述MCU单元连接的用于数字信号量的输入输出处理的输入输出单元；以及电源管理单元，所述电源管理单元分别与所述MCU单元、通信接口单元和输入输出单元连接。2.如权利要求1所述的绝缘监测模块，其特征在于，所述绝缘电阻及源端母线电压检测单元包括偏置电阻、低通滤波器以及第一ADC转换器，所述低通滤波器的输入端与所述偏置电阻连接，其输出端与所述第一ADC转换器连接，所述第一ADC转换器的输出端与所述MCU单元连接。3.如权利要求1所述的绝缘监测模块，其特征在于，所述负载母线电压检测单元包括分压网络电阻、阻容滤波电路、运放跟随器以及第二ADC转换器，所述阻容滤波电路的输入端与所述分压网络电阻连接，其输出端与所述运放跟随器的输入端连接，所述第二ADC转换器的输入端与所述运放跟随器的输出端连接，其输出端与所述MCU单元连接。4.如权利要求1所述的绝...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋宏杰，侯金华，
申请(专利权)人：上海镐喆电子科技有限公司，
类型：新型
国别省市：