[发明专利]一种动力电池组对地绝缘电阻检测电路

说明书

技术领域

本发明属于电动汽车技术领域，特别涉及一种动力电池组对地绝缘电阻检测电路。

背景技术

在全球石油资源日趋紧张、人类环保意识日益增强的今天，动力电池组在电动汽车、风能发电等技术领域得到了广泛应用。在电动汽车领域，动力电池的工作电压一般在直流300V以上，采用较高的电压规范，减小了电气设备的工作电流、降低了电气设备和整车的重量；在风力发电领域，动力电池组的工作电压更达到1200V左右。较高的工作电压对动力电池组与环境地之间的绝缘性能提出了更高的要求。高压电缆线绝缘介质老化或受潮湿环境影响等因素都会导致高电压电路和环境地之间的绝缘性能下降，电源正负极引线将通过绝缘层和环境地构成漏电流回路，使环境地电位上升，不仅会危及周围人员的人身安全；而且，当高电压电路和环境地之间发生多点绝缘性能严重下降时，还会导致漏电回路的热积累效应，可能造成电气火灾。因此，实时、定量地检测动力电池组相对环境地的电气绝缘性能具有重要的意义。

对于封闭回路的高压直流电气系统，其绝缘性能通常用电气系统中电源对地漏电流的大小来表征，现在普遍使用两种漏电流检测的方法：辅助电源法和电流传感法。在中国某些电力机车采用的漏电检测器中，使用一个直流110V的检测用辅助蓄电池，蓄电池正极与待测高压直流电源的负极相连，蓄电池负极与机车机壳实现一点连接。在待测系统绝缘性能良好的情况下，蓄电源没有电流回路，漏电流为零；在电源电缆绝缘层老化或环境潮湿等情况下，蓄电池通过电缆线绝缘层形成闭合回路、产生漏电流，检测器根据漏电流的大小进行报警，并关断待测系统的电源。这种漏电检测器不仅需要直流110V的辅助电源，增加了系统结构的复杂程度；而且，这种检测方法难以区分绝缘故障源是来自电源的正极引线电缆还是负极引线电缆。采用霍尔式电流传感器是对高压直流系统进行漏电检测的另一种方法，将待测系统中电源的正极和负极一起同方向穿过电流传感器，当没有漏电流时，从电源正极流出的电流等于返回到电源负极的电流，因此，穿过电流传感器的总电流为零，电流传感器输出电压为零；当发生漏电现象时，电流传感器输出电压不为零。根据该电压的正负可以进一步判断产生漏电流的来源是来自电源正极引线电缆还是电源负极引线电缆，但是，应用这种检测方法的前提是待测电源必须处于工作状态，要有工作电流的流出和流入，它无法在电源空载状态下评价电源的对地绝缘性能。此外，还有专利应用高压电源正极母线和负极母线分别对环境地分压的方式来判断绝缘程度，但是，它无法检测正极母线和负极母线对地绝缘电阻同步下降的情况。

发明内容

本发明的目的是为了克服已有技术的不足之处，提供一种动力电池组对地绝缘电阻检测电路，该检测电路直接计算动力电池组对环境地的绝缘电阻，以确定待测系统的绝缘性能；且具有电路结构简单，检测回路与高压电路实现隔离。检测精度高等特点。

本发明的动力电池组对地绝缘电阻检测电路由第一电压传感器N1、第二电压传感器N2、第三电压传感器N3、光耦MOS管N4、单片机N5，以及第一电阻R11、第二电阻R12、第三电阻R21、第四电阻R22、第五电阻R31、第六电阻R32、第七电阻R41、电源组成；其中，待测动力电池组正极母线A点通过电阻R11与第一电压传感器N1的1端相连，第一电压传感器N1的2端与待测动力电池组负极母线B点相连，第一电压传感器N1的3端接电源-VCC、第一电压传感器5端接电源VCC、第一电压传感器4端通过电阻R12与单片机地相连；待测动力电池组正极母线A点通过电阻R21与第二电压传感器N2的1端相连，第二电压传感器N2的2端与光耦MOS管N4的8端相连，第二电压传感器N2的3端接电源-VCC、第二电压传感器N2的5端接电源VCC、电压传感器N2的4端通过电阻R22与单片机地相连。光耦MOS管N4的6、7端同时与环境地G点相连，光耦MOS管N4的5端通过电阻R31与第三电压传感器N3的1端相连，第三电压传感器N3的2端与待测动力电池组负极母线B点相连，第三电压传感器N3的3端接电源-VCC、第三电压传感器N3的5端接电源VCC、第三电压传感器4端通过电阻R32与控制电路地相连；光耦MOS管N4的1、3端相连，同时通过电阻R41接到电源VCC，光耦MOS管N4的2端和4端分别接到单片机的数字输出口P0.1和P0.2。

本发明的特点及效果：