[发明专利]一种电动汽车动力电池组的绝缘检测方法

说明书

技术领域

本发明属于电动汽车领域，具体涉及一种电动汽车动力电池组的绝缘检测装置方法。

背景技术

全球能源危机和环境保护促使世界很多国家都在大力发展电动汽车事业。电动汽车将来不可避免地会成为传统汽车的替代品，而安全问题是电动汽车的首要问题。

常规的汽车采用燃油或者天然气作为动力源，很少存在高压绝缘问题，而电动汽车是一个复杂的机电一体化产品，其中涉及到强电及绝缘的有：动力电池、电机、充电机、辅助电池充电装置以及其它由动力电池供电的装置，这些装置都含有高压设备以及器件。装置本身的绝缘问题在设计时就已经认真考虑，但由于车上工作条件比较恶劣，震动、酸碱气体的腐蚀、温度的变化以及湿度的变化，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，使设备绝缘强度大大降低，危及人身安全。

由于电池组的电压通常在300V以上，若发生绝缘故障会给电动车辆的驾驶员和乘客造成人身危险，应予以特别重视。电动汽车为了达到一定的功率要求，常常将多节电池串联使用，每节电池与车体之间都有可能出现绝缘故障。

电动汽车的主要能量来源于车载动力电池。为了达到一定的电压等级，电动汽车中常常将多节电池串联使用，电压一般都在300V以上。在电动汽车的实际运行当中，车载工作环境复杂，震动、温度和湿度的急剧变化、酸碱气体的腐蚀等都会引起绝缘的损伤和破坏，使绝缘性能下降。电动汽车的绝缘状况由直流电池组的正负母线对车体的绝缘电阻决定，技术标准有明确的规定，该绝缘电阻必须不小于100欧/伏。因此准确实时的测量高压电气与车身之间的绝缘性能对司乘人员和车辆的安全，以及电气设备的正常工作都具有重要意义。

目前绝缘检测广泛采用的原理有交流信号注入法、电桥法和测量直流漏电流法。交流信号注入法通过将高频交流信号注入到电气回路中，然后根据反馈回来信号的幅值和相位的变化来推算绝缘电阻。这种测量方法需要向直流系统注入附加交流测试信号，会对直流系统本身带来一定影响，干扰直流系统工作，并且其电路复杂、稳定性不好。电桥法的原理是采用桥式电路，桥路的一边是固定电阻，桥路的另一边是直流母线正、负端对地电阻；当母线的一端出现绝缘不良时，电桥失去平衡，其值达到一定程度时，继电器动作报警；由此可见，当桥路两端绝缘电阻均下降时，电桥达成另一种平衡，此时就不能报警，也容易产生误报；同时，使用电桥法的绝缘检测装置只能是一种定性的检测，并无定量值，依靠高灵敏度的的继电器整定动作值很难精确，且误差大；并且使用此方法本身就降低了系统的绝缘等级。

测量直流漏电流法的原理是：绝缘电阻、分压电阻和采样测量电阻串联后连接至动力电池组的正负母线上，通过采样测量电阻上的电压值来推算绝缘电阻值。由于电动汽车中常常使用多节电池串联，现有的绝缘检测装置和检测方法只能计算得到电池组的正母线、负母线或者正负母线同时对车体的绝缘电阻参数，而不能给出串联电池组内部具体哪一节电池的正负极柱绝缘损坏，不方便维修人员进行绝缘修复工作。

发明内容

本发明的目的是提供一种电动汽车动力电池组的绝缘检测方法，以解决现有检测方法不能确定串联电池组内部哪一节电池漏电的问题。

为了实现以上目的，本发明所采用的技术方案是：一种电动汽车动力电池组的绝缘检测方法，该方法使用的检测装置包括微控制器和用于连接在串联电池组正负极两端的绝缘检测单元和电压采集单元，所述绝缘检测单元包括由串有正极降压电阻的正极绝缘开关电路和串有负极降压电阻的负极绝缘开关电路组成的电子开关电路，所述正极绝缘开关电路的一端与电池组的正极相连，负极绝缘开关电路的一端与电池组的负极连接，正极绝缘开关电路的另一端和负极绝缘开关电路另一端短接，并通过一个采样测量电阻与车体连接；所述电压采集单元用于采集电池组正负极电压并输出到微控制器，绝缘检测单元用于采集采样测量电阻的电压并输出到微控制器；

设定电池组与车体之间的绝缘等效电阻为Rg，绝缘故障位置点与电池组负极间的距离α，采样测量电阻为R,正极降压电阻为Ra，负极降压电阻为Rb，所述检测方法包括如下步骤：

（1）导通正极绝缘开关，断开负极绝缘开关，导通正极绝缘检测回路，通过电压采集单元采样得到电池组总电压E1，通过绝缘检测单元的采样测量电阻得到电池组正极与车体间的电压U1；

（2）断开正极绝缘开关，导通负极绝缘开关，导通负极绝缘检测回路，通过电压采集单元采样得到电池组总电压E2，通过绝缘检测单元的采样测量电阻得到电池组负极与车体间的电压U2；