[实用新型]一种电动汽车高压绝缘检测系统

说明书

技术领域

本实用新型属于汽车电子技术领域，涉及一种电动汽车高压绝缘检测方法及系统，特别适用于电动汽车高压系统与低压系统的绝缘性在线检测。 

背景技术

电动车的动力来源于其搭载的高压电池组，电动车高压电路系统包括高压电池组、高压电池组正极对车身地的绝缘电阻Rp和高压电池组正极对车身地的寄生电容Cs1；高压电池组负极对车身地的绝缘电阻Rn和高压电池组负极对车身地的寄生电容Cs2。高压电池组电压高达几百伏，整车要求高压系统与低压系统必须完全隔离，杜绝高压系统和低压系统之间电气相通，漏电流大于人体安全电流时对人体造成伤害。 

目前均使用低压直流或低压交流方法对高压系统和低压系统进行绝缘检测，此低压绝缘检测方法的不足之处在于：许多材料在低电压时是不导电的，低电压时用传统万用表测量电阻为无穷大，但电压提高到一定程度后就会导电，随着电压的提高导电性会越来越高（如用500V兆欧表测量的电阻小于1兆欧）。用低压进行绝缘检测的方法无法检测出在当前高压电池组电压级别下的高压电路系统绝缘情况。 

发明内容：

本实用新型公开了一种电动汽车高压绝缘检测系统，用于电动车高压电池组电压同一级别的高压对高压电路系统的绝缘性进行检测，以解决现有技术中用低压进行绝缘检测的方法无法检测出在当前高压电池组电压级别下的高压电路系统绝缘情况等问题。

本实用新型一种高压绝缘检测系统包括：微处理器、CAN（控制器局域网）通讯电路、MOS驱动电路、高压发生电路、高压电容器、电压测量电路、高压二极管D3、开关K1、开关K2、开关K3；高压发生电路包括一个高压二极管D2、第一个输入端、第二个输入端，高压发生电路的高压二极管D2负极与高压电容器一端相连接；微处理器的PWM脉冲宽度调制端口与MOS驱动电路输入端相连；高压发生电路第一个输入端与系统低压工作电源相联接；高压发生电路第二个输入端与MOS驱动电路的输出端相联接；高压电容器联接在高压发生电路的输出端与车身地之间；开关K3联接在高压电容器与电压测量电路输入端之间；电压测量电路输出端与微处理器的A/D转换端口相连；高压电容器连接在高压二极管D3正极上，开关K1、开关K2并联连接在高压二极管D3负极上；开关K1与电动车高压电路系统中的高压电池组正极相连接，开关K2与电动车高压电路系统中的高压电池组负极相连接。 

微处理器PWM脉冲宽度调制端口输出PWM脉冲宽度调制信号，高压发生电路实现对高压电容器的充电；电压测量电路实现对高压电容器充电电压的实时测量。 

高压发生电路为高压电容器充电，高压电容器达到的电压至少为电动车高压电路系统标称电压1.5 倍或500V DC，两者取较高值。 

高压发生电路包括N通道场效应晶体管Q1、瞬态电压抑制二极管D1、变压器、高压二极管D2；N通道场效应晶体管Q1的栅极与MOS驱动电路的输出端相连；N通道场效应晶体管Q1的漏极与瞬态电压抑制二极管D1的负极相连接；N通道场效应晶体管Q1的源极与车身地相连；变压器初级线圈的一端与N通道场效应晶体管Q1的漏极相连接；变压器的初级线圈另一端与系统工作电源（12V/24V）相连； 变压器次级线圈一端与高压二极管D2正极相连，变压器次级线圈另一端与车身地相连；瞬态电压抑制二极管D1的正极与车身地相连；高压二极管D2负极与高压电容器一端相连接。MOS驱动电路输出PWM信号控制N通道场效应晶体管Q1的导通与截止，变压器初级线圈上产生断续的电流，当N通道场效应晶体管Q1截止时，变压器初级线圈储存的能量反激到次级线圈，通过高压二极管D2使高压电容器充电。 

高压电容器容值应大于等于10倍高压电池组正极对车身地寄生电容 Cs1和高压电池组负极对车身地的寄生电容 Cs2两者最大值。 

工作过程如下： 

第一步：开关K1、开关K2断开，开关K3闭合，电压测量电路测量高压电容器Cd的电压；高压电容器Cd的电压未达到预定值U0时，使高压电容器Cd充电；当高压电容器Cd的电压达到预定的值U0，断开K3。

启动微处理器内部定时器模块开始计时，闭合K1，断开开关K2、开关K3；高压电容器Cd与高压电池组正极相连，通过高压电池组正极对车身地的绝缘电阻Rp和寄生电容Cs1放电；放电时间设定为T,当定时器模块计时达到放电设定的时间T时，断开K1，闭合K3，电压测量电路测量此时高压电容器Cd的电压U1。 

根据公式（1）计算绝缘电阻值。 

                        公式（1）。