[发明专利]基于全桥绝缘检测电路的绝缘电阻检测方法和装置

说明书

本发明涉及动力电池领域，提供一种基于全桥绝缘检测电路的绝缘电阻检测方法和装置，包括：闭合第一开关并断开第二开关，采集第一绝缘电阻的电压作为第一电压；根据第一估算模型，计算预估电压作为第一预估电压；闭合第二开关并断开第一开关，采集第二绝缘电阻的电压作为第二电压；根据第二估算模型，计算预估电压作为第二预估电压；在第一预估电压与第一电压的偏差以及第二预估电压与第二电压的偏差未同时小于预设值时，调整预估阻值，并重复执行上述步骤，直到同时小于预设值时停止，以当前的第一绝缘电阻和第二绝缘电阻的预估阻值分别作为第一绝缘电阻和第二绝缘电阻的阻值。本发明可以得出绝缘电阻的准确值，并大大缩短检测时间。

技术领域

本发明涉及动力电池技术领域，特别涉及一种基于全桥绝缘检测电路的绝缘电阻检测方法和装置。

背景技术

电动汽车的动力电池由于要满足电动汽车动力和性能需求，其动力电池的最大输出电压和输出电流将会分别达到几百伏和几十安，如此大的的电压和电流一旦发生绝缘故障将会对人的生命造成巨大危害。一般车辆碰撞、车辆频繁震动和绝缘设施老化等因素均可造成动力电池绝缘电阻失效。

为解决上述问题，必须对动力电池和车辆底盘之间的绝缘电阻值进行实时监测，并要保证监测快速有效性，以便及时发现车辆绝缘损害危险，迅速做出处理，以保障人的生命和财产安全。

国内常用的绝缘检测方法有以交流测量为基础的高压注入法、基于国标GB-T18384.1-2001的被动绝缘检测方法等。

如图1A-1B所示的全桥绝缘检测电路，U_bat表示动力电池电池包两端电压；R_p和R_n表示被均分为两部分的绝缘等效电阻，其分别于电池包正、负极相连，然后另一端与车辆底盘相连；U_p和U_n分别表示检测到正、负绝缘等效电阻两边的电压；C_p表示电池包正极对车辆底盘的等效电容，C_n表示电池包负极对车辆底盘的等效电容；SW_p和SW_n分别代表电池包正、负极与电池管理系统(BMS)检测电路相连接的控制开关，其打开与闭合均受电池管理系统控制；R₁和R₂为电池管理系统内部分压电阻，通过内部分压计算得到R₂两端的值，即对应外部车体与电池包一极的输出电压值U_outp或U_outn。

传统方案绝缘检测过程为：

初始状态：SW_p和SW_n均断开，此时电路没有工作；

电池管理系统检测U_p和U_n的值，若U_p＝U_n，如图1A所示，SW_n断开，SW_p闭合，待电容C_p充放电进入或接近稳定状态时(需要估算等待时间)，测量上桥臂电阻R₂的稳定电压U_outp，在此，由于电池管理系统内部的电压转化功能，U_outp等于U_p；

若U_pU_n，如图1B所示，SW_n闭合，SW_p断开，待电容C_n充放电进入或接近稳定状态时(需要估算等待时间)，测量下桥臂电阻R₂的稳定电压U_outn，在此，由于电池管理系统内部的电压转化功能，U_outn等于U_n；

将U_outp或U_outn除以流经对应的电流，求得R_p或R_n的值，以便做出绝缘判断。