[发明专利]一种高压直流绝缘监测装置及电动汽车

摘要

本发明提供一种高压直流绝缘监测装置，用于实时监测高压直流母线对参考地的绝缘电阻值，包括：两个限流电阻、采样电阻、匹配电阻、信号发生单元、控制单元和电源单元；控制单元包括指令子单元、采样子单元和计算子单元；指令子单元用于输出控制指令至信号发生单元；信号发生单元用于在接收到所述控制指令后输出低频测量信号，该低频测量信号分别经由匹配电阻，和绝缘电阻及两个限流电阻后，再经由采样电阻流回信号发生单元；采样子单元用于对采样电阻上的电压信号进行模数转换；计算子单元用于对转换结果进行计算，并得出所述绝缘电阻值。相应地，提供一种电动汽车。本发明所述高压直流绝缘监测装置能够动态、实时地监测电动汽车绝缘性能。

主权项

一种高压直流绝缘监测装置，用于实时监测高压直流系统的直流母线对参考地的绝缘电阻值，其特征在于，包括：两个限流电阻、采样电阻、匹配电阻、信号发生单元、控制单元和电源单元；所述控制单元包括指令子单元、采样子单元和计算子单元；所述两个限流电阻串联在直流母线正负极之间；所述采样电阻的一端与两个限流电阻的串联节点相连，另一端与控制单元的采样子单元相连；所述匹配电阻的一端与两个限流电阻的串联节点相连，另一端连接至绝缘电阻与参考地相连的一端；所述信号发生单元的控制端与控制单元的指令子单元相连，输出端正极连接至绝缘电阻与参考地相连的一端，输出端负极连接至采样电阻与采样子单元相连的一端；所述电源单元用于分别为信号发生单元和控制单元供电；所述控制单元的指令子单元用于输出控制指令至信号发生单元；所述信号发生单元用于在接收到所述控制指令后输出低频测量信号，该低频测量信号分别经由匹配电阻，和绝缘电阻及两个限流电阻后，再经由采样电阻流回信号发生单元；所述采样子单元用于对采样电阻上的电压信号进行模数转换，并将转换结果输出至计算子单元；所述计算子单元用于根据绝缘电阻所在电路中的各个电流回路，基于基尔霍夫定律及欧姆定律，对采样子单元输出的所述转换结果进行计算，并得出所述绝缘电阻值，所述绝缘电阻所在电路中的各个电流回路包括电流回路Ⅰ、电流回路II和电流回路III，其中，由匹配电阻、采样电阻及信号发生单元的电源串联构成电流回路Ⅰ，由绝缘电阻、一个限流电阻、采样电阻及信号发生单元的电源串联构成电流回路II，由高压直流系统的动力电池和两个限流电阻串联构成电流回路III，所述信号发生单元的电源由电源单元提供，所述低频测量信号具有正半周期和负半周期；所述信号发生单元的控制端还与控制单元的采样子单元相连，所述信号发生单元还用于输出低频测量信号至采样子单元；所述采样子单元还用于对所述低频测量信号进行模数转换，并将转换结果输出至计算子单元；所述计算子单元还用于对采样子单元输出的所述转换结果进行计算，并得出低频测量信号的正负半周期的峰‑峰值，所述计算子单元计算得出的绝缘电阻值Rs为：Rs=Rp*λRmRp-λRm-Ri2---(1)]]>式(1)中，Rp为匹配电阻值，Rm为采样电阻值，Ri为单个限流电阻值，λ为自然系数，且其中，(Vm+‑Vm‑)为采样电阻上电压信号的正负半周期的峰‑峰值电压差，(Vs+‑Vs‑)为低频测量信号的正负半周期的峰‑峰值。