[发明专利]自适应的电动汽车高压电安全故障诊断预警定位监测系统

摘要

本发明提供了一种自适应的电动汽车高压电安全故障诊断预警定位监测系统，其包括自适应绝缘故障复合诊断预警定位电路、连接电阻故障诊断预警定位电路和接触器触点粘连故障诊断电路中的至少一个电路和一个电压同步采样电路、一个计算控制单元。本发明能有效解决目前电动汽车高压电安全管理系统中存在的对绝缘故障实现预测和定位的功能性缺失问题，可在绝缘故障发生前提醒驾乘人员针对将要发生的绝缘故障采取有效的防护、使整车控制系统提前启动绝缘故障预防控制策略成为可能，从而避免绝缘故障引起的安全事故；也可帮助维修人员快速维修排除绝缘故障，提高绝缘故障排查效率，节省故障处理的人力、物力和时间。

主权项

1.一种自适应的电动汽车高压电安全故障诊断预警定位监测系统，其特征在于，所述自适应的电动汽车高压电安全故障诊断预警定位监测系统包括自适应绝缘故障复合诊断预警定位电路、连接电阻故障诊断预警定位电路和接触器触点粘连故障诊断电路中的至少一个电路和一个电压同步采样电路、一个计算控制单元；所述自适应绝缘故障复合诊断预警定位电路包括第一偏置电阻、第二偏置电阻、第一电子开关、第二电子开关、总正定值电阻、总负定值电阻，其中：第一偏置电阻和第二偏置电阻分别与第一电子开关、第二电子开关串联后再分别与串联电池组的总负接线端和车身地相连接或者与串联电池组的总正接线端和车身地相连接，总正定值电阻、总负定值电阻分别连接在串联电池组的总正接线端和车身地之间和串联电池组的总负接线端和车身地之间，所述电压同步采样电路分别与串联电池组的总负接线端、总正接线端和车身地相连接，所述计算控制单元与电压同步采样电路和两个电子开关相连接；所述连接电阻故障诊断预警定位电路包括一个电流传感器和在所述电动汽车的高压电路上的适当位置的电压测点，所述计算控制单元通过所述电压同步采样电路与所述电流传感器和这些电压测点相连接；所述接触器触点粘连故障诊断电路包括第一电压测点对、第二电压测点对和第三电压测点对、第四电压测点对，所述第一电压测点对包括所述串联电池组的总负输出接触器的电池侧接线端及与总正输出接触器的非电池测的接线端，所述第二电压测点对包括所述串联电池组的总正输出接触器的电池侧接线端及与总负输出接触器的非电池侧的接线端，所述第三电压测点对包括总正输出接触器的非电池测的接线端与总负输出接触器的非电池侧的接线端，第四电压测点对包括所述串联电池组的总正输出接触器的电池侧接线端及其总负输出接触器的电池侧接线端，所述计算控制单元通过其电压采样电路与所述第一电压测点、第二电压测点对所涉及的测点相连接，并通过电压同步采样电路与所述第三电压测点、第四电压测点对所涉及的测点相连接；所述串联电池组的总正接线端和所述总正输出接触器的电池侧接线端、所述串联电池组的总负接线端和所述总负输出接触器的电池侧接线端分别合并为一个接线端，以简化线束和电路；所述计算控制单元通过对第一电子开关插入第一偏置电阻，并同步采样所述串联电池组的端电压V_a1和串联电池组总负接线端和车身地之间的电压值V_n1直到V_n1稳定后计算出V_n1nrm＝V_n1V_nrm/V_a1(其中，V_nrm为所述串联电池组的标称电压)，再通过对第二电子开关插入第二偏置电阻，并同步采样所述串联电池组的端电压V_a2和串联电池组总负接线端和车身地之间的电压值V_n2直到V_n2稳定后计算出V_n2nrm＝V_n2V_nrm/V_a2，再计算出所述串联电池组的绝缘电阻R₀＝(V_n2nrm‑V_n1nrm)R_n1R_n2/(V_n1nrmR_n2‑V_n2nrmR_n1)，进而计算出等效电压U＝V_n1nrm(R₀+R_n1)/R_n1或U＝V_n2nrm(R₀+R_n2)/R_n2，从可插入偏置电阻端的电池组的另一端开始依次计算各单体电池模块的标称电压的累加和直到该累加和与U的差值的绝对值最小，则判定为最后累加进去的单体电池模组处为绝缘最薄弱处，并在R₀大于某预设值时判定为电动汽车的高压电系统发生了该预设值对应级别的绝缘故障，从而实现绝缘故障的各级绝缘故障的自适应诊断定位。