[实用新型]一种车载动力电池的绝缘电阻检测器有效
申请号: | 201120174840.1 | 申请日: | 2011-05-29 |
公开(公告)号: | CN202133761U | 公开(公告)日: | 2012-02-01 |
发明(设计)人: | 吴畏;朱庆林;姜鹏;董冰;黄敏 | 申请(专利权)人: | 启明信息技术股份有限公司 |
主分类号: | G01R31/36 | 分类号: | G01R31/36 |
代理公司: | 吉林长春新纪元专利代理有限责任公司 22100 | 代理人: | 陈宏伟 |
地址: | 130012 吉*** | 国省代码: | 吉林;22 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 车载 动力电池 绝缘 电阻 检测器 | ||
技术领域
本实用新型公开一种车载动力电池的绝缘电阻检测器,属于新能源电动汽车技术领域。
背景技术
电动汽车的能量主要来源于车载动力电池。由于动力电池一般都在几百伏以上,如果发生意外漏电的情况,将直接威胁人身安全。因此,电动汽车需要一种能实时检测动力电池绝缘电阻的设备。同时,优秀的动力电池绝缘电阻检测方法也是评价一款电动汽车最重要的性能指标。传统的动力电池绝缘电阻检测方法只能判断出当前动力电池是否处于漏电状态,不能判断出动力电池是正极漏电还是负极漏电或者是双极同时漏电。而且也不能精确测量出动力电池的漏电程度。从而无法为驾驶员提供更加详细的绝缘信息,这无疑增加了行车的安全隐患,也不利于整个电动汽车行业的推广。
发明内容
本实用新型公开一种车载动力电池的绝缘电阻检测器,它可以通过绝缘电阻采样电压的变化,确定当前动力电池的漏电状态,解决了传统的绝缘电阻检测无法定位漏电位置的问题。实时对动力电池正负母线与搭铁之间的绝缘电阻进行检测,并可以准确地测量出动力电池的正极、负极及双极对车身搭铁的绝缘电阻值。
本实用新型的技术解决方案如下:
动力电池绝缘电阻检测装置主要由微控制器(MCU-Micro Control Unit)、正极绝缘开关电路、负极绝缘开关电路、运算放大电路、电压隔离电路、控制器局部网(CAN-Controller Area Network)收发器和LCD显示屏构成。其中,MCU的通用输入/输出 (GPIO-General Purpose Input Output) 模块1,外接正极绝缘光耦继电器的控制端,MCU的GPIO模块2,外接负极绝缘光耦继电器的控制端,MCU依据控制策略,选择导通逻辑,输出绝缘电阻采样电压。绝缘电阻采样电压再经运算放大电路处理后,进入电压隔离电路,做电压的隔离处理。最后,输入到MCU的模数转换(AD-Analog-to-Digital Converter) 模块做电压采样。MCU会依据采样电压按照绝缘电阻检测算法,计算出当前动力电池的绝缘电阻值。MCU的通信模块,经过CAN收发器电平转换后,以报文的形式,把绝缘电阻值传送给BMS使用。同时,MCU通过人机交互单元的LCD屏,把动力电池绝缘电阻值显示给驾驶员。
本实用新型的具体结构如下:
正极绝缘开关电路主要由正极分压电路和正极绝缘光耦继电器组成。当正极绝缘光耦继电器的控制端VHP_KEY输出低电平时,继电器的1脚与2脚之间构成通路,从而继电器的7脚和8脚之间导通,电阻R0~R7与R16构成正极分压电路。7脚输出一个正极绝缘电阻采样电压值。
负极绝缘开关电路主要由负极分压电路和负极绝缘光耦继电器组成。当负极绝缘光耦继电器的控制端VHN_KEY输出低电平时,继电器的3脚与4脚之间构成通路,从而继电器的5脚和6脚之间导通,电阻R8~R15与R17构成负极分压电路。6脚输出一个负极绝缘电阻采样电压值。
运算放大电路主要由运算放大器和电源模块1组成。电源模块1输入端:+Vin接12V,-Vin接AGND;输出端:GND接DGND即车身搭铁,-12V接运算放大器的-Vs,+12V接运算放大器的+Vs,为运算放大器提供双电源供给。运算放大器的+IN接光耦继电器的7脚,-IN接光耦继电器的6脚,绝缘电阻采样电压通过这两个引脚输入到运算放大器。运算放大器的输出端:REF接AGND,Vout输出到电压隔离电路。运算放大器的1脚和8脚空接,表示之间的电阻无穷大,以此确定放大倍数。
电压隔离电路主要由电源模块1、电源模块2和电压隔离芯片共同组成。其中:电源模块1是复用电源模块,它同时为运算放大器和电压隔离芯片的输入端提供电源供给;它的输出端:GND接DGND,-12V接Vs1-,+12V接Vs1+。电源模块2为电压隔离芯片的输出端提供电源,它的输入端与电源模块1接法相同。输出端:GND接DGND,-12V接Vs2-,+12V接Vs2+。电压隔离芯片的输入端与运算放大器相连接,输出端Vout与MCU的AD1相连供MCU采样,GND与AGND相连。电压隔离芯片可以使动力电池输出的高电压信号不会对输入给MCU的低电压采样信号产生影响。
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