[发明专利]车载充电机的绝缘阻抗检测电路和绝缘阻抗检测方法

说明书

一种车载充电机的绝缘阻抗检测电路和绝缘阻抗检测方法，绝缘阻抗检测电路包括分压电路、偏置电路、阻抗匹配电路、电压采样电路以及控制器。分压电路的两端分别连接至车载充电机的第一交流端与第二交流端，并通过第一开关选择性地连接至阻抗匹配电路的第一端；阻抗匹配电路的第二端连接至偏置电路的第一端，偏置电路的第二端接地，阻抗匹配电路的第三端连接至电压采样电路的输入端；电压采样电路的输出端连接至控制器，并用于输出一绝缘阻抗检测信号至控制器；控制器用以根据绝缘阻抗检测信号判定是否发生绝缘阻抗异常。

技术领域

本发明涉及电力电子技术领域，尤其涉及一种可同时兼容离线、在线检测的绝缘阻抗检测电路和绝缘阻抗检测方法。

背景技术

随着电动汽车的不断发展，电池续航里程在不断增加，同时对充电机的功能也提出了更高的要求，由原来的单向车载充电机逐渐发展为双向车载充电机。双向车载充电机在逆变工作时，将动力电池组输出的高压直流电转化为交流电供用户使用，为用户带来更多的便利。双向车载充电机作为电动汽车中十分重要的部件，其安全性和可靠性对整车起着至关重要的作用，在逆变工作时，如果发生线路故障，将会引起器件损坏甚至人身安全隐患，因此对双向车载充电机的交流输出线路进行绝缘阻抗检测十分必要。

其中，离线式绝缘阻抗检测能够在充电机运行前，检测交流输出线路是否存在绝缘异常，防止充电机在线路故障条件下有功率输出，造成安全隐患。而在线式绝缘阻抗检测能够在充电机放电工作过程中，实时监测线路绝缘阻抗情况，并在检测到绝缘阻抗异常情况下能够及时关闭功率输出，以避免造成安全隐患。

现有的绝缘阻抗检测技术主要是针对直流车载动力电池组，不适用于交流绝缘阻抗检测，且不能同时兼容在线与离线式绝缘阻抗检测。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可同时兼容离线、在线检测的双向车载充电机的绝缘阻抗检测电路和绝缘阻抗检测方法。

为了实现上述目的，本发明提供一种车载充电机的绝缘阻抗检测电路，包括分压电路、偏置电路、阻抗匹配电路、电压采样电路以及控制器，其中，所述分压电路的两端分别连接至所述车载充电机的第一交流端与第二交流端，并通过第一开关选择性地连接至所述阻抗匹配电路的第一端；所述阻抗匹配电路的第二端连接至所述偏置电路的第一端，所述偏置电路的第二端接地，所述阻抗匹配电路的第三端连接至所述电压采样电路的输入端；所述电压采样电路的输出端连接至所述控制器，并用于输出一绝缘阻抗检测信号至所述控制器；所述控制器用以根据所述绝缘阻抗检测信号判定是否发生绝缘阻抗异常。

在本发明的一实施例中，所述分压电路包括第一电阻、第二电阻以及所述第一开关，所述第一电阻的两端分别耦接至所述车载充电机的所述第一交流端和所述第二交流端，所述第二电阻的一端与所述第一电阻的一端连接，所述第二电阻的另一端与所述第一开关的一端连接，所述第一开关的另一端连接至所述阻抗匹配电路。

在本发明的一实施例中，所述电压采样电路包括跟随电路和滤波电路，所述跟随电路包括运算放大器，所述滤波电路包括第三电阻和第一电容，且所述跟随电路的输入端连接至所述阻抗匹配电路的第三端，所述跟随电路的输出端连接至所述滤波电路，所述滤波电路的输出端连接至所述控制器。

在本发明的一实施例中，所述偏置电路包含一偏置电源，所述偏置电源具有一偏置电压，所述偏置电源的正端与所述阻抗匹配电路的第二端连接，所述偏置电源的负端接地。

在本发明的一实施例中，所述控制器在所述车载充电机处于离线状态或处于逆变工作状态时是根据所述绝缘阻抗检测信号，并结合所述偏置电压，以及所述分压电路、所述阻抗匹配电路和所述电压采样电路的电路参数计算所述车载充电机的所述第一交流端和/或所述第二交流端对地的绝缘阻抗值，若所述绝缘阻抗值小于一设定阈值，则判定发生绝缘阻抗异常。

在本发明的一实施例中，在所述车载充电机处于逆变工作状态时，所述电压采样电路接收来自所述阻抗匹配电路的交直流叠加信号。