用於電動汽車絕緣性能檢測的絕緣電阻檢測系統的製作方法
2023-07-07 03:54:16
專利名稱：用於電動汽車絕緣性能檢測的絕緣電阻檢測系統的製作方法
技術領域：
用於電動汽車絕緣性能檢測的絕緣電阻檢測系統技術領域[0001]本實用新型涉及一種用於電動汽車絕緣性能檢測的絕緣電阻測量系統。
背景技術：
[0002]汽車是現代社會的重要交通工具。然而燃油汽車的大量應用，一方面，引發了嚴 重的環境汙染、全球氣候變暖和人類生存的危機；另一方面，導致了地球石油資源的迅速遞 減，以致最終枯竭。作為零排放的電動汽車是取代汙染嚴重的內燃機汽車，利用新能源的 最佳選擇之一。為了取得未來市場的制高點，各個汽車公司紛紛將電動車的開發作為汽車 開發的重要組成部分，並給予高度重視。尤其是近幾年，新能源行業憑藉自身優勢，再加上 各國政府的政策法規支持，電動汽車取得了巨大的發展。[0003]電動汽車和混合動力汽車都包含高壓動力系統，高壓系統由動力電池包、逆變器 (Inverter)、電機等組件組成。高壓系統的高壓電安全直接關係到駕乘人員的生命安全和 整車資源安全，因此確保新能源汽車的安全性是設計者必須考慮的第一要務。新能源汽車 高壓系統工作環境複雜惡劣，溫度及器件老化等因素都直接影響整車的安全性。另外，車輛 在運行過程中，經常出現部件之間的相互碰撞、摩擦、擠壓等現象，可能會導致導線絕緣層 出現破損，接線端子與周圍金屬出現搭鐵等現象，造成高壓系統漏電。與此同時，人們對電 動車的安全性以及針對電動汽車的安全性的一些特殊要求研究較少，重視力度不夠。[0004]申請號為200910226677.6的中國專利申請公開了一種絕緣性能檢測方法與裝 置，通過測量電氣系統對車體電位或絕緣電阻阻值大小來判斷是否發生漏電。但該文件並 未公開如何測量絕緣電阻阻值。實用新型內容[0005]本實用新型的目的是提供一種用於檢測電動汽車高壓動力系統與車輛底盤之間 絕緣性能的絕緣電阻檢測系統，通過測量絕緣電阻阻值來判斷絕緣性能，以解決現有技術 在該方面的欠缺。[0006]為實現上述目的，本實用新型的方案是:用於電動汽車絕緣性能檢測的絕緣電阻 檢測系統，包括一條對漏電點電壓測量支路和一條對漏電點電流測量支路；所述對漏電點 電壓測量支路包括串聯的電壓測量採樣電阻(R6)、電壓測量限流電阻(R5、R7)和電壓測量 開關(K3、K4)，對漏電點電壓測量支路的兩端分別連接電源系統的選定點(A)和漏電點(B); 所述對漏電點電流測量支路包括串聯的電流測量限流電阻(R1)、電流測量採樣電阻(R2) 和電流測量開關(Kl )，對漏電點電流測量支路的兩端分別連接所述選定點(A)和車體。[0007]所述電源系統的選定點(A)和漏電點(B)包括車載動力電池的正端和負端。[0008]所述電壓測量開關(Κ3、Κ4)和電流測量開關(Kl)均為電子開關。[0009]本實用新型利用電壓測量支路測量選定點與待測漏電點之間的電壓，利用電流測 量支路測量選定點與待測漏電點之間電流，然後求出待測漏電點的虛擬絕緣電阻，根據該 阻值大小判斷漏電的發生。本實用新型的檢測裝置結構簡練，測量精確；採用電子開關控制測量開關的開合，在將檢測系統安裝入整車中時不會影響供電和車體運行。
[0010]圖1是本實用新型的電路原理圖；[0011]圖2是實施例2的電路原理圖。
具體實施方式
[0012]
以下結合附圖對本實用新型做進一步詳細的說明。[0013]實施例1[0014]絕緣電阻檢測系統(InsulationResistance Monitoring System,簡稱:IRMS)如 圖1所示:包括一條對漏電點電壓測量支路和一條對漏電點電流測量支路；以電源系統中 一點為選定點，本實施例中，選擇車載動力電池正極為選定點A,待測漏電點為車載動力電 池負極B。[0015]對漏電點電壓測量支路由串聯的電壓測量採樣電阻R6、電壓測量限流電阻R5、R7 和電壓測量開關K3、K4串聯構成，對漏電點電壓測量支路的兩端分別連接電源系統的選定 點A和漏電點B。[0016]對漏電點電流測量支路由串聯的電流測量限流電阻R1、電流測量採樣電阻R2和 電流測量開關Kl構成，對漏電點電流測量支路的兩端分別連接選定點A (K3與Kl同時閉 合時能夠使支路連接A點)和車體的車輛底盤。[0017]電壓測量開關K3、K4和電流測量開關Kl均為電子開關。在不進行檢測或檢測系 統無工作電源時，開關是斷開的，只有在檢測的時候才周期性的閉合。[0018]系統檢測原理如下:[0019]A為測量的選定點，計算B對車輛底盤絕緣電阻。[0020]絕緣電阻檢測系統(IRMS)控制閉合開關K3、K4，通過採集點I可得知電總U1，通 過計算可得知U總=U1/R6* (R5+R6+R7)。[0021]計算電源系統負端對車輛底盤絕緣電阻，設電源系統正端虛擬電阻R-存在，電源 系統正端對地虛擬電阻R+趨向於無從大(整車情況下，高壓系統無漏電情況下，絕緣阻值 趨向於無窮大)，或其電阻值遠大於R1+R2之和。絕緣電阻檢測系統(IRMS)控制閉合開關 K3、K1，由R1、R2、R+構不成電源迴路，且R+的值遠大於R1+R2之和，此時由R1、R2、R-構成 電源迴路，由採集點2得知電壓U2，[0022]因此:1總=U2/R2 ；1 總=U 總 / ((R-) +R1+R2)；[0023]所以:(R-)=U 總 /I 總-(R1+R2)；[0024]通過上述關係式可得知電源系統負端B對車輛底盤絕緣電阻值。當絕緣電阻無窮 大時，或者高於某設定值時，表示無漏電發生。小於某設定值時，表示B點漏電。[0025]以上實施例中車載動力電池可以是整個動力電池組，也可以是單體或幾個單體電 池。[0026]實施例2[0027]本實施例中，如圖2，增加了負端的電壓測量支路，串聯的K2、R3、R4構成，依據以 上測量原理，以B為選定點，計算電源系統正端A對車輛底盤絕緣電阻，假設電源系統正端虛擬電阻R+存在，電源系統正端對地虛擬電阻R-趨向於無從大(整車情況下，高壓系統無 漏電情況下，絕緣阻值趨向於無窮大)，或其電阻值遠大於R3+R4之和。絕緣電阻檢測系統 (IRMS)控制閉合開關K4、K2，由R3、R4、R-構不成電源迴路，此時由R3、R4、R+構成電源回 路，且R+的值遠大於R1+R2之和，由採集點3得知電壓U3，[0028]因此:1總=U3/R3 ；1 總=U 總 / (R-+R3+R4)；[0029]所以:(R+)=U 總 /I 總-(R3+R4)；[0030]通過上述關係式可得知電源系統正端對車輛底盤電阻值。[0031]如果如車載電源系統電壓等級為600V。通過實施例2檢測電源系統正負端對 地絕緣電阻漏電情況。絕緣電阻檢測系統(IRMS)參數配置如下:R1=R2=R3=R4=2兆歐； R5=R6=R6=5 兆歐。[0032]1、首先計算負端對車輛底盤絕緣阻值大小。假設電源系統B點漏電:1、絕緣電阻 檢測系統(IRMS)控制開關K3、K4閉合，通過檢測點I可得知電壓Ul，依據分壓原理可得知 總電壓U總=600V。[0033]2、絕緣電阻檢測系統(IRMS)控制開關K3、K4斷開，閉合K3、K1，由於電源系統正端 絕緣情況良好，若以R+無窮大，當R+與Rl和R2並聯時，並聯後阻值大小約等於R1+R2，由 於電源系統B端處漏電，電源系統負端對地絕緣阻值降低，此時Rl、R2、R-構成電源迴路。[0034]3、通過採樣點2的電壓，依據漏電嚴重程度不同，採樣點2的電壓不同，負端漏電 越嚴重，負端對地絕緣阻值越低，採樣點2的電阻分壓越大。假設採樣點2電壓U2=280V。[0035]4、在電源系統Rl、R2、R-構成迴路中，I總=280V/2兆歐=0.14mA,則R總 =600V/0.14mA=4.286 兆歐。所以(R-) =R 總-(R1+R2) =4.286_4=286ΚΩ。[0036]5、依據國標，動力系統在測量階段最小瞬間絕緣電阻0.δΚΩ/V ;對於600伏電源 系統，其絕緣阻值應滿足600*0.5=300ΚΩ，但實際計算絕緣阻值為286ΚΩ〈300ΚΩ。可知電 源系統正端出現漏電情況。[0037]6、絕緣電阻檢測系統(IRMS)可依據漏電嚴重情況，分為兩級告警，並將報警信息 通知整車處理，嚴重漏電時通知整車停車檢查。[0038]同理，假設電源系統A端處漏電，可得出正端對地絕緣阻值大小。
權利要求1.用於電動汽車絕緣性能檢測的絕緣電阻檢測系統，其特徵在於，包括一條對漏電點 電壓測量支路和一條對漏電點電流測量支路；所述對漏電點電壓測量支路包括串聯的電壓 測量採樣電阻(R6)、電壓測量限流電阻(R5、R7)和電壓測量開關(K3、K4)，對漏電點電壓測 量支路的兩端分別連接電源系統的選定點(A)和漏電點(B);所述對漏電點電流測量支路包 括串聯的電流測量限流電阻(R1)、電流測量採樣電阻(R2)和電流測量開關(Κ1)，對漏電點 電流測量支路的兩端分別連接所述選定點(A)和車體。
2.根據權利要求1所述的用於電動汽車絕緣性能檢測的絕緣電阻檢測系統，其特徵在 於，所述電源系統的選定點(A)和漏電點(B)包括車載動力電池的正端和負端。
3.根據權利要求1所述的用於電動汽車絕緣性能檢測的絕緣電阻檢測系統，其特徵在 於，所述電壓測量開關(Κ3、Κ4)和電流測量開關(Kl)均為電子開關。
專利摘要本實用新型涉及一種用於電動汽車絕緣性能檢測的絕緣電阻檢測系統，包括一條對漏電點電壓測量支路和一條對漏電點電流測量支路。利用電壓測量支路測量選定點與待測漏電點之間的電壓，利用電流測量支路測量選定點與待測漏電點之間電流，然後求出待測漏電點的虛擬絕緣電阻，根據該阻值大小判斷漏電的發生。本實用新型的檢測裝置結構簡練，測量精確；採用電子開關控制測量開關的開合，在將檢測系統安裝入整車中時不會影響供電和車體運行。
文檔編號G01R27/08GK203164300SQ201320032529
公開日2013年8月28日 申請日期2013年1月22日 優先權日2013年1月22日
發明者遊祥龍, 杜穎穎, 周時國, 秦兆東, 郭忠傑 申請人:鄭州宇通客車股份有限公司