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专利号: 2020106153082
申请人: 重庆长安新能源汽车科技有限公司
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-05-14
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种动力电池绝缘检测装置,包括X电容Cx、Y电容Cy1、Y电容Cy2、绝缘电阻Rx1,绝缘电阻Rx2,X电容Cx的一端通过正继电器K1′与串联电池组的正极连接,X电容Cx的另一端通过负继电器K2′与串联电池组的负极连接;绝缘电阻Rx1的一端与X电容Cx的一端连接,绝缘电阻Rx1的另一端接地,Y电容Cy1与绝缘电阻Rx1并联,绝缘电阻Rx2的一端与X电容Cx的另一端连接,绝缘电阻Rx2的另一端接地,Y电容Cy2与绝缘电阻Rx2并联;其特征在于:还包括绝缘检测模块;

所述绝缘检测模块包括电容C1、电容C2、电阻R4至电阻R7、电阻r1、电阻r2、电感L、开关K1至开关K6、二极管D1和二极管D2;

所述电容C1的一端接地,电容C1的另一端依次经电阻R5、电阻r2、电阻R4、电容C2和开关K6后接地,所述电阻r2和电阻R4的连接点接地;

所述电阻R7的一端与电阻R5和电容C1的连接点连接,电阻R7的另一端依次经开关K3、开关K2、电阻R6后与电阻R4和电容C2的连接点连接;

所述开关K2和开关K3的连接点经开关K5与电感L的一端连接,所述开关K2和开关K3的连接点还依次经电池E、开关K4和电阻r1后电感L的另一端连接;

所述二极管D1的正极与电感L的一端连接,二极管D1的负极与电阻R5和电R7的连接点连接;

所述二极管D2的正极与电阻R4和电阻R5的连接点连接,二极管D2的负极经开关K1后电感L和电阻r1的连接点连接;

所述绝缘检测模块的电容C1和电阻R5的连接点与X电容Cx和Y电容Cy1的连接点连接;

所述绝缘检测模块的电容C2和电阻R4的连接点与X电容Cx和Y电容Cy2的连接点连接;

所述绝缘检测模块中的电容C1和电容C2为Y电容的电压锁存电容,并用于调节Y电容的初始电压作用,电阻R4至电阻R7为参数调节电阻,电阻r2为采样电阻,电阻R5与电阻r2之间的连接点V1为电压采样点,电容C2与开关K6的连接点V2为电压采样点,电池E、开关K4、开关K5、电阻r1和电感L构成Y电容充电电路。

2.根据权利要求1所述的动力电池绝缘检测装置,其特征在于:所述绝缘检测模块还包括稳压单元,该稳压单元与电感L并联。

3.一种动力电池绝缘检测方法,其特征在于:采用如权利要求1或2所述的动力电池绝缘检测装置,其方法包括以下步骤:

初试状态,开关K6闭合,开关K1、开关K2、开关K3、开关K4和开关K5断开;当正继电器K1′和负继电器K2′断开时,且收到绝缘检测指令时,闭合开关K4、开关K5给电感L储能;接着断开开关K4和开关K5,闭合开关K1,通过电感L给整车上的X电容Cx、Y电容Cy1、Y电容Cy2充电,此时电容C1、电容C2的电压值和Y电容Cy1、Y电容Cy2相等;然后断开开关K1、开关K6,此时记录电压采样点V1、电压采样点V2此时和后面连续两个相等周期的电压值,分别为:V1(0)、V1(1)、V1(2),V2(0)、V2(1)、V2(2);闭合开关K2,采集闭合后及后面连续两个相等周期的电压采样点V1和电[1] [1] [1] [1] [1] [1]压采样点V2的电压值,分别为:V1(0) 、V1(1) 、V1(2) ,V2(0) 、V2(1) 、V3(2) ;闭合开关K3,采集闭合后及连续的两个相等周期的电压采样点V1和电压采样点V2的电压值,分别[2] [2] [2] [2] [2] [2]为:V1(0) 、V1(1) 、V1(2) ,V2(0) 、V2(1) 、V2(2) ;恢复到初试状态,即开关K6闭合,开关K1、开关K2、开关K3、开关K4、开关K5断开,并按照公式(1.1)更新绝缘值;

如果当正继电器K1′和负继电器K2′闭合,此时为高压状态,此时闭合开关K6,断开开关K1、开关K2、开关K3、开关K4、开关K5,记录电压采样点V2此时和其后连续两个相等周期的电压值,分别为:V2(0)、V2(1)、V2(2);闭合开关K2,采集闭合后及连续的两个相等周期电压采样[1] [1] [1]

点V2的电压值,分别为:V2(0) 、V2(1) 、V3(2) ;闭合开关K3,采集闭合后及连续的两个相[2] [2] [2]

等周期电压采样点V2的电压值,分别为:V2(0) 、V2(1) 、V2(2) ;若电压采样点V2相邻两次采样电压差值都小于100mV,则断开开关K6,记录电压采样点V1、电压采样点V2的电压值,[2] [2] [2] [2] [2] [2]分别为:V1(0) 、V1(1) 、V1(2) ,V2(0) 、V2(1) 、V2(2) ;断开开关K3,记录电压采样点V1、电压采样点V2的电压值,分别为:V1(0)、V1(1)、V1(2),V2(0)、V2(1)、V2(2);断开开关K2,记录电压采样点V1、电压采样点V2此时和其后连续两个相等周期的电压值,分别为:V1(0)、V1(1)、V1(2),V2(0)、V2(1)、V2(2),按照公式(1.1)、公式(1.2)和公式(1.3)计算出绝缘电阻值,若有电压采样点V2相邻两次采样电压差值大于100mV,则按照公式(1.1)、公式(1.2和公式(1.4)计算出绝缘电阻值;最后闭合开关K3,等待下一次绝缘检测指令;

其中,计算绝缘电阻值公式为:

其中:

4.一种动力电池绝缘检测装置,包括X电容Cx、Y电容Cy1、Y电容Cy2、绝缘电阻Rx1,绝缘电阻Rx2,X电容Cx的一端通过正继电器K1′与串联电池组的正极连接,X电容Cx的另一端与串联电池组的负极连接;绝缘电阻Rx1的一端与X电容Cx的一端连接,绝缘电阻Rx1的另一端接地,Y电容Cy1与绝缘电阻Rx1并联,绝缘电阻Rx2的一端与X电容Cx的另一端连接,绝缘电阻Rx2的另一端接地,Y电容Cy2与绝缘电阻Rx2并联;其特征在于:还包括绝缘检测模块;

所述绝缘检测模块包括电容C1、电容C2、电阻R4至电阻R7、电阻r1、电阻r2、电感L、开关K1至开关K6、二极管D1和二极管D2;

所述电容C1的一端接地,电容C1的另一端依次经电阻R5、电阻r2、电阻R4、电容C2和开关K6后接地,所述电阻r2和电阻R4的连接点接地;

所述电阻R7的一端与电阻R5和电容C1的连接点连接,电阻R7的另一端依次经开关K3、开关K2、电阻R6后与电阻R4和电容C2的连接点连接;

所述开关K2和开关K3的连接点经开关K5与电感L的一端连接,所述开关K2和开关K3的连接点还依次经电池E、开关K4和电阻r1后电感L的另一端连接;

所述二极管D1的正极与电感L的一端连接,二极管D1的负极与电阻R5和电R7的连接点连接;

所述二极管D2的正极与电阻R4和电阻R5的连接点连接,二极管D2的负极经开关K1后电感L和电阻r1的连接点连接;

所述绝缘检测模块的电容C1和电阻R5的连接点与X电容Cx和Y电容Cy1的连接点连接;

所述绝缘检测模块的电容C2和电阻R4的连接点与X电容Cx和Y电容Cy2的连接点连接;

所述绝缘检测模块中的电容C1和电容C2为Y电容的电压锁存电容,并用于调节Y电容的初始电压作用,电阻R4至电阻R7为参数调节电阻,电阻r2为采样电阻,电阻R5与电阻r2之间的连接点V1为电压采样点,电容C2与开关K6的连接点V2为电压采样点,电池E、开关K4、开关K5、电阻r1和电感L构成Y电容充电电路。

5.根据权利要求4所述的动力电池绝缘检测装置,其特征在于:所述绝缘检测模块还包括稳压单元,该稳压单元与电感L并联。

6.一种动力电池绝缘检测方法,其特征在于:采用如权利要求4或5所述的动力电池绝缘检测装置,其方法包括以下步骤:

初试状态,开关K6闭合,开关K1、开关K2、开关K3、开关K4和开关K5断开;当正继电器K1′断开时,且收到绝缘检测指令时,闭合开关K4、开关K5给电感L储能;接着断开开关K4和开关K5,闭合开关K1,通过电感L给整车上的X电容Cx、Y电容Cy1、Y电容Cy2充电,此时电容C1、电容C2的电压值和Y电容Cy1、Y电容Cy2相等;然后断开开关K1、开关K6,此时记录电压采样点V1、电压采样点V2此时和后面连续两个相等周期的电压值,分别为:V1(0)、V1(1)、V1(2),V2(0)、V2(1)、V2(2);闭合开关K2,采集闭合后及后面连续两个相等周期的电压采样点V1和电压采样点V2[1] [1] [1] [1] [1] [1]的电压值,分别为:V1(0) 、V1(1) 、V1(2) ,V2(0) 、V2(1) 、V3(2) ;闭合开关K3,采集[2]

闭合后及连续的两个相等周期的电压采样点V1和电压采样点V2的电压值,分别为:V1(0) 、[2] [2] [2] [2] [2]V1(1) 、V1(2) ,V2(0) 、V2(1) 、V2(2) ;恢复到初试状态,即开关K6闭合,开关K1、开关K2、开关K3、开关K4、开关K5断开,并按照公式(1.1)更新绝缘值;

如果当正继电器K1′闭合,此时为高压状态,此时闭合开关K6,断开开关K1、开关K2、开关K3、开关K4、开关K5,记录电压采样点V2此时和其后连续两个相等周期的电压值,分别为:V2(0)、V2(1)、V2(2);闭合开关K2,采集闭合后及连续的两个相等周期电压采样点V2的电压值,[1] [1] [1]

分别为:V2(0) 、V2(1) 、V3(2) ;闭合开关K3,采集闭合后及连续的两个相等周期电压采[2] [2] [2]

样点V2的电压值,分别为:V2(0) 、V2(1) 、V2(2) ;若电压采样点V2相邻两次采样电压差值都小于100mV,则断开开关K6,记录电压采样点V1、电压采样点V2的电压值,分别为:V1(0[2] [2] [2] [2] [2] [2]) 、V1(1) 、V1(2) ,V2(0) 、V2(1) 、V2(2) ;断开开关K3,记录电压采样点V1、电压采样点V2的电压值,分别为:V1(0)、V1(1)、V1(2),V2(0)、V2(1)、V2(2);断开开关K2,记录电压采样点V1、电压采样点V2此时和其后连续两个相等周期的电压值,分别为:V1(0)、V1(1)、V1(2),V2(0)、V2(1)、V2(2),按照公式(1.1)、公式(1.2)和公式(1.3)计算出绝缘电阻值,若有电压采样点V2相邻两次采样电压差值大于100mV,则按照公式(1.1)、公式(1.2和公式(1.4)计算出绝缘电阻值;最后闭合开关K3,等待下一次绝缘检测指令;

其中,计算绝缘电阻值公式为:

其中:

7.一种动力电池绝缘检测装置,包括X电容Cx、Y电容Cy1、Y电容Cy2、绝缘电阻Rx1,绝缘电阻Rx2,X电容Cx的一端与串联电池组的正极连接,X电容Cx的另一端通过负继电器K2′与串联电池组的负极连接;绝缘电阻Rx1的一端与X电容Cx的一端连接,绝缘电阻Rx1的另一端接地,Y电容Cy1与绝缘电阻Rx1并联,绝缘电阻Rx2的一端与X电容Cx的另一端连接,绝缘电阻Rx2的另一端接地,Y电容Cy2与绝缘电阻Rx2并联;其特征在于:还包括绝缘检测模块;

所述绝缘检测模块包括电容C1、电容C2、电阻R4至电阻R7、电阻r1、电阻r2、电感L、开关K1至开关K6、二极管D1和二极管D2;

所述电容C1的一端接地,电容C1的另一端依次经电阻R5、电阻r2、电阻R4、电容C2和开关K6后接地,所述电阻r2和电阻R4的连接点接地;

所述电阻R7的一端与电阻R5和电容C1的连接点连接,电阻R7的另一端依次经开关K3、开关K2、电阻R6后与电阻R4和电容C2的连接点连接;

所述开关K2和开关K3的连接点经开关K5与电感L的一端连接,所述开关K2和开关K3的连接点还依次经电池E、开关K4和电阻r1后电感L的另一端连接;

所述二极管D1的正极与电感L的一端连接,二极管D1的负极与电阻R5和电R7的连接点连接;

所述二极管D2的正极与电阻R4和电阻R5的连接点连接,二极管D2的负极经开关K1后电感L和电阻r1的连接点连接;

所述绝缘检测模块的电容C1和电阻R5的连接点与X电容Cx和Y电容Cy1的连接点连接;

所述绝缘检测模块的电容C2和电阻R4的连接点与X电容Cx和Y电容Cy2的连接点连接;

所述绝缘检测模块中的电容C1和电容C2为Y电容的电压锁存电容,并用于调节Y电容的初始电压作用,电阻R4至电阻R7为参数调节电阻,电阻r2为采样电阻,电阻R5与电阻r2之间的连接点V1为电压采样点,电容C2与开关K6的连接点V2为电压采样点,电池E、开关K4、开关K5、电阻r1和电感L构成Y电容充电电路。

8.根据权利要求7所述的动力电池绝缘检测装置,其特征在于:所述绝缘检测模块还包括稳压单元,该稳压单元与电感L并联。

9.一种动力电池绝缘检测方法,其特征在于:采用如权利要求7或8所述的动力电池绝缘检测装置,其方法包括以下步骤:

初试状态,开关K6闭合,开关K1、开关K2、开关K3、开关K4和开关K5断开;当负继电器K2′断开时,且收到绝缘检测指令时,闭合开关K4、开关K5给电感L储能;接着断开开关K4和开关K5,闭合开关K1,通过电感L给整车上的X电容Cx、Y电容Cy1、Y电容Cy2充电,此时电容C1、电容C2的电压值和Y电容Cy1、Y电容Cy2相等;然后断开开关K1、开关K6,此时记录电压采样点V1、电压采样点V2此时和后面连续两个相等周期的电压值,分别为:V1(0)、V1(1)、V1(2),V2(0)、V2(1)、V2(2);闭合开关K2,采集闭合后及后面连续两个相等周期的电压采样点V1和电压采样点V2[1] [1] [1] [1] [1] [1]的电压值,分别为:V1(0) 、V1(1) 、V1(2) ,V2(0) 、V2(1) 、V3(2) ;闭合开关K3,采集[2]

闭合后及连续的两个相等周期的电压采样点V1和电压采样点V2的电压值,分别为:V1(0) 、[2] [2] [2] [2] [2]V1(1) 、V1(2) ,V2(0) 、V2(1) 、V2(2) ;恢复到初试状态,即开关K6闭合,开关K1、开关K2、开关K3、开关K4、开关K5断开,并按照公式(1.1)更新绝缘值;

如果当负继电器K2′闭合,此时为高压状态,此时闭合开关K6,断开开关K1、开关K2、开关K3、开关K4、开关K5,记录电压采样点V2此时和其后连续两个相等周期的电压值,分别为:V2(0)、V2(1)、V2(2);闭合开关K2,采集闭合后及连续的两个相等周期电压采样点V2的电压值,[1] [1] [1]

分别为:V2(0) 、V2(1) 、V3(2) ;闭合开关K3,采集闭合后及连续的两个相等周期电压采[2] [2] [2]

样点V2的电压值,分别为:V2(0) 、V2(1) 、V2(2) ;若电压采样点V2相邻两次采样电压差值都小于100mV,则断开开关K6,记录电压采样点V1、电压采样点V2的电压值,分别为:V1(0[2] [2] [2] [2] [2] [2]) 、V1(1) 、V1(2) ,V2(0) 、V2(1) 、V2(2) ;断开开关K3,记录电压采样点V1、电压采样点V2的电压值,分别为:V1(0)、V1(1)、V1(2),V2(0)、V2(1)、V2(2);断开开关K2,记录电压采样点V1、电压采样点V2此时和其后连续两个相等周期的电压值,分别为:V1(0)、V1(1)、V1(2),V2(0)、V2(1)、V2(2),按照公式(1.1)、公式(1.2)和公式(1.3)计算出绝缘电阻值,若有电压采样点V2相邻两次采样电压差值大于100mV,则按照公式(1.1)、公式(1.2和公式(1.4)计算出绝缘电阻值;最后闭合开关K3,等待下一次绝缘检测指令;

其中,计算绝缘电阻值公式为:

其中:

10.一种车辆,其特征在于:采用如权利要求1或2或4或5或7或8所述的动力电池绝缘检测装置。