本發(fā)明涉及電動客車絕緣狀態(tài)檢測技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種新型純電動客車絕緣狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)及其控制方法。

背景技術(shù)：

電動車輛作為一種節(jié)能環(huán)保的交通工具，在本世紀得到了長足的發(fā)展。由于電動車輛所采用的動力部分的驅(qū)動電壓大部分都在36VDC(VOLT Direct Current)以上，有的高達500VDC，遠遠超過安全電壓的級別，因此，電動車輛的動力系統(tǒng)需要有非常可靠的絕緣性，以保證電動車輛的正常運行和使用者的安全。一般使用不導(dǎo)電的物質(zhì)將帶電體隔離或包裹起來以提高絕緣性，并防止觸電，良好絕緣性可以保證電氣設(shè)備與線路的安全運行。絕緣電阻是電氣設(shè)備和電氣線路最基本的絕緣指標。但是，影響絕緣電阻的因素很多，如絕緣層破裂、空氣潮濕、帶有導(dǎo)電性粉塵、加大與帶電體的接觸面積和壓力以及潮濕油污等情況，均能使電氣部件絕緣性能降低。

按現(xiàn)有國標強制要求，電動客車必須具備絕緣監(jiān)控系統(tǒng)滿足安全要求。按目前電動客車廣泛應(yīng)用的絕緣電阻檢測方法，主要有電阻測量法和低頻注入法。

電阻測量法是一種無源檢測方法，檢測動力電池側(cè)的絕緣狀態(tài)，而無法在負載上高壓之前檢測到整車負載端的絕緣狀態(tài)，這樣存在一個安全風險：因在高壓繼電器未閉合前無法檢測負載端絕緣狀態(tài)，當整車負載端存在絕緣故障時，在整車上高壓電期間(執(zhí)行閉合高壓繼電器)存在負載過電流燒損或者人員觸電的風險。但該種檢測方法具有響應(yīng)速度快、檢測精度高的優(yōu)點。

而低頻注入法是一種有源檢測方法，可以在負載上高壓之前檢測到整車負載端的絕緣狀態(tài)，該種方法在靜態(tài)情況下具有較高的檢測精度。但當在動態(tài)情況下，由于實車行駛時高壓回路中電池端電壓和總電流的波動，會對注入的電壓信號產(chǎn)生干擾，從而影響檢測出來的絕緣電阻的精度。此外，由于電池兩端和負載兩端對車身地有μF級別的等效電容，注入的電壓信號會對等效電容進行充放電，從而使檢測到的絕緣電阻判斷響應(yīng)時間延長。

因此，急需要有一種絕緣監(jiān)控系統(tǒng)可以整合這兩種方法對電動客車進行絕緣狀態(tài)檢測。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為解決上述電動客車絕緣狀態(tài)檢測系統(tǒng)的技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種整合電阻測量法和低頻注入法、安全可靠的新型純電動客車絕緣狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)及其控制方法：

一種新型純電動客車絕緣狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)及其控制方法,包括相連接的動力電池、負載、繼電器第一開關(guān)組、繼電器第二開關(guān)組、絕緣監(jiān)控儀、供電電源、電池管理系統(tǒng)和整車控制器；所述絕緣監(jiān)控儀包括無源檢測模塊、有源檢測模塊和主控模塊，所述無源檢測模塊通過第一無源檢測端點L1+和第二無源檢測端點L1-分別和動力電池的正極和負極相連接，所述有源檢測模塊通過第一有源檢測端點L2+和第二有源檢測端點L2-和所述負載的兩端相連接；所述主控模塊用于與無源檢測模塊和有源監(jiān)測模塊進行信息交互和動態(tài)切換運行無源檢測模塊和有源檢測模塊；所述絕緣監(jiān)控儀通過整車CAN通信網(wǎng)絡(luò)與所述電池管理系統(tǒng)和所述整車控制器進行信息交互；所述電池管理系統(tǒng)控制繼電器第一開關(guān)組，所述整車控制器控制繼電器第二開關(guān)組；所述動力電池、繼電器第一開關(guān)組、繼電器第二開關(guān)組和負載形成一電路回路；所述繼電器第一開關(guān)組包括第一開關(guān)和第二開關(guān)，所述繼電器第二開關(guān)組包括第三開關(guān)和第四開關(guān)；所述第一開關(guān)和所述第二開關(guān)設(shè)于與動力電池正極和負極連接的回路上；所述第三開關(guān)設(shè)于與負載連接的正極回路上，所述第四開關(guān)與所述第三開關(guān)相并聯(lián)，所述第四開關(guān)所在支路上串聯(lián)設(shè)有一預(yù)充電阻。

作為進一步改進，所述電池管理系統(tǒng)控制所述第一開關(guān)和所述第二開關(guān)斷開或閉合；所述整車控制器控制所述第三開關(guān)和所述第四開關(guān)斷開或閉合；所述第四開關(guān)為預(yù)充繼電器開關(guān)；所述第三開關(guān)為高壓主繼電器開關(guān)。

作為進一步改進，所述供電電源與絕緣監(jiān)控儀相連接，所述供電電源的大小為24V；所述絕緣監(jiān)控儀引出的一根搭鐵線與車身地相連接。

作為進一步改進，所述整車CAN網(wǎng)絡(luò)通過CANH和CANL連接絕緣監(jiān)控儀、電池管理系統(tǒng)、整車控制器和整車其他CAN節(jié)點。

一種根據(jù)權(quán)利要求1中所述的新型純電動客車絕緣狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的控制方法，其步驟包括：

S1，所述主控模塊控制所述無源檢測模塊檢測動力電池的絕緣狀態(tài)，并將檢測到的絕緣狀態(tài)通過所述整車CAN網(wǎng)絡(luò)反饋給電池管理系統(tǒng)，若絕緣狀態(tài)正常，則所述電池管理系統(tǒng)控制第一開關(guān)和第二開關(guān)閉合(電池管理系統(tǒng)檢測到電池參數(shù)同時滿足開關(guān)閉合的前提條件下)；

S2，所述主控模塊控制所述有源檢測模塊檢測負載的絕緣狀態(tài)，并將檢測到的絕緣狀態(tài)通過所述整車CAN網(wǎng)絡(luò)反饋給整車控制器，若絕緣狀態(tài)正常，則所述整車控制器控制第四開關(guān)先閉合(整車控制器檢測到負載參數(shù)同時滿足開關(guān)閉合的前提條件下)；然后通過所述預(yù)充電阻進行預(yù)充，當預(yù)充成功后，所述整車控制器控制第三開關(guān)閉合，使其整個電路形成高壓回路；

S3，所述繼電器第一開關(guān)組和繼電器第二開關(guān)組均閉合完后，所述主控模塊判斷所述動力電池和負載之間是否形成高圧回路，若已形成高壓回路，則主控模塊控制所述無源檢測模塊檢測動力電池(由于形成高壓回路，故等同同時檢測負載)的絕緣狀態(tài)。

作為進一步改進，上述S1步驟中，所述無源檢測模塊檢測到的絕緣狀態(tài)若不正常，則控制第一開關(guān)和第二開關(guān)保持斷開并重復(fù)S1步驟。

作為進一步改進，上述S2步驟中，所述有源檢測模塊檢測到的絕緣狀態(tài)若不正常，則控制第三開關(guān)和第四開關(guān)保持斷開并重復(fù)S2步驟。

作為進一步改進，上述S3步驟中，所述主控模塊若檢測到所述電路回路尚未形成高壓回路，則控制所述無源檢測模塊不采取動作并重復(fù)S3步驟。

與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明具有以下優(yōu)點：

本發(fā)明一種新型純電動客車絕緣狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)及其控制方法整合了電阻測量法和低頻注入法于同一套系統(tǒng)中，通過所述主控模塊來進行實時切換和調(diào)控，實現(xiàn)了高壓負載在上高壓之前均能檢測到電池端和負載端的絕緣電阻，避免了因只檢測電池端(或負載端)而上高壓后造成的安全隱患；而且充分利用了電阻測量法和低頻注入法的優(yōu)點，所檢測出來的絕緣電阻更加快速準確。因此，本發(fā)明方法具備更加安全、準確、快速高效的優(yōu)點。

附圖說明

附圖1是本發(fā)明一種新型純電動客車絕緣狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)及其控制方法的結(jié)構(gòu)示意圖；

附圖2是本發(fā)明一種新型純電動客車絕緣狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)及其控制方法的控制方法的流程圖。

具體實施方式

在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性?！跋噙B通”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。此外，在本發(fā)明的描述中，除非另有說明，“多個”的含義是兩個或兩個以上。

為使本發(fā)明實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明的一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。下面結(jié)合附圖與具體實施方式對本發(fā)明作進一步詳細描述。

請參考圖1，實施例中，一種新型純電動客車絕緣狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)及其控制方法,包括相連接的動力電池10、負載20、繼電器第一開關(guān)組30、繼電器第二開關(guān)組40、絕緣監(jiān)控儀50、供電電源60、電池管理系統(tǒng)70和整車控制器80；所述絕緣監(jiān)控儀50包括無源檢測模塊51、有源檢測模塊52和主控模塊53，所述無源檢測模塊51通過第一無源檢測端點L1+和第二無源檢測端點L1-分別和動力電池10的正極和負極相連接，所述有源檢測模塊通過第一有源檢測端點L2+和第二有源檢測端點L2-和所述負載20的兩端相連接；所述主控模塊53用于與無源檢測模塊51和有源監(jiān)測模塊52進行信息交互和動態(tài)切換運行無源檢測模塊51和有源檢測模塊52，所述主控模塊53能單獨調(diào)控無源檢測模塊51或有源監(jiān)測模塊52依次運行；所述絕緣監(jiān)控儀50通過整車CAN通信網(wǎng)絡(luò)與所述電池管理系統(tǒng)70和所述整車控制器80進行信息交互，具體的：所述絕緣監(jiān)控儀50檢測絕緣狀態(tài)結(jié)果，并傳遞絕緣監(jiān)控狀態(tài)；所述電池管理系統(tǒng)70控制繼電器第一開關(guān)組30，所述整車控制器80控制繼電器第二開關(guān)組40；所述動力電池10、繼電器第一開關(guān)組30、繼電器第二開關(guān)組40和負載20形成一電路回路；所述繼電器第一開關(guān)組30包括K1第一開關(guān)31和K2第二開關(guān)32，所述繼電器第二開關(guān)組40包括K3第三開關(guān)41和K4第四開關(guān)42；所述K1第一開關(guān)31和所述K2第二開關(guān)32分別設(shè)于與動力電池正極和負極連接的回路上；所述K3第三開關(guān)41設(shè)于與負載20連接的正極回路上，所述K4第四開關(guān)42與所述K3第三開關(guān)41相并聯(lián)，所述K4第四開關(guān)42所在支路上串聯(lián)設(shè)有一預(yù)充電阻43，所述電池管理系統(tǒng)控制所述K1第一開關(guān)31和所述K2第二開關(guān)32斷開或閉合；所述整車控制器控制K4第四開關(guān)42和所述K3第三開關(guān)41斷開或閉合；所述第四開關(guān)為預(yù)充繼電器開關(guān)；所述第三開關(guān)為高壓主繼電器開關(guān)；采用了整合電阻測量法和低頻注入法于同一套系統(tǒng)中的方式，通過絕緣監(jiān)控儀來進行實時切換和調(diào)控，實現(xiàn)了高壓負載在上高壓之前均能檢測到電池端和負載端的絕緣電阻，避免了因只檢測電池端(或負載端)而上高壓后造成的安全隱患；而且通過揚長避短，充分利用了電阻測量法和低頻注入法的優(yōu)點，所檢測出來的絕緣電阻更加快速準確。因此，本發(fā)明方法具備更加安全、準確、快速高效的優(yōu)點。

請參考圖1，所述供電電源60與絕緣監(jiān)控儀50相連接用于給整個系統(tǒng)供電，所述供電電源60的大小為24V；所述絕緣監(jiān)控儀50引出的一根搭鐵線與車身地110相連接；所述整車CAN通信網(wǎng)絡(luò)通過CANH和CANL連接絕緣監(jiān)控儀50、電池管理系統(tǒng)70、整車控制器80和整車其他CAN節(jié)點100，實現(xiàn)對絕緣監(jiān)控信息的交互傳遞。

請參考圖2，實施例中，一種根據(jù)上述所述的新型純電動客車絕緣狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的控制方法，其步驟包括：

S1.所述主控模塊53控制所述無源檢測模塊51檢測動力電池的絕緣狀態(tài)，并將檢測到的絕緣狀態(tài)信息通過所述整車CAN通信網(wǎng)絡(luò)反饋給電池管理系統(tǒng)70，若絕緣狀態(tài)正常，則所述電池管理系統(tǒng)70控制K1第一開關(guān)31和K2第二開關(guān)32閉合(此閉合控制是在電池管理系統(tǒng)70在檢測到電池參數(shù)同時滿足開關(guān)閉合的前提條件下實施的，具體如：電池單體電壓值、電池總壓值、電池溫度等參數(shù))；S2.所述主控模塊53控制所述有源檢測模塊52檢測負載的絕緣狀態(tài)，并將檢測到的絕緣狀態(tài)通過所述整車CAN通信網(wǎng)絡(luò)反饋給整車控制器80，若絕緣狀態(tài)正常，則所述整車控制器80控制K4第四開關(guān)42先閉合(此閉合控制是在整車控制器80檢測到負載參數(shù)同時滿足開關(guān)閉合的前提條件下實施的)；然后所述預(yù)充電阻90進行預(yù)充，當預(yù)充結(jié)束后，所述整車控制器80控制K3第三開關(guān)41閉合，使其整個電路形成高壓回路；S3.所述繼電器K1第一開關(guān)31組和繼電器K2第二開關(guān)32組均閉合完后，所述主控模塊判斷所述動力電池和負載之間是否形成高圧回路，若已形成高壓電路，則主控模塊控制所述無源檢測模塊檢測動力電池(由于形成高壓回路，故等同同時檢測負載)的絕緣狀態(tài)。

請參考圖2，實施例中，所述S1步驟中所述無源檢測模塊53檢測到的絕緣狀態(tài)若不正常，則控制K1第一開關(guān)31和K2第二開關(guān)32保持斷開并重復(fù)S1步驟；S2步驟中所述有源檢測模塊52檢測到的絕緣狀態(tài)若不正常，則控制K3第三開關(guān)41和K4第四開關(guān)42保持斷開并重復(fù)S2步驟；S3步驟中所述主控模塊53若檢測到所述電路回路尚未形成高壓回路，則控制所述無源檢測模塊51不采取動作并重復(fù)S3步驟。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明保護的范圍之內(nèi)。