发明名称 电动汽车高压电绝缘电阻测量装置
摘要 本发明公开了电动汽车高压电绝缘电阻测量装置,包括高压电切断单元、测量单元以及AD采样模块;高压电切断单元是由两个高压光耦继电器构成,测量单元有同相电压跟随电路和反向电压跟随电路构成,AD采样模块由12位A/D采样芯片和四通道的数字隔离芯片构成。本发明实现了电动汽车高压系统对地的绝缘电阻的测量,通过CAN通讯实现传输,能够实时监测高压系统的绝缘性能,并在高压系统发生绝缘故障时,能够准确及时报警并切断高压回路,保证乘客人身安全和财产安全。同时,本发明具有安全性高,监测精度高等优点。
申请公布号 CN104407220A 申请公布日期 2015.03.11
申请号 CN201410670029.0 申请日期 2014.11.20
申请人 合肥国轩高科动力能源股份公司 发明人 沈玉;韩廷;詹昌辉;王恒;姚京;夏吉
分类号 G01R27/02(2006.01)I 主分类号 G01R27/02(2006.01)I
代理机构 代理人
主权项 电动汽车高压电绝缘电阻测量装置,其特征在于,包括高压电切断单元、测量单元以及AD采样模块;所述高压电切断单元包括高压光耦继电器U6和U7、电阻R17~R20;所述高压光耦继电器U6的6脚为与电动汽车电池组GB总正端的连接端BAT+, 高压光耦继电器U6的5脚是与测量单元A端的连接端,电阻R17的一端与电源+5V连接,电阻R17另一端与高压光耦继电器U6的1脚连接,高压光耦继电器U6的2脚与电阻R18连接,电阻R18的另一端为HV1+_input端;所述高压光耦继电器U7的6脚为与电动汽车电池组GB总负端的连接端BAT‑, 高压光耦继电器U7的5脚是与测量单元B端的连接端,电阻R19一端与5V电源连接,电阻R19另一端与高压光耦继电器U7的1脚连接,高压光耦继电器U7的2脚与电阻R20连接,电阻R20的另一端为HV1‑_input端;所述测量单元包括光耦U4、U5、运放U1、U2、U3、电阻RO1、RO2、Ri1~Ri20、R1~R16、RN、RP、电容C1~C10;所述电阻RO1一端为测量单元的A端,电阻RO1另一端与光耦继电器U4集电极连接,光耦继电器U4发射极接地,光耦继电器U4的二极管阳极通过电阻R1连接到电源+5V,光耦继电器U4的二极管阴极通过电阻R2连接到HV+_input端;电阻Ri1一端与测量单元的A端连接,电阻Ri1与电阻Ri2~Ri10串联与电阻R4、电阻R7的一端连接,电阻R7另一端接地;电阻R4的另一端连接到运放U1的2脚,运放U1的6脚连接到3脚,运放U1的6脚通过电阻R3与二极管D1阳极、D2阴极连接且连接到AD采样芯片U10的CH1端;电阻R5和电容C3并联后一端连接到二极管D1阳极和D2阴极连接处,另一端接地;二极管D1阴极接电源+5V,二极管D2阳极接电源‑12V;运放U1的4脚接电源‑12V,7脚接电源+12V;电容C1跨接在地和电源‑12V之间,电容C2跨接在地和电源+12V之间;所述电阻RO2一端为测量单元的B端,电阻RO2另一端与光耦继电器U5集电极连接,光耦继电器U5发射极接地,光耦继电器U5的二极管阳极通过电阻R10连接到电源+5V,光耦继电器U5的二极管阴极通过电阻R11连接到HV‑_input端;电阻Ri11一端连接到测量单元的的B端,电阻Ri11与电阻Ri12~Ri20串联与电阻R9、电阻R16的一端连接,电阻R16另一端接地;电阻R9的另一端连接到运放U3的3脚,运放U3的6脚通过电阻R8连接到3脚,运放U3的6脚连接到运放U2的2脚,运放U3的6脚连接到3脚同时连接电阻R12一端,电阻R12另一端与二极管D3阳极、D4阴极连接且连接到AD采样芯片U10的CH2端;电阻R13和电容C9并联后一端连接到二极管D3阳极和D4阴极连接处,另一端接地;二极管D3阴极接电源+5V,二极管D4阳极接电源‑12V;运放U2、U3的4脚接电源‑12V,7脚接电源+12V;电容C6、C7跨接在地和电源‑12V之间,电容C5、C8跨接在地和电源+12V之间;所述AD采样模块包括单片机AD采样芯片U8、四通道数字隔离芯片U9、单片机U10、电阻R21~29、电容C11~C16;所述AD采样芯片U10的1脚连接电源+5V和电容C11,电容C11的另一端接地;AD采样芯片U8的2脚为CH1端,3脚为CH2端,4脚接地,5脚接基准信号4.096V并通过电容C12接地,其中4.096V基准信号通过+5V电源通过降压得到,6脚通过电阻R21接地、7脚通过电阻R23接地、8脚通过电阻R22接地,同时6脚通过电阻R24接四通道数字隔离芯片U9的14脚,AD采样芯片U8的8脚通过电阻R25接U9的13脚,AD采样芯片U8的7脚通过电阻R26接U9的11脚,四通道数字隔离芯片U9的10、16脚接电源+5V,U9的9、15脚接地,电容C13跨接在U9的15、16脚之间,电容C14跨接在U9的9、10脚之间,U9的1脚接电源+5V,2脚接地,3脚接到单片机U10的脚且与电阻R27一端连接,4脚接U10的SPSCK脚且与电阻R28一端连接,6脚接单片机U10的MRST脚且与电阻R29一端连接,7脚接电源+5V,8脚接地,电容C15跨接在U9的1、2脚之间,电容C16跨接在四通道数字隔离芯片U9的7、8脚之间;电阻R27、28、29的另一端连地;单片机U10设有HV1+_input端和HV1‑_input端两个输入端。
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