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笛声高压电池系统的绝缘检测1

2020-09-16 05:02:38 | 来源: 饮食

高压电池系统的绝缘检测(1)

【电动汽车资源网EV江湖129Lab】高压电池本身带有电能,其绝缘检测属于是对带电体的检测,一般通过检测电池正对地、负对地的绝缘电阻来判断绝缘性能。根据GB/T18384.1-2015的定义,高压电池系统属于B级电压,最大工作电压大于30VAC(RMS)、小于等于1000VAC(RMS),或大于60VDC、小于等于1500VDC。高压电池系统的电气安全直接关系到人员生命,绝缘失效会造成高压对人体的直接伤害,因此绝缘电阻的检测是至关重要的设计环节。一般有两种绝缘检测方式:1是信号注入法,另一种是电阻丈量法。信号注入是对电池系统注入一定频率的直流电压信号,丈量反馈的直流信号计算绝缘电阻,注入的信号对电池系统会产生纹波干扰,影响系统正常工作。而电阻丈量法采取外接电阻,丈量精度相对较低,需要考虑检测精度,而且长时间接入测量电阻,下落了系统绝缘性,增加了电池消耗。下面主要介绍3种外接的电阻丈量法,这些检测方法的原理都比较常见,在各种资料中都可以查到,这里主要做一个概述总结:

1、直流电源丈量法,通过电子开关改变电路通断,从而改变电池正负极对地绝缘电阻Rp、Rn上的电压U1、U2(闭合K得到的电压用U1’、U2’表示),联立两次不同开关状态下的电路方程可以求解正负极的对地GND绝缘电阻。其中R1~R4为已知大电阻,R、R’为已知的分压电阻,其阻值远小于R1~R4。开关K断开时,通过AD转换得到Rp、Rn两端电压,得到以下方程:

开关K闭合时,同理得到另一个方程:

两个方程可以求解得到Rp、Rn。

2、电桥丈量法,属于无源丈量法,在直流电源与接地外壳之间接入一系列电阻,通过控制开关、或继电器切换切入已知电阻,丈量已知电阻上的电压U1、U2(K闭合时为U1’、U2’),得到方程求解绝缘电阻Rp、Rn。

K断开时,得到:

K闭合时,得到:

两个方程可以求解得到Rp、Rn。

3、采取下图的丈量原理,其中R1、R2为已知电阻,K1、K2断开,丈量电池正、负端与GND之间的电压为U1、U2,可得:

K1闭合、K2断开,电池正端与GND之间接入R1,此时电池正、负端与GND之间的电压为U1’、U2’,可得:

两个方程可得Rp、Rn。

以上3种方法均是通过搜集对应电阻上的电压、求解方程得到电池正负端对地的绝缘电阻。GB/T18384.1-2015的5.1.3节提供了另一种测量方法,是目前比较常常使用的(具体原理图可以直接参考该标准)。该方法丈量电阻上的电压时,由于万用表内部有内阻,内阻对电路有分流作用,电压丈量存在误差,因此要求万用表的内阻必须很高,这样才能减小误差,在实际丈量中,一般要求万用表内阻最少为10MΩ。另外,该方法属间接丈量,会产生间接误差,误差的计算在实际运用中是需要斟酌进去。

(来源:电动汽车资源网EV江湖作者:129Lab)

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