这次继续学习绝缘检测,之前有几篇介绍了电桥法,感兴趣的同学可以翻翻前文;今天一起看另一种方法:直流注入法。

 

 

针对BMS使用的绝缘检测方法,我大概分成了三类:即电桥法,直流注入法与交流注入法;其中交流注入法后面有机会再总结,电桥法如下图所示:核心思想是在电池包正负极对车身地之间人为并入电阻,通过改变并入电阻的大小来列出两个二元一次方程,进而求出Rp和Rn。

 

 

这里要插一句,二元一次方程组想要有唯一一组解的话,在数学上有条件的,即如下图所示:要求这两个二元一次方程代表的两条直线不平行、相分离且有唯一交点,这样才能有唯一解;这样也要求我们在引入电路变化时,不要成倍数、成比例。

 

 

按照电桥法的思想,我们如果换一种方式来列出两个二元一次方程,是不是也可以得到Rp与Rn?下面来尝试一下。

 

 

如上图所示,在电池负极与车身地之间引入了额外的直流电压源U3,假设此时电池总电压为U1,观测点电压为Ua,根据流经总正与总负处的电流相等,则可以列出方程一:

 

 

然后,我们改变这个引入的直流电压源的大小,如下图所示:记此时直流电压源为U4,电池总电压为U2,电压观测点为Ub。

 

 

然后可以列出下面的方程二,当然形式上面与方程一是差不多的。

 

 

接着联立方程一、方程二,解这个二元一次方程组,就可以得到Rp与Rn,如下图所示;这里推荐一个计算软件Mathcad,可以自动整理求解复杂的方程,用过的都说好。

 

 

上面的这个方案就是直流注入法,它是通过施加不同的直流电压源来改变电路的直流偏置,同样也可以得到两个二元一次方程,进而求出绝缘电阻;它与电桥法的根本原理是类似的。实际应用中,使用直流注入法方案的产品似乎不多,典型的代表案例为BYD的漏电传感器,如下图。(BYD的技术储备很早也很扎实,很多坑早就趟过了,这就是技术壁垒)

 

 

在其申请的发明专利《CN105527498B 电动汽车及其高压部件对地绝缘电阻的检测方法及装置》中,有介绍其工作原理,如下图所示:在车身地与电池负极之间串入了第一、第二直流电源,通过开关来进行切换;然后通过检测电路计算出监测点电位,进而列出方程组求解绝缘电阻。

 

 

同样地,在沃特玛申请的发明专利《CN107329062A 一种绝缘检测电路》中,也是一种直流注入方案,但在具体实施电路上面有差异。

 

 

这次目的是初步了解直流注入方案的原理,而在具体实施上面,有很多可以进一步展开的地方:例如直流电源的输出幅值选取、施加的位置选取,还有就是整车Y电容的影响情况等等。总结:最近更新相对规律了些,平均一周更新一篇,继续保持;以上所有,仅供参考。