专利名称：动力电池组的接地电阻检测系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及动力电池组领域，具体地，涉及一种动力电池组的接地电阻检测系统。
背景技术：
所谓接地电阻，就是电流由接地装置流入大地再经大地流向另一接地体或向远处 扩散所遇到的电阻，一般而言，接地电阻包括接地线和接地体本身的电阻、接地体与大地的 电阻之间的接触电阻以及两接地体之间大地的电阻或接地体到无限大远处的大地电阻。一些电动设备，例如电动汽车采用动力电池组进行高压供电。高压电缆线绝缘介 质的老化或受潮等因素常常会导置高压电缆线与车身底盘之间绝缘程度下降，动力电池组 的正负极将通过绝缘介质与车身底盘形成的回路而产生漏电，这会危及到乘客的安全，同 时也会影响到整车控制系统的正常工作。所以，实时检测动力电池组接地电阻的大小，对于 保证乘客的安全、整车控制系统的正常工作以及车辆正常运行有着重要意义。但是，目前尚缺乏一套对动力电池组接地电阻进行有效检测的检测系统。有鉴于 此，需要一种动力电池组的接地电阻检测系统。
发明内容
本发明的目的是提供一种动力电池组的接地电阻检测系统，以能够有效地对动力 电池组的接地电阻进行检测，并充分保证电动设备，例如电动车的正常运行。上述目的通过如下技术方案实现动力电池组的接地电阻检测系统，设有控制器 和检测电路，所述检测电路设有模拟电源、受控切换开关、第一电阻以及第二电阻，其中所 述第一电阻连接于所述动力电池组的一侧电极，并经由受控切换开关、模拟电源连接至接 地点，所述第二电阻可分离地连接于所述动力电池组的另一侧电极，并经由所述受控切换 开关直接连接至所述接地点；所述控制器连接于所述检测电路，并控制所述受控切换开关 的切换。优选地，所述控制器为单片机，并设有采样模块、控制转换模块以及计算模块，其 中所述采样模块在所述受控切换开关处在不同位置时采集所述第一电阻与所述动力电池 组的连接点处的电压、所述第二电阻与所述动力电池组的连接点处的电压、所述模拟电源 的电压以及所述动力电池组的电压，并通过减法器将采集的各个电压信号值缩小，进而通 过线性光耦隔离器输送各个电压信号，所述控制转换模块接收所述采样模块输送的电压信 号并对电压信号进行模数转换，所述计算模块对经过模数转换的信号进行计算处理。优选地，所述模拟电源的输出电压的幅值通过DC-DC隔离变压器与所述动力电池 组的电压的幅值保持同步。优选地，所述控制器还连接于显示系统。本发明采用控制器控制受控切换开关，通过对检测电路的连接点的电压在不同情 况下进行检测，然后由控制器计算获得接地电阻。本发明的优点在于，在电动设备、例如电 动汽车运行时，能够同时检测正接地电阻和负接地电阻。本发明的接地电阻检测系统的电路结构简单，检测电路通过控制器控制，易于编程，接口简单，工作可靠，适于推广应用。
图1为本发明动力电池组的接地电阻检测系统的结构原理框图； 图2为本发明接地电阻检测系统的模拟电源的形成原理例示图；
图3为本发明接地电阻检测系统的采样电路的连接示意图； 图4为本发明接地电阻检测系统的控制器的控制原理示意图。
具体实施例方式以下结合附图详细描述本发明动力电池组的接地电阻检测系统。参见图1所示，其中虚线位置的电阻R+、R_为待检测的接地电阻。本发明公开的动 力电池组的接地电阻检测系统，设有控制器和检测电路，所述检测电路设有模拟电源Vs、 受控切换开关K、以及阻值相等的第一电阻Ra和第二电阻Rb，其中所述第一电阻Ra连接于 所述动力电池组的一侧电极，并经由受控切换开关K、模拟电源Vs连接至接地点，所述第二 电阻Rb连接于所述动力电池组的另一侧电极，并经由所述受控切换开关K直接连接至所述 接地点；所述控制器连接于所述检测电路，并控制所述受控切换开关的切换。模拟电源VS可以通过多种方式形成，例如，参见图2所示，优选地，可以采用动力 电池组的电压(例如24V)为输入电压，通过高频DC-DC隔离变压器，产生两组电压，一组是 检测系统中用的模拟电源Vs，其输出电压的幅值与动力电池组的电压Vbat的幅值同步，另一 组为控制用的辅助电源VCC。VS电源的功率不大，但稳定性，纹波要求高。用上图的方法， 结构简单，器件少，关键易于控制。VCC是变压器中的一组抽头，加一个二级管整流就行了， 主要用于驱动图4中的两只MOS管，要求不高，只要在二级管后加一只三端稳压块即可。当 然，模拟电源Vs可以采用多种形成方法，而并不限于这种通过DC-DC隔离变压器的获得。以下参照图1描述本发明的检测系统检测接地电阻的原理和操作过程，其中，R+， R-是要测量的接地电阻。需要说明的是，有关接地电阻的计算可以采用多种计算方法，以下 结合本发明的相关操作过程示例性地说明其中一种。此外，为简化计算，第一电阻RA和第 二电阻RB的电阻值可以设置为均为R，因此在以下的公式中统一以R表示。在测量时，通过控制器的接口隔离控制将K打到1位置，基于基尔霍夫定理得到一 方程组(1)，
权利要求
动力电池组的接地电阻检测系统，其特征是，设有控制器和检测电路，所述检测电路设有模拟电源(VS)、受控切换开关(K)、第一电阻(RA)以及第二电阻(RB)，其中所述第一电阻(RA)连接于所述动力电池组的一电极侧，并经由受控切换开关(K)、模拟电源(VS)连接至接地点，所述第二电阻(RB)连接于所述动力电池组的另一电极侧，并经由所述受控切换开关(K)直接连接至所述接地点，所述控制器连接于所述检测电路，并控制所述受控切换开关(K)的切换。
2.根据权利要求1所述的动力电池组的接地电阻检测系统，其特征是，所述控制器为 单片机，并设有采样模块、控制转换模块以及计算模块，其中所述采样模块在所述受控切换 开关(K)处在不同位置时采集所述第一电阻(Ra)与所述动力电池组的连接点(A)处的电 压、所述第二电阻(Rb)与所述动力电池组的连接点⑶处的电压、所述模拟电源(Vs)的电 压以及所述动力电池组(Vbat)的电压，并通过减法器将采集的各个电压信号值缩小，进而通 过线性光耦隔离器输送各个电压信号，所述控制转换模块接收所述采样模块输送的电压信 号并对电压信号进行模数转换，所述计算模块对经过模数转换的信号进行计算处理。
3.根据权利要求1所述的动力电池组的接地电阻检测系统，其特征是，所述模拟电源 (Vs)的输出电压的幅值通过DC-DC隔离变压器与所述动力电池组的电压的幅值保持同步。
4.根据权利要求1所述的动力电池组的接地电阻检测系统，其特征是，所述控制器还 连接于显示系统。
全文摘要
动力电池组的接地电阻检测系统，设有控制器和检测电路，所述检测电路设有模拟电源(VS)、受控切换开关(K)、第一电阻(RA)以及第二电阻(RB)，其中所述第一电阻(RA)连接于所述动力电池组的一电极侧，并经由受控切换开关(K)、模拟电源(VS)连接至接地点，所述第二电阻(RB)连接于所述动力电池组的另一电极侧，并经由所述受控切换开关(K)直接连接至所述接地点，所述控制器连接于所述检测电路，并控制所述受控切换开关(K)的切换。本发明在电动设备、例如电动汽车运行时能够同时检测正接地电阻和负接地电阻，其电路结构简单，检测电路通过控制器控制，易于编程，接口简单，工作可靠，适于推广应用。
文档编号G01R27/20GK101968513SQ20101026915
公开日2011年2月9日 申请日期2010年8月24日 优先权日2010年8月24日
发明者吴锦俊, 王璘, 田霞, 黄勇 申请人:扬州飞驰动力科技有限公司