一种绝缘检测系统及绝缘检测方法与流程
本申请涉及检测技术领域，更具体地说，涉及一种绝缘检测系统及绝缘检测方法。
背景技术：
高压设备通常是指电压等级在1000v以上的电气设备，一般高压系统中包括至少一个高压设备。高压系统的绝缘检测结果是判断高压系统是否安全、正常运行的重要标准。
目前市面上的绝缘检测系统的检测电路模型大都与如图1所示的框架类似，该模型不适用于多个高压设备的高压系统，且绝缘检测精度较差。
技术实现要素：
为解决上述技术问题，本申请提供了一种绝缘检测系统及绝缘检测方法，以实现适用于对包括多个高压设备的高压系统进行绝缘检测，同时提高绝缘检测精度的目的。
为实现上述技术目的，本申请实施例提供了如下技术方案：
一种绝缘检测系统，用于测量高压系统的绝缘电阻，所述高压系统包括至少一个高压设备，所述高压设备包括正端和负端，所述正端和所述负端之间包括绝缘电阻参考点，所述绝缘电阻参考点与所述正端和所述负端之间均包括第一电阻，所述绝缘检测系统包括：第一电压测量部和第二电压测量部；其中，
所述第一电压测量部包括第一测量电阻，所述第一电压测量部还包括第一状态和第二状态，当所述第一电压测量部处于第一状态时，所述第一电压测量部用于获取第一采样电压，所述第一采样电压与所述高压设备的正端与绝缘电阻参考点之间的电压差正相关；当所述第一电压测量部处于第二状态时，所述第一测量电阻与一个所述高压设备的第一电阻并联，所述第一电压测量部用于获取第二采样电压，所述第二采样电压和与所述第一测量电阻并联后的第一电阻两端的电压差正相关；
所述第二电压测量部包括第二测量电阻，所述第二电压测量部还包括第三状态和第四状态，当所述第二电压测量部处于第三状态时，所述第二电压测量部用于获取第三采样电压，所述第三采样电压与所述高压设备的负端与所述绝缘电阻参考点之间的电压差正相关；当所述第二电压测量部处于第四状态时，所述第二测量电阻与一个所述高压设备的第一电阻并联，所述第二电压测量部用于获取第四采样电压，所述第四采样电压和与所述第二测量电阻并联后的第一电阻两端的电压差正相关。
可选的，所述第一电压测量部还包括：与所述第一测量电阻串联的第一开关，当所述第一开关断开时，所述第一电压测量部处于所述第一状态，当所述第一开关闭合时，所述第一电压测量部处于所述第二状态；
所述第二电压测量部还包括：与所述第二测量电阻串联的第二开关，当所述第二开关断开时，所述第二电压测量部处于所述第三状态，当所述第二开关闭合时，所述第二电压测量部处于所述第四状态。
可选的，所述第一开关串接与所述第一测量电阻远离所述绝缘电阻参考点一端；
所述第二开关串接与所述第二测量电阻远离所述绝缘电阻参考点一端。
可选的，所述第一电压测量部还包括：第一采样电阻、第一分压电阻和采样隔离单元，所述第一采样电阻和所述第一分压电阻串接后构成第一采样支路，所述第一采样支路的一端与所述第一开关远离所述第一测量电阻的一端电连接，另一端与所述第一测量电阻远离所述第一开关的一端电连接；
所述采样隔离单元与所述第一采样电阻并联。
可选的，所述第一采样电阻串接于所述第一分压电阻远离所述绝缘电阻参考点一端。
可选的，所述第二电压测量部还包括：第二采样电阻和第二分压电阻；其中，
所述第二采样电阻和所述第二分压电阻串接后构成第二采样支路，所述第二采样支路的一端与所述第二开关远离所述第二测量电阻的一端电连接，另一端与所述第二测量电阻远离所述第二开关的一端电连接。
可选的，所述第二采样电阻串接于所述第二分压电阻远离所述绝缘电阻参考点一端。
一种绝缘检测方法，基于上述任一项所述的绝缘检测系统实现，所述绝缘检测方法用于测量高压系统的绝缘电阻，所述高压系统包括至少一个高压设备，所述高压设备包括正端和负端，所述正端和所述负端之间包括绝缘电阻参考点，所述绝缘电阻参考点与所述正端和所述负端之间均包括第一电阻，所述绝缘检测方法包括：
获取第一采样电压以及第三采样电压；
当所述第一采样电压大于所述第三采样电压时，获取第二采样电压，并根据弥尔曼定理，利用所述第一采样电压和所述第三采样电压计算所述高压系统的绝缘电阻；
当所述第一采样电压小于所述第三采样电压时，获取第四采样电压，并根据弥尔曼定理，利用所述第二采样电压和所述第四采样电压计算所述高压系统的绝缘电阻。
可选的，所述根据弥尔曼定理，利用所述第一采样电压和所述第三采样电压计算所述高压系统的绝缘电阻包括：
将所述第一采样电压和所述第三采样电压代入第一预设公式，以计算获得所述高压系统的绝缘电阻；
所述第一预设公式包括：
可选的，所述根据弥尔曼定理，利用所述第二采样电压和所述第四采样电压计算所述高压系统的绝缘电阻包括：
将所述第二采样电压和所述第四采样电压代入第二预设公式，以计算获得所述高压系统的绝缘电阻；
所述第二预设公式包括：
从上述技术方案可以看出，本申请实施例提供了一种绝缘检测系统及绝缘检测方法，其中，所述绝缘检测系统包括第一电压测量部和第二电压测量部，第一电压测量部在处于第一状态和第二状态时分别用于获取第一采样电压和第二采样电压，所述第一采样电压与所述高压设备的正端与绝缘电阻参考点之间的电压差正相关，所述第二采样电压和与所述第一测量电阻并联后的第一电阻两端的电压差正相关；所述第二电压测量部在处于第三状态和第四状态时分别用于获取第三采样电压和第四采样电压，所述第三采样电压与所述高压设备的负端与所述绝缘电阻参考点之间的电压差正相关，所述第四采样电压和与所述第二测量电阻并联后的第一电阻两端的电压差正相关，结合第一采样电压和第三采样电压的大小关系，可根据弥尔曼定理，利用所述第一采样电压和第三采样电压的组合或第二采样电压和第四采样电压的组合可计算所述高压系统的绝缘电阻，从而实现对包括一个或两个以上高压设备的高压系统的绝缘检测，且计算过程采用第一采样电压和第三采样电压的组合或第二采样电压和第四采样电压的组合，避免了第一电阻阻值过大对绝缘检测精度的不良影响，提高了绝缘检测精度。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为现有技术中的绝缘检测系统的结构示意图；
图2为非隔离多高压设备的高压系统的结构示意图；
图3为本申请的一个实施例提供的一种绝缘检测系统的结构示意图；
图4为本申请的另一个实施例提供的一种绝缘检测系统的结构示意图；
图5为本申请的又一个实施例提供的一种绝缘检测系统的结构示意图；
图6为本申请的一个实施例提供的一种绝缘检测方法的流程示意图。
具体实施方式
正如背景技术中所述，现有技术中多采用图1所示的绝缘检测系统进行绝缘检测，该绝缘检测系统采用国标法(gb/t18384.1-2015)进行绝缘检测，该检测系统中r+、r-为高压系统需要测量的绝缘等效电阻，bat+、bat-为高压系统的正端和负端，r0表示分压电阻，ios-gnd表示绝缘电阻参考点，a/d1、a/d2表示采样电压。该绝缘检测系统不适用于对包括非隔离的多个高压设备的高压系统(如图2所示，图2中，hv1+、hv2+……hvn+表示高压设备的正端，r1+、r2+……rn+表示高压设备的等效电阻，pe表示绝缘电阻参考点，r-表示采样电阻，hv-表示高压设备的负端)的绝缘检测。
并且，当图1中的r-很小时，a/d1采样电路内流过的电流就会非常小，且分压值也会非常小，进而导致采样值很容易被干扰，导致采样误差大。具体来说，对于控制器而言，绝缘电压采样或者高压采样都是通过电阻分压，分压值满足采样芯片的a/d电压范围后通过软件按换算得出外部端口实际电压。电阻分压的分压比由于是固定的，所以需要考虑外部端口的最大输入电压，这样a/d检测才不会超范围。例如外部端口电压最大1000vdc，a/d端口最高采样电压为5vdc，此时分压比至少为200(而且为了确保绝缘安全，分压电阻一般都为兆欧级比如4mω与20k分压)，如果r-很小(同时r+相对较大)，导致a/d1可能只有十几伏，此时a/d的采样电压就只有五十几毫伏(此时流过采样电阻的电流也会很小，稳定性也会很差)。
有鉴于此，本申请实施例提供了一种绝缘检测系统，所述绝缘检测系统包括第一电压测量部和第二电压测量部，第一电压测量部在处于第一状态和第二状态时分别用于获取第一采样电压和第二采样电压，所述第一采样电压与所述高压设备的正端与绝缘电阻参考点之间的电压差正相关，所述第二采样电压和与所述第一测量电阻并联后的第一电阻两端的电压差正相关；所述第二电压测量部在处于第三状态和第四状态时分别用于获取第三采样电压和第四采样电压，所述第三采样电压与所述高压设备的负端与所述绝缘电阻参考点之间的电压差正相关，所述第四采样电压和与所述第二测量电阻并联后的第一电阻两端的电压差正相关，结合第一采样电压和第三采样电压的大小关系，可根据弥尔曼定理，利用所述第一采样电压和第三采样电压的组合或第二采样电压和第四采样电压的组合可计算所述高压系统的绝缘电阻，从而实现对包括一个或两个以上高压设备的高压系统的绝缘检测，且计算过程采用第一采样电压和第三采样电压的组合或第二采样电压和第四采样电压的组合，避免了第一电阻阻值过大对绝缘检测精度的不良影响，提高了绝缘检测精度。
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
本申请实施例提供了一种绝缘检测系统，如图3所示，用于测量高压系统的绝缘电阻，所述高压系统包括至少一个高压设备，所述高压设备包括正端和负端，所述正端和所述负端之间包括绝缘电阻参考点，所述绝缘电阻参考点与所述正端和所述负端之间均包括第一电阻，所述绝缘检测系统包括：第一电压测量部10和第二电压测量部20；其中，
所述第一电压测量部10包括第一测量电阻r1，所述第一电压测量部10还包括第一状态和第二状态，当所述第一电压测量部10处于第一状态时，所述第一电压测量部10用于获取第一采样电压，所述第一采样电压与所述高压设备的正端与绝缘电阻参考点之间的电压差正相关；当所述第一电压测量部10处于第二状态时，所述第一测量电阻r1与一个所述高压设备的第一电阻并联，所述第一电压测量部10用于获取第二采样电压，所述第二采样电压和与所述第一测量电阻r1并联后的第一电阻两端的电压差正相关；
所述第二电压测量部20包括第二测量电阻r2，所述第二电压测量部20还包括第三状态和第四状态，当所述第二电压测量部20处于第三状态时，所述第二电压测量部20用于获取第三采样电压，所述第三采样电压与所述高压设备的负端与所述绝缘电阻参考点之间的电压差正相关；当所述第二电压测量部20处于第四状态时，所述第二测量电阻r2与一个所述高压设备的第一电阻并联，所述第二电压测量部20用于获取第四采样电压，所述第四采样电压和与所述第二测量电阻r2并联后的第一电阻两端的电压差正相关。
在图3中，pe表示所述绝缘电阻参考点，当高压系统应用于汽车时，所述绝缘电阻参考点一般为车身，当高压系统应用于其他工业设备时，所述绝缘电阻参考点一般为金属外壳。hv1+/hv2+/hvn+表示所述高压设备多个高压的正端和负端，对于非隔离的多高压设备构成的高压系统，高压负端一般只有一个，即hv-。
rp1、rp2、rp3为高压正端和所述绝缘电阻参考点之间的绝缘电阻的等效模型，rn为高压负端和所述绝缘电阻参考点之间的绝缘电阻的等效模型，在本实施例中，上述两种等效模型统称为所述第一电阻。
r1表示所述第一测量电阻r1，r2表示所述第二测量电阻r2，所述第一测量电阻r1和所述第二测量电阻r2的电阻值已知，通常情况下，r1＝r2。
up和un分别表示需要测量/采集的电压端口。
在实际检测过程中，结合第一采样电压和第三采样电压的大小关系，可根据弥尔曼定理，利用所述第一采样电压和第三采样电压的组合或第二采样电压和第四采样电压的组合可计算所述高压系统的绝缘电阻，从而实现对包括一个或两个以上高压设备的高压系统的绝缘检测，且计算过程采用第一采样电压和第三采样电压的组合或第二采样电压和第四采样电压的组合，避免了第一电阻阻值过大对绝缘检测精度的不良影响，提高了绝缘检测精度。
具体地，当第一采样电压大于所述第二采样电压时，利用所述第一采样电压和第三采样电压的组合计算所述高压系统的绝缘电阻，当第一采样电压小于所述第二采样电压时，利用所述第一采样电压和第三采样电压的组合或第二采样电压和第四采样电压的组合可计算所述高压系统的绝缘电阻。
下面对本申请实施例中所述第一电压测量部10和第二电压测量部20的可行结构进行说明，仍然参考图3，所述第一电压测量部10还包括：与所述第一测量电阻r1串联的第一开关r1，当所述第一开关r1断开时，所述第一电压测量部10处于所述第一状态，当所述第一开关r1闭合时，所述第一电压测量部10处于所述第二状态；
所述第二电压测量部20还包括：与所述第二测量电阻r2串联的第二开关r2，当所述第二开关r2断开时，所述第二电压测量部20处于所述第三状态，当所述第二开关r2闭合时，所述第二电压测量部20处于所述第四状态。
所述第一开关r1和所述第二开关r2的具体形式可以为光耦、激光器和光继电器等开关器件。
可选的，参考图4，所述第一开关r1串接与所述第一测量电阻r1远离所述绝缘电阻参考点一端；
所述第二开关r2串接与所述第二测量电阻r2远离所述绝缘电阻参考点一端。
在本实施例中，所述第一开关r1和所述第二开关r2分别靠近高压设备的正端和负端，远离绝缘参考点，这样在控制器电路板器件布局时可有效拉开正端与绝缘参考点之间的距离以及负端与绝缘参考点之间的距离。
可选的，参考图5，所述第一电压测量部10还包括：第一采样电阻rad1、第一分压电阻rs1和采样隔离单元11，所述第一采样电阻rad1和所述第一分压电阻rs1串接后构成第一采样支路，所述第一采样支路的一端与所述第一开关r1远离所述第一测量电阻r1的一端电连接，另一端与所述第一测量电阻r1远离所述第一开关r1的一端电连接；
所述采样隔离单元11与所述第一采样电阻rad1并联。
所述第二电压测量部20还包括：第二采样电阻rad2和第二分压电阻rs2；其中，
所述第二采样电阻rad2和所述第二分压电阻rs2串接后构成第二采样支路，所述第二采样支路的一端与所述第二开关r2远离所述第二测量电阻r2的一端电连接，另一端与所述第二测量电阻r2远离所述第二开关r2的一端电连接。
在本实施例中，高压设备的正端与绝缘电阻参考点之间采用采样隔离单元11隔离的方式，可有效拉开正端与绝缘电阻参考点之间的距离。
可选的，仍然参考图5，所述第一采样电阻rad1串接于所述第一分压电阻rs1远离所述绝缘电阻参考点一端。
所述第二采样电阻rad2串接于所述第二分压电阻rs2远离所述绝缘电阻参考点一端。
在本实施例中，隔离采样点靠近高压设备正端，可在控制器电阻板器件布局时进一步有效地拉开正端和绝缘电阻参考点之间的距离。
相应的，本申请实施例还提供了一种绝缘检测方法，如图6所示，基于上述任一实施例所述的绝缘检测系统实现，所述绝缘检测方法用于测量高压系统的绝缘电阻，所述高压系统包括至少一个高压设备，所述高压设备包括正端和负端，所述正端和所述负端之间包括绝缘电阻参考点，所述绝缘电阻参考点与所述正端和所述负端之间均包括第一电阻，所述绝缘检测方法包括：
s101：获取第一采样电压以及第三采样电压；
s102：当所述第一采样电压大于所述第三采样电压时，获取第二采样电压，并根据弥尔曼定理，利用所述第一采样电压和所述第三采样电压计算所述高压系统的绝缘电阻；
s103：当所述第一采样电压小于所述第三采样电压时，获取第四采样电压，并根据弥尔曼定理，利用所述第二采样电压和所述第四采样电压计算所述高压系统的绝缘电阻。
在本实施例中，第一采样电压、第二采样电压、第三采样电压和第四采样电压的获取可以通过切换所述绝缘检测系统中第一电压测量部和第二电压测量部所处状态实现。
可选的，所述根据弥尔曼定理，利用所述第一采样电压和所述第三采样电压计算所述高压系统的绝缘电阻包括：
将所述第一采样电压和所述第三采样电压代入第一预设公式，以计算获得所述高压系统的绝缘电阻；
所述第一预设公式包括：
可选的，所述根据弥尔曼定理，利用所述第二采样电压和所述第四采样电压计算所述高压系统的绝缘电阻包括：
将所述第二采样电压和所述第四采样电压代入第二预设公式，以计算获得所述高压系统的绝缘电阻；
所述第二预设公式包括：
综上所述，本申请实施例提供了一种绝缘检测系统及绝缘检测方法，其中，所述绝缘检测系统包括第一电压测量部和第二电压测量部，第一电压测量部在处于第一状态和第二状态时分别用于获取第一采样电压和第二采样电压，所述第一采样电压与所述高压设备的正端与绝缘电阻参考点之间的电压差正相关，所述第二采样电压和与所述第一测量电阻并联后的第一电阻两端的电压差正相关；所述第二电压测量部在处于第三状态和第四状态时分别用于获取第三采样电压和第四采样电压，所述第三采样电压与所述高压设备的负端与所述绝缘电阻参考点之间的电压差正相关，所述第四采样电压和与所述第二测量电阻并联后的第一电阻两端的电压差正相关，结合第一采样电压和第三采样电压的大小关系，可根据弥尔曼定理，利用所述第一采样电压和第三采样电压的组合或第二采样电压和第四采样电压的组合可计算所述高压系统的绝缘电阻，从而实现对包括一个或两个以上高压设备的高压系统的绝缘检测，且计算过程采用第一采样电压和第三采样电压的组合或第二采样电压和第四采样电压的组合，避免了第一电阻阻值过大对绝缘检测精度的不良影响，提高了绝缘检测精度。
本说明书中各实施例中记载的特征可以相互替换或者组合，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
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