绝缘采样电路、其控制方法、耐压测试方法及用电设备与流程

本技术涉及绝缘检测领域，具体涉及一种绝缘采样电路、其控制方法、耐压测试方法及用电设备。

背景技术：

1、绝缘检测是应用于电动汽车，混合动力汽车和充电桩等多种场景之中，用于检测高压正极对地，高压负极对地的绝缘电阻来判断绝缘性能的方法。其用于确保电气安全，以避免高压对人体造成直接伤害。但目前的绝缘检测电路无法解决采样电路耐压能力受限的问题。。

技术实现思路

1、鉴于上述问题，本技术提供一种绝缘采样电路、其控制方法、耐压测试方法及用电设备，能够解决进行绝缘检测的采样电路耐压能力受限的问题。

2、第一方面，本技术提供了一种绝缘采样电路。该绝缘采样电路包括：第一采样电路、第二采样电路和耐压模块。其中，该第一采样电路包括：第一采样模块、第一电阻以及第一开关模块；所述第一电阻与所述第一采样模块并联；所述第一开关模块用于控制所述第一采样模块和/或所述第一电阻接入正极母线与地线之间；该第二采样电路包括：第二采样模块、第二电阻以及第二开关模块；所述第二电阻与所述第二采样模块并联；所述第二开关模块用于控制所述第二采样模块和/或所述第二电阻接入负极母线与地线之间。耐压模块设置在所述地线，用于断开地线。

3、本技术实施例的技术方案中，通过在地线上增设可以保持地线断开的耐压模块，可以有效提升正极母线与地线之间/负极母线与地线之间的耐压能力，以满足较高电压的耐压测试的需要。而且，在地线上设置耐压模块也有利于对耐压模块实际运行状态的检测，便于兼顾和满足不同的测试要求。

4、在一些实施例中，所述第一开关模块包括：第一开关和第三开关；所述第二开关模块包括：第二开关和第四开关。其中，所述第一电阻的一端连接至所述正极母线，所述第一电阻的另一端通过第一开关连接至所述地线；所述第一采样模块的一端连接至所述正极母线，所述第一采样模块的另一端通过第三开关连接至所述地线；所述第二电阻的一端连接至所述正极母线，所述第二电阻的另一端通过第二开关连接至所述地线；所述第二采样模块的一端连接至所述正极母线，所述第二采样模块的另一端通过所述第四开关连接至所述地线。本技术实施例的开关模块由两个开关组成，分别用于独立控制采样模块和已知电阻是否接入，以便于不同检测步骤的实现。

5、在一些实施例中，所述第一采样模块包括：第三电阻以及第五电阻；所述第二采样模块包括：第四电阻以及第六电阻。其中，所述第三电阻的一端连接至所述正极母线，所述第三电阻的另一端与所述第五电阻的一端连接，所述第五电阻的另一端通过所述第三开关连接至所述地线，所述第三电阻和所述第五电阻之间的连接节点形成第一电压采样点；所述第四电阻的一端连接至所述正极母线，所述第四电阻的另一端与所述第六电阻的一端连接，所述第六电阻的另一端通过所述第四开关连接至所述地线，所述第四电阻和所述第六电阻之间的连接节点形成第二电压采样点。本技术实施例提供了由两个串联电阻组成的采样模块，可以方便的通过调整电阻的电阻值来满足实际应用情况的需要。

6、在一些实施例中，所述耐压模块包括：设置在地线上的可控开关。这样的设计能够在需要时使地线断开，提供较强的耐压能力以满足耐压测试的需要，又能够在耐压测试结束后重新使地线恢复导通，满足绝缘测试的要求。

7、第二方面，本技术提供了一种耐压测试方法。该耐压测试方法应用于如上所述的绝缘采样电路。该耐压测试方法可以包括：在与所述绝缘采样电路连接的正极母线和地线之间施加预设的电压，并且在与所述绝缘采样电路连接的负极母线和地线之间施加预设的电压；其中，所述绝缘采样电路的耐压模块保持所述地线断开。

8、本技术实施例的技术方案中，正极母线与地线之间/负极母线与地线之间除了开关模块以外，还设置有使地线断开的耐压模块。由此使得绝缘采样电路具有较强的耐压能力，能够完成较高电压的耐压测试。

9、第三方面，本技术提供了一种如上所述的绝缘采样电路的控制方法。该控制方法包括：控制所述绝缘采样电路的耐压模块与地线接通，控制所述绝缘采样电路的第一开关模块，使第一采样模块接入正极母线与所述地线之间，并且控制第二开关模块，使第二采样模块接入负极母线与所述地线之间；获取第二采样模块形成的第二采样电压；根据所述第二采样电压的变化趋势，判断所述地线是否导通；在所述地线导通时，进行绝缘检测；在所述地线断开时，输出故障信息。

10、本技术实施例的技术方案中，通过检测到的采样电压的变化趋势来检测确定地线是否已经导通，能够检测分辨耐压模块故障或者失效的情况，提升了绝缘检测结果的可靠性。

11、在一些实施例中，所述根据所述第二采样电压的变化趋势，判断所述地线是否导通，具体包括：获取从所述耐压模块与所述地线接通至所述第二采样电压达到稳定时所经过的时间；判断所述经过的时间是否满足预设的时间阈值，如果满足，则确定所述地线导通。这样的设计利用了地线在导通时，正常情况下会存在电容(例如，该电容可以是位于安装有高压电池系统的新能源车辆的车身上的电容)充电过程来对耐压模块是否已经正常的与地线接通进行检测，能够确保绝缘检测结果的准确性。

12、在一些实施例中，在控制所述耐压模块与地线接通前，所述方法还包括：使所述绝缘采样电路的第一采样模块和第一电阻接入正极母线与地线之间，以及使第二采样模块和第二电阻接入负极母线与地线之间；获取在所述第一采样模块或第二采样模块形成的电压信号；根据所述电压信号，判断所述第一采样电路和所述第二采样电路是否存在故障；在存在故障时，输出故障信息；在不存在故障时，控制所述耐压模块接通所述地线，控制第一开关模块将所述第一电阻从所述正极母线与地线之间切出，并且控制第二开关模块将所述第二电阻从负极母线与地线之间切出。这样的设计，在进行绝缘检测前，还设置了额外的检测程序，以确保采样电路处于正常的工作状态。

13、在一些实施例中，所述根据所述电压信号，判断所述第一采样电路和所述第二采样电路是否存在故障，具体包括：根据所述电压信号，计算所述正极母线与负极母线之间的理论电压差；计算所述理论电压差和所述正极母线与负极母线之间的真实电压差的差值；判断所述理论电压差和所述真实电压差之间差值的绝对值与真实电压差之间的比例是否小于预设的差异阈值；若是，确定所述第一采样电路和所述第二采样电路不存在故障；若否，则确定所述第一采样电路和所述第二采样电路存在故障。

14、本技术实施例的技术方案中，设计了根据采样获得的电压信号推算正极母线和负极母线之间的理论电压。然后根据采样结果推算获得的理论电压与真实电压之间的差异大小来确定第一采样电路和第二采样电路是否存在故障，提升了绝缘检测的可靠性。

15、在一些实施例中，所述在所述地线导通时，进行绝缘检测，具体包括：分别获取第一采样模块形成的第一采样电压和第二采样模块形成的第二采样电压；在所述第一采样电压大于等于所述第二采样电压时，控制所述第一电阻接入所述正极母线和地线之间；获取所述第一电阻接入后，所述第一采样模块形成的第三采样电压和第二采样模块形成的第四采样电压；根据所述第一采样电压、第二采样电压、第三采样电压以及第四采样电压，计算在正极母线与地线之间的第一绝缘电阻和在负极母线与地线之间的第二绝缘电阻；在所述第一采样电压小于所述第二采样电压时，控制所述第二电阻接入所述负极母线和地线之间；获取所述第二电阻接入后，所述第一采样模块形成的第五采样电压和第二采样模块形成的第六采样电压；根据所述第一采样电压、第二采样电压、第五采样电压以及第六采样电压，计算在正极母线与地线之间的第一绝缘电阻和在负极母线与地线之间的第二绝缘电阻。

16、本技术实施例的技术方案中，根据第一采样电压和第二采样电压的大小，相应的控制第一电阻或第二电阻接入来进行绝缘检测，可以减少误差并计算获得更为精确的绝缘电阻。

17、第四方面，本技术提供了一种如上所述的绝缘采样电路的控制装置。其中，该控制装置包括：开关控制单元，用于控制所述绝缘采样电路的耐压模块与地线接通，控制所述绝缘采样电路的第一开关模块，使第一采样模块接入正极母线与所述地线之间，并且控制第二开关模块，使第二采样模块接入负极母线与所述地线之间；地线检测单元，用于获取在第二采样模块形成的第二采样电压；根据所述第二采样电压的变化趋势，判断所述地线是否导通；绝缘检测单元，用于在所述地线导通时，进行绝缘检测；故障报告单元，用于在所述地线断开时，输出故障信息。

18、本技术实施例的技术方案中，可以通过控制耐压模块令地线导通，使其适应于绝缘检测，并且能够通过采样电压的变化趋势，检测确定地线是否已经真正的导通。

19、第五方面，本技术提供了一种电池管理系统。该电池管理系统包括：如上所述的绝缘采样电路，处理器以及存储器。其中，所述存储器存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令在被所述处理器调用时，以使所述处理器执行如上所述的控制方法。

20、本技术实施例的技术方案中，电池管理系统可以在耐压测试结束后，通过控制耐压模块令地线导通，使其能够适用于绝缘检测。另外，还能够通过采样电压的变化趋势，检测确定地线是否已经真正的导通。

21、第六方面，本技术提供了一种用电设备。该用电设备包括：电池、负载以及如上所述的电池管理系统。所述电池与所述电池管理系统连接，为所述负载供电。

22、本技术实施例的技术方案中，用电设备的电池管理系统具有较高的耐压能力，可以在耐压测试结束后再通过控制耐压模块令地线导通而使其适用于绝缘检测，并且能够对地线是否真正导通进行检测，确保绝缘检测结果的准确性。

23、第七方面，本技术提供了一种计算机存储介质。其中，所述计算机存储介质存储有计算机程序指令；所述计算机程序指令在被处理器调用时，以使所述处理器执行如上所述的控制方法。

24、本技术实施例的技术方案中，该计算机存储介质可以被设置在电池管理系统等的电子设备之中，使其能够在耐压测试结束后再通过控制耐压模块令地线导通而使其适用于绝缘检测，并且能够对地线是否真正导通进行检测。

25、上述说明仅是本技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本技术的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本技术的具体实施方式。