纯电动汽车绝缘电阻在线检测装置研制

本文首先介绍了电动汽车绝缘电阻测量的意义及目前国内外电 动汽车绝缘电阻测量系统的发展现状,然后介绍了常用的几种电 动汽车绝缘电阻测量方案并分析其优劣,并在此基础上提出了基 于非平衡电桥测量绝缘电阻的方案。根据提出的测量方案设计 出硬件电路图以及软件流程图,设计出基于改进非平衡电桥的绝 缘电阻测量系统并在实验室条件下进行了对汽车动力锂电池绝 缘电阻的模拟、数据的实时测量以及误差分析。
实验室环境下测试结果表明:当电动汽车绝缘电阻在1kΩ 到 120kΩ 之间时,系统检测误差在5%以内,而当电动汽车绝缘电阻 在报警临界区域(10kΩ )附近时,系统的检测误差可以控制在在 3%以内,因此系统的检测精度可满足国家对电动汽车绝缘检测系 统的相关规定要求;该系统能够实时的将绝缘电阻检测数据以及 数据检测时间通过CAN总线发送到电池管理系统,以便后期读取 该数据对电池绝缘损坏过程进行建模分析,同时,当电动汽车动 力电池绝缘损坏严重时进行声光报警并通过CAN总线对外发送报 警数据帧,从而保证电动汽车正常运行时绝缘正常以及人身安全。
本文比较了几种传统的电池绝缘检测的方案,然后在其基础上提 出了一种基于改进的非平衡电桥测量绝缘电阻的方案。该方案 采用ST公司生产的STM32F105单片机作为系统的核心控制器,根 据改进的非平衡电桥检测方案设计硬件电路,采用外部AD采集芯 片ADS8028采集非平衡电桥各采集点的电压,再通过采集到的电 压计算出电动汽车动力锂电池的绝缘电阻,最终实现对电动汽车 绝缘特性的检测。
纯电动汽车绝缘电阻在线检测装置研 制
纯电动汽车绝缘电阻检测系统是通过检测纯电动汽车动力锂电 池的正负极对车体的绝缘电阻阻值,然后根据检测到的绝缘电阻 阻值确定汽车动力电池的绝缘损坏情况的检测设备。当电动汽 车动力电池正负极对车体绝缘电阻过小或者出现短路故障时,该 设备能够与电池管理系统等设备协作,进行报警、电池保护等一 系列工作。
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近年来,随着国家对“绿色出行”活动的大力倡导以及对新能源 战略的积极推广,人们环保意识也逐渐增强,如今新能源电动汽 车发展迅速,其绿色节能的特点深受消费者的青睐,已经成为目 前汽车发展的主流方向之一。纯电动汽车是指以动力锂电池为 唯一动力能源的汽车,相对于成熟稳定的以汽油、柴油为动力能 源的传统汽车,其电池的安全性以及状态特性,直接关系到车辆 运行的稳定性以及车上人员的出行安全,特别是对动力电池绝缘 状态的检测,更直接关系到乘客的人身生命安全,因此对电动汽 车动力锂电池绝缘状态的实时检测是对电动汽车动力电池最基 本、最必要的状态检测之一。