專利名稱：可同時進行雙極漏電檢測的電動汽車高壓漏電保護系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及能源與環(huán)保領域，尤其涉及可同時進行雙極漏電檢測的電動汽 車高壓漏電保護系統(tǒng)。
背景技術：
在傳統(tǒng)汽車上，電源作為一種輔助裝置，通常為12V或24V的低壓控制電源。 隨著能源和環(huán)保問題的日益突出，車輛的電動化己成為一種必然的趨勢。從動力源 方面來看，現(xiàn)在的電動汽車大致可以被分為三大類純電動汽車(EV-Electric
Cell Vehicle)。無論是車載蓄電池，燃料電池，還是超級電容，其直流電壓已遠超 出人體所能承受的范圍，且有的電壓最高可達600V。在如此高壓下，如何及時檢 測到電路中發(fā)生漏電和人員觸電是必須解決的問題。目前常用的方法是監(jiān)測單極電 壓的變化情況，若電源正極或負極對地電壓變化超過一定范圍，則說明該端漏電或 有人觸電。這種方法存在的隱患是無法檢測出當電源兩極同時漏電或電源兩端同時 有人觸電的情況。這在電動汽車批量生產(chǎn)后，將成為必然的安全隱患。
發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術存在的缺陷，提供一種安全可靠 的可同時進行雙極漏電檢測的電動汽車高壓漏電保護系統(tǒng)。
本實用新型的目的可以通過以下技術方案來實現(xiàn)可同時進行雙極漏電檢測的 電動汽車高壓漏電保護系統(tǒng)，包括電動汽車電源，其特征在于，該系統(tǒng)包括兩個繼 電器開關、濾波器I、分壓電路、反相比例放大器、多路開關、濾波器II、 AD采 樣電路、數(shù)據(jù)處理單元、兩個定值電阻、兩個MOS開關管，所述的電動汽車電源 的兩個高壓輸出端經(jīng)繼電器開關后連接至濾波器I的兩個輸入端，所述的濾波器I 的一個輸出端與分壓電路相連，所述的分壓電路的輸出端與多路開關的一個輸入端
3相連，所述的濾波器的另一個輸出端與反相比例放大器的輸入端相連，所述的反相 比例放大電路的輸出端與多路開關的另一個輸入端相連，所述的多路開關的輸出端 與濾波器II的輸入端相連，所述的濾波器II的輸出端與AD采樣電路的輸入端相
連，所述的定值電阻與MOS開關管串聯(lián)后并聯(lián)在電動汽車電源的兩個高壓輸出端 與地之間，所述的數(shù)據(jù)處理單元分別與繼電器開關、多路開關、AD采樣電路、 MOS開關管控制連接。
所述的數(shù)據(jù)處理單元為FPGA芯片。
與現(xiàn)有技術相比，本實用新型通過實時測量電動汽車上高壓直流電源的絕緣電 阻，可以穩(wěn)定可靠的檢測出電動汽車上高壓電路系統(tǒng)中漏電或有人觸電的情況，并 在危險發(fā)生前及時加以保護。


圖1是本實用新型可同時進行雙極漏電檢測的電動汽車高壓漏電保護系統(tǒng)的 結構示意圖。
具體實施方式
以下結合具體實施例對本實用新型做進一步說明。 實施例1
如圖l所示，可同時進行雙極漏電檢測的電動汽車高壓漏電保護系統(tǒng)，包括電 動汽車電源，其特征在于，該系統(tǒng)包括兩個繼電器開關、濾波器I、分壓電路、反 相比例放大器、多路開關、濾波器II、 AD采樣電路、FPGA芯片、兩個定值電阻、 兩個MOS開關管，所述的電動汽車電源的兩個高壓輸出端經(jīng)繼電器開關后連接至 濾波器I的兩個輸入端，所述的濾波器I的一個輸出端與分壓電路相連，所述的分 壓電路的輸出端與多路開關的一個輸入端相連，所述的濾波器的另一個輸出端與反 相比例放大器的輸入端相連，所述的反相比例放大電路的輸出端與多路開關的另一 個輸入端相連，所述的多路開關的輸出端與濾波器II的輸入端相連，所述的濾波器 II的輸出端與AD采樣電路的輸入端相連，所述的定值電阻與MOS開關管串聯(lián)后 并聯(lián)在電動汽車電源的兩個高壓輸出端與地之間，所述的FPGA芯片分別與繼電 器開關、多路開關、AD釆樣電路、MOS開關管控制連接。
電動汽車高壓漏電保護系統(tǒng)通過實時測量出電源的對地絕緣電阻來判斷是否有漏電或人員觸電情況的發(fā)生。濾波器I的兩個輸入端與電源的兩個高壓輸出端， 濾波器I的一個端接地；濾波器I的一個輸出端與分壓電路相連，分壓電路的輸出 端與多路開關的一個輸入端相連，濾波器I的另一個輸出端與反相比例放大器的輸 入端相連，反相比例放大電路的輸出端與多路開關的另一個輸入端相連。多路開關 的輸出端與濾波器II的輸入端相連，濾波器II的輸出端與AD的輸入端相連。電源 的兩個高壓輸出端與地之間并聯(lián)定值電阻并通過高壓MOS管控制連接的通斷。AD 數(shù)據(jù)的采集、多路開關的控制和高壓MOS管的控制由FPGA芯片完成。
根據(jù)中華人民共和國國家標準GB/T 18384.1-2001提供的測量絕緣電阻的方 法，通過FPGA計算出電源對地絕緣電阻。由于不論電源是單極漏電或兩極同時 漏電，都將直接引起電源絕緣電阻的下降。設定絕緣電阻的最小安全值，便可以在 人員觸電或電路中發(fā)生漏電時及時切斷電源總開關。
當FPGA計算出電源的絕緣電阻小于設定的安全值，則根據(jù)絕緣電阻大小作 出不同的保護措施。本發(fā)明區(qū)別于現(xiàn)有技術在于高壓直流電源兩端通過濾波電路 后，正端連分壓電路，負端與反相比例放大器相連；通過多路開關選擇要測量的電 壓，經(jīng)過濾波器后連到AD輸入端，正極電壓和負極電壓的測量采用一個AD通道。 標準偏置電阻分別通過高壓N-MOS和P-MOS管直接并聯(lián)到電源的正負兩端。 FPGA負責各種開關的控制和AD電壓的采集，計算出絕緣電阻值，判斷電路是否 發(fā)生漏電或人員觸電，并在危險發(fā)生時切斷繼電器開關。
權利要求1.可同時進行雙極漏電檢測的電動汽車高壓漏電保護系統(tǒng)，包括電動汽車電源，其特征在于，該系統(tǒng)包括兩個繼電器開關、濾波器I、分壓電路、反相比例放大器、多路開關、濾波器II、AD采樣電路、數(shù)據(jù)處理單元、兩個定值電阻、兩個MOS開關管，所述的電動汽車電源的兩個高壓輸出端經(jīng)繼電器開關后連接至濾波器I的兩個輸入端，所述的濾波器I的一個輸出端與分壓電路相連，所述的分壓電路的輸出端與多路開關的一個輸入端相連，所述的濾波器的另一個輸出端與反相比例放大器的輸入端相連，所述的反相比例放大電路的輸出端與多路開關的另一個輸入端相連，所述的多路開關的輸出端與濾波器II的輸入端相連，所述的濾波器II的輸出端與AD采樣電路的輸入端相連，所述的定值電阻與MOS開關管串聯(lián)后并聯(lián)在電動汽車電源的兩個高壓輸出端與地之間，所述的數(shù)據(jù)處理單元分別與繼電器開關、多路開關、AD采樣電路、MOS開關管控制連接。
2. 根據(jù)權利要求1所述的可同時進行雙極漏電檢測的電動汽車高壓漏電保護 系統(tǒng)，其特征在于，所述的數(shù)據(jù)處理單元為FPGA芯片。
專利摘要本實用新型涉及可同時進行雙極漏電檢測的電動汽車高壓漏電保護系統(tǒng)，包括電動汽車電源，其特征在于，該系統(tǒng)包括兩個繼電器開關、濾波器I、分壓電路、反相比例放大器、多路開關、濾波器II、AD采樣電路、數(shù)據(jù)處理單元、兩個定值電阻、兩個MOS開關管。與現(xiàn)有技術相比，本實用新型通過實時測量電動汽車上高壓直流電源的絕緣電阻，可以穩(wěn)定可靠的檢測出電動汽車上高壓電路系統(tǒng)中漏電或有人觸電的情況，并在危險發(fā)生前及時加以保護。
文檔編號B60R16/02GK201342951SQ20082015527
公開日2009年11月11日 申請日期2008年11月12日 優(yōu)先權日2008年11月12日
發(fā)明者孫澤昌, 戴海峰, 路 畢, 魏學哲 申請人:同濟大學