1.漏电直测法
在直流系统中,漏电直测法是一种最简单也是最实用的方法。将万用表置于电流档,串在电池组正极与设备外壳(或者地)之间,可检测到电池组负极对壳体之间的漏电流,同样也可以串在负极与壳体之间检测电池组正极对壳体之间的漏电流。该方法简单易行,在现场故障检测、车辆例行检查中常用。
2.电流传感法
霍尔式电流传感器是检测高压直流系统的一种常见装置。将电池系统的正极和负极动力总线一起同方向穿过电流传感器,当没有漏电流时,从正极流出的电流等于返回到电源负极的电流,因此,穿过电流传感器的电流为零,电流传感器输出电压为零,当发生漏电现象时,电流传感器的输出电压不为零。根据该电压的正负可以进一步判断该漏电电流是来自于电源正极还是负极。应用这种检测方法的前提是待测动力电池组必须处于工作状态,要有工作电流的流入和流出,它无法在系统空载的情况下评价电池系统对地的绝缘性能。
3.绝缘电阻表测量法
用绝缘电阻表(俗称兆欧表)测量绝缘电阻的阻值。绝缘电阻表大多采用手摇发电机供电,故又称摇表。它的刻度以绝缘电阻为单位,是电工常用的一种测量仪表,其工作原理图如图4-25所示。
上述三种方法,均为采用专用设备进行的漏电流、绝缘电阻测试方法,与电池管理系统集成存在一定的困难。在电池管理系统中常用的是电路测量方法。常用的直流电压绝缘测量原理如图4-26所示。
图4-25 绝缘电阻表工作原理图
在该原理框图中,R1、R2、R3、R4、R5分别是大阻值电阻(达到500Ω以上),这样的大电阻保证了在测量期间绝缘等级不会人为地下降。R+和R-分别是动力电池组正、负极对车体的绝缘电阻;R和R′是分压电阻,阻值小(如200Ω左右),可以使A/D转换芯片在分压电阻上得到mV级的模拟信号。
当开关S为关断状态时,通过测量芯片,可以得到R+和R-两端的电压是多少,这样就可以得到如下方程(www.daowen.com)
式中 U1、U2——当开关S断开时,正、负母线对地电压。
同理,当开关S为闭合状态时,可以得到另一个方程
式中 U1、U2——S闭合时,正、负母线对地电压。
由于串联电阻R1、R2、R3、R4、R、R′阻值已知。联立式(4-1)、式(4-2)构成的方程组就可以解出R+和R-。
图4-26 直流电压绝缘测量
电池管理系统中使用的绝缘电阻测量方法还有平衡电桥法、高频信号注入法和辅助电源法等。随着动力电池的电压越来越高,应用越来越普及,电动汽车的绝缘安全问题显得愈发重要,各种绝缘监测的方法也不断地被研究人员设计、验证。
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