一种绝缘检测方法、装置及系统与流程

1.本发明实施例涉及绝缘检测技术，尤其涉及一种绝缘检测方法、装置及系统。


背景技术：

2.对于车辆如自动导引运输车，其装备有电磁或光学等自动导引装置，能够沿规定的导引路径行驶，具有安全保护以及各种移载功能，其应用也越来越广泛，而电池组是自动导引运输车的重要部件之一。若电池组因绝缘检测不可靠而发生绝缘故障，会影响电池组甚至整车及人身安全。
3.目前，现有的绝缘检测方法，通常是在电池组开始工作后采集相关数据进行绝缘检测，采集的数据以及进行绝缘检测并无时间区分，这种绝缘检测方式得到的绝缘检测结果的可靠性有待提高。


技术实现要素：

4.本发明实施例提供一种绝缘检测方法、装置及系统，以提高绝缘检测的可靠性。
5.第一方面，本发明实施例提供了一种绝缘检测方法，绝缘检测方法用于对车辆的电池组进行绝缘检测，绝缘检测方法包括：
6.获取在预设时间内以及在预设时间后的第一采样电阻两端的电压，以及第二采样电阻两端的电压；其中，预设时间为车辆上电后的预设时间，第一采样电阻和第二采样电阻均与电池组电连接；
7.若在预设时间后的电池组的输出电流在第一预设范围，则根据在预设时间后的第一采样电阻两端的电压和第二采样电阻两端的电压，控制电池组所在回路的通断状态；
8.若在预设时间后的电池组的输出电流在第二预设范围，则根据在预设时间内以及在预设时间后的第一采样电阻两端的电压和第二采样电阻两端的电压，确定电池组的绝缘状态。
9.可选的，第一采样电阻所在支路有第一开关，第二采样电阻所在支路有第二开关；
10.获取在预设时间内以及在预设时间后的第一采样电阻两端的电压，以及第二采样电阻两端的电压，包括：
11.获取在预设时间内，第一状态、第二状态以及第三状态的第一采样电阻两端的电压和第二采样电阻两端的电压，并获取在预设时间后，第一状态、第二状态以及第三状态的第一采样电阻两端的电压和第二采样电阻两端的电压；其中，第一状态为第一开关和第二开关均闭合状态，第二状态为第一开关闭合、第二开关断开状态，第三状态为第一开关断开、第二开关闭合状态。
12.可选的，第一采样电阻所在支路的第一端与电池组的正极电连接，第一采样电阻所在支路的第二端接地，第二采样电阻所在支路的第一端与电池组的负极电连接，第二采样电阻所在支路的第二端接地。
13.可选的，根据在预设时间后的第一采样电阻两端的电压和第二采样电阻两端的电
压，控制电池组所在回路的通断状态，包括：
14.根据在预设时间后的第一采样电阻两端的电压和第二采样电阻两端的电压，若确定电池组的绝缘电阻的阻值大于预设阈值，则控制电池组所在回路的通断状态不变；
15.根据在预设时间后的第一采样电阻两端的电压和第二采样电阻两端的电压，若确定绝缘电阻的阻值小于预设阈值，则控制电池组所在回路断开。
16.可选的，根据在预设时间内以及在预设时间后的第一采样电阻两端的电压和第二采样电阻两端的电压，确定电池组的绝缘状态，包括：
17.根据在预设时间内的第一采样电阻两端的电压和第二采样电阻两端的电压，确定在预设时间内的电池组的第一绝缘状态；
18.根据在预设时间后的第一采样电阻两端的电压和第二采样电阻两端的电压，确定在预设时间后的电池组的第二绝缘状态；
19.根据第一绝缘状态和第二绝缘状态，对第一绝缘状态和第二绝缘状态进行逻辑与运算，确定电池组最终的绝缘状态。
20.可选的，获取在预设时间内以及在预设时间后的第一采样电阻两端的电压，以及第二采样电阻两端的电压之后，包括：
21.获取在预设时间后的电池组的输出电流。
22.可选的，预设时间为30s。
23.第二方面，本发明实施例还提供了一种绝缘检测装置，绝缘检测装置用于对车辆的电池组进行绝缘检测，绝缘检测装置包括：
24.电压获取模块，用于获取在预设时间内以及在预设时间后的第一采样电阻两端的电压，以及第二采样电阻两端的电压；其中，预设时间为车辆上电后的预设时间，第一采样电阻和第二采样电阻均与电池组电连接；
25.通断状态控制模块，用于若在预设时间后的电池组的输出电流在第一预设范围，则根据在预设时间后的第一采样电阻两端的电压和第二采样电阻两端的电压，控制电池组所在回路的通断状态；
26.绝缘状态检测模块，用于若在预设时间后的电池组的输出电流在第二预设范围，则根据在预设时间内以及在预设时间后的第一采样电阻两端的电压和第二采样电阻两端的电压，确定电池组的绝缘状态。
27.第三方面，本发明实施例还提供了一种绝缘检测系统，包括：电池组、控制器和绝缘检测电路，电池组和控制器均与绝缘检测电路电连接，如本发明任意实施例所述的绝缘检测装置集成在控制器。
28.可选的，绝缘检测电路包括第一采样电阻、第二采样电阻、第一开关和第二开关；第一采样电阻与第一开关串联，第一采样电阻与第一开关均位于第一支路，第二采样电阻与第二开关串联，第二采样电阻与第二开关均位于第二支路；第一支路的第一端与电池组的正极电连接，第一支路的第二端接地，第二支路的第一端与电池组的负极电连接，第二支路的第二端接地。
29.本发明实施例提供的绝缘检测方法、装置及系统，通过获取在预设时间内以及在预设时间后的第一采样电阻两端的电压，以及第二采样电阻两端的电压；其中，预设时间为车辆上电后的预设时间，第一采样电阻和第二采样电阻均与电池组电连接；若在预设时间
后的电池组的输出电流在第一预设范围，则根据在预设时间后的第一采样电阻两端的电压和第二采样电阻两端的电压，控制电池组所在回路的通断状态；若在预设时间后的电池组的输出电流在第二预设范围，则根据在预设时间内以及在预设时间后的第一采样电阻两端的电压和第二采样电阻两端的电压，确定电池组的绝缘状态。本发明实施例提供的绝缘检测方法、装置及系统，根据在预设时间内以及在预设时间后的第一采样电阻两端的电压和第二采样电阻两端的电压，确定电池组的绝缘状态，能够保证在预设时间内进行绝缘检测，并结合预设时间后的绝缘检测确定电池组的绝缘状态，可提高绝缘检测的可靠性。
附图说明
30.图1是本发明实施例一提供的一种绝缘检测方法的流程图；
31.图2是本发明实施例二提供的一种绝缘检测方法的流程图；
32.图3是本发明实施例三提供的一种绝缘检测装置的结构框图；
33.图4是本发明实施例四提供的一种绝缘检测电路的结构示意图；
34.图5是本发明实施例四提供的一种控制器的结构框图。
具体实施方式
35.下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
36.实施例一
37.图1是本发明实施例一提供的一种绝缘检测方法的流程图，本实施例可适用于对车辆的电池组进行绝缘检测等情况，该方法可以由绝缘检测系统中的绝缘检测装置来执行，该装置可以由软件和/或硬件的方式实现，该装置可以集成具有绝缘检测功能的控制器中，该方法具体包括如下步骤：
38.步骤110、获取在预设时间内以及在预设时间后的第一采样电阻两端的电压，以及第二采样电阻两端的电压。
39.其中，预设时间可以是电池组开始工作即车辆上电后的预设时间如30s，第一采样电阻和第二采样电阻均与电池组电连接。控制器可连接第一采样电阻的两端以及第二采样电阻的两端，以获取第一采样电阻两端的电压以及第二采样电阻两端的电压。另外，获取电压后还可获取在预设时间后的电池组的输出电流。
40.步骤120、若在预设时间后的电池组的输出电流在第一预设范围，则根据在预设时间后的第一采样电阻两端的电压和第二采样电阻两端的电压，控制电池组所在回路的通断状态。
41.示例性地，在电池组开始工作即车辆上电30s后，在相对静态工况进行绝缘检测，若电池组的输出电流小于5a，则根据车辆上电30s后(接近30s如35s左右)的第一采样电阻两端的电压和第二采样电阻两端的电压，确定电池组的绝缘电阻的阻值小于预设阈值即发生绝缘故障时，控制电池组所在回路断开，及时切断回路，防止因绝缘故障发生事故。
42.步骤130、若在预设时间后的电池组的输出电流在第二预设范围，则根据在预设时间内以及在预设时间后的第一采样电阻两端的电压和第二采样电阻两端的电压，确定电池
组的绝缘状态。
43.示例性地，在电池组开始工作即车辆上电30s后，在相对静态工况进行绝缘检测，若电池组的输出电流大于5a且小于0.15c，则根据车辆上电30s内的第一采样电阻两端的电压和第二采样电阻两端的电压，以及车辆上电30s后(接近30s如35s左右)的第一采样电阻两端的电压和第二采样电阻两端的电压，确定电池组的绝缘状态。具体的，若根据车辆上电30s内的第一采样电阻两端的电压和第二采样电阻两端的电压，确定车辆上电30s内电池组发生绝缘故障，并且，根据车辆上电30s后的第一采样电阻两端的电压和第二采样电阻两端的电压，确定车辆上电30s后电池组发生绝缘故障，则确定电池组发生绝缘故障，此时可以控制电池组所在回路端口，及时切断电池组所在回路并发出相应的提示信息，防止事故发生。
44.本实施例提供的绝缘检测方法，通过获取在预设时间内以及在预设时间后的第一采样电阻两端的电压，以及第二采样电阻两端的电压；其中，预设时间为车辆上电后的预设时间，第一采样电阻和第二采样电阻均与电池组电连接；若在预设时间后的电池组的输出电流在第一预设范围，则根据在预设时间后的第一采样电阻两端的电压和第二采样电阻两端的电压，控制电池组所在回路的通断状态；若在预设时间后的电池组的输出电流在第二预设范围，则根据在预设时间内以及在预设时间后的第一采样电阻两端的电压和第二采样电阻两端的电压，确定电池组的绝缘状态。本实施例提供的绝缘检测方法，根据在预设时间内以及在预设时间后的第一采样电阻两端的电压和第二采样电阻两端的电压，确定电池组的绝缘状态，能够保证在预设时间内进行绝缘检测，并结合预设时间后的绝缘检测确定电池组的绝缘状态，可提高绝缘检测的可靠性。
45.实施例二
46.图2是本发明实施例二提供的一种绝缘检测方法的流程图，本实施例可适用于对车辆的电池组进行绝缘检测等情况，该方法可以由绝缘检测系统中的绝缘检测装置来执行，该装置可以由软件和/或硬件的方式实现，该装置可以集成具有绝缘检测功能的控制器中，该方法具体包括如下步骤：
47.步骤210、获取在预设时间内，第一状态、第二状态以及第三状态的第一采样电阻两端的电压和第二采样电阻两端的电压，并获取在预设时间后，第一状态、第二状态以及第三状态的第一采样电阻两端的电压和第二采样电阻两端的电压。
48.其中，第一采样电阻所在支路有第一开关，第二采样电阻所在支路有第二开关。第一状态为第一开关和第二开关均闭合状态，第二状态为第一开关闭合、第二开关断开状态，第三状态为第一开关断开、第二开关闭合状态。
49.示例性地，第一采样电阻所在支路的第一端与电池组的正极电连接，第一采样电阻所在支路的第二端接地，第二采样电阻所在支路的第一端与电池组的负极电连接，第二采样电阻所在支路的第二端接地。具体的，在电池组开始工作即车辆上电后的预设时间如30s内，并在车辆上电预设时间如30s后(接近30s如35s左右)，获取第一开关和第二开关均闭合时的第一采样电阻两端的电压和第二采样电阻两端的电压，第一开关闭合、第二开关断开时的第一采样电阻两端的电压和第二采样电阻两端的电压，以及第一开关断开、第二开关闭合时的第一采样电阻两端的电压和第二采样电阻两端的电压。
50.步骤220、根据在预设时间后的第一采样电阻两端的电压和第二采样电阻两端的
电压，若确定电池组的绝缘电阻的阻值大于预设阈值，则控制电池组所在回路的通断状态不变。
51.具体的，根据第一采样电阻两端的电压和第二采样电阻两端的电压，以及预先存储的第一采样电阻的阻值和第二采样电阻的阻值，可确定电池组的绝缘电阻的阻值。若确定电池组的绝缘电阻的阻值大于预设阈值，则表示电池组的绝缘状况良好，即可控制电池组所在回路的通断状态不变。
52.步骤230、根据在预设时间后的第一采样电阻两端的电压和第二采样电阻两端的电压，若确定绝缘电阻的阻值小于预设阈值，则控制电池组所在回路断开。
53.具体的，根据第一采样电阻的阻值和第二采样电阻的阻值，可确定电池组的绝缘电阻的阻值。若确定电池组的绝缘电阻的阻值小于预设阈值，则表示电池组可能发生绝缘故障，此时需控制电池组所在回路断开，防止因电池组的绝缘故障造成事故发生。
54.步骤240、根据在预设时间内的第一采样电阻两端的电压和第二采样电阻两端的电压，确定在预设时间内的电池组的第一绝缘状态。
55.具体的，根据在预设时间内的第一采样电阻两端的电压和第二采样电阻两端的电压，以及预先存储的第一采样电阻的阻值和第二采样电阻的阻值，可确定在预设时间内的电池组的绝缘电阻的阻值。若在预设时间内的电池组的绝缘电阻的阻值大于预设阈值，则第一绝缘状态为在预设时间内电池组的绝缘状态良好，若在预设时间内的电池组的绝缘电阻的阻值小于预设阈值，则第一绝缘状态为在预设时间内电池组发生绝缘故障。
56.步骤250、根据在预设时间后的第一采样电阻两端的电压和第二采样电阻两端的电压，确定在预设时间后的电池组的第二绝缘状态。
57.其中，第二绝缘状态的确定与第一绝缘状态的确定过程相同，第二绝缘状态的具体确定过程可参照上述步骤240中第一绝缘状态的确定过程，在此不再赘述。
58.步骤260、根据第一绝缘状态和第二绝缘状态，对第一绝缘状态和第二绝缘状态进行逻辑与运算，确定电池组最终的绝缘状态。
59.具体的，若第一绝缘状态和第二绝缘状态均为绝缘故障，则可确定电池组发生绝缘故障，此时可以控制电池组所在回路端口，及时切断电池组所在回路并发出相应的提示信息，防止事故发生。
60.本实施例提供的绝缘检测方法，根据第一绝缘状态和第二绝缘状态，对第一绝缘状态和第二绝缘状态进行逻辑与运算，确定电池组最终的绝缘状态，能够保证在预设时间内进行绝缘检测，并结合预设时间后的绝缘检测确定电池组的绝缘状态，可提高绝缘检测的可靠性。
61.实施例三
62.图3是本发明实施例三提供的一种绝缘检测装置的结构框图，该绝缘检测装置用于对车辆的电池组进行绝缘检测，该绝缘检测装置包括：电压获取模块310、通断状态控制模块320和绝缘状态检测模块330；其中，电压获取模块310用于获取在预设时间内以及在预设时间后的第一采样电阻两端的电压，以及第二采样电阻两端的电压；其中，预设时间为车辆上电后的预设时间，第一采样电阻和第二采样电阻均与电池组电连接；通断状态控制模块320用于若在预设时间后的电池组的输出电流在第一预设范围，则根据在预设时间后的第一采样电阻两端的电压和第二采样电阻两端的电压，控制电池组所在回路的通断状态；
绝缘状态检测模块330用于若在预设时间后的电池组的输出电流在第二预设范围，则根据在预设时间内以及在预设时间后的第一采样电阻两端的电压和第二采样电阻两端的电压，确定电池组的绝缘状态。
63.在上述实施方式的基础上，第一采样电阻所在支路有第一开关，第二采样电阻所在支路有第二开关；电压获取模块310包括电压获取单元，电压获取单元用于获取在预设时间内，第一状态、第二状态以及第三状态的第一采样电阻两端的电压和第二采样电阻两端的电压，并获取在预设时间后，第一状态、第二状态以及第三状态的第一采样电阻两端的电压和第二采样电阻两端的电压；其中，第一状态为第一开关和第二开关均闭合状态，第二状态为第一开关闭合、第二开关断开状态，第三状态为第一开关断开、第二开关闭合状态。
64.在一种实施方式中，通断状态控制模块320包括第一控制单元和第二控制单元；其中，第一控制单元用于根据在预设时间后的第一采样电阻两端的电压和第二采样电阻两端的电压，若确定电池组的绝缘电阻的阻值大于预设阈值，则控制电池组所在回路的通断状态不变；第二控制单元用于根据在预设时间后的第一采样电阻两端的电压和第二采样电阻两端的电压，若确定绝缘电阻的阻值小于预设阈值，则控制电池组所在回路断开。
65.优选的，绝缘状态检测模块330包括第一状态确定单元、第二状态确定单元和状态检测单元；其中，第一状态确定单元用于根据在预设时间内的第一采样电阻两端的电压和第二采样电阻两端的电压，确定在预设时间内的电池组的第一绝缘状态；第二状态确定单元用于根据在预设时间后的第一采样电阻两端的电压和第二采样电阻两端的电压，确定在预设时间后的电池组的第二绝缘状态；检测单元用于根据第一绝缘状态和第二绝缘状态，对第一绝缘状态和第二绝缘状态进行逻辑与运算，确定电池组最终的绝缘状态。
66.可选的，上述绝缘检测装置还包括电流获取模块，电流获取模块用于在电压获取模块获取在预设时间内以及在预设时间后的第一采样电阻两端的电压，以及第二采样电阻两端的电压之后，获取在预设时间后的电池组的输出电流。
67.本实施例提供的绝缘检测装置与本发明任意实施例提供的绝缘检测方法属于相同的发明构思，具备相应的有益效果，未在本实施例详尽的技术细节详见本发明任意实施例提供的绝缘检测方法。
68.实施例四
69.图4是本发明实施例四提供的一种绝缘检测系统的结构示意图，该绝缘检测系统包括：电池组10、控制器20和绝缘检测电路30，电池组10和控制器20均与绝缘检测电路30电连接，如本发明任意实施例所述的绝缘检测装置集成在控制器20。
70.其中，控制器20通过绝缘检测电路30对电池组10进行绝缘检测，绝缘检测电路30中设置有采样电阻。具体的，控制器20根据绝缘检测电路30中的采样电阻的电压可确定电池组10的绝缘电阻的阻值，若电池组10的绝缘电阻的阻值小于预设阻值，则确定电池组10发生绝缘故障。
71.可选的，绝缘检测电路30包括第一采样电阻、第二采样电阻、第一开关kp和第二开关kn；第一采样电阻rsp与第一开关kp串联，第一采样电阻rsp与第一开关kp均位于第一支路，第二采样电阻rsn与第二开关kn串联，第二采样电阻rsn与第二开关kn均位于第二支路；第一支路的第一端与电池组10的正极电连接，第一支路的第二端接地，第二支路的第一端与电池组10的负极电连接，第二支路的第二端接地。
72.示例性地，图5是本发明实施例四提供的一种控制器的结构框图，参考图4和图5，控制器20可对电池组10进行单端绝缘检测和双端绝缘检测。绝缘检测原理为：依据采样电阻的电压信号及总电压，周期性进行绝缘电阻计算，从而确定绝缘状态，在发生绝缘故障时实现故障报警。系统通过控制开关kp和kn的闭合和断开的状态组合，改变电阻网络拓扑结构来计算电阻rp和rn的大小。当不发生绝缘故障时，在开关kp和kn均闭合时采样电阻rsp和rsn上的电压基本一致，但在开关kp闭合和开关kn断开时采样电阻rsp和rsn上的电压均为0；当发生单端绝缘漏电时，根据在开关kp闭合和kn闭合时采样电阻rsp和rsn的电压信号，设计一个独立方程便可计算出电阻rp或rn的大小(具体计算过程可参照现有技术)，根据绝缘故障等级判断条件确定绝缘状态；当发生双端绝缘漏电时，根据开关kp和kn均闭合时采样电阻rsp和rsn的电压信号，再根据开关kp闭合和kn断开(或者kp断开和kn闭合)时采样电阻rsp的电压up和rsn的电压un以及电池组10的总电压，通过上述两种组合状态下不同电阻网络分布可以设计两个独立方程式，进而可以计算出电阻rp和rn的大小，根据绝缘故障等级判断条件可以确定电池组10的绝缘状态。当确定电池组10发生绝缘故障时，可发出绝缘故障的提示，并输出绝缘电阻阻值即电阻rp和rn的大小以及绝缘故障位置，还可控制与电池组10电连接的mos管正/负开关的通断以及绝缘供电接口的接入状态等。
73.本实施例提供的绝缘检测系统与本发明任意实施例提供的绝缘检测方法属于相同的发明构思，具备相应的有益效果，未在本实施例详尽的技术细节详见本发明任意实施例提供的绝缘检测方法。
74.注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整、结合和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。