一种绝缘电阻采集电路及其计算方法与流程

1.本发明涉及锂离子电池管理系统的绝缘检测技术，特别是涉及一种绝缘电阻采集电路及其计算方法。


背景技术：

2.电池管理系统采集的绝缘电阻是指动力电池正极或动力电池负极与低压供电地之间的电阻值，检测目的是防止动力电池对低压设备漏电后产生对人体或低压设备的伤害，国标要求动力电池的绝缘电阻应大于或等于500ω/v。
3.常用的绝缘电阻检测方法有电阻平衡电桥法、注入交流信号法。其中注入交流信号法会使直流系统纹波增大，影响总压采集和供电质量，而且系统的分布电容会直接影响测量结果。电阻平衡电桥法是利用电池组的总压作为电压源，使用电阻分压网络后模数转换来计算电池包正极端子对地的绝缘电阻和电池包负极对地的绝缘电阻的测试模型。电路组成为并联在电池正与低压地之间的电阻rc1，并联在电池负与低压地之间的电阻rc2，并联在电池正与低压地之间的开关电阻电路，并联在电池负与低压地之间的开关电阻电路，电压采样电路，模数转换电路，开关继电器控制电路。
4.传统电阻平衡电桥法存在如下缺点：并联在电池正与低压地之间rc1及并联在电池负与低压地之间rc2是长期并联的，没有使用高压光耦作为开关，导致在电池系统不做绝缘检测时，电池管理系统不能与电池系统彻底断开。采用二组并联的开关电阻回路，使用的开关电阻阻值小时，绝缘检测误差小但对会降低被测系统的绝缘；但使用的开关电阻阻值大时，对绝缘值采集误差会增大。因此，使用二组开关电阻电路无法兼顾到绝缘采集误差和对被测系统的绝缘影响。采用正对地和负对地的对称检测电路，绝缘电阻双端平衡下降时无法检测。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提出一种绝缘电阻采集电路及其计算方法。
6.实现本发明目的的技术解决方案为：一种绝缘电阻采集电路，第一高压光耦u1的1脚串联第二电阻r2后接到接到低压供电5v，第一高压光耦u1的2脚受单片机io口y1控制，第一高压光耦u1的6脚接动力电池正极，第一高压光耦u1的4脚通过rc1接到第二高压光耦u2的6脚；第二高压光耦u2的1脚串联第一电阻r1后接到低压供电5v，第二高压光耦u2的2脚受单片机io口y2控制，第二高压光耦u2的6脚经过电阻rc2接到动力电池负极gndiso，第二高压光耦u2的4脚接到低压供电的gnd；第三高压光耦u3的1脚串联第三电阻r3后接到接到低压供电5v，第三高压光耦u3的2脚受单片机io口y3控制，第三高压光耦u3的6脚接第一高压光耦u1的4脚，第三高压光耦u3的4脚通过电阻rc3接到第二高压光耦u2的6脚；第四高压光耦u4的1脚串联第九电阻r9后接到低压供电5v，第四高压光耦u4的2脚受单片机io口y4控制，第四高压光耦u4的6脚接第二高压开关u2的6脚，第四高压光耦u4的4脚串联电阻rc4后接到动力电池负极gndiso；第五高压光耦u5的1脚串联第四电阻r4后接到接到低压供电5v，
第五高压光耦u5的2脚受单片机io口y5控制，第五高压光耦u5的6脚接第一高压开关u1的4脚，第五高压光耦u5的4脚通过电阻rc5接到第二高压光耦u2的6脚；第六高压光耦u6的1脚串联第十电阻r10后接到低压供电5v，第六高压光耦u6的2脚受单片机io口y6控制，第六高压光耦u6的6脚接到第二高压开关u2的6脚，第六高压光耦u6的4脚串联电阻rc6后接到动力电池负极gndiso；
7.第一高压光耦u1的4脚经过第五电阻r5和第六电阻r6组成的动力电池正极对动力电池负gndiso的分压网络后，再经过第七电阻r7接到射极跟随器u7a的3脚；射极跟随器u7a的2脚与射极跟随器u7a的1脚短接；射极跟随器u7a的4脚接到动力电池负极gndiso；射极跟随器u7a的8脚接到隔离电源5viso，第一电容c1接在射极跟随器u7a 8脚与u7a4脚gndiso之间，作为射极跟随器u7a供电电源的滤波电容；射极跟随器u7a的1脚通过第八电阻r8和第二电容c2组成的低通滤波网络后，接到模数转换芯片u8的1脚；
8.第二高压光耦u2的6脚经过第十一电阻r11和第十二电阻r12组成的低压地gnd对动力电池负gndiso的分压网络后，再经过第十三电阻r13接到射极跟随器u7b的5脚；射极跟随器u7b的6脚与u7b的7脚短接；射极跟随器u7b的7脚通过第十四电阻r14和第三电容c3组成的低通滤波网络后，接到模数转换芯片u8的2脚；
9.模数转换芯片u8的14脚和9脚直接接动力电池地gndiso，模数转换芯片u8的16脚接动力电池端的5viso，第四滤波电容c4接到u8的16脚，电源5viso通过隔离dcdc产生，模数转换芯片u8的15脚vref接4.096v参考源输入；4.096v参考源电路由第五十五电阻r55、第一参考源u9、第五滤波电容c5、第六滤波电容c6组成。
10.进一步的，单片机io口的y1,y2,y3,y4,y5,y6为5v供电的单片机的输出口，分别控制高压光耦u1、u2、u3、u4、u5、u6的导通和断开，第一至第六高压光耦u1、u2、u3、u4、u5、u6在控制脚2脚有低电平“0”时，对应光耦的6脚和4脚导通；第一至第六高压光耦u1、u2、u3、u4、u5、u6在控制脚2脚有高电平“1”时，对应光耦的6脚和4脚断开。
11.更进一步的，第五电阻r5和第十一电阻r11的阻值相等，第六电阻r6和第十二电阻r12的阻值相等。
12.一种的绝缘电阻计算方法，基于所述的绝缘电阻采集电路，计算动力电池正极与低压供电地gnd之间的等效电阻rp，动力电池负极与低压供电地gnd之间的等效电阻rn，具体步骤如下：
13.步骤1，主控单片机控制y1和y2输出低电平“0”，y3、y4、y5、y6输出高电平“1”，对应开关状态1，此时第一高压开光耦u1闭合，第二高压光耦u2闭合，第三高压光耦u3断开，第四高压光耦u4断开，第五高压光耦u5断开，第六高压光耦u6断开，得到：
[0014]v1
＝v
总
ⅹ
r6
÷
(r5 r6)
[0015]v2
＝v
总
ⅹ
[rn//rc2//(r11 r12)]
÷
{[rn//rc2//(r11 r12)] (rp//rc1)]}
ⅹ
r12
÷
(r11 r12)
[0016]
＝[v1ⅹ
(r5 r6)
÷
r6]
ⅹ
[rn//rc2//(r11 r12)]
÷
{[rn//rc2//(r11 r12)] (rp//rc1)]}
ⅹ
r12
÷
(r11 r12)
‑‑‑‑‑‑‑‑‑
(1)
[0017]
其中，v
总
为动力电池总压，v
rn
为低压地对动力电池负极的电压，v1和v2是开关状态1下模数转换芯片u8的1脚电压和2脚电压为；
[0018]
步骤2，若2v2≤v1，主控单片机保持y1输出低电平“0”，y2输出低电平“0”，同时控制
y3也输出低电平“0”，y4输出高电平“1”，y5输出高电平“1”，y6输出高电平“1”，对应开关状态2，此时第一高压光耦u1闭合，第二高压光耦u2闭合，第三高压光耦u3闭合，第四高压光耦u4断开，第五高压光耦u5断开，第六高压光耦u6断开，得到：
[0019]v2
′
＝[v1′ⅹ
(r5 r6)
÷
r6]
ⅹ
[rn//rc2//(r11 r12)]
÷
{[rn//rc2//(r11 r12)] (rp//rc1//rc3)]}
ⅹ
r12
÷
(r11 r12)
‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑
(2)
[0020]
其中，v1′
和v2′
是开关状态2下模数转换芯片u8的1脚电压和2脚电压；
[0021]
若2v2＞v1，则主控单片机保持y1输出低电平“0”，y2输出低电平“0”，同时控制y4也输出低电平“0”，y3输出高电平“1”，y5输出高电平“1”，y6输出高电平“1”，对应开关状态3，此时第一高压光耦u1闭合，第二高压光耦u2闭合，第四高压光耦u4闭合，第三高压光耦u3断开，第五高压光耦u5断开，第六高压光耦u6断开，得到：
[0022]v2
″
＝[v1″ⅹ
(r5 r6)
÷
r6]
ⅹ
[rn//rc2//rc4//(r11 r12)]
÷
{[rn//rc2//rc4//(r11 r12)] (rp//rc1)]}
ⅹ
r12
÷
(r11 r12)
‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑
(3)
[0023]
其中，v1″
和v2″
是开关状态3下模数转换芯片u8的1脚电压和2脚电压；
[0024]
步骤3，联立公式1和公式2，或者公式1和公式3，求解动力电池正极与低压供电地gnd之间的等效电阻rp，动力电池负极与低压供电地gnd之间的等效电阻rn；
[0025]
步骤4，如果计算的rp和rn的值均大于阈值，则获取下一时刻模数转换芯片u8的1脚和2脚的电压，并转至步骤5，否则转至步骤2；
[0026]
步骤5，若2v2≤v1，主控单片机保持y1输出低电平“0”，y2输出低电平“0”，同时控制y5也输出低电平“0”，y3输出高电平“1”，y4输出高电平“1”，y6输出高电平“1”，对应开关状态4，此时第一高压光耦u1闭合，第二高压光耦u2闭合，第五高压光耦u5闭合，第四高压光耦u4断开，第三高压光耦u3断开，第六高压光耦u6断开，得到：
[0027]v2-1
′
＝[v
1-1
′ⅹ
(r5 r6)
÷
r6]
ⅹ
[rn//rc2//(r11 r12)]
÷
{[rn//rc2//(r11 r12)] (rp//rc1//rc5)]}
ⅹ
r12
÷
(r11 r12)
‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑
(4)
[0028]
其中，v
1-1
′
和v
2-1
′
是开关状态4下模数转换芯片u8的1脚电压和2脚电压；
[0029]
否则，主控单片机保持y1输出低电平“0”，y2输出低电平“0”，同时控制y6也输出低电平“0”，y3输出高电平“1”，y4输出高电平“1”，y5输出高电平“1”，对应开关状态5，此时第一高压光耦u1闭合，第二高压光耦u2闭合，第六高压光耦u6闭合，第三高压光耦u3断开，第四高压光耦u4断开，第五高压光耦u5断开，得到：
[0030]v2-1
″
＝[v
1-1
″ⅹ
(r5 r6)
÷
r6]
ⅹ
[rn//rc2//rc6//(r11 r12)]
÷
{[rn//rc2//rc6//(r11 r12)] (rp//rc1)]}
ⅹ
r12
÷
(r11 r12)
‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑
(5)
[0031]
其中，v
1-1
″
和v
2-1
″
是开关状态5下开关状态4下模数转换芯片u8的1脚电压和2脚电压；
[0032]
步骤6，联立公式1和公式4，或者公式1和公式5，求解动力电池正极与低压供电地gnd之间的等效电阻rp，动力电池负极与低压供电地gnd之间的等效电阻rn，并转至步骤4。
[0033]
本发明与现有技术相比，其显著优点为：1)在并联的rc1和rc2电阻上增加一组受控开关(u1、u2)，在不做绝缘检测和总压采集时，rc1和rc2及高压采集回路与电池组彻底断开；2)采用三组电阻开关电路，第一组是闭合rc1和rc2的u1/u2，第二组开关的u3/u4串联的电阻阻值较小，第三组开关的u5/u6串联的电阻阻值较大，根据策略决定吸合第二组或第三组开关；3)采用非对称电路设计，解决绝缘电阻双端平衡下降无法采集的问题。
附图说明
[0034]
图1为绝缘电阻采集电路图。
[0035]
图2为绝缘检测程序流程图。
[0036]
图3为非对称绝缘rp＝10mω、rn＝2mω仿真电路及电压测试图，其中(a)执行步骤1的仿真电路及电压测试值，(b)执行步骤2的仿真电路及电压测试值，(c)执行步骤4的仿真电路及电压测试值。
[0037]
图4为非对称绝缘rp＝2mω、rn＝10mω仿真电路及电压测试图，其中(a)执行步骤1的仿真电路及电压测试值，(b)执行步骤3的仿真电路及电压测试值，(c)执行步骤5的仿真电路及电压测试值。
[0038]
图5为对称绝缘且阻值较大rp＝10mω、rn＝10mω仿真电路及电压测试图，其中(a)执行步骤1的仿真电路及电压测试值，(b)执行步骤2的仿真电路及电压测试值，(c)执行步骤5的仿真电路及电压测试值。
[0039]
图6为对称绝缘且阻值较小rp＝200kωrn＝200kω的仿真电路及电压测试图，其中(a)执行步骤1的仿真电路及电压测试值，(b)执行步骤2的仿真电路及电压测试值。
具体实施方式
[0040]
为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
[0041]
如图1所示，非对称的绝缘电阻采集电路，第一高压光耦u1的1脚串联第二电阻r2后接到接到低压供电5v；第一高压光耦u1的2脚受单片机io口y1控制；第一高压光耦u1的6脚接动力电池正极；第一高压光耦u1的4脚通过rc1接到第二高压光耦u2的6脚。第二高压光耦u2的1脚串联第一电阻r1后接到低压供电5v；第二高压光耦u2的2脚受单片机io口y2控制；第二高压光耦u2的6脚经过rc1接到第一高压开关u1的4脚；第二高压光耦u2的4脚接到低压供电的gnd。第三高压光耦u3的1脚串联第三电阻r3后接到接到低压供电5v；第三高压光耦u3的2脚受单片机io口y3控制；第三高压光耦u3的6脚接第一高压光耦u1的4脚；第三高压光耦u3的4脚通过rc3接到第二高压光耦u2的6脚。第四高压光耦u4的1脚串联第九电阻r9后接到低压供电5v；第四高压光耦u4的2脚受单片机io口y4控制；第四高压光耦u4的6脚接第二高压开关u2的6脚；第四高压光耦u4的4脚串联rc4后接到动力电池负极gndiso。第五高压光耦u5的1脚串联第四电阻r4后接到接到低压供电5v；第五高压光耦u5的2脚受单片机io口y5控制；第五高压光耦u5的6脚接第一高压开关u1的4脚；第五高压光耦u5的4脚通过rc5接到第二高压光耦u2的6脚。第六高压光耦u6的1脚串联第十电阻r10后接到低压供电5v；第六高压光耦u6的2脚受单片机io口y6控制；第六高压光耦u6的6脚接到第二高压开关u2的6脚；第六高压光耦u6的4脚串联rc6后接到动力电池负极gndiso。
[0042]
第一高压光耦u1的4脚经过第五电阻r5和第六电阻r6组成动力电池正极对动力电池负gndiso的分压网络后再经过第七电阻r7接到射极跟随器u7a的3脚；u7a的2脚与u7a的1脚短接；u7a的4脚接到动力电池负极gndiso；u7a的8脚接到隔离电源5viso，第一电容c1接在u7a 8脚与u7a4脚gndiso之间，起到u7a供电电源的滤波电容。u7a的1脚通过第八电阻r8和第二电容c2组成的低通滤波网络后接到模数转换芯片u8的1脚。
[0043]
第二高压光耦u2的6脚经过第十一电阻r11和第十二电阻r12组成低压地gnd对动力电池负gndiso的分压网络后再经过第十三电阻r13接到射极跟随器u7b的5脚；u7b的6脚与u7b的7脚短接；u7b的7脚通过第十四电阻r14和第三电容c3组成的低通滤波网络后接到模数转换芯片u8的2脚。
[0044]
模数转换芯片u8的14脚和9脚直接接动力电池地gndiso，模数转换芯片u8的16脚接动力电池端的5viso，第四滤波电容c4接到u816脚。电源5viso可通过隔离dcdc产生。u8的15脚vref接4.096v参考源输入。4.096v参考源电路由第五十五电阻r55、第一参考源u9、第五滤波电容c5、第六滤波电容c6组成。u8的13脚sckiso、12脚dout、11脚din、10脚csiso是u8的spi总线，完成u8的1脚和2脚模拟量电压的数字转换，经过数字隔离后传给单片机。
[0045]
电池管理系统要计算的就是rp和rn的值，rp是等效的动力电池正极与低压供电地gnd之间的电阻，rn是等效的动力电池负极与低压供电地gnd之间的电阻。
[0046]
电路的工作原理：
[0047]
y1,y2,y3,y4,y5,y6为5v供电的单片机的输出口，分别控制高压光耦u1、u2、u3、u4、u5、u6的导通和断开。高压光耦u1、u2、u3、u4、u5、u6在控制脚2脚有低电平“0”时，对应光耦的6脚和4脚导通；高压光耦u1、u2、u3、u4、u5、u6在控制脚2脚有高电平“1”时，对应光耦的6脚和4脚断开。
[0048]
电池管理系统模块上电后，主控单片机控制y1和y2输出低电平，y3、y4、y5、y6输出高电平。此时第一高压开光耦u1闭合，第二高压光耦u2闭合，第三高压光耦u3断开，第四高压光耦u4断开，第五高压光耦u5断开，第六高压光耦u6断开。此时在动力电池正与低压地之间原有rp电阻的基础上并接了rc1电阻，即：动力电池正极与低压地之间的电阻变为rp//rc1。
[0049]
动力电池负极与低压地之间原有rn电阻的基础上并接了rc2和(r11 r12)电阻，即：动力电池负极与低压地之间的电阻变为rn//rc2//(r11 r12)。
[0050]
设定动力电池总压为v
总
，u8的1脚电压为v1，从图1电路可知
[0051]v总
＝v1(r5 r6)/r6
‑‑‑‑‑‑‑‑①
[0052]
设定低压地对动力电池负极的电压为v
rn
，u8的2脚电压为v2，从图1电路可知
[0053]vrn
＝v2(r11 r12)/r12
‑‑‑‑‑‑‑‑②
[0054]
bms模块的主控单片机通过spi总线可以时刻计算出v1和v2的值。换句话说，动力电池总压为v
总
和低压地对动力电池负极的电压为v
rn
时刻可以通过
①
和
②
得出。
[0055]vrn
与v
总
做比较，如果2v
rn
》v
总
,说明rn》pp；
[0056]vrn
与v
总
做比较，如果2v
rn
≤v
总
,说明rn≤pp；
[0057]
如果取r5＝r11,r6＝r12，那么v1与v2的关系就代表了v
总
与v
rn
的关系。
[0058]
为简化描述，后面的论述都取r5＝r11,r6＝r12，用2v2》v1代表2v
rn
》v
总
。
[0059]
用2v2≤v1代表2v
rn
≤v
总。
[0060]
为了提高ad采集电压的准确性，本技术的策略是在v
rn
和v
rp
(＝v
总-v
rn
)较大的值对应的电阻上并接电阻。可以兼顾v1和v2的电压都不过低。
[0061]
当2v2≤v1时，主控单片机保持y1输出低电平“0”，y2输出低电平“0”，同时控制y3也输出低电平“0”，y4输出高电平“1”，y5输出高电平“1”，y6输出高电平“1”。此时第一高压光耦u1闭合，第二高压光耦u2闭合，第三高压光耦u3闭合，第四高压光耦u4断开，第五高压光
耦u5断开，第六高压光耦u6断开。此时在动力电池正与低压地之间原有rp//rc1电阻的基础上并接了rc3电阻，即在动力电池正与低压地之间的电阻为rp//rc1//rc3，动力电池负极与低压地之间的电阻为rn//rc2//(r11 r12)保持不变。
[0062]
当2v2》v1时，主控单片机保持y1输出低电平“0”，y2输出低电平“0”，同时控制y4也输出低电平“0”，y3输出高电平“1”，y5输出高电平“1”，y6输出高电平“1”。此时第一高压光耦u1闭合，第二高压光耦u2闭合，第四高压光耦u4闭合，第三高压光耦u3断开，第五高压光耦u5断开，第六高压光耦u6断开。此时动力电池正极与低压地之间的电阻保持不变为rp//rc1，在低压地gnd与动力电池负之间的电阻为rn//rc2//(r11 r12)//rc4。
[0063]
执行u3闭合后，模数转换芯片u8的1脚和2脚得到的是第二组电压值，设为v1′
和v2′
。执行u4闭合后，模数转换芯片u8的1脚和2脚得到的是第三组电压值，设为v1″
和v2″
。通过v1、v2、v1′
、v2′
可以计算出rp和rn的值；或通过v1、v2、v1″
、v2″
可以计算出rp和rn的值。
[0064]
如果计算的rp和rn的值都较大(1mω以上)时，在下一绝缘采集时，闭合第三组开关。策略如下：
[0065]
(1)只闭合第一组开关，第二组和第二组开关都断开时，测得v1和v2的值并做比较。即：当2v2≤v1时，主控单片机保持y1输出低电平“0”，y2输出低电平“0”，同时控制y5也输出低电平“0”，y3输出高电平“1”，y4输出高电平“1”，y6输出高电平“1”。此时第一高压光耦u1闭合，第二高压光耦u2闭合，第五高压光耦u5闭合，第四高压光耦u4断开，第三高压光耦u3断开，第六高压光耦u6断开。此时在动力电池正与低压地之间原有rp//rc1电阻的基础上并接了rc5电阻，即在动力电池正与低压地之间的电阻为rp//rc1//rc5，动力电池负极与低压地之间的电阻为rn//rc2//(r11 r12)保持不变。
[0066]
当2v2》v1时，主控单片机保持y1输出低电平“0”，y2输出低电平“0”，同时控制y6也输出低电平“0”，y3输出高电平“1”，y4输出高电平“1”，y5输出高电平“1”。此时第一高压光耦u1闭合，第二高压光耦u2闭合，第六高压光耦u6闭合，第三高压光耦u3断开，第四高压光耦u4断开，第五高压光耦u5断开。此时动力电池正极与低压地之间的电阻保持不变为rp//rc1，在低压地gnd与动力电池负之间的电阻为rn//rc2//rc6//(r11 r12)。
[0067]
执行u5闭合后，模数转换芯片的1脚和2脚得到的是第五组电压值：v
1-1
′
和v
2-1
′
。通过v1、v2、v
1-1
′
、v
2-1
′
可以计算出rp-1和rn-1的值。
[0068]
执行u6闭合后，模数转换芯片的1脚和2脚得到的是第六组电压值：v
1-1
″
和v
2-1
″
。通过v1、v2、v
1-1
″
、v
2-1
″
可以计算出rp-1和rn-1的值。
[0069]
单片机控制流程：
[0070]
步骤1：y1置低电平“0”，y2置低电平“0”，y3置高电平“1”，y4置高电平“1”，y5置高电平“1”，y6置高电平“1”[0071]v1
＝v
总
ⅹ
r6
÷
(r5 r6)
[0072]v2
＝v
总
ⅹ
[rn//rc2//(r11 r12)]
÷
{[rn//rc2//(r11 r12)] (rp//rc1)]}
ⅹ
r12
÷
(r11 r12)
[0073]
＝[v1ⅹ
(r5 r6)
÷
r6]
ⅹ
[rn//rc2//(r11 r12)]
÷
{[rn//rc2//(r11 r12)] (rp//rc1)]}
ⅹ
r12
÷
(r11 r12)
‑‑‑‑‑‑‑‑‑
(1)
[0074]
当2v2≤v1时，则进行步骤2，否则进行步骤3；
[0075]
步骤2：y1置低电平“0”，y2置低电平“0”，y3置低电平“0”，y4置高电平“1”，y5置高
电平“1”，y6置高电平“1”。
[0076]v2
′
＝[v1′ⅹ
(r5 r6)
÷
r6]
ⅹ
[rn//rc2//(r11 r12)]
÷
{[rn//rc2//(r11 r12)] (rp//rc1//rc3)]}
ⅹ
r12
÷
(r11 r12)
‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑
(2)
[0077]
其中，v1′
是指执行步骤2之后，u8的1脚的电压；
[0078]v2
′
是指执行步骤2之后，u8的2脚的电压；
[0079]
步骤3：y1置低电平“0”，y2置低电平“0”，y3置高电平“1”，y4置低电平“0”，y5置高电平“1”，y6置高电平“1”。
[0080]v1
″
是指执行步骤3之后，u8的1脚的电压；
[0081]v2
″
是指执行步骤3之后，u8的2脚的电压；
[0082]v2
″
＝[v1″ⅹ
(r5 r6)
÷
r6]
ⅹ
[rn//rc2//rc4//(r11 r12)]
÷
{[rn//rc2//rc4//(r11 r12)] (rp//rc1)]}
ⅹ
r12
÷
(r11 r12)
‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑
(3)
[0083]
步骤4：执行步骤2时，方程(1)与(2)联立组成二元一次方程组，求解rp和rn。执行步骤3时，方程(1)与(3)联立组成二元一次方程组，求解rp和rn。如果rp和rn的值都较大(1mω以上)，下一绝缘采集时，在执行步骤1后，接下来执行步骤5或步骤6，当2v2≤v1时，执行步骤5，否则执行步骤6。
[0084]
步骤5：y1置低电平“0”，y2置低电平“0”，y5置低电平“0”，y4置高电平“1”，y3置高电平“1”，y6置高电平“1”。
[0085]v2-1
′
＝[v
1-1
′ⅹ
(r5 r6)
÷
r6]
ⅹ
[rn//rc2//(r11 r12)]
÷
{[rn//rc2//(r11 r12)] (rp//rc1//rc5)]}
ⅹ
r12
÷
(r11 r12)
‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑
(4)
[0086]
其中，v
1-1
′
是指执行步骤5之后，u8的1脚的电压；
[0087]v2-1
′
是指执行步骤5之后，u8的2脚的电压；
[0088]
步骤6：y1置低电平“0”，y2置低电平“0”，y6置低电平“0”，y3置高电平“1”，y4置高电平“1”，y5置高电平“1”。
[0089]v1-1
″
是指执行步骤6之后，u8的1脚的电压；
[0090]v2-1
″
是指执行步骤6之后，u8的2脚的电压；
[0091]v2-1
″
＝[v
1-1
″ⅹ
(r5 r6)
÷
r6]
ⅹ
[rn//rc2//rc6//(r11 r12)]
÷
{[rn//
[0092]
rc2//rc6//(r11 r12)] (rp//rc1)]}
ⅹ
r12
÷
(r11 r12)
‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑
(5)
[0093]
步骤7：执行步骤4时，方程(1)与(4)联立组成二元一次方程组，求解rp-1和rn-1。执行步骤5时，方程(1)与(5)联立组成二元一次方程组，求解rp-1和rn-1。
[0094]
下面代入电阻一组参考值来简化方程(1)～(5)，推出rp和rn的计算公式。
[0095][0096][0097]
方程(1)简化为(1-1)：
[0098]v2
＝[v1ⅹ
(r5 r6)
÷
r6]
ⅹ
[rn//rc2//(r11 r12)]
÷
{[rn//rc2//(r11 r12)]
(rp//rc1)]}
ⅹ
r12
÷
(r11 r12)
[0099]
＝[v1ⅹ
(4000 10)
÷
10]
ⅹ
[rn//8000//(4000 10)]
÷
{[rn//8000//(4000 10)] (rp//8000)]}
ⅹ
10
÷
(4000 10)
[0100]
＝v1ⅹ
(rn//2671)
÷
[(rn//2671) (rp//8000)]
[0101]
令：a＝rp//8000,b＝rn//8000//(4000 10)则：
[0102]v2
＝v1ⅹb÷
(b a)
‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑
(1-1)
[0103]
方程(2)简化为(2-1)：
[0104]v2
′
＝[v1′ⅹ
(r5 r6)
÷
r6]
ⅹ
[rn//rc2//(r11 r12)]
÷
{[rn//rc2//(r11 r12)] (rp//rc1//rc3)]}
ⅹ
r12
÷
(r11 r12)
[0105]
＝[v1′ⅹ
(4000 10)
÷
10]
ⅹ
[rn//8000//(4000 10)]
÷
{[rn//8000//(4000 10)] (rp//8000//400)]}
ⅹ
10
÷
(4000 10)
[0106]
＝v1′ⅹb÷
[b (a//400)]
[0107]v2
′
＝v1′
(400b ab)
÷
(400b ab 400a)
‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑
(2-1)
[0108]
简化后方程(1-1)和(2-1)联立以b和a为未知数的二元一次方程组，如下：
[0109][0110]
由(1-1)得出：
[0111]
a＝(v
1-v2)b/v2‑‑‑‑‑‑‑③
[0112]
将
③
代入(2-1)得：
[0113]
b＝(400v1′v2-400v2′v1
)/[(v2′‑v1
′
)(v
1-v2)
‑‑‑‑‑‑‑‑④
[0114]
因为v2′
，v1′
，v1，v2都是模块单片机可测量的量，因此b可求。
[0115]
b求得后代入
③
即可求得a。
[0116]
因为a＝rp//8000,得出rp＝8000a/(8000-a)，从而rp可求。
[0117]
因为b＝rn//8000//(4000 10)＝rn//2671,得出rn＝2671b/(2671-b)，从而rn可求。
[0118]
方程(3)简化为(3-1)
[0119]v2
″
＝[v1″ⅹ
(r5 r6)
÷
r6]
ⅹ
[rn//rc2//rc4//(r11 r12)]
÷
{[rn//rc2//rc4//(r11 r12)] (rp//rc1)]}
ⅹ
r12
÷
(r11 r12)
[0120]
＝[v1″ⅹ
(4000 10)
÷
10]
ⅹ
[rn//8000//400//(4000 10)]
÷
{[rn//8000//400//(4000 10)] (rp//8000)]}
ⅹ
10
÷
(4000 10)
[0121]
＝v1″ⅹ
[348rn
÷
(348 rn)]
÷
[348rn
÷
(348 rn) a]
[0122]
＝v1″ⅹ
348rn
÷
(348rn 348a arn)
‑‑‑‑
(3-1)
[0123]
简化后方程(1-1)和(3-1)联立以rn和a为未知数的二元一次方程组，如下：
[0124][0125]
由(1-1)得出：
[0126]
rn＝2671av2/(2671v
1-2671v
2-av2)
‑‑‑‑‑‑‑⑦
[0127]
由(3-1)得出：
[0128]
rn＝348av2″
/(348v1″‑
348v2″‑
av2″
)
‑‑‑‑‑‑‑⑧
[0129]
由
⑦
和
⑧
得：
[0130]
a＝2671
ⅹ
348
ⅹ
(v
2 v1″‑v1v2
″
)/(2323v
2v2
″
)
‑‑‑‑‑‑‑‑‑⑨
[0131]
rp＝8000a/(8000-a)
‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑⑩
[0132]
a求得后代入
⑦
即可求得rn。
[0133]
a求得后代入
⑩
即可求得rp。
[0134]
方程(4)简化为(4-1)：
[0135]v2-1
′
＝[v
1-1
′ⅹ
(r5 r6)
÷
r6]
ⅹ
[rn//rc2//(r11 r12)]
÷
{[rn//rc2//(r11 r12)] (rp//rc1//rc5)]}
ⅹ
r12
÷
(r11 r12)
[0136]
＝[v
1-1
′ⅹ
(4000 10)
÷
10]
ⅹ
[rn//8000//(4000 10)]
÷
{[rn//8000//(4000 10)] (rp//8000//4000)]}
ⅹ
10
÷
(4000 10)
[0137]
＝v
1-1
′ⅹb÷
[b (a//4000)]
[0138]v2-1
′
＝v
1-1
′
(4000b ab)
÷
(4000b ab 4000a)
‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑
(4-1)
[0139]
简化后方程(1-1)和(4-1)联立以b和a为未知数的二元一次方程组，如下：
[0140][0141]
由(1-1)得出：
[0142]
a＝(v
1-v2)b/v2‑‑‑‑‑‑‑③′
[0143]
将
③′
代入(4-1)得：
[0144]
b＝(4000v
1-1
′v2-4000v
2-1
′v1
)/[(v
2-1
′‑v1-1
′
)(v
1-v2)]
‑‑‑‑‑‑‑‑④′
[0145]
因为v
2-1
′
，v
1-1
′
，v1，v2都是模块单片机可测量的量，因此b可求。
[0146]
b求得后代入
③′
即可求得a。
[0147]
因为a＝rp//8000,得出rp＝8000a/(8000-a)，从而rp可求。
[0148]
因为b＝rn//8000//(4000 10)＝rn//2671,得出rn＝2671b/(2671-b)，从而rn可求。
[0149]
方程(5)简化为(5-1)
[0150]v2-1
″
＝[v
1-1
″ⅹ
(r5 r6)
÷
r6]
ⅹ
[rn//rc2//rc6//(r11 r12)]
÷
{[rn//rc2//rc6//(r11 r12)] (rp//rc1)]}
ⅹ
r12
÷
(r11 r12)
[0151]
＝[v
1-1
″ⅹ
(4000 10)
÷
10]
ⅹ
[rn//8000//4000//(4000 10)]
÷
{[rn//8000//4000//(4000 10)] (rp//8000)]}
ⅹ
10
÷
(4000 10)
[0152]
＝v
1-1
″ⅹ
[1603rn
÷
(1603 rn)]
÷
[1603rn
÷
(1603 rn) a]
[0153]v2-1
″
＝v
1-1
″ⅹ
1603rn
÷
(1603rn 1603a arn)
‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑
(5-1)
[0154]
简化后方程(1-1)和(5-1)联立以rn和a为未知数的二元一次方程组，如下：
[0155][0156]
由(1-1)得出：
[0157]
rn＝2671av2/(2671v
1-2671v
2-av2)
‑‑‑‑‑‑‑⑦′
[0158]
由(5-1)得出：
[0159]
rn＝1603av
2-1
″
/(1603v
1-1
″‑
1603v
2-1
″‑
av
2-1
″
)
‑‑‑‑‑‑‑⑧′
[0160]
由
⑦′
和
⑧′
得：
[0161]
a＝2671
ⅹ
1603(v
2 v
1-1
″‑v1 v
2-1
″
)/1068v
2 v
2-1
″‑‑‑‑‑‑‑‑‑⑨′
[0162]
rp＝8000a/(8000-a)
‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑⑩′
[0163]
a求得后代入
⑦′
即可求得rn。
[0164]
a求得后代入
⑩′
即可求得rp。
[0165]
综上所述，本发明电路不运行绝缘检测功能时，绝缘检测电路与电池系统的高压及低压回路是断开的，对电池系统没有影响。使用了非对称的绝缘检测电路，电路涵盖了电池系统的各种情形，包括非对称绝缘中动力电池正对低压地的绝缘电阻小于或大于动力电池负对低压地的绝缘电阻的两种情形；对称绝缘中绝缘电阻小的绝缘电阻大两种情形。使用了三组开关电路，第二组开关与第三组开关电路根据绝缘阻值的范围，程序在下一个周期自动调整检测策略，在保证绝缘检测精度的情况下，尽量达到在做绝缘检测功能时，对电池系统的整体绝缘影响最小。每组设置两个光耦，其中第一组开关的2个光耦同时闭合，得到一组电压v1和v2的值，执行第二组开关或第三组开关时，第二组或第三组中只闭合一个光耦，控制策略是往v
rp
、v
rn
中较大值的一侧并接电阻,有效降低绝缘采集误差。使用射极跟随器，在模数转换芯片与开关电路之间做隔离，降低干扰，提高绝缘阻值的采集精度。包括三组开关电路、射极跟随器、模数转换芯片及外围电路。使用专用的12位ad转换芯片，提高绝缘采集的精度。
[0166]
在实际应用中，动力电池系统的绝缘故障可发生的情况如下：
[0167]
非对称绝缘，动力电池正极对低压地的绝缘阻抗rp较小，动力电池正极对低压地的绝缘阻抗rn较大；
[0168]
非对称绝缘，动力电池正极对低压地的绝缘阻抗rp较大，动力电池正极对低压地的绝缘阻抗rn较小；
[0169]
对称绝缘，动力电池正极对低压地的绝缘阻抗rp与动力电池正极对低压地的绝缘阻抗rn都较大；
[0170]
对称绝缘，动力电池正极对低压地的绝缘阻抗rp与动力电池正极对低压地的绝缘阻抗rn都较小；
[0171]
为了验证本发明方案的有效性，对可能出现的4种情况进行如下实验。
[0172]
实施例1
[0173]
本实施例中，非对称绝缘路，rp＝2000kω，rn＝10000kω。
[0174]
执行步骤1：仿真电路及电压测试值如图3(a)所示，由示波器测量得出：v1＝2v,v2＝1.137v。
[0175]
执行步骤3，仿真电路如图3(b)所示，由示波器测量得出：v1″
＝2v，v2″
≈0.348v。
[0176]
a＝2671
ⅹ
348
ⅹ
(v
2 v1″‑v1v2
″
)
÷
(2323v
2v2
″
)
‑‑‑‑‑‑‑‑‑⑨
[0177]
＝2671
ⅹ
348
ⅹ
(1.137
ⅹ
2-2
ⅹ
0.348)
÷
(2323
ⅹ
1.137
ⅹ
0.348)
[0178]
≈1595.77
[0179]
rp＝8000a/(8000-a)
‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑⑩
[0180]
≈8000
ⅹ
1595.77
ⅹ
(8000-1595.77)
[0181]
≈1962.75kω
[0182]
rn＝2671av2/(2671v
1-2671v
2-av2)
‑‑‑‑‑‑‑⑦
[0183]
＝2671
ⅹ
1595.77
ⅹ
1.137
÷
(2671
ⅹ
2-2671
ⅹ
1.137-1595.77
ⅹ
1.137)
[0184]
＝4846237
÷
490.6825
[0185]
≈9876.52kω
[0186]
rp采集误差
△
rp：(1962.75-2000)
÷
2000
ⅹ
100％≈-1.86％
[0187]
rn采集误差
△
rn：(9876.52-10000)
÷
10000
ⅹ
100％≈-1.23％
[0188]
通过以上计算rn和r
p
的阻值都在兆欧级别，阻值较大，因此在下一周期做绝缘采集时会执行步骤6，也就是由并接rc4的400kω改为并接rc6的4000kω，目的是降低绝缘采集电路对电池系统原绝缘阻值的影响。
[0189]
执行步骤1：仿真电路及电压测试值如图3(a)所示，由示波器测量得出：v1＝2v,v2＝1.137v。
[0190]
执行步骤6，仿真电路如图3(c)所示，由示波器测量得出：v
1-1
″
＝2v，v
2-1
″
≈0.927v；v1＝2v,v2＝1.137v。
[0191]
a＝2671
ⅹ
1603
ⅹ
(v
2 v
1-1
″‑v1 v
2-1
″
)
÷
1068v
2v2-1
″‑‑‑‑‑‑‑‑‑⑨′
[0192]
＝2671
ⅹ
1603
ⅹ
(1.137
ⅹ
2-2
ⅹ
0.927)
÷
[(1068
ⅹ
1.137
ⅹ
0.927)]
[0193]
≈1597.5
[0194]
rp＝8000a/(8000-a)
‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑⑩′
[0195]
≈1996kω
[0196]
rn＝1603av
2-1
″
/(1603v
1-1
″‑
1603v
2-1
″‑
av
2-1
″
)
‑‑‑‑‑‑‑⑧′
[0197]
≈1603
ⅹ
1597.5
ⅹ
0.927
÷
(1603
ⅹ
2-1603
ⅹ
0.927-1597.5
ⅹ
0.927)
[0198]
≈2373854.65
÷
250.3
[0199]
≈9484kω
[0200]
rp采集误差
△
rp-1变为：(1996-2000)
÷
2000
ⅹ
100％≈-0.2％
[0201]
rn采集误差
△
rn-1变为：(9484-10000)
÷
10000
ⅹ
100％≈-5.16％
[0202]
执行步骤6与执行步骤3相比，绝缘电阻的采集误差变化不大，但是执行步骤6会很大程度提高系统在执行绝缘检测动作时的绝缘阻值。这也是本发明要采用三组开关的初衷。
[0203]
实施例2
[0204]
本实施例中，非对称绝缘，rp＝10000kω，rn＝2000kω。
[0205]
执行步骤1，仿真电路及电压测试值如图4(a)得：v1＝2v，v2≈0.411v
[0206]
按v1与v2的关系，
[0207]
执行步骤2仿真电路及电压测试值如图4(b)得：v1′
＝2v，v2′
≈1.514v
[0208]
b＝(400v1′v2-400v2′v1
)/[(v2′‑v1
′
)(v
1-v2)]
‑‑‑‑‑‑‑‑④
[0209]
＝(400
ⅹ2ⅹ
0.411-400
ⅹ
1.514
ⅹ
2)/[(1.514-2)
ⅹ
(2-0.411)]
[0210]
＝882.4
÷
0.772254
[0211]
≈1142.63
[0212]
a＝(v
1-v2)b/v2‑‑‑‑‑‑‑③
[0213]
＝(2-0.411)
ⅹ
1142.63
÷
0.411
[0214]
≈4417.61
[0215]
rp＝8000a/(8000-a)
[0216]
＝8000
ⅹ
4417.61
÷
(8000-4417.61)
[0217]
≈9865kω
[0218]
rn＝2671b/(2671-b)
[0219]
＝2671
ⅹ
1142.63
÷
(2671-1142.63)
[0220]
＝3051964.73
÷
1528.37
[0221]
≈1997kω
[0222]
rp采集误差
△
rp：(9865-10000)
÷
10000
ⅹ
100％≈-1.35％
[0223]
rn采集误差
△
rn：(1997-2000)
÷
2000
ⅹ
100％≈-0.15％
[0224]
通过以上计算rn和r
p
的阻值都在兆欧级别，阻值较大，因此在下一周期做绝缘采集时会执行步骤5，也就是由并接rc3的400kω改为并接rc5的4000kω，目的是降低绝缘采集电路对电池系统原绝缘阻值的影响。
[0225]
执行步骤1，仿真电路及电压测试值如图4(a)得：v1＝2v，v2≈0.411v
[0226]
执行步骤5，仿真电路及电压测试值如图4(c),得：v
1-1
′
＝2v,v
2-1
′
≈0.704v
[0227]
b＝(4000v
1-1
′v2-4000v
2-1
′v1
)/[(v
2-1
′‑v1-1
′
)(v
1-v2)]
‑‑‑‑‑‑‑‑④′
[0228]
＝(4000
ⅹ2ⅹ
0.411-4000
ⅹ
0.704
ⅹ
2)
÷
[(0.704-2)(2-0.411)]
[0229]
＝-2344
÷
(-1.296
ⅹ
1.589)
[0230]
≈1138.23
[0231]
a＝(v
1-v2)b/v2‑‑‑‑‑‑‑③′
[0232]
＝(2-0.411)
ⅹ
1138.23
÷
0.411
[0233]
≈4400.6
[0234]
rp＝8000a/(8000-a)
[0235]
＝8000
ⅹ
4400.6
÷
(8000-4400.6)
[0236]
≈9780.74kω
[0237]
rn＝2671b/(2671-b)
[0238]
＝2671
ⅹ
1138.23
÷
(2671-1138.23)
[0239]
≈1983.48kω
[0240]
rp采集误差
△
rp-1：(9780.74-10000)
÷
10000
ⅹ
100％≈-2.19％
[0241]
rn采集误差
△
rn-1：(1983.48-2000)
÷
2000
ⅹ
100％≈-0.83％
[0242]
实施例3
[0243]
本实施例中，对称绝缘，rp＝10000kω，rn＝10000kω。
[0244]
执行步骤1，仿真电路及电压测试值如图5(a)得：v1＝2v，v2≈0.645v
[0245]
执行步骤2，仿真电路及电压测试值如图5(b)得：v1′
＝2v，v2′
≈1.703v
[0246]
b＝(400v1′v2-400v2′v1
)/[(v2′‑v1
′
)(v
1-v2)]
‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑④
[0247]
＝(400
ⅹ2ⅹ
0.645-400
ⅹ
1.713
ⅹ
2)/[(1.703-2)
ⅹ
(2-0.645)]
[0248]
＝-854.4
÷
(-0.402435)
[0249]
≈2123.08
[0250]
a＝(v
1-v2)b/v2‑‑‑‑‑‑‑③
[0251]
＝(2-0.645)
ⅹ
2123.08
÷
0.645
[0252]
≈4460.11
[0253]
rp＝8000a/(8000-a)
[0254]
＝8000
ⅹ
4460.11
÷
(8000-4460.11)
[0255]
＝35680880
÷
3539.89
[0256]
≈10079.66kω
[0257]
rn＝2671b/(2671-b)
[0258]
＝2671
ⅹ
2123.08
÷
(2671-2123.08)
[0259]
＝5670746.68
÷
547.92
[0260]
≈10349.59kω
[0261]
执行步骤1和步骤2，绝缘电阻的采集误差为：
[0262]
rp采集误差
△
rp：(10079.66-10000)
÷
10000
ⅹ
100％≈0.8％
[0263]
rn采集误差
△
rn：(10349.59-10000)
÷
10000
ⅹ
100％≈3.5％
[0264]
因为rp、rn的阻值都大于1mω，因此再下一绝缘采集周期执行步骤1和步骤5∶
[0265]
执行步骤1，仿真电路及电压测试值如图5(a)，得：v1＝2v,v2≈0.645v
[0266]
执行步骤5，仿真电路及电压测试值如图5(c)，得：v
1-1
′
＝2v,v
2-1
′
≈1v
[0267]
b＝(4000v
1-1
′v2-4000v
2-1
′v1
)/[(v
2-1
′‑v1-1
′
)(v
1-v2)]
‑‑‑‑‑‑‑‑④′
[0268]
＝(4000
ⅹ2ⅹ
0.645-4000
ⅹ1ⅹ
2)
÷
[(1-2)
ⅹ
(2-0.645)]
[0269]
＝-2840
÷
(-1.355)
[0270]
≈2096
[0271]
a＝(v
1-v2)b/v2‑‑‑‑‑‑‑③′
[0272]
＝(2-0.645)
ⅹ
2096
÷
0.645
[0273]
≈4403.22
[0274]
rp＝8000a/(8000-a)
[0275]
＝8000
ⅹ
4403.22
÷
(8000-4403.22)
[0276]
≈9793.69kω
[0277]
rn＝2671b/(2671-b)
[0278]
＝2671
ⅹ
2096
÷
(2671-2096)
[0279]
≈9736.38kω
[0280]
rp采集误差
△
rp-1：(9793.69-10000)
÷
10000
ⅹ
100％≈-2.06％
[0281]
rn采集误差
△
rn-1：(9736.38-10000)
÷
10000
ⅹ
100％≈-2.64％
[0282]
实施例4
[0283]
本实施例中，对称绝缘，rp＝200kω，rn＝200kω。
[0284]
执行步骤1，仿真电路及电压测试值如图6(a),得：v1＝2v,v2≈0.976v，
[0285]
执行步骤2，仿真电路及电压测试值如图6(b),得：v1′
＝2v,v2′
≈1.173v
[0286]
b＝(400v1′v2-400v2′v1
)/[(v2′‑v1
′
)(v
1-v2)
‑‑‑‑‑‑‑‑④
[0287]
＝(400
ⅹ2ⅹ
0.976-400
ⅹ
1.173*2)
÷
[(1.173-2)
ⅹ
(2-0.976)]
[0288]
≈-157.6
÷
(-0.846848)
[0289]
≈186.1
[0290]
a＝(v
1-v2)b/v2‑‑‑‑‑‑‑③
[0291]
＝(2-0.976)
ⅹ
186.1
÷
0.976
[0292]
≈195.25
[0293]
rp＝8000a/(8000-a)
[0294]
＝8000
ⅹ
195.25
÷
(8000-195.25)
[0295]
≈200.13kω
[0296]
rn＝2671b/(2671-b)
[0297]
＝2671
ⅹ
186.1
÷
(2671-186.1)
[0298]
＝497073.1
÷
2484.9
[0299]
≈200.04kω
[0300]
rp采集误差：(200.13-200)
÷
200
ⅹ
100％≈0.065％
[0301]
rn采集误差：(200.04-200)
÷
200
ⅹ
100％≈0.02％
[0302]
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
[0303]
以上所述实施例仅表达了本技术的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本技术范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本技术的保护范围。因此，本技术的保护范围应以所附权利要求为准。