針對純電動汽車應(yīng)用中電池組絕緣漏電的問題，研究了一種準(zhǔn)確計算絕緣電阻和故障點(diǎn)位置的測量方法。統(tǒng)采用MCU MC9S12XDT256作為主控制芯片，采用新的計算方法，在Simulink / Stateflow中完成邏輯系統(tǒng)建模，并通過目標(biāo)機(jī)完成隔離檢測系統(tǒng)的操作。

　　統(tǒng)可以在短時間內(nèi)監(jiān)視電池組內(nèi)部故障位置的絕緣電阻值和短路故障點(diǎn)相對于地面的相應(yīng)位置，以便確保更有效地監(jiān)控絕緣。著新能源技術(shù)的不斷發(fā)展，純電動汽車領(lǐng)域越來越受到關(guān)注。傳統(tǒng)汽車不同，電動汽車由電池供電以為部分或全部電源供電。流電源設(shè)備已連接到電池組。池組的電壓等于或大于300V。動汽車的電源系統(tǒng)是高壓，高強(qiáng)度的電路。正常情況下，高壓電源系統(tǒng)與車體完全隔離，但也不排除由于老化或潮濕導(dǎo)致絕緣性能下降而使車體受力的情況。期使用高壓電纜，電動汽車的工作環(huán)境比較復(fù)雜，例如振動，溫度和濕度。
　　速變化，酸和堿性氣體等的腐蝕將導(dǎo)致絕緣層的損失，從而導(dǎo)致絕緣性能下降[1-2]。力電池系統(tǒng)的正極或負(fù)極電纜以及電池組的內(nèi)軸形成穿過絕緣層和底盤的泄漏電路，因此底盤的電勢增加，從而損害了電池中人員的安全。機(jī)和乘客。保駕駛員和乘客的人身安全以及車輛的安全運(yùn)行非常重要[3]。前，國內(nèi)外對電動汽車的絕緣電阻檢測模型已經(jīng)開發(fā)出了不同的方法，但主要的重點(diǎn)是電動汽車的電阻檢測。體隔離包裝[4-6]，以減少泄漏對乘客的傷害。電動車輛領(lǐng)域，關(guān)于內(nèi)部故障的檢測和電池組的定位的研究很少。家標(biāo)準(zhǔn)GB / T 18384 [1]描述了傳統(tǒng)的電壓隔離隔離方法[7]，即標(biāo)準(zhǔn)接入法，分壓法，采樣法獲得的端電壓電池和正母線電壓，然后通過電阻的分壓關(guān)系計算出直流側(cè)絕緣電阻值。實(shí)驗(yàn)結(jié)論中，誤差隨標(biāo)準(zhǔn)電阻的增加而增加，這僅歸因于標(biāo)準(zhǔn)電阻對并聯(lián)隔離電阻的影響。而，問題仍然存在，即，隔離電阻沒有降低到電源的內(nèi)部電池中的某個點(diǎn)。
　　于監(jiān)視電池組內(nèi)部絕緣的方法存在缺陷，因此本文采用了一種新的計算監(jiān)視方法，以便準(zhǔn)確獲取內(nèi)部隔離電阻的位置。池的絕緣電阻值和相對準(zhǔn)確。統(tǒng)的絕緣電子測量原理如圖1所示。圖1中，R-c1和R-c2是用于測量的已知標(biāo)準(zhǔn)電阻極化電阻，Rp和Rn是對地的等效電阻。極和負(fù)極母線。果減小了電池系統(tǒng)和外殼之間的點(diǎn)的絕緣電阻，則與最大泄漏電流相對應(yīng)的電阻就是有效的隔離電阻，即得到的Rp是兩者的最小值。于傳統(tǒng)的測量算法將電池組的所有電池都視為具有Ub電壓的高壓電池，因此當(dāng)電池組內(nèi)部M點(diǎn)的絕緣電阻值減小時，如圖3所示。圖2中，Rn仍在圖1中。算Rp相對于地球的位置，即圖2中點(diǎn)N的相應(yīng)位置，并計算絕緣電阻值會產(chǎn)生一些錯誤。此，無論故障在電池組中的位置如何，它都對應(yīng)于相同的位置，即，正極和負(fù)極絕緣條對地的絕緣電阻的位置。1.因此，當(dāng)電池組的絕緣電阻值減小時，電纜傳統(tǒng)的測量絕緣電阻的原理將無法滿足故障的精確位置和對電阻值的計算要求由于無法確定電源的特定位置，因此存在隔離電阻。際值之間存在一些誤差。絕緣測量的原理如圖3所示。-1?Vn是電池單個電池的電壓，Rp和Rn是正極接地的絕緣電阻，正極和負(fù)極并聯(lián)為負(fù)，框圖中的虛擬隔離電阻減小。地點(diǎn)的絕緣電阻為Ri。線部分是用于測量純電動車輛的絕緣電阻的電路，其中R-0是標(biāo)準(zhǔn)極化電阻，R-0，S-1和S-2組成一個網(wǎng)絡(luò)極化電阻器。R-1和R-2，R-3和R-4構(gòu)成采樣和測量電壓分壓電路，而Vp和Vn是正負(fù)接地電壓采樣電壓，分別。傳統(tǒng)的絕緣電阻測量方法不同，新的絕緣電阻測量算法基于原始電路，正負(fù)母線之間的等效電阻連接到固定電阻Rp，Rn兆歐級。統(tǒng)測量控制程序的流程如圖5所示。加了隔離系統(tǒng)自檢的狀態(tài)，包括快速隔離診斷和快速故障診斷。認(rèn)每個采樣開關(guān)和電阻開關(guān)均無故障后，執(zhí)行電壓采樣分析。出快速絕緣測試，以確保絕緣測量電路完整可靠。定正極和負(fù)極端子的采樣電壓，根據(jù)系統(tǒng)的總體功能要求，選擇進(jìn)入相應(yīng)的模塊進(jìn)行絕緣故障定位判斷和絕緣電阻值的計算。過隔離監(jiān)視計算方法，通過AutoSAR編譯，在Simulink / Stateflow中完成邏輯系統(tǒng)建模，并生成代碼。Stateflow中，您可以輕松地操縱邏輯以升級代碼策略。緣監(jiān)控系統(tǒng)的仿真電路如圖6所示。-1?U-24等于24個獨(dú)立單元，單個電壓為3.7 V，Rp為連接的固定電阻器與正極平行。
　　Rn是并聯(lián)連接在負(fù)極端子總線上的固定電阻器。Ri是電池模塊內(nèi)部某個點(diǎn)與機(jī)箱或地面之間發(fā)生短路時的電阻； R-1，R-2用于絕緣監(jiān)控的計算公式中包含的極化電阻，即公式中的R-0：SPEenable1_flg控制電阻的開關(guān)。S-1極化，SPEenable2_flg控制S-2偏置電阻器開關(guān)； PosVolt是正極端子采樣輸出電壓，NegVolt是負(fù)極端子采樣輸出電壓。環(huán)由系統(tǒng)的測量狀態(tài)機(jī)形成，并且執(zhí)行絕緣電阻R-i的計算以及絕緣電阻的減小的位置n。U-1和U-2為S-1時，關(guān)閉S-2時的采樣電壓，即接地VP，VN，U-1和U上正負(fù)極之間的電壓U-2是閉合開關(guān)S-2。子與地面之間的正負(fù)采樣電壓RP和RN是內(nèi)置在硬件電路中的固定電阻器，以及極化電阻器R-0（即R-1和R）模擬圖中的-2是已知數(shù)量。等式（3）和（4），獲得有缺陷的隔離電阻器Ri的值和電池組n在缺陷上的位置，并且n是還原點(diǎn)d之間的元件數(shù)。離和正極端子的零點(diǎn)。
　　了驗(yàn)證絕緣電阻監(jiān)控系統(tǒng)的可行性，在裝有24個電池的單電池模擬器平臺中，該電池的每個電源電壓為3.7 V的標(biāo)稱電壓，模擬電池組內(nèi)部的電池組串聯(lián)連接。行故障注入和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。池模擬器可以模擬單個電池的串行和并行連接。個標(biāo)準(zhǔn)機(jī)箱包含24個可提供電池電壓和溫度的電池。池的電壓為模擬量24，模擬量輸出電壓范圍為0至5V，電壓通道電流范圍為-1A?1A，電流讀取精度≤1mA，電壓設(shè)置精度≤1mV ，電壓的讀取精度≤1mV。
　　高壓線從目標(biāo)的正負(fù)端子連接到端子塊兩端的HV 和HV-端口，如圖7的端子塊所示，單個模擬器的24通道電壓返回到該端子端子排的1-48。接口等效于電池通道。擬電池組的電池串聯(lián)連接，制造故障電阻器的一端順序插入電池的與端子塊不同的對應(yīng)位置，另一端連接到模擬盒的外殼唯一（質(zhì)量）以監(jiān)視不同位置的唯一位置。力是一樣的嗎？實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)機(jī)如圖8所示。要參數(shù)如表1所示。動運(yùn)行單元的電壓模擬盒，插入制造的絕緣故障電阻的一端在端子塊的一個電池端子中插入一個端子，并將另一端連接到外殼的接地，以進(jìn)行故障注入以減小絕緣電阻。2、3、4和5給出了在注入10個電阻缺陷后，傳統(tǒng)隔離算法計算出的絕緣電阻值與新絕緣算法計算出的誤差之間的比較。同的隔離。入電壓已知為89V。壓為3.7 V，偏置電阻為120kΩ，并將故障注入到39kΩ至600kΩ的10組絕緣電阻中。并聯(lián)和正接地電阻為2000kΩ時，測量絕緣電阻。表2和3中數(shù)據(jù)的分析表明，傳統(tǒng)絕緣電阻控制計算中的誤差在最高電位和最低電位下至少為0.04％，并且電池剩余位置的誤差大于5％，并且達(dá)到中間位置的誤差。99％。9是在10個數(shù)據(jù)集中的常規(guī)數(shù)據(jù)隔離算法的曲線圖，其中實(shí)線部分是通過常規(guī)算法獲得的電阻值，而虛線部分是誤差的最大值。不同位置測得的絕緣故障減少組的電阻值。圖清楚地表明，誤差越大，誤差越大。4和表5中的統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明，新的隔離算法在相同故障點(diǎn)下獲得的默認(rèn)點(diǎn)的位置以及不同的絕緣電阻值都是準(zhǔn)確的，并且絕緣電阻的值故障位置的絕緣也相對準(zhǔn)確。10的曲線還可以指示，當(dāng)注入的故障小于1MΩ時，計算出的電阻誤差范圍小于2％，并且計算出的浮動電阻范圍是穩(wěn)定的。驗(yàn)結(jié)果表明，相同或不同的絕緣電阻值注入了不同的故障點(diǎn)，新的絕緣計算方法計算的絕緣電阻的精度比算法更為準(zhǔn)確傳統(tǒng)隔離，并且誤差范圍很小，這取決于同一故障點(diǎn)的不同隔離電阻。該值計算出的故障點(diǎn)的值是準(zhǔn)確的。過注入不同的故障，系統(tǒng)可以通過采樣電壓來準(zhǔn)確地計算出絕緣故障的位置，包括電池組處于最高電勢，處于中間電勢和處于最低電勢時的最低電勢。少故障，可以準(zhǔn)確地計算出故障位置和故障點(diǎn)。
　　離電阻就是大小。傳統(tǒng)的測量電動汽車絕緣電阻的方法的基礎(chǔ)上，本文分析研究了一種精確計算電池組內(nèi)部絕緣位置和故障電阻值的測量計算方法。緣。的絕緣電阻測量系統(tǒng)提供精確的測量精度，高可靠性，并滿足電池組系統(tǒng)的安全要求，電纜適用于監(jiān)視和測量單個或多個系統(tǒng)。池組，內(nèi)部和外部均具有良好的擴(kuò)展性能。據(jù)測量系統(tǒng)，可以獲得更準(zhǔn)確的故障點(diǎn)位置和絕緣電阻值，并提高整個電動汽車的安全水平。此，基于新的絕緣電阻計算方法的電池組電壓泄漏的精確定位系統(tǒng)可以更好地滿足車輛安全應(yīng)用中絕緣電阻計算的要求。
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