电动车绝缘电阻测量方法、装置、车辆及计算机存储介质与流程

1.本发明涉及电动汽车技术领域，具体涉及一种电动车绝缘电阻测量方法、装置、车辆及计算机存储介质。


背景技术：

2.电动汽车(battery electric vehicle，bev)是指以车载电池为动力，用电机驱动车轮行驶，符合道路交通、安全法规等各项要求的车辆，由于电动汽车对环境影响相对传统汽车较小，其前景被广泛看好。
3.由于搭载了车载电池，为了防止车载电池对人体带来伤害，电动汽车的绝缘状态是车辆的一个重要指标。目前，电动车绝缘电阻测量原理如图1所示，其测量方法主要分为3个步骤：
4.步骤a)：k1、k2都断开，等待正负极对地电压稳定后，分别测量出正极对地等效绝缘电阻r1的电压数值和负极对地等效绝缘电阻r2的电压数值；
5.步骤b)：关闭电压高的对地等效绝缘电阻那侧的开关，等待正负极对地电压稳定后，再次测量出正极对地等效绝缘电阻r1的电压数值和负极对地等效绝缘电阻r2的电压数值；
6.步骤c)：根据公式计算出正极对地等效绝缘电阻r1和负极对地等效绝缘电阻r2。
7.但是，在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术中的上述方案至少存在下述缺陷：一方面，绝缘电阻测试时间太长，一般在12秒～30秒左右，主要是步骤a用时很长。因为绝缘电阻一般在10m欧以上，如果整车y电容约0.33uf，那么粗略估计步骤a的时间常数τ＝10m*0.33uf＝3.3s，而平衡时间至少3倍τ，所以测量时间都在10秒以上。另一方面，上电过程时间长，驾驶员拧钥匙后的上电过程中要对绝缘进行检测并计算结果良好后，才能允许高压负载放电、驾驶员把车开动。时间超过4s就会严重影响了上电速度及客户体验。


技术实现要素：

8.鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的电动车绝缘电阻测量方法、装置、车辆及计算机存储介质。
9.根据本发明的一个方面，提供了一种电动车绝缘电阻测量方法，包括：
10.闭合开关k1、k2，等待正负极对地电压稳定后，分别测量出正极对地等效绝缘电阻r1的电压数值up1和负极对地等效绝缘电阻r2的电压数值un1，并确定第一方程式；其中，k1为并联在正极对地等效绝缘电阻r1上的开关，与标准电阻r0串联，用于控制标准电阻r0的导通与断开，k2为并联在负极对地等效绝缘电阻r2上的开关，与标准电阻r2串联，用于控制标准电阻r2的导通与断开；
11.断开电压数值低的对地等效绝缘电阻侧的开关，等待正负极对地电压稳定后，再次测量出所述正极对地等效绝缘电阻r1的电压数值up2和所述负极对地等效绝缘电阻r2的电压数值un2，并确定第二方程式；
12.根据所述第一方程式和所述第二方程式计算出所述正极对地等效绝缘电阻r1或所述负极对地等效绝缘电阻r2。
13.根据本发明的另一个方面，提供了一种电动车绝缘电阻测量装置，包括：
14.开关闭合模块，用于闭合开关k1、k2，等待正负极对地电压稳定后，分别测量出正极对地等效绝缘电阻r1的电压数值up1和负极对地等效绝缘电阻r2的电压数值un1，并确定第一方程式；其中，k1为并联在正极对地等效绝缘电阻r1上的开关，与标准电阻r0串联，用于控制标准电阻r0的导通与断开，k2为并联在负极对地等效绝缘电阻r2上的开关，与标准电阻r2串联，用于控制标准电阻r2的导通与断开；
15.开关断开模块，用于断开电压数值低的对地等效绝缘电阻侧的开关，等待正负极对地电压稳定后，再次测量出所述正极对地等效绝缘电阻r1的电压数值up2和所述负极对地等效绝缘电阻r2的电压数值un2，并确定第二方程式；
16.电阻计算模块，用于根据所述第一方程式和所述第二方程式计算出所述正极对地等效绝缘电阻r1或所述负极对地等效绝缘电阻r2。
17.根据本发明的另一方面，提供了一种车辆，包括：处理器、存储器、通信接口和通信总线，所述处理器、所述存储器和所述通信接口通过所述通信总线完成相互间的通信；
18.所述存储器用于存放至少一可执行指令，所述可执行指令使所述处理器执行本发明所述的电动车绝缘电阻测量方法对应的操作。
19.根据本发明的另一方面，提供了一种计算机存储介质，所述存储介质中存储有至少一可执行指令，所述可执行指令使处理器执行本发明所述的电动车绝缘电阻测量方法对应的操作。
20.根据本发明公开的电动车绝缘电阻测量方法、车辆及计算机存储介质，通过闭合开关k1、k2使电阻测量过程平衡速度快，速度提高10倍左右，从而大大加快测量时间和电动汽车上电速度。
21.上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。
附图说明
22.通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
23.图1示出了现有技术提供的一种电动车绝缘电阻工作原理图；
24.图2示出了根据本发明实施例一提供的一种电动车绝缘电阻测量方法的流程示意图；
25.图3示出了根据本发明实施例一提供的一种电动车绝缘电阻测量方法中闭合开关k1、k2后的等效电路图；
26.图4示出了根据本发明实施例一提供的一种电动车绝缘电阻测量方法中闭合k1、断开k2后的等效电路图；
27.图5示出了根据本发明实施例一提供的一种电动车绝缘电阻测量方法中断开k1、
闭合k2后的等效电路图；
28.图6示出了根据本发明实施例二提供的一种电动车绝缘电阻测量装置的结构示意图；
29.图7示出了根据本发明实施例五提供的一种车辆的结构示意图。
具体实施方式
30.下面将参照附图更详细地描述本发明的示例性实施例。虽然附图中显示了本发明的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本发明，并且能够将本发明的范围完整的传达给本领域的技术人员。
31.实施例一
32.图2示出了根据本发明实施例一提供的一种电动车绝缘电阻测量方法的流程示意图。如图2所示，该方法包括：
33.步骤s11，闭合开关k1、k2，等待正负极对地电压稳定后，分别测量出正极对地等效绝缘电阻r1的电压数值up1和负极对地等效绝缘电阻r2的电压数值un1，并确定第一方程式；其中，k1为并联在正极对地等效绝缘电阻r1上的开关，与标准电阻r0串联，用于控制标准电阻r0的导通与断开，k2为并联在负极对地等效绝缘电阻r2上的开关，与标准电阻r2串联，用于控制标准电阻r2的导通与断开。
34.如图1所示，其中，电压数值up1可以通过并联在正极对地等效绝缘电阻r1上的电压表1测量得到，电压数值un1可以通过并联在负极对地等效绝缘电阻r2上的电压表2测量得到。
35.基于图1所示的电阻工作原理图，闭合开关k1、k2后可以得到如图3所示的等效电路图，其中，r1、r0分别为并联在正极对地等效绝缘电阻r1上的电压表内阻和标准电阻，r3、r2分别为并联在负极对地等效绝缘电阻r2上的电压表内阻和标准电阻。其中，k1与标准电阻r0串联，闭合开关k1后r0导通，k2与标准电阻r2串联，闭合开关k2后r2导通。
36.其中，标准电阻r0和r2取值在1m欧以下，在整车y电容约0.33uf情况下，那么用时间常数τ粗略估计该方法的执行时间为1m*0.33uf＝0.33s。这样，基本在1s左右就可以测量出绝缘电阻值。且，r1和r3的电阻值、r0和r2的电阻值可以相等。
37.基于图3所示的等效电路图可知，流过r1、r1、r0并联支路的电流与r2、r3、r2并联支路的电流相等，基于上述原理可以确定第一方程式。
38.步骤s12，断开电压数值低的对地等效绝缘电阻侧的开关，等待正负极对地电压稳定后，再次测量出正极对地等效绝缘电阻r1的电压数值up2和负极对地等效绝缘电阻r2的电压数值un2，并确定第二方程式。
39.具体的，通过比较正极对地等效绝缘电阻r1的电压数值up1和负极对地等效绝缘电阻r2的电压数值un1，该电压数值up1和un1均为电压绝对值，将电压数值低的对地等效绝缘电阻侧的开关断开，基于断开后的等效电路再次确定第二方程式，具体参见下述可选实施例的相关的描述。
40.步骤s13，根据第一方程式和第二方程式计算出正极对地等效绝缘电阻r1或负极对地等效绝缘电阻r2。
41.具体的，当断开k2时，则基于确定的第二方程式和第一方程式可以计算出负极对地等效绝缘电阻r2。同理，当断开k1时，则基于确定的第二方程式和第一方程式可以计算出正极对地等效绝缘电阻r1。
42.由此可见，本实施例通过闭合开关k1、k2使电阻测量过程平衡速度快，速度提高10倍左右，从而大大加快测量时间和电动汽车上电速度。
43.在一个可选实施例中，第一方程式采用公式表示为：
44.up1/(r1||r1||r0)＝un1/(r2||r3||r2)
ꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)
45.具体的，基于图3所示的等效电路图可知，流过r1、r1、r0并联支路的电流与r2、r3、r2并联支路的电流相等，基于上述原理可以确定该第一方程式。
46.在一个可选实施例中，步骤s12具体包括：
47.当up1≥un1时，继续闭合k1、同时断开k2；
48.相应的，第二方程式采用公式表示为：
49.up2/(r1||r1||r0)＝un2/(r2||r3)
ꢀꢀ
(2)
50.具体的，当up1≥un1时，继续闭合k1、同时断开k2，其对应的等效电路图如图4所示，其中，k1与标准电阻r0串联，闭合开关k1后r0导通，k2与标准电阻r2串联，断开开关k2后r2断开。基于图4所示的等效电路图，流过r1、r1、r0并联支路的电流与r2、r3并联支路的电流相等，基于上述原理可以确定该第二方程式。
51.在一个可选实施例中，步骤s13具体包括：负极对地等效绝缘电阻r2采用公式表示为：
[0052][0053]
其中，k1＝up1/un1，k2＝up2/un2。
[0054]
具体的，基于上述第一方程式(1)令：k1＝up1/un1可以推导出如下公式(3)：
[0055][0056]
基于上述第二方程式(2)令：k2＝up2/un2，可以推导出如下公式(4)：
[0057][0058]
通过联立二元一次方程(3)和(4)求得负极对地等效绝缘电阻r2：
[0059][0060][0061][0062]
求得：
[0063]
在一个可选实施例中，步骤s12具体包括：
[0064]
当up1＜un1时，继续闭合k2、同时断开k1；
[0065]
相应的，第二方程式采用公式表示为：
[0066]
up2/(r1||r1)＝un2/(r2||r3||r2)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(5)
[0067]
具体的，当up1＜un1时，继续闭合k2、同时断开k1，其对应的等效电路图如图5所示，其中，k1与标准电阻r0串联，断开开关k1后r0断开，k2与标准电阻r2串联，闭合开关k2后r2导通。基于图5所示的等效电路图，流过r1、r1并联支路的电流与r2、r3和r2并联支路的电流相等，基于上述原理可以确定该第二方程式。
[0068]
在一个可选实施例中，步骤s13具体包括：正极对地等效绝缘电阻r1采用公式表示为：
[0069][0070]
其中，k1＝up1/un1，k2＝up2/un2。
[0071]
具体的，基于上述第一方程式(1)令：k1＝up1/un1可以推导出公式(3)，具体参见上述可选实施例，这里不再赘述。
[0072]
基于上述第二方程式(3)令：k2＝up2/un2，可以推导出如下公式(6)：
[0073][0074]
通过联立二元一次方程(3)和(6)求得正极对地等效绝缘电阻r1：
[0075][0076][0077]
求得：
[0078]
实施例二
[0079]
图6示出了根据本发明实施二提供的一种电动车绝缘电阻测量装置的结构示意图。如图6所示，该装置包括：开关闭合模块21、开关断开模块22和电阻计算模块23；其中，
[0080]
开关闭合模块，用于闭合开关k1、k2，等待正负极对地电压稳定后，分别测量出正极对地等效绝缘电阻r1的电压数值up1和负极对地等效绝缘电阻r2的电压数值un1，并确定第一方程式；其中，k1为并联在正极对地等效绝缘电阻r1上的开关，与标准电阻r0串联，用于控制标准电阻r0的导通与断开，k2为并联在负极对地等效绝缘电阻r2上的开关，与标准电阻r2串联，用于控制标准电阻r2的导通与断开；
[0081]
开关断开模块，用于断开电压数值低的对地等效绝缘电阻侧的开关，等待正负极对地电压稳定后，再次测量出所述正极对地等效绝缘电阻r1的电压数值up2和所述负极对地等效绝缘电阻r2的电压数值un2，并确定第二方程式；
[0082]
电阻计算模块，用于根据所述第一方程式和所述第二方程式计算出所述正极对地等效绝缘电阻r1或所述负极对地等效绝缘电阻r2。
[0083]
进一步的，所述第一方程式采用公式表示为：
[0084]
up1/(r1||r1||r0)＝un1/(r2||r3||r2)
[0085]
其中，r1、r0分别为并联在正极对地等效绝缘电阻r1上的电压表内阻和标准电阻，r3、r2分别为并联在负极对地等效绝缘电阻r2上的电压表内阻和标准电阻。
[0086]
进一步的，所述开关断开模块22具体用于：当up1≥un1时，继续闭合k1、同时断开k2；
[0087]
相应的，所述第二方程式采用公式表示为：
[0088]
up2/(r1||r1||r0)＝un2/(r2||r3)
[0089]
其中，r1、r0分别为并联在正极对地等效绝缘电阻r1上的电压表内阻和标准电阻，r3为并联在负极对地等效绝缘电阻r2上的电压表内阻。
[0090]
进一步的，所述开关断开模块22具体用于：当up1＜un1时，继续闭合k2、同时断开k1；
[0091]
相应的，所述第二方程式采用公式表示为：
[0092]
up2/(r1||r1)＝un2/(r2||r3||r2)
[0093]
其中，r1为并联在正极对地等效绝缘电阻r1上的电压表内阻，r3、r2分别为并联在负极对地等效绝缘电阻r2上的电压表内阻和标准电阻。
[0094]
进一步的，所述电阻计算模块23具体用于：所述负极对地等效绝缘电阻r2采用公式表示为：
[0095][0096]
其中，k1＝up1/un1，k2＝up2/un2。
[0097]
进一步的，所述电阻计算模块23具体用于：所述正极对地等效绝缘电阻r1采用公式表示为：
[0098][0099]
其中，k1＝up1/un1，k2＝up2/un2。
[0100]
本实施例所述的电动车绝缘电阻测量装置用于执行上述实施例一所述的电动车绝缘电阻测量方法，其工作原理与技术效果类似，这里不再赘述。
[0101]
实施例三
[0102]
本发明实施例三提供了一种非易失性计算机存储介质，所述计算机存储介质存储有至少一可执行指令，该计算机可执行指令可执行上述任意方法实施例中的电动车绝缘电阻测量方法。
[0103]
实施例四
[0104]
图7示出了根据本发明实施例八提供的一种车辆的结构示意图。本发明具体实施例并不对车辆的具体实现做限定。
[0105]
如图7所示，该车辆可以包括：处理器(processor)302、通信接口(communications interface)304、存储器(memory)306、以及通信总线308。
[0106]
其中：处理器302、通信接口304、以及存储器306通过通信总线308完成相互间的通信。通信接口304，用于与其它设备比如客户端或其它服务器等的网元通信。处理器302，用
于执行程序310，具体可以执行上述方法实施例中的相关步骤。
[0107]
具体地，程序310可以包括程序代码，该程序代码包括计算机操作指令。
[0108]
处理器302可能是中央处理器cpu，或者是特定集成电路asic(application specific integrated circuit)，或者是被配置成实施本发明实施例的一个或多个集成电路。车辆包括的一个或多个处理器，可以是同一类型的处理器，如一个或多个cpu；也可以是不同类型的处理器，如一个或多个cpu以及一个或多个asic。
[0109]
存储器306，用于存放程序310。存储器306可能包含高速ram存储器，也可能还包括非易失性存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。
[0110]
程序310具体可以用于使得处理器302执行上述任意方法实施例中的电动车绝缘电阻测量方法。
[0111]
在此提供的算法或显示不与任何特定计算机、虚拟系统或者其它设备固有相关。各种通用系统也可以与基于在此的示教一起使用。根据上面的描述，构造这类系统所要求的结构是显而易见的。此外，本发明实施例也不针对任何特定编程语言。应当明白，可以利用各种编程语言实现在此描述的本发明的内容，并且上面对特定语言所做的描述是为了披露本发明的最佳实施方式。
[0112]
在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。
[0113]
类似地，应当理解，为了精简本发明并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在上面对本发明的示例性实施例的描述中，本发明实施例的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如下面的权利要求书所反映的那样，发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本发明的单独实施例。
[0114]
本领域那些技术人员可以理解，可以对实施例中的设备中的模块进行自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个设备中。可以把实施例中的模块或单元或组件组合成一个模块或单元或组件，以及此外可以把它们分成多个子模块或子单元或子组件。除了这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。
[0115]
此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在下面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。
[0116]
本发明的各个部件实施例可以以硬件实现，或者以在一个或者多个处理器上运行的软件模块实现，或者以它们的组合实现。本领域的技术人员应当理解，可以在实践中使用
微处理器或者数字信号处理器(dsp)来实现根据本发明实施例的一些或者全部部件的一些或者全部功能。本发明还可以实现为用于执行这里所描述的方法的一部分或者全部的设备或者装置程序(例如，计算机程序和计算机程序商品)。这样的实现本发明的程序可以存储在计算机可读介质上，或者可以具有一个或者多个信号的形式。这样的信号可以从因特网网站上下载得到，或者在载体信号上提供，或者以任何其他形式提供。
[0117]
应该注意的是上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本发明可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。上述实施例中的步骤，除有特殊说明外，不应理解为对执行顺序的限定。