一种高压绝缘电阻模拟装置的制作方法

本技术涉及电路结构，特别涉及电池管理系统电路结构，具体是指一种高压绝缘电阻模拟装置。

背景技术：

1、随着电动汽车及储能领域的发展，电池管理系统(bms)中的电池组输出总电压越来越高，其高压绝缘性能也变得极其重要。高压系统在长时间运行后，受到周围环境温湿度及高压线缆绝缘层老化等影响，都会降低高压系统对地之间的绝缘性能，在高压系统对地之间的绝缘阻值低于安全值范围时，将严重威胁到人们的生命财产安全。

2、因此，高压安全的一个重要方面就是系统的绝缘水平，国家标准也规定了相应的高压绝缘阻值安全范围。在设计过程中，需要对多种绝缘阻值进行测试，并留有足够安全裕量。在做高压系统绝缘测试时，需要验证控制器是否能快速、准确地对高压系统对地之间的绝缘阻值做出响应。如果采用人工干预高压系统对地之间的绝缘阻值，不仅测试工况受限，测试不全面，安全也难以得到保障。故需要一种安全有效、测试全面的高压绝缘电阻模拟装置，用于控制器的验证。

技术实现思路

1、本实用新型的目的是克服了上述现有技术中的缺点，提供一种结构简单、安全有效、测试全面的高压绝缘电阻模拟装置。

2、为了实现上述的目的，本实用新型的高压绝缘电阻模拟装置具有如下构成：

3、该高压绝缘电阻模拟装置包括：顺序连接的通讯接口1、微控制器2、驱动电路3、高压继电器矩阵4、高压电阻矩阵5和输出接口电路9。该输出接口电路9连接外部绝缘电阻检测设备10。

4、其中，所述的高压电阻矩阵5包括若干个串联的阻值不同的高压电阻，所述的高压继电器矩阵4包括数量不少于所述的高压电阻的若干个高压继电器，每个所述的高压电阻均与对应的高压继电器并联；所述的微控制器2通过所述的驱动电路3控制各所述的高压继电器。

5、该高压绝缘电阻模拟装置还包括电流采样电路8，所述的电流采样电路8的输入端连接所述的高压电阻矩阵5，该电流采样电路8的输出端连接所述的微控制器2。

6、该高压绝缘电阻模拟装置还包括电压采样电路7，所述的电压采样电路7的输入端连接外部输入电源电压，该电压采样电路7的输出端连接所述的微控制器2。

7、该高压绝缘电阻模拟装置中，所述的电压采样电路7和电流采样电路8均通过隔离电路6连接所述的微控制器2。

8、该高压绝缘电阻模拟装置中，所述的高压电阻矩阵5还包括互斥的正极高压继电器sw24和负极高压继电器sw23；所述的外部输入电源电压的高压负极hv_n通过负极高压继电器sw23和第一保险丝fuse1连接所述的高压电阻矩阵5的前端；所述的外部输入电源电压的高压正极hv_p通过正极高压继电器sw24和第二保险丝fuse2连接所述的高压电阻矩阵5的前端；所述的高压电阻矩阵5的后端接地kl31。

9、该高压绝缘电阻模拟装置中，所述的高压电阻矩阵5的后端通过第一采样电阻rs1接地kl31，所述的电流采样电路8均通过隔离电路6连接于所述的第一采样电阻rs1的两端；所述的外部输入电源电压的高压负极hv_n和外部输入电源电压的高压正极hv_p分别通过第二采样电阻rs2和第三采样电阻rs3之后，再通过所述的隔离电路6连接所述的电压采样电路7。

10、该高压绝缘电阻模拟装置中，所述的隔离电路6包括第一隔离放大器12和第二隔离放大器15；所述的电压采样电路包括第一运放调理电路13；所述的电流采样电路8包括第二运放调理电路16；所述的第二采样电阻rs2和第三采样电阻rs3构成电阻分压11，通过所述的第一隔离放大器12和第一运放调理电路13，再通过模数转换电路17连接所述的微控制器2；所述的第一采样电阻rs1两端的电压差经过所述的第二隔离放大器15和第二运放调理电路16，再通过所述的模数转换电路17连接所述的微控制器2。

11、该高压绝缘电阻模拟装置中，所述的通讯接口1通过can总线获得外部指令，并将所述指令传输至所述的微控制器2。

12、该高压绝缘电阻模拟装置中，所述的微控制器2控制所述的驱动电路3，并从所述的驱动电路3以及电压采样电路7和电流采样电路8获取信息。

13、采用了该实用新型的高压绝缘电阻模拟装置，其包括微控制器、驱动电路、高压继电器矩阵、高压电阻矩阵和输出接口电路。高压电阻矩阵包括若干个串联的阻值不同的高压电阻，每个高压电阻均与对应的高压继电器并联，利用微控制器和驱动电路控制高压继电器的开启与关闭，可以选中相应的高压电阻，从而获得不同的电阻值，进而通过输出接口电路连接的外部绝缘电阻检测设备实现故障实时监测。进一步地，通过电压采样电路和电流采样电路实现过压保护和过流保护。且该高压绝缘电阻模拟装置的结构简单，应用方法安全高效。

技术特征：

1.一种高压绝缘电阻模拟装置，其特征在于，包括：顺序连接的通讯接口(1)、微控制器(2)、驱动电路(3)、高压继电器矩阵(4)、高压电阻矩阵(5)和输出接口电路(9)，该输出接口电路(9)连接外部绝缘电阻检测设备(10)；

2.根据权利要求1所述的高压绝缘电阻模拟装置，其特征在于，还包括电流采样电路(8)，所述的电流采样电路(8)的输入端连接所述的高压电阻矩阵(5)，该电流采样电路(8)的输出端连接所述的微控制器(2)。

3.根据权利要求2所述的高压绝缘电阻模拟装置，其特征在于，还包括电压采样电路(7)，所述的电压采样电路(7)的输入端连接外部输入电源电压，该电压采样电路(7)的输出端连接所述的微控制器(2)。

4.根据权利要求3所述的高压绝缘电阻模拟装置，其特征在于，所述的电压采样电路(7)和电流采样电路(8)均通过隔离电路(6)连接所述的微控制器(2)。

5.根据权利要求4所述的高压绝缘电阻模拟装置，其特征在于，所述的高压电阻矩阵(5)还包括互斥的正极高压继电器(sw24)和负极高压继电器(sw23)；

6.根据权利要求5所述的高压绝缘电阻模拟装置，其特征在于，所述的高压电阻矩阵(5)的后端通过第一采样电阻(rs1)接地(kl31)，所述的电流采样电路(8)均通过隔离电路(6)连接于所述的第一采样电阻(rs1)的两端；

7.根据权利要求6所述的高压绝缘电阻模拟装置，其特征在于，

8.根据权利要求7所述的高压绝缘电阻模拟装置，其特征在于，所述的通讯接口(1)通过can总线获得外部指令，并将所述指令传输至所述的微控制器(2)。

9.根据权利要求8所述的高压绝缘电阻模拟装置，其特征在于，所述的微控制器(2)控制所述的驱动电路(3)，并从所述的驱动电路(3)以及电压采样电路(7)和电流采样电路(8)获取信息。

技术总结本技术涉及一种高压绝缘电阻模拟装置，属于电路结构技术领域。采用了该技术的高压绝缘电阻模拟装置，其包括微控制器、驱动电路、高压继电器矩阵、高压电阻矩阵和输出接口电路。高压电阻矩阵包括若干个串联的阻值不同的高压电阻，每个高压电阻均与对应的高压继电器并联，利用微控制器和驱动电路控制高压继电器的开启与关闭，可以选中相应的高压电阻，从而获得不同的电阻值，进而通过输出接口电路连接的外部绝缘电阻检测设备实现故障实时监测。进一步地，通过电压采样电路和电流采样电路实现过压保护和过流保护。且该高压绝缘电阻模拟装置的结构简单，应用方法安全高效。技术研发人员：邵帅帅,汤洛,冯英本受保护的技术使用者：上海赓衍智能技术有限公司技术研发日：20231215技术公布日：2024/9/17