【摘要】：近年來電動(dòng)汽車飛速發(fā)展,越來越多的汽車裝載供能電池組。使用電能為汽車提供動(dòng)力是非常環(huán)保的方案,也是未來汽車的發(fā)展趨勢。全面推廣電動(dòng)汽車有很多急需解決的問題,電力器件的絕緣問題便是其中之一。為實(shí)時(shí)監(jiān)測電池組的絕緣狀態(tài),本文對電動(dòng)汽車絕緣監(jiān)測裝置進(jìn)行了研究和設(shè)計(jì):在完成對電動(dòng)汽車絕緣監(jiān)測裝置工作原理的分析和計(jì)算的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了監(jiān)測裝置硬件電路的各個(gè)功能模塊。針對電池組的等效電容,詳細(xì)分析了其對測量帶來的影響,并提出了有效的解決方案。根據(jù)此方案設(shè)計(jì)了監(jiān)測裝置的軟件程序,實(shí)現(xiàn)了電動(dòng)汽車絕緣監(jiān)測裝置的主要功能。具體內(nèi)容如下:首先,根據(jù)電動(dòng)汽車的實(shí)際工作情況,對比現(xiàn)有的各種絕緣監(jiān)測方法,選擇了適合電動(dòng)汽車的小信號注入法,并結(jié)合絕緣監(jiān)測裝置在電動(dòng)汽車中的工作原理,總結(jié)出通用的電路拓?fù)?對該方法進(jìn)行了分析和計(jì)算。據(jù)此設(shè)計(jì)了實(shí)現(xiàn)絕緣監(jiān)測的功能電路,主要有供電電路、穩(wěn)壓電路、信號發(fā)生電路、信號控制電路、濾波電路和電壓測量電路等,并對部分重要電路通過電路仿真軟件驗(yàn)證了設(shè)計(jì)的正確性。然后,按照電路設(shè)計(jì)方案并參照PCB設(shè)計(jì)規(guī)則對監(jiān)測裝置進(jìn)行了 PCB設(shè)計(jì)制作。之后分析了電池組的等效電容對測量的影響,提出解決方案并進(jìn)行了理論計(jì)算,從而設(shè)計(jì)了監(jiān)測裝置的主程序框架及各個(gè)功能模塊,完成電動(dòng)汽車絕緣監(jiān)測裝置的整體設(shè)計(jì)。最后,對樣品進(jìn)行測試,分析測試結(jié)果和主要測量點(diǎn)的波形,驗(yàn)證設(shè)計(jì)方案的正確性。經(jīng)驗(yàn)證,樣品可以實(shí)現(xiàn)絕緣監(jiān)測功能,穩(wěn)定性良好,滿足設(shè)計(jì)要求。另外,根據(jù)測試結(jié)果,提出了設(shè)計(jì)的改進(jìn)方向。
【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TM912;U469.72
【圖文】：

逑平衡電橋法逡逑平衡電橋法的原理圖如圖１－１，在電源的正負(fù)極之間直接并聯(lián)一串電阻，組成逡逑測量電橋，電橋的中點(diǎn)接地，測量電橋的正負(fù)橋臂電阻的阻值相等。逡逑？？邐＜邐邋ＤＣ邋邐？邐？逡逑①邋②逡逑＂————ＣＺＩ邐邐１＝３———逡逑Ｒ＼邐７？２邐ｉ？２逡逑邐ＣＺＤ邐逡逑Ｒｆ－邐N邋ＧＮＤ逡逑圖１－１平衡電橋法原理圖逡逑Ｆｉｇ．邋１－１邋Ｔｈｅ邋ｓｃｈｅｍａｔｉｃ邋ｏｆ邋ｂａｌａｎｃｅｄ邋ｂｒｉｄｇｅ邋ｍｅｔｈｏｄ逡逑於、為橋臂電阻，點(diǎn)①②為電壓采樣點(diǎn)。當(dāng)電路發(fā)生絕緣故障時(shí)，等效于逡逑在電源的正極或負(fù)極接入絕緣電阻，則有逡逑Ｋ邋Ｒ，邋＋Ｒ２逡逑邐＝邐邐邐邋（１－１）逡逑Ｆ，邋（Ｒ．＋Ｒ＾ｆ／Ｒ＾逡逑式中ｈ、Ｋ２為絕對值，由此可以求得及／＿的值。逡逑當(dāng)電路沒有絕緣故障時(shí)，兩采樣點(diǎn)電壓的大小相等，電橋處于平衡狀態(tài)；當(dāng)逡逑電路發(fā)生單極絕緣故障時(shí)

圖１－２不平衡電橋法原理圖逡逑Ｆｉｇ．邋１－２邋Ｔｈｅ邋ｓｃｈｅｍａｔｉｃ邋ｏｆ邋ｕｎｂａｌａｎｃｅｄ邋ｂｒｉｄｇｅ邋ｍｅｔｈｏｄ逡逑

Ｒｆ－邐N邋ＧＮＤ邋Ｒｆ＾逡逑圖１－２不平衡電橋法原理圖逡逑Ｆｉｇ．邋１－２邋Ｔｈｅ邋ｓｃｈｅｍａｔｉｃ邋ｏｆ邋ｕｎｂａｌａｎｃｅｄ邋ｂｒｉｄｇｅ邋ｍｅｔｈｏｄ逡逑ｉ？ｉ、辦為橋臂電阻，沁為切換電阻，Ｑｂ邋Ｑ２為電力電子開關(guān)，點(diǎn)①②為電壓逡逑采樣點(diǎn)，當(dāng)電路發(fā)生絕緣故障時(shí)，等效于在電源的正極或負(fù)極接入絕緣電阻，當(dāng)逡逑開關(guān)打開，Ｑ２閉合時(shí)有逡逑Ｖ２（Ｒｌ＋Ｒ２／／Ｒ３）邋，７＾＋＾）邐Ｒｆ＋／／（Ｒｌ＋Ｒ２／／Ｒ，）逡逑Ｒ２／／Ｒ３邐Ｒ２邐￣邋Ｒｆ＿／／（Ｒ，＋Ｒ２）逡逑當(dāng)開關(guān)Ｑ２打開，（＾閉合時(shí)有逡逑Ｖ，（／？，邋＋邋Ｒ２邋／邋／＾３）邋；邋Ｖ２（Ｒ，＋Ｒ２）邋Ｒｆ－邋／邋／（ｊｇ，邋＋邋Ｒ２邋／邋／Ｒ３）逡逑Ｒ２／／Ｒ３邐Ｒ２邐￣邋ＲｆＪ邋ｌ｛Ｒ

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前9條

1 楊國亮;齊同啟;柳熹;許保同;;純電動(dòng)汽車高壓電氣系統(tǒng)安全設(shè)計(jì)[J];汽車工程師;2015年11期

2 王永奇;;集成電路TL431和KA3842典型應(yīng)用解析[J];信息化建設(shè);2015年08期

3 徐亮;;一種有源低通濾波器的設(shè)計(jì)與應(yīng)用[J];電子技術(shù)與軟件工程;2015年14期

4 席鯤;孫艷華;;某探測系統(tǒng)偏壓電源分析與設(shè)計(jì)[J];物聯(lián)網(wǎng)技術(shù);2015年04期

5 李燁;張磊;盧浩;;基于單片機(jī)的電動(dòng)汽車絕緣電阻監(jiān)測系統(tǒng)研制[J];自動(dòng)化與儀表;2015年02期

6 姜雨;沙立民;任誼;;基于低頻信號法的電動(dòng)汽車絕緣監(jiān)測方法研究[J];國外電子測量技術(shù);2014年11期

7 劉廣敏;喬昕;張曉鵬;;電動(dòng)汽車動(dòng)力鋰電池在線絕緣電阻檢測方法研究[J];汽車技術(shù);2013年11期

8 朱克佳;;淺析無源RC濾波電路在常用電子系統(tǒng)中的應(yīng)用[J];電子制作;2013年10期

9 聶月萍;;淺析PCB板的設(shè)計(jì)技巧及通用規(guī)則[J];集成電路通訊;2008年04期

本文編號：2773102