【摘要】：近年來(lái)電動(dòng)汽車(chē)飛速發(fā)展,越來(lái)越多的汽車(chē)裝載供能電池組。使用電能為汽車(chē)提供動(dòng)力是非常環(huán)保的方案,也是未來(lái)汽車(chē)的發(fā)展趨勢(shì)。全面推廣電動(dòng)汽車(chē)有很多急需解決的問(wèn)題,電力器件的絕緣問(wèn)題便是其中之一。為實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電池組的絕緣狀態(tài),本文對(duì)電動(dòng)汽車(chē)絕緣監(jiān)測(cè)裝置進(jìn)行了研究和設(shè)計(jì):在完成對(duì)電動(dòng)汽車(chē)絕緣監(jiān)測(cè)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(cè)裝置硬件電路的各個(gè)功能模塊。針對(duì)電池組的等效電容,詳細(xì)分析了其對(duì)測(cè)量帶來(lái)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(cè)裝置的軟件程序,實(shí)現(xiàn)了電動(dòng)汽車(chē)絕緣監(jiān)測(cè)裝置的主要功能。具體內(nèi)容如下:首先,根據(jù)電動(dòng)汽車(chē)的實(shí)際工作情況,對(duì)比現(xiàn)有的各種絕緣監(jiān)測(cè)方法,選擇了適合電動(dòng)汽車(chē)的小信號(hào)注入法,并結(jié)合絕緣監(jiān)測(cè)裝置在電動(dòng)汽車(chē)中的工作原理,總結(jié)出通用的電路拓?fù)?對(duì)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(cè)的功能電路,主要有供電電路、穩(wěn)壓電路、信號(hào)發(fā)生電路、信號(hào)控制電路、濾波電路和電壓測(cè)量電路等,并對(duì)部分重要電路通過(guò)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(duì)監(jiān)測(cè)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(duì)測(cè)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(cè)裝置的主程序框架及各個(gè)功能模塊,完成電動(dòng)汽車(chē)絕緣監(jiān)測(cè)裝置的整體設(shè)計(jì)。最后,對(duì)樣品進(jìn)行測(cè)試,分析測(cè)試結(jié)果和主要測(cè)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(cè)功能,穩(wěn)定性良好,滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。另外,根據(jù)測(cè)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(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類(lèi)號(hào)】：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(cè)量電橋，電橋的中點(diǎn)接地，測(cè)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(duì)值，由此可以求得及／＿的值。逡逑當(dāng)電路沒(méi)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(kāi)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(kāi)關(guān)打開(kāi)，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(kāi)關(guān)Ｑ２打開(kāi)，（＾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)】

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本文編號(hào)：2773102