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CN110109007B - 继电器内外侧绝缘阻值的获取方法及装置 - Google Patents

继电器内外侧绝缘阻值的获取方法及装置 Download PDF

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CN110109007B
CN110109007B CN201810103562.7A CN201810103562A CN110109007B CN 110109007 B CN110109007 B CN 110109007B CN 201810103562 A CN201810103562 A CN 201810103562A CN 110109007 B CN110109007 B CN 110109007B
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Abstract

本发明实施例提供了一种继电器内外侧绝缘阻值的获取方法及装置，该方法包括：控制绝缘阻值获取电路输出低频交流信号；当主继电器与预充继电器均断开时，根据低频交流信号，获取主继电器内侧的绝缘阻值；当主继电器内侧的绝缘阻值正常时，控制预充继电器闭合；当所述主继电器断开且所述预充继电器闭合时，根据低频交流信号，获取主继电器外侧的绝缘阻值。因此，本发明实施例提供的技术方案能够获取主继电器内外侧的绝缘情况，以解决现有技术中在主继电器断开的情况下无法获取到主继电器外侧绝缘情况的问题以及进一步导致的安全性风险问题。

Description

继电器内外侧绝缘阻值的获取方法及装置
【技术领域】
本发明涉及绝缘技术领域，尤其涉及一种继电器内外侧绝缘阻值的获取方法及装置。
【背景技术】
电动汽车替代燃油汽车已成为汽车业发展的趋势，动力电池的续行里程、使用寿命及使用安全等对电动汽车的使用都显得尤为重要。而绝缘性能作为安全性能的评价指标之一，是动力电池中必不可少的检测项目。
主继电器包括主正继电器与主负继电器，其中，主正继电器为连接在电池包正极主回路上的继电器，主负继电器为连接在电池包负极主回路上的继电器，主正继电器与主负继电器之间可以连接负载。现有的针对主继电器的绝缘阻值获取方法一般只能够获取到主继电器内侧的绝缘阻值，对于主继电器外侧的绝缘阻值，则一定需要在闭合主继电器的情况下，才能够获取到。其中，继电器的内侧为继电器靠近电池包的一侧，继电器的外侧为继电器远离电池包的一侧。
基于此，当主继电器外侧出现绝缘故障时，在主继电器断开的情况下，无法获知主继电器外侧的绝缘情况，这可能会引起高压和地之间的危险接触；反之，若直接闭合主继电器，也可能会由于主继电器外侧的绝缘故障导致安全事故的发生。
【发明内容】
有鉴于此，本发明实施例提供了一种继电器内外侧绝缘阻值的获取方法及装置，用以获取主继电器内外侧的绝缘情况，以解决现有技术中在主继电器断开的情况下无法获取到主继电器外侧绝缘情况的问题以及进一步导致的安全性风险问题。
第一方面，本发明实施例提供了一种继电器内外侧绝缘阻值的获取方法，所述方法应用于包括电池包、主继电器与预充电路的回路中，所述主继电器包括主正继电器与主负继电器，所述预充电路包括预充继电器与预充电阻，且并联于所述主正继电器的两侧，所述电池包与所述主正继电器之间连接有绝缘阻值获取电路；所述方法包括：
控制绝缘阻值获取电路输出低频交流信号；
当所述主继电器与所述预充继电器均断开时，根据所述低频交流信号，获取所述主继电器内侧的绝缘阻值；
当所述主继电器内侧的绝缘阻值正常时，控制所述预充继电器闭合；
当所述主继电器断开且所述预充继电器闭合时，根据所述低频交流信号，获取所述主继电器外侧的绝缘阻值。
如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，控制所述预充继电器闭合之前，所述方法还包括：
检测所述主继电器内侧的绝缘阻值是否正常；
当检测出所述主继电器内侧的绝缘阻值正常时，执行控制所述预充继电器闭合的步骤及后续步骤；
当检测出所述主继电器内侧的绝缘阻值异常时，执行报警操作。
如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，检测所述主继电器内侧的绝缘阻值是否正常，包括：
检测所述主继电器内侧的绝缘阻值是否大于预设的第一报警阈值；
当所述主继电器内侧的绝缘阻值大于所述第一报警阈值时，检测出所述主继电器内侧的绝缘阻值正常；
当所述主继电器内侧的绝缘阻值小于或者等于所述第一报警阈值时，检测出所述主继电器内侧的绝缘阻值异常。
如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述方法还包括：
检测所述主继电器外侧的绝缘阻值是否正常；
当检测出所述主继电器外侧的绝缘阻值正常时，结束检测；
当检测出所述主继电器外侧的绝缘阻值异常时，执行报警操作。
如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，检测所述主继电器外侧的绝缘阻值是否正常，包括：
检测所述主继电器外侧的绝缘阻值是否大于预设的第二报警阈值；
当所述主继电器外侧的绝缘阻值大于所述第二报警阈值时，检测出所述主继电器外侧的绝缘阻值正常；
当所述主继电器外侧的绝缘阻值小于或者等于所述第二报警阈值时，检测出所述主继电器外侧的绝缘阻值异常。
如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，结束检测，包括：
控制所述主负继电器闭合，以实现对对负载的预充电；
当所述预充电过程结束时，控制所述预充继电器断开；
控制所述主正继电器闭合。
如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述绝缘阻值获取电路包括两个采样点。
如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，根据所述低频交流信号，获取所述主继电器内侧的绝缘阻值，包括：
当所述主继电器与所述预充继电器均断开时，通过所述绝缘阻值获取电路在所述两个采样点采集电信号；
根据采集到的所述电信号，获取所述低频交流信号在所述两个采样点处的第一相移；
根据采集到的所述电信号与所述第一相移，获取所述主继电器内侧的绝缘阻值。
如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，根据所述低频交流信号，获取所述主继电器外侧的绝缘阻值，包括：
当所述主继电器断开且所述预充继电器闭合时，通过所述绝缘阻值获取电路在所述两个采样点采集电信号；
根据采集到的所述电信号，获取所述低频交流信号在所述两个采样点处的第二相移；
根据采集到的所述电信号与所述第二相移，获取所述主继电器外侧的绝缘阻值。
如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述绝缘阻值获取电路包括：
信号合成器，所述信号合成器的第一端接地；
隔离电容，连接于所述电池包的正极与所述主正继电器之间；
采样电阻，连接于所述隔离电容的第二端与所述信号合成器的第二端之间；
第一采样组件，连接至所示采样电阻的第一端；
第二采样组件，连接至所示采样电阻的第二端。
如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述第一采样组件，包括：
第一滤波电阻，所述第一滤波电阻的第一端与所述采样电阻的第一端连接；
第一滤波电容，所述第一滤波电容的第一端与所述第一滤波电阻的第二端连接，所述第一滤波电容的第二端接地；
第一电压跟随器，所述第一电压跟随器的第一输入端与所述第一滤波电容的第一端、所述第一滤波电阻的第二端均连接，所述第一电压跟随器的第二输入端与所述第一电压跟随器的输出端连接；
第一模数转换器，连接至所述第一电压跟随器的输出端。
如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述第二采样组件，包括：
第二滤波电阻，所述第二滤波电阻的第一端与所述采样电阻的第二端连接；
第二滤波电容，所述第二滤波电容的第一端与所述第二滤波电阻的第二端连接，所述第二滤波电容的第二端接地；
第二电压跟随器，所述第二电压跟随器的第一输入端与所述第二滤波电容的第一端、所述第二滤波电阻的第二端均连接，所述第二电压跟随器的第二输入端与所述第二电压跟随器的输出端连接；
第二模数转换器，连接至所述第二电压跟随器的输出端。
上述技术方案中的一个技术方案具有如下有益效果：
本发明实施例中，针对由电池包、主继电器与预充电路构成的回路，可以通过连接于电池包与主正继电器之间的绝缘阻值获取电路输出低频交流信号，从而，在主继电器与预充继电器均断开时，获取主继电器内侧的绝缘阻值，并且，在确定主继电器内侧的绝缘阻值正常时，控制预充继电器闭合，那么，低频交流信号注入预充回路，基于该低频交流信号可以获取到预充继电器外侧的绝缘阻抗，也就相当于获取到了主继电器外侧的绝缘阻值，在该过程中，由于主继电器断开，避免了由于主继电器外侧出现绝缘故障时闭合主继电器而导致的安全性风险。因此，本发明实施例所提供的技术方案能够获取主继电器内外侧的绝缘情况，以解决现有技术中在主继电器断开的情况下无法获取到主继电器外侧绝缘情况的问题以及进一步导致的安全性风险问题。
第二方面，本发明实施例提供了一种继电器内外侧绝缘阻值的获取装置，包括：
绝缘阻值获取电路，用于输出交流信号并采集电信号；
处理器，用于：
控制绝缘阻值获取电路输出低频交流信号；
当所述主正继电器、所述主负继电器与所述预充继电器均断开时，根据所述低频交流信号，获取所述主正继电器内侧的绝缘阻值；
当所述主正继电器内侧的绝缘阻值正常时，控制所述预充继电器闭合；
当所述主正继电器与所述主负继电器断开且所述预充继电器闭合时，根据所述低频交流信号，获取所述主正继电器外侧的绝缘阻值。
第三方面，本发明实施例提供了一种电池管理装置，包括：如第二方面所述的继电器内外侧绝缘阻值的获取装置。
第四方面，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，包括：计算机可执行指令，当所述计算机可执行指令被运行时执行如上所述任一种实现方式的继电器内外侧绝缘阻值的获取方法。
上述技术方案中的一个技术方案具有如下有益效果：
本发明实施例中，针对由电池包、主继电器与预充电路构成的回路，可以通过连接于电池包与主正继电器之间的绝缘阻值获取电路输出低频交流信号，从而，在主继电器与预充继电器均断开时，获取主继电器内侧的绝缘阻值，并且，在确定主继电器内侧的绝缘阻值正常时，控制预充继电器闭合，那么，低频交流信号注入预充回路，基于该低频交流信号可以获取到预充继电器外侧的绝缘阻抗，也就相当于获取到了主继电器外侧的绝缘阻值，在该过程中，由于主继电器断开，避免了由于主继电器外侧出现绝缘故障时闭合主继电器而导致的安全性风险。因此，本发明实施例所提供的技术方案能够获取主继电器内外侧的绝缘情况，以解决现有技术中在主继电器断开的情况下无法获取到主继电器外侧绝缘情况的问题以及进一步导致的安全性风险问题。
【附图说明】
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1是本发明实施例所提供的继电器内外侧绝缘阻值的获取方法所应用的回路示意图；
图2是本发明实施例所提供的一种继电器内外侧绝缘阻值的获取方法的流程示意图；
图3是本发明实施例所提供的一种绝缘阻值获取电路的结构示意图；
图4是图3所示回路的一种等效替代示意图；
图5是图2所示方法中S203步骤的实现流程示意图；
图6是图3所示回路的另一种等效替代示意图；
图7是图6所示回路的一种等效替代示意图；
图8是图2所示方法中S205步骤的实现流程示意图；
图9本发明实施例所提供的一种继电器内外侧绝缘阻值的获取装置的结构示意图；
图10是本发明实施例所提供的一种处理器的结构示意图；
图11是本发明实施例所提供的一种电池管理装置的结构示意图。
【具体实施方式】
为了更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明实施例进行详细描述。
应当明确，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。
应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
应当理解，尽管在本发明实施例中可能采用术语第一、第二、第三等来描述阈值等，但这些阈值不应限于这些术语。这些术语仅用来将阈值彼此区分开。例如，在不脱离本发明实施例范围的情况下，第一报警阈值也可以被称为第二报警阈值，类似地，第二报警阈值也可以被称为第一报警阈值。
取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”或“响应于检测”。类似地，取决于语境，短语“如果确定”或“如果检测(陈述的条件或事件)”可以被解释成为“当确定时”或“响应于确定”或“当检测(陈述的条件或事件)时”或“响应于检测(陈述的条件或事件)”。
针对现有技术中所存在的在主继电器断开的情况下无法获取到主继电器外侧绝缘情况的问题以及进一步导致的安全性风险问题，本发明实施例提供了如下解决思路：利用低频交流信号注入法，在主正继电器内侧注入低频交流信号，然后，在主继电器与预充继电器均断开时，获取主继电器内侧的绝缘阻值，并且，在确定该内侧的绝缘阻值正常时，通过闭合预充继电器，得到预充继电器外侧的绝缘阻值，以作为主继电器的绝缘阻值。
在该思路的引导下，本方案实施例提供了以下可行的实施方案。
实施例一
本发明实施例所提供的继电器内外侧绝缘阻值的获取方法可以应用于图1所示的包括电池包110、主继电器120与预充电路140的回路100中，主继电器120包括主正继电器121、主负继电器122，预充电路140包括预充继电器141与预充电阻142，且并联于主正继电器121的两侧，电池包110与主正继电器121之间连接有绝缘阻值获取电路150。
如图1所示，电池包110的正极+与主正继电器121连接，电池包110的负极-与主负继电器122连接，主正继电器121与主负继电器122之间连接有负载160。
具体的，如图2所示，该继电器内外侧绝缘阻值的获取方法应用于如图1所示的回路中，可以包括如下步骤：
S201，控制绝缘阻值获取电路输出低频交流信号。
S202，当主继电器与预充继电器均断开时，根据低频交流信号，获取主继电器内侧的绝缘阻值。
其中，主继电器断开为主正继电器断开且主负继电器断开。
其中，该方法可以应用于上电前的检测，此时，主正继电器、主负继电器与预充继电器均处于断开状态。因此，可以在上电后直接顺序执行S201与S202步骤。
或者，当该方法应用于上电后的检测，考虑到可能会存在继电器闭合的状态，因此，在执行该S202步骤之前，还可以先控制主正继电器、主负继电器与预充继电器均断开，之后，再执行该S202步骤。
S203，当主继电器内侧的绝缘阻值正常时，控制预充继电器闭合。
S204，当主继电器断开且预充继电器闭合时，根据低频交流信号，获取主继电器外侧的绝缘阻值。
如图2所示的方法可以执行在控制器中，当控制器上电，即可按照图2所示方法执行上述继电器内外侧绝缘阻值的获取方法。或者，当控制器满足预设的启动条件时，也可以按照图2所示方法执行上述继电器内外侧绝缘阻值的获取方法。本发明实施例对于该方法执行的启动条件无限制。
在实际的应用场景中，控制器可以控制主正继电器、主负继电器与预充继电器的断开或闭合，也能够实现对绝缘阻值获取电路输出低频交流信号和采集电信号的控制。
在一个可行的场景中，控制器可以为微控制器(Microcontroller Unit，MCU)，或者，也可以为电池管理装置(Battery Management System，BMS)中的控制组件，或者，也可以与其他装置或设备中的控制组件，本发明实施例对此无特别限定。
在一个实现场景中，在执行S203之前，还需要对获取到的主继电器内侧的绝缘阻值是否正常进行判断。此时，还包括以下步骤：
检测主继电器内侧的绝缘阻值是否正常；
当检测出主继电器内侧的绝缘阻值正常时，执行控制预充继电器闭合的步骤及后续步骤；
当检测出主继电器内侧的绝缘阻值异常时，执行报警操作。
其中，执行报警操作的方式可以包括：输出报警信号与输出报警信息中的至少一种。其中，报警信号可以包括但不限于：声音信号、闪烁信号、震动信号等。
本发明实施例给出一种可实现的检测主继电器内侧的绝缘阻值是否正常的实现方式：
检测主继电器内侧的绝缘阻值是否大于预设的第一报警阈值；
当主继电器内侧的绝缘阻值大于第一报警阈值时，检测出主继电器内侧的绝缘阻值正常；
当主继电器内侧的绝缘阻值小于或者等于第一报警阈值时，检测出主继电器内侧的绝缘阻值异常。
在另一个实现场景中，在执行S204之后，还需要对获取到的主继电器外侧的绝缘阻值是否正常进行判断。此时，还包括以下步骤：
检测主继电器外侧的绝缘阻值是否正常；
当检测出主继电器外侧的绝缘阻值正常时，结束检测；
当检测出主继电器外侧的绝缘阻值异常时，执行报警操作。
本发明实施例给出一种可实现的检测主继电器内侧的绝缘阻值是否正常的实现方式：
检测主继电器外侧的绝缘阻值是否大于预设的第二报警阈值；
当主继电器外侧的绝缘阻值大于第二报警阈值时，检测出主继电器外侧的绝缘阻值正常；
当主继电器外侧的绝缘阻值小于或者等于第二报警阈值时，检测出主继电器外侧的绝缘阻值异常。
在实际实现过程中，第一报警阈值与第二报警阈值可以根据需要预设，第一报警阈值与第二报警阈值可以相等，也可以不等。
其中，结束检测，可以包括如下步骤：
控制主负继电器闭合，以实现对负载的预充电；
当所述预充电过程结束时，控制预充继电器断开；
控制主正继电器闭合。
以下，对S202与S204中根据低频交流信号获取绝缘阻值的原理进行说明。
本发明实施例中，绝缘阻值获取电路中包括两个采样点。因此，可以通过采集低频交流信号流经这两个采样点处的电信号，获取主继电器内外侧的绝缘阻值。
为了便于理解，本发明实施例给出一种绝缘阻值获取电路150的具体实现方式，请参考图3，该绝缘阻值获取电路150包括：
信号合成器151，信号合成器151的第一端接地；
隔离电容152，连接于电池包110的正极与主正继电器121之间；
采样电阻153，连接于隔离电容152的第二端与信号合成器151的第二端之间；
第一采样组件154，连接至所示采样电阻153的第一端；
第二采样组件155，连接至所示采样电阻153的第二端。
其中，信号合成器151可以为直接数字式频率合成器(Direct DigitalSynthesizer，DDS)，用于输出低频信号。并且，在实际实现过程中，信号合成器151于何时输出低频信号，受到处理器的控制。
在一个具体的实现场景中，第一采样组件154的组成结构可以参考图3，如图3所示，该第一采样组件154，包括：
第一滤波电阻1541，第一滤波电阻1541的第一端与采样电阻153的第一端连接；
第一滤波电容1542，第一滤波电容1542的第一端与第一滤波电阻1541的第二端连接，第一滤波电容1542的第二端接地；
第一电压跟随器1543，第一电压跟随器1543的第一输入端与第一滤波电容1542的第一端、第一滤波电阻1541的第二端均连接，第一电压跟随器1543的第二输入端与第一电压跟随器1543的输出端连接；
第一模数转换器1544，连接至第一电压跟随器1543的输出端。
其中，第一滤波电阻1541与第一滤波电容1542共同构成滤波电路，对采集的电信号起到滤波作用，能够在一定程度上提高采样精度，并进而提高获取到的交流电机的绝缘阻抗的精度。
在通过上述第一采样组件154进行电信号采集时，由于第一采样组件154中的第一滤波电阻1541与第一滤波电容1542构成一阶RC滤波电路，相较于未加入一阶RC电路，如图3所示的第一采样组件154会引起相移及幅值的变化，由于在加入一阶RC电路，相当于在电路中并入了电阻和电容，因此，会使得由此得到的等效阻值变小，等效电容值变大，因此，会导致相移变大。因此，为了降低一阶RC电路对绝缘阻值的精度的影响，在设置一阶RC电路时，可以选用较大的第一滤波电阻1541与较小的第一滤波电容1542，从而，可以提高绝缘阻值的测量精度。
在另一个具体的实现场景中，第二采样组件155的组成结构可以参考图3，如图3所示，该第二采样组件155，包括：
第二滤波电阻1551，第二滤波电阻1551的第一端与采样电阻153的第二端连接；
第二滤波电容1552，第二滤波电容1552的第一端与第二滤波电阻1551的第二端连接，第二滤波电容1552的第二端接地；
第二电压跟随器1553，第二电压跟随器1553的第一输入端与第二滤波电容1552的第一端、第二滤波电阻1551的第二端均连接，第二电压跟随器1553的第二输入端与第二电压跟随器1553的输出端连接；
第二模数转换器1554，连接至第二电压跟随器1553的输出端。
综上，基于图3，当低频交流信号为正弦波信号时，第一采样组件154处采集到的电信号U1与第一采样组件154处采集到的电信号U2可以表示为：
U1＝U*sin(wt)+M
U2＝u*sin(wt+θ)+M
其中，U1为采样电阻153的第一端采集到的电信号，也就是信号合成器151产生的正弦波信号，U为信号合成器151产生的正弦波信号U1的幅值，w为正弦波的角频率，M为正弦波的偏置电压；U2为采样电阻153的第二端采集到的电信号，θ表示U2相对于U1的相移，u为U2的幅值。
由于U2与U1为同频率的正弦波信号，因此，二者的角频率与偏置电压相同。
基于此，在获取主继电器内外侧电阻时，可以根据采集到的电信号，来确定该低频交流信号在这两个采样点之间的相移与幅值，从而，基于基尔霍夫定律，可以获取到当前连接关系时各对地等效阻抗的并联值，以作为继电器的绝缘阻值。
基于如图3所示的绝缘阻值获取电路150，当主正继电器121、主负继电器122断开时，基于预充继电器141的通断情况不同，还存在以下两种情况：
第一种，当预充继电器断开时，回路100的等效替代电路可以参考图4。
如图4所示，信号合成器151、采样电阻153与隔离电容152串联，且与内侧并联等效阻抗Rnp、内侧并联等效容抗Cnp并联。
其中，Rnp为电池包的正极对地等效阻抗RP与电池包的负极对地等效阻抗RN之间的并联值，Cnp为电池包的正极对地等效容抗CP与电池包的负极对地等效容抗CN之间的并联值。
由于并联连接的特性，内侧并联等效阻抗Rnp一定小于正极对地等效阻抗RP，且一定小于电池包的负极对地等效阻抗RN，因此，可以获取内侧并联等效阻抗Rnp，以作为主正继电器内侧的绝缘阻值，来衡量主正继电器内侧的绝缘情况。
此时，在执行S203步骤时，可以参考图5，包括以下步骤：
S2031，当主继电器与预充继电器均断开时，通过绝缘阻值获取电路在两个采样点采集电信号。
S2032，根据采集到的电信号，获取低频交流信号在两个采样点处的第一相移。
S2033，根据采集到的电信号与第一相移，获取主继电器内侧的绝缘阻值。
具体的，主继电器内侧的绝缘阻值Rnp，可以表示为下式：
Figure BDA0001567105520000141
其中，Rnp主继电器内侧的绝缘阻值，U1为采样电阻153的第一端采集到的电信号，也就是信号合成器151产生的正弦波信号，U为信号合成器151产生的正弦波信号U1的幅值，w为正弦波的角频率，M为正弦波的偏置电压；U2为采样电阻153的第二端采集到的电信号，θ表示U2相对于U1的相移，u为U2的幅值。
需注意的是，此时的U1与U2是在主正继电器、主负继电器与预充继电器均断开的情况下采集到的。
第二种，当预充继电器闭合时，回路100的等效替代电路可以参考图6。
如图6所示，该信号合成器151、采样电阻153与隔离电容152串联，且与内侧并联等效阻抗Rnp、内侧并联等效容抗Cnp并联连接于预充电阻142的第一端，预充电阻142的第二端并联连接有外侧并联等效阻抗Rnp1、外侧并联等效容抗Cnp1与负载等效电容CX，并且，负载等效电容CX的另一端还并联连接有继电器外侧正极等效电阻Rn1和继电器外侧正极等效电容Cn1。
由于负载等效电容CX相对于继电器外侧正极等效电阻Rn1和继电器外侧正极等效电容Cn1，很大，所以，图6还可以等效替代为图7。
如图7所示，回路100可以等效替代为：信号合成器151、采样电阻153与隔离电容152串联，且与内侧并联等效阻抗Rnp、内侧并联等效容抗Cnp、外侧并联等效阻抗Rnp1、外侧并联等效容抗Cnp1并联连接。
此时，图7所示的回路100与图4所示回路100的电路结构类型，基于内侧并联等效阻抗Rnp、内侧并联等效容抗Cnp、外侧并联等效阻抗Rnp1、外侧并联等效容抗Cnp1之间的并联关系，可以通过与图5执行S203的方式类似的方式执行S205。
此时，请参考图8，在执行S205时，可以通过以下方式来实现：
S2051，当主继电器断开且预充继电器闭合时，通过绝缘阻值获取电路在两个采样点采集电信号。
S2052，根据采集到的电信号，获取低频交流信号在两个采样点处的第二相移。
S2053，根据采集到的电信号与第二相移，获取主继电器外侧的绝缘阻值。
其中，当低频交流信号仍为正弦波时，主继电器外侧的绝缘阻值Rnp1，可以表示为下式：
Figure BDA0001567105520000161
其中，Rnp1主继电器外侧的绝缘阻值，U1为采样电阻153的第一端采集到的电信号，也就是信号合成器151产生的正弦波信号，U为信号合成器151产生的正弦波信号U1的幅值，w为正弦波的角频率，M为正弦波的偏置电压；U2为采样电阻153的第二端采集到的电信号，θ表示U2相对于U1的相移，u为U2的幅值。
需注意的是，此时的U1与U2是在主正继电器断开、主负继电器断开且预充继电器闭合的情况下采集到的。
本发明实施例的技术方案具有以下有益效果：
本发明实施例中，针对由电池包、主继电器与预充电路构成的回路，可以通过连接于电池包与主正继电器之间的绝缘阻值获取电路输出低频交流信号，从而，在主继电器与预充继电器均断开时，获取主继电器内侧的绝缘阻值，并且，在确定主继电器内侧的绝缘阻值正常时，控制预充继电器闭合，那么，低频交流信号注入预充回路，基于该低频交流信号可以获取到预充继电器外侧的绝缘阻抗，也就相当于获取到了主继电器外侧的绝缘阻值，在该过程中，由于主继电器断开，避免了由于主继电器外侧出现绝缘故障时闭合主继电器而导致的安全性风险。因此，本发明实施例所提供的技术方案能够获取主继电器内外侧的绝缘情况，以解决现有技术中在主继电器断开的情况下无法获取到主继电器外侧绝缘情况的问题以及进一步导致的安全性风险问题。
实施例二
基于上述实施例一所提供的继电器内外侧绝缘阻值的获取方法，本发明实施例给出进一步给出实现上述方法实施例中各步骤及方法的装置实施例。
首先，本发明实施例提供了一种继电器内外侧绝缘阻值的获取装置。请参考图9，该继电器内外侧绝缘阻值的获取装置900，包括：
绝缘阻值获取电路150，用于输出交流信号并采集电信号；
处理器1000，用于：
控制绝缘阻值获取电路输出低频交流信号；
当所述主继电器与所述预充继电器均断开时，根据所述低频交流信号，获取所述主继电器内侧的绝缘阻值；
当所述主继电器内侧的绝缘阻值正常时，控制所述预充继电器闭合；
当所述主继电器断开且所述预充继电器闭合时，根据所述低频交流信号，获取所述主继电器外侧的绝缘阻值。
其次，本发明实施例提供了一种处理器。请参考图10，该处理器1000，包括：
第一控制单元1010，用于控制绝缘阻值获取电路输出低频交流信号；
第一获取单元1020，用于当所述主继电器与所述预充继电器均断开时，根据所述低频交流信号，获取所述主继电器内侧的绝缘阻值；
第二控制单元1030，用于当所述主继电器内侧的绝缘阻值正常时，控制所述预充继电器闭合；
第二获取单元1040，用于当所述主继电器断开且所述预充继电器闭合时，根据所述低频交流信号，获取所述主继电器外侧的绝缘阻值。
之后，本发明实施例提供了一种电池管理装置。请参考图11，该电池管理装置1100，包括：继电器内外侧绝缘阻值的获取装置900。
最后，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，包括：计算机可执行指令，当所述计算机可执行指令被运行时执行如上所述任一种实现方式的继电器内外侧绝缘阻值的获取方法。
由于本实施例中的各单元能够执行实施例一所示的方法，本实施例未详细描述的部分，可参考对实施例一的相关说明。
本发明实施例的技术方案具有以下有益效果：
本发明实施例中，针对由电池包、主继电器与预充电路构成的回路，可以通过连接于电池包与主正继电器之间的绝缘阻值获取电路输出低频交流信号，从而，在主继电器与预充继电器均断开时，获取主继电器内侧的绝缘阻值，并且，在确定主继电器内侧的绝缘阻值正常时，控制预充继电器闭合，那么，低频交流信号注入预充回路，基于该低频交流信号可以获取到预充继电器外侧的绝缘阻抗，也就相当于获取到了主继电器外侧的绝缘阻值，在该过程中，由于主继电器断开，避免了由于主继电器外侧出现绝缘故障时闭合主继电器而导致的安全性风险。因此，本发明实施例所提供的技术方案能够获取主继电器内外侧的绝缘情况，以解决现有技术中在主继电器断开的情况下无法获取到主继电器外侧绝缘情况的问题以及进一步导致的安全性风险问题。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。
上述以软件功能单元的形式实现的集成的单元，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能单元存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机装置(可以是个人计算机，服务器，或者网络装置等)或处理器(Processor)执行本发明各个实施例所述方法的部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims (11)

1.一种继电器内外侧绝缘阻值的获取方法，其特征在于，所述方法应用于包括电池包、主继电器与预充电路的回路中，所述主继电器包括主正继电器与主负继电器，所述预充电路包括预充继电器与预充电阻，且并联于所述主正继电器的两侧，所述电池包与所述主正继电器之间连接有绝缘阻值获取电路；所述方法包括：
控制绝缘阻值获取电路输出低频交流信号；
当所述主继电器与所述预充继电器均断开时，根据所述低频交流信号，获取所述主继电器内侧的绝缘阻值；
当所述主继电器内侧的绝缘阻值正常时，控制所述预充继电器闭合；
当所述主继电器断开且所述预充继电器闭合时，根据所述低频交流信号，获取所述主继电器外侧的绝缘阻值；
所述绝缘阻值获取电路包括两个采样点；
根据所述低频交流信号，获取所述主继电器内侧的绝缘阻值，包括：
当所述主继电器与所述预充继电器均断开时，通过所述绝缘阻值获取电路在所述两个采样点采集电信号；
根据采集到的所述电信号，获取所述低频交流信号在所述两个采样点处的第一相移；
根据采集到的所述电信号与所述第一相移，获取所述主继电器内侧的绝缘阻值；
根据所述低频交流信号，获取所述主继电器外侧的绝缘阻值，包括：
当所述主继电器断开且所述预充继电器闭合时，通过所述绝缘阻值获取电路在所述两个采样点采集电信号；
根据采集到的所述电信号，获取所述低频交流信号在所述两个采样点处的第二相移；
根据采集到的所述电信号与所述第二相移，获取所述主继电器外侧的绝缘阻值。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，控制所述预充继电器闭合之前，所述方法还包括：
检测所述主继电器内侧的绝缘阻值是否正常；
当检测出所述主继电器内侧的绝缘阻值正常时，执行控制所述预充继电器闭合的步骤及后续步骤；
当检测出所述主继电器内侧的绝缘阻值异常时，执行报警操作。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，检测所述主继电器内侧的绝缘阻值是否正常，包括：
检测所述主继电器内侧的绝缘阻值是否大于预设的第一报警阈值；
当所述主继电器内侧的绝缘阻值大于所述第一报警阈值时，检测出所述主继电器内侧的绝缘阻值正常；
当所述主继电器内侧的绝缘阻值小于或者等于所述第一报警阈值时，检测出所述主继电器内侧的绝缘阻值异常。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
检测所述主继电器外侧的绝缘阻值是否正常；
当检测出所述主继电器外侧的绝缘阻值正常时，结束检测；
当检测出所述主继电器外侧的绝缘阻值异常时，执行报警操作。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，检测所述主继电器外侧的绝缘阻值是否正常，包括：
检测所述主继电器外侧的绝缘阻值是否大于预设的第二报警阈值；
当所述主继电器外侧的绝缘阻值大于所述第二报警阈值时，检测出所述主继电器外侧的绝缘阻值正常；
当所述主继电器外侧的绝缘阻值小于或者等于所述第二报警阈值时，检测出所述主继电器外侧的绝缘阻值异常。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，结束检测，包括：
控制所述主负继电器闭合，以实现对负载的预充电；
当所述预充电过程结束时，控制所述预充继电器断开；
控制所述主正继电器闭合。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述绝缘阻值获取电路包括：
信号合成器，所述信号合成器的第一端接地；
隔离电容，连接于所述电池包的正极与所述主正继电器之间；
采样电阻，连接于所述隔离电容的第二端与所述信号合成器的第二端之间；
第一采样组件，连接至所示采样电阻的第一端；
第二采样组件，连接至所示采样电阻的第二端。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述第一采样组件，包括：
第一滤波电阻，所述第一滤波电阻的第一端与所述采样电阻的第一端连接；
第一滤波电容，所述第一滤波电容的第一端与所述第一滤波电阻的第二端连接，所述第一滤波电容的第二端接地；
第一电压跟随器，所述第一电压跟随器的第一输入端与所述第一滤波电容的第一端、所述第一滤波电阻的第二端均连接，所述第一电压跟随器的第二输入端与所述第一电压跟随器的输出端连接；
第一模数转换器，连接至所述第一电压跟随器的输出端。
9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述第二采样组件，包括：
第二滤波电阻，所述第二滤波电阻的第一端与所述采样电阻的第二端连接；
第二滤波电容，所述第二滤波电容的第一端与所述第二滤波电阻的第二端连接，所述第二滤波电容的第二端接地；
第二电压跟随器，所述第二电压跟随器的第一输入端与所述第二滤波电容的第一端、所述第二滤波电阻的第二端均连接，所述第二电压跟随器的第二输入端与所述第二电压跟随器的输出端连接；
第二模数转换器，连接至所述第二电压跟随器的输出端。
10.一种继电器内外侧绝缘阻值的获取装置，其特征在于，包括：
绝缘阻值获取电路，用于输出交流信号并采集电信号；
处理器，用于：
控制绝缘阻值获取电路输出低频交流信号；
当所述主继电器与所述预充继电器均断开时，根据所述低频交流信号，获取所述主继电器内侧的绝缘阻值；
当所述主继电器内侧的绝缘阻值正常时，控制所述预充继电器闭合；
当所述主继电器断开且所述预充继电器闭合时，根据所述低频交流信号，获取所述主继电器外侧的绝缘阻值；
所述绝缘阻值获取电路包括两个采样点；
所述处理器，包括：第一获取单元和第二获取单元；
第一获取单元，用于当所述主继电器与所述预充继电器均断开时，通过所述绝缘阻值获取电路在所述两个采样点采集电信号；根据采集到的所述电信号，获取所述低频交流信号在所述两个采样点处的第一相移；根据采集到的所述电信号与所述第一相移，获取所述主继电器内侧的绝缘阻值；
第二获取单元，用于当所述主继电器断开且所述预充继电器闭合时，通过所述绝缘阻值获取电路在所述两个采样点采集电信号；根据采集到的所述电信号，获取所述低频交流信号在所述两个采样点处的第二相移；根据采集到的所述电信号与所述第二相移，获取所述主继电器外侧的绝缘阻值。
11.一种电池管理装置，其特征在于，包括：如权利要求10所述的继电器内外侧绝缘阻值的获取装置。
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