針對(duì)電氣母線隔離監(jiān)測(cè)中不對(duì)稱絕緣故障監(jiān)測(cè)不準(zhǔn)確的問題，提出了一種基于外電阻原理的檢測(cè)方法和母線絕緣監(jiān)測(cè)系統(tǒng)研究了基于STM32單片機(jī)的電氣系統(tǒng)。系統(tǒng)的STM32單片機(jī)通過控制ADS1255電壓采集芯片從電池收集正負(fù)電壓，并通過繼電器控制拓?fù)潆娐芬孕薷耐負(fù)潆娐返慕Y(jié)構(gòu)，然后計(jì)算正極使用拓?fù)潆娐返挠?jì)算公式得出電池的負(fù)極。體的絕緣電阻。時(shí)，通過內(nèi)部控制器的本地網(wǎng)絡(luò)到車輛的通信電路，將數(shù)據(jù)發(fā)送到電氣總線的絕緣隔離中，以確定警報(bào)。了分析電池隔離損壞的過程，該設(shè)計(jì)配備了時(shí)鐘電路和存儲(chǔ)電路，以記錄測(cè)試數(shù)據(jù)。驗(yàn)結(jié)果表明，在對(duì)稱絕緣破壞和系統(tǒng)不對(duì)稱條件下，以及系統(tǒng)正負(fù)極絕緣電阻的情況下，絕緣電阻的測(cè)量誤差均小于2％。電池低于系統(tǒng)定義的隔離電阻時(shí)，系統(tǒng)觸發(fā)警報(bào)。研究符合監(jiān)測(cè)電動(dòng)巴士絕緣精度的國(guó)家要求。年來(lái)，電動(dòng)汽車發(fā)展迅速[1]，許多國(guó)內(nèi)外研究機(jī)構(gòu)[25]進(jìn)行了廣泛的安全性研究并設(shè)計(jì)和開發(fā)了可實(shí)際應(yīng)用的相關(guān)產(chǎn)品。電動(dòng)汽車領(lǐng)域，動(dòng)力電池和汽車車身的絕緣電阻有明確的要求：絕緣監(jiān)測(cè)系統(tǒng)必須準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)電池和汽車的絕緣電阻。
　　據(jù)國(guó)家法規(guī)和行業(yè)要求，如果絕緣電阻過低，會(huì)觸發(fā)警報(bào)。本制造的本田INSIGHT車輛和豐田的PRIUS電動(dòng)車均配備了高壓絕緣監(jiān)測(cè)系統(tǒng)[6]。
　　系統(tǒng)與電池管理系統(tǒng)交互[78]。視電源管理。前，市售的隔??離監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括直接泄漏測(cè)量方法[9]，電流檢測(cè)方法[5]，輔助電源方法[10]，平衡電橋方法[11]和高頻信號(hào)注入方法[12]。
　　常用的方法是平衡電橋方法和高頻信號(hào)注入方法[13]。年來(lái)，中國(guó)的電動(dòng)汽車絕緣監(jiān)測(cè)相對(duì)較快：許多研究機(jī)構(gòu)[1417]對(duì)絕緣監(jiān)測(cè)進(jìn)行了大量研究，其產(chǎn)品在該領(lǐng)域占有重要地位。管傳統(tǒng)的汽車絕緣監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可以準(zhǔn)確地檢測(cè)非對(duì)稱絕緣損傷的絕緣電阻，但是對(duì)稱絕緣損傷的檢測(cè)還是不夠充分的。此，基于外部電阻監(jiān)測(cè)理論，電動(dòng)汽車存在測(cè)量精度低，對(duì)稱絕緣故障測(cè)量不準(zhǔn)確的問題[18]。
　　稱和不對(duì)稱絕緣損壞的電動(dòng)客車鋰電池。這些條件下，可以獲得對(duì)絕緣電阻的精確監(jiān)控。研究具有很高的測(cè)量精度，可以滿足國(guó)家的要求，并具有廣闊的應(yīng)用前景。據(jù)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)IEC / TR，人體產(chǎn)生感覺的電流閾值為2 mA。此，在由人體電阻和電池組組成的回路中，傳輸電流不超過2 mA，即汽車的最大泄漏電流不超過2 mA，并且絕緣被認(rèn)為是合格的。汽車工業(yè)中，泄漏電流定義為電池組與車輛電動(dòng)底盤之間的泄漏電流，該電流不得超過2 mA，以確保駕駛時(shí)人員的安全。此，在汽車絕緣監(jiān)視系統(tǒng)中，根據(jù)鋰電池電壓和最大泄漏電流，可以計(jì)算出電池的正極和負(fù)極的最小絕緣電阻。對(duì)于車輛底盤的角度。池的負(fù)極檢查車輛底盤的張力。

　　車輛底盤電壓上測(cè)試電池的正極，并且正極電池測(cè)試的原理如圖2所示。果測(cè)得的電壓V1> V2，電纜則電池的正極隔離電阻會(huì)更高負(fù)隔離電阻。時(shí)，電阻器RN1被施加到動(dòng)力電池的負(fù)極以測(cè)量電壓V1，并且電池的負(fù)極的外電阻的原理在圖2中示出。

　　離監(jiān)視裝置主要包括STM32芯片及其外圍電路，電壓測(cè)量電路，存儲(chǔ)電路，聲光報(bào)警電路，AD采樣電路等。硬件結(jié)構(gòu)框圖如圖5所示。于STM32，電氣總線隔離監(jiān)視系統(tǒng)的控制中心使用STM32F105微控制器。片機(jī)是由ST生產(chǎn)的具有32位精簡(jiǎn)指令集的微處理器（RISC插槽機(jī)，ARM）。

　　系統(tǒng)具有高達(dá)72 MHz的主頻率以及集成電路總線（IIC）和單片機(jī)微控制器控制網(wǎng)絡(luò)。種設(shè)備，例如控制器網(wǎng)絡(luò)（CAN），串行設(shè)備接口（SPI），通用異步接收器/發(fā)送器（UART）等。以與外部電路通信?？刂破骶哂须娐氛{(diào)試仿真功能，可讓開發(fā)人員快速調(diào)試系統(tǒng)程序并縮短開發(fā)周期[19]。了防止外部電壓采集電路影響MCU的正常運(yùn)行并確保系統(tǒng)安全可靠地運(yùn)行，該電路必須將MCU與電壓采集電路電隔離，以便ADS1255被選作外部AD電壓采集芯片。ADS1255是TI的雙通道，24通道SPI接口精密電壓采集芯片。該系統(tǒng)中，MCU的SPI接口通過光耦合器與ADS1255電壓采集芯片的SPI接口通信（ADS1255電路的電路圖如圖6所示）。這種設(shè)計(jì)中，有必要存儲(chǔ)系統(tǒng)警報(bào)信息和其他數(shù)據(jù)。此，選擇AT24C512存儲(chǔ)芯片作為系統(tǒng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。AT24C512是ATMEL生產(chǎn)的512 kb存儲(chǔ)芯片。數(shù)據(jù)通信模式為IIC通信。時(shí)，芯片具有防止寫入的功能。MCU在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)周期中禁用寫保護(hù)功能，以讀取和寫入芯片的內(nèi)部數(shù)據(jù)。
　　存儲(chǔ)周期中，啟用了芯片的寫保護(hù)功能，以防止篡改芯片上的數(shù)據(jù)。該系統(tǒng)中，絕緣監(jiān)控系統(tǒng)使用車內(nèi)的CAN總線將絕緣監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)發(fā)送到電動(dòng)總線控制臺(tái)。CAN通信電路采用隔離式CAN收發(fā)器ADM3053。芯片包含隔離的DC / DC轉(zhuǎn)換器。圍電路設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，大大提高了抗干擾通信能力。CAN通信電路的框圖如圖8所示。統(tǒng)軟件主要結(jié)束對(duì)電動(dòng)公交車電源電池絕緣電阻的檢測(cè)，并與電動(dòng)公交車控制臺(tái)進(jìn)行通訊。慮到微控制器程序的可移植性和項(xiàng)目開發(fā)周期的縮短，我們選擇使用Keil和ST軟件提供的標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)函數(shù)來(lái)開發(fā)微控制器程序。
　　Keil開發(fā)環(huán)境中編輯，鏈接和編譯程序后，將程序下載到微控制器。MCU程序主要負(fù)責(zé)諸如模擬量采集，隔離電阻計(jì)算，CAN數(shù)據(jù)通信和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)之類的任務(wù)。研究系統(tǒng)以300V / 20A鋰電池為核心，并將FLUKE187數(shù)字萬(wàn)用表用作實(shí)驗(yàn)結(jié)果校準(zhǔn)儀器。該實(shí)驗(yàn)中，電纜通過動(dòng)力鋰電池的正極和負(fù)極與電動(dòng)客車車體之間的并聯(lián)電阻模擬了鋰電池與底盤的隔離電阻。離度由上位機(jī)測(cè)量（請(qǐng)參見表1）。文通過測(cè)量電動(dòng)汽車絕緣電阻的阻值，提出了一種基于外阻的測(cè)量方法，該方法的測(cè)量精度不高。離度小于2％。現(xiàn)有的關(guān)聯(lián)方案相比，該方案具有電路相對(duì)簡(jiǎn)單，成本低和對(duì)稱故障的準(zhǔn)確測(cè)量的優(yōu)點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的構(gòu)建過程中進(jìn)行的測(cè)試表明，它可以準(zhǔn)確地測(cè)量車輛電池的正極和負(fù)極與車輛底盤之間的絕緣電阻，并可以存儲(chǔ)和讀取歷史數(shù)據(jù)。項(xiàng)研究對(duì)于測(cè)量電動(dòng)汽車電池的絕緣電阻具有重要意義，并且對(duì)于電動(dòng)汽車市場(chǎng)的發(fā)展是安全的。
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