一种用于测量动力电池绝缘电阻的测试仪的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种用于测量动力电池绝缘电阻的测试仪，其特征在于，包含：测试单元，包含继电器组件、电压表和第一参考电阻，其中，所述测试单元的第一引脚连接待测动力电池的正极，所述测试单元的第二引脚连接所述待测动力电池的负极，所述测试单元的第三引脚接地；控制单元，用于控制所述继电器组件的闭合或断开，从而分别获取第一电压、第二电压和参考电压；逻辑单元，用于根据所述第一电压、所述第二电压、所述第一参考电压和所述第一参考电阻获取所述待测动力电池的绝缘电阻；显示单元，用于显示所述待测动力电池的绝缘电阻。所述测试仪极大地简化了测试操作流程，提高了工作效率，从而实现了动力电池绝缘电阻的测试自动化。
【专利说明】
一种用于测量动力电池绝缘电阻的测试仪
技术领域
[0001] 本发明涉及电动汽车技术领域，特别涉及一种用于测量动力电池绝缘电阻的测试 仪。
【背景技术】
[0002] 为了避免或减少电动汽车的安全隐患，需要对其进行全面合理的安全可靠性验 证。而动力电池系统作为电动汽车的关键部件，对其测试必不可少。我国于2015年5月推出 电池系统的安全性测试标准GB/T31467.3-2015，其中涉及到振动试验、冲击试验、跌落试 验、翻转试验、模拟碰撞试验、挤压试验、温度冲击试验、湿热循环试验、海水浸泡试验、外部 火烧试验、盐雾试验、高海拔试验、过温保护、短路保护、过充电保护、过放电保护等16项安 全可靠性试验内容，而上述测试均要求对测试后动力电池系统绝缘阻值进行测量。当前测 试电池系统绝缘阻值通常采用的标准为GB/T18384.1-2015,具体通过在电路中并联相应阻 值的电阻对动力电池系统进行绝缘电阻测量。
[0003] 但是，在每次测试过程中，并联电阻连接点不牢固通常导致测试误差。同时，需要 人工记录电压表采集的电压，进而再计算电阻值，操作繁琐、效率低下。
[0004] 因此，相关技术需要进行改进。
【发明内容】
[0005] 本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的 目的在于提出一种用于测量动力电池绝缘电阻的测试仪。
[0006] 为了达到上述目的，本发明实施例提出了一种用于测量动力电池绝缘电阻的测试 仪，包含:测试单元，包含继电器组件、电压表和第一参考电阻，其中，所述测试单元的第一 引脚连接待测动力电池的正极，所述测试单元的第二引脚连接所述待测动力电池的负极， 所述测试单元的第三引脚接地;控制单元，用于控制所述继电器组件的闭合或断开，从而分 别获取第一电压、第二电压和参考电压;逻辑单元，用于根据所述第一电压、所述第二电压、 所述第一参考电压和所述第一参考电阻获取所述待测动力电池的绝缘电阻；显示单元，用 于显示所述待测动力电池的绝缘电阻。
[0007] 根据本发明实施例提出的用于测量动力电池绝缘电阻的测试仪，通过将其第一引 脚连接待测动力电池的正极，第二引脚连接所述待测动力电池的负极，第三引脚接地，就可 以按照GB/T18384.1-2015的绝缘检测标准自动测试所述待测动力电池的绝缘电阻，在保证 测试结果高准确度的前提下，极大地简化了测试操作流程，提高了工作效率，从而实现了动 力电池绝缘电阻的测试自动化。
[0008] 根据本发明的一个实施例，所述继电器组件包含第一继电器、第二继电器、第三继 电器、第四继电器、第五继电器、第六继电器和第七继电器，其中，所述第一引脚与所述第一 继电器的一端连接，所述第二引脚与所述第二继电器的一端连接，所述第一继电器的另一 端与所述第三继电器的一端、第六继电器的一端连接，所述第二继电器的另一端与所述第 三继电器的另一端、所述第四继电器的一端连接、所述第一参考电阻的一端连接，所述第一 参考电阻的另一端与所述第五继电器的一端连接，所述第五继电器的另一端、所述第四继 电器的另一端与所述电压表的一端连接，所述电压表的另一端与所述第六继电器的另一 端、所述第七继电器的一端连接，所述第七继电器的另一端与所述第三引脚连接;在测试启 动时，所述控制单元控制所述第一继电器、所述第三继电器、所述第四继电器和所述第七继 电器闭合，并控制其他继电器断开，通过所述电压表获取所述第一电压;所述控制单元控制 所述第二继电器、所述第四继电器和所述第七继电器闭合，并控制其他继电器断开，通过所 述电压表获取所述第二电压;所述控制单元控制所述第一继电器、所述第三继电器、所述第 五继电器和所述第七继电器闭合，其他继电器断开，通过所述电压表获取所述参考电压。
[0009] 根据本发明的一个实施例，所述测试单元还包含第八继电器和第二参考电阻，所 述第八继电器和所述第二参考电阻串联连接后与所述第五继电器和所述第一参考电阻支 路并联;所述控制单元控制所述第一继电器、所述第二继电器、所述第四继电器和所述第六 继电器闭合，其他继电器断开，通过所述电压表获取所述待测动力电池的总电压，并根据所 述总电压从所述第一参考电阻和所述第二参考电阻中选择其一来确定所述绝缘电阻。
[0010] 根据本发明的一个实施例，所述逻辑单元将所述第一电压和所述第二电压进行比 较，将其中较大值确定为山，将其中较小值确定为山'，所述逻辑单元根据以下公式确定所述 绝缘电阻：
[0012] 其中，Ro表示所述第一参考电阻或第二参考电阻，Ri表示所述绝缘电阻，U2表示所 述参考电压。
[0013] 根据本发明的一个实施例，所述逻辑单元包含存储模块和计算模块，其中，所述存 储模块用于存储所述第一电压、所述第二电压、所述参考电压和所述第一参考电阻或所述 第二参考电阻;所述计算模块用于根据所述第一电压、所述第二电压、所述参考电压和所述 第一参考电阻或所述第二参考电阻来计算所述绝缘电阻。
[0014] 根据本发明的一个实施例，所述显示单元还用于显示所述第一电压、所述第二电 压、所述总电压、所述参考电压和所述第一参考电阻或所述第二参考电阻。
[0015] 根据本发明的一个实施例，所述用于测量动力电池绝缘电阻的测试仪还包含第一 过流保护装置和第二过流保护装置，其中，所述第一过流保护装置的一端与所述第一继电 器的另一端连接，所述第一过流保护装置的另一端与所述第六继电器的一端、所述第三继 电器的一端连接;所述第二过流保护装置的一端与所述第二继电器的另一端连接，所述第 二过流保护装置的另一端与所述第三继电器的另一端、所述第四继电器的一端、所述第五 继电器的一端连接。
【附图说明】
[0016] 图1是根据本发明一个实施例的用于测量动力电池绝缘电阻的测试仪的方框示意 图；
[0017] 图2是根据本发明一个实施例的用于测量动力电池绝缘电阻的测试仪的原理示意 图。
[0018] 附图标记：
[0019] 测试单元101;控制单元102;逻辑单元103;显示单元104;
[0020] 第一继电器1;第二继电器2;第三继电器3;第四继电器4;
[0021] 第五继电器5;第六继电器6;第七继电器7;第八继电器8;
[0022] 第一参考电阻9;第二参考电阻10;第一过流保护装置11;
[0023]第二过流保护装置12;第一引脚13;第二引脚14;第三引脚15;
[0024] 电压表16;测试仪100。
【具体实施方式】
[0025] 下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终 相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附 图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
[0026] 下面参考附图来详细描述本发明实施例提出的用于测量动力电池绝缘电阻的测 试仪。
[0027] 图1是根据本发明实施例的用于测量动力电池绝缘电阻的测试仪的方框示意图。 如图1所示，所述测试仪包括测试单元、控制单元、逻辑单元和显示单元。
[0028] 其中，所述测试单元包含继电器组件、电压表和第一参考电阻;所述控制单元控制 所述继电器组件的闭合或断开，从而分别获取第一电压、第二电压和参考电压;所述逻辑单 元用于根据所述第一电压、所述第二电压、所述第一参考电压和所述第一参考电阻获取所 述待测动力电池的绝缘电阻;所述显示单元，用于显示所述待测动力电池的绝缘电阻。
[0029] 当所述测试仪测试待测动力电池的绝缘电阻时，所述测试单元的第一引脚连接待 测动力电池的正极，所述测试单元的第二引脚连接所述待测动力电池的负极，所述测试单 元的第三引脚接地。所述控制单元控制所述继电器组件的闭合或断开，所述逻辑单元分别 存储记录所述电压表显示的数值进而计算所述待测动力电池的绝缘电阻。最终，所述绝缘 电阻的数值通过所述显示单元显示出来。
[0030] 本发明实施例提出的用于测量动力电池绝缘电阻的测试仪，通过将其第一引脚连 接待测动力电池的正极，第二引脚连接所述待测动力电池的负极，第三引脚接地，就可以按 照GB/T18384.1-2015的绝缘检测标准自动测试所述待测动力电池的绝缘电阻，在保证测试 结果高准确度的前提下，极大地简化了测试操作流程，提高了工作效率，从而实现了动力电 池绝缘电阻的测试自动化。
[0031] 图2是根据本发明实施例的用于测量动力电池绝缘电阻的测试仪的原理示意图。 [0032] 如图2所示，所述测试仪100包括:测试单元101、控制单元102、逻辑单元103和显示 单元104。其中，所述测试单元101包含第一继电器1、第二继电器2、第三继电器3、第四继电 器4、第五继电器5、第六继电器6、第七继电器7、第八继电器8、第一参考电阻9、第二参考电 阻10、电压表16、第一过流保护装置11和第二过流保护装置12。
[0033]其中，所述第一引脚13与所述第一继电器1的一端连接，所述第二引脚14与所述第 二继电器2的一端连接，所述第一继电器1的另一端与所述第一过流保护装置11的一端连 接，所述第二继电器2的另一端与所述第二过流保护装置12的一端连接，所述第一过流保护 装置11的另一端与所述第三继电器3的一端、第六继电器6的一端连接，所述第二过流保护 装置12的另一端与所述第三继电器3的另一端、所述第四继电器4的一端连接、所述第一参 考电阻9的一端、所述第二参考电阻10的一端连接，所述第一参考电阻9的另一端与所述第 五继电器5的一端连接，所述第二参考电阻10的另一端与所述第八继电器8的一端连接，所 述第五继电器5的另一端、所述第八继电器8的另一端、所述第四继电器4的另一端与所述电 压表16的一端连接，所述电压表16的另一端与所述第六继电器6的另一端、所述第七继电器 7的一端连接，所述第七继电器7的另一端与所述第三引脚15连接。
[0034] 在测试所述待测动力电池的绝缘电阻之前，所有继电器都是断开的。
[0035]当绝缘电阻的测试启动时，所述控制单元控制所述第一继电器1、所述第三继电器 3、所述第四继电器4和所述第七继电器7闭合，并同时控制其他继电器断开，此时所述电压 表16显示第一电压，该第一电压由所述逻辑单元存储。
[0036]接着，所述控制单元控制所述第一继电器1、所述第三继电器3断开，保持所述第四 继电器4和所述第七继电器7闭合，再控制所述第二继电器2闭合，此时所述电压表16显示第 二电压，该第二电压由所述逻辑单元存储。
[0037]接着，所述控制单元控制所述第七继电器7断开，保持所述第二继电器2和所述第 四继电器4闭合，再控制所述第一继电器1和所述第六继电器6闭合，此时所述电压表16显示 所述待测动力电池的总电压，该总电压由所述逻辑单元存储。
[0038] 鉴于此测试仪是按照GB/T18384.1-2015的绝缘检测标准来设计的，而此标准规定 工作电压范围是100 Q /V-500 Q /V，因此，所述控制单元根据所述总电压分别计算所述第一 参考电阻和所述第二参考电阻的工作电压，进而根据上述标准从所述第一参考电阻和所述 第二参考电阻中选择符合规定的电阻，进而由所述逻辑单元来计算所述待测动力电池的绝 缘电阻。
[0039] 举例来说，假设第一参考电阻的阻值为20k Q，所述第二参考电阻的阻值为100k Q，上述总电压为500V，由此可知所述第二参考电阻的工作电压(200 Q/V)满足上述标准的 规定，即，所述控制单元选择所述第二参考电阻10的阻值作为计算所述待测动力电池的绝 缘电阻的参考阻值。此时，所述控制单元控制所述第二继电器2、所述第四继电器4和所述第 六继电器6断开，保持所述第一继电器1闭合，同时控制所述第三继电器3、所述第七继电器7 和所述第八继电器8闭合，此时所述电压表16显示参考电压，该参考电压由所述逻辑单元存 储。
[0040]所述逻辑单元将所述第一电压和所述第二电压进行比较，将其中较大值确定为 Ui，将其中较小值确定为山'，所述逻辑单元根据以下公式确定所述绝缘电阻：
[0042] 其中，Ro表示所述第二参考电阻，Ri表示所述绝缘电阻，U2表示所述参考电压。
[0043] 所述显示单元除了可以显示最终测得的所述待测动力电池的绝缘电阻，还可以同 时显示测得所述绝缘电阻所需的中间值，例如所述第一电压、所述第二电压、所述总电压、 所述参考电压、所述第一参考电阻或所述第二参考电阻。所述显示单元可以同屏显示多次 测得绝缘电阻的多组数据，从而便于将多组数据进行对比分析。
[0044]进一步地，根据本发明的一个实施例，所述逻辑单元可以包含存储模块和计算模 块。其中，所述存储模块用于存储所述第一电压、所述第二电压、所述参考电压和所述第一 参考电阻或所述第二参考电阻;所述计算模块用于根据所述第一电压、所述第二电压、所述 参考电压和所述第一参考电阻或所述第二参考电阻来计算所述绝缘电阻。
[0045] 本发明实施例提出的用于测量动力电池绝缘电阻的测试仪，在保证测试结果高准 确度的前提下，极大地简化了测试操作流程，提高了工作效率，从而实现了动力电池绝缘电 阻的测试自动化。
[0046] 此外，术语"第一"、"第二"仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性 或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有"第一"、"第二"的特征可以明示或者 隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，"多个"的含义是至少两个，例如两个，三 个等，除非另有明确具体的限定。
[0047] 在本说明书的描述中，参考术语"一个实施例"、"一些实施例"、"示例"、"具体示 例"、或"一些示例"等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特 点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不 必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任 一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技 术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结 合和组合。
[0048] 尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例 性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述 实施例进行变化、修改、替换和变型。
【主权项】
1. 一种用于测量动力电池绝缘电阻的测试仪，其特征在于，包含： 测试单元，包含继电器组件、电压表和第一参考电阻，其中，所述测试单元的第一引脚 连接待测动力电池的正极，所述测试单元的第二引脚连接所述待测动力电池的负极，所述 测试单元的第=引脚接地； 控制单元，用于控制所述继电器组件的闭合或断开，从而分别获取第一电压、第二电压 和参考电压； 逻辑单元，用于根据所述第一电压、所述第二电压、所述第一参考电压和所述第一参考 电阻获取所述待测动力电池的绝缘电阻;和 显示单元，用于显示所述待测动力电池的绝缘电阻。2. 根据权利要求1所述的用于测量动力电池绝缘电阻的测试仪，其特征在于，所述继电 器组件包含第一继电器、第二继电器、第=继电器、第四继电器、第五继电器、第六继电器和 第屯继电器，其中，所述第一引脚与所述第一继电器的一端连接，所述第二引脚与所述第二 继电器的一端连接，所述第一继电器的另一端与所述第=继电器的一端、第六继电器的一 端连接，所述第二继电器的另一端与所述第=继电器的另一端、所述第四继电器的一端连 接、所述第一参考电阻的一端连接，所述第一参考电阻的另一端与所述第五继电器的一端 连接，所述第五继电器的另一端、所述第四继电器的另一端与所述电压表的一端连接，所述 电压表的另一端与所述第六继电器的另一端、所述第屯继电器的一端连接，所述第屯继电 器的另一端与所述第=引脚连接， 在测试启动时，所述控制单元控制所述第一继电器、所述第=继电器、所述第四继电器 和所述第屯继电器闭合，并控制其他继电器断开，通过所述电压表获取所述第一电压； 所述控制单元控制所述第二继电器、所述第四继电器和所述第屯继电器闭合，并控制 其他继电器断开，通过所述电压表获取所述第二电压； 所述控制单元控制所述第一继电器、所述第=继电器、所述第五继电器和所述第屯继 电器闭合，其他继电器断开，通过所述电压表获取所述参考电压。3. 根据权利要求2所述的用于测量动力电池绝缘电阻的测试仪，其特征在于，所述测试 单元还包含第八继电器和第二参考电阻； 所述第八继电器和所述第二参考电阻串联连接后与所述第五继电器和所述第一参考 电阻支路并联； 所述控制单元控制所述第一继电器、所述第二继电器、所述第四继电器和所述第六继 电器闭合，其他继电器断开，通过所述电压表获取所述待测动力电池的总电压，并根据所述 总电压从所述第一参考电阻和所述第二参考电阻中选择其一作为参考阻值来确定所述绝 缘电阻。4. 根据权利要求3所述的用于测量动力电池绝缘电阻的测试仪，其特征在于， 所述逻辑单元将所述第一电压和所述第二电压进行比较，将其中较大值确定为化，将其 中较小值确定为U^; 所述逻辑单元根据W下公式确定所述绝缘电阻：其中，Ro表示所述第一参考电阻或第二参考电阻，Ri表示所述绝缘电阻，化表示所述参 考电压。5. 根据权利要求3所述的用于测量动力电池绝缘电阻的测试仪，其特征在于，所述逻辑 单元包含存储模块和计算模块，其中， 所述存储模块用于存储所述第一电压、所述第二电压、所述参考电压和所述第一参考 电阻或所述第二参考电阻； 所述计算模块用于根据所述第一电压、所述第二电压、所述参考电压和所述第一参考 电阻或所述第二参考电阻来计算所述绝缘电阻。6. 根据权利要求3所述的用于测量动力电池绝缘电阻的测试仪，其特征在于，所述显示 单元还用于显示所述第一电压、所述第二电压、所述总电压、所述参考电压和所述第一参考 电阻或所述第二参考电阻。7. 根据权利要求1-6任一所述的用于测量动力电池绝缘电阻的测试仪，其特征在于，还 包含第一过流保护装置和第二过流保护装置，其中， 所述第一过流保护装置的一端与所述第一继电器的另一端连接，所述第一过流保护装 置的另一端与所述第六继电器的一端、所述第=继电器的一端连接； 所述第二过流保护装置的一端与所述第二继电器的另一端连接，所述第二过流保护装 置的另一端与所述第=继电器的另一端、所述第四继电器的一端、所述第五继电器的一端 连接。
【文档编号】G01R27/02GK105911352SQ201610227816
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年4月13日
【发明人】李宁, 刘凤月, 盛军, 陈卓, 袁文静, 杨重科, 俞会根
【申请人】北京新能源汽车股份有限公司