本发明涉及一种软母线(flexiblebusbar)耐电压测试装置。更加详细地,本发明涉及一种能够更加简便且准确地对以不同形状被包覆及弯折的软母线进行耐电压测试的软母线耐电压测试装置。
背景技术:
电动汽车等的电气装置空间的结构复杂且狭小。电动汽车使用电能,因此与普通汽车所使用的电缆相比,电动汽车使用的电缆要求更大的通电能力。
用于确保充分的通电能力的方法有增加电缆直径,但是电缆的厚度增加时,在电动汽车电气装置空间(例如,电池组(batterypack))内的狭小且复杂的空间内难以确保必要的曲折性或配置空间。为了解决这种问题,最近多数情况下将软母线用作通电单元。
这种软母线通过层叠多个长板状的导体之后仅接合两个端子部而构成,具有厚度薄且易于弯曲的特征。跟电缆一样,这种软母线也可以具有用于绝缘的包覆层。
图1示出了最近使用的电动汽车用软母线。图1的(a)所示的实施例可以是用来连接相邻设备的示例,图1的(b)所示的实施例示出了用来连接相隔远距离的设备的示例。
在图1所示的设置软母线100的车辆电气装置部内具有高自由度,经弯折后能够连接电机、电池或逆变器等电气装置部件或设备。
根据需要,可以如图1的(a)所示,形成较短的软母线100,以便用来连接相邻的设备,也可以如图1的(b)所示,形成较长的软母线,以便用来连接相隔远距离的两个设备。
图1的(a)中,虽然长度较短,但是不需要额外的连接器或连接装置,即使长度短,也相对容易弯曲。另外,图1的(b)中,长度较长时,根据需要可以增加弯折部的数量,也可以自由地决定弯折方向。
图1的(a)所示实施例示出了存在3个弯折部位即弯折部c1、c2、c3的软母线,图1的(b)所示实施例示出了存在8个弯折部(c1至c8)的软母线。另外,如图1所示的各实施例,弯折部的形状以及弯折方向可以有多种。
与现有的圆形电缆相比,这种供电用软母线不受空间的限制,能够自由地电连接电机、电池或逆变器等电气装置或设备。
也可以在各个软母线的两端设置端子部13、15,并且在各个端子部13、15上设置冲孔13h、15h,作为端子孔。
与普通电力用电缆一样,对于这种软母线也需要进行耐电压测试。
作为判断进行耐电压测试(testingofwithstandvoltage)的导体的绝缘包覆层是否良好的方法之一,可以评价检查对象的绝缘包覆层在达到多大电压以前具有绝缘性(绝缘耐力)。
具体而言,当对检查对象施加电压并逐渐提升电压时,检查对象的绝缘包覆层会丧失绝缘性而发生绝缘破坏。发生破坏的电压被称为绝缘破坏电压,确保绝缘物在达到多大电压以前不破坏绝缘的值被称为耐电压。
以往,为了对电缆或软母线进行耐电压测试,在耐电压测试器的一个端子上连接车用电缆或软母线的一端部,并在耐电压测试器的另一个端子上连接导体刷等的状态下,在耐电压测试器中施加高电压,并用导体刷摩擦耐电压检查对象的电缆或软母线的绝缘包覆层,根据绝缘包覆层是否破坏或是否通过导体刷等通电,来检查是否满足要求的耐电压。
但是,如图1所示,对于最近正扩大应用范围的软母线来说,具有多种弯折部,很多情况下这种弯折部还超过弯曲的程度而被加工成扁平折叠状。
因此,为了耐电压测试而用导体刷摩擦弯折部内部的全部区域的绝缘包覆层的检查方法不易实现,存在耐电压测试的效率和准确性下降的问题。
技术实现要素:
技术问题
本发明所要解决的技术问题是提供一种能够更加简便且准确地对以不同形状被包覆及弯折的软母线进行耐电压测试的软母线耐电压测试装置。
技术方案
为了解决上述问题,本发明可以提供一种软母线耐电压测试装置,其包括:耐电压测试器,能够施加测试电压,以进行耐电压测试;测试床,其收纳大量的导体微粒;母线连接导体,用于向所述测试床中待检查的至少一个软母线的一端施加测试电压;绝缘帽,用于对所述母线连接导体、所述软母线的一端以及所述软母线的另一端进行绝缘;耐电压施加电缆,连接所述耐电压测试器与所述母线连接导体,用于施加测试电压;以及泄露电流电缆,连接所述耐电压测试器与所述测试床,用于检测泄露电流。
另外,所述导体微粒可以由铝或铜材料形成。
另外,所述导体微粒可以呈球形。
此时,所述导体微粒的直径可以为0.1毫米(mm)以上。
并且,可以在所述母线连接导体上同时安装多个软母线。
另外,所述绝缘帽可以包括连接部绝缘帽,所述连接部绝缘帽用于同时对所述母线连接导体以及多个软母线的一端进行绝缘。
其中,所述绝缘帽可以包括端部绝缘帽,所述端部绝缘帽用于对一端安装于所述母线连接导体上的软母线的另一端进行绝缘。
另外,所述端部绝缘帽可以设有多个,以分别对多个软母线的另一端进行绝缘。
此时,所述测试床可以包括收纳所述导体微粒的导电性金属材质的内床和由绝缘材料形成的外床。
并且,所述内床可以通过地线接地,所述泄露电流电缆可以通过所述地线分支后与所述耐电压测试器相连。
另外,为了解决所述问题,本发明可以提供一种软母线耐电压测试方法,其包括以下步骤:测试器连接步骤,连接至少一个软母线的一端与耐电压测试器;软母线配置步骤,将在所述测试器连接步骤中连接的软母线配置在收纳有大量导体微粒的测试床的导体微粒之中;耐电压测试步骤,向在所述软母线配置步骤中进行配置的软母线施加测试电压,以测定软母线的绝缘包覆层的耐电压。
其中,所述测试器连接步骤可以通过将多个软母线的一端连接在与耐电压测试器相连的母线连接导体上的方法实施。
并且,所述测试器连接步骤可以包括对所述母线连接导体以及连接在所述母线连接导体上的多个软母线的一端进行绝缘的绝缘过程。
另外,所述测试器连接步骤可以包括分别对连接在所述母线连接导体上的多个软母线的另一端进行绝缘的绝缘过程。
其中,所述软母线配置步骤中,作为检查对象的软母线被配置成,使所述软母线的绝缘包覆层处于全部被掩埋在测试床所收纳的导体微粒中的状态。
另外,所述耐电压测试步骤中,可以根据在将测试电压提高至所需耐电压时,是否从所述测试床的地线检测出泄露电流来进行判断。
此时,如果在所述耐电压测试步骤中检测到泄露电流,则通过绝缘包覆层的变形状态,在连接于所述母线连接导体上的多个软母线中识别出不良软母线。
另外,所述耐电压测试步骤中,可以假设iec低压标准直流1500v为耐电压测试对象软母线的实际使用电压,从而施加3.5kv以上的测试电压。
有益效果
根据本发明涉及的软母线耐电压测试装置及测试方法,可通过一个耐电压测试器对多个软母线进行耐电压测试,因而能够提高检查过程的效率。
另外,根据本发明涉及的软母线耐电压测试装置及测试方法,使用导体微粒进行耐电压测试,因此与现有的使用导体刷等来摩擦绝缘包覆层的方法相比,能够提高检查的准确性和效率。
另外,根据本发明涉及的软母线耐电压测试装置及测试方法,能够同时对具有不同形状及尺寸的软母线进行耐电压测试。
附图说明
图1示出了最近使用的电动汽车用软母线的多个示例。
图2示出了构成本发明涉及的软母线耐电压测试装置的导体微粒和收纳大量导体微粒的测试床以及电缆,所述电缆构成测试床中的接地部和用于检测泄露电流的检测电路。
图3示出了绝缘帽和安装有绝缘帽的软母线配置于测试床上的状态,所述绝缘帽使构成本发明涉及的软母线耐电压测试装置的软母线的一端绝缘。
图4示出了本发明涉及的软母线耐电压测试装置的结构图。
图5示出了本发明涉及的软母线耐电压测试方法的框图。
附图标记:
100:软母线
200:测试床
210:外床
220:内床
250:绝缘帽
300:耐电压测试器
cp:导体微粒
具体实施方式
下面,参照附图对本发明的优选实施例进行详细说明。但是,本发明并不限定于在此说明的实施例,而是可以以其它形式具体化。在此介绍的实施例是为了使公开的内容彻底且完整,并且向本领域的技术人员充分传达本发明的思想而提供的。在说明书全文中,相同的附图标记表示相同的构成要素。
图2的(a)示出了构成本发明涉及的软母线耐电压测试装置的导体微粒cp和收纳大量导体微粒cp的测试床200的立体图,图2的(b)示出了构成本发明涉及的软母线耐电压测试装置的测试床200的接地部230。
本发明涉及的软母线耐电压测试装置可以包括:耐电压测试器300(参照图4),能够施加可变的测试电压,以进行耐电压测试;测试床200,其收纳大量的导体微粒cp;母线连接导体260(参照图4),用于向所述测试床中待检查的检查对象即至少一个软母线的一端施加测试电压;绝缘帽250(参照图3),用于使所述母线连接导体、所述软母线的一端以及所述软母线的另一端绝缘;耐电压施加电缆310、330(参照图4),用于连接所述耐电压测试器与所述母线连接导体并施加测试电压;以及泄露电流电缆240,用于连接所述耐电压测试器与所述测试床200并检测泄露电流。
本发明涉及的软母线耐电压测试装置,与现有的用于检查电缆等的软母线耐电压测试装置不同,能够同时对多个软母线进行耐电压测试。
即,本发明涉及的软母线耐电压测试装置可以在测试床200中收纳大量的导体微粒cp后,将多个检查对象软母线100同时连接在耐电压测试器上的状态下使其掩埋于导体微粒cp中,从而进行检查。
如参照图1的说明中所记载的,最近应用的电动汽车用软母线上形成有各种形状的弯折部,以便在车辆的狭小的电气装置空间内部连接各个装置,因而无法对附加绝缘包覆层以后完成弯曲的软母线100采用现有的方法,即无法用导体刷等对弯折部内侧面也进行准确的耐电压测试。
因此,本发明涉及的软母线耐电压测试装置不使用导体刷,而使用导体微粒cp。具体的耐电压测试方法将后述。
如图2所示,可以在所述测试床200的内部收纳大量的导体微粒cp。
所述导体微粒cp可以由导体形成,所述导体由具有导电性的金属材料形成,例如,所述导体微粒cp可以由铝或铜材料等形成。
另外,所述导体微粒cp可以呈具有棱角的形状、曲面形状或球形等各种形状,但是优选呈球形。
另外,优选,所述导体微粒cp的直径为0.1毫米(mm)以上。
实验性地,当所述导体微粒cp小于0.1毫米时,与检查对象软母线的弯折部的曲率半径等无关,导体微粒cp会因冲击而飞散,或者无法保障导体微粒cp之间的电连接,因此优选具有至少0.1毫米左右的直径。
另外,考虑到测试对象软母线的弯折部的曲率半径等,可以在能够使导体微粒cp接触所有弯折部的内表面的大小范围内确定导体微粒cp的直径,在这种观点上,直径优选为3.0毫米以下。
本发明涉及的软母线耐电压测试装置在将这种导体微粒cp大量收纳于测试床200内的状态下进行耐电压测试。
可以根据耐电压测试器的检查容量或检查对象软母线的长度或大小以及一次检查的软母线的数量等,来确定所述测试床200的尺寸等。
图2的(b)示出了构成本发明涉及的软母线耐电压测试装置的测试床200的接地部230。
本发明涉及的软母线耐电压测试装置的测试床200可以包括收纳所述导体微粒cp的导电性金属材质的内床220和由绝缘材料形成的外床210。
在因施加到所述耐电压测试器上的测试电压等而使泄露电流流向导体微粒cp等的情况下,为了操作人员的安全等,可以将所述外床210形成为与内床220绝缘的状态或由绝缘材料形成。
为了检测泄露电流,可以由导电性导体形成所述内床220,以便能够与导体微粒cp通电。
当由所述耐电压测试器施加测试电压,检查对象软母线的绝缘包覆层对此无法承受时,绝缘包覆层受损的部分有可能与导体微粒cp发生电接触,并通过相应部分泄露电流。
可以感应这种泄露电流,由此实施耐电压测试,所述泄露电流电缆240可以具有通过接地部230连接而向耐电压测试器传递泄露电流的结构。
因此,如图2所示,所述接地部230与内床220电连接,可以形成从所述接地部230通过电缆等连接到耐电压测试器上的泄露电流电缆240。
图3示出了绝缘帽250和安装有绝缘帽250的软母线配置于测试床200内的状态,所述绝缘帽250使构成本发明涉及的软母线耐电压测试装置的软母线的一端绝缘。
本发明涉及的软母线耐电压测试装置是用于测试耐电压检查对象软母线的绝缘包覆层的耐电压的装置。
通常,软母线可以构成为,层叠多张细长的多张板状导体叠,然后将两端分别用作端子,两端的端子之间被包覆,以便绝缘。
通过本发明涉及的软母线耐电压测试装置来判断绝缘包覆层的耐电压的方法是,在将测试电压提升至所需的耐电压水平的状态下,根据是否在绝缘包覆层的破损部位通过导体微粒cp泄露电流,来判断是否满足耐电压,因此为了使与耐电压测试器电连接的软母线100掩埋于测试床200的导体微粒cp的内部,除软母线的绝缘包覆层以外的导体部分不应该与导体微粒cp接触。
因此,进行测试时软母线的两端的端子部等应该全部处于绝缘状态。
因此,本发明涉及的软母线耐电压测试装置可以具备对所述母线连接导体、所述软母线的一端以及所述软母线的另一端进行绝缘的绝缘帽250。
如图3的(a)所示,绝缘帽250可以具有可装配地分离的结构,只要能够防止导体微粒cp渗透而接触软母线的端子部,就可以具有各种形状。
图3的(a)所示的绝缘帽250可以包括被分离的多个外壳251、用于在装配状态下插入并安装软母线的安装口253以及在将软母线100插入并安装于外壳内后用于固定外壳的固定单元255等。
因此,如图3的(b)所示,端部安装有所述绝缘帽250的软母线即使被掩埋于测试床200的导体微粒cp中,也可以不影响耐电压测试。
如图3(a)及图3(b)所示,各个绝缘帽250可以构成为使一个软母线的一端或另一端绝缘的形式,或者也可以构成为使后述的母线连接导体整体绝缘的形式。即,如图3(a)及图3(b)所示,本发明的绝缘帽250可以是用于使一个软母线的一端的端子部绝缘的端部绝缘帽250,也可以包括用于使后述的母线连接导体绝缘的连接部绝缘帽250。
尤其是,本发明涉及的软母线耐电压测试装置可以通过一个耐电压测试器同时测试多个软母线的耐电压,并且各个软母线以不同的形状被弯折或弯曲,因而与连接于耐电压测试器上的软母线的一端不同,可能难以用一个绝缘帽250使所有软母线的另一端全部绝缘。因此,并非用于使连接在耐电压测试器上的软母线的一端绝缘而是使软母线的另一端绝缘的绝缘帽250可以如图3所示,安装使各个软母线100分别绝缘的绝缘帽250。
图4示出了本发明涉及的软母线耐电压测试装置的结构图的多个示例。
图4的(a)是多个软母线100的一端直接连接在连接导体上并且通过连接部绝缘帽250同时绝缘的实施例,图4的(b)是多个软母线100的一端通过连接电缆连接于连接导体上的实施例,在这一点上存在区别。
图4(a)及图4(b)所示的实施例都示出了各自进行三个软母线100的耐电压测试,但是其数量可以增减。
图4(a)所示的实施例中,在用于分支由耐电压测试器300施加的测试电压的母线连接导体上直接连接有各个软母线100的一端的端子部,通过一个连接部绝缘帽250对连接部位进行绝缘,而各个软母线100的另一端被各个绝缘帽250绝缘。
在如此绝缘的状态下,在所述耐电压测试器300中将测试电压提高至所需的耐电压(例如,1kv至10kv)时,如果各个软母线100的绝缘包覆层不存在瑕疵,则可以判断耐电压测试合格,并且可以判断投入到测试中的多个软母线100在耐电压测试下全部合格。
车用软母线100或电缆等在设置于电动汽车上的状态下,实际使用电压为直流300v至600v左右,因此在测定耐电压时也需要采用与实际使用电压对应的至少2.0kv左右的测试电压。
如果测试电压小于至少2.0kv左右的测试电压,则耐电压基准低于实际使用电压,因而可能发生即使存在绝缘异常也能够通过耐电压测试的问题。
进而,在确保电动汽车的稳定性方面,本发明涉及的耐电压测试装置及耐电压测试方法可以采用假设iec规定的低压标准直流1500v为实际使用电压,以此进行绝缘测试的方法。
即,假设比预期实际使用的电压更高的电压即iec低压标准直流1500v为测试对象软母线等的实际使用电压,并将与此对应的测试电压设置成至少3.5kv左右,以进行绝缘测试,从而能够仔细研究是否存在软母线的绝缘不良。
相反,在施加测试电压的过程中,如果特定软母线100的绝缘包覆层上存在瑕疵,则相应部位发生熔融等损伤,导体微粒cp向相应部分渗透,并通过导体微粒cp泄露电流,此时通过接地部230等接通泄露电流,耐电压测试器300通过连接接地部等与耐电压测试器300的泄露电流电缆240感应泄露电流,从而可以导出在耐电压测试对象软母线100中的一部分发生电流泄露的结论。
所述接地部用于放电,在结束耐电压测试的状态下,残留在导体微粒等中的充电电流等由此得以释放,所述泄露电流电缆可以通过所述接地部230等将泄露电流连通到耐电压测试器300。
此时,操作人员可以中断测试电压的施加,并通过肉眼来识别并分离绝缘包覆层受损或变形的软母线100。
除去分离的软母线100之后,再次进行耐电压测试,如果判断剩余的软母线无异常,则可以判断除先前被分离的软母线100之外耐电压测试合格,并进行下一组软母线的耐电压测试。
另外,图4(b)所示的实施例没有将软母线的端部直接连接在母线连接导体上,而是通过使用额外的连接电缆进行连接的方法连接于一个母线连接导体上,从而能够增加可测试的软母线的数量。即,只要耐电压测试器300的容量充足并且测试床200的尺寸足够大,还能够增加可通过软母线的耐电压测试装置一次进行耐电压测试的软母线的数量。
如此,本发明涉及的软母线耐电压测试装置将具有导电性的导体微粒cp填充于测试床200内后,在将与耐电压测试器300相连并且导体部位全部被绝缘的多个软母线100掩埋于导体微粒cp中的状态下,能够通过与接地部230等相连的泄露电流电缆来判断是否从绝缘包覆层有问题的软母线泄露电流,因此与现有的用导体刷等摩擦绝缘包覆层表面的方式进行的耐电压测试相比,效率更高,并且能够获得准确的结果。
图5示出了本发明涉及的软母线耐电压测试方法的框图。
更详细地讲,本发明涉及的软母线耐电压测试方法可以包括以下步骤:测试器连接步骤s100,连接至少一个软母线的一端与耐电压测试器300;软母线配置步骤s200,将在所述连接步骤s100中连接的软母线100配置在收纳有大量导体微粒cp的测试床200的导体微粒cp之中;耐电压测试步骤s300,向在所述软母线配置步骤s200中进行配置的软母线施加测试电压,以测试软母线的绝缘包覆层的耐电压。
所述测试器连接步骤s100可以通过将多个软母线的一端连接在与耐电压测试器300相连的母线连接导体上的方法实施,此时可以直接连接多个软母线的一端与母线连接导体,或者通过连接电缆进行连接。并且,这种测试器连接步骤s100中有必要使收纳于测试床200内的导体微粒cp内部的部分的金属导体全部绝缘,因此可以包括使所述母线连接导体以及连接在所述母线连接导体上的多个软母线的一端和另一端绝缘的绝缘过程。
此时,可以使用绝缘帽250,尤其在所述绝缘过程中考虑到软母线的多种形状等,优选使连接在所述母线连接导体上的多个软母线的另一端分别独立地绝缘。
并且,进行所述软母线配置步骤s200时,可以使检查对象软母线的绝缘包覆层全部掩埋于收纳在测试床200内的导体微粒cp之中,以此进行各个软母线的绝缘包覆层的耐电压测试。
所述耐电压测试步骤中,通过是否从将测试电压提高至所需的耐电压的所述测试床200的地线检测到泄露电流来进行判断(s400),如果在所述耐电压测试步骤中检测到泄露电流,则可以在连接于所述母线连接导体上的多个软母线中,通过绝缘包覆层的变形状态识别出不良软母线100,并将此分离(s500),然后再次进行耐电压测试步骤s300。
此时,如果没有检测到泄露电流,则可以判断其余软母线在耐电压测试下全部合格。
本说明书中参照本发明的优选实施例进行了说明,但是本领域的技术人员可以在不脱离权利要求书中所记载的本发明的思想以及领域的范围内对本发明实施各种修改以及变更。因此,如果经变形的实施基本上包括本发明的权利要求书的构成要素,则应当看作是包含在本发明的技术范畴之内。