CN211061617U - 一种电动汽车高压安全检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电动汽车高压安全检测装置，包括：与检测车辆电连接且双向传输检测信号的信号传输单元；与所述信号传输单元电连接读取并计算所述检测信号的检测单元；与所述检测单元电连接对所述检测数据进行处理得到检测结果的控制/数据处理单元、与所述控制/数据处理单元电连接获取并显示所述检测结果的显示单元、以及为所述信号传输单元、所述检测单元、所述控制/数据处理单元和所述显示单元供电的供电单元。本实用新型将等电位、绝缘电阻、绝缘低下监测所需的功能单元集成为一体，检测时根据对应的检测模式，启动对应的功能单元进行检测，并实现检测结果的自动计算和输出。

Description

一种电动汽车高压安全检测装置

技术领域

本实用新型涉及汽车安全检测领域，尤其涉及一种电动汽车高压安全检测装置。

背景技术

随着新能源汽车的发展，汽车高压安全是影响新能源汽车性能的重要因素，根据有关电动汽车安全检测的规定，电动汽车在开发过程中需要进行整车高压***等电位、绝缘电阻、绝缘低下监测三项实验，以确保车辆安全。

目前这三项实验的检测方式是分别进行检测的，需要分别选用不同实验仪器进行测量，实验过程中需要进行大量的线路连接，由人工记录实验数据并计算实验结果。每项实验都需要重新进行线路连接，需要实验仪器较多，实验过程繁琐；而人工记录并计算实验结果不仅效率低，出错率也极高，影响实验结果，实验过程存在人员安全风险。

因此，需要提供一种集等电位、绝缘电阻、绝缘低下监测三项实验于一体的检测装置，简化实验步骤，实现实验结果的自动化输出。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种集等电位、绝缘电阻、绝缘低下监测三项实验于一体的检测装置，简化实验步骤，实现实验结果的自动化输出。

本实用新型的技术方案提供一种电动汽车高压安全检测装置，包括：与检测车辆电连接且双向传输检测信号的信号传输单元；与所述信号传输单元电连接读取并计算所述检测信号的检测单元；与所述检测单元电连接对所述检测数据进行处理得到检测结果的控制/数据处理单元；与所述控制/数据处理单元电连接获取并显示所述检测结果的显示单元；以及为所述信号传输单元、所述检测单元、所述控制/数据处理单元和所述显示单元供电的供电单元。

进一步地，所述检测信号包括输入信号和输出信号；

所述信号传输单元包括：与所述检测车辆的高压***电连接以向其输入所述输入信号的输入单元、与所述检测车辆的继电器控制单元电连接以获取所述输出信号的输出单元、以及与所述高压***的通讯模块通讯连接的通讯单元。

更进一步地，所述输入单元包括：

向所述电池单元输入第一电压信号的第一电压输入单元、向所述高压***输入第二电压信号的第二电压输入单元、以及向所述高压***并联入电阻的可调电阻单元。

再进一步地，所述高压***包括正极接口、负极接口和车身地接口；

所述第一电压输入单元的第一输出端通过第一继电器开关与所述正极接口电连接，第二输出端通过第二继电器开关与所述负极接口电连接，第三输出端与所述车身地接口电连接；

所述第二电压输入单元的第一输出端通过第三继电器开关与所述正极接口电连接，第二输出端通过第四继电器开关与所述负极接口电连接，第三输出端与所述车身地接口电连接；

所述可调电阻单元的第一输出端通过第五继电器开关与所述正极接口电连接，第二输出端通过第六继电器开关与所述负极接口电连接，第三输出端与所述车身地接口电连接。

再进一步地，

所述第一电压输入单元的电源端通过第一电源开关与所述供电单元电连接；

所述第二电压输入单元的电源端通过第二电源开关与所述供电单元电连接；

所述可调电阻单元的电源端通过第三电源开关与所述供电单元电连接。

进一步地，所述继电器控制单元包括电池包内继电器、快充继电器和备用继电器；

所述输出单元包括控制开关，每个所述电池包内继电器、所述快充继电器和所述备用继电器分别电连接一个所述控制开关。

更进一步地，所述输出单元的电源端通过第四电源开关与所述供电单元电连接。

进一步地，所述信号传输单元还包括微电阻测试单元；

所述微电阻测试单元的第一输出端与所述高压***的高压部品外壳电连接，第二输出端与检测车辆的车身电连接；

更进一步地，所述微电阻测试单元的电源端通过第五电源开关与所述供电单元电连接。

进一步地，所述供电单元通过第六电源开关与所述检测车辆的电源接口电连接或通过第七电源开关与外接交流电源电连接。

采用上述技术方案后，具有如下有益效果：

本实用新型将等电位、高压***中高压回路和高压电池包的绝缘电阻的检测、绝缘低下监测所需的功能单元集成为一体，检测时根据对应的检测模式，对应设置控制/数据处理单元的检测模式，连接信号传输单元和检测车辆的高压***，向高压***输入检测信号进行检测，并由检测单元计算检测数据，由控制/数据处理单元自动输出检测结果并显示在显示单元上，实现检测结果的自动计算和输出；

完成一项检测后，只需根据另一检测模式调整信号传输单元和高压***之间的接线，再重新设置控制/数据处理单元的检测模式，即可进行另一项检测，简化了检测步骤，提高了检测效率。

附图说明

参见附图，本实用新型的公开内容将变得更易理解。应当理解：这些附图仅仅用于说明的目的，而并非意在对本实用新型的保护范围构成限制。图中：

图1是本实用新型一实施例中电动汽车高压检测装置的***结构图；

图2是本实用新型一实施例中电动汽车高压检测装置的电路原理示意图。

具体实施方式

下面结合附图来进一步说明本实用新型的具体实施方式。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个组件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本实施例提供一种电动汽车高压安全检测装置，如图1所示，包括：与检测车辆07电连接且双向传输检测信号的信号传输单元01；与所述信号传输单元01电连接读取并计算所述检测信号的检测单元02；与所述检测单元02电连接对所述检测数据进行处理得到检测结果的控制/数据处理单元03；与所述控制/数据处理单元03电连接获取并显示所述检测结果的显示单元04；以及为所述信号传输单元01、所述检测单元02、所述控制/数据处理单元03和所述显示单元04供电的供电单元05。

其中，信号传输单元01上设置有多个连接接口，基于不同的检测模式，选择相应的接口与检测车辆07电连接，其中部分接口用于向所述检测车辆07输入检测信号，部分接口用于接收所述检测车辆07反馈的检测信号。

检测单元02读取所述检测信号，并将所述检测信号经过简单计算，得到基于该检测信号所要测量的检测数据，譬如通过输入的电压信号和电流信号计算阻值。在具体的实施方式中，检测单元02采用内置检测电路和逻辑计算处理元件来实现检测功能，如微控制器、单片机、PLC等。

控制/数据处理单元03接收检测单元02的检测数据，对该检测数据进行数据处理得到检测结果并输出控制信息，控制/数据处理单元03中载入有多种数据处理算法，能够根据当下启动的检测模式，调用对应的数据处理算法进行数据处理，并将检测结果输出显示单元04和控制后台06。其中检测模式包括但不限于等电位检测、电池包绝缘电阻检测、高压回路绝缘电阻检测和绝缘低下监测四种检测模式。在一些具体的实施方式中，控制/数据处理单元03为内置逻辑计算程序的处理元件，可采用微控制器、单片机、PLC等。其中的数据处理算法，与采用传统检测方法的数据处理方法相同，基于现有技术中的数据处理方法，可以毫无疑义地得到对应的数据处理算法，因而所述控制/数据处理单元03并不涉及方法上的改进。

所述检测结果包括数值和是非值，数值包括如高压电池包的绝缘电阻阻值、高压回路与车体之间的绝缘电阻阻值等检测数值，是非值包括如被检测模块是否损坏等检测结果。基于前述检测结果，在一些具体的实施方式中，显示单元04可设置为液晶屏、数码管和指示灯中的一种或多种的组合。

具体的，所述检测信号包括输入信号和输出信号，输入信号为信号传输单元向检测车辆07输入的触发信号，基于该输入信号，检测车辆07输出的反馈信号为输出信号。

检测车辆07的高压***71包括高压回路和电池单元，在不同的检测模式下，信号输入单元01选择向高压回路或电池单元输入输入信号。其中，电池单元为电池包，高压回路是电池包(无源部分)以外的高压***回路，电池单元或高压回路连接出至少三个接口，分别为正极接口、负极接口和车身地接口。

如图2所示，信号传输单元01具体包括输入单元11，用于与所述高压***71的电池单元或高压回路电连接以向其输入所述输入信号，其进一步包括：

用于向所述电池单元或高压回路输入第一电压信号的第一电压输入单元111；

用于向所述电池单元或高压回路输入第二电压信号的第二电压输入单元112；

用于向所述电池单元或高压回路接入电阻的可调电阻单元113。

具体的，所述第一电压输入单元111的第一输出端通过第一继电器开关Q1与所述正极接口电连接，第二输出端通过第二继电器开关Q2与所述负极接口电连接，第三输出端与所述车身地接口电连接。在至少一种检测模式下，第一电压输入单元111与供电单元05接通，闭合第一继电器开关Q1和/或第二继电器开关Q2，将高压***71接入检测装置，向高压***71输入恒定的电压信号。第一电压输入单元111一般采用电压发生电路，若在某一实施方式中，供电单元05提供的电压满足输入要求，第一电压输入单元111可不设置电路结构，只需设置连接接口用于连接供电单元05和高压***71。

所述第二电压输入单元112的第一输出端通过第三继电器开关Q3与所述正极接口电连接，第二输出端通过第四继电器开关Q4与所述负极接口电连接，第三输出端与所述车身地接口电连接。在至少一种检测模式下，第二电压输入单元112与供电单元05接通，闭合第三继电器开关Q3和/或第四继电器开关Q4，将高压***71接入检测装置，并向高压***71输入高压信号；第二电压输入单元112可采用可调高压发生器，其输出的高压信号的电压可根据检测需要进行设定。

所述可调电阻单元113的第一输出端通过第五继电器开关Q5与所述正极接口电连接，第二输出端通过第六继电器开关Q6与所述负极接口电连接，第三输出端与所述车身地接口电连接。在至少一种检测模式下，可调电阻单元113与供电单元05接通，闭合第五继电器开关Q5和/或第六继电器开关Q6，向高压***71接入电阻，可调电阻单元113为可调电阻，通过第五继电器开关Q5和第六继电器开关Q6可选择将可调电阻并联在高压***71的正负极之间或正极与车身地之间或负极与车身地之间。

信号传输单元01还包括输出单元12，用于与所述高压***的继电器控制单元72电连接以获取所述输出信号。

具体的，所述继电器控制单元72包括电池包内继电器721、快充继电器722和备用继电器723；其中电池包内继电器721包括预充继电器、电池负极电继电器和电池正极电继电器；快充继电器722包括快充正极电继电器和快充负极电继电器；备用继电器723包括第一备用继电器和第二备用继电器。

所述输出单元12包括多个控制开关Q7～Q13，控制开关Q7～Q13分别用于电连接前述继电器并对应受控于与其电连接的继电器。在其中一个具体实施方式中，输出单元12采用可编程计数器，多个控制开关Q7～Q13分别连接在其输入端，其计数端连接控制/数据处理单元03，任意一个或多个控制开关接通，计数端则向控制/数据处理单元03输出对应的输出信号。在不同的检测模式下，选择接入该检测模式下输出对应输出信号的继电器。

信号传输单元01还包括通讯单元13，在其中一个具体实施方式中，通讯模块13采用CAN收发模块，用于与所述高压***的CAN通讯模块通讯连接，以实现数据通讯，在至少一个检测模式下，通讯单元13获取车辆CAN信息传输至控制/数据处理单元03进行数据处理。

信号传输单元01还包括用于等电位测试的微电阻测试单元14，微电阻测试单元14的第一输出端用于与高压***的高压部品外壳电连接，第二输出端用于与车身电连接，微电阻测试单元14用于测试高压部品外壳和车身之间的微电阻值，其可采用微电阻测试仪的内部电路。

关于供电单元05，其采用直流和交流供电，直流采用车辆电源供电，交流采用直流稳压电路，将接入的220V市电进行降压整流处理输出稳定的直流电压，为检测装置内部各功能单元和检测车辆的高压***供电。基于检测装置在不同的检测模式下，需要启动不同的功能单元，为节约能耗和避免各功能单元之间产生干扰，各个功能单元与供电单元05之间均设置了电源开关，具体连接方式如下：

第一电压输入单元111的电源端通过第一电源开关K1与所述供电单元电05连接；第二电压输入单元112的电源端通过第二电源开关K2与所述供电单元05电连接；可调电阻单元113的电源端通过第三电源开关K3与所述供电单元05电连接；输出单元12的电源端通过第四电源开关K4与所述供电单元05电连接；微电阻测试单元的电源端通过第五电源开关K5与所述供电单元05电连接；所述高压***的电源接口通过第六电源开关K6与所述供电单元05电连接。

本实施例的电动汽车安全检测装置，在检测过程中，可结合上位机06使用，上位机06设置有人机交互界面，与控制/数据处理单元03通讯连接，可采用无线局域网、蓝牙通讯等方式实现通讯；上位机06接收控制/数据处理单元03的检测结果并保存，工作人员可随时在上位机06上查询检测结果、调用检测结果生成检测报告等。平板、手机等移动终端和计算机均可作为上位机使用。

下面结合图2的电路原理图，对电动汽车安全检测装置在不同检测模式下所需启用的功能单元进行介绍：

检测模式一：等电位检测：

将微电阻检测单元14的第一输出端连接高压部品外壳，第二输出端连接车身，供电单元05连接电源，再闭合电源开关K6(或K7)和K5，微电阻检测单元14接通电源，则电动汽车安全检测装置工作在等电位检测模式，即可开始进行等电位检测试验。

检测模式二：电池包绝缘电阻检测：

将第一电压输入单元111的第一输出端通过第一继电器开关Q1连接正极接口，第二输出端通过第二继电器开关Q2连接负极接口，第三输出端与车身地接口连接；

可调电阻单元113的第一输出端通过第五继电器开关Q5连接正极接口，第二输出端通过第六继电器开关Q6连接负极接口，第三输出端连接车身地接口；

输出单元12的控制开关Q7～Q9分别连接预充继电器、电池负极电继电器和电池正极电继电器；

闭合电源开关K6(或K7)给检测装置上电，设定可调电阻单元113的电阻值后闭合电源开关K1、K3和K4，接通第一电压输入单元111、可调电阻单元113和输出单元12的电源；

则电动汽车安全检测装置工作在电池包绝缘电阻检测模式，即可开始进行电池包绝缘电阻检测试验。

检测模式三：高压回路绝缘电阻检测：

将第二电压输入单元112的第一输出端通过第三继电器开关Q3连接正极接口，第二输出端通过第四继电器开关Q4连接负极接口，第三输出端连接车身地接口；

输出单元12的控制开关Q10、Q11分别连接快充正极继电器、快充负极继电器器；

闭合电源开关K6(或K7)给检测装置上电，之后闭合电源开关K2和K4，接通第二电压输入单元112和输出单元12的电源；

则电动汽车安全检测装置工作在高压回路绝缘电阻检测模式，即可开始进行高压回路绝缘电阻检测试验。

检测模式四：绝缘低下监测：

将可调电阻单元113的第一输出端通过第五继电器开关Q5连接正极接口，第二输出端通过第六继电器开关Q6连接负极接口，第三输出端连接车身地接口；

输出单元12的控制开关Q10、Q11分别连接快充正极继电器、快充负极继电器器；

闭合电源开关K6(或K7)给检测装置上电，之后闭合电源开关K3和K4，接通可调电阻单元112和输出单元12的电源；

则电动汽车安全检测装置工作在绝缘低下监测检测模式，即可开始进行绝缘低下监测试验。

本实施例的电动汽车安全检测装置将等电位检测、电池包绝缘电阻检测、高压回路绝缘电阻检测和绝缘低下监测四种检测模式所需的元件集成为一体，在进行检测时接通对应模块即可进行检测，并且内置输出处理单元和显示单元，能够实时进行数据处理并显示，减少人工计算耗时。一个装置即可完成多项检测，使电动汽车的安全检测更加规范，能显著提高检测效率。

以上所述的仅是本实用新型的原理和较佳的实施例。应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在本实用新型原理的基础上，还可以做出若干其它变型，也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种电动汽车高压安全检测装置，其特征在于，包括：与检测车辆电连接且双向传输检测信号的信号传输单元；与所述信号传输单元电连接读取并计算所述检测信号的检测单元；与所述检测单元电连接对所述检测信号进行处理得到检测结果的控制/数据处理单元；与所述控制/数据处理单元电连接获取并显示所述检测结果的显示单元；以及为所述信号传输单元、所述检测单元、所述控制/数据处理单元和所述显示单元供电的供电单元。

2.根据权利要求1所述的电动汽车高压安全检测装置，其特征在于，所述检测信号包括输入信号和输出信号；

所述信号传输单元包括：与所述检测车辆的高压***电连接以向其输入所述输入信号的输入单元、与所述检测车辆的继电器控制单元电连接以获取所述输出信号的输出单元、以及与所述高压***的通讯模块通讯连接的通讯单元。

3.根据权利要求2所述的电动汽车高压安全检测装置，其特征在于，所述输入单元包括：

向所述高压***输入第一电压信号的第一电压输入单元、向所述高压***输入第二电压信号的第二电压输入单元、以及向所述高压***并联入电阻的可调电阻单元。

4.根据权利要求3所述的电动汽车高压安全检测装置，其特征在于，所述高压***包括正极接口、负极接口和车身地接口；

所述第一电压输入单元的第一输出端通过第一继电器开关与所述正极接口电连接，第二输出端通过第二继电器开关与所述负极接口电连接，第三输出端与所述车身地接口电连接；

所述第二电压输入单元的第一输出端通过第三继电器开关与所述正极接口电连接，第二输出端通过第四继电器开关与所述负极接口电连接，第三输出端与所述车身地接口电连接；

所述可调电阻单元的第一输出端通过第五继电器开关与所述正极接口电连接，第二输出端通过第六继电器开关与所述负极接口电连接，第三输出端与所述车身地接口电连接。

5.根据权利要求3或4所述的电动汽车高压安全检测装置，其特征在于，

所述第一电压输入单元的电源端通过第一电源开关(K1)与所述供电单元电连接；

所述第二电压输入单元的电源端通过第二电源开关(K2)与所述供电单元电连接；

所述可调电阻单元的电源端通过第三电源开关(K3)与所述供电单元电连接。

6.根据权利要求2所述的电动汽车高压安全检测装置，其特征在于，所述继电器控制单元包括电池包内继电器、快充继电器和备用继电器；

所述输出单元包括控制开关(Q7-Q13)，每个所述电池包内继电器、所述快充继电器和所述备用继电器分别电连接一个所述控制开关。

7.根据权利要求6所述的电动汽车高压安全检测装置，其特征在于，所述输出单元的电源端通过第四电源开关(K4)与所述供电单元电连接。

8.根据权利要求2所述的电动汽车高压安全检测装置，其特征在于，所述信号传输单元还包括微电阻测试单元；

所述微电阻测试单元的第一输出端与所述高压***的高压部品外壳电连接，第二输出端与检测车辆的车身电连接。

9.根据权利要求8所述的电动汽车高压安全检测装置，其特征在于，所述微电阻测试单元的电源端通过第五电源开关(K5)与所述供电单元电连接。

10.根据权利要求1所述的电动汽车高压安全检测装置，其特征在于，所述供电单元通过第六电源开关(K6)与所述检测车辆的电源接口电连接或通过第七电源开关(K7)与外接交流电源电连接。

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