用于测量电池的绝缘电阻的设备和方法技术

本发明专利技术提供了一种用于测量绝缘电阻的设备，其能计算电池的阴极端子侧绝缘电阻值以及阳极端子侧绝缘电阻值。根据本发明专利技术的用于测量绝缘电阻的设备将绝缘电阻测量单元选择性地连接至电池的阴极端子或阳极端子以形成互不相同的第一电路和第二电路，并从施加至绝缘电阻测量单元的第一和第二绝缘检测电压以及从第一电路和第二电路得到的联立电路方程来计算阴极端子侧绝缘电阻值以及阳极端子侧绝缘电阻值。因此，本发明专利技术可分别获得电池的阴极端子和阳极端子的定量的绝缘电阻值。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于测量电池的绝缘电阻的设备和方法相关申请的交叉引用本申请是2013年3月26日提交的国际申请No.PCT/KR2013/002499的国家阶段申请，并要求2012年3月26日在韩国提交的韩国专利申请No.10-2012-0030527以及2013年3月26日在韩国提交的韩国专利申请No.10-2013-0031939的优先权，其公开通过引用被并入于此。
本公开涉及一种用于测量电池的绝缘电阻的设备和方法，且更具体地，涉及一种用于测量电池的绝缘电阻的设备和方法，其可测量诸如电动车或混合动力车的需要高电压的电池供电系统中采用的电池的绝缘电阻。
技术介绍
近年来，由于矿物能源枯竭以及环境污染，对借助电能而不是矿物能源进行操作的电子产品日益受到关注。因此，随着移动装置、电动车、混合动力车、蓄电装置、不间断电源等的开发和消耗的不断增长，作为能量源的二次电池的消耗快速增长以及它的各种形式。因此，非常积极地研究二次电池以应对这些不同需求。同时，诸如电动车或混合动力车的采用高输出高容量电池的装置需要保持电池和装置之间良好的绝缘状态。否则会产生泄漏电流，从而导致各种问题。仅供参考，泄漏电流导致电池的不期望的放电或装备在装置中的电子元件的故障。而且，诸如电动车的采用高压电池的装置会给人以致命电击。因此，在与本公开有关的
中，迫切需要用于精确测量电池的绝缘电阻的解决方案。
技术实现思路
技术问题在考虑到现有技术的情况下设计了本公开，并且本公开的目的是提供用于测量电池的绝缘电阻的设备和方法。技术方案为了实现上述目的，根据本公开的用于测量绝缘电阻的设备包括分别连接至电池的阴极端子和阳极端子的第一绝缘电阻测量单元以及第二绝缘电阻测量单元，通过将第一绝缘电阻测量单元和第二绝缘电阻测量单元选择性地分别连接至阴极端子和阳极端子而形成不同的第一电路和第二电路的第一开关和第二开关，感测施加至第一绝缘电阻测量单元和第二绝缘电阻测量单元的第一绝缘检测电压和第二绝缘检测电压的电压检测单元，以及从第一绝缘检测电压和第二绝缘检测电压以及从第一电路和第二电路得到的联立电路方程计算阴极端子侧绝缘电阻值和阳极端子侧绝缘电阻值的控制单元。优选地，第二绝缘电阻测量单元还包括直流(DC)供电单元。优选地，控制单元利用以下方程计算阴极端子侧绝缘电阻值以及阳极端子侧绝缘电阻值：∴∴∴∴其中VBat表示电池电压值，V1表示第一绝缘检测电压，V2表示第二绝缘检测电压，VDC表示DC供电单元的电压值，R1表示第一电阻值，R2表示第二电阻值，RLeak(+)表示阴极端子侧绝缘电阻值，以及RLeak(-)表示阳极端子侧绝缘电阻值。优选地，控制单元将所计算的阴极端子侧绝缘电阻值以及所计算的阳极端子侧绝缘电阻值中较小的绝缘电阻值确定为最终的绝缘电阻值。而且，控制单元通过将最终的绝缘电阻值与预设的标准绝缘电阻值进行比较来判断电池中是否发生绝缘击穿。根据本公开的用于测量绝缘电阻的设备可还包括存储电池电压值、DC供电单元的电压值、第一电阻值、第二电阻值、以及标准绝缘电阻值的存储单元。而且，根据本公开的用于测量绝缘电阻的设备可还包括与外部装置形成通信接口的传输单元，且控制单元可通过传输单元将有关是否发生绝缘击穿的信息传输至外部装置。在这种情况下，外部装置可以是电池分析装置或装备有电池的系统的控制装置。而且，根据本公开的用于测量绝缘电阻的设备可还包括视觉地或听觉地输出是否发生绝缘击穿的警报单元，且当感测到绝缘击穿时，控制单元会通过警报单元输出警报信号以视觉地或听觉地提供绝缘击穿的警报。本公开的目的还可通过用于测量绝缘电阻的设备实现，该设备包括连接至电池的阴极端子或阳极端子的绝缘电阻测量单元，通过将绝缘电阻测量单元选择性地连接至电池的阴极端子和阳极端子而形成不同的第一电路和第二电路的开关单元，感测施加至绝缘电阻测量单元的第一绝缘检测电压和第二绝缘检测电压的电压检测单元，以及从第一绝缘检测电压和第二绝缘检测电压以及从第一电路和第二电路得到的联立电路方程计算阴极端子侧绝缘电阻值和阳极端子侧绝缘电阻值的控制单元。在这种情况下，开关单元通过将绝缘电阻测量单元的一端选择性地连接至电池的阴极端子或阳极端子以及将绝缘电阻测量单元的另一端选择性地连接至地或DC供电单元而形成不同的第一电路和第二电路。为此，开关单元可包括多路复用器(MUX)。为了实现该目的，根据本公开的测量绝缘电阻的方法利用由分别连接至电池的阴极端子和阳极端子的第一绝缘电阻测量单元和第二绝缘电阻测量单元所检测的第一绝缘检测电压和第二绝缘检测电压来测量电池的绝缘电阻，且该方法包括：(a)在通过将第一绝缘电阻测量单元连接至电池的阴极端子而形成第一电路之后，感测第一绝缘检测电压，(b)在通过将第二绝缘电阻测量单元连接至电池的阳极端子而形成第二电路之后，感测第二绝缘检测电压，以及(c)从第一绝缘检测电压和第二绝缘检测电压以及从第一电路和第二电路得到的联立电路方程计算阴极端子侧绝缘电阻值以及阳极端子侧绝缘电阻值。本公开的目的还可通过利用由连接至电池的阴极端子或阳极端子的绝缘电阻测量单元检测的第一绝缘检测电压和第二绝缘检测电压来测量电池的绝缘电阻的方法来实现，该方法包括：(a)在通过将绝缘电阻测量单元连接至电池的阴极端子而形成第一电路之后，感测第一绝缘检测电压，(b)在通过将绝缘电阻测量单元连接至电池的阳极端子而形成第二电路之后，感测第二绝缘检测电压，以及(c)从第一绝缘检测电压和第二绝缘检测电压以及从第一电路和第二电路得到的联立电路方程计算阴极端子侧绝缘电阻值和阳极端子侧绝缘电阻值。有益效果根据本公开的方面，可获得电池的阴极端子和阳极端子中每一个的定量的绝缘电阻值。因此，能够确定是否发生电池的绝缘状态的击穿，以及哪个电极发生绝缘击穿现象。根据本公开的另一方面，可通过将阴极端子侧绝缘电阻值和阳极端子侧绝缘电阻值中较小的绝缘电阻值选择为最终的绝缘电阻值而防止泄漏电流导致的安全事故。附图说明附图图示出本公开连同在前公开的优选实施例，用于提供对本公开的技术要旨的进一步理解。但是，不应把本公开理解为限于附图。图1是图示根据本公开的装备有用于测量绝缘电阻的设备的电池供电系统的等效电路的电路示意图。图2是图示根据本公开的用于测量绝缘电阻的设备的配置的示意性框图。图3是图示根据本公开的示例性实施例的用于测量绝缘电阻的设备的等效电路的电路示意图。图4是图示根据本公开的另一示例性实施例的用于测量绝缘电阻的设备的等效电路的电路示意图。图5是图示第一电路的电路示意图。图6是图示第二电路的电路示意图。图7是图示根据本公开的示例性实施例的测量绝缘电阻的方法的流程图。具体实施方式以下将参考附图详细描述本公开的优选实施例。在说明之前，应当理解说明书和所附权利要求中采用的术语不应被理解为限于一般和字典上的含义，而是应根据本专利技术人允许定义适于最佳解释的术语的原则，基于对应于本公开的技术方面的含义和概念进行解释。因此，本文提出的说明只是仅用于说明目的的优选示例，而不旨在限制本公开的范围，因此应当理解在不脱离本公开的精神和范围的情况下可对本公开做出其他等效和修改。图1是图示根据本公开的装备有用于测量绝缘电阻的设备100的电池供电系统的等效电路的电路示意图。如图1中所示，电池本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于测量绝缘电阻的设备，包括：第一绝缘电阻测量单元和第二绝缘电阻测量单元，其分别连接至电池的阴极端子和阳极端子；第一开关和第二开关，其通过将所述第一绝缘电阻测量单元和所述第二绝缘电阻测量单元选择性地分别连接至所述阴极端子和所述阳极端子而形成不同的第一电路和第二电路；电压检测单元，其感测施加至所述第一绝缘电阻测量单元和所述第二绝缘电阻测量单元的第一绝缘检测电压和第二绝缘检测电压；以及控制单元，其从所述第一绝缘检测电压和所述第二绝缘检测电压以及从所述第一电路和所述第二电路得到的联立电路方程计算阴极端子侧绝缘电阻值和阳极端子侧绝缘电阻值。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.03.26 KR 10-2012-0030527;2013.03.26 KR 10-2011.一种用于测量电池的绝缘电阻的设备，包括：控制单元；绝缘电阻测量单元，包括第一绝缘电阻测量单元和第二绝缘电阻测量单元，所述第一绝缘电阻测量单元和所述第二绝缘电阻测量单元分别连接至所述电池的阴极端子和阳极端子，其中，所述第一绝缘电阻测量单元和所述第二绝缘电阻测量单元同样都包括电阻值分别为第一电阻值R1和第二电阻值R2的两个电阻，并且所述第二绝缘电阻测量单元还包括直流供电单元，该直流供电单元的电压值是VDC；开关单元，包括第一开关和第二开关，在所述控制单元的控制下，在一个时间点利用所述第一开关把所述第一绝缘电阻测量单元连接至所述阴极端子以形成第一电路并且在另外的时间点利用所述第二开关把所述第二绝缘电阻测量单元连接至所述阳极端子而形成第二电路；电压检测单元，用于当所述第一电路形成后感测施加至所述第一绝缘电阻测量单元的第一绝缘检测电压V1，并且当所述第二电路形成后感测施加至所述第二绝缘电阻测量单元的第二绝缘检测电压V2；以及存储单元，其存储所述电池的电池电压值VBat，其中所述绝缘电阻测量单元和所述开关单元被构造成使得当形成所述第一电路和所述第二电路时满足如下以下方程以计算所述阴极端子侧绝缘电阻值RLeak(+)以及所述阳极端子侧绝缘电阻值RLeak(-)：∴∴∴∴2.根据权利要求1所述的设备，其中所述控制单元将所计算的阴极端子侧绝缘电阻值以及所计算的阳极端子侧绝缘电阻值中较小的绝缘电阻值确定为最终的绝缘电阻值。3.根据权利要求2所述的设备，其中所述控制单元通过将所述最终的绝缘电阻值与预设的标准绝缘电阻值进行比较来判断在所述电池中是否发生绝缘击穿。4.根据权利要求3所述的设备，其中，所述存储单元还存储所述DC供电单元的所述电压值、所述第一电阻值、所述第二电阻值、以及所述预设的标准绝缘电阻值。5.根据权利要求1所述的设备，还包括：传输单元，其与外部装置形成通信接口，其中所述控制单元通过所述传输单元将有关是否发生绝缘击穿的信息传输至所述外部装置。6...

【专利技术属性】
技术研发人员：洪显珠，张诊洙，
申请(专利权)人：株式会社LG化学，
类型：发明
国别省市：韩国;KR