專(zhuān)利名稱(chēng)：電池組外殼絕緣檢測(cè)裝置的制作方法
電池組外殼絕緣檢測(cè)裝置 技術(shù)領(lǐng)域 '
本發(fā)明涉及一種電池組外殼絕緣檢測(cè)裝置，屬電路檢測(cè)儀器技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
蓄電池是目前應(yīng)用最廣泛的儲(chǔ)能設(shè)備，由于單體電池的電壓跟容量都較低, 所以在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中大都需要進(jìn)行串聯(lián)或并聯(lián)成電池組并封裝在外殼中。因 為電池組的導(dǎo)電部分是內(nèi)部電池的正負(fù)極以及與電池正負(fù)極連接的導(dǎo)體，如果 電池組外殼與內(nèi)部的電池間的絕緣性能不好，.將會(huì)使得電池組外殼帶電，輕則 出現(xiàn)打火，損壞后級(jí)設(shè)備，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí){到人身安全。
電池組外殼絕緣檢測(cè)裝置用于測(cè)量電池組的導(dǎo)電部分與電池組外殼之間的 隔電能力，傳統(tǒng)裝置采用的方法是加直流高壓到被測(cè)物上，通過(guò)讀取電壓電流 值得出絕緣電阻值的大小。傳統(tǒng)檢測(cè)裝置的核心單元是直流高壓產(chǎn)生電路。由 于高壓產(chǎn)生電路復(fù)雜，體積大，功耗大，只適合于離線的手動(dòng)絕緣檢測(cè)。而電 池組的絕緣檢測(cè)對(duì)實(shí)時(shí)性、功耗都有很高的要求。所以傳統(tǒng)檢測(cè)裝置無(wú)法對(duì)電 池組的外殼進(jìn)行實(shí)時(shí)絕緣檢測(cè)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種能夠連續(xù)、自動(dòng)進(jìn)行測(cè)量，并能實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)顯示 測(cè)量結(jié)果的電池組外殼絕緣檢測(cè)裝置。
其技術(shù)方案是 一種電池組外殼絕緣檢測(cè)裝置，包括電源電路、電壓反轉(zhuǎn) 芯片、差分放大電路、單片機(jī)和液晶屏，其特征在于所述差分放大電路的兩 輸入端之間連接有隔離電阻，該隔離電阻的一端與電壓反轉(zhuǎn)芯片的負(fù)壓輸出端 連接；差分放大電路的輸出端與單片機(jī)的A/D輸入腳連接，單片機(jī)的IO輸出 口與液晶屏連接。
其使用方法是檢測(cè)時(shí)，將電壓反轉(zhuǎn)芯片的輸入端分別連接在電池組內(nèi)電勢(shì)最低的電池兩端，電壓反轉(zhuǎn)芯片的負(fù)壓輸出端連接的隔離電阻的另一端接在 電池組外殼上即可。
其技術(shù)效果是由電壓反轉(zhuǎn)芯片輸出一個(gè)相對(duì)電池組負(fù)極的負(fù)壓，負(fù)壓輸 出端通過(guò)隔離電阻連接到電池組外殼上。因待檢電池組的導(dǎo)電部分是內(nèi)部電池 的正負(fù)極以及與電池正負(fù)極連接的導(dǎo)體，故電池組內(nèi)任一導(dǎo)電部分與外殼發(fā)生 短路時(shí)，隔離電阻上都存在一個(gè)壓降。差分放大電路通過(guò)運(yùn)放將隔離電阻兩端
的壓降轉(zhuǎn)換為對(duì)單片機(jī)GND的電壓輸出到單片機(jī)A/D 口，單片機(jī)通過(guò)A/D轉(zhuǎn) 換結(jié)果反推出隔離電阻上的壓降值，進(jìn)而根據(jù)該壓降值判斷電池組外殼的絕緣 狀況，并將結(jié)果送到液晶屏上顯示，從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)電池組外殼絕緣狀況的連續(xù)、 自動(dòng)測(cè)量和實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)顯示測(cè)量結(jié)果的目的。與原有技術(shù)相比，本發(fā)明還具有不 用生成高壓即可判斷出電池組與外殼是否絕緣、可以準(zhǔn)辟判斷出電池組外殼與 電池組接觸點(diǎn)的具體位置以及檢測(cè)過(guò)程簡(jiǎn)捷、功耗低、便于電路實(shí)現(xiàn)等特點(diǎn)。


圖l是本發(fā)明的電路原理圖2是差分放大電路原理圖。
具體實(shí)施例方式
如圖1所示，電池組外殼絕緣檢測(cè)裝置中的電源電路，直接采用待檢的四 節(jié)磷酸鐵鋰電池串聯(lián)的電池組作為輸入，經(jīng)隔離DCDC電源模塊U2產(chǎn)生的隔 離電源，作為單片機(jī)、差分放大電路和液晶屏的工作電源。待檢電池組的單體 電池電壓約為3V，電池組串聯(lián)總壓約為12V。隔離DCi)C電源模塊可選用任 一款功率大于1W， +12￥輸入，+5￥輸出的隔離直流一直流電源變換模塊，其 輸入腳Vin+、 Vin-分別連接電池組的正負(fù)極，其輸出腳Vo+、 GND產(chǎn)生+5V隔 離電源。
差分放大電路U3的兩輸入端之間連接有隔離電阻R，該隔離電阻的一端 與電壓反轉(zhuǎn)芯片Ul的負(fù)壓輸出端連接。電壓反轉(zhuǎn)芯片為Intersil公司生產(chǎn)的 ICL7660。差分放大電路的輸出端與單片機(jī)U4的A/D輸入腳連接，單片機(jī)為ATmegal6，其IO輸出口與液晶屏U5連接。
檢測(cè)時(shí)，將電壓反轉(zhuǎn)芯片的輸入端分別連接在待檢電池組內(nèi)電勢(shì)最低的電 池兩端，電壓反轉(zhuǎn)芯片的負(fù)壓輸出端連接的隔離電阻R的另一端接在電池組外 殼CGND上即可。
其工作原理電壓反轉(zhuǎn)芯片的輸入腳BV+、 BGND分別與待檢電池組內(nèi)電 勢(shì)最低的電池BT1的正負(fù)極連接，BT1的電壓為Vp它的負(fù)極即為電池組的 負(fù)極。令BGND電勢(shì)為OV， W是BT1正極對(duì)BGND的壓差，V2是BT2正極 對(duì)BGND的壓差，V3、 V4以此類(lèi)推。電壓反轉(zhuǎn)芯片的功能是將輸入端電勢(shì)等
于v,(參考電勢(shì)vb(^d)的正壓轉(zhuǎn)為電勢(shì)等于-v,(參考電勢(shì)vbcnd)的負(fù)壓輸
出至隔離電阻R的一端(隔離電阻的另一端連接在電池組外殼上)。差分放大 電路通過(guò)運(yùn)放將隔離電阻兩端的壓降VR (見(jiàn)圖2)轉(zhuǎn)換為對(duì)GND的一個(gè)電壓 Vin輸出至單片機(jī)的A/D輸入腳。通過(guò)單片機(jī)內(nèi)部的ADC單元測(cè)得Vin電壓值。 由于Vin值與VR值存在比例關(guān)系，故單片機(jī)可通過(guò)計(jì)算得到VR值，進(jìn)而根據(jù) VtJ直判斷電池組外殼的絕緣狀況，并將結(jié)果通過(guò)IO 口送到液晶屏上顯示。
單片機(jī)的具體判斷過(guò)程如下如果VfO，則外殼與電池組內(nèi)的任一點(diǎn)電勢(shì) 都沒(méi)有關(guān)系，即完全絕緣。如果VR-0，則說(shuō)明外殼與電池組內(nèi)某節(jié)電池(正 極或負(fù)極)的電勢(shì)相等或相近，即存在短路的現(xiàn)象。將(VR-V,)與電池組內(nèi)各 點(diǎn)對(duì)vb(3m3的電壓值比較，如相等或相近，則該點(diǎn)連接的導(dǎo)電部分與殼體短路。 如果Vr-V^0，則外殼與BGND短路；如果Vr-V^Vp則外殼與BT1的正極 短路；如果Vr-V^V2，則電池組外殼與BT2的正極短路；如此類(lèi)推，如果 Vr-V^V4，則電池組外殼與BT4的正極短路。
權(quán)利要求
1、一種電池組外殼絕緣檢測(cè)裝置，包括電源電路、電壓反轉(zhuǎn)芯片、差分放大電路、單片機(jī)和液晶屏，其特征在于所述差分放大電路的兩輸入端之間連接有隔離電阻，該隔離電阻的一端與電壓反轉(zhuǎn)芯片的負(fù)壓輸出端連接；差分放大電路的輸出端與單片機(jī)的A/D輸入腳連接，單片機(jī)的IO輸出口與液晶屏連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的電池組外殼絕緣檢測(cè)裝置，其特征在于所述的 電源電路，以待檢電池組的正負(fù)極作為電源電路的輸入。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池組外殼絕緣檢測(cè)裝置，其特征在于其使用方 法是檢測(cè)時(shí)，將電壓反轉(zhuǎn)芯片的輸入端分別連接在電池組內(nèi)電勢(shì)最低的電池 兩端，電壓反轉(zhuǎn)芯片的負(fù)壓輸出端連接的隔離電阻的另一端接在電池組外殼上 即可。
全文摘要
電池組外殼絕緣檢測(cè)裝置，屬電路檢測(cè)儀器技術(shù)領(lǐng)域。其目的是提供一種能夠連續(xù)、自動(dòng)進(jìn)行測(cè)量，并能實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)顯示測(cè)量結(jié)果的電池組外殼絕緣檢測(cè)裝置。其技術(shù)要點(diǎn)是由電源電路、電壓反轉(zhuǎn)芯片、差分放大電路、單片機(jī)和液晶屏組成，差分放大電路的兩輸入端之間連接有隔離電阻，該隔離電阻的一端與電壓反轉(zhuǎn)芯片的負(fù)壓輸出端連接；差分放大電路的輸出端與單片機(jī)的A/D輸入腳連接，單片機(jī)的IO輸出口與液晶屏連接。不僅實(shí)現(xiàn)了對(duì)電池組外殼絕緣狀況的連續(xù)、自動(dòng)測(cè)量和實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)顯示測(cè)量結(jié)果的目的，還具有不用生成高壓即可判斷出電池組與外殼是否絕緣、可準(zhǔn)確判斷出電池組外殼與電池組接觸點(diǎn)的具體位置及檢測(cè)過(guò)程簡(jiǎn)捷、功耗低、便于電路實(shí)現(xiàn)等特點(diǎn)。
文檔編號(hào)G01R31/02GK101533054SQ200910116540
公開(kāi)日2009年9月16日 申請(qǐng)日期2009年4月14日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月14日
發(fā)明者耀 何, 劉新天, 王志海, 陳宗海 申請(qǐng)人:合肥國(guó)軒高科動(dòng)力能源有限公司