用于感測電池組電池的泄漏電流的設備和方法

專利名稱：用于感測電池組電池的泄漏電流的設備和方法
技術領域：
本發明涉及用于感測電池組電池的泄漏電流的設備和方法，并且更加具體地涉及
用于感測電池組電池的泄漏電流的設備和方法，其可以感測用于諸如電動汽車或者混合動 力車的要求高電壓的電池組電池電源系統的電池組電池的泄漏電流。
背景技術：
近年來，因為由于石化能源的消耗和環境污染導致對于不使用石化能源而使用電 能的電動汽車或者混合動力車的關注增加，因此積極地發展對電動汽車或者混合動力車的 研究。電動汽車或者混合動力車需要電能驅動用于車輛的馬達，并且借助于電池組電池提 供電能。 用于電動汽車或者混合動力車的電池組電池通常采用蓄電池組電池，其可以重復 用于將化學能轉換為電能的放電處理和用于將電能轉換為化學能的充電處理。此蓄電池 組電池包括鎳鎘電池組電池、鎳氫電池組電池、鋰離子電池組電池、以及鋰聚合物電池組電 池。此蓄電池組電池被分類成鋰基電池組電池和鎳氫基電池組電池。鋰基電池組電池主要 用于諸如數碼照相機、P-DVD、 MP3P、蜂窩電話、PDA、便攜式游戲裝置、電動工具以及電動自 行車的小型產品，并且鎳氫基電池組電池主要用于諸如電動汽車或者混合動力車的大型產 品，其要求高輸出。 同時，在電池組電池被用作電源的情況下，電池組電池應保持對除了電池組電池 管理系統之外的外部裝置的良好的絕緣。如果沒有保持電池組電池的絕緣，那么出現泄漏 電流。如果出現泄漏電流，那么這成為電池組電池的放電和應用該電池組電池的電子設備 的故障或者損壞的主要因素。尤其地，如果在例如電動汽車或者混合動力車中的高壓電池 組電池中出現泄漏電流，那么泄漏電流可能致命地電擊人。因此，在現有技術中，迫切的是， 開發徹底感測電池組電池的泄漏電流的方案。

發明內容
技術問題 本發明被設計為解決現有技術的問題，并且因此本發明的目的在于提供一種用于 感測電池組電池的泄漏電流的設備和方法，其允許借助于簡單的泄漏電流感測電路以簡單 并且準確的方式感測電池組電池的泄漏電流。
技術解決方案 為了實現上面的目的，本發明提供了一種用于感測電池組電池的泄漏電流的設 備，其包括電壓分布結點，該電壓分布結點被安裝在連接電池組電池的兩個端子的第一導 線上；第一和第二開關，該第一和第二開關被分別地安裝在電壓分布結點和電池組電池的 正和負端子之間；絕緣電阻和電流感測電阻，該絕緣電阻和電流感測電阻被順序地安裝在 將電壓分布結點接地的第二導線上；DC(直流)電壓施加單元，該DC(直流)電壓施加單元 用于將正或者負DC電壓選擇性地施加給電流感測電阻的接地側端以引起電壓分布結點與DC電壓施加結點之間的電勢差；以及泄漏電流確定單元，該泄漏電流確定單元用于在第一 和第二開關的導通狀態下根據引起的電勢差感測流過電流感測電阻的電流的大小，并且然 后通過檢查電流的大小是否偏離標準電平一閾值來確定泄漏電流。 根據本發明的用于感測電池組電池的泄漏電流的設備可以進一步包括電容器，該 電容器被并聯地連接在絕緣電阻和電流感測電阻之間。 優選地，電壓分布結點被插入在被安裝在第一導線上的第一和第二電阻之間，并 且第一和第二電阻具有相同的電阻值。 優選地，DC電壓施加單元包括第三電阻，該第三電阻被連接在接地和電流感測電 阻之間；第三和第四開關，該第三和第四開關與第三電阻并聯連接；第一DC電源，該第一DC 電源被安裝在通過第三開關斷開或者閉合的并聯的導線上以當第三開關被導通時將正DC 電壓施加給電流感測電阻的接地側端；以及第二DC電源，該第二DC電源被安裝在通過第四 開關斷開或者閉合的并聯的導線上以當第四開關被導通時將負DC電壓施加給電流感測電 阻的接地側端。 在本發明的一個方面，泄漏電流確定單元包括電壓放大器，該電壓放大器用于放 大由流過電路感測電阻的電流引起的電流感測電阻的兩端的電壓；A/D(交流/直流)轉換 器，該A/D (交流/直流)轉換器用于將從電壓放大器輸出的模擬電壓信號轉換為數字電壓 信號；以及CPU (中央處理單元)，該CPU (中央處理單元)用于接收來自于A/D變換器的數 字電壓信號，根據歐姆定律將電壓的大小變成電流的大小，并且然后通過檢查電流的大小 是否偏離標準電平一閾值來確定泄漏電流。 在本發明的另一方面，泄漏電流確定單元包括內嵌電流感測單元，該內嵌電流感 測單元被安裝在絕緣電阻和電流感測電阻之間；A/D變換器，該A/D變換器用于將從內嵌電 流感測單元輸出的模擬電流信號轉換為數字電壓信號；以及CPU，該CPU用于接收來自于A/ D變換器的數字電流信號，并且然后通過檢查電流信號的大小是否偏離標準電平一閾值來 確定泄漏電流。 在本發明中，泄漏電流確定單元可以進一步包括泄漏電流報警單元，該泄漏電流
報警單元用于視覺地或者聽覺地報警泄漏電流的出現，并且在泄漏電流出現的情況下，CPU
可以借助于泄漏電流報警單元視覺地或者聽覺地輸出泄漏電流的出現的報警。 在本發明中，泄漏電流確定單元可以進一步包括開關控制器，該開關控制器用于
控制DC電壓施加單元的第一和第二開關以及第三和第四開關。 為了完成上面的目的，本發明還提供了 一種用于通過使用下述來感測電池組電池 的泄漏電流的方法電壓分布結點，該電壓分布結點被安裝在連接電池組電池的兩個端子 的第一導線上；第一和第二開關，該第一和第二開關被分別安裝在電壓分布結點和電池組 電池的兩個端子之間；以及絕緣電阻和電流感測電阻，該絕緣電阻和電流感測電阻被順序 地安裝在將電壓分布結點接地的第二導線上，該方法包括(a)導通第一和第二開關；(b) 將正或者負DC電壓選擇性地施加給電流感測電阻的接地側端以引起電壓分布結點與電流 感測電阻的接地側端之間的電勢差；(c)借助于引起的電勢差感測流過電流感測電阻的電 流；以及(d)通過檢查引起的電流的大小是否偏離標準電平一閾值來確定泄漏電流。
在本發明的一個方面中，步驟(b)包括將電流感測電阻的兩端的電壓放大成模擬 電壓信號；將放大的模擬電壓信號轉換為數字電壓信號；以及根據歐姆定律將數字電壓信號的大小變成電流的大小。 在本發明的另一方面中，步驟(b)包括借助于安裝在電流感測電阻和絕緣電阻之 間的內嵌電流感測單元感測流過電流感測電阻的模擬電流信號；將感測的模擬電流信號轉 換為數字電流信號；以及基于數字電流信號獲得流過電流感測電阻的電流的大小。
優選地，標準電平包括第一標準電平，其為當在第一和第二開關被導通之后正DC 電壓被施加給電流感測電阻的接地側端時流過電流感測電阻的電流的大小；和第二標準電 平，其為當在第一和第二開關被導通之后負DC電壓被施加給電流感測電阻的接地側端時 流過電流感測電阻的電流的大小。 優選地，步驟(d)包括在當正DC電壓被施加給電流感測電阻的接地側端時流過電 流感測電阻的電流的大小與第一標準電平相差閾值以上的情況下確定出現泄漏電流；或者 在當負DC電壓被施加給電流感測電阻的接地側端時流過電流感測電阻的電流的大小與第 二標準電平相差閾值以上的情況下確定出現泄漏電流。 根據本發明的用于感測電池組電池的泄漏電流的方法可以進一步包括在出現泄
漏電流的情況下視覺地或者聽覺地報警泄漏電流的出現的步驟。 有益效果 根據本發明，由于使用簡單的使用DC電源的泄漏電流感測電路感測電池組電池 的泄漏電流，所以能夠在早期感測電池組電池的泄漏電流并且防止電池組電池的放電。而 且，能夠事先防止由于泄漏電流引起的車輛的內部裝置的損壞或者故障。另外，能夠防止由 電池組電池的泄漏電流引起的對人的傷害。


圖1是示出根據本發明的優選實施例的用于感測電池組電池的泄漏電流的設備 的電路圖。 圖2是示出根據本發明的優選實施例的泄漏電流確定單元的框圖。 圖3是示出根據本發明的優選實施例的用于感測電池組電池的泄漏電流的方法
中的標準電平設置模式的流程圖。 圖4是示出根據本發明的優選實施例的用于感測電池組電池的泄漏電流的方法
中的泄漏電流感測模式的流程圖。〈附圖中的基本部件的附圖標記> 100:負載系統 200:電池組電池 300:泄漏電流感測設備 310:DC電壓施加單元 320:泄漏電流確定單元321:電壓放大器 322 :A/D變換器 323 :CPU 324:開關控制器 325:泄漏電流報警單元
具體實施例方式
在下文中，將會參考附圖詳細地描述本發明的優選實施例。在描述之前，應理解的 是，在說明書和隨附的權利要求書中使用的術語不應解釋為限制通用的并且字典的意義， 而是應基于與本發明的技術方面對應的意義和概念基于允許發明人最適合地定義術語的
7原則來解釋。因此，在此提出的描述僅僅是只用于說明的優選示例，不意在限制本發明的范 圍，因此應理解的是，在不脫離本發明的精神和范圍的情況下可以進行其它的等效和修改。
圖1是示出根據本發明的優選實施例的用于感測電池組電池的泄漏電流的設備 的電路圖。 如圖1中所示，根據本發明的泄漏電流感測設備300被連接至其中裝有將電源提 供給負載系統100的多個單元電池的電池組電池200的兩個端子，從而感測電池組電池200 的泄漏電流。 在本實施例中，負載系統100是諸如電動汽車或者混合動力車的要求高壓的使用 從電池組電池200輸出的電能的裝置。消耗電能的負載系統100的負載L可以由用于將電 力傳輸到電動汽車或者混合動力車的馬達，和用于轉換從電池組電池200輸出的電力的DC 到DC轉換器構成。然而，本發明不限制負載系統100的種類。負載系統100可以包括用于 消除在負載系統100處生成的噪音的DC/DC電容器(Cl)和Y電容器(C2， C3)。
電池組電池200具有多個單元電池，其作為電能的存儲裝置是可重復充電的并且 被相互電氣地連接。單元電池是具有超級電容器的雙層電容器或者諸如鋰離子電池組電 池、鋰聚合物電池組電池、鎳鎘電池組電池、鎳氫電池組電池或者鎳鋅電池組電池的蓄電池 組電池。在本實施例中，電池組電池200輸出180V的高壓DC電力以將電力提供給像電動 汽車或者混合動力車的需要高壓的負載系統100。然而，本發明不限于此。
根據本發明的泄漏電流感測設備300包括電壓分布結點nl，該電壓分布結點nl 被安裝在分別連接電池組電池200的兩個端子的第一導線1上；第一和第二電阻R1、R2，該 第一和第二電阻R1、 R2被插入在電壓分布結點nl與電池組電池200的兩個端子之間；第 一和第二開關SW1、SW2，該第一和第二開關SW1、SW2分別被安裝在電壓分布結點nl與第一 和第二電阻Rl、 R2之間；絕緣電阻Rd和電流感測電阻Rs，該絕緣電阻Rd和電流感測電阻 Rs被插入在將電壓分布結點nl接地的第二導線2上；電容器C，該電容器C被并聯地連接 在絕緣電阻Rd與電流感測電阻Rs之間；DC電壓施加單元310，該DC電壓施加單元310用 于將正或者負DC電壓選擇性地施加給被安裝在電流感測電阻Rs的接地側端的DC電壓施 加結點n2以引起電壓分布結點nl與DC電壓施加結點n2之間的電池差；以及泄漏電流確 定單元320，該泄漏電流確定單元320用于在第一和第二開關的導通狀態下根據引起的電 勢差感測流過電流感測電阻Rs的電流的大小并且然后通過檢查電流的大小是否偏離標準 電平一閾值來確定泄漏電流。 在這里，DC電壓施加單元310包括第三電阻R3，該第三電阻R3被插入在電流感測 電阻Rs與接地之間，第三和第四開關SW3、 SW4，該第三和第四開關SW3、 SW4與第三電阻R3 并聯地連接；第一 DC電源DC1，該第一 DC電源DC1被安裝在通過第三開關SW3斷開或者閉 合的并聯的導線3上以當第三開關SW3導通時將正DC電壓施加給DC電壓施加結點n2 ;以 及第二 DC電源DC2，該第二 DC電源DC2被安裝在通過第四開關SW4斷開或者閉合的并聯的 導線3上以當第四開關SW4導通時將負DC電壓施加給DC電壓施加結點n2。
同時，當泄漏電流出現時分別被顯示在電池組電池200的兩個端子處的正電阻泄 漏Rleakage+和負電阻泄漏Rleakage-展示狀態，并且它們給出當泄漏電流發生時出現的 虛擬電阻值的等效值。 現在，解釋根據本發明的泄漏電流感測設備300怎樣感測電池組電池200的泄漏
8電流。在下文中，假定第一 DC電源DC1將+5V的電勢施加給DC電壓施加結點n2并且第二
DC電源DC2將-5V的電勢施加給DC電壓施加結點n2。然而，本發明不限于此。 根據本發明的泄漏電流感測設備300的操作模式包括標準電平設置模式，該標準
電平設置模式用于當在電池組電池200處沒有出現泄漏電流時，即當將電池組電池200最
初安裝到負載系統100并且從而在理想狀態下，設置用于確定泄漏電流的標準電平；和泄
漏電流感測模式，該泄漏電流感測模式用于在任意的電池使用環境中感測電池組電池200
的泄漏電流。 在標準電平設置模式下，泄漏電流確定單元320導通第一和第二開關SW1、 SW2并且斷開DC電壓施加單元310的第三和第四開關。然后，借助于具有相同的電阻值并且分別被插入在電壓分布結點nl和電池組電池200的兩個端子之間的第一和第二電阻Rl、 R2分布電壓，因此接近OV的電壓被施加給電壓分布結點nl，并且電流沒有流過第二導線2。而且，泄漏電流確定單元320導通DC電壓施加單元310的第三開關SW3以將從第一 DC電源DC1輸出的+5V的電壓施加給DC電壓施加結點n2。然后，在具有OV的電壓分布結點nl與具有+5V的DC電壓施加結點n2之間出現電勢差，并且電流通過被插入在DC電壓施加結點n2與電壓分布結點nl之間的電流感測電阻Rs朝著電壓分布結點nl流動。這時，泄漏電流確定單元320感測流過電流感測電阻Rs的電流并且然后將其設置為第一標準電平。
然后，泄漏電流確定單元320斷開DC電壓施加單元310的第三開關SW3并且導通第四開關SW4以將從第二 DC電源DC2輸出的-5V的電壓施加給DC電壓施加結點n2。然后，在具有OV的電壓分布結點nl與具有-5V的DC電壓施加結點n2之間出現電勢差，并且電流通過被插入在DC電壓施加結點n2與電壓分布結點nl之間的電流感測電阻Rs朝著電壓施加結點n2流動。這時，泄漏電流確定單元320感測流過電流感測電阻Rs的電流并且然后將其設置為第二標準電平。 如果如上所述設置第一和第二標準電平，那么這些值被存儲在存儲器(未示出)中并且然后在泄漏電流感測模式下被用作用于確定電池組電池200的泄漏電流的標準。
在泄漏電流感測模式下，泄漏電流確定單元320導通第一和第二開關SW1、SW2，并且斷開DC電壓施加單元310的第三和第四開關SW3、 SW4。如果在電池組電池200的兩個端子中的任何一個處出現電流，那么被借助于第一和第二電阻R1、R2施加有0V的電壓的電壓分布結點1的電壓變成正或者負電壓。 為了感測泄漏電流，泄漏電流確定單元320導通DC電壓施加單元310的第三開關，同時保持第一和第二開關SW1、SW2的導通狀態。然后，從第一DC電源DC1輸出的+5V的電壓被施加給DC電壓施加結點n2。然后，在電壓分布結點nl與DC電壓施加結點n2之間出現電勢差，并且電流通過電流感測電阻Rs從DC電壓施加結點n2流向電壓分布結點nl。這時，泄漏電流確定單元320感測流過電流感測電阻Rs的電流的大小。然而，如果由于泄漏電流的出現導致電壓分布結點nl的電壓不具有0值，那么流過電流感測電阻Rs的電流的大小被改變。例如，如果電壓分布結點nl具有正電壓值，那么電流的大小被減少低于第一標準電平，而如果電壓分布結點nl具有負電壓值，那么電流的大小被增加高于第一標準電平。因此，如果基于第一標準電平的電流大小的減少或者增加的值超過預定的標準，那么可以確定出現泄漏電流。 然后，泄漏電流確定單元320斷開DC電壓施加單元310的第三開關SW3并且導通
9第四開關SW4。然后，從第二DC電源DC2輸出的電壓被施加給DC電壓施加結點n2。然后，
在電壓分布結點nl和DC電壓施加結點n2之間出現電勢差，并且電流通過電流感測電阻Rs
從電壓分布結點nl流向DC電壓施加結點n2。這時，泄漏電流確定單元320感測流過電流
感測電阻Rs的電流的大小。然而，如果由于出現泄漏電流導致電壓分布結點nl的電壓不
具有O值，那么流過電流感測電阻Rs的電流的大小被改變。例如，如果電壓分布結點nl具
有正電壓值，那么電流的大小被增加高于第二標準電平，而如果電壓分布結點nl具有負電
壓值，那么電流的大小被減少低于第二標準電平。因此，如果基于第二標準電平的電流的大
小的增加或者減少的值超過預定的標準，那么可以確定出現泄漏電流。 同時，與第二導線2并聯地連接在一起的電容器C攔截可從電池組電池200施加
的過多的電壓和噪聲，從而保護泄漏電流確定單元320的電路。 圖2是示出根據本發明的優選實施例的泄漏電流確定單元的框圖。 參考圖2，泄漏電流確定單元320包括電壓放大器321、A/D變換器322、 CPU 323、
開關控制器324以及泄漏電流報警單元325。 電壓放大器321放大電流感測電阻Rs的兩端的電壓并且輸出模擬電壓信號。
A/D變換器322將從電壓放大器321輸出的模擬電壓信號轉換為數字電壓信號。
CPU 323接收來自于A/D變換器322的數字電壓信號并且根據歐姆定律將電壓的大小變成電流的大小。然后，CPU 323讀取被存儲在存儲器(未示出)中的第一和第二標準電平并且將電流的改變的大小分別與第一和第二標準電平相比較，從而確定在電池組電池200處是否出現泄漏電流。即，如果基于第一和第二標準電平電流的改變的大小增加或者減少超過預定的值，那么CPU 323確定出現泄漏電流。 開關控制器324根據CPU 323的控制選擇性地控制DC電壓施加單元310的第一和第二開關SW1、 SW2以及第三和第四開關SW3、 SW4。 如果從CPU 323輸入泄漏電流發生信號那么泄漏電流報警單元325視覺上或者聽覺上報警泄漏電流。泄漏電流報警單元325包括LED、LCD、或者它們的組合。在這樣的情況下，如果泄漏電流發生信號被輸入，那么泄漏電流報警單元325閃爍LED，將報警消息輸出至LCD，或者生成警報聲音以通知用戶出現泄漏電流。LED、LCD和警報只是泄漏電流報警單元325的示例，并且對本領域的技術人員來說顯然的是，各種視覺的或者聽覺的報警裝置可以被用作泄漏電流報警單元325。 同時，在本實施例中，電流感測電阻Rs的兩端的電壓的大小被感測并且然后根據歐姆定律變成電流的大小，并且然后基于電流的改變的大小確定泄漏電流的出現。或者，還能夠安裝內嵌電流感測單元，該內嵌電流感測單元能夠直接地感測絕緣電阻Rd與電流感測電阻Rs之間的電流并且然后基于通過內嵌電流感測單元感測的電流的大小確定電池組電池的泄漏電流的出現。 圖3是示出根據本發明的優選實施例的用于感測電池組電池的泄漏電流的方法中的標準電平設置模式的流程圖。 首先，在步驟S10中，泄漏電流確定單元320執行允許進行標準電平設置模式的操作的標準電平設置程序。 在步驟S20中，泄漏電流確定單元320導通第一和第二開關SW1、 SW2并且斷開第三和第四開關SW3、 SW4以初始化泄漏電流感測設備300。
在步驟S30中，泄漏電流確定單元320導通第三開關SW3以將從第一 DC電源DC1輸出的+5V的電壓施加給DC電壓施加結點n2，并且然后感測流過電流感測電阻Rs的電流的大小以將該電流的大小設置為第一標準電平。 在步驟S40中，泄漏電流確定單元320斷開第三開關SW3并且導通第四開關SW4
以將從第二 DC電源DC2輸出的-5V的電壓施加給DC電壓施加結點n2，并且然后感測流過
電流感測電阻Rs的電流的大小以將該電流的大小設置為第二標準電平。 在步驟S50中，泄漏電流確定單元320將在步驟S30和S40設置的第一和第二標
準電平存儲到存儲器中。 能夠僅執行上述步驟S10至S50 —次。然而，為了增強標準電平的可靠性，可以執行步驟S10至S40數次從而多個感測的第一和第二標準電平的平均值被設置為第一和第二標準電平。 圖4是示出根據本發明的優選實施例的用于感測電池組電池的泄漏電流的方法中的泄漏電流感測模式的流程圖。 首先，在步驟SI 1中，泄漏電流確定單元320執行允許泄漏電流感測模式的操作的泄漏電流感測程序。 在步驟S21中，泄漏電流確定單元320導通第一和第二開關SW1、 SW2并且斷開第三和第四開關SW3、 SW4以初始化泄漏電流感測設備300。 在步驟S31中，泄漏電流確定單元320導通第三開關SW3以將從第一 DC電源DC 1輸出的+5V的電壓施加給DC電壓施加結點n2，并且然后感測流過電流感測電阻Rs的電流的大小。 在步驟S41中，泄漏電流確定單元320斷開第三開關SW3并且導通第四開關SW4以將從第二 DC電源DC2輸出的-5V的電壓施加給DC電壓施加結點n2，并且然后感測流過電流感測電阻Rs的電流的大小。 在步驟S51中，泄漏電流確定單元320將在步驟S31和S41分別感測的電流的大小與第一和第二標準電平進行比較以確定是否出現泄漏電流。在上面已經解釋用于確定泄漏電流的方法。 在步驟S61中，泄漏電流確定單元320取決于步驟S51中的確定結果以兩種方式執行處理。如果確定沒有出現泄漏電流，那么泄漏電流確定單元320結束感測泄漏電流的處理。然而，如果確定出現泄漏電流，那么泄漏電流確定單元320執行處理到步驟S71。
在步驟S71中，泄漏電流確定單元320向用戶視覺地或者聽覺地報警電池組電池200的泄漏電流。 對本領域的技術人員來說顯然的是，可以在負載系統100處于操作當中時以固定的周期重復地執行上述步驟Sll至S71。 已經詳細地描述了本發明。然而，應理解的是，由于根據此詳細的描述本發明的精神和范圍內的各種不同的變化和修改對本領域的技術人員來說是顯然的，所以僅通過例證給出詳細的描述和具體示例，同時顯示本發明的優選實施例。
權利要求
一種用于感測電池組電池的泄漏電流的設備，包括電壓分布結點，所述電壓分布結點被安裝在連接所述電池組電池的兩個端子的第一導線上；第一和第二開關，所述第一和第二開關被分別安裝在所述電壓分布結點和所述電池組電池的正和負端子之間；絕緣電阻和電流感測電阻，所述絕緣電阻和電流感測電阻被順序地安裝在將所述電壓分布結點接地的第二導線上；DC(直流)電壓施加單元，所述DC(直流)電壓施加單元用于將正或者負DC電壓選擇性地施加給所述電流感測電阻的接地側端以引起所述電壓分布結點與所述DC電壓施加結點之間的電池差；以及泄漏電流確定單元，所述泄漏電流確定單元用于在第一和第二開關的導通狀態下根據引起的電勢差感測流過所述電流感測電阻的電流的大小，并且然后通過檢查電流的幅度是否偏離標準電平一閾值來確定泄漏電流。
2. 根據權利要求1所述的用于感測電池組電池的泄漏電流的設備，進一步包括電容器，所述電容器被并聯地連接在所述絕緣電阻和所述電流感測電阻之間。
3. 根據權利要求1所述的用于感測電池組電池的泄漏電流的設備，其中所述電壓分布結點被插入在被安裝在第一導線上的第一和第二電阻之間。
4. 根據權利要求3所述的用于感測電池組電池的泄漏電流的設備，其中所述第一和第二電阻具有相同的電阻值。
5. 根據權利要求l所述的用于感測電池組電池的泄漏電流的設備，其中所述DC電壓施加單元包括第三電阻，所述第三電阻被連接在所述接地和所述電流感測電阻之間；第三和第四開關，所述第三和第四開關與所述第三電阻并聯連接；第一DC電源，所述第一DC電源被安裝在通過所述第三開關斷開或者閉合的并聯的導線上，以當所述第三開關被導通時將正DC電壓施加給所述電流感測電阻的接地側端；以及第二DC電源，所述第二DC電源被安裝在通過所述第四開關斷開或者閉合的并聯的導線上，以當所述第四開關被導通時將負DC電壓施加給所述電流感測電阻的接地側端。
6. 根據權利要求1所述的用于感測電池組電池的泄漏電流的設備，其中所述泄漏電流確定單元包括電壓放大器，所述電壓放大器用于放大由流過所述電流感測電阻的電流引起的所述電流感測電阻的兩端的電壓；A/D(交流/直流)轉換器，所述A/D(交流/直流)轉換器用于將從所述電壓放大器輸出的模擬電壓信號轉換為數字電壓信號；以及CPU (中央處理單元)，所述CPU (中央處理單元)用于接收來自于所述A/D變換器的數字電壓信號，根據歐姆定律將電壓的大小變成電流的大小，并且然后通過檢查所述電流的大小是否偏離標準電平一閾值來確定泄漏電流。
7. 根據權利要求1所述的用于感測電池組電池的泄漏電流的設備，其中所述泄漏電流確定單元包括內嵌電流感測單元，所述內嵌電流感測單元被安裝在所述絕緣電阻和所述電流感測電阻之間；A/D變換器，所述A/D變換器用于將從所述內嵌電流感測單元輸出的模擬電流信號轉換為數字電壓信號；以及CPU，所述CPU用于接收來自于所述A/D變換器的數字電流信號，并且然后通過檢查電流信號的大小是否偏離標準電平一閾值來確定泄漏電流。
8. 根據權利要求6或7所述的用于感測電池組電池的泄漏電流的設備，其中所述泄漏電流確定單元進一步包括泄漏電流報警單元，所述泄漏電流報警單元用于視覺地或者聽覺地報警出現泄漏電流，以及，其中，在出現泄漏電流的情況下，所述CPU可以借助于所述泄漏電流報警單元視覺地或者聽覺地輸出出現泄漏電流的報警。
9. 根據權利要求6或7所述的用于感測電池組電池的泄漏電流的設備，其中所述泄漏電流確定單元進一步包括開關控制器，所述開關控制器用于控制DC電壓施加單元的第一和第二開關以及第三和第四開關。
10. —種用于感測電池組電池的泄漏電流的方法，該方法通過使用電壓分布結點，所述電壓分布結點被安裝在連接所述電池組電池的兩個端子的第一導線上；第一和第二開關，所述第一和第二開關被分別安裝在所述電壓分布結點和所述電池組電池的兩個端子之間；以及絕緣電阻和電流感測電阻，所述絕緣電阻和電流感測電阻被順序地安裝在將所述電壓分布結點接地的第二導線上，所述方法包括(a) 導通所述第一和第二開關；(b) 將正或者負DC電壓選擇性地施加給所述電流感測電阻的接地側端以引起所述電壓分布結點與所述電流感測電阻的接地側端之間的電勢差；(c) 借助于引起的電勢差感測流過所述電流感測電阻的電流；以及(d) 通過檢查所述感測的電流的大小是否偏離標準電平一閾值來確定泄漏電流。
11. 根據權利要求io所述的用于感測電池組電池的泄漏電流的方法，其中所述步驟(b)包括:將電流感測電阻的兩端的電壓放大成模擬電壓信號；將放大的模擬電壓信號轉換為數字電壓信號；以及根據歐姆定律將所述數字電壓信號的大小變成電流的大小。
12. 根據權利要求IO所述的用于感測電池組電池的泄漏電流的方法，其中所述步驟(b)包括:借助于被安裝在所述電流感測電阻和所述絕緣電阻之間的內嵌電流感測單元感測流過所述電流感測電阻的模擬電流信號；將感測的模擬電流信號轉換為數字電流信號；以及基于所述數字電流信號獲得流過所述電流感測電阻的電流的大小。
13. 根據權利要求IO所述的用于感測電池組電池的泄漏電流的方法，其中所述標準電平包括第一標準電平，所述第一標準電平是在第一和第二開關被導通之后當正DC電壓被施加給所述電流感測電阻的接地側端時流過所述電流感測電阻的電流的大小；禾口第二標準電平，所述第二標準電平是在第一和第二開關被導通之后當負DC電壓被施加給所述電流感測電阻的接地側端時流過所述電流感測電阻的電流的大小。
14. 根據權利要求13所述的用于感測電池組電池的泄漏電流的方法，其中所述步驟(d)包括:當正DC電壓被施加給所述電流感測電阻的接地側端時，在流過所述電流感測電阻的電流的大小與所述第一標準電平相差閾值以上的情況下，確定出現泄漏電流；或者當負DC電壓被施加給所述電流感測電阻的接地側端時，在流過所述電流感測電阻的電流的大小與所述第二標準電平相差閾值以上的情況下，確定出現泄漏電流。
15. 根據權利要求IO所述的用于感測電池組電池的泄漏電流的方法，進一步包括在泄漏電流出現的情況下視覺地或者聽覺地報警泄漏電流的出現。
全文摘要
一種用于感測電池組電池的泄漏電流的設備，其包括電壓分布結點，該電壓分布結點被安裝在連接電池組電池的兩個端子的第一導線上；第一和第二開關，該第一和第二開關被分別安裝在電壓分布結點和電池組電池的正/負端子之間；絕緣電阻和電流感測電阻，該絕緣電阻和電流感測電阻被安裝在將電壓分布結點接地的第二導線上；DC電壓施加單元，該DC電壓施加單元用于將正/負DC電壓施加給電流感測電阻的接地側端以引起電壓分布結點與DC電壓施加結點之間的電池差；以及泄漏電流確定單元，該泄漏電流確定單元用于在導通開關的狀態下根據引起的電勢差感測流過電流感測電阻的電流的大小，并且然后通過檢查電流的大小是否比標準電平大閾值以上來確定泄漏電流。
文檔編號G01R31/02GK101779133SQ200880102454
公開日2010年7月14日 申請日期2008年8月8日 優先權日2007年8月8日
發明者康柱鉉, 弗拉迪米爾·阿克姆沃夫 申請人:株式會社Lg化學