一种电动汽车绝缘电阻的测试装置的制作方法

1.本发明属于绝缘电阻测试技术领域，具体涉及一种电动汽车绝缘电阻的测试装置。


背景技术：

2.随着新能源汽车越来越受到欢迎，新能源汽车的销量逐年增加，其安全问题也越来越被重视。目前市场上的电动汽车上电压平台一般都属于高压平台，在使用电动汽车过程中的防触电安全尤为重要。电动汽车高压回路绝缘电阻设计是电动汽车防触电安全设计的一个关键参数，验证电动汽车的绝缘电阻是否满足设计要求十分必要，目前测试绝缘电阻的方法一般参照“五步法”进行测量，如果使用万用表直接按照“五步法”进行测试的话，测试过程比较繁琐，并且存在测试人员触电风险。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于，提供一种电动汽车绝缘电阻的测试装置，解决使用万用表按照五步法直接测量时测试过程繁琐并存在测试人员触电风险的问题，以提高工作效率和测试安全性。
4.本发明的技术方案如下：
5.一种电动汽车绝缘电阻的测试装置，该装置包括箱体、指示灯、第一隔离开关、第二隔离开关、正极测试点、负极测试点、车身地测试点、支架、第一空气开关、第二空气开关、正极对地模拟电阻、负极对地模拟电阻以及示波器；
6.其中，指示灯、第一隔离开关、第二隔离开关、正极测试点、负极测试点和车身地测试点均设置于箱体顶部；支架设置于箱体侧部，第一空气开关和第二空气开关设置于支架上，正极对地模拟电阻和负极对地模拟电阻分别设置于第一空气开关和第二空气开关上；
7.正极对地模拟电阻和负极对地模拟电阻的一端均利用导线从箱体内部连接车身地测试点，正极对地模拟电阻的另一端利用导线从箱体内部通过第一隔离开关连接正极测试点，负极对地模拟电阻的另一端利用导线从箱体内部通过第二隔离开关连接负极测试点；指示灯利用导线从箱体内部连接正极测试点和负极测试点；第一空气开关和第二空气开关的一端分别利用导线从箱体内部连接正极测试点和负极测试点；
8.采用该装置对电动汽车高压回路绝缘电阻进行测试时，先利用导线将第一空气开关的另一端与电动汽车高压回路的正极相连接，利用导线将第二空气开关的另一端与电动汽车高压回路的负极相连接，利用导线将车身地测试点与车身地相连接；将示波器的探头分别与正极测试点、负极测试点和车身地测试点相连接；
9.依次闭合第一空气开关和第二空气开关，观测指示灯是否亮起；指示灯亮起表征测试回路已带高压电，提醒测试人员注意安全；通过示波器读取电动汽车高压直流母线电压vb、直流母线正极对地电压v1和直流母线负极对地电压v2，比较v1和v2的值：
10.如果v1＞v2，闭合第一隔离开关，将正极对地模拟电阻r1接入测试回路，读取直流
母线正极对地电压v1’，根据公式计算绝缘电阻：ri＝r1
×
(vb/v1
’‑
vb/v1)；
11.如果v1＜v2，闭合第二隔离开关，将负极对地模拟电阻r2接入测试回路，读取直流母线负极对地电压v2’，根据公式计算绝缘电阻：ri＝r2
×
(vb/v2
’‑
vb/v2)。
12.进一步的，该装置还包括提手，提手设置于箱体两侧。
13.进一步的，该装置还包括绝缘柱，支架通过绝缘柱设置于箱体侧部。
14.进一步的，绝缘柱为中空结构，以供导线穿过。
15.进一步的，该装置还包括极性标识，极性标识包括正极标识、负极标识以及接地标识，分别位于正极测试点、负极测试点以及车身地测试点位置。
16.进一步的，该装置还包括高压危险指示标识，高压危险指示标识设置于箱体上。
17.进一步的，高压危险指示标识设置于指示灯位置。
18.进一步的，第一隔离开关和第二隔离开关具有联锁装置。
19.进一步的，导线为0.75平方厘米规格线。
20.本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
21.本发明的电动汽车绝缘电阻的测试装置结构简单，使用方便，操作安全，测量准确，和示波器配合使用可以同时测量电动汽车高压回路直流母线电压、正极对地电压和负极对地电压，可以实现基于“五步法”测量电动汽车动力电池内部绝缘电阻和负载端绝缘电阻，提高了工作效率，测量回路中的正极、负极和地通过文字进行标注，减小了误操作的风险，通过指示灯来表征测量回路是否带高压电，通过高压危险标识来提醒人员注意安全，所使用空气开关限制电流较小，防止测量回路中大电流的出现，隔离开关带有联锁装置，防止非预期操作，提高了测量过程中的安全性，减小了测试人员触电的风险。
附图说明
22.图1是本发明的电动汽车绝缘电阻的测试装置结构图；
23.图2是本发明的空气开关以及绝缘电阻固定结构示意图；
24.图3是本发明的隔离开关联锁装置结构示意图；
25.图4是本发明的电动汽车绝缘电阻的测试装置内部连接图。
26.图中：1-隔离开关，2-高压危险指示标识，3-空气开关，4-绝缘柱，5-导线连接头，6-提手，7-箱体，8-指示灯，9-极性标识，10-联锁装置，11-支架，12-模拟电阻，14-导线。
具体实施方式
27.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
28.本发明的电动汽车绝缘电阻的测试装置，包括箱体、指示灯、第一隔离开关、第二隔离开关、正极测试点、负极测试点、车身地测试点、支架、第一空气开关、第二空气开关、正极对地模拟电阻、负极对地模拟电阻以及示波器；
29.其中，指示灯、第一隔离开关、第二隔离开关、正极测试点、负极测试点和车身地测试点均设置于箱体顶部；支架设置于箱体侧部，第一空气开关和第二空气开关设置于支架
上，正极对地模拟电阻和负极对地模拟电阻分别设置于第一空气开关和第二空气开关上；
30.正极对地模拟电阻和负极对地模拟电阻的一端均利用导线从箱体内部连接车身地测试点，正极对地模拟电阻的另一端利用导线从箱体内部通过第一隔离开关连接正极测试点，负极对地模拟电阻的另一端利用导线从箱体内部通过第二隔离开关连接负极测试点；指示灯利用导线从箱体内部连接正极测试点和负极测试点；第一空气开关和第二空气开关的一端分别利用导线从箱体内部连接正极测试点和负极测试点；
31.采用该装置对电动汽车高压回路绝缘电阻进行测试时，先利用导线将第一空气开关的另一端与电动汽车高压回路的正极相连接，利用导线将第二空气开关的另一端与电动汽车高压回路的负极相连接，利用导线将车身地测试点与车身地相连接；将示波器的探头分别与正极测试点、负极测试点和车身地测试点相连接；
32.依次闭合第一空气开关和第二空气开关，观测指示灯是否亮起；指示灯亮起表征测试回路已带高压电，提醒测试人员注意安全；通过示波器读取电动汽车高压直流母线电压vb、直流母线正极对地电压v1和直流母线负极对地电压v2，比较v1和v2的值：
33.如果v1＞v2，闭合第一隔离开关，将正极对地模拟电阻r1接入测试回路，读取直流母线正极对地电压v1’，根据公式计算绝缘电阻：ri＝r1
×
(vb/v1
’‑
vb/v1)；
34.如果v1＜v2，闭合第二隔离开关，将负极对地模拟电阻r2接入测试回路，读取直流母线负极对地电压v2’，根据公式计算绝缘电阻：ri＝r2
×
(vb/v2
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vb/v2)。
35.进一步的，该装置还包括绝缘柱，支架通过绝缘柱设置于箱体侧部。绝缘柱可为中空结构，以供第一空气开关、第二空气开关、正极对地模拟电阻以及负极对地模拟电阻的连接导线从中穿过，避免导线暴露于外面。
36.进一步的，该装置还包括极性标识，极性标识包括正极标识、负极标识以及接地标识，分别位于正极测试点、负极测试点以及车身地测试点位置，便于连接导线，减小误操作的风险。
37.具体的，如图1和图2所示，本发明实施例的电动汽车用绝缘电阻测试装置，包括箱体7、支架11、提手6、空气开关3、隔离开关1、绝缘柱4、模拟电阻12、导线14、导线连接头5、指示灯8、极性标识9和高压危险指示标识2。导线连接头5分为正极测试点、负极测试点和车身地测试点。和示波器配合使用，可以同时测量电动汽车直流母线电压、直流母线正极对地电压和直流母线负极对地电压等参数，可以实现基于“五步法”测量电动汽车动力电池内部绝缘电阻和负载端绝缘电阻。
38.其中，箱体7左右两侧设有提手6，支架11固定在箱体7内部下盖，空气开关3固定在支架11上，隔离开关1、导线连接头5、指示灯8、极性标识9和高压危险指示标识2固定在箱体7上盖，模拟电阻12通过隔离开关1接入测试回路，再通过空气开关3接入高压回路。
39.采用该装置对电动汽车高压回路绝缘电阻进行测试时，测试人员通过导线连接头5以及两个空气开关3与电动汽车高压回路的正极、负极和车身地进行连接，将示波器探头分别插在测试触点5上，可以同时测量电动汽车高压直流母线电压、直流母线正极对地电压和直流母线负极对地电压，如图4所示。模拟电阻12通过空气开关3分别接入到正极对地回路和负极对地回路中，测试人员可以通过隔离开关1分别将正极对地模拟电阻和负极对地模拟电阻接入到测量回路中。通过空气开关3将电动汽车高压回路正极和负极与测试装置的正极和负极导通，当测试装置回路与电动汽车高压回路导通后，指示灯8会亮，用来表征
测量回路已带高压电，提醒测试人员注意安全。
40.使用本方案可以避免测试人员反复测量电压，采用限制电流较低的空气开关作为断路器，可以避免回路中出现大电流，可以降低测试过程中发生触电的风险。如图3所示，采用具有联锁装置10的隔离开关，可以避免非预期操作，降低安全风险，采用的导线为0.75平方厘米规格线，测试过程中，一旦发生意外短路，导线也会及时烧断，起到保护测试装置以及测试部件的作用。
41.使用本方案可以实现基于“五步法”测量电动汽车高压回路绝缘电阻，结合图4对操作步骤描述如下：
42.首先，开始试验前应先目视检查测试装置中的导线是否连接良好，各导线连接处的绝缘处理是否做好，装置中是否存在短路风险，正极对地之间的模拟电阻与空气开关是否可靠连接，负极对地之间的模拟电阻与空气开关是否可靠连接，指示灯与空气开关是否可靠连接。隔离开关与空气开关是否处于off位置。
43.其次将示波器设置完全，将示波器探头与测试设备上的正极测试点1、负极测试点3和车身地测试点2可靠连接。
44.然后，依次闭合空气开关k1、k2，将电动汽车高压回路与装置测试回路导通。观测指示灯是否亮起。通过示波器读取直流母线电压vb、直流母线正极对地电压v1和直流母线负极对地电压v2，比较v1和v2的值。
45.如果v1＞v2，闭合隔离开关s1，将正极对地模拟电阻r0接入测试回路，读取直流母线正极对地电压v1’。带入测量值，根据公式计算绝缘电阻：ri＝r0
×
(vb/v1
’‑
vb/v1)；
46.如果v1＜v2，闭合隔离开关s2，将负极对地模拟电阻r0接入测试回路，读取直流母线负极对地电压v2’。带入测量值，根据公式计算绝缘电阻：ri＝r0
×
(vb/v2
’‑
vb/v2)。
47.如要测量负载端绝缘电阻，则将负载端绝缘电阻接入测量回路即可。
48.综上所述，本发明结构简单，使用方便，操作安全，测量准确，和示波器配合使用可以同时测量电动汽车高压回路直流母线电压、正极对地电压和负极对地电压，可以实现基于“五步法”测量电动汽车动力电池内部绝缘电阻和负载端绝缘电阻，提高了工作效率，测量回路中的正极、负极和地通过文字进行标注，减小了误操作的风险，通过指示灯来表征测量回路是否带高压电，通过高压危险标识来提醒人员注意安全，所使用空气开关限制电流较小，防止测量回路中大电流的出现，隔离开关带有联锁装置，防止非预期操作，提高了测量过程中的安全性，减小了测试人员触电的风险。
49.需要指出，根据实施的需要，可将本技术中描述的各个步骤/部件拆分为更多步骤/部件，也可将两个或多个步骤/部件或者步骤/部件的部分操作组合成新的步骤/部件，以实现本发明的目的。
50.本领域的技术人员容易理解，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种电动汽车绝缘电阻的测试装置，其特征在于，该装置包括箱体、指示灯、第一隔离开关、第二隔离开关、正极测试点、负极测试点、车身地测试点、支架、第一空气开关、第二空气开关、正极对地模拟电阻、负极对地模拟电阻以及示波器；其中，指示灯、第一隔离开关、第二隔离开关、正极测试点、负极测试点和车身地测试点均设置于箱体顶部；支架设置于箱体侧部，第一空气开关和第二空气开关设置于支架上，正极对地模拟电阻和负极对地模拟电阻分别设置于第一空气开关和第二空气开关上；正极对地模拟电阻和负极对地模拟电阻的一端均利用导线从箱体内部连接车身地测试点，正极对地模拟电阻的另一端利用导线从箱体内部通过第一隔离开关连接正极测试点，负极对地模拟电阻的另一端利用导线从箱体内部通过第二隔离开关连接负极测试点；指示灯利用导线从箱体内部连接正极测试点和负极测试点；第一空气开关和第二空气开关的一端分别利用导线从箱体内部连接正极测试点和负极测试点；采用该装置对电动汽车高压回路绝缘电阻进行测试时，先利用导线将第一空气开关的另一端与电动汽车高压回路的正极相连接，利用导线将第二空气开关的另一端与电动汽车高压回路的负极相连接，利用导线将车身地测试点与车身地相连接；将示波器的探头分别与正极测试点、负极测试点和车身地测试点相连接；依次闭合第一空气开关和第二空气开关，观测指示灯是否亮起；指示灯亮起表征测试回路已带高压电，提醒测试人员注意安全；通过示波器读取电动汽车高压直流母线电压vb、直流母线正极对地电压v1和直流母线负极对地电压v2，比较v1和v2的值：如果v1＞v2，闭合第一隔离开关，将正极对地模拟电阻r1接入测试回路，读取直流母线正极对地电压v1’，根据公式计算绝缘电阻：ri＝r1
×
(vb/v1
’‑
vb/v1)；如果v1＜v2，闭合第二隔离开关，将负极对地模拟电阻r2接入测试回路，读取直流母线负极对地电压v2’，根据公式计算绝缘电阻：ri＝r2
×
(vb/v2
’‑
vb/v2)。2.根据权利要求1所述的电动汽车绝缘电阻的测试装置，其特征在于，该装置还包括提手，提手设置于箱体两侧。3.根据权利要求1所述的电动汽车绝缘电阻的测试装置，其特征在于，该装置还包括绝缘柱，支架通过绝缘柱设置于箱体侧部。4.根据权利要求3所述的电动汽车绝缘电阻的测试装置，其特征在于，绝缘柱为中空结构，以供导线穿过。5.根据权利要求1所述的电动汽车绝缘电阻的测试装置，其特征在于，该装置还包括极性标识，极性标识包括正极标识、负极标识以及接地标识，分别位于正极测试点、负极测试点以及车身地测试点位置。6.根据权利要求1所述的电动汽车绝缘电阻的测试装置，其特征在于，该装置还包括高压危险指示标识，高压危险指示标识设置于箱体上。7.根据权利要求6所述的电动汽车绝缘电阻的测试装置，其特征在于，高压危险指示标识设置于指示灯位置。8.根据权利要求1所述的电动汽车绝缘电阻的测试装置，其特征在于，第一隔离开关和第二隔离开关具有联锁装置。9.根据权利要求1所述的电动汽车绝缘电阻的测试装置，其特征在于，导线为0.75平方厘米规格线。

技术总结
本发明公开了一种电动汽车绝缘电阻的测试装置，包括箱体、指示灯、第一隔离开关、第二隔离开关、正极测试点、负极测试点、车身地测试点、支架、第一空气开关、第二空气开关、正极对地模拟电阻、负极对地模拟电阻以及示波器；正极和负极对地模拟电阻的一端均利用导线从箱体内部连接车身地测试点，正极对地模拟电阻的另一端利用导线从箱体内部通过第一隔离开关连接正极测试点，负极对地模拟电阻的另一端利用导线从箱体内部通过第二隔离开关连接负极测试点；指示灯连接正极和负极测试点；第一和第二空气开关的一端分别利用导线从箱体内部连接正极和负极测试点。本发明提高了电动汽车绝缘电阻测量过程中的安全性，减小了测试人员触电的风险。触电的风险。触电的风险。


技术研发人员：王子君 王冰 张丽
受保护的技术使用者：东风汽车集团股份有限公司
技术研发日：2023.05.11
技术公布日：2023/8/6