CN101779133B - 用于感测电池组电池的泄漏电流的设备和方法 - Google Patents

用于感测电池组电池的泄漏电流的设备和方法 Download PDF

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Abstract

一种用于感测电池组电池的泄漏电流的设备,其包括:电压分布结点,该电压分布结点被安装在连接电池组电池的两个端子的第一导线上;第一和第二开关,该第一和第二开关被分别安装在电压分布结点和电池组电池的正/负端子之间;绝缘电阻和电流感测电阻,该绝缘电阻和电流感测电阻被安装在将电压分布结点接地的第二导线上;DC电压施加单元,该DC电压施加单元用于将正/负DC电压施加给电流感测电阻的接地侧端以引起电压分布结点与DC电压施加结点之间的电池差;以及泄漏电流确定单元,该泄漏电流确定单元用于在导通开关的状态下根据引起的电势差感测流过电流感测电阻的电流的大小,并且然后通过检查电流的大小是否比标准电平大阈值以上来确定泄漏电流。

Description

用于感测电池组电池的泄漏电流的设备和方法技术领域[0001] 本发明涉及用于感测电池组电池的泄漏电流的设备和方法,并且更加具体地涉及用于感测电池组电池的泄漏电流的设备和方法,其可以感测用于诸如电动汽车或者混合动力车的要求高电压的电池组电池电源系统的电池组电池的泄漏电流。背景技术[0002] 近年来,因为由于石化能源的消耗和环境污染导致对于不使用石化能源而使用电能的电动汽车或者混合动力车的关注增加,因此积极地发展对电动汽车或者混合动力车的研究。电动汽车或者混合动力车需要电能驱动用于车辆的马达,并且借助于电池组电池提供电能。[0003] 用于电动汽车或者混合动力车的电池组电池通常采用蓄电池组电池,其可以重复用于将化学能转换为电能的放电处理和用于将电能转换为化学能的充电处理。此蓄电池组电池包括镍镉电池组电池、镍氢电池组电池、锂离子电池组电池、以及锂聚合物电池组电池。此蓄电池组电池被分类成锂基电池组电池和镍氢基电池组电池。锂基电池组电池主要用于诸如数码照相机、P-DVD、MP3P、蜂窝电话、PDA、便携式游戏装置、电动工具以及电动自行车的小型产品,并且镍氢基电池组电池主要用于诸如电动汽车或者混合动力车的大型产品,其要求高输出。[0004] 同时,在电池组电池被用作电源的情况下,电池组电池应保持对除了电池组电池管理系统之外的外部装置的良好的绝缘。如果没有保持电池组电池的绝缘,那么出现泄漏电流。如果出现泄漏电流,那么这成为电池组电池的放电和应用该电池组电池的电子设备的故障或者损坏的主要因素。尤其地,如果在例如电动汽车或者混合动力车中的高压电池组电池中出现泄漏电流,那么泄漏电流可能致命地电击人。因此,在现有技术中,迫切的是, 开发彻底感测电池组电池的泄漏电流的方案。发明内容[0005] 技术问题[0006] 本发明被设计为解决现有技术的问题,并且因此本发明的目的在于提供一种用于感测电池组电池的泄漏电流的设备和方法,其允许借助于简单的泄漏电流感测电路以简单并且准确的方式感测电池组电池的泄漏电流。[0007] 技术解决方案[0008] 为了实现上面的目的,本发明提供了一种用于感测电池组电池的泄漏电流的设备,其包括:电压分布结点,该电压分布结点被安装在连接电池组电池的两个端子的第一导线上;第一和第二开关,该第一和第二开关被分别地安装在电压分布结点和电池组电池的正和负端子之间;绝缘电阻和电流感测电阻,该绝缘电阻和电流感测电阻被顺序地安装在将电压分布结点接地的第二导线上;DC(直流)电压施加单元,该DC(直流)电压施加单元用于将正或者负DC电压选择性地施加给电流感测电阻的接地侧端以引起电压分布结点与DC电压施加结点之间的电势差;以及泄漏电流确定单元,该泄漏电流确定单元用于在第一和第二开关的导通状态下根据引起的电势差感测流过电流感测电阻的电流的大小,并且然后通过检查电流的大小是否偏离标准电平一阈值来确定泄漏电流。[0009] 根据本发明的用于感测电池组电池的泄漏电流的设备可以进一步包括电容器,该电容器被并联地连接在绝缘电阻和电流感测电阻之间。[0010] 优选地,电压分布结点被插入在被安装在第一导线上的第一和第二电阻之间,并且第一和第二电阻具有相同的电阻值。[0011] 优选地,DC电压施加单元包括第三电阻,该第三电阻被连接在接地和电流感测电阻之间;第三和第四开关,该第三和第四开关与第三电阻并联连接;第一DC电源,该第一DC 电源被安装在通过第三开关断开或者闭合的并联的导线上以当第三开关被导通时将正DC 电压施加给电流感测电阻的接地侧端;以及第二DC电源,该第二DC电源被安装在通过第四开关断开或者闭合的并联的导线上以当第四开关被导通时将负DC电压施加给电流感测电阻的接地侧端。[0012] 在本发明的一个方面,泄漏电流确定单元包括电压放大器,该电压放大器用于放大由流过电路感测电阻的电流引起的电流感测电阻的两端的电压;A/D(模拟/数字)转换器,该A/D (模拟/数字)转换器用于将从电压放大器输出的模拟电压信号转换为数字电压信号;以及CPU (中央处理单元),该CPU (中央处理单元)用于接收来自于A/D转换器的数字电压信号,根据欧姆定律将电压的大小变成电流的大小,并且然后通过检查电流的大小是否偏离标准电平一阈值来确定泄漏电流。[0013] 在本发明的另一方面,泄漏电流确定单元包括内嵌电流感测单元,该内嵌电流感测单元被安装在绝缘电阻和电流感测电阻之间;A/D转换器,该A/D转换器用于将从内嵌电流感测单元输出的模拟电流信号转换为数字电压信号;以及CPU,该CPU用于接收来自于A/ D转换器的数字电流信号,并且然后通过检查电流信号的大小是否偏离标准电平一阈值来确定泄漏电流。[0014] 在本发明中,泄漏电流确定单元可以进一步包括泄漏电流报警单元,该泄漏电流报警单元用于视觉地或者听觉地报警泄漏电流的出现,并且在泄漏电流出现的情况下,CPU 可以借助于泄漏电流报警单元视觉地或者听觉地输出泄漏电流的出现的报警。[0015] 在本发明中,泄漏电流确定单元可以进一步包括开关控制器,该开关控制器用于控制DC电压施加单元的第一和第二开关以及第三和第四开关。[0016] 为了完成上面的目的,本发明还提供了一种用于通过使用下述来感测电池组电池的泄漏电流的方法:电压分布结点,该电压分布结点被安装在连接电池组电池的两个端子的第一导线上;第一和第二开关,该第一和第二开关被分别安装在电压分布结点和电池组电池的两个端子之间;以及绝缘电阻和电流感测电阻,该绝缘电阻和电流感测电阻被顺序地安装在将电压分布结点接地的第二导线上,该方法包括(a)导通第一和第二开关;(b) 将正或者负DC电压选择性地施加给电流感测电阻的接地侧端以引起电压分布结点与电流感测电阻的接地侧端之间的电势差;(c)借助于引起的电势差感测流过电流感测电阻的电流;以及(d)通过检查引起的电流的大小是否偏离标准电平一阈值来确定泄漏电流。[0017] 在本发明的一个方面中,步骤(b)包括将电流感测电阻的两端的电压放大成模拟电压信号;将放大的模拟电压信号转换为数字电压信号;以及根据欧姆定律将数字电压信号的大小变成电流的大小。[0018] 在本发明的另一方面中,步骤(b)包括借助于安装在电流感测电阻和绝缘电阻之间的内嵌电流感测单元感测流过电流感测电阻的模拟电流信号;将感测的模拟电流信号转换为数字电流信号;以及基于数字电流信号获得流过电流感测电阻的电流的大小。[0019] 优选地,标准电平包括第一标准电平,其为当在第一和第二开关被导通之后正DC 电压被施加给电流感测电阻的接地侧端时流过电流感测电阻的电流的大小;和第二标准电平,其为当在第一和第二开关被导通之后负DC电压被施加给电流感测电阻的接地侧端时流过电流感测电阻的电流的大小。[0020] 优选地,步骤(d)包括在当正DC电压被施加给电流感测电阻的接地侧端时流过电流感测电阻的电流的大小与第一标准电平相差阈值以上的情况下确定出现泄漏电流;或者在当负DC电压被施加给电流感测电阻的接地侧端时流过电流感测电阻的电流的大小与第二标准电平相差阈值以上的情况下确定出现泄漏电流。[0021] 根据本发明的用于感测电池组电池的泄漏电流的方法可以进一步包括在出现泄漏电流的情况下视觉地或者听觉地报警泄漏电流的出现的步骤。[0022] 有益效果[0023] 根据本发明,由于使用简单的使用DC电源的泄漏电流感测电路感测电池组电池的泄漏电流,所以能够在早期感测电池组电池的泄漏电流并且防止电池组电池的放电。而且,能够事先防止由于泄漏电流引起的车辆的内部装置的损坏或者故障。另外,能够防止由电池组电池的泄漏电流引起的对人的伤害。附图说明[0024] 图1是示出根据本发明的优选实施例的用于感测电池组电池的泄漏电流的设备的电路图。[0025] 图2是示出根据本发明的优选实施例的泄漏电流确定单元的框图。[0026] 图3是示出根据本发明的优选实施例的用于感测电池组电池的泄漏电流的方法中的标准电平设置模式的流程图。[0027] 图4是示出根据本发明的优选实施例的用于感测电池组电池的泄漏电流的方法中的泄漏电流感测模式的流程图。[0028][0029][0030][0031][0032][0033]<附图中的基本部件的附图标记>100 :负载系统 200 :电池组电池300 :泄漏电流感测设备 320:泄漏电流确定单元 322 :A/D转换器 324:开关控制器310 =DC电压施加单元 321 :电压放大器 323 =CPU325 :泄漏电流报警单元具体实施方式[0034] 在下文中,将会参考附图详细地描述本发明的优选实施例。在描述之前,应理解的是,在说明书和随附的权利要求书中使用的术语不应解释为限制通用的并且字典的意义, 而是应基于与本发明的技术方面对应的意义和概念基于允许发明人最适合地定义术语的原则来解释。因此,在此提出的描述仅仅是只用于说明的优选示例,不意在限制本发明的范围,因此应理解的是,在不脱离本发明的精神和范围的情况下可以进行其它的等效和修改。[0035] 图1是示出根据本发明的优选实施例的用于感测电池组电池的泄漏电流的设备的电路图。[0036] 如图1中所示,根据本发明的泄漏电流感测设备300被连接至其中装有将电源提供给负载系统100的多个单元电池的电池组电池200的两个端子,从而感测电池组电池200 的泄漏电流。[0037] 在本实施例中,负载系统100是诸如电动汽车或者混合动力车的要求高压的使用从电池组电池200输出的电能的装置。消耗电能的负载系统100的负载L可以由用于将电力传输到电动汽车或者混合动力车的马达,和用于转换从电池组电池200输出的电力的DC 到DC转换器构成。然而,本发明不限制负载系统100的种类。负载系统100可以包括用于消除在负载系统100处生成的噪音的DC/DC电容器(Cl)和Y电容器(C2,C3)。[0038] 电池组电池200具有多个单元电池,其作为电能的存储装置是可重复充电的并且被相互电气地连接。单元电池是具有超级电容器的双层电容器或者诸如锂离子电池组电池、锂聚合物电池组电池、镍镉电池组电池、镍氢电池组电池或者镍锌电池组电池的蓄电池组电池。在本实施例中,电池组电池200输出180V的高压DC电力以将电力提供给像电动汽车或者混合动力车的需要高压的负载系统100。然而,本发明不限于此。[0039] 根据本发明的泄漏电流感测设备300包括:电压分布结点nl,该电压分布结点nl 被安装在分别连接电池组电池200的两个端子的第一导线1上;第一和第二电阻R1、R2,该第一和第二电阻Rl、R2被插入在电压分布结点nl与电池组电池200的两个端子之间;第一和第二开关SW1、SW2,该第一和第二开关SW1、SW2分别被安装在电压分布结点nl与第一和第二电阻Rl、R2之间;绝缘电阻Rd和电流感测电阻Rs,该绝缘电阻Rd和电流感测电阻 Rs被插入在将电压分布结点nl接地的第二导线2上;电容器C,该电容器C被并联地连接在绝缘电阻Rd与电流感测电阻Rs之间;DC电压施加单元310,该DC电压施加单元310用于将正或者负DC电压选择性地施加给被安装在电流感测电阻Rs的接地侧端的DC电压施加结点n2以引起电压分布结点nl与DC电压施加结点n2之间的电池差;以及泄漏电流确定单元320,该泄漏电流确定单元320用于在第一和第二开关的导通状态下根据引起的电势差感测流过电流感测电阻Rs的电流的大小并且然后通过检查电流的大小是否偏离标准电平一阈值来确定泄漏电流。[0040] 在这里,DC电压施加单元310包括第三电阻R3,该第三电阻R3被插入在电流感测电阻Rs与接地之间,第三和第四开关SW3、Sff4,该第三和第四开关SW3、SW4与第三电阻R3 并联地连接;第一 DC电源DCl,该第一 DC电源DCl被安装在通过第三开关SW3断开或者闭合的并联的导线3上以当第三开关SW3导通时将正DC电压施加给DC电压施加结点n2 ;以及第二 DC电源DC2,该第二 DC电源DC2被安装在通过第四开关SW4断开或者闭合的并联的导线3上以当第四开关SW4导通时将负DC电压施加给DC电压施加结点π2。[0041] 同时,当泄漏电流出现时分别被显示在电池组电池200的两个端子处的正电阻泄漏Rleakage+和负电阻泄漏Rleakage-展示状态,并且它们给出当泄漏电流发生时出现的虚拟电阻值的等效值。[0042] 现在,解释根据本发明的泄漏电流感测设备300怎样感测电池组电池200的泄漏电流。在下文中,假定第一 DC电源DCl将+5V的电势施加给DC电压施加结点n2并且第二 DC电源DC2将-5V的电势施加给DC电压施加结点η2。然而,本发明不限于此。[0043] 根据本发明的泄漏电流感测设备300的操作模式包括标准电平设置模式,该标准电平设置模式用于当在电池组电池200处没有出现泄漏电流时,即当将电池组电池200最初安装到负载系统100并且从而在理想状态下,设置用于确定泄漏电流的标准电平;和泄漏电流感测模式,该泄漏电流感测模式用于在任意的电池使用环境中感测电池组电池200 的泄漏电流。[0044] 在标准电平设置模式下,泄漏电流确定单元320导通第一和第二开关SW1、SW2并且断开DC电压施加单元310的第三和第四开关。然后,借助于具有相同的电阻值并且分别被插入在电压分布结点nl和电池组电池200的两个端子之间的第一和第二电阻Rl、R2分布电压,因此接近OV的电压被施加给电压分布结点nl,并且电流没有流过第二导线2。而且,泄漏电流确定单元320导通DC电压施加单元310的第三开关SW3以将从第一 DC电源 DCl输出的+5V的电压施加给DC电压施加结点n2。然后,在具有OV的电压分布结点nl与具有+5V的DC电压施加结点n2之间出现电势差,并且电流通过被插入在DC电压施加结点 η2与电压分布结点nl之间的电流感测电阻Rs朝着电压分布结点nl流动。这时,泄漏电流确定单元320感测流过电流感测电阻Rs的电流并且然后将其设置为第一标准电平。[0045] 然后,泄漏电流确定单元320断开DC电压施加单元310的第三开关SW3并且导通第四开关SW4以将从第二 DC电源DC2输出的-5V的电压施加给DC电压施加结点n2。然后,在具有OV的电压分布结点nl与具有-5V的DC电压施加结点n2之间出现电势差,并且电流通过被插入在DC电压施加结点π2与电压分布结点nl之间的电流感测电阻Rs朝着电压施加结点n2流动。这时,泄漏电流确定单元320感测流过电流感测电阻Rs的电流并且然后将其设置为第二标准电平。[0046] 如果如上所述设置第一和第二标准电平,那么这些值被存储在存储器(未示出) 中并且然后在泄漏电流感测模式下被用作用于确定电池组电池200的泄漏电流的标准。[0047] 在泄漏电流感测模式下,泄漏电流确定单元320导通第一和第二开关SW1、SW2,并且断开DC电压施加单元310的第三和第四开关SW3、SW4。如果在电池组电池200的两个端子中的任何一个处出现电流,那么被借助于第一和第二电阻R1、R2施加有OV的电压的电压分布结点1的电压变成正或者负电压。[0048] 为了感测泄漏电流,泄漏电流确定单元320导通DC电压施加单元310的第三开关,同时保持第一和第二开关SW1、SW2的导通状态。然后,从第一 DC电源DCl输出的+5V的电压被施加给DC电压施加结点n2。然后,在电压分布结点nl与DC电压施加结点n2之间出现电势差,并且电流通过电流感测电阻Rs从DC电压施加结点π2流向电压分布结点nl。 这时,泄漏电流确定单元320感测流过电流感测电阻Rs的电流的大小。然而,如果由于泄漏电流的出现导致电压分布结点nl的电压不具有0值,那么流过电流感测电阻Rs的电流的大小被改变。例如,如果电压分布结点nl具有正电压值,那么电流的大小被减少低于第一标准电平,而如果电压分布结点nl具有负电压值,那么电流的大小被增加高于第一标准电平。因此,如果基于第一标准电平的电流大小的减少或者增加的值超过预定的标准,那么可以确定出现泄漏电流。[0049] 然后,泄漏电流确定单元320断开DC电压施加单元310的第三开关SW3并且导通第四开关SW4。然后,从第二 DC电源DC2输出的电压被施加给DC电压施加结点n2。然后, 在电压分布结点nl和DC电压施加结点π2之间出现电势差,并且电流通过电流感测电阻Rs 从电压分布结点nl流向DC电压施加结点π2。这时,泄漏电流确定单元320感测流过电流感测电阻Rs的电流的大小。然而,如果由于出现泄漏电流导致电压分布结点nl的电压不具有0值,那么流过电流感测电阻Rs的电流的大小被改变。例如,如果电压分布结点nl具有正电压值,那么电流的大小被增加高于第二标准电平,而如果电压分布结点nl具有负电压值,那么电流的大小被减少低于第二标准电平。因此,如果基于第二标准电平的电流的大小的增加或者减少的值超过预定的标准,那么可以确定出现泄漏电流。[0050] 同时,与第二导线2并联地连接在一起的电容器C拦截可从电池组电池200施加的过多的电压和噪声,从而保护泄漏电流确定单元320的电路。[0051] 图2是示出根据本发明的优选实施例的泄漏电流确定单元的框图。[0052] 参考图2,泄漏电流确定单元320包括电压放大器321、A/D转换器322、CPU 323、 开关控制器324以及泄漏电流报警单元325。[0053] 电压放大器321放大电流感测电阻Rs的两端的电压并且输出模拟电压信号。[0054] A/D转换器322将从电压放大器321输出的模拟电压信号转换为数字电压信号。[0055] CPU 323接收来自于A/D转换器322的数字电压信号并且根据欧姆定律将电压的大小变成电流的大小。然后,CPU 323读取被存储在存储器(未示出)中的第一和第二标准电平并且将电流的改变的大小分别与第一和第二标准电平相比较,从而确定在电池组电池200处是否出现泄漏电流。即,如果基于第一和第二标准电平电流的改变的大小增加或者减少超过预定的值,那么CPU 323确定出现泄漏电流。[0056] 开关控制器3¾根据CPU 323的控制选择性地控制DC电压施加单元310的第一和第二开关SW1、SW2以及第三和第四开关SW3、SW4。[0057] 如果从CPU 323输入泄漏电流发生信号那么泄漏电流报警单元325视觉上或者听觉上报警泄漏电流。泄漏电流报警单元325包括LED、IXD、或者它们的组合。在这样的情况下,如果泄漏电流发生信号被输入,那么泄漏电流报警单元325闪烁LED,将报警消息输出至LCD,或者生成警报声音以通知用户出现泄漏电流。LED、LCD和警报只是泄漏电流报警单元325的示例,并且对本领域的技术人员来说显然的是,各种视觉的或者听觉的报警装置可以被用作泄漏电流报警单元325。[0058] 同时,在本实施例中,电流感测电阻Rs的两端的电压的大小被感测并且然后根据欧姆定律变成电流的大小,并且然后基于电流的改变的大小确定泄漏电流的出现。或者,还能够安装内嵌电流感测单元,该内嵌电流感测单元能够直接地感测绝缘电阻Rd与电流感测电阻Rs之间的电流并且然后基于通过内嵌电流感测单元感测的电流的大小确定电池组电池的泄漏电流的出现。[0059] 图3是示出根据本发明的优选实施例的用于感测电池组电池的泄漏电流的方法中的标准电平设置模式的流程图。[0060] 首先,在步骤SlO中,泄漏电流确定单元320执行允许进行标准电平设置模式的操作的标准电平设置程序。[0061 ] 在步骤S20中,泄漏电流确定单元320导通第一和第二开关SWl、SW2并且断开第三和第四开关SW3、SW4以初始化泄漏电流感测设备300。[0062] 在步骤S30中,泄漏电流确定单元320导通第三开关SW3以将从第一 DC电源DCl 输出的+5V的电压施加给DC电压施加结点π2,并且然后感测流过电流感测电阻Rs的电流的大小以将该电流的大小设置为第一标准电平。[0063] 在步骤S40中,泄漏电流确定单元320断开第三开关SW3并且导通第四开关SW4 以将从第二 DC电源DC2输出的-5V的电压施加给DC电压施加结点η2,并且然后感测流过电流感测电阻Rs的电流的大小以将该电流的大小设置为第二标准电平。[0064] 在步骤S50中,泄漏电流确定单元320将在步骤S30和S40设置的第一和第二标准电平存储到存储器中。[0065] 能够仅执行上述步骤SlO至S50 —次。然而,为了增强标准电平的可靠性,可以执行步骤SlO至S40数次从而多个感测的第一和第二标准电平的平均值被设置为第一和第二标准电平。[0066] 图4是示出根据本发明的优选实施例的用于感测电池组电池的泄漏电流的方法中的泄漏电流感测模式的流程图。[0067] 首先,在步骤Sl 1中,泄漏电流确定单元320执行允许泄漏电流感测模式的操作的泄漏电流感测程序。[0068] 在步骤S21中,泄漏电流确定单元320导通第一和第二开关SWl、SW2并且断开第三和第四开关SW3、SW4以初始化泄漏电流感测设备300。[0069] 在步骤S31中,泄漏电流确定单元320导通第三开关SW3以将从第一 DC电源DCl 输出的+5V的电压施加给DC电压施加结点π2,并且然后感测流过电流感测电阻Rs的电流的大小。[0070] 在步骤S41中,泄漏电流确定单元320断开第三开关SW3并且导通第四开关SW4 以将从第二 DC电源DC2输出的-5V的电压施加给DC电压施加结点η2,并且然后感测流过电流感测电阻Rs的电流的大小。[0071] 在步骤S51中,泄漏电流确定单元320将在步骤S31和S41分别感测的电流的大小与第一和第二标准电平进行比较以确定是否出现泄漏电流。在上面已经解释用于确定泄漏电流的方法。[0072] 在步骤S61中,泄漏电流确定单元320取决于步骤S51中的确定结果以两种方式执行处理。如果确定没有出现泄漏电流,那么泄漏电流确定单元320结束感测泄漏电流的处理。然而,如果确定出现泄漏电流,那么泄漏电流确定单元320执行处理到步骤S71。[0073] 在步骤S71中,泄漏电流确定单元320向用户视觉地或者听觉地报警电池组电池 200的泄漏电流。[0074] 对本领域的技术人员来说显然的是,可以在负载系统100处于操作当中时以固定的周期重复地执行上述步骤Sll至S71。[0075] 已经详细地描述了本发明。然而,应理解的是,由于根据此详细的描述本发明的精神和范围内的各种不同的变化和修改对本领域的技术人员来说是显然的,所以仅通过例证给出详细的描述和具体示例,同时显示本发明的优选实施例。

Claims (15)

1. 一种用于感测电池组电池的泄漏电流的设备,包括:电压分布结点,所述电压分布结点被安装在连接所述电池组电池的两个端子的第一导 ^^ —t- »第一和第二开关,所述第一和第二开关被分别安装在所述电压分布结点和所述电池组电池的正和负端子之间;绝缘电阻和电流感测电阻,所述绝缘电阻和电流感测电阻被顺序地安装在将所述电压分布结点接地的第二导线上;DC (直流)电压施加单元,所述DC (直流)电压施加单元用于将正或者负DC电压选择性地施加给安装在所述电流感测电阻的接地侧端的DC电压施加结点以引起所述电压分布结点与所述DC电压施加结点之间的电势差;以及泄漏电流确定单元,所述泄漏电流确定单元用于在第一和第二开关的导通状态下根据引起的电势差感测流过所述电流感测电阻的电流的大小,并且然后通过检查电流的幅度是否偏离标准电平一阈值来确定泄漏电流。
2.根据权利要求1所述的用于感测电池组电池的泄漏电流的设备,进一步包括电容器,所述电容器被并联地连接在所述绝缘电阻和所述电流感测电阻之间。
3.根据权利要求1所述的用于感测电池组电池的泄漏电流的设备,其中所述电压分布结点被插入在被安装在第一导线上的第一和第二电阻之间。
4.根据权利要求3所述的用于感测电池组电池的泄漏电流的设备,其中所述第一和第二电阻具有相同的电阻值。
5.根据权利要求1所述的用于感测电池组电池的泄漏电流的设备,其中所述DC电压施加单元包括:第三电阻,所述第三电阻被连接在所述接地和所述电流感测电阻之间; 第三和第四开关,所述第三和第四开关与所述第三电阻并联连接; 第一 DC电源,所述第一 DC电源被安装在通过所述第三开关断开或者闭合的并联的导线上,以当所述第三开关被导通时将正DC电压施加给所述电流感测电阻的接地侧端;以及第二 DC电源,所述第二 DC电源被安装在通过所述第四开关断开或者闭合的并联的导线上,以当所述第四开关被导通时将负DC电压施加给所述电流感测电阻的接地侧端。
6.根据权利要求1所述的用于感测电池组电池的泄漏电流的设备,其中所述泄漏电流确定单元包括:电压放大器,所述电压放大器用于放大由流过所述电流感测电阻的电流引起的所述电流感测电阻的两端的电压;A/D(模拟/数字)转换器,所述A/D(模拟/数字)转换器用于将从所述电压放大器输出的模拟电压信号转换为数字电压信号;以及CPU (中央处理单元),所述CPU (中央处理单元)用于接收来自于所述A/D转换器的数字电压信号,根据欧姆定律将电压的大小变成电流的大小,并且然后通过检查所述电流的大小是否偏离标准电平一阈值来确定泄漏电流。
7.根据权利要求1所述的用于感测电池组电池的泄漏电流的设备,其中所述泄漏电流确定单元包括:内嵌电流感测单元,所述内嵌电流感测单元被安装在所述绝缘电阻和所述电流感测电阻之间;A/D转换器,所述A/D转换器用于将从所述内嵌电流感测单元输出的模拟电流信号转换为数字电压信号;以及CPU,所述CPU用于接收来自于所述A/D转换器的数字电流信号,并且然后通过检查电流信号的大小是否偏离标准电平一阈值来确定泄漏电流。
8.根据权利要求6或7所述的用于感测电池组电池的泄漏电流的设备,其中所述泄漏电流确定单元进一步包括泄漏电流报警单元,所述泄漏电流报警单元用于视觉地或者听觉地报警出现泄漏电流,以及,其中,在出现泄漏电流的情况下,所述CPU借助于所述泄漏电流报警单元视觉地或者听觉地输出出现泄漏电流的报警。
9.根据权利要求6或7所述的用于感测电池组电池的泄漏电流的设备,其中所述泄漏电流确定单元进一步包括开关控制器,所述开关控制器用于控制DC电压施加单元的第一和第二开关以及第三和第四开关。
10. 一种用于感测电池组电池的泄漏电流的方法,该方法通过使用:电压分布结点,所述电压分布结点被安装在连接所述电池组电池的两个端子的第一导线上;第一和第二开关,所述第一和第二开关被分别安装在所述电压分布结点和所述电池组电池的两个端子之间;以及绝缘电阻和电流感测电阻,所述绝缘电阻和电流感测电阻被顺序地安装在将所述电压分布结点接地的第二导线上,所述方法包括:(a)导通所述第一和第二开关;(b)将正或者负DC电压选择性地施加给所述电流感测电阻的接地侧端以引起所述电压分布结点与所述电流感测电阻的接地侧端之间的电势差;(c)借助于引起的电势差感测流过所述电流感测电阻的电流;以及(d)通过检查所述感测的电流的大小是否偏离标准电平一阈值来确定泄漏电流。
11.根据权利要求10所述的用于感测电池组电池的泄漏电流的方法,其中所述步骤 (b)包括:将电流感测电阻的两端的电压放大成模拟电压信号;将放大的模拟电压信号转换为数字电压信号;以及根据欧姆定律将所述数字电压信号的大小变成电流的大小。
12.根据权利要求10所述的用于感测电池组电池的泄漏电流的方法,其中所述步骤 (b)包括:借助于被安装在所述电流感测电阻和所述绝缘电阻之间的内嵌电流感测单元感测流过所述电流感测电阻的模拟电流信号;将感测的模拟电流信号转换为数字电流信号;以及基于所述数字电流信号获得流过所述电流感测电阻的电流的大小。
13.根据权利要求10所述的用于感测电池组电池的泄漏电流的方法,其中所述标准电平包括:第一标准电平,所述第一标准电平是在第一和第二开关被导通之后当正DC电压被施加给所述电流感测电阻的接地侧端时流过所述电流感测电阻的电流的大小;和第二标准电平,所述第二标准电平是在第一和第二开关被导通之后当负DC电压被施加给所述电流感测电阻的接地侧端时流过所述电流感测电阻的电流的大小。
14.根据权利要求13所述的用于感测电池组电池的泄漏电流的方法,其中所述步骤 (d)包括:当正DC电压被施加给所述电流感测电阻的接地侧端时,在流过所述电流感测电阻的电流的大小与所述第一标准电平相差阈值以上的情况下,确定出现泄漏电流;或者当负DC电压被施加给所述电流感测电阻的接地侧端时,在流过所述电流感测电阻的电流的大小与所述第二标准电平相差阈值以上的情况下,确定出现泄漏电流。
15.根据权利要求10所述的用于感测电池组电池的泄漏电流的方法,进一步包括: 在泄漏电流出现的情况下视觉地或者听觉地报警泄漏电流的出现。
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