CN107687928A - 高压线束碰撞冲击参数的动态测量方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及高压线束安全测试，具体提供一种高压线束碰撞冲击参数的动态测量方法。本发明旨在对高压线束的绝缘电阻在碰撞冲击中随冲击力和冲击位移而动态变化的特性进行测量。为此目的，本发明提供的方法包括：选取高压线束和冲击模块；将选取的高压线束固定在试验台上并将其连接到测量设备；将选取的冲击模块与固定在试验台上的高压线束相邻放置；设定试验终止条件，当达到所述试验终止条件时终止试验；使所述冲击模块对所述高压线束施加作用力；通过所述测量设备采集所述冲击模块对所述高压线束施加作用力过程中的数据；对所述测量设备采集的数据进行处理并保存。本发明实现了对高压线束在碰撞冲击过程中绝缘电阻动态变化的评估。
Description
技术领域
本发明涉及高压线束安全测试，具体涉及一种高压线束碰撞冲击参数的动态测量方法。
背景技术
近年来随着新能源汽车保有量的日益增加，其安全问题，尤其是被动安全问题也日益受到政府、消费者和汽车厂商的重视。2015年10月1日我国正式开始实施GB/T31498《电动汽车碰撞后安全要求》，对碰撞后高压回路的电压、绝缘电阻、电能和绝缘防护做了详细要求。高压线束作为高压回路中的重要连接部件，如在碰撞中发生短路或绝缘失效，会直接影响到高压回路的碰撞后安全功能，如主动放电、绝缘保护等。现有对高压线束的测量方法局限于绝缘电阻的静态测量，不能评估高压线束在碰撞冲击过程中绝缘电阻的动态变化，无法对高压线束受到冲击力和冲击位移后的绝缘失效风险进行判断。
因此，有必要对高压线束的抗冲击特性，尤其是绝缘电阻在碰撞冲击中随冲击力和冲击位移而动态变化的特性进行测量，为高压线束的绝缘失效判断提供依据。
发明内容
为了解决现有技术中的上述问题，即为了对高压线束的绝缘电阻在碰撞冲击中随冲击力和冲击位移而动态变化的特性进行测量，本发明提供了一种高压线束碰撞冲击参数的动态测量方法。该方法包括下列步骤：选取高压线束和冲击模块；将选取的高压线束固定在试验台上，并将其连接到测量设备；将选取的冲击模块与固定在试验台上的高压线束相邻放置；设定试验终止条件，当达到所述试验终止条件时终止试验；使所述冲击模块对所述高压线束施加作用力；通过所述测量设备采集所述冲击模块对所述高压线束施加作用力过程中的数据；以及对所述测量设备采集的数据进行处理。
在上述动态测量方法的优选实施方式中，所述高压线束是不低于60V的直流高压线束或不低于30V的交流高压线束。
在上述动态测量方法的优选实施方式中，所述冲击模块是用于冲击高压线束的刚性试验机构，所述刚性试验机构具有不同的几何形状。
在上述动态测量方法的优选实施方式中，所述测量设备包括绝缘电阻传感器和冲击力采集传感器，所述绝缘电阻传感器用于采集所述高压线束的绝缘电阻；所述冲击力采集传感器用于采集所述冲击模块作用于所述高压线束上的力。
在上述动态测量方法的优选实施方式中，所述绝缘电阻传感器是兆欧表或绝缘电阻测试仪，其采集的信号为绝缘电阻随时间变化的数据；并且/或者所述冲击力采集传感器是负荷传感器、位移传感器或变形传感器，其采集的信号为冲击力随时间变化的数据。
在上述动态测量方法的优选实施方式中，将选取的冲击模块与固定在试验台上的高压线束相邻放置的步骤进一步包括：使所述冲击模块与所述高压线束零距离接触；以及使所述冲击模块与所述高压线束之间的接触力为零。
在上述动态测量方法的优选实施方式中，所述试验终止条件包括试验中高压线束断裂、测量出的绝缘电阻小于设定值和/或者测量出的冲击力大于设定值。
在上述动态测量方法的优选实施方式中，所述冲击模块对所述高压线束施加的作用力垂直于所述试验台。
在上述动态测量方法的优选实施方式中，在所述冲击模块对所述高压线束施加作用力并且所述测量设备采集数据的过程中，操作环境的温度范围为18℃～28℃，操作环境的相对湿度范围为10％～70％。
在上述动态测量方法的优选实施方式中，对所述测量设备采集的数据进行处理的步骤进一步包括：
通过下述公式将冲击力随时间变化的数据转化为冲击力随冲击位
移变化的数据：
F＝f1(t)
t＝f2(s)
F＝f1(f2(s))
其中，F为冲击力，t为时间，s为冲击位移；
通过下述公式将绝缘电阻随时间变化的数据转化为绝缘电阻随冲
击位移变化的数据：
R＝f3(t)
t＝f2(s)
R＝f3(f2(s))
其中，R为绝缘电阻，t为时间，s为冲击位移；
通过下述公式将绝缘电阻随时间变化的数据转变为绝缘电阻随冲
击力变化的数据：
R＝f3(t)
t＝f4(F)
R＝f3(f4(F))
其中，R为绝缘电阻，F为冲击力，t为时间。
目前，还没有对高压线束在碰撞冲击中的绝缘电阻动态测量的方法。本领域技术人员能够理解的是，本发明的技术方案能够测量高压线束在动态冲击过程中绝缘电阻的动态变化，将高压线束在动态冲击下力学特点与绝缘失效评估结合为一体，实现了力学特性测量与绝缘电阻测量的同轴输出。另一方面，本发明通过测量冲击模块对高压线束进行冲击过程中的绝缘电阻随冲击位移以及冲击力的变化，为评估高压线束在碰撞冲击过程中绝缘电阻的动态变化提供了试验基础。
附图说明
图1是本发明的高压线束碰撞冲击参数的动态测量方法的流程图。
具体实施方式
下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非旨在限制本发明的保护范围。例如，尽管本申请中按照特定顺序描述了本发明的测量方法的各个步骤，但是这些顺序并不是限制性的，在不偏离本发明的基本原理的前提下，本领域技术人员可以按照不同的顺序来执行所述步骤。更具体地，在本申请中，对测量设备采集的数据进行处理的步骤具体包括：将冲击力随时间变化的数据转化为冲击力随冲击位移变化的数据、将绝缘电阻随时间变化的数据转化为绝缘电阻随冲击位移变化的数据以及将绝缘电阻随时间变化的数据转变为绝缘电阻随冲击力变化，但是，这个顺序并不是固定的，也可以先将绝缘电阻随时间变化的数据转化为绝缘电阻随冲击位移变化的数据，然后将冲击力随时间变化的数据转化为冲击力随冲击位移变化的数据，最后再将绝缘电阻随时间变化的数据转变为绝缘电阻随冲击力变化；或者，也可以采用其他顺序。这些都不偏离本发明的基本原理，因此都将落入本发明的保护范围之内。
本发明提供了一种高压线束碰撞冲击参数的动态测量方法，通过该方法将高压线束在动态冲击下的力学特性与绝缘失效评估结合为一体，实现了对高压线束的绝缘电阻在碰撞冲击中随冲击力和冲击位移而动态变化的特性进行测量。参照图1，图1是本发明的高压线束碰撞冲击参数的动态测量方法的流程图。如图1所示，本发明的动态测量方法包括多个步骤。在步骤S110中，选取进行试验或测试的高压线束和冲击模块。其中，高压线束指工作电压满足以下条件的线束：当线束中工作电流为直流时，其电压不低于60V；当线束中工作电流为交流时，其电压不低于30V。冲击模块是用于冲击高压线束的刚性试验机构，其具有不同的几何形状，比如截面为三角形、圆形以及四边形等，这样做的目的是为了模拟实车与高压线束接触的不同零件的几何形状，从而获得更高的试验精度。在步骤S120中，将选取的高压线束固定在试验台上，并将其连接到测量设备。需要注意的是，高压线束在试验台上固定时，应避免高压线束承受轴向力，即避免在固定高压线束的过程中对其进行拉扯，而导致影响试验精度。测量设备包括绝缘电阻传感器和冲击力采集传感器，其中绝缘电阻传感器用于采集高压线束的绝缘电阻，冲击力采集传感器用于采集冲击模块作用于高压线束上的力。在本发明的实施方式中，绝缘电阻传感器可以为兆欧表，当然也可以是绝缘电阻测试仪或者其他用于测量绝缘电阻的仪器设备。冲击力采集传感器可以为负荷传感器，当然也可以是位移传感器或者变形传感器等用于测量冲击力大小的仪器设备。固定好高压线束后，进入步骤S130，在该步骤中，将选取的冲击模块与固定在试验台上的高压线束相邻放置。具体地，相邻放置指的是冲击模块与高压线束零距离接触，并且冲击模块与高压线束之间的接触力为零，也就是说，不使高压线束产生预变形。在步骤S140中，设定试验终止条件，当达到试验终止条件时终止试验。其中，试验终止条件可以设置为试验中高压线束断裂、测量出的绝缘电阻小于设定值或者测量出的冲击力大于设定值等。当然也可以同时设定上述三个条件作为试验终止条件，当试验过程中达到上述任一条件后即停止试验。当一切准备就绪后，开始进行试验。
在步骤150中，使冲击模块对高压线束施加作用力。具体地，该作用力的方向垂直于试验台。也就是说，在准备阶段将冲击模块放置在高压线束的正上方，使其零距离接触并且接触力为零。在步骤S160中，通过测量设备采集冲击模块对高压线束施加作用力过程中的数据。需要说明的是，在进行数据采集时需要满足以下条件：试验环境的温度范围为18℃～28℃，试验环境的相对湿度范围为10％～70％，该温度范围和相对湿度范围为本试验的最佳试验环境，仅为示例性地对本发明进行说明，并不用于限定本试验的保护范围。另一方面，该测量设备采集的信号分别为绝缘电阻随时间变化的数据以及冲击力随时间变化的数据。还需要说明的是，在进行本试验之前，需要准备试验矩阵，即将不同的高压线束和冲击模块进行试验组合，当一组试验达到终止条件后进行下一组合试验，从而对矩阵内所有的试验组合进行试验，并采集数据。
在步骤S170中，对测量设备采集的数据进行处理并保存。具体而言，由于上述采集的数据分别为绝缘电阻随时间变化的数据以及冲击力随时间变化的数据，从而可以通过如下方式对数据进行处理：将冲击力随时间变化的数据转化为冲击力随冲击位移变化的数据，具体转化公式如下：
F＝f1(t)
t＝f2(s)
F＝f1(f2(s))
其中，F为冲击力，t为时间，s为冲击位移；
将绝缘电阻随时间变化的数据转化为绝缘电阻随冲击位移变化的数据，具体转化公式如下，
R＝f3(t)
t＝f2(s)
R＝f3(f2(s))
其中，R为绝缘电阻，t为时间，s为冲击位移；
将绝缘电阻随时间变化的数据转化为绝缘电阻随冲击力变化的数据，具体转化公式如下，
R＝f3(t)
t＝f4(F)
R＝f3(f4(F))
其中，R为绝缘电阻，F为冲击力，t为时间；
通过对采集的数据进行处理后，将最终得到的冲击力随冲击位移的变化数据、绝缘电阻随冲击位移的变化数据以及绝缘电阻随冲击力的变化数据进行保存。这些数据能够为论证不同动态碰撞条件下高压线束的安全系数提供依据。
综上所述，本发明通过测量冲击模块对高压线束进行冲击过程中的绝缘电阻随冲击位移和冲击力的变化，为评估高压线束在碰撞冲击过程中绝缘电阻的动态变化提供了试验基础。
至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种高压线束碰撞冲击参数的动态测量方法，其特征在于，所述方法包括下列步骤：
选取高压线束和冲击模块；
将选取的高压线束固定在试验台上并将其连接到测量设备；
将选取的冲击模块与固定在试验台上的高压线束相邻放置；
设定试验终止条件，当达到所述试验终止条件时终止试验；
使所述冲击模块对所述高压线束施加作用力；
通过所述测量设备采集所述冲击模块对所述高压线束施加作用力过程中的数据；以及
对所述测量设备采集的数据进行处理。
2.根据权利要求1所述的动态测量方法，其特征在于，所述高压线束是不低于60V的直流高压线束或不低于30V的交流高压线束。
3.根据权利要求2所述的动态测量方法，其特征在于，所述冲击模块是用于冲击高压线束的刚性试验机构，所述刚性试验机构具有不同的几何形状。
4.根据权利要求3所述的动态测量方法，其特征在于，所述测量设备包括绝缘电阻传感器和冲击力采集传感器，所述绝缘电阻传感器用于采集所述高压线束的绝缘电阻；所述冲击力采集传感器用于采集所述冲击模块作用于所述高压线束上的力。
5.根据权利要求4所述的动态测量方法，其特征在于，所述绝缘电阻传感器是兆欧表或绝缘电阻测试仪，其采集的信号为绝缘电阻随时间变化的数据；并且/或者
所述冲击力采集传感器是负荷传感器、位移传感器或变形传感器，其采集的信号为冲击力随时间变化的数据。
6.根据权利要求5所述的动态测量方法，其特征在于，将选取的冲击模块与固定在试验台上的高压线束相邻放置的步骤进一步包括：使所述冲击模块与所述高压线束零距离接触；以及
使所述冲击模块与所述高压线束之间的接触力为零。
7.根据权利要求6所述的动态测量方法，其特征在于，所述试验终止条件包括试验中高压线束断裂、测量出的绝缘电阻小于设定值和/或测量出的冲击力大于设定值。
8.根据权利要求7所述的动态测量方法，其特征在于，所述冲击模块对所述高压线束施加的作用力垂直于所述试验台。
9.根据权利要求8所述的动态测量方法，其特征在于，在所述冲击模块对所述高压线束施加作用力并且所述测量设备采集数据的过程中，操作环境的温度范围为18℃～28℃，操作环境的相对湿度范围为10％～70％。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的动态测量方法，其特征在于，对所述测量设备采集的数据进行处理的步骤进一步包括：
通过下述公式将冲击力随时间变化的数据转化为冲击力随冲击位移变化的数据：
F＝f1(t)
t＝f2(s)
F＝f1(f2(s))
其中，F为冲击力，t为时间，s为冲击位移；
通过下述公式将绝缘电阻随时间变化的数据转化为绝缘电阻随冲击位移变化的数据：
R＝f3(t)
t＝f2(s)
R＝f3(f2(s))
其中，R为绝缘电阻，t为时间，s为冲击位移；
通过下述公式将绝缘电阻随时间变化的数据转变为绝缘电阻随冲击力变化的数据：
R＝f3(t)
t＝f4(F)
R＝f3(f4(F))
其中，R为绝缘电阻，F为冲击力，t为时间。
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