CN111480085A - 诊断电池组与接地之间的绝缘状况的设备和方法及包括该设备的电池组 - Google Patents

诊断电池组与接地之间的绝缘状况的设备和方法及包括该设备的电池组 Download PDF

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Abstract

提供了一种用于诊断电池组与接地之间的绝缘状况的设备和方法，以及包括该设备的电池组。该设备包括：第一电阻器元件，其电连接在电池组的正极端子与接地之间；以及控制电路。控制电路将在正极端子与接地之间施加高电平电压的同时流过第一测试端口的电流记录为第一测试电流。控制器基于第一测试电流来诊断电池组与接地之间的绝缘状况。

Description

诊断电池组与接地之间的绝缘状况的设备和方法及包括该设 备的电池组
技术领域
本公开涉及一种用于诊断电池组与接地之间的绝缘状况的设备和方法，以及包括该设备的电池组。
本申请要求于2018年8月27日在韩国提交的韩国专利申请No.10-2018-0100607的优先权，其公开内容通过引用合并于此。
背景技术
近来，对诸如笔记本计算机、摄像机和便携式电话之类的便携式电子产品的需求急剧增加，并且电动车辆、蓄能电池、机器人、卫星等已经得到认真开发。因此，正在积极研究允许重复充电和放电的高性能电池。
当前可商购的电池组包括诸如镍镉电池、镍氢电池、镍锌电池、锂离子电池等的可再充电的蓄电装置。具体地，在电池组应用于诸如电动车辆之类的需要高电压的大型电气产品的情况下，如果不能完全保持电池组与接地之间的绝缘，则外围电路可能会发生故障，并且存在很大的电击风险等。
专利文献1公开了一种用于测量电池组与接地之间的绝缘电阻的电路。但是，专利文献1仅使用电池组电压(电池组两端的电压)，因此绝缘状况的诊断准确度不高。
(专利文献1)韩国未审专利公开No.10-2010-0105962(公开日期：2010年10月1日)
发明内容
技术问题
本公开设计为解决相关技术的问题，因此，本公开旨在提供一种用于通过使用与电池组分开提供DC电压的电源在电池组的正极端子与接地之间或者电池组的负极端子和接地之间施加高电平电压，来更准确地诊断电池组与接地之间的绝缘状况的设备和方法，以及包括该设备的电池组。
从以下详细描述中可以理解本公开的这些和其它目的以及优点，并且从本公开的示例性实施方式中，本公开的这些和其它目的以及优点将变得更加完全显而易见。而且，将容易理解，本公开的目的和优点可以通过所附权利要求及其组合中示出的方式来实现。
技术方案
用于实现上述目的的本公开的各种实施方式如下。
根据本公开实施方式的用于诊断电池组与接地之间的绝缘状况的设备包括：第一电阻器元件，其电连接在电池组的正极端子和接地之间；以及控制电路，其具有电源和可操作地联接到电源的控制器。电源包括电连接到正极端子的第一测试端口和电连接到接地的第二测试端口并被配置为生成高电平电压。控制器被配置为：命令电源从第一时间点开始在第一测试端口和第二测试端口之间施加高电平电压达预定时段，将在从第一时间点开始的预定时段内流过第一测试端口的电流记录为第一测试电流。控制器被配置为基于第一测试电流来诊断电池组与接地之间的绝缘状况。
控制器可以被配置为通过将高电平电压除以第一测试电流来计算第一测试电阻。如果第一测试电阻比第一参考电阻小第一阈值电阻或更多时，控制器可以被配置为通过通信通道向可操作地联接到控制器的外部装置输出第一报告消息，该第一报告消息通知电池组与接地之间的绝缘状况有故障。
该设备可以还包括电连接在电池组的负极端子与接地之间的第二电阻器元件。第一电阻器元件和第二电阻器元件可以具有相同的电阻。电源还可以包括电连接到负极端子的第三测试端口。
控制器可以被配置为命令电源从第二时间点开始在第三测试端口和第二测试端口之间施加高电平电压达预定时段。控制器可以被配置为将在从第二时间点开始的预定时段内流过第三测试端口的电流记录为第二测试电流。控制器被配置为基于第二测试电流来诊断电池组与接地之间的绝缘状况。
控制器可以被配置为通过将高电平电压除以第二测试电流来计算第二测试电阻。如果第二测试电阻比第二参考电阻小第二阈值电阻或更多，控制器可以被配置为通过通信通道向可操作地联接至控制器的外部装置输出第一报告消息，该第一报告消息通知电池组与接地之间的绝缘状况有故障。
控制器可以被配置为将第一测试端口和第三测试端口之间的电压记录为电池组电压。
高电平电压大于电池组电压的1/2。
控制器可以被配置为在电源处于睡眠状态的同时，将第一测试端口和第三测试端口之间的电压记录为第一测试电压。控制器可以被配置为在电源处于睡眠状态的同时，将第二测试端口和第三测试端口之间的电压记录为第二测试电压。控制器可以被配置为基于第一测试电压、第二测试电压和电池组电压，确定正极端子与接地之间的第一绝缘电阻和负极端子与接地之间的第二绝缘电阻是否处于不平衡状况。
根据本公开的另一实施方式的电池组包括该设备。
根据本公开的另一实施方式的用于诊断电池组与接地之间的绝缘状况的方法使用该设备。该方法包括：由控制器命令电源从第一时间点开始在第一测试端口和第二测试端口之间施加高电平电压达预定时段；由控制器将在从第一时间点开始的预定时段内流过第一测试端口的电流记录为第一测试电流；以及由控制器基于第一测试电流，确定电池组与接地之间的绝缘状况是否有故障。第一电阻器元件电连接在电池组的正极端子和接地之间。第一测试端口电连接至正极端子。第二测试端口电连接至接地。
该方法可以还包括：由控制器命令电源从第二时间点开始在电源包括的第三测试端口和第二测试端口之间施加高电平电压达预定时段；控制器将在从第二时间点开始的预定时段内流过第三测试端口的电流记录为第二测试电流；以及由控制器基于第二测试电流，确定电池组与接地之间的绝缘状况是否有故障。第二电阻器元件电连接在电池组的负极端子和接地之间。第三测试端口电连接至负极端子。
技术效果
根据本公开实施方式中的至少一个，由于使用与电池组分开提供DC电压的电源在电池组的正极端子与接地之间或在电池组的负极端子与接地之间施加高电平电压，所以可以更准确地诊断电池组与接地之间的绝缘状况。
本公开的效果不限于以上，并且本领域技术人员将从所附权利要求书中清楚地理解本文中未提及的其它效果。
附图说明
附图例示了本公开的优选实施方式，并且附图与前述公开一起用于提供对本公开的技术特征的进一步理解，因此，本公开不被解释为限于附图。
图1是示例性地示出根据本公开实施方式的包括用于诊断电池组与接地之间的绝缘状况的设备的电池组的图。
图2是用于例示由图1的设备执行的第一主诊断操作的图。
图3是用于例示由图1的设备执行的第二主诊断操作的图。
图4是例示根据本公开另一实施方式的用于诊断电池组与接地之间的绝缘状况的方法的流程图。
具体实施方式
在下文中，将参照附图详细描述本公开的优选实施方式。在描述之前，应该理解的是，说明书和所附权利要求书中使用的术语不应被解释为限制于一般含义和词典含义，而应在允许发明人为最佳解释而适当定义术语的原则的基础上基于与本公开的技术方面相对应的含义和概念来解释。
因此，本文提出的描述仅是出于示例目的的优选示例，并非旨在限制本公开的范围，因此应当理解，在不脱离本公开的范围的情况下，可以对其做出其它等同替换和修改。
另外，在描述本公开时，当认为相关的已知元件或功能的详细描述使本公开的关键主题模糊时，在此省略该详细描述。
包括诸如“第一”、“第二”等的序数的术语可以用于在各种元件中将一个元件与另一元件区分开，但是并非旨在通过这些术语来限制元件。
在整个说明书中，当一部分被称为“包括”或“包含”任何元件时，除非另有明确说明，否则意味着该部分可以还包括其它元件，而并非排除其它元件。此外，说明书中描述的术语“控制单元”是指处理至少一个功能或操作的单元，并且可以由硬件、软件、或者硬件和软件的组合来实现。
另外，在整个说明书中，当一部分被称为“连接”到另一部分时，不限于它们“直接连接”的情况，而是还包括它们“间接连接”并且又一元件置于它们之间的情况。
图1是示例性地示出根据本公开实施方式的包括用于诊断电池组10与接地之间的绝缘状况的设备100的电池组10的图。
参照图1，电池组10包括正极端子11、负极端子12、电池20和设备100。正极端子11电连接至电池20的最高电位节点。负极端子12电连接到电池20的最低电位节点。
电池20包括至少一个单元电芯21。单元电芯21没有特别限制，只要其可再充电即可，例如锂离子电芯。
在图1中，R(+)表示取决于正极端子11与接地之间的绝缘状况的第一绝缘电阻。R(-)表示取决于负极端子12与接地之间的绝缘状况的第二绝缘电阻。接地可以是可以安装电池组10的电力装置(例如，电动车辆)的底盘。
设备100包括第一电阻器元件110和第二电阻器元件120中的至少一个。设备100还包括控制电路200。在下文中，设备100将被描述为包括第一电阻器元件110和第二电阻器元件120二者。
第一电阻器元件110电连接在电池20的正极端子11与接地之间。例如，第一电阻器元件110可以包括在电连接电池20的正极端子11和接地的电线21中。
第二电阻元件120电连接在电池20的负极端子12与接地之间。例如，第二电阻器元件120可以包括在电连接电池20的负极端子12与接地之间的电线22中。在下文中，假设第一电阻器元件110和第二电阻器元件120具有相同的电阻。在这种情况下，由第一电阻器元件110和第二电阻器元件120形成的串联电路用作将电池20的电压相对于接地二等分的分压器。
控制电路200包括电源210、电流传感器220和控制器240。控制电路200还可以包括电压测量单元230。
电源210包括第一测试端口(P1)、第二测试端口(P2)和第三测试端口(P3)。第一测试端口(P1)通过电线201电连接到电池20的正极端子11。第二测试端口(P2)通过电线202电连接到接地。第三测试端口(P3)通过电线203电连接到电池20的负极端子12。
电源210被配置为响应于来自控制器240的命令消息，在第一测试端口(P1)、第二测试端口(P2)和第三测试端口(P3)中的任意两个之间施加具有命令消息所要求的大小和极性的高电平电压。电源210可以转换来自外部电源的输入电压(VCC)以生成高电平电压(VH，参见图2和图3)。
电流传感器220检测流过第一测试端口(P1)、第二测试端口(P2)和第三测试端口(P3)中的至少一个的电流，并生成指示检测到的电流的电流数据。例如，如图1所示，电流传感器220可以安装在连接第二测试端口(P2)和接地的电线202上。
电压测量单元230包括至少一个电压传感器。电压测量单元230电连接到第一测试端口(P1)、第二测试端口(P2)和第三测试端口(P3)，并且被配置为生成第一电压数据、第二电压数据和第三电压数据中的至少一个。第一电压数据表示第一测试端口(P1)和第二测试端口(P2)之间的电压(V(+))。第二电压数据表示第二测试端口(P2)和第三测试端口(P3)之间的电压(V(-))。第三电压数据表示第一测试端口(P1)和第三测试端口(P3)之间的电压(VP)。
在硬件中，控制器240可以实现为包括专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理器件(DSPD)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、微处理器、用于执行其它功能的其它电子单元中的至少之一。另外，控制器240可以包括其内所包括的存储装置241，并且存储装置241可以采用例如RAM、ROM、寄存器、硬盘、光记录介质或磁记录介质。存储装置241可以存储、更新和/或擦除包括由控制器240执行的各种控制逻辑的程序和/或在执行控制逻辑时生成的数据。控制器240可操作地联接到电源210、电流传感器220、电压测量单元230和外部装置1。控制器240通过通信信道2与外部装置1通信。通信信道2支持有线或无线通信。有线通信可以是例如控制器局域网(CAN)通信，而无线通信可以是例如紫蜂(ZigBee)或蓝牙通信。通信协议的类型没有特别限制，只要其支持控制器240与外部装置1之间的有线和无线通信即可。
控制电路200可以被配置为以彼此不交叠的方式逐一执行一个或更多个诊断操作。即，控制器240可以在不同的时间点执行多个诊断操作。在下文中，假设由控制电路200依次执行三个诊断操作，即，初步诊断操作、第一主诊断操作和第二主诊断操作。根据需要可以省略初步诊断操作。可以执行第一主诊断操作和第二主诊断操作，使得它们的执行周期不彼此交叠，并且对它们顺序没有特别限制。
<初步诊断操作>
首先，将描述初步诊断操作。在初步诊断操作中，控制器240主要诊断在通过控制器210将电源210控制为睡眠状态的同时正极端子11与接地之间或者负极端子12与接地之间的绝缘状况是否不平衡。在睡眠状态下，电源210停止生成高电平电压。
当执行初步诊断操作时，控制器240从电压测量单元230收集第一电压数据、第二电压数据和第三电压数据。第一电压数据对应于施加到第一电阻器元件110两端的的电压(V(+))。第二电压数据对应于施加到第二电阻器元件120两端的电压(V(-))。第三电压数据对应于施加到正极端子11和负极端子12之间的电压(即，电池组电压)。控制器240可以将V(+)作为第一测试电压记录在存储装置241中，将V(-)作为第二测试电压记录在存储装置241中，并且将VP作为电池组电压记录存储装置241中。
控制器240同时或顺序地确定(i)第一测试电压和第二测试电压之间的差是否小于第一阈值电压，以及(ii)第一测试电压和第二测试电压之和与电池组电压之间的差是否或小于第二阈值电压。
如果第一测试电压和第二测试电压之间的差大于或等于第一阈值电压，或者第一测试电压和第二测试电压之和与电池组电压之间的差大于或等于第二阈值电压，这表示正极端子11与接地之间的绝缘状况和负极端子12与接地之间的绝缘状况中的至少一个有故障，并且还表示正极端子11与接地之间的绝缘状况和负极端子11与接地之间的绝缘状况不平衡。
作为初步诊断操作的结果，如果正极端子11与接地之间的绝缘状况和负极端子12与接地之间的绝缘状况不平衡，则控制器240可以执行将在后面说明的第一主诊断操作和第二主诊断操作中至少之一。
图2是在说明由图1的设备100执行的第一主诊断操作时参考的图。在图2中，RE是第一电阻器元件110(或第二电阻器元件120)的电阻。
控制器240在未执行初步诊断操作和第二主诊断操作的任何时间点执行第一主诊断操作。
参照图1和图2，当执行第一主诊断操作时，控制器240向电源210发送请求在第一测试端口(P1)和第二测试端口(P2)之间施加高电平电压(VH)的命令消息。因此，电源210在第一测试端口(P1)和第二测试端口(P2)之间施加高电平电压(VH)达预定时间段。
因此，在执行第一主诊断操作的同时，电流(ID1)流过第一测试端口(P1)。电流传感器220向控制器240发送表示流过第一测试端口(P1)的电流(ID1)的电流数据(ID1_M)。
电流(ID1)可以用下式1表示。
<式1>
Figure BDA0002542219820000081
在式1中，R1表示R(+)和RE的合成电阻。R2表示R(-)和RE的合成电阻。即，R1表示R(+)和RE并联连接的情况下的电阻，R2表示R(-)和RE并联连接的情况下的电阻。另外，VP是电池组电压，并且VH是高电平电压。
如果电池组10和接地之间的绝缘状况有故障，则意味着R1与第一电阻器元件110的电阻(RE)相比减小了一定水平或更多，或者意味着R2与第二电阻器元件120的电阻(RE)相比减小了一定水平或更多。
同时，如果电池组10与接地之间的绝缘状况良好，则与电阻(RE)相比，第一绝缘电阻(R(+))和第二绝缘电阻(R(-))将非常大，因此，R1和R2可以视为与第一电阻器元件110的电阻(RE)相同。因此，式1可以简化为下式2。
<式2>
Figure BDA0002542219820000082
在式2中，由于VP、VH和RE是已知的值，所以式2的ID1_R可以由控制器240确定为第一参考电流或者预先存储在控制器240的存储装置241中。例如，假设VP＝324[V]，VH＝500[V]，并且RE＝50[MΩ]。然后，ID1_R＝13.52[μA]。
如式2中发现，仅当高电平电压(VH)大于电池组电压(VP)的1/2时，ID1_R具有正值。因此，当执行第一主诊断操作时，控制器240可以命令电源210输出大于电池组电压(VP)的1/2的电压作为高电平电压(VH)。另选地，考虑到电池组10的额定电压，可以预先在电源210中设置高电平电压(VH)。
此外，控制器240可以根据电流传感器220的电流偏移来确定高电平电压(VH)。电流偏移表示电流传感器220的测量精度并且是预先确定的。表示电流偏移的数据可以预先存储在存储装置241中。参见式1，电流(ID1)与高电平电压(VH)成比例。控制器240可以从存储装置241读取电流偏移，并且基于电流偏移的大小来确定高电平电压(VH)。例如，如果电流偏移小于或等于预定参考值，则控制器240可以将第一电压(例如，400[V])确定为高电平电压(VH)。作为另一示例，如果电流偏移大于参考值，则控制器240可以将通过将第一电压增加到与电流偏移和参考值之间的差相对应的量而获得的第二电压(例如，550[V])确定为高电平电压(VH)。
控制器240在从执行第一主诊断操作的时间点开始的预定时段内，基于来自电流传感器220的电流数据(ID1_M)，将流过第一测试端口(P1)的电流(ID1)记录为第一测试电流。接下来，控制器240基于第一测试电流来诊断电池组10与接地之间的绝缘状况。例如，如果第一测试电流比第一参考电流小第一阈值电流或更多，则控制器240可以确定电池组10与接地之间的绝缘状况有故障。第一阈值电流是预定的。作为另一示例，如果第一测试电流的大小与第一参考电流的大小之比小于或等于第一阈值比，则控制器240可以确定电池组10与接地之间的绝缘状况有故障。第一阈值比预定在0到100％之间(例如85％)。
控制器240可以通过将高电平电压(VH)除以作为第一参考电流的ID1_R来计算第一参考电阻。例如，假设VH＝500[V]，并且ID1_R＝13.52[μA]。然后，第一参考电阻＝36.98[MΩ]。控制器240可以通过将高电平电压(VH)除以第一测试电流(ID1)来计算第一测试电阻，然后如果第一测试电阻为比第一参考电阻小第一阈值电阻或更多，则确定电池组10与接地之间的绝缘状况有故障。第一阈值电阻也是预定的，并且可以对应于第一阈值电流和第一阈值比。
如果作为执行第一主诊断操作的结果，确定了电池组10与接地之间的绝缘状况为故障，则控制器240可以输出第一报告消息，而在其它情况下，控制器240可以输出第二报告消息。第一报告消息用于向外部装置1通知在正极端子11与接地之间或在负极端子12与接地之间已经发生短路。外部装置1可以是例如电子控制单元(ECU)或电动车辆的显示装置。第二报告消息用于向外部装置1通知在正极端子11与接地之间的绝缘状况以及在负极端子12与接地之间的绝缘状况二者均良好。第一报告消息和第二报告消息中的至少一个可以包括表示第一测试电流和第一测试电阻中至少之一的数据。显示装置可以以视觉形式输出由第一报告消息和第二报告消息中包括的数据所表示的信息。
同时，图2示出了第一测试端口(P1)的电位比第二测试端口(P2)高了高电平电压(VH)，但是反之亦然。即，施加在第一测试端口(P1)和第二测试端口(P2)之间的高电平电压(VH)的极性可以颠倒。
图3是用于说明由图1的设备100执行的第二主诊断操作的图。
控制器240在未执行初步诊断操作和第一主诊断操作的任何时间点执行第二主诊断操作。
参照图1和图3，当执行第二主诊断操作时，控制器240向电源210发送请求在第三测试端口(P3)和第二测试端口(P2)之间施加高电平电压(VH)的命令消息。因此，电源210在第三测试端口(P3)和第二测试端口(P2)之间施加高电平电压(VH)达预定时段。
因此，在执行第二主诊断操作时，电流(ID2)流过第三测试端口(P3)。电流传感器220向控制器240发送表示流过第三测试端口(P3)的电流(ID2)的电流数据(ID2_M)。
电流(ID2)可以用下式3表示。
<式3>
Figure BDA0002542219820000101
式3的R1、R2、VP和VH与式1的R1、R2、VP和VH相同。
如果电池组10与接地之间的绝缘状况良好，则式3可以简化为下式4。
<式4>
Figure BDA0002542219820000102
式4的RE与式2的RE相同。式4的ID2_R是第二参考电流，该第二参考电流可以由控制器240确定或预先存储在控制器240的存储装置241中。可以假设VP＝324[V]，VH＝500[V]和RE＝50[MΩ]。然后，ID2_R＝26.48[μA]。
控制器240在从执行第二主诊断操作的时间点开始的预定时段内，基于来自电流传感器220的电流数据(ID2_M)，将流过第三测试端口(P3)的电流(ID2)记录为第二测试电流。接下来，控制器240基于第二测试电流诊断电池组10与接地之间的绝缘状况。例如，如果第二测试电流比第二参考电流小第二阈值电流或更多，则控制器240可以确定电池组10与接地之间的绝缘状况有故障。如以上所说明的，第二阈值电流可以与第一阈值电流相同。在另一示例中，如果第二测试电流的大小与第二参考电流的大小之比小于或等于第二阈值比，则控制器240可以确定电池组10与接地之间的绝缘状况有故障。如以上所说明的，第二阈值比可以与第一阈值比相同。
控制器240可以通过将高电平电压(VH)除以作为第二参考电流的ID2_R来计算第二参考电阻。例如，假设VH＝500[V]，ID2_R＝26.48[μA]。然后，第二参考电阻＝18.88[MΩ]。控制器240可以通过将高电平电压(VH)除以第二测试电流来计算第二测试电阻，并且如果第二测试电阻比第二参考电阻小第二阈值电阻或更多，则确定电池组10与接地之间的绝缘状况有故障。如以上所说明的，第二阈值电阻可以与第一阈值电阻相同。
如果作为执行第二主诊断操作的结果确定了电池组10与接地之间的绝缘状况有故障，则控制器240可以输出第一报告消息，并而其它情况下，控制器240可以输出第二报告消息。第一报告消息和第二报告消息中的至少一个可以包括指示第二测试电流和第二测试电阻中的至少一个的数据。
同时，R1和R2是式1和式3的两个未知值。换句话说，式1和式3是包含两个公共未知值R1和R2的一对式。因此，控制器240可以通过将在第一主诊断操作的执行期间确定的第一测试电流代入式1的ID1，并且将在第二主诊断操作的执行期间确定的第二测试电流代入式3的ID2，来确定式1和式3的R1和R2。如果第一主诊断操作和第二主诊断操作二者由控制器240执行，则第一报告消息和第二报告消息中的至少一个可以包括指示由控制器240计算出的R1和R2的数据。
如果计算出R1和R2，则控制器240可以通过使用下式5和式6来计算第一绝缘电阻R(+)和第二绝缘电阻R(-)。
<式5>
Figure BDA0002542219820000111
<式6>
Figure BDA0002542219820000112
第一报告消息和第二报告消息中的至少一个可以包括表示由控制器240计算出的R(+)和R(-)的数据。
同时，图3示出了第三测试端口(P3)的电位比第二测试端口(P2)高了高电平电压(VH)，但是反之亦然。即，施加在第三测试端口(P3)和第二测试端口(P2)之间的高电平电压(VH)的极性可以颠倒。
图4是例示根据本公开另一实施方式的用于诊断电池组10与接地之间的绝缘状况的方法的流程图。
参照图1至图4，在步骤410中，控制器240从电压测量单元230收集第一电压数据、第二电压数据和第三电压数据。第一电压数据对应于正极端子11和接地之间的电压(V(+))。第二电压数据对应于负极端子12与接地之间的电压(V(-))。第三电压数据对应于电池组电压(VP)。
在步骤420中，控制器240基于第一电压数据、第二电压数据和第三电压数据确定正极端子11与接地之间的绝缘状况和负极端子12与接地之间的绝缘状况是否不平衡。(i)如果由第一电压数据表示的电压(V(+))和由第二电压数据表示的电压(V(-))之间的差大于或等于第一阈值电压；或者(ii)如果由第一电压数据表示的电压(V(+))以及由第二电压数据表示的电压(V(-))二者之和(即V(+)+V(-))与电池组电压(VP)之间的差大于或等于第二阈值电压，则控制器240可以确定正极端子11与接地之间的绝缘状况和负极端子12与接地之间的绝缘状况彼此不平衡。如果步骤420的值为“是”，则处理可以前进至步骤430。如果步骤420的值为“否”，则处理可以前进至步骤492。
在步骤430中，控制器240命令电源210在从第一时间点起的预定时间段期间在第一测试端口(P1)和第二测试端口(P2)之间施加高电平电压(VH)。
在步骤440中，控制器240将从第一时间点起的预定时间段内流过第一测试端口(P1)的电流(ID1)记录为第一测试电流。第一测试电流基于来自电流传感器220的电流数据。
在步骤450中，控制器240基于第一测试电流来确定电池组10与接地之间的绝缘状况是否有故障。如果步骤450的值为“是”，则执行步骤460和步骤490中的至少一个。如果步骤450的值为“否”，则执行步骤492。
在步骤460中，控制器240命令电源210在从第二时间点开始的预定时段内在第三测试端口(P3)和第二测试端口(P2)之间施加高电平电压(VH)。第二时间点是从第一时间点起经过预定时段之后的时间点。
在步骤470中，控制器240将在从第二时间点开始的预定时段内流过第三测试端口(P3)的电流(ID2)记录为第二测试电流。第二测试电流基于来自电流传感器220的电流数据。
在步骤480中，控制器240基于第二测试电流来确定电池组10与接地之间的绝缘状况是否有故障。如果步骤480的值为“是”，则执行步骤490。如果步骤480的值为“否”，则执行步骤492。
在步骤490中，控制器240向外部装置1发送第一报告消息。
在步骤492中，控制器240向外部装置1发送第二报告消息。
上述本公开的实施方式并非必须由设备和方法来实现，而是也可以通过用于实现与本公开的配置相对应的功能的程序或上面记录有该程序的记录介质来实现。从实施方式的以上描述，本领域技术人员可以容易地执行这种实现。
已经详细描述了本公开。然而，应当理解，详细描述和具体示例虽然指示了本公开的优选实施方式，但是仅以示例的方式给出，因为从该详细描述，在本公开的范围内的各种改变和修改对于本领域技术人员而言将变得显而易见。
另外，本领域技术人员可以在不脱离本公开的技术方面的情况下，对上述本公开进行许多替换、修改和变型，并且本公开不限于上述实施方式以及附图，并且每个实施方式可以部分地或整体地选择性组合以允许各种修改。

Claims (11)

1.一种用于诊断电池组与接地之间的绝缘状况的设备，该设备包括：
第一电阻器元件，该第一电阻器元件电连接在所述电池组的正极端子和所述接地之间；以及
控制电路，该控制电路具有电源和可操作地联接到所述电源的控制器，
其中，所述电源包括电连接到所述正极端子的第一测试端口和电连接到所述接地的第二测试端口，并且被配置为生成高电平电压，
其中，所述控制器被配置为：
命令所述电源从第一时间点开始在所述第一测试端口与所述第二测试端口之间施加所述高电平电压达预定时段，
将在从所述第一时间点开始的预定时段内流过所述第一测试端口的电流记录为第一测试电流；并且
基于所述第一测试电流，诊断所述电池组与所述接地之间的绝缘状况。
2.根据权利要求1所述的设备，
其中，所述控制器被配置为：
通过将所述高电平电压除以所述第一测试电流来计算第一测试电阻，并且
当所述第一测试电阻比第一参考电阻小第一阈值电阻或更多时，通过通信通道向可操作地联接到所述控制器的外部装置输出第一报告消息，该第一报告消息通知所述电池组与所述接地之间的绝缘状况有故障。
3.根据权利要求1所述的设备，该设备还包括：
第二电阻器元件，该第二电阻器元件电连接在所述电池组的负极端子与所述接地之间，
其中，所述第一电阻器元件和所述第二电阻器元件具有相同的电阻，并且
其中，所述电源还包括电连接到所述负极端子的第三测试端口。
4.根据权利要求3所述的设备，
其中，所述控制器被配置为：
命令所述电源从第二时间点开始在所述第三测试端口和所述第二测试端口之间施加所述高电平电压达预定时段，
将从所述第二时间点开始的预定时段内流过所述第三测试端口的电流记录为第二测试电流，并且
基于所述第二测试电流，诊断所述电池组与所述接地之间的绝缘状况。
5.根据权利要求4所述的设备，
其中，所述控制器被配置为执行如下操作：
通过将所述高电平电压除以所述第二测试电流来计算第二测试电阻，并且
当所述第二测试电阻比第二参考电阻小第二阈值电阻或更多时，通过通信通道向可操作地联接至所述控制器的外部装置输出第一报告消息，该第一报告消息通知所述电池组与所述接地之间的绝缘状况有故障。
6.根据权利要求3所述的设备，
其中，所述控制器被配置为将所述第一测试端口与所述第三测试端口之间的电压记录为电池组电压。
7.根据权利要求6所述的设备，
其中，所述高电平电压大于所述电池组电压的1/2。
8.根据权利要求6所述的设备，
其中，所述控制器被配置为：
在所述电源处于睡眠状态的同时，将所述第一测试端口与所述第三测试端口之间的电压记录为第一测试电压；
在所述电源处于睡眠状态的同时，将所述第二测试端口与所述第三测试端口之间的电压记录为第二测试电压；并且
基于所述第一测试电压、所述第二测试电压和所述电池组电压，确定所述正极端子与所述接地之间的第一绝缘电阻和所述负极端子与所述接地之间的第二绝缘电阻是否处于不平衡状况。
9.一种电池组，该电池组包括根据权利要求1至8中的任一项所述的设备。
10.一种用于通过使用根据权利要求1至8中的任一项所述的设备来诊断电池组与接地之间的绝缘状况的方法，该方法包括以下步骤：
由所述控制器命令所述电源从所述第一时间点开始在所述第一测试端口与所述第二测试端口之间施加高电平电压达预定时段；
由所述控制器将在从所述第一时间点开始的预定时段内流过所述第一测试端口的电流记录为所述第一测试电流；以及
由所述控制器基于所述第一测试电流来确定所述电池组与所述接地之间的绝缘状况是否有故障，
其中，所述第一电阻器元件电连接在所述电池组的所述正极端子与所述接地之间，
其中，所述第一测试端口电连接至所述正极端子，并且
其中，所述第二测试端口电连接至所述接地。
11.根据权利要求10所述的方法，该方法还包括以下步骤：
由所述控制器命令所述电源从第二时间点开始在所述电源包括的第三测试端口与所述第二测试端口之间施加所述高电平电压达预定时段；
由所述控制器将在从所述第二时间点开始的预定时段内流过所述第三测试端口的电流记录为第二测试电流；以及
由所述控制器基于所述第二测试电流来确定所述电池组与所述接地之间的绝缘状况是否有故障，
其中，第二电阻器元件电连接在所述电池组的负极端子与所述接地之间，并且
其中，所述第三测试端口电连接至所述负极端子。
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