CN114325108A - 用于检测汽车空调的高电压加热器绝缘性能的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了用于检测汽车空调的高电压加热器绝缘性能的方法，包括设置在汽车空调生产线终检台上对高电压加热器的加热功率进行在线测试的检测装置；检测装置包括人机界面、数据采集处理单元、绝缘仪，以及高电压加热器接插件；绝缘仪包括给待测的高电压加热器提供电源的可控制输出电压的直流电源；检测方法包括如下步骤：首先，将高电压加热器通过高电压加热器接插件与直流电源的负极连接；然后，依次进行连接性能测试、刚性测试和绝缘强度测试；若绝缘仪显示的高电压加热器的电流值在范围内，则表示高电压加热器为合格品；若否，则高电压加热器为不合格品。本发明能够在空调生产线终检台上实现对高电压加热器的绝缘性能在线测试。
Description
技术领域
本发明涉及汽车空调的高电压加热器检测技术领域，特别涉及用于检测汽车空调的高电压加热器绝缘性能的方法。
背景技术
在纯电动汽车配套的空调系统中有高电压加热器(PTC)这一部件，其功能是电加热，加热器通过空调，将温暖的空气输入到车内。
在现有技术中，一般的加热器运用简单的电吹风原理，可能会存在潜在的人员烧伤或空调塑料零部件变形等危险。
由于高电压加热器是自动控温陶瓷加热器，使用一种特殊的陶瓷材料，当发热体通电时，又因为室温电阻较小，所以起始电流较大，能使发热体很快发热升温，导致本身电阻值迅速增加进入跃变区。这时能通过发热体的电流非常小，使发热体表面温度始终保持恒定值，该温度只与发热体的居里温度和外加电压有关，而与环境温度基本无关。
由于高电压加热器就是利用恒温发热热敏电阻恒温发热特性设计的发热器件，因此在中小功率发热场合，高电压加热器具有恒温发热、无明火、热转换率高、自然寿命长等传统发热组件无法比拟的优势，所以绝缘性能是高电压加热器加热性能的安全性能体现。
因此如何使用有效的方法在出厂前检测高电压加热器的绝缘性能，以保证其性能符合整车上正常使用的要求成为本领域技术人员急需解决的技术问题。
发明内容
有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明提供用于检测汽车空调的高电压加热器绝缘性能的方法，实现的目的是通过模拟整车上的情况，分三步检测高电压加热器绝缘状况，在空调生产线终检台上实现对高电压加热器的绝缘性能在线测试。
为实现上述目的，本发明公开了用于检测汽车空调的高电压加热器绝缘性能的方法，包括设置在汽车空调生产线终检台上对高电压加热器的加热功率进行在线测试的检测装置。
其中，所述检测装置包括用于设置测试参数和显示测试结果的显示单元的人机界面、用于在测试中采集并处理数据的数据采集处理单元、用于测试电阻的绝缘仪，以及用于连接所述高电压加热器和所述绝缘仪的高电压加热器接插件；
所述绝缘仪包括给待测的所述高电压加热器提供电源的可控制输出电压的直流电源；
检测方法包括如下步骤：
步骤1、将所述高电压加热器通过所述高电压加热器接插件的正极插头HV+与所述直流电源的正极连接，通过所述高电压加热器接插件的负极插头HV-与所述直流电源的负极连接；
步骤2、连接性能测试；将高电压加热器的第一控制继电器闭合，使所述高电压加热器通过所述负极插头HV-接入所述直流电源的负极并打开所述高电压加热器的第二控制继电器K2，使所述高电压加热器通过所述正极插头HV+接入所述直流电源的正极，同时断开所述高电压加热器的低压连接器端口与所述直流电源的连接；
在所述正极插头HV+和所述负极插头HV-间提供10伏电压，在连续三秒的时间内测试所述高电压加热器的电阻值是否在0.1MΩ范围内范围内；
若所述绝缘仪显示的所述高电压加热器的电阻值在0.1MΩ范围内范围内，表示所述高电压加热器的高压连接器正，所述负极插头HV-与绝缘仪电源连接正确，停止供电后进入步骤3；若否，则所述高电压加热器为不合格品，断开所述高电压加热器的所有连接，测试结束；
步骤3、刚性测试；在所述正极插头HV+和所述负极插头HV-间提供1900伏电压，在连续六秒的时间内测试所述高电压加热器的电流值是否在50mA范围内；
若所述绝缘仪显示的所述高电压加热器的电流值在50mA范围内，则表示所述高电压加热器为合格品，停止供电后进入步骤3；若否，则所述高电压加热器为不合格品，断开所述高电压加热器的所有连接，测试结束；
步骤4、将所述高电压加热器的所述第一控制继电器打开，使所述高电压加热器高压端负极与所述直流电源的负极断开，闭合所述高电压加热器的所述第二控制继电器，使所述高电压加热器高压端通过所述正极插头HV+和所述负极插头HV-同时连接所述直流电源的正极；所述高电压加热器低压连接器端口和所述高电压加热器的金属外壳相连并连接所述直流电源的负极；
步骤5、绝缘强度测试；通过所述直流电源在所述正极插头HV+和所述负极插头HV-至所述高电压加热器的外壳之间加载500伏电压，在连续三秒的时间内测试所述高电压加热器的电阻值是否在50kΩ至200kΩ范围内；
若所述绝缘仪显示的所述高电压加热器的电阻值在50kΩ至200kΩ范围内，则表示所述高电压加热器为合格品；若否，则所述高电压加热器为不合格品；
断开所述高电压加热器的所有连接，测试结束。
优选的，所述检测装置还包括为所述汽车空调生产线终检台，以及空调分布式右壳体装配工位、空调检漏工位供电的主电源以及连接电路的电气柜。
优选的，所述人机界面通过红色和绿色指示灯显示当前检测到的所述数据与预设的阈值之间的对比结果。
优选的，所述高电压加热器设置在旋转测试台上。
本发明的有益效果：
本发明通过模拟整车上的情况，在空调生产线终检台上实现对高电压加热器的加热功率进行在线测试，其操作简单易行，通过三种测试的方法保证了测试数据能全面反映高电压加热器的绝缘性能。
本发明集成运用在空调装配线的终检测试台上能有效利用检测其他零部件的时间平行进行测试，提高了测试效率。
以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。
附图说明
图1示出本发明一实施例的流程图。
图2示出本发明一实施例中高电压加热器的绝缘装置的平面布置图。
图3示出本发明一实施例中高电压加热器的绝缘装置的主控电路图。
具体实施方式
实施例
如图1至图3所示，用于检测汽车空调的高电压加热器绝缘性能的方法，包括设置在汽车空调生产线终检台上对高电压加热器3的加热功率进行在线测试的检测装置。
其中，检测装置包括用于设置测试参数和显示测试结果的显示单元的人机界面1、用于在测试中采集并处理数据的数据采集处理单元2、用于测试电阻的绝缘仪5，以及用于连接高电压加热器3和绝缘仪5的高电压加热器接插件4；
绝缘仪5包括给待测的高电压加热器3提供电源的可控制输出电压的直流电源；
检测方法包括如下步骤：
步骤1、将高电压加热器3通过高电压加热器接插件4的正极插头HV+与直流电源的正极连接，通过高电压加热器接插件4的负极插头HV-与直流电源的负极连接；
步骤2、连接性能测试；将高电压加热器3的第一控制继电器K1闭合，使高电压加热器3通过负极插头HV-接入直流电源的负极并打开高电压加热器3的第二控制继电器K2，使高电压加热器3通过正极插头HV+接入直流电源的正极，同时断开高电压加热器3的低压连接器端口与直流电源的连接；
在正极插头HV+和负极插头HV-间提供10伏电压，在连续三秒的时间内测试高电压加热器3的电阻值是否在0.1MΩ范围内范围内；
若绝缘仪5显示的高电压加热器3的电阻值在0.1MΩ范围内范围内，表示高电压加热器3的高压连接器正，负极插头HV-与绝缘仪5电源连接正确，停止供电后进入步骤3；若否，则高电压加热器3为不合格品，断开高电压加热器3的所有连接，测试结束；
步骤3、刚性测试；在正极插头HV+和负极插头HV-间提供1900伏电压，在连续六秒的时间内测试高电压加热器3的电流值是否在50mA范围内；
若绝缘仪5显示的高电压加热器3的电流值在50mA范围内，则表示高电压加热器3为合格品，停止供电后进入步骤3；若否，则高电压加热器3为不合格品，断开高电压加热器3的所有连接，测试结束；
步骤4、将高电压加热器3的第一控制继电器K1打开，使高电压加热器3高压端负极与直流电源的负极断开，闭合高电压加热器3的第二控制继电器K2，使高电压加热器3高压端通过正极插头HV+和负极插头HV-同时连接直流电源的正极；高电压加热器3低压连接器端口和高电压加热器3的金属外壳相连并连接直流电源的负极；
步骤5、绝缘强度测试；通过直流电源在正极插头HV+和负极插头HV-至高电压加热器3的外壳之间加载500伏电压，在连续三秒的时间内测试高电压加热器3的电阻值是否在50kΩ至200kΩ范围内；
若绝缘仪5显示的高电压加热器3的电阻值在50kΩ至200kΩ范围内，则表示高电压加热器3为合格品；若否，则高电压加热器3为不合格品；
断开高电压加热器3的所有连接，测试结束。
在实际应用中，用于在测试中采集并处理数据的数据采集处理单元2采用的是NI公司数据采集卡；数据采集处理单元2在测试中检测电路的电压，用以确定在测试时的电压是否在预设的范围内，以确保绝缘仪5的直流电源在不同测试电路中提供的是正确的电压。
在测试中，如数据采集处理单元2检测到的电压不在相应测试电路所需电压的预设范围内，则发出报警，并停止测试。
本发明的工作原理如下：
本发明通过测试高电压加热器3在电路中的峰值电阻是否在预定的电阻阈值范围内来判定高电压加热器3的绝缘性能是否为合格，具体如下：
步骤2的连接性能测试，将待测的高电压加热器3连接到高电压加热器接插件4，该高电压加热器接插件4连接于绝缘仪5的直流电源，绝缘仪5的直流电源提供10V电压，整个装置的主控电路图如图3所示，待测的高电压加热器3分别选择性地通过第一控制继电器K1，第二控制继电器K2连接到绝缘仪5的直流电源、及数据采集处理单元2。
开始测试后，待测的高电压加热器3首先通过其第一控制继电器K1闭合，第二控制继电器K2打开连接到绝缘仪5直流电源，绝缘仪5通过继电器切换到电流测试模式，采集2秒内高电压加热器3的测量电阻值并发送到数据采集处理单元2，数据采集处理单元2判断峰值电阻结果是否在0.1MΩ范围内。若测试结果的峰值电阻不在这个范围之内，则通过人机界面1亮红灯提示测试结果不合格，该待测的高电压加热器3为不合格品，测试终止。若结果在设定范围内，则在人机界面1上亮绿灯提示该待测高电压加热器3连接电阻的测试结果合格，并自动进入下个测试。
步骤3的刚性测试是检测一个绝缘体的承受过电压的能力，要求在一定时间内没有电火花出现，测试的主要目的是确保在空气中绝缘距离相关的结构要求。
绝缘仪5的直流电源升压到1900V，待测的高电压加热器3通过连接绝缘仪5的直流电源、数据采集处理单元2，绝缘仪5通过继电器切换到电流测试模式，采集六秒内高电压加热器3的峰值电阻并判断该峰值电流结果是否在50mA范围内。若测试结果的峰值电阻不在这个范围之内，则通过人机界面1亮红灯提示测试结果不合格，该待测的高电压加热器3为不合格品，测试终止。若结果在设定范围内，则在人机界面1上亮绿灯提示测试结果合格，并自动进入下个测试。
步骤5的绝缘强度测试用于测量两个导体之间的绝缘电阻，并且提供漏电的风险信息，还可以检测高电压加热器3是否在刚性测试中发生损坏。
待测的高电压加热器3通过继电器第一控制继电器K1打开，第二控制继电器K2闭合连接到绝缘仪5的直流电源、数据采集处理单元2，绝缘仪5通过继电器切换到电阻测试模式，采集三秒内高电压加热器3反馈的峰值电阻并判断该峰值电阻结果是否在50-200kΩ范围内。若测试结果的峰值电阻不在这个范围之内，则通过人机界面1亮红灯提示测试结果不合格，该待测的高电压加热器3为不合格品，测试终止。若结果在设定范围内，则在人机界面1上亮绿灯提示测试结果合格，该待测的高电压加热器3测试结果为合格品。继电器第一控制继电器K1，第二控制继电器K2打开测试结束。测试结束后，分离该待测的高电压加热器3和高电压加热器接插件4。
在某些实施例中，检测装置还包括为汽车空调生产线终检台，以及空调分布式右壳体装配工位、空调检漏工位供电的主电源以及连接电路的电气柜。
在某些实施例中，人机界面1通过红色和绿色指示灯显示当前检测到的数据与预设的阈值之间的对比结果。
在某些实施例中，高电压加热器3设置在旋转测试台6上。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思做出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。
Claims (4)
1.用于检测汽车空调的高电压加热器绝缘性能的方法，包括设置在汽车空调生产线终检台上对高电压加热器(3)的加热功率进行在线测试的检测装置；其特征在于：
所述检测装置包括用于设置测试参数和显示测试结果的显示单元的人机界面(1)、用于在测试中采集并处理数据的数据采集处理单元(2)、用于测试电阻的绝缘仪(5)，以及用于连接所述高电压加热器(3)和所述绝缘仪(5)的高电压加热器接插件(4)；
所述绝缘仪(5)包括给待测的所述高电压加热器(3)提供电源的可控制输出电压的直流电源；
检测方法包括如下步骤：
步骤1、将所述高电压加热器(3)通过所述高电压加热器接插件(4)的正极插头HV+与所述直流电源的正极连接，通过所述高电压加热器接插件(4)的负极插头HV-与所述直流电源的负极连接；
步骤2、连接性能测试；将高电压加热器(3)的第一控制继电器(K1)闭合，使所述高电压加热器(3)通过所述负极插头HV-接入所述直流电源的负极并打开所述高电压加热器(3)的第二控制继电器K2，使所述高电压加热器(3)通过所述正极插头HV+接入所述直流电源的正极，同时断开所述高电压加热器(3)的低压连接器端口与所述直流电源的连接；
在所述正极插头HV+和所述负极插头HV-间提供10伏电压，在连续三秒的时间内测试所述高电压加热器(3)的电阻值是否在0.1MΩ范围内范围内；
若所述绝缘仪(5)显示的所述高电压加热器(3)的电阻值在0.1MΩ范围内范围内，表示所述高电压加热器(3)的高压连接器正，所述负极插头HV-与绝缘仪(5)电源连接正确，停止供电后进入步骤3；若否，则所述高电压加热器(3)为不合格品，断开所述高电压加热器(3)的所有连接，测试结束；
步骤3、刚性测试；在所述正极插头HV+和所述负极插头HV-间提供1900伏电压，在连续六秒的时间内测试所述高电压加热器(3)的电流值是否在50mA范围内；
若所述绝缘仪(5)显示的所述高电压加热器(3)的电流值在50mA范围内，则表示所述高电压加热器(3)为合格品，停止供电后进入步骤3；若否，则所述高电压加热器(3)为不合格品，断开所述高电压加热器(3)的所有连接，测试结束；
步骤4、将所述高电压加热器(3)的所述第一控制继电器(K1)打开，使所述高电压加热器(3)高压端负极与所述直流电源的负极断开，闭合所述高电压加热器(3)的所述第二控制继电器(K2)，使所述高电压加热器(3)高压端通过所述正极插头HV+和所述负极插头HV-同时连接所述直流电源的正极；所述高电压加热器(3)低压连接器端口和所述高电压加热器(3)的金属外壳相连并连接所述直流电源的负极；
步骤5、绝缘强度测试；通过所述直流电源在所述正极插头HV+和所述负极插头HV-至所述高电压加热器(3)的外壳之间加载500伏电压，在连续三秒的时间内测试所述高电压加热器(3)的电阻值是否在50kΩ至200kΩ范围内；
若所述绝缘仪(5)显示的所述高电压加热器(3)的电阻值在50kΩ至200kΩ范围内，则表示所述高电压加热器(3)为合格品；若否，则所述高电压加热器(3)为不合格品；
断开所述高电压加热器(3)的所有连接，测试结束。
2.根据权利要求1所述的用于检测汽车空调的高电压加热器绝缘性能的方法，其特征在于，所述检测装置还包括为所述汽车空调生产线终检台，以及空调分布式右壳体装配工位、空调检漏工位供电的主电源以及连接电路的电气柜。
3.根据权利要求1所述的用于检测汽车空调的高电压加热器绝缘性能的方法，其特征在于，所述人机界面(1)通过红色和绿色指示灯显示当前检测到的所述数据与预设的阈值之间的对比结果。
4.根据权利要求1所述的用于检测汽车空调的高电压加热器绝缘性能的方法，其特征在于，所述高电压加热器(3)设置在旋转测试台(6)上。
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| CN114325108B (zh) | 2024-03-08 |
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| GR01 | Patent grant | ||
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