CN212410705U - 一种电动汽车高压系统y电容测试设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种电动汽车高压系统Y电容测试设备，包括校准电路；外部信号输入端口；信号切换开关，所述校准电路以及外部信号输入端口分别与所述信号切换开关的两输入端相连接；平衡电路，所述平衡电路与所述信号切换开关的输出端相连接；负载电路，所述负载电路与所述平衡电路相连接；信号采集电路，所述信号采集电路与所述负载电路相连接；MCU，所述MCU分别与信号切换开关、负载电路以及校准电路相连接。本实用新型优点：能够避免发生人员触电情况，提高了测试的安全性，同时能够确保测试结果的准确性。

Description

一种电动汽车高压系统Y电容测试设备

【技术领域】

本实用新型涉及汽车安全技术领域，特别涉及一种电动汽车高压系统Y电容测试设备。

【背景技术】

随着能源和环境问题的日益严峻，世界上各个汽车生产大国都把越来越多的电动汽车投入到市场。电动汽车的一重要特点就是带有高压动力回路，其工作回路中的电压甚至可以达到600V以上。因此，在考虑电动汽车给我们带来环保效益的同时，高压安全问题也不容忽视，可以说，如何保护相关人员的安全已成为目前最需要关注的重点。

高压系统的绝缘等级和Y电容的漏电流是保证人员安全的两个关键因素；电动汽车高压系统Y电容是指存在于动力电池或整车高压系统正负极与电池包金属外壳或整车车体之间的Y电容。同时，由于整车电池系统是通过电池包的串联和并联来给车辆进行供电的，每个电池包的Y电容在动力电池系统内耦合叠加，进一步增大了动力电池对车辆的漏电流，从而对人员安全造成很大的影响。因此，对电动汽车高压系统Y电容的测试就显得极其重要了。

现有技术在对电动汽车高压系统Y电容进行测试时，都是通过人为对高压系统Y电容的存储能量进行放电，再借助常规的高端示波器来记录放电过程中电压的变化参数，最后导出测试数据到PC机，并用excel表格中的数学公式进行计算。现有的这种测试方式存在有如下缺陷：1、通过人为手动对高压系统Y电容的存储能量进行放电，增加了高压对测试人员的触电风险，且难以确保测试结果的准确性；2、需要借助常规的高端示波器来导出测试数据，测试成本高，操作不便捷。

【实用新型内容】

本实用新型要解决的技术问题，在于提供一种电动汽车高压系统Y电容测试设备，解决现有人为手动测试存在的触电风险高，难以确保测试结果的准确性的问题。

本实用新型是这样实现的：一种电动汽车高压系统Y电容测试设备，所述测试设备包括：

一校准电路；

一外部信号输入端口；

一信号切换开关，所述校准电路以及外部信号输入端口分别与所述信号切换开关的两输入端相连接；

一平衡电路，所述平衡电路与所述信号切换开关的输出端相连接；

一负载电路，所述负载电路与所述平衡电路相连接；

一信号采集电路，所述信号采集电路与所述负载电路相连接；

一MCU，所述MCU分别与信号切换开关、负载电路以及校准电路相连接。

进一步地，所述校准电路包括：

一高压信号模拟器，所述MCU与所述高压信号模拟器相连接；

一基准电容，所述高压信号模拟器通过所述基准电容与所述信号切换开关相连接。

进一步地，所述平衡电路包括：

一第一电阻；

一第二电阻，所述第一电阻与所述第二电阻串联，且所述第一电阻与所述第二电阻的阻值相等；在校准时，通过所述第一电阻和第二电阻来对所述校准电路输出的高压信号进行分压；在测试时，通过所述第一电阻和第二电阻来对高压电池包或整车高压系统输出的高压信号进行分压。

进一步地，所述信号采集电路为高速AD采集电路。

本实用新型的优点在于：

1、本实用新型的测试设备在进行测试时，可通过MCU控制电容进行放电，而无需人为手动对高压系统Y电容进行放电，因此，能够避免发生人员触电情况，提高了测试的安全性；同时，测试设备自带有校准电路，可通过校准电路对测试设备进行校准后再对测试对象进行测试，能够确保测试结果的准确性；2、测试设备采用高速ADC采集电路进行采集，而无需借助常规高端示波器，因此，既能够提高测试精确度，又能够大大降低测试设备的生产成本。

【附图说明】

下面参照附图结合实施例对本实用新型作进一步的说明。

图1是本实用新型一种电动汽车高压系统Y电容测试设备的原理框图。

图2是本实用新型在测试时接入整车高压系统后整个测试电路的等效电路图。

图3是本实用新型在测试时接入高压电池包后整个测试电路的等效电路图。

图4是本实用新型一种电动汽车高压系统Y电容测试设备中信号采集电路的电路图。

附图标记说明：

100-测试设备，1-校准电路，11-高压信号模拟器，12-基准电容，2-外部信号输入端口，3-信号切换开关，4-平衡电路，41-第一电阻，42-第二电阻，5-负载电路，6-信号采集电路，7-MCU。

【具体实施方式】

本实用新型实施例通过提供一种电动汽车高压系统Y电容测试设备，解决了现有人为手动测试存在的触电风险高，难以确保测试结果的准确性的问题的技术问题，实现了能够避免发生人员触电情况，提高了测试的安全性，同时能够确保测试结果的准确性的技术效果。

本实用新型实施例中的技术方案为解决上述问题，总体思路如下：将高压电池包或整车高压系统通过外部信号输入端口接入到平衡电路，由平衡电路对高压电池包或整车高压系统输出的高压信号进行分压；通过MCU控制高压电池包或整车高压系统的Y电容对负载电路进行放电，并通过信号采集电路对Y电容的放电过程进行采集；同时，设置校准电路对整个测试设备进行校准。

为了更好地理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。

请参阅图1至图4所示，一种电动汽车高压系统Y电容测试设备100，所述测试设备包括：

一校准电路1，所述校准电力1用于对测试设备100进行校准，以提高测试准确性；

一外部信号输入端口2，所述外部信号输入端口2用于高压电池包或整车高压系统200的接入，以实现对高压电池包或整车高压系统200进行测试；

一信号切换开关3，所述校准电路1以及外部信号输入端口2分别与所述信号切换开关3的两输入端相连接；所述信号切换开关3用于实现外部信号和校准信号之间的切换；

一平衡电路4，所述平衡电路4与所述信号切换开关3的输出端相连接；所述平衡电路4用于确保外部输入的高压信号的平衡稳定；

一负载电路5，所述负载电路5与所述平衡电路4相连接；所述负载电路5用于在测试的过程中对高压电池包或整车高压系统200的Y电容进行放电，以及在校准的过程中对校准电路1中的电容进行放电；

一信号采集电路6，所述信号采集电路6与所述负载电路5相连接；所述信号采集电路6用于采集高压电池包或整车高压系统200的Y电容在放电过程中的电压变化，以及采集校准电路1中的电容在放电过程中的电压变化，并将电压变化转化为数字信号；

一MCU7，所述MCU7分别与信号切换开关3、负载电路5以及校准电路1相连接；所述MCU7用于控制所述信号切换开关3进行输入信号的切换、控制校准电路1中的电容或Y电容对所述负载电路5进行放电以及控制所述校准电路1进行校准。另外，需要说明的是，通过所述MCU7控制切换开关进行切换、控制电容对负载进行放电以及控制信号模拟器模拟输出高压信号的实现原理是本领域技术人员所熟知的，是不需要付出创造性劳动即可获得的。

在本实施例中，所述校准电路1包括：

一高压信号模拟器11，所述MCU7与所述高压信号模拟器11相连接；在具体工作时，所述高压信号模拟器11用于模拟电动汽车高压电池包或整车高压系统200的高压信号；

一基准电容12，所述高压信号模拟器11通过所述基准电容12与所述信号切换开关3相连接，所述基准电容12采用的是高精度的电容，在具体工作时，该基准电容12用于作为校准信号的参考电容。

在本实施例中，所述平衡电路4包括：

一第一电阻41；

一第二电阻42，所述第一电阻41与所述第二电阻42串联，且所述第一电阻41与所述第二电阻42的阻值相等；在校准时，通过所述第一电阻41和第二电阻42来对所述校准电路1输出的高压信号进行分压，以确保输入的高压信号的平衡稳定；在测试时，通过所述第一电阻41和第二电阻42来对高压电池包或整车高压系统200输出的高压信号进行分压，以确保输入的高压信号的平衡稳定。

在本实施例中，所述信号采集电路6为高速AD采集电路。本实用新型在具体实施时，所述信号采集电路6可通过如图4所示的电路图来实现，当然，本实用新型并不仅限于此，在具体实施时还可以采用其它的电路图，只要能够实现对所述校准电路1中的电容或者Y电容进行放电采集即可。

本实用新型测试设备100的工作原理如下：

在进行校准操作时，由所述MCU7控制所述高压信号模拟器11模拟输出高压信号并加载到所述基准电容12上进行充电；同时控制所述信号切换开关3切换至所述校准电路1，以将所述校准电路1模拟的高压信号输送至所述平衡电路4进行平衡等分；接着，MCU7控制所述负载电路5对存储在基准电容12中的能量进行放电；通过所述信号采集电路6采集基准电容12在放电过程中的电压变化，将电压变化转化为数字信号，并将数字信号以及采集时间记录到MCU7中，以供MCU7可以利用记录的电压变化参数来生成校准结果；

在进行测试操作之前，需要将电动汽车高压电池包或整车高压系统200的正极、负极、结构壳体与所述测试设备100的HV+、HV-、GND信号线正确连接起来，其中，所述测试设备100的外部信号输入端口2提供有HV+、HV-和GND三个接线端子；本实用新型在具体实施时，当接入所述测试设备100的是高压电池包时，整个测试电路的等效电路图如图3所示；当接入所述测试设备100的是整车高压系统时，整个测试电路的等效电路图如图2所示。

在进行测试操作时，由所述MCU7控制所述信号切换开关3切换至所述外部信号输入端口2，以实现将高压电池包或整车高压系统200的高压信号输送至所述平衡电路4进行平衡等分；接着，MCU7控制所述负载电路5对存储在高压电池包或整车高压系统200的Y电容中的能量进行放电；通过所述信号采集电路6采集Y电容在放电过程中的电压变化，将电压变化转化为数字信号，并将数字信号以及采集时间记录到MCU7中，以供MCU7可以利用记录的电压变化参数来生成测试结果。

综上所述，本实用新型具有如下优点：1、本实用新型的测试设备在进行测试时，可通过MCU控制电容进行放电，而无需人为手动对高压系统Y电容进行放电，因此，能够避免发生人员触电情况，提高了测试的安全性；同时，测试设备自带有校准电路，可通过校准电路对测试设备进行校准后再对测试对象进行测试，能够确保测试结果的准确性；2、测试设备采用高速ADC采集电路进行采集，而无需借助常规高端示波器，因此，既能够提高测试精确度，又能够大大降低测试设备的生产成本。

虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是熟悉本技术领域的技术人员应当理解，我们所描述的具体的实施例只是说明性的，而不是用于对本实用新型的范围的限定，熟悉本领域的技术人员在依照本实用新型的精神所作的等效的修饰以及变化，都应当涵盖在本实用新型的权利要求所保护的范围内。

Claims (4)

1.一种电动汽车高压系统Y电容测试设备，其特征在于：所述测试设备包括：

一校准电路；

一外部信号输入端口；

一信号切换开关，所述校准电路以及外部信号输入端口分别与所述信号切换开关的两输入端相连接；

一平衡电路，所述平衡电路与所述信号切换开关的输出端相连接；

一负载电路，所述负载电路与所述平衡电路相连接；

一信号采集电路，所述信号采集电路与所述负载电路相连接；

一MCU，所述MCU分别与信号切换开关、负载电路以及校准电路相连接。

2.根据权利要求1所述的一种电动汽车高压系统Y电容测试设备，其特征在于：所述校准电路包括：

一高压信号模拟器，所述MCU与所述高压信号模拟器相连接；

一基准电容，所述高压信号模拟器通过所述基准电容与所述信号切换开关相连接。

3.根据权利要求1所述的一种电动汽车高压系统Y电容测试设备，其特征在于：所述平衡电路包括：

一第一电阻；

一第二电阻，所述第一电阻与所述第二电阻串联，且所述第一电阻与所述第二电阻的阻值相等；在校准时，通过所述第一电阻和第二电阻来对所述校准电路输出的高压信号进行分压；在测试时，通过所述第一电阻和第二电阻来对高压电池包或整车高压系统输出的高压信号进行分压。

4.根据权利要求1所述的一种电动汽车高压系统Y电容测试设备，其特征在于：所述信号采集电路为高速AD采集电路。

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