专利摘要

公开了一种能够自诊断故障的绝缘电阻测量设备。在根据本发明的、具有故障自诊断功能的绝缘电阻测量设备中，诊断电路通过分别地连接到电池的正电极端子和负端子的第一绝缘电阻测量部和第二绝缘电阻测量部形成，并且包括能够通过使用第一和第二诊断电压和从诊断电路推导的电路方程确定绝缘电阻测量设备是否存在故障的控制单元。根据本发明，能够诊断电池的绝缘电阻测量设备是否存在故障。

权利要求

1.一种具有故障自诊断功能的绝缘电阻测量设备，所述设备包括：

分别地连接到电池的阴极端子和阳极端子的第一绝缘电阻测量单元和第二绝缘电阻测量单元；

用于分别地将所述第一绝缘电阻测量单元和所述第二绝缘电阻测量单元连接到所述阴极端子和所述阳极端子的第一开关和第二开关；

用于利用所述第一和第二绝缘电阻测量单元感测第一和第二诊断电压的电压检测单元；以及

用于向所述第一和第二开关输出控制信号以形成诊断电路的控制单元，所述控制单元通过当所述诊断电路形成时使用从所述诊断电路推导的电路方程和从所述电压检测单元接收的所述第一和第二诊断电压，确定是否在所述绝缘电阻测量设备处出现故障。

2.根据权利要求1所述的具有故障自诊断功能的绝缘电阻测量设备，

其中所述第二绝缘电阻测量单元进一步包括DC电力施加单元。

3.根据权利要求2所述的具有故障自诊断功能的绝缘电阻测量设备，

其中所述控制单元通过检查当所述第一和第二诊断电压被代入其中时以下方程是否成立而确定是否在所述绝缘电阻测量设备处出现故障：

$\left(\frac{V_{\mathrm{diag}1}}{R_2}\right)R_1+V_{\mathrm{diag}1}+\left(\frac{V_{\mathrm{DC}}-V_{\mathrm{diag}2}}{R_2}\right)R_1-V_{\mathrm{diag}2}=V_{\mathrm{Bat}}$

其中V_Bat代表电池电压值、V_diag1代表第一诊断电压、V_diag2代表第二诊断电压、V_DC代表所述DC电力施加单元的电压值、R₁代表第一电阻值，以及R₂代表第二电阻值。

4.根据权利要求3所述的具有故障自诊断功能的绝缘电阻测量设备，

其中所述控制单元通过检查从所述方程计算的值是否落入基于所述电池的电压值预设的误差范围内而确定故障是否出现。

5.根据权利要求4所述的具有故障自诊断功能的绝缘电阻测量设备，

其中所述控制单元当从所述方程计算的值基于所述电池的电压值差异1%或者更大时确定故障出现。

6.根据权利要求2所述的具有故障自诊断功能的绝缘电阻测量设备，进一步包括：存储电池电压值、所述DC电力施加单元的电压值、第一电阻值和第二电阻值的存储器单元。

7.根据权利要求1所述的具有故障自诊断功能的绝缘电阻测量设备，其中所述控制单元包括：

用于控制所述第一和第二开关以接通或者断开的开关控制器；

用于将从所述电压检测单元输出的模拟电压信号转换成数字电压信号的A/D转换器；以及

用于从所述A/D转换器接收所述数字电压信号并且确定是否在所述绝缘电阻测量设备处出现故障的中央处理单元。

8.根据权利要求1所述的具有故障自诊断功能的绝缘电阻测量设备，进一步包括：用于形成与外部装置的通信接口的传输单元，

其中所述控制单元利用所述传输单元向所述外部装置传输有关是否在所述绝缘电阻测量设备处出现故障的信息。

9.根据权利要求8所述的具有故障自诊断功能的绝缘电阻测量设备，

其中所述外部装置是电池分析装置或者其上装载电池的系统的控制装置。

10.根据权利要求1所述的具有故障自诊断功能的绝缘电阻测量设备，进一步包括：用于输出视觉或者音频报警信号的报警单元，

其中所述控制单元当确定在所述绝缘电阻测量设备处出现故障时，利用所述报警单元输出视觉或者音频报警信号。

11.一种绝缘电阻测量设备的故障自诊断方法，所述绝缘电阻测量设备通过使用第一开关和第二开关分别地将第一和第二绝缘电阻测量单元连接到电池的阴极和阳极端子，并且通过使用由所述第一和第二绝缘电阻测量单元检测的第一和第二诊断电压诊断是否在所述绝缘电阻测量设备处出现故障，所述方法包括：

（a）向所述第一开关和第二开关输出控制信号以形成诊断电路；

（b）接收由所述第一和第二绝缘电阻测量单元检测的第一和第二诊断电压；以及

（c）通过使用从所述诊断电路推导的电路方程和所述第一和第二诊断电压，确定是否在所述绝缘电阻测量设备处出现故障。

12.根据权利要求11所述的绝缘电阻测量设备的故障自诊断方法，

其中所述第二绝缘电阻测量单元进一步包括DC电力施加单元。

13.根据权利要求12所述的绝缘电阻测量设备的故障自诊断方法，

其中所述步骤（c）通过检查当所述第一和第二诊断电压被代入其中时以下方程是否成立而确定是否在所述绝缘电阻测量设备处出现故障：

$\left(\frac{V_{\mathrm{diag}1}}{R_2}\right)R_1+V_{\mathrm{diag}1}+\left(\frac{V_{\mathrm{DC}}-V_{\mathrm{diag}2}}{R_2}\right)R_1-V_{\mathrm{diag}2}=V_{\mathrm{Bat}}$

其中V_Bat代表电池电压值、V_diag1代表第一诊断电压、V_diag2代表第二诊断电压、V_DC代表所述DC电力施加单元的电压值、R₁代表第一电阻值，以及R₂代表第二电阻值。

14.根据权利要求13所述的绝缘电阻测量设备的故障自诊断方法，

其中所述步骤（c）通过检查从所述方程计算的值是否落入基于所述电池的电压值预设的误差范围内而确定故障是否出现。

15.根据权利要求14所述的绝缘电阻测量设备的故障自诊断方法，

其中所述步骤（c）当从所述方程计算的值基于所述电池的电压值差异1%或者更大时确定故障出现。

16.根据权利要求12所述的绝缘电阻测量设备的故障自诊断方法，进一步包括：

存储电池电压值、所述DC电力施加单元的电压值、第一电阻值和第二电阻值。

17.根据权利要求11所述的绝缘电阻测量设备的故障自诊断方法，进一步包括：

向外部装置传输有关是否在所述绝缘电阻测量设备处出现故障的信息。

18.根据权利要求11所述的绝缘电阻测量设备的故障自诊断方法，进一步包括：

当在所述步骤（c）中确定在所述绝缘电阻测量设备处出现故障时，向使用者输出视觉或者音频报警信号。

说明书

技术领域

本公开涉及一种具有故障自诊断功能的绝缘电阻测量设备和一种使用该设备的故障自诊断方法，并且更加特别地涉及一种用于诊断可以测量由要求高电压的电池供电系统采用的电池的绝缘电阻的装置的故障的设备和方法。

本申请要求在大韩民国于2012年4月4日提交的韩国专利申请No.10-2012-0034907和于2013年4月4日提交的韩国专利申请No.10-2013-0036809的优先权，其公开通过引用而被并入于此。

背景技术

近来，由于化石能源的耗尽和环境污染，对于可以替代化石能源地利用电能操作的电气产品的兴趣正在日益增长。

相应地，随着移动装置、电动车辆、混合动力车辆、电力存储装置、无间断电源等的日益发展和消耗，如同它的各种形式那样，作为能源的二次电池的消耗正在快速地增加。因此，正在非常活跃地研究二次电池以应对这种多样化的需求。

特别地，使用高功率大容量电池的装置，诸如电动车辆或者混合动力车辆，需要在装置和电池之间维持良好的绝缘。否则，电池的不良绝缘产生漏电流，这引起各种问题。作为参考，漏电流引起电池的意外放电或者设置在装置处的电子部件的故障。另外，在使用高电压电池的装置诸如电动车辆的情形中，漏电流可以对人造成致命的电击。因此，为了解决由这种漏电流引起的问题，用于确定二次电池的绝缘状态的各种绝缘电阻测量装置正在得到研制和使用。

同时，如果由绝缘电阻测量装置计算的绝缘电阻是不准确的，则装置的有益效果劣化并且不能够解决由漏电流引起的各种问题。特别地，如果在用于测量绝缘电阻的装置或者用于计算绝缘电阻的控制元件中包括的电压检测元件出现问题，则测量准确的绝缘电阻值是不可能的，并且测量的绝缘电阻值是靠不住的。因此，存在对于可以诊断是否在绝缘电阻测量装置处出现故障的设备和方法的需求。

发明内容

技术问题

本公开被设计用于解决相关技术的问题，并且因此本公开涉及提供一种具有故障自诊断功能的绝缘电阻测量设备和一种使用该设备的故障自诊断方法。

技术方案

在本公开的一个方面中，提供一种具有故障自诊断功能的绝缘电阻测量设备，该绝缘电阻测量设备包括：分别地连接到电池的阴极端子和阳极端子的第一绝缘电阻测量单元和第二绝缘电阻测量单元；用于分别地将第一绝缘电阻测量单元和第二绝缘电阻测量单元连接到阴极端子和阳极端子的第一开关和第二开关；用于利用第一和第二绝缘电阻测量单元感测第一和第二诊断电压的电压检测单元；以及用于向第一和第二开关输出控制信号以形成诊断电路的控制单元，该控制单元通过当诊断电路形成时使用从诊断电路推导的电路方程和从电压检测单元接收的第一和第二诊断电压，确定是否在绝缘电阻测量设备处出现故障。

根据本公开的第二绝缘电阻测量单元可以进一步包括DC电力施加单元。

根据本公开的一个实施例，控制单元可以通过检查当第一和第二诊断电压被代入其中时以下方程是否成立而确定是否在绝缘电阻测量设备处出现故障：

(Vdiag1R2)R1+Vdiag1+(VDC-Vdiag2R2)R1-Vdiag2=VBat]]>

其中V_Bat代表电池电压值，V_diag1代表第一诊断电压，V_diag2代表第二诊断电压，V_DC代表DC电力施加单元的电压值，R₁代表第一电阻值，以及R₂代表第二电阻值。

根据本公开的另一个实施例，控制单元可以通过检查从该方程计算的值是否落入基于电池的电压值预设的误差范围内而确定故障是否出现。

优选地，控制单元可以当从该方程计算的值基于电池的电压值差异1%或者更大时确定故障出现。

根据本公开的、具有故障自诊断功能的绝缘电阻测量设备可以进一步包括：存储电池电压值、DC电力施加单元的电压值、第一电阻值和第二电阻值的存储器单元。

根据本公开的控制单元可以包括：用于控制第一和第二开关以接通或者断开的开关控制器；用于将从电压检测单元输出的模拟电压信号转换成数字电压信号的A/D转换器；以及用于从A/D转换器接收数字电压信号并且确定是否在绝缘电阻测量设备处出现故障的中央处理单元。

根据本公开的、具有故障自诊断功能的绝缘电阻测量设备可以进一步包括：用于形成与外部装置的通信接口的传输单元，并且控制单元可以利用传输单元向外部装置传输有关是否在绝缘电阻测量设备处出现故障的信息。此时，该外部装置可以是电池分析装置或者其上装载电池的系统的控制装置。

根据本公开的、具有故障自诊断功能的绝缘电阻测量设备可以进一步包括：用于输出视觉或者音频报警信号的报警单元，并且控制单元可以当确定在绝缘电阻测量设备处出现故障时，利用报警单元输出视觉或者音频报警信号。

在本公开的另一个方面中，还提供一种绝缘电阻测量设备的故障自诊断方法，该绝缘电阻测量设备通过使用第一开关和第二开关分别地将第一和第二绝缘电阻测量单元连接到电池的阴极和阳极端子，并且通过使用由第一和第二绝缘电阻测量单元检测的第一和第二诊断电压诊断是否在绝缘电阻测量设备处出现故障，该方法包括：（a）向第一开关和第二开关输出控制信号以形成诊断电路；（b）接收由第一和第二绝缘电阻测量单元检测的第一和第二诊断电压；以及（c）通过使用从诊断电路推导的电路方程和第一和第二诊断电压，确定是否在绝缘电阻测量设备处出现故障。

根据本公开的第二绝缘电阻测量单元可以进一步包括DC电力施加单元。

根据本公开的一个实施例，步骤（c）可以通过检查当第一和第二诊断电压被代入其中时以下方程是否成立而确定是否在绝缘电阻测量设备处出现故障：

(Vdiag1R2)R1+Vdiag1+(VDC-Vdiag2R2)R1-Vdiag2=VBat]]>

其中V_Bat代表电池电压值，V_diag1代表第一诊断电压，V_diag2代表第二诊断电压，V_DC代表DC电力施加单元的电压值，R₁代表第一电阻值，以及R₂代表第二电阻值。

根据本公开的另一个实施例，步骤（c）可以通过检查从该方程计算的值是否落入基于电池的电压值预设的误差范围内而确定故障是否出现。

优选地，步骤（c）可以当从该方程计算的值基于电池的电压值差异1%或者更大时确定故障出现。

根据本公开的绝缘电阻测量设备的故障自诊断方法可以进一步包括：存储电池电压值、DC电力施加单元的电压值、第一电阻值和第二电阻值。

根据本公开的绝缘电阻测量设备的故障自诊断方法可以进一步包括：向外部装置传输有关是否在绝缘电阻测量设备处出现故障的信息。在此情形中，根据本公开的绝缘电阻测量设备的故障自诊断方法可以进一步包括：当在步骤（c）中确定在绝缘电阻测量设备处出现故障时，向使用者输出视觉或者音频报警信号。

有益效果

根据本公开的一个方面，诊断是否在电池的绝缘电阻测量设备处出现故障是可能的。

根据本公开的另一个方面，通过使用初始配置，即在不向电池的绝缘电阻测量设备添加任何进一步的部件，诊断故障是可能的。

根据本公开的另一个方面，向使用者或者外部装置通知故障发生是可能的，这使得使用者能够采取必要的措施。

附图说明

附图示意本公开的优选实施例并且与前面的公开一起地，用于提供本公开的技术精神的进一步的理解。然而，本公开不被理解为限制于附图，其中：

图1是概略地示出根据本公开的实施例的、具有故障自诊断功能和电池供电系统的绝缘电阻测量设备的等效电路的电路图；

图2是概略地示出根据本公开的实施例的、具有故障自诊断功能的绝缘电阻测量设备的等效电路的电路图；

图3是概略地示出根据本公开的实施例的第一电路的电路图；

图4是概略地示出根据本公开的实施例的第二电路的电路图；

图5是概略地示出根据本公开的实施例的诊断电路的电路图；

图6是示出根据本公开的实施例的控制单元的框图；并且

图7是用于示意根据本公开的实施例的、使用绝缘电阻测量设备的故障自诊断方法的流程图。

具体实施方式

在下文中，将参考附图详细描述本公开的优选实施例。在描述之前，应该理解在说明书和所附权利要求中使用的术语不应该被理解为限制于通常的和字典的含义，而是基于允许本发明人为了最好地解释而适当地定义术语的原则基于对应于本公开的技术方面的含义和概念解释。因此，在这里提出的说明只是仅仅为了示意的优选示例，而非旨在限制本公开的范围，从而应该理解，能够在不偏离本公开的精神和范围的情况下对此进行其它等价和修改。

图1是概略地示出根据本公开的实施例的、具有故障自诊断功能和电池供电系统的绝缘电阻测量设备100的等效电路的电路图。

如在图1中所示，在包括其中多个电池串联或者并联连接以形成电池组件的电池10和用于从电池10接收电力输出的负载20的电池供电系统中，根据本公开的、具有故障自诊断功能的绝缘电阻测量设备100被连接在电池10的阴极和阳极端子之间。

电池10是电能存储单元并且包括将被电连接的多个可再充电单元电池。单元电池是包括超级电容器的双电层电容器或者是诸如锂离子电池、锂聚合物电池、镍镉电池、镍氢电池和镍锌电池的二次电池。例如，在电池10是在电动车辆或者混合动力车辆中使用的电池的情形中，电池10输出超过200V的高压DC电力。然而，本公开不限于电池种类、输出功率、充电容量等。

负载20可以利用电动车辆或者混合动力车辆的电机M、DC到DC转换器（噪声）等加以配置。另外，负载20可以包括DC/DC帽C1和Y帽C2、C3从而消除在电机M处产生的噪声。DC/DC帽C1采用大容量的电容器以消除在电机M处产生的高频噪声，并且Y帽C2、C3消除在电机M处产生的低频噪声。

根据本公开的、具有故障自诊断功能的绝缘电阻测量设备100被连接在电池10的阴极和阳极端子之间并且测量电池10的绝缘电阻。在解释根据本公开的、具有故障自诊断功能的绝缘电阻测量设备100的故障自诊断算法之前，将参考图2简要地描述绝缘电阻测量算法。

图2是概略地示出根据本公开的实施例的、具有故障自诊断功能的绝缘电阻测量设备100的等效电路的电路图。

参考图2，根据本公开的、具有故障自诊断功能的绝缘电阻测量设备100包括第一绝缘电阻测量单元110、第二绝缘电阻测量单元120、第一开关SW1、第二开关SW2、电压检测单元130和控制单元140。

第一开关SW1选择性地将第一绝缘电阻测量单元110连接到电池10的阴极端子。第一开关SW1根据控制单元140的控制信号接通或者断开。因此，第一绝缘电阻测量单元110根据控制单元140的控制信号被选择性地连接到电池10的阴极端子。在本说明书中，为了更好地理解本公开，通过将第一绝缘电阻测量单元110连接到电池10的阴极端子形成的电路称为第一电路。当第一电路形成时，在电池的阴极端子处的电压被施加到第一绝缘电阻测量单元110。

第二开关SW2选择性地将第二绝缘电阻测量单元120连接到电池10的阳极端子。第二开关SW2根据控制单元140的控制信号接通或者断开。因此，第二绝缘电阻测量单元120根据控制单元140的控制信号被选择性地连接到电池10的阳极端子。在本说明书中，为了更好地理解本公开，通过将第二绝缘电阻测量单元120连接到电池10的阳极端子形成的电路称为第二电路。当第二电路形成时，在电池的阳极端子处的电压被施加到第二绝缘电阻测量单元120。

优选地，第二绝缘电阻测量单元120进一步包括DC电力施加单元DC。因此，当第二电路形成时，正电压可以被施加到第二绝缘电阻测量单元120，这确保了将由电压检测单元130感测的、除了0之外的电压值。

优选地，第一和第二绝缘电阻测量单元110、120包括多个电阻器元件。可以通过任意地选择该多个电阻器元件中的每一个的电阻值设定由电池10施加到该多个电阻器元件的电压的范围。作为示例，通过适当地选择电阻器元件的电阻值，由电压检测单元130感测的电压的范围可以被设定为5V或者更低。

即使图2示出其中第一和第二绝缘电阻测量单元110、120被利用第一和第二电阻器R₁、R₂配置的示例，本公开也不限于此。另外，应该理解为了更好地理解本公开和简化绘图，图2中的示例示出第一和第二绝缘电阻测量单元110、120被利用第一和第二电阻器R₁、R₂相同地配置。对于本领域技术人员而言明显的是，电阻器元件的数目、每一个电阻器元件的电阻值等可以被以各种方式设定。

另外，即使第一绝缘电阻测量单元110和第二绝缘电阻测量单元120被描绘成包括仅仅电阻器元件，但是应该理解可以除了电阻器元件或者替代电阻器元件地添加能够接收从电池10施加的电压并且测量电压的现有电气部件。

电压检测单元130感测施加到第一和第二绝缘电阻测量单元110、120的检测的绝缘电压。检测的绝缘电压是施加到第二电阻器R₂的电压。检测的绝缘电压被用于计算电池10的绝缘电阻值。在本说明书中，当第一电路形成时，施加到在第一绝缘电阻测量单元110中包括的第二电阻器R₂的电压称为第一检测的绝缘电压V₁。另外，当第二电路形成时，施加到在第二绝缘电阻测量单元120中包括的第二电阻器R₂的电压称为第二检测的绝缘电压V₂。电压检测单元130向控制单元140输出对应于第一和第二检测的绝缘电压V₁、V₂的信号。

控制单元140向第一和第二开关SW1，SW2输出用于接通或者断开的控制信号。当向第一开关SW1发送用于接通的控制信号时，控制单元140控制第二开关SW2维持断开状态。相反，当向第二开关SW2发送用于接通的控制信号时，控制单元140控制第一开关SW1维持断开状态。由此，控制单元140允许第一和第二绝缘电阻测量单元110、120在不同的时间点连接到电池10的阴极端子和阳极端子。同时，第一和第二开关SW1、SW2被以使得能够相互区分的方式命名而不代表控制单元140以此输出控制信号的次序或者绝缘电阻测量设备100以此操作的次序。

控制单元140接收对应于从电压检测单元130接收的第一和第二检测的绝缘电压V₁、V₂的信号。在此情形中，控制单元140根据从第一和第二检测的绝缘电压V₁、V₂和第一和第二电路推导的同步电路方程计算阴极端子的绝缘电阻R_Leak(+)和阳极端子的绝缘电阻R_Leak(-)。将在以后详细地描述使用同步电路方程的、用于绝缘电阻值的计算算法。

同时，电池10的电压被表达为V_Bat，并且分别地在电池10的阴极和阳极端子处显示的阴极端子的绝缘电阻R_Leak(+)和阳极端子的绝缘电阻R_Leak(-)表达代表电池10的绝缘状态的虚拟电阻值。因此，如果电池10的绝缘状态受到破坏，则阴极端子的绝缘电阻R_Leak(+)和阳极端子的绝缘电阻R_Leak(-)被测量为低值，这能够被解释为漏电流已经发生。

在下文中，将参考图3和4详细描述根据本公开的、具有故障自诊断功能的绝缘电阻测量设备100的、计算阴极端子的绝缘电阻R_Leak(+)和阳极端子的绝缘电阻R_Leak(-)的算法。

图3是概略地示出根据本公开的实施例的第一电路的电路图。

参考图3，在第一绝缘电阻测量单元110处流动的电流被标记为I₁，在阴极端子的绝缘电阻R_Leak(+)处流动的电流被标记为I₂，并且在阳极端子的绝缘电阻R_Leak(-)处流动的电流被标记为I₃。

首先，如在以下方程1中，第一检测的绝缘电压V₁的值可以利用I₁表达。

方程1

V₁＝I₁R₂

另外，因为第一绝缘电阻测量单元110与阴极端子的绝缘电阻R_Leak(+)并联，所以建立了如以下方程2的关系。

方程2

I₁R₁+V₁＝I₂R_Leak(+)

同时，如果基于接地的节点n应用基尔霍夫电流定律，则推导出以下方程3。

方程3

I₁+I₂＝I₃

如果将方程1和2代入方程3中并且然后关于I₃加以整理，则可以如以下方程4地表达方程3。

方程4

I3=V1R2+(V1R2)R1+V1RLeak(+)]]>

同时，如果基于图3所示虚线框1应用基尔霍夫电压定律，则推导出在以下方程5中包括的第一行中的方程。另外，如果在第一行中的方程使用通过方程1到4获得的I₂和I₃加以整理，则可以推出在以下方程5中包括的最后一行中的方程。

方程5

V_Bat＝I₂R_Leak(+)+I₃R_Leak(-)

VBat=((V1R2)R1+V1RLeak(+))RLeak(+)+(V1R2+(V1R2)R1+V1RLeak(+))RLeak(-)]]>

VBat=(V1R2)R1+V1+(V1R2+(V1R2)R1+V1RLeak(+))RLeak(-)]]>

在方程5中包括的最后一行中的方程是用于计算阴极端子的绝缘电阻R_Leak(+)和阳极端子的绝缘电阻R_Leak(-)的同步电路方程之一并且与以下描述的其它电路方程一起地使用。

图4是概略地示出根据本公开的实施例的第二电路的电路图。

参考图4，在第二绝缘电阻测量单元120处流动的电流被标记为I₁，在阳极端子的绝缘电阻R_Leak(-)处流动的电流被标记为I₂，并且在阴极端子的绝缘电阻R_Leak(+)处流动的电流被标记为I₃。

首先，如在以下方程6中，第二检测的绝缘电压V₂的值利用I_1[l1]表达。

方程6

V₂＝V_DC-I₁R₂

另外，因为第二绝缘电阻测量单元120与阳极端子的绝缘电阻R_Leak(-)并联，所以建立了如在以下方程7中的关系。

方程7

I₁R₁-V₂＝I₂R_Leak(-)

同时，如果基于接地的节点n应用基尔霍夫电流定律，则推导出以下方程8。

方程8

I₃＝I₁+I₂

如果将方程6和7代入方程8中并且然后关于I₃加以整理，则可以如以下方程9地表达方程8。

方程9

I3=VDC-V2R2+(VDC-V2R2)R1-V2RLeak(-)]]>

同时，如果基于图4所示虚线框2应用基尔霍夫电压定律，则推导出在以下方程10中包括的第一行中的方程。另外，如果在第一行中的方程使用通过方程6到9获得的I₂和I₃加以整理，则可以推出在以下方程10中包括的最后一行中的方程。

方程10

V_Bat＝I₂R_Leak(-)+I₃R_Leak(+)

VBat=((VDC-V2R2)R1-V2RLeak(-))RLeak(-)+(VDC-V2R2+(VDC-V2R2)R1-V2RLeak(-))RLeak(+)]]>

VBat=(VDC-V2R2)R1-V2+(VDC-V2R2+(VDC-V2R2)R1-V2RLeak(-))RLeak(+)]]>

在方程10中包括的最后一行中的方程是在用于计算阴极端子的绝缘电阻R_Leak(+)和阳极端子的绝缘电阻R_Leak(-)的同步电路方程之中的其它电路方程。因此，如果通过同时地使用在方程5中包括的最后一行中的方程和在方程10中包括的最后一行中的方程而获得用于阴极端子的绝缘电阻R_Leak(+)和阳极端子的绝缘电阻R_Leak(-)的解，则可以获得以下方程11。

方程11

RLeak(+)=(VBat-A)(VBat-C)-ACD(VBat-A)+BC]]>

RLeak(-)=(VBat-A)(VBat-C)-ACB(VBat-A)+AD]]>

···A=(V1R2)R1+V1]]>

···B=V1R2]]>

···C=(VDC-V2R2)R1-V2]]>

···D=VDC-V2R2]]>

在方程11中，电池的电压值V_Bat，第一和第二电阻器R₁、R₂的电阻值和DC电力施加单元的电压值V_DC是已知的，并且可以利用电压检测单元130获得第一和第二检测的绝缘电压V₁、V₂。因此，通过将从电压检测单元130接收的第一和第二检测的绝缘电压V₁、V₂代入方程11，控制单元140可以定量地计算电池10的阴极端子的绝缘电阻R_Leak(+)和阳极端子的绝缘电阻R_Leak(-)。

如果分别地计算了电池10的阴极端子的绝缘电阻R_Leak(+)和阳极端子的绝缘电阻R_Leak(-)，则可以准确地判断出发生绝缘击穿的电池的电极。

至此，已经简要描述了用于根据本公开的、具有故障自诊断功能的绝缘电阻测量设备100计算绝缘电阻值的算法。在下文中，将描述根据本公开的、具有故障自诊断功能的绝缘电阻测量设备100的故障自诊断算法。

图5是概略地示出根据本公开的实施例的诊断电路的电路图。

参考图5，可以发现第一和第二绝缘电阻测量单元110、120这两者均被连接到电池10的阴极端子和阳极端子。

控制单元140向第一和第二开关SW1，SW2这两者输出用于接通的控制信号。当测量绝缘电阻时，控制单元140在不同的时间点将第一和第二绝缘电阻测量单元110、120连接到电池10的阴极和阳极端子。然而，当诊断故障是否出现时，控制单元140在相同的时间点将第一和第二绝缘电阻测量单元110、120连接到电池10的阴极和阳极端子。因此，图5示出第一和第二绝缘电阻测量单元110、120被同时地连接到电池10的阴极和阳极端子以形成诊断电路。

电压检测单元130感测施加到第一和第二绝缘电阻测量单元110、120的诊断电压。类似于上述检测的绝缘电压，诊断电压是施加到第二电阻器R₂的电压。诊断电压被用于诊断是否在根据本公开的绝缘电阻测量设备100处出现故障。在本说明书中，施加到在第一绝缘电阻测量单元110中包括的第二电阻器R₂的电压称为第一诊断电压V_diag1。另外，施加到在第二绝缘电阻测量单元120中包括的第二电阻器R₂的电压称为第二诊断电压V_diag2。电压检测单元130向控制单元140输出对应于第一和第二诊断电压V_diag1、V_diag2[l2]的信号。

控制单元140通过使用从诊断电路推导的电路方程和第一和第二诊断电压V_diag1、V_diag2确定是否在绝缘电阻测量设备处出现故障。在下文中，将参考以下方程和图5详细描述用于诊断是否在根据本公开的绝缘电阻测量设备处出现故障的算法。

参考图5，在第一绝缘电阻测量单元110处流动的电流被标记为I1，并且在第二绝缘电阻测量单元120_[l3]处流动的电流被标记为I_2[l4]。另外，在电池的阴极端子和接地之间的电压被标记为V_Top，并且在电池的阳极端子和接地之间的电压被标记为V_Bottom。

首先，第一诊断电压V_diag1的值可以如在以下方程12中利用I₁表达。

方程12

V_diag1＝I₁R₂

如果关于I₁整理方程12，则可以表达以下方程13。

方程13

I1=Vdiag1R2]]>

另外，因为在电池的阴极端子和接地之间的电压V_Top是施加到第一绝缘电阻测量单元110的电压，所以建立了如以下方程14的关系。

方程14

V_Top＝Ｖ_diag1+I₁R₁

如果将在方程13中整理的I₁代入方程14中，则可以如以下方程15地表达方程14。

方程15

VTop=Vdiag1+Vdiag1R2R1]]>

同时，可以如在以下方程16中利用I₂表达第二诊断电压V_diag2的值。

方程16

V_diag2＝V_DC-I₂R₂

如果关于I₂整理方程16，则可以表达以下方程17。

方程17

I2=VDC-Vdiag2R2]]>

另外，因为在接地和电池的阳极端子之间的电压V_Bottom是施加到第二绝缘电阻测量单元120的电压，所以建立了如以下方程18的关系。

方程18

V_Bottom＝I₂R₁-V_diag2

如果将在方程17中整理的I₂代入方程18中，则可以如以下方程19地表达方程18。

方程19

VBottom=(VDC-Vdiag2R2)R1-Vdiag2]]>

最后，因为电池的电压V_Bat被表达为V_Top和V_Bottom之和，所以推导出在以下方程20中包括的第一行中的方程。另外，如果使用通过方程15和19获得的V_Top和V_Bottom整理在第一行中的方程，则可以推出在以下方程20中包括的最后一行中的方程。

方程20

V_Top+V_Bottom＝V_Bat

(Vdiag1R2)R1+Vdiag1+(VDC-Vdiag2R2)R1-Vdiag2=VBat]]>

在方程20中包括的最后一行中的方程是用于诊断是否在绝缘电阻测量设备处出现故障的电路方程。在方程20中，电池的电压值V_Bat、第一和第二电阻器R1、R2的电阻值和DC电力施加单元的电压值V_DC是已知的，并且可以利用电压检测单元130获得第一和第二诊断电压V_diag1、V_diag2。这里，电池的电压值V_Bat可以是使用电压检测单元130测量的值。因此，在电路方程得以满足的情形中，如果在绝缘电阻测量设备处没有出现故障，则计算的绝缘电阻值是可靠的。

根据本公开的另一个实施例，控制单元140通过检查从方程20计算的值是否落入基于电池的电压值V_Bat预设的误差范围内而确定是否出现故障。由于可以在检测第一和第二诊断电压V_diag1、V_diag2的过程期间发生的误差诸如测量误差、电池的电压值V_Bat的误差、可以当实现实际设备时发生的、在使用方程的计算过程期间删除除了小数点以下的有效值之外的值等，完美地满足诊断电路方程将是困难的。因此，通过考虑这种潜在的误差，基于电池的电压值V_Bat预先设定了误差范围，并且然后是否如果从方程20计算的值落入误差范围内则在绝缘电阻测量设备处出现故障将是可靠的。优选地，误差范围可以被设定为当从方程20计算的值基于电池的电压值差异1%或者更大时确定故障出现。

为了执行上述诊断算法，控制单元140可以包括开关控制器143、A/D转换器141和中央处理单元142。

图6是示出根据本公开的实施例的控制单元140的框图。

参考图6，开关控制器143输出开关控制信号以控制第一和第二开关SW1、SW2接通或者断开。另外，控制单元140从电压检测单元130接收电压测量信号。此时，A/D转换器141将从电压检测单元130输出的模拟电压信号转换成数字电压信号。另外，中央处理单元142从A/D转换器141接收数字电压信号并且确定是否在绝缘电阻测量设备100处出现故障。

控制单元140或者中央处理单元142可以包括在本技术领域中已知的处理器、专用集成电路（ASIC）、其它芯片集、逻辑电路、寄存器、通讯调制解调器、数据处理器等从而执行上述各种控制逻辑。另外，当利用软件实现上述控制逻辑时，可以作为程序模块组实现控制单元140或者中央处理单元142。此时，程序模块可以存储在存储器中并且由处理器执行。

优选地，根据本公开的、具有故障自诊断功能的绝缘电阻测量设备100进一步包括存储电池电压值V_Bat、DC电力施加单元的电压值V_DC、第一电阻值R₁和第二电阻值R₂的存储器单元150。存储器单元150可以设置在控制单元140中或者外面并且通过在本技术领域中众所周知的装置连接到控制单元140。存储器单元150是已知能够记录或者消除数据的大容量存储介质诸如半导体装置或者硬盘，如RAM、ROM、EEPROM等，并且是与它们的种类无关地称呼存储信息的装置的一般术语。而不限制于特殊的存储器装置。

根据本公开的另一个方面，根据本公开的、具有故障自诊断功能的绝缘电阻测量设备100进一步包括用于形成与外部装置的通信接口的传输单元160。在此情形中，控制单元140可以利用传输单元160向外部装置传输有关是否在绝缘电阻测量设备100处出现故障的信息。外部装置可以是电池分析装置或者在其上装载电池的系统的控制装置。

根据本公开的另一个方面，根据本公开的、具有故障自诊断功能的绝缘电阻测量设备100进一步包括用于输出视觉或者音频报警信号的报警单元170。在此情形中，如果在绝缘电阻测量设备100处出现故障，则控制单元140可以利用报警单元170输出视觉或者音频报警信号。当故障出现时，报警单元170可以向使用者通知故障发生从而使用者可以采取必要的措施。

例如，报警单元170可以包括LED，LCD，报警器，或者它们的组合。在此情形中，报警单元170可以通过闪烁LED、在LCD处输出警告消息，或者发出警报而通知故障发生。另外，可以在连接到传输单元160的外部装置中包括报警单元170。然而，本公开不限于此。而且，LED、LCD和报警器只是报警单元170的示例，并且对于本领域技术人员明显的是，各种修改的视觉或者音频报警装置可以被用作报警单元170。

在下文中，将描述对应于该设备的操作机构的绝缘电阻测量设备的故障自诊断方法。然而，不在这里再次描述具有故障自诊断功能的绝缘电阻测量设备100的配置。

图7是用于示意根据本公开的实施例的、使用绝缘电阻测量设备的故障自诊断方法的流程图。

首先，在步骤S400中，电池电压值V_Bat、DC电力施加单元的电压值V_DC、第一电阻值R₁和第二电阻值R₂被存储在存储器单元150中。存储值被与检测的绝缘电压一起地代入方程20中并且被用于诊断是否在绝缘电阻测量设备处出现故障。这里，电池电压值V_Bat可以是通过使用独立的电压检测电路（噪声）测量的值。

接着，在步骤S410中，控制单元140向第一和第二开关SW1、SW2这两者输出用于接通的控制信号。在这个步骤中，第一和第二绝缘电阻测量单元110、120在相同的时间点被连接到电池10的阴极和阳极端子。由此，诊断电路得以形成。

接着，在步骤S420中，从电压检测单元130接收对应于施加到每一个第二电阻器R₂的电压，即第一和第二诊断电压V_diag1、V_diag2的信号。

接着，在步骤S430中，控制单元140将在步骤S420中接收的第一和第二诊断电压V_dia

具有故障自诊断功能的绝缘电阻测量设备和使用其的自诊断方法专利购买费用说明

Q：办理专利转让的流程及所需资料

A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。

1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2：按规定缴纳著录项目变更手续费。

3：同时提交相关证明文件原件。

4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q：专利转让变更，多久能出结果

A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。