具有集成式电路稳健性检查的漏电检测电路制造技术

一种漏电检测电路，其检测电动车辆中蓄电池的漏电。驱动耦接在第一和第二电阻器之间的第一晶体管开关，用于耦接第一电阻器和第二电阻器。驱动耦接在第三和第四电阻器之间的第二晶体管开关，用于电子耦接第三和第四电阻器。控制器产生控制信号，用于第一晶体管开关和第二晶体管开关的驱动。测量牵引蓄电池单元串两端的第一电压。测量第二电阻器两端的第二电压。测量第三电阻器两端的第三电压。通过测量第一、第二和第三电压并将它们应用于使用这些电压和第一、第二、第三和第四电阻的常数的等式，控制器检测漏电。

【技术实现步骤摘要】
【专利说明】具有集成式电路稳健性检查的漏电检测电路
技术介绍
本专利技术的实施例涉及用于蓄电池的漏电测量。 电动车辆使用一个或多个电动马达或被称为牵引马达进行推进。电动车辆的一种 形式包括插电式电动车辆（PEV)，其使用可充电蓄电池组，可充电蓄电池组可以从电网进行 充电，以及车辆中储存的电力驱动或促进驱动车轮以进行推进。可充电蓄电池组常常串联 连接，用于供应高压电源以满足车辆的运行需要。 监控蓄电池电压，用于确定蓄电池的荷电状态、用于确定寿命终止，因此可以在故 障之前更换蓄电池，且用于确定高压系统中是否存在短路或是否存在用于识别未知的蓄电 池消耗的任何小的泄漏电流。 当前监控来自蓄电池的漏电的系统是复杂的和/或昂贵的，使用在蓄电池单元串 内每个蓄电池单元上的多个开关识别漏电。因此，需要提供使用低成本且不复杂的检测电 路识别泄漏电流的优点的系统。
技术实现思路
本专利技术的实施例的优点是用于电动车辆的蓄电池中泄漏电流的检测。该系统包括 漏电检测电路，漏电检测电路引入欧姆缺口（ohmicbreach)以确定在不同的电路配置期间 有多少电流流入电阻。电阻分压器通过电路的正分支域和负分支域中的开关的驱动执行。 引入电压等式且如果测量的泄漏电阻低于某些预定的临界值，那么检测出漏电。 另外，在车辆运行期间执行漏电测试以确定在车辆运行期间蓄电池的漏电是否发 生。本操作使用电动车辆的正分支的欧姆电阻和电动车辆的负分支的欧姆电阻。 本专利技术的实施例包括一种漏电检测电路，其检测形成电动车辆中的牵引蓄电池单 元串的多个蓄电池的漏电。电动车辆包括与低压域电位隔离的高压域。漏电电路包括多个 电阻器元件，多个电阻器元件包括耦接在牵引蓄电池单元串的正极接线柱（正分支）和牵 引蓄电池单元串的负极接线柱（负分支）之间的第一电阻器、第二电阻器、第三电阻器和第 四电阻器。底盘地线耦接在第二电阻器和第三电阻器之间。选择性地驱动耦接在第一电阻 器和第二电阻器之间的第一晶体管开关，以用于电力耦接第一电阻器和第二电阻器。选择 性地驱动耦接在第三电阻器和第四电阻器之间的第二晶体管开关，以用于电力耦接第三电 阻器和第四电阻器。控制器产生控制信号，以用于第一晶体管开关和第二晶体管开关的驱 动。驱动第一晶体管开关和第二晶体管开关至选定位置。测量牵引蓄电池单元串两端的第 一电压。测量第二电阻器两端的第二电压。测量第三电阻器两端的第三电压。控制器根据 第一电压、至少两个电阻器元件，以及至少第二电压和第三电压之一来检测漏电。对于漏电 测试，控制器定义相当于轻度漏电等级的第一阈值电压，相当于严重漏电等级的第二阈值 电压。将这些第一和第二阈值应用于第二和第三电压，且响应于超过这些阈值，而采取适当 的车辆措施。 根据本专利技术的一个实施例，其中驱动第一晶体管开关和第二晶体管开关至闭合位 置，其中同时测量第一电压、第二电压和第三电压，其中响应于第一和第二电压的总和是否 不同于第一电压和根据第一、第二、第三和第四电阻器值确定的常数的乘积，控制器检测故 障电路操作。 根据本专利技术的一个实施例，其中用于检测故障电路操作的确定通过以下公式表 式： V(R2)+V(R3) =KXV1 其中V(R2)是第二电阻器的电压读数，V(R3)是第三电阻器的电压读数，VI是牵引 蓄电池单元串在测量V(R2)和V(R3)的时间的瞬时电压读数，以及K是每个电阻器的电阻 值导出的常数。 根据本专利技术的一个实施例，其中该常数且由以下式子表示： / 其中R1是第一电阻器的电阻值，R2是第二电阻器的电阻值，R3是第三电阻器的电 阻值，以及R4是第四电阻器的电阻值。 根据本专利技术的一个实施例，其中在车辆运行状态期间驱动第一晶体管开关至闭合 位置且同时驱动第二晶体管开关至打开位置，其中同时测量第一电压和第二电压，以及其 中响应于第一欧姆电阻值小于第一预定阈值，控制器确定底盘地线和牵引蓄电池单元串的 最负极接线柱之间的漏电，其中第一欧姆电阻值根据第一电压、第一电阻器值、第二电阻器 值以及第二电压确定。 根据本专利技术的一个实施例，其中第一欧姆电阻值通过以下等式确定：【主权项】1. 一种漏电检测电路，其检测高压域与低压域电位隔离的电动车辆中牵引蓄电池单元 串中的漏电，包含： 第一、第二、第三和第四电阻器，其耦接在单元串的正极接线柱和单元串的负极接线柱 之间； 底盘地线，其耦接在第二和第三电阻器之间； 第一晶体管开关，其选择性地可驱动用于电力耦接第一和第二电阻器； 第二晶体管开关，其选择性地可驱动用于电力耦接第三和第四电阻器；以及 控制器，其控制第一和第二晶体管开关的驱动； 其中，驱动第一和第二晶体管开关至选定的位置，测量单元串两端的第一电压，测量第 二电阻器两端的第二电压，测量第三电阻器两端的第三电压，控制器根据第一电压、至少两 个电阻器、以及至少第二电压和第三电压之一检测漏电。2. 根据权利要求1所述的漏电检测电路，其中驱动第一晶体管开关和第二晶体管开关 至闭合位置，其中同时测量第一电压、第二电压和第三电压，其中响应于第一和第二电压的 总和是否不同于第一电压和根据第一、第二、第三和第四电阻器值确定的常数的乘积，控制 器检测故障电路操作。3. 根据权利要求2所述的检测电路，其中用于检测故障电路操作的确定通过以下公式 表式： V(R2)+V(R3) =KXVl 其中V(R2)是第二电阻器的电压读数，V(R3)是第三电阻器的电压读数，Vl是牵引蓄电 池单元串在测量V(R2)和V(R3)的时间的瞬时电压读数，以及K是每个电阻器的电阻值导 出的常数。4. 根据权利要求3所述的检测电路，其中该常数且由以下式子表示： / 其中Rl是第一电阻器的电阻值，R2是第二电阻器的电阻值，R3是第三电阻器的电阻 值，以及R4是第四电阻器的电阻值。5. 根据权利要求1所述的检测电路，其中在车辆运行状态期间驱动第一晶体管开关至 闭合位置且同时驱动第二晶体管开关至打开位置，其中同时测量第一电压和第二电压，以 及其中响应于第一欧姆电阻值小于第一预定阈值，控制器确定底盘地线和牵引蓄电池单元 串的最负极接线柱之间的漏电，其中第一欧姆电阻值根据第一电压、第一电阻器值、第二电 阻器值以及第二电压确定。6. 根据权利要求5所述的检测电路，其中第一欧姆电阻值通过以下等式确定：其中Vl是第一电压，Rl是第一电阻器的电阻值，R2是第二电阻器的电阻值，V(R2)是 测量的第二电阻器两端的电压，以及Rlrali。是与电动车辆的负分支域有关的第一欧姆电阻 值。7. 根据权利要求1所述的检测电路，其中在车辆运行状态期间驱动第一晶体管开关至 打开位置且同时驱动第二晶体管开关至闭合位置，其中同时测量第一电压和第二电压，其 中响应于第二欧姆电阻值小于第一预定阈值，控制器检测为底盘地线和牵引蓄电池单元串 的最正极接线柱之间的漏电，其中第二欧姆电阻值根据第一电压、第三电阻器值、第四电阻 器值以及第三电压确定。8. 根据权利要求7所述的检测电路，其中漏电通过以下等式表示：其中Vl是第一电压，R3是第三电阻器的电阻值，R4是第四电阻器的电阻值，V(R3)是 测量的第三电阻器两端的电压，以及Rleakm是与电动车辆的正分支域有关的第二欧姆电阻 值。9. 根据权利要求1所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种漏电检测电路，其检测高压域与低压域电位隔离的电动车辆中牵引蓄电池单元串中的漏电，包含：第一、第二、第三和第四电阻器，其耦接在单元串的正极接线柱和单元串的负极接线柱之间；底盘地线，其耦接在第二和第三电阻器之间；第一晶体管开关，其选择性地可驱动用于电力耦接第一和第二电阻器；第二晶体管开关，其选择性地可驱动用于电力耦接第三和第四电阻器；以及控制器，其控制第一和第二晶体管开关的驱动；其中，驱动第一和第二晶体管开关至选定的位置，测量单元串两端的第一电压，测量第二电阻器两端的第二电压，测量第三电阻器两端的第三电压，控制器根据第一电压、至少两个电阻器、以及至少第二电压和第三电压之一检测漏电。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：本·A·塔巴托斯基·布什，
申请(专利权)人：福特全球技术公司，
类型：发明
国别省市：美国;US