用于监视电力系统中的电绝缘电阻的方法和系统技术方案

技术编号:18819999 阅读:22 留言:0更新日期:2018-09-01 11:56
本发明专利技术涉及监视电力系统(3)中的电绝缘电阻的方法,该方法包括:从外部电源经第一导体(5)和第二导体(6)(4)供应电力;把电力经第一集流器(7)和第二集流器(8)馈送到电力系统(3),第一和第二集流器中的每个被配置成分别经由第一主接触器(10)和第二主接触器(11)电连接到电力系统(3);以及借助与控制单元(12)相关联并连接到主接触器(10、11)中每个的绝缘电阻监视单元(16)监视绝缘电阻。方法进一步包括:当集流器(7、8)从导体(5、6)断开时维持主接触器(10、11)处于闭合状态,从而允许监视绝缘电阻;断开主接触器(10、11)并随后将集流器(7、8)连接到导体(5、6);以及闭合主接触器(10、11),从而允许监视绝缘电阻。本发明专利技术还涉及一种用于监视电力系统中的电绝缘电阻的装置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于监视电力系统中的电绝缘电阻的方法和系统
本专利技术涉及监视电力系统中的电绝缘电阻的方法。该方法包括:从外部电源经由第一导体和第二导体供应电力;把电力经由第一集流器和第二集流器馈送到所述电力系统,第一集流器和第二集流器的每个被配置成分别经由第一主接触器和第二主接触器电连接到所述电力系统;以及利用与控制单元相关联并且连接到所述主接触器中每个的绝缘电阻监视单元监视所述绝缘电阻。本专利技术还涉及监视电力系统中的电绝缘电阻的装置,该装置经由第一导体和第二导体连接到外部电源。所述装置包括:第一集流器和第二集流器,其每个被配置成电连接到所述导体并且用于经由第一主接触器和第二主接触器将所述电力馈送到所述电力系统;以及绝缘电阻监视单元,其与控制单元相关联并且连接到所述主接触器中的每一者以用于监视所述绝缘电阻。本专利技术可应用于诸如汽车、卡车、公共汽车和施工设备等车辆中。虽然下文将相对于电动公共汽车形式的应用来描述本专利技术,但本专利技术不限于这种特定类型的车辆,而是可在其它车辆中使用。所述车辆可为电动车辆或混合动力车辆。
技术介绍
在车辆领域中,使用替代能源即作为对常规内燃机的替选方案已经变得越来越普遍。明确地说,电动车辆已经成为极有前途的方案。电动车辆可单独地利用电机来推进或利用包括电机和内燃机两者的装置来推进。后者类型被称为混合动力车辆(HEV),并且可按如下方式使用,即在市区之外行驶时使用内燃机操作车辆,而在市区中或在需要限制诸如一氧化碳和氮氧化物等有害污染物排放的环境中使用电机。此外,混合动力车辆采用具有向电机提供电力的可再充电电池组的电能存储系统。存在可利用诸如电机等牵引单元来操作的其它类型的车辆,例如,有轨电车和列车(即,在铺设于地面上的轨道中运行的有轨车辆)以及公共汽车和运输车辆(其通常不是有轨的)。此类车辆可通过架空电流导体即电力接触电线来供电,所述架空电流导体形成向车辆中的电机供应电力的外部电源的一部分。出于这个原因,所述车辆被提供有集流器,诸如受电弓,其定位在车辆的车顶上并且被配置用于在操作期间与所述电流导体接触。在这些类型的车辆中,通常不需要任何可再充电电池组,因为在车辆的操作期间连续地向电机供电。总之,具有电机的车辆——单独使用电机的车辆或混合动力车辆——需要从外部电源供应电力。电力用于对能量存储系统进行充电或用于直接推进车辆。此外,外部电源可呈常见电网电力系统的形式,其可经由(例如)常规架空电流导体(如上提及)来接入。替选地,外部电源可为特别适合作为车辆的电源的独立单元。外部电源向机载电力系统提供电力,所述机载电力系统的用途是控制车辆的某些电气功能,尤其是为了控制电机的操作。对于具有上述种类的电力装置的车辆,监视机载电力系统的电绝缘电阻是非常重要的。更确切地说,必须监视并仔细分析(例如)两个架空导体之间的绝缘电阻。绝缘电阻监视的一般目的是提供控制功能,其指示车辆的电力系统的状态,尤其是用于控制满足规范并且用于识别可能需要更换的任何故障部件。例如,由于不恰当的绝缘或接地引起的电绝缘电阻不足可造成部件损坏并且还可成为安全隐患。在涉及具有电机并且由外部电源供电的车辆的情形中,通常有必要监视机载电力系统即第一电力网的绝缘电阻以及连接到所述外部电源的集流器即第二电力网之间的绝缘电阻两者。先前已知使用与第一电力网相关联的绝缘电阻监视单元和与第二电力网相关联的另一绝缘电阻监视单元来监视电力系统的绝缘电阻。针对两个不同电力网使用不同绝缘电阻监视单元的事实是基于对在多个监视单元连接到同一电力网的情况下其可能会干扰彼此的测量值的洞察。出于这个原因,先前方案是使用中继设备,其被配置成在多个受监视电力网连接在一起的情况下在物理上断开一个监视单元。然而,这将导致额外部件和附加成本。另外,其可能导致关于是否真正关闭特定绝缘监视断开中继器的不确定性。如果没有,则可能无法准确地检测潜在绝缘故障。基于上述缺点,与现有技术相关联的问题是减少必要的绝缘检测设备的数量,从而降低此类系统的成本和复杂性。此外,专利文献JP2012-223020教示一种用于监视车辆中的电绝缘电阻的系统,其在车辆与能够连接到外部电源的受电弓之间具有接触器。此外,电绝缘检测设备能够连接到受电弓。然而,即使JP2012-223020针对于绝缘电阻监视领域,但依然需要能够使用少量绝缘监视单元在若干电力网中监视绝缘电阻而仍提供准确监视所借助的改进方法和系统。
技术实现思路
因而,本专利技术的目的是提供一种用于绝缘电阻监视的改进方法和系统,其涉及具成本效率并且准确的测量方法和装置。一般来说,上述目的利用根据权利要求1所述的用于监视电力系统中的电绝缘电阻的方法来获得。所述方法包括:从外部电源经由第一导体和第二导体供应电力;将所述电力经由第一集流器和第二集流器馈送到所述电力系统,所述第一集流器和所述第二集流器中的每个被配置成分别经由第一主接触器和第二主接触器电连接到所述电力系统;以及利用绝缘电阻监视单元监视所述绝缘电阻,该绝缘电阻监视单元与控制单元相关联并且连接到所述主接触器中每个。所述方法进一步包括:当集流器从所述导体断开时维持所述主接触器处于闭合状态,从而允许监视绝缘电阻;断开所述主接触器并且随后将集流器连接到导体;以及关闭所述主接触器,从而允许监视绝缘电阻。利用本专利技术,获得某些优点。主要可提到的是,获得用于绝缘电阻监视的改进方法,因为其使用最小数量的部件提供准确且具成本效益的监视。根据实施例,在将集流器连接到导体的步骤之后但在闭合主接触器的步骤之前,所述方法包括激活预充电单元的步骤。这意味着预充电单元可用于提供电力系统的特殊启动模式,其中初始限制来自外部电源的电力的电流。以此方式,可保护接触器和其它电力部件。根据实施例,所述方法包括通过闭合与所述第二主接触器并联连接的开关来激活预充电单元的步骤。此外,根据实施例,所述方法包括经由第一架空电压线和第二架空电压线或经由沿地面布置的导体从外部电源供应电力的步骤。因而,在电力系统的操作期间以有效方式从合适的导体装置向车辆提供电力。根据特定实施例,本专利技术包括利用第一受电弓和第二受电弓向电力系统馈送电力。受电弓是用于在不同类型的车辆上收集电流的稳固且有效的设备。上述目的还利用根据权利要求9所述的用于监视电力系统中的电绝缘电阻并且经由第一导体和第二导体连接到外部电源的装置来获得。所述装置包括:第一集流器和第二集流器,其每个被配置成经由第一主接触器和第二主接触器电连接到所述导体并且把电力馈送到所述电力系统;以及绝缘电阻监视单元,其与控制单元相关联并且连接到所述主接触器中的每个以监视所述绝缘电阻。此外,所述控制单元被配置在集流器从所述导体断开时维持所述主接触器处于闭合状态,从而监视绝缘电阻;用于断开所述主接触器并且随后将集流器连接到导体;以及用于闭合所述主接触器,从而监视绝缘电阻。在以下描述和附属权利要求项中公开本专利技术的进一步优点和有利特征。附图说明参考附图,下文是对作为实例叙述的本专利技术的实施例的更详细描述。其中图1示出可使用本专利技术的车辆的简化透视图;图2是根据本专利技术实施例的监视电绝缘电阻的装置的示意图;图3是对应图2但示出处于第一替选操作状况下的装置的示意图;图4是对应图2但示出处于第二替选操作状况下的装置的示意图;图5是对应图2但示出处于本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种用于监视电力系统(3)中的电绝缘电阻的方法,所述方法包括:‑从外部电源(4)经由第一导体(5)和第二导体(6)供应电力;‑把所述电力经由第一集流器(7)和第二集流器(8)馈送到所述电力系统(3),所述第一集流器(7)和所述第二集流器(8)的每个被配置成分别经由第一主接触器(10)和第二主接触器(11)电连接到所述电力系统(3);以及‑利用绝缘电阻监视单元(16)监视所述绝缘电阻,该绝缘电阻监视单元(16)与控制单元(12)相关联并且连接到所述主接触器(10、11)的每个;其特征在于,所述方法进一步包括:‑当所述集流器(7、8)从所述导体(5、6)断开时维持所述主接触器(10、11)处于闭合状态,从而允许监视所述绝缘电阻;‑断开所述主接触器(10、11)并且随后把所述集流器(7、8)连接到所述导体(5、6);以及‑闭合所述主接触器(10、11),从而允许监视所述绝缘电阻。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于监视电力系统(3)中的电绝缘电阻的方法,所述方法包括:-从外部电源(4)经由第一导体(5)和第二导体(6)供应电力;-把所述电力经由第一集流器(7)和第二集流器(8)馈送到所述电力系统(3),所述第一集流器(7)和所述第二集流器(8)的每个被配置成分别经由第一主接触器(10)和第二主接触器(11)电连接到所述电力系统(3);以及-利用绝缘电阻监视单元(16)监视所述绝缘电阻,该绝缘电阻监视单元(16)与控制单元(12)相关联并且连接到所述主接触器(10、11)的每个;其特征在于,所述方法进一步包括:-当所述集流器(7、8)从所述导体(5、6)断开时维持所述主接触器(10、11)处于闭合状态,从而允许监视所述绝缘电阻;-断开所述主接触器(10、11)并且随后把所述集流器(7、8)连接到所述导体(5、6);以及-闭合所述主接触器(10、11),从而允许监视所述绝缘电阻。2.根据权利要求1所述的方法,所述方法还包括:-在所述的把所述集流器(7、8)连接到所述导体(5、6)的步骤之后但在所述的闭合所述主接触器(10、11)的步骤之前激活预充电单元(13)。3.根据权利要求2所述的方法,所述方法还包括:-通过闭合与所述第二主接触器(11)并联连接的开关(14)来激活所述预充电单元(13)。4.根据前述权利要求中任一项所述的方法,所述方法还包括:-监视具有车辆(1)的电压供应系统形式的电力系统(3)中的电绝缘电阻。5.根据前述权利要求中任一项所述的方法,所述方法还包括:-经由第一架空电压线(5)和第二架空电压线(6)或经由沿地面布置的导体从所述外部电源(4)供应电力。6.根据前述权利要求中任一项所述的方法,所述方法还包括:-利用第一受电弓(7)和第二受电弓(8)把电力馈送到所述电力系统(3)。7.根据前述权利要求中任一项所述的方法,所述方法还包括:-利用所述控制单元(12)控制所述主接触器(10、11)。8.根据前述权利要求中任一项所述的方法,所述方法还包括:-当所述集流器(7、8)连接到所述导体(5、6)时维持所述主接触器(10、11)处于闭合状态,从而允许监视所述绝缘电阻;-...

【专利技术属性】
技术研发人员:托马斯·古斯塔夫松
申请(专利权)人:沃尔沃卡车集团
类型:发明
国别省市:瑞典,SE

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