用于检测绝缘故障的方法技术

本公开内容涉及一种用于检测电动或混合动力电动车辆的高压系统的正负高压母线轨道(5、6)与高压推进侧(3)上的车辆底盘之间的绝缘电阻中的绝缘故障的方法。高压系统通过分别位于正负高压母线轨道(5、6)中的第一和第二高压接触器(7、8)被分为高压电池侧(1)和高压推进侧(3)。高压推进侧(3)包括串联跨接正负高压母线轨道(5、6)的第一和第二电容器(9、10)，其中第一和第二电容器(9、10)的公共接点(11)连接至底盘(12)。该方法包括：确保第一和第二高压接触器(7、8)被设置为开路状态；操作绝缘DC/DC转换器(13)以将高压电池侧(1)的高压电池(2)提供的高压(14)转换为高压推进侧(3)上的低压输出(15)；向正负高压母线轨道(5、6)提供低压输出(15)，以对第一和第二电容器(9、10)同时充电；记录第一和第二电容器(9、10)的充电电流、电压水平或电能水平；以及基于第一和第二电容器(9、10)的所记录的充电电流、电压水平或电能水平，确定高压系统的正和/或负高压母线轨道(5、6)与高压推进侧(3)上的车辆底盘(12)之间是否存在绝缘故障。本公开内容还涉及一种相应的电动车辆或混合动力电动车辆的高压电路。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于检测绝缘故障的方法
本公开内容涉及一种用于检测电动车辆或混合动力电动车辆的高压系统的正高压母线轨道和负高压母线轨道与高压推进侧上的车辆底盘之间的绝缘电阻中的绝缘故障的方法。本公开内容还涉及一种相应的高压电路。本公开内容可布置于电动车辆或混合电动车辆的高压系统中，例如汽车、卡车、公共汽车、船舶、诸如轮式装载机、挖掘机、自卸车、压实机或林业机械等作业车辆、越野车辆，等等。
技术介绍
电动车辆或混合动力电动车辆的高压系统通常能够改善燃油经济性、加快充电、改善动力响应和降低电流。高压系统通常被固定至车辆底盘上，但正高压母线轨道和负高压母线轨道与车辆底盘之间必须有最小绝缘电阻，以确保例如在操作或维修期间的安全性。已知提供了用于监测绝缘电阻的安全系统，并在检测到绝缘故障时采取适当的措施。然而，传统的绝缘电阻监测系统在快速绝缘电阻测试、降低复杂性以及安全性的多个方面，仍然可能加以改进。
技术实现思路
本节提供了本公开内容的总体概述，而非对其全部范围或所有特征的全面公开。本公开内容的总的目的在于提供用于检测电动车辆或混合动力电动车辆的高压系统的正高压母线轨道和负高压母线轨道与高压推进侧上的车辆底盘之间的绝缘电阻中的绝缘故障的一种方法和一种高压电路。其中该方法和电路在快速绝缘电阻测试、降低复杂性和提高安全性方面提供了改进的性能。这一目的和其它目的将在下文中变得明显，并由所附独立权利要求中限定的方法和系统至少部分地实现这些目的。根据本公开内容的第一方面，提供了一种用于检测电动车辆或混合动力电动车辆的高压系统的正高压母线轨道和负高压母线轨道与高压推进侧上的车辆底盘之间的绝缘电阻中的绝缘故障的方法。高压系统通过分别位于正高压母线轨道和负高压母线轨道中的第一高压接触器和第二高压接触器而被分为高压电池侧和高压推进侧。此外，高压推进侧包括串联跨接正高压母线轨道和负高压母线轨道的第一电容器和第二电容器，第一电容器和第二电容器的公共接点连接至底盘。该方法包括以下步骤：确保第一高压接触器和第二高压接触器被设置为开路状态，操作绝缘DC/DC转换器以将自高压电池侧的高压电池提供的高压转换为高压推进侧上的低压输出，向正高压母线轨道和负高压母线轨道提供低压输出以对第一电容器和第二电容器同时充电，记录第一电容器和第二电容器的充电电流、电压水平或电能水平，以及，基于第一电容器和第二电容器的所记录的充电电流、电压水平或电能水平，确定高压系统的正高压母线轨道和/或负高压母线轨道与高压推进侧上的车辆底盘之间是否存在绝缘故障。根据本公开内容的第二方面，提供了一种用于检测电动车辆或混合动力电动车辆的高压系统的正高压母线轨道和负高压母线轨道与高压推进侧上的车辆底盘之间的绝缘电阻中的绝缘故障的方法。高压系统通过分别位于正高压母线轨道和负高压母线轨道中的第一高压接触器和第二高压接触器而被分为高压电池侧和高压推进侧。高压推进侧包括串联跨接正高压母线轨道和负高压母线轨道的第一电容器和第二电容器，第一电容器和第二电容器的公共接点连接至底盘。该方法包括：确保第一高压接触器和第二高压接触器被设置为开路状态，操作绝缘DC/DC转换器以将从高压电池侧的高压电池提供的高压转换为高压推进侧上的低压输出，向第一电容器提供低压输出以对第一电容器充电，记录第一电容器的充电电流、电压水平或电能水平，向第二电容器提供低压输出以对第二电容器充电，记录第二电容器的充电电流、电压水平或电能水平，以及，基于第一电容器和第二电容器的所记录的充电电流、电压水平或电能水平，确定高压系统的正高压母线轨道和/或负高压母线轨道与高压推进侧上的车辆底盘之间是否存在绝缘故障。根据本公开内容的第三方面，还提供了一种电动车辆或混合动力电动车辆的高压电路。该高压电路包括：高压电池侧，其包括高压电池；高压推进侧，其包括电推进马达和与电推进马达相关联的马达控制器；连接高压电池和马达控制器的正高压母线轨道和负高压母线轨道；第一高压接触器和第二高压接触器，其分别位于正高压母线轨道和负高压母线轨道中，并限定高压电池侧和高压推进侧之间的划分；第一电容器和第二电容器，其位于高压推进侧上，并串联跨接正高压母线轨道和负高压母线轨道，其中第一电容器和第二电容器的公共接点被连接至底盘；绝缘DC/DC转换器，其具有连接至高压电池的高压输入和连接至高压推进侧上的正高压母线轨道和负高压母线轨道的低压输出；以及，电子控制器，其被配置成用于当第一高压接触器和第二高压接触器被设置为开路状态时，操作绝缘DC/DC转换器，并检测正高压母线轨道和负高压母线轨道与高压推进侧上的车辆底盘之间绝缘电阻中的绝缘故障。以这种方式，实现了几个优点。首先，在检测绝缘故障的测试过程期间，第一高压接触器和第二高压接触器可保持在开路状态。这一事实，连同用于将自高压电池提供的高压转换为高压推进侧上的低压输出的绝缘DC/DC转换器一起，可确保检测绝缘故障的测试过程可在没有监管的“高压”(即低于60伏)的情况下执行。由于在严重的绝缘故障的情况下无可用的危险电流，因而这意味着大大提高了用户或服务人员的安全性。第二，通过提供第一电容器和第二电容器的同时充电，并且基于的第一电容器和第二电容器的所记录充电电流、电压水平或电能水平，确定高压系统中的正高压母线轨道和/或负高压母线轨道与高压推进侧上的车辆底盘之间是否存在绝缘故障，可实施非常快速且简单的测试过程。这意味着可以快速关闭故障的高压电路，并可以以更少的延迟和改善的成本效率执行车辆启动过程。通过实施从属权利要求的一个或多个特征实现进一步的优点。在一种示例性实施方式中，通过以下方式执行确定是否存在绝缘故障的步骤，确定直到第一电容器和第二电容器分别达到预定的充电电流、电压水平或能量电平的时间差，并且如果时间差大于预定阈值，则确定存在绝缘故障。可使用简单地指示何时已达到阈值电流、电压或电能水的光耦合器、比较器等，并结合计时器，以相对经济高效地实现这种评估方法。在另一示例性实施方式中，通过以下方式执行确定是否存在绝缘故障的步骤，确定在预定时间段之后第一电容器和第二电容器的充电电流、电压水平或电能水平的差，并且如果该差大于预定阈值，则确定存在绝缘故障。这种评估方法可以提供更多相关的测试数据，这些测试数据可用于确定所检测到的绝缘故障的严重性。在另一示例性实施方式中，通过以下方式执行确定是否存在绝缘故障的步骤，确定第一电容器和第二电容器的所记录的充电电流特性随时间的变化、电压水平特性随时间的变化或电能水平特性随时间的变化的差，并且如果该差大于预定阈值，则确定存在绝缘故障。例如，可使用充电电流、电压水平或电能水平随时间的多个测量点来表示所记录的充电电流特性随时间的变化、电压水平特性随时间的变化或电能水平特性随时间的变化。因此，这种评估方法可以提供更多的相关测试数据，这些测试数据可用于确定所检测到的绝缘故障的严重性和类型。在一种示例性实施方式中，确定是否存在绝缘故障的步骤包括将所检测到的绝缘故障分类为代表不同水平的绝缘故障严重性的至少两个绝缘故障类别中的一类。由此，可根据绝本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于检测电动车辆或混合动力电动车辆的高压系统的正高压母线轨道(5)和负高压母线轨道(6)与高压推进侧(3)上的车辆底盘之间的绝缘电阻中的绝缘故障的方法，/n其中，所述高压系统通过分别位于所述正高压母线轨道(5)和负高压母线轨道(6)中的第一高压接触器(7)和第二高压接触器(8)被分为高压电池侧(1)和高压推进侧(3)，/n其中，所述高压推进侧(3)包括串联跨接所述正高压母线轨道(5)和负高压母线轨道(6)的第一电容器(9)和第二电容器(10)，以及/n其中，第一电容器(9)和第二电容器(10)的公共接点(11)连接至所述底盘，/n所述方法包括：/n确保第一高压接触器(7)和第二高压接触器(8)被设置为开路状态，/n操作绝缘DC/DC转换器(13)，以将自所述高压电池侧(1)的高压电池(2)提供的高压(14)转换为所述高压推进侧(3)上的低压输出(15)，/n向所述正高压母线轨道(5)和所述负高压母线轨道(6)提供所述低压输出(15)，以对第一电容器(9)和第二电容器(10)同时充电，/n记录第一电容器(9)和第二电容器(10)的充电电流、电压水平或电能水平，以及/n根据第一电容器(9)和第二电容器(10)的所记录的充电电流、电压水平或电能水平，确定所述高压系统的所述正高压母线轨道(5)和/或所述负高压母线轨道(6)与所述高压推进侧(3)上的所述车辆底盘之间是否存在绝缘故障。/n...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180806 EP 18187507.11.一种用于检测电动车辆或混合动力电动车辆的高压系统的正高压母线轨道(5)和负高压母线轨道(6)与高压推进侧(3)上的车辆底盘之间的绝缘电阻中的绝缘故障的方法，
其中，所述高压系统通过分别位于所述正高压母线轨道(5)和负高压母线轨道(6)中的第一高压接触器(7)和第二高压接触器(8)被分为高压电池侧(1)和高压推进侧(3)，
其中，所述高压推进侧(3)包括串联跨接所述正高压母线轨道(5)和负高压母线轨道(6)的第一电容器(9)和第二电容器(10)，以及
其中，第一电容器(9)和第二电容器(10)的公共接点(11)连接至所述底盘，
所述方法包括：
确保第一高压接触器(7)和第二高压接触器(8)被设置为开路状态，
操作绝缘DC/DC转换器(13)，以将自所述高压电池侧(1)的高压电池(2)提供的高压(14)转换为所述高压推进侧(3)上的低压输出(15)，
向所述正高压母线轨道(5)和所述负高压母线轨道(6)提供所述低压输出(15)，以对第一电容器(9)和第二电容器(10)同时充电，
记录第一电容器(9)和第二电容器(10)的充电电流、电压水平或电能水平，以及
根据第一电容器(9)和第二电容器(10)的所记录的充电电流、电压水平或电能水平，确定所述高压系统的所述正高压母线轨道(5)和/或所述负高压母线轨道(6)与所述高压推进侧(3)上的所述车辆底盘之间是否存在绝缘故障。


2.根据权利要求1所述的方法，其中，通过以下方式执行确定是否存在绝缘故障的步骤(85)：
确定直到第一电容器(9)和第二电容器(10)分别达到预定的充电电流、电压水平或电能水平的时间差，并且如果所述时间差大于预定阈值，则确定存在绝缘故障，或者
确定在预定时间段之后第一电容器(9)和第二电容器(10)的充电电流、电压水平或电能水平的差，并且如果所述差大于预定阈值，则确定存在绝缘故障，或者
确定第一电容器(9)和第二电容器(10)的所记录的充电电流特性随时间的变化、电压水平特性随时间的变化或电能水平特性随时间的变化的差，并且如果所述差大于预定阈值，则确定存在绝缘故障。


3.一种用于检测在电动车辆或混合动力电动车辆的高压系统的正高压母线轨道(5)和负高压母线轨道(6)与高压推进侧(3)上的车辆底盘之间的绝缘电阻(17、18)中的绝缘故障的方法，
其中，所述高压系统通过分别位于所述正高压母线轨道(5)和负高压母线轨道(6)中的第一高压接触器(7)和第二高压接触器(8)被分为高压电池侧(1)和高压推进侧(3)，
其中，所述高压推进侧(3)包括串联跨接所述正高压母线轨道(5)和负高压母线轨道(6)的第一电容器(9)和第二电容器(10)，以及
其中，第一电容器(9)和第二电容器(10)的公共接点(11)连接至所述底盘，
所述方法包括：
确保第一高压接触器(7)和第二高压接触器(8)被设置为开路状态，
操作绝缘DC/DC转换器(13)，以将自所述高压电池侧(1)的高压电池(2)提供的高压转换为所述高压推进侧(3)上的低压输出(15)，
向第一电容器(9)提供所述低压输出(15)，以对第一电容器(9)充电，
记录第一电容器(9)的充电电流、电压水平或电能水平，
向第二电容器(10)提供所述低压输出(15)，以对第二电容器(10)充电，
记录第二电容器(10)的充电电流、电压水平或电能水平，以及
基于第一电容器(9)和第二电容器(10)的所记录的充电电流、电压水平或电能水平，确定所述高压系统的所述正高压母线轨道(5)和/或所述负高压母线轨道(6)与所述高压推进侧(3)上的所述车辆底盘之间是否存在绝缘故障。


4.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中，确定是否存在绝缘故障的步骤包括将所检测到的绝缘故障分类为代表不同水平的绝缘故障严重性的至少两个绝缘故障类别中的一类。


5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述方法还包括当所检测到的绝缘故障被分类为高严重性类别时，防止第一高压接触器(7)和第二高压接触器(8)闭合，并且当所检测到的绝缘故障被分类为低严重性类别时，允许第一高压接触器(7)和第二高压接触器(8)闭合。


6.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述绝缘DC/DC转换器(13)包括用于将所述高压电池提供的高压转换为所述低压输出(15)的电变压器。


7.根据上述权利要求中任一项所述的方法，所述方法包括：
通过电子控制器(16)控制从所述DC/DC转换器(13)的初级侧传输到所述DC/DC转换器(13)的次级侧的电功率水平，以及
通过绝缘感测电路(26)向所述电子控制器(16)提供关于第一电容器(9)和第二电容器(10)中的每一个的充电电流、电压水平...

【专利技术属性】
技术研发人员：B·艾萨克森，
申请(专利权)人：宁波吉利汽车研究开发有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33