一种用于包括电池和底盘的电动车辆的短路检测设备，其包括：电池电压传感器，用于测量电池电压；第一串联电路，其包括串联连接在第一节点和第二节点之间的第一电阻器和第一开关，第一节点连接至电池的负极端子，第二节点可连接至底盘；第二串联电路，其包括串联连接在第二节点和第三节点之间的第二电阻器和第二开关，该第三节点连接至正极端子；分压器，其与第一串联电路并联联接，并且包括通过第四节点串联连接的第三电阻器和第四电阻器；模数转换器，其被配置为生成指示第一节点和第四节点之间的电压的数字信号；以及控制单元。控制单元在短路检测模式下基于由模数转换器测量到的至少一个检测电压确定电池的短路。的至少一个检测电压确定电池的短路。的至少一个检测电压确定电池的短路。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】短路检测设备、短路检测方法及电动车辆
[0001]本公开涉及一种用于检测电池与底盘之间的漏电(electric leakage)的技术。
[0002]本申请要求于2019年10月31日在韩国提交的韩国专利申请No.10
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2019
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0138010、2019年10月31日在韩国提交的韩国专利申请No.10
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2019
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0138012、以及2020年9月1日在韩国提交的韩国专利申请No.10
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2020
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0111225的优先权，其公开内容通过引用并入本文中。
技术介绍
[0003]近来，对于诸如笔记本电脑、摄像机、移动电话之类的便携式电子产品的需求急剧增加，并且随着电动车辆、用于蓄能的蓄能器、机器人和卫星的广泛发展，正在对可重复充电的高性能电池进行许多研究。
[0004]目前，市售的电池包括镍镉电池、镍氢电池、镍锌电池、锂电池等，其中锂电池没有或几乎没有记忆效应，因此锂电池比镍基电池更受重视，其优点在于便于随时进行充电，自放电率极低，并且能量密度高。
[0005]同时，在某些情况下，电池包括单个可充电电芯(cell)，但在许多情况下，多个电池串联和/或并联连接以提供高电压。
[0006]被实现为提供高电压的电池需要与电动车辆的底盘保持完全电绝缘状态。当电池的正极端子或负极端子中的至少一个与底盘之间发生绝缘击穿(即，漏电)时，在电池与底盘之间形成漏电流的流动路径，从而导致连接至电池的电子(electric)装置的故障或误操作，尤其是诸如触电之类的事故。
[0007]为了检测电池的漏电，需要使用电压检测装置来测量电连接至电池的至少两个节点之间的电压。包括专利文献1的现有技术使用底盘作为接地(作为用于电压测量的基准的电气(electrical)位置)，以对确定漏电所需的电压值进行采样。因此，将电池的负极端子代替底盘作为接地，无法应用专利文献1的技术。
[0008]另外，当在漏电检测设备内的部件(例如，开关、电阻器、模数转换器)中发生故障或误操作时，可能无法准确地检测电池与底盘之间的漏电。
[0009](专利文献1)KR 10
‑
2015
‑
0081988A(2015年7月15日公开)
技术实现思路
[0010]技术问题
[0011]本公开被设计为解决上述问题，并且因此本公开旨在提供使用电池的负极端子代替底盘作为接地来检测漏电检测所需电压的漏电检测设备、漏电检测方法、以及包括该漏电检测设备的电动车辆。
[0012]本公开还涉及用于在底盘与漏电检测设备电分离的状态下单独诊断漏电检测设备中所包括的部件的故障的方法。
[0013]本公开的这些和其他目的和优点可以通过以下描述来理解，并且将从本公开的实施方式变得显而易见。另外，将容易理解，本公开的目的和优点可以通过所附权利要求中阐
述的方式及其组合来实现。
[0014]技术方案
[0015]根据本公开一方面的漏电检测设备用于包括电池和底盘的电动车辆。该漏电检测设备包括：电池电压传感器，其被配置为测量电池的正极端子和负极端子之间的电池电压；第一串联电路，其包括串联连接在第一节点和第二节点之间的第一电阻器和第一开关，该第一节点连接至负极端子，并且该第二节点可连接至底盘；第二串联电路，其包括串联连接在第二节点和第三节点之间的第二电阻器和第二开关，该第三节点连接至正极端子；分压器，其与第一串联电路并联联接，并且包括通过第四节点串联连接的第三电阻器和第四电阻器；模数转换器，其被配置为生成指示第一节点和第四节点之间的电压的数字信号；以及控制单元，其以操作方式联接至电池电压传感器、第一开关、第二开关和模数转换器。控制单元被配置为在执行用于控制第一开关进入接通状态并且控制第二开关进入断开状态的第一漏电检测模式期间，在第一检测时间点基于数字信号确定第一检测电压。控制单元被配置为在执行用于控制第一开关进入断开状态并且控制第二开关进入接通状态的第二漏电检测模式期间，在第二检测时间点基于数字信号确定第二检测电压。控制单元被配置为基于电池电压、第一检测电压和第二检测电压，确定正极端子和底盘之间的第一绝缘电阻以及负极端子和底盘之间的第二绝缘电阻。控制单元被配置为基于第一绝缘电阻和第二绝缘电阻确定在电池中是否发生漏电。
[0016]第一电阻器的电阻可以等于第二电阻器的电阻。控制单元可以被配置为使用下式1确定第一绝缘电阻：
[0017][式1][0018][0019](V1为第一检测电压，V2为第二检测电压，R1为第一电阻器的电阻，并且R
(+)
为第一绝缘电阻。)
[0020]控制单元可以被配置为使用下式2确定第二绝缘电阻：
[0021][式2][0022][0023](V
Batt
为电池电压，R3为第三电阻器的电阻，R4为第四电阻器的电阻，并且R
(
‑
)
为第二绝缘电阻。)
[0024]该漏电检测设备还可以包括：第三串联电路，其包括串联连接的第三开关和第五电阻器。第三开关可以连接在底盘和第二节点之间。第五电阻器可以连接在底盘和第三节点之间。当第三开关处于接通状态时，第二节点可以通过第三开关连接至底盘。当第三开关处于断开状态时，第二节点可以与底盘分离。
[0025]控制单元可以被配置为：在执行用于控制第二开关和第三开关进入断开状态的第一故障诊断模式期间，在第一诊断时间点基于数字信号确定第一诊断电压。控制单元可以被配置为基于第一诊断电压确定是否发生第二开关的短路故障或第三开关的短路故障中
的至少一种。
[0026]控制单元可以被配置为当第一诊断电压高于第一阈值电压时，确定在第二开关或第三开关中的至少一个开关发生了短路故障。
[0027]控制单元可以被配置为在执行用于控制第一开关和第二开关进入接通状态并且控制第三开关进入断开状态的第二故障诊断模式期间，在第二诊断时间点基于数字信号确定第二诊断电压。控制单元可以被配置为基于电池电压和第二诊断电压，确定是否发生以下故障中的至少一种：第一开关的开路故障、第二开关的开路故障、第一电阻器的电阻故障、第二电阻器的电阻故障、第三电阻器的电阻故障或第四电阻器的电阻故障。
[0028]控制单元可以被配置为确定第一参考电压等于电池电压与第一分压比的乘积。控制单元可以被配置为当第二诊断电压与第一参考电压之间的差的绝对值大于第二阈值电压时，确定发生以下故障中的至少一种：第一开关的开路故障、第二开关的开路故障、第一电阻器的电阻故障、第二电阻器的电阻故障、第三电阻器的电阻故障或第四电阻器的电阻故障。
[0029]控制单元可以被配置为在执行其中第一开关和第三开关被控制进入断开状态并且第二开关被控制进入接通状态的第三故障诊断模式期间，在第三诊断时间点基于数字信号确定第三诊断电压。控制单元可以被配置为根据电池电压和第本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于电动车辆的漏电检测设备，该电动车辆包括电池和底盘，该漏电检测设备包括：电池电压传感器，该电池电压传感器被配置为测量所述电池的正极端子和负极端子之间的电池电压；第一串联电路，该第一串联电路包括串联连接在第一节点和第二节点之间的第一电阻器和第一开关，该第一节点连接至所述负极端子，该第二节点连接至所述底盘；第二串联电路，该第二串联电路包括串联连接在所述第二节点和第三节点之间的第二电阻器和第二开关，该第三节点连接至所述正极端子；分压器，该分压器与所述第一串联电路并联联接，并且包括通过第四节点串联连接的第三电阻器和第四电阻器；模数转换器，该模数转换器被配置为生成指示所述第一节点和所述第四节点之间的电压的数字信号；以及控制单元，该控制单元以操作方式联接至所述电池电压传感器、所述第一开关、所述第二开关和所述模数转换器，其中，所述控制单元被配置为：在执行用于控制所述第一开关进入接通状态并且控制所述第二开关进入断开状态的第一漏电检测模式期间，在第一检测时间点基于所述数字信号确定第一检测电压，在执行用于控制所述第一开关进入断开状态并且控制所述第二开关进入接通状态的第二漏电检测模式期间，在第二检测时间点基于所述数字信号确定第二检测电压，基于所述电池电压、所述第一检测电压和所述第二检测电压，确定所述正极端子和所述底盘之间的第一绝缘电阻以及所述负极端子和所述底盘之间的第二绝缘电阻，并且基于所述第一绝缘电阻和所述第二绝缘电阻确定在所述电池中是否发生漏电。2.根据权利要求1所述的漏电检测设备，其中，所述第一电阻器的电阻等于所述第二电阻器的电阻，所述控制单元被配置为使用下式1确定所述第一绝缘电阻：[式1]其中，V1为所述第一检测电压，V2为所述第二检测电压，R1为所述第一电阻器的电阻，并且R
(+)
为所述第一绝缘电阻。3.根据权利要求1所述的漏电检测设备，其中，所述控制单元被配置为使用下式2确定所述第二绝缘电阻：[式2]其中，V
Batt
为所述电池电压，R3为所述第三电阻器的电阻，R4为所述第四电阻器的电阻，并且R
(
‑
)
为所述第二绝缘电阻。
4.根据权利要求1所述的漏电检测设备，所述漏电检测设备还包括：第三串联电路，该第三串联电路包括串联连接的第三开关和第五电阻器，其中，所述第三开关连接在所述底盘和所述第二节点之间，所述第五电阻器连接在所述底盘和所述第三节点之间，当所述第三开关处于接通状态时，所述第二节点通过所述第三开关连接至所述底盘，并且当所述第三开关处于断开状态时，所述第二节点与所述底盘分离。5.根据权利要求4所述的漏电检测设备，其中，所述控制单元被配置为：在执行用于控制所述第二开关和所述第三开关进入断开状态的第一故障诊断模式期间，在第一诊断时间点基于所述数字信号确定第一诊断电压，并且基于所述第一诊断电压确定是否发生所述第二开关的短路故障或所述第三开关的短路故障中的至少一种。6.根据权利要求5所述的漏电检测设备，其中，所述控制单元被配置为当所述第一诊断电压高于第一阈值电压时，确定所述第二开关或所述第三开关的至少一个开关发生了短路故障。7.根据权利要求5所述的漏电检测设备，其中，...
【专利技术属性】
技术研发人员：咸相赫，
申请(专利权)人：株式会社LG新能源，
类型：发明
国别省市：
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