用于检测车辆车载电网中的绝缘故障的方法和车辆过电压保护电路技术

本发明专利技术涉及一种用于检测车辆车载电网（FB）中的绝缘故障（RF、RF

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于检测车辆车载电网中的绝缘故障的方法和车辆过电压保护电路


[0001]本专利技术涉及一种用于检测车辆车载电网中的绝缘故障的方法和车辆过电压保护电路。

技术介绍

[0002]众所周知，车辆装备有电气的驱动器或其它电气的部件。为了达到高功率，尤其是为了牵引，使用例如400伏或更高的高压，与平时通常12伏的车载电网相反的是，所述高压可能带来人身风险。
[0003]出于这个原因，具有带高压的车载电网（即高压车载电网、HV车载电网）的车辆，配设有绝缘结构，绝缘结构将HV车载电网与其余的车载电网和接地电位、特别是与车辆的底盘电隔离。
[0004]因为在绝缘结构中的故障可能导致接触电压，而接触电压对人有害，甚至是致命的，所以要采取进一步的机制来监控这种绝缘结构。这种绝缘监控装置检测HV网相对接地电位的两个HV电位，以便因此查明相对接地电位（底盘）的绝缘电阻。但若是存在高阻的绝缘故障，那么低压车载电网的一部分可能未被察觉地与危险的HV电位连接。

技术实现思路

[0005]本专利技术的任务是，展示一种可行方案，用该可行方案可以检测在HV车载电网分支和低压车载电网分支（LV车载电网分支）之间的绝缘故障，尤其即使绝缘故障是高阻，以便这样实现进一步的保护措施。
[0006]该任务通过按照独立权利要求的方法和车辆过电压保护电路解决。进一步的特征、实施方式、特性和优点由从属权利要求以及附图和说明书得出。
[0007]提出在LV车载电网分支（对应低压车载电网分支）中设置限压电路，因而流过这个电路的通过电流表明，HV电位与LV车载电网分支的供应电位连接。通信、控制或传感器部件或线路（LV车载电网分支）可能由于绝缘故障而与HV电位接触。然而视部件而定，这些部件可能在没有明显的或没有监测到通过电流的情况下烧毁，因而LV电位虽然由于烧毁的部件而没有与剩余的LV车载电网分支接触，但LV车载电网的一条线路或其它的部件引导HV电位。因此通过限压电路实现一种专用的和可靠的元件，当HV电位由于绝缘故障而与LV车载电网分支的电位接触时，该元件引起了能检测到的和可靠的通过电流。
[0008]当例如连接到LV车载电网分支上的低压传感器设备（或其它LV设备）的一条线路由于绝缘故障而与HV电位接触时，那么例如连接有传感器线路的传感器设备的输入级（更为普遍的是：数据或测量接口）可能在不知不觉中烧毁，因而在HV车载电网分支和LV车载电网分支之间不存在通过电流。但传感器线路由于绝缘故障仍停留在HV电位并且由于输入级烧毁也不存在能检测到的通过电流。经由这条传感器线路，HV电位就可以到达另外的部件，特别是因为传感器设备和其线路并不是为高压应用所设计的并且因此也不具有对应的绝
缘。相似的说明也适用于LV车载电网分支的通信或控制设备和它们的接口。
[0009]为了防护，优选应当将每个NV部件或NV线路或每个NV电位通过限压电路与接地电位连接。为了减少所需的限压元件的数量，提出将保护性的线路或电位或部件中的至少一个经由多个二极管与限压元件连接。这个限压元件连接到车辆车载电网的接地电位上。因此二极管形成了网络，该网络允许了将多个有待保护的电位与相同的一个限压元件（或者与相同的两个限压元件）连接起来。可以由此用相同的限压元件保护多个LV电位。获得了成本优势和结构空间优势，因为二极管比电压元件更为便宜和更小，尤其是在针对几安培或几百安培的峰值负荷的设计方案中。
[0010]用在此所建议的方法可以借助针对大量LV电位的限压电路以利于成本的方式产生通过电流，该通过电流与例如传感器设备的（数据）接口、通信设备的或控制设备的接口的烧毁行为并不相关，或者当HV电位到达这个LV车载电网分支时与LV车载电网分支的其它元件并不相关。通过限压电路可以针对大量LV电位检测到并且安全地识别通过电流，该通过电流表明，HV电位被施加在LV车载电网分支的部件上。
[0011]限压电路尤其可以以简单的方式与HV车载电网的电压相匹配，其中，对LV部件而言并不自动就是这样的情形。在HV电位施加在LV车载电网分支的部件上（例如控制、通信或传感器部件）时，用在此所说明的做法尤其可以识别，即使由于绝缘故障没有能检测到的电流流过。例如对绝缘电阻的主动测量无法可靠地检测这种传感器故障，尤其是当由于在LV部件中的构件的烧毁而无法提供在连接到其上的线路（低压）和剩余的LV车载电网分支之间的连接。术语“LV部件”和“LV设备”（例如在控制、通信或传感器设备中）在此是同义词。所使用的电路本身尤其就是对过电压的保护，因为在过电压时流动的电流导致了过电压的减小。
[0012]因此说明了一种用于检测车辆车载电网中的绝缘故障的方法。车辆车载电网在此具有HV车载电网分支以及LV车载电网分支。HV车载电网分支也可以称为高压车载电网分支。LV车载电网分支也可以称为低压车载电网分支。前缀“高压”或“HV”限定了用大于60 V、尤其是至少200、400、600、800或100 V的运行电压工作的部件或车载电网分支或它们的区段。倘若人与运行电压接触，那么这给人带来危险。前缀“LV”和“低压”是同义的并且意味着小于60 V、尤其是例如12至14 V、基本上24 V或基本上48 V的运行电压。这些运行电压不需要特殊的措施来避免与相关的运行电压接触。
[0013]LV车载电网分支可以具有正的供应电位和负的供应电位。LV车载电网分支具有至少一个第一LV电位（信号电位或正的供应电位或其它）和与之不同的负的第二LV电位。第二LV电位尤其对应车辆车载电网的接地电位。第一LV电位可以是正电位。在信号电位中，符号取决于信号形状，因而可以将正的或负的电位（相对接地电位）分配给第一电位，或者不能分配给特定的符号。
[0014]HV车载电网分支具有正的HV电位和负的HV电位。这些电位与LV车载电网分支的电位电隔离。通过识别到流过限压电路的通过电流检测在HV电位中的一个HV电位和第一LV电位之间的绝缘故障。通过电流可以从其它的（电气的）参量推导出或者可以测量。限压电路连接在接地电位和至少一个第一LV电位之间。至少一个第一LV电位经由多个二极管D与限压元件连接。限压电路连接到车辆车载电网的接地电位上（即LV车载电网的第二LV电位上）。
[0015]负的供应电位对应车辆车载电网的接地电位、特别是底盘电位。HV车载电网分支具有正的和负的HV电位。这两个HV电位与LV车载电网分支的电位电隔离。这种电隔离尤其基于（电气）绝缘，其中，在此说明了如何能检测这种绝缘中的故障。HV电位没有参考接地电位，以便因此避免接触时的造成危险的电流。
[0016]检测在至少HV电位和LV电位中的一个LV电位之间、尤其是第一LV电位之间的绝缘故障。作为第一LV电位，在此指的是相对接地电位的正的（或负的）LV电位，以及不是接地电位的电位，例如诸如控制、数据或测量信号之类的信号电位。
[0017]HV电位供应电位。第一LV电位可以是正的LV供应电位，但也可以是导体的电位，例如传感器、通信或控制导体的或其它部件的电位。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于检测车辆车载电网中的绝缘故障（RF、RF
´
）的方法，所述车辆车载电网具有HV车载电网分支（HB）和LV车载电网分支（LB），其中，所述LV车载电网分支（LV）具有至少一个第一LV电位（1
‑
5）和与之不同的第二LV电位（L
‑
），所述第二LV电位对应所述车辆车载电网的接地电位（M）并且所述HV车载电网分支（HB）具有与所述LV车载电网分支（LB）的电位电隔离的正的HV电位（HV+）和负的HV电位（HV
‑
），其中，通过识别流过连接在所述接地电位（M）和所述第一LV电位（1
‑
5）之间的限压电路（SG）的通过电流（I、I
´
）来检测在所述HV电位（HV+、HV
‑
）中的至少一个HV电位和所述第一LV电位（1
‑
5）之间的绝缘故障（RF、RF
´
），并且所述限压电路将所述第一LV电位（1
‑
5）经由多个二极管D与所述限压元件（V、V
´
）连接起来，所述限压元件连接到所述车辆车载电网的接地电位（GND）上。2.按照权利要求1所述的方法，其中，通过检测流过所述限压元件（V、V
´
）的通过电流（I、I
´
）来识别所述通过电流（I、I
´
）。3.按照前述权利要求中任一项所述的方法，其中，通过检测流过所述限压电路（SG）的限压元件（V、V
´
）的通过电流（I、I
´
）识别所述通过电流（I、I
´
），其中，所述限压电路的多个二极管包括至少两个二极管，所述二极管沿相反的方向将所述至少一个第一LV电位（1
‑
5）与所述限压元件（V、V
´
）连接起来。4.按照前述权利要求中任一项所述的方法，其中，通过检测流过所述限压电路（SG）的通过电流（I、I
´
）识别所述通过电流（I、I
´
），其中，第一限压元件（V、V
´
）经由多个第一二极管（D）与多个第一LV电位（1
‑
5）连接，第二限压元件（V、V
´
）经由多个第二二极管（D）与多个第一LV电位（1
‑
5）连接，所述第一二极管（D）沿一个方向与所述接地电位（GND）连接并且所述第二二极管（D）沿与之相反的方向与所述接地电位（GND）连接。5.按照前述权利要求中任一项所述的方法，其中，借助所述HV电位（
‑
、+）中的一个HV电位相对所述接地电位（M）的移动或者所述HV电位中的一个HV电位相对所述接...

【专利技术属性】
技术研发人员：F，
申请(专利权)人：纬湃科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：