本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種用于檢測(cè)優(yōu)選為機(jī)動(dòng)車輛的高電壓電池系統(tǒng)的絕緣電阻的裝置，包括高電壓電池（HVBat）和通過可切換的接觸器(SMain+,SMain-)連接到電池端子的高電壓元件（HVComp），所述高電壓元件例如采用轉(zhuǎn)換器的形式，其中，提供以下組件用于檢測(cè)絕緣電阻：-參考電阻器（R0），其可以通過開關(guān)(SIso+,SIso-,SAux)可選地連接到高電壓電池（HVBat）的端子；以及用于檢測(cè)各端子和所述車輛（車體）的參考電勢(shì)之間存在的電壓的電壓測(cè)量裝置，-電壓測(cè)量裝置，用于測(cè)量端子間的高電壓，-耦合電路（RCpl），用于當(dāng)接觸器（SMain+,SMain-）斷開時(shí)，監(jiān)控外部高電壓元件。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及一種用于檢測(cè)優(yōu)選為機(jī)動(dòng)車輛的高電壓電池系統(tǒng)的絕緣電阻的裝置。
技術(shù)介紹
需要監(jiān)控電輔助或者完全電驅(qū)動(dòng)的車輛的高電壓系統(tǒng)的絕緣水平。電池側(cè)的電壓具有高達(dá)數(shù)百伏，即HV范圍(高電壓范圍)的水平。在HV范圍內(nèi)的電池通過高電壓接觸器以電流分布的形式耦合到高電壓元件。電流分布作用于例如用于驅(qū)動(dòng)或發(fā)電機(jī)模式下的驅(qū)動(dòng)機(jī)器的轉(zhuǎn)換器。繼而，在高電壓范圍內(nèi)，轉(zhuǎn)換器施加交變電流(三相)到相應(yīng)的機(jī)器。此夕卜，也通過DC-到-DC轉(zhuǎn)換器提供為低電壓范圍(12V，24V)設(shè)計(jì)的車載電力供應(yīng)系統(tǒng)。在這種情況下，高壓電和低壓電是彼此DC隔離的。在HV范圍內(nèi)的所有線路(即直流側(cè)的正負(fù)線路)相對(duì)于車輛地(即車體)絕緣。絕緣和線路配置使得在線路或端子中的絕緣故障不直接導(dǎo)致任何風(fēng)險(xiǎn)，即在殼體和地之間的危險(xiǎn)接觸電壓。這樣的第一絕緣故障也不帶來電池端子的短路。這只是在第二條線路也有絕緣故障時(shí)的情況。為了盡早定位這樣的絕緣故障，提供絕緣檢測(cè)系統(tǒng)，作為車載的裝置，該絕緣檢測(cè)系統(tǒng)不斷地檢查絕緣狀態(tài)，并且將其指示給驅(qū)動(dòng)器或者啟動(dòng)安全措施。DD 279 958 Al描述了在電驅(qū)動(dòng)的車輛的情況下用于監(jiān)控牽引電路相對(duì)于其他車輛部件的絕緣狀態(tài)的電路設(shè)置。提供了一種交流(AC)電壓發(fā)電機(jī)，它在一側(cè)與車輛地相鄰，并具有與最小允許絕緣電阻相匹配的內(nèi)部電阻。交流電壓發(fā)電機(jī)經(jīng)由電容器電路連接到要監(jiān)控的牽引電路。輸出端子連接到閾值開關(guān)。閾值開關(guān)響應(yīng)AC電壓的下沖(undershoot)。DE 43 39 946 Al描述了用于未接地的直流系統(tǒng)的絕緣監(jiān)控的方法。通過電阻系統(tǒng)耦合，施加交替不同的脈沖電壓值作為測(cè)量電壓。檢測(cè)在穩(wěn)定狀態(tài)產(chǎn)生的測(cè)量電流。為了確定歐姆絕緣電阻，使用連續(xù)的測(cè)量電流值之間的差異。在DE 196 1897 B4中描述了用于確定可再充電電池的絕緣電阻的電路設(shè)置。測(cè)量無負(fù)載電壓和負(fù)載電壓，為了這一目的，將兩個(gè)電容器串聯(lián)連接在電池端子之間。電容器的公共點(diǎn)通過泄漏電阻器連接到地。測(cè)量放大器通過開關(guān)組件連接預(yù)定的次數(shù)(times)，用于測(cè)量跨越電容器設(shè)置的局部電壓。DE 10 2006 050 529 Al公開了用于對(duì)電驅(qū)動(dòng)裝置的電源進(jìn)行絕緣和接觸器監(jiān)控的電路設(shè)置。高電壓電池和電力電子器件通過接觸器彼此連接。與車輛地連接的電壓源產(chǎn)生測(cè)量電壓。兩個(gè)電壓表測(cè)量由測(cè)量電壓相對(duì)于車輛地所產(chǎn)生的電壓階躍(steps)。電壓源通過測(cè)量電阻器以在饋電點(diǎn)和測(cè)量點(diǎn)之間至少連接一個(gè)接觸器的方式將測(cè)量電壓耦合到線路上。為了檢查高電壓電池和高電壓系統(tǒng)的線路之間的接觸，DE 10 2008 012418 Al提出了一種電容器，該電容器與負(fù)載并聯(lián)布置，它通過預(yù)充電電阻器充電，并且在將它與電池?cái)嚅_連接的狀態(tài)下被放電到規(guī)定的相對(duì)低的電壓值。所使用的電容器可以是逆變器(inverter )的中間電路的電容器。充電電阻器上的充電電流的缺失被評(píng)估為電池到高電壓系統(tǒng)的不當(dāng)連接。因此，本專利技術(shù)的目的在于提出一種用于檢測(cè)所述類型的高電壓電池系統(tǒng)的絕緣電阻的裝置，其具有改進(jìn)的實(shí)施例，尤其是具有降低元件復(fù)雜度的目的。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
這個(gè)目的由一種用于檢測(cè)優(yōu)選為機(jī)動(dòng)車輛的高電壓電池系統(tǒng)的絕緣電阻的裝置實(shí)現(xiàn)，該裝置包括高電壓電池(HVBat)和通過可切換的接觸器(SMain+，SMain_)連接到電池端子的高電壓元件(HVqmp),所述高電壓元件例如采用轉(zhuǎn)換器的形式，其中，提供以下組件用于檢測(cè)絕緣電阻-參考電阻器(Rtl),其可以通過開關(guān)(SIs。+，Sls()_，Saux)可選地連接到高電壓電池(HVeat)的端子，以及用于檢測(cè)在相應(yīng)端子和所述車輛(車體)的參考電勢(shì)之間存在的電壓的電壓測(cè)量裝置，-電壓測(cè)量裝置，用于測(cè)量端子間的高電壓，-耦合電路(Rcpl),用于當(dāng)接觸器(SMain+，SMain_)斷開時(shí)，監(jiān)控外部高電壓元件。根據(jù)本專利技術(shù)，作為一種用于檢測(cè)高電壓電池系統(tǒng)的絕緣電阻的裝置，包括-高電壓電池，-高電壓元件，其例如采用轉(zhuǎn)換器的形式，它通過可切換的接觸器連接到電池端子，提供以下組件-參考電阻器，其可以通過開關(guān)可選地連接到高電壓電池的端子；以及用于檢測(cè)在相應(yīng)端子和所述車輛(車體)的參考電勢(shì)之間存在的電壓的電壓測(cè)量裝置，-電壓測(cè)量裝置，用于測(cè)量端子間的高電壓，-耦合電路，用于當(dāng)接觸器斷開時(shí)，監(jiān)控外部高電壓元件。作為改進(jìn)，提供一種控制器，它連接到開關(guān)和用于檢測(cè)在相應(yīng)端子和所述車輛(車體)的參考電勢(shì)之間存在的電壓值的電壓測(cè)量裝置，并且通過該控制器可以根據(jù)切換狀態(tài)檢測(cè)電壓值。還進(jìn)行配置使得接觸器連接到控制器，由此可以根據(jù)接觸器的切換狀態(tài)檢測(cè)電壓值。為了確定絕緣電阻，參考電阻器交替地與絕緣電阻并聯(lián)連接。一旦寄生電容被轉(zhuǎn)移(transfer)，則測(cè)量端子和參考電勢(shì)之間的電壓。一旦參考電阻器切換到高電壓電池的兩個(gè)端子，則可以計(jì)算出絕緣電阻。然后，根據(jù)開關(guān)、接觸器的切換狀態(tài)，這對(duì)應(yīng)于電池系統(tǒng)自己的絕緣電阻的并聯(lián)電路的電阻值、或電池和高電壓元件的絕緣電阻的并聯(lián)電路的電阻值。根據(jù)本專利技術(shù)的用于檢測(cè)絕緣電阻的裝置能夠在沒有任何額外的測(cè)試源的情況下完成檢測(cè)。使用能量存儲(chǔ)器，即高電壓電池，作為測(cè)試源。具體實(shí)施例方式此外，現(xiàn)在將參考附圖闡述本專利技術(shù)的示例性實(shí)施例。附圖說明圖1和圖2，每個(gè)作為基本的電路圖，示出了高電壓電池，該高電壓電池在其端子處通過接觸器連接到高電壓元件。圖3-圖6示出了耦合電路的其它的實(shí)施例，在這些附圖中僅描述了耦合電路的基本元件。機(jī)動(dòng)車輛(未示出)的高電壓電池HVBat的兩個(gè)端子P+、P_通過可切換接觸器SMain+、SMain_連接到高電壓元件HV。-。每個(gè)電池端子P+、P-有相對(duì)于參考電勢(shì)(即所述車輛的車體)的絕緣電阻Rlst5lnt+、Rlst5lnt-。同樣地，每個(gè)端子有寄生電容CYint+、CYint_。參考電阻Rci可以通過可控開關(guān)Sls。+、Sls0_可選地連接到高電壓電池的正或負(fù)端子P+、P-。開關(guān)Sls。+、Sls0_是晶體管(MOSFET)的形式，因此，可以從控制器切換它們。通過各個(gè)端子P+、P-與該車輛的參考電勢(shì)之間的電壓測(cè)量裝置測(cè)量分別施加的電壓UIS()+、UIS()_。使用另外的電壓測(cè)量裝置直接測(cè)量存在于電池端子P+、P-上的電壓UBat。圖1示出了耦合電路的第一實(shí)施例。由兩個(gè)電阻器Rcpl形成的耦合電路的中心點(diǎn)可以通過采用繼電器形式的開關(guān)Saux直接連接到電池端子之一，在所示出的情況下為負(fù)端子P-。特別地，開關(guān)Saux具體地是流電(galvanical)開關(guān)。用于為高電壓電池HVBat充電的充電電阻器RP_可以通過開關(guān)Spra與接觸器SMain+并聯(lián)連接，所述接觸器SMain+將正端子P+連接到高電壓元件HVC()mp。圖2示出了耦合電路的另一個(gè)實(shí)施例。由一個(gè)電阻器Rcpl和開關(guān)Saux形成該耦合電路。通過此開關(guān)Saux (其也具體地是流電開關(guān)(繼電器))，該電阻器Rcpl可以直接連接到負(fù)端子P-。與正端子P+的耦合通過電阻&和/或電容Cx發(fā)生。在圖3中，由兩個(gè)電阻器Rcpl形成的耦合電路的中心點(diǎn)可以通過采用繼電器的形式的開關(guān)Saux直接連接到所示出的情況下的正端子P+。這等同于圖1中所示的耦合電路一極性是相反的。 在圖4中，耦合電路是由一個(gè)電阻器Rcpl和開關(guān)Sa本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種用于檢測(cè)優(yōu)選為機(jī)動(dòng)車輛的高電壓電池系統(tǒng)的絕緣電阻的裝置，包括高電壓電池（HVBat）和通過可切換的接觸器(SMain+，SMain?)連接到電池端子的高電壓元件（HVComp），所述高電壓元件例如采用轉(zhuǎn)換器的形式，其中，提供以下組件用于檢測(cè)絕緣電阻：?參考電阻器（R0），其可以通過開關(guān)(SIso+,SIso?,SAux)可選地連接到高電壓電池（HVBat）的端子，以及用于檢測(cè)在相應(yīng)端子和所述車輛（車體）的參考電勢(shì)之間存在的電壓的電壓測(cè)量裝置，?電壓測(cè)量裝置，用于測(cè)量端子間的高電壓，?耦合電路（RCpl），用于當(dāng)接觸器（SMain+,SMain?）斷開時(shí)，監(jiān)控外部高電壓元件。
【技術(shù)特征摘要】
2012.02.21 EP 12156318.3;2011.09.16 US 61/535,6111.一種用于檢測(cè)優(yōu)選為機(jī)動(dòng)車輛的高電壓電池系統(tǒng)的絕緣電阻的裝置，包括高電壓電池(HVBat)和通過可切換的接觸器(SMain+，SMain_)連接到電池端子的高電壓元件(HVqmp),所述高電壓元件例如采用轉(zhuǎn)換器的形式，其中，提供以下組件用于檢測(cè)絕緣電阻 -參考電阻器(Rtl),其可以通過開關(guān)(Sls。+，Sls0_, Saux)可選地連接到高電壓電池(HVBat)的端子，以及用于檢...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：I豪斯伯格，A科伯，M萊特納，R曼迪克，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：麥格納電動(dòng)汽車系統(tǒng)公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
還沒有人留言評(píng)論。發(fā)表了對(duì)其他瀏覽者有用的留言會(huì)獲得科技券。