专利名称：对带有高压电网的车辆的绝缘电阻监测的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及在车辆内使用的监测系统，例如被配置为监测高压电网和车辆底盘之间的绝缘电阻的监测系统。背景电动车辆(EV)、混合电动车辆(HEV)、以及其它车辆可以包括高压电网和低压电网。低压电网可以连接到车辆底盘作为接地，而高压电网可以被配置有浮动接地，即，不连接到车辆底盘作为接地。因为高压电网不连接到与车辆底盘相同的地，电位存在，用于高压电网和低压电网之间的放电。在高压电网足够大的情况下,在高压电网和低压电网之间提供一定量的绝缘是可取的，绝缘可以被量化为绝缘电阻。期望量的绝缘电阻可以根据高压电网上携带的电压的大小和/或高压电网与低压电网之间的电压差来改变。绝缘电阻的量可以与高压电网和车辆地，即车辆底盘之间的阻抗的量相关。高压电网和车辆地之间的阻抗可以在高压电网的激活/启动之前，即，在高压电池或者其它的高压能源放电之前被估算。这个激活前的阻抗确定可能在高压电网的操作之前评估绝缘时是有益的，然而，它不能充分地评估可能在高压电网的激活后出现的绝缘忧虑。因此，存在对在高压电网的激活后监测电阻的需要。概述本发明的一个非限制性方面涉及监测高压电网和低压电网之间的绝缘电阻的方法，高压电网和低压电网被包括在车辆内，低压电网连接到第一地，而高压电网连接到第二地，第二地相对于第一地浮动。所述方法包括:当高压电网是活动的时，测量高压电网的第一频率响应；以及将第一频率响应与第二频率响应相比较以确定在高压电网与低压电网之间是否提供了期望的绝缘电阻。所述方法可以包括将测试信号施加到高压电网，第一频率响应是高压电网对测试信号的响应。所述方法可以包括施加测试信号以包括至少两个副载波。所述方法可以包括施加测试信号，使得至少两个副载波中的每个是正交的。所述方法可以包括生成最初作为数字信号的测试信号，并且其后将测试信号转换为模拟信号，使得测试信号作为模拟信号被施加到高压电网。所述方法可以包括将第一频率响应从模拟域转换到数字域，并且其中第一频率响应的数字域与第二频率响应相比较以确定是否提供了期望的绝缘电阻。所述方法可以包括通过将第一频率响应的数字域转换成更改的第一频率响应来补偿第一频率响应和第二频率响应之间的时延，使得更改的第一频率响应与第二频率响应相比较以确定是否提供了期望的绝缘电阻。所述方法可以包括通过将第一响应的数字域的结尾部分复制到第一响应的数字域的开始部分之前来生成更改的第一频率响应。所述方法可以包括将结尾部分的长度设定为大约等于第一频率响应和第二频率响应之间的时延。
所述方法可以包括当高压电池是通过高压电网充电和放电之一时测量第一频率响应，当电池是充电和放电之一时,高压电网是活动的。所述方法可以包括，在第一频率响应与第二频率响应相差不大于第一量的情况下，确定提供了期望的绝缘电阻，否则，确定未提供期望的绝缘电阻。所述方法可以包括第二地被连接到车辆底盘。本发明的一个非限制性方面涉及监测高压电网和低压电网之间的绝缘电阻的方法，高压电网和低压电网被包括在车辆内。所述方法包括:将测试信号施加到高压电网；测量高压电网对测试信号的第一频率响应；以及将第一频率响应与第二频率响应相比较以确定在高压电网与低压电网之间是否提供了期望的绝缘电阻。所述方法可以包括施加测试信号以包括至少两个副载波。所述方法可以包括施加测试信号，使得至少两个副载波中的每个是正交的。所述方法可以包括，将第一频率响应与第二频率响应相比较包括调节第一频率响应以补偿第一频率响应和第二频率响应之间的时延。所述方法可以包括，调节第一频率响应包括将第一频率响应的结尾部分移动到第一频率响应的开始部分之前，并且其后将第一频率响应与第二频率响应相比较以确定是否提供了期望的绝缘电阻。本发明的一个非限制性方面涉及可操作来估算包括在车辆内的高压电网的绝缘电阻的电路。所述电路包括:可操作来输出数字测试信号的控制器；可操作来将数字测试信号转换成模拟测试信号的数字-模拟转换器；可操作来将模拟测试信号输出到高压电网的正总线的正感测阻抗；可操作来将模拟测试信号输出到高压电网的负总线的负感测阻抗；可操作来将正总线对测试信号的正模拟响应转换为对控制器的正数字响应而输出的正模拟-数字转换器；可操作来将正总线对测试信号的负模拟响应转换为对控制器的负数字响应而输出的负模拟-数字转换器；其中所述控制器基于正数字响应和负数字响应中的至少一个来确定高压电网对测试信号的第一频率响应；以及其中控制器将第一频率响应与第二频率响应相比较以确定在高压电网和车辆底盘之间是否提供了期望的绝缘电阻。所述电路可以包括控制器，其生成测试信号以包括至少两个副载波。所述电路可以包括控制器，其生成测试信号，使得至少两个副载波中的每个是正交的。附图简述
图1示出了根据本发明的一个非限制性方面的车辆电力系统。图2示出了根据本发明的一个非限制性方面的车辆电力系统。图3示出了根据本发明的一个非限制性方面的测试信号。图4示出了根据本发明的一个非限制性方面的频率响应。图5-6示出了根据本发明的一个非限制性方面的数字信号处理。详细描述如所需要的，本发明的详细实施方式在此被公开；然而，应理解，所公开的实施方式仅仅是本发明的示例，其可以体现在不同的和可选的形式中。附图并不一定是按比例的；一些特征可以被放大或者最小化以示出特定组件的细节。因此，在此公开的特定的结构和功能细节不应被解释为限制性的，而仅仅作为用于教导本领域中的技术人员不同地使用本发明的代表性基础。图1示出了根据本发明的一个非限制性方面的车辆电力系统。所述系统可以被配置为具有电池的电动DC电路，该电池具有两个端子:正端子(BAT_P)和负端子(BAT_N)。正端子可以连接到高压正电网(HV_P)，而负端子可选地通过感测分流器连接到高压负电网(HV_N)。高压电网的第一节点(HV_P)和第二节点(HV_N)可以连接到DC/DC转换器，便于高压电网和低压电网之间的隔离的DC到DC转换。低压电网可以包括低压电池。低压电网和高压电网可以被配置为提供一个或者多个相应的高压负载和低压负载和/或便于为一个或者多个相应的高压负载和低压负载供电。为了示例性和非限制性的目的，高压电网可以与大于200 VDC的电压相关联，而低压电网可以与12-16 VDC或者24-28 VDC的电压相关联，如通常在电动或者部分电动车辆中所使用的。低压电网可以连接到作为地的车辆底盘，而高压电网连接到浮动地，例如高压电池的负端子。图1示出了高压正电网和参考电位之间的绝缘阻抗的等效电路图，通常，常见的车辆地(例如，车辆底盘)特征可以是与去耦电容CY_P并联的绝缘电阻R_P。高压负电网和参考电位之间的绝缘阻抗特征可以是与去耦电容CY_N并联的绝缘电阻R_N。本发明的一个非限制性方面设想评估绝缘阻抗(通常也被称为绝缘电阻)的这个理论/等效电路图，以便确定在高压电网和低压电网/车辆地之间是否提供充分的绝缘，以便便于避免在高压电网和低压电网和/或车辆地之间可能发生的电弧放电或者其它电力传输情况。根据本发明一个非限制性方面，为了便于估算绝缘阻抗和/或绝缘电阻，绝缘监测设备可以连接到高压电网。绝缘监测设备可以由电压调节器和绝缘监测器组成。电压调节器可以用于调节来自低压电网的电压供应用于输出到绝缘监测器。绝缘监测器可以被配置为与被测设备(DUT)，即，高压电网或者某个其它设备交换信令。微控制器单元(MCU)可以被包括，并配置成便于生成数字域中的输入信号X [η]以及通过所提出的DSP技术或者其它合适的处理技术来分析参考信号r [η]以及输出信号yP[n]和7,[11]。可以包括数字-模 拟转换器(DAC)以便于将数字信号x[n]转换为对应的模拟信号X (t)，模拟信号X (t)可以接着在电网的任何活动的DC信号上被传送到高压电网，以便使高压电网经受测试信号和/或一组测试条件。DAC可以被假定为不是理想的，并且因此具有响应hDAC(t)，并且引入一些噪声和失真。多个模拟-数字转换器(ADC)可以被包括，并且被配置成便于将模拟信号x(t)以及信号yP(t)和7,(0转换为对应的数字信号r [η]以及yP[η]和7,[11]。ADC可以被类似地假定为不是理想的，并且因此具有响应hADC(t)，并且引入一些噪声和失真。感测/接口电路可以用于将测量模拟信号(测试信号)注入到HV分布系统的每个分支(或者节点)中。它可以由连接到HV分布系统的正节点(HV_P)和负节点(HV_N)的感测阻抗组成。感测阻抗Z_P (由串联连接的电阻器1 _ 和电容器CS_P组成，见图2)可以连接到节点HV_P，即，它可以连接到由与去耦电容CY_P并联的绝缘电阻R_P组成的阻抗。感测阻抗Z_N (由串联连接的电阻器RS_N和电容器CS_N组成，见图2 )可以连接到节点HV_N，S卩，它连接到由与去耦电容CY_N并联的绝缘电阻R_N组成的阻抗。图2示出了如本发明的一个非限制性方面设想的可选的绝缘监测器。可选的绝缘监测器可以包括在断开和闭合位置之间可启动的开关以控制测试信号到高压正电网和高压负电网中的一个或者两个的旋转。
为了测量绝缘电阻，可以计算在给定频率处由DUT引入的衰减和时移。提出了产生由在期望频率处的一个或几个副载波组成的信号，并且进行输出信号和参考信号的频域分析。所提出的技术不仅能够高度精确地确定绝缘电阻，而且还能够最小化DAC、ADC和模拟电路的非理想效应，因为校准本质上由所提出的方案完成。因此不需要额外的校准。注意，衰减和时移可以从参考信号和DUT输出信号计算，并且这两个信号同等地被DAC、ADC和模拟滤波影响。给出以下频率响应:DAC的Hdac(W)、模拟电路的Hcik(W)和ADC的Hadc(W)。总频率响应被发现为Ht (w) =Hdac (w).Hadc (w).Hcie (w)频域中的被模拟级的总频率响应影响的参考信号可以被表示为R (w) =Ht (W).X (X)其中X(W)是频域中生成的信号。另外，频域中的也被DUT的频率响应影响的DUT输出信号可以被表不为Y (w) =Ht (w).Hdut (w).X (W)因此，传递函数可以被计算为
权利要求
1.一种监测高压电网和低压电网之间的绝缘电阻的方法，所述高压电网和所述低压电网被包括在车辆内，所述低压电网连接到第一地，而所述高压电网连接到第二地，所述第二地相对于第一地浮动，所述方法包括: 当所述高压电网是活动的时，测量所述高压电网的第一频率响应；以及 将所述第一频率响应与第二频率响应相比较，以确定在所述高压电网与所述低压电网之间是否提供了期望的绝缘电阻。
2.按权利要求1所述的方法，还包括将测试信号施加到所述高压电网，所述第一频率响应是所述高压电网对所述测试信号的响应。
3.按权利要求2所述的方法，还包括施加所述测试信号以包括至少两个副载波。
4.按权利要求3所述的方法，还包括施加所述测试信号，使得所述至少两个副载波中的每个是正交的。
5.按权利要求1所述的方法，还包括生成最初作为数字信号的所述测试信号，并且其后将所述测试信号转换为模拟信号，使得所述测试信号作为所述模拟信号被施加到所述高压电网。
6.按权利要求1所述的方法，还包括将所述第一频率响应从模拟域转换到数字域，并且其中所述第一频率响应的所述数字域与所述第二频率响应相比较，以确定是否提供了所述期望的绝缘电阻。
7.按权利要求6所述的方法，还包括通过将所述第一频率响应的所述数字域转换成更改的第一频率响应来补偿所述第一频率响应和所述第二频率响应之间的时延，使得所述更改的第一频率响应与所述第二频率响应相比较，以确定是否提供了所述期望的绝缘电阻。
8.按权利要求7所述的方 法，还包括通过将所述第一响应的所述数字域的结尾部分复制到所述第一响应的所述数字域的开始部分之前来生成所述更改的第一频率响应。
9.按权利要求8所述的方法，还包括将所述结尾部分的长度设定为大约等于所述第一频率响应和所述第二频率响应之间的所述时延。
10.按权利要求1所述的方法，还包括当高压电池是通过所述高压电网充电和放电之一时测量所述第一频率响应，当所述电池是充电和放电之一时，所述高压电网是活动的。
11.按权利要求1所述的方法，还包括在所述第一频率响应与所述第二频率响应相差不大于第一量的情况下，确定提供了所述期望的绝缘电阻，否则，确定没有提供所述期望的绝缘电阻。
12.按权利要求1所述的方法，其中所述第二地被连接到所述车辆的底盘。
13.一种监测高压电网和低压电网之间的绝缘电阻的方法，所述高压电网和所述低压电网被包括在车辆内，所述方法包括: 将测试信号施加到所述高压电网； 测量所述高压电网对所述测试信号的第一频率响应；以及 将所述第一频率响应与第二频率响应相比较，以确定在所述高压电网与所述低压电网之间是否提供了期望的绝缘电阻。
14.按权利要求13所述的方法，还包括施加所述测试信号以包括至少两个副载波。
15.按权利要求14所述的方法，还包括施加所述测试信号，使得所述至少两个副载波中的每个是正交的。
16.按权利要求13所述的方法，其中将所述第一频率响应与所述第二频率响应相比较包括调节所述第一频率响应以补偿所述第一频率响应和所述第二频率响应之间的时延。
17.按权利要求16所述的方法，其中调节所述第一频率响应包括将所述第一频率响应的结尾部分移动到所述第一频率响应的开始部分之前，并且其后将所述第一频率响应与所述第二频率响应相比较以确定是否提供了所述期望的绝缘电阻。
18.一种可操作来估算包括在车辆内的高压电网的绝缘电阻的电路，所述电路包括: 控制器，其可操作来输出数字测试信号； 数字-模拟转换器，其可操作来将数字测试信号转换为模拟测试信号； 正感测阻抗，其可操作来将所述模拟测试信号输出到所述高压电网的正总线； 负感测阻抗，其可操作来将所述模拟测试信号输出到所述高压电网的负总线； 正模拟-数字转换器，其可操作来将所述正总线对所述测试信号的正模拟响应转换为正数字响应而输出到所述控制器； 负模拟-数字转换器，其可操作来将所述正总线对所述测试信号的负模拟响应转换为负数字响应而输出到所述控制器； 其中所述控制器基于所述正数字响应和所述负数字响应中的至少一个来确定所述高压电网对所述测试信号的第一频率响应；以及 其中所述控制器将所述第一频率响应与第二频率响应相比较，以确定在所述高压电网和所述车辆的底盘之间是否提供了期望的绝缘电阻。
19.按权利要求18所述的电路，其中所述控制器生成所述测试信号以包括至少两个副载波。
20.按权利要求18所述的电路，其中所述控制器生成所述测试信号，使得所述至少两个副载波中的每个是正交的。
全文摘要
本发明涉及对带有高压电网的车辆的绝缘电阻监测。设想了一种用于监测绝缘电阻、阻抗、或者车辆系统之间其它绝缘反映情况的监测器。所述监测器可能在估算高压电网和低压电网之间的绝缘电阻时是有用的。所述监测器可以被配置为基于高压电网的频率响应来充分地估算绝缘电阻。
文档编号G01R27/02GK103091557SQ201210408560
公开日2013年5月8日 申请日期2012年10月24日 优先权日2011年10月31日
发明者马克·多马尔·赫赖斯, 艾伯特·特伦奇斯·迈格纳, 安东尼·费雷·法布雷加斯 申请人:李尔公司