[發明專利]用于絕緣電阻測量和絕緣損耗診斷的裝置、系統和方法

有效

• 申請號: 201611182533.1
• 申請日: 2016-12-19
• 公開（公告）號: CN106896274B
• 公開（公告）日: 2020-10-27
• 發明（設計）人: D·普里泰利;R·蘇麗亞;G·奧里利奧;A·切魯蒂;F·錢波利尼
• 申請（專利權）人: 馬涅蒂-馬瑞利公司
• 主分類號: G01R27/18
• 分類號: G01R27/18;G01R27/26
• 代理公司: 北京市路盛律師事務所 11326
• 代理人: 常利強;王桂玲

描述了用于診斷通電的電氣設備(2)相對于地(3)的絕緣損耗的電子裝置(1)。裝置(1)具體地包括以受控方式可連接或可斷開的第一電阻開關組(13)和第二電阻開關組(14)，以及還包括分別與第一電阻開關組和第二電阻開關組并聯布置的第一測量電路(15)和第二測量電路(16)。第一測量電路和第二測量電路(15、16)分別包括第一檢測電路和第二檢測電路(150、160)、第一電荷調制電路和第二電荷調制電路(151、161)以及第一分壓電阻器和第二分壓電阻器(RB_minus、RB_plus)。第一電荷調制電路和第二電荷調制電路(151、161)允許動態地“切換”測量技術。此外，描述了用于測量通電的電氣設備(2)相對于地的絕緣電阻(RI_minus、RI_plus)的方法，其中所述方法由根據本發明的裝置(1)執行。最后，描述了裝置(1)的自我診斷方法。

技術領域

本發明涉及一種用于測量通電的電氣設備相對于地的絕緣電阻的裝置、系統和方法，并且因此還涉及用于診斷這種設備的絕緣損耗的裝置、系統和方法。具體來說，用于具有自我診斷功能的絕緣電阻測量和用于診斷通電的電氣設備的相對于地的絕緣損耗的診斷的電子裝置系統和方法。

值得指出的是，盡管本說明書通過示例的方式具體地示出本發明應用于用于電動機或混合動力發動機的電池，但是顯然本發明以相同的方式適用于相對于地面或相對于通用參考或安全接地的任何通電的電氣設備或系統。

本發明還涉及上述裝置的自我診斷方法。

背景技術

在具有高標稱電壓的電化學電池(例如在電動和混合動力車輛中)的使用中，不斷增加的擴散導致可能的電風險，該電風險與使用這樣的對人和物具有潛在的危險的電壓相關聯。因此，與使用電力相關聯的危險，迄今為止其主要被認為與在工作或家庭環境內使用電力相關聯，現在還出現在配備有存儲系統的電動或混合動力車輛上，該存儲系統以可能危險的電壓為特征。

預期在未來幾年內，電動牽引在車輛上的進一步擴散(與其用于運輸人和物的頻繁和廣泛使用相關聯)可能導致與使用鋰電池用于牽引相關聯的電風險和潛在危險，其在未來變成對于使用這種交通工具的人的安全風險的主要原因之一。

可能的缺陷(諸如像由于電氣設備的組件陳舊導致的故障、電介質擊穿或放電)引起保護免受潛在危險事件的問題，危險事件諸如發生短路或絕緣損耗，其可能導致火災和/或爆炸，如果它們存在于易燃或爆炸性物質則這可能也是特別嚴重的，并且甚至會使人的生命處于危險之中。

在這些可能的缺陷中，電池電壓相對于地面或通用參考或安全接地(諸如像車輛的底盤)的絕緣損耗是可能最頻繁出現的故障之一。

例如，在由于護套損壞的電纜與車身接觸而出現故障的情況下，在高壓電路和車體之間產生絕緣電阻的急劇降低。可通過也為已知類型的能夠檢測絕緣電阻的電子電路來診斷這種絕緣電阻的降低。

實際上，在配備有高壓系統的電動和混合動力車輛中已知使用了絕緣檢測電路，其被方便地插入電氣系統中，并且能夠在“運行時間”中測量高壓電路和車輛底盤之間的絕緣電阻。

在國際標準ISO 6469中限定了適用于電動車輛(電池驅動的電動車輛和具有“燃料電池”的車輛)和混合動力車輛上的可再充電的能量存儲系統的防止電風險的具體安全和人身保護要求。進一步的安全相關方面參見ISO 26262標準。

在各種安全和保護要求中，尤其是在ISO 6469中，指出了這樣的可能性：使用用于通過安裝在車輛上的“絕緣電阻監測系統”監測絕緣電阻的系統，通過周期性測量(該測量優選地是自動執行的)電池相對于地面或者相對于通用參考或安全接地的絕緣電阻值來確定電池的高壓電路的完整性。

然而，自動執行絕緣電阻測量的期望功能提出了顯著技術問題：對于絕緣電阻的異常測量，成功鑒別其是否是由于電池相對于地的絕緣損耗的故障或者是否是由于絕緣電阻測量電路本身故障。