[發明專利]電動汽車電驅動系統的動態絕緣狀態在線監測方法

在審

• 申請號: 201811324918.6
• 申請日: 2018-11-08
• 公開（公告）號: CN109444686A
• 公開（公告）日: 2019-03-08
• 發明（設計）人: 張超;杜博超;崔淑梅
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: G01R31/12
• 分類號: G01R31/12;G01R27/20
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 高倩

電動汽車電驅動系統的動態絕緣狀態在線監測方法，屬于絕緣監測領域，解決了現有基于切換電橋原理的電動汽車電驅動系統的動態絕緣狀態在線監測方法的監測結果受電驅動系統的電磁干擾影響較大的問題。所述動態絕緣狀態在線監測方法在電機控制器對永磁同步電機進行預定矢量控制的過程中額外加入連續的預定次數的零矢量控制，在連續零矢量控制的期間采用切換電橋法獲取電機控制器直流母線正極對地的絕緣電阻值、電機控制器直流母線負極對地的絕緣電阻值和永磁同步電機三相電纜對地的絕緣電阻值，并根據電機控制器直流母線正極、負極和永磁同步電機三相電纜對地的絕緣電阻值的故障閾值評價電動汽車電驅動系統的動態絕緣狀態。

技術領域

本發明涉及一種電驅動系統的絕緣狀態監測方法，屬于絕緣監測領域。

背景技術

電動汽車電驅動系統是相對于車載低壓系統和車體絕緣且具有高電壓和大電流的動力電路。由于電動汽車電驅動系統的工作環境較為惡劣，其絕緣狀態受工作環境的影響較大。因此，十分有必要對電動汽車電驅動系統的絕緣狀態進行在線監測，以保證電動汽車電驅動系統的正常運行以及避免人體觸電事故的發生。

電動汽車電驅動系統的動態絕緣狀態在線監測是一種對運行狀態下的電動汽車電驅動系統進行實時絕緣狀態監測的主動式觸電防護措施?，F有的電動汽車電驅動系統的動態絕緣狀態在線監測方法以切換電橋法為主，該方法通過在電機控制器正、負直流母線與電源地之間分別設置偏置電阻的方式來改變電機控制器正、負直流母線對地的絕緣電阻狀態，進而計算出電機控制器正、負直流母線對地的絕緣電阻值。然而，在采用這種方法對電動汽車電驅動系統的動態絕緣狀態進行在線監測時，相應的母線對地絕緣電壓檢測設備會受到運行狀態下的電驅動系統的電磁干擾，使得檢測到的電機控制器正、負直流母線對地的絕緣電壓值的誤差較大，計算出的電機控制器正、負直流母線對地的絕緣電阻值的誤差較大，進而導致誤報絕緣故障情況的發生。

發明內容

本發明為解決現有基于切換電橋原理的電動汽車電驅動系統的動態絕緣狀態在線監測方法的監測結果受電驅動系統的電磁干擾影響較大的問題，提出了一種電動汽車電驅動系統的動態絕緣狀態在線監測方法。

本發明所述的電動汽車電驅動系統的動態絕緣狀態在線監測方法，電動汽車電驅動系統包括動力電池、電機控制器和永磁同步電機，動力電池通過電機控制器對永磁同步電機進行矢量控制；

所述動態絕緣狀態在線監測方法在電機控制器對永磁同步電機進行預定矢量控制的過程中額外加入連續的預定次數的零矢量控制，在連續零矢量控制的期間采用切換電橋法獲取電機控制器直流母線正極對地的絕緣電阻值、電機控制器直流母線負極對地的絕緣電阻值和永磁同步電機三相電纜對地的絕緣電阻值，并根據電機控制器直流母線正極對地的絕緣電阻值、電機控制器直流母線負極對地的絕緣電阻值和永磁同步電機三相電纜對地的絕緣電阻值的故障閾值評價電動汽車電驅動系統的動態絕緣狀態。

作為優選的是，所述動態絕緣狀態在線監測方法在電機控制器對永磁同步電機進行一次預定的零矢量控制之后加入連續的預定次數的零矢量控制，加入的零矢量控制與該預定的零矢量控制的控制方式相同。

作為優選的是，所述動態絕緣狀態在線監測方法獲取電機控制器直流母線正極對地的絕緣電阻值、電機控制器直流母線負極對地的絕緣電阻值和永磁同步電機三相電纜對地的絕緣電阻值的方法包括：

步驟一、在電機控制器對永磁同步電機進行預定矢量控制的過程中額外加入連續的預定次數的零矢量控制，使電機控制器逆變單元的三相上橋臂均導通、三相下橋臂均關斷，測量此時電機控制器直流母線正極對地的絕緣電壓值U_P1和電機控制器直流母線負極對地的絕緣電壓值U_N1，在電機控制器直流母線負極與電源地之間接入第一偏置電阻，測量此時電機控制器直流母線正極對地的絕緣電壓值U'_P1和電機控制器直流母線負極對地的絕緣電壓值U'_N1，并根據公式(1)計算電機控制器直流母線正極對地的絕緣電阻值：