[发明专利]在AC电动机运行时检测隔离丧失的系统和方法

权利要求书

1.一种检测电动机系统中的隔离丧失的方法，所述电动机系统包括具有输入侧和输出侧的逆变器以及以基频运行的电动机，所述电动机具有电连接至车辆底盘的电动机底架，所述电动机底架用作所述逆变器的输入侧和输出侧的共用基准，所述方法包括：

在所述逆变器的输入侧检测第一电压信号；

滤波所述第一电压信号以提取所述第一电压信号的与所述基频相关的、通过所述共用基准传递至所述输入侧的分量，所述第一电压信号的所述分量具有分量幅值；以及

通过将所述分量幅值与AC隔离丧失故障值作比较来确定是否存在AC隔离丧失故障。

2.如权利要求1所述的方法，其中，所述电动机在与所述基频范围相关的范围内运行，所述基频范围具有最高值，其中所述滤波包括采用截止频率基本上等于所述基频范围的最高值的低通滤波器。

3.如权利要求2所述的方法，其中，所述滤波包括以至少是所述低通滤波器的截止频率的最高值的两倍的采样速率从所述第一电压信号采样。

4.如权利要求1所述的方法，其中，所述电动机在与所述基频范围相关的范围内运行，所述基频范围具有最高值，其中所述滤波包括：

使用截止频率基本上等于所述基频范围的最高值的低通滤波电路；

以至少是所述低通滤波器的截止频率的最高值的两倍的采样速率从所述第一电压信号采样；以及

去除所述第一电压信号的DC分量，以获得所述第一电压信号的所述分量。

5.如权利要求1所述的方法，其中，确定是否存在隔离丧失故障包括：

将所述第一电压信号的所述分量转换为绝对值；以及

将随时间推移的所述绝对值取平均。

6.如权利要求1所述的方法，其中，确定是否存在隔离丧失故障包括：

将所述第一电压信号的所述分量转换为绝对值信号；

减弱所述绝对值信号的非DC分量；以及

检测所述减弱后的绝对值信号的峰值。

7.如权利要求1所述的方法，其中，所述滤波包括：

将处在所述基频的源信号分成第一正交分量和第二正交分量；

将所述第一正交分量与所述第一电压信号相乘，然后减弱较高的频率分量以产生所述第一电压信号的第一部分；

将所述第二正交分量与所述第一电压信号相乘，然后减弱较高的频率分量以产生所述第一电压信号的第二部分；以及

组合所述第一电压信号的第一部分和所述第一电压信号的第二部分，以获得所述第一电压信号的具有所述分量幅值的分量。

8.如权利要求1所述的方法，其中，所述电动机系统包括基本上与所述电动机底架隔离、电联接至所述逆变器的输入侧的DC电源，所述DC电源具有正端子和负端子，其中，所述第一电压信号与流过第一电容的电流成比例，所述第一电容电联接在所述负端子与所述电动机底架之间，所述方法还包括：

接收与流过第二电容的电流成比例的第二电压信号，所述第二电容电联接在所述正端子与所述电动机底架之间；以及

通过将所述第一电压信号的平均值与所述第二电压信号的平均值作比较来确定是否存在DC隔离丧失故障。

9.一种识别电动机系统中的隔离丧失的方法，所述电动机系统包括电动机和电源，所述电动机具有连接至电性地的电动机底架，所述电动机以基频运行，所述电源在电源电压下工作，所述方法包括：

接收跟所述电源的端子与所述电动机底架之间的电压相关的第一电压信号，所述第一电压信号包括与所述基频相关的第一分量和与所述电源电压相关的第二分量；

滤波所述第一电压信号，以减弱与所述电源电压相关的所述第一分量；

测量与所述基频相关的所述第二分量的幅值；以及

通过将所述第一分量的幅值与故障值作比较来确定是否存在相到地的隔离丧失状况。

10.一种系统，包括：

电源，其具有电源电压并基本上与电性地隔离；

功率逆变器，其电联接至所述电源，所述功率逆变器构造成在AC端子处在AC相中从所述电源提供AC电流，所述AC相具有处于基频的电流；

电动机，其电联接至所述功率逆变器的AC端子，所述电动机具有在正常运行状况下基本上与所述功率逆变器的AC端子电隔离的底架；

处理器，其构造成控制所述功率逆变器提供的AC电流，所述处理器构造成接收与流过电动机底架的电流相关的第一电压信号，所述第一电压信号包括与所述AC相的基频相关的第一分量、和与所述电源电压相关的第二分量，所述处理器还构造成滤波所述第一电压信号以减弱所述第二分量，测量所述第一分量的幅值，并通过将所述第一分量的幅值与故障值作比较来确定是否存在AC隔离丧失状况。