[发明专利]用于估计电动或混合动力机动车辆中高压电路的绝缘电阻的方法

说明书

一种用于确定电动或混合动力车辆中高压网络的绝缘电阻的方法，其中，提供了连接到车身和该车辆的高压电池的单个第一端子的可控连续电压源，第一电阻器在该单个第一端子与该车身之间串联连接到该源，并且第二电阻器串联连接在该第一电阻器与该源之间，在该车身与该单个第一端子之间施加连续的电压设定点值，对于每个设定点值获取该第二电阻器两端电压的测量信号，执行对所述信号的自适应滤波，并且以递归方式估计滤波器传递函数系数的向量，提供滤波系数的更新，基于该估计值确定该绝缘电阻。

本发明涉及电动或混合动力车辆的领域。本发明更具体地涉及一种用于确定包括高压电池的电动或混合动力车辆的高压电路上的点与车辆接地端之间的绝缘电阻的方法。

在具有配备有至少一个电动机器的牵引系的电动或混合动力机动车辆中，该电动机器用于提供驱动车辆所需的马达转矩。为此，电力由高压电池输送到电动机器。所需的电压水平达到几百伏，通常约为400伏。这种电池还具有大容量，以便提高车辆在电动模式下的里程。汽车应用所特有的许多技术原因导致在车辆车身或机械接地端(由车辆的金属底盘和金属车体形成，并且因此使用者可触及)与电池的电位之间使用绝缘。因此，车辆中与电池电连接的任何部分都必须与接地端绝缘。这种绝缘是通过使用电绝缘材料实现的。然而，随着时间的推移，绝缘可能会劣化，并且因此使车辆的接地端处于对车辆乘客或任何与车辆接触的人造成危险的电位。

这就是为什么必须检查高压电路上任何点与车辆接地端之间的绝缘电阻，以防止车辆乘客或任何与车辆接触的人受到潜在的电击。特别地，这种监测可以使得能够在第二次绝缘故障发生之前校正第一次绝缘故障。具体来说，只有双重故障才会造成可能导致车辆发生故障的短路。

该绝缘电阻可以用物理方式测量或被估计。

用物理方式测量绝缘电阻需要在被测绝缘点注入高电压和高电流。但是，有必要能够随时了解车辆的高压电路上的任何点与车辆接地端之间的绝缘电阻，同时仍允许系统保持运行，换句话说，不会导致牵引或负载中断。

因此，在电动和混合动力车辆运行期间检查其高压网络的绝缘的情况下，优选通过估计获得绝缘电阻。

该估计必须足够准确，决不能过量估计，以便允许可靠地检测任何绝缘故障；也不能低估，以避免任何可能导致车辆故障的错误检测。

用于检测电动或混合动力车辆的绝缘故障的设备在现有技术中是已知的，这些设备基于电阻测量电路，其中，使用由连接在电池端子之间的多个电阻器形成的分压器桥来测量漏电流。这种电路的缺点是需要连接到电池的两个端子，这使得这种电路在车辆内的集成变得复杂。

文件FR 3037406披露了一种用于检测电动车辆的高压电池与车辆车身(其形成车辆的电气接地端)之间的电绝缘故障的电路。该检测电路电连接到车身和电池的单个第一端子，例如，电池的负极端子。绝缘故障通常表现为连接电池上的点(例如，位于电池的两个相邻电池单元之间的点)与车身的绝缘电阻的值低于安全阈值。因此，潜在的危险漏电流从电池上的该点通过该绝缘电阻流向车身。根据上述文件的检测电路包括可控DC电压源，该可控DC电压源一方面连接到车身，另一方面连接到电池的单个第一端子，从而允许在车身与单个第一端子之间施加各种电压值。该检测电路还包括用于测量通过电池的单个第一端子流入并通过电池上的某个点流出的呈现绝缘故障的电流的设备，该电流然后通过绝缘电阻流向车身。因此，由可控电压源施加的电压产生流过测量设备和绝缘电阻的电流。以这种方式，对于由可控电压源施加的每个电压值，获得该电流的测量值，由此可以计算电池上所讨论的点与车身之间的绝缘电阻值。

但是，根据这种方法计算绝缘电阻值相对耗时。特别地，需要将车身和电池的单个第一端子以不同的电位偏置一定时间，以达到可以进行漏电流测量的稳定状态。获得这种稳定状态所需的时间可能不利于实施用于检查车辆的高压网络绝缘的可靠策略。

因此，本发明的目的是至少部分地克服这种限制。

为此，本发明涉及一种用于确定电动或混合动力车辆的高压电池上的点与车辆车身之间的绝缘电阻的方法，该方法包括以下步骤：