车辆高电压系统的隔离测试技术方案

公开了一种车辆高电压系统的隔离测试。一种用于车辆的测试系统包括通信接口、电流传感器、多个阻抗和控制器。所述控制器被配置为：在车辆的牵引电池和低电压子系统之间电连接所述阻抗中的选择的一个。所述连接在所述牵引电池和所述子系统之间创建泄漏路径。所述控制器还被配置为：基于与所述泄漏路径有关的电流和通过通信接口接收到的指示所述电池和所述子系统之间的隔离故障的信号，输出诊断状态。

【技术实现步骤摘要】
本申请要求于2015年4月16日提交到美国专利商标局的申请号为14/688658的美国专利申请的权益，在此通过引用将其公开内容全部包含于此。
本申请涉及测试与高电压电系统和低电压电系统之间的隔离有关的混合动力电动车辆电组件的性能。
技术介绍
高电压牵引电池可应用于混合动力电动车辆。具有牵引电池的车辆可包括具有电池电子控制模块(BECM)的电池管理系统(BMS)，其中，电池电子控制模块(BECM)监测车辆的高电压系统和低电压系统之间的隔离。如果高电压系统和低电压系统之间的隔离受损，则BECM可提供诊断指示器和/或关闭各种系统或子系统。在BECM硬件和软件的开发周期中，尽早估计隔离监测器功能的性能会是有益的。然而，只有在样品牵引电池包或样品车辆可用时，才能够实现适当的测试环境。此外，车辆开发期间的硬件或软件改变可能影响隔离监测，并且由于可用资源有限，使得立即验证和测试可能难以在电池包和车辆级别进行管理。
技术实现思路
一种用于车辆的隔离测试器包括通信接口、多个阻抗和控制器。所述控制器被配置为：在车辆的牵引电池和子系统之间电连接所述阻抗中的选择的一个。所述连接在所述牵引电池和所述子系统之间创建泄漏路径。所述控制器还被配置为：基于与所述泄漏路径有关的电流和来自通信接口的信号，输出诊断状态。根据本专利技术，提供一种用于车辆的隔离测试器，所述隔离测试器包括：
通信接口、多个阻抗和控制器，控制器被配置为：在车辆的牵引电池和子系统之间电连接所述阻抗中的选择的一个，以在车辆的牵引电池和子系统之间创建泄漏路径；基于与所述泄漏路径有关的电流和通过通信接口接收到的指示所述牵引电池和所述子系统之间的隔离故障的信号，输出诊断状态。一种用于车辆的测试系统包括电流传感器、多个阻抗、通信接口和控制器。所述控制器被配置为：对来自通信接口的隔离故障反馈进行响应。所述控制器还被配置为：将所述阻抗中的选择的一个与车辆的电流传感器、电池和子系统串联连接，以在车辆的高电压总线和所述子系统之间创建桥接隔离势垒(isolation barrier)的泄漏路径。根据本专利技术的一个实施例，所述子系统是低电压正端子、低电压地或底盘。根据本专利技术的一个实施例，所述控制器还被配置为：响应于来自通信接口的进一步的隔离故障反馈，选择所述阻抗中的不同的一个，与所述阻抗中的所述选择的一个断开连接，将所述阻抗中的所述不同的一个连接到所述电池，输出另一诊断状态。根据本专利技术的一个实施例，通信接口是控制器局域网络(CAN)接口或以太网。根据本专利技术的一个实施例，所述测试系统还包括高电压互锁旁路电路，高电压互锁旁路电路被配置为：当高电压互锁旁路电路被启用时，传输与所述泄漏路径关联的电流。一种通过控制器进行车辆隔离测试的方法包括：在车辆的牵引电池和子系统之间电连接选择的阻抗。所述方法还包括：控制器启用牵引电池以经由高电压互锁电路对所述阻抗供电，其中，高电压互锁电路通过传感器和所述阻抗将来自所述电池的泄漏电流传输至所述子系统。此外，所述方法包括：控制器基于所述泄漏电流和通过通信接口接收到的指示所述电池和所述子系统之间的隔离故障的信号，输出诊断状态。根据本专利技术的一个实施例，所述子系统是低电压正端子、低电压地或底盘。根据本专利技术的一个实施例，所述传感器以电方式被布置在所述阻抗和所述牵引电池之间。根据本专利技术的一个实施例，启用牵引电池以对所述阻抗供电的步骤包括：
电连接比所述牵引电池的全部电池单元少的电池单元，以在所述牵引电池和所述子系统之间产生电势。根据本专利技术的一个实施例，通信接口是控制器局域网络(CAN)接口或以太网。附图说明图1是根据本公开各个实施例的具有牵引电池和相关控制器的代表性车辆的示图，其中，所述牵引电池和相关控制器具有用于监测高电压电气系统和低电压电气系统之间的隔离的隔离监测器；图2是包括用于监测隔离的控制器和电路的代表性牵引电池包的示图；图3是示出隔离监测器测试装置的代表性实施例的示图，其中，所述隔离监测器测试装置具有将高电压单元串连接到泄漏阵列和泄漏目的点或接收器(sink)的泄漏总线；图4是示出根据本公开的实施例的用于估计隔离监测器的性能工具的操作的示图。具体实施方式在此描述本公开的实施例。然而，应理解，公开的实施例仅是示例，并且其它实施例可采用多种和替代的形式。附图不必按比例绘制；可夸大或缩小一些特征以显示特定组件的细节。因此，在此公开的特定结构和功能的细节不应被解释为限制，而仅作为用于教导本领域技术人员多样地采用本专利技术的代表性基础。本领域普通技术人员将理解，参照任一附图示出和描述的各个特征可与在其它的一幅或多幅附图中示出的特征组合，以产生没有明确示出或描述的实施例。示出的特征的组合提供用于典型应用的代表性实施例。特征的各种组合和修改与本公开的教导一致，然而，可以期望所述各种组合和修改用于特定应用或实施。图1描绘了具有牵引电池的代表性车辆。虽然示出的代表性实施例描绘了插电式混合动力电动车辆，但是本领域普通技术人员将认识到，通过其它类型的具有牵引电池的电动和混合动力车辆来使用各种实施例。例如，在此描述的系统和方法可同等地应用于没有内燃机的电动车辆、或使用牵引电池或电池包的其它装置以及与低电压(通常为12V或24V)电系统电隔离的相
关的高电压系统。典型的插电式混合动力电动车辆2可包括机械地连接到混合动力传动系统6的一个或更多个可操作为电动马达4的电机。此外，混合动力传动系统6机械地连接到发动机8。混合动力传动系统6还可机械地连接到传动轴10，其中，传动轴10机械地连接到车轮12。电动马达4可在发动机8开启或关闭时提供推进和减速能力。电动马达4还可用作发电机，并可通过回收在摩擦制动系统中通常作为热而损失的能量来提供节能效益。由于混合动力电动车辆在特定条件下可在电动模式下操作，因此电动马达4还可减少污染排放。牵引电池包14存储可被电动马达4使用的能量。车辆电池包14通常提供高电压DC输出。电池包或牵引电池14电连接到电力电子模块16。电力电子模块16还电连接到电动马达4，并提供在电池包14和电动马达4之间双向地传输能量的能力。例如，典型的牵引电池14可提供DC电压，而电动马达4可能需要三相AC电流来工作。电力电子模块16可将DC电压转换为电动马达4所需要的三相AC电流。电力电子模块16还可将电池电压转换为用于驱动电动马达4的高电压，通过可变电压DC/DC转换器(也被称为高电压转换器)来实现这种转换。在再生模式下，电力电子模块16将来自用作发电机的电动马达4的三相AC电流转换为电池包14所需要的DC电压。此外，在再生模式下，电力电子模块可将来自电动马达4的高电压转换为电池电压。高电压互锁可用于牵引电池14和高电压总线上的高电压组件二者。所述高电压组件包括电动马达4、电力电子模块16、电池包14、DC/DC转换器模块18以及利用电池电压或来自可变电压转换器的高电压操作的关联组件。高电压互锁可用于禁止在电池包14的端子处的电流流动和高电势。为了使在电池包14的端子处产生电流流动和高电势，必须进行高电压互锁的电连接和机械连接。高电压互锁通常被配置在电池和高电压系统中，但是，外部高电压互锁旁路电路可与高电压互锁结合使用以允许在测试与估计期间启动高本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于车辆的隔离测试器，包括：通信接口；多个阻抗；控制器，被配置为：在车辆的牵引电池和子系统之间电连接所述阻抗中的选择的一个，以在车辆的牵引电池和子系统之间创建泄漏路径；基于与所述泄漏路径有关的电流和通过通信接口接收到的指示所述牵引电池和所述子系统之间的隔离故障的信号，输出诊断状态。

【技术特征摘要】
2015.04.16 US 14/688,6581.一种用于车辆的隔离测试器，包括：通信接口；多个阻抗；控制器，被配置为：在车辆的牵引电池和子系统之间电连接所述阻抗中的选择的一个，以在车辆的牵引电池和子系统之间创建泄漏路径；基于与所述泄漏路径有关的电流和通过通信接口接收到的指示所述牵引电池和所述子系统之间的隔离故障的信号，输出诊断状态。2.如权利要求1所述的隔离测试器，其中，通信接口是控制器局域网络接口或以太网。3.如权利要求2所述的隔离测试器，其中，控制器还被配置为：响应于通过通信接口接收到的另一信号，选择所述阻抗中的不同的一个；与所述阻抗中的所述选择的一个断开连接；将所述阻抗中的所述不同的一个连接到所述牵引电池；输出另一诊断状态。4.如权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：迈克尔·爱德华·洛夫特斯，艾伦·斯卡兰蒂诺，罗伯特·利兰·小克兰德尔，
申请(专利权)人：福特全球技术公司，
类型：发明
国别省市：美国;US