用于车辆高压网放电的方法、车辆高压网和绝缘监控装置制造方法及图纸

一种用于在存在故障电流时对与接地电位电隔离的车辆高压网（HN）放电的方法，规定了下列步骤：查明故障电流是否在车辆高压网的HV电位（HV+）和接地电位（M）之间流动或者故障电流是否在车辆高压网的第二HV电压（HV

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于车辆高压网放电的方法、车辆高压网和绝缘监控装置


[0001]本专利技术涉及一种用于车辆高压网放电的方法、车辆高压网和绝缘监控装置。

技术介绍

[0002]存在电动车辆，其具有高压网，高压网具有对人类危险的接触电压。为了防止触电，使用故障电流识别电路，该故障电流识别电路识别故障电流，故障电流通过人接触高压电位产生。
[0003]已知的是，作为措施，在识别故障电流时断开蓄电池并且对在高压电位之间的电容（Cx电容）进行放电。因为这个电容例如包括中间电路电容器并且可以达到几mF，所以用于对这种电容放电的持续时间很长。

技术实现思路

[0004]本专利技术的任务是，阐明一种可行方案，用该可行方案可以迅速降低特别是在车辆高压网的电容中的危险的电压。
[0005]该任务通过独立权利要求的主题解决。进一步的特征、实施方式、特性和优点用从属权利要求、说明书和附图得出。
[0006]可以看到，当通过放电仅减小在临界的（接触的）高压电位（简称为HV电位）和接地电位之间的电压时，可以迅速降低危险的接触电压、这就是说故障电流，因为这仅需要对Cy电容（即在临界的高压电位和地电位之间存在的电容）放电。因为Cy电容的数量级基本上由寄生电容和Cy滤波电容组成，它们通常小于1 μF，所以可以比在需要对在两个HV电位之间的电压放电的保护机制下快好多倍地实施放电。若识别到从HV电位流走或者流向HV电位（“临界的HV电位”）的故障电流，那么可以以此为出发点，即，人接触了这个电位。为了降低电气事故的危险，规定了朝着地电位的方向对这个HV电位放电，其中，在此仅对在这个电位和接地电位（简称为地电位）之间的Cy电容放电。规定在这种情况下不相对接地电位对其它电位放电，由此例如相比对在HV电位之间的电容的放电，总体待通过放电转移的能量减小。得到明显较短的放电持续时间，因而明显降低了由引起故障电流的HV电位、这就是说临界的或接触电位造成的危险。
[0007]因此说明了一种用于车辆高压网放电的方法，车辆高压网与接地电位电隔离。当存在故障电流时，就执行放电。尤其是将车辆高压网的HV电位向地电位的放电称为放电。HV电位尤其是（负的和正的）HV供应电位。
[0008]查明在车辆高压网的第一HV电位（例如正的HV电位）和接地电位之间是否存在故障电流，或者在车辆高压网的第二HV电位（例如负的HV电位）和接地电位之间是否存在故障电流。这可以通过直接测量电流发生，通过从其它电流测量推导出故障电流发生，或者可以例如以如下方式直接查明，即，监控在接地电位和HV电位中的一个HV电位之间的电压并且观察其高度或变化率。放电的触发器是查明存在故障电流，尤其是如所示那样查明的故障电流（或如所示那样查明故障电流的存在）。
Ohm或1000 Ohm的值作为下限。此外，这个区间还可以具有1200 Ohm、1500 Ohm、2000 Ohm或2500 Ohm的值作为上限。可以规定，仅当Cy电容处在所述阻抗区间中时，才执行对Cy电容放电的步骤。阻抗区间表征人体的阻抗（在临界的HV电位和接地电位之间）。可以规定，禁止车辆高压网的高压源的断开和/或禁止对处在第一HV电位和第二HV电位之间的Cx电容的放电。这允许了，在结束接触之后，继续使用车辆高压电网，例如以便执行（一次）行驶（“跛行模式”）。此外，可以特别是与所述阻抗无关地在查明存在故障电流时禁止用充电站的当前的充电过程或反馈过程。
[0015]可以以不同的方式查明，（在哪个电位处）存在故障电流并且必要时查明了故障电流的或者故障电流流过的阻抗的高度。查明故障电流是否在车辆高压网的第一HV电位和接地电位之间流动或者故障电流是否在车辆高压网的第二HV电位和接地电位之间流动，可以例如包括：检测在地电位和HV电位之间的电压的变化率。在此可以规定，在变化率的值超过了表征在主动绝缘测量时出现的最大的变化率的极限时，查明存在故障电流。由此可以避免误通知。主动的绝缘检测规定了测试电流，HV电位借助测试电流相对接地电位移动，以便能从变化率推断出HV电位相对接地电位的绝缘电阻。但这些测试电流明显小于在此所说明的故障电流并且基于在兆欧范围内流过测试电阻的电流传导。在主动绝缘测量时出现的最大的变化率，可以例如是参照持续时间1 s、4 s或8 s的200 V、400 V或800 V。最大的变化率优选至少为25 V/s和/或不大于800 V/s。
[0016]可以通过关闭接在接地电位和临界的HV电位之间的放电开关规定对Cy电容的放电。放电开关在此可以通过一个或多个电阻结构元件和/或一个或多个压敏电阻连接到地电位上或临界的HV电位上。放电开关可以包括半导体开关、光电的继电器或机电的开关。放电开关可以设置在一个或多个串联的开关元件之前，特别是一个或多个自锁的开关元件之前。两个放电开关（两个HV电位通过所述两个放电开关与接地电位连接）可以例如通过XOR逻辑操控，以便避免两者同时被接通（导电的）。所述一个或所述多个放电开关可以通过一个或多个串联的压敏电阻与接地电位连接。所述一个或多个放电开关可以通过一个或多个压敏电阻和/或一个或多个电阻结构元件与接地电位和相关的HV电位连接。压敏电阻或电阻限制流过放电开关的通过电流并且优选被这样设计，使得100 nF的Cy电容在少于50 ms或小于30ms内从800 V或400 V放电到不超过60 V、40V或20V。压敏电阻的或压敏电阻的串联电路的击穿电压例如不超过60V、40V或20V。为此所使用的开关元件、电阻元件和/或压敏电阻设计用于大于1 kV的电压，特别是大于2 kV的电压。若将多个串联的开关元件用于实现放电开关，那么获得了一种冗余，其防止了无意间的放电。放电开关优选是自锁的，这就是说，在打开状态下没有操控。
[0017]此外还说明了车辆高压网的一种绝缘监控装置，其设置用于实施在本文中所说明的方法。这可以具有一个或多个用来实施所述方法的实体特征。绝缘监控装置具有接地电位接头（用于连接到接地电位上）以及第一和第二HV电位接头（用于连接到第一和第二HV电位上）。绝缘监控装置具有故障电流识别机构。这个故障电流识别机构构造用于，识别在第一HV电位接头的第一HV电位和接地电位接头的接地电位之间流动的第一故障电流以及在第二HV电位接头的第二HV电位和接地电位接头的接地电位之间流动的第二故障电流，优选能单独地和尤其是彼此隔离。
[0018]绝缘监控装置具有放电电路。故障电流识别机构操控地与放电电路连接。放电电
路设置用于，在故障电流识别机构检测到第一故障电流时，才将第一HV电位接头与接地电位接头受控地连接起来。放电电路设置用于，在故障电流识别机构检测到第二故障电流时，才将第二HV电位接头与接地电位接头连接起来。放电电路因此可以被这样设置，使得故障电流识别机构与这个放电电路这样连接，使故障电流识别机构、放电电路或两个HV电位中的仅一个HV电位与接地电位连接起来。
[0019]放电电路可以具有在第一HV电位接头和接地电位接头之间的第一放电开关。放电电路还可以具有在第二HV电位接头和接地电位接头之间本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1. 一种用于在存在故障电流时对与接地电位电隔离的车辆高压网（HN）放电的方法，具有步骤：查明故障电流是否在所述车辆高压网的第一HV电位（HV+）和所述接地电位（M）之间流动或者故障电流是否在所述车辆高压网的第二HV电压（HV
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）和所述接地电位（M）之间流动，并且仅对处于所述接地电位（M）和从中流出所述故障电流或所述故障电流流向的HV电位（HV+、HV
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）之间存在Cy电容（Cy1）放电，其中，通过查明存在故障电流来触发放电。2.按照权利要求1所述的方法，其中，禁止对连接在所述接地电位（M）和不具有故障通过电流的HV电位（HV+、HV
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）之间的Cy电容（Cy2）放电。3.按照前述权利要求中任一项所述的方法，其中，在对连接到与故障通过电流（IF）关联的HV电位上的Cy电容（Cy1）放电之后，对其它Cy电容（Cy2）放电。4.按照前述权利要求中任一项所述的方法，其中，在对连接到与故障通过电流（IF）关联的HV电位上的Cy电容（Cy1）放电之后，断开所述车辆高压网的高压源（A）。5.按照前述权利要求中任一项所述的方法，其中，在查明故障电流（IF）时，发出故障信号。6.按照前述权利要求中任一项所述的方法，其中，在对连接到与故障通过电流（IF）关联的HV电位上的Cy电容（Cy1）放电之后，对在所述第一HV电位（HV+）和所述第二HV电位（HV
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）之间存在的Cx电容（Cx）放电。7.按照前述权利要求中任一项所述的方法，其中，查明故障电流是否在所述车辆高压网的第一HV电位（HV+）和所述接地电位（M）之间流动或者故障电流是否在所述车辆高压网的第二HV电压（HV
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）和所述接地电位（M）之间流动，所述查明包括：检测故障电流流过的阻抗，其中，此外仅当Cy电容处于表征人体阻抗的阻抗区间中时，才执行对这个Cy电容（Cy1）放电的步骤，其中，禁止断开所述车辆高压网的高压源和/或禁止对在所述第一HV电位（HV+）和所述第二HV电位（HV
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）之间存在的Cx电容放电。8.按照前述权利要求中任一项所述的方法，其中，查明故障电流是否在所述车辆高压网的第一HV电位（HV+）和所述接地电位（M）之间流动或者故障电流是否在所述车辆高压网的第二HV电压（HV
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）和所述接地电位（M）之间流动，所述查明包括：检测在接地电位和所述HV电位（HV+、HV
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）中的一个电位之间的电压的变化率，其中，当变化率的值超过了表征在主动绝缘测量时出现的最大的变化率的极限时，查明存在故障电流。9. 一种车辆高压网的绝缘监控装置（IW），其中，所述绝缘监控装置（IW）具有接地电位接头（MA）以及第一和第二HV电位接头（HA1、2），其中，所述绝缘监控装置（IW）具有：
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故障电流识别机构（FE），其构造用于，识别在所述第一HV电位接头（HA1）的第一HV电位（HV+）和所述接地电位接头（MA）的接地电位（M）之间的第一故障电流（FI）以及在所述第二HV电位接头（HA2）的第二HV电位（HV
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）和所述接地电位接头（MA）的接地电位（M）之间的第二故障电流（RF...

【专利技术属性】
技术研发人员：F，
申请(专利权)人：纬湃科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：