共模电压基AC故障检测、确认和/或识别装置和系统制造方法及图纸

共模电压基ＡＣ故障检测、确认和／或识别装置和系统。提供了用于ＡＣ故障（ＡＣＦ）检测的装置。另外，提供了用于ＡＣ故障（ＡＣＦ）检测和确认的装置。另外，提供了用于识别造成ＡＣ故障（ＡＣＦ）的模块的装置。在一种实现方式中，这些装置中的一种或多种可以被组合成提供快速，简单，低成本并且可靠的ＡＣＦ检测、确认和／或识别电路。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术主要涉及电动和混合动力车动力系统的保护，并且更具体地 涉及检测交流故障(ACF)，和/或确认ACF和/或识别ACF的来源。
技术介绍
电动和混合动力车通常包括由直流(DC)电源例如蓄电池驱动的交 流(AC)电机。AC电机的电机绕组可以被连接至实现将DC功率转化为 驱动AC电机的AC功率的快速转换功能的逆变器模块。很多电动和混合动力车都使用绝缘的高压DC总线将逆变器模块连 接至DC电源。其他模块，例如设备，部件或电路，也可以被连接至高 压DC总线。在某些情况下，这些模块中的一个或多个可能会工作异常 并导致沿高压DC总线发生电子AC故障(ACF )，该故障会造成能够潜在 地损坏连接至高压DC总线的其他模块的高压尖峰。一种定位ACF的方法是采用接地故障中断器(GFI )(有时也称作剩 余电流设备(RCD)，剩余电流断路器(RCCB)，接地故障电路中断器 (GFCI))，其在接地端子和供电端子处观测各自的电流，并在这些端子 之间的差动电流不平衡(即不为零(O))时因为其表明有漏电而断开在 这些端子之间连接的电路。这样的接地故障检测电路通常使用电流互感 器来检测接地回路内的ACF电流。但是，基于互感器的接地故障检测器 昂贵而且笨重。另一种定位ACF的方法是使用软件算法实现接地故障检测。但是， 这样的软件算法具有很长的检测时间。因此，希望提供一种快速，简单，低成本并且可靠的ACF检测和/ 或确认电路。还希望提供一种快速，简单，低成本并且可靠的ACF识别 电路，其能够有助于判断ACF的来源以使得在发生ACF时ACF的来源可 以被关闭或从高压DC总线断开。而且，本专利技术的其他期望特征和性质将通过随后的详细说明和所附权利要求，并结合附图和前述的
与
技术介绍
而变得显而易见。
技术实现思路
本专利技术的实施例涉及用于AC故障(ACF)检测的装置，用于AC故 障(ACF)检测和确认的装置，以及用于识别造成AC故障(ACF)的模 块的装置。在一个实施例中，这些装置中的一种或多种可以被组合用于 提供快速，简单，低成本并且可靠的ACF检测、确认和/或识别电路。在一个实施例中，提供了一种混合/电动力系统，包括总线，连接 至总线的一个或多个模块，和设计成检测由某一模块导致的AC故障 (ACF)的电路。每个模块都具有与其相关联的基本工作频率(feM)。该 电路包括共模电压检测电路，设计成通过从来自总线的DC输入信号中 去除差模电压分量而产生共模AC电压信号(VeM)。该电路包括幅值检测 器，连接至共模电压检测电路并设计成确定共模AC电压信号(VeM)的 测量幅值是否大于或等于阈值电压(VTH)。该幅值检测器还在共模AC电 压信号(VCM )的测量幅值大于或等于阈值电压(VTH )时产生AC故障(ACF ) 检测信号。附图说明下面将结合随后的附图对本专利技术进行介绍，其中相同的附图标记表 示相同的部件，并且图1A示出了根据本专利技术的一种示范性实施方式在混合动力/电动车 (HEV)内实现的动力分配系统结构的简化方块图1B示出了相对于底盘地线来自HV总线的高压(HV)DC输入信号；图2A示出了根据本专利技术的一种示范性实施方式的故障检测电路 (FDC)的简化方块图2B是示出了相对于底盘地线在+HV总线上的电压测量水平的曲线图2C是示出了在正常工作期间和在ACF事件发生时的共模AC电压 信号a )的曲线图2D示出了根据本专利技术的一种示范性实施方式的故障检测和确认 电路(FDVC)的简化方块7图2E示出了根据本专利技术的一种示范性实施方式的故障检测，确认 和识别电路(FDVIC)的简化方块图3A和图3B示出了根据本专利技术的一种示范性实施方式用于检测， 确认和/或识别AC故障(ACF)的一种方法；以及图4示出了根据本专利技术的另一种示范性实施方式用于检测，确认和 /或识别AC故障(ACF)的另一种方法。具体实施例方式如本文中所用，术语"示范性"表示"用作示例，实例或图示"。或本专利技术的应用和使用者的限制。在本文中作为"示范性"介绍的任何 实施例都不必被解释为优于或有利于其他的实施例。在该具体实施方式 部分中介绍的所有实施例都是提供用于使本领域普通技术人员能够实示^性实施例。而且、，不应受到在先前的
，
技术介绍
，专利技术内 容或以下的详细说明中提出的任何表述的或隐含的理论的限制。在详细介绍才艮据本专利技术的实施例之前，应该注意到实施例主要存在 于涉及AC故障(ACF)检测，确认和/或识别的方法步骤和装置部件的 组合当中。应该理解本文中介绍的本专利技术的实施例可以利用硬件，软件 或其组合实现。本文中介绍的AC故障(ACF)检测，确认和/或识别电 路可以包括各种部件，模块，电路以及能够利用模拟和/或数字电路， 离散或集成的模拟或数字电子电路或其组合实现的其他逻辑。在某些实 施方式中，本文中介绍的ACF检测，确认和/或识别电路在实现这种电 路内的部分或全部ACF检测，确认和/或识别逻辑时可以利用一种或多 种专用集成电路(ASIC)， 一种或多种微处理器，和/或一种或多种基于 数字信号处理器(DSP)的电路实现。应该理解本文中介绍的本专利技术的 实施例可以包括一种或多种常规处理器和控制一种或多种处理器的单 独存储的程序指令以结合某些非处理器电路实现用于AC故障(ACF )检 测，确认和/或识别的某些，绝大部分或全部功能，如本文中所述。同 样，这些功能可以被解释为用于AC故障(ACF)检测，确认和/或识别 的方法的步骤。可选地，部分或全部功能可以由未存有程序指令的状态 机实现，或者在一种或多种专用集成电路(ASIC)内实现，其中每种功8能或某些特定功能的组合被作为定制逻辑实现。当然，也可以使用两种 方式的组合。因此，在本文中介绍了用于这些功能的方法和装置。进而， 希望本领域普通技术人员尽管可能需要在本文中公开的方法和原理的 引导下根据例如有效时间，现有技术和经济性的考虑进行一定的尝试和 多种设计选择，但是仍然能够轻易地用最少的实验获得这样的软件指令 和程序以及集成电路。概述本专利技术的实施例涉及用于AC故障(ACF)检测的方法和装置，用于 AC故障(ACF)检测和确认的方法和装置，以及用于识别导致AC故障 (ACF)的模块的方法和装置。在一个实施例中，可以组合这些方法和 装置中的一种或多种以提供快速，筒单，低成本和可靠的ACF检测，确 认和/或识别电路。公开的方法和装置可以在ACF是由沿混合动力/电动车(HEV)内的 高压总线使用的模块造成或作为其结果的工作环境中实现。在将要介绍 的示范性实施方式中，故障检测，确认和/或识别方法和技术将以应用 于混合动力/电动车(HEV)进行介绍。但是，本领域普通技术人员应该 理解相同或类似的故障检测，确i人和/或识别方法和4支术也可以被应用 于易受AC故障(ACF)事件造成的损坏影响的其他AC系统环境中。在 这方面，这里公开的任何原理都可以通用于"交通工具"，并且如本文 中所用，术语"交通工具，，广泛地表示具有会发生相对于接地(底盘) 电位的AC故障的AC电机或设备的非生物运输机构。这样的交通工具的 例子包括汽车例如公共汽车，轿车，卡车，运动型多用途车，货车，不 在地面上行进的交通工具例如机动水上交通工具包括轮船，气垫船，帆 船，内河船和海船本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于检测由连接至混合／电动力系统的总线的模块导致的ＡＣ故障（ＡＣＦ）的电路，包括：　共模电压检测电路，设计成接收高压ＤＣ输入信号，并用于通过从所述高压ＤＣ输入信号中去除差模电压分量而产生在大约零伏处偏置的共模ＡＣ电压信号（Ｖ↓［Ｃ Ｍ］）；和　幅值检测器，连接至所述共模电压检测电路并设计成测量所述共模ＡＣ电压信号（Ｖ↓［ＣＭ］）的幅值，确定所述共模ＡＣ电压信号（Ｖ↓［ＣＭ］）的测量幅值是否大于或等于故障检测阈值电压（Ｖ↓［ＴＨ］）并用于在所述共模ＡＣ电压信号（Ｖ ↓［ＣＭ］）的测量幅值大于或等于所述故障检测阈值电压（Ｖ↓［ＴＨ］）时产生ＡＣＦ检测信号。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：WT艾万，CS纳穆杜里，
申请(专利权)人：通用汽车环球科技运作公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]