[发明专利]基于共模电压的交流故障检测、确认和/或标识的方法

说明书

技术领域

本发明大体涉及电动和混合型交通工具动力系统的保护，并且更 具体地讲，涉及检测交流故障(ACF)、和/或确认ACF和/或标识ACF 源。

背景技术

电动和混合型交通工具通常包括由直流(DC)电源，例如蓄电池驱 动的交流(AC)电动机。交流电动机的电动机绕组可联接到逆变器模块 上，其执行快速切换功能，以便将直流功率转换成驱动交流电动机的 交流功率。

许多电动和混合型交通工具采用了隔离的高压直流总线，其将逆 变器模块联接至直流电源上。其它模块，例如装置、构件或电路也可 联接高压直流总线上。在某些情况下，这些模块的其中一个或多个模 块可能运转不正常，并且可能引起沿着高压直流总线而发生的电交流 故障(ACF)，该电交流故障会引起可能潜在地对联接到高压直流总线 上的其它模块引起损伤的高压尖峰。

一种解决ACF的方法是采用接地故障中断器(GFI)(有时也称为残 余电流装置(RCD)、残余电流断路器(RCCB)、接地故障断路器(GFCI))， 其观察接地终端和供电终端处的相应电流，并且当这些终端之间的差 动电流不平衡(即零(0))时，即断开联接于这些终端之间的电路，因为 这意味着漏电。这种接地故障检测电路通常采用电流变压器来检测接 地路径中的ACF电流。然而，基于变压器的接地故障检测器是昂贵且 庞大的。

另一种解决ACF的方法是利用软件算法来执行接地故障检测。然 而，这种软件算法具有长的检测时间。

因此，希望提供一种快速、简单、低成本且可靠的ACF检测和/ 或确认电路。还希望提供一种快速、简单、低成本且可靠的ACF标识 电路，其可有助于诊断ACF源，从而当ACF发生时，可将ACF源关 闭或从高压直流总线上断开。此外，从后续的详细说明及所附的权利 要求中，结合附图和前面的技术领域及背景，本发明的其它合乎需要 的特征和特性将显而易见。

发明内容

本发明的实施例涉及用于交流故障(ACF)检测的方法，用于交流 故障(ACF)检测和确认的方法，以及用于标识引起交流故障(ACF)的模 块的方法。在一个实施例中，这些方法的其中一种或多种方法可进行 组合，以提供一种快速、简单、低成本且可靠的ACF检测、确认和/ 或标识。

一种用于检测由联接到混合型/电动传动系统的总线上的模块所 引起的交流故障(ACF)的方法。当从总线接收高压直流输入信号时， 从该高压直流输入信号中除去差模电压分量，以产生共模交流电压信 号(V_CM)。对共模交流电压信号(V_CM)的大小进行测量，并确定所测得 的共模交流电压信号(V_CM)大小是否大于或等于故障检测阀值电压 (V_TH)。当所测得的共模交流电压信号(V_CM)的大小大于或等于故障检 测阀值电压(V_TH)时，就产生交流故障(ACF)检测信号。例如，在一种 实施方式中，共模交流电压信号(V_CM)包括ACF事件期间的一个或多 个ACF电压尖峰，并且确定所测得的共模交流电压信号(V_CM)的大小 是否大于或等于故障检测阀值电压(V_TH)，并且当所测得的共模交流电 压信号(V_CM)的大小大于或等于故障检测阀值电压(V_TH)时，产生交流 故障(ACF)检测信号，该信号指示已经检测到ACF事件。