[发明专利]共模电压基AC故障检测、确认和/或识别装置和系统

说明书

技术领域

本发明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。

背景技术

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(0))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，本发明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技术领域 与背景技术而变得显而易见。

发明内容

本发明的实施例涉及用于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(f_CM)。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(V_CM)。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(V_CM)的 测量幅值是否大于或等于阈值电压(V_TH)。该幅值检测器还在共模AC电 压信号(V_CM)的测量幅值大于或等于阈值电压(V_TH)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发明进行介绍，其中相同的附图标记表 示相同的部件，并且

图1A示出了根据本发明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；

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示出了根据本发明的一种示范性实施方式的故障检测电路 (FDC)的简化方块图；

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；

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(V_CM)的曲线图；

图2D示出了根据本发明的一种示范性实施方式的故障检测和确认 电路(FDVC)的简化方块图；

图2E示出了根据本发明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；

图3A和图3B示出了根据本发明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示出了根据本发明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。

具体实施方式