[发明专利]车辆接地故障检测

说明书

本公开提供了“车辆接地故障检测”。一种车辆电力系统包括牵引电池、非隔离电力转换器、在用电网电力给所述牵引电池充电期间测量所述非隔离电力转换器的相电流输入的电流传感器和控制器。所述控制器响应于所述相电流的三次谐波分量的量值超过阈值来中断在所述牵引电池和电网电源之间的电连接以防止对所述牵引电池进一步充电。

技术领域

本公开涉及对车辆电池的充电。

背景技术

接地故障可能是由通电导体和车辆底盘之间的绝缘损耗引起的。在电动车辆的情况下，设施交流电(ac)源连接到电力处理转换系统以对电池充电。虽然在此上下文中电池是负载，但当遇到接地故障情况时它也可以是充电时的能量源。

原始车辆制造商(OEM)可以将他们的车辆设计为在通用输入ac电压下工作。为了利用现有的低电压公共配电系统，车辆也许能够以单相和双/分相配置两者进行充电。J1772标准包括ac级别1和ac级别2充电水平以及导电充电耦接器和电气接口的推荐实践做法。J1772和其他类似标准通过定义ac输入电压水平及其与车辆的连接，将其视为电压源。

在车辆中，包封通电部分的某些模块容纳在导电壳体中。这些壳体可以导电地连接到车辆底盘。

发明内容

一种车辆电力系统包括：牵引电池；将电网电力传输到所述牵引电池的非隔离电力转换器；在用电网电力给所述牵引电池充电期间测量所述非隔离电力转换器的相电流输入的电流传感器；以及控制器。所述控制器响应于所述相电流的三次谐波分量的量值超过阈值来中断在所述牵引电池和电网电源之间的电连接以防止对所述牵引电池进一步充电。所述控制器还可以对所述相电流进行模拟滤波以衰减所述相电流的基频分量。所述控制器还可以实施锁相环以识别所述相电流的所述基频分量。所述控制器还可以将所述相电流变换成具有与所述基频分量同步的参考坐标系的两个DC分量。所述控制器还可以对所述相电流进行数字滤波以进一步衰减所述基频分量。所述控制器还可以使所述参考坐标系与所述三次谐波分量同步。所述控制器还可以对所述两个DC分量进行数字滤波以衰减所述相电流的大于所述三次谐波分量的谐频分量。所述两个DC分量的量值可以限定所述三次谐波分量的所述量值。

一种车辆电力系统包括电力转换器和控制器。所述控制器在经由所述电力转换器将电网电力传输到所述牵引电池期间，响应于所述电力转换器的相电流输入的三次谐波分量的量值超过阈值而检测到接地故障状况，以及响应于所述接地故障状况的存在而防止对所述牵引电池进一步充电。所述车辆电力系统还可以包括用于感测所述相电流的单个电流传感器。所述单个电流传感器可以电气地位于电网电源和所述电力转换器之间。所述电力转换器可以是非隔离电力转换器。

附图说明

图1是经由全桥整流器将电池组连接到ac电网的非隔离充电器的电路图。

图2是与ac电网连接的车辆的框图。

图3是图2的非隔离电力转换器和控制器的部分的框图。

图4A和图4B分别是未滤波和滤波后的输入相电流量值与时间的曲线图。

图5A和图5B分别是Id和Iq变换的dq相电流量值与时间的曲线图。

图6A和图6B分别是在低通滤波后的图5A和图5B的Id和Iq变换的dq相电流量值与时间的曲线图。

图7A和图7B分别是关于三次谐波的图6A和图6B的Id和Iq变换的dq相电流量值与时间的曲线图。

图8A和图8B是Id和Iq三次谐波分量与时间的曲线图。

图9是Iabc量值与时间的曲线图。

具体实施方式