CN103134992A - 绝缘阻抗估计装置及估计方法 - Google Patents
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Abstract
一种绝缘阻抗估计装置及估计方法，由一电压测量模块测量一噪声电压、一高压电力系统的负极端与接地间的电压，以及该高压电力系统的正极端电压，并将测量结果传送至一绝缘阻抗等效电路模型，再由一适应性估计演算单元估计出一参数集合，并将参数集合传送至该绝缘阻抗等效电路模型进行运算，由绝缘阻抗等效电路模型利用噪声电压、负极端与接地间的电压、正极端电压三种电压以及参数集合，计算出高压电力系统的负极端与接地间的电压，再由一绝缘阻抗计算单元计算出高压电力系统的正极端虚拟串联电阻及负极端虚拟串联电阻的绝缘阻抗值。
Description
技术领域
本发明涉及一种绝缘阻抗估计装置及估计方法，尤其涉及一种采用完整的等效电路模型，并使用适应性估计方法进行估计的绝缘阻抗估计装置及估计方法，可排除杂散电容效应与仅能在系统运作时估计大电路负端与机壳的绝缘阻抗的缺点，提高绝缘阻抗估计的精确度与信赖度。
背景技术
请参阅图1所示一种已知高压电力系统的架构，该高压电力系统10包含一变频器11、一充电器12与一电池组13，变频器11、充电器12与电池组13设置于一壳体14内，变频器11则电性连接一马达15，变频器11、充电器12以及电池组13的正极端以一正极端电力线L1并联，变频器11、充电器12以及电池组13的负极端以一负极端电力线L2并联，变频器11、充电器12与电池组13具有相同的电压，而壳体14接地G，因此壳体14具有一地电位。变频器11、充电器12与电池组13其中任一绝缘阻抗降低或失效，都可由测量正极端电力线L1及负极端电力线L2与壳体14间的阻抗值而得知。而变频器11、充电器12与电池组13必须与壳体14保持适度的绝缘阻抗值，以防止人员接触壳体14时造成触电风险。但是绝缘阻抗与初始电气设计、材料老化、天候、以及振动碰撞有关，因此必须随时对该阻抗其进行监测，以确保人员与高压电力系统10的安全。
该高压电力系统10的绝缘阻抗，可以连接正极端电力线L1及负极端电力线L2与壳体14间的正极端虚拟串联电阻Rp、负极端虚拟串联电阻Rn来表示，正极端虚拟串联电阻Rp、负极端虚拟串联电阻Rn分别并联一正极端杂散电容Cp以及一负极端杂散电容Cn，该正极端杂散电容Cp、负极端杂散电容Cn对于动态信号如方波会产生相当大的影响。但是目前绝缘阻抗的估计技术，均是输入低电压或电流于高压电力回路中，通过所连接RC电路所造成的波形变化来计算绝缘阻抗值，却未考虑壳体14间所存在的杂散电容与负载的高频谐波影响，因此对于高压电极两端的绝缘阻抗值无法进行准确估算，产生相当大的误差结果，不仅高压电力系统10容易受损，同时对人员安全造成严重影响。
就已知专利而言，例如美国专利US7560935“GROUND–FAULTRESISTANCE MEASUREMENT CURCUIT AND GROUND-FAULTDETECTION CIRCUIT”，其公开的检测高压电力系统绝缘阻抗的技术手段，主要利用电容与两组切换器对负极进行储放电，并利用RC曲线进行暂态估计；又例如美国公开专利US20110049977“SAFETY AND PERFORMANCEOPTIMIZED CONTROLS FOR LARGE SCALE ELECTRIC VEHICLEBATTERY SYSTEMS”，其公开检测高压电力系统绝缘阻抗的技术手段，主要利用电容与电阻电路分别与正负极连接，并利用RC曲线进行暂态估计。据此可知，已知前案都是依赖RC曲线的波形变化进行绝缘阻抗值估算，忽略了寄生或杂散电容对于动态方波信号会产生相当大的影响，导致绝缘阻抗估计出现相当大的误差。
发明内容
有鉴于已知技术的缺失，本发明提出一种绝缘阻抗估计装置及估计方法，采用完整的等效电路模型，并使用适应性估计方法进行估计，可排除杂散电容效应与仅能在系统运作时估计大电路负端与机壳的绝缘阻抗的缺点，因此可提高绝缘阻抗测量的精确度与信赖度。
为达到上述目的，本发明提出一种绝缘阻抗估计装置，用以估计一高压电力系统的绝缘阻抗，该高压电力系统包括一电池组与一壳体，该电池组具有一正极端及一负极端，该壳体接地，该正极端与接地间具有一正极端虚拟串联电阻，且该正极端虚拟串联电阻并联一正极端杂散电容。该负极端与接地间具有一负极端虚拟串联电阻，且该负极端虚拟串联电阻并联一负极端杂散电容，该绝缘阻抗估计装置包含：
一降压电力转换器，用以产生一噪声电压，该降压电力转换器通过一第一信号线连接该高压电力系统的负极端，在该降压电力转换器与该负极端之间串联一电阻，该降压电力转换器通过一第二信号线连接至该高压电力系统的接地；
一电压测量模块，与该降压电力转换器的第一信号线与第二信号线电性连接，由该电压测量模块测量该噪声电压以及该高压电力系统的负极端与接地间的电压；
一控制区域网络收发器，用以收发与处理讯息，使该绝缘阻抗估计装置与至少一外部管理系统相互传输讯息；以及
一数字信号处理器，用以进行电压计算以及一参数集合估计，该数字信号处理器包括：
一有限带宽白噪声产生器，用以产生一工作周率信号，并将该工作周率信号传送至该降压电力转换器，以驱动该降压电力转换器产生该噪声电压；
一绝缘阻抗等效电路模型，用以接收并计算该噪声电压、该负极端与接地间的电压以及该高压电力系统的正极端电压，该绝缘阻抗等效电路模型依据该降压电力转换器的第一信号线、该第二信号线与该高压电力系统电性连接所形成的等效电路；
一适应性估计演算单元，用以估计一参数集合，该参数集合由该正极端虚拟串联电阻、该正极端杂散电容，以及该负极端虚拟串联电阻、该负极端杂散电容所组成的函数；
一绝缘阻抗计算单元，用以解析该参数集合，以得到该正极端虚拟串联电阻的绝缘阻抗值，以及该负极端虚拟串联电阻的绝缘阻抗值。
为达到上述目的，本发明又提出一种绝缘阻抗估计方法，用以估计一高压电力系统的绝缘阻抗，该高压电力系统包括一电池组与一壳体，该电池组具有一正极端及一负极端，该壳体接地，该正极端与接地间具有一正极端虚拟串联电阻，且该正极端虚拟串联电阻并联一正极端杂散电容。该负极端与接地间具有一负极端虚拟串联电阻，且该负极端虚拟串联电阻并联一负极端杂散电容，该绝缘阻抗估计方法包含：
备置一绝缘阻抗估计装置，该绝缘阻抗估计装置包括一降压电力转换器、一电压测量模块、一控制区域网络收发器以及一数字信号处理器，该数字信号处理器包括一有限带宽白噪声产生器、一绝缘阻抗等效电路模型、一适应性估计演算单元以及一绝缘阻抗计算单元；
由该电压测量模块测量一噪声电压、该高压电力系统的负极端与接地间的电压以及该高压电力系统的正极端电压，并将该噪声电压、该负极端与接地间的电压以及该正极端电压传送至该绝缘阻抗等效电路模型；
由该适应性估计演算单元估计出一参数集合，该参数集合由该正极端虚拟串联电阻、该正极端杂散电容，以及该负极端虚拟串联电阻、该负极端杂散电容所组成的函数，并将该参数集合传送至该绝缘阻抗等效电路模型进行运算；
由该绝缘阻抗等效电路模型利用该噪声电压、该负极端与接地间的电压、该正极端电压三种电压信号，以及该参数集合，计算该高压电力系统的负极端与接地间的电压；以及
由该绝缘阻抗计算单元计算该正极端虚拟串联电阻以及该高压电力系统的负极端虚拟串联电阻的绝缘阻抗值。
为使本领域技术人员对于本发明的结构目的和功效有更进一步的了解与认同，现在配合图示详细说明如后。
附图说明
图1是已知高压电力系统的架构示意图。
图2是本发明连接高压电力系统的架构示意图。
图3是本发明的等效电路图。
图4是本发明的参数估计流程图。
图5及图6是第一次绝缘阻抗模拟实验的对照图。
图7及图8是第二次绝缘阻抗模拟实验的对照图。
【主要元件符号说明】
10-高压电力系统
11-变频器
12-充电器
13-电池组
14-壳体
15-马达
20-绝缘阻抗估计装置
21-降压电力转换器(Buck converter)
211-第一信号线
212-第二信号线
22-电压测量模块
221-第三信号线
23-控制区域网络(CAN)收发器
24-数字信号处理器(DSP)
241-有限带宽白噪声产生器
242-绝缘阻抗等效电路模型
243-适应性估计演算单元
244-绝缘阻抗计算单元
25-显示单元
Cn-负极端杂散电容
Cp-正极端杂散电容
G-接地
L1-正极端电力线
L2-负极端电力线
In-第一电流回路
Ip-第二电流回路
P-参数集合
R-电阻
Rn-负极端虚拟串联电阻
Rp-正极端虚拟串联电阻
Vdc-正极端电压
Vg-噪声电压
Vn-负极端与接地间的电压
Vp-正极端与接地间的电压
Zload-负载
具体实施方式
以下将参照随附的附图来描述本发明为达成目的所使用的技术手段与功效，而以下附图所列举的实施例仅为辅助说明，以利本领域技术人员了解，但本申请的技术手段并不限于所列举附图。
请参阅图2所示，本发明所提供的绝缘阻抗估计装置20，其包含一降压电力转换器(Buck converter)21、一电压测量模块22、一控制区域网络(CAN)收发器23、一数字信号处理器(DSP)24以及一显示单元25。
该绝缘阻抗估计装置20连接一高压电力系统10，该高压电力系统10包含一变频器11、一充电器12与一电池组13，变频器11、充电器12与电池组13设置于一壳体14内，变频器11电性连接一设置于壳体14外的马达15，变频器11、充电器12以及电池组13的正极端以一正极端电力线L1并联，变频器11、充电器12以及电池组13的负极端以一负极端电力线L2并联，变频器11、充电器12与电池组13具有相同的电压，此外由于壳体14接地G，因此壳体14具有一地电位。该高压电力系统10若是应用于电动车时，该壳体14可为电动车的车体。该电池组13正极端与壳体14接地G间具有一正极端虚拟串联电阻Rp，且该正极端虚拟串联电阻Rp并联一正极端杂散电容Cp。该电池组13负极端与壳体14接地G间具有一负极端虚拟串联电阻Rn，且该负极端虚拟串联电阻Rn并联一负极端杂散电容Cn。由于该正极端虚拟串联电阻Rp、正极端杂散电容Cp，以及该负极端虚拟串联电阻Rn、负极端杂散电容Cn并非实体的电阻及电容，因此以虚线表示。
该降压电力转换器21通过一第一信号线211连接至高压电力系统10的负极端电力线L2(亦即电池组13的负极端)，在该降压电力转换器21与该高压电力系统10的负极端电力线L2之间串联一电阻R。同时，该降压电力转换器21通过一第二信号线212连接至该高压电力系统10的接地G。该降压电力转换器21用以接收该数字信号处理器24传送过来的一工作周率(Duty)信号，由该降压电力转换器21产生对应的降电压变化，并产生一噪声电压Vg，该噪声电压Vg位于0~12伏特(V)的范围内。
该电压测量模块22与降压电力转换器21的第一信号线211、第二信号线212电性连接，由电压测量模块22测量该噪声电压Vg以及该高压电力系统10的负极端与接地间的电压Vn，此外，该电压测量模块22通过一第三信号线221连接至高压电力系统10的正极端电力线L1(亦即电池组13的正极端)，用以测量该高压电力系统10的正极端电压Vdc。由电压测量模块22将噪声电压Vg、负极端与接地间的电压Vn以及正极端电压Vdc分别传送至数字信号处理器24进行电压计算以及参数集合估计。
该控制区域网络收发器23用以收发与处理讯息，使绝缘阻抗估计装置20可与外部管理系统(图中未示出)相互传输讯息，例如，该控制区域网络收发器23可以利用该控制区域网络收发器23将绝缘阻抗估计值或警示信号送至各装置管理系统，以作为各次系统是否停止运转的依据。或者，该高压电力系统10可包括一电池管理系统(BMS)，该控制区域网络收发器23可通过该电池管理系统读取该高压电力系统10的正极端电压Vdc。必须说明的是，当利用控制区域网络收发器23通过电池管理系统读取正极端电压Vdc时，则电压测量模块22不需要设置该第三信号线221连接至高压电力系统10的正极端电力线L1。
该数字信号处理器24包括一有限带宽白噪声产生器241、一绝缘阻抗等效电路模型242、一适应性估计演算单元243以及一绝缘阻抗计算单元244。
该有限带宽白噪声产生器241利用伪随机二进制序列方法(PseudoRandom Binary Sequence，PRBS)产生一白噪声，此白噪声为范围0~1的工作周率(Duty)信号，该工作周率信号用以驱动该降压电力转换器21以产生该噪声电压Vg，该噪声电压Vg位于0~12伏特(V)的范围内。
该绝缘阻抗等效电路模型242依据上述该降压电力转换器21由第一信号线211、第二信号线212与高压电力系统10电性连接所形成的等效电路，如图3所示，该噪声电压Vg注入该高压电力系统10的负极端，形成一第一电流回路In，以及一第二电流回路Ip，由图3所示电路可知，噪声电压Vg与高压电力系统10的负载Zload不构成回路，因此不会对高压电力系统10造成影响与干扰，利用正极端电压Vdc与负极端与接地间的电压Vn，以下列公式进行计算：
Vp=Vdc+Vn；
可计算出正极端与接地间的电压Vp。如此即可构成一完整的电路模型。
该适应性估计演算单元243用以估计一参数集合P，适应性估计演算单元243利用该负极端与接地间的电压Vn、该正极端与接地间的电压Vp，以及一电路模型估计误差信号来估计该参数集合P，该电路模型估计误差信号是指测量电压模块的测量Vn与绝缘阻抗等效电路的估计Vn的误差量信号。该参数集合P由该正极端虚拟串联电阻Rp、正极端杂散电容Cp，以及该负极端虚拟串联电阻Rn、负极端杂散电容Cn所组成的函数。
该绝缘阻抗计算单元244用以解析该参数集合P，以得到该正极端虚拟串联电阻Rp的绝缘阻抗值，以及该负极端虚拟串联电阻Rn的绝缘阻抗值，并将该正极端虚拟串联电阻Rp的绝缘阻抗值，以及该负极端虚拟串联电阻Rn的绝缘阻抗值传送至该显示单元25，或由该控制区域网络收发器23发送到其他控制系统。
该显示单元25与该数字信号处理器24电性连接，显示单元25用以接收于数字信号处理器24所计算出的该正极端虚拟串联电阻Rp的绝缘阻抗值，以及该负极端虚拟串联电阻Rn的绝缘阻抗值，并将绝缘阻抗数值显示于该显示单元25，该显示单元25可为一屏幕，且该屏幕配合发光二极管以灯号进行警示。
请参阅图4所示，说明本发明的绝缘阻抗估计方法的流程，其包括：
首先由该电压测量模块22进行噪声电压Vg、负极端与接地间的电压Vn，以及正极端电压Vdc测量，其中，该正极端电压Vdc也可由该控制区域网络收发器23读取一电池管理系统(BMS)而取得。再将噪声电压Vg、负极端与接地间的电压Vn，以及正极端电压Vdc三种电压信号，传送至该数字信号处理器24进行下一步运算。
其次，再由该绝缘阻抗等效电路模型242利用动态噪声电压Vg、负极端与接地间的电压Vn，以及正极端电压Vdc三种电压信号，以及由该适应性估计演算单元243估计出的参数集合P，进行负极端与接地间的电压Vn的计算，将估算结果反馈至该适应性估计演算单元243进行下一时刻(亦即该数字信号处理器24中断处理的间隔时间)的参数集合P的估计。必须说明的是，使用者可设定该数字信号处理器24处理的时间周期，数字信号处理器24可在设定的不同时刻持续且周期性地对该绝缘阻抗估计装置20所估计的各个信号进行处理，当数字信号处理器24完成某一时段的处理程序后，会有短暂中断的间隔时间，该间隔时间用以等待该降压电力转换器(Buck converter)21、电压测量模块22、控制区域网络(CAN)收发器23将估计的各种信号传入数字信号处理器24以进行处理。
其次，再由该绝缘阻抗计算单元244根据参数集合P的估计结果，进行正极端虚拟串联电阻Rp的绝缘阻抗值，以及该负极端虚拟串联电阻Rn的绝缘阻抗值的计算，并将计算结果发送至显示单元25或控制区域网络收发器23，由显示单元25显示绝缘阻抗值的数值，同时可搭配发光二极管进行警示，或由该控制区域网络收发器23将绝缘阻抗值的数值发送到其他所需的控制系统。
根据图3所示的等效电路以及图4所示的估计流程进行绝缘阻抗模拟实验，设定相关参数如下：
电阻R=20k欧姆(ohm)；
正极端电压Vdc=350伏特(V)；
正极端杂散电容Cp=0.3u法拉(Fara)；
负极端杂散电容Cn=0.2u法拉(Fara)；
正极端虚拟串联电阻Rp的绝缘阻抗初始值=600k欧姆(ohm)；
负极端虚拟串联电阻Rn的绝缘阻抗初始值=500k欧姆(ohm)。
请参阅图5与图6所示第一次绝缘阻抗模拟的曲线图，在该第一次绝缘阻抗模拟中，假设在参数开始估计后的50秒时，正极端发生绝缘阻抗劣化而掉落至300k欧姆(ohm)的状况。图5是将本发明估计的正极端绝缘阻抗估计值(图示不规则曲线)与实际正极端绝缘阻抗值(图示起始绝缘阻抗值为600k欧姆，且于时间50秒处降为300k欧姆的虚线)相互对照，图6是将本发明估计的负极端绝缘阻抗估计值(图示不规则曲线)与实际负极端绝缘阻抗值(图示绝缘阻抗值为500k欧姆的实线)相互对照。由图5及图6所示可知，本发明估计的正极端绝缘阻抗估计值、负极端绝缘阻抗估计值大约在绝缘阻抗劣化发生后40秒(亦即横坐标时间90秒处)，即可准确地分别追上实际正极端绝缘阻抗值与实际负极端绝缘阻抗值。当正极端绝缘阻抗产生劣化时(亦即横坐标时间50秒处)，实际正极端绝缘阻抗值瞬间会产生很大的差异，由600k欧姆(ohm)瞬间掉落至300k欧姆(ohm)。当绝缘阻抗劣化发生后40秒(亦即横坐标时间90秒处)，即可由该正极端绝缘阻抗估计值判断出绝缘阻抗劣化，即使负极端绝缘阻抗估计值是在绝缘阻抗劣化发生后130秒(亦即横坐标时间180秒处)才慢慢收敛到实际负极端绝缘阻抗值。
请参阅图7及图8所示第二次绝缘阻抗模拟的曲线图，在该第二次绝缘阻抗模拟中，假设在参数开始估计后的50秒时，负极端发生绝缘阻抗劣化而掉落至300k欧姆(ohm)的状况。图7是将本发明估计的正极端绝缘阻抗估计值(图示不规则曲线)与实际正极端绝缘阻抗值(图示绝缘阻抗值为600k欧姆的虚线)相互对照，图8是将本发明估计的负极端绝缘阻抗估计值(图示不规则曲线)与实际负极端绝缘阻抗值(图示起始绝缘阻抗值为500k欧姆，且于时间50秒处降为300k欧姆的实线)相互对照。由图7及图8所示可知，本发明估计的负极端绝缘阻抗估计值可在绝缘阻抗劣化发生后10秒(亦即横坐标时间60秒处)准确地估计到实际负极端绝缘阻抗值的劣化数值，而且正极端绝缘阻抗估计值不会因另一端劣化而产生估计上的波动。
由上述模拟实验证明，本发明所提供的绝缘阻抗估计装置及估计方法确实可以达到随时对高压电力系统绝缘阻抗进行监测的功效，且估计精确度与信赖度高。其原因在于，当电池正极端产生绝缘阻抗劣化时，会使得该负极端与接地间的电压(Vn)瞬间产生很大的变动，造成参数估计也随之产生变动。也由于该负极端与接地间的电压Vn会随着正极端绝缘阻抗的变化而变动，因此，在估计绝缘阻抗时，必须同时考虑杂散电容与电池正负二极短路对估计系统的影响，同时，必须对正负二极绝缘阻抗同时进行估计，方能精确估计绝缘阻抗数值，而本发明所提供的绝缘阻抗估计装置及估计方法，由于采用完整的电路模型，并使用适应性估计方法进行估计，因此可排除杂散电容效应，且可以避免已知绝缘阻抗估计仅能在系统运作时估计大电路负端与机壳的绝缘阻抗的缺点。将本发明应用于持续估计高压电力系统正负极端与接地的绝缘阻抗值，可达到绝缘劣化与失效预测，以及降低漏电流造成系统元件损坏与人员触电防制的目的，提高被监测系统的安全性。此外，本发明所提供的绝缘阻抗估计装置无大型电容，体积小，耐压与适用范围广。尤其将本发明应用于动车电力与充电系统，可提升电动车行驶与充电安全，符合国际法规在绝缘阻抗的监测规范，是发展电动车相关电力装置的必备技术。
然而以上所述仅为本发明的实施例而已，当不能以的限定本发明所实施的范围。即大凡依本发明申请专利范围所作的均等变化与修饰，皆应仍属于本发明专利涵盖的范围内。
Claims (11)
1.一种绝缘阻抗估计装置，用以估计一高压电力系统的绝缘阻抗，该高压电力系统包括一电池组与一壳体，该电池组具有一正极端及一负极端，该壳体接地，该正极端与接地间具有一正极端虚拟串联电阻，且该正极端虚拟串联电阻并联一正极端杂散电容。该负极端与接地间具有一负极端虚拟串联电阻，且该负极端虚拟串联电阻并联一负极端杂散电容，该绝缘阻抗估计装置包含：
一降压电力转换器，用以产生一噪声电压，该降压电力转换器通过一第一信号线连接该高压电力系统的负极端，在该降压电力转换器与该负极端之间串联一电阻，该降压电力转换器通过一第二信号线连接至该高压电力系统的接地；
一电压测量模块，与该降压电力转换器的第一信号线与第二信号线电性连接，由该电压测量模块测量该噪声电压以及该高压电力系统的负极端与接地间的电压；
一控制区域网络收发器，用以收发与处理讯息，使该绝缘阻抗估计装置与至少一外部管理系统相互传输讯息；以及
一数字信号处理器，用以进行电压计算以及一参数集合估计，该数字信号处理器包括：
一有限带宽白噪声产生器，用以产生一工作周率信号，并将该工作周率信号传送至该降压电力转换器，以驱动该降压电力转换器产生该噪声电压；
一绝缘阻抗等效电路模型，用以接收并计算该噪声电压、该负极端与接地间的电压以及该高压电力系统的正极端电压，该绝缘阻抗等效电路模型依据该降压电力转换器的第一信号线、该第二信号线与该高压电力系统电性连接所形成的等效电路；
一适应性估计演算单元，用以估计一参数集合，该参数集合由该正极端虚拟串联电阻、该正极端杂散电容，以及该负极端虚拟串联电阻、该负极端杂散电容所组成的函数；
一绝缘阻抗计算单元，用以解析该参数集合，以得到该正极端虚拟串联电阻的绝缘阻抗值，以及该负极端虚拟串联电阻的绝缘阻抗值。
2.如权利要求1所述的绝缘阻抗估计装置，其中该电压测量模块通过一第三信号线连接至该高压电力系统的正极端电力线，用以测量该高压电力系统的正极端电压。
3.如权利要求1所述的绝缘阻抗估计装置，其中该高压电力系统包括一电池管理系统(BMS)，该控制区域网络收发器通过该电池管理系统读取该高压电力系统的正极端电压。
4.如权利要求1所述的绝缘阻抗估计装置，其中该数字信号处理器电性连接一显示单元，该显示单元用以显示该数字信号处理器所计算出的该正极端虚拟串联电阻以及该负极端虚拟串联电阻的绝缘阻抗值。
5.一种绝缘阻抗估计方法，用以估计一高压电力系统的绝缘阻抗，该高压电力系统包括一电池组与一壳体，该电池组具有一正极端及一负极端，该壳体接地，该正极端与接地间具有一正极端虚拟串联电阻，且该正极端虚拟串联电阻并联一正极端杂散电容。该负极端与接地间具有一负极端虚拟串联电阻，且该负极端虚拟串联电阻并联一负极端杂散电容，该绝缘阻抗估计方法包含：
备置一绝缘阻抗估计装置，该绝缘阻抗估计装置包括一降压电力转换器、一电压测量模块、一控制区域网络收发器以及一数字信号处理器，该数字信号处理器包括一有限带宽白噪声产生器、一绝缘阻抗等效电路模型、一适应性估计演算单元以及一绝缘阻抗计算单元；
由该电压测量模块测量一噪声电压、该高压电力系统的负极端与接地间的电压以及该高压电力系统的正极端电压，并将该噪声电压、该负极端与接地间的电压以及该正极端电压传送至该绝缘阻抗等效电路模型；
由该适应性估计演算单元估计出一参数集合，该参数集合由该正极端虚拟串联电阻、该正极端杂散电容，以及该负极端虚拟串联电阻、该负极端杂散电容所组成的函数，并将该参数集合传送至该绝缘阻抗等效电路模型进行运算；
由该绝缘阻抗等效电路模型利用该噪声电压、该负极端与接地间的电压、该正极端电压三种电压信号，以及该参数集合，计算该高压电力系统的负极端与接地间的电压；以及
由该绝缘阻抗计算单元计算该正极端虚拟串联电阻以及该高压电力系统的负极端虚拟串联电阻的绝缘阻抗值。
6.如权利要求5所述的绝缘阻抗估计方法，其中该有限带宽白噪声产生器用以产生一工作周率信号，并将该工作周率信号传送至该降压电力转换器，以驱动该降压电力转换器产生该噪声电压。
7.如权利要求5所述的绝缘阻抗估计方法，其中该降压电力转换器通过一第一信号线连接该负极端电力线，在该降压电力转换器与该负极端电力线之间串联一电阻，该降压电力转换器又通过一第二信号线连接至该高压电力系统的接地，该电压测量模块与该降压电力转换器的第一信号线与第二信号线电性连接，由该电压测量模块测量该高压电力系统的该负极端与接地间的电压以及该正极端电压。
8.如权利要求7所述的绝缘阻抗估计方法，其中该绝缘阻抗等效电路模型依据该降压电力转换器通过第一信号线、该第二信号线与该高压电力系统电性连接所形成的等效电路。
9.如权利要求5所述的绝缘阻抗估计方法，其中该电压测量模块通过一第三信号线连接至该高压电力系统的正极端电力线，用以测量该高压电力系统的正极端电压。
10.如权利要求5所述的绝缘阻抗估计方法，其中该绝缘阻抗等效电路模型将估算结果反馈至该适应性估计演算单元，以进行下一时刻的参数集合的估计。
11.如权利要求5所述的绝缘阻抗估计方法，其中该高压电力系统包括一电池管理系统(BMS)，该控制区域网络收发器通过该电池管理系统读取该高压电力系统的正极端电压。
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