CN105929294A - 诊断用于车辆的绝缘电阻监测系统中的硬件的装置和方法 - Google Patents

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CN105929294A CN201610055104.1A CN201610055104A CN105929294A CN 105929294 A CN105929294 A CN 105929294A CN 201610055104 A CN201610055104 A CN 201610055104A CN 105929294 A CN105929294 A CN 105929294A
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Abstract

本公开提供了诊断用于车辆的绝缘电阻监测系统中的硬件的装置和方法。在至少一个实施方式中，提供了用于诊断在绝缘电阻监测系统中的电子设备的装置。装置包括用于电耦合到包括多个开关的多个电子设备的控制器，所述多个开关电耦合到在高电压网络和低电压网络中的正分支和负分支。多个电子设备配置成在车辆中执行绝缘电阻监测。控制器还配置成执行下面的操作中的至少一个：开启和关断多个开关中的任何数量的开关以确定正分支和负分支的总电压。控制器还配置成基于总电压来检测相应于多个电子设备中的任一个的失效的、在正分支和负分支的至少一个中的故障。

Description

诊断用于车辆的绝缘电阻监测系统中的硬件的装置和方法
技术领域
在本文公开的方面通常涉及用于诊断在车辆的绝缘电阻监测系统中的硬件的装置和方法。
背景
Herraiz等人的美国公布号2013/0106437提供了用于监测隔离电阻、阻抗或在车辆系统之间的其它隔离反映条件的监测器。监测器可用于评估在高电压电力网和低电压电力网之间的绝缘电阻。监测器可配置成基于高电压电力网的频率响应来评估绝缘电阻的充足性。
Schumacher的美国公布号2011/0307196提供了用于在车辆中的地隔离检测的系统和方法。第一放大器布置成从第一总线端子接收第一信号。第二放大器配置成从第二总线端子接收第二信号。逆变器的逆变器输入耦合到第一放大器的输出。模数转换器的一个或多个输入耦合到逆变器的逆变器输出和第二放大器的输出。模数转换器能够产生表示从第一总线端子和第二总线端子接收的信号的数字信号。数据处理器能够接收模数转换器的输出。数据处理器配置成将一个或多个频域变换应用于数字信号。数据处理器基于频域变换的应用来识别接地故障或降级的隔离的电路位置、接地故障的类别或这两者。
概述
在至少一个实施方式中，提供了用于诊断在绝缘电阻监测系统中的电子设备的装置。装置包括用于电耦合到包括多个开关的多个电子设备的控制器，所述多个开关电耦合到在高电压网络和低电压网络中的正分支和负分支。多个电子设备配置成在车辆中执行绝缘电阻监测。控制器还配置成执行下面的操作中的至少一个：开启和关断多个开关中的任何数量的开关以确定正分支和负分支的总电压。控制器还配置成基于总电压来检测相应于多个电子设备中的任一个的失效的、在正分支和负分支的至少一个中的故障。
在至少另一实施方式中，提供了用于诊断在绝缘电阻监测系统中的电子设备的装置。装置包括用于电耦合到包括多个开关的多个电子设备的控制器，所述多个开关电耦合到在高电压网络和低电压网络中的正分支和负分支。多个电子设备配置成在车辆中执行绝缘电阻监测。控制器配置成执行下面的操作中的至少一个：开启和关断多个开关中的任何数量的开关以确定正分支和负分支的平均电压。控制器还配置成基于平均电压来检测相应于多个电子设备中的任一个的失效的、在正分支和负分支的至少一个中的故障。
在至少另一实施方式中，提供了用于诊断在绝缘电阻监测系统中的电子设备的装置。装置包括用于电耦合到包括多个开关的多个电子设备的控制器，所述多个开关电耦合到在高电压网络和低电压网络中的正分支和负分支。多个电子设备配置成在车辆中执行绝缘电阻监测。控制器还配置成执行下面的操作中的至少一个：开启和关断多个开关中的任何数量的开关以确定正分支和负分支的总电压和平均电压。控制器还配置成基于总电压来检测相应于多个电子设备中的任一个的失效的、在正分支和负分支的至少一个中的故障。
附图的简要说明
在所附权利要求中特别指出本公开的实施方式。然而，各种实施方式的其它特征将变得更明显，且通过结合附图参考下面的详细描述将被最好地理解，其中：
图1描绘示出在车辆中的绝缘电阻的模型的电路；
图2描绘执行绝缘电阻监测的装置的例子；
图3描绘相应于绝缘电阻的实际测量和绝缘电阻的计算值的表；
图4描绘根据一个实施方式的用于诊断绝缘电阻监测系统中的硬件的装置；
图5A-图5B描绘根据一个实施方式的用于诊断在绝缘电阻监测系统中的硬件的方法；
图6描绘根据一个实施方式的用于基于不等式1的条件来诊断绝缘电阻监测系统中的硬件的方法；以及
图7描绘根据一个实施方式的用于基于不等式2的条件来诊断绝缘电阻监测系统中的硬件的方法。
详细描述
根据要求，在本文公开了本发明的详细的实施方式；然而应理解的是，所公开的实施方式仅仅是可实施在各种形式中和可选形式中的本发明的示例。附图不一定按比例；一些特征可能被放大或最小化以显示特定部件的细节。因此，本文公开的特定结构和功能细节不应被解释为限制性的，而仅仅作为用于教导本领域中的技术人员多方面地使用本发明的代表性基础。
本公开的实施方式通常提供多个电路或其它电气设备。对电路和其它电气设备及由每个电路和设备提供的功能的所有的参考并非旨在被限于只包括本文所示和所述的内容。虽然特定的标签可被分配到所公开的各种电路或其它电气设备，这样的标签并非旨在限制电路和其它电气设备的操作的范围。这样的电路和其它电气设备可基于所期望的特定类型的电气实现而彼此组合和/或以任何方式分离。应认识到，本文公开的任何电路或其它电气设备可包括任何数量的微处理器、集成电路、存储器设备(例如闪存、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可编程只读存储器(EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)或其中的其它适当变形以及彼此协作来执行本文公开的操作的软件。
电动车辆(EV)、混合电动车辆(HEV)和其它车辆可包括高电压电力网和低电压电力网。低电压电力网可被接地到车辆底盘，而高电压电力网可包括浮动地，例如未提供到车辆底盘的地。因为高电压电力网未被接地到与车辆底盘相同的地，所以在高电压电力网和低电压电力网之间可能存在放电。在高电压电力网相对大的一些情况下，可能期望的是在高电压电力网和低电压电力网之间提供某个量的绝缘，其本质上可被提供为绝缘电阻。
期望数量的绝缘电阻可基于在高电压电力网上携带的电压的幅度和/或存在于高电压电力网和低电压电力网之间的电压差而改变。绝缘电阻的量可以基于存在于高电压电力网和车辆地(例如车辆底盘)之间的阻抗的量。可在高电压电力网的激活/启动之前(例如在高电压电池或其它高电压能量源放电之前)评估在高电压电力网和车辆地之间的阻抗。该预激活阻抗确定可能有益于在高电压电力网的操作之前评估绝缘电阻。然而，这样的确定可能未能充分评估可能在高电压电力网的激活之后产生的绝缘问题。
图1描绘示出在车辆11中的绝缘电阻的模型的电路10。电路10包括高电压(HV)电源12(例如Vbatt)、HV正分支14(例如HV+)和HV负分支16(例如HV-)。高电压电源12的正端子连接到HV正分支14。HV电源12的负端子连接到HV负分支16。HV网络(或HV电力网)18(例如电池充电系统)布置成经由HV正分支14和HV负分支16从HV电源12接收高电压(例如高于200V)。高电压到低电压DC到DC转换器20将来自高电压电源12的高电压转换成适合于由低电压(LV)网络(或LV电力网)22消耗的并存储在至少一个LV电池23上的低电压(例如12-16V)。在LV电力网22上的设备可包括加热冷却设备、电动车窗、娱乐系统、车辆照明、车辆锁定/解锁设备等。DC到DC转换器20经由LV正分支(LV+)24和LV负分支(LV-)26向LV电力网22提供低电压。
控制器(未示出)通常配置成监测在车辆11中的绝缘电阻28(例如Rp和Rn)。去耦电容器32(例如Cp)放置成与内阻Rp并联。此外，去耦电容器34(例如Cn)放置成与内阻Rn并联。应注意，绝缘电阻28不包括为了分别向HV电力网18和LV电力网22提供高电压和低电压的目的而在车辆11内实施的实际电阻器。更确切地，绝缘电阻28表示在HV电力网18和LV电力网22之间形成的电阻的模型。这样的绝缘电阻28应维持足够水平的电阻以防止过量的电流从HV电力网18流到LV电力网22。例如，HV电力网18通常在HV电源12的负端子处接地，而LV电力网22通常在车辆底盘地30处接地。在HV电力网18和/或LV电力网22未正确接地的情况下，可能出现绝缘故障，从而产生在车辆11内的HV电力网18和LV电力网22之间的低电阻路径。
图2描绘执行绝缘电阻监测的系统50的例子。系统50(或绝缘电阻监测(IRM)系统50)包括用于测量由于上面提到的原因而引起的在HV电力网18和LV电力网22之间的绝缘电阻28的IRM电路52。IRM系统50包括控制器54和多个开关56a、56b和56c(或“56”)。在一个例子中，开关56可被实现为光金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)。控制器54和开关56被定位于HV电力网18上。电阻器58a、58b和58c(或“58”)分别电耦合到开关56a、56b和56c。在LV电力网22上，出于执行绝缘电阻测量的目也提供了电阻器60a和60b(“60”)。
通常，控制器54控制开关56a、56b和56c以根据多个开关布置62a、62b和62c而断开和闭合以执行绝缘电阻测量。例如，响应于执行每个开关布置62，控制器54测量如通常在80处示出的在两端的电压Vbatt(例如Vbatt (Vn))(其中n等于相应于开关布置的数量的1、2和3)和在LV电力网22中的点82处的电压Vn。
一旦控制器54计算出Vn和Vbatt (Vn)的每个值，控制器54就根据如下所示的等式1(或Eq.1)确定绝缘电阻(或RISM)：
通常，控制器54配置成例如在车辆操作期间每25秒测量绝缘电阻一次。然而应认识到，用于确定绝缘电阻的前述实现可能不能够检测各种绝缘故障。例如，在系统50中的各种电子设备或硬件(例如开关56和电阻器58、60)可导致控制器54提供绝缘电阻的测量值，其看起来是足够的但不一定是这种情况。具体地，在控制器54确定绝缘电阻(Rism)是在10M欧姆和50M欧姆之间的值的情况下，这个条件指示绝缘电阻是可接受的以防止在HV电力网18和LV电力网22之间的绝缘故障。开关56和电阻器58(和60)是可随着时间而老化或降级的部件。因此，这个条件可引导控制器54计算绝缘电阻并确定当实际上由于老化而绝缘电阻可能太低时被认为是可接受的绝缘电阻的各种值。因此，可能提供绝缘电阻的错误读数。通常，如果绝缘电阻小于例如100K欧姆，则绝缘故障通常被检测到。将结合图3更详细讨论电子设备老化的效应和对绝缘电阻的确定的总影响。
图3描绘相应于绝缘电阻的实际测量和绝缘电阻(即Rp、Rn)的计算值的表90。相应于Rism的实际(或真实)测量的值通常在列92中。如所示，值基于电阻Rp和Rn的值而改变。相应于所计算的绝缘电阻(即从图2的控制器54计算出)的值通常在列94中示出。可看到，每个所计算的绝缘电阻值(见列94)在10M欧姆和50M欧姆的可接受范围内。然而，相应的实际(或真实)电阻值小于100K欧姆。因此，这些条件展示虽然所计算的绝缘电阻看起来是足够的，实际上存在绝缘故障。列96描绘关于电子设备(例如开关56和/或电阻器58、60)存在的错误的类型。列98描绘由开关56和/或电阻器58、60的故障引起的永久效应。
图4描绘根据一个实施方式的用于诊断在绝缘电阻监测系统50中的硬件故障(或错误)的装置110。装置110通常类似于如关于图2所示的系统50。然而，装置110包括额外的开关布置62d。开关布置62d指示所有开关62闭合(或开启)。控制器54在这个实施方式中被进一步修改以测量Vn的相应值，其中n在预定时间帧内等于1、2、3和4。在相应的开关布置62被执行以确保测量在瞬间条件期间被执行之后，每个开关布置62的Vn的相应值的测量在预定时间帧内被执行。在一个例子中，预定时间帧可相应于但不限于在每个开关布置62被执行之后的100ms。一旦Vn的值已经在预定时间帧内被记录并在开关布置62已经被执行之后，控制器54就将所计算的Vn的值、电阻器60(例如Ra)和电阻器58(例如Rb1、Rb2)插入如直接在下面阐述的不等式(例如不等式1和不等式2)中：
不等式1： &Proportional; &times; V b a t t < ( V 1 - V 2 ) &times; R a + R b 1 + R b 2 R a
不等式2： V 1 + V 2 2 = V 4 - ( V 4 - V 3 ) &times; R b 1 / 2 R a + R b 1 + R b 2 &PlusMinus; t h
通常，上述不等式提供相应于与电子设备(或硬件)(例如开关56和电阻器58、60)有关的各种问题的信息，其可由于老化或降级而提供绝缘电阻的不准确读数。例如，不等式1的变量通常提供关于来自正分支和负分支(例如HV正分支14、HV负分支16及LV正分支24和LV负分支26)的总电压的信息。如果没有任何硬件(或电子设备)错误，则来自这两个分支(例分别为HV和LV正分支14、24及为HV和LV负分支16、26)的总电压可稍微大于或通常类似于如在不等式1中所示的电池电压(或Vbatt)。在存在硬件(或电子设备)错误的情况下，则总电压(例如在不等式2的方程的右侧上)小于电池电压。变量α通常相应于在0和1之间的任何值。因此，在不等式1的左侧上的方程可被设置为Vbatt或小于Vbatt的值。
现在，参考不等式2，在不等式2的左侧上的方程通常被定义为“平均电压”，而在不等式2的右侧上的方程通常被定义为“计算电压”。不等式2的变量通常提供关于来自正分支14、24和负分支16、26的平均电压的信息。如果没有任何硬件(或电子设备)错误，则当这两个分支被同时激活时，平均电压通常应等于所测量的电压。如果在正分支或负分支(例如分别HV和LV正分支14、24以及分别HV和LV负分支16、26)上出现错误，则平均电压比计算电压更大(即如果在正分支14或24上)或更小(即如果在负分支16或26上)。在不等式2的方程中的项±th用于选择平均电压被假设等于计算电压的范围。
表1 示出装置110确定是否存在硬件错误的方式：
如上面在表1中所示，在不等式1和2的方程的条件在开关布置62a-62d被执行之后被满足(见表1中的行1)的情况下，则控制器54确定硬件(即开关56和电阻器58、60)是正确的，或确定如装置110所执行的绝缘电阻监测是正确的，因为硬件不经历降级或老化，其否则将影响绝缘电阻监测的测量的整体性。
在不等式1的方程是正确的且不等式2的方程是不正确的(见表1中的行2)的情况下，则控制器54确定在正分支(例如HV正分支14或LV正分支24)或负分支(例如HV正分支16或LV正分支26)中存在硬件故障或错误。在不等式1和不等式2的每个方程是不正确的(见表1中的行3)的情况下，存在相同的故障模式。在不等式1的方程是不正确的且不等式2的方程是正确的情况下，则控制器54确定在正分支和负分支上的硬件故障(见表1中的行4)。控制器54配置成一旦车辆11被检测到在停车条件下、一旦在驾驶循环中或一旦车辆11在待机中就评估硬件或电子设备(例如开关56和电阻器58及60)的整体性。如果控制器54确定存在硬件错误(例如见在表1的行2-4中提到的条件)，则控制器54可将错误警告传输到系统50。
图5a–图5b描绘根据一个实施方式的用于评估在绝缘电阻监测系统50中使用的电子设备的整体性的方法150。虽然未示出，应认识到，在每次出现车辆11被检测到在停车模式中时(例如车辆不移动且车辆11的传动系统被检测到在停车中)、一旦在驾驶循环中或一旦车辆11在待机中，就可执行方法150。此外，方法150独立于绝缘电阻监测系统50被执行。
在操作152中，控制器54根据第一开关布置62a开启开关56(例如控制器54闭合开关56a和56c并断开开关56b)。
在操作154中，控制器54在预定时间帧内(例如在短暂时期期间)测量并存储V1的值。
在操作156中，控制器54根据第二开关布置62b开启开关56(例如控制器54关断开关56a并开启开关56b和56c)。
在操作158中，控制器54在预定时间帧内(例如在短暂时期期间)测量并存储V2的值。
在操作160中，控制器54根据第三开关布置62c开启开关56(例如控制器54断开开关56a和56b并闭合开关56c)。
在操作162中，控制器54在预定时间帧内(例如在短暂时期期间)测量并存储V3的值。
在操作164中，控制器54根据第四开关布置开启开关56(例如控制器54闭合开关56a-56c)。
在操作166中，控制器54在预定时间帧内(例如在短暂时期期间)测量并存储V4的值。
在操作168中，控制器54将V1、V2和V3的测量值插入不等式方程1和2内。此外，控制器54将电阻器58和60的值以及Vbatt (Vn)插入不等式方程1和2中并对其求解。
在操作170中，控制器54确定不等式1和2的方程的条件是否是正确的。如果这个条件为真，则方法150移动到操作172。如果否，则方法150移动到操作174。
在操作172中，控制器54确定或评估硬件的整体性是正确的，以及因此在执行绝缘电阻监测方面没有问题。
在操作174中，控制器54确定不等式1的条件是否是正确的以及不等式2的条件是否是不正确的。如果这个条件为真，则方法150移动到操作176。如果不，则方法150移动到操作178。
在操作176中，控制器54确定在正分支14和/或24或负分支16和/或26中存在对电子设备的硬件故障或错误并向用户提供警告。如上面提到的，在不等式2小于0的情况下(例如在这种情况下，平均电压小于计算电压)，则控制器54确定在负分支16和/或26中有错误。在不等式2大于0的情况下(例如在这种情况下，平均电压大于计算电压)，则控制器54确定在正分支14和/或24中有错误。
在操作178中，控制器54确定不等式1的条件是否是不正确的以及不等式2的条件是否是不正确的。如果这个条件为真，则方法150移动到操作180。如果否，则方法150移动到操作182。
在操作180中，控制器54确定在正分支14和/或24或负分支16和/或26中存在对电子设备的硬件故障或错误并可向系统50提供警告。如上面提到的，在不等式2小于0的情况下(例如在这种情况下，平均电压小于计算电压)，则控制器54确定在负分支16和/或26中有错误。在不等式2大于0的情况下(例如在这种情况下，平均电压大于计算电压)，则控制器54确定在正分支14和/或24中有错误。
在操作182中，控制器54确定不等式1的条件是否是不正确的以及不等式2的条件是否是正确的。如果这个条件为真，则方法150移动到操作184。如果否，则方法150停止并当车辆11被检测到例如在下一停车模式中(例如或一旦车辆11在待机中)时再次被重新执行。
在操作184中，控制器54确定在正分支14和/或24或负分支16和/或26中存在对电子设备的硬件故障或错误并可向系统50提供警告。
图6描绘根据一个实施方式的用于基于所提到的不等式1的条件来诊断在绝缘电阻监测系统50中的硬件的方法200。方法200被提供来说明上面提到的确定不等式1的值的操作可用于在绝缘电阻监测系统50中检测电子设备的故障。
在操作202中，控制器54根据如上面提到的各种开关布置62开启和/或关断开关56并得到正分支14、24和负分支16、26的总电压(例如见不等式1中的方程的右侧)。
在操作204中，控制器54将总电压与电池电压进行比较。例如，电池电压(例如见不等式1中的方程的左侧)与总电压(例如见不等式1中的方程的右侧)比较。
在操作206中，如果控制器54确定总电压大于或等于电池电压，则方法200移动到操作208。如果否，则方法200移动到操作210。
在操作208中，只要不等式2的条件是正确的(例如见表1的行1)，控制器54可确定硬件故障(或失效)不存在。如果不等式2的条件是不正确的(例如见表1的行2)，即使总电压大于或等于电池电压，控制器54可确定有硬件故障。通常，控制器54配置成在做出硬件故障不存在的确定之前评估不等式2的条件。
在操作210中，控制器54确定在正分支14、24和负分支16、26的至少一个中有硬件故障。如果必须确定故障位于哪里(例如在正分支14、24中和/或在负分支16、26中)，则控制器54将评估不等式2的条件以提供关于故障位于哪个分支14、24或16、26的额外信息。
图7描绘根据一个实施方式的用于经由测量电压和计算电压来诊断在绝缘电阻监测系统中的硬件的方法250。
在操作252中，控制器54根据如上面提到的各种开关布置62开启和/或关断开关56以得到平均电压和计算电压。
在操作254中，控制器54将平均电压与计算电压进行比较。例如，平均电压(例如见不等式2中的方程的左侧)与计算电压(例如见不等式2中的方程的右侧)比较。
在操作256中，如果控制器54确定平均电压等于计算电压，则方法250移动到操作258。如果否，则方法250移动到操作260。
在操作258中，只要不等式1的条件是正确的(例如见表1的行1)，控制器54可确定硬件故障(或失效)不存在。然而，如果不等式1的条件是不正确的(例如见表1的行4)，即使平均电压等于计算电压，控制器54可确定有硬件故障。通常，控制器54配置成在做出硬件故障不存在的确定之前评估不等式1的条件。
在操作260中，控制器54确定平均电压是否是小于计算电压。如果这个条件为真，则方法250移动到操作262。如果否，则方法250移动到操作264。
在操作262中，控制器54确定在负分支16、26中有硬件故障。见表1的行2和3，因为这个条件说明无论不等式1的条件的结果，硬件故障都存在于负分支16、26中。
在操作264中，控制器54确定平均电压是否是大于计算电压。如果这个条件为真，则方法250移动到操作266。
在操作266中，控制器54确定在正分支14、24中有硬件故障。见表1的行2和3，因为这个条件说明无论不等式1的条件的结果，硬件故障都存在于正分支中。
虽然上面描述了示例性实施方式，但并非旨在这些实施方式描述了本发明的所有可能的形式。而是，在说明书中使用的词句是描述而不是限制的词句，以及应理解，在不偏离本发明的精神和范围的情况下可做出各种变化。此外，各种实现实施方式的特征可组合以形成本发明的另外的实施方式。

Claims (20)

1.一种用于诊断在绝缘电阻监测系统中的电子设备的装置，所述装置包括：
控制器，其用于电耦合到包括多个开关的多个电子设备，所述多个开关电耦合到在高电压网络和低电压网络中的正分支和负分支，所述多个电子设备配置成在车辆中执行绝缘电阻监测，所述控制器配置成：
对所述多个开关中的任何数量的开关执行开启和关断中的至少一个，以确定所述正分支和所述负分支的总电压；以及
基于所述总电压来检测相应于所述多个电子设备中的任一个的失效的、在所述正分支和所述负分支的至少一个中的故障。
2.如权利要求1所述的装置，其中所述控制器还配置成独立于在所述车辆中执行的所述绝缘电阻监测而确定所述总电压。
3.如权利要求1所述的装置，其中所述控制器还配置成将所述总电压与电池电压进行比较以检测在所述正分支和所述负分支的所述至少一个中的所述故障。
4.如权利要求3所述的装置，其中所述控制器还配置成响应于确定所述总电压小于所述电池电压而检测在所述正分支和所述负分支的所述至少一个中的所述故障。
5.如权利要求1所述的装置，其中所述控制器还配置成对所述多个开关中的任何数量的开关执行开启和关断中的至少一个，以确定所述至少一个正分支和所述负分支的平均电压。
6.如权利要求5所述的装置，其中所述控制器还配置成基于所述平均电压检测相应于所述多个电子设备中的任一个的所述失效的、在所述正分支和所述负分支的所述至少一个中的所述故障。
7.如权利要求6所述的装置，其中所述控制器还配置成将所述平均电压与计算电压进行比较，以检测在所述正分支和所述负分支的所述至少一个中的所述故障。
8.如权利要求7所述的装置，其中所述控制器还配置成响应于确定下列项之一而检测在所述正分支和所述负分支的所述至少一个中的所述故障：(i)所述平均电压小于所述计算电压，以及(ii)所述平均电压大于所述计算电压。
9.如权利要求5所述的装置，其中所述控制器还配置成独立于在所述车辆中执行的所述绝缘电阻监测而确定所述平均电压。
10.一种用于诊断在绝缘电阻监测系统中的电子设备的装置，所述装置包括：
控制器，其用于电耦合到包括多个开关的多个电子设备，所述多个开关电耦合到在高电压网络和低电压网络中的正分支和负分支，所述多个电子设备配置成在车辆中执行绝缘电阻监测，所述控制器配置成：
对所述多个开关中的任何数量的开关执行开启和关断中的至少一个，以确定所述正分支和所述负分支的平均电压；以及
基于所述平均来检测相应于所述多个电子设备中的任一个的失效的、在所述正分支和所述负分支的至少一个中的故障。
11.如权利要求10所述的装置，其中所述控制器还配置成独立于在所述车辆中执行的所述绝缘电阻监测而确定所述平均电压。
12.如权利要求10所述的装置，其中所述控制器还配置成将所述平均电压与计算电压进行比较以检测在所述正分支和所述负分支的所述至少一个中的所述故障。
13.如权利要求12所述的装置，其中所述控制器还配置成响应于确定下列项之一而检测在所述正分支和所述负分支的所述至少一个中的所述故障：(i)所述平均电压小于所述计算电压，以及(ii)所述平均电压大于所述计算电压。
14.如权利要求10所述的装置，其中所述控制器还配置成对所述多个开关中的任何数量的开关执行开启和关断中的至少一个，以确定所述正分支和所述负分支的总电压。
15.如权利要求14所述的装置，其中所述控制器还配置成基于所述总电压而检测相应于所述多个电子设备中的任一个的失效的、在所述正分支和所述负分支的至少一个中的故障。
16.如权利要求15所述的装置，其中所述控制器还配置成比较所述总电压与电池电压以检测在所述正分支和所述负分支的所述至少一个中的所述故障。
17.如权利要求16所述的装置，其中所述控制器还配置成响应于确定所述总电压小于所述电池电压而检测在所述正分支和所述负分支的所述至少一个中的所述故障。
18.如权利要求14所述的装置，其中所述控制器还配置成独立于在所述车辆中执行的所述绝缘电阻监测而确定所述总电压。
19.一种用于诊断在绝缘电阻监测系统中的电子设备的装置，所述装置包括：
控制器，其用于电耦合到包括多个开关的多个电子设备，所述多个开关电耦合到在高电压网络和低电压网络中的正分支和负分支，所述多个电子设备配置成在车辆中执行绝缘电阻监测，所述控制器配置成：
对所述多个开关中的任何数量的开关执行开启和关断中的至少一个，以确定所述正分支和所述负分支的总电压和平均电压；以及
基于所述总电压来检测相应于所述多个电子设备中的任一个的失效的、在所述正分支和所述负分支的至少一个中的故障。
20.如权利要求19所述的装置，其中所述控制器还配置成独立于在所述车辆中执行的所述绝缘电阻监测而确定所述总电压和所述平均电压。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109116281A (zh) * 2018-09-25 2019-01-01 北京长城华冠汽车科技股份有限公司 一种电动汽车电池组绝缘电阻检测电路的诊断系统和方法
CN111103476A (zh) * 2018-10-29 2020-05-05 李尔公司 用于非对称隔离监测器失效检测的装置和方法
CN111189645A (zh) * 2018-11-15 2020-05-22 李尔公司 用于以减少的处理时间执行诊断过程的方法和系统

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10913357B2 (en) * 2015-12-22 2021-02-09 Volvo Truck Corporation Method and system for monitoring electrical insulation resistance in an electric system
CN106740583B (zh) * 2017-01-17 2019-05-03 北京新能源汽车股份有限公司 车辆安全控制方法、装置及汽车
CN106908719A (zh) * 2017-02-13 2017-06-30 上海蔚来汽车有限公司 车辆直流充电继电器的诊断系统
CN107526041A (zh) * 2017-08-29 2017-12-29 宁德时代新能源科技股份有限公司 电池检测电路和电池管理系统
DE102018212767A1 (de) * 2018-07-31 2020-02-06 Zf Friedrichshafen Ag Kraftfahrzeugbordnetz mit einer Isolationsüberwachung zur Versorgung einer Umfeldsensorik
DE102018217116B3 (de) * 2018-10-08 2020-03-12 Volkswagen Aktiengesellschaft Hochvoltsystem und Verfahren zur Überwachung von Isolationsfehlern in einem Hochvoltsystem
KR20210029598A (ko) * 2019-09-06 2021-03-16 주식회사 엘지화학 절연 저항 측정 회로 진단 장치 및 방법
US10917012B1 (en) 2019-10-04 2021-02-09 Infineon Technologies Ag System and method of monitoring a switched-mode power supply
JP7248221B2 (ja) * 2019-10-31 2023-03-29 エルジー エナジー ソリューション リミテッド 漏電検出装置、漏電検出方法及び電気車両
KR20210060210A (ko) 2019-11-18 2021-05-26 주식회사 엘지에너지솔루션 절연저항 측정 장치 및 그 장치를 적용하는 배터리 시스템
CN111060791B (zh) * 2019-12-30 2022-05-03 华人运通(江苏)技术有限公司 绝缘故障检测方法、装置、电动汽车、终端设备及介质
JP7468287B2 (ja) * 2020-10-12 2024-04-16 株式会社デンソー 漏電判定装置

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007327856A (ja) * 2006-06-08 2007-12-20 Sanyo Electric Co Ltd 電動車両用漏電検出回路および電動車両用漏電検出方法
US20100259276A1 (en) * 2009-04-08 2010-10-14 Analog Devices, Inc. Architecture and method to determine leakage impedance and leakage voltage node
CN102483434A (zh) * 2009-06-22 2012-05-30 吉坤日矿日石能源株式会社 绝缘电阻测量装置以及绝缘电阻测量方法
CN103116107A (zh) * 2012-12-28 2013-05-22 广东志成冠军集团有限公司 一种高压直流电源绝缘监察装置
CN103135031A (zh) * 2012-12-31 2013-06-05 中国矿业大学 煤矿高压电网绝缘状态监测方法
US20130278272A1 (en) * 2012-04-18 2013-10-24 Lear Corporation Method and apparatus for high voltage isolation monitor for a vehicle
CN104034972A (zh) * 2013-03-08 2014-09-10 卡特彼勒公司 具有泄漏电流检测的故障检测系统

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3986823B2 (ja) 2001-12-27 2007-10-03 パナソニック・イーブイ・エナジー株式会社 漏電検出装置
JP3957598B2 (ja) 2002-09-10 2007-08-15 松下電器産業株式会社 絶縁抵抗検出方法および装置
JP4826264B2 (ja) 2006-01-19 2011-11-30 日産自動車株式会社 地絡検出装置
US7924019B2 (en) 2008-01-16 2011-04-12 Lear Corporation System and method for fault isolation and leakage current detection
US7852089B2 (en) 2008-05-08 2010-12-14 Lear Corporation Ground-fault detection system for vehicles with a high-voltage power net
US20090323233A1 (en) 2008-06-26 2009-12-31 Shoemaker Jim M Apparatus and method of determining insulation resistance in an ungrounded mobile vehicle electrical bus system
US8040139B2 (en) 2009-02-16 2011-10-18 Maxim Integrated Products, Inc. Fault detection method for detecting leakage paths between power sources and chassis
US8554500B2 (en) 2010-06-11 2013-10-08 Deere & Company System and method for ground isolation detection in a vehicle
US8168315B1 (en) 2011-08-23 2012-05-01 Tesla Motors, Inc. Method for detecting battery thermal events via battery pack isolation monitoring
US8878547B2 (en) 2011-10-31 2014-11-04 Lear Corporation Insulation resistance monitoring for vehicles with high-voltage power net
JP2015197406A (ja) * 2014-04-03 2015-11-09 矢崎総業株式会社 絶縁検出装置
US9411004B2 (en) * 2014-05-28 2016-08-09 Ford Global Technologies, Llc Continuous leakage detection circuit with integrated robustness check and balanced fault detection

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007327856A (ja) * 2006-06-08 2007-12-20 Sanyo Electric Co Ltd 電動車両用漏電検出回路および電動車両用漏電検出方法
US20100259276A1 (en) * 2009-04-08 2010-10-14 Analog Devices, Inc. Architecture and method to determine leakage impedance and leakage voltage node
CN102483434A (zh) * 2009-06-22 2012-05-30 吉坤日矿日石能源株式会社 绝缘电阻测量装置以及绝缘电阻测量方法
US20130278272A1 (en) * 2012-04-18 2013-10-24 Lear Corporation Method and apparatus for high voltage isolation monitor for a vehicle
CN103116107A (zh) * 2012-12-28 2013-05-22 广东志成冠军集团有限公司 一种高压直流电源绝缘监察装置
CN103135031A (zh) * 2012-12-31 2013-06-05 中国矿业大学 煤矿高压电网绝缘状态监测方法
CN104034972A (zh) * 2013-03-08 2014-09-10 卡特彼勒公司 具有泄漏电流检测的故障检测系统

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109116281A (zh) * 2018-09-25 2019-01-01 北京长城华冠汽车科技股份有限公司 一种电动汽车电池组绝缘电阻检测电路的诊断系统和方法
CN111103476A (zh) * 2018-10-29 2020-05-05 李尔公司 用于非对称隔离监测器失效检测的装置和方法
CN111103476B (zh) * 2018-10-29 2022-06-03 李尔公司 用于非对称隔离监测器失效检测的装置和方法
CN111189645A (zh) * 2018-11-15 2020-05-22 李尔公司 用于以减少的处理时间执行诊断过程的方法和系统
US11598812B2 (en) 2018-11-15 2023-03-07 Lear Corporation Methods and systems for performing diagnostic processes with reduced processing time

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Publication number Publication date
US9772392B2 (en) 2017-09-26
US20160252555A1 (en) 2016-09-01
CN105929294B (zh) 2019-05-21
DE102016201655A1 (de) 2016-09-01

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