CN106896274B - 用于绝缘电阻测量和绝缘损耗诊断的装置、系统和方法 - Google Patents
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Abstract
描述了用于诊断通电的电气设备(2)相对于地(3)的绝缘损耗的电子装置(1)。装置(1)具体地包括以受控方式可连接或可断开的第一电阻开关组(13)和第二电阻开关组(14)，以及还包括分别与第一电阻开关组和第二电阻开关组并联布置的第一测量电路(15)和第二测量电路(16)。第一测量电路和第二测量电路(15、16)分别包括第一检测电路和第二检测电路(150、160)、第一电荷调制电路和第二电荷调制电路(151、161)以及第一分压电阻器和第二分压电阻器(RBminus、RBplus)。第一电荷调制电路和第二电荷调制电路(151、161)允许动态地“切换”测量技术。此外，描述了用于测量通电的电气设备(2)相对于地的绝缘电阻(RIminus、RIplus)的方法，其中所述方法由根据本发明的装置(1)执行。最后，描述了装置(1)的自我诊断方法。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于测量通电的电气设备相对于地的绝缘电阻的装置、系统和方法，并且因此还涉及用于诊断这种设备的绝缘损耗的装置、系统和方法。具体来说，用于具有自我诊断功能的绝缘电阻测量和用于诊断通电的电气设备的相对于地的绝缘损耗的诊断的电子装置系统和方法。
值得指出的是，尽管本说明书通过示例的方式具体地示出本发明应用于用于电动机或混合动力发动机的电池，但是显然本发明以相同的方式适用于相对于地面或相对于通用参考或安全接地的任何通电的电气设备或系统。
本发明还涉及上述装置的自我诊断方法。
背景技术
在具有高标称电压的电化学电池(例如在电动和混合动力车辆中)的使用中，不断增加的扩散导致可能的电风险，该电风险与使用这样的对人和物具有潜在的危险的电压相关联。因此，与使用电力相关联的危险，迄今为止其主要被认为与在工作或家庭环境内使用电力相关联，现在还出现在配备有存储系统的电动或混合动力车辆上，该存储系统以可能危险的电压为特征。
预期在未来几年内，电动牵引在车辆上的进一步扩散(与其用于运输人和物的频繁和广泛使用相关联)可能导致与使用锂电池用于牵引相关联的电风险和潜在危险，其在未来变成对于使用这种交通工具的人的安全风险的主要原因之一。
可能的缺陷(诸如像由于电气设备的组件陈旧导致的故障、电介质击穿或放电)引起保护免受潜在危险事件的问题，危险事件诸如发生短路或绝缘损耗，其可能导致火灾和/或爆炸，如果它们存在于易燃或爆炸性物质则这可能也是特别严重的，并且甚至会使人的生命处于危险之中。
在这些可能的缺陷中，电池电压相对于地面或通用参考或安全接地(诸如像车辆的底盘)的绝缘损耗是可能最频繁出现的故障之一。
例如，在由于护套损坏的电缆与车身接触而出现故障的情况下，在高压电路和车体之间产生绝缘电阻的急剧降低。可通过也为已知类型的能够检测绝缘电阻的电子电路来诊断这种绝缘电阻的降低。
实际上，在配备有高压系统的电动和混合动力车辆中已知使用了绝缘检测电路，其被方便地插入电气系统中，并且能够在“运行时间”中测量高压电路和车辆底盘之间的绝缘电阻。
在国际标准ISO 6469中限定了适用于电动车辆(电池驱动的电动车辆和具有“燃料电池”的车辆)和混合动力车辆上的可再充电的能量存储系统的防止电风险的具体安全和人身保护要求。进一步的安全相关方面参见ISO 26262标准。
在各种安全和保护要求中，尤其是在ISO 6469中，指出了这样的可能性：使用用于通过安装在车辆上的“绝缘电阻监测系统”监测绝缘电阻的系统，通过周期性测量(该测量优选地是自动执行的)电池相对于地面或者相对于通用参考或安全接地的绝缘电阻值来确定电池的高压电路的完整性。
然而，自动执行绝缘电阻测量的期望功能提出了显著技术问题：对于绝缘电阻的异常测量，成功鉴别其是否是由于电池相对于地的绝缘损耗的故障或者是否是由于绝缘电阻测量电路本身故障。
此外，进一步且甚至更关键的技术问题在于补救可能情况，该可能情况下绝缘电阻测量电路已经失效、或损坏、或随时间推移已经劣化，并且因此其不再能够识别绝缘损耗。
相对于上述，强烈地感觉需要绝缘电阻测量电路或系统具有有效的自我诊断功能，该功能适于避免电路中的故障可能有损于绝缘损耗的正确检测的需求。
另外，对绝缘电阻测量的精确性的需求不断增加，以便为电池管理系统提供准确的信息，并使随后的安全和保护程序更加及时和有效。
在此考虑的背景下，目前已知和采用的用于绝缘电阻测量的解决方案不完全满足上述的需求和要求。
实际上，尽管现有技术具有若干解决方案，用于制造适于测量设备相对于通用接地或底盘的绝缘电阻的电路，但是这些已知的解决方案不能解决并且通常甚至不考虑适于具有良好或增加的“诊断能力”的绝缘电阻测量的电子电路的问题。虽然被低估，但是这样的方面是非常脆弱的，因为如上所述，绝缘电阻测量电路的故障或改变，其实际上是相当频繁的，可能导致故障情况的不正确检测，这对于人的健康而言是存在潜在危险的。
鉴于上述，强烈地感觉需要：主要在汽车应用的范围内，但是也在其它应用范围内(很容易理解对于除了电池之外的和用于其它背景下的通电的设备可能出现类似的需求)，提供绝缘电阻的电子测量装置，该装置被方便地设计为执行精确测量绝缘电阻值的主要任务并且允许自我诊断过程以避免绝缘损耗检测失败或不正确的可能情况。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于绝缘电阻测量的电子装置，并且因此提供一种用于绝缘损耗诊断的电子装置，诸如允许至少部分地消除上文参考现有技术所指出的缺陷，并允许满足上述需求，特别是在所考虑技术领域内的需求。
具体地，本发明的用于测量绝缘电阻的装置提供对绝缘电阻精确测量问题和装置自身的自我诊断问题两者的解决方案，而无需依靠昂贵的冗余测量电路。
为此目的，本发明的装置提供基于特定切换技术的“动态”类型测量(而不是如已知解决方案中的“静态”类型测量)，其能够以更有效的方式检测装置本身的劣化或击穿问题的
本发明的另一个目的在于提供一种用于使用上述装置来测量绝缘电阻和用于诊断绝缘损耗的系统和方法。
与上述目的密切相关的另一个目的在于提供一种用于上述装置的自我诊断的方法，该方法是适于检查装置的正确功能或装置没有正确功能并识别可能故障的方法。
上述装置、系统、测量方法和自我诊断的方法可主要用于“汽车”范围内，例如用于电牵引的运动系统中或具有B类电池(从60V DC至1500V DC)的混合动力车辆中。
然而，它们可有利地用于需要连续监测电路的相对于通用接地或安全系统的绝缘电阻的所有其它背景或应用中。
上述目的通过根据权利要求1所述的用于诊断绝缘损耗的电子装置来实现。
这种装置的其它实施例在权利要求2至6中限定。
根据本发明的采用前述装置的系统在权利要求7中限定。
这种系统的其它实施例在权利要求8至12中限定。
根据本发明的用于测量绝缘电阻的方法在权利要求13中限定。
这种方法的其它实施例在权利要求14至16中限定。
使用上述测量方法诊断绝缘损耗的方法在权利要求17中限定。
根据本发明的装置的自我诊断方法在权利要求18中限定。
自我诊断方法的其它实施例在权利要求19至25中限定。
附图说明
参照附图，根据本发明的这种电子装置和系统的进一步的特征和优点将从以下优选实施例的描述而变得显而易见，这些优选实施例仅通过非限制性的指示性示例给出，附图中：
-图1示出根据本发明的一个实施例的电子装置的示意图，该电子装置与电池相关联，必须测量该电池的绝缘电阻；
-图2示意性地示出根据本发明另一实施例的装置的一部分；
-图3示出采用图1中所示装置的系统的示意图；
-图4描绘了在图3所示的系统中使用的驱动信号的图；
-图5和图6描绘了由本发明的装置检测并且由根据本发明的测量方法使用的电压信号的演变的示例性时间图。
值得指出的是，上述附图中相同或相似的元件用相同的数字和/或字母表示。
具体实施方式
参考图1，首先描述一种电子装置1，其用于诊断通电的电气设备2相对于地3的绝缘损耗，该电气设备2具有负极端子21和正极端子22，该诊断通过测量涉及负极端子21的绝缘电阻RIminus和涉及正极端子22的绝缘电阻RIplus的，RIminus存在于设备2的负极端子21和地3之间，绝缘电阻RIplus存在于设备2的正极端子22和地3之间。
值得指出的是，上述绝缘电阻RIminus和RIplus是寄生电阻：实际上，在理想条件下，通电的电气设备2的端子与地3之间的绝缘电阻应当是实际上值无限大的电阻。
还值得指出的是，在优选的应用示例中，与该装置相关联的通电的电气设备2在汽车领域中是用于电动机或混合动力发动机的电池2。然而，在装置1应用的其它示例中，这样的设备可以是相对于地面或相对于通用参考或安全接地通电的任何其它系统(诸如像，同样在汽车领域中的逆变器，或在任何其它领域中使用的电气设备)。
装置1包括第一装置端子11和第二装置端子12，第一装置端子11和第二装置端子12适于分别连接到通电的电气设备2的负极端子21和正极端子22。此外，装置1包括第一电阻开关组13、第二电阻开关组14、第一测量电路15和第二测量电路16，第一测量电路15与第一电阻开关组13并联地布置在第一装置端子11和地3之间，第二测量电路16与第二电阻开关组14并联地布置在第二装置端子12和地3之间。
第一电阻开关组13包括第一采样电阻RSminus，其适于通过第一采样电阻输入开关Sminus以受控的方式连接在第一装置端子11和地3之间或者从第一装置端子11和地3之间断开连接。
第二电阻开关组14包括第二采样电阻RSplus，其适于通过第二采样电阻输入开关Splus以受控的方式连接在第二装置端子12和地3之间或者从第二装置端子12和地3之间断开连接。
第一测量电路15又包括第一检测电路150、第一电荷调制电路151和连接在第一装置端子11和第一检测电路150之间的第一分压电阻RBminus，使得第一分压电阻RBminus和第一检测电路150彼此串联地布置。
第一检测电路150至少包括相互并联地布置的第一电阻器R2和第一电容器C1，使得当第一装置端子11连接到通电的电气设备2时，在测量达到第一稳定状态所需的瞬变之后，在第一电容器C1的端部处存在取决于通电的电气设备2的负电压Vminus的第一检测电压VCminus。第一检测电路150还包括第一电压表Uminus。
第一电荷调制电路151与第一检测电路150并联地布置，并且包括第一调制电阻R1和第一调制开关SW1，第一调制开关SW1与第一调制电阻R1串联地布置，并且适于通过第一驱动信号VSW-minus控制，使得当第一装置端子11连接到通电的电气设备2时，在第一调制开关SW1的每个闭合和断开时段的期间，第一电容器C1分别被部分地放电和再充电，使得第一检测电压VCminus在第一检测电压最大值VCminus-MAX和第一检测电压最小值VCminus-MIN之间围绕第一检测电压中间值VCminus振荡，第一检测电压中间值VCminus表示通电的电气设备2的负电压Vminus。
第二测量电路16又包括第二检测电路160、第二电荷调制电路161和连接在第二装置端子12和第二检测电路160之间的第二分压电阻RBplus，使得第二分压电阻RBplus和第二检测电路160彼此串联地布置。
第二检测电路160至少包括相互并联地布置的第二电阻器R6和第二电容器C2，使得当第二装置端子12连接到通电的电气设备2时，在测量达到第二稳定状态所需的瞬变之后，在第二电容器C2的端部处存在取决于通电的电气设备的正电压Vplus的第二检测电压VCplus。第二检测电路160还包括第二电压表Uplus。
第二电荷调制电路161与第二检测电路160并联布置，并且包括第二调制电阻R5和第二调制开关SW2，第二调制开关SW2与第二调制电阻R5串联布置并且适于由第二驱动信号VSW-plus控制，使得当第二装置端子12连接到通电的电气设备2时，在第二调制开关SW2的每个闭合和断开时段的期间，第二电容器C2分别被部分放电和再充电，使得第二检测电压VCplus在第二检测电压最大值VCplus-MAX和第二检测电压最小值VCplus-MIN之间围绕第二检测电压中间值VCplus振荡，第二检测电压中间值VCplus表示通电的电气设备2的正电压Vplus。
上述第一电压表Uminus被配置为在第一电阻开关组开关Sminus的断开和闭合条件下提供第一检测电压VCminus，在该断开和闭合条件下，第一采样电阻RSminus分别被连接和断开连接。
上述第二电压表Uplus被配置为在第二电阻开关组开关Splus的断开和闭合条件下提供第二检测电压VCplus，在该断开和闭合条件下，第二采样电阻RSplus分别被连接和断开连接。
根据一个实施例，该装置还包括第一装置开关Mminus和第二装置开关Mplus，第一装置开关(Mminus)适于以受控方式将装置的第一端子11连接到通电的电气设备2的负极端子21或从其断开连接，第二装置开关(Mplus)适于以受控的方式将装置的第二端子12连接到通电的电气设备2的正极端子22或从其断开连接。
在一个实施示例中，上述第一装置开关Mminus和第二装置开关Mplus中的每一个包括机电开关。上述第一调制开关SW1和第二调制开关SW2中的每一个包括各自的固态电子开关。
根据装置的实施选择方案，第一检测电路150还包括连接在第一电阻器R2和第一电容器C1的并联和地3之间的第三电阻器R3；第二检测电路160还包括连接在第二电阻器R6和第二电容器C2的并联与地3之间的第四电阻器R7。
根据实施示例，第一检测电路150还包括输出电阻器R4和输出二极管D1，它们连接在第一电压表Uminus的输出和地之间。类似地，第二检测电路160还包括输出电阻器R8和输出二极管D2，它们连接在第二电压表Uplus的输出和地之间。
根据具体实施示例，第一测量电路15和第二测量电路16具有相同的电路结构，并且具有相应电阻器和电容器的分别相同的电参数。
在一个实施选择方案中，上述第一电压表Uminus和第二电压表Uplus中的每一个包括各自的运算放大器。
根据实施示例，上述第一采样电阻RSminus和第二采样电阻RSplus具有的值符合ISO6469标准中所提出的。
参考图1所示的细节和所使用的约定，值得注意以下内容。
图1描绘了(在虚线框中)电池组2的等效电路(其不是装置的一部分，但在该示例中是能够使装置1连接于其上以执行功能的通电的电气设备2)。显示在电池组侧面处并且可连接到电池组的是电池组的绝缘电阻的测量装置1，其由两部分组成，在图1中分别在电池组的右侧和左侧示出。当需要执行绝缘电阻的测量时，两个驱动开关Mminus和Mplus可将装置1连接到DC总线的两个端子，否则就断开连接。
参考电池组2的等效方案，VB表示存在于连接到DC总线的电池的端子之间的电压，并且其相对于地3的绝缘电阻将被确定。这样的地可以是安全接地，例如在电动车辆的情况下为车辆的底盘，或普通的地面。
附图标记Vplus和Vminus分别表示电池的正极和负极相对于前述地的电压。
上述量之间的关系VB＝Vplus-Vminus是有效的，其中按照惯例，始终如所示的那样，Vminus总是具有负号。
电池组的绝缘电阻通过两个集中的参数来表示，这两个集中参数是预先未知的，一个表示为RIplus，涉及DC总线的正极端子，一个表示为RIminus，涉及DC总线的负极端子。
这种绝缘电阻表示沿着整个电池分布的朝向地的泄漏电阻，由于电池的有源元件和地之间的不完全绝缘，小的泄漏电流通过该泄漏电阻。显然，泄漏电流和泄漏电阻是寄生量，是不希望的寄生现象的结果，因此它们应该理想地为零。
为了信息完整性，在电池模型中还示出寄生电容元件CIminus和CIplus，它们实际上总是存在并且与绝缘电阻相关联。这种电容元件在测量操作中引入延迟，并且理论上为了测量绝缘电阻的目的应当加以考虑。
当在DC总线和底盘的地之间放置“Y”电容器以限制电磁发射时，它们具有预先限定的且通常比寄生电容器CIminus和CIplus更高的值，并且因此由于后者，延迟可以被忽略。
如果不存在上述“Y”电容器，则为了评估延迟的目的考虑CIminus和CIplus，并且只有在耗尽由CIminus和CIplus引起的电压瞬变之后才进行测量采集时，为了计算的目的，可以忽略它们的存在。
参考图1和图3，现在描述用于诊断通电的电气设备(例如，电池)的绝缘损耗的电子系统10。
这样的系统10包括根据上述任一实施例的电子装置1，用于诊断通电的电气设备的绝缘损耗，并且还包括控制装置5。
控制装置5被配置为产生并向第一调制开关SW1提供上述第一驱动信号VSW-minus，并且产生并向第二调制开关SW2提供上述第二驱动信号VSW-plus。
此外，控制装置5被配置为从第一电压表Uminus接收第一检测电压VCminus以及从第二电压表Uplus接收第二检测电压VCplus。
控制装置5还配置为在第一采样电阻RSminus断开的条件下确定第一检测电压的第一值VC1minus，并且在第一采样电阻RSminus连接的条件下确定第一检测电压的第二值VC2minus。
控制装置5还配置为在第二采样电阻RSplus断开连接的条件下确定第二检测电压的第一值VC1plus，并且在第二采样电阻RSplus连接的条件下确定第二检测电压的第二值VC2plus。
控制装置5还配置为基于上述第一检测电压的第一值VC1minus和第一检测电压的第二值VC2minus和/或基于上述第二检测电压的第一值VC1plus和第二检测电压的第二值VC2plus，计算通电的电气设备的负极端子绝缘电阻RIminus和正极端子绝缘电阻RIplus。
根据系统10的实施选择方案，控制装置5配置为在第一采样电阻RSminus断开连接的条件下，基于第一检测电压最大值VC1minus-MAX和第一检测电压最小值VC1minus-MIN来确定第一检测电压的第一值VC1minus，以及在第一采样电阻RSminus连接的条件下，基于第一检测电压最大值VC2minus-MAX和第一检测电压最小值VC2minus-MIN来确定第一检测电压的第二值VC2minus。
类似地，控制装置5配置为在第二采样电阻RSplus断开连接的条件下，基于第二检测电压最大值VC1plus-MAX和第二检测电压最小值VC1plus-MIN来确定第二检测电压的第一值VC1plus，并且在第二采样电阻RSplus连接的条件下，基于第二检测电压最大值VC2plus-MAX和第二检测电压最小值VC2plus-MIN来确定第二检测电压的第二值VC2plus。
根据备选的实施选择方案，由控制装置5基于由相应信号检测到的采样平均值来执行上述第一或第二检测电压的第一或第二值的确定。
根据系统的一个实施例，上述第一驱动信号VSW-minus是具有第一频率的脉冲信号，其中脉冲的存在和不存在控制第一调制开关SW1的闭合和断开或者断开和闭合，并且其中相对于与第一频率相关联的周期T的脉冲持续时间定义第一闭合-断开占空比DC1。类似地，上述第二驱动信号VSW-plus是具有第二频率的脉冲信号，其中脉冲的存在和不存在控制第二调制开关SW2的闭合和断开或者断开和闭合，并且其中相对于与第二频率相关联的周期T的脉冲持续时间定义第二断开-闭合占空比DC2。
根据一个实施例，控制装置5还配置为在测量期间，动态地调整以下参数中的一个或任意组合：第一驱动信号VSW-minus的第一频率；第二驱动信号VSW-plus的第二频率；第一闭合-断开占空比DC1；第二闭合-断开占空比(DC2)。
在一个实施示例中，第一驱动信号和第二驱动信号VSW-minus、VSW-plus是脉冲宽度调制(PWM)型的周期信号；第一驱动频率和第二驱动频率彼此相等；第一闭合-断开占空比DC1和第二闭合-断开占空比DC2彼此相等。
在特定示例中，驱动信号VSW-minus和VSW-plus是相同的或从相同的信号导出。这种情况在图4中通过示例的方式示出。
现在结合考虑图1和图3，考虑以下进一步的描述性细节。
测量装置1在其每个部分中使用一种切换技术。
在此考虑的示例中，在电池的负极侧，测量装置1包括电阻器RBminus、R1、R2、R3、电容器C1、开关SW1和反相配置的运算放大器Uminus，其测量在电容器C1的端部处存在的电压差。该装置的该部分在图2中示出。
类似地，在此考虑的示例中，在电池的正极侧，测量装置1包括电阻器RBplus、R5、R6、R7、电容器C2、开关SW2和反相配置的运算放大器，其测量在电容器C2的端部处存在的电压差。
开关SW1和SW2由两个频率类型的驱动信号控制，这两个信号的附图标记之前提到过并且在图4中用数字VSW-minus和VSW-plus表示。在图4所示的最简单的情况下，两个驱动信号是具有频率和占空比的PMW，其频率和占空比可以在允许的给定范围内进行修改：例如，在占空比＝50％的情况下周期可以是2ms，从而获得频率为500Hz的方波，其是完全对称的：Ton＝Toff。
参考装置的负支路(类似的公开内容适当地应用于正支路)，电容器C1用于随时间的推移过滤存在于电阻器R2的端部处的电压；当开关SW1断开并且因此电阻器R1从测量电路中排除时，通过RBminus的泄漏电流通过电阻R2到达地并且被电容器C1部分截断，电容器C1因此被充电，从而增加其端部处的电压。相反，当开关SW1闭合时，相对于R2具有显著较低值的电阻器R1与由R2和R3组成的串联并联布置；因此，该并联电阻降低，且电容器C1开始放电。
电容器C1的充电和放电循环周期性地重复，在给定的瞬变之后，围绕平衡位置或稳定的稳定状态稳定。
电容器C1和电阻器R2的端部处的平均电压取决于通过电阻器RBminus的电流以及比例因子，该比例因子取决于电阻器R2相对于电阻器R1和R3的相对值，并且取决于驱动该开关SW1的占空比。通过电阻RBminus的电流又与电池组的负极相对于地的电压Vminus成比例。因此，电容器C1的端部处的电压和由绝缘电阻测量系统获取的电压VCminus是与电压Vminus成比例的。
有利地，在需要时这可导致在VCminus和Vminus之间的比例因子根据所测得的电压动态地变化(例如通过改变占空比)。相反，在已知的测量方法中，VCminus和Vminus之间的比例因子随时间的推移是恒定的，并且一旦限定测量电路则比例因子就不能改变。
开关SW1的开关周期可以选择为低于时间常数，由于存在于电池电路中的寄生参数(这是真的，例如，对于等于2ms的开关周期，)。因此，电容器C1的充电和放电具有随时间推移的近似线性的趋势。
因此，一旦在测量期间达到平衡的条件，当电压Vminus和Vplus通过达到稳定状态而稳定时，在电容器C1的端部处存在三角形形状的信号，该信号在两个值之间振荡，在充电结束时达到其最大值，而在放电结束时达到其最小值，因此导致像通过图5中的示例所示的整体时间演变(参考Vminus；还值得指出的是Vplus具有类似的趋势)。
例如，通过对最大值和最小值上的各个信号交替采样，可以容易地获得每个电压VCminus和VCplus的平均值。
电压VCminus和VCplus与电池相对于地的负电压和正电压成正比。因此，当测量稳定时，在稳定状态下，VCminus和VCplus还间接地取决于未知的绝缘电阻RIminus、RIplus的值，此外还取决于测量电路的已知电阻和占空比。
在此所考虑的涉及当两个开关Sminus和Splus都保持断开时的情况。
稍后将描述在激活这样的开关之后获得的效果，以说明本发明的测量方法。
在各种实施例中，系统10配置为执行测量方法和诊断，和/或如下所述运行自我诊断过程。
现在描述用于测量负极端子绝缘电阻RIminus和正极端子绝缘电阻RIplus的方法，负极端子绝缘电阻RIminus存在于通电的电气设备2的负极端子11和地3之间，正极端子绝缘电阻RIplus存在于通电的电气设备2的正极端子12和地3之间。
在典型的应用示例中，这样的地3是机动车辆的“主要”接地，例如机动车辆本身的底盘。
该方法首先包括以下步骤：在通电的电气设备2的上述负极端子11和地3之间连接第一测量电路15，以检测第一检测电压VCminus的第一值VC1minus，第一检测电压VCminus取决于通电的电气设备2的负电压Vminus；此外，在通电的电气设备2的上述正极端子12和地3之间连接第二测量电路16，以检测第二检测电压VCplus的第一值VC1plus，第二检测电压VCplus取决于通电的电气设备2的正电压Vplus。
然后，该方法包括以下两个二择一的步骤之一：在上述负极端子11和地3之间将第一采样电阻RSminus与第一测量电路15并联连接；或者在上述正极端子12和地3之间将第二采样电阻RSplus与第二测量电路16并联连接。
该方法然后提供在第一采样电阻RSminus和第二采样电阻RSplus之一连接的连接条件下，检测第一检测电压VCminus的第二值VC2minus以及检测第二检测电压VCplus的第二值VC2plus。
最后，该方法包括以下步骤：基于上述第一检测电压的第一值VC1minus、第一检测电压的第一值VC2minus、第二检测电压的第一值VC1plus和第二检测电压的第二值VC2plus，计算通电的电气设备的负极端子绝缘电阻RIminus和正极端子绝缘电阻RIplus。
上述检测第一检测电压的第一值VC1minus的步骤包括以下步骤：通过调制信号来调制第一检测电压VCminus；然后检测经调制的第一检测电压VCminus；然后基于经调制的第一检测电压VCminus来确定第一检测电压的第一值VC1minus。
上述检测第二检测电压的第一值VC1plus的步骤包括以下步骤：通过调制信号来调制第二检测电压VCplus；然后检测经调制的第二检测电压VCplus；然后基于经调制的第二检测电压VCplus来确定第二检测电压的第一值VC1plus。
上述检测第一检测电压的第二值VC2minus的步骤包括以下步骤：在连接上述第一采样电阻RSminus或第二采样电阻RSplus的同时，通过调制信号再次调制第一检测电压VCminus；然后再次检测经调制的第一检测电压VCminus，并且基于在连接上述第一采样电阻RSminus或第二采样电阻RSplus的同时检测到的经调制的第一检测电压VCminus来确定第一检测电压的第二值VC2minus。
上述检测第二检测电压的第二值VC2plus的步骤包括以下步骤：在连接上述第一采样电阻RSminus或第二采样电阻RSplus的同时，通过调制信号再次调制第二检测电压VCplus；然后再次检测经调制的第二检测电压VCplus，并且基于在连接上述第一采样电阻RSminus或第二采样电阻RSplus的同时检测到的经调制的第二检测电压VCplus来确定第二检测电压的第二值VC2plus。
根据一个特定实施例，在上述连接第一或第二采样电阻的步骤之前，该方法提供将第一检测电压的第一值VC1minus与第二检测电压VCplus的第一值进行比较；如果比较结果是第一检测电压VCminus大于第二检测电压VCplus，则连接第一采样电阻RSminus；如果相反，比较结果是第一检测电压VCminus小于第二检测电压VCplus，则连接第二采样电阻RSplus。
上述实施例有利地允许执行测量过程，其意味着在绝对值上达到较小的电压(参见例如图6)，这降低了可能的临界点。
根据该方法的实施选择方案，上述调制第一检测电压VCminus的步骤包括：调制第一检测电压VCminus，使得其在第一检测电压最大值VC1minus-MAX和第一检测电压最小值VC1minus-MIN之间振荡。
上述再次调制第一检测电压VCminus的步骤包括：再次调制第一检测电压VCminus，使得其在新的第一检测电压最大值VC2minus-MAX和新的第一检测电压最小值VC2minus-MIN之间振荡。
上述调制第二检测电压VCplus的步骤包括：调制第二检测电压VCplus，使得其在第二检测电压最大值VC1plus-MAX和第二检测电压最小值VC1plus-MIN之间振荡。
上述再次调制第二检测电压VCplus的步骤包括：调制第二检测电压VCplus，使得其在新的第二检测电压最大值VC2plus-MAX和新的第二检测电压最小值VC2plus-MIN之间振荡。
值得指出的是，上述绝缘电阻测量方法提供了关于如何执行检测第一或第二检测电压以及确定这样的第一或第二检测电压的第一值和第二值的步骤的各种实施选择方案。
根据一个实施选择方案，上述检测经调制的第一检测电压VCminus的步骤包括：测量第一检测电压最大值VC1minus-MAX和第一检测电压最小值VC1minus-MIN；以及基于第一检测电压最大值VC1minus-MAX和第一检测电压最小值VC1minus-MIN来确定第一检测电压的第一值VC1minus。
类似地，上述再次检测经调制的第一检测电压VCminus的步骤包括：在连接第一采样电阻RSminus或第二采样电阻RSplus的同时，测量第一检测电压最大值VC2minus-MAX和第一检测电压最小值VC2minus-MIN，然后基于在连接第一采样电阻RSminus或第二采样电阻RSplus的同时检测到的所述第一检测电压最大值VC2minus-MAX和第一检测电压最小值VC2minus-MIN来确定第一检测电压的第二值VC2minus。
此外，上述检测第二检测电压VCplus的步骤包括：测量第二检测电压最大值VC1plus-MAX和第二检测电压最小值VC1plus-MIN，并且基于第二检测电压最大值VC1plus-MAX和第二检测电压最小值VC1plus-MIN来确定第二检测电压的第一值VC1plus。
类似地，上述再次检测经调制的第二检测电压VCplus的步骤包括：在连接第一采样电阻RSminus或第二采样电阻RSplus的同时，测量第二检测电压最大值VC2plus-MAX和第二检测电压最小值VC2plus-MIN；然后基于在连接第一采样电阻RSminus或第二采样电阻RSplus的同时检测到的所述第二检测电压最大值VC2plus-MAX和第二检测电压最小值VC2plus-MIN来确定第二检测电压的第二值VC2plus。
根据替代实施选择方案，上述检测第一或第二检测电压的步骤包括检测经调制的第一或第二检测电压的采样序列；并且确定第一或第二检测电压的第一或第二值的相继步骤包括确定分别检测到的采样平均值。
优选地，上述测量在稳定的稳定状态下进行，即在每次电路的支路被连接或断开连接时发生的瞬变之后的稳定时间之后执行。
在这点上，检测到的信号采样的测量还可用于检查瞬变的结束或识别稳定的稳定状态的实现。
稍后将提供关于测量方法的进一步实施示例的更精确的细节，并结合旨在阐明所涉及的各种量之间的关系的解释性的数学公开。
例如参考图2，其示出与电压Vminus相关的装置1的“负支路”的一部分(类似的论点和说明适用于与电压Vplus相关的装置1的“正支路”)。
为了确定Vminus和VCminus之间的关系，可以从计算电压振荡ΔVCminus(等于VC1minus-MAX-VC1minus-MIN)开始，该电压振荡ΔVCminus由于断开和闭合开关SW1(具有周期TON和TOFF)的效应，由对电容器C1充电和放电的电流IC1产生。
该关系在电容器的充电和放电常数远大于时间TON和TOFF的假设下有效。
通过将通过分压电阻RBminus的电流指示为I0minus，当开关SW1闭合时通过电容器C1的电流为：
相反，当开关SW1断开并且因此电阻R1与电路断开连接时，通过电容器C1的电流为：
此外，考虑定义Duty＝TON/(TON+TOFF)。这样的参数对应于上面已经提到的参数DC1或DC2。
通过代替关系(1)中的IC1ON、IC1OFF和Duty，可以得到：
通过将存在于反相操作的负极端子处的分压电压Uminus表示为V0minus，当开关SW1闭合时(相位ON)，可根据电压VCminus和电流I0minus来确定V0minus：
注意到Vminus＝RBminusI0minus+V0minus，对于Vminus ON获得表达式：
类似地，使用相同的表达式，通过使R1的极限趋于无限大，获得在SW1断开的情况下在相位OFF的情况下有效的值Vminus OFF：
V_minus_off＝I0minus R3+VCminus+RBminus I0minus
电压Vminus可表示为：
V_minus＝Duty*V_minus_on+(1-Duty)*V_minus_off
为了计算简单，作为示例，考虑Duty＝50％的情况：
其通过求解Vminus ON和Vminus OFF并形成代数表达式，得到：
在这样的表达式中替换上述表达式(2)得到：
利用完全类似的过程，获得下述：
如上所述，放大器Uminus处于具有单位增益的反相配置，以便获得相对于底盘的地的正量输出。因此，从相对于底盘的电压为负的电学量Vminus开始，获得放大器输入处的负电压VCminus和在同一放大器的输出处的正电压-VCminus。
相反，放大器Uplus处于非反相配置，因为Vplus已经相对于底盘的电压为正。
当装置的两个支路以对称方式形成时，RBplus＝RBminus＝RB，并且此外：R5＝R1，R6＝R2，R7＝R3。
在这种情况下，等式(3a)和(3b)变为：
定义：
获得以下简化公式：
V_plus＝VCplus*A
V_minus＝VCminus*A
V_plus-V_minus＝(VCplus-VCminus)*A (4)
公式(4)示出总是可以从VCminus的测量值确定Vminus的值，并且总是可以从VCplus的测量值确定Vplus的值，并且其绝对值之和是电池电压VB。
然而，从Vminus和Vplus的确定，仍然不可能计算两个绝缘电阻的值，因为根据所做的假设，两个等式(3a)和(3b)彼此线性相关。为了能够计算两个绝缘电阻RIplus和RIminus的值，在测量电路中插入两个电阻器RSminus或RSplus中的至少一个之后，两个电阻器的值是已知的，通过闭合的相应开关Sminus或Splus执行Vminus和Vplus的进一步测量。
值得指出的是，在表达式(4)中，所有参数是已知的：A是已知的，因为它是设计数据，取决于为测量电路选择的电阻值以及Duty并取决于开关Sminus或Splus的状态；VCminus和VCplus由绝缘电阻测量系统采集；差值Vplus-Vminus是单独获得的总线DC或电池的电压。
因此，除非存在测量误差，否则总是可以执行对由绝缘电阻测量系统获取的值VCplus-VCminus与由BMS的电池电压信号的采集电路独立获取的电池电压VB＝Vplus-Vminus之间的一致性的分析。由此，可以预先诊断存在于绝缘电阻的测量电路中的增益或偏移误差(值得指出的是，这是将在后面描述的可能的自我诊断测试之一)。
采样电阻RSminus和RSplus(其可以分别相对于底盘的地，连接到电池的负极/从负极断开以及连接到电池的正极/从正极断开)的值优选地应符合在ISO 6469标准中给出规定，同时还要考虑存在于测量电路的两个电阻的并联。具体地，电阻RSminus的值优选采取取决于电池电压VB的值，使得RS与RB的并联范围为约100欧姆/伏至约500欧姆/伏。
通过经由相应的开关Splus、Sminus将电阻RSminus、RSplus中的一个插入到测量电路中，电压Vminus和Vplus可相对于地不平衡，并且通过获取电压VCminus和VCplus可相对于地获得这样的电压的新测量值。
由于形成绝缘电阻的测量电路的所有电子组件具有已知的值，因此可以从闭合两个开关Splus和Sminus之一前后的VCminus和VCplus的测量结果，获得相对于底盘的地的电池的绝缘电阻的值。此外，通过周期性地获取电压VCminus和VCplus，可以获得对两个绝缘电阻的越来越精确的估计。
根据实施示例，在图6中描绘了在两个开关Splus和Sminus中的一个闭合的期间所采用的过程和电压VCminus和VCplus的时间演变，如下文所述。
为了执行绝缘电阻RIplus和RIminus值的估计(其可以在系统的运行期间以几乎连续的方式发生)，利用两个开关Sminus和Splus断开来执行电压VCminus和VCplus的第一次获取。然后，两个开关中的一个Splus或Sminus闭合，取决于VCminus是大于还是小于VCplus。然后，等待要获取的两个值的稳定，然后对值VCminus和VCplus执行新的获取。在双重测量之后，可以获得两个绝缘电阻RIplus和RIminus的第一估计值。
这种程序可以周期性地执行，以便随时间推移提高测量精度和可靠性。
图6通过示例示出了在绝缘电阻的计算过程期间获取的两个电压VCminus和VCplus的趋势。在这种特定情况下，假定RIminus＞RIplus，因此在第一步骤中，其中两个开关Splus和Sminus断开，电压VCminus大于VCplus。这导致开关Sminus在第二测量步骤中闭合，将电阻RIminus并联到电阻RSminus，其闭合转换了两个电压的不平衡，并且在瞬变末执行两个电压VCminus和VCplus的相继测量。从通过两次获取获得的测量、通过已知的转换公式(其在下文中指出)获得两个绝缘电阻的值。
图6还指出由于施加的调制而引起的两个信号VCminus和VCplus的振荡，因此值VC1minus-max、VC1minus-min、VC1plus-max和VC1plus-min(其中在电阻RSminus未连接的情况下，VCminus和VCplus分别振荡)和值VC2minus-max，VC2minus-min，VC2plus-max和VC2plus-min(其中在电阻RSminus连接的情况下，VCminus和VCplus分别振荡)。
在下文中描述用于计算绝缘电阻的可能算法。
RB′minus表示电阻RBminus和由电阻R1、R2、R3和电容器C1(也受SW1的控制占空比影响)组成的测量电路的等效电阻之和：
在第一获取步骤之后，考虑VCminus大于VCplus的情况。在这种情况下，闭合开关Sminus并获取VCminus的新值。一旦VCminus的新值已知，则使用上述等式(1)重新计算通过测量电路的电流I0minus。
一旦已知I0minus和VCminus，类似于上面所示，V0minus-ON、V0minus-OFF和V0minus被重新计算。因此，获得Vminus的新估计值，其由V′minus表示：
V′minus＝-RBminus I0minus+V0minus
通过表示RB2，RB′minus和RSminus之间的并联：
并且取代上面在表达式(3a)和(3b)中获得的表达式，获得两个代数关系，其允许计算作为Vminus和V′minus的函数的绝缘电阻RIplus和RIminus的值：
类似地，如果VCminus小于VCplus，则Splus将被闭合，并且将获得以下计算：
现在描述用于诊断通电的电气设备2的绝缘损耗的方法。
这种方法包括测量负极端子绝缘电阻RIminus和正极端子绝缘电阻RIplus的步骤以及因此诊断通电的电气设备2的绝缘损耗的步骤，负极端子绝缘电阻RIminus存在于通电的电气设备2的负极端子11和地3之间，正极端子绝缘电阻RIplus存在于通电的电气设备的正极端子12和地3之间；诊断通电的电气设备2的绝缘损耗是基于测得的负极端子绝缘电阻RIminus和正极端子绝缘电阻RIplus的。
在这种诊断方法中，上述测量步骤通过根据上述实施例之一的绝缘电阻测量方法来执行。
在下文中，将示出与本发明的装置和系统能够执行的自我诊断的功能相关联的方面，目的是确保和检查用于绝缘测量的电路的完整性。这样的功能包括一组测试，其具有定期检查绝缘电阻的测量电路完整性的任务。
这种测试的执行可根据在一个绝缘电阻测量与另一个之间的预先排序的序列，或根据先前测试的结果或根据系统在给定时刻的运行状态而发生。
自我诊断功能可包括以下通过示例显示的任何测试或其它类似测试的子组：实际上，考虑到测量电路的灵活性，理论上可以执行许多不同的测试，其中一些完全等效于另一个；在此仅描述最简单或最重要的测试。
可以执行的测试基本上是“真实性测试”，其在装置的特定操作条件下执行，并且能够检查在读取的值与期望的相应值之间的对应性或缺乏对应性。
考虑装置开关Mminus、Mplus的功能性自我诊断，其具有检查两个装置开关(或继电器)的完整性的任务，继电器允许绝缘电阻测量电路连接到电池的极/从电池的极断开连接。无论它们是电机械类型还是通过电子技术(例如，固态继电器、光MOS、MOSFET等)制造，这种继电器常常受到电应力，并且它们可能被损坏。当两个设备开关断开时，测量装置从电池断开连接不被供电；因此，电压VCminus和VCplus几乎为零。相反当两个装置开关闭合时，测量装置连接到电池并且被供电；因此，电压VCminus和VCplus应具有这样的值，它们的和与电池电压和施加到测量装置的占空比成比例，在极端情况下，也可以为零(当开关SW1总是断开时)或为单位电压(当开关SW1总是闭合时)。
现在考虑第一电阻开关组(RSminus、Sminus)和第二电阻开关组(RSplus、Splus)的功能性自我诊断。
这种自我诊断具体地包括用于检查采样电阻Splus和Sminus的两个输入开关(或继电器)的完整性的测试。无论它们是机电型还是电子型，这些继电器必须在其端部处支持高电位差，并且经常遭受可能损坏它们的电应力。
在此，检查测试例如可包括以可能的四种配置相继地控制采样电阻Splus和Sminus的两个输入开关，并且对于每一个配置，读取VCminus或VCplus或两者的值，以及基于所读取的值执行某些真实性测试。
现在考虑装置完整性的自我诊断，其基于增益的一致性测试。这种测试基于以下事实：电压VCplus和VCminus的和通过用取决于占空比的比例因子与电池电压VB相关联，该比例因子表示为A。具体地，适用以下关系：
VCplus-VCminus＝A*(Vplus+Vminus)，
其中A是采集电路的衰减。
增益的自我诊断测试包括一组能够检测故障的安全机制，这些故障可能导致电池电压(电池电压被分为参照地的两个电压VCplus和VCminus)的非正确地估计，发生任何改变测量电路的增益的条件(例如，电阻RBminus或RBplus的改变或放大器Uminus或Uplus的增益误差)。这种测试例如可提供将通过绝缘测量装置获取的电压VB的值相对于电池电压VB的直接测量进行比较，电池电压VB是可通过其它测量电路获得的一则信息。
现在考虑调制开关SW1和SW2的自我诊断，其目的是通过检查信号VCminus和VCplus上的调制振荡的存在和幅度来检查这些开关的正确操作。在SW1和SW2的每个开关前端处测量信号VCplus和VCminus(根据先前的检查，这些信号上的任何瞬变都终止了)，并且观察在这些信号上是否存在调制振荡并且调制振荡是否具有预期的幅度(其又取决于VCplus和VCminus的幅度)。在肯定结果的情况下，测试通过，否则不通过。
考虑对形成测量装置的组件的击穿或劣化的自我诊断。这种自我诊断包括一系列基本测试，这些基本测试可临时地或者也可在系统的正常运行期间执行。这种基本测试是一致性测试，其提供测量信号Vplus和Vminus的绝对值以及相关的调制振荡ΔVCplus和ΔVCminus；然后将这些值与某些阈值进行比较并且基于这种比较诊断可能存在于绝缘电阻的测量装置中的主要故障或异常。
参考上述一致性和故障识别测试，这里仅通过非限制性示例报告两个汇总表，包括一致性测试的结果和在测量电路上假定的故障类型。
以及，类似地，
基于上面公开的内容，现在描述用于诊断通电的电气设备2的绝缘损耗的电子装置1的自我诊断方法，其中装置1为根据上述实施例中的任一个。
这种方法包括以下步骤：基于第一检测电压VCminus和第二检测电压VCplus的测量结果，执行对装置的第一电阻开关组(RSminus、Sminus)和第二电阻开关组(RSplus、Splus)的功能的诊断，由装置在下述条件下执行：其中第一采样电阻输入开关Sminus和第二采样电阻输入开关Splus分别处于多个条件下，所述多个条件属于以下的条件组：断开，断开；闭合，断开；断开，闭合；闭合，闭合。
该方法然后提供基于第一检测电压VCminus和第二检测电压VCplus执行由装置进行的测量的一致性测试，以及执行电池电压VB(即，电池的正电压Vplus和负电压Vminus之间的差)的一致性测试，第一检测电压VCminus和第二检测电压VCplus如由装置测量的，电池电压VB的值可无关于装置1的测量结果而可用。
该方法还提供在第一调制开关SW1在断开和闭合之间切换的同时，检查第一检测电压VCminus围绕其稳态值的第一振荡幅度ΔVCminus的存在并测量第一振荡幅度ΔVCminus，并且还提供在第二调制开关SW2在断开和闭合之间切换的同时，检查第二检测电压VCplus围绕其稳态值的第二振荡幅度ΔVCplus的存在并测量第二振荡幅度ΔVCplus。
最后，该方法基于第一检测电压VCminus、第二检测电压VCplus、第一振荡幅度ΔVCminus和第二振荡幅度ΔVCplus的测量结果，执行装置的第一测量电路的功能的诊断和第二测量电路的功能的诊断。
根据自我诊断方法的一个特定实施例，其包括在执行第一电阻开关组13的功能的诊断的步骤之前，基于第一检测电压VCminus和第二检测电压VCplus执行装置开关Mminus、Mplus的功能的诊断的另一步骤，第一检测电压VCminus和第二检测电压VCplus是在闭合的装置开关Mminus、Mplus的条件下由装置测得的。
根据自我诊断方法的实施选择方案，执行电阻开关组的功能的诊断的步骤包括在下述条件下测量第一检测电压VCminus和第二检测电压VCplus：在其中第一采样电阻输入开关Sminus和第二采样电阻输入开关Splus分别设定为处于以下条件：断开，断开；闭合，断开；断开，闭合；闭合，闭合。
根据自我诊断方法的实施示例，执行电阻开关组13、14的功能的诊断的步骤包括以下第一、第二、第三和第四测试。
第一测试包括断开第一采样电阻输入开关Sminus和第二采样电阻输入开关Splus，在达到稳定状态条件之后测量第一检测电压VCminus和第二检测电压VCplus；然后将第一检测电压和第二检测电压的差的绝对值与第一阈值THR0进行比较，以及如果差的绝对值小于第一阈值THR0，则确定第一测试的肯定结果(实际上，高电压值是两个绝缘电阻不平衡的指示)。
在一个实施示例中，第一测试还包括将第一检测电压和第二检测电压的差的绝对值与校准阈值THRc进行比较，以根据差的绝对值是高于还是低于校准阈值THRc，为第二阈值THR1并为第三阈值THR2确定第一或第二值(这将在相继测试中采用)。
第二测试包括在达到稳定状态条件之后闭合第一采样电阻输入开关Sminus并断开第二采样电阻输入开关Splus；然后测量第一检测电压VCminus和第二检测电压VCplus，将第二检测电压VCplus和第一检测电压VCminus的差与为第二阈值THR1确定(或保存)的值进行比较，并且如果这样的差大于第二阈值THR1，则确定第二测试的肯定结果。
第三测试包括断开第一采样电阻输入开关Sminus并闭合第二采样电阻输入开关Splus，测量第一检测电压VCminus和第二检测电压VCplus，将第一检测电压VCminus和第二检测电压VCplus的差与为第二阈值THR1确定(或保存)的值进行比较，如果这样的差大于第二阈值THR1，则确定第三测试的肯定结果。
第四测试包括闭合第一采样电阻输入开关Sminus和第二采样电阻输入开关Splus，测量第一检测电压VCminus和第二检测电压VCplus，将第一检测电压和第二检测电压的差的绝对值与为第三阈值THR2确定(或保存)的值进行比较，并且如果差的绝对值小于第三阈值THR2，则确定第四测试的肯定结果。
如果上面所示的所有四个测试都提供了肯定结果，则该方法最终提供诊断电阻开关组的正确功能。
值得指出的是，可以各种方式执行电阻开关组的功能的诊断。例如，根据替代先前选择方案的选择方案，可以下述方式执行这样的诊断。
采样电阻的输入开关Sminus和Splus最初断开(而切换开关SW1和SW2可无差别地断开或闭合或处于切换的步骤中)。在这种条件下测量电压VCminus和VCplus。
然后，Sminus和Splus之间的任何一个被闭合，并且检查采样电阻RSminus或RSplus各自的插入是否对电压VCminus和VCplus产生预期的不平衡。
具体地，通过将最初测得的电压表示为VCminus-1和VCplus-1，将在Sminus和Splus之间的一个闭合之后测得的电压表示为VCminus-2和VCplus-2，并且用THRVCminus和THRVCplus表示两个方便地预先限定的阈值，如果Sminus闭合则测试成功通过的必要条件为：
VCminus-2＜VCminus-1-THRVCminus
VCplus-2＞VCplus-1+THRVCplus
如果相反Splus闭合，则测试成功通过的必要条件为：
VCminus-2＞VCminus-1+THRVCminus
VCplus-2＜VCplus-l-THRVCplus
根据自我诊断方法的实施选择方案，执行由装置进行的测量的一致性测试的步骤包括：计算第一检测电压VCminus和第二检测电压VCplus的和；基于电池电压VB(其恰好是电池的正电压和负电压的差)，存储电池的正电压Vplus和负电压Vminus的差，已知电池电压VB无关于装置的测量结果(例如，对较高级别的电池管理系统BMS而言已知)；然后通过用取决于装置的电参数的因子(A)对电池电压进行加权来计算比较值；最后，如果第一检测电压VCminus和第二检测电压VCplus的和与上述比较值相差小于预定量，则确定一致性测试的肯定结果。
在特定实施选择方案中，因子A由以下表达式给出：
根据自我诊断方法的一个实施选择方案，检查第一振荡幅度和第二振荡幅度的存在和测量第一振荡幅度和第二振荡幅度的步骤包括：通过第一驱动信号，在断开和闭合之间切换第一调制开关SW1；然后测量第一检测电压最大值VCminus-MAX和第一检测电压最小值VCminus-MIN，并计算第一检测电压的这种最大值和最小值的差，以确定第一振荡幅度ΔVCminus。
类似地，提供：通过第二驱动信号，在断开和闭合之间切换第二调制开关SW2；然后测量第二检测电压最大值VCplus-MAX和第二检测电压最小值VCplus-MIN，并计算第二检测电压的该最大值和最小值的差，以确定第二振荡幅度ΔVCplus。
然后，检查第一振荡幅度ΔVCminus是否保持在取决于第一检测电压VCminus的可接受值的预定范围内；以及检查第二振荡幅度ΔVCplus是否保持在取决于第二检测电压VCplus的可接受值的预定范围内。
根据自我诊断方法的一个实施选择方案，执行第一测量电路15和第二测量电路16的功能的诊断的步骤包括：如果第一检测电压VCminus低于低阈值VTHRL，则识别第一测量电路15的第一组可能故障；如果第一检测电压VCminus高于第一高阈值VTHR-H1，则识别第一测量电路15的第二组可能故障；如果第一振荡幅度ΔVCminus低于低阈值VTHRL，则识别第一测量电路15的第三组可能故障；如果第一振荡幅度ΔVCminus高于第二高阈值VTHR-H2，则识别第一测量电路15的第四组可能故障；如果第二检测电压VCplus低于低阈值VTHRL，则识别第二测量电路16的第一组可能故障；如果第二检测电压VCplus高于第三高阈值VTHR-H3，则识别第二测量电路16的第二组可能故障；如果第二振荡幅度ΔVCplus低于低阈值VTHRL，则识别第二测量电路16的第三组可能故障；如果第二振荡幅度ΔVCplus高于第四高阈值VTHR-H4，则识别第二测量电路16的第四组可能故障；最后，如果由于作为前述识别步骤的结果没有识别出故障，则确定第一测量电路15和第二测量电路16的正确功能。
对于可通过上述方法检测和识别的上述故障组的示例，参考本说明书中上面指出的测试结果的汇总表。
如可以注意到的是，根据其特征，通过上述测量装置、测量系统、测量方法和自我诊断方法完全实现本发明的目的。
实际上，由于所采用的“动态”测量技术，即“切换”技术，测量装置能够在绝缘电阻和测量电压的宽范围内以精确的且适应性的方式测量绝缘电阻。具体地，如上所指出的，可以根据所测得的电压动态地改变和调整所检测到的电压(VCminus和VCplus)与电池电压(Vminus和Vplus)之间的比例关系。
此外，由于其结构，根据本发明的装置允许执行有效的且同时简单的自我诊断过程(上面详细示出)，其适于检查装置本身的正确功能并且在可被检测到的多个可能故障中准确地识别可能故障。
总的来说，所述的装置、系统和方法具有各种创新方面(如已经详细示出的那样)，其实现了提高测量和诊断准确性的目的，同时相对于通常在现有技术中使用的解决方案显著降低成本；此外，它们实现了这样的目的：使测量装置易于自我诊断以随时间推移检查其正确的功能和完整性，而无需借助于冗余和昂贵的测量电路。
本领域内的技术人员可以对上述测量装置、测量系统、测量方法和自我诊断方法的实施例进行多种改变和修改，并且可以用功能相同的其它元件替换元件以满足可能的需要，而不脱离所附权利要求的范围。
上面描述的属于可能实施例的所有特征可以被实施，而与所述的其它实施例无关。此外，还值得指出的是，术语“包括”不排除其它元件或步骤，术语“一个”不排除多个。附图不是按比例的，因为为了增加描绘的清楚度，方便地注意到各个部分的要求得到支持。
Claims (24)
1.一种电子装置(1)，用于诊断通电的电气设备(2)相对于地(3)的绝缘损耗，电气设备(2)具有负极端子(21)和正极端子(22)，诊断通过测量存在于所述负极端子(21)和所述地(3)之间的负极端子绝缘电阻(RIminus)以及存在于所述正极端子(22)和所述地(3)之间的正极端子绝缘电阻(RIplus)，装置(1)包括：
-第一装置端子(11)和第二装置端子(12)，第一装置端子(11)和第二装置端子(12)适合于分别连接到通电的电气设备(2)的负极端子(21)和正极端子(22)；
-第一电阻开关组(13)，第一电阻开关组(13)包括第一采样电阻(RSminus)，通过第一采样电阻输入开关(Sminus)，第一采样电阻(RSminus)适于以受控的方式连接在第一装置端子(11)和地(3)之间，或从第一装置端子(11)和地(3)之间断开连接；
-第一测量电路(15)，第一测量电路(15)与第一电阻开关组(13)并联地布置在第一装置端子(11)和地(3)之间；
-第二电阻开关组(14)，第二电阻开关组(14)包括第二采样电阻(RSplus)，通过第二采样电阻输入开关(Splus)，第二采样电阻(RSplus)适于以受控的方式连接在第二装置端子(12)和地(3)之间，或从第二装置端子(12)和地(3)之间断开连接；
-第二测量电路(16)，第二测量电路(16)与第二电阻开关组(14)并联地布置在第二装置端子(12)和地(3)之间；
其中第一测量电路(15)包括：
-第一检测电路(150)，第一检测电路(150)至少包括相互并联布置的第一电阻器(R2)和第一电容器(C1)，使得当第一装置端子(11)连接到通电的电气设备(2)时，在测量达到第一稳定状态所需的瞬变之后，在第一电容器(C1)的端部处存在取决于通电的电气设备(2)的负电压(Vminus)的第一检测电压(VCminus)；第一检测电路(150)还包括第一电压表(Uminus)；
-第一电荷调制电路(151)，第一电荷调制电路(151)与第一检测电路(150)并联地布置，并且包括第一调制电阻(R1)和第一调制开关(SW1)，第一调制开关(SW1)与第一调制电阻(R1)串联地布置并且适于由第一驱动信号(VSW-minus)控制，使得当第一装置端子(11)连接到通电的电气设备(2)时，在第一调制开关(SW1)的每个闭合和断开时段的期间，第一电容器(C1)分别被部分地放电和再充电，使得第一检测电压(VCminus)在第一检测电压最大值(VCminus-MAX)和第一检测电压最小值(VCminus-MIN)之间围绕第一检测电压中间值振荡，第一检测电压中间值表示通电的电气设备(2)的负电压(Vminus)；
-第一分压电阻器(RBminus)，第一分压电阻器(RBminus)连接在第一装置端子(11)和第一检测电路(150)之间，使得第一分压电阻器(RBminus)和第一检测电路(150)相互串联地布置；
并且其中第二测量电路(16)包括：
-第二检测电路(160)，第二检测电路(160)至少包括相互并联布置的第二电阻器(R6)和第二电容器(C2)，使得当第二装置端子(12)连接到通电的电气设备(2)时，在测量达到第二稳定状态所需的瞬变之后，在第二电容器(C2)的端部处存在取决于通电的电气设备(2)的正电压(Vplus)的第二检测电压(VCplus)；第二检测电路(160)还包括第二电压表(Uplus)；
-第二电荷调制电路(161)，第二电荷调制电路(161)与第二检测电路(160)并联布置，并且包括第二调制电阻(R5)和第二调制开关(SW2)，第二调制开关(SW2)与第二调制电阻(R5)串联布置并且适于由第二驱动信号(Vsw-plus)控制，使得当第二装置端子(12)连接到通电的电气设备(2)时，在第二调制开关(SW2)的每个闭合和断开时段的期间，第二电容器(C2)分别被部分地放电和再充电，使得第二检测电压(VCplus)在第二检测电压最大值(VCplus-MAX)和第二检测电压最小值(VCplus-MIN)之间围绕第二检测电压中间值(VCplus)振荡，第二检测电压中间值(VCplus)表示通电的电气设备(2)的正电压(Vplus)；
-第二分压电阻器(RBplus)，第二分压电阻器(RBplus)连接在第二装置端子(12)和第二检测电路(160)之间，使得第二分压电阻器(RBplus) 和第二检测电路(160)相互串联地布置；
其中所述第一电压表(Uminus)被配置为在第一电阻开关组开关(Sminus)的断开和闭合条件下提供第一检测电压(VCminus)，在第一电阻开关组开关(Sminus)的断开和闭合条件下，第一采样电阻(RSminus)分别被连接和断开连接；
并且其中所述第二电压表(Uplus)被配置为在第二电阻开关组开关(Splus)的断开和闭合条件下提供第二检测电压(VCplus)，在第二电阻开关组开关(Splus)的断开和闭合条件下，第二采样电阻(RSplus)分别被连接和断开连接。
2.根据权利要求1所述的装置(1)，包括：
-第一装置开关(Mminus)，第一装置开关(Mminus)适于以受控方式将装置的第一端子(11)连接到通电的电气设备的负极端子(21)或从通电的电气设备的负极端子(21)断开连接；
-第二装置开关(Mplus)，第二装置开关(Mplus)适于以受控的方式将装置的第二端子(12)连接到通电的电气设备的正极端子(22)或从通电的电气设备的正极端子(22)断开连接。
3.根据权利要求1或2所述的装置(1)，其中：
-第一检测电路(150)还包括第三电阻器(R3)，第三电阻器(R3)连接在第一电阻器(R2)和第一电容器(C1)的并联和地(3)之间；
-第二检测电路(160)还包括第四电阻器(R7)，第四电阻器(R7)连接在第二电阻器(R6)和第二电容器(C2)的并联与地(3)之间。
4.根据权利要求1或2所述的装置(1)，其中第一测量电路(15)和第二测量电路(16)具有相同的电路结构，并且第一测量电路(15)和第二测量电路(16)具有的相应电阻器和电容器的电参数是分别相同的。
5.根据权利要求2所述的装置(1)，其中：
-所述第一装置开关(Mminus)和第二装置开关(Mplus)中的每一个包括机电开关；并且其中：
-所述第一调制开关(SW1)和第二调制开关(SW2)中的每一个包括各自的固态电子开关。
6.根据权利要求1或2所述的装置(1)，其中所述第一电压表(Uminus)和第二电压表(Uplus)中的每一个包括各自的运算放大器。
7.用于测量负极端子绝缘电阻(RIminus)和正极端子绝缘电阻(RIplus)的方法，负极端子绝缘电阻(RIminus)存在于通电的电气设备(2)的负极端子(11)和地(3)之间，正极端子绝缘电阻(RIplus)存在于通电的电气设备(2)的正极端子(12)和地(3)之间，所述方法包括以下步骤：
-在所述负极端子(11)和地(3)之间连接第一测量电路(15)，以检测第一检测电压(VCminus)的第一值(VC1minus)，第一检测电压(VCminus)取决于通电的电气设备(2)的负电压(Vminus)；
-在所述正极端子(12)和地(3)之间连接第二测量电路(16)，以检测第二检测电压(VCplus)的第一值(VC1plus)，第二检测电压(VCplus)取决于通电的电气设备(2)的正电压(Vplus)；
-二择一地，在所述负极端子(11)和地(3)之间将第一采样电阻(RSminus)与第一测量电路(15)并联连接，或者在所述正极端子(12)和地(3)之间将第二采样电阻(RSplus)与第二测量电路(16)并联连接；
-在第一采样电阻(RSminus)和第二采样电阻(RSplus)之一的所述连接条件下，检测第一检测电压(VCminus)的第二值(VC2minus)以及检测第二检测电压(VCplus)的第二值(VC2plus)；
-基于所述第一检测电压的第一值(VC1minus)、第一检测电压的第二值(VC2minus)、第二检测电压的第一值(VC1plus)和第二检测电压的第二值(VC2plus)，计算通电的电气设备(2)的负极端子绝缘电阻(RIminus)和正极端子绝缘电阻(RIplus)；
其中检测第一检测电压的第一值(VC1minus)的所述步骤包括：通过调制信号来调制第一检测电压(VCminus)，检测经调制的第一检测电压(VCminus)，以及基于经调制的第一检测电压(VCminus)来确定第一检测电压的第一值(VC1minus)；
其中检测第二检测电压的第一值(VC1plus)的所述步骤包括：通过调制信号来调制第二检测电压(VCplus)，检测经调制的第二检测电压(VCplus)，以及基于经调制的第二检测电压(VCplus)来确定第二检测电压的第一值(VC1plus)；
其中检测第一检测电压的第二值(VC2minus)的所述步骤包括：在连接所述第一采样电阻(RSminus)或第二采样电阻(RSplus)的同时，通过调制信号再次调制第一检测电压(VCminus)；再次检测经调制的第一检测电压(VCminus)；基于在连接所述第一采样电阻(RSminus)或第二采样电阻(RSplus)的同时检测到的经调制的第一检测电压(VCminus)，确定第一检测电压的第二值(VC2minus)；
并且其中检测第二检测电压的第二值(VC2plus)的所述步骤包括：在连接所述第一采样电阻(RSminus)或第二采样电阻(RSplus)的同时，通过调制信号再次调制第二检测电压(VCplus)，再次检测经调制的第二检测电压(VCplus)，基于在连接所述第一采样电阻(RSminus)或第二采样电阻(RSplus)的同时的经调制的第二检测电压(VCplus)，确定第二检测电压的第二值(VC2plus)。
8.根据权利要求7所述的方法，包括：在连接第一或第二采样电阻的步骤之前的，将第一检测电压的第一值(VC1minus)与第二检测电压(VCplus)的第一值进行比较的另一步骤：
并且其中连接第一采样电阻(RSminus)或第二采样电阻(RSplus)的所述步骤包括：
-如果第一检测电压(VCminus)大于第二检测电压(VCplus)，则连接第一采样电阻(RSminus)，保持第二采样电阻(RSplus)断开连接；
-如果第一检测电压(VCminus)小于第二检测电压(VCplus)，则连接第二采样电阻(RSplus)，保持第一采样电阻(RSminus)断开连接。
9.根据权利要求7或8所述的方法，其中：
-调制第一检测电压(VCminus)的步骤包括：调制第一检测电压(VCminus)，使得其在第一检测电压最大值(VC1minus-MAX)和第一检测电压最小值(VC1minus-MIN)之间振荡；
-再次调制第一检测电压(VCminus)的步骤包括：再次调制第一检测电压(VCminus)，使得其在新的第一检测电压最大值(VC2minus-MAX)和新的第一检测电压最小值(VC2minus-MIN)之间振荡；
-调制第二检测电压(VCplus)的步骤包括：调制第二检测电压(VCplus)，使得其在第二检测电压最大值(VC1plus-MAX)和第二检测电压最小值(VC1plus-MIN)之间振荡；
-再次调制第二检测电压(VCplus)的步骤包括：调制第二检测电压(VCplus)，使得其在新的第二检测电压最大值(VC2plus-MAX)和新的第二检测电压最小值(VC2plus-MIN)之间振荡。
10.根据权利要求9所述的方法，其中：
-检测第一检测电压(VCminus)的步骤包括：测量所述第一检测电压最大值(VC1minus-MAX)和第一检测电压最小值(VC1minus-MIN)；且确定第一检测电压的第一值(VC1minus)的步骤包括：基于所述第一检测电压最大值(VC1minus-MAX)和第一检测电压最小值(VC1minus-MIN)确定第一检测电压的第一值(VC1minus)；
-再次检测第一检测电压的步骤包括：在连接第一采样电阻(RSminus)或第二采样电阻(RSplus)的同时，再次测量第一检测电压最大值(VC2minus-MAX)和第一检测电压最小值(VC2minus-MIN)；且确定第一检测电压的第二值的步骤包括：基于在连接第一采样电阻(RSminus)或第二采样电阻(RSplus)的同时检测到的所述第一检测电压最大值(VC2minus-MAX)和第一检测电压最小值(VC2minus-MIN)确定第一检测电压的第二值(VC2minus)；
-检测第二检测电压的步骤包括：测量所述第二检测电压最大值(VC1plus-MAX)和第二检测电压最小值(VC1plus-MIN)；且确定第二检测电压的第一值的步骤包括：基于所述第二检测电压最大值(VC1plus-MAX)和第二检测电压最小值(VC1plus-MIN)确定第二检测电压的第一值(VC1plus)；
-再次检测第二检测电压的步骤包括：在连接第一采样电阻(RSminus)或第二采样电阻(RSplus)的同时，再次测量第二检测电压最大值(VC2plus-MAX)和第二检测电压最小值(VC2plus-MIN)；且确定第二检测电压的第二值的步骤包括：基于在连接第一采样电阻(RSminus)或第二采样电阻(RSplus)的同时检测到的所述第二检测电压最大值(VC2plus-MAX)和第二检测电压最小值(VC2plus-MIN)确定第二检测电压的第二值(VC2plus)。
11.用于诊断通电的电气设备(2)的绝缘损耗的方法，所述方法包括：
-测量负极端子绝缘电阻(RIminus)和正极端子绝缘电阻(RIplus)，负极端子绝缘电阻(RIminus)存在于通电的电气设备(2)的负极端子(11)和地(3)之间，正极端子绝缘电阻(RIplus)存在于通电的电气设备的正极端子(12)和地(3)之间；
-基于测得的负极端子绝缘电阻(RIminus)并基于测得的正极端子绝缘电阻(RIplus)，诊断通电的电气设备(2)的绝缘损耗；
其中所述测量步骤通过根据权利要求7-10之一的方法来执行。
12.用于诊断通电的电气设备(2)的绝缘损耗的电子装置(1)的自我诊断方法，所述装置(1)为根据权利要求1-6中任一项所述的装置，所述方法包括以下步骤：
-基于第一检测电压(VCminus)和第二检测电压(VCplus)的测量结果，执行对装置的第一电阻开关组(RSminus、Sminus)的功能的诊断和对装置的第二电阻开关组(RSplus、Splus)的功能的诊断，功能的诊断由装置在下述条件下执行：其中第一采样电阻输入开关(Sminus)和第二采样电阻输入开关(Splus)分别处于多个条件下，所述多个条件属于以下的条件组：断开，断开；闭合，断开；断开，闭合；闭合，闭合；
-基于由装置测量的第一检测电压(VCminus)和第二检测电压(VCplus)执行由装置进行的测量的一致性测试，以及执行电池电压(VB)的一致性测试，电池电压(VB)的值无关于装置(1)的测量结果而可得；
-在第一调制开关(SW1)在断开和闭合之间切换的同时，检查第一检测电压(VCminus)围绕其稳态值的第一振荡幅度(ΔVCminus)的存在并测量第一振荡幅度(ΔVCminus)，并且还在第二调制开关(SW2)在断开和闭合之间切换的同时，检查第二检测电压(VCplus)围绕其稳态值的第二振荡幅度(ΔVCplus)的存在并测量第二振荡幅度(ΔVCplus)；
-基于第一检测电压(VCminus)、第二检测电压(VCplus)、第一振荡幅度(ΔVCminus)和第二振荡幅度(ΔVCplus)的测量结果，执行装置的第一测量电路的功能的诊断和装置的第二测量电路的功能的诊断。
13.根据权利要求12所述的自我诊断方法，其中所述方法包括：在执行第一电阻开关组(13)的功能的诊断的步骤之前的另一步骤：
-基于第一检测电压(VCminus)并基于第二检测电压(VCplus)执行装置开关(Mminus、Mplus)的功能的诊断，第一检测电压(VCminus)和第二检测电压(VCplus)是在闭合的装置开关(Mminus、Mplus)的条件下由装置测得的。
14.根据权利要求12所述的自我诊断方法，其中执行所述电阻开关组(13、14)的功能的诊断的所述步骤包括：
-第一测试，第一测试包括断开第一采样电阻输入开关(Sminus)和第二采样电阻输入开关(Splus)，测量第一检测电压(VCminus)和第二检测电压(VCplus)，将所述第一检测电压和第二检测电压的差的绝对值与第一阈值(THR0)进行比较，以及如果所述差的绝对值小于第一阈值(THR0)，则确定第一测试的肯定结果；
-第二测试，第二测试包括闭合第一采样电阻输入开关(Sminus)并断开第二采样电阻输入开关(Splus)，测量第一检测电压(VCminus)和第二检测电压(VCplus)，将第二检测电压(VCplus)和第一检测电压(VCminus)的差与第二阈值(THR1)进行比较，以及如果所述差大于第二阈值(THR1)，则确定第二测试的肯定结果；
-第三测试，第三测试包括断开第一采样电阻输入开关(Sminus)并闭合第二采样电阻输入开关(Splus)，测量第一检测电压(VCminus)和第二检测电压(VCplus)，将第一检测电压(VCminus)和第二检测电压(VCplus)的差与所述第二阈值(THR1)比较，以及如果所述差大于第二阈值(THR1)，则确定第三测试的肯定结果；
-第四测试，第四测试包括闭合第一采样电阻输入开关(Sminus)和第二采样电阻输入开关(Splus)，测量第一检测电压(VCminus)和第二检测电压(VCplus)，将所述第一检测电压和第二检测电压的差的绝对值与第三阈值(THR2)进行比较，以及如果所述差的绝对值小于第三阈值(THR2)，则确定第四测试的肯定结果；
-如果所述第一、第二、第三和第四测试都提供肯定结果，则诊断电阻开关组的正确功能。
15.根据权利要求14所述的自我诊断方法，其中第一测试还包括将所述第一检测电压和第二检测电压的差的绝对值与校准阈值(THRc)进行比较，以根据所述差的绝对值是高于还是低于校准阈值(THRc)，为第二阈值(THR1)确定第一或第二值以及为第三阈值(THR2)确定第一或第二值。
16.根据权利要求12所述的自我诊断方法，其中执行由装置进行的测量的一致性测试的步骤包括：
-计算第一检测电压(VCminus)和第二检测电压(VCplus)的和；
-基于电池电压(VB)，存储电池的正电压(Vplus)和负电压(Vminus)的差，已知电池电压(VB)无关于装置的测量结果；
-通过用取决于装置的电参数的因子(A)对电池电压的所述差进行加权来计算比较值；
-如果第一检测电压(VCminus)和第二检测电压(VCplus)的所述和与所述比较值相差小于预定量，则确定一致性测试的肯定结果。
17.根据权利要求12所述的自我诊断方法，其中检查第一振荡幅度和第二振荡幅度的存在和测量第一振荡幅度和第二振荡幅度的步骤包括：
-通过第一驱动信号，在断开和闭合之间切换第一调制开关(SW1)；
-测量第一检测电压最大值(VCminus-MAX)和第一检测电压最小值(VCminus-MIN)，并计算所述第一检测电压最大值和最小值的差，以确定第一振荡幅度(ΔVCminus)；
-通过第二驱动信号，在断开和闭合之间切换第二调制开关(SW2)；
-测量第二检测电压最大值(VCplus-MAX)和第二检测电压最小值(VCplus-MIN)，并计算所述第二检测电压最大值和最小值的差，以确定第二振荡幅度(ΔVCplus)；
-检查第一振荡幅度(ΔVCminus)是否保持在取决于第一检测电压(VCminus)的可接受值的预定范围内；
-检查第二振荡幅度(ΔVCplus)是否保持在取决于第二检测电压(VCplus)的可接受值的预定范围内。
18.根据权利要求12所述的自我诊断方法，其中执行第一测量电路(15)和第二测量电路(16)的功能的诊断的步骤包括：
-如果第一检测电压(VCminus)低于低阈值(VTHRL)，则识别第一测量电路(15)的第一组可能故障；
-如果第一检测电压(VCminus)高于第一高阈值(VTHR-H1)，则识别第一测量电路(15)的第二组可能故障；
-如果第一振荡幅度(ΔVCminus)低于低阈值(VTHRL)，则识别第一测量电路(15)的第三组可能故障；
-如果第一振荡幅度(ΔVCminus)高于第二高阈值(VTHR-H2)，则识别第一测量电路(15)的第四组可能故障；
-如果第二检测电压(VCplus)低于低阈值(VTHRL)，则识别第二测量电路(16)的第一组可能故障；
-如果第二检测电压(VCplus)高于第三高阈值(VTHR-H3)，则识别第二测量电路(16)的第二组可能故障；
-如果第二振荡幅度(ΔVCplus)低于低阈值(VTHRL)，则识别第二测量电路(16)的第三组可能故障；
-如果第二振荡幅度(ΔVCplus)高于第四高阈值(VTHR-H4)，则识别第二测量电路(16)的第四组可能故障；
-如果由于作为前述识别步骤的结果没有识别出故障，则确定第一测量电路(15)和第二测量电路(16)的正确功能。
19.用于诊断通电的电气设备(2)的绝缘损耗的电子系统(10)，包括根据权利要求1-6中任一项所述的电子装置(1)，并且还包括控制装置(5)，其中控制装置(5)被配置为：
-产生并向第一调制开关(SW1)提供所述第一驱动信号(VSW-minus)；
-产生并向第二调制开关(SW2)提供所述第二驱动信号(VSW-plus)；
-从第一电压表(Uminus)接收第一检测电压(VCminus)以及从第二电压表(Uplus)接收第二检测电压(VCplus)；
-在第一采样电阻(RSminus)断开连接的条件下确定第一检测电压的第一值(VC1minus)，并且在第一采样电阻(RSminus)连接的条件下确定第一检测电压的第二值(VC2minus)；
-在第二采样电阻(RSplus)断开连接的条件下确定第二检测电压的第一值(VC1plus)，并且在第二采样电阻(RSplus)连接的条件下确定第二检测电压的第二值(VC2plus)；
-基于所述第一检测电压的第一值(VC1minus)和第一检测电压的第二值(VC2minus)和/或基于所述第二检测电压的第一值(VC1plus)和第二检测电压的第二值(VC2plus)，计算通电的电气设备的负极端子绝缘电阻(RIminus)和正极端子绝缘电阻(RIplus)。
20.根据权利要求19所述的系统(10)，还配置为：
-在第一采样电阻(RSminus)断开连接的条件下，基于所述第一检测电压最大值(VC1minus-MAX)和第一检测电压最小值(VC1minus-MIN)来确定第一检测电压的第一值(VC1minus)，以及在第一采样电阻(RSminus)连接的条件下，基于所述第一检测电压最大值(VC2minus-MAX)和第一检测电压最小值(VC2minus-MIN)来确定第一检测电压的第二值(VC2minus)；
-在第二采样电阻(RSplus)断开连接的条件下，基于所述第二检测电压最大值(VC1plus-MAX)和第二检测电压最小值(VC1plus-MIN)来确定第二检测电压的第一值(VC1plus)，并且在第二采样电阻(RSplus)连接的条件下，基于所述第二检测电压最大值(VC2plus-MAX)和第二检测电压最小值(VC2plus-MIN)来确定第二检测电压的第二值(VC2plus)。
21.根据权利要求19或20所述的系统(10)，其中：
-所述第一驱动信号(VSW-minus)是具有第一频率的脉冲信号，其中脉冲的存在和不存在控制第一调制开关(SW1)的闭合和断开或者断开和闭合，并且其中相对于与第一频率相关联的周期的脉冲持续时间定义第一闭合-断开占空比(DC1)；
-所述第二驱动信号(VSW-plus)是具有第二频率的脉冲信号，其中脉冲的存在和不存在控制第二调制开关(SW2)的闭合和断开或者断开和闭合，并且其中相对于与第二频率相关联的周期的脉冲持续时间定义第二闭合-断开占空比(DC2)。
22.根据权利要求21所述的系统(10)，其中控制装置(5)还配置为在测量的期间，动态地调整以下参数中的一个或任意组合：第一驱动信号(VSW-minus)的第一频率；第二驱动信号(VSW-plus)的第二频率；第一闭合-断开占空比(DC1)；第二闭合-断开占空比(DC2)。
23.根据权利要求21所述的系统(10)，其中：
-第一驱动信号和第二驱动信号(VSW-minus、VSW-plus)是脉冲宽度调制(PWM)型的周期信号；
-第一驱动信号频率和第二驱动信号频率彼此相等；
-第一闭合-断开占空比(DC1)和第二闭合-断开占空比(DC2)彼此相等；
-第一驱动信号(VSW-minus)和第二驱动信号(VSW-plus)彼此相等或互补。
24.根据权利要求19或20中任一项所述的系统(10)，其中系统(10)被配置为执行根据权利要求7-11中任一项所述的方法，和/或执行根据权利要求12-18中之一所述的自我诊断方法。
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