CN113874738A - 漏电流检测设备、漏电流检测方法和电动车辆 - Google Patents

漏电流检测设备、漏电流检测方法和电动车辆 Download PDF

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Abstract

根据本公开的一种用于电动车辆中包括的电池的漏电流检测设备将与电池的负端子和电动车辆的底盘之间的电压对应的第一电压通过电容器传输到模数转换器。漏电流检测设备将与电池的正端子和底盘之间的电压对应的第二电压通过电容器传输到模数转换器。模数转换器使用负端子作为地，输出指示第一电压和第二电压的数字信号。漏电流检测设备基于数字信号来确定第一电压和第二电压，并且然后基于第一电压和第二电压来检测电池与底盘之间的漏电流。

Description

漏电流检测设备、漏电流检测方法和电动车辆
技术领域
本公开涉及用于检测电池与底盘之间的漏电的技术。
本申请要求于2019年10月29日在韩国提交的韩国专利申请No.10-2019-0135660、于2019年10月29日在韩国提交的韩国专利申请No.10-2019-0135661以及于2020年9月29日在韩国提交的韩国专利申请No.10-2020-0127292的优先权，这些韩国专利申请的公开内容以引用方式并入本文中。
背景技术
最近，对诸如膝上型计算机、摄像机和移动电话这样的便携式电子产品的需求已急剧增加，并且随着电动车辆、储能蓄电池、机器人和卫星的大量发展，正在对能反复再充电的高性能电池进行许多研究。
目前，市售的电池包括镍镉电池、镍氢电池、镍锌电池、锂电池等，并且在它们当中，锂电池几乎没有或没有记忆效果，因此它们因其每当方便时就可以进行再充电、自放电率非常低且能量密度高的优点而比基于镍的电池赢得更多关注。
此外，在某些情况下，电池包括单个可再充电电芯，但在许多情况下，多个电池串联和/或并联连接以供应高电压。
被实现为供应高电压的电池需要保持与电动车辆的底盘完全电绝缘的状态。当在电池的正端子或负端子中的至少一个与底盘之间出现绝缘损坏(即，漏电)时，在电池与底盘之间形成泄漏电流的流动路径，从而造成连接到电池的电子装置失效或故障，尤其是诸如电击这样的事故。
为了检测电池的漏电，必须使用电压检测装置来测量电连接到电池的至少两个节点之间的电压。包括专利文献1的相关技术使用底盘作为地(作为电压测量的基准的电气位置)以对确定漏电所需的电压值进行采样。因此，当使用电池的负端子替代底盘作为地时，难以应用专利文献1的技术。
此外，相关技术仅检测电池的漏电，但不能向用户提供关于电池的哪个部分处于不良绝缘状态的信息。
(专利文献1)KR 10-2015-0081988A(于2015年7月15日公开)
发明内容
技术问题
本公开被设计用于解决上述问题，因此，本公开旨在提供使用电池的负端子替代底盘作为用于检测漏电检测所需电压的地的漏电检测设备、漏电检测方法和包括该漏电检测设备的电动车辆。
本公开还涉及提供在检测到电池漏电时确定电池中的漏电位置的漏电检测设备、漏电检测方法和包括该漏电检测设备的电动车辆。
本公开的这些和其它目的和优点可以根据以下描述来理解，并且将根据本公开的实施方式显而易见。另外，将容易理解，本公开的目的和优点可以是用所附权利要求中阐述的装置及其组合来实现的。
技术方案
根据本公开的第一实施方式的一种用于在电动车辆中包括的电池的漏电检测设备包括：第一开关，其连接在第二节点和连接到所述电池的负端子的第一节点之间；第二开关，其连接在第四节点和连接到所述电池的正端子的第三节点之间；第一电阻器，其连接在所述第二节点和连接到所述电动车辆的底盘的第五节点之间；第二电阻器，其电连接在所述第四节点和所述第五节点之间；电容器，其连接在第六节点和第七节点之间；第一开关电路，其被配置为选择性将所述第一电阻器与所述电容器并联连接；第二开关电路，其被配置为选择性将所述第二电阻器与所述电容器并联连接；第三开关电路，其被设置为选择性将所述电容器连接在所述第一节点和所述第八节点之间；模数转换器(ADC)，其被配置为生成指示所述第一节点和所述第八节点之间的电压的数字信号；以及控制单元，其可操作地联接到所述ADC。所述控制单元被配置为在第一时段期间执行第一开关模式，在所述第一开关模式下，所述控制单元控制所述第一开关成为接通状态，控制所述第二开关成为断开状态，控制所述第一开关电路成为接通状态，控制所述第二开关电路成为断开状态并控制所述第三开关电路成为断开状态。当所述第一开关模式结束时，所述控制单元被配置为在第二时段期间执行第二开关模式，在所述第二开关模式下，所述控制单元控制所述第一开关电路成为断开状态，控制所述第二开关电路成为断开状态并控制所述第三开关电路成为接通状态。所述控制单元被配置为基于所述模数转换器在所述第二时段内生成的数字信号，确定指示所述第一电阻器的电压的第一电压。所述控制单元被配置为在第三时段期间执行第三开关模式，在所述第三开关模式下，所述控制单元控制所述第一开关成为断开状态，控制所述第二开关成为接通状态，控制所述第一开关电路成为断开状态，控制所述第二开关电路成为接通状态并控制所述第三开关电路成为断开状态。当所述第三开关模式结束时，所述控制单元被配置为在第四时段期间执行所述第二开关模式，在所述第二开关模式下，所述控制单元控制所述第一开关电路成为断开状态，控制所述第二开关电路成为断开状态并控制所述第三开关电路成为接通状态。所述控制单元被配置为基于所述模数转换器在所述第四时段内生成的数字信号，确定指示所述第二电阻器的电压的第二电压。所述控制单元被配置为基于所述第一电压和所述第二电压来确定所述电池与所述底盘之间是否出现漏电。
所述第一开关电路包括：第三开关，其连接在所述第二节点和所述第六节点之间；以及第四开关，其连接在所述第五节点和所述第七节点之间。所述第二开关电路包括：第五开关，其连接在所述第五节点和所述第六节点之间；以及第六开关，其连接在所述第四节点和所述第七节点之间。所述第三开关电路包括：第七开关，其连接在所述第六节点和所述第一节点之间；以及第八开关，其连接在所述第七节点和所述第八节点之间。
所述漏电检测设备还可以包括：第三电阻器，其与所述第一开关串联电连接在所述第一节点和所述第二节点之间；以及第四电阻器，其与所述第二开关串联电连接在所述第三节点和所述第四节点之间。
所述第一电阻器的电阻可以等于所述第二电阻器的电阻。所述第三电阻器的电阻可以等于所述第四电阻器的电阻。所述控制单元可以被配置为使用下式1来确定指示所述电池与所述底盘之间的绝缘状态的绝缘电阻：
[式1]
Figure BDA0003317026760000031
其中，V1是所述第一电压，V2是所述第二电压，R1是所述第一电阻器的电阻，R3是所述第三电阻器的电阻，并且VBatt是所述电池的电压。
所述控制单元可以被配置为确定当所述绝缘电阻小于预定阈值时出现的所述电池与所述底盘之间的漏电。
所述控制单元可以被配置为使用下式2确定指示所述电池与所述底盘之间的漏电位置的诊断电压：
[式2]
Figure BDA0003317026760000041
其中，VA是所述诊断电压。
根据本公开的第二实施方式的一种用于在电动车辆中包括的电池的漏电检测设备包括：第一开关，其连接在第二节点和连接到所述电池的负端子的第一节点之间；第二开关，其连接在第四节点和连接到所述电池的正端子的第三节点之间；第一电阻器，其连接在所述第二节点和连接到所述电动车辆的底盘的第五节点之间；第二电阻器，其连接在所述第四节点和所述第五节点之间；第一电容器，其连接在第六节点和第七节点之间；第二电容器，其连接在第八节点和第九节点之间；第一开关电路，其被设置为选择性将所述第一电阻器与所述第一电容器并联连接；第二开关电路，其被设置为选择性将所述第二电阻器与所述第二电容器并联连接；第三开关电路，其被设置为选择性将所述第一电容器连接在所述第一节点和第十节点之间；第四开关电路，其被设置为选择性将所述第二电容器连接在所述第一节点和第十一节点之间；ADC，其被配置为生成指示所述第一节点和所述第十节点之间的电压的第一数字信号和指示所述第一节点和所述第十一节点之间的电压的第二数字信号；以及控制单元，其可操作地联接到所述ADC。所述控制单元被配置为在第一时段期间执行第一开关模式，在所述第一开关模式下，所述控制单元控制所述第一开关成为接通状态，控制所述第二开关成为断开状态，控制所述第一开关电路成为接通状态，控制所述第二开关电路成为断开状态并控制所述第三开关电路成为断开状态。当所述第一开关模式结束时，所述控制单元被配置为在第二时段期间执行第二开关模式，在所述第二开关模式下，所述控制单元控制所述第一开关电路成为断开状态并控制所述第三开关电路成为接通状态。所述控制单元被配置为基于在所述第二时段内生成的所述第一数字信号，确定指示所述第一电阻器的电压的第一电压。所述控制单元被配置为在第三时段期间执行第三开关模式，在所述第三开关模式下，所述控制单元控制所述第一开关成为断开状态，控制所述第二开关成为接通状态，控制所述第一开关电路成为断开状态，控制所述第二开关电路成为接通状态并控制所述第四开关电路成为断开状态。当所述第三开关模式结束时，所述控制单元被配置为在第四时段期间执行第四开关模式，在所述第四开关模式下，所述控制单元控制所述第二开关电路成为断开状态并控制所述第四开关电路成为接通状态。所述控制单元被配置为基于在所述第四时段内生成的所述第二数字信号，确定指示所述第二电阻器的电压的第二电压。所述控制单元被配置为基于所述第一电压和所述第二电压来确定所述电池与所述底盘之间是否出现漏电。
所述第一开关电路包括：第三开关，其电连接在所述第二节点和所述第六节点之间；以及第四开关，其电连接在所述第五节点和所述第七节点之间。所述第二开关电路包括：第五开关，其电连接在所述第五节点和所述第八节点之间；以及第六开关，其电连接在所述第四节点和所述第九节点之间。所述第三开关电路包括：第七开关，其电连接在所述第六节点和所述第一节点之间；以及第八开关，其电连接在所述第七节点和所述第十节点之间。所述第四开关电路包括：第九开关，其电连接在所述第五节点和所述第八节点之间；以及第十开关，其电连接在所述第四节点和所述第十一节点之间。
所述漏电检测设备还可以包括：第三电阻器，其与所述第一开关串联电连接在所述第一节点和所述第二节点之间；以及第四电阻器，其与所述第二开关串联电连接在所述第三节点和所述第四节点之间。
所述第一电阻器的电阻可以等于所述第二电阻器的电阻。所述第三电阻器的电阻可以等于所述第四电阻器的电阻。所述控制单元可以被配置为使用下式3来确定指示所述电池与所述底盘之间的绝缘状态的绝缘电阻：
[式3]
Figure BDA0003317026760000051
其中，V1是所述第一电压，V2是所述第二电压，R1是所述第一电阻器的电阻，R3是所述第三电阻器的电阻，并且VBatt是所述电池的电压。
所述控制单元可以被配置为确定当所述绝缘电阻小于预定阈值时出现的所述电池与所述底盘之间的漏电。
所述控制单元可以被配置为使用下式4确定指示所述电池与所述底盘之间的漏电位置的诊断电压：
[式4]
Figure BDA0003317026760000061
其中，VA是所述诊断电压。
根据本公开的另一方面的一种电动车辆包括根据第一实施方式或第二实施方式的漏电检测设备。
根据本公开的又一方面的一种能由根据第一实施方式的漏电检测设备执行的漏电检测方法包括：在第一时段期间执行第一开关模式，所述第一开关模式用于控制所述第一开关成为接通状态，控制所述第二开关成为断开状态，控制所述第一开关电路成为接通状态，控制所述第二开关电路成为断开状态并控制所述第三开关电路成为断开状态；当所述第一开关模式结束时，在第二时段期间执行第二开关模式，所述第二开关模式用于控制所述第一开关电路成为断开状态，控制所述第二开关电路成为断开状态并控制所述第三开关电路成为接通状态；基于所述ADC在所述第二时段内的第一时间点生成的数字信号，确定指示所述第一电阻器在所述第一时间点的电压的第一电压；在第三时段期间执行第三开关模式，所述第三开关模式用于控制所述第一开关成为断开状态，控制所述第二开关成为接通状态，控制所述第一开关电路成为断开状态，控制所述第二开关电路成为接通状态并控制所述第三开关电路成为断开状态；当所述第三开关模式结束时，在第四时段期间执行所述第二开关模式，所述第二开关模式用于控制所述第一开关电路成为断开状态，控制所述第二开关电路成为断开状态并控制所述第三开关电路成为接通状态；基于所述ADC在所述第四时段内的第二时间点生成的数字信号，确定指示所述第二电阻器在所述第二时间点的电压的第一电压；以及基于所述第一电压和所述第二电压来确定所述电池与所述底盘之间是否出现漏电。
根据本公开的再一方面的一种能由根据第二实施方式的漏电检测设备执行的漏电检测方法包括：在第一时段期间执行第一开关模式，所述第一开关模式用于控制所述第一开关成为接通状态，控制所述第二开关成为断开状态，控制所述第一开关电路成为接通状态，控制所述第二开关电路成为断开状态并控制所述第三开关电路成为断开状态；当所述第一开关模式结束时，在第二时段期间执行第二开关模式，所述第二开关模式用于控制所述第一开关电路成为断开状态并控制所述第三开关电路成为接通状态；基于在所述第二时段内的第一时间点生成的第一数字信号，确定指示所述第一电阻器在所述第一时间点的电压的第一电压；在第三时段期间执行第三开关模式，所述第三开关模式用于控制所述第一开关成为断开状态，控制所述第二开关成为接通状态，控制所述第一开关电路成为断开状态，控制所述第二开关电路成为接通状态并控制所述第四开关电路成为断开状态；当所述第三开关模式结束时，在第四时段期间执行第四开关模式，所述第四开关模式用于控制所述第二开关电路成为断开状态并控制所述第四开关电路成为接通状态；基于在所述第四时段内的第二时间点生成的第二数字信号，确定指示所述第二电阻器在所述第二时间点的电压的第二电压；以及基于所述第一电压和所述第二电压来确定所述电池与所述底盘之间是否出现漏电。
有益效果
根据本公开的实施方式中的至少一个，可以使用电池的负端子替代底盘作为用于检测漏电检测所需电压的地来检测电池与底盘之间的漏电。
另外，根据本公开的实施方式中的至少一个，当检测到电池的漏电时，可以确定电池中的漏电位置。
本公开的效果不限于以上提到的效果，并且本领域的技术人员将从所附权利要求书中清楚地理解这些效果和其它效果。
附图说明
附图例示了本公开的优选实施方式，并且与对下述本公开的详细描述一起用于提供对本公开的技术方面的进一步理解，因此，本公开不应该被解释为限于附图。
图1是示例性示出了根据本公开的第一实施方式的包括漏电检测设备的电动车辆的配置的图。
图2是示例性示出了根据本公开的第二实施方式的包括漏电检测设备的电动车辆的配置的图。
图3是示例性示出可以由如图1中所示的根据第一实施方式的漏电检测设备执行的漏电检测方法的流程图。
图4是示例性示出可以由如图2中所示的根据第二实施方式的漏电检测设备执行的漏电检测方法的流程图。
具体实施方式
下文中，将参照附图详细地描述本公开的优选实施方式。在进行描述之前，应该理解，在说明书和所附的权利要求中使用的术语或词语不应该被理解为限于一般的或字典的含义，而是应该以使得发明人能够定义适于最佳说明的术语的原理为基础基于与本公开的技术方面对应的含义和概念来解释。
因此，本文中描述的实施方式以及在附图中示出的例示仅仅是本公开的最优选的实施方式，而不旨在充分描述本公开的技术方面，所以应该理解，可以在提交本申请时形成其各种其它等同形式和修改形式。
包括诸如“第一”、“第二”等这样的序数的术语被用于在各种元件中区分一个元件与另一个元件，但是并不旨在通过这些术语来限制这些元件。
除非上下文另外清楚地指示，否则应该理解，当在本说明书中使用术语“包括”时指明存在所述的元件，但是不排除存在或添加一个或更多个其它元件。另外，本文中使用的术语“控制单元”是指至少一个功能或操作的处理单元，并且这可以用硬件或软件单独或以组合方式来实现。
另外，在整个说明书中，还应该理解，当一个元件被称为与另一个元件“连接”时，该元件可直接与所述另一个元件连接，或者可存在中间元件。
图1是示例性示出了根据本公开的第一实施方式的包括漏电检测设备的电动车辆的配置的图。
参照图1，电动车辆1包括底盘2、变换器3、电动马达4、电池10和漏电检测设备100。为了方便描述，省略了断开和闭合电池10与变换器3之间的电力路径的继电器的例示。
变换器3被设置为响应于来自漏电检测设备100的命令而将来自电池的直流(DC)转换成交流(AC)。电动马达4是三相AC马达，并用由变换器3产生的AC进行操作。电动车辆1通过在电动马达4操作期间产生的驱动动力而行驶。
电池10包括串联连接在负端子P1和正端子P2之间的多个电池电芯B1-Bn。n是2或更大的自然数。i是1至(n-1)的自然数。多个电池电芯B1-Bn可以包括诸如锂离子电芯这样的可重复充电的电池电芯，并且不限于特定类型。当x和y为自然数且1≤x<y≤n时，电池电芯Bx可以设置在比电池电芯By更下游的侧，电池电芯By可以设置在比电池电芯Bx更上游的侧。负端子P1可以是电池电芯B1的负端子。正端子P2可以是电池电芯Bn的正端子。
漏电检测设备100被设置为电连接到负端子P1、正端子P2和底盘2。
图1中示出的RLeak是指示电池10与底盘2绝缘程度的虚拟电阻(此后称为“绝缘电阻”)。在电池10中未出现漏电时，绝缘电阻RLeak具有超出预定阈值的非常大的值。相反，当电池10的特定位置(例如，“11”、“12”或“B”)与底盘2之间由于来自外部的水分渗透或电池10中的水泄漏而形成短路时(即，当电池10中出现漏电时)，绝缘电阻RLeak将具有等于或小于阈值的非常小的值。这里，阈值可以是防止电击事故的预设值。
漏电检测设备100包括第一至第八节点N1、N2、N3、N4、N5、N6、N7、N8、第一电阻器11、第二电阻器12、第一开关21、第二开关22、电容器C、第一开关电路110、第二开关电路120、第三开关电路130、模数转换器(ADC)150和控制单元160。漏电检测设备100还可以包括第三电阻器13和第四电阻器14。
第一至第八节点N1-N8可以是用于在漏电检测设备100的各部件与电池10和底盘2之间进行电连接的诸如汇流条或导线这样的导体的部分。
第一开关21电连接在第一节点N1和第二节点N2之间。第一节点N1具有与电池10的负端子P1相同的电位。第三电阻器13可以与第一开关21串联电连接在第一节点N1和第二节点N2之间。也就是说，第三电阻器13的一端和第一开关21的一端共同连接，第三电阻器13的另一端和第一开关21的另一端中的任一个电连接到第一节点N1，而另一个电连接到第二节点N2。第三电阻器13被设置为防止在第一开关21被控制成为接通(ON)状态时的浪涌电流。在响应于来自控制单元160的第一开关信号S1而控制第一开关21成为接通状态时，第一节点N1通过第一开关21、第三电阻器13和第一电阻器11电连接到第五节点N5。
第二开关22电连接在第三节点N3和第四节点N4之间。第三节点N3具有与电池10的正端子相同的电位。第四电阻器14可以与第二开关22串联电连接在第三节点N3和第四节点N4之间。也就是说，第四电阻器14的一端和第二开关22的一端共同连接，第四电阻器14的另一端和第二开关22的另一端中的任一个电连接到第三节点N3，而另一个电连接到第四节点N4。第四电阻器14被设置为防止在第二开关22被控制成为接通状态时的浪涌电流。第三电阻器13的电阻可以等于第四电阻器14的电阻。在响应于来自控制单元160的第二开关信号S2而控制第二开关22成为接通状态时，第三节点N3通过第二开关22、第四电阻器14和第二电阻器12电连接到第五节点N5。
第一电阻器11电连接在第二节点N2和第五节点N5之间。第五节点N5是电连接到电动车辆1的底盘2并具有与底盘2相同电位的节点。
第二电阻器12电连接在第四节点N4和第五节点N5之间。也就是说，第一电阻器11和第二电阻器12通过第二节点N2和第四节点N4之间的第五节点N5串联电连接。
第一电阻器11的电阻可以等于第二电阻器12的电阻。第三电阻器13的电阻可以是第一电阻器11的电阻的几倍至几百倍。
第一开关电路110被设置为选择性将第一电阻器11与电容器C并联电连接。第一开关电路110可以包括第三开关111和第四开关112。第三开关111电连接在第二节点N2和第六节点N6之间。第四开关112电连接在第五节点N5和第七节点N7之间。第一开关电路110处于接通状态指示第三开关111和第四开关112中的每个响应于第三开关信号S3和第四开关信号S4而处于接通状态。第一开关电路110处于断开(OFF)状态指示第三开关111或第四开关112中的至少一个处于断开状态。在第一开关电路110处于接通状态时，第一电阻器11与电容器C并联电连接，因此与施加到第一电阻器11的电压相等的电压在电容器C的两端充入。
第二开关电路120被设置为选择性将第二电阻器12与电容器C并联电连接。第二开关电路120可以包括第五开关121和第六开关122。第五开关121电连接在第五节点N5和第六节点N6之间。第六开关122电连接在第四节点N4和第七节点N7之间。第二开关电路120处于接通状态指示第五开关121和第六开关122分别响应于第五开关信号S5和第六开关信号S6而处于接通状态。第二开关电路120处于断开状态指示第五开关121或第六开关122中的至少一个处于断开状态。在第二开关电路120处于接通状态时，第二电阻器12与电容器C并联电连接，因此与施加到第二电阻器12的电压相等的电压在电容器C的两端充入。
第三开关电路130被设置为选择性将电容器C电连接在第一节点N1和第八节点N8之间。第三开关电路130可以包括第七开关131和第八开关132。第七开关131电连接在第六节点N6和第一节点N1之间。第八开关132电连接在第七节点N7和第八节点N8之间。第三开关电路130处于接通状态指示第七开关131和第八开关132分别响应于第七开关信号S7和第八开关信号S8而处于接通状态。第三开关电路130处于断开状态指示第七开关131或第八开关132中的至少一个处于断开状态。在第三开关电路130处于接通状态时，电容器C并联电连接在第一节点N1和第八节点N8之间，因此提供与施加到电容器C的电压相等的电压作为ADC150的输入。
第一开关21、第二开关22、第三开关111、第四开关112、第五开关121、第六开关122、第七开关131和第八开关132可以是诸如金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)这样的已知开关器件。
ADC 150通过一对输入端子I1、I2电连接到第一节点N1和第八节点N8。也就是说，一个输入端子电连接到第一节点N1，而另一个输入端子电连接到第八节点N8。ADC150被配置为使用具有与负端子P1相同电位的第一节点N1作为地，生成指示被作为输入电压提供的第一节点N1和第八节点N8之间的电压的数字信号。
可以使用专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理装置(DSPD)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、微处理器或执行其它功能的电气单元中的至少一种用硬件实现控制单元160。控制单元160可以包括内置在其中的存储器。存储器可以存储执行如下所述方法所需的程序和数据。存储器可以包括例如闪存类型、硬盘类型、固态硬盘(SSD)类型、硅盘驱动器(SDD)类型、多媒体卡微型类型、随机存取存储器(RAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、只读存储器(ROM)、电可擦可编程只读存储器(EEPROM)或可编程只读存储器(PROM)中的至少一种类型的存储介质。
控制单元160可操作地联接到变换器3、第一开关21、第二开关22、第一开关电路110、第二开关电路120、第三开关电路130和ADC 150。控制单元160可以选择性输出第一至第八开关信号S1-S8中的每个，以独立控制第一开关21、第二开关22、第一开关电路110、第二开关电路120和第三开关电路130。也就是说，第一开关21、第二开关22、第一开关电路110、第二开关电路120和第三开关电路130中的每个可以被控制成为接通或断开状态。
指示第一电阻器11、第二电阻器12、第三电阻器13和第四电阻器14中的每个的电阻的值被预存储在存储器中。
在第一开关21具有接通状态时，第一电阻器11的电压与第一节点N1和第五节点N5之间的电压的比率等于第一电阻器11的电阻与第一电阻器11和第三电阻器13的电阻之和的比率。例如，当第一节点N1和第五节点N5之间的电压为200V，第三电阻器13的电阻为5.98MΩ并且第一电阻器11的电阻为0.02MΩ时，第一电阻器11的电压为200×0.02/(5.98+0.02)V。
在第二开关22具有接通状态时，第二电阻器12的电压与第三节点N3和第五节点N5之间的电压的比率等于第二电阻器12的电阻与第二电阻器12和第四电阻器14的电阻之和的比率。
在控制单元160正执行第一开关模式时，控制单元160控制第一开关21成为接通状态，控制第二开关22成为断开状态，控制第一开关电路110成为接通状态，控制第二开关电路120成为断开状态并控制第三开关电路130成为断开状态。
在控制单元160正执行第二开关模式时，控制单元160控制第一开关电路110成为断开状态，控制第二开关电路120成为断开状态并控制第三开关电路110成为接通状态。在第二开关模式下，第一开关21和第二开关22可以被控制成为断开状态。
当控制单元160正执行第三开关模式时，控制单元160控制第一开关21成为断开状态，控制第二开关22成为接通状态，控制第一开关电路110成为断开状态，控制第二开关电路120成为接通状态并控制第三开关电路130成为断开状态。
控制单元160可以在第一时段期间执行第一开关模式，然后在第二时段期间执行第二开关模式。控制单元160可以基于在第二时段内的第一时间点由ADC 150生成的数字信号来确定第一电压。第一电压指示在第一时间点在第一电阻器11两端的电压。
控制单元160可以在第三时段期间执行第三开关模式，然后在第四时段期间执行第二开关模式。控制单元160可以基于在第四时段内的第二时间点由ADC 150生成的数字信号来确定第二电压。第二电压指示在第二时间点在第二电阻器12两端的电压。
在确定第一电压和第二电压之前或之后，控制单元160可以通过在第五时段期间执行第四开关模式然后在第六时段期间执行第二开关模式来确定电池10的电压。当控制单元160执行第四开关模式时，控制单元160控制第一开关21成为接通状态，控制第二开关22成为接通状态，控制第一开关电路110成为接通状态，控制第二开关电路120成为断开状态并控制第三开关电路130成为断开状态。控制单元160可以基于在第六时段内的第三时间点由ADC 150生成的数字信号来确定电池10的电压。例如，在第三时间点的数字信号指示电容器C的电压为10V，当第一至第四电阻器11、12、13、14的电阻分别为R1、R1、R3、R3时，电池10的电压＝{2(R1+R3)}/R1×10V。
另选地，在确定第一电压和第二电压之前或之后，控制单元160可以使用与多个电池电芯B1-Bn中的每个电连接的电压检测电路(未示出，包括在漏电检测设备100中)来测量多个电池电芯B1-Bn中的每个的电压和电池10的电压(此后称为“VBatt”)。
第一时段、第二时段、第三时段、第四时段、第五时段和第六时段中的每个的时长可以是预设的。另外，第一时段、第二时段、第三时段、第四时段、第五时段和第六时段中的最早时段的开始时间与最晚时段的结束时间之间的时间差可以等于或小于预设的诊断执行时间。
如图1中所示，假定电池电芯Bi与电池电芯Bi+1之间的连接点PLeak与底盘2电短路。连接点PLeak可以是电池10和底盘2之间的漏电位置。电池电芯Bi与电池电芯Bi+1之间的连接点PLeak是电池电芯Bi的正端子与电池电芯Bi+1的负端子之间的连接点。
当在控制单元160正执行第一开关模式时第一电阻器11的电压等于电容器C的电压时，由连接点PLeak、绝缘电阻RLeak、底盘2、第一电阻器11、第一开关21、第三电阻器13、负端子P1和电池电芯B1-Bi形成闭环电路。
第一开关21两端的电压低到可忽略不计。因此，连接点PLeak和负端子P1之间的电压VA、绝缘电阻RLeak和第一电压具有下式1的关系。
[式1]
Figure BDA0003317026760000131
当在控制单元160正执行第三开关模式时第二电阻器12的电压等于电容器C的电压时，由正端子P2、第四电阻器14、第二开关22、第二电阻器12、底盘2、绝缘电阻RLeak、连接点PLeak和电池电芯Bi+1-Bn形成闭环电路。
第二开关22两端的电压低到可忽略不计。因此，当第一电阻器11的电阻等于第二电阻器12的电阻并且第三电阻器13的电阻等于第四电阻器14的电阻时，正端子P2和连接点PLeak之间的电压VB、绝缘电阻RLeak和第二电压具有下式2的关系。
[式2]
Figure BDA0003317026760000132
在式1和式2中，V1是第一电压，V2是第二电压，R1是第一电阻器11的电阻，R3是第三电阻器13的电阻。
在式1和式2中，只有Va、Vb和RLeak是未知的。当电池10两端的电压为VBatt时，VBatt＝VA+VB。因此，从式1和式2推导出下式3至式5。
[式3]
Figure BDA0003317026760000133
[式4]
Figure BDA0003317026760000141
[式5]
Figure BDA0003317026760000142
当绝缘电阻RLeak小于预定阈值时，控制单元160可以确定电池10与底盘2之间出现了漏电，并生成漏电报警信号。
在式4和式5中，电压VA和电压VB指示电池10相对于底盘2的漏电位置，并可以分别称为“第一诊断电压”和“第二诊断电压”。
当第一诊断电压VA等于或高于第一至第i电池电芯B1-Bi的电压之和且小于第一至第i+1电池电芯B1-Bi+1的电压之和时，控制单元160可以确定电池电芯Bi与电池电芯Bi+1之间的连接点PLeak是漏电位置。
当第二诊断电压VB等于或高于第i+1至第n电池电芯Bi+1-Bn的电压之和且小于第i至第n电池电芯Bi-Bn的电压之和时，控制单元160可以确定电池电芯Bi与电池电芯Bi+1之间的连接点PLeak是漏电位置。
当第一诊断电压VA为0V并且第二诊断电压VB高于0V时，控制单元160可以确定负端子P1是漏电位置。当第一诊断电压VA高于0V并且第二诊断电压VB为0V时，控制单元160可以确定正端子P2是漏电位置。当第一诊断电压VA为0V并且第二诊断电压VB为0V时，控制单元160可以确定漏电检测设备100故障。
漏电检测设备100还可以包括接口单元170。接口单元170可以包括显示器或扬声器中的至少一个，以将来自控制单元160的漏电报警信号输出为用户可以识别的格式的信号。漏电报警信号可以包括指示漏电位置的信息。
图2是示例性示出了根据本公开的第二实施方式的包括漏电检测设备的电动车辆的配置的图。图2中示出的底盘2、变换器3、电动马达4和电池10与参考图1描述的那些相同，本文中省略冗余的描述。
根据第二实施方式的使用两个电容器C1、C2测量漏电检测所需的电压值V1、V2的漏电检测设备200不同于根据第一实施方式的使用单个电容器C的漏电检测设备100。
参照图2，根据第二实施方式的漏电检测设备200包括第一至第十一节点M1、M2、M3、M4、M5、M6、M7、M8、M9、M10、M11、第一电阻器31、第二电阻器32、第一开关41、第二开关42、第一电容器C1、第二电容器C2、第一开关电路210、第二开关电路220、第三开关电路230、第四开关电路240、ADC 250和控制单元260。漏电检测设备200还可以包括第三电阻器33和第四电阻器34。
第一至第十一节点M1-M11可以是用于在漏电检测设备200的各部件、电池10和底盘2之间进行电连接的诸如汇流条或导线这样的导体的部分。
第一开关41电连接在第一节点M1和第二节点M2之间。第一节点M1具有与电池10的负端子P1相同的电位。第三电阻器33可以与第一开关41串联电连接在第一节点M1和第二节点M2之间。也就是说，第三电阻器33的一端和第一开关41的一端共同连接，第三电阻器33的另一端和第一开关41的另一端中的任一个电连接到第一节点M1，而另一个电连接到第二节点M2。第三电阻器33被设置为防止在第一开关41被控制成为接通状态时的浪涌电流。在响应于来自控制单元260的第一开关信号S1而控制第一开关41成为接通状态时，第一节点M1通过第一开关41、第三电阻器33和第一电阻器31电连接到第五节点M5。
第二开关42电连接在第三节点M3和第四节点M4之间。第三节点M3具有与电池10的正端子P2相同的电位。第四电阻器34可以与第二开关42串联电连接在第三节点M3和第四节点M4之间。也就是说，第四电阻器34的一端和第二开关42的一端共同连接，第四电阻器34的另一端和第二开关42的另一端中的任一个电连接到第三节点M3，而另一个电连接到第四节点M4。第四电阻器34被设置为防止在第二开关42被控制成为接通状态时的浪涌电流。第三电阻器33的电阻可以等于第四电阻器34的电阻。在响应于来自控制单元260的第二开关信号S2而控制第二开关42成为接通状态时，第三节点M3通过第二开关42、第四电阻器34和第二电阻器32电连接到第五节点M5。
第一电阻器31电连接在第二节点M2和第五节点M5之间。第五节点M5是电连接到电动车辆1的底盘2并具有与底盘2相同电位的节点。
第二电阻器32电连接在第四节点M4和第五节点M5之间。也就是说，第一电阻器31和第二电阻器32通过第二节点M2和第四节点M4之间的第五节MN5串联电连接。
第一电阻器31的电阻可以等于第二电阻器32的电阻。第三电阻器33的电阻可以是第一电阻器31的电阻几倍至几百倍。第一电容器C1的电容可以等于第二电容器C2的电容。
第一开关电路210被设置为选择性将第一电阻器31与第一电容器C1并联电连接。第一开关电路210可以包括第三开关211和第四开关212。第三开关211电连接在第二节点M2和第六节点M6之间。第四开关212电连接在第五节点M5和第七节点M7之间。第一开关电路210处于接通状态指示第三开关211和第四开关212分别响应于第三开关信号S3和第四开关信号S4而处于接通状态。第一开关电路210处于断开状态指示第三开关211或第四开关212中的至少一个处于断开状态。在第一开关电路210处于接通状态时，第一电阻器31与第一电容器C1并联电连接，因此与施加到第一电阻器31的电压相等的电压在第一电容器C1的两端充入。
第二开关电路220被设置为选择性将第二电阻器32与第二电容器C2并联电连接。第二开关电路220可以包括第五开关221和第六开关222。第五开关221电连接在第五节点M5和第八节点M8之间。第六开关222电连接在第四节点M4和第九节点M9之间。第二开关电路220处于接通状态指示第五开关221和第六开关222分别响应于第五开关信号S5和第六开关信号S6而处于接通状态。第二开关电路220处于断开状态指示第五开关221或第六开关222中的至少一个处于断开状态。在第二开关电路220处于接通状态时，第二电阻器32与第二电容器C2并联电连接，因此与施加到第二电阻器32的电压相等的电压在第二电容器C2的两端充入。
第三开关电路230被设置为选择性将第一电容器C1电连接在第一节点M1和第十节点M10之间。第三开关电路230可以包括第七开关231和第八开关232。第七开关231电连接在第六节点M6和第一节点M1之间。第八开关232电连接在第七节点M7和第十节点M10之间。第三开关电路230处于接通状态指示第七开关231和第八开关232响应于第七开关信号S7和第八开关信号S8而处于接通状态。第三开关电路230处于断开状态指示第七开关231或第八开关232中的至少一个处于断开状态。在第三开关电路230处于接通状态时，第一电容器C1并联电连接在第一节点M1和第十节点M10之间，因此与施加到第一电容器C1的电压相等的电压被提供到ADC 250的第一输入端。
第四开关电路240被设置为选择性地将第二电容器C2电连接在第一节点M1和第十一节点M11之间。第四开关电路240可以包括第九开关241和第十开关242。第九开关241电连接在第八节点M8和第一节点M1之间。第十开关242电连接在第九节点M9和第十一节点M11之间。第四开关电路240处于接通状态指示第九开关241和第十开关242分别响应于第九开关信号S9和第十开关信号S10而处于接通状态。第四开关电路240处于断开状态指示第九开关241或第十开关242中的至少一个处于断开状态。在第四开关电路240处于接通状态时，第二电容器C2并联电连接在第一节点M1和第十一节点M11之间，因此与施加到第二电容器C2的电压相等的电压被提供为ADC 250的第二输入。
第一开关41、第二开关42、第三开关211、第四开关212、第五开关221、第六开关222、第七开关231、第八开关232、第九开关241和第十开关242可以是诸如金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)这样的公知开关器件。
ADC 250包括四个输入端子I1、I2、I3、I4。输入端子I1和输入端子I3中的每个电连接到第一节点M1，输入端子I2电连接到第十节点M10，并且输入端子I4电连接到第十一节点M11。ADC 250被配置为使用具有与负端子P1相同电位的第一节点M1作为地，选择性生成指示作为第一输入提供的第一节点M1和第十节点M10之间的电压的第一数字信号以及指示作为第二输入提供的第一节点M1和第十一节点M11之间的电压的第二数字信号。
控制单元260可以与图1中示出的控制单元160基本上相同地配置。控制单元260可操作地联接到变换器3、第一开关41、第二开关42、第一开关电路210、第二开关电路220、第三开关电路230、第四开关电路240和ADC 250。控制单元260可以选择性输出第一至第十开关信号S1-S10中的每个，以独立控制第一开关41、第二开关42、第一开关电路210、第二开关电路220、第三开关电路230和第四开关电路240。也就是说，第一开关41、第二开关42、第一开关电路210、第二开关电路220、第三开关电路230和第四开关电路240中的每个可以被控制成为接通状态或断开状态。
指示第一电阻器31、第二电阻器32、第三电阻器33和第四电阻器34中的每个的电阻的值可以被预存储在存储器中。第一电阻器31、第二电阻器32、第一电阻器11和第二电阻器12可以具有相等的电阻。第三电阻器33、第四电阻器34、第三电阻器13和第四电阻器14可以具有相等的电阻。
在第一开关41具有接通状态时，第一电阻器31的电压与第一节点M1和第五节点M5之间的电压的比率等于第一电阻器31的电阻与第一电阻器31和第三电阻器33的电阻之和的比率。
在第二开关42具有接通状态时，第二电阻器32的电压与第三节点M3和第五节点M5之间的电压的比率等于第二电阻器32的电阻与第二电阻器32和第四电阻器34的电阻之和的比率。
第一开关模式是向第一电容器C1充入第一电阻器31两端的电压的模式。当控制单元260执行第一开关模式时，控制单元260控制第一开关41成为接通状态，控制第二开关42成为断开状态，控制第一开关电路210成为接通状态，控制第二开关电路220成为断开状态并控制第三开关电路230成为断开状态。当控制单元260执行第一开关模式时，控制单元260可以将第四开关电路240控制成为接通或断开状态。
第二开关模式是检测第一电容器C1两端的电压的模式。当控制单元260执行第二开关模式时，控制单元260控制第一开关电路210成为断开状态并控制第三开关电路230成为接通状态。当控制单元260执行第二开关模式时，控制单元260可以控制第一开关41、第二开关42、第二开关电路220和第四开关电路240中的每个成为接通或断开状态。
第三开关模式是用第二电阻器32两端的电压充入第二电容器C2的模式。当控制单元260执行第三开关模式时，控制单元260控制第一开关41成为断开状态，控制第二开关42成为接通状态，控制第一开关电路210成为断开状态，控制第二开关电路220成为接通状态并控制第四开关电路240成为断开状态。当控制单元260执行第三开关模式时，控制单元260可以将第三开关电路230控制成为接通或断开状态。
第四开关模式是检测第二电容器C2两端的电压的模式。当控制单元260执行第四开关模式时，控制单元260控制第二开关电路220成为断开状态并控制第四开关电路240成为接通状态。当控制单元260执行第四开关模式时，控制单元260可以控制第一开关41、第二开关42、第一开关电路210和第三开关电路230中的每个成为接通或断开状态。
控制单元260可以在第一时段期间执行第一开关模式，然后在第二时段期间执行第二开关模式。控制单元260可以基于在第二时段内的第一时间点由ADC 250生成的第一数字信号来确定第一电压。第一电压指示在第一时间点在第一电阻器31两端的电压V1。
控制单元260可以在第三时段期间执行第三开关模式，然后在第四时段期间执行第四开关模式。控制单元260可以基于在第四时段内的第二时间点由ADC 250生成的第二数字信号来确定第二电压。第二电压指示在第二时间点在第二电阻器32两端的电压V2。
这四种开关模式可以按第一开关模式、第二开关模式、第三开关模式和第四开关模式的顺序执行。在这种情况下，第二时段和第三时段可以相等，或者可以至少部分交叠。在检测到第一电容器C1两端的电压时，可以向第二电容器C2充入第二电阻器32两端的电压。
另选地，这四种开关模式可以按第三开关模式、第四开关模式、第一开关模式和第二开关模式的顺序执行。在这种情况下，第四时段和第一时段可以相等，或者可以至少部分交叠。在检测到第二电容器C2两端的电压时，可以向第一电容器C1充入第一电阻器31两端的电压。
在确定第一电压和第二电压之前或之后，控制单元260可以通过在第五时段期间执行第五开关模式然后在第六时段期间执行第二开关模式来确定电池10的电压VBatt。当控制单元260执行第五开关模式时，控制单元260控制第一开关41成为接通状态，控制第二开关42成为接通状态，控制第一开关电路210成为接通状态，控制第二开关电路230成为断开状态，控制第三开关电路230成为断开状态，并控制第四开关电路240成为断开状态。控制单元260可以基于在第六时段内的第三时间点由ADC 250生成的第一数字信号来确定电池10的电压VBatt。
另选地，在确定第一电压和第二电压之前或之后，控制单元260可以使用与多个电池电芯B1-Bn中的每个电连接的电压检测电路(未示出，包括在漏电检测设备200中)来测量多个电池电芯B1-Bn中的每个的电压和电池10的电压。
第一时段、第二时段、第三时段、第四时段、第五时段和第六时段中的每个的时长可以是预设的。另外，第一时段、第二时段、第三时段、第四时段、第五时段和第六时段中的最早时段的开始时间与最晚时段的结束时间之间的时间差可以等于或小于预设的诊断执行时间。
如图2中所示，假定电池电芯Bi与电池电芯Bi+1之间的连接点PLeak与底盘2电短路。
当在控制单元260正执行第一开关模式时第一电阻器31的电压等于第一电容器C1的电压时，由连接点PLeak、绝缘电阻RLeak、底盘2、第一电阻器31、第一开关41、第三电阻器33、负端子P1和电池电芯B1-Bi形成闭环电路。因此，连接点PLeak和负端子P1之间的电压VA、绝缘电阻RLeak和第一电压V1具有上述式1的关系。
当在控制单元260正执行第三开关模式时第二电阻器32的电压等于第二电容器C2的电压时，由正端子P2、第四电阻器34、第二开关42、第二电阻器32、底盘2、绝缘电阻RLeak、连接点PLeak和电池电芯Bi+1-Bn形成闭环电路。因此，当第一电阻器31和第二电阻器32中的每个的电阻是R1并且第三电阻器33和第四电阻器34中的每个的电阻是R3时，正端子P2和连接点Pleak之间的电压VB、绝缘电阻RLeak和第二电压V2具有上述式2的关系。因此，上述式3至式5也共同应用于根据第二实施方式的漏电检测设备200。
当绝缘电阻RLeak小于预定阈值时，控制单元260可以确定电池10与底盘之间出现了漏电，并生成漏电报警信号。
此后，将描述可以由根据第一实施方式的漏电检测设备100执行的漏电检测方法以及可以由根据第二实施方式的漏电检测设备200执行的漏电检测方法。如下所述的各漏电检测方法将响应于预定事件的发生(例如，电动车辆1的钥匙关闭(key-off))而开始。
图3是示例性示出可以由如图1中所示的根据第一实施方式的漏电检测设备执行的漏电检测方法的流程图。
参照图1和图3，在步骤S310中，控制单元160在第一时段期间执行第一开关模式。因此，在第一时段期间，电容器C被充入第一电阻器11的电压。
在步骤S320中，控制单元160在第二时段期间执行第二开关模式。因此，在第二时段期间，电容器C与第一开关电路110和第二开关电路120电分离，但电连接在第一节点N1和第八节点N8之间。
在步骤S330中，控制单元160基于在第二时段内的第一时间点由ADC 150生成的数字信号来确定第一电压V1。
在步骤S340中，控制单元160在第三时段期间执行第三开关模式。因此，在第三时段期间，电容器C被充入第二电阻器12的电压。
在步骤S350中，控制单元160在第四时段期间执行第二开关模式。因此，在第二时段期间，电容器C与第一开关电路110和第二开关电路120电分离，但电连接在第一节点N1和第八节点N8之间。
在步骤S360中，控制单元160基于在第四时段内的第二时间点由ADC 150生成的数字信号来确定第二电压V2。
在步骤S370中，控制单元160基于第一电压V1和第二电压V2(参见式3)来确定指示电池10与底盘2之间的绝缘状态(绝缘损坏)的绝缘电阻RLeak。
在步骤S380中，控制单元160确定绝缘电阻RLeak是否小于阈值。当步骤S380的值为“是”时，可以执行步骤S385。
在步骤S385中，控制单元160确定电池10相对于底盘2的漏电位置。也就是说，在步骤S385中，控制单元160确定第一诊断电压VA或第二诊断电压VB中的至少一个(参见式4和式5)，并确定电池10是否与底盘2电断开。可以从图3的方法中省略步骤S385。也就是说，当步骤S380的值为“是”时，可以执行步骤S390。
在步骤S390中，控制单元160生成漏电报警信号。漏电报警信号包括指示漏电位置的信息。
图4是示例性示出可以由如图2中所示的根据第二实施方式的漏电检测设备执行的漏电检测方法的流程图。
参照图2和图4，在步骤S410中，控制单元260在第一时段期间执行第一开关模式。因此，在第一时段期间，第一电容器C1被充入第一电阻器31的电压。
在步骤S420中，控制单元260在第二时段期间执行第二开关模式。因此，在第二时段期间，第一电容器C1与第一开关电路210电分离，但电连接在第一节点M1和第十节点M10之间。
在步骤S430中，控制单元260基于在第二时段内的第一时间点由ADC 250生成的第一数字信号来确定第一电压V1。
在步骤S440中，控制单元260在第三时段期间执行第三开关模式。因此，在第三时段期间，第二电容器C2被充入第二电阻器32的电压。步骤S440可以与步骤S420或S430同时执行。
在步骤S450中，控制单元260在第四时段期间执行第四开关模式。因此，在第四时段期间，第二电容器C2与第二开关电路220电分离，但电连接在第一节点M1和第十一节点M11之间。
在步骤S460中，控制单元260基于在第四时段内的第二时间点由ADC 250生成的第二数字信号来确定第二电压V2。
在步骤S470中，控制单元260基于第一电压V1和第二电压V2来确定指示电池10与底盘2之间的绝缘状态(绝缘损坏)的绝缘电阻RLeak(参见式3)。
在步骤S480中，控制单元260确定绝缘电阻RLeak是否小于阈值。当步骤S480的值为“是”时，可以执行步骤S485。
在步骤S485中，控制单元260确定电池10相对于底盘2的漏电位置。也就是说，在步骤S485中，控制单元260确定第一诊断电压VA或第二诊断电压VB中的至少一个(参见式4和式5)，并确定电池10内的与底盘2电断开的位置。可以从图4的方法中省略步骤S485。也就是说，当步骤S480的值为“是”时，可以执行步骤S490。
在步骤S490中，控制单元260生成漏电报警信号。
虽然图3和图4示出了确定第一电压V1的步骤在确定第二电压V2的步骤之前，但确定第二电压V2的步骤可以在确定第一电压V1的步骤之前。以上描述的本公开的实施方式不仅仅通过设备和方法来实现，并且可以通过实现与本公开的实施方式的配置对应的功能的程序或者在其上记录有这些程序的记录介质来实现，并且本领域的技术人员根据前述实施方式的公开可以容易地实现这种实现方式。
以上描述的本公开的实施方式不仅仅通过设备和方法来实现，并且可以通过实现与本公开的实施方式的配置对应的功能的程序或者在其上记录有这些程序的记录介质来实现，并且本领域的技术人员根据前述实施方式的公开可以容易地实现这种实现方式。
虽然上文中已针对有限数量的实施方式和附图描述了本公开，但本公开不限于此，并且对于本领域技术人员显而易见的是，可以在不脱离本公开的技术方面和随附权利要求书的等同范围的情况下进行各种修改和改变。
另外，因为本领域的技术人员可以在不脱离本公开的技术方面的情况下，对本公开进行许多替换、修改和改变，所以本公开不受以上实施方式和附图限制，并且实施方式中的部分或全部可以被选择性组合，以对本公开进行各种修改。

Claims (15)

1.一种用于电动车辆中包括的电池的漏电检测设备，所述漏电检测设备包括：
第一开关，其连接在第二节点和连接到所述电池的负端子的第一节点之间；
第二开关，其连接在第四节点和连接到所述电池的正端子的第三节点之间；
第一电阻器，其连接在所述第二节点和连接到所述电动车辆的底盘的第五节点之间；
第二电阻器，其连接在所述第四节点和所述第五节点之间；
电容器，其连接在第六节点和第七节点之间；
第一开关电路，其被配置为选择性地将所述第一电阻器与所述电容器并联连接；
第二开关电路，其被配置为选择性地将所述第二电阻器与所述电容器并联连接；
第三开关电路，其被设置为选择性地将所述电容器连接在所述第一节点和第八节点之间；
模数转换器ADC，其被配置为生成指示所述第一节点和所述第八节点之间的电压的数字信号；以及
控制单元，其能操作地联接到所述ADC，
其中，所述控制单元被配置为：
在第一时段期间执行第一开关模式，在所述第一开关模式下，所述控制单元控制所述第一开关成为接通状态，控制所述第二开关成为断开状态，控制所述第一开关电路成为接通状态，控制所述第二开关电路成为断开状态并控制所述第三开关电路成为断开状态，
当所述第一开关模式结束时，在第二时段期间执行第二开关模式，在所述第二开关模式下，所述控制单元控制所述第一开关电路成为断开状态，控制所述第二开关电路成为断开状态并控制所述第三开关电路成为接通状态，
基于所述模数转换器在所述第二时段内生成的数字信号，确定指示所述第一电阻器的电压的第一电压，
在第三时段期间执行第三开关模式，在所述第三开关模式下，所述控制单元控制所述第一开关成为断开状态，控制所述第二开关成为接通状态，控制所述第一开关电路成为断开状态，控制所述第二开关电路成为接通状态并控制所述第三开关电路成为断开状态，
当所述第三开关模式结束时，在第四时段期间执行所述第二开关模式，在所述第二开关模式下，所述控制单元控制所述第一开关电路成为断开状态，控制所述第二开关电路成为断开状态并控制所述第三开关电路成为接通状态，
基于所述模数转换器在所述第四时段内生成的数字信号，确定指示所述第二电阻器的电压的第二电压，并且
基于所述第一电压和所述第二电压来确定所述电池与所述底盘之间是否出现漏电。
2.根据权利要求1所述的漏电检测设备，其中，所述第一开关电路包括：
第三开关，其连接在所述第二节点和所述第六节点之间；以及
第四开关，其连接在所述第五节点和所述第七节点之间，
所述第二开关电路包括：
第五开关，其连接在所述第五节点和所述第六节点之间；以及
第六开关，其连接在所述第四节点和所述第七节点之间，并且
所述第三开关电路包括：
第七开关，其连接在所述第六节点和所述第一节点之间；以及
第八开关，其连接在所述第七节点和所述第八节点之间。
3.根据权利要求1所述的漏电检测设备，该漏电检测设备还包括：
第三电阻器，其与所述第一开关串联电连接在所述第一节点和所述第二节点之间；以及
第四电阻器，其与所述第二开关串联电连接在所述第三节点和所述第四节点之间。
4.根据权利要求3所述的漏电检测设备，其中，所述第一电阻器的电阻等于所述第二电阻器的电阻，并且
所述第三电阻器的电阻等于所述第四电阻器的电阻，并且
其中，所述控制单元被配置为使用下式1来确定指示所述电池与所述底盘之间的绝缘状态的绝缘电阻：
[式1]
Figure FDA0003317026750000021
其中，V1是所述第一电压，V2是所述第二电压，R1是所述第一电阻器的电阻，R3是所述第三电阻器的电阻，并且VBatt是所述电池的电压。
5.根据权利要求4所述的漏电检测设备，其中，所述控制单元被配置为当所述绝缘电阻小于预定阈值时，确定出现所述电池与所述底盘之间的漏电。
6.根据权利要求4所述的漏电检测设备，其中，所述控制单元被配置为使用下式2确定指示所述电池与所述底盘之间的漏电位置的诊断电压：
[式2]
Figure FDA0003317026750000031
其中，VA是所述诊断电压。
7.一种用于电动车辆中包括的电池的漏电检测设备，所述漏电检测设备包括：
第一开关，其连接在第二节点和连接到所述电池的负端子的第一节点之间；
第二开关，其连接在第四节点和连接到所述电池的正端子的第三节点之间；
第一电阻器，其连接在所述第二节点和连接到所述电动车辆的底盘的第五节点之间；
第二电阻器，其连接在所述第四节点和所述第五节点之间；
第一电容器，其连接在第六节点和第七节点之间；
第二电容器，其连接在第八节点和第九节点之间；
第一开关电路，其被设置为选择性地将所述第一电阻器与所述第一电容器并联连接；
第二开关电路，其被设置为选择性地将所述第二电阻器与所述第二电容器并联连接；
第三开关电路，其被设置为选择性地将所述第一电容器连接在所述第一节点和第十节点之间；
第四开关电路，其被设置为选择性地将所述第二电容器连接在所述第一节点和第十一节点之间；
模数转换器ADC，其被配置为生成指示所述第一节点和所述第十节点之间的电压的第一数字信号和指示所述第一节点和所述第十一节点之间的电压的第二数字信号；以及
控制单元，其能操作地联接到所述ADC，
其中，所述控制单元被配置为：
在第一时段期间执行第一开关模式，在所述第一开关模式下，所述控制单元控制所述第一开关成为接通状态，控制所述第二开关成为断开状态，控制所述第一开关电路成为接通状态，控制所述第二开关电路成为断开状态并控制所述第三开关电路成为断开状态，
当所述第一开关模式结束时，在第二时段期间执行第二开关模式，在所述第二开关模式下，所述控制单元控制所述第一开关电路成为断开状态并控制所述第三开关电路成为接通状态，
基于在所述第二时段内生成的所述第一数字信号，确定指示所述第一电阻器的电压的第一电压，
在第三时段期间执行第三开关模式，在所述第三开关模式下，所述控制单元控制所述第一开关成为断开状态，控制所述第二开关成为接通状态，控制所述第一开关电路成为断开状态，控制所述第二开关电路成为接通状态并控制所述第四开关电路成为断开状态，
当所述第三开关模式结束时，在第四时段期间执行第四开关模式，在所述第四开关模式下，所述控制单元控制所述第二开关电路成为断开状态并控制所述第四开关电路成为接通状态，
基于在所述第四时段内生成的所述第二数字信号，确定指示所述第二电阻器的电压的第二电压，并且
基于所述第一电压和所述第二电压来确定所述电池与所述底盘之间是否出现漏电。
8.根据权利要求7所述的漏电检测设备，其中，
所述第一开关电路包括：
第三开关，其电连接在所述第二节点和所述第六节点之间；以及
第四开关，其电连接在所述第五节点和所述第七节点之间，
所述第二开关电路包括：
第五开关，其电连接在所述第五节点和所述第八节点之间；以及
第六开关，其电连接在所述第四节点和所述第九节点之间，
所述第三开关电路包括：
第七开关，其电连接在所述第六节点和所述第一节点之间；以及
第八开关，其电连接在所述第七节点和所述第十节点之间，并且
所述第四开关电路包括：
第九开关，其电连接在所述第五节点和所述第八节点之间；以及
第十开关，其电连接在所述第四节点和所述第十一节点之间。
9.根据权利要求7所述的漏电检测设备，该漏电检测设备还包括：
第三电阻器，其与所述第一开关串联电连接在所述第一节点和所述第二节点之间；以及
第四电阻器，其与所述第二开关串联电连接在所述第三节点和所述第四节点之间。
10.根据权利要求9所述的漏电检测设备，其中，所述第一电阻器的电阻等于所述第二电阻器的电阻，并且
所述第三电阻器的电阻等于所述第四电阻器的电阻，
其中，所述控制单元被配置为使用下式3来确定指示所述电池与所述底盘之间的绝缘状态的绝缘电阻：
[式3]
Figure FDA0003317026750000051
其中，V1是所述第一电压，V2是所述第二电压，R1是所述第一电阻器的电阻，R3是所述第三电阻器的电阻，并且VBatt是所述电池的电压。
11.根据权利要求10所述的漏电检测设备，其中，所述控制单元被配置为当所述绝缘电阻小于预定阈值时，确定出现所述电池与所述底盘之间的漏电。
12.根据权利要求10所述的漏电检测设备，其中，所述控制单元被配置为使用下式4确定指示所述电池与所述底盘之间的漏电位置的诊断电压：
[式4]
Figure FDA0003317026750000052
其中，VA是所述诊断电压。
13.一种电动车辆，所述电动车辆包括根据权利要求1至12中任一项所述的漏电检测设备。
14.一种能由根据权利要求1至6中任一项所述的漏电检测设备执行的漏电检测方法，所述漏电检测方法包括以下步骤：
在第一时段期间执行第一开关模式，所述第一开关模式用于控制所述第一开关成为接通状态，控制所述第二开关成为断开状态，控制所述第一开关电路成为接通状态，控制所述第二开关电路成为断开状态并控制所述第三开关电路成为断开状态；
当所述第一开关模式结束时，在第二时段期间执行第二开关模式，所述第二开关模式用于控制所述第一开关电路成为断开状态，控制所述第二开关电路成为断开状态并控制所述第三开关电路成为接通状态；
基于所述ADC在所述第二时段内的第一时间点生成的数字信号，确定指示所述第一电阻器在所述第一时间点的电压的第一电压；
在第三时段期间执行第三开关模式，所述第三开关模式用于控制所述第一开关成为断开状态，控制所述第二开关成为接通状态，控制所述第一开关电路成为断开状态，控制所述第二开关电路成为接通状态并控制所述第三开关电路成为断开状态；
当所述第三开关模式结束时，在第四时段期间执行所述第二开关模式，所述第二开关模式用于控制所述第一开关电路成为断开状态，控制所述第二开关电路成为断开状态并控制所述第三开关电路成为接通状态；
基于所述ADC在所述第四时段内的第二时间点生成的数字信号，确定指示所述第二电阻器在所述第二时间点的电压的第二电压；以及
基于所述第一电压和所述第二电压来确定所述电池与所述底盘之间是否出现漏电。
15.一种能由根据权利要求7至12中任一项所述的漏电检测设备执行的漏电检测方法，所述漏电检测方法包括以下步骤：
在第一时段期间执行第一开关模式，所述第一开关模式用于控制所述第一开关成为接通状态，控制所述第二开关成为断开状态，控制所述第一开关电路成为接通状态，控制所述第二开关电路成为断开状态并控制所述第三开关电路成为断开状态；
当所述第一开关模式结束时，在第二时段期间执行第二开关模式，所述第二开关模式用于控制所述第一开关电路成为断开状态并控制所述第三开关电路成为接通状态；
基于在所述第二时段内的第一时间点生成的第一数字信号，确定指示所述第一电阻器在所述第一时间点的电压的第一电压；
在第三时段期间执行第三开关模式，所述第三开关模式用于控制所述第一开关成为断开状态，控制所述第二开关成为接通状态，控制所述第一开关电路成为断开状态，控制所述第二开关电路成为接通状态并控制所述第四开关电路成为断开状态；
当所述第三开关模式结束时，在第四时段期间执行第四开关模式，所述第四开关模式用于控制所述第二开关电路成为断开状态并控制所述第四开关电路成为接通状态；
基于在所述第四时段内的第二时间点生成的第二数字信号，确定指示所述第二电阻器在所述第二时间点的电压的第二电压；以及
基于所述第一电压和所述第二电压来确定所述电池与所述底盘之间是否出现漏电。
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