DE102011102499B4

DE102011102499B4 - Verfahren und Vorrichtung zum Überwachen der elektrischen Isolierung einer elektrischen Hochspannungsgleichstromschaltung

Info

Publication number: DE102011102499B4
Application number: DE102011102499.2A
Authority: DE
Inventors: Konking (Michael) Wang
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2010-06-01
Filing date: 2011-05-25
Publication date: 2018-08-02
Anticipated expiration: 2031-05-26
Also published as: DE102011102499A1; CN102269793B; CN102269793A; US8283929B2; US20110291662A1

Abstract

Verfahren zum Überwachen einer elektrischen Hochspannungsgleichstromschaltung, die eine elektrische Energiespeichereinrichtung enthält, welche über einen positiven elektrischen DC-Leistungsbus und einen negativen elektrischen DC-Leistungsbus mit einer elektrischen Maschine elektrisch verbunden ist, wobei die elektrische Hochspannungsgleichstromschaltung von einer Fahrwerksmasse elektrisch isoliert ist, wobei das Verfahren umfasst, dass:der positive elektrische DC-Leistungsbus und der negative elektrische DC-Leistungsbus und eine elektrische Last, die mit der elektrischen Maschine verbunden ist, überwacht werden;elektrische Signale, die mit dem positiven elektrischen DC-Leistungsbus und dem negativen elektrischen DC-Leistungsbus verbunden sind, periodisch abgetastet werden und jeweilige Masseisolierungsindizes auf der Grundlage der periodisch abgetasteten elektrischen Signale berechnet werden;Trendelemente unter Verwendung nacheinander berechneter Masseisolierungsindizes berechnet werden;ein Trend, der den Trendelementen entspricht, charakterisiert wird;der charakterisierte Trend mit einem erwarteten Trend verglichen wird, wobei der erwartete Trend mit der überwachten elektrischen Last verbunden ist, die mit der elektrischen Maschine verbunden ist; undein potentieller Fehler detektiert wird, der mit der elektrischen Isolierung der elektrischen Hochspannungsgleichstromschaltung verbunden ist, wenn der charakterisierte Trend vom erwarteten Trend abweicht.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Diese Offenbarung betrifft Elektromotorsteuerschaltungen und insbesondere das Überwachen von Elektromotorsteuerschaltungen.
HINTERGRUND
Die Aussagen in diesem Abschnitt stellen nur Hintergrundinformationen mit Bezug auf die vorliegende Offenbarung bereit und bilden möglicherweise nicht den Stand der Technik.
Elektrische Maschinen enthalten Rotoren, die in Ansprechen auf elektrische Wechselstromleistung (AC-Leistung), welche an zugehörige Statoren angelegt wird, rotieren. Die Rotoren können mit Kraftübertragungseinrichtungen mechanisch gekoppelt sein, um Antriebsleistung für einen Endantrieb eines Fahrzeugs bereitzustellen.
Bekannte Spannungszwischenkreisumrichter, die Gleichrichterbrückenschaltungen und zugehörige Steuerschaltungen enthalten, können elektrische Gleichstromleistung (DC-Leistung), die von einer Hochspannungsenergiespeichereinrichtung stammt, in elektrische Wechselstromleistung (AC-Leistung) umsetzen, um Antriebsleistung in Ansprechen auf Bedieneranforderungen zu erzeugen. Bekannte Gleichrichterbrückenschaltungen enthalten MOSFET- und IGBT-Schaltereinrichtungen. Anforderungen elektrischer Lasten können gegenwärtig auftretende elektrische Lasten und das Batterieaufladen, um zukünftigen elektrischen Lasten gerecht zu werden, umfassen.
Ein Spannungszwischenkreisumrichter verwendet einen Aufbau mit einem floatenden oder potentialfreien DC-Bus, bei dem die DC-Eingangsspannungen so ausgestaltet sind, dass sie mit Bezug auf eine Fahrwerksmasse floaten. Dieses Floaten kann durch Verwenden von Hochimpedanzwiderständen gesteuert werden, die mit der Fahrwerksmasse verbunden sind. Kondensatoren können mit den Hochimpedanzwiderständen elektrisch parallel verbunden sein, um Nebenschlussstrecken mit niedriger Impedanz für hochfrequente elektrische Rauschströme bereitzustellen. Bei einer Ausführungsform wird die Hälfte der DC-Busspannung über einen positiven elektrischen Leistungsbus DC(+) an die Fahrwerksmasse angelegt und die Hälfte der DC-Busspannung wird über einen negativen elektrischen Leistungsbus DC(-) an die Fahrwerksmasse angelegt. Eine AC-Seite des Spannungszwischenkreisumrichters floatet mit Bezug auf die Fahrwerksmasse. Wenn ein Masseisolierungsfehler an einer der Phasen der AC-Seite des Spannungszwischenkreisumrichters auftritt, fließt ein AC-Strom, der mit einer Aktivierung und Deaktivierung der Schaltereinrichtungen des Wechselrichters verbunden ist, durch die Kondensatoren, welche die Nebenschlussstrecken mit niedriger Impedanz für hochfrequente elektrische Rauschströme bereitstellen. Im Fall eines Masseisolierungsfehlers kann ein AC-Strom, der mit einer der Phasenspannungen der Wechselrichter vom positiven elektrischen Leistungsbus DC(+) zum negativen elektrischen Leistungsbus DC(-) verbunden ist, einen übermäßigen elektrischen Stromfluss an die Kondensatoren bewirken, welche die Nebenschlussstrecken mit niedriger Impedanz für hochfrequente elektrische Rauschströme bereitstellen. Ein AC-Strom, der die Kapazität der Kondensatoren übersteigt, kann Kondensatorausfälle und eine zugehörige Wechselrichterbeschädigung verursachen.
Eine bekannte Lösung zum Detektieren und damit Verhindern eines Masseisolierungsfehlers umfasst das Messen eines elektrischen Stroms durch jedes der Elektrokabel, die mit den Phasen der AC-Seite des Spannungszwischenkreisumrichters verbunden sind, und das arithmetische Summieren derselben. In einem idealen System, das ohne eine Störung arbeitet, ist die Summe der gemessenen elektrischen Ströme bei einem beliebigen gewählten Zeitpunkt gleich Null. Wenn ein Masseisolierungsfehler vorhanden ist, ist die Summe der gemessenen elektrischen Ströme ein von Null verschiedener Wert. Mit dieser Lösung verbundene Probleme umfassen Messfehler, die mit Signalausgängen von den Erfassungseinrichtungen für elektrischen Strom verbunden sind, welche sich kumulieren können. Dies kann einen Fehler im Gesamtstromsignal verursachen. Außerdem kann ein Phasenstromsensor aufgrund magnetischer und elektrischer Ansprechkennlinien und einer Sensorsättigung Beschränkungen bei der Bandbreite/Sprungantwort aufweisen. Somit kann es sein, dass in Abhängigkeit vom Zeitpunkt des Abtastmesswerts im Verhältnis zu Schaltereignissen, die mit dem Wechselrichter verbunden sind, ein Fehler nicht detektiert wird. Außerdem können ein Masseisolierungsfehler und eine zugehörige Impedanzveränderung ein Resonanzelement enthalten, wobei eine Datenabtastung bei oder in der Nähe eines Nulldurchgangs auftritt. Somit kann es sein, dass ein Fehlerstrom durch Aliasing ausgeblendet wird. Außerdem kann, wenn sich die Impedanz Null nähert, jede Stromoszillation in weniger als der Abtastzeit weggedämpft werden. Somit kann es sein, dass der Fehlerstrom nicht gemessen wird.
Eine andere bekannte Lösung zum Detektieren, Abschwächen und Verhindern von Masseisolierungsfehlern umfasst, dass eine Spannung zwischen dem positiven elektrischen Leistungsbus DC(+) und der Fahrwerksmasse gemessen wird und eine Spannung zwischen dem negativen elektrischen Leistungsbus DC(-) und der Fahrwerksmasse gemessen wird, um einen Masseisolierungsfehler zu detektieren. Mit dieser bekannten Lösung verbundene Probleme umfassen Messfehler in den Signalen, die berücksichtigt werden müssen und sich oft kumulieren. Darüber hinaus können bekannte DC-Spannungssensoren Beschränkungen bei der Bandbreite und der Messansprechzeit aufweisen. Somit kann es sein, dass ein Fehler nicht detektiert wird. Darüber hinaus kann der Zeitpunkt des Messabtastwerts relativ zu einem Fehler und einem zugehörigen Schaltereignis dazu führen, dass ein Fehler nicht aufgezeichnet wird. Außerdem kann eine Fehlerimpedanz ein Resonanzelement enthalten, wobei eine Datenabtastung bei oder in der Nähe des Nulldurchgangs auftritt. Somit kann es sein, dass jeder Fehlerstrom durch Aliasing ausgeblendet wird. Wenn darüber hinaus eine mit dem Wechselrichter verbundene Schaltperiode nahe bei einem Tastverhältnis von 50 % liegt, kann eine Durchschnittsspannung immer noch in der Nähe eines erwarteten Pegels liegen. Somit kann es sein, dass eine Fehlerspannung nicht gemessen wird.
Die Druckschrift US 6 381 110 B1 offenbart ein Verfahren zum Detektieren von Isolationsfehlern bei Motor/Wechselrichtersystemen, bei dem der Wechselrichter entweder so betrieben wird, dass in Wicklungen des Motors abgesehen von einem aus Isolationsfehlern resultierenden Leckstrom ein Nettostrom von Null fließt, oder er eine Spannung an mindestens eine Motorwicklung anlegt, um einen ohmschen Wert eines Isolationsfehlers zu detektieren. Eine während dieses Betriebs im System gemessene Spannung zeigt das Vorhandensein eines Isolationsfehlers an.
In der Druckschrift US 7 459 914 B1 sind Verfahren zur Detektion eines elektrischen Lecks offenbart, bei denen eine positive Spannung einer Gleichstromquelle zu einer Gerätemasse und eine negative Spannung der Gleichstromquelle zu der Gerätemasse gemessen werden. Daraus wird ein Ungleichgewicht des Schaltkreises ermittelt, das zur Bestimmung eines Leckwiderstandswerts genutzt werden kann.
ZUSAMMENFASSUNG
Eine elektrisch isolierte elektrische Hochspannungsgleichstromschaltung enthält eine elektrische Energiespeichereinrichtung, die über einen positiven elektrischen DC-Leistungsbus und einen negativen elektrischen DC-Leistungsbus mit einer elektrischen Lasteinrichtung elektrisch verbunden ist. Ein Verfahren zum Überwachen der elektrischen Schaltung umfasst, dass der positive elektrische DC-Leistungsbus und der negative elektrische DC-Leistungsbus und eine elektrische Last, die mit der elektrischen Maschine verbunden ist, überwacht werden, dass elektrische Signale, die mit dem positiven elektrischen DC-Leistungsbus und dem negativen elektrischen DC-Leistungsbus verbunden sind, periodisch abgetastet werden und jeweilige Masseisolierungsindizes auf der Grundlage der periodisch abgetasteten elektrischen Signale berechnet werden, dass Trendelemente unter Verwendung nacheinander berechneter Masseisolierungsindizes berechnet werden, dass ein Trend charakterisiert wird, der den Trendelementen entspricht, dass der charakterisierte Trend mit einem erwarteten Trend verglichen wird, wobei der erwartete Trend mit der überwachten elektrischen Last verbunden ist, welche mit der elektrischen Maschine verbunden ist, und dass ein potentieller Fehler detektiert wird, der mit der elektrischen Isolierung der elektrischen Hochspannungsgleichstromschaltung verbunden ist, wenn der charakterisierte Trend vom erwarteten Trend abweicht.
Figurenliste
Eine oder mehrere Ausführungsformen werden nun anhand von Beispielen mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben, in denen:

1 eine Elektromotorsteuerschaltung gemäß der vorliegenden Offenbarung schematisch darstellt, die eine Wechselrichterschaltung enthält, welche zum Übertragen und Umsetzen von elektrischer Hochspannungsgleichstromleistung (DC-Leistung) von einer Energiespeichereinrichtung an eine elektrische Lasteinrichtung ausgestaltet ist;
2 ein Flussdiagramm zum Detektieren eines Verlusts der Masseisolierung entweder eines positiven elektrischen DC-Leistungsbusses oder eines negativen elektrischen DC-Leistungsbusses gemäß der vorliegenden Offenbarung darstellt;
3 ein Flussdiagramm eines Prozesses zum Analysieren des charakterisierten Trends beim Masseisolierungsindex mit Bezug auf den erwarteten Trend beim Masseisolierungsindex gemäß der vorliegenden Offenbarung darstellt; und
4 ein Datendiagramm ist, das Kennlinien von Abtastpunkten von nacheinander berechneten Masseisolierungsindizes, die mit Trends vom Typ 1, Typ 2, Typ 3, Typ 4 und Typ 5 verbunden ist, gemäß der vorliegenden Offenbarung darstellt.

GENAUE BESCHREIBUNG
Mit Bezug nun auf die Zeichnungen, in denen das Gezeigte nur zur Darstellung bestimmter beispielhafter Ausführungsformen und nicht zur Beschränkung derselben gedacht ist, stellt 1 auf schematische Weise eine elektrische Schaltung dar, die eine Hochspannungsenergiespeichereinrichtung (SPANNUNGSQUELLE) 15 enthält, die mit einer Wechselrichterschaltung 35 über einen positiven elektrischen DC-Leistungsbus 40 und einen negativen elektrischen DC-Leistungsbus 45 elektrisch verbunden ist. Der positive elektrische DC-Leistungsbus 40 und der negative elektrische DC-Leistungsbus 45 übertragen dazwischen eine elektrische Hochspannungsgleichstromleistung (DC-Leistung). Die in 1 dargestellte elektrische Schaltung ist zur Veranschaulichung gedacht und die hier beschriebenen Konzepte stellen keine Einschränkung dar.
Die Wechselrichterschaltung 35 enthält eine Gleichrichterbrückenschaltung, welche elektrische DC-Leistung von der Hochspannungsenergiespeichereinrichtung 15 in elektrische Hochspannungswechselstromleistung (AC-Leistung) umsetzt, die an eine elektrische Last (LAST) 10 übertragen wird, z.B. eine mehrphasige elektrische Maschine 10. Die Wechselrichterschaltung 35 ist über eine elektrische AC-Schaltung 32 mit der elektrischen Maschine 10 elektrisch verbunden, welche einen Kabelstrang enthält, der eine Vielzahl von Elektrokabeln 34A, 34B und 34C enthält, wobei die Elektrokabel 34A, 34B und 34C mit Phasen der elektrischen Maschine 10 elektrisch verbunden sind.
Die elektrische Maschine 10 enthält vorzugsweise eine mehrphasige synchrone AC-Maschine mit einem Stator und einem Rotor, der mit dem Stator magnetisch gekoppelt ist. In der Darstellung ist die elektrische Maschine 10 eine dreiphasige Maschine mit elektrischen Phasen A, B und C. Alternativ kann die elektrische Maschine 10 beliebige einer Vielzahl von mehrphasigen Einrichtungen enthalten, z.B. Einrichtungen mit zwei Phasen, vier Phasen, fünf Phasen und eine elektrische Halbphasen-Maschine [engl. half-phase machine]. Bei einer Ausführungsform ist die elektrische Maschine 10 ausgestaltet, um ein Drehmoment zu erzeugen, das über einen Rotor an einen Endantrieb für ein Fahrzeug übertragen wird. Alternative Anwendungen werden sich dem Fachmann auf dem Gebiet offenbaren.
Die Wechselrichterschaltung 35 ist mit jeder der Phasen A, B und C der elektrischen Maschine 10 elektrisch verbunden. Die Wechselrichterschaltung 35 enthält eine Vielzahl von Schaltereinrichtungen 37, die als drei Paare von Schaltereinrichtungen 37 gezeigt sind, welche mit den entsprechenden Phasen A, B und C der dargestellten elektrischen Maschine 10 verbunden sind. Jede der Schaltereinrichtungen 37 enthält vorzugsweise eine Halbleitereinrichtung mit niedriger Betriebsimpedanz, z.B. in einer Größenordnung von Milliohm. Eine beispielhafte Schaltereinrichtung 37 enthält eine Feldeffekttransistoreinrichtung. Bei einer Ausführungsform kann diese eine MOSFET-Einrichtung sein. Alternativ können die Schaltereinrichtungen 37 IGBT-Einrichtungen, JFET-Einrichtungen und andere Einrichtungen enthalten. Die Paare der Schaltereinrichtungen 37 sind ausgestaltet, um einen elektrischen Leistungsfluss zwischen dem positiven elektrischen DC-Leistungsbus 40 und einem der Vielzahl von Elektrokabeln 34A, 34B und 34C der elektrischen AC-Schaltung 32, die mit einer der Phasen A, B und C der elektrischen Maschine 10 verbunden sind, und dem negativen elektrischen DC-Leistungsbus 45 zu steuern. Ein Steuermodul 20 enthält eine Schaltersteuerschaltung, um eine Aktivierung und Deaktivierung jeder der Schaltereinrichtungen 37 zu steuern.
Eine Widerstandsnebenschlussschaltung 50 enthält erste und zweite Hochimpedanzwiderstände 52 und 54, die zwischen den positiven elektrischen DC-Leistungsbus 40 und den negativen elektrischen DC-Leistungsbus 45 elektrisch in Reihe geschaltet sind. Ein Knotenpunkt 56 zwischen dem ersten und zweiten Hochimpedanzwiderstand 52 und 54 ist mit einer Fahrwerksmasse 25 elektrisch verbunden. Die Hochspannungsenergiespeichereinrichtung 15 ist mit dem positiven elektrischen DC-Leistungsbus 40 und dem negativen elektrischen DC-Leistungsbus 45 elektrisch derart verbunden, dass die DC-Eingangsspannungen von der Fahrwerksmasse 25 elektrisch isoliert sind und mit Bezug auf die Fahrwerksmasse 25 floaten. Die Masseisolierung wird unter Verwendung des ersten und zweiten Hochimpedanzwiderstands 52 und 54 gesteuert. Vorzugsweise wird die Hälfte der DC-Busspannung über den positiven elektrischen DC-Leistungsbus 40 an die Fahrwerksmasse 25 angelegt und die Hälfte der DC-Busspannung wird über den negativen elektrischen DC-Leistungsbus 45 an die Fahrwerksmasse 25 angelegt.
Eine kapazitive Nebenschlussschaltung 60 enthält erste und zweite hohe Kondensatoren 62 und 64, die am Knotenpunkt 56 zwischen dem positiven elektrischen DC-Leistungsbus 40 und dem negativen elektrischen DC-Leistungsbus 45 elektrisch in Reihe geschaltet sind. Die kapazitive Nebenschlussschaltung 60 stellt Nebenschlussstrecken mit niedriger Impedanz für hochfrequente Rauschströrne bereit. Der erste und zweite Kondensator 62 und 64 sind Präzisionskondensatoren, die vorzugsweise gleiche Kapazitätsklassifizierungen aufweisen und konform zu der elektrischen Leistung dimensioniert sind, welche zwischen dem positiven elektrischen DC-Leistungsbus 40 und dem negativen elektrischen DC-Leistungsbus 45 übertragen wird. Bei einer Ausführungsform sind der erste und zweite Kondensator 62 und 64 als 2 µF, 10 %, 1200 V klassifiziert. Die kapazitive Nebenschlussschaltung 60 ist eine Dämpferschaltung (engl. snubber circuit), die vorgesehen ist, um während eines fortlaufenden Betriebs eine transiente elektrische Spannung und einen transienten elektrischen Strom zu unterdrücken. Eine Spannungsunterdrückung kann bewerkstelligt werden, indem elektrische Energie im ersten und zweiten Kondensator 62 und 64 während eines Abschnitts eines Betriebszyklus gespeichert wird, und die elektrische Energie während eines zweiten Abschnitts des Betriebszyklus entladen wird. Vorzugsweise ist jeder der Kondensatoren 62 und 64 ein Y-Kondensator, der einen Nebenschluss für einen elektrischen Gleichtakt-Rauschstrom bereitstellt. Bekannte Y-Kondensatoren enthalten ein Dielektrikum mit Selbstheilungseigenschaften, um ein Stromlecken dort hindurch zu unterdrücken und zu verhindern und um einen zugehörigen Massefehler zu verhindern.
Das Steuermodul 20 ist ausgestaltet, um elektrische Potentiale und eine elektrische Last, die mit der elektrischen Schaltung verbunden ist, einschließlich der Hochspannungsenergiespeichereinrichtung 15, welche mit der Wechselrichterschaltung 35 über die positiven und negativen elektrischen DC-Leistungsbusse 40 und 45 elektrisch verbunden ist, kontinuierlich zu überwachen. Dies umfasst ein Überwachen des elektrischen Potentials über den positiven elektrischen DC-Leistungsbus 40 und den negativen elektrischen DC-Leistungsbus 45, das in 1 als Vdc dargestellt ist. Dies umfasst ein Überwachen des elektrischen Potentials zwischen dem negativen elektrischen DC-Leistungsbus 45 und der Fahrwerksmasse 25, das hier als eine Mittelpunktspannung bezeichnet wird und in 1 als Vmid dargestellt ist. Alternativ kann dies umfassen, dass ein elektrisches Potential zwischen dem positiven elektrischen DC-Leistungsbus 45 und der Fahrwerksmasse 25 überwacht wird. Dies umfasst das Überwachen eines Laststroms, der mit einem elektrischen Stromfluss zwischen der Hochspannungsenergiespeichereinrichtung 15 und der elektrischen Maschine 10 über die Wechselrichterschaltung 35 und die positiven und negativen elektrischen DC-Leistungsbusse 40 und 45 verbunden ist, unter Verwendung bekannter Einrichtungen und Techniken zur Lastüberwachung.
Steuermodul, Modul, Controller, Steuereinheit, Prozessor und ähnliche Begriffe bedeuten eine beliebige geeignete oder verschiedene Kombinationen aus einer oder mehreren anwendungsspezifischen integrierten Schaltungen (ASIC), elektronischen Schaltungen, zentralen Verarbeitungseinheiten (vorzugsweise Mikroprozessoren) und zugehörigem Arbeitsspeicher und Massenspeicher (Festwertspeicher, programmierbarer Festwertspeicher, Speicher mit wahlfreiem Zugriff, Festplattenlaufwerk usw.), die ein oder mehrere Software- oder Firmwareprogramme ausführen, kombinatorischen Logikschaltungen, Eingabe/Ausgabe-Schaltungen und -Einrichtungen, geeigneten Signalaufbereitungs- und Pufferschaltungen und anderen geeigneten Komponenten, welche die beschriebene Funktionalität bereitstellen. Das Steuermodul 20 weist einen Satz von Steueralgorithmen auf, welche residente Softwareprogrammanweisungen und Kalibrierungen umfassen, die im Speicher gespeichert sind und ausgeführt werden, um die gewünschten Funktionen bereitzustellen. Die Algorithmen werden vorzugsweise während voreingestellter Schleifenzyklen ausgeführt. Algorithmen werden etwa durch eine zentrale Verarbeitungseinheit ausgeführt und dienen zum Überwachen von Eingängen von Erfassungseinrichtungen und anderen Netzwerksteuermodulen und führen Steuer- und Diagnoseroutinen zur Steuerung der Arbeitsweise von Stellgliedern aus. Schleifenzyklen können in regelmäßigen Intervallen ausgeführt werden, beispielsweise alle 3,125, 6,25, 12,5, 25 und 100 Millisekunden während eines fortlaufenden Maschinen- und Fahrzeugbetriebs. Alternativ können Algorithmen in Ansprechen auf das Auftreten eines Ereignisses ausgeführt werden.
2 stellt ein Flussdiagramm 200 dar, das vorzugsweise im Steuermodul 20 als Programmanweisungen ausgeführt wird, um einen Verlust der Masseisolierung entweder des positiven elektrischen DC-Leistungsbusses 40 oder des negativen elektrischen DC-Leistungsbusses 45 relativ zur Fahrwerksmasse 25 zu detektieren. Während eines fortlaufenden Betriebs werden das elektrische Potential über den positiven elektrischen DC-Leistungsbus 40 und den negativen elektrischen DC-Leistungsbus 45 und eine elektrische Last der elektrischen Maschine 10 kontinuierlich überwacht, wie vorstehend beschrieben wurde (205). Bei einer Ausführungsform umfasst dies, dass die Mittelpunktspannung (Vmid), das elektrische Potential (Vdc) über den positiven elektrischen DC-Leistungsbus 40 und den negativen elektrischen DC-Leistungsbus 45 und der Laststrom (Idc) überwacht werden.
Das Steuermodul 20 tastet die überwachten elektrischen Potentiale und die elektrische Last, die mit der elektrischen Schaltung verbunden ist, periodisch ab, d.h. es tastet Spannungen, die mit dem elektrischen Potential über den positiven elektrischen DC-Leistungsbus 40 und den negativen elektrischen DC-Leistungsbus 45 verbunden sind, ab und es tastet gleichzeitig die zugehörige elektrische Last ab. Bei einer Ausführungsform umfasst dies, dass die Mittelpunktspannung Vmid, das elektrische Potential Vdc über den positiven elektrischen DC-Leistungsbus 40 und den negativen elektrischen DC-Leistungsbus 45 und der Laststrom Idc periodisch abgetastet werden. Das periodische Abtasten umfasst ein Abtasten mit einer geeigneten Rate, welche bei einer Ausführungsform eine Abtastrate von 1,0 Millisekunden sein kann (210).
Für jede nachfolgende Abtastung der elektrischen Potentiale und der elektrischen Last wird ein Masseisolierungsindex berechnet (215). Bei einer Ausführungsform ist der Masseisolierungsindex ein Isolierungsverhältnis, das für jeden der vorstehend erwähnten nachfolgenden Abtastwerte der elektrischen Potentiale berechnet und mit der elektrischen Last korreliert wird. Das Berechnen des Isolierungsverhältnisses umfasst ein arithmetisches Vergleichen der elektrischen Potentiale, d.h. ein Vergleichen der Spannungspotentiale Vdc über den positiven elektrischen DC-Leistungsbus 40 und den negativen elektrischen DC-Leistungsbus 45 mit der Mittelpunktspannung Vmid. Bei einer Ausführungsform wird das Isolierungsverhältnis (ISO_RAT) wie folgt berechnet: $ISO_RAT = (2 \times Vmid) / Vdc$
Unter idealen Bedingungen, wenn kein Masseisolierungsfehler vorhanden ist, weist das Isolierungsverhältnis unter Verwendung von Gleichung 1 einen Wert von 1,0 auf. Es versteht sich, dass das Isolierungsverhältnis von Gleichung 1 zur Veranschaulichung dient. Andere Gleichungen als das Isolierungsverhältnis von Gleichung 1 können verwendet werden, um einen Masseisolierungsindex zu berechnen. Wie der Fachmann feststellt, können mit System- und Betriebsbedingungen verbundene Faktoren bewirken, dass ohne einen entsprechenden Fehler bei der Masseisolierung des positiven elektrischen DC-Leistungsbusses 40 oder des negativen elektrischen DC-Leistungsbusses 45 im Masseisolierungsindex Variationen auftreten. Folglich kann ein zulässiger Bereich für den Masseisolierungsindex ermittelt und den zugehörigen Faktoren zugeordnet werden. Bei einer Ausführungsform liegt der zulässige Bereich für den Masseisolierungsindex zwischen 0,8 und 1,2.
Eine Variation beim Masseisolierungsindex kann umfassen, dass er aus dem zulässigen Bereich für den Masseisolierungsindex nach außen abweicht, was einen Masseisolierungsfehler anzeigen kann, obwohl die Anzeige nicht endgültig ist. Andere Faktoren, welche ein Ungleichgewicht bei einem Leckstrom in der Hochspannungsenergiespeichereinrichtung 15 umfassen, das durch eine plötzliche Veränderung bei der elektrischen Last durch die elektrische Maschine 10 verursacht wird, die durch den überwachten Laststrom Idc angezeigt werden kann, können die Mittelpunktspannung Vmid relativ zum elektrischen Potential Vdc beeinflussen. Eine plötzliche Veränderung bei der elektrischen Last kann resultieren, wenn es eine Veränderung bei der Anforderung nach elektrischer Leistung durch die elektrische Maschine 10 gibt. Dies kann eine Zunahme bei dem Bedarf nach Drehmomentausgabe von der elektrischen Maschine 10 und ein zugehöriges Entladen von elektrischer Leistung von der Hochspannungsenergiespeichereinrichtung 15 umfassen. Dies kann eine Zunahme beim Bedarf für eine regenerative Bremsmomentausgabe von der elektrischen Maschine 10 und ein zugehöriges Aufladen elektrischer Leistung in die Hochspannungsenergiespeichereinrichtung 15 umfassen.
Das Flussdiagramm 200 berücksichtigt eine Abweichung beim Masseisolierungsindex vom idealen Masseisolierungsindex, die mit einer plötzlichen Veränderung bei der elektrischen Last verbunden ist, indem Trendelemente bei nacheinander berechneten Masseisolierungsindizes berechnet werden (220) und unter Verwendung der Trendelemente ein Trend beim Masseisolierungsindex charakterisiert wird (225). Die elektrische Last wird vorzugsweise durch den überwachten Laststrom Idc angezeigt, wie vorstehend beschrieben wurde.
Das Berechnen der Trendelemente und das Charakterisieren des Trends bei nacheinander berechneten Masseisolierungsindizes umfasst die Verwendung einer Kurvenanpassungsanalyse der Masseisolierungsindizes. Bei einem gegebenen Datensatz y(t), z.B. Abtastpunkten von nacheinander berechneten Masseisolierungsindizes y[0], y[-1] und y[-2] kann die Kurve durch die folgende Gleichung angepasst werden: $y (t) = K1 + K2 * exp (- t / T), und m (t) = dy (t) / dt = - K2/T * exp (- t/T)$
welche wie folgt umgeschrieben werden kann: $y [i] = K1 + K2 * exp (- i * T_{cal} / T), und m [i] = - K2 / T * exp (- i * T_{cal} / T)$
wobei K1, K2, T Parameter sind, um y(t) anzupassen, y[i] und m[i] diskrete Formen von y(t) und m(t) sind, wobei T eine Zeitkonstante ist und T_cal<<T ist, mit T_cal als der Zeitperiode, die bei der Diskretisierung verwendet wird, d.h. der Datenabtastrate. Die folgenden Ausdrücke können berechnet werden. $m [0] = - K2 / T$
$m [- 1] = m [0] * exp (- Tcal / T) \approx m [0] * (1 - Tcal / T)$
$T = m [- 1] / (m [- 1] - m [0]) * Tcal$
$K2= - m [0] * T$
Die Werte für T und K2 können aus lokalen Informationen beschafft werden. Trendelemente Q1, Q2 und Q3 können wie folgt unter Verwendung der Abtastpunkte von nacheinander berechneten Masseisolierungsindizes y[0], y[-1] und y[-2] berechnet werden. $Q1 = 2 * y [- 2] - y [0] - y [- 1]$
$Q2 = y [- 1] - y [- 2]$
$Q3 = y [0] - y [- 1]$
Dies liefert das Folgende für T und K2. $T = Q2 / Q1 * T_{cal}$
$K2 = - (Q3 + Q2) / 2 / T_{cal} * T$
Außerdem weist die Zeitkonstante T einen maximalen Schwellenwert T_high auf, der vorzugsweise wesentlich größer als erwartete Werte für die Zeitkonstante T ist. Der maximale Schwellenwert T_high wird eingeführt, um eine zum Berechnen der Zeitkonstante T verwendete Division zu vermeiden.
Die Trendelemente Q1, Q2 und Q3 werden in einen von mehreren Trends charakterisiert, welche Trends vom Typ 1, Typ 2, Typ 3, Typ 4 und Typ 5 umfassen. Jeder der Trends ist mit einer Veränderung bei der Größe, d.h. der y-Richtung, des Isolierungsverhältnisses verbunden, die durch nacheinander berechnete Masseisolierungsindizes angezeigt ist. Die Menge der charakterisierten Trends ist zur Veranschaulichung und nicht zur Einschränkung gedacht. Die vorstehend erwähnten Trends werden wie folgt beschrieben.
Insgesamt wird erwartet, dass der Masseisolierungsindex unverändert bleiben oder abnehmen wird, wenn es eine Veränderung bei der elektrischen Last gibt, die mit einem Bedarf nach elektrischer Leistung durch die elektrische Maschine 10 verbunden ist, um ein Antriebsdrehmoment zu erzeugen, d.h. eine Zunahme bei der elektrischen Last, die einer Zunahme beim Entladen der Hochspannungsenergiespeichereinrichtung 15 entspricht. Dies entspricht den Trends vom Typ 5 bzw. Typ 1.
Insgesamt wird erwartet, dass der Masseisolierungsindex unverändert bleiben oder zunehmen wird, wenn es eine Veränderung bei der elektrischen Last gibt, die mit einem Bedarf nach elektrischer Leistung durch die elektrische Maschine 10 verbunden ist, um ein Bremsmoment im Bezug auf eine regenerative Bremsoperation zu induzieren, d.h. eine Abnahme bei der elektrischen Last, die einer Zunahme beim Aufladen der Hochspannungsenergiespeichereinrichtung 15 entspricht. Dies entspricht den Trends vom Typ 5 bzw. Typ 2.
Insgesamt wird erwartet, dass der Masseisolierungsindex unverändert bleiben wird, wenn es keine Veränderung bei der elektrischen Last gibt, die mit einem Bedarf nach elektrischer Leistung durch die elektrische Maschine 10 verbunden ist, d.h. keine wesentliche Veränderung entweder beim Laden oder beim Entladen der Hochspannungsenergiespeichereinrichtung 15. Dies entspricht dem Trend vom Typ 5.
Der Trend der Abtastpunkte von nacheinander berechneten Masseisolierungsindizes y[0], y[-1] und y[-2] kann unter Verwendung von Gleichungen 8, 9, 10, 11 und 12 wie folgt charakterisiert werden, um die Trendelemente Q1, Q2 und Q3 und andere Faktoren zu berechnen.
Ein mit Typ 5 verbundener Trend ist charakterisiert durch abs(Q1*T_high) ≤ abs(Q2*T_cal) oder abs(Q2+Q3) ≤ Steigungsschwellenwert. Entsprechend ist K2 = 0 und abs(T) ist groß, wie unter Verwendung der vorstehenden Gleichungen 11 und 12 berechnet wurde.
Ein mit Typ 1 verbundener Trend ist charakterisiert durch (Q1 > 0) und (Q2 > 0) und (Q3+Q2) < 0, oder wenn (Q1 < 0) und (Q2 < 0) und (Q3+Q2) < 0. Entsprechend ist K2 > 0 und T > 0 wie unter Verwendung der vorstehenden Gleichungen 11 und 12 berechnet wurde.
Ein mit Typ 2 verbundener Trend ist charakterisiert durch (Q1 > 0) und (Q2 > 0) und (Q3+Q2) > 0, oder wenn (Q1 < 0) und (Q2 < 0) und (Q3+Q2) > 0. Entsprechend ist K2 < 0 und T > 0 wie unter Verwendung der vorstehenden Gleichungen 11 und 12 berechnet wurde.
Ein mit Typ 3 verbundener Trend ist charakterisiert durch (Q1 > 0) und (Q2 < 0) und (Q3+Q2) > 0, oder wenn (Q1 < 0) und (Q2 > 0) und (Q3+Q2) > 0. Entsprechend ist K2 > 0 und T < 0 wie unter Verwendung der vorstehenden Gleichungen 11 und 12 berechnet wurde.
Ein mit Typ 4 verbundener Trend ist charakterisiert durch (Q1 > 0) und (Q2 < 0) und (Q3+Q2) < 0, oder wenn (Q1 < 0) und (Q2 > 0) und (Q3+Q2) < 0. Entsprechend ist K2 < 0 und T < 0 wie unter Verwendung der vorstehenden Gleichungen 11 und 12 berechnet wurde.
4 ist ein Datendiagramm, das Kennlinien von y(t) darstellt, die mit den vorstehend erwähnten Trends vom Typ 1, Typ 2, Typ 3, Typ 4 und Typ 5 verbunden sind.
Der Trend der Abtastpunkte von nacheinander berechneten Masseisolierungsindizes y[0], y[-1], y[-2] wird als Typ 1 charakterisiert, wenn die Trendelemente anzeigen, dass eine Störung vorliegt, wobei der Masseisolierungsindex abnimmt, sich aber bei einem ermittelbaren Zustand für den Masseisolierungsindex stabilisiert.
Der Trend der Abtastpunkte von nacheinander berechneten Masseisolierungsindizes y[0], y[-1], y[-2] wird als Typ 2 charakterisiert, wenn die Trendelemente anzeigen, dass eine Störung vorliegt, wobei das Isolierungsverhältnis zunimmt, sich aber bei einem ermittelbaren Zustand für das Isolierungsverhältnis stabilisiert.
Der Trend der Abtastpunkte von nacheinander berechneten Masseisolierungsindizes y[0], y[-1], y[-2] wird als Typ 3 charakterisiert, wenn die Trendelemente anzeigen, dass eine Störung vorliegt, wobei der Masseisolierungsindex auf instabile Weise zunimmt.
Der Trend der Abtastpunkte von nacheinander berechneten Masseisolierungsindizes y[0], y[-1], y[-2] wird als Typ 4 charakterisiert, wenn die Trendelemente anzeigen, dass eine Störung vorliegt, wobei der Masseisolierungsindex auf instabile Weise abnimmt.
Der Trend der Abtastpunkte von nacheinander berechneten Masseisolierungsindizes y[0], y[-1], y[-2] wird als Typ 5 charakterisiert, wenn die Trendelemente anzeigen, dass es keine gegenwärtige Störung beim Masseisolierungsindex gibt.
Der charakterisierte Trend beim Masseisolierungsindex wird mit Bezug auf einen erwarteten Trend beim Masseisolierungsindex analysiert, um einen potentiellen Fehler zu identifizieren und das Vorhandensein eines Masseisolierungsfehlers zu detektieren. Dies umfasst das Ermitteln eines erwarteten Trends beim Masseisolierungsindex, der mit der elektrischen Last verbunden ist, unter Verwendung der periodisch abgetasteten Lastströme Idc, die mit den nacheinander berechneten Masseisolierungsindizes y[0], y[-1] und y[-2] korreliert werden (230). Ein erwarteter Trend beim Masseisolierungsindex kann umfassen: 1) die Größe des Masseisolierungsindex ist stabil und unverändert, wenn die elektrische Last relativ stabil und unverändert ist; 2) die Größe des Masseisolierungsindex verändert sich in eine positive Richtung, wenn die elektrische Last zunimmt, z.B. eine Zunahme beim Entladen; und 3) die Größe des Masseisolierungsindex verändert sich in eine negative Richtung, wenn die elektrische Last abnimmt, z.B. eine Zunahme beim Laden.
Der charakterisierte Trend beim Masseisolierungsindex wird mit Bezug auf den erwarteten Trend beim Masseisolierungsindex analysiert, welcher unter Verwendung der elektrischen Last ermittelt werden kann (235). Der berechnete Masseisolierungsindex wird mit dem zulässigen Bereich beim Masseisolierungsindex verglichen, z.B. zwischen 0,8 und 1,2 (240). Ein potentieller Fehler beim Masseisolierungsindex kann identifiziert werden, wenn der berechnete Masseisolierungsindex außerhalb des zulässigen Bereichs für den Masseisolierungsindex liegt und der charakterisierte Trend beim Masseisolierungsindex von einem erwarteten Trend beim Masseisolierungsindex abweicht (245).
Entsprechend wird ein Fehlerzähler aktualisiert, was umfasst, dass eine Menge an Beobachtungen und eine Menge von Fehlern die mit den Beobachtungen verbunden ist, gezählt werden (250). Für den Fehlerzähler wird eine X aus Y-Analyse durchgeführt (255). Eine X aus Y-Analyse umfasst das Detektieren einer Menge von X Fehlern, die während Y Beobachtungen auftreten. Dies kann Fehler umfassen, die X diskrete Beobachtungen aus den vorherigen Y aufeinander folgenden diskreten Abtastungen der elektrischen Potentiale und der elektrischen Last darstellen. Dies kann Fehler umfassen, die X Sekunden (vergangene Zeit) von diskreten Beobachtungen aus den vorherigen Y Sekunden (vergangene Zeit) von aufeinander folgenden diskreten Abtastungen der elektrischen Potentiale und der elektrischen Last darstellen. Die X aus Y-Analyse wird vorzugsweise während des andauernden Betriebs unter Verwendung der aufeinander folgenden diskreten abgetasteten Daten, die kontinuierlich aktualisiert werden, ausgeführt.
Ein mit der Masseisolierung verbundener Fehler kann detektiert werden, wenn die X aus Y-Analyse eine Menge von X Fehlern detektiert, die während Y Beobachtungen auftreten, wobei X einen vorbestimmten Schwellenwert überschreitet (260). Bei einer Ausführungsform kann der vorbestimmte Schwellenwert 50 % von Y betragen und somit wird ein Fehler identifiziert, wenn die Menge von X Fehlern während Y Beobachtungen größer als 50 % von Y ist. Es ist festzustellen, dass der vorbestimmte Schwellenwert ein anderer geeigneter Schwellenwert sein kann, der bei einer speziellen Ausführungsform mit beobachteten Fehlern verbunden ist, und die Offenbarung wird dadurch nicht eingeschränkt.
3 stellt einen Prozess 300 dar, der vorzugsweise im Steuermodul 20 als Programmanweisungen ausgeführt wird, um den charakterisierten Trend beim Masseisolierungsindex mit Bezug auf den erwarteten Trend beim Masseisolierungsindex zu analysieren. Bei dieser Ausführungsform wir der erwartete Trend beim Masseisolierungsindex unter Verwendung der elektrischen Last ermittelt, was vorzugsweise umfasst, dass der Laststrom Idc mithilfe einer Richtung und Größe einer Veränderung beim elektrischen Potential über den positiven elektrischen DC-Leistungsbus 40 und den negativen elektrischen DC-Leistungsbus 45 beschrieben wird, d.h. entweder einem positiven oder einem negativen dV/dt. Vorzugsweise wird der Prozess 300 während eines fortlaufenden Betriebs für jeden nacheinander berechneten Masseisolierungsindex ausgeführt.
Wenn beim Masseisolierungsindex ein Trend vom Typ 5 identifiziert wird (302), wird der Masseisolierungsindex mit dem zulässigen Bereich für den Masseisolierungsindex verglichen und ein Fehlerzähler wird entsprechend verstellt (304).
Wenn die Richtung und Größe der Veränderung beim elektrischen Potential über den positiven elektrischen DC-Leistungsbus 40 und den negativen elektrischen DC-Leistungsbus 45 anzeigt, dass ein Trend entweder vom Typ 1 oder vom Typ 4 (hohes negatives dV/dt) erwartet wird (306) und entsprechend detektiert wird (310), wird der Fehlerzähler auf der Grundlage des vorherigen Zustands des Masseisolierungsindex verstellt (322).
Wenn die Richtung und Größe der Veränderung beim elektrischen Potential über den positiven elektrischen DC-Leistungsbus 40 und den negativen elektrischen DC-Leistungsbus 45 (hohes negatives dV/dt) anzeigt, dass ein Trend von entweder dem Typ 1 oder dem Typ 4 erwartet wird (306), aber nicht entsprechend detektiert wird (310), wird der Masseisolierungsindex mit dem zulässigen Bereich für den Masseisolierungsindex verglichen und der Fehlerzähler wird entsprechend verstellt (320).
Wenn die Richtung und Größe der Veränderung beim elektrischen Potential über den positiven elektrischen DC-Leistungsbus 40 und den negativen elektrischen DC-Leistungsbus 45 anzeigt, dass ein Trend entweder vom Typ 2 oder vom Typ 3 (hohes positives dV/dt) erwartet wird (308) und entsprechend detektiert wird (312), wird der Fehlerzähler auf der Grundlage des vorherigen Zustands des Masseisolierungsindex verstellt (324).
Wenn die Richtung und Größe der Veränderung beim elektrischen Potential über den positiven elektrischen DC-Leistungsbus 40 und den negativen elektrischen DC-Leistungsbus 45 (hohes positives dV/dt) anzeigt, dass ein Trend entweder vom Typ 2 oder vom Typ 3 erwartet wird (308), aber nicht entsprechend detektiert wird (312), wird der Masseisolierungsindex mit einem zulässigen Bereich für den Masseisolierungsindex verglichen und der Fehlerzähler wird entsprechend verstellt (326).
Wenn die Richtung und Größe der Veränderung beim elektrischen Potential über den positiven elektrischen DC-Leistungsbus 40 und den negativen elektrischen DC-Leistungsbus 45 anzeigt, dass keiner der Trends vom Typ 1, Typ 2, Typ 3 und Typ 4 erwartet wird (314), wird der Masseisolierungsindex mit dem zulässigen Bereich für den Masseisolierungsindex verglichen und der Fehlerzähler wird entsprechend verstellt (314).
Der mit dem Masseisolierungsindex verbundene Fehlerzähler wird mit einem maximalen oder Schwellenwertfehlerzähler verglichen (328), und wenn er den maximalen Fehlerzähler (MacFltCnt) erreicht oder überschreitet, wird ein Fehlermerker gesetzt (322). Wenn der mit dem Masseisolierungsindex verbundene Fehlerzähler kleiner als der maximale oder Schwellenwertfehlerzähler ist (328), wird der Fehlerzähler mit einem Nullwert verglichen, um sicherzustellen, dass der Fehlerzähler gültig ist, d.h. positiv (330). Wenn der Fehlerzähler nicht gültig ist, d.h. negativ oder Null ist, dann wird der Fehlerzähler auf Null zurückgesetzt und der Fehlermerker wird zurückgesetzt (334). An diesem Punkt endet die Analyse.
Die Offenbarung hat bestimmte bevorzugte Ausführungsformen und Modifikationen dazu beschrieben. Beim Lesen und Verstehen der Beschreibung können anderen weitere Modifikationen und Veränderungen begegnen. Es ist daher beabsichtigt, dass die Offenbarung nicht auf die offenbarten speziellen Ausführungsformen beschränkt ist, die als die beste Art angesehen werden, um diese Offenbarung auszuführen, sondern dass die Offenbarung alle Ausführungsformen enthält, die in den Schutzumfang der beigefügten Ansprüche fallen.

Claims

Verfahren zum Überwachen einer elektrischen Hochspannungsgleichstromschaltung, die eine elektrische Energiespeichereinrichtung enthält, welche über einen positiven elektrischen DC-Leistungsbus und einen negativen elektrischen DC-Leistungsbus mit einer elektrischen Maschine elektrisch verbunden ist, wobei die elektrische Hochspannungsgleichstromschaltung von einer Fahrwerksmasse elektrisch isoliert ist, wobei das Verfahren umfasst, dass: der positive elektrische DC-Leistungsbus und der negative elektrische DC-Leistungsbus und eine elektrische Last, die mit der elektrischen Maschine verbunden ist, überwacht werden; elektrische Signale, die mit dem positiven elektrischen DC-Leistungsbus und dem negativen elektrischen DC-Leistungsbus verbunden sind, periodisch abgetastet werden und jeweilige Masseisolierungsindizes auf der Grundlage der periodisch abgetasteten elektrischen Signale berechnet werden; Trendelemente unter Verwendung nacheinander berechneter Masseisolierungsindizes berechnet werden; ein Trend, der den Trendelementen entspricht, charakterisiert wird; der charakterisierte Trend mit einem erwarteten Trend verglichen wird, wobei der erwartete Trend mit der überwachten elektrischen Last verbunden ist, die mit der elektrischen Maschine verbunden ist; und ein potentieller Fehler detektiert wird, der mit der elektrischen Isolierung der elektrischen Hochspannungsgleichstromschaltung verbunden ist, wenn der charakterisierte Trend vom erwarteten Trend abweicht.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Detektieren des potentiellen Fehlers, der mit der elektrischen Isolierung der elektrischen Hochspannungsgleichstromschaltung verbunden ist, umfasst, dass das Detektieren des charakterisierten Trends eine Zunahme beim Entladen der Hochspannungsenergiespeichereinrichtung anzeigt und das Detektieren des erwarteten Trends ein Aufladen der Hochspannungsenergiespeichereinrichtung anzeigt.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Detektieren des potentiellen Fehlers, der mit der elektrischen Isolierung der elektrischen Hochspannungsgleichstromschaltung verbunden ist, umfasst, dass das Detektieren des charakterisierten Trends eine Zunahme beim Aufladen der Hochspannungsenergiespeichereinrichtung anzeigt und das Detektieren des erwarteten Trends ein Entladen der Hochspannungsenergiespeichereinrichtung anzeigt.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Berechnen jedes jeweiligen Masseisolierungsindex auf der Grundlage der periodisch abgetasteten elektrischen Signale umfasst, dass: ein jeweiliges erstes elektrisches Potential zwischen dem positiven elektrischen DC-Leistungsbus und dem negativen elektrischen DC-Leistungsbus abgetastet wird; ein jeweiliges zweites elektrisches Potential zwischen dem negativen elektrischen DC-Leistungsbus und der Fahrwerksmasse abgetastet wird; und der jeweilige Masseisolierungsindex, der ein Verhältnis der jeweiligen ersten und zweiten elektrischen Potentiale umfasst, berechnet wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Berechnen der Trendelemente unter Verwendung nacheinander berechneter Masseisolierungsindizes umfasst, dass erste, zweite und dritte Trendelemente unter Verwendung von drei nacheinander berechneten Masseisolierungsindizes berechnet werden.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Charakterisieren des Trends, der den Trendelementen entspricht, umfasst, dass ein erster Trend charakterisiert wird, wenn die Trendelemente anzeigen, dass der Masseisolierungsindex abnimmt, sich aber bei einem ersten bestimmbaren Zustand für den Masseisolierungsindex stabilisiert.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei das Charakterisieren des Trends, der den Trendelementen entspricht, ferner umfasst, dass ein zweiter Trend charakterisiert wird, wenn die Trendelemente anzeigen, dass der Masseisolierungsindex zunimmt, sich aber bei einem zweiten bestimmbaren Zustand für den Masseisolierungsindex stabilisiert.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei das Charakterisieren des Trends, der den Trendelementen entspricht, ferner umfasst, dass ein dritter Trend charakterisiert wird, wenn die Trendelemente anzeigen, dass der Masseisolierungsindex auf instabile Weise zunimmt.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei das Charakterisieren des Trends, der den Trendelementen entspricht, ferner umfasst, dass ein vierter Trend charakterisiert wird, wenn die Trendelemente anzeigen, dass der Masseisolierungsindex auf instabile Weise abnimmt.
Verfahren zum Überwachen einer elektrischen Hochspannungsgleichstromschaltung, die eine elektrische Energiespeichereinrichtung enthält, welche über einen positiven elektrischen DC-Leistungsbus und einen negativen elektrischen DC-Leistungsbus mit einer elektrischen Maschine elektrisch verbunden ist, wobei die elektrische Hochspannungsgleichstromschaltung von einer Fahrwerksmasse elektrisch isoliert ist, wobei das Verfahren umfasst, dass: elektrische Potentiale, die mit dem positiven elektrischen DC-Leistungsbus und dem negativen elektrischen DC-Leistungsbus verbunden sind und ein entsprechender Laststrom an die elektrische Maschine periodisch abgetastet werden; ein Masseisolierungsindex berechnet wird, der jedem der periodisch abgetasteten elektrischen Potentiale entspricht; unter Verwendung einer Vielzahl aufeinanderfolgender Masseisolierungsindizes Trendelemente berechnet werden; ein Trend, der den Trendelementen entspricht, charakterisiert wird; der charakterisierte Trend mit einem erwarteten Trend verglichen wird, der auf dem Laststrom an die elektrische Maschine basiert; und ein potentieller Fehler, der mit der elektrischen Isolierung der elektrischen Hochspannungsgleichstromschaltung verbunden ist, detektiert wird, wenn der charakterisierte Trend vom erwarteten Trend abweicht.