JP6959161B2 - バッテリ駆動システムの絶縁抵抗を測定するための装置及び方法 - Google Patents
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Description
本発明は、一般に、電気的な乗物及び/又はハイブリッドな乗物に関する。より詳細には、本発明は、バッテリ駆動システムの絶縁抵抗を測定するための装置及び方法に関連し、好ましくは、電気車両及び/又はハイブリッド車両における絶縁又は漏れ抵抗の測定に適用可能である。
電気自動車及びハイブリッド自動車は、典型的には300ボルト〜600ボルトの定格電圧を有する高電圧バッテリを含み、これは、電気モータに電力を供給するために使用される。
本発明の装置及び方法は、添付の独立請求項に定義されている。
第1測定位置において、正の高電圧バスと低電圧接地接続部との間に第1及び第2測定抵抗を直列に接続し、第1測定抵抗における電圧及び高電圧バッテリの電圧を測定すること、
第2測定位置において、正の高電圧バスと低電圧接地接続部との間に第1基準抵抗を追加的に接続し、第1測定抵抗における電圧及び高電圧バッテリの電圧を測定すること、
第3測定位置において、負の高電圧バスと低電圧接地接続部との間に第1及び第3測定抵抗を直列に接続し、第1測定抵抗における電圧及び高電圧バッテリの電圧を測定すること、及び
第3測定位置に加えて、第4測定位置において、負の高電圧バスと低電圧接地接続部との間に第2基準抵抗を接続し、第1測定抵抗における電圧及び高電圧バッテリの電圧を測定すること。
本発明の好ましい実施形態は、添付図面を参照して以下に説明される。
本発明の好ましい実施形態が図1に示されており、図1を観察すれば、本装置は、バッテリ(3)の正極に接続された正の高電圧バス(1)であって、負荷(4)にも追加的に接続された正の高電圧バス(1)を備えることができる。一方、高電圧回路の接地基準である負の高電圧バス(2)は、バッテリ(3)の負極に接続され、且つ、負荷(4)の他の端子に接続される。
V2は、第1測定位置で測定された第1測定抵抗(Rbottom)における電圧であり、
V2pは、第2測定位置で測定された第1測定抵抗(Rbottom)における電圧であり、
V1は、第3測定位置で測定された第1測定抵抗(Rbottom)における電圧であり、
V1pは、第4測定位置で測定された第1測定抵抗(Rbottom)における電圧である。
4つの測定のそれぞれの電圧は:
測定1:450V;測定2:455V;測定3:460V;測定4:465Vである。
本発明による負の絶縁抵抗(Riso_neg):0.99MΩ。
規格FMVSS−305によるに負の絶縁抵抗(Riso_neg):1.19MΩ。
本発明の誤差:1.17%
規格FMVSS−305の誤差:18.68%。
4つの測定のそれぞれの電圧は:
測定1:450V;測定2:440V;測定3:450V;測定4:460Vである。
本発明による正の絶縁抵抗性(Riso_pos):0.96MΩ。
規格FMVSS−305による正の絶縁抵抗(Riso_pos):1.15MΩ。
発明の誤差:3.91%
規格FMVSS−305の誤差:15.24%。
Claims (11)
- バッテリ(3)駆動システムの絶縁抵抗(Riso_pos、Riso_neg)を測定する装置であって、該装置は、
バッテリ(3)の正極に接続可能であり、負荷(4)に追加的に接続可能な正の高電圧バス(1)と、
前記バッテリ(3)の負極に接続可能であり、前記負荷(4)に追加的に接続可能な負の高電圧バス(2)と、
低電圧接地接続部(5)と、
前記正の高電圧バス(1)と前記低電圧接地接続部(5)との間に直列に接続された、第1基準抵抗(R01)及び第1スイッチ(S1)と、
前記負の高電圧バス(2)と前記低電圧接地接続部(5)との間に直列接続された、第2基準抵抗(R02)及び第2スイッチ(S2)と、
第1端子と第2端子を有する第1測定抵抗(Rbottom)であって、前記第1端子が前記低電圧接地接続部(5)に接続された、前記第1測定抵抗(Rbottom)と、
前記正の高電圧バス(1)と前記第1測定抵抗(Rbottom)の前記第2端子との間に直列に接続された、第2測定抵抗(Rtop1)及び第3スイッチ(S3)と、
前記負の高電圧バス(2)と前記第1測定抵抗(Rbottom)の前記第2端子との間に直列に接続された、第3測定抵抗(Rtop2)及び第4スイッチ(S4)と、
予め設定されたシーケンスに従って前記第1、前記第2、前記第3及び前記第4のスイッチ(S1、S2、S3、S4)を開閉する制御モジュールと、
前記第1測定抵抗(Rbottom)での電圧測定値と、前記バッテリ(3)の電圧測定値と、に基づいて、前記正の高電圧バス(1)と前記低電圧接地接続部(5)との間の絶縁抵抗と、前記負の高電圧バス(2)と前記低電圧接地接続部(5)との間の絶縁抵抗と、を計算するように適合された計算モジュールと、
を備える装置。 - 前記制御モジュールは、該装置を第1測定位置に設定するために追加的に適合され、前記第1測定位置において、
前記第1スイッチ(S1)は開いて、
前記第2スイッチ(S2)は開いて、
前記第3スイッチ(S3)は閉じて、
前記第4スイッチ(S4)は開いており、
前記計算モジュールは、前記第1測定抵抗(Rbottom)の電圧及び前記第1測定位置における前記バッテリ(3)の電圧を測定するように適合される、請求項1に記載の装置。 - 前記制御モジュールは、該装置を第2測定位置に設定するために追加的に適合され、前記第2測定位置において、
前記第1スイッチ(S1)は閉じて、
前記第2スイッチ(S2)は開いて、
前記第3スイッチ(S3)は閉じて、
前記第4スイッチ(S4)は開いており、
前記計算モジュールは、前記第1測定抵抗(Rbottom)の電圧、及び前記第2測定位置における前記バッテリ(3)の電圧を測定するように適合される、請求項1又は2に記載の装置。 - 前記制御モジュールは、前記装置を第3測定位置に設定するように追加的に適合され、前記第3測定位置において、
前記第1スイッチ(S1)は開いて、
前記第2スイッチ(S2)は開いて、
前記第3スイッチ(S3)は開いて、
前記第4スイッチ(S4)は閉じており、
前記計算モジュールは、前記第1測定抵抗(Rbottom)の電圧及び、前記第3測定位置における前記バッテリ(3)の電圧を測定するように適合される、請求項1乃至3の何れか1項に記載の装置。 - 前記制御モジュールは、前記装置を第4測定位置に設定するように追加的に適合され、前記第4測定位置において、
前記第1スイッチ(S1)は開いて、
前記第2スイッチ(S2)は閉じて、
前記第3スイッチ(S3)は開いて、
前記第4スイッチ(S4)は閉じており、
前記計算モジュールは、前記第1測定抵抗(Rbottom)の電圧及び前記第4測定位置における前記バッテリ(3)の電圧を測定するように適合される、請求項1乃至4の何れか1項に記載の装置。 - 前記計算モジュールは、前記第1、前記第2、前記第3及び前記第4の測定位置において取られた前記バッテリ(3)の4つの電圧測定値の平均値を計算するように追加的に適合される、請求項2に従属する請求項3に従属する請求項4に従属する請求項5に記載の装置。
- 前記計算モジュールは、さらに、前記バッテリ駆動システムの絶縁抵抗(Riso_pos、Riso_neg)を以下の式:
ここで、R0は、前記第1基準抵抗(R01)又は前記第2基準抵抗(R02)のいずれかであり、
Rtopは、前記第2測定抵抗(Rtop1)又は前記第3測定抵抗(Rtop2)のいずれかであり、
V_HV_meanは、前記第1、前記第2、前記第3及び前記第4の測定位置で取られた前記バッテリ(3)の4つの電圧測定値の前記平均値であり、
V2は、前記第1測定位置で測定された前記第1測定抵抗(Rbottom)における電圧であり、
V2pは、前記第2測定位置で測定された前記第1測定抵抗(Rbottom)における電圧であり、
V1は、前記第3測定位置で測定された前記第1測定抵抗(Rbottom)における電圧であり、
V1pは、前記第4測定位置で測定された前記第1測定抵抗(Rbottom)の電圧である、請求項6に記載の装置。 - 請求項1乃至7の何れか1項に記載の前記装置を組み込んだ電気的乗物であって、該電気的乗物は、
前記正極及び前記負極を含む前記バッテリ(3)と、
前記低電圧接地接続部(5)を含む車輌シャーシと、
前記負荷(4)と、を
さらに備え、
前記正の高電圧バス(1)と前記負の高電圧バス(2)とが、前記バッテリ(3)と前記負荷(4)とに接続され、前記低電圧接地接続部(5)が、前記車両シャーシである、電気的乗物。 - バッテリ駆動システムの絶縁抵抗(Riso_pos、Riso_neg)の測定方法であって、前記バッテリ駆動システムは、バッテリ(3)と、負荷(4)と、前記バッテリ(3)と前記負荷(4)の間に接続された正の高電圧バス(1)及び負の高電圧バス(2)と、低電圧接地接続部(5)と、を備え、該方法は、
第1測定位置において、前記正の高電圧バス(1)と前記低電圧接地接続部(5)との間に直列に第1及び第2の測定抵抗(Rbottom、Rtop1)を接続し、前記第1測定抵抗(Rbottom)における電圧及び前記バッテリ(3)の電圧を測定すること、
前記第1測定位置に加えて、第2測定位置において、前記正の高電圧バス(1)と前記低電圧接地接続部(5)との間に第1基準抵抗(R01)を接続し、前記第1測定抵抗(Rbottom)における電圧及び前記バッテリ(3)の電圧を測定すること、
第3測定位置において、前記負の高電圧バス(2)と前記低電圧接地接続部(5)との間に直列に第1及び第3の測定抵抗(Rbottom、Rtop2)を接続し、前記第1測定抵抗(Rbottom)における電圧及び前記バッテリ(3)の電圧を測定すること、及び
前記第3測定位置に加えて、第4測定位置おいて、前記負の高電圧バス(2)と前記低電圧接地接続部(5)との間に第2基準抵抗(R02)を接続し、前記第1測定抵抗(Rbottom)における電圧及び前記バッテリ(3)の電圧を測定すること、
を含む方法。 - 前記第1、前記第2、前記第3及び前記第4の測定位置で取られた前記バッテリ(3)の4つの電圧測定値の平均値を計算すること
をさらに含む請求項9に記載の方法。 - 請求項10に記載の方法において、該方法は、以下の式:
をさらに含み、
ここで、R0は、前記第1基準抵抗(R01)又は前記第2基準抵抗(R02)のいずれかであり、
Rtopは、前記第2測定抵抗(Rtop1)又は前記第3測定抵抗(Rtop2)のいずれかであり、
V_HV_meanは、前記第1、前記第2、前記第3及び前記第4の測定位置で取られた前記バッテリ(3)の4つの電圧測定値の前記平均値であり、
V2は、前記第1測定位置で測定された前記第1測定抵抗(Rbottom)における電圧であり、
V2pは、前記第2測定位置で測定された前記第1測定抵抗(Rbottom)における電圧であり、
V1は、前記第3測定位置で測定された前記第1測定抵抗(Rbottom)における電圧であり、
V1pは、前記第4測定位置で測定された前記第1測定抵抗(Rbottom)における電圧である、方法。
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