用于检测在电源之间的泄漏电流的方法和设备的制造方法
【专利说明】
【背景技术】
[0001]很多混合机动车辆使用两个不同的电池。一个提供车辆附件电力，而另一个提供用于驱动电机的电力。这样的电池通常相互电气隔离。还可使高电压电池与车辆的底盘或基准电位隔离。
[0002]当遍及车辆给来自用于驱动电机的高电压电池的线路定路线时，对在该电池和驱动电机之间延伸的导体的物理损坏可能频繁地引起泄漏电流在该电池和车辆的主电池之间流动。当在包括高电压电池的各个单元之间的连接被短接到地时，泄漏电流也可能存在。用于检测和量化在两个通常断开的电池之间流动的泄漏电流的方法和设备将是在现有技术之上的改进。
【发明内容】
[0003]根据本发明的实施例，可通过连接跨越车辆中的两个电能源的电压分压器来检测和测量在该两个源之间的泄漏电流，该两个源之一通常与地隔离。测量跨越第一电池连接的第一电压分压器的中心节点电压。之后，两个分压器的中心节点相互连接，并且测量两个分压器的中心节点电压，并且将两个分压器的中心节点电压与从所述第一分压器获得的第一电压相比较。在两个电压之间的差指示从第二电池到地的泄漏电流。
【附图说明】
[0004]图1是示出车辆的第一和第二电池组的示意图，第一和第二电池组中的每个通过对应的电压分压器来分路；
图2描绘了图1的电池组，但是具有在一个电池组和地之间的小的泄漏电阻；
图3描绘了用于检测在两个电池源之间的泄漏电流的方法的步骤；
图4描绘了用于检测在两个电池源之间的泄漏电流的设备的替换实施例；以及图5描绘了用于检测在两个电池之间的泄漏电流的设备的又另一实施例。
【具体实施方式】
[0005]图1描绘了包括两个电池的电路100，该两个电池即被配置为电连接到第一负载LI (通常是车辆附件)的第一、低电压电池102以及被配置为电连接到第二负载L2 (例如电驱动电机)的第二和高电压电池104。LI和L2通常相互隔离。L2还通常不共享车辆的地或基准电位106。电池102、104包括在未示出的很多混合电动车辆中找到的电池。
[0006]高电压电池104实际上包括多个、相互串联连接的相对低电压电池。将多个电池连接在一起所必需的在多个电池之间的车辆线路和电气连接创建了故障或泄露电流可能在一个或多个串联连接的电池与车辆的基准电位106之间发展的似然性或可能性。
[0007]电池102、104被假定为相互电气和物理隔离。如图1所示，然而，电池102、104可被提供在它们之间的电连接108，电连接108可用于检测从第二电池104中的一个或多个单元到地的泄漏电流。
[0008]第一电池102 (通常大约12伏)的端子相互连接或者通过第一电压分压器110“分路”，第一电压分压器110包括两个、串联连接的电阻器112和114，而具有在它们之间的中心节点115。第一电压分压器110跨越第一电池102的正端子和负端子连接。第一电池102的负端子连接到车辆的地电位106。
[0009]第二电池104 (实际上是串联的多个电池)通过第二电压分压器116分路。第二电压分压器116包括两个电阻器118和120，其串联连接并且因此共享在它们之间的中心节点 119。
[0010]第一分压器110的中心节点115和第二分压器116的中心节点119通过线或缆108连接在一起。本领域普通技术人员将认识到，跨越第一电池102连接的第一分压器110定义了第一回路，第一回路电流^将经由该第一回路流动。类似地，跨越第二电池104连接的第二分压器116定义了第二回路，第二回路电流“将经由该第二回路流动。然而，因为图1所示的电路被画出，没有电流穿过连接108流动，因为第二回路并不与电流可穿过其流动的第一回路共享任何连接。如果在包括第二电池的各个电池中的任何一个与地106之间做出连接，则泄漏电流可在两个回路之间流动。
[0011]图2描绘了用于检测在两个电池202和204之间的泄漏电流的电路200。类似于图1所示的电路，第一、低电压电池202通过包括两个电阻器208和210的第一电压分压器206分路。两个电阻器208、210共享在它们212之间的中心节点212。在中心节点212处的电压(被命名为Vx)被提供到微控制器216的输入端子214。输入端子214耦合到模数转换器(未不出，但其是微控制器216的一部分)。微控制器(其在下文被称为处理器216)的输出218被提供到车辆电子控制单元或ECU (未示出)以用于后续处理，不与本公开有密切关系。处理器216因此能够“读取”在第一分压器206的中心节点处的模拟电压，将其转换为数字值，在这样的数字值上执行数学运算，并且提供数字值到一个或多个其它计算机。
[0012]包括串联连接的多个电池的第二、高电压电池204通过包括两个电阻器220和222的第二电压分压器218分路。第二电压分压器具有其自己的中心节点224。第二分压器216的“第二”中心节点224选择性经由计算机控制的开关226的闭合连接到第一分压器206的中心节点212。
[0013]如图中所示，泄漏电阻^28存在于第二电池204的负端子和车辆地电位207之间，或者来自第二电池204的单元之一与地电位207之间。泄漏电阻228因此表示在第一电池202和第二电池204 (其包括包含第二电池204的串联连接的电池)之间的电流泄漏路径。由于泄漏电流i3，穿过包括第二电池204、第二电压分压器218和泄漏电阻器226的回路流动的电流产生在第二电压分压器218的中心节点224处的电压降。当开关226响应于被提供给包括在开关226 (其端子经由所述处理器216的两个输出230、232耦合到处理器216)中的螺线管228的信号而闭合时，在中心节点224处的电压连接到或“被提供给”第一电压分压器的中心节点212。
[0014]图3是描绘用于检测在两个电源(例如图2中所示的两个电池)之间的泄漏电流的方法300的步骤的流程图。在第一步骤302处，跨越第一电池(例如还在图2中示出的第一电池202)应用第一电压分压器(例如图2所示的第一电压分压器206)。本领域普通技术人员将当然认识到，可使用任何适当的切换装置，跨越第一电池切换这样的电压分压器以及从第一电池移除这样的电压分压器。
[0015]在步骤304，通过处理器将在电压分压器的中心节点处测量的第一电压分压器输出电压V1测量为模拟电压。优选通过包括在处理器中的模数转换器将该模拟电压转换为数字值。使用例如耦合到处理器216的非瞬态存储器装置217的存储器装置将第一电压以数字格式优选至少暂时存储在存储器装置中。
[0016]在测量第一电压V1之后，方法300的第三步骤306是将第二电压分压器(例如图2中所示的第二分压器218)跨越第二电池(例如也在图2中所示的高电压电池204)连接。在第四步骤308，将第二电压分压器的中心节点电连接到第一电压分压器的中心节点，接着是在所连接在一起的中心节点处的电压的第二测量。使用由其将测量的第一电压转换为数字格式的同一设备和方法还将第二电压测量转换为数字格式。
[0017]在步骤310，确定第一测量的电压和第二测量的电压是否相等。如果测量的电压不相等，则在步骤312，假定在两个电池之间存在泄漏电流。如果期望的话，然后可采取校正行动。如果在中心节点电压之间不存在差别，则如步骤314所示，不存在泄漏