Система высокого напряжения и соответствующий способ контроля - RU2620364C2

Чертежи

Описание

Изобретение относится к системе высокого напряжения, в частности, на транспортном средстве и к соответствующему способу контроля.

В современных грузовых автомобилях все в большей степени используются системы высокого напряжения, которые имеют множество высоковольтных компонентов, находящихся под высоким напряжением. При этом является важным, чтобы высоковольтные компоненты имели достаточное сопротивление изоляции по отношению к массе. Поэтому является известным, что измерение сопротивления изоляции высоковольтных компонентов осуществляют с помощью прибора для измерения сопротивления изоляции, причем блок контроля контролирует измеренное сопротивление изоляции. Однако до сих пор измеряемые значения сопротивления изоляции измеряли только через относительно большие временные интервалами. Кроме того, до настоящего времени, независимо от измеренного значения сопротивления изоляции, не выполнялось отключение высоковольтных компонентов.

Поэтому в основе изобретения лежит задача усовершенствовать известные системы высокого напряжения соответствующим образом. Кроме того, в основе изобретения лежит задача создать соответствующий способ контроля.

Эта задача решается системой высокого напряжения согласно изобретению и способом контроля согласно изобретению в соответствии с независимыми пунктами формулы изобретения.

Изобретение включает в себя общее техническое решение, заключающееся в том, что прибор измерения сопротивления изоляции измеряет сопротивление изоляции в процессе работы постоянно с короткими временными интервалами, составляющими менее 90 секунд, причем блок контроля отключает высоковольтные компоненты, если измеренное сопротивление изоляции ниже заданного минимального значения, что может указывать на неисправность изоляции.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения блок контроля и отдельные высоковольтные компоненты соединены между собой кольцеобразной контрольной линией, причем эта контрольная линия может также обозначаться как блокирующая сигнальная линия. Кольцеобразная контрольная линия исходит при этом от блока контроля, проходит последовательно через отдельные высоковольтные компоненты и, в завершение, к блоку контроля. В процессе работы блок контроля передает сигнал опроса по кольцеобразной контрольной линии к отдельным высоковольтным компонентам, так что переданный сигнал опроса после прохождения через отдельные высоковольтные компоненты в итоге поступает снова в блок контроля, если контрольная линия не прервана. Блок контроля тогда постоянно проверяет, принят ли переданный блоком контроля сигнал опроса после прохождения кольцеобразной контрольной линии снова блоком контроля, что позволяет сделать вывод об исправной контрольной линии. Если, однако, блок контроля не принимает снова сигнал опроса, то это позволяет сделать вывод о прерывании контрольной линии, что, например, может быть вызвано прерыванием линии высокого напряжения или не состыкованным высоковольтным штекерным соединением. В таком случае блок контроля отключает высоковольтные компоненты, чтобы избежать неисправности.

Предпочтительным образом в случае обнаружения такой неисправности все высоковольтные компоненты системы высокого напряжения отключаются блоком контроля. Однако изобретение также относится к защите ответвлений, в случае которых блок контроля отключает только некоторые или только отдельные высоковольтные компоненты системы высокого напряжения.

В предпочтительном примере выполнения изобретения отдельные высоковольтные компоненты, соответственно, через высоковольтное штекерное соединение подключены к линии высокого напряжения, что само по себе известно из уровня техники. При этом контрольная линия предпочтительно проходит через высоковольтное штекерное соединение, так что контрольная линия прерывается, если по меньшей мере одно из высоковольтных штекерных соединений разомкнуто. Таким образом, проведение контрольной линии через отдельные высоковольтные штекерные соединения позволяет блоку контроля контролировать, состыкованы ли высоковольтные штекерные соединения или нет. Блок контроля разрешает подачу высокого напряжения для различных высоковольтных компонентов только тогда, когда все высоковольтные штекерные соединения состыкованы.

Кроме того, отдельные высоковольтные компоненты в предпочтительном примере выполнения изобретения соединены между собой линиями высокого напряжения, что также известно само по себе из уровня техники. Предпочтительным образом контрольная линия проходит при этом через отдельные линии высокого напряжения, так что размыкание одной из линий высокого напряжения также приводит к размыканию контрольной линии, что распознается блоком контроля, так как переданный блоком контроля сигнал опроса из-за прерванной контрольной линии не возвращается обратно к блоку контроля. В случае обнаружения такой неисправности блок контроля отключает предпочтительно все или по меньшей мере некоторые из высоковольтных компонентов.

Выше уже было отмечено, что прибор измерения сопротивления изоляции измеряет сопротивление изоляции отдельных высоковольтных компонентов постоянно через короткие временные интервалы, составляющие менее 90 секунд. Предпочтительным образом измерение сопротивления изоляции осуществляется даже существенно чаще, через временные интервалы, составляющие менее 60 секунд или даже через временные интервалы, составляющие менее 30 секунд.

Кроме того, следует упомянуть, что отключение высоковольтных компонентов предпочтительно осуществляется так быстро, что высокое напряжение в течение менее чем 60 секунд снижается до значения менее 60 В.

Кроме того, следует отметить, что изобретение не ограничивается вышеописанной соответствующей изобретению системой высокого напряжения, а также охватывает транспортное средство (например, грузовой автомобиль), который оснащен такой системой высокого напряжения.

Наконец, изобретение также охватывает соответствующий способ контроля, как следует из приведенного выше описания, так что в отношении способа контроля можно сослаться на предыдущее описание.

Другие предпочтительные варианты осуществления изобретения охарактеризованы в зависимых пунктах формулы изобретения или более детально описываются ниже с помощью описания предпочтительных примеров выполнения изобретения со ссылками на чертежи, на которых показано:

Фиг. 1 - схематичное представление соответствующей изобретению системы высокого напряжения,

Фиг. 2 - соответствующий изобретению способ контроля в виде блок-схемы последовательности операций.

На фиг. 1 описана соответствующая изобретению система высокого напряжения, которая может использоваться в грузопассажирском автомобиле (например, в грузовом автомобиле).

Соответствующая изобретению система высокого напряжения имеет несколько высоковольтных компонентов 1, 2, 3, которые на чертеже представлены лишь схематично. Например, высоковольтные компоненты 1-3 могут представлять собой датчики или исполнительные элементы, однако изобретение, в отношении технической функции высоковольтных компонентов, не ограничивается этими функциями.

В высоковольтные компоненты 1-3 встроен в каждом случае прибор измерения сопротивления изоляции, который для упрощения не представлен. Встроенный прибор измерения сопротивления изоляции измеряет соответствующее сопротивление изоляции между находящими под высоким напряжением деталями высоковольтных компонентов 1-3, с одной стороны, и массой, с другой стороны. Измеренное сопротивление изоляции передается через линию 4 низкого напряжения (LV - низковольтную линию) на блок 5 контроля («координатор безопасности»), причем блок 5 контроля проверяет, является ли измеренное значение сопротивления изоляции отдельных высоковольтных компонентов 1-3 достаточным или позволяет сделать вывод о случае обнаружения неисправности. Если измеренное значение сопротивления изоляции слишком низкое, то блок 5 контроля отключает отдельные высоковольтные компоненты 1-3 по линии 4 низкого напряжения.

Кроме того, соответствующая изобретению система высокого напряжения имеет контрольную линию 6 (блокирующую сигнальную линию), причем контрольная линия 6 кольцеобразно соединяет блок 5 контроля с высоковольтными компонентами 1-3.

При этом следует упомянуть, что высоковольтные компоненты 1-3 соединены между собой кабельными жгутами 7, 8, причем кабельные жгуты 7, 8 содержат, соответственно, линию 9 или 10 высокого напряжения, экранирующую линию 11 или 12 и контрольную линию 6. Контрольная линия 6 проводится, таким образом, через оба кабельных жгута 7, 8 между высоковольтными компонентами 1-3, так что обусловленное неисправностью размыкание кабельных жгутов 7 или 8 также приводит к размыканию контрольной линии 6. Для распознавания подобного размыкания кабельных жгутов 7 или 8 блок 5 контроля посылает сигнал опроса через контрольную линию 6, причем сигнал опроса при нормальной работе после прохождения высоковольтных компонентов 1-3 снова поступает в блок 5 контроля, благодаря чему блок 5 контроля может распознать, что кабельные жгуты 7, 8 исправны. Если же сигнал опроса не поступает снова на блок 5 контроля, то блок 5 контроля исходит из того, что по меньшей мере один из кабельных жгутов 7, 8 оборван, после чего блок 5 контроля отключает высоковольтные компоненты 1-3 по линии 4 низкого напряжения.

Кроме того, следует отметить, что линии 9, 10 высокого напряжения через соответствующее высоковольтное штекерное соединение 13-15 соединены с высоковольтными компонентами 1-3. Контрольная линия 6 при этом проходит через высоковольтные штекерные соединения 13-15 таким образом, что контрольная линия 6 автоматически прерывается, если по меньшей мере одно из высоковольтных штекерных соединений 13-15 не состыковано. Блок 5 контроля может, таким образом, посредством соответствующего опроса по контрольной линии 6 распознать, состыкованы ли высоковольтные штекерные соединения 13-15 или нет. Если в результате этого контроля устанавливается, что по меньшей мере одно из высоковольтных штекерных соединений 13-15 не состыковано, то блок 5 контроля отключает высоковольтные компоненты 1-3 по линии 4 низкого напряжения, чтобы обеспечить безопасную работу.

Далее со ссылкой на блок-схему последовательности операций на фиг. 2 более подробно описывается соответствующий изобретению способ контроля для вышеописанной системы высокого напряжения.

На первом этапе S1 сначала проверяется, имеется ли на клемме 15 бортовой электрической сети грузового автомобиля напряжение. Также проверяется, подключена ли бортовая электрическая сеть грузового автомобиля. Эта проверка повторяется, пока на этапе S1 не будет установлено, что к клемме 15 бортовой электрической сети приложено напряжение.

Затем на этапе S2 осуществляется сначала отключение высокого напряжения, то есть блок 5 контроля отключает высоковольтные компоненты 1-3 по линии 4 низкого напряжения.

На этапе S3 затем осуществляется, как описано выше, измерение изоляции, то есть встроенный в высоковольтные компоненты 1-3 прибор измерения сопротивления изоляции измеряет соответствующее сопротивление изоляции.

Затем на этапе S4 проверяется, достаточна ли соответствующая изоляция.

Если изоляция не достаточна, то осуществляется переход к этапу S2, после чего высоковольтные компоненты 1-3 отключаются.

Если же проверка на этапе S4 указывает достаточное сопротивление изоляции, то на этапе S5 осуществляется вышеописанный блокирующий опрос по контрольной линии 6, чтобы проверить, все ли высоковольтные штекерные соединения 13-15 состыкованы и никакой из кабельных жгутов 7, 8 не оборван.

Если это не имеет места, то также осуществляется переход на этап S2, после чего высоковольтные компоненты 1-3 отключаются.

Если же измерение изоляции и блокирующий опрос не выявляют неисправностей, то осуществляется переход к этапу S7, на котором осуществляется разрешение на подачу высокого напряжения высоковольтных компонентов 1-3.

Затем на этапе S8 снова проверяется, приложено ли к клемме 15 напряжение.

Если это не имеет места, то на последнем этапе S9 высокое напряжение высоковольтных компонентов 1-3 отключается.

В противном случае вновь осуществляется переход к этапу S3, на котором осуществляется измерение изоляции.

Изобретение не ограничено вышеописанными предпочтительными примерами выполнения. Напротив, возможно множество вариантов и модификаций, которые тоже используют идеи изобретения и поэтому входят в объем охраны изобретения. Кроме того, изобретение также распространяется на защиту предмета и признаки зависимых пунктов, независимо от того, на какие пункты они ссылаются.

Перечень ссылочных позиций

1 высоковольтный компонент

2 высоковольтный компонент

3 высоковольтный компонент

4 линия низкого напряжения

5 контрольная линия

6 блок контроля

7 кабельный жгут

8 кабельный жгут

9 линия высокого напряжения

10 линия высокого напряжения

11 экранирующая линия

12 экранирующая линия

13 высоковольтное штекерное соединение

14 высоковольтное штекерное соединение

15 высоковольтное штекерное соединение.

Реферат

Использование: в области электротехники. Технический результат – повышение точности контроля сопротивления изоляции. Изобретение относится к системе высокого напряжения, в частности в транспортном средстве, содержащей множество высоковольтных компонентов (1-3), которые соответственно проводят высокое электрическое напряжение, а также по меньшей мере один прибор измерения сопротивления изоляции для измерения сопротивления изоляции между высоковольтными компонентами (1-3) и массой, и по меньшей мере один блок (5) контроля для контроля сопротивления изоляции высоковольтных компонентов (1-3). Предложено, что прибор измерения сопротивления изоляции измеряет сопротивление изоляции постоянно с короткими временными интервалами, составляющими менее 90 секунд, и блок (5) контроля отключает высоковольтные компоненты (1-3), если измеренное сопротивление изоляции ниже заданного минимального значения. 3 н. и 4 з.п. ф-лы, 2 ил.

Формула