[发明专利]绝缘阻抗估计装置及估计方法

权利要求书

1.一种绝缘阻抗估计装置，用以估计一高压电力系统的绝缘阻抗，该高压电力系统包括一电池组与一壳体，该电池组具有一正极端及一负极端，该壳体接地，该正极端与接地间具有一正极端虚拟串联电阻，且该正极端虚拟串联电阻并联一正极端杂散电容。该负极端与接地间具有一负极端虚拟串联电阻，且该负极端虚拟串联电阻并联一负极端杂散电容，该绝缘阻抗估计装置包含：

一降压电力转换器，用以产生一噪声电压，该降压电力转换器通过一第一信号线连接该高压电力系统的负极端，在该降压电力转换器与该负极端之间串联一电阻，该降压电力转换器通过一第二信号线连接至该高压电力系统的接地；

一电压测量模块，与该降压电力转换器的第一信号线与第二信号线电性连接，由该电压测量模块测量该噪声电压以及该高压电力系统的负极端与接地间的电压；

一控制区域网络收发器，用以收发与处理讯息，使该绝缘阻抗估计装置与至少一外部管理系统相互传输讯息；以及

一数字信号处理器，用以进行电压计算以及一参数集合估计，该数字信号处理器包括：

一有限带宽白噪声产生器，用以产生一工作周率信号，并将该工作周率信号传送至该降压电力转换器，以驱动该降压电力转换器产生该噪声电压；

一绝缘阻抗等效电路模型，用以接收并计算该噪声电压、该负极端与接地间的电压以及该高压电力系统的正极端电压，该绝缘阻抗等效电路模型依据该降压电力转换器的第一信号线、该第二信号线与该高压电力系统电性连接所形成的等效电路；

一适应性估计演算单元，用以估计一参数集合，该参数集合由该正极端虚拟串联电阻、该正极端杂散电容，以及该负极端虚拟串联电阻、该负极端杂散电容所组成的函数；

一绝缘阻抗计算单元，用以解析该参数集合，以得到该正极端虚拟串联电阻的绝缘阻抗值，以及该负极端虚拟串联电阻的绝缘阻抗值。

2.如权利要求1所述的绝缘阻抗估计装置，其中该电压测量模块通过一第三信号线连接至该高压电力系统的正极端电力线，用以测量该高压电力系统的正极端电压。

3.如权利要求1所述的绝缘阻抗估计装置，其中该高压电力系统包括一电池管理系统(BMS)，该控制区域网络收发器通过该电池管理系统读取该高压电力系统的正极端电压。

4.如权利要求1所述的绝缘阻抗估计装置，其中该数字信号处理器电性连接一显示单元，该显示单元用以显示该数字信号处理器所计算出的该正极端虚拟串联电阻以及该负极端虚拟串联电阻的绝缘阻抗值。

5.一种绝缘阻抗估计方法，用以估计一高压电力系统的绝缘阻抗，该高压电力系统包括一电池组与一壳体，该电池组具有一正极端及一负极端，该壳体接地，该正极端与接地间具有一正极端虚拟串联电阻，且该正极端虚拟串联电阻并联一正极端杂散电容。该负极端与接地间具有一负极端虚拟串联电阻，且该负极端虚拟串联电阻并联一负极端杂散电容，该绝缘阻抗估计方法包含：

备置一绝缘阻抗估计装置，该绝缘阻抗估计装置包括一降压电力转换器、一电压测量模块、一控制区域网络收发器以及一数字信号处理器，该数字信号处理器包括一有限带宽白噪声产生器、一绝缘阻抗等效电路模型、一适应性估计演算单元以及一绝缘阻抗计算单元；

由该电压测量模块测量一噪声电压、该高压电力系统的负极端与接地间的电压以及该高压电力系统的正极端电压，并将该噪声电压、该负极端与接地间的电压以及该正极端电压传送至该绝缘阻抗等效电路模型；

由该适应性估计演算单元估计出一参数集合，该参数集合由该正极端虚拟串联电阻、该正极端杂散电容，以及该负极端虚拟串联电阻、该负极端杂散电容所组成的函数，并将该参数集合传送至该绝缘阻抗等效电路模型进行运算；

由该绝缘阻抗等效电路模型利用该噪声电压、该负极端与接地间的电压、该正极端电压三种电压信号，以及该参数集合，计算该高压电力系统的负极端与接地间的电压；以及

由该绝缘阻抗计算单元计算该正极端虚拟串联电阻以及该高压电力系统的负极端虚拟串联电阻的绝缘阻抗值。

6.如权利要求5所述的绝缘阻抗估计方法，其中该有限带宽白噪声产生器用以产生一工作周率信号，并将该工作周率信号传送至该降压电力转换器，以驱动该降压电力转换器产生该噪声电压。