[发明专利]隔离监视器性能工具和测试隔离监视器的方法

说明书

公开了一种隔离监视器性能工具和测试隔离监视器的方法。用于测试具有与低电压电系统隔离的高电压牵引电池电系统的车辆的隔离监视器的性能的系统和方法包括用于连接到测试中的隔离/泄漏监视器的装置。所述装置包括具有由编程微处理器自动控制的相关开关元件的电流泄漏总线、电流泄漏阵列和电流泄漏目的点，以将各个泄漏阻抗引入第二电压源或接地，并估计测试中的隔离/泄漏监视器的性能。

技术领域

本申请涉及测试与高电压电系统和低电压电系统之间的隔离有关的混合动力电动车辆电系统组件的性能。

背景技术

高电压牵引电池可应用于混合动力电动车辆。具有牵引电池的车辆可包括具有电池电子控制模块(BECM)的电池管理系统(BMS)，其中，电池电子控制模块(BECM)监视车辆的高电压系统和低电压系统之间的隔离。作为示例，如果由于一组件未能限制其它车辆组件、乘员或服务技术人员暴露在高电压中而导致高电压系统和低电压系统之间的隔离受损，则BECM可提供诊断指示器和/或关闭各种系统或子系统。

在BECM硬件和软件的开发周期中，尽早估计隔离监视器功能的性能是有益的。然而，只有在样品牵引电池包或样品车辆可用时，才能够实现适当的测试环境，这可能在开发周期中已经太迟，而导致无法避免和修正的显著成本和延迟。此外，在车辆开发期间中的硬件或软件改变可能影响隔离监视，并且由于可用资源有限，使得立即验证和测试可能难以在电池包和车辆级别进行管理。

发明内容

本公开的各种实施例包括用于测试具有与低电压电系统隔离的高电压牵引电池电系统的车辆的隔离监视器的性能的系统或方法。所述系统或方法包括用于连接到测试中的隔离/泄漏监视器的装置。所述装置包括具有由编程的微处理器自动控制的相关开关元件的电流泄漏总线、电流泄漏阵列和电流泄漏目的点，以将各个泄漏阻抗引入第二电压源或地，并估计测试中的隔离/泄漏监视器的性能。例如，可通过由第二微处理器(诸如电池电子控制模块 (BECM))执行的软件和相关电路来实施隔离/泄漏监视器。编程的微处理器执行测试协议以操作开关来选择性地将高电压单元阵列中的单元连接到泄漏总线。泄漏阵列可包括多个开关，用于选择性地将可变阻抗引入泄漏路径。在一实施例中，泄漏阵列包括多个并联的电阻器和电感器。经由微处理器控制激活泄漏阵列中的一个或更多个开关，以选择期望的实际或复杂阻抗。微处理器还激活目的点开关以完成到第二电压源或地面(通常是用于分别模拟车辆低电压系统或底座的12V源或地面)的泄漏路径。

在各个实施例中，微处理器提供外部通信接口(诸如以太网或控制器区域网络(CAN)接口)，以允许对系统的外部控制并向外部控制和系统提供状态和反馈。

根据本公开的隔离监视器估计工具的实施例具有多个相关优点。例如，根据各个实施例的隔离监视器估计工具可集成到现有电池模拟器装置中，允许在不需要人为接触潜在高电压的组件的情况下将可变泄漏引入高电压系统，并允许将复杂阻抗引入高电压系统。根据本公开实施例的隔离监视器估计工具的其它优点包括提供对泄漏源、可变的实际或复杂阻抗和可选择的目的点或接收器(sink)的自动化控制。在没有牵引电池组或车辆以实现功能测试的开发周期的前期，根据本公开的隔离监视器性能工具的使用提供对电池电子控制模块和相关电路的隔离监视器测试。此外，各个实施例允许在沿着单元串的任何点自动地引入泄漏。

一种隔离监视器性能工具，包括：至少一个阻抗；至少一个泄漏目的点；多个开关，与所述至少一个阻抗、所述至少一个泄漏目的点和电池单元串的多个端子相关。所述隔离监视器性能工具还包括：至少一个控制器，被编程为操作所述开关以通过选择的阻抗选择性地将泄漏目的点连接到选择的端子以创建泄漏路径。所述至少一个阻抗可包括电阻器。所述至少一个阻抗可包括电容器。所述至少一个控制器还可被编程为选择一个泄漏目的点和一个端子。所述至少一个泄漏目的点可包括低电压源和地。所述至少一个控制器还可被编程为与隔离监视器通信以从隔离监视器接收诊断代码。所述至少一个控制器还可被编程为应用开关的各种组合，将来自隔离监视器的响应与预期响应进行比较，基于所述响应与所述预期响应输出隔离监视器测试状态。