用于测量电池充电系统中的接地电阻的方法和设备与流程

技术特征：
1.一种用于测量电池充电系统中的接地电阻的方法，所述电池充电系统连接到或能够连接到电网(g)并设置有转换器组件(4)，所述转换器组件被配置为将来自所述电网(g)的交流电转换成能够用于对电池组(6)充电的直流电；所述方法包括以下步骤：-检测表示所述电网电压的电压信号；-识别自由频率范围，其中，所述电压信号具有最小值或零值；-在第一中性节点(n)和第二接地节点(pe)之间注入交流测量信号；所述测量信号在所述自由范围内具有预设持续时间和预设频率；-检测表示所述第一节点(n)和所述第二节点(pe)之间的电位差的电压信号；-处理所述电压信号，从而提取具有等于所述预设频率的频率和与所述测量信号的相位相关的相位的第一信号；-根据识别所述测量信号的值与所述第一信号的相应参考值之间的比率计算接地电阻值。2.根据权利要求1所述的方法，包括以下步骤：-将所述第一信号变换到所述频域中；-在等于所述预设频率的频率值识别所述参考值。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述第一信号的所述相位随时间以恒定的方式等于或不同于所述测量信号的所述相位。4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述处理步骤涉及：-将所述电压信号和参考信号相乘，从而获得包含等于所述电压信号的所述频率和所述参考信号的频率之和的第一频率内容和等于所述电压信号的所述频率和所述参考信号的频率之差的第二频率内容的结果信号；-对获得的所述结果信号进行滤波，从而仅提取所述结果信号的第一内容或第二内容。5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述识别值由与所述测量信号的振幅相对应的至少一个参数限定。6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述测量信号在每个电流周期内具有极限平均值；所述测量信号注入步骤涉及调制所述测量信号的所述识别值和所述预设持续时间，使得识别所述测量信号的所述值具有与所述极限平均值兼容的最大值。7.根据权利要求6所述的方法，包括电网噪声分析步骤，其中：-在给定时间间隔内检测噪声峰值；-根据所述峰值调制所述测量信号的所述识别值和所述预设持续时间。8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述第二接地节点(pe)可以是，可替代地：-物理电网节点；-重构虚拟节点，其电位与接地电位对应，并且与所述第一中性节点(n)和所述相位(l1、l2、l3)电连续。9.一种用于保护电池充电系统的方法，包括以下步骤：-通过实施根据前述权利要求中任一项所述的测量方法来测量充电设备(100)中的接地电阻；-将所述接地电阻值与所述接地电阻的参考极限值进行比较；
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如果所述接地电阻值超过所述接地电阻的所述参考极限值，则使所述充电设备(100)的所述转换器组件(4)与所述电网(g)绝缘。10.一种用于测量电池充电系统中的接地电阻的设备，其中，所述充电系统连接到或能够连接到电网(g)并配备有转换器组件(4)，所述转换器组件被配置为将来自所述电网(g)的交流电转换成能够用于对电池组(6)充电的直流电；所述测量设备包括：-电流发生器(2)，具有可变振幅和频率，被配置为在第一中性节点(n)和第二接地节点(pe)之间生成交流测量信号并将其注入电网(g)；-电压检测模块(3)，被配置为检测表示所述第一节点(n)和所述第二节点(pe)之间的电位差的电压信号；-处理单元(10)，被配置为：-激活所述电流发生器(2)，从而在所述第一中性节点(n)和所述第二接地节点(pe)之间注入所述交流测量信号；所述测量信号具有预设频率和预设持续时间；-响应于所述测量信号注入，从所述检测模块(3)接收电压信号；-借助于被配置为从所述电压信号中提取第一信号的放大器模块(11)处理所述电压信号，所述第一信号具有等于所述预设频率的频率和与所述测量信号的相位相关的相位；-根据识别所述测量信号的值与所述第一信号的相应参考值之间的比率计算接地电阻值。11.根据权利要求10所述的设备，其中，所述检测模块(3)是可变增益类型。12.根据权利要求10或11所述的设备，其中，所述放大器模块(11)是锁定放大器。13.一种用于保护电池充电系统的设备，其中，所述充电系统连接到或能够连接到电网(g)并配备有转换器组件(4)，所述转换器组件被配置为将来自所述电网(g)的交流电转换成能够用于对电池组(6)充电的直流电；所述保护设备包括：-根据权利要求10至12中任一项所述的测量设备(1)；-开关组件(8)，接合到所述测量设备(1)，所述开关组件能够选择性地在闭合状态和断开状态之间切换，在所述闭合状态下，所述开关组件将所述插座(9)与所述转换器组件(4)电连接，在所述断开状态下，所述开关组件断开所述连接，将所述插座(9)从所述转换器组件(4)电释放；其中，所述处理单元(10)被配置为如果所述接地电阻值大于极限值，则将所述开关组件(8)从所述闭合状态切换到所述断开状态。

技术总结
一种用于测量电池充电系统中的接地电阻的方法，包括以下步骤：在第一中性节点(N)和第二接地节点(PE)之间注入交流测量信号；检测表示第一节点(N)和第二节点(PE)之间的电位差的电压信号；处理电压信号，从而提取具有等于测量信号频率的频率和与其相关的相位的第一信号；以及根据测量信号和所述第一信号的参考值之间的比率计算接地电阻值。之间的比率计算接地电阻值。之间的比率计算接地电阻值。


技术研发人员：帕斯夸莱
受保护的技术使用者：DR.ING.H.C.F.保时捷股份公司
技术研发日：2021.12.17
技术公布日：2023/10/20