用于監(jiān)測繼電器觸點的系統(tǒng)和方法
【專利說明】用于監(jiān)測繼電器觸點的系統(tǒng)和方法
[0001]相關(guān)申請的交叉引用
[0002]本申請要求2013年10月31日提交的美國臨時申請序列第61/898，058號和2014年10月22日提交的美國申請序列第14/520，473號的權(quán)益，通過引用，本文將這兩個申請的公開內(nèi)容整個地并入。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本公開內(nèi)容涉及用于監(jiān)測繼電器觸點的系統(tǒng)和方法，該繼電器觸點諸如在用于電動車輛(EV)、插電式混合動力電動車輛(PHEV)或混合動力電動車輛(HEV)中的接線盒中的繼電器觸點。
【背景技術(shù)】
[0004]電動車輛(EV)、插電式混合動力電動車輛(PHEV)或混合動力電動車輛(HEV)可以配備可包含多個高壓功率繼電器的電源電路?？梢圆贾迷贓V/PHEV/HEV的接線盒中的高壓功率繼電器可以被操作以將電力從車輛電源傳導(dǎo)到車輛系統(tǒng)或車輛子系統(tǒng)?？刂破骺梢耘c電源電路通信，以操縱繼電器斷開或閉合。
[0005]系統(tǒng)和方法通常被要求有效地監(jiān)測繼電器觸點狀態(tài)(即，確定繼電器觸點是斷開還是閉合)，且提供關(guān)于對電動車輛的接線盒中所焊接的繼電器觸點的可靠的診斷。更一般地，這種系統(tǒng)和方法可能被要求診斷諸如繼電器觸點、熔斷器或匯流排中的任意傳導(dǎo)路徑的電氣連通性或電氣中斷。
[0006]通常，繼電器觸點兩側(cè)的電壓測量被用于診斷繼電器的主接觸器的狀態(tài)。涉及使用傳感通道的復(fù)用的直流(DC)測量的這個策略，在沒有電流流經(jīng)觸點的情況下不能進行檢測，這是因為沒有發(fā)生電壓降。該策略還迫使傳感通道和電子產(chǎn)品在觸點斷開時承受高DC共模負電壓。因此，存在著對于一種系統(tǒng)和方法的需求，該系統(tǒng)和方法有效地檢測繼電器觸點狀態(tài)而無需電流流經(jīng)所述觸點，且免于經(jīng)受負共模電壓。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]根據(jù)本文所述的實施方式，提供了用于監(jiān)測至少一個繼電器觸點的系統(tǒng)。該系統(tǒng)可包括發(fā)射器，該發(fā)射器適于與第一繼電器觸點的第一側(cè)進行通信，且該發(fā)射器可以被配置為發(fā)射信號。該系統(tǒng)還可包第一接收器，該第一接收器適于與該第一繼電器觸點的第二側(cè)進行通信，且該第一接收器被配置為檢測由發(fā)射器發(fā)射的信號。該系統(tǒng)還可包括控制器，該控制器適于與發(fā)射器和第一接收器進行通信，該控制器被配置為確定第一繼電器觸點處于斷開狀態(tài)或閉合狀態(tài)。該控制器可控制發(fā)射器以發(fā)射信號，且如果第一接收器檢測到信號，則該控制器可以確定該第一繼電器觸點處于閉合狀態(tài)。如果第一接收器不能檢測到信號，則該控制器可以確定該第一繼電器觸點處于斷開狀態(tài)。
[0008]根據(jù)本文所述的另一個實施方式，提供了用于監(jiān)測第一繼電器觸點和第二繼電器觸點的系統(tǒng)，第一繼電器觸點和第二繼電器觸點中每個都具有第一側(cè)和第二側(cè)。該系統(tǒng)可包括發(fā)射器，該發(fā)射器適于與該第一繼電器觸點和該第二繼電器觸點的每個的第一側(cè)進行通信，且該發(fā)射器可以被配置為發(fā)射信號。該系統(tǒng)可以還包括接收器，該接收器適于與該第一繼電器觸點和該第二繼電器觸點的每個的第二側(cè)進行通信，且被配置為檢測由發(fā)射器發(fā)射的信號。該系統(tǒng)還可包括控制器，該控制器適于與發(fā)射器和接收器進行通信，該控制器被配置為確定第一繼電器觸點和第二繼電器觸點中的每一個處于斷開狀態(tài)或閉合狀態(tài)。該控制器可控制發(fā)射器以發(fā)射具有第一分量和不同于第一分量的第二分量的信號。如果接收器僅檢測到信號的第二分量，則該控制器可確定第一繼電器觸點處于閉合狀態(tài)且第二繼電器觸點處于斷開狀態(tài)。如果接收器檢測到信號的第一分量，則該控制器可確定該第二繼電器觸點處于閉合狀態(tài)。如果接收器既不能檢測到信號的第一分量又不能檢測到信號的第二分量，則該控制器可確定該第一繼電器觸點和該第二繼電器觸點都處于斷開狀態(tài)。
[0009]根據(jù)本文所述的另一個實施方式，提供了用于監(jiān)測至少一個繼電器觸點的方法。該方法可包括發(fā)射信號，如果第一接收器檢測到信號則確定第一繼電器觸點處于閉合狀態(tài)，以及如果第一接收器不能檢測到信號則確定第一繼電器觸點處于斷開狀態(tài)。
[0010]根據(jù)本文所述的另一個實施方式，提供了用于監(jiān)測第一繼電器觸點和第二繼電器觸點的方法。該方法可包括發(fā)射信號，該信號可包括第一分量和不同于第一分量的第二分量。該方法還可包括，如果接收器僅檢測到信號的第二分量，則確定該第一繼電器觸點處于閉合狀態(tài)且該第二繼電器觸點處于斷開狀態(tài)。該方法還可包括，如果接收器檢測到信號的第一分量則確定該第二繼電器觸點處于閉合狀態(tài)，以及如果接收器既不能檢測到信號的第一分量又不能檢測到信號的第二分量，則確定該第一繼電器觸點和該第二繼電器觸點都處于斷開狀態(tài)。
【附圖說明】
[0011]圖1是示例性的EV/PHEV/HEV接線盒的簡化示意圖；
[0012]圖2A和2B是用于監(jiān)測繼電器觸點的系統(tǒng)和方法的示例性的實施方式的簡化示意圖；
[0013]圖3A和3B是用于監(jiān)測繼電器觸點的系統(tǒng)和方法的另一個示例性的實施方式的簡化示意圖；
[0014]圖4A和4B是用于監(jiān)測繼電器觸點的系統(tǒng)和方法的另一個示例性的實施方式的簡化示意圖；
[0015]圖5是用于監(jiān)測繼電器觸點的方法的示例性的實施方式的簡化流程圖。
【具體實施方式】
[0016]根據(jù)要求，本文提供了本公開內(nèi)容的【具體實施方式】。然而，要理解的是，所提供的實施方式僅僅是本公開內(nèi)容的示例，其可以以不同的形式和可選的形式具體體現(xiàn)。附圖并非必須按照比例繪制。某些部件可能被放大或者縮小以顯示特定組件的細節(jié)。因此，本文所公開的具體結(jié)構(gòu)細節(jié)和功能細節(jié)并不能被認為是限制，而僅僅是作為用于教導(dǎo)本領(lǐng)域的其中一名技術(shù)人員的代表性基礎(chǔ)。
[0017]如前所述，電動車輛(EV)、插電式混合動力電動車輛(PHEV)或混合動力電動車輛(HEV)可以配備可包含多個高壓功率繼電器的電源電路?？梢圆贾迷贓V/PHEV/HEV接線盒中的高壓功率繼電器，其可以被操作以將電力從車輛電源傳導(dǎo)到車輛系統(tǒng)或車輛子系統(tǒng)。控制器可以與電源電路通信，以操縱繼電器斷開或閉合。
[0018]圖1描繪了 EV/PHEV/HEV接線盒10的典型的、簡化的示意圖。接線盒10可以被設(shè)置為與高壓電池12和DC鏈路14進行通信。接線盒10可包括，具有主接觸器KpK2的主繼電器16、18，以及預(yù)充電繼電器20、熔斷器22、和電壓與電流測量節(jié)點24、25、26、27。如上所述，系統(tǒng)和方法通常被要求有效地監(jiān)測繼電器觸點狀態(tài)(即，確定繼電器觸點16、18是斷開還是閉合)，且提供關(guān)于對諸如EV/PHEV/HEV接線盒中所焊接的繼電器觸點的可靠的診斷。通常，繼電器觸點16、18兩側(cè)的電壓測量被用于診斷主接觸器KpK2W狀態(tài)。
[0019]涉及使用傳感通道的復(fù)用的DC測量的這個策略，在沒有電流流經(jīng)觸點16、18的情況不能進行檢測，這是因為沒有發(fā)生電壓降。該策略還迫使傳感通道和電子產(chǎn)品在觸點16、18斷開時承受高DC共模負電壓。
[0020]因此，存在對于一種系統(tǒng)和方法的需求，該系統(tǒng)和方法有效地檢測繼電器觸點狀態(tài)，而與電流流經(jīng)所述觸點無關(guān)，且免于經(jīng)受負共模電壓。這可以使用信號發(fā)射器和信號接收器以實現(xiàn)繼電器觸點的焊接診斷(諸如，在要被診斷的觸點的每側(cè)的焊接診斷)來完成。
[0021]現(xiàn)在參照附圖2A和2B，簡化示意圖顯示的是用于監(jiān)測繼電器觸點的系統(tǒng)和方法的示例性的實施方式。為了斷開接觸器Kp 1(2而驅(qū)動與繼電器16、18相關(guān)聯(lián)的繼電器線圈(未顯示)，但是由于在繼電器16、18中存在一些損壞，這個時候就發(fā)生了焊接，接觸器1、1(2被卡住或被焊接，且因此保持了傳導(dǎo)路徑。
[0022]如圖2A和2B中所見，可以提供用于監(jiān)測第一繼電器觸點16的系統(tǒng)30。系統(tǒng)30可包括發(fā)射器32，其適于與繼電器觸點16的第一側(cè)進行通信，且被配置為發(fā)射信號34。信號34可以由發(fā)射器32基于觸點16的干線電壓發(fā)射。也就是說，信號34可以是疊加在觸點16的干線電壓上的電壓信號。在這方面，干線電壓的示例性的值可以是用于電動車輛的450V，用于混合動力車輛的200V，用于微型混合車輛的48V，用于卡車的24V以及用于常規(guī)內(nèi)燃機車輛的12V。因此，應(yīng)注意的是，雖然本文所示出和描述的是在EV/PHEV/HEV的環(huán)境下，但是本公開中所描述的實施方式可以用于其他的車輛類型或非車輛環(huán)境中所使用的監(jiān)測性(monitory)繼電器觸點。
[0023]系統(tǒng)還可包括第一接收器36，