CN112937300A - 用于充电器接触器双焊接检测的***和方法 - Google Patents

用于充电器接触器双焊接检测的***和方法 Download PDF

Info

Publication number
CN112937300A
CN112937300A CN202011419976.4A CN202011419976A CN112937300A CN 112937300 A CN112937300 A CN 112937300A CN 202011419976 A CN202011419976 A CN 202011419976A CN 112937300 A CN112937300 A CN 112937300A
Authority
CN
China
Prior art keywords
voltage
contactor
charger
high voltage
bus
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202011419976.4A
Other languages
English (en)
Inventor
王锐
亚伦·沃克
章源
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ford Electric Mach Technology Nanjing Co ltd
Ford Global Technologies LLC
Original Assignee
Ford Global Technologies LLC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ford Global Technologies LLC filed Critical Ford Global Technologies LLC
Publication of CN112937300A publication Critical patent/CN112937300A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/60—Monitoring or controlling charging stations
    • B60L53/62—Monitoring or controlling charging stations in response to charging parameters, e.g. current, voltage or electrical charge
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L3/00—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L3/00—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
    • B60L3/0023—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L3/00—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
    • B60L3/0023—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train
    • B60L3/0069—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train relating to the isolation, e.g. ground fault or leak current
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L3/00—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
    • B60L3/0092—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption with use of redundant elements for safety purposes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L3/00—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
    • B60L3/04—Cutting off the power supply under fault conditions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/50—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
    • B60L50/60—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using power supplied by batteries
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/12—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries responding to state of charge [SoC]
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/18—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries of two or more battery modules
    • B60L58/20—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries of two or more battery modules having different nominal voltages
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/327—Testing of circuit interrupters, switches or circuit-breakers
    • G01R31/3271—Testing of circuit interrupters, switches or circuit-breakers of high voltage or medium voltage devices
    • G01R31/3275—Fault detection or status indication
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/327—Testing of circuit interrupters, switches or circuit-breakers
    • G01R31/3277—Testing of circuit interrupters, switches or circuit-breakers of low voltage devices, e.g. domestic or industrial devices, such as motor protections, relays, rotation switches
    • G01R31/3278—Testing of circuit interrupters, switches or circuit-breakers of low voltage devices, e.g. domestic or industrial devices, such as motor protections, relays, rotation switches of relays, solenoids or reed switches
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0029—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits
    • H02J7/00304—Overcurrent protection
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0047—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with monitoring or indicating devices or circuits
    • H02J7/0048—Detection of remaining charge capacity or state of charge [SOC]
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/007—Regulation of charging or discharging current or voltage
    • H02J7/00712—Regulation of charging or discharging current or voltage the cycle being controlled or terminated in response to electric parameters
    • H02J7/007182—Regulation of charging or discharging current or voltage the cycle being controlled or terminated in response to electric parameters in response to battery voltage
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/80—Time limits
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H3/00—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
    • H02H3/20—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to excess voltage
    • H02H3/207—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to excess voltage also responsive to under-voltage
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0029—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits
    • H02J7/0031—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits using battery or load disconnect circuits
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/7072—Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/12—Electric charging stations

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

本公开提供了“用于充电器接触器双焊接检测的***和方法”。一种车辆包括：充电器接触器，所述充电器接触器被配置为将用于连接到充电器的端子选择性地电耦合到高压总线的对应端子。所述车辆包括预充电接触器，所述预充电接触器被配置为通过阻抗元件将电池的端子选择性地耦合到所述高压总线。所述车辆包括控制器，所述控制器被配置为命令所述充电器接触器进入断开状态持续一个驾驶循环并命令所述预充电接触器在所述驾驶循环开始时闭合，并且响应于用于连接到所述充电器的所述端子上的电压从紧接在所述预充电接触器闭合之前小于第一预定电压改变为在预充电完成时大于第二预定电压，禁止车辆操作并将所述电池与所述高压总线断开连接。

Description

用于充电器接触器双焊接检测的***和方法
技术领域
本申请总体上涉及检测车辆中的充电器端子与高压电力总线之间的焊接接触器。
背景技术
电动化车辆包括连接到高压总线的高压部件。高压总线可以包括使高压部件选择性地彼此隔离的元件。在正常状态期间，选择性隔离元件可以正确操作。然而，在异常状态下，选择性隔离元件可能处于不正确的状态中。
发明内容
一种车辆包括充电器接触器，所述充电器接触器被配置为将用于连接到充电器的端子选择性地电耦合到高压总线的对应端子。所述车辆包括预充电接触器，所述预充电接触器被配置为通过阻抗元件将电池选择性地耦合到所述高压总线。所述车辆包括控制器，所述控制器被编程为在驾驶循环开始时命令所述充电器接触器断开，然后命令所述预充电接触器闭合以将所述高压总线充电到预定总线电压，并且响应于用于连接到所述充电器的所述端子上的电压从紧接在所述预充电接触器闭合之前小于第一预定电压改变为在所述高压总线被充电到所述预定总线电压时大于第二预定电压，命令所述预充电接触器断开并命令耦合在所述电池与所述高压总线之间的主接触器保持断开以将所述电池与所述高压总线断开连接并阻止车辆操作。
所述第一预定电压可以是指示所述电压大约为零的阈值。所述第二预定电压可以是指示所述电压为高压电平的阈值。所述控制器还可以被编程为响应于在所述预充电接触器闭合之前所述高压总线上的电压大于所述第二预定电压并且用于连接到所述充电器的端子上的所述电压大于所述第二预定电压，命令所述预充电接触器断开并命令所述主接触器保持断开以禁止车辆操作并阻止所述电池连接到所述高压总线。所述控制器还可以被编程为响应于禁止车辆操作而输出指示双焊接接触器状态的诊断代码。所述控制器可以被编程为响应于紧接在所述预充电接触器闭合之前所述电压小于所述第一预定电压并且当所述高压总线被充电到所述预定总线电压时所述电压小于所述第二预定电压，命令所述主接触器闭合并命令所述预充电接触器断开。所述控制器还可以被编程为响应于在所述预充电接触器闭合时在用于连接到所述充电器的所述端子上测量的第一电压与紧接在所述预充电接触器闭合之前在用于连接到所述充电器的所述端子上测量的第二电压之间的差值大于阈值持续预定时间，命令所述预充电接触器断开并命令所述主接触器保持断开以阻止所述电池连接到所述高压总线。
一种车辆包括充电器接触器，所述充电器接触器被配置为将用于连接到充电器的正极端子和回路端子选择性地电耦合到高压总线的对应端子。所述车辆包括预充电接触器，所述预充电接触器被配置为通过阻抗元件将电池选择性地耦合到所述高压总线。所述车辆包括控制器，所述控制器被编程为在驾驶循环开始时命令所述充电器接触器断开，然后命令所述预充电接触器闭合，并且响应于在所述预充电接触器闭合时在所述正极端子和回路端子上测量的第一电压与紧接在所述预充电接触器闭合之前在所述正极端子和回路端子上测量的第二电压之间的差值大于预定阈值，命令所述预充电接触器断开并命令主接触器耦合在所述电池与所述高压总线之间以阻止所述电池连接到所述高压总线。
所述预定阈值可以指示所述差值在预充电期间增加。所述控制器还可以被编程为响应于禁止车辆操作而输出指示双焊接接触器状态的诊断代码。所述控制器还可以被编程为响应于所述差值小于所述预定阈值达预充电持续时间，命令所述主接触器闭合并命令所述预充电接触器断开。所述控制器还可以被编程为响应于在所述预充电接触器闭合之前所述高压总线上的电压大于预定电压并且用于连接到所述充电器的端子上的电压大于所述预定电压，命令所述预充电接触器断开并命令所述主接触器保持断开以阻止所述电池连接到所述高压总线并禁止车辆操作。所述预定电压可以是指示用于连接到所述充电器的端子上的电压超过高压电平的阈值。
一种方法包括由控制器命令设置在用于连接到充电器的端子与高压总线的对应端子之间的充电器接触器在驾驶循环开始时断开。所述方法包括由控制器命令预充电接触器闭合以将高压总线充电到预定总线电压，所述预充电接触器将牵引电池通过阻抗耦合到所述高压总线。所述方法包括由所述控制器响应于用于连接到所述充电器的所述端子上的电压从紧接在所述预充电接触器闭合之前小于第一预定电压改变为当所述高压总线被充电到所述预定总线电压时大于第二预定电压而命令所述预充电接触器断开并命令耦合在所述牵引电池与所述高压总线之间的主接触器保持断开。
所述方法还可以包括由所述控制器输出指示双焊接接触器状态的诊断代码。所述第一预定电压可以是指示所述电压大约为零的阈值。所述第二预定电压可以是指示所述电压为高压电平的阈值。所述方法还可以包括由所述控制器响应于所述高压总线上的电压大于所述第二预定电压并且在所述预充电接触器闭合之前用于连接到所述充电器的端子上的所述电压大于所述第二预定电压而命令所述预充电接触器断开并命令耦合在所述牵引电池与所述高压总线之间的主接触器保持断开。所述方法还可以包括由所述控制器响应于紧接在所述预充电接触器闭合之前所述电压小于所述第一预定电压并且当所述高压总线被充电到所述预定总线电压时所述电压小于所述第二预定电压而命令所述主接触器闭合并命令所述预充电接触器断开。所述方法还可以包括响应于在所述预充电接触器闭合时在用于连接到充电器的所述端子上测量的第一电压与紧接在所述预充电接触器闭合之前在用于连接到充电器的所述端子上测量的第二电压之间的差值大于阈值持续预定时间，命令所述预充电接触器断开并命令所述主接触器保持断开以阻止所述牵引电池连接到所述高压总线。
附图说明
图1描绘了电动化车辆的可能配置。
图2描绘了车辆的高压配电***中的接触器的可能配置。
图3描绘了用于控制高压配电***的接触器的可能的操作序列的流程图。
图4描绘了车辆的高压车辆配电***中的接触器的替代配置。
具体实施方式
本文中描述了本公开的实施例。然而，应当理解，所公开的实施例仅仅是示例并且其他实施例可以呈现各种和替代形式。附图不一定按比例绘制；一些特征可能被放大或最小化以示出特定部件的细节。因此，本文所公开的具体结构和功能细节不应被解释为是限制性的，而仅是解释为教导本领域技术人员以不同方式采用本发明的代表性基础。如本领域的普通技术人员将理解，参考附图中的任一者示出和描述的各种特征可与一个或多个其他附图中示出的特征组合以产生未明确地示出或描述的实施例。所示特征的组合提供典型应用的代表性实施例。然而，对于特定应用或实现方式，可能希望与本公开的教导一致的对特征的各种组合和修改。
电动化车辆包括接触器以选择性地连接和隔离高压部件。接触器可以是电磁开关，诸如继电器。在高压环境中，开关可能经历高水平的应力。电动化车辆中存在的高压可能在开关触点之间导致电弧。在开关断开或闭合时，可能出现电弧。电弧的温度可能足够高以导致开关触点熔化。在严重的情况下，接触器可能会变为焊接闭合的。在焊接闭合状态下，接触器不再响应于改变接触器状态的命令。
图1描绘了可以被称为插电式混合动力电动车辆(PHEV)的电动化车辆112。插电式混合动力电动车辆112可以包括一个或多个电机114，所述一个或多个电机机械地联接到齿轮箱或混合动力变速器116。电机114可能能够充当马达和发电机。另外，混合动力变速器116机械地联接到发动机118。混合动力变速器116还机械地联接到驱动轴120，所述驱动轴机械地联接到车轮122。电机114可以在发动机118开启或关闭时提供推进和再生制动能力。电机114还可以充当发电机，并且可以通过回收通常在摩擦制动***中作为热量损失的能量来提供燃料经济性益处。电机114还可以通过允许发动机118以更有效的转速操作以及允许在某些状态下在发动机118关闭的情况下以电动模式操作混合动力电动车辆112来减少车辆排放。电动化车辆112还可以是电池电动车辆(BEV)。在BEV配置中，可能不存在发动机118。
电池组或牵引电池124存储可由电机114使用的能量。牵引电池124可提供高压直流(DC)输出。接触器模块142可以包括一个或多个接触器，所述一个或多个接触器被配置成在断开时将牵引电池124与高压总线152隔离并且在闭合时将牵引电池124连接到高压总线152。高压总线152可以包括用于在高压总线152上载运电流的电力导体和回路导体。接触器模块142可以位于牵引电池124中。一个或多个电力电子模块126(也称为逆变器)可以电耦合到高压总线152。电力电子模块126还电耦合到电机114，并且提供在牵引电池124与电机114之间双向传递能量的能力。例如，牵引电池124可以提供DC电压，而电机114可以利用三相交流(AC)操作以起作用。电力电子模块126可以将DC电压转换为三相AC电流来操作电机114。在再生模式中，电力电子模块126可以将来自充当发电机的电机114的三相AC电流转换为与牵引电池124兼容的DC电压。
除了提供用于推进的能量之外，牵引电池124还可为其他车辆电气***提供能量。车辆112可以包括DC/DC转换器模块128，所述DC/DC转换器模块将来自高压总线152的高压DC输出转换为与低压负载156兼容的低压总线154的低压DC电平。DC/DC转换器模块128的输出端可以电耦合到辅助电池130(例如，12V电池)以用于对辅助电池130充电。低压负载156可以经由低压总线154电耦合到辅助电池130。一个或多个高压电气负载146可耦合到高压总线152。高压电气负载146可以具有相关联的控制器，所述控制器在适当的时候操作和控制高压电气负载146。高压电气负载146的示例可以是风扇、电加热元件和/或空调压缩机。
电动化车辆112可被配置为从外部电源136对牵引电池124再充电。外部电源136可以是到电气插座的连接件。外部电源136可以电耦合到充电站或电动车辆供电装备(EVSE)138。外部电源136可以是由电力公司提供的配电网络或电网。EVSE 138可以提供电路和控制件以调节和管理电源136与车辆112之间的能量传递。外部电源136可以向EVSE 138提供DC或AC电力。EVSE 138可以具有用于耦合到车辆112的充电端口134的充电连接器140。充电端口134可以是被配置为将电力从EVSE 138传递到车辆112的任何类型的端口。充电端口134可以电耦合到车载电力转换模块或充电器。充电器132可以调节从EVSE 138供应的电力，以向牵引电池124和高压总线152提供适当的电压电平和电流电平。充电器132可电耦合到接触器模块142。充电器132可以与EVSE 138对接以协调对车辆112的电力输送。EVSE连接器140可具有与充电端口134的对应凹槽配合的引脚。替代地，被描述为电气地耦合或连接的各种部件可使用无线感应耦合来传递电力。
可以提供车轮制动器144以用于使车辆112减速并阻止车辆112的运动。车轮制动器144可以是液压致动的、电致动的或者它们的某种组合。车轮制动器144可以是制动***150的一部分。制动***150可以包括用于操作车轮制动器144的其他部件。出于简单起见，附图描绘了制动***150与车轮制动器144中的一者之间的单个连接。暗示制动***150与其他车轮制动器144之间的连接。制动***150可以包括用于监测并且协调制动***150的控制器。制动***150可以监测制动部件并且控制车轮制动器144。制动***150可以响应于驾驶员命令，并且还可以自主操作以实施诸如稳定性控制的特征。制动***150的控制器可以在由另一个控制器或子功能请求时实现施加所请求的制动力的方法。
电动化车辆112还可以包括用户界面160。用户界面160可以提供用于向操作员传送信息的多种显示元件。用户界面160可以提供用于从操作员接收信息的多种输入元件。用户界面160可以包括一个或多个显示器。显示器可以是触摸屏显示器。用户界面160可以包括离散的灯具/灯。例如，灯具可以包括发光二极管(LED)。用户界面160可以包括开关、旋钮和按钮以用于允许操作员改变各种设置。用户界面160可以包括经由车辆网络通信的控制模块。用户界面160可以提供一个或多个显示元件，其指示禁止充电以及禁止车辆操作。用户界面160还可以提供用于指示单接触器焊接状态和双接触器焊接状态的显示元件。显示元件可以包括离散的灯具和/或在消息显示区域中的消息。
车辆112内的电子模块可以经由一个或多个车辆网络进行通信。车辆网络可以包括用于通信的多个信道。车辆网络的一个信道可以是串行总线，诸如控制器局域网(CAN)。车辆网络的信道中的一者可以包括由电气和电子工程师协会(IEEE)802系列标准定义的以太网网络。车辆网络的附加信道可以包括模块之间的离散连接并且可以包括来自辅助电池130的电力信号。可以通过车辆网络的不同信道传递不同的信号。例如，视频信号可通过高速信道(例如，以太网)传递，而控制信号可通过CAN或离散信号传递。车辆网络可包括有助于在模块之间传递信号和数据的任何硬件部件和软件部件。车辆网络未在图1中示出，但可能暗示车辆网络可以连接到车辆112中存在的任何电子模块。可以存在车辆***控制器(VSC)148来协调各种部件的操作。
图2描绘了包括多个接触器的车辆的高压配电***200的配置。接触器模块142可以包括预充电接触器204(S1)，所述预充电接触器与预充电电阻器202串联电耦合。当牵引电池124最初连接到高压总线152时，在启动期间，预充电电阻器202可以限制流过高压总线152的电流。预充电接触器204可以被配置为通过阻抗元件202将牵引电池124的端子选择性地耦合到高压总线152。接触器模块142可以包括主接触器206(S2)，所述主接触器被配置为将牵引电池124的正极端子212选择性地电耦合到高压总线152的正极侧导体216。接触器模块142可以包括高压回路接触器208(S3)，所述高压回路接触器208被配置为将牵引电池回路端子214(牵引电池124的回路端子)选择性地电耦合到高压总线152的负极侧导体或回路导体218(例如，电力电子模块126的回路侧)。接触器模块142可以包括辅助负载回路接触器210(S4)，其被配置为将牵引电池回路端子214选择性地电耦合到电负载回路导体220，辅助负载226可以连接到所述电负载回路导体220。
配电***200还可以包括接口，其用于使充电器132与高压总线152对接。充电器正极接触器236可以电耦合在充电器正极端子222与正极侧导体216之间。充电器回路接触器238可以电耦合在充电器回路端子224和回路导体218之间。充电器接触器236、238可以被配置为将用于连接到充电器132的端子选择性地电耦合到高压总线152的对应端子。例如，当期望对牵引电池124进行充电时，充电器132可以经由充电器正极接触器236和充电器回路接触器238耦合到高压总线152。在充电事件期间，主接触器206、高压回路接触器208和辅助负载回路接触器210可以闭合。在一些配置中，充电器132可以是经由充电端口134连接到高压总线152的非车载模块。在一些配置中，充电器正极端子222和充电器回路端子224可以直接耦合到充电端口134。
一个或多个高压负载228可以电耦合到高压总线152。高压负载228可以包括电容元件229和并联阻抗231。电容元件229可以保持电荷并且限制HV总线电压的衰减速率。当与高压总线152断开连接时，电容元件229可以通过并联阻抗231释放能量。在断开连接后，高压负载228上的电压可以朝向零衰减。另外，当不充电时，电容元件229可能导致大的涌流。可以通过闭合高压回路接触器208和主接触器206/预充电接触器204来建立高压负载228的连接。
辅助负载226也可以电耦合在正极侧导体216与高压回路导体220之间。可以通过闭合辅助负载回路接触器210和主接触器206或预充电接触器204来建立辅助负载226的连接。辅助负载226可以包括驱动低压总线154的DC/DC转换器模块128。
接触器204、206、208、210、236、238可以是电磁开关，诸如继电器。接触器可以包括线圈，其在通电时断开或闭合相关联的开关。例如，接触器可以是常开接触器，使得当线圈断电时开关断开，以及当线圈通电时开关闭合。可以通过在线圈上施加电压以使电流在线圈中流动来使线圈通电。线圈可以电耦合到控制器250，所述控制器被配置为向线圈提供电压和电流。在一些配置中，接触器可以是固态装置，诸如绝缘栅双极晶体管(IGBT)或类似装置。控制器250可以被配置为使用硬件部件和软件功能来驱动线圈。控制器250可以是接触器模块142的一部分。在一些配置中，控制器250的特征可以由一个或多个外部控制器(例如，电池控制模块控制器和/或***控制器148)执行。控制器250可以包括用于执行指令和程序的处理单元。控制器250可以包括用于存储程序和数据的易失性和非易失性存储器。控制器250可以包括用于操作接触器的驱动器/接口电路。
配电***200可以包括被配置为测量存在的电压的电压传感器。电池电压传感器230可以被配置为测量牵引电池124上的电压(电池电压)。高压总线电压传感器232可以被配置为测量高压总线152上的电压(正极侧导体216和回路导体218上的电压(HV总线电压))。充电器电压传感器234可以被配置为测量充电器正极端子222和充电器回路端子224或充电器132上的电压(充电器电压)。另外，可以存在电流传感器，所述电流传感器被配置为测量通过配电***200的导体的电流。控制器250可以包括接口电路，以正确地缩放和隔离由电压和电流传感器提供的信号。
可以监测接触器以确保正确的操作。当控制器250操作接触器时，控制器250可以知道针对接触器中的每一者的期望或命令的状态(例如，断开或闭合)。当接触器不能正确响应时(例如，当被命令断开时闭合)，控制器250可以生成诊断故障代码以辅助维修车辆。另外，控制器250可以禁止包括充电和推进的车辆功能。控制器250还可以使描述状态的显示元件显示在用户界面160上。
接触器可能由于焊接闭合而变得无法操作。例如，当接触器上存在大电压的情况下试图闭合接触器时，接触器可以会变得焊接闭合。当接触器闭合时，大电压可能会在开关完全闭合之前导致开关间隙上的电流流动。该电流可能会形成足够多热量以熔化导电材料以及焊接接触器使其闭合。焊接接触器可能会产生问题，这是因为在焊接闭合时接触器不再提供隔离功能。也就是说，无法命令接触器断开且接触器永久闭合。因而，期望能检测焊接接触器并向操作员提供指示。
充电器接触器(236、238)可以在充电事件期间使用。可以通过将充电连接器140耦合到充电端口134来发起充电事件。控制器250可以执行操作以开始为牵引电池124充电。例如，控制器250可以通过将回路接触器208、辅助负载回路接触器210以及预充电接触器204闭合来发起预充电循环以使HV总线电压上升到牵引电池124的电压电平或预定总线电压。例如，预定总线电压可以是牵引电池电压的一定百分比(例如，90％)。当HV总线电压已达到预定总线电压时，控制器250可以将主接触器206闭合并断开预充电接触器204。在充电器接触器236、238闭合之前，控制器250可以命令充电器132输出大约为牵引电池124的电压的电压。
在一些***中，可以在接触器被命令断开之后对每个接触器执行焊接测试。以下讨论集中于对充电器正极接触器236和充电器回路接触器238的焊接测试。用于执行焊接检查的一种策略可以是分别断开充电器接触器236、238中的每一者并检查焊接状态。使用单独的焊接检查策略，可以在充电循环之后测试充电器接触器236、238中的每一者。在充电循环期间，充电器正极接触器236和充电器回路接触器238均在闭合状态下操作。这允许充电器132电耦合到牵引电池124(假设其他接触器也是闭合的)以允许进行充电。
一种用于焊接检测的策略是在主接触器206、高电压回路接触器208和辅助负载回路接触器210闭合的周期期间将HV总线电压(由HV总线电压传感器232测量)与充电器电压(由充电器电压传感器234测量)进行比较。在充电器132未耦合到高压总线152的驾驶循环期间，充电器电压不应跟随HV总线电压。如果充电器电压大约等于HV总线电压，则充电器接触器236、238的双焊接状态可能是可疑的。在驾驶循环期间，可以命令充电器接触器236、238断开以将HV总线152与充电器端子隔离。
在充电事件(充电器132耦合到配电***)期间，可以在某些条件下暂停焊接检查。通常可以命令充电器132在充电事件结束时降低电压和电流输出。如果充电器132在充电事件结束时没有降低电压输出并且命令充电器接触器236、238断开，则可能发生错误的焊接检测。在这种情况下，HV总线电压和充电器电压可以是大约相同的值。这种状态可以被标记为充电器诊断，而不是焊接接触器。然而，在这种情况下，不能可靠地检测到双焊接接触器状态。因而，在适当终止充电事件之前，可能无法检测到双焊接接触器状态。
当充电器接触器236、238两者均被焊接闭合时，在主接触器206和高压回路接触器208闭合的情况下，充电器端子(222、224)上可能存在电压。所述***可以被配置为在完全激励高压总线152之前检测双焊接充电器接触器状态。一种策略可以是在总线预充电操作期间将HV总线电压与充电器电压进行比较。在预充电期间，预充电接触器204可以闭合。预充电电阻器202限制流向HV总线的电流。在预充电期间，HV总线电压将以预定速率增加直到电池电压。如果充电器接触器236、238被焊接闭合，则充电器电压应与HV总线电压相同。然而，电压传感器可能具有不同的滤波特性。滤波可以被实施为硬件和/或软件。在预充电的瞬态部分(例如，电压增加)期间，可能不满足相等条件，从而导致未检测到双焊接状态。以这种方式检测双焊接状态可以通过调整算法来实现，这可能需要增加时间和成本。
控制器250可以被编程为命令充电器接触器236、238进入断开状态持续一个驾驶循环，并且命令预充电接触器204(和高压回路接触器208)在驾驶循环开始时闭合。控制器250可以被编程为响应于用于连接到充电器132的端子222、224上的电压从紧接在预充电接触器204闭合之前小于第一预定电压改变为在预充电完成时大于第二预定电压，禁止车辆操作并将牵引电池124与高压总线152断开连接。第一预定电压可以是指示所述电压大约为零的阈值(例如，10V)。第二预定电压可以是指示电压大约为牵引电池124的标称电压(例如，对于300V的电池电压，标称电压为250V)的阈值。第二预定电压可以是指示电压为在其以上阻止外部曝光的高压电平(例如，60V)的阈值。控制器250还可以被编程为响应于禁止车辆操作而输出指示双焊接充电器接触器状态的诊断代码。
控制器250可以被编程为响应于紧接在预充电接触器204闭合之前用于连接到充电器132的端子222、224上的电压小于第一预定电压并且在预充电完成时用于连接到充电器132的端子222、224上的电压小于第一预定电压，命令主接触器206闭合并断开预充电接触器204。这解决了当充电器接触器236、238正常操作时的操作。控制器250可以被编程为响应于在预充电接触器204闭合之前高压总线152上的电压大于第二预定电压并且用于连接到充电器132的端子222、224上的电压大于第二预定电压，禁止车辆操作并阻止牵引电池124连接到高压总线152。这解决了当充电接触器236、238存在双焊接状态并且在点火接通之前高压总线152上存在高电压时的操作。
控制器250可以被编程为响应于在预充电接触器204闭合时在用于连接到充电器132的端子222、224上测量的第一电压与紧接在预充电接触器204闭合之前在用于连接到充电器132的端子222、224上测量的第二电压之间的差值大于阈值持续预定时间，断开预充电接触器204并阻止牵引电池124连接到高压总线152。所述阈值可以指示用于连接到充电器132的端子222、224上的电压在预充电期间增加。
图3描绘了用于对充电器接触器236、238执行双焊接检查的可能操作序列的流程图。所述操作序列可以在驾驶循环开始时触发。可以通过点火接通状态(例如，车辆处于运行状态)来发起驾驶循环。此外，驾驶循环可以包括其中不请求充电的车辆通电。也就是说，充电器132未连接到外部电源，或者EVSE连接器140未耦合到充电端口134。在执行操作之前，命令充电器接触器236、238断开。在驾驶循环开始时，可以命令充电器接触器236、238进入断开状态。
在操作302处，可以在命令任何接触器(例如，预充电接触器204)闭合之前测量充电器开始电压(VDC开始)。在操作304处，可以将充电器开始电压与阈值进行比较。所述阈值可以是低压阈值。如果充电器开始电压小于阈值，则可以执行操作306。如果充电器开始电压大于或等于阈值，则可以执行操作318。
在操作306处，可以通过命令预充电接触器204和高压回路接触器208闭合来发起预充电循环。在操作307处，可以将测量的充电器电压(VDC)与充电开始电压之间的差值与电压阈值进行比较。依据配置，操作307可以是任选的。在操作307处，在预充电操作期间监测电压行为。当充电器接触器236、238未被焊接闭合时，预期充电器电压不会改变。操作307检查在预充电操作期间充电器电压是否正在改变。如果差值超过电压阈值，则可以退出预充电循环并且可以执行操作316以识别双焊接状态。如果差值小于或等于阈值，则可执行操作308。
在操作308处，可以监测预充电循环是否完成。例如，当HV总线电压超过阈值和/或在电池电压的预定量内时，可以完成预充电。如果预充电循环没有完成，则可以重复操作308。如果预充电循环完成，则可以执行操作310。
在操作310处，可以测量充电器结束电压(VDC结束)。在操作312处，可以将充电器结束电压与高阈值进行比较。高阈值可以指示充电器端子上的高电压。如果充电器结束电压小于高阈值，则可以执行操作314。在操作314处，可以将标志设定为指示充电器双焊接检查已成功通过。如果充电器结束电压超过高阈值，则可以执行操作316。
在操作316处，可以检测充电器接触器双焊接检查。可以存储指示状态的诊断代码，并且可以在用户界面160上显示指示。在操作324处，可以禁用配电***。禁用配电***可以包括命令所有接触器断开。禁用配电***可以将电压与充电器端子隔离。
如果操作304处的充电器开始电压超过低电压阈值，则可以执行操作318。在操作318处，可以测量开始HV总线电压(V2开始)。在操作320处，可以将开始HV总线电压与高电压阈值进行比较。如果开始HV总线电压未超过高电压阈值，则可以执行操作322。在操作322处，可以将标志设定为指示充电器双焊接检查已成功通过。如果开始HV总线电压超过高电压阈值，则可以执行操作316以识别双焊接充电器接触器状态，然后执行操作324以禁用配电***。
以上逻辑可以在通电阶段期间检测充电器接触器236、238的双焊接状态。可以预期充电器电压在低电压电平处开始驾驶循环。包括操作306至312的第一逻辑路径可以反映其中充电器电压低的启动状态。当充电器接触器236、238均被焊接闭合时，可以预期充电器电压在预充电循环期间增加。如果在预充电循环之后充电器电压为高，则充电器接触器236、238可能被焊接闭合。
包括操作318至320的第二逻辑路径可以涵盖其中在通电循环开始时高压总线152处于高电压的状态。这可以表示其中充电器连接并供应高电压电平的状态，但是未被如此识别。如果高压总线152在前一断电循环之后未放电并且在高压总线152放电之前发起点火接通循环，则在通电循环开始时可能存在高电压。当由于通过逆变器126来自电机114的反EMF而拖挂车辆时，高电压总线152上可能存在高电压。为了识别这些情况，可以执行检查以确定HV总线的电压电平是否处于高电平。如果HV总线电压处于高电平，则可能怀疑充电器接触器236、238被焊接闭合。
替代解决方案可以是在如任选操作307所表示的预充电操作期间监测充电器电压的变化。控制器250可以计算当前充电器电压与开始充电器电压之间的差值。如果差值超过预定阈值，则可能会怀疑存在双焊接状态。这种策略的优点是差值可以小于先前使用的高电压电平。
一种用于实施双焊接检测策略的方法可以包括命令设置在用于连接到充电器132的端子222、224与高压总线152的对应端子之间的充电器接触器236、238在驾驶循环开始时断开。所述方法可以包括命令预充电接触器204闭合(可以包括将高压回路接触器208闭合)，所述预充电接触器将牵引电池124通过阻抗202耦合到高压总线152。所述方法可以包括响应于用于连接到充电器132的端子222、224上的电压从紧接在预充电接触器204闭合之前小于第一预定电压改变为在预充电完成时大于第二预定电压而将牵引电池124与高压总线152断开连接。所述方法可以包括输出指示双焊接接触器状态的诊断代码。所述方法可以包括响应于在预充电接触器204闭合之前高压总线152上的电压大于第二预定电压并且用于连接到充电器132的端子222、224上的电压大于第二预定电压而阻止牵引电池124连接到高压总线152。所述方法可以包括响应于紧接在预充电接触器204闭合之前电压小于第一预定电压并且在预充电完成时电压小于第二预定电压而命令主接触器206闭合并断开预充电接触器204。所述方法还可以包括响应于在预充电接触器204闭合时在正极端子222和回路端子224上测量的第一电压与紧接在预充电接触器204闭合之前在正极端子222和回路端子224上测量的第二电压之间的差值大于阈值持续预定时间，断开预充电接触器204并阻止牵引电池124连接到高压总线152。
图2的配电***200包括牵引电池124，所述牵引电池经由主接触器206、预充电接触器204、高压回路接触器208和辅助负载回路接触器210耦合到高压总线152。充电器132可以经由充电器正极接触器236和充电器回路接触器238耦合到高压总线152。连接充电器132的其他配置是可能的。
在图4中描绘了替代的配电***400。当与图2的接触器模块142相比时，接触器模块142’可以被配置为具有不同的部件布置。具有类似编号的元件可以按上述方式操作。下面描述差异。牵引电池124可以经由主接触器206和预充电接触器204连接到高压总线152的正极侧导体216。牵引电池124可以经由回路接触器208和回路侧预充电接触器209(具有相关联的回路侧预充电电阻器203)连接到高压总线152的回路侧导体218。高压负载228和辅助负载226可以电耦合到高压总线152。
充电器132可以经由充电器正极接触器236和充电器回路接触器238电耦合到牵引电池124。在这种配置中，充电器132和牵引电池124可以在充电事件期间电耦合，而无需向高压总线152施加电压。在这种情况下，充电器132可以包括低压电源以向低压总线154上的部件供电。上面用于操作充电器正极接触器236和充电器回路接触器238的策略也适用于这种配置。充电器接触器控制策略也适用于其他配置。
所公开的焊接检测策略及时地检测双焊接充电器接触器。此外，焊接检测策略能够在驾驶循环期间检测所述状态，并且不限于仅在充电循环期间检测所述状态。
本文中公开的过程、方法或算法可能能够输送到处理装置、控制器或计算机或者由它们实现，所述处理装置、控制器或计算机可包括任何现有的可编程电子控制单元或专用电子控制单元。类似地，所述过程、方法或算法可以存储为可由控制器或计算机以许多形式执行的数据和指令，所述形式包括但不限于永久地存储在诸如ROM装置的不可写存储介质上的信息和可改动地存储在诸如软盘、磁带、CD、RAM装置和其他磁性和光学介质的可写存储介质上的信息。所述过程、方法或算法也可以以软件可执行对象来实施。替代地，可使用合适的硬件部件或者硬件、软件和固件部件的组合全部或部分地实施过程、方法或算法，所述硬件部件诸如专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、状态机、控制器或其他硬件部件或装置。
尽管上文描述了示例性实施例，但并不意图这些实施例描述权利要求所涵盖的所有可能形式。在说明书中使用的词语是描述词语而非限制性词语，并且应当理解，在不脱离本公开的精神和范围的情况下，可以做出各种改变。如先前所述，各种实施例的特征可以组合以形成可能未明确描述或示出的本发明的另外的实施例。尽管各个实施例就一个或多个期望的特性而言可能已经被描述为提供优点或优于其他实施例或现有技术实现方式，但本领域技术人员应认识到，可折衷一个或多个特征或特性来实现期望的整体***属性，这取决于具体应用和实现方式。这些属性可包括但不限于成本、强度、耐久性、生命周期成本、可销售性、外观、包装、大小、可维护性、重量、可制造性、易组装性等。因此，就一个或多个特性而言被描述为不如其他实施例或现有技术实现方式理想的实施例不在本公开的范围外，并且对于特定应用可为理想的。
根据本发明，提供了一种车辆，所述车辆具有：充电器接触器，所述充电器接触器被配置为将用于连接到充电器的端子选择性地电耦合到高压总线的对应端子；预充电接触器，所述预充电接触器被配置为通过阻抗元件将电池选择性地耦合到所述高压总线；以及控制器，所述控制器被编程为在驾驶循环开始时命令所述充电器接触器断开，然后命令所述预充电接触器闭合以将所述高压总线充电到预定总线电压，并且响应于用于连接到所述充电器的所述端子上的电压从紧接在所述预充电接触器闭合之前小于第一预定电压改变为在所述高压总线被充电到所述预定总线电压时大于第二预定电压，命令所述预充电接触器断开并命令耦合在所述电池与所述高压总线之间的主接触器保持断开以将所述电池与所述高压总线断开连接并阻止车辆操作。
根据一个实施例，所述第一预定电压是指示所述电压大约为零的阈值。
根据一个实施例，所述第二预定电压是指示所述电压为高压电平的阈值。
根据一个实施例，所述控制器还被编程为响应于在所述预充电接触器闭合之前所述高压总线上的电压大于所述第二预定电压并且用于连接到所述充电器的端子上的所述电压大于所述第二预定电压，命令所述预充电接触器断开并命令所述主接触器保持断开以禁止车辆操作并阻止所述电池连接到所述高压总线。
根据一个实施例，所述控制器还被编程为响应于禁止车辆操作而输出指示双焊接接触器状态的诊断代码。
根据一个实施例，所述控制器被编程为响应于紧接在所述预充电接触器闭合之前所述电压小于所述第一预定电压并且当所述高压总线被充电到所述预定总线电压时所述电压小于所述第二预定电压，命令所述主接触器闭合并命令所述预充电接触器断开。
根据一个实施例，所述控制器还被编程为响应于在所述预充电接触器闭合时在用于连接到所述充电器的所述端子上测量的第一电压与紧接在所述预充电接触器闭合之前在用于连接到所述充电器的所述端子上测量的第二电压之间的差值大于阈值持续预定时间，命令所述预充电接触器断开并命令所述主接触器保持断开以阻止所述电池连接到所述高压总线。
根据本发明，提供了一种车辆，所述车辆具有：充电器接触器，所述充电器接触器被配置为将用于连接到充电器的正极端子和回路端子选择性地电耦合到高压总线的对应端子；预充电接触器，所述预充电接触器被配置为通过阻抗元件将电池选择性地耦合到所述高压总线；以及控制器，所述控制器被编程为在驾驶循环开始时命令所述充电器接触器断开，然后命令所述预充电接触器闭合，并且响应于在所述预充电接触器闭合时在所述正极端子和回路端子上测量的第一电压与紧接在所述预充电接触器闭合之前在所述正极端子和回路端子上测量的第二电压之间的差值大于预定阈值，命令所述预充电接触器断开并命令主接触器耦合在所述电池与所述高压总线之间以阻止所述电池连接到所述高压总线。
根据一个实施例，所述预定阈值指示所述差值在预充电期间增加。
根据一个实施例，所述控制器还被编程为响应于禁止车辆操作而输出指示双焊接接触器状态的诊断代码。
根据一个实施例，所述控制器还被编程为响应于所述差值小于所述预定阈值达预充电持续时间，命令所述主接触器闭合并命令所述预充电接触器断开。
根据一个实施例，所述控制器还被编程为响应于在所述预充电接触器闭合之前所述高压总线上的电压大于预定电压并且用于连接到所述充电器的端子上的电压大于所述预定电压，命令所述预充电接触器断开并命令所述主接触器保持断开以阻止所述电池连接到所述高压总线并禁止车辆操作。
根据一个实施例，所述预定电压是指示用于连接到所述充电器的端子上的电压超过高压电平的阈值。
根据本发明，一种方法包括：由控制器命令设置在用于连接到充电器的端子与高压总线的对应端子之间的充电器接触器在驾驶循环开始时断开；由控制器命令预充电接触器闭合以将高压总线充电到预定总线电压，所述预充电接触器将牵引电池通过阻抗耦合到所述高压总线；以及由所述控制器响应于用于连接到所述充电器的所述端子上的电压从紧接在所述预充电接触器闭合之前小于第一预定电压改变为当所述高压总线被充电到所述预定总线电压时大于第二预定电压而命令所述预充电接触器断开并命令耦合在所述牵引电池与所述高压总线之间的主接触器保持断开。
在本发明的一个方面，所述方法包括由所述控制器输出指示双焊接接触器状态的诊断代码。
在本发明的一个方面，所述第一预定电压是指示所述电压大约为零的阈值。
在本发明的一个方面，所述第二预定电压是指示所述电压为高压电平的阈值。
在本发明的一个方面，所述方法包括由所述控制器响应于所述高压总线上的电压大于所述第二预定电压并且在所述预充电接触器闭合之前用于连接到所述充电器的端子上的所述电压大于所述第二预定电压而命令所述预充电接触器断开并命令耦合在所述牵引电池与所述高压总线之间的主接触器保持断开。
在本发明的一个方面，所述方法包括由所述控制器响应于紧接在所述预充电接触器闭合之前所述电压小于所述第一预定电压并且当所述高压总线被充电到所述预定总线电压时所述电压小于所述第二预定电压而命令所述主接触器闭合并命令所述预充电接触器断开。
在本发明的一个方面，所述方法包括响应于在所述预充电接触器闭合时在用于连接到充电器的所述端子上测量的第一电压与紧接在所述预充电接触器闭合之前在用于连接到充电器的所述端子上测量的第二电压之间的差值大于阈值持续预定时间，命令所述预充电接触器断开并命令所述主接触器保持断开以阻止所述牵引电池连接到所述高压总线。

Claims (15)

1.一种车辆，其包括：
充电器接触器，所述充电器接触器被配置为将用于连接到充电器的端子选择性地电耦合到高压总线的对应端子；
预充电接触器，所述预充电接触器被配置为通过阻抗元件将电池选择性地耦合到所述高压总线；以及
控制器，所述控制器被编程为在驾驶循环开始时命令所述充电器接触器断开，然后命令所述预充电接触器闭合以将所述高压总线充电到预定总线电压，并且响应于用于连接到所述充电器的所述端子上的电压从紧接在所述预充电接触器闭合之前小于第一预定电压改变为在所述高压总线被充电到所述预定总线电压时大于第二预定电压，命令所述预充电接触器断开并命令耦合在所述电池与所述高压总线之间的主接触器保持断开以将所述电池与所述高压总线断开连接并阻止车辆操作。
2.根据权利要求1所述的车辆，其中所述第一预定电压是指示所述电压大约为零的阈值。
3.根据权利要求1所述的车辆，其中所述第二预定电压是指示所述电压为高压电平的阈值。
4.根据权利要求1所述的车辆，其中所述控制器还被编程为响应于在所述预充电接触器闭合之前所述高压总线上的电压大于所述第二预定电压并且用于连接到所述充电器的端子上的所述电压大于所述第二预定电压，命令所述预充电接触器断开并命令所述主接触器保持断开以禁止车辆操作并阻止所述电池连接到所述高压总线。
5.根据权利要求1所述的车辆，其中所述控制器还被编程为响应于禁止车辆操作而输出指示双焊接接触器状态的诊断代码。
6.根据权利要求1所述的车辆，其中所述控制器被编程为响应于紧接在所述预充电接触器闭合之前所述电压小于所述第一预定电压并且当所述高压总线被充电到所述预定总线电压时所述电压小于所述第二预定电压，命令所述主接触器闭合并命令所述预充电接触器断开。
7.根据权利要求1所述的车辆，其中所述控制器还被编程为响应于在所述预充电接触器闭合时在用于连接到所述充电器的所述端子上测量的第一电压与紧接在所述预充电接触器闭合之前在用于连接到所述充电器的所述端子上测量的第二电压之间的差值大于阈值持续预定时间，命令所述预充电接触器断开并命令所述主接触器保持断开以阻止所述电池连接到所述高压总线。
8.一种车辆，其包括：
充电器接触器，所述充电器接触器被配置为将用于连接到充电器的正极端子和回路端子选择性地电耦合到高压总线的对应端子；
预充电接触器，所述预充电接触器被配置为通过阻抗元件将电池选择性地耦合到所述高压总线；以及
控制器，所述控制器被编程为在驾驶循环开始时命令所述充电器接触器断开，然后命令所述预充电接触器闭合，并且响应于在所述预充电接触器闭合时在所述正极端子和回路端子上测量的第一电压与紧接在所述预充电接触器闭合之前在所述正极端子和回路端子上测量的第二电压之间的差值大于预定阈值，命令所述预充电接触器断开并命令主接触器耦合在所述电池与所述高压总线之间以阻止所述电池连接到所述高压总线。
9.根据权利要求8所述的车辆，其中所述预定阈值指示所述差值在预充电期间增加。
10.根据权利要求8所述的车辆，其中所述控制器还被编程为响应于禁止车辆操作而输出指示双焊接接触器状态的诊断代码。
11.根据权利要求8所述的车辆，其中所述控制器还被编程为响应于所述差值小于所述预定阈值达预充电持续时间，命令所述主接触器闭合并命令所述预充电接触器断开。
12.根据权利要求8所述的车辆，其中所述控制器还被编程为响应于在所述预充电接触器闭合之前所述高压总线上的电压大于预定电压并且用于连接到所述充电器的端子上的电压大于所述预定电压，命令所述预充电接触器断开并命令所述主接触器保持断开以阻止所述电池连接到所述高压总线并禁止车辆操作。
13.根据权利要求12所述的车辆，其中所述预定电压是指示用于连接到所述充电器的端子上的电压超过高压电平的阈值。
14.一种方法，其包括：
由控制器命令设置在用于连接到充电器的端子与高压总线的对应端子之间的充电器接触器在驾驶循环开始时断开；
由控制器命令预充电接触器闭合以将高压总线充电到预定总线电压，所述预充电接触器将牵引电池通过阻抗耦合到所述高压总线；以及
由所述控制器响应于用于连接到所述充电器的所述端子上的电压从紧接在所述预充电接触器闭合之前小于第一预定电压改变为当所述高压总线被充电到所述预定总线电压时大于第二预定电压而命令所述预充电接触器断开并命令耦合在所述牵引电池与所述高压总线之间的主接触器保持断开。
15.根据权利要求14所述的方法，其还包括响应于在所述预充电接触器闭合时在用于连接到充电器的所述端子上测量的第一电压与紧接在所述预充电接触器闭合之前在用于连接到充电器的所述端子上测量的第二电压之间的差值大于阈值持续预定时间，命令所述预充电接触器断开并命令所述主接触器保持断开以阻止所述牵引电池连接到所述高压总线。
CN202011419976.4A 2019-12-09 2020-12-07 用于充电器接触器双焊接检测的***和方法 Pending CN112937300A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US16/707,770 2019-12-09
US16/707,770 US11299056B2 (en) 2019-12-09 2019-12-09 System and method for charger contactor double weld detection

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN112937300A true CN112937300A (zh) 2021-06-11

Family

ID=75962722

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202011419976.4A Pending CN112937300A (zh) 2019-12-09 2020-12-07 用于充电器接触器双焊接检测的***和方法

Country Status (3)

Country Link
US (1) US11299056B2 (zh)
CN (1) CN112937300A (zh)
DE (1) DE102020132692A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116176281A (zh) * 2023-04-25 2023-05-30 中国第一汽车股份有限公司 动力电池的功能安全控制方法、装置、车辆及存储介质

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11353490B2 (en) * 2019-09-03 2022-06-07 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Systems and methods for monitoring voltage of vehicle onboard battery charger
US11491932B2 (en) * 2020-01-22 2022-11-08 Ford Global Technologies, Llc Integrated components of an electrified vehicle electrical system and electrical distribution method
US20220379729A1 (en) * 2021-05-27 2022-12-01 Ford Global Technologies, Llc Vehicle main contactor weld detection system
FR3133496A1 (fr) * 2022-03-14 2023-09-15 Psa Automobiles Sa Procede de controle d’un reseau haute tension avec batterie alimentant une machine electrique via un dispositif d’isolement a contacteurs
DE102022123607A1 (de) * 2022-09-15 2024-03-21 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Hochvolteinrichtung
FR3139914A1 (fr) * 2022-09-19 2024-03-22 Psa Automobiles Sa Surveillance de surtensions aux bornes d’un compresseur de climatisation d’une installation de chauffage/climatisation d’un système
FR3141109A1 (fr) * 2022-10-24 2024-04-26 Psa Automobiles Sa Surveillance d’états de contacteurs d’un dispositif d’interface entre un connecteur de recharge et une batterie rechargeable en courant continu d’un véhicule

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4238176B2 (ja) 2004-05-12 2009-03-11 パナソニックＥｖエナジー株式会社 電動車両
JP5205356B2 (ja) 2009-10-09 2013-06-05 日立オートモティブシステムズ株式会社 電源装置とコンタクタ溶着判定方法
JP6454466B2 (ja) * 2013-11-11 2019-01-16 三菱自動車工業株式会社 充電制御装置
US9260015B2 (en) 2014-01-09 2016-02-16 Ford Global Technologies, Inc. Method and system for contactor weld detection
JP7024444B2 (ja) * 2018-01-26 2022-02-24 トヨタ自動車株式会社 電動車両

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116176281A (zh) * 2023-04-25 2023-05-30 中国第一汽车股份有限公司 动力电池的功能安全控制方法、装置、车辆及存储介质
CN116176281B (zh) * 2023-04-25 2023-07-07 中国第一汽车股份有限公司 动力电池的功能安全控制方法、装置、车辆及存储介质

Also Published As

Publication number Publication date
DE102020132692A1 (de) 2021-06-10
US20210170899A1 (en) 2021-06-10
US11299056B2 (en) 2022-04-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11299056B2 (en) System and method for charger contactor double weld detection
CN108631387B (zh) 双总线电池预充电电路
US11130420B2 (en) System and method for charge contactor weld check
US10114058B2 (en) System and method for high voltage leakage detection
US20210097785A1 (en) System and method for contactor status check for electrified vehicle
CN106394271B (zh) 用于直流快速充电的高电压电池接触器布置
CN202923410U (zh) 一种动力电池的高压保护***及车辆
CN105811561A (zh) 蓄电***
EP2361799A2 (en) Power supply device and method for detecting non-contact state of load connected to power supply device
CN107132776B (zh) 多高电压总线***中的故障检测
CN107074112A (zh) 用于使电池脱离的***和方法
US9260015B2 (en) Method and system for contactor weld detection
CN104465230B (zh) 集成高压接触器和断路器
US10763660B2 (en) Dual use vehicular AC generator
CN103972952A (zh) 用于***式电动交通工具的可缩放高电压充电和检测***
US20180208079A1 (en) System and method for protecting high-voltage components
KR20150008378A (ko) 절연 접촉기 천이 극성 제어
CN103770655B (zh) 一种动力电池的高压保护***及车辆
CN109050327A (zh) 一种大吨位电动叉车充电控制***以及控制方法
CN114083986B (zh) 一种可单独控制上装供电的汽车高压控制器及其控制方法
CN114764120A (zh) 用于检测接触器焊接的方法和***
US20230415580A1 (en) Electrified vehicle high voltage contactor control
US20230106827A1 (en) Contactor failure determination apparatus for vehicle
US20220379729A1 (en) Vehicle main contactor weld detection system
US20240253519A1 (en) High-voltage vehicle system

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
TA01 Transfer of patent application right
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20221104

Address after: Dearborn, Michigan, USA

Applicant after: Ford Global Technologies, LLC

Applicant after: Ford Electric Mach Technology (Nanjing) Co.,Ltd.

Address before: Dearborn, Michigan, USA

Applicant before: Ford Global Technologies, LLC

SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination