ES2960182T3 - Circuito de protección, lazo de alto voltaje, aparato eléctrico, método de control, dispositivo y medio - Google Patents
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Abstract
Las realizaciones de la presente solicitud proporcionan un circuito de protección, un bucle de alto voltaje, un aparato de consumo de energía, un método de control, un dispositivo y un medio. El circuito de protección de seguridad comprende: al menos dos unidades de interruptor auxiliar, teniendo las al menos dos unidades de interruptor auxiliar correspondencia uno a uno con al menos dos primeras unidades de interruptor de control; una unidad de interruptor semiconductor, estando conectada la unidad de interruptor semiconductor, por medio de cada unidad de interruptor auxiliar, en paralelo con la primera unidad de interruptor de control correspondiente a cada unidad de interruptor auxiliar; y un módulo de control, en el que la primera unidad de interruptor de control está dispuesta en una línea de transmisión de energía de una batería. Según las realizaciones de la presente solicitud, se puede mejorar la seguridad del consumo de energía del bucle de alto voltaje de la batería. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)
Description
DESCRIPCIÓN
Circuito de protección, lazo de alto voltaje, aparato eléctrico, método de control, dispositivo y medio
Campo técnico
Esta solicitud se refiere al campo de la tecnología de baterías y, en particular, a un circuito de protección, un lazo de alto voltaje, un aparato eléctrico, un método de control, un dispositivo y un medio.
Antecedentes
Con el rápido desarrollo de la tecnología de baterías, existe una demanda creciente de control de baterías, especialmente para baterías de alto voltaje y de corriente grande.
Sin embargo, a menudo se plantean problemas de seguridad debido al impacto de una corriente grande instantánea, formación de arcos y adherencia, y así sucesivamente, en un momento en el que un relé que se conecta a una batería, tal como un relé positivo principal y un relé positivo de carga, etc., se pasa a estado de conexión o a estado de desconexión.
Por lo tanto, existe la necesidad de una solución técnica que pueda mejorar la seguridad eléctrica de un lazo de alto voltaje.
El documento US 2014/028094A1 describe sistemas de distribución y gestión de energía (PMAD) que emplean circuitos disyuntores de estado sólido (SSCB) híbridos. Cada SSCB híbrido incluye un dispositivo de conmutación principal, un dispositivo de conmutación auxiliar y un diodo. El conmutador principal es un dispositivo de transistor de efecto de campo de metal-óxido-semiconductor (MOSFET) de potencia. El conmutador principal se conecta entre un bus de CC principal y una carga y se pasa a estado de conexión y a estado de desconexión selectivamente a través de una señal de puerta principal suministrada por un controlador de PMAD. El dispositivo de conmutación auxiliar es un tiristor (SCR). El diodo se conecta entre la salida positiva proporcionada a una carga y una línea de retorno. El conmutador auxiliar se conecta entre un bus de CC auxiliar y la carga y se pasa a estado de conexión y a estado de desconexión selectivamente a través de una señal de control de puerta auxiliar. Durante una operación de precarga, el controlador de PMAD pasa a estado de desconexión el conmutador principal del SSCB híbrido a través de la señal de control, y el conmutador auxiliar está en el estado de desconexión y, por lo tanto, no se suministra ninguna energía a la carga; el controlador de PMAD pasa a estado de conexión el conmutador auxiliar a través de una señal de control y, como resultado, se suministra energía a la carga desde el bus de CC auxiliar.
Compendio
La invención se expone en el conjunto de reivindicaciones adjunto.
Breve descripción de los dibujos
Para ilustrar más claramente las soluciones técnicas de las realizaciones de la presente solicitud, a continuación se presentarán brevemente los dibujos necesarios para las realizaciones de la presente solicitud. Obviamente, los dibujos descritos a continuación son solo algunas realizaciones de la presente solicitud, y los expertos en la técnica pueden obtener otros dibujos a partir de esos dibujos sin ningún trabajo creativo.
La figura 1 es un diagrama de circuito esquemático de un lazo de alto voltaje de batería y su lazo de precarga; la figura 2 es un diagrama estructural esquemático de un lazo de alto voltaje de batería proporcionado por una realización de la presente solicitud;
la figura 3 es un diagrama estructural esquemático de un lazo de alto voltaje de batería ilustrativo proporcionado por una realización de la presente solicitud;
la figura 4 es un diagrama estructural esquemático de otro lazo de alto voltaje de batería proporcionado por una realización de la presente solicitud;
la figura 5 es un diagrama estructural esquemático de otro lazo de alto voltaje de batería más proporcionado por una realización de la presente solicitud;
la figura 6 es un diagrama estructural esquemático de un lazo de alto voltaje de batería ilustrativo proporcionado por una realización de la presente solicitud;
la figura 7 es un diagrama de flujo esquemático de un método de control de circuito proporcionado por una realización de la presente solicitud;
la figura 8 es un diagrama de flujo esquemático de otro método de control de circuito proporcionado por una realización de la presente solicitud;
la figura 9 es un diagrama de flujo esquemático de otro método de control de circuito más proporcionado por una realización de la presente solicitud;
la figura 10 es un diagrama de flujo esquemático de otro método de control de circuito más proporcionado por una realización de la presente solicitud; y
la figura 11 ilustra un diagrama estructural esquemático del hardware de un dispositivo de control de circuito, proporcionado por una realización de la presente solicitud.
Descripción detallada
A continuación se describen implementaciones de la presente solicitud con detalles adicionales con referencia a los dibujos y a las realizaciones. La siguiente descripción detallada de las realizaciones y de los dibujos se usa para ilustrar principios de la presente solicitud de forma ilustrativa, en lugar de limitar el alcance de la presente solicitud. Es decir, la presente solicitud no se limita a las realizaciones descritas.
En la descripción de la solicitud, debería hacerse notar que, a menos que se exponga lo contrario, "una pluralidad de" significa dos o más; las expresiones "parte de arriba", "parte de debajo", "izquierda", "derecha", "dentro" y "fuera" usadas para indicar relaciones de orientación o de posición son solo para el fin de facilitar la descripción de la solicitud y simplificar la descripción, y no indican ni implican que un dispositivo o elemento al que se hace referencia deba tener una orientación específica, construirse y hacerse funcionar en una orientación específica y, por lo tanto, no pueden entenderse como limitaciones a la solicitud. Además, los términos "primero", "segundo", "tercero", etc., se usan solo para fines descriptivos y no pueden entenderse como que indiquen o que impliquen una importancia relativa. "Vertical" no es estrictamente vertical, sino dentro de un intervalo admisible de error. "Paralelo" no es estrictamente paralelo, sino dentro de un intervalo admisible de error.
Las palabras de orientación que aparecen en la siguiente descripción son todas las direcciones mostradas en las figuras y no limitan la estructura específica de la solicitud. En la descripción de la solicitud, también debería hacerse notar que, a menos que se exponga y se defina explícitamente lo contrario, los términos "instalación", "interconexión" y "conexión" deberían entenderse en un sentido amplio, por ejemplo, esta puede ser una conexión fija o una conexión desacoplable, una conexión enteriza; puede ser una conexión directa o una conexión indirecta a través de un medio intermedio. Para los expertos en la técnica, los significados específicos de los términos mencionados anteriormente en esta solicitud pueden entenderse según circunstancias específicas.
Ha de hacerse notar que términos relacionales tales como primero y segundo se usan en la presente memoria simplemente para distinguir una entidad u operación de otra entidad u operación, sin requerir o implicar necesariamente ninguna relación u orden real de este tipo entre tales entidades u operaciones. Además, las expresiones "comprendiendo/que comprende", "incluyendo/que incluye", o cualquier otra variación de las mismas, pretenden cubrir una inclusión no exclusiva, de tal modo que un proceso, método, artículo o dispositivo que incluye una serie de elementos puede no incluir solo esos elementos sino que puede incluir otros elementos no enumerados explícitamente o inherentes a dicho proceso, método, artículo o dispositivo. Sin más restricciones, los elementos precedidos por "incluir ..." no excluyen elementos idénticos adicionales existentes en el proceso, método, artículo o dispositivo que incluye los elementos.
En algunos casos, la figura 1 es un diagrama de circuito esquemático de un lazo de alto voltaje de batería y su lazo de precarga. Como se muestra en la figura 1, el lazo de alto voltaje de batería incluye una unidad de conmutación positiva principal K1+, una unidad de conmutación positiva de carga K2+ y una primera unidad de conmutación eléctrica K3+. La unidad de conmutación positiva principal K1+, la unidad de conmutación positiva de carga K2+ y la primera unidad de conmutación eléctrica K3+ pueden ser, todas ellas, relés.
En primer lugar se describe la unidad de conmutación positiva principal K1+. La unidad de conmutación positiva principal K1+ se dispone entre un electrodo positivo de una batería P1 y un motor (no mostrado en la figura 1). En particular, un extremo de la unidad de conmutación positiva principal K1+ se conecta al electrodo positivo de la batería P1, y otro extremo de la unidad de conmutación positiva principal K1+ se conecta a un puerto de conexión positivo A1+ del motor. El puerto de conexión positivo A1+ del motor se usa para conectar un polo positivo del motor. Un polo negativo del motor se conecta a un electrodo negativo de la batería P1 a través de un puerto de conexión negativo A1 - del motor y una unidad de conmutación negativa principal K1 - de forma secuencial.
En segundo lugar se describe la unidad de conmutación positiva de carga K2+. La unidad de conmutación positiva de carga K2+ se dispone entre el electrodo positivo de la batería P1 y un aparato de carga externo (no mostrado en la figura 1). En particular, un extremo de la unidad de conmutación positiva de carga K2+ se conecta al electrodo positivo de la batería P1, y otro extremo de la unidad de conmutación positiva de carga K2+ se conecta a un puerto de carga positivo A2+. El puerto de carga positivo A2+ se usa para conectar un puerto positivo del aparato de carga externo. Un puerto negativo del aparato de carga externo se conecta al electrodo negativo de la batería P1 a través de un puerto de carga negativo A2 y una unidad de conmutación negativa de carga K2- de forma secuencial.
En tercer lugar se describe la primera unidad de conmutación eléctrica K3+. La primera unidad de conmutación eléctrica K3+ se dispone entre el electrodo positivo de la batería P1 y un dispositivo eléctrico de alto voltaje (no mostrado en la figura 1). En particular, un extremo de la primera unidad de conmutación eléctrica K3+ se conecta al electrodo positivo de la batería P1, y otro extremo de la primera unidad de conmutación eléctrica K3+ se conecta a un puerto de salida de alto voltaje A3+. El puerto de salida de alto voltaje A3+ se usa para conectar un extremo del dispositivo eléctrico de alto voltaje.
Como se muestra adicionalmente en la figura 1, el circuito de precarga incluye un primer conmutador de precarga K41, un segundo conmutador de precarga K42, un tercer conmutador de precarga K43, una primera resistencia de precarga R1, una segunda resistencia de precarga R2 y una tercera resistencia de precarga R3. El primer conmutador de precarga K41, el segundo conmutador de precarga K42 y el tercer conmutador de precarga K43 pueden ser, todos ellos, relés.
El primer conmutador de precarga K41 y la primera resistencia de precarga R1 conectadas en serie se conectan en paralelo con la unidad de conmutación positiva principal K1+. Es decir, un extremo del primer conmutador de precarga K41 se conecta al extremo de la unidad de conmutación positiva principal K1+, otro extremo del primer conmutador de precarga K41 se conecta a un extremo de la primera resistencia de precarga R1, y otro extremo de la primera resistencia de precarga R1 se conecta al otro extremo de la unidad de conmutación positiva principal K1+. El primer conmutador de precarga K41 sigue pasándose a estado de conexión, antes de que se haya cerrado la unidad de conmutación positiva principal K1+, para precargar el motor.
El segundo conmutador de precarga K42 y la segunda resistencia de precarga R2 conectadas en serie se conectan en paralelo con la unidad de conmutación positiva de carga K2+. Es decir, un extremo del segundo conmutador de precarga K42 se conecta al extremo de la unidad de conmutación positiva de carga K2+, otro extremo del segundo conmutador de precarga K42 se conecta a un extremo de la segunda resistencia de precarga R2, y otro extremo de la segunda resistencia de precarga R2 se conecta al otro extremo de la unidad de conmutación de carga K2+. El segundo conmutador de precarga K42 sigue pasándose a estado de conexión, antes de que se haya cerrado la unidad de conmutación de carga K2+, para precargar el aparato de carga externo.
El tercer conmutador de precarga K43 y la tercera resistencia de precarga R3 conectadas en serie se conectan en paralelo con la primera unidad de conmutación eléctrica K3+. Es decir, un extremo del tercer conmutador de precarga K43 se conecta al extremo de la primera unidad de conmutación eléctrica K3+, otro extremo del tercer conmutador de precarga K43 se conecta a un extremo de la tercera resistencia de precarga R3, y otro extremo de la tercera resistencia de precarga R3 se conecta al otro extremo de la primera unidad de conmutación eléctrica K3+. El tercer conmutador de precarga K43 sigue pasándose a estado de conexión, antes de que se haya cerrado la primera unidad de conmutación eléctrica K3+, para precargar el dispositivo eléctrico de alto voltaje.
Además, como se muestra adicionalmente en la figura 1, el lazo de alto voltaje de batería también puede incluir un primer módulo de muestreo 11 para recoger un voltaje de un primer puerto de muestreo P1, un segundo módulo de muestreo 12 para recoger un voltaje de un segundo puerto de muestreo P2, y un tercer módulo de muestreo 13 para recoger un voltaje de un tercer puerto de muestreo P3. El primer puerto de muestreo P1 se dispone en el otro extremo de la unidad de conmutación positiva principal K1+, el segundo puerto de muestreo P2 se dispone en el otro extremo de la unidad de conmutación positiva de carga K2+, y el tercer puerto de muestreo P3 se dispone en el otro extremo de la primera unidad de conmutación eléctrica K3+.
Además, el lazo de alto voltaje de batería también puede incluir un módulo de control 20. El módulo de control 20 determina si finalizar procesos de precarga correspondientes, según los voltajes muestreados por el primer módulo de muestreo 11, el segundo módulo de muestreo 12 y el tercer módulo de muestreo 13, es decir, según el voltaje del otro extremo P1 de la unidad de conmutación positiva principal K1+, el voltaje del otro extremo P2 de la unidad de conmutación positiva de carga K2+, y el voltaje de la primera unidad de conmutación eléctrica K3+.
Además, como se muestra adicionalmente en la figura 1, el lazo de alto voltaje de batería también puede incluir una unidad de conmutación negativa principal K1-, una unidad de conmutación negativa de carga K2- y una segunda unidad de conmutación eléctrica (no mostrada en la figura 1).
Un extremo de la unidad de conmutación negativa principal K1- se conecta al electrodo negativo de la batería P1, y otro extremo de la unidad de conmutación negativa principal K1- se conecta a un puerto de conexión negativo A1- del motor.
Un extremo de la unidad de conmutación negativa de carga K2- se conecta al electrodo negativo de la batería P1, y otro extremo de la unidad de conmutación negativa de carga K2- se conecta a un puerto de carga negativo A2-.
Un extremo de la segunda unidad de conmutación eléctrica se conecta al electrodo negativo de la batería P1, y otro extremo de la segunda unidad de conmutación eléctrica se conecta al puerto de salida de alto voltaje. Debería hacerse notar que la relación de conexión no se muestra en la figura. En algunos casos, tanto el otro extremo del dispositivo eléctrico de alto voltaje como el electrodo negativo de la batería P1 pueden conectarse a masa. En tales casos, puede considerarse que el otro extremo del dispositivo eléctrico de alto voltaje se conecta directamente al electrodo negativo de la batería P1.
Sin embargo, el lazo de alto voltaje de batería y el lazo de precarga en los casos anteriores tienen los siguientes problemas técnicos: (1) puede haber riesgos de seguridad, tales como la formación de arcos o la adherencia de contactos de relé, así como cierre con carga y corte con carga, durante procesos de encendido y apagado de alto voltaje de la unidad de conmutación positiva principal K1 , la unidad de conmutación positiva de carga K2+ y la primera unidad de conmutación eléctrica K3+; (2) pueden provocarse problemas, tales como redundancia estructural y desperdicio de costes, debido a que, para cada una de la unidad de conmutación positiva principal K1+, la unidad de conmutación positiva de carga K2+ y la primera unidad de conmutación eléctrica K3+, existe la necesidad de conectar una rama de precarga en paralelo con la misma; (3) los problemas, tales como redundancia estructural y desperdicio de costes, pueden provocarse debido a que es necesario estructurar múltiples módulos de muestreo y múltiples puertos de muestreo, respectivamente; y (4) la eficiencia de precarga es baja debido a la baja corriente de precarga, debido a que el conmutador de precarga se pasa a estado de conexión continuamente durante el proceso de precarga.
Por lo tanto, existe la necesidad de una solución técnica que pueda solucionar al menos uno de los defectos mencionados anteriormente.
En vista de eso, una realización de la presente solicitud proporciona un circuito de protección, un lazo de alto voltaje, un aparato eléctrico, un método de control, un dispositivo y un medio, que pueden aplicarse a escenarios de aplicación que mejoran la seguridad eléctrica del lazo de alto voltaje de batería. De forma ilustrativa, los escenarios de aplicación pueden incluir escenarios de aplicación específicos en los que una primera unidad de conmutación de control dispuesta en el circuito de transmisión de energía de la batería se pasa a estado de conexión, la primera unidad de conmutación de control se pasa a estado de desconexión o se precarga la primera unidad de conmutación de control. En comparación con la técnica relacionada mencionada anteriormente, la presente solicitud puede evitar riesgos de seguridad, tales como la formación de arcos o la adherencia de contactos de relé, y mejorar la seguridad eléctrica del lazo de alto voltaje de batería, debido a que la unidad de conmutación de semiconductor se conecta a cada primera unidad de conmutación de control a través de una unidad de conmutación auxiliar correspondiente a la primera unidad de conmutación de control, en la fase de conmutación durante la cual se conmuta el estado de conexión-desconexión de la primera unidad de conmutación de control, la unidad de conmutación auxiliar y la unidad de conmutación de semiconductor pueden controlarse para estar en el estado de conexión continua y, en la fase de precarga correspondiente, la unidad de conmutación de semiconductor puede controlarse para pasarse a estado de conexión/estado de desconexión de forma intermitente.
En primer lugar, para facilitar el entendimiento de la presente solicitud, las realizaciones de la presente solicitud explican específicamente conceptos, tales como baterías, unidades de conmutación de semiconductor, conmutadores mecánicos y dispositivos eléctricos de alto voltaje.
(1) Baterías - las baterías en las realizaciones de la presente solicitud pueden incluir baterías de iones de litio, baterías de metal litio, baterías de plomo-ácido, baterías de níquel-cadmio, baterías de níquel-hidrógeno, baterías de litioazufre, baterías de litio-aire o baterías de iones de sodio, lo que no se limita en la presente memoria. En términos de escala, las baterías en las realizaciones de la presente solicitud pueden ser celdas de batería, o pueden ser módulos de batería o paquetes de baterías, lo que no se limita en la presente memoria. En términos de escenarios de aplicación, las baterías pueden aplicarse en instalaciones generadoras de energía tales como automóviles y barcos. Por ejemplo, las baterías pueden aplicarse en vehículos eléctricos para actuar como fuentes de alimentación para los vehículos eléctricos para suministrar energía a motores de los vehículos eléctricos. Las baterías también pueden proporcionar energía para otros dispositivos eléctricos en los vehículos eléctricos, tales como acondicionadores de aire en vehículo, reproductores montados en vehículo, etc.
(2) Unidades de conmutación de semiconductor - las unidades de conmutación de semiconductor se refieren a conmutadores hechos de semiconductor. De forma ilustrativa, las unidades de conmutación de semiconductor pueden implementarse específicamente como triodos, transistores de efecto de campo de metal-óxido-semiconductor(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor,MOSFET) y transistores bipolares de puerta aislada(Insulated Gate Bipolar Transistor,IGBT). Los tipos específicos de unidades de conmutación de semiconductor Q1 no se limitan en la presente memoria.
(3) Conmutadores mecánicos - los conmutadores mecánicos son conmutadores que cambian los estados de conexión y desconexión de circuitos usando un toque mecánico. Además, los conmutadores mecánicos también pueden usarse para el aislamiento eléctrico. De forma ilustrativa, los conmutadores mecánicos pueden ser relés u otros conmutadores mecánicos, lo que no se limita en la presente memoria.
(4) Dispositivos eléctricos de alto voltaje - los dispositivos eléctricos de alto voltaje en las realizaciones de la presente solicitud se refieren a dispositivos eléctricos que no sean motores, que usan baterías como fuentes de alimentación. De forma ilustrativa, para baterías instaladas en coches, los dispositivos eléctricos de alto voltaje pueden incluir convertidores de corriente continua-corriente continua (CC-CC), controladores de a bordo (OBC), unidades de distribución de energía (PDU), bombas de aceite, bombas de agua, acondicionadores de aire (AC), etc.
Después de la presentación de los conceptos anteriores, para facilitar el entendimiento de la presente solicitud, el circuito de protección de seguridad, el lazo de alto voltaje de batería y el aparato eléctrico según las realizaciones de la presente solicitud se describirán con detalles junto con los dibujos adjuntos a continuación. Debería hacerse notar que estas realizaciones no se usan para limitar el alcance de la presente descripción.
En primer lugar, una realización de la presente solicitud describe el aparato eléctrico con detalles.
El aparato eléctrico en la realización de la presente solicitud puede referirse a un aparato que usa la batería P1 como su fuente de alimentación, por ejemplo, un aparato tal como un vehículo eléctrico o un barco eléctrico, etc.
En particular, una batería de alimentación puede incluir la batería P1 y el lazo de alto voltaje de batería. El lazo de alto voltaje de batería puede incluir un circuito de protección de seguridad y una primera unidad de conmutación de control.
En primer lugar, antes de presentar la primera unidad de conmutación de control, la realización de la presente solicitud ilustra con detalles una unidad de conmutación de control dispuesta en las líneas de transmisión de energía de la batería P1. Las líneas de transmisión de energía de la batería P1 pueden incluir líneas de transmisión de energía positivas y líneas de transmisión de energía negativas. Las líneas de transmisión de energía positivas se refieren a líneas de conexión entre el electrodo positivo de la batería P1 y dispositivos, tales como el motor, un aparato de carga externo y dispositivos eléctricos de alto voltaje; y, correspondientemente, las líneas de transmisión de energía negativas se refieren a líneas entre el electrodo negativo de la batería P1 y los dispositivos anteriores. En un ejemplo, las líneas de transmisión positivas de la batería pueden incluirNlíneas de transmisión positivas de una línea de transmisión positiva entre la batería P1 y el motor, una línea de transmisión positiva entre la batería P1 y el aparato de carga externo, y una línea de transmisión positiva entre la batería P1 y el dispositivo eléctrico de alto voltaje. En otro ejemplo, las líneas de transmisión de energía negativas de la batería pueden incluirMlíneas de transmisión de energía negativas de una línea de transmisión de energía negativa entre la batería P1 y el motor, una línea de transmisión de energía negativa entre la batería P1 y el aparato de carga externo, y una línea de transmisión de energía negativa entre la batería P1 y el dispositivo eléctrico de alto voltaje.
Para facilitar el control de un proceso de transmisión de energía de la batería P1, hay un caso en el que las líneas de transmisión de energía positivas y las líneas de transmisión de energía negativas de la batería P1 pueden dotarse de unidades de conmutación de control positivas y unidades de conmutación de control negativas, respectivamente. De forma ilustrativa, la figura 2 es un diagrama estructural esquemático de un lazo de alto voltaje de batería proporcionado por una realización de la presente solicitud. Como se muestra en la figura 2, las líneas de transmisión de energía positivas de la batería P1 se dotan de unidades de conmutación de control positivas K61+ a K6N+, y las líneas de transmisión de energía negativas de la batería P1 se dotan de unidades de conmutación de control negativas K61- a K6M-, en dondeMyNson números enteros positivos, por ejemplo, M y/o N son mayores que o iguales a 2.
En otro caso, las líneas de transmisión de energía positivas de la batería P1 pueden dotarse de unidades de conmutación de control positivas, tales como una unidad de conmutación positiva principal, una unidad de conmutación positiva de carga y una primera unidad de conmutación eléctrica. De forma ilustrativa, como se muestra adicionalmente en la figura 2, las líneas de transmisión de energía positivas de la batería P1 se dotan de unidades de conmutación de control positivas K61+ a K6N+, y las líneas de transmisión de energía negativas de la batería P1 no se dotan de unidades de conmutación de control negativas.
En otro caso más, las líneas de transmisión de energía negativas de la batería P1 pueden dotarse de unidades de conmutación de control negativas, tales como una unidad de conmutación negativa principal, una unidad de conmutación negativa de carga y una segunda unidad de conmutación eléctrica. De forma ilustrativa, las líneas de transmisión de energía positivas de la batería P1 no se dotan de unidades de conmutación de control positivas, y las líneas de transmisión de energía negativas de la batería P1 se dotan de unidades de conmutación de control negativas K61- a K6M-.
Después de presentar las unidades de conmutación de control positivas y las unidades de conmutación de control negativas, la siguiente sección de realizaciones de la presente solicitud describirá con detalles las primeras unidades de conmutación de control.
En el caso en el que las líneas de transmisión de energía positivas de la batería P1 se dotan de las unidades de conmutación de control positivas, las primeras unidades de conmutación de control son las unidades de conmutación de control positivas. Por ejemplo, como se muestra adicionalmente en la figura 2, las primeras unidades de conmutación de control pueden ser las unidades de conmutación de control positivas K61+ a K6N+.
En una realización, las primeras unidades de conmutación de control K61+ a K6N+ pueden serNunidades de conmutación positivas de la unidad de conmutación positiva principal, la unidad de conmutación positiva de carga y la primera unidad de conmutación eléctrica. En la realización, el aparato de carga externo puede ser un aparato de carga, tal como una estación de carga o un cargador montado en vehículo.
Las primeras unidades de conmutación de control K61+ a K6N+ pueden determinarse mediante funciones del aparato eléctrico. En un ejemplo, si el aparato eléctrico no tiene una función de carga, las primeras unidades de conmutación de control K61+ a K6N+ pueden incluir la unidad de conmutación positiva principal y la unidad de conmutación eléctrica. En otro ejemplo, si el dispositivo eléctrico de alto voltaje del aparato eléctrico se alimenta mediante una fuente de alimentación que no sea la batería P1, las primeras unidades de conmutación de control K61+ a K6N+ pueden incluir la unidad de conmutación positiva principal y la unidad de conmutación positiva de carga. En otro ejemplo, si el aparato eléctrico tiene la función de carga y el dispositivo eléctrico de alto voltaje puede ser alimentado por la batería P1, las primeras unidades de conmutación de control K61+ a K6N+ pueden incluir la unidad de conmutación positiva principal, la unidad de conmutación positiva de carga y la unidad de conmutación eléctrica. Debería hacerse notar que, dependiendo de diferentes funciones del dispositivo eléctrico, las primeras unidades de conmutación de control también pueden tener otras combinaciones, que no se limitan específicamente en la realización de la presente solicitud. Debería hacerse notar que el contenido específico de la unidad de conmutación positiva principal, la unidad de conmutación positiva de carga y la unidad de conmutación eléctrica puede remitirse a la descripción relacionada de las realizaciones anteriores de la presente solicitud junto con la figura 1, y no se repetirá en el presente caso.
En otro caso en el que las líneas de transmisión de energía negativas de la batería P1 se dotan de unidades de conmutación de control negativas, las primeras unidades de conmutación de control son unidades de conmutación de control negativas. Por ejemplo, como se muestra adicionalmente en la figura 2, las primeras unidades de conmutación de control pueden ser las unidades de conmutación de control negativas K61- a K6M-. En un ejemplo particular, las primeras unidades de conmutación de control K61- a K6M- pueden serMunidades de conmutación negativas de la unidad de conmutación negativa principal, la unidad de conmutación negativa de carga y la segunda unidad de conmutación eléctrica.
En un ejemplo, si el aparato eléctrico no tiene la función de carga, las primeras unidades de conmutación de control K61 - a K6M- pueden incluir la unidad de conmutación negativa principal y la primera unidad de conmutación eléctrica. En otro ejemplo, si el dispositivo eléctrico de alto voltaje del aparato eléctrico se alimenta mediante una fuente de alimentación que no sea la batería P1, las primeras unidades de conmutación de control K61- a K6M- pueden incluir la unidad de conmutación negativa principal y la unidad de conmutación negativa de carga. En otro ejemplo más, si el aparato eléctrico tiene la función de carga y el dispositivo eléctrico de alto voltaje puede ser alimentado por la batería P1, las primeras unidades de conmutación de control K61- a K6M- pueden incluir la unidad de conmutación negativa principal, la unidad de conmutación negativa de carga y la segunda unidad de conmutación eléctrica. Debería hacerse notar que, dependiendo de diferentes funciones del aparato eléctrico, las primeras unidades de conmutación de control también pueden tener otras combinaciones, que no se limitan específicamente en la realización de la presente solicitud. Debería hacerse notar que el contenido específico de la unidad de conmutación negativa principal, la unidad de conmutación negativa de carga y la segunda unidad de conmutación eléctrica puede remitirse a la descripción relacionada de las realizaciones anteriores de la presente solicitud junto con la figura 1, y no se repetirá en el presente caso.
En otro caso más en el que las líneas de transmisión de energía positivas y las líneas de transmisión de energía negativas de la batería P1 se dotan de las unidades de conmutación de control positivas y las unidades de conmutación de control negativas respectivamente, las primeras unidades de conmutación de control pueden incluir las unidades de conmutación de control positivas K61+ a K6N+ y/o las unidades de conmutación de control negativas K61- a K6M-. Para las primeras unidades de conmutación de control, puede hacerse referencia a las descripciones relevantes de las realizaciones anteriores de la presente solicitud, que no se repetirán en el presente caso.
Después de presentar las primeras unidades de conmutación de control, la siguiente sección de realizaciones de la presente solicitud describirá con detalles el circuito de protección de seguridad.
Para facilitar el entendimiento, la siguiente sección de realizaciones de la presente solicitud describirá específicamente el circuito de protección de seguridad con referencia adicional a la figura 2. Debería hacerse notar que la figura 2 solo muestra un caso en el que las primeras unidades de control de conmutación son unidades de conmutación de control positivas. En otros casos, las primeras unidades de control de conmutación también pueden incluir unidades de conmutación de control negativas. Si las primeras unidades de control de conmutación incluyen solo las unidades de conmutación de control negativas, una unidad de conmutación de semiconductor Q1 se conecta en paralelo con cada una de las M unidades de conmutación de control negativas a través de una respectiva de M unidades de conmutación auxiliares. Además, si las primeras unidades de conmutación de control incluyen las unidades de conmutación de control positivas y las unidades de conmutación de control negativas, el número de unidades de conmutación de semiconductor es de dos, y una de las unidades de conmutación de semiconductor se conecta en paralelo con cada una de las N unidades de conmutación de control positivas a través de una respectiva de N unidades de conmutación auxiliares, y la otra unidad de conmutación de semiconductor se conecta en paralelo con cada una de las M unidades de conmutación de control negativas a través de una respectiva de M unidades de conmutación auxiliares.
Como se muestra adicionalmente en la figura 2, el circuito de protección de seguridad incluyeNunidades de conmutación auxiliares K51 a K5N, la unidad de conmutación de semiconductor Q1 y un módulo de control 30.
En primer lugar, para las unidades de conmutación auxiliares, lasNunidades de conmutación auxiliares K51 a K5N corresponden a lasNprimeras unidades de conmutación de control K61+ a K6N+ de una forma uno a uno. Es decir, la unidad de conmutación auxiliar K51 corresponde a la primera unidad de conmutación de control K61+, la unidad de conmutación auxiliar K52 corresponde a la primera unidad de conmutación de control K62+, ... , y la unidad de conmutación auxiliar K5N corresponde a la primera unidad de conmutación de control K6N+.
En una realización, lasNunidades de conmutación auxiliares K51 a K5N pueden ser conmutadores mecánicos.
En la realización de la presente solicitud, estructurar las unidades de conmutación auxiliares K51 a K5N como conmutadores mecánicos tiene las siguientes ventajas en comparación con estructurar las mismas como unidades de conmutación de semiconductor. (1) Puede reducirse la pérdida por conducción. (2) Puede disminuirse el riesgo de fuga térmica provocada por el calentamiento de las unidades de conmutación de semiconductor. (3) Puede reducirse el riesgo de fallo térmico y puede solucionarse un problema de coste aumentado, debido a que no hay necesidad de instalar una estructura de enfriamiento adicionalmente. (4) El aislamiento eléctrico del circuito de protección de seguridad puede lograrse usando características eléctricas de los conmutadores mecánicos, de tal modo que el circuito de protección de seguridad puede satisfacer la norma de aislamiento del nivel de regulación de vehículos.
En segundo lugar, se describe la unidad de conmutación de semiconductor Q1.
La unidad de conmutación de semiconductor Q1 se conecta en paralelo con una primera unidad de conmutación de control a través de una unidad de conmutación auxiliar correspondiente a la primera unidad de conmutación de control. De forma ilustrativa, como se muestra adicionalmente en la figura 2, un extremo de la unidad de conmutación de semiconductor Q1 se conecta al electrodo positivo de la batería P1, otro extremo de la unidad de conmutación de semiconductor Q1 se conecta a otro extremo de la primera unidad de conmutación de control K61+ a través de la unidad de conmutación auxiliar K51, y un extremo de la primera unidad de conmutación de control K61+ se conecta al electrodo positivo de la batería P1...... El extremo de la unidad de conmutación de semiconductor Q1 se conecta al electrodo positivo de la batería P1, el otro extremo de la unidad de conmutación de semiconductor Q1 se conecta a otro extremo de la primera unidad de conmutación de control K6N+ a través de la unidad de conmutación auxiliar K5N, y un extremo de la primera unidad de conmutación de control K6N+ se conecta al electrodo positivo de la batería P1.
A continuación, se describe el módulo de control 30.
El módulo de control 30 puede controlar estados de conexión-desconexión de la unidad de conmutación de semiconductor Q1 y al menos una de las unidades de conmutación auxiliares K51 a K5N en la fase de precarga y/o en una fase de conmutación durante la cual se conmuta un estado de conexión-desconexión de al menos una de las primeras unidades de conmutación de control K61+ a K6N+. En particular, el módulo de control 30 puede implementarse como una unidad de microcontrol (MCU). En un ejemplo, el módulo de control 30 puede implementarse como una unidad de distribución de energía (PDU) de alto voltaje.
En particular, el módulo de control 30 puede recibir una instrucción de control objetivo, entrar en una fase objetivo en respuesta a la instrucción de control objetivo y, en la fase objetivo, controlar una unidad de conmutación objetivo de lasNprimeras unidades de conmutación de control para estar en un primer estado de conexión-desconexión, y controlar la unidad de conmutación de semiconductor para estar en un segundo estado de conexión-desconexión. La fase objetivo incluye una fase de precarga correspondiente a la unidad de conmutación objetivo y/o una fase de conmutación durante la cual se conmuta un estado de conexión-desconexión de la unidad de conmutación objetivo. En un ejemplo, como se muestra adicionalmente en la figura 2, la unidad de conmutación objetivo puede ser una o más de las primeras unidades de conmutación de control K61+ a K6N+.
En algunas realizaciones, el módulo de control 30 está configurado además para controlar la unidad de conmutación auxiliar correspondiente a la unidad de conmutación objetivo para estar en un estado de desconexión continua y controlar la unidad de conmutación de semiconductor para estar en un estado de desconexión continua, después de que haya finalizado la fase objetivo.
En algunas realizaciones, el módulo de control 30 puede incluir una primera unidad de control y una segunda unidad de control.
La primera unidad de control está configurada para controlar la unidad de conmutación auxiliar correspondiente a la unidad de conmutación objetivo para entrar en el primer estado de conexión-desconexión.
La segunda unidad de control está configurada para controlar la unidad de conmutación de semiconductor para entrar en el segundo estado de conexión-desconexión, después de un período de tiempo preestablecido desde que la unidad de conmutación auxiliar correspondiente a la unidad de conmutación objetivo entró en el primer estado de conexióndesconexión.
El módulo de control 30 se ilustrará con detalles junto con la fase de precarga y la fase de conmutación para conmutar el estado de conexión-desconexión respectivamente, en la siguiente sección de la presente solicitud.
En primer lugar se describe la fase de precarga.
Si la fase objetivo es la correspondiente a la unidad de conmutación objetivo, el primer estado de conexióndesconexión es un estado de conexión continua y el segundo modo de conexión-desconexión es un estado de conexión intermitente. El estado de conexión intermitente es un estado que incluye un estado de conexión para una parte de un período del estado y un estado de desconexión para la otra parte del período del estado.
Es decir, en la fase de precarga, el módulo de control 30 está configurado específicamente para controlar la unidad de conmutación auxiliar correspondiente a la unidad de conmutación objetivo para estar en el estado de conexión continua y controlar la unidad de conmutación de semiconductor Q1 para estar en el estado de conexión intermitente, durante el proceso de precarga correspondiente a la unidad de conmutación objetivo.
A continuación se analizan modos de control específicos de los conmutadores durante el proceso de precarga. De forma ilustrativa, si la unidad de conmutación objetivo incluye la unidad de conmutación positiva principal, la unidad de conmutación auxiliar K51 se controla para estar en el estado de conexión continua, y la unidad de conmutación de semiconductor Q1 se controla para estar en el estado de conexión intermitente, durante el proceso de precargar un condensador del motor. Como otro ejemplo, si la unidad de conmutación objetivo incluye la unidad de conmutación positiva de carga, la unidad de conmutación auxiliar K52 se controla para estar en el estado de conexión continua, y la unidad de conmutación de semiconductor Q1 se controla para estar en el estado de conexión intermitente, durante el proceso de precargar un condensador del aparato de carga externo. Como otro ejemplo más, si la unidad de conmutación objetivo incluye una unidad de conmutación eléctrica, la unidad de conmutación auxiliar K53 se controla para estar en el estado de conexión continua, y la unidad de conmutación de semiconductor Q1 se controla para estar en el estado de conexión intermitente, durante el proceso de precargar un condensador del dispositivo eléctrico de alto voltaje. Debería hacerse notar que las implementaciones específicas en las que la unidad de conmutación objetivo incluye la unidad de conmutación negativa principal, la unidad de conmutación negativa de carga o la segunda unidad de conmutación eléctrica son similares a esas, que no se repetirán en el presente caso.
A continuación se analiza la señal de control que hace que la unidad de conmutación de semiconductor Q1 esté en el estado de conexión-desconexión intermitente. De forma ilustrativa, la unidad de conmutación de semiconductor Q1 puede controlarse para estar en el estado de conexión intermitente mediante una señal de impulsos introducida en un terminal de control de la unidad de conmutación de semiconductor Q1. Por ejemplo, la señal de pulsos puede ser una señal de modulación por anchura de pulsos (PWM).
En un ejemplo, un período y una relación de trabajo de la señal de PWM requeridos para que un condensador de carga se cargue a un 95 % o más de un voltaje de fuente de alimentación dentro de un tiempo de precarga requerido pueden calcularse según parámetros del condensador y los requisitos de tiempo de precarga. La señal de PWM con el período y la relación de trabajo particulares puede ser emitida entonces por una unidad de control de PWM, cuando una corriente de circuito se mantiene en un intervalo seguro. La señal de PWM puede emitirse al terminal de control de la unidad de conmutación de semiconductor Q1, tal como una puerta del conmutador de semiconductor. Además, la señal de PWM también puede transmitirse a la MCU de forma síncrona.
En un ejemplo específico, la primera unidad de control está configurada para controlar la unidad de conmutación auxiliar correspondiente a la unidad de conmutación objetivo para entrar en el estado de conexión continua. La unidad de conmutación objetivo pueden ser una o más unidades de conmutación de las primeras unidades de conmutación de control. En un ejemplo, la primera unidad de control puede controlar la unidad de conmutación auxiliar correspondiente a la unidad de conmutación objetivo para cerrarse en respuesta a una instrucción de precarga. De forma ilustrativa, la instrucción de precarga puede ser enviada por un sistema de gestión de batería (BMS).
En un ejemplo, la primera unidad de control puede entrar en el proceso de precargar el condensador de motor, después de recibir una instrucción de solicitud de encendido de un aparato eléctrico. Por ejemplo, el aparato eléctrico puede ser un vehículo eléctrico. En otro ejemplo, la primera unidad de control puede entrar en el proceso de precargar el condensador del aparato de carga externo, después de recibir una instrucción de solicitud de carga de la batería P1. En otro ejemplo más, la primera unidad de control puede entrar en el proceso de precargar el condensador del dispositivo eléctrico de alto voltaje, después de recibir una instrucción de solicitud de encendido del dispositivo eléctrico de alto voltaje.
La segunda unidad de control está configurada para controlar la unidad de conmutación de semiconductor para estar en el estado de conexión intermitente, después de un período de tiempo preestablecido desde que se haya cerrado la unidad de conmutación auxiliar correspondiente. En un ejemplo, para evitar un riesgo de formación de arcos, puede asegurarse que la unidad de conmutación de semiconductor Q1 se pasa a estado de conexión antes que la unidad de conmutación auxiliar. En este momento, el período de tiempo preestablecido es mayor que o igual a un período de tiempo requerido por la unidad de conmutación auxiliar para ir del estado de desconexión al estado de conexión. Por ejemplo, el período de tiempo preestablecido puede ser de 20 milisegundos (ms). Debería hacerse notar que el período de tiempo preestablecido también puede establecerse según escenarios específicos y necesidades reales, lo que no se limita específicamente.
En la realización de la presente solicitud en la que la unidad de conmutación de semiconductor Q1 se controla para pasarse a estado de conexión de forma intermitente, en comparación con la solución de controlar el conmutador de precarga para estar en el estado de conexión continua, una tasa de precarga puede ajustarse de forma flexible debido a que la corriente de precarga puede controlarse según parámetros tales como una frecuencia de conducción y una relación de trabajo de la señal de control y, por lo tanto, puede mejorarse la flexibilidad de todo el proceso de precarga.
Además, en la realización de la presente solicitud en la que la unidad de conmutación de semiconductor Q1 se controla para pasarse a estado de conexión de forma intermitente, puede mejorarse la seguridad eléctrica del proceso de precarga, debido a que no hay ningún riesgo de formación de arcos o de adherencia para la unidad de conmutación de semiconductor.
En una realización, para mejorar la seguridad eléctrica, el módulo de control 30 puede incluir además una tercera unidad de control.
La tercera unidad de control está configurada para controlar la unidad de conmutación objetivo para cerrarse en primer lugar y, entonces, controlar la unidad de conmutación de semiconductor y la unidad de conmutación auxiliar correspondiente a la unidad de conmutación objetivo para desconectarse de forma secuencial, después de que haya finalizado el proceso de precarga. En un ejemplo, puede determinarse si detener el proceso de precarga según si un valor de voltaje del otro extremo de la unidad de conmutación objetivo muestreado por el módulo de muestreo está cerca de un valor de voltaje de la batería. En otro ejemplo, para mejorar la precisión de la determinación, es posible determinar si detener el proceso de precarga según si el valor de voltaje del otro extremo de la unidad de conmutación objetivo está cerca del valor de voltaje de la batería y si un valor de corriente en el lazo de precarga está cerca de cero. Debería hacerse notar que el extremo de la unidad de conmutación objetivo se conecta al electrodo positivo de la batería.
En segundo lugar se describe la fase de conmutación durante la cual se conmuta el estado de conexión-desconexión de la unidad de conmutación objetivo. Conmutar el estado de conexión-desconexión de la unidad de conmutación objetivo puede incluir conmutar desde el estado de desconexión al estado de conexión, o incluir conmutar desde el estado de conexión al estado de desconexión.
El módulo de control 30 está configurado para controlar tanto la unidad de conmutación auxiliar correspondiente a la unidad de conmutación objetivo como la unidad de conmutación de semiconductor Q1 para estar en el estado de conexión continua, en la fase de conmutación durante la cual se conmuta el estado de conexión-desconexión de la unidad de conmutación objetivo. En particular, la unidad de conmutación auxiliar correspondiente a la unidad de conmutación objetivo y la unidad de conmutación de semiconductor Q1 pueden controlarse para pasarse a estado de conexión, antes de que la unidad de conmutación objetivo se haya pasado a estado de conexión o a estado de desconexión. Es decir, en la fase de conmutación, la unidad de conmutación auxiliar y la unidad de conmutación de semiconductor pueden controlarse en primer lugar para entrar en el estado de conexión continua y, entonces, la unidad de conmutación objetivo puede controlarse para conmutar del estado de desconexión al estado de conexión o conmutar del estado de conexión al estado de desconexión.
En una realización, si las unidades de conmutación auxiliares son conmutadores mecánicos, para evitar fenómenos de formación de arcos o de adherencia, en primer lugar la unidad de conmutación auxiliar puede controlarse para pasarse a estado de conexión y, entonces, la unidad de conmutación de semiconductor Q1 puede controlarse para pasarse a estado de conexión. En particular, la unidad de conmutación de semiconductor se controla para pasarse a estado de conexión después del período de tiempo preestablecido desde que la unidad de conmutación auxiliar K5i se haya controlado para pasarse a estado de conexión. Durante el período de tiempo preestablecido, puede hacerse referencia a la descripción relacionada de las realizaciones anteriores de la presente solicitud, que no se repetirá en el presente caso. 7 ' es cualquier número entero positivo menor que o igual aN.
En una realización, la unidad de conmutación de semiconductor Q1 y la unidad de conmutación auxiliar pueden controlarse para pasarse a estado de desconexión de forma secuencial, después de que se haya conmutado el estado de conexión-desconexión de la unidad de conmutación objetivo.
Según las realizaciones de la presente solicitud, la unidad de conmutación auxiliar y la unidad de conmutación de semiconductor se controlan para pasarse a estado de conexión antes de que se haya conmutado el estado de conexión-desconexión de la primera unidad de conmutación de control, por lo que pueden evitarse riesgos de seguridad tales como la formación de arcos y, por lo tanto, mejorar la seguridad, debido a que pueden tener lugar los riesgos de seguridad tales como la formación de arcos durante el proceso de conmutación del estado de conexióndesconexión de la primera unidad de conmutación de control.
Según el circuito de protección de seguridad proporcionado en la realización de la presente solicitud, pueden evitarse riesgos de seguridad, tales como la formación de arcos o la adherencia de contactos de relé y puede mejorarse la seguridad eléctrica del lazo de alto voltaje de batería, debido a que la unidad de conmutación de semiconductor se conecta a cada primera unidad de conmutación de control a través de una unidad de conmutación auxiliar correspondiente a la primera unidad de conmutación de control, en la fase de conmutación durante la cual se conmuta el estado de conexión-desconexión de la primera unidad de conmutación de control, la unidad de conmutación auxiliar y la unidad de conmutación de semiconductor pueden controlarse para pasarse a estado de conexión y, en la fase de precarga correspondiente, la unidad de conmutación de semiconductor puede controlarse para pasarse a estado de conexión/estado de desconexión de forma intermitente.
Además, debido a que solo es necesaria una unidad de conmutación de semiconductor para controlar múltiples primeras unidades de conmutación de control, puede lograrse la multiplexación de la unidad de conmutación de semiconductor, para ahorrar costes y simplificar la estructura del circuito. Para facilitar el entendimiento, un ejemplo en el que las primeras unidades de conmutación de control incluyen la unidad de conmutación positiva principal, la unidad de conmutación positiva de carga y la unidad de conmutación eléctrica se describe en las siguientes realizaciones de la presente solicitud junto con la figura 3 para ilustrar con detalles la estructura de conexión específica del circuito de protección de seguridad.
La figura 3 es un diagrama estructural esquemático de un circuito de protección de seguridad ilustrativo proporcionado por una realización de la presente solicitud. Como se muestra en la figura 3, las primeras unidades de conmutación de control incluyen la unidad de conmutación positiva principal K61 , la unidad de conmutación positiva de carga K62+ y la unidad de conmutación eléctrica K63+.
De forma correspondiente, el circuito de protección de seguridad incluye la unidad de conmutación auxiliar K51, la unidad de conmutación auxiliar K52, la unidad de conmutación auxiliar K53 y la unidad de conmutación de semiconductor Q1.
Como se muestra adicionalmente en la figura 3, el extremo de la unidad de conmutación de semiconductor Q1, el extremo de la unidad de conmutación positiva principal K61+, el extremo de la unidad de conmutación positiva de carga K62+ y el extremo de la unidad de conmutación eléctrica K63+ se conectan, todos ellos, al electrodo positivo de la batería P1.
El otro extremo de la unidad de conmutación de semiconductor Q1 se conecta al otro extremo de la unidad de conmutación positiva principal K61+ a través de la unidad de conmutación auxiliar K51.
El otro extremo de la unidad de conmutación de semiconductor Q1 se conecta al otro extremo de la unidad de conmutación positiva de carga K62+ a través de la unidad de conmutación auxiliar K52.
El otro extremo de la unidad de conmutación de semiconductor Q1 se conecta al otro extremo de la unidad de conmutación eléctrica K63+ a través de la unidad de conmutación auxiliar K53.
En algunas realizaciones, el módulo de control 30 puede controlar la unidad de conmutación positiva principal K61 para pasarse a estado de conexión según la instrucción de solicitud de encendido del aparato eléctrico. De forma correspondiente, el módulo de control 30 puede incluir:
la primera unidad de control, configurada para recibir la instrucción de solicitud de encendido de alto voltaje del aparato eléctrico y, después de un período de tiempo preestablecido (mayor que el tiempo de reacción requerido para que se cierre el relé, por ejemplo, 20 ms), controlar la unidad de conmutación auxiliar K51 para pasarse a estado de conexión;
la segunda unidad de control, configurada para controlar la unidad de conmutación de semiconductor Q1 para pasarse a estado de conexión de forma intermitente, después de que la unidad de conmutación auxiliar K51 se haya pasado a estado de conexión y haya transcurrido un período de tiempo preestablecido, para precargar el condensador de motor; y
la tercera unidad de control, configurada para controlar la unidad de conmutación positiva principal K61+ para pasarse a estado de conexión cuando se ha finalizado la precarga y la unidad de conmutación de semiconductor Q1 y la unidad de conmutación auxiliar K51 permanecen en el estado de conexión.
Debería hacerse notar que, si las primeras unidades de conmutación de control incluyen unidades de conmutación de control negativas, los modos de control específicos del módulo de control 30 después de recibir la instrucción de solicitud de encendido del dispositivo eléctrico son similares a los de las unidades de conmutación de control positivas, y no se repetirán en el presente caso.
En una realización, el módulo de control 30 puede incluir además:
una cuarta unidad de control, configurada para controlar la unidad de conmutación de semiconductor Q1 y la unidad de conmutación auxiliar K51 para pasarse a estado de desconexión de forma secuencial después de que la unidad de conmutación positiva principal K61 se haya pasado a estado de conexión y haya transcurrido un período de tiempo preestablecido.
Debería hacerse notar que pueden evitarse las pérdidas de energía de la unidad de conmutación de semiconductor Q1 y un fenómeno de calentamiento de la unidad de conmutación de semiconductor Q1 después de que se haya encendido todo el vehículo, mediante el hecho de que la unidad de conmutación de semiconductor Q1 y la unidad de conmutación auxiliar K51 se controlan para desconectarse después de que la unidad de conmutación positiva principal K61+ se haya pasado a estado de conexión. Por lo tanto, no hay necesidad de un diseño térmico adicional y puede reducirse el coste.
En una realización, el módulo de control 30 puede incluir además:
una quinta unidad de control, configurada para diagnosticar el estado de la unidad de conmutación de semiconductor Q1 antes de que la unidad de conmutación positiva principal K61+ se haya pasado a estado de conexión. En particular, si la unidad de conmutación de semiconductor Q1 está en el estado de conexión, se determina que la unidad de conmutación de semiconductor está en un estado normal y, en este caso, la unidad de conmutación positiva principal K61+ puede controlarse para pasarse a estado de conexión normalmente; y si la unidad de conmutación de semiconductor Q1 está en el estado de desconexión, debería notificarse un defecto y debería apagarse todo el vehículo.
Debería hacerse notar que la quinta unidad de control puede asegurar que la unidad de conmutación positiva principal K61+ no hará frente a un estado de funcionamiento anómalo de cierre con carga, de tal modo que puede evitarse adicionalmente el riesgo tal como la formación de arcos de la unidad de conmutación positiva principal K61+ y, por lo tanto, puede mejorarse adicionalmente la seguridad eléctrica.
En algunas realizaciones, el módulo de control 30 puede controlar la unidad de conmutación positiva de carga K62+ para pasarse a estado de conexión según la instrucción de solicitud de carga de la batería P1. De forma correspondiente, el módulo de control 30 puede incluir:
una sexta unidad de control, configurada para controlar la unidad de conmutación auxiliar K52 para pasarse a estado de conexión después de que se haya recibido la instrucción de solicitud de carga de la batería P1 y haya transcurrido un período de tiempo preestablecido;
una séptima unidad de control, configurada para controlar la unidad de conmutación de semiconductor Q1 para pasarse a estado de conexión de forma intermitente, después de que la unidad de conmutación auxiliar K52 se haya pasado a estado de conexión y haya transcurrido un período de tiempo preestablecido, para precargar el condensador del aparato de carga externo; y
una octava unidad de control, configurada para controlar la unidad de conmutación positiva de carga K62+ para pasarse a estado de conexión cuando se ha finalizado la precarga y la unidad de conmutación de semiconductor Q1 y la unidad de conmutación auxiliar K52 permanecen en el estado de conexión.
Debería hacerse notar que, si las primeras unidades de conmutación de control incluyen unidades de conmutación de control negativas, los modos de control específicos del módulo de control 30 después de recibir la instrucción de solicitud de carga de la batería P1 son similares a los de las unidades de conmutación de control positivas, y no se repetirán en el presente caso.
En una realización, el módulo de control 30 puede incluir además:
una novena unidad de control, configurada para controlar la unidad de conmutación de semiconductor Q1 y la unidad de conmutación auxiliar K52 para pasarse a estado de desconexión de forma secuencial después de que la unidad de conmutación positiva de carga K62+ se haya pasado a estado de conexión y haya transcurrido un período de tiempo preestablecido.
En una realización, el módulo de control 30 puede incluir además:
una décima unidad de control, configurada para diagnosticar el estado de la unidad de conmutación de semiconductor Q1 antes de que la unidad de conmutación positiva de carga K62+ se haya pasado a estado de conexión. En particular, si la unidad de conmutación de semiconductor Q1 está en el estado de conexión, se determina que el estado de la unidad de conmutación de semiconductor Q1 es normal y, en este caso, la unidad de conmutación positiva de carga K62+ puede controlarse para pasarse a estado de conexión normalmente; y si la unidad de conmutación de semiconductor Q1 está en el estado de desconexión, debería notificarse un defecto y debería apagarse todo el vehículo.
Debería hacerse notar que la décima unidad de control puede asegurar que la unidad de conmutación positiva de carga K62+ no hará frente a un estado de funcionamiento anómalo de cierre con carga, de tal modo que puede evitarse adicionalmente el riesgo tal como la formación de arcos de la unidad de conmutación positiva de carga K62+ y, por lo tanto, puede mejorarse adicionalmente la seguridad eléctrica.
En algunas realizaciones, el módulo de control 30 puede controlar la unidad de conmutación positiva principal K61 para pasarse a estado de desconexión según la instrucción de solicitud de apagado del aparato eléctrico. De forma correspondiente, el módulo de control 30 puede incluir:
una undécima unidad de control, configurada para controlar la unidad de conmutación auxiliar K51 para pasarse a estado de conexión después de recibir la instrucción de solicitud de apagado del aparato eléctrico; en un ejemplo, el módulo de control 30 también puede controlar componentes de alto voltaje del aparato eléctrico para descargarse en respuesta a la instrucción de solicitud de apagado del aparato eléctrico;
una duodécima unidad de control, configurada para controlar la unidad de conmutación de semiconductor Q1 para pasarse a estado de conexión después de que la unidad de conmutación auxiliar K51 se haya pasado a estado de conexión y haya transcurrido un período de tiempo preestablecido; y
una decimotercera unidad de control, configurada para controlar la unidad de conmutación positiva principal K61+ para pasarse a estado de desconexión después de que la unidad de conmutación de semiconductor Q1 se haya pasado a estado de conexión y haya transcurrido un período de tiempo preestablecido.
Debería hacerse notar que, si las primeras unidades de conmutación de control incluyen unidades de conmutación de control negativas, los modos de control específicos del módulo de control 30 después de recibir la instrucción de solicitud de apagado de la batería P1 son similares a los de las unidades de conmutación de control positivas, y no se repetirán en el presente caso.
En un ejemplo, el módulo de control 30 puede incluir además:
una decimocuarta unidad de control, configurada para controlar la unidad de conmutación de semiconductor Q1 y la unidad de conmutación auxiliar K51 para pasarse a estado de desconexión de forma secuencial después de que la unidad de conmutación positiva principal K61+ se haya pasado a estado de desconexión y haya transcurrido un período de tiempo preestablecido.
En algunas realizaciones, para mejorar adicionalmente la seguridad, el módulo de control 30 puede incluir además una decimoquinta unidad de control.
La decimoquinta unidad de control está configurada para controlar la unidad de conmutación negativa principal K61-para pasarse a estado de desconexión después de que la unidad de conmutación de semiconductor Q1 y la unidad de conmutación auxiliar K51 se hayan pasado a estado de desconexión y haya transcurrido un período de tiempo preestablecido.
En un ejemplo, el módulo de control 30 puede incluir además:
una decimosexta unidad de control, configurada para diagnosticar el estado de la unidad de conmutación de semiconductor Q1 antes de que la unidad de conmutación positiva principal K61+ se haya pasado a estado de desconexión. En particular, si la unidad de conmutación de semiconductor Q1 está en el estado de conexión, se determina que el estado de la unidad de conmutación de semiconductor Q1 es normal y, en este caso, la unidad de conmutación positiva principal K61+ puede controlarse para pasarse a estado de desconexión normalmente; y si la unidad de conmutación de semiconductor Q1 está en el estado de desconexión, debería notificarse un defecto y debería realizarse un procedimiento de apagado de emergencia. En un ejemplo particular, el procedimiento de apagado de emergencia puede incluir controlar la unidad de conmutación negativa principal K61- para pasarse a estado de desconexión en primer lugar y, entonces, controlar la unidad de conmutación positiva principal K61+ para pasarse a estado de desconexión.
Debería hacerse notar que la decimosexta unidad de control puede asegurar que la unidad de conmutación positiva principal K61+ no hará frente a un estado de funcionamiento anómalo de corte con carga, de tal modo que puede evitarse adicionalmente el riesgo tal como la formación de arcos de la unidad de conmutación positiva principal K61 y, por lo tanto, puede mejorarse adicionalmente la seguridad eléctrica.
En algunas realizaciones, el módulo de control 30 puede controlar la unidad de conmutación positiva de carga K62+ para pasarse a estado de desconexión de forma segura después de que la batería se haya cargado completamente. De forma correspondiente, el módulo de control 30 puede incluir:
una decimoséptima unidad de control, configurada para controlar la unidad de conmutación auxiliar K52 para pasarse a estado de conexión después de recibir una instrucción de solicitud de finalización de carga de la batería;
una decimoctava unidad de control, configurada para controlar la unidad de conmutación de semiconductor Q1 para pasarse a estado de conexión después de que la unidad de conmutación auxiliar K52 se haya pasado a estado de conexión y haya transcurrido un período de tiempo preestablecido; y
una decimonovena unidad de control, configurada para controlar la unidad de conmutación positiva de carga K62+ para pasarse a estado de desconexión después de que la unidad de conmutación de semiconductor Q1 se haya pasado a estado de conexión.
Debería hacerse notar que, si las primeras unidades de conmutación de control incluyen unidades de conmutación de control negativas, los modos de control específicos del módulo de control 30 después de recibir la instrucción de solicitud de finalización de carga son similares a los de las unidades de conmutación de control positivas, y no se repetirán en el presente caso.
En un ejemplo, el módulo de control 30 puede incluir además:
una vigésima unidad de control, configurada para controlar la unidad de conmutación de semiconductor Q1 y la unidad de conmutación auxiliar K52 para pasarse a estado de desconexión de forma secuencial después de que la unidad de conmutación positiva de carga K62+ se haya pasado a estado de desconexión y haya transcurrido un período de tiempo preestablecido.
En algunas realizaciones, para mejorar adicionalmente la seguridad, el módulo de control 30 puede incluir además una vigesimoprimera unidad de control.
La vigesimoprimera unidad de control está configurada para controlar la unidad de conmutación negativa de carga K62- para pasarse a estado de desconexión después de que la unidad de conmutación de semiconductor Q1 y la unidad de conmutación auxiliar K52 se hayan pasado a estado de desconexión y haya transcurrido un período de tiempo preestablecido.
En un ejemplo, el módulo de control 30 puede incluir además:
una vigesimosegunda unidad de control, configurada para diagnosticar el estado de la unidad de conmutación de semiconductor Q1 antes de que la unidad de conmutación positiva principal K61+ se haya pasado a estado de desconexión. En particular, si la unidad de conmutación de semiconductor Q1 está en el estado de conexión, se determina que el estado de la unidad de conmutación de semiconductor Q1 es normal y, en este caso, la unidad de conmutación positiva de carga K62+ puede controlarse para pasarse a estado de desconexión normalmente; y si la unidad de conmutación de semiconductor Q1 está en el estado de desconexión, debería notificarse un defecto y debería realizarse un procedimiento de apagado de emergencia. En un ejemplo particular, el procedimiento de apagado de emergencia puede incluir controlar la unidad de conmutación negativa de carga K62- para pasarse a estado de desconexión en primer lugar y, entonces, controlar la unidad de conmutación positiva de carga K62+ para pasarse a estado de desconexión.
Debería hacerse notar que la vigesimosegunda unidad de control puede asegurar que la unidad de conmutación positiva de carga K62+ no hará frente a un estado de funcionamiento anómalo de corte con carga, de tal modo que puede evitarse adicionalmente el riesgo tal como la formación de arcos de la unidad de conmutación positiva de carga K62+ y, por lo tanto, puede mejorarse adicionalmente la seguridad eléctrica.
En algunas realizaciones, el módulo de control 30 puede controlar la primera unidad de conmutación eléctrica K3+ para pasarse a estado de conexión según una instrucción de solicitud de encendido del dispositivo eléctrico de alto voltaje. De forma correspondiente, el módulo de control 30 puede incluir:
una vigesimotercera unidad de control, configurada para controlar la unidad de conmutación auxiliar K53 para pasarse a estado de conexión después de recibir la instrucción de solicitud de encendido del dispositivo eléctrico de alto voltaje;
una vigesimocuarta unidad de control, configurada para controlar la unidad de conmutación de semiconductor Q1 para pasarse a estado de conexión después de que la unidad de conmutación auxiliar K53 se haya pasado a estado de conexión y haya transcurrido un período de tiempo preestablecido; y
una vigesimoquinta unidad de control, configurada para controlar la primera unidad de conmutación eléctrica K3+ para pasarse a estado de conexión después de que la unidad de conmutación de semiconductor Q1 se haya pasado a estado de conexión.
Debería hacerse notar que, si las primeras unidades de conmutación de control incluyen unidades de conmutación de control negativas, los modos de control específicos del módulo de control 30 después de recibir la instrucción de solicitud de encendido del dispositivo eléctrico de alto voltaje son similares a los de las unidades de conmutación de control positivas, y no se repetirán en el presente caso.
En un ejemplo, el módulo de control 30 puede incluir además:
una vigesimosexta unidad de control, configurada para controlar la primera unidad de conmutación eléctrica K3+ para pasarse a estado de desconexión después de que la primera unidad de conmutación eléctrica K3+ se haya pasado a estado de conexión y haya transcurrido un período de tiempo preestablecido.
Según esta realización, pueden evitarse pérdidas de energía de la unidad de conmutación de semiconductor Q1 y un fenómeno de calentamiento de la unidad de conmutación de semiconductor Q1 durante un proceso en el que la primera unidad de conmutación eléctrica K3+ se pasa a estado de conexión. Por lo tanto, no hay necesidad de un diseño térmico adicional y puede reducirse el coste.
En un ejemplo, el módulo de control 30 puede incluir además:
una vigesimoséptima unidad de control, configurada para diagnosticar el estado de la unidad de conmutación de semiconductor Q1 antes de que la primera unidad de conmutación eléctrica K3+ se haya pasado a estado de conexión. En particular, si la unidad de conmutación de semiconductor Q1 está en el estado de conexión, se determina que el estado de la unidad de conmutación de semiconductor Q1 es normal y, en este caso, la unidad de conmutación positiva de carga K62+ puede controlarse para pasarse a estado de desconexión normalmente; y si la unidad de conmutación de semiconductor Q1 está en el estado de desconexión, debería notificarse un defecto y debería realizarse una siguiente etapa según el tipo del defecto.
En algunas realizaciones, el módulo de control 30 puede controlar la primera unidad de conmutación eléctrica K3+ para pasarse a estado de desconexión según una instrucción de solicitud de apagado del dispositivo eléctrico de alto voltaje. De forma correspondiente, el módulo de control 30 puede incluir:
una vigesimoctava unidad de control, configurada para controlar la unidad de conmutación auxiliar K53 para pasarse a estado de conexión después de recibir la instrucción de solicitud de apagado del dispositivo eléctrico de alto voltaje, que puede, en un ejemplo, después de se haya recibido una instrucción de solicitud de apagado de un componente de alto voltaje de un automóvil, controlar el componente de alto voltaje para descargarse;
una vigesimonovena unidad de control, configurada para controlar la unidad de conmutación de semiconductor Q1 para pasarse a estado de conexión después de que la unidad de conmutación auxiliar K53 se haya pasado a estado de conexión y haya transcurrido un período de tiempo preestablecido; y
una trigésima unidad de control, configurada para controlar la primera unidad de conmutación eléctrica K3+ para pasarse a estado de desconexión después de que la unidad de conmutación de semiconductor Q1 se haya pasado a estado de conexión.
Debería hacerse notar que, si las primeras unidades de conmutación de control incluyen unidades de conmutación de control negativas, los modos de control específicos del módulo de control 30 después de recibir la instrucción de solicitud de apagado del dispositivo eléctrico de alto voltaje son similares a los de las unidades de conmutación de control positivas, y no se repetirán en el presente caso.
En un ejemplo, el módulo de control 30 puede incluir:
una trigesimoprimera unidad de control, configurada para controlar la primera unidad de conmutación eléctrica K3+ para pasarse a estado de desconexión después de que la primera unidad de conmutación eléctrica K3+ se haya pasado a estado de conexión y haya transcurrido un período de tiempo preestablecido.
En un ejemplo, el módulo de control 30 puede incluir:
una trigesimosegunda unidad de control, configurada para realizar un diagnóstico del estado de la unidad de conmutación de semiconductor Q1 antes de que la primera unidad de conmutación eléctrica K3+ se haya pasado a estado de desconexión. En particular, si la unidad de conmutación de semiconductor Q1 está en el estado de conexión, se determina que el estado de la unidad de conmutación de semiconductor Q1 es normal y, en este caso, la unidad de conmutación positiva de carga K62+ puede controlarse para pasarse a estado de desconexión normalmente; y si la unidad de conmutación de semiconductor Q1 está en el estado de desconexión, debería notificarse un defecto y debería realizarse una siguiente etapa según el tipo del defecto.
La figura 4 es un diagrama estructural esquemático de otro lazo de alto voltaje de batería proporcionado por una realización de la presente solicitud. Como se muestra en la figura 4, el circuito de protección de seguridad puede incluir además un módulo de protección separador 40.
El módulo de protección separador 40 se conecta en paralelo con la unidad de conmutación de semiconductor Q1. Es decir, un extremo del módulo de protección separador 40 se conecta al extremo de la unidad de conmutación de semiconductor Q1, y otro extremo del módulo de protección separador 40 se conecta al otro extremo de la unidad de conmutación de semiconductor Q1.
El módulo de protección separador 40 está configurado para mitigar un impacto sobre la unidad de conmutación de semiconductor Q1 provocado por un impulso transitorio de corriente, es decir, puede evitar que la unidad de conmutación de semiconductor Q1 se dañe debido a sobrevoltaje o sobrecorriente. Además, el módulo de protección separador 40 puede consumir las energías en exceso en el circuito de la unidad de conmutación de semiconductor Q1. De forma ilustrativa, el módulo de protección separador 40 puede implementarse específicamente como un circuito de absorción RCD, un circuito separador RC o un circuito separador C, y similares.
En algunas realizaciones, el circuito de protección de seguridad puede incluir además un módulo de muestreo. O este puede incluir un módulo de muestreo y un módulo de aislamiento.
De forma ilustrativa, la figura 5 es un diagrama estructural esquemático de otro lazo de alto voltaje de batería más proporcionado por una realización de la presente solicitud.
Como se muestra en la figura 5, el circuito de protección de seguridad puede incluir además un módulo de muestreo 50 y un módulo de aislamiento 60.
El módulo de muestreo 50 está configurado para recoger un voltaje desde el otro extremo de la unidad de conmutación de semiconductor Q1.
El módulo de aislamiento 60 está configurado para materializar un aislamiento eléctrico entre otros componentes del lazo de alto voltaje de batería y el módulo de control 30. En un ejemplo, el módulo de aislamiento 60 puede implementarse específicamente como un transformador que incluye una bobina primaria y una bobina secundaria. Como alternativa, este puede implementarse como un sensor fotoeléctrico, tal como un optoacoplador. Como alternativa, este puede implementarse como un condensador. Debería hacerse notar que el módulo de aislamiento 60 puede implementarse como otros módulos de aislamiento con funciones de aislamiento eléctrico, lo que no se limita en las realizaciones de la presente solicitud.
En este caso, el módulo de control 30 puede recibir un voltaje muestreado por el módulo de muestreo 50 a través del módulo de aislamiento 60, para supervisar el lazo de alto voltaje de batería y otros componentes del circuito de protección de seguridad. En una realización, cuando un valor de voltaje del punto de muestreo es igual a un valor de voltaje preestablecido, se determina que finaliza la fase objetivo. Por ejemplo, con la condición de que la fase objetivo sea la fase de precarga, si la primera unidad de conmutación de control se dispone en las líneas de transmisión de energía positivas, el valor de voltaje preestablecido puede ser el voltaje de electrodo positivo de la batería P1. Como otro ejemplo, si la primera unidad de conmutación de control se dispone en la línea de transmisión de energía negativa, el valor de voltaje preestablecido puede ser un voltaje del electrodo negativo de la batería P1.
En esta realización, una diferencia con respecto al lazo de alto voltaje de batería mostrado en la figura 1 es que los voltajes de múltiples ramas de protección de seguridad (es decir, un voltaje de una primera rama de protección de seguridad que incluye la unidad de conmutación auxiliar K51 y la unidad de conmutación de semiconductor Q1, haciéndose el resto de la misma forma, y un voltaje de una N-ésima rama de protección de seguridad que incluye la unidad de conmutación auxiliar K5N y la unidad de conmutación de semiconductor Q1) pueden supervisarse usando solo un módulo de muestreo. Por lo tanto, puede multiplexarse el módulo de muestreo 50 y puede simplificarse la estructura del circuito y puede ahorrarse en los costes del circuito. La figura 6 es un diagrama estructural esquemático de un lazo de alto voltaje de batería ilustrativo proporcionado por una realización de la presente solicitud. Como se muestra en la figura 6, el módulo de muestreo 50 incluye una primera resistencia R1 y una segunda resistencia R2.
Un extremo de la primera resistencia R1 se conecta al otro extremo de la unidad de conmutación de semiconductor Q1, otro extremo de la primera resistencia R1 se conecta a un extremo de la segunda resistencia R2, y otro extremo de la segunda resistencia R2 se conecta al electrodo negativo de la batería P1. El otro extremo de la resistencia R1 sirve como un punto de muestreo de señal D1. De forma ilustrativa, como se muestra adicionalmente en la figura 6, el otro extremo de la segunda resistencia R2 puede conectarse al electrodo negativo de la batería P1 a través de la unidad de conmutación negativa principal K61-.
De forma correspondiente, el extremo del módulo de aislamiento 60 se conecta al punto de muestreo de señal D1, y el otro extremo del módulo de aislamiento 60 se conecta al módulo de control 30.
En una realización, durante el proceso de precarga, el módulo de control 30 está configurado además para obtener el valor de voltaje muestreado desde el punto de muestreo de señal D1 a través del módulo de aislamiento 60. Y, en el caso en el que el valor de voltaje muestreado es igual a un voltaje del electrodo positivo de la batería, se determina que finaliza el proceso de precarga.
Basándose en el mismo concepto de aplicación, las realizaciones de la presente solicitud no solo proporcionan los circuitos de protección de seguridad, sino que también proporcionan métodos de control de circuito correspondientes.
Los métodos de control de circuito se describirán con detalles a continuación con referencia a los dibujos adjuntos.
La figura 7 es un diagrama de flujo esquemático de un método de control de circuito proporcionado por una realización de la presente solicitud. Cada etapa del método de control de circuito puede ser realizada por el módulo de control 30 mostrado en las secciones anteriores de las realizaciones de la presente solicitud. Como se muestra en la figura 7, el método de control de circuito 700 incluye S710 y S720.
S710: recibir una instrucción de control objetivo.
S720: en respuesta a la instrucción de control objetivo, entrar en la fase objetivo, y controlar, en la fase objetivo, una unidad de conmutación auxiliar correspondiente a una unidad de conmutación objetivo de lasNprimeras unidades de conmutación de control para estar en un primer estado de conexión-desconexión y la unidad de conmutación de semiconductor para estar en un segundo estado de conexión-desconexión.
La fase objetivo comprende una fase de precarga correspondiente a la unidad de conmutación objetivo y/o una fase de conmutación durante la cual se conmuta un estado de conexión-desconexión de la unidad de conmutación objetivo.
Con la condición de que la fase objetivo comprenda la fase de precarga, el primer estado de conexión-desconexión es un estado de conexión continua y el segundo estado de conexión-desconexión es un estado de conexión intermitente.
Con la condición de que la fase objetivo comprenda la fase de conmutación, el primer estado de conexión-desconexión es el estado de conexión continua y el segundo estado de conexión-desconexión es el estado de conexión continua.
En algunas realizaciones, la figura 8 es un diagrama de flujo esquemático de otro método de control de circuito proporcionado por una realización de la presente solicitud. Una diferencia entre la figura 8 y la figura 7 es que S720 incluye S721 y S722.
S721: en respuesta a la instrucción de control objetivo, entrar en la fase objetivo, y controlar, en la fase objetivo, la unidad de conmutación auxiliar correspondiente a la unidad de conmutación objetivo para estar en el primer estado de conexión-desconexión.
S722: controlar la unidad de conmutación de semiconductor para entrar en el segundo estado de conexióndesconexión, después de un período de tiempo preestablecido desde que la unidad de conmutación auxiliar correspondiente a la unidad de conmutación objetivo entró en el primer estado de conexión-desconexión.
En algunas realizaciones, la figura 9 es un diagrama de flujo esquemático de otro método de control de circuito más proporcionado por una realización de la presente solicitud. Una diferencia entre la figura 9 y la figura 7 es que, con la condición de que la instrucción de control objetivo sea una instrucción de control para controlar la unidad de conmutación objetivo para pasarse a estado de conexión, la fase objetivo incluye la fase de precarga y la fase de conmutación y, por consiguiente, S720 incluye de S723 a S726.
S723: entrar en la fase de precarga en respuesta a la instrucción de control objetivo.
S724: controlar, en la fase de precarga, la unidad de conmutación auxiliar correspondiente a la unidad de conmutación objetivo para estar en el estado de conexión continua y la unidad de conmutación de semiconductor para estar en el estado de conexión intermitente.
S725: entrar en la fase de conmutación con la condición de que se cumpla una condición de parada de precarga. En un ejemplo, la condición de parada de precarga puede incluir que el valor de voltaje del otro extremo de la unidad de conmutación objetivo esté cerca del valor de voltaje de la batería y que el valor de corriente en el lazo de precarga esté cerca de cero.
S726: controlar, en la fase de conmutación, la unidad de conmutación auxiliar correspondiente a la unidad de conmutación objetivo para estar en el estado de conexión continua y la unidad de conmutación de semiconductor para estar en el estado de conexión continua.
En algunas realizaciones, la instrucción de control objetivo incluye al menos una de una instrucción de solicitud de encendido de un aparato eléctrico, una instrucción de solicitud de carga de la batería y una instrucción de solicitud de encendido de un dispositivo eléctrico de alto voltaje.
Con la condición de que la instrucción de control objetivo incluya la instrucción de solicitud de encendido del aparato eléctrico, la unidad de conmutación objetivo incluye una unidad de conmutación positiva principal y/o una unidad de conmutación negativa principal. Con la condición de que las unidades de conmutación auxiliares incluyan una unidad de conmutación auxiliar correspondiente a la unidad de conmutación positiva principal, la unidad de conmutación objetivo puede incluir la unidad de conmutación positiva principal cuando se recibe la instrucción de solicitud de encendido. De forma similar, con la condición de que las unidades de conmutación auxiliares incluyan una unidad de conmutación auxiliar correspondiente a la unidad de conmutación negativa principal, la unidad de conmutación objetivo puede incluir la unidad de conmutación negativa principal cuando se recibe la instrucción de solicitud de encendido.
Con la condición de que la instrucción de control objetivo incluya la instrucción de solicitud de carga de la batería, la unidad de conmutación objetivo incluye una unidad de conmutación positiva de carga y/o una unidad de conmutación negativa de carga. Con la condición de que las unidades de conmutación auxiliares incluyan una unidad de conmutación auxiliar correspondiente a la unidad de conmutación positiva de carga, la unidad de conmutación objetivo puede incluir la unidad de conmutación positiva de carga cuando se recibe la instrucción de solicitud de carga. De forma similar, con la condición de que las unidades de conmutación auxiliares incluyan una unidad de conmutación auxiliar correspondiente a la unidad de conmutación negativa de carga, la unidad de conmutación objetivo puede incluir la unidad de conmutación negativa de carga cuando se recibe la instrucción de solicitud de carga.
Con la condición de que la instrucción de control objetivo incluya la instrucción de solicitud de encendido del dispositivo eléctrico de alto voltaje, la unidad de conmutación objetivo incluye una primera unidad de conmutación eléctrica y/o una segunda unidad de conmutación eléctrica. Con la condición de que las unidades de conmutación auxiliares incluyan una unidad de conmutación auxiliar correspondiente a la primera unidad de conmutación eléctrica, la unidad de conmutación objetivo puede incluir la primera unidad de conmutación eléctrica cuando se recibe la instrucción de solicitud de encendido del dispositivo eléctrico de alto voltaje. De forma similar, con la condición de que las unidades de conmutación auxiliares incluyan una unidad de conmutación auxiliar correspondiente a la segunda unidad de conmutación eléctrica, la unidad de conmutación objetivo puede incluir la segunda unidad de conmutación eléctrica cuando se recibe la instrucción de solicitud de encendido del dispositivo eléctrico de alto voltaje.
En algunas realizaciones, con la condición de que la instrucción de control objetivo sea una instrucción de control para controlar la unidad de conmutación objetivo para pasarse a estado de desconexión, la instrucción de control objetivo incluye al menos una de una instrucción de solicitud de apagado del aparato eléctrico, una instrucción de solicitud de finalización de carga de la batería y una instrucción de solicitud de apagado del dispositivo eléctrico de alto voltaje.
Con la condición de que la instrucción de control objetivo incluya la instrucción de solicitud de apagado del aparato eléctrico, la unidad de conmutación objetivo incluye una unidad de conmutación positiva principal y/o una unidad de conmutación negativa principal. Con la condición de que las unidades de conmutación auxiliares incluyan una unidad de conmutación auxiliar correspondiente a la unidad de conmutación positiva principal, la unidad de conmutación objetivo puede incluir la unidad de conmutación positiva principal cuando se recibe la instrucción de solicitud de apagado del aparato eléctrico. De forma similar, con la condición de que las unidades de conmutación auxiliares incluyan una unidad de conmutación auxiliar correspondiente a la unidad de conmutación negativa principal, la unidad de conmutación objetivo puede incluir la unidad de conmutación negativa principal cuando se recibe la instrucción de solicitud de apagado del aparato eléctrico.
Con la condición de que la instrucción de control objetivo incluya la instrucción de solicitud de finalización de carga de la batería, la unidad de conmutación objetivo incluye una unidad de conmutación positiva de carga y/o una unidad de conmutación negativa de carga. Con la condición de que las unidades de conmutación auxiliares incluyan una unidad de conmutación auxiliar correspondiente a la unidad de conmutación positiva de carga, la unidad de conmutación objetivo puede incluir la unidad de conmutación positiva de carga cuando se recibe la instrucción de solicitud de finalización de carga. De forma similar, con la condición de que las unidades de conmutación auxiliares incluyan una unidad de conmutación auxiliar correspondiente a la unidad de conmutación negativa de carga, la unidad de conmutación objetivo puede incluir la unidad de conmutación negativa de carga cuando se recibe la instrucción de solicitud de finalización de carga.
Con la condición de que la instrucción de control objetivo incluya la instrucción de solicitud de apagado del dispositivo eléctrico de alto voltaje, la unidad de conmutación objetivo incluye una primera unidad de conmutación eléctrica y/o una segunda unidad de conmutación eléctrica. Con la condición de que las unidades de conmutación auxiliares incluyan una unidad de conmutación auxiliar correspondiente a la primera unidad de conmutación eléctrica, la unidad de conmutación objetivo puede incluir la primera unidad de conmutación eléctrica cuando se recibe la instrucción de solicitud de apagado del dispositivo eléctrico de alto voltaje. De forma similar, con la condición de que las unidades de conmutación auxiliares incluyan una unidad de conmutación auxiliar correspondiente a la segunda unidad de conmutación eléctrica, la unidad de conmutación objetivo puede incluir la segunda unidad de conmutación eléctrica cuando se recibe la instrucción de solicitud de apagado del dispositivo eléctrico de alto voltaje.
En algunas realizaciones, la figura 10 es un diagrama de flujo esquemático de otro método de control de circuito más proporcionado por una realización de la presente solicitud. Una diferencia entre la figura 10 y la figura 7 es que, después de S720, el método 700 incluye además S730.
S730: después de que haya finalizado la fase objetivo, controlar la unidad de conmutación auxiliar correspondiente a la unidad de conmutación objetivo para estar en el estado de desconexión continua y la unidad de conmutación de semiconductor para estar en el estado de desconexión continua.
Otros detalles de los métodos de control de circuito según las realizaciones de la presente solicitud son similares a los de los circuitos de protección de seguridad descritos anteriormente junto con los ejemplos mostrados en las figuras 2 a 6 y pueden lograr efectos técnicos correspondientes, que no se repetirán en el presente caso por razones de concisión de la descripción.
la figura 11 ilustra un diagrama estructural esquemático del hardware de un dispositivo de control de circuito, proporcionado por una realización de la presente solicitud.
El dispositivo de control de circuito puede incluir un procesador 1101 y una memoria 1102 que tiene instrucciones de programa informático almacenadas en la misma.
En particular, el procesador 1101 mencionado anteriormente puede incluir una unidad central de procesamiento (CPU), un circuito integrado específico de la aplicación (ASIC), o uno o más circuitos integrados que pueden configurarse para implementar las realizaciones de la presente solicitud.
La memoria 1102 puede incluir una memoria masiva para datos o instrucciones. Por ejemplo, pero sin limitación, la memoria 1102 puede incluir una unidad de disco duro (HDD), una unidad de disco flexible, una memoria flash, un disco óptico, un disco magnetoóptico, una cinta magnética o una unidad de bus serie universal (USB), o una combinación de dos o más de los mismos. En algunos ejemplos, la memoria 1102 puede incluir medios extraíbles o no extraíbles (o fijos), o la memoria 1102 puede ser una memoria de estado sólido no volátil. En algunas realizaciones, la memoria 1102 puede ser interna o externa al dispositivo de control de circuito.
En algunos ejemplos, la memoria 1102 puede ser una memoria de solo lectura (ROM). En un ejemplo, la ROM puede ser una ROM programada con máscara, una ROM programable (PROM), una PROM borrable (EPROM), una PROM borrable eléctricamente (EEPROM), una ROM regrabable eléctricamente (EAROM) o una memoria flash, o una combinación de dos o más de las mismas.
La memoria 1102 puede incluir una memoria de solo lectura (ROM), una memoria de acceso aleatorio (RAM), un dispositivo de medios de almacenamiento de disco magnético, un dispositivo de medios de almacenamiento óptico, un dispositivo de memoria flash, un dispositivo de almacenamiento de memoria eléctrico, óptico o de otro tipo físico/tangible. Por lo tanto, generalmente, la memoria puede incluir uno o más medios de almacenamiento legibles por ordenador tangibles (no transitorios) (p. ej., dispositivos de memoria) codificados con software que incluye instrucciones ejecutables por ordenador y, cuando el software es ejecutado (por ejemplo, por uno o más procesadores), puede hacerse funcionar para realizar operaciones descritas con referencia al método según un aspecto de la presente descripción.
El procesador 1101 lee y ejecuta las instrucciones de programa informático almacenadas en la memoria 1102, para implementar los métodos en las realizaciones mostradas de la figura 7 a la figura 10, y lograr efectos técnicos correspondientes logrados cuando se ejecutan los métodos/etapas de las realizaciones mostradas de la figura 7 a figura 10, que no se repetirán en el presente caso, por razones de concisión de la descripción.
En un ejemplo, el dispositivo de control de circuito puede incluir además una interfaz de comunicación 1103 y un bus 1110. Como se muestra en la figura 11, el procesador 1101, la memoria 1102 y la interfaz de comunicación 1103 se conectan y se comunican mutuamente a través del bus 1110.
La interfaz de comunicación 1103 se usa principalmente para implementar comunicaciones entre diversos módulos, aparatos, unidades y/o dispositivos en las realizaciones de la presente solicitud.
El bus 1110 puede incluir hardware, software o ambos, y acoplar componentes de un dispositivo de contabilización de flujo de datos en línea entre sí. Por ejemplo, pero sin limitación, el bus puede incluir un puerto de gráficos acelerado (AGP) u otro bus de gráficos, un bus de arquitectura de normas de la industria ampliada (EISA), un bus de lado frontal (FSB), una interconexión de hipertransporte (HT), un bus de arquitectura de normas de la industria (ISA), una interconexión de ancho de banda ilimitado, un bus de recuento de patillas bajo (LPC), un bus de memoria, un bus de arquitectura de microcanal (MCA), un bus de interconexión de componentes periféricos, PCI, un bus de PCI Express (PCI-X), un bus de accesorio de tecnología avanzada en serie (SATA), un bus local de la asociación para normas electrónicas y de vídeo (VLB) u otro bus adecuado o una combinación de dos o más de los mismos.
En donde sea apropiado, el bus 1110 puede incluir uno o más buses. Aunque las realizaciones de la presente solicitud describen y muestran buses específicos, la presente descripción ha contemplado cualquier bus o interconexión adecuado.
El dispositivo de control de circuito puede ejecutar los métodos de control de circuito en las realizaciones de la presente solicitud, para materializar los métodos y dispositivos de control de circuito descritos junto con las figuras 2 a 10.
Además, en combinación con los métodos de control de circuito de las realizaciones anteriores, las realizaciones de la presente solicitud pueden proporcionar un medio de almacenamiento informático para implementar los métodos. El medio de almacenamiento informático tiene instrucciones de programa informático almacenadas en el mismo. Cuando las instrucciones de programa informático son ejecutadas por el procesador, puede implementarse cualquiera de los métodos de control de circuito de las realizaciones anteriores.
Debería aclararse que la presente solicitud no se limita a las configuraciones y procesos específicos descritos anteriormente y mostrados en los dibujos. Por razones de brevedad, en el presente caso se omite una descripción detallada de métodos conocidos. En las realizaciones anteriores, varias etapas específicas se describen y se muestran como ejemplos. Sin embargo, los procesos de método de la presente solicitud no se limitan a las etapas específicas descritas y mostradas, y los expertos en la técnica pueden hacer diversos cambios, modificaciones y adiciones, o cambiar el orden entre las etapas después de entender la presente solicitud.
Debería hacerse notar que los bloques funcionales mostrados en los diagramas de bloques estructurales mencionados anteriormente pueden implementarse como hardware, software, firmware o una combinación de los mismos. Cuando se implementan en hardware, estos pueden ser, por ejemplo, circuitos electrónicos, circuitos integrados específicos de la aplicación (ASIC), firmware apropiado, módulos de extensión, tarjetas de funciones, y así sucesivamente. Cuando se implementan en software, los elementos de la presente solicitud son programas o segmentos de código usados para realizar tareas requeridas. Los programas o segmentos de código pueden almacenarse en medios legibles por máquina o transmitirse en medios de transmisión o enlaces de comunicación a través de señales de datos portadas en ondas portadoras. Los "medios legibles por máquina" pueden incluir cualquier medio que pueda almacenar o transmitir información. Los ejemplos de medios legibles por máquina pueden incluir circuitos electrónicos, dispositivos de memoria de semiconductores, ROM, memorias flash, ROM borrables (EROM), discos flexibles, CD-ROM, discos ópticos, discos duros, medios de fibra óptica, enlaces de radiofrecuencia (RF), y así sucesivamente. Los segmentos de código pueden descargarse a través de una red informática tal como Internet, una intranet, etc.
También debería hacerse notar que las realizaciones ilustrativas descritas en la presente solicitud describen algunos métodos o sistemas basándose en una serie de etapas y aparatos. Sin embargo, la presente solicitud no se limita al orden de las etapas anteriores. Es decir, las etapas pueden ejecutarse en el orden descrito en las realizaciones o en un orden diferente al de las realizaciones, o varias etapas pueden ejecutarse de forma simultánea.
Diversos aspectos de la presente descripción se describen con referencia a los diagramas de flujo y/o a los diagramas de bloques de los métodos, aparatos, dispositivos y productos de programa informático según las realizaciones de la presente descripción. Debería entenderse que cada bloque en los diagramas de flujo y/o en los diagramas de bloques y combinaciones de bloques en los diagramas de flujo y/o en los diagramas de bloques puede implementarse mediante instrucciones de programa informático. Estas instrucciones de programa informático pueden proporcionarse a un procesador de un ordenador de propósito general, un ordenador de propósito especial u otro aparato de procesamiento de datos programable, para producir una máquina que hace que estas instrucciones sean ejecutadas por el procesador del ordenador u otro aparato de procesamiento de datos programable para posibilitar la implementación de las funciones/acciones especificadas en uno o más bloques de los diagramas de flujo y/o de los diagramas de bloques. Dicho procesador puede ser, pero sin limitación, un procesador de propósito general, un procesador dedicado, un procesador para aplicaciones especiales o un circuito lógico programable en campo. También puede entenderse que cada bloque en los diagramas de bloques y/o en los diagramas de flujo y una combinación de los bloques en los diagramas de bloques y/o en los diagramas de flujo puede implementarse mediante hardware dedicado que realiza funciones o acciones específicas, o puede implementarse mediante una combinación del hardware dedicado y las instrucciones informáticas.
Las realizaciones anteriores son solo implementaciones específicas de la presente solicitud. Los expertos en la técnica pueden entender claramente que, por conveniencia y concisión de la descripción, los procesos de trabajo específicos de los sistemas, módulos y unidades descritos anteriormente pueden hacer referencia a procesos correspondientes en las realizaciones de método anteriores, que no se repetirán en el presente caso. Debería entenderse que el alcance de protección de la presente solicitud no se limita a esto. Cualquier experto en la técnica puede concebir fácilmente cambios o sustituciones equivalentes dentro del alcance técnico descrito en la presente solicitud, que deberían estar cubiertos dentro del alcance de protección de la presente solicitud.
La presente solicitud no se limita a las realizaciones específicas descritas en la presente memoria, en su lugar, puede incluir todas las soluciones técnicas que caen dentro del alcance de las reivindicaciones.
Claims (13)
1. Un circuito de protección de seguridad, que comprende:
Nunidades de conmutación auxiliares (K51 ... K5N), en una asociación uno a uno conNprimeras unidades de conmutación de control (K61+ ... K6N+ o K61- ... K6N-), en donde lasNprimeras unidades de conmutación de control (K61+ ... K6N+ o K61- ... K6N-) se disponen en líneas de transmisión de energía de una batería (P1), yNes un número entero mayor que o igual a 2;
una unidad de conmutación de semiconductor (Q1), conectada a cada primera unidad de conmutación de control (K61+ ... K6N+ o K61- ... K6N-) a través de una unidad de conmutación auxiliar (K51 ... K5N) correspondiente a la primera unidad de conmutación de control (K61+ ... K6N+ o K61- ... K6N-);
un módulo de control (30), configurado para
recibir una instrucción de control objetivo (S710);
entrar en una fase objetivo, en respuesta a la instrucción de control objetivo (S720); y
en la fase objetivo, controlar una unidad de conmutación auxiliar correspondiente a una unidad de conmutación objetivo de lasNprimeras unidades de conmutación de control para estar en un primer estado de conexióndesconexión, y controlar la unidad de conmutación de semiconductor para estar en un segundo estado de conexión-desconexión (S720),
en donde la fase objetivo comprende una fase de precarga correspondiente a la unidad de conmutación objetivo y/o una fase de conmutación durante la cual se conmuta un estado de conexión-desconexión de la unidad de conmutación objetivo;
con la condición de que la fase objetivo comprenda la fase de precarga, el primer estado de conexión-desconexión es un estado de conexión continua y el segundo estado de conexión-desconexión es un estado de conexión intermitente; el circuito de protección de seguridad estácaracterizado por que:
con la condición de que la fase objetivo comprenda la fase de conmutación, el primer estado de conexión-desconexión es el estado de conexión continua y el segundo estado de conexión-desconexión es el estado de conexión continua; lasNunidades de conmutación auxiliares (K51 ... K5N) son conmutadores mecánicos; y
el módulo de control (30) está configurado para, durante la fase de conmutación, en primer lugar controlar la unidad de conmutación auxiliar correspondiente a la unidad de conmutación objetivo para entrar en el estado de conexión continua, controlar la unidad de conmutación de semiconductor para entrar en el estado de conexión continua después de que la unidad de conmutación objetivo correspondiente a la unidad de conmutación objetivo haya entrado en el estado de conexión continua, y controlar la unidad de conmutación objetivo para conmutar de un estado de desconexión a un estado de conexión o conmutar del estado de conexión al estado de desconexión después de que tanto la unidad de conmutación auxiliar correspondiente a la unidad de conmutación objetivo como la unidad de conmutación de semiconductor hayan entrado en el estado de conexión continua.
2. El circuito de la reivindicación 1, en donde el circuito comprende además:
un módulo de protección separador (40), conectado en paralelo con la unidad de conmutación de semiconductor (Q1).
3. El circuito de una cualquiera de las reivindicaciones 1 o 2, en donde
las líneas de transmisión de energía de la batería (P1) comprenden líneas de transmisión de energía positivas de la batería (P1) y/o líneas de transmisión de energía negativas de la batería (P1);
con la condición de que las líneas de transmisión de energía de la batería (P1) comprendan las líneas de transmisión de energía positivas de la batería (P1), lasNprimeras unidades de conmutación de control (K61+ ... K6N+) comprenden al menos dos de una unidad de conmutación positiva principal (K61+), una unidad de conmutación positiva de carga (K62+) y una primera unidad de conmutación eléctrica (K63+);
con la condición de que las líneas de transmisión de energía de la batería (P1) comprendan las líneas de transmisión de energía negativas de la batería (P1), lasNprimeras unidades de conmutación de control (K61- ... K6N-) comprenden al menos dos de una unidad de conmutación negativa principal (K61-), una unidad de conmutación negativa de carga (K62-) y una segunda unidad de conmutación eléctrica;
en donde un extremo de la unidad de conmutación positiva principal (K61+) se conecta a un electrodo positivo (+) de la batería (P1) y otro extremo de la unidad de conmutación positiva principal (K61 ) se conecta a un puerto de conexión positivo de un motor; un extremo de la unidad de conmutación positiva de carga (K62+) se conecta al electrodo positivo (+) de la batería (P1) y otro extremo de la unidad de conmutación positiva de carga (K62+) se conecta a un puerto de carga positivo;
un extremo de la primera unidad de conmutación eléctrica (K63+) se conecta al electrodo positivo (+) de la batería (P1) y otro extremo de la primera unidad de conmutación eléctrica (K63+) se conecta a un puerto de salida de alto voltaje;
un extremo de la unidad de conmutación negativa principal (K61-) se conecta a un electrodo negativo (-) de la batería (P1) y otro extremo de la unidad de conmutación negativa principal (K61 -) se conecta a un puerto de conexión negativo del motor;
un extremo de la unidad de conmutación negativa de carga (K62-) se conecta al electrodo negativo (-) de la batería (P1) y otro extremo de la unidad de conmutación negativa de carga (K62-) se conecta a un puerto de carga negativo;
un extremo de la segunda unidad de conmutación eléctrica se conecta al electrodo negativo (-) de la batería (P1) y otro extremo de la primera unidad de conmutación eléctrica (K63+) se conecta al puerto de salida de alto voltaje.
4. Un método de control de circuito, aplicado al circuito de protección de seguridad de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, comprendiendo el método:
(S710) recibir, por el módulo de control (30), una instrucción de control objetivo;
(S720) entrar, el módulo de control, en una fase objetivo, en respuesta a la instrucción de control objetivo; y
(S720) controlar, por el módulo de control (30), en la fase objetivo, una unidad de conmutación auxiliar correspondiente a una unidad de conmutación objetivo de lasNprimeras unidades de conmutación de control para estar en un primer estado de conexión-desconexión y la unidad de conmutación de semiconductor para estar en un segundo estado de conexión-desconexión,
en donde la fase objetivo comprende una fase de precarga correspondiente a la unidad de conmutación objetivo y/o una fase de conmutación durante la cual se conmuta un estado de conexión-desconexión de la unidad de conmutación objetivo;
con la condición de que la fase objetivo comprenda la fase de precarga, el primer estado de conexión-desconexión es un estado de conexión continua y el segundo estado de conexión-desconexión es un estado de conexión intermitente;
con la condición de que la fase objetivo comprenda la fase de conmutación, el primer estado de conexión-desconexión es el estado de conexión continua y el segundo estado de conexión-desconexión es el estado de conexión continua; y
comprendiendo además el método: durante la fase de conmutación, en primer lugar controlar la unidad de conmutación auxiliar correspondiente a la unidad de conmutación objetivo para entrar en el estado de conexión continua, controlar la unidad de conmutación de semiconductor para entrar en el estado de conexión continua después de que la unidad de conmutación objetivo correspondiente a la unidad de conmutación objetivo haya entrado en el estado de conexión continua, y controlar la unidad de conmutación objetivo para conmutar de un estado de desconexión a un estado de conexión o conmutar del estado de conexión al estado de desconexión después de que tanto la unidad de conmutación auxiliar correspondiente a la unidad de conmutación objetivo como la unidad de conmutación de semiconductor hayan entrado en el estado de conexión continua.
5. El método de la reivindicación 4, en donde después de controlar, por el módulo de control, la unidad de conmutación auxiliar correspondiente a la unidad de conmutación objetivo de lasNprimeras unidades de conmutación de control para estar en el primer estado de conexión-desconexión y la unidad de conmutación de semiconductor para estar en el segundo estado de conexión-desconexión (S720), el método comprende además:
después de que haya finalizado la fase objetivo, controlar, por el módulo de control, la unidad de conmutación auxiliar correspondiente a la unidad de conmutación objetivo para estar en el estado de conexión continua y la unidad de conmutación de semiconductor para estar en el estado de conexión intermitente.
6. El método de la reivindicación 4, en donde controlar, por el módulo de control, la unidad de conmutación auxiliar correspondiente a la unidad de conmutación objetivo de lasNprimeras unidades de conmutación de control para estar en el primer estado de conexión-desconexión y la unidad de conmutación de semiconductor para estar en el segundo estado de conexión-desconexión (S720) comprende:
controlar, por el módulo de control, la unidad de conmutación auxiliar correspondiente a la unidad de conmutación objetivo para entrar en el primer estado de conexión-desconexión (S721); y
controlar, por el módulo de control, la unidad de conmutación de semiconductor para entrar en el segundo estado de conexión-desconexión, después de un período de tiempo preestablecido desde que la unidad de conmutación auxiliar correspondiente a la unidad de conmutación objetivo entró en el primer estado de conexión-desconexión (S722).
7. El método de la reivindicación 4, en donde
con la condición de que la instrucción de control objetivo sea una instrucción de control para controlar la unidad de conmutación objetivo para pasarse a estado de conexión, la fase objetivo comprende la fase de precarga y la fase de conmutación; y
entrar, el módulo de control, en la fase objetivo, en respuesta a la instrucción de control objetivo, y en la fase objetivo, controlar, por el módulo de control, la unidad de conmutación auxiliar correspondiente a la unidad de conmutación objetivo de lasNprimeras unidades de conmutación de control para estar en el primer estado de conexión-desconexión y la unidad de conmutación de semiconductor para estar en el segundo estado de conexión-desconexión (S720) comprende:
entrar, el módulo de control, en la fase de precarga, en respuesta a la instrucción de control objetivo (S723); controlar, por el módulo de control, en la fase de precarga, la unidad de conmutación auxiliar correspondiente a la unidad de conmutación objetivo para estar en el estado de conexión continua y la unidad de conmutación de semiconductor para estar en el estado de conexión intermitente (S724);
entrar, el módulo de control, en la fase de conmutación con la condición de que se cumpla una condición de parada de precarga (S725); y
controlar, por el módulo de control, en la fase de conmutación, la unidad de conmutación auxiliar correspondiente a la unidad de conmutación objetivo para estar en el estado de conexión continua y el segundo estado de conexióndesconexión para ser el estado de conexión continua (S726).
8. El método de la reivindicación 7, en donde
la instrucción de control objetivo comprende al menos una de una instrucción de solicitud de encendido de un aparato eléctrico, una instrucción de solicitud de carga de la batería (P1) y una instrucción de solicitud de encendido de un dispositivo eléctrico de alto voltaje;
con la condición de que la instrucción de control objetivo comprenda la instrucción de solicitud de encendido del aparato eléctrico, la unidad de conmutación objetivo comprende una unidad de conmutación positiva principal (K61+) y/o una unidad de conmutación negativa principal (K61-);
con la condición de que la instrucción de control objetivo comprenda la instrucción de solicitud de carga de la batería (P1), la unidad de conmutación objetivo comprende una unidad de conmutación positiva de carga (K62+) y/o una unidad de conmutación negativa de carga (K62-); y
con la condición de que la instrucción de control objetivo comprenda la instrucción de solicitud de encendido del dispositivo eléctrico de alto voltaje, la unidad de conmutación objetivo comprende una primera unidad de conmutación eléctrica (K63+) y/o una segunda unidad de conmutación eléctrica.
9. El método de la reivindicación 4, en donde
con la condición de que la instrucción de control objetivo sea una instrucción de control para controlar la unidad de conmutación objetivo para pasarse a estado de desconexión, la instrucción de control objetivo comprende al menos una de una instrucción de solicitud de apagado de un aparato eléctrico, una instrucción de solicitud de finalización de carga de la batería (P1) y una instrucción de solicitud de apagado de un dispositivo eléctrico de alto voltaje;
con la condición de que la instrucción de control objetivo comprenda la instrucción de solicitud de apagado del aparato eléctrico, la unidad de conmutación objetivo comprende un conmutador positivo principal (K61+) y/o una unidad de conmutación negativa principal (K61-);
con la condición de que la instrucción de control objetivo comprenda la instrucción de solicitud de finalización de carga de la batería (P1), la unidad de conmutación objetivo comprende una unidad de conmutación positiva de carga (K62+) y/o una unidad de conmutación negativa de carga (K62-); y
con la condición de que la instrucción de control objetivo comprenda la instrucción de solicitud de apagado del dispositivo eléctrico de alto voltaje, la unidad de conmutación objetivo comprende una primera unidad de conmutación eléctrica (K63+) y/o una segunda unidad de conmutación eléctrica.
10. Un lazo de alto voltaje de batería, que comprende:
el circuito de protección de seguridad de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3; y
unas primeras unidades de conmutación de control (K61+ ... K6N+ o K61- ... K6N-), en donde las primeras unidades de conmutación de control (K61+ ... K6N+ o K61- ... K6N-) se disponen en las líneas de transmisión de energía de la batería (P1).
11. Un aparato eléctrico, que comprende:
el circuito de protección de seguridad de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3;
unas primeras unidades de conmutación de control (K61+ ... K6N+ o K61- ... K6N-), en donde las primeras unidades de conmutación de control (K61+ ... K6N+ o K61- ... K6N-) se disponen en las líneas de transmisión de energía de la batería (P1); y
la batería (P1).
12. Un dispositivo de control de circuito,caracterizado por queel dispositivo comprende: un procesador (1101) y una memoria (1102) que tiene instrucciones de programa informático almacenadas en la misma;
en donde el procesador (1101) lee y ejecuta las instrucciones de programa informático para implementar el método de control de circuito de una cualquiera de las reivindicaciones 4 a 9.
13. Un medio de almacenamiento informático,caracterizado por queel medio de almacenamiento informático tiene instrucciones de programa informático almacenadas en el mismo, que, cuando son ejecutadas por un procesador (1101), hacen que se implemente el método de control de circuito de una cualquiera de las reivindicaciones 4 a 9.
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