CN106556795B - 用于检测电池继电器熔融的系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于检测电池继电器熔融的系统和方法。该方法包括在车辆的点火装置断开期间检测继电器的熔融，以及在车辆的点火装置接合期间确认继电器的熔融状态。该方法包括在点火装置断开后，将第一继电器调节至断路位置，并基于测量在第一继电器被调节至断路位置与第二继电器被调节至断路位置之间的间隔的电压来判断第一继电器是否为熔融状态。然后可将第二继电器调节至断路位置。

Description

用于检测电池继电器熔融的系统和方法

相关申请的交叉引用

本申请基于并要求2015年9月25日于韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2015-0136603号的优先权权益，其内容全部并入本文以作参考。

技术领域

本公开涉及用于检测电池继电器熔融的系统和方法，更具体地涉及当车辆的点火装置接合或断开时控制继电器操作的系统和方法。

背景技术

通常，生态环境友好型车辆使用电动机作为车辆的驱动源，并且已经在开发为生态环境友好型车辆提供动力源的用于存储电能(如电池)或此类的技术上投入了大量的开发力量。另外，已经在用于对电池充电的车辆内部和外部装置及充电设备的研究与开发以及开发充电基础设施上投入了大量的力量。

通常，诸如电动车辆或混合动力车辆的生态环境友好型车辆安装有电动机、电动机控制器单元(MCU)、用于对电动机供给驱动电力的电池和用于给电池充电的车辆内充电器以及充电端口，所述电动机是车辆的驱动源，所述电动机控制器单元包括用于驱动和操作电动机的逆变器，所述充电端口将车辆和外部充电器彼此相连。此外，车辆包括监测电池状态的电池管理系统(BMS)。电池管理系统采集电池组的诸如电压、电流、温度、充电状态(SOC)等电池状态信息，并且将采集的电池状态信息提供给车辆的内部和外部控制器以用于车辆控制、充电控制等等。

此外，生态环境友好型车辆的电池可通过连接交流(AC)电力至车辆而缓慢充电，或可通过连接直流(DC)电力至车辆而快速充电。当慢速充电器向车辆供应AC电力时，车辆内的车载充电器(OBC)将AC电力转换为DC电力并使用DC电力对电池充电。反之，当快速充电器是配置为将AC电力转换为DC电力并向车辆供应DC电力、且直接连接到车辆内的电池以提供高电流的充电器时，该快速充电器可在很短的时间段内完成电池的充电。

为如上所述进行电池充电，充电器(例如慢速充电器或快速充电器)的连接器可连接至车辆的充电端口，并且充电器的电力可通过连接器提供给车辆。除配置为供应充电电力的电源端之外，连接器还包括多个端子，例如用于与车辆通信连接的通信端、通信电源端、接地端。

另外，车辆的电力线包含有功率继电器组件(PRA)用于选择性的电力供给和中断。功率继电器组件包括多个高电压继电器，所述高电压继电器配置为中断高电压电池的高电压，并在点火装置接合时彼此连接，以及在点火装置断开时彼此断开。然而，发生熔融可引起高电压继电器的触点频繁地被固定。因此，需要用于检测熔融并在点火装置的接通或断开期间执行熔融检测的方法。

发明内容

本公开提供用于检测电池继电器熔融的系统和方法，更具体地是用于在车辆的点火装置接合或断开时检测继电器熔融的系统和方法。

根据本发明的示例性实施方式，用于检测电池继电器熔融的方法可包括：在点火装置断开后调节第一继电器(例如，将继电器处于断路位置)；基于测量在第一继电器被调节至断路位置和第二继电器被调节至断路位置之间的间隔的电压，判断第一继电器是否熔融；然后将第二继电器调节至断路位置。

一些示例性实施方式可包括，当电压在间隔内减小并测量为约0V时，判断第一继电器没有熔融。另外，该方法可在当电压测量保持在大于约0V的水平时，指示第一继电器熔融。

该方法还可包括，在将第二继电器调节至断路位置后，如果在点火装置断开期间判断第一继电器为熔融，则将第二继电器调节至接通位置。在当通过测量在预充电继电器完成接通之前的间隔的电压而测得的电压大于约0V时，判断第一继电器为熔融并将第二继电器调节至断路位置，在当测得的电压为约0V时，将第二继电器调节至断路位置。在将第二继电器调节至断路位置后，可执行现有的接通点火装置的操作。上述现有的接通点火装置的操作可包括接通预充电继电器、调节第二继电器至接通位置和调节第一继电器至接通位置。

附图说明

通过以下详细描述结合附图，本公开的上述和其他目的、特征和优点会变得更加明显：

图1和图2是示出根据本公开的示例性实施方式将车辆的点火装置断开以检测电池继电器熔融的示例性图；且

图3和图4是示出根据本公开的示例性实施方式将车辆的点火装置接合以检测电池继电器熔融的示例性图。

附图中各元件的符号

S13：第一间隔的电压＝0V

S17：判断(+)继电器是否熔融

S21：在第一间隔判断熔融

S25：第二间隔的电压＞0

S27：确认(+)继电器的熔融

S31：在处理中开始现有点火装置

具体实施方式

本公开的优点和特征以及其实现方法将参考附图从下面详细描述的示例性实施方式而加以描述。相反，本发明旨在不仅涵盖示例性实施方式，而且涵盖包含在随附权利要求限定的本发明的精神和范围内的各种替代、修改、等价物和其他实施方式。在所有附图中，相同的附图标记将指代相同或类似的部件。因此，可参考几个图描述部件。

在附图中，本公开的示例性实施方式不限于所说明的具体形式，而是被放大以便清楚。在本说明书中，使用了特定的术语，但是这些术语仅仅是为了描述本公开的目的，而不是用于限定含义或限制所附权利要求中披露的本公开范围。

本文使用的术语仅仅是为了说明具体实施方式，而不是意在限制本发明。如本文所使用的，单数形式“一个、一种、该(a、an、the)”也意在包括复数形式，除非上下文中另外清楚指明。还应当理解的是，在说明书中使用的术语“包括(comprises和/或comprising)”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件，但是不排除存在或添加一个或多个其它特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或其群组。如本文所使用的，术语“和/或”包括一个或多个相关所列项的任何和所有组合。例如，为清楚描述本发明，没有示出无关部件，且为了清楚起见放大了层和区域的厚度。此外，当提到层在另一层或基质上时，所述层可直接位于另一层或基质上，或者可在它们之间设置有第三层。

尽管示例性实施方式被描述为利用多个单元来进行示例性操作，但应当理解示例性操作也可以由一个或多个模块完成。此外，应当理解，术语控制器/控制单元指的是包括存储器和处理器的硬件设备。存储器配置为存储模块，并且处理器被具体配置为执行所述模块以进行以下进一步描述的一个或多个操作。

此外，本发明的控制逻辑可以实现为包含可由处理器、控制器/控制单元等执行的可执行程序指令的计算机可读介质上的非暂时性计算机可读介质。计算机可读介质的实例包括但不限于，ROM、RAM、光盘(CD)-ROM、磁带、软盘、快闪驱动器、智能卡和光学数据存储装置。计算机可读记录介质还可以分布在连接网络的计算机系统中，以便，例如通过远程信息处理(telematics)服务器或控制器局域网(CAN)以分布式模式存储和执行计算机可读介质。

应理解，本文使用的术语“车辆”或“车辆的”或其它类似术语包括通常的机动车，例如，包括多功能运动车(SUV)、公共汽车、卡车、各种商务车的客车，包括各种船只和船舶的水运工具，飞行器等等，并且包括混合动力车、电动车、燃烧式、插入式混合电动车、氢动力车和其它代用燃料车(例如，来源于石油以外的资源的燃料)。

本公开涉及控制高电压电池的技术，所述高电压电池应用能够中断高电压的继电器，并且基于将继电器处于接通或断路位置的调节可增强或降低车辆的稳定性，并且可保护电池。上述继电器通常可被称为功率继电器组件。功率继电器组件可包括两个继电器以及预充电继电器和预充电电阻器，上述两个继电器是主电源触点，上述预充电继电器和预充电电阻器布置在绕过两个继电器中之一的电路上。例如，第一继电器(例如，正(+)继电器)可布置在高电压电池的正(+)端和直流(DC)链路的正(+)端之间的电路上，第二继电器(例如，负(-)继电器)可布置在高电压电池的负(-)端和DC链路的负(-)端之间的电路上，预充电继电器和预充电电阻器可布置在绕过第一继电器的旁路电路上。

上述功率继电器组件的继电器可基于电池管理系统(BMS)或电动机控制器单元(MCU)输出的继电器控制信号输出被调节至接通或断路。根据示例性实施方式，当控制器检测到点火装置接通输入时，控制器可配置为分析逆变器电压(例如，DC链路端或V_负载的电压)以判断继电器是否熔融。例如，使点火装置接合，继电器控制可以以如下顺序执行：接通预充电继电器，将第二继电器调节至接通位置，将第一继电器调节至接通位置，以及将预充电继电器调节至断路位置。

图1和图2是示出根据本公开的示例性实施方式将车辆的点火装置调节至断路位置以检测电池继电器熔融的示例性图。参考图1和图2，当总点火装置(general ignition)被调节至断路位置时，可通过同时调节第一继电器和第二继电器至断路位置的处理来执行继电器的正常的断开操作。当总点火装置被调节至断路位置时，可能不能准确地判断第一继电器的熔融。换言之，当第一继电器和第二继电器同时断开时，由于电压降低与两个继电器断开同时发生，可能无法判断第一继电器的熔融状态。

然而，当根据示例性实施方式将点火装置断开以检测继电器的熔融时，第一继电器最初可被调节至断路位置，并测量第一间隔的电压。相应地，可基于电压是否变化来判断第一继电器的熔融状态(S11至S13)。例如，第一间隔可包括从点(a)至点(b)的间隔，在所述点(a)时第一继电器可被调节至断路，在所述点(b)时第二继电器可被调节至断路位置。换言之，当在第一间隔内电压(例如，逆变器电压)快速地减小并变成约0V时，可相继执行调节第二继电器至断路位置的处理(S15)。具体地，当第一间隔的进入阶段的电压(例如，逆变器电压)快速地减小时，这可表明第一继电器未熔融，并且当电压(例如，逆变器电压)没有减小且在第一间隔期间保持一致时，第一继电器可能熔融(S17)。

图3和图4是示出根据本公开的示例性实施方式将车辆的点火装置接合以检测电池继电器熔融的示例性图。参考图3和图4，当点火装置接合时，可通过接合预充电继电器的处理来执行继电器的正常接通操作，第二继电器可被调节至接通位置，然后可将第一继电器调节至接通位置。在图1和图2的车辆点火装置断开的处理期间，如果第一继电器熔融，可在车辆的点火装置接通期间确认第一继电器是否熔融。具体地，当在车辆的点火装置断开期间判断第一继电器熔融时，预充电继电器可在点火装置接合期间被接合，且第二继电器可被调节至接通位置(S21至S23)。

具体地，第二继电器可被调节至接通位置，可测量第二间隔的电压(例如，逆变器电压)，从而可基于电压是否变化来确认继电器是否已经熔融(S25)。例如，第二间隔可以从点火装置(例如，逆变器电压)接合之后直到接通预充电继电器的时刻(c)。换言之，当第二间隔的电压(例如，逆变器电压)大于0V时，可确认第一继电器熔融(S27)，并且第二继电器可被调节至断路位置。当电压(例如，逆变器电压)为约0V时，可确认第一继电器未熔融，并且第二继电器可被调节至断路位置(S29)。其后，在第二继电器被调节至断路位置之后，可执行现有的点火装置接合(S31)。此外，现有的点火装置接合可包括接通预充电继电器、调节第二继电器至接通位置和调节第一继电器至接通位置的操作。

如上所述，根据示例性实施方式可检测第一继电器的熔融。此外，根据示例性实施方式，第一继电器和第二继电器可在对应于点火装置断开的时间间隔之内被调节至断路位置，从而使机械继电器的噪音降至最低。另外，根据示例性实施方式，当点火装置断开时可检测第一继电器的熔融，并且当点火装置接合时可确认第一继电器的熔融，从而使得对于高电压电池继电器的熔融的错误表征最小化。

虽然已经参考具体示例性实施方式和附图对本公开进行了描述，但本公开并不限于此，而是可以由本公开所属领域的技术人员在不脱离权利要求书所要求的本公开的精神和范围的情况下进行各种修改和改变。

Claims (5)

1.一种用于检测电池继电器的熔融的方法，其包括以下步骤：

由控制器在点火装置断开后将第一继电器调节至断路位置；

从所述第一继电器被调节至断路位置开始测量逆变器电压，期间第二继电器处于接通位置；

由所述控制器基于所测得的逆变器电压，来判断所述第一继电器是否熔融；

由所述控制器将所述第二继电器调节至断路位置，

在将所述第二继电器调节至断路位置后进一步确认所述第一继电器是否熔融的步骤，包括：

在接通所述点火装置后，如果在所述点火装置断开期间判断所述第一继电器为熔融，则由所述控制器将所述第二继电器调节至接通位置；以及

在所述点火装置接通之后测量逆变器电压，期间预充电继电器处于断路位置，由所述控制器在当测得的逆变器电压大于0V时，确认所述第一继电器熔融并将所述第二继电器调节至断路位置，在当测得的逆变器电压为约0V时，将所述第二继电器调节至断路位置。

2.根据权利要求1所述的方法，其中判断所述第一继电器是否熔融的步骤包括，由所述控制器在当所述逆变器电压减小到约0V时判断所述第一继电器是未熔融的，并在当所述逆变器电压保持在大于0V时判断所述第一继电器是熔融的。

3.根据权利要求1所述的方法，其中在所述进一步确认所述第一继电器是否熔融的步骤中将所述第二继电器调节至断路位置后，执行现有的点火装置的接通。

4.根据权利要求3所述的方法，其中所述执行现有的点火装置的接通包括以下步骤：

由所述控制器接通所述预充电继电器；

由所述控制器将所述第二继电器调节至接通位置；以及

由所述控制器将所述第一继电器调节至接通位置。

5.一种用于检测电池继电器的熔融的系统，其包括：

在点火装置断开后将第一继电器调节至断路位置的单元；

从所述第一继电器被调节至断路位置开始测量逆变器电压，期间第二继电器处于接通位置，基于所测得的逆变器电压，来判断所述第一继电器是否熔融的单元；

将所述第二继电器调节至断路位置的单元，

还包括，在将所述第二继电器调节至断路位置后，

用于在接通所述点火装置后，如果在所述点火装置断开期间判断所述第一继电器为熔融，则将所述第二继电器调节至接通位置的单元；以及

用于在所述点火装置接通之后测量逆变器电压，期间预充电继电器处于断路位置，在当测得的逆变器电压大于0V时，确认所述第一继电器熔融并将所述第二继电器调节至断路位置，在当测得的逆变器电压为约0V时，将所述第二继电器置于断路位置的单元。

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