CN114981670A - 用于车辆电气系统的电弧故障检测模块 - Google Patents

用于车辆电气系统的电弧故障检测模块 Download PDF

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R·谢蒂
B·W·费希尔
K·P·泰利克帕里
N·K·科代拉
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Abstract

旨在监管电路以及在交流电路和直流电路两者中检测电弧故障条件的用于车辆的电弧故障检测模块。多个这些电弧故障检测模块可在策略性位置集成到车辆的电气系统中。每个电弧故障模块包括用于监视电路的感测能力,并且还可包括信号调节能力、用于确定电弧故障的发生的处理能力、用于禁用被监管电路的接触器、以及与其它车辆部件和远程信息系统交互的通信能力。因此,电弧故障检测模块可被定制以利用车辆的电气系统的现有特征或提供完全冗余电弧故障保护。

Description

用于车辆电气系统的电弧故障检测模块
技术领域
本申请涉及可在车辆的电气系统中用于对电弧故障条件进行识别和反应的模块。
背景技术
电弧故障检测模块的使用在车辆应用中很重要,因为存在多种场景,在其中高电流流动在传统、混合动力和电动车辆(诸如汽车)内是必需的。车辆应用中的最明显的示例会是电动车辆的电机正在启动的情况。当电动机启动时,它需要高电流流动,并且在一些配置中,将发生电弧。
这可能潜在地导致传统汽车保险丝或断路器跳闸,即使与电机启动相关联的高电流流动被预期。用于车辆的现有电弧故障检测策略可能需要通常集中化的昂贵部件。
发明内容
所公开的用于车辆的电弧故障检测模块通过监管电路并持续检查以确定电路是正在经历正常电弧条件还是必须应对的电弧故障条件来克服保险丝、断路器和现有电弧故障检测系统的上述局限。用于车辆的电弧故障检测模块可独立地工作或经由车辆的内部网络(控制器局域网或CAN总线)与其它车辆系统(诸如功率分配单元和电子控制单元)一起工作,以执行四个基本功能—感测、信号调节、处理经调节的信号、以及在检测到电弧故障时起作用。
较小的电弧故障检测模块可分布遍布车辆并且连接到单独的负载或小的负载群集。因此,较小的电弧故障检测模块可以比集中式部件更便宜。另外,较小的电弧故障检测模块可以针对负载更紧密地定制,如通过被设计用于高电压负载或低电压负载或者DC或AC电流配置。在较小的电弧故障检测模块的情况下,如果发生离散的电弧,则不受影响的车辆系统可正常工作,并且电弧故障检测器更能够在其预期环境中对高或低电压和DC或AC故障进行反应。以下是用于致动接触器以中断负载或负载群集的附加另选方案。
一种用于检测车辆的功率分配系统中的交流电路或直流电路中一者中的电弧故障的模块可包括电弧故障检测单元,所述电弧故障检测单元包括一个或多个传感器,所述一个或多个传感器被配置用于针对电弧故障的迹象监视交流电路或直流电路并且被配置用于输出电弧故障数据;信号调节电路,所述信号调节电路用于接收和转换电弧故障数据以用于进行处理;处理单元,所述处理单元直接或间接地连接到所述信号调节电路,所述处理单元被配置为从所述信号调节电路接收电弧故障数据并且被配置为识别电弧故障条件;和通知设备,所述通知设备连接到所述处理单元,所述通知设备被配置为向监管控制器通知电弧故障并且被配置为将其它数据传送给所述监管控制器。
所述处理单元可直接连接到所述电弧故障检测模块中的所述信号调节电路。
通知设备可直接连接到所述电弧故障检测模块。
所述处理单元可远离所述电弧故障检测单元并且经由所述车辆的控制器局域网或CAN总线进行通信。
所述通知设备可由直接或间接地连接到所述处理单元的接触器替换,其中所述接触器被配置为在所述电弧故障条件被识别到时中断电流的流动。
所述处理单元可以是微控制器,其中所述微控制器被配置为命令所述通知设备指示何时已发生故障;并且其中所述微控制器被配置为向接触器发出命令以中断通过由所述电弧故障检测模块监视的所述电路的交流电路或直流电流的流动。
另选地,所述处理单元可以是集中式电子控制单元,其中所述集中式电子控制单元被配置为接收和处理来自连接到所述车辆的所述功率分配系统的其它电弧故障检测模块和控制器的信号数据。所述集中式电子控制单元被配置为接收和处理所述电弧故障数据并确定何时已发生电弧故障条件,并且将命令传输给所述接触器以中断通过由所述电弧故障检测单元监视的所述电路的交流电流或直流电流的流动。
这些模块可被配置用于安装在直流或交流电路上,包括与动力单元的直接或间接连接,诸如板载充电器、逆变器或DC-DC转换器。
所述电弧故障检测模块的变体可被配置成使得它们可独立于所述车辆的电气系统的其它方面起作用。这些模块被配置为针对电弧故障的迹象观察交流电路或直流电路,并且包括信号调节电路、处理逻辑部件、和能够禁止向被观察的电路的电流流动的接触器。当所述处理逻辑部件确定已发生电弧故障时,它可采取独立动作来禁止通过所述电路的电流流动。然后,所述模块将保持所述电路处于禁用状态,直到被物理重置或由所述监管控制器进行命令重置。所述模块还可被配置为使得监管控制器可由于电弧故障检测事件或在所述监管控制器决定禁用所述电路是有利的情况下启用或禁用所述被观察的电路。
在所述车辆电气系统内,还存在可能的配置,其中车辆的电气系统中的交流电路和直流电路由利用所述车辆的控制器局域网(或CAN总线)联网到监管控制器的电弧故障检测模块监视。监管控制器还联网到所述车辆内的能够禁止通过被监视电路的电流流动的多个远程接触器。所述电弧故障检测模块感测、调节和确定何时已发生电弧故障,将该结论传输给所述监管控制器。然后,所述监管控制器将基于其用于通过命令所述远程接触器来管理所述车辆电气系统中的电流流动的编程而采取动作来应对所述电弧故障检测事件。
另一可能配置与将电弧故障检测事件传输给所述监管控制器的模块组合地利用能够独立地禁止电路上的电流流动的电弧故障检测模块,所述监管控制器然后使用远程接触器来禁止通过被监视电路的电流流动。
一种车辆电气系统可包括联网到至少一个远程接触器的监管控制器、包括第一模块的第一电路、和包括第二模块的第二电路。
所述第一电路和所述第二电路在交流电路或直流电路中选择。所述第一模块包括第一处理逻辑部件和第一接触器,所述第一接触器被配置为在检测到电弧故障时独立于所述监管控制器禁用所述第一电路。所述第二模块被配置为将电弧故障检测数据传输给监管控制器。所述监管控制器可被编程为接收和处理所传输的电弧故障检测数据,并且在检测到电弧故障条件时,所述监管控制器可被编程为通过命令至少一个远程接触器禁用来管理所述车辆电气系统中的电流流动。
其他目的及优势将一部分在下面的描述中阐述,一部分将从描述中显而易见,亦或许可通过实践公开内容而获晓。借助于所附权利要求书中特别指出的要素和组合,也将实现和达到其目的及优势。
应当理解,前面的一般性描述和下面的详细描述都只是示例性和说明性的,并不是对要求保护的发明的限制。
附图说明
图1是电动车辆的电气系统的说明性视图,示出了电弧故障检测模块的安装。
图2是电动车辆的电气系统的说明性视图,示出了电弧故障检测模块的安装。
图3A包括示出了在一种类型的电弧故障检测模块内的信息流的图示。
图3B示出了车辆的电气系统的说明性视图,示出了电弧故障检测模块的安装。
图4A包括示出了在一种类型的电弧故障检测模块内的信息流的图示。
图4B包括传统车辆的电气系统的说明性视图,示出了电弧故障检测模块的安装。
图5A是示出了在一种类型的电弧故障检测模块内的信息流的图示。
图5B是传统车辆的电气系统的说明性视图,示出了电弧故障检测模块的安装。
具体实施方式
现在将详细参考附图中的示出的示例。在所有附图中,将尽可能使用相同的附图标记表示相同或相似的部件。诸如“左”和“右”的方向性附图标记是为了易于参考附图。
为了理解电弧故障检测模块的基本部件,可以查看图4A,其是示出具有电弧故障电路中断器(AFCI)能力的电弧故障检测模块的基本部件和功能的框图。类似于每个电弧故障检测模块,其具有附接到被监视电路401的传感器。为了检测电弧故障条件,传感器信号必须利用信号调节逻辑部件402进行调节,并且还通过能够确定电弧故障是否已发生的算法进行处理,在这个示例中由处理单元403处理。如果识别到电弧故障,则接触器404(诸如继电器)打开,并且通知设备405可经由CAN总线406向其它车辆系统或远程信息系统通信以向其告知电弧故障条件。
如用作概念性电动和传统车辆布局的示例的图1、图2、图3A、图4A和图5A所示,这些类型的模块对于交流电路和直流电路都存在。
存在多种不同配置的电弧故障检测模块301。一个示例被称为电弧故障检测器(AFD)。这包括感测能力、所存储信号调节逻辑和处理能力(诸如微控制器或包括RAM、ROM、DRAM、ePROM或配置有所存储和可执行编程的其它存储器设备的其他设备),用于确定是否已发生电弧故障条件,并被安装以监视被保护电路。如果发生电弧故障,则对监管控制器(在这个示例中是集中式ECU 302)进行通知。一种另选具体实施将是从电弧故障检测模块301移除处理单元,并且利用集中式ECU 302来处理来自监视该电路的传感器的经调节信号。ECU 302将协调许多车辆设备的控制,并且ECU 302将包括具有与那个被协调控制相应的所存储编程的处理和存储器设备。
在所有情况下,为了提供全电弧故障电路中断(AFCI)能力,电弧故障检测模块必须能够在识别到电弧故障条件时直接或间接地命令接触器303(诸如继电器)打开并停止通过被监视电路的电流流动。虽然模块在某些配置中可以是完全自主的,但是电弧故障条件的存在可在车辆内(如在利用集中式ECU 300的电弧故障检测模块的框图表示中、以及在具有通知能力400的电弧故障电路中断模块的框图表示中、并且还在图5b中利用分开的AC和DC ECU的电弧故障检测模块的框图表示中)传输,或者甚至传输给外部网络,诸如互联网,如在用于电动车辆112和212的功率分配单元中所示。如图1中微控制器150和DC-AFCI部件120-124之间的箭头所示,指令也可通过车辆的内部网络从监管控制器接收。
为了展示模块可如何部署在电动车辆内,图1示出了车辆的主要系统的概念图。系统包括高电压电池110、电子控制单元111、功率分配单元112、板载充电器113、两个逆变器电路114和115、以及低电压负载116。在功率分配单元内,存在电弧故障电路中断器(“AFCI”)120-124,其与联网到互联网的微控制器102通信。在功率分配单元外部,板载充电器113也与微控制器通信,如在车辆正在充电时的充电站117一样。AFCI 121在检测到电弧故障的情况下通过打开接触器131而终止从板载充电器到功率分配单元的流动,而AFCI122和123在电弧故障条件的情况下通过打开接触器132和133而终止向电机1和2的流动。AFCI 124用于保护车辆116中的低电压负载(诸如低电压电机、便利特征如无线电、空调或内部灯、以及车辆内的其它部件)。同样,如果检测到电弧故障,则打开接触器134。
图2在大多数方面与图1相同,但对低电压负载配置提供更多细节。它示出了DC-DC转换器202、12V电池203、代表性低电压负载204-205、和回到微控制器206的通信流。传感器远离微控制器,指示聚集成单个全系统电弧故障电路中断的更复杂的电弧故障检测模块的部件的分布。图2的传感器可针对它们正在监视的AC或DC负载定制,而不是试图用单个AFCI监视两种类型的负载。传感器也可针对电压(12V、48V等)定制。电弧故障检测模块的信号调节同样被定制。
图3B示出了传统车辆的电气系统的概念图,示出了依赖于集中式ECU的电弧故障检测模块的安装。DC电弧故障检测模块311和313-316以及AC电弧故障检测模块用于保护车辆免受电弧故障。这些中的每一者与集中式ECU 317通信,该集中式ECU通过打开车辆的电气系统内的接触器以禁用已经历电弧故障的电路来工作。
图4B示出了传统车辆的电气系统的概念图,示出了可独立于集中式ECU工作的电弧故障检测模块(AFCI类型模块)的安装。DC AFCI模块411和413-416以及AC AFCI模块用于保护车辆免受电弧故障。如图4A所示,AFCI中的每一者包括一个或多个通知设备,用于将电弧故障检测传送给ECU或车辆内的其它部件,以包括远程信息系统。
图5A示出了展示300的另选具体实施的框图。在图5A中,不是单个ECU 302处理电弧故障检测,如图3所示,而是直流电弧故障事件响应由控制器501处理,并且交流电弧故障事件响应由控制器502处理。
如果DC AFCI 511检测到电弧故障,则其工作以停止电流流动并向集中式ECU内用于DC电弧故障的控制器518通知通知电弧故障事件。如果电弧故障被AC AFCI 512检测到,则其工作以停止电流流动,并向集中式ECU内用于AC电弧故障的控制器517通知,该控制器在该具体实施中充当用于AC电弧故障的控制器。所述系统还被多个DC电弧故障检测模块513-516保护,这些DC电弧故障检测模块依赖于外部控制单元用于电弧故障响应。如果检测到电弧故障事件,则这些模块向ECU内的控制器518通知,并且控制器518响应以应对故障。
在图5B中,返回到传统车辆的电气系统的概念图,示出了使用分开的控制器用于直流和交流电弧故障事件响应。系统内的电路被具有全AFCI能力(包括通知)的电弧故障检测模块(511-512)以及依赖于电子控制单元用于对电弧故障检测事件的响应的几个直流电弧故障检测模块的混合进行保护。如果DC AFCI 511检测到电弧故障,则其工作以停止电流流动并向集中式ECU内用于DC电弧故障的控制器518通知通知电弧故障事件。如果电弧故障被AC AFCI 512检测到,则其工作以停止电流流动,并向集中式ECU内用于AC电弧故障的控制器517通知,该控制器在该具体实施中充当用于AC电弧故障的控制器。所述系统还被多个DC电弧故障检测模块513-516保护,这些DC电弧故障检测模块依赖于外部控制单元用于电弧故障响应。如果检测到电弧故障事件,则这些模块向ECU内的控制器518通知,并且控制器518响应以应对故障。
所公开的用于车辆的电弧故障检测模块通过监管电路并持续检查以确定电路是正在经历正常电弧条件还是必须应对的电弧故障条件来克服保险丝和断路器的局限。另选设备与本公开的教导兼容。作为一个示例,电流检测区段具有至少一个输出,其中电流检测区段被构造为确定基于从DC电源线测量的电流的至少一个信号是否超过至少一个对应的预定阈值水平并且使所述至少一个输出指示已超过所述阈值水平。所述模块与处理设备一起工作,所述处理设备被构造为:(i)接收所述至少一个输出,(ii)至少基于所述至少一个输出确定是否已发生DC电气系统中的电弧故障,(iii)基于指示DC电源线上的电流的至少一个信号确定背景噪声的估计,以及(iv)基于背景噪声的估计调节所述至少一个对应的预定阈值水平。与本公开兼容,用于电弧故障检测的其它方法概述于美国专利9,612,267、美国专利9,768,605、美国专利9,797,940和美国专利9,797,941中,它们被转让给本申请人并且通过引用整体并入本说明书中。按照本文的教导,所参考专利的处理设备可与AFCI集成或者可远程定位。示例性电弧故障检测设备不是限制性的。其它电弧故障检测模块可与本文的教导兼容。
用于车辆的电弧故障检测模块可独立地工作或通过车辆的内部网络(控制器局域网或CAN总线)与其它车辆系统(诸如功率分配单元112和电子控制单元111)一起工作,以执行四个基本功能—感测、信号调节、处理经调节的信号、以及在检测到电弧故障时起作用。
较小的电弧故障检测模块可分布遍布车辆并且连接到单独的负载或小的负载群集,如311-316、411-416、和511-516中所示。较小的电弧故障检测模块与集中式部件相比可以更专业化,并因此更便宜。另外,较小的电弧故障检测模块的逻辑部件可针对负载更紧密地定制,如通过被设计用于高电压负载或低电压负载或者DC或AC电流配置。如果发生离散的电弧,则整个车辆不关停,并且电弧故障检测器更能够在其预期环境中对高或低电压和DC或AC故障进行反应。以下是用于致动接触器以中断负载或负载群集的附加另选方案。
一种用于检测车辆的功率分配系统中的交流电路或直流电路中一者中的电弧故障的模块可包括电弧故障检测单元,所述电弧故障检测单元包括一个或多个传感器,所述一个或多个传感器被配置用于针对电弧故障的迹象监视交流电路或直流电路并且被配置用于输出电弧故障数据;信号调节电路,所述信号调节电路用于接收和转换电弧故障数据以用于进行处理;处理单元,所述处理单元直接或间接地连接到所述信号调节电路,所述处理单元被配置为从所述信号调节电路接收电弧故障数据并且被配置为识别电弧故障条件;和通知设备,所述通知设备连接到所述处理单元,所述通知设备被配置为向监管控制器通知电弧故障并且被配置为将其它数据传送给所述监管控制器,如300中所示。
所述处理单元可直接连接到所述电弧故障检测模块中的所述信号调节电路,如400中所示。
通知设备401-402可直接连接到所述电弧故障检测模块。
所述处理单元302可远离所述电弧故障检测单元并且经由所述车辆的控制器局域网或CAN总线进行通信,如305中所示。
所述通知设备可由直接或间接地连接到所述处理单元303的接触器替换,其中所述接触器被配置为在所述电弧故障条件被识别时中断电流的流动。
所述处理单元403可以是微控制器,其中所述微控制器被配置为命令所述通知设备指示何时已发生故障;并且其中所述微控制器被配置为向接触器404发出命令以中断通过由所述电弧故障检测模块监视的所述电路的交流电路或直流电流的流动。
另选地,所述处理单元可以是集中式电子控制单元302,其中所述集中式电子控制单元被配置为接收和处理来自连接到所述车辆的所述功率分配系统的其它电弧故障检测模块和控制器的信号数据。所述集中式电子控制单元被配置为接收和处理所述电弧故障数据并确定何时已发生电弧故障条件,并且将命令传输给接触器303以中断通过由所述电弧故障检测单元监视的所述电路的交流电路或直流电流的流动。
这些模块可被配置用于安装在直流或交流电路上,包括与动力单元的直接或间接连接,诸如板载充电器113、逆变器114或DC-DC转换器202。
所述电弧故障检测模块400的变体可被配置成使得它们可独立于所述车辆的电气系统的其它方面起作用。这些模块被配置为针对电弧故障的迹象观察交流电路或直流电路,并且包括信号调节电路、处理逻辑部件、和能够禁止向被观察的电路的电流流动的接触器。当所述处理逻辑部件确定已发生电弧故障时,它可采取独立动作来禁止通过所述电路的电流流动。然后,所述模块将保持所述电路处于禁用状态,直到被物理重置或由监管控制器417进行命令重置。所述模块还可被配置为使得监管控制器417可由于电弧故障检测事件或在所述监管控制器104决定禁用所述电路是有利的情况下启用或禁用被观察的电路。
在所述车辆电气系统内,还存在可能的配置300,其中车辆的电气系统中的交流电路和直流电路由利用所述车辆的控制器局域网(或CAN总线)联网到监管控制器的电弧故障检测模块来监视。所述监管控制器317还联网到所述车辆内能够禁止通过被监视电路的电流流动的多个远程接触器。所述电弧故障检测模块311-316感测、调节和确定何时已发生电弧故障,将该结论传输给所述监管控制器317。然后,所述监管控制器317将基于其用于通过命令远程接触器来管理所述车辆电气系统中的电流流动的编程而采取动作来应对所述电弧故障检测事件。
图5b中所示的另一可能配置与将电弧故障检测事件513-516传输给所述监管控制器517-518的模块组合地利用能够独立地禁止电路511-512上的电流流动的电弧故障检测模块,所述监管控制器然后使用远程接触器来禁止通过被监视电路的电流流动。
一种车辆电气系统可包括联网到至少一个远程接触器的监管控制器302、包括第一模块的第一电路、和包括第二模块的第二电路。
所述第一电路和所述第二电路在交流电路或直流电路中选择。所述第一模块包括第一处理逻辑部件和第一接触器,所述第一接触器被配置为在检测到电弧故障511时独立于所述监管控制器禁用所述第一电路。所述第二模块513被配置为将电弧故障检测数据传输给监管控制器518。所述监管控制器518可被编程为接收和处理所传输的电弧故障检测数据,并且在检测到电弧故障条件时,所述监管控制器可被编程为通过命令至少一个远程接触器禁用来管理所述车辆电气系统中的电流流动。
考虑到本文公开的实例的说明书和实践,其它实现方式对于本领域技术人员将是显而易见的。

Claims (15)

1.一种用于检测车辆的功率分配系统中的交流电路或直流电路中的一者中的电弧故障的模块,所述模块包括:
电弧故障检测单元,所述电弧故障检测单元包括:
一个或多个传感器,所述一个或多个传感器被配置用于针对电弧故障的迹象监视交流电路或直流电路,并且被配置用于输出电弧故障数据;和
信号调节电路,所述信号调节电路用于接收和转换电弧故障数据以用于进行处理;
处理单元,所述处理单元直接或间接地连接到所述信号调节电路,所述处理单元被配置为从所述信号调节电路接收电弧故障数据并且被配置为识别电弧故障条件;和
通知设备,所述通知设备连接到所述处理单元,所述通知设备被配置为向监管控制器通知电弧故障并且被配置为将其它数据传送给所述监管控制器。
2.根据权利要求1所述的模块,其中所述处理单元直接连接到所述电弧故障检测单元中的所述信号调节电路。
3.根据权利要求2所述的模块,其中通知设备连接到所述电弧故障检测单元。
4.根据权利要求1所述的模块,其中所述处理单元是所述电弧故障检测单元外部的电路。
5.根据权利要求1所述的模块,所述模块还包括直接或间接地连接到所述处理单元的接触器,所述接触器被配置为在识别到电弧故障条件时中断通过被监视电路的电流的流动。
6.根据权利要求5所述的模块,其中所述处理单元是微控制器,并且其中所述微控制器被配置为命令所述通知设备指示操作状态或非操作状态;并且其中所述微控制器被配置为命令所述接触器中断通过由所述电弧故障检测单元监视的所述电路的交流电路或直流电流的流动。
7.根据权利要求5所述的模块,其中所述处理单元包括集中式电子控制单元,其中所述集中式电子控制单元被配置为接收和处理来自连接到所述车辆的所述功率分配系统的其它控制器的信号数据,并且其中所述集中式电子控制单元被配置为接收和处理所述电弧故障数据,并且将命令传输给所述通知设备以指示操作状态或非操作状态,并且被配置为将命令传输给所述接触器以中断通过由所述电弧故障检测单元监视的所述电路的交流电路或直流电流的流动。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的模块,其中交流电路或直流电路中的所述一者包括与动力单元的直接或间接连接,并且其中所述动力单元包括板载充电器、逆变器或DC-DC转换器中的一者。
9.一种包括一个或多个电路的车辆电气系统,所述一个或多个电路中的至少一者包括根据权利要求5所述的模块,其中:
所述模块被配置为针对电弧故障的迹象观察电路,所观察的电路包括所述交流电路或所述直流电路中的一者;
所述模块包括处理逻辑部件和被配置为禁用所观察的电路的接触器;并且
当所述模块观察到所述电路包括所述电弧故障时,所述模块命令所述接触器禁止向被监视电路的电流流动。
10.根据权利要求9所述的模块,其中所述模块被配置为保持所述电路处于禁用状态,直到被物理重置或由所述监管控制器进行命令重置。
11.根据权利要求9所述的模块,其中所述模块被配置为从所述监管控制器接收指令,以经由所述接触器启用或禁用所观察的电路。
12.根据权利要求11所述的模块,其中所述接触器还被配置为在不存在电弧故障条件的情况下启用或禁用所观察的电路。
13.一种包括一个或多个电路的车辆电气系统,所述一个或多个电路包括多个根据权利要求1所述的模块,所述车辆电气系统包括联网到所述多个模块的所述监管控制器,并且所述车辆电气系统配置有多个远程接触器,其中:
所述多个模块被配置为监管所述交流电路或所述直流电路中的相应电路以收集和处理电弧故障数据;
所述多个模块被配置为将电弧故障检测数据传输给所述监管控制器;并且
所述监管控制器被编程为在检测到电弧故障条件时通过命令所述远程接触器来管理所述车辆电气系统中的电流流动。
14.一种车辆电气系统,所述车辆电气系统包括联网到至少一个远程接触器的监管控制器、包括根据权利要求1所述的第一模块的第一电路、和包括根据权利要求1所述的第二模块的第二电路,其中:
所述第一电路和所述第二电路是在交流电路或直流电路中选择的;
所述第一模块包括第一处理逻辑部件和第一接触器,所述第一接触器被配置为在检测到电弧故障时独立于所述监管控制器禁用所述第一电路;
所述第二模块被配置为将电弧故障检测数据传输给监管控制器;并且
所述监管控制器被编程为接收和处理所传输的电弧故障检测数据,并且在检测到电弧故障条件时,所述监管控制器被编程为通过命令至少一个远程接触器禁用来管理所述车辆电气系统中的电流流动。
15.根据权利要求14所述的车辆电气系统,其中所述监管控制器还被配置为处理所述编程并且在满足预定条件时命令所述至少一个远程接触器禁用。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114523850B (zh) * 2021-12-23 2024-04-16 大连理工江苏研究院有限公司 一种电动车直流电源系统电火花故障报警器及报警方法

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7177125B2 (en) * 2003-02-12 2007-02-13 Honeywell International Inc. Arc fault detection for SSPC based electrical power distribution systems
US7009406B2 (en) * 2003-04-24 2006-03-07 Delphi Technologies, Inc. Arc fault detector and method
US7068045B2 (en) * 2003-07-25 2006-06-27 Gaton Corporation Apparatus and method for real time determination of arc fault energy, location and type
US6943558B2 (en) * 2003-09-15 2005-09-13 The Boeing Company System and method for remotely detecting electric arc events in a power system
US7747879B2 (en) * 2005-02-16 2010-06-29 Leach International Corporation Power distribution system using solid state power controllers
US20060291109A1 (en) * 2005-06-24 2006-12-28 I/O Controls Corporation Arcing detection system and method for vehicle
US7489138B2 (en) * 2006-11-30 2009-02-10 Honeywell International Inc. Differential arc fault detection
GB201120295D0 (en) * 2011-11-24 2012-01-04 Metroic Ltd Current measurement apparatus
US20140211345A1 (en) * 2013-01-30 2014-07-31 Eaton Corporation Annunciating or power vending circuit breaker for an electric load
US9797941B2 (en) 2014-12-29 2017-10-24 Eaton Corporation Arc fault detection system and method and circuit interrupter employing same
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