CN115706404A - 用于重新分配电子熔断器的系统和方法 - Google Patents

Abstract

用于重新分配电子熔断器(EFn)的系统和方法。该方法包括针对多个(N个)EFN同时接收相应的传感器数据，并将传感器数据与相应的操作范围进行比较。关断超过其操作范围的EFn。其中熔断器线束的预编程配置限定多个(M)个集群，所述方法针对在所述操作范围内的每个EFn识别所述EFn是否是所述M个集群中的集群的成员，以及所述集群的其他成员。该方法相对于预编程的阈值和负载电流需求来监测每个集群成员的传感器数据，从而将每个集群中的每个EFn分类为健康的、降级的或故障的。对于故障的EFn，识别同一集群中具有重新分配潜力的目标EF，并且根据重新分配潜力修改其熔断极限。

Description

用于重新分配电子熔断器的系统和方法

技术领域

本公开总体上涉及移动平台中的自动能量分配，并且更具体地涉及用于在车辆上实施的重新分配电子熔断器(electronic fuse：EF)的系统和方法，该电子熔断器被配置为驱动可操作地联接到多个负载的熔断器线束(fuse harness)。

背景技术

智能电子熔断器(EF)有时用于满足车辆应用中的负载电流需求。然而，存在的技术问题在于，车辆的每种型号和改型可能具有其自己的负载布置，每个负载具有其自己的负载电流需求，这导致必须为车辆的每次新迭代而重新配置智能EF阵列。

除了解决相关问题之外，以下公开还提供了对这些技术问题的技术解决方案。此外，结合附图和前述背景，根据随后的详细说明书和所附权利要求，系统和方法的其他期望的特征和特性将变得易于理解。

发明内容

在实施例中，提供了一种在车辆上实施的用于重新分配电子熔断器(EF)的系统，该电子熔断器被配置为驱动可操作地联接到多个负载的熔断器线束。该系统包括：EF阵列，其包括多个(N个)电子熔断器(EFn)；控制器电路，所述控制器电路包括处理器，所述处理器可操作地联接到所述EF阵列，并且被编程为针对每个EFn同时接收相应的负载电流(EFn_i)和温度(EFn_T)；针对每个EFn，将所述相应的EFn_i与所述EFn的操作范围进行比较；关断所述EFn_i不在所述操作范围内的每个EFn，并且响应于此而生成相应的负载电流警报；其中，所述熔断器线束的预编程配置限定多个(M)个集群，对于在所述操作范围内的每个EFn_i，确定相应的EFn是否是所述M个集群中的集群的成员；响应于确定EFn是所述集群的成员，识别所述集群的其他成员；对于所述集群的每个成员，在预编程的持续时间内，执行相应的EFn_i与预编程的负载电流预期的比较以及相应的EFn_T与预编程的温度阈值的比较；在所述预编程的持续时间期满时，根据所述EFn_i和所述EFn_T的比较，将所述集群中的每个EFn分类为健康的、降级的或故障的；针对被分类为降级的每个EFn，生成针对所述EFn的降级警报；以及对于被分类为故障的每个EFn，将集群的另一成员识别为目标EF，该目标EF具有与所述熔断器线束的所述预编程配置一致的重新分配潜力；以及根据所述重新分配潜力修改所述目标EF的熔断极限。

在一个实施例中，重新分配潜力包括支持增加的负载电流的容量，并且控制器电路还被编程为通过增加目标EF的负载电流来修改目标EF的熔断极限。

在一个实施例中，控制器电路还被编程为在修改目标EF的熔断极限之后，关断被分类为故障的相应EFn，并且生成指示集群已被修改的警报。

在一个实施例中，控制器电路还被编程为针对每个EFn参考预编程的EF数据，以确定预编程的负载电流预期。

在一个实施例中，熔断器线束的预编程配置指定M个集群中的每个集群的布置和位置，并且M个集群中的每个集群的布置和位置是来自多个负载中的每个负载的预定义负载电流需求的函数。

在一个实施例中，熔断器线束的预编程配置被设计为通过组合两个或更多个EFn_i来满足来自多个负载中的至少一个负载的预定负载电流需求。

在一个实施例中，控制器电路还被编程为在预编程的持续时间期满时：响应于确定EFn_i超过EFn的预编程的负载电流预期但不超过EFn的临界电流阈值，而EFn_T在预编程的温度阈值内，将每个EFn分类为降级。

在一个实施例中，控制器电路还被编程为在预编程的持续时间期满时：响应于确定EFn_T超过预编程的温度阈值，将每个EFn分类为故障。

根据权利要求1所述的系统，其中，所述控制器电路还被编程为在所述预编程的持续时间期满时：响应于确定EFn_i超过EFn的临界电流阈值，将每个EFn分类为故障。

在一个实施例中，负载电流警报是车辆的系统警报。

还提供了一种用于在车辆上实施的包括多个(N)电子熔断器(EFn)的EF阵列内重新分配电子熔断器(EF)的方法，该方法包括：在包括用编程指令编程的处理器的控制器电路处，针对每个EFn同时接收相应的负载电流(EFn_i)和温度(EFn_T)；对于每个EFn，将相应的EFn_i与该EFn的操作范围进行比较；关断EFn_i不在操作范围内的每个EFn，并响应于此产生相应的负载电流告警；其中，熔断器线束的预编程配置限定多个(M)个集群，对于在所述操作范围内的每个EFn_i，确定相应的EFn是否是所述M个集群中的集群的成员；响应于确定EFn是所述集群的成员，识别所述集群的其他成员；对于所述集群的每个成员，在预编程的持续时间内，执行所述相应的EFn_i与预编程的负载电流预期的比较以及所述相应的EFn_T与预编程的温度阈值的比较；在所述预编程的持续时间期满时，根据所述EFn_i和所述EFn_T的比较，将所述集群中的每个EFn分类为健康的、降级的或故障的；对于被分类为降级的每个EFn，为所述EFn生成降级警报；以及对于被分类为故障的每个EFn，将集群的另一成员识别为具有与熔断器线束的预编程配置一致的重新分配潜力的目标EF，并且根据重新分配潜力修改目标EF的熔断极限。

在实施例中，重新分配潜力包括支持增加的负载电流的容量，并且还包括通过增加目标EF的负载电流来修改目标EF的熔断极限。

在一个实施例中，还包括：在修改目标EF的熔断极限之后，关断被分类为故障的相应EFn，并且生成指示集群已被修改的警报。

在一个实施例中，还包括：针对每个EFn，参考预编程的EF数据，以确定预编程的负载电流预期。

在实施例中，熔断器线束的预编程配置指定M个集群中的每个集群的布置和位置，并且m个集群中的每个集群的布置和位置是来自多个负载中的每个负载的预定义负载电流需求的函数。

在一个实施例中，其中熔断器线束的预编程配置被设计为通过组合两个或更多个EFn_i来满足来自多个负载中的至少一个负载的预定负载电流需求。

在一个实施例中，还包括，在预编程的持续时间期满时：响应于确定EFn_i超过EFn的预编程的负载电流预期但不超过EFn的临界电流阈值，而EFn_T在预编程的温度阈值内，将每个EFn分类为降级。

在一个实施例中，还包括，在预编程的持续时间期满时：响应于确定EFn_T超过预编程的温度阈值，将每个EFn分类为故障。

在实施例中，还包括，在预编程的持续时间期满时：响应于确定EFn_i超过EFn的临界电流阈值，将每个EFn分类为故障。

还提供了一种在车辆上实施的用于重新分配EF阵列中的电子熔断器(EF)的系统，该EF阵列被配置为驱动可操作地联接到多个负载的熔断器线束。所述系统包含：熔断器通信模块，所述熔断器通信模块与所述EF阵列可操作地通信，所述EF阵列包括多个(N个)电子熔断器，每一电子熔断器个别地称为EFn，所述熔断器通信模块经配置以针对每一EFn同时接收和高速缓冲相应负载电流(EFn_i)和温度(EFn_T)；电流极限检查器模块，所述电流极限检查器模块联接到所述熔断器通信模块并且被配置为：针对每个EFn，将所述相应的EFn_i与所述EFn的操作范围进行比较；以及关断所述EFn_i不在所述操作范围内的每个EFn，并且生成相应的负载电流警报；集群成员确定器模块，其联接到电流极限检查器模块，并且被配置为：其中熔断器线束的预编程配置定义多个(M)集群，对于在操作范围内的每个EFn_i，确定相应的EFn是否是M个集群中的集群的成员；以及响应于确定EFn是集群的成员，识别集群的其他成员；以及健康状况确定器模块，所述健康状况确定器模块联接到所述集群成员确定器模块，并且被配置为：对于所述集群的每个成员，在预编程的持续时间内，执行所述相应的EFn_i与预编程的负载电流预期的比较，以及所述相应的EFn_T与预编程的温度阈值的比较；在所述预编程的持续时间期满时，根据所述EFn_i和所述EFn_T的比较，将所述集群中的每个EFn分类为健康的、降级的或故障的；以及针对被分类为降级的每个EFn，生成针对该EFn的降级警报；以及熔断器重新分配模块，其联接到所述健康确定器模块并且被配置为：将集群的另一成员识别为具有与所述熔断器线束的所述预编程配置一致的重新分配潜力的目标EF；以及根据所述重新分配潜力修改所述目标EF的熔断极限。

附图说明

在下文中将结合以下附图描述示例性实施例，其中相同的附图标记表示相同的元件，并且其中：

图1-2是示出根据各种实施例的用于重新分配电子熔断器(EF)的系统的示意图，该电子熔断器被配置为驱动可操作地联接到在车辆上实施的多个负载的熔断器线束；

图3是根据各种实施例的一个或多个应用模块的架构框图，所述一个或多个应用模块可以在用于重新分配电子熔断器(EF)的系统中操作，所述电子熔断器被配置为驱动可操作地联接到在车辆上实施的多个负载的熔断器线束；以及

图4提供了描绘根据各种实施例的用于重新分配电子熔断器(EF)的示例方法的过程流程图，该电子熔断器被配置为驱动可操作地联接到在车辆上实施的多个负载的熔断器线束。

具体实施方式

以下详细的说明书本质上仅仅是示例性的，并不旨在限制应用和用途。此外，不旨在受前述技术领域、背景技术、发明内容或以下详细说明书中呈现的任何明示或暗示的理论的约束。

本文可以在功能和/或逻辑块组件和各种处理步骤方面描述本公开的实施例。应当理解，这样的块组件可以通过被配置为执行指定功能的任何数量的硬件、软件和/或固件组件来实现。例如，本公开的实施例可以采用各种集成电路组件，例如存储器元件、数字信号处理元件、逻辑元件、查找表等，其可以在一个或多个微处理器或其他控制设备的控制下执行各种功能。

如本文所使用的，术语“模块”可以单独地或以任何组合指代任何硬件、软件、固件、电子控制部件、处理逻辑和/或处理器设备。在各种实施例中，模块是以下中的一个或多个：专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、电子电路、包括执行一个或多个软件或固件程序的处理器(共享、专用或群组)和存储器的计算机系统、组合逻辑电路和/或提供归因于模块的功能的其他合适的组件。

为了简洁起见，本文可能不详细描述与信号处理、数据传输、信令、控制、机器学习模型、无线电雷达、激光雷达、图像分析和系统的其他功能方面(以及系统的各个操作组件)相关的常规技术。此外，本文包含的各种附图中所示的连接线旨在表示各种元件之间的示例功能关系和/或物理联接。应当注意，在本公开的实施例中可以存在许多替代或附加的功能关系或物理连接。

如上所述，智能电子熔断器(EF)有时用于满足车辆应用中的负载电流需求。然而，存在的技术问题在于，车辆的每种型号和改型可能具有其自己的负载布置，每个负载具有其自己的负载电流需求，导致缺乏可互换性。为车辆的每次新迭代而重新配置智能EF阵列是麻烦且低效的。

示例性实施例利用用于重新分配电子熔断器(EF)的系统和方法提供了该问题的技术解决方案，该电子熔断器被配置为驱动可操作地联接到在车辆上实施的多个负载的熔断器线束。实施例利用预编程的熔断器线束配置并使用连接方案将其与EF阵列匹配。实施例提供控制和监视功能，以响应于检测到的故障EF和检测到的降级EF来动态地重新分配EF。

实施例提供可配置固态智能熔断器解决方案以创建灵活的能量分配策略。实施例提供了单个连接系统，其利用可校准的EF阵列和熔断器线束来基于车辆架构和负载需求配置熔断器分配。

所提供的系统采用控制EF参数及其信道的控制器电路，使得控制器电路可以基于负载的车辆架构要求来重新配置熔断器分配，并且可以动态地重新分配EF。如下面更详细地描述的，除了在故障/失效EF的情况下容易地提供冗余电力路径之外，实施例有利地支持以下场景中的系统优化：部件/布线故障、负载优先化(电力需求)和车辆操作模式。

图1是描绘示例移动平台的功能框图。示例性移动平台是能够将乘客从一个位置移动、牵引和运送到另一个位置的车辆100。车辆100在所示实施例中被描绘为乘用车，但是也可以使用其他车辆类型，包括摩托车、出租车、车队、公共汽车、轿车、货车、卡车、运动型多用途车辆、其他汽车、休闲车(RV)、机车和其他车辆。如通常理解的，车辆100可以体现为车身、底盘和车轮20，车轮20中的每一个在车身的相应拐角附近旋转地联接到底盘。车辆100被描绘为具有四个车轮20，但是在其他实施例中，车轮20的数量可以变化。车辆100可以是自主的或半自主的。车辆100至少包括电池管理系统182和集体功能块、驱动系统106，驱动系统106通常包括用于车辆操作的已知车辆系统，例如推进系统、传动系统、转向系统、车轮致动器和制动系统，并产生各种信号，包括车辆速度和车辆加速度。在各种实施例中，蓄电池管理系统182和驱动系统106经由通信总线130可操作地联接到一个或多个车载部件和系统。电池管理系统182被理解为包括电池并且向系统提供电力以用于重新分配被配置为驱动熔断器线束180的电子熔断器(EF)。

外部源150包括在车辆100周围的环境中处在车辆100外部的一个或多个其他移动平台(在本文中也称为“道路参与者”)。

一种用于重新分配被配置为驱动可操作地联接到多个负载的熔断器线束180的电子熔断器(EF)的系统(通常示出为系统102)包括控制器电路104(也称为智能电子控制器SEC)和电子熔断器阵列122。在各种实施例中，系统102将电力分配给车辆100上的其他模块。在各种实施例中，控制器电路104经由通信总线130通信地联接到车载系统和组件。控制器电路104可以经由通信总线130传输用于各种车载系统和部件的命令、控制和电力。控制器电路104可以经由车载摄像头系统118和传感器和/或经由收发器112从各种道路参与者获得信息以及关于各种道路参与者的信息。

返回到车辆100，车辆100可以包括一个或多个其他部件和/或车载系统，每个部件和/或车载系统可以通常经由通信总线130与控制器电路104通信。车载部件的非限制性示例包括驱动系统106、电池管理系统182、中央平台控制器108、用户接口114、收发器112、全球定位系统(GPS)116、摄像头系统118和传感器、地图测绘系统110、导航系统120和熔断器线束180。下面更详细地描述这些组件中的每一个的功能和操作。

在各种实施例中，中央平台控制器108可以接收和集成来自已知存在于上述车辆100中的各种模块和系统的通信。因此，在一些实施例中，由中央平台控制器108提供给控制器电路104的输入可以包括或表示用户输入(包括ALC请求)、移动应用和系统输入、来自车外通信的输入(例如，经由收发器112)以及基于全球定位系统(GPS 116)、导航系统120、地图测绘系统110、摄像头系统118和传感器以及驱动系统106的输入。

用户界面114可以为车辆100中的乘客提供触摸、语音/音频、光标、按钮按压和手势控制的任何组合。因此，用户接口114可以包括显示设备和音频设备，如行业中已知的。

收发器112可以被配置为实现车载组件和系统与各种外部源150(诸如云服务器系统)之间的通信。因此，在各种实施例中，收发器112包括硬件和软件以支持用于控制器电路104与外部源(诸如路由器、互联网、云、卫星、通信塔和地面站)之间的无线通信151(例如，Wi-Fi和蓝牙)的一个或多个通信协议。

GPS 116是移动平台行业中已知的全球定位系统。GPS 116可以经由收发器112和各种外部源进行交互，以在任何给定时间提供关于车辆在三维空间中的位置的信息。

地图测绘系统110在存在于车辆100上时包括用于存储街道、环境特征等的最新和高分辨率地图的数据库。

导航系统120可以获得并处理来自各种车载组件的信号，以确定当前位置、轨迹、速度、加速度等，以及与中央平台控制器108、GPS 116和地图测绘系统110协调以规划未来位置、轨迹、速度、加速度、转弯等。

摄像头系统118和传感器可以包括用于检测车辆周围的道路参与者和特征的位置和移动的一个或多个摄像头和传感器。摄像头系统118中的传感器和传感器可以被配置为发送、接收和处理LiDAR、RADAR或其他信号，以确定附近道路参与者的位置和移动。

在各种实施例中，如图1所示，控制器电路104被实现为增强的计算机系统，包括计算机可读存储设备或介质、存储器54，用于存储指令、算法和/或程序56，例如EF分配算法和操作参数58，例如预编程的EF数据(对于EF阵列中的每个EFn)，包括预编程的负载电流阈值、临界电流阈值(熔断极限)、电压阈值和温度阈值，以及预编程的熔断器线束180配置。控制器电路104还包括用于执行程序56的处理器50和输入/输出接口(I/O)52。计算机可读存储设备或介质(存储器54)可以包括例如只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)和保活存储器(KAM)中的易失性和非易失性存储。KAM是持久或非易失性存储器，其可用于在处理器50断电时存储各种操作变量。存储器54可以使用若干已知存储器设备中的任何一种来实现，诸如PROM(可编程只读存储器)、EPROM(电PROM)、EEPROM(电可擦除PROM)、闪存或能够存储数据的任何其他电、磁、光或组合存储器设备，其中一些表示由处理器50在控制车辆100时使用的可执行指令。在各种实施例中，处理器50被配置为实现系统102。处理器50还可以利用存储器54来高速缓存数据、临时存储比较和分析的结果等。存储器54中的信息可以在方法中的初始化或分期付款操作期间从外部源组织和/或导入；它还可以经由用户I/O接口进行编程。

输入/输出接口(I/O)52可以经由总线可操作地联接到处理器50，并且实现电路104内通信以及电路104外通信。输入/输出接口(I/O)52可以包括一个或多个有线和/或无线网络接口，并且可以使用任何合适的方法和装置来实现。在各种实施例中，输入/输出接口(I/O)52包括硬件和软件，以支持用于处理器50与外部源(诸如卫星、云、通信塔和地面站)之间的无线通信的一个或多个通信协议。在各种实施例中，输入/输出接口(I/O)52支持与技术人员和/或用于直接连接到存储装置的一个或多个存储接口的通信。

在系统102的操作期间，处理器50加载并执行体现为程序56的一个或多个算法、指令和规则，并且因此控制系统102的一般操作。在系统102的操作期间，处理器50可以从通信总线130或外部源接收数据。在系统102的各种实施例中，控制器电路104可以：根据算法执行归属于系统102的操作；根据状态机逻辑执行操作；以及根据可编程逻辑阵列中的逻辑执行操作。

虽然系统102的示例性实施例是在控制器电路104被实现为全功能增强计算机系统的上下文中描述的，但是本领域技术人员将认识到，本公开的机制能够被分发为包括程序56和预定义参数的程序产品。这样的程序产品可以包括被组织为多个相互依赖的程序代码模块的指令的布置，每个程序代码模块被配置为实现单独的过程和/或执行单独的算法操作，被布置为管理通过系统102的数据流。程序代码模块可以各自包括用于实现由系统102执行的过程的逻辑功能的可执行指令的有序列表。当由处理器(例如，处理器50)执行时，程序代码模块中的指令使处理器接收和处理信号，并执行如本文所述的逻辑、计算、方法和/或算法，用于自动且实时地执行车辆-目标定位并生成相关联的命令。

一旦开发，构成程序产品的程序代码模块可以使用一种或多种类型的非暂时性计算机可读信号承载介质(诸如非暂时性计算机可读介质)单独地或一起存储和分布，所述非暂时性计算机可读信号承载介质可以用于存储和分布指令。这样的程序产品可以采取各种形式，并且本公开同样适用，而不管用于执行分发的计算机可读信号承载介质的类型如何。信号承载介质的示例包括诸如软盘、硬盘驱动器、存储卡和光盘的可记录介质，以及诸如数字和模拟通信链路的传输介质。应当理解，在某些实施例中，基于云的存储和/或其他技术也可以用作存储器和程序产品基于时间查看许可请求。

熔断器线束180将多个电子熔断器(EF)与车辆上的多个负载连接，从而帮助系统102分配电力。关于本发明，并且如下面将更详细描述的，在各种实施例中，联接到通信总线130的一些或所有部件和系统可以被认为是可操作地联接到熔断器线束180的多个负载之一。另外，在各种实施例中，“负载”也可以是“源”，例如，将电力供应到通信总线130内的电力总线上的发电机或APM模块。

图2示出了如本文所使用的EF阵列122、集群和负载的概念。EF阵列122是电子熔断器的布置或分组。EF阵列122包括N个电子熔断器EFn，使得n的范围从1到N(被描绘为EF1、EF2、EF3…EFN)。每个EFn具有其自己的专用电压输出202(EFn_v至EFN_V)、温度输出206(EFn_T至EFN_T)和负载电流输出204(EFn_i至EFN_i)。每个EFN还具有用于控制其操作参数的控制输入(Ctrl1至CtrlN)，以及用于控制通过其信道的负载电流(on/off1至on/offN)的其自己的ON/OFF控制。关于存储在存储器54中的操作参数，每个EFn具有针对其电流极限对时间(current limit vs.time)的可编程阈值，以模拟传统熔断器(即，慢燃熔断器和/或快燃熔断器)。传感器总线208组合所有电压、温度和电流输出。可操作地将控制器电路104联接到EF阵列122的总线105是控制总线210、开/关(on/off)总线212、电源总线和传感器总线208的组合。控制器电路104对从每个EFn汲取的负载电流连续运行诊断/预测，并基于系统102容量评估整体系统102健康状况，以满足其对于每个EFn的熔断极限。

在该示例中，多个(P个)负载(L)被描绘为L1、L2、L3、…LP(单独地，每个负载是Lp，因为p的范围从1到P)。每个负载Lp可以具有不同的负载电流需求。熔断器线束180的预编程配置同时实现多个负载的预定义负载电流需求109。

熔断器线束180的预编程配置被设计为通过经由集群组合两个或更多个EFn_i来满足来自多个负载中的至少一个负载的预定负载电流需求。熔断器线束180的预编程配置限定多个(M)集群(单独地，每个集群是cluster_m，m的范围从1到M)。熔断器线束180的预编程配置指定M个集群中的每个集群的布置和空间位置，M个集群中的每个集群的布置和位置是来自多个(P)负载(L)中的每个负载的预定义负载电流需求的函数。

每个cluster_m用于将来自EF阵列中的电子熔断器的负载电流输出相加。在cluster_m中连接的各个电子熔断器被称为集群成员或cluster_m的成员。

在图2的非限制性示例中，熔断器线束180的预编程配置定义如下:EF1仅连接到L1，EF2仅连接到L2，cluster_1组合来自EF3、EF4和EF5的负载电流输出，以供应L3的负载电流需求，并且cluster_M组合来自EFN-1和EFN的负载电流输出，以供应LP的负载电流需求。

如图1-2所示，熔断器线束180被预编程或预配置为满足多个负载的功率和负载电流需求109。本系统102的实施例利用与熔断器线束180的编程相关的信息来动态地调整负载电流输出107和EF阵列122的功率，以实现更鲁棒的熔断器线束180操作、更鲁棒地向车辆上的负载提供必要的电流以及车辆的整体改进的能量管理策略。

现在转到图3-4，并且继续参考图1-2，描述了系统102的各种方法步骤和相关联的示例性应用处理模块。图3是可以在系统102中操作并且与图4结合使用的一个或多个应用模块的架构框图300，其示出了用于使自动车道变换操作平滑的方法的步骤，通常示出为方法400。

在一应用中，每个模块可以实施为一个或多个子模块，并且模块和子模块可以分布在各种车载系统和部件之中和之间。在各种示例中，程序56和存储的变量以及预加载的定制数据58实施系统102的应用进程模块。

出于说明性目的，方法400的以下描述可以参考上面结合图1-3提到的元件。在各种实施例中，方法400的一些部分可以由所描述的系统102的不同组件执行。应当理解，方法400可以包括任何数量的附加或替代操作和任务，图3-4中所示的任务不需要以所示的顺序执行，并且方法400可以并入更全面的过程或方法中，例如节能或安全应用，其具有本文未详细描述的附加功能。此外，如果预期的整体功能保持完整，则可以从方法400的实施例中省略图3-4中所示的一个或多个任务。

熔断器通信模块302可以管理同时从传感器总线208接收传感器数据并对其进行高速缓存的任务。这在402处由针对EF阵列的每个EFn、对相应的负载电流(EFn_i)和温度(EFn_T)进行接收和高速缓存的任务表示。

电流极限检查器模块304可以针对每个EFn管理以下任务：将相应的EFn_i与用于EFn的操作范围负载电流进行比较，以确定EFn_i是否超过负载电流的操作范围(在404处)。电流极限检查器模块304可以执行信道控制306，其包括关断EFn_i不在操作范围内的每个EFn。如本文所使用的，关断(在406处)等效于发送“关断(off)”信号、熔断该熔断器以及断开MOSFET器件中的栅极，使得没有负载电流可以流过该EF。在各种实施例中，响应于在406处关断EFN，电流极限检查器模块304可以执行生成相应的负载电流警报的任务308。在各种实施例中，负载电流警报可以是系统警报，并且可以被放置在通信总线130上以供其他车辆系统(诸如中央平台控制器108)使用。在406之后，系统102可以返回到402或结束。

集群成员确定器模块310可以参考预加载线束布置来执行针对在操作范围内的每个EFn_i确定任务(在408处)：相应的EFn是否是在熔断器线束的预编程配置中定义的M个集群的cluster_m的成员。在410处，集群成员确定器模块310可以响应于确定EFn是cluster_m的成员，执行识别cluster_m的所有其他成员的任务。

EF健康确定器模块312可以执行对集群成员的监视和分类任务。例如，对于cluster_m的所有成员，在预编程的持续时间内，EF健康确定器模块312可以监测EFn_i并执行EFn_i与预编程的负载电流预期的比较(在412处)以及EFn_T与预编程的温度阈值的比较。在预编程的持续时间到期时，在414处，EF健康确定器模块312可以根据EFn_i和EFn_T的比较，将Cluster_m的所有成员的每个EFn分类为健康的、降级(derated)的或故障的。EF健康确定器模块312可以针对被分类为降级的每个EFn生成针对该EFn的降级警报。在各种实施方式中，降级警报可以是系统警报，并且可以放置在通信总线130上以供其他车辆系统(诸如中央平台控制器108)使用。

最后，熔断器重新分配模块314可以执行以下任务：对于被分类为故障的每个EFn，在416处，将cluster_m的其他成员中的目标EF识别为具有与熔断器线束180的预编程配置一致的重新分配潜力(reallocation potential)；以及在418处，根据重新分配潜力来修改目标EF的熔断极限。在418之后，系统102可以移动到406并关断故障的EFn的信道。

重新分配潜力包括给定EFn的用于支持增加的负载电流的容量，并且控制器电路104还被编程为通过相应地增加目标EF的负载电流来修改目标EF的熔断极限。

为了说明上述内容，提供了以下非限制性示例：在cluster_m中有三个EF(EF1、EF2和EF3)，以满足L1的24安培负载电流的负载需求。每个EF可以处理12安培，但是当前设置为8安培。系统102经由上述方法确定熔断器之一EF1发生故障。系统102响应于将EF1分类为故障而分析EF2和EF3的重新分配潜力。EF2和EF3的重新分配潜力允许每个EF2和EF3将其熔断极限升高(经由控制总线210上的相应控制信号)到12安培，这继续满足24安培负载电流的负载需求。这被称为将负载电流重新分配到L1的EF2和EF3。虽然该示例提供了被识别和修改的cluster_m中的两个目标EF，但是本领域技术人员将理解，该概念适用于聚类成员的其他组合。

系统102还可以从418移动到402并且关断用于EF1的信道，并且生成指示附接到该cluster_m的负载L1现在被限制为来自EF2和EF3的新电流极限(即，该cluster_m已经被修改)的系统命令/警报。

返回到EF健康确定器模块312，现在描述降级类别。在预编程的持续时间期满时，EF健康确定器模块312可以响应于确定EFn_i超过针对EFn的预编程的负载电流预期但不超过EFn的临界电流阈值而将每个EFn分类为降级，而EFn_T在预编程的温度阈值内。

为了说明以上内容，现在提供降级类别的以下非限制性示例。返回到上述cluster_m，考虑EF1尚未发生故障的情况，但是系统102检测到，根据熔断器线束180的预编程配置，EF1和EF2提供24安培负载电流的负载需求的80％，并且EF1的温度(EF1_T)在EF1的温度阈值内，而不是EF1、EF2和EF3各自为L1(电流使用概况(current usage profile))提供24安培负载电流的负载需求的大约33％。这是EF1的降级状态的示例。

响应于检测到的EF1的降级状态，系统102继续监测EF1_i和EF1_T。在某个时间点，例如在预编程的持续时间期间，EF1_T可能会超过温度阈值，或者cluster_m的电流使用概况变得更差；响应于任一情况，系统102确定EF1已经进入故障状态并且EF1未正确运行。响应于该确定，系统102可以移动到上述步骤414，并且可以动态地修改EF阵列中的一个或多个目标EF。

实现EF的动态修改和将它们关断的能力被称为熔断器重新分配。由这些实施例提供的熔断器重新分配能力支持在瞬态状况期间具有精确的功率/熔断器响应的设计，且支持减载以使任何熔断器分配的影响最小化，借此实现用于固态智能EF解决方案的灵活能量分配策略。由这些实施例提供的熔断器重新分配容量还使得能够在电力线中并入冗余，使得高安全性要求的负载可以在基于一条或两条线路中的故障而不中断且不降级的情况下的情况下被供电。实施例还通过消除所需的额外控制器来简化应用。

已经描述了系统102，可以理解的是，在各种实施例中，可以存在连接到电池管理系统182中的同一电池源的1个或更多个控制器电路104(也称为智能电子控制器(SEC))，其中它们中的每一个连接到车辆中的不同负载--这可以在车辆100上的系统中存在比来自控制器电路104本身的可用输出更多的负载时发生。例如车辆需要50个集群，其将包括150个单独的eFuses，并且每个控制器电路104或SEC具有100个eFuse。在这种情况下，将需要两个控制器电路104或SEC来覆盖车辆100的电气系统。

因此，在车辆上实施的用于将被配置为驱动可操作地联接到多个负载的熔断器线束的电子熔断器(EF)进行重新分配的系统102和方法提供了对依赖于多个智能EF的可用系统的技术问题的技术解决方案。

尽管前述详细说明中介绍了至少一个示例性实施例，但应理解，存在大量变体。还应当理解，一个或多个示例性实施例仅仅是示例，并不旨在以任何方式限制本公开的范围、适用性或配置。相反，前面的详细描述将为本领域技术人员提供实施一个或多个示例性实施例的便利路线图。在不脱离如所附权利要求及其法律等同物中阐述的本公开的范围的情况下，可以对元件的功能和布置进行各种改变。

Claims (10)

1.一种在车辆上实施的用于重新分配电子熔断器(EF)的系统，所述电子熔断器被配置为驱动可操作地联接到多个负载的熔断器线束，所述系统包括：

EF阵列，所述EF阵列包括多个电子熔断器(EFn)；

控制器电路，所述控制器电路包括处理器，所述处理器可操作地联接到所述EF阵列，并且被编程为：

针对每个EFn，同时接收相应的负载电流EFn_i和温度EFn_T；

针对每个EFn，将所述相应的EFn_i与EFn的操作范围进行比较；

关断EFn_i不在所述操作范围内的每个EFn，并且响应于此而生成相应的负载电流警报；

其中所述熔断器线束的预编程配置限定多个集群，

对于在所述操作范围内的每个EFn_i，确定相应的EFn是否是所述多个集群中的一集群的成员；

响应于确定EFn是所述集群的成员，识别所述集群的其他成员；

对于所述集群的每个成员，在预编程的持续时间内，执行相应的EFn_i与预编程的负载电流预期的比较以及相应的EFn_T与预编程的温度阈值的比较；

在所述预编程的持续时间期满时，根据EFn_i和EFn_T的比较，将所述集群中的每个EFn分类为健康的、降级的或故障的；

针对被分类为降级的每个EFn，生成针对EFn的降级警报；以及

对于被分类为故障的每个EFn，将集群的另一成员识别为目标EF，该目标EF具有与所述熔断器线束的所述预编程配置一致的重新分配潜力；以及

根据所述重新分配潜力来修改所述目标EF的熔断极限。

2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述重新分配潜力包括对增加的负载电流进行支持的容量，并且所述控制器电路还被编程为通过增加所述目标EF的所述负载电流来修改所述目标EF的所述熔断极限。

3.根据权利要求2所述的系统，其中，所述控制器电路还被编程为在修改所述目标EF的熔断极限之后，关断被分类为故障的相应EFn，并且生成指示所述集群已被修改的警报。

4.根据权利要求1所述的系统，其中所述熔断器线束的所述预编程配置指定所述多个集群中的每个集群的布置和位置，并且所述多个集群中的每个集群的所述布置和位置是来自所述多个负载中的每个负载的预定义负载电流需求的函数。

5.根据权利要求4所述的系统，其中所述熔断器线束的所述预编程配置被设计为通过组合两个或更多个EFn_i来满足来自所述多个负载中的至少一个负载的所述预定义负载电流需求。

6.根据权利要求1所述的系统，其中，所述控制器电路还被编程为在所述预编程的持续时间期满时：

响应于确定EFn_i超过针对EFn的所述预编程的负载电流预期但不超过EFn的临界电流阈值、而所述EFn_T在所述预编程的温度阈值内，将每个EFn分类为降级。

7.根据权利要求1所述的系统，其中，所述控制器电路还被编程为在所述预编程的持续时间期满时：

响应于确定所述EFn_T超过所述预编程的温度阈值，将每个EFn分类为故障，以及

响应于确定EFn_i超过EFn的临界电流阈值，将每个EFn分类为故障。

8.一种用于在车辆上实施的包括多个电子熔断器(EFn)的EF阵列内重新分配电子熔断器(EF)的方法，所述方法包括：

在包括用编程指令编程的处理器的控制器电路处，

针对每个EFn，同时接收相应的负载电流EFn_i和温度EFn_T；

针对每个EFn，将所述相应的EFn_i与EFn的操作范围进行比较；

关断EFn_i不在所述操作范围内的每个EFn，并且响应于此而生成相应的负载电流警报；

其中所述熔断器线束的预编程配置限定多个集群，

对于在所述操作范围内的每个EFn_i，确定相应的EFn是否是所述多个集群中的一集群的成员；

响应于确定EFn是所述集群的成员，识别所述集群的其他成员；

对于所述集群的每个成员，在预编程的持续时间内，执行相应的EFn_i与预编程的负载电流预期的比较以及相应的EFn_T与预编程的温度阈值的比较；

在所述预编程的持续时间期满时，根据EFn_i和EFn_T的比较，将所述集群中的每个EFn分类为健康的、降级的或故障的；

针对被分类为降级的每个EFn，生成针对EFn的降级警报；以及

对于被分类为故障的每个EFn，将集群的另一成员识别为目标EF，该目标EF具有与所述熔断器线束的所述预编程配置一致的重新分配潜力；以及

根据所述重新分配潜力来修改所述目标EF的熔断极限。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述重新分配潜力包括对增加的负载电流进行支持的容量，并且所述控制器电路还被编程为通过增加所述目标EF的所述负载电流来修改所述目标EF的所述熔断极限。

10.根据权利要求9所述的方法，还包括：在修改所述目标EF的熔断极限之后，关断被分类为故障的相应EFn，并且生成指示所述集群已被修改的警报。

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