CN116490785A - 使用电缆屏蔽件进行电连接监测 - Google Patents

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Abstract

描述了使用电缆屏蔽件进行电连接监测的系统和方法。例如，系统可包括：高压电源；第一高压电缆，该第一高压电缆包括连接到该高压电源的第一导体和围绕该第一导体的第一屏蔽件；第二高压电缆，该第二高压电缆包括连接到该高压电源的第二导体和围绕该第二导体的第二屏蔽件；和连续性检测电路，该连续性检测电路连接到该第一屏蔽件和该第二屏蔽件，其中该第二屏蔽件连接到该第一屏蔽件以与该连续性检测电路形成回路。

Description

使用电缆屏蔽件进行电连接监测
相关申请的交叉引用
本申请要求2020年10月20日提交的美国申请17/075,231的权益，该美国申请的内容全文并入本文以用于所有目的。
技术领域
本公开涉及使用电缆屏蔽件进行电连接监测。
背景技术
希望有一种方式来监测电力电缆的连接状态，以便针对不同的情形提供正确的操作。为了确保最终用户的安全，在高压电路回路上具有这种监测机制变得极其重要。车辆行业已经使用高压互锁回路(HVIL)很多年。HVIL使用额外的电线和连接器来形成经过一组电缆连接件的连接回路。当HVIL回路的连接中断时，HVIL系统指示：该回路中的电缆连接器中的至少一个连接器已经与其相配的连接器断开。通常，HVIL系统不能确定其回路内的断连位置并且可能需要关闭回路上连接的所有模块。
发明内容
本文公开了使用电缆屏蔽件进行电连接监测的具体实施。
在第一方面，本说明书中描述的主题可体现在包括以下各项的系统中：高压电源；第一高压电缆，该第一高压电缆包括连接到高压电源的第一导体和围绕第一导体的第一屏蔽件；第二高压电缆，该第二高压电缆包括连接到高压电源的第二导体和围绕第二导体的第二屏蔽件；和连续性检测电路，该连续性检测电路连接到第一屏蔽件和第二屏蔽件，其中第二屏蔽件连接到第一屏蔽件以与连续性检测电路形成回路。
在第二方面，本说明书中描述的主题可体现在包括以下各项的系统中：高压电源；高压电缆，该高压电缆包括连接到高压电源的导体和围绕该导体的屏蔽件；和连续性检测电路，该连续性检测电路连接到屏蔽件，其中高压电源是车辆的一部分，该车辆包括耦合到连续性检测电路的接地节点的底盘，并且连续性检测电路在高压电缆的第一端连接到屏蔽件，并且屏蔽件在高压电缆的第二端耦合到底盘，并且其中连续性检测电路被配置为驱动电流通过屏蔽件，该电流经由底盘返回。
在第三方面，本说明书中描述的主题可体现在包括以下各项的方法中：对电缆屏蔽件施加电压；以及通过感测流经电缆屏蔽件的电流的变化来监测电缆的连接性。
在第四方面，本说明书中描述的主题可体现在包括以下各项的系统中：高压电源；高压电缆，该高压电缆包括连接到高压电源的导体和围绕该导体的屏蔽件；和连续性检测电路，该连续性检测电路连接到屏蔽件。
在第五方面，本说明书中所描述的主题可体现在包括以下各项的系统中：电缆，该电缆包括导体和围绕该导体的屏蔽件；和连续性检测电路，该连续性检测电路连接到屏蔽件。
附图说明
本文描述了用于使用电缆屏蔽件进行电连接监测的系统和方法。
在阅读本公开时通过结合附图对以下具体实施方式得以最佳理解。应当强调的是，根据惯例，附图的各种特征部不是成比例的。相反，为了清楚起见，各种特征部的尺寸被任意扩大或缩小。
图1A是使用电缆屏蔽件进行电连接监测的系统的示例的电路图。
图1B是在多个负载模块共享电源的情况下使用电缆屏蔽件进行电连接监测的系统的示例的电路图。
图2是使用用以形成回路的两个电缆的屏蔽件进行电连接监测的系统的示例的电路图。
图3是使用串连以通过多个外围模块形成回路的电缆的屏蔽件进行电连接监测的系统的示例的电路图。
图4是使用各个电缆的屏蔽件进行电连接监测的系统的示例的电路图。
图5是使用通往底盘的单条电缆以及经过底盘的电流返回路径的屏蔽件进行电连接监测的系统的示例的电路图。
图6是使用串联连接的电缆屏蔽件来监测多个外围模块的电连接监测系统的示例的电路图。
图7是使用电缆屏蔽件进行电连接监测的过程的流程图。
图8示出了电力电缆连接器的示例的图示。
图9是用于使用电缆屏蔽件进行电连接监测的系统的示例的电路图。
具体实施方式
本文描述了用于使用电缆屏蔽件进行电连接监测的系统和方法。使用电缆屏蔽实现电缆连接性监测可以使得能够单独监测各个模块的连接状态，而不增加与常规HIVL系统的低压线束相关联的成本、努力和重量。一些具体实施可提供简化线束连接且使系统能够区分不同类型的连续性中断(例如，短路状况对比开路状况)的益处，该连续性中断可能与不同事件相关，诸如电缆连接器断开、电线损坏或车辆碰撞事件。
例如，使用屏蔽件来监测电缆连接性的技术可以用在使用不同屏蔽电缆类型的各种系统中。例如，这些技术可应用于高压配电系统中。在高压电缆环境中，常常存在用于电磁干扰(EMI)保护目的的电缆屏蔽件。电缆屏蔽件通常连接到接地节点，作为没有任何实际信号功能的漏极。利用这种屏蔽件供电路监测电缆的连接性可以实现从系统中移除额外的电线和连接器并且提供具有单独模块控制的实时高压电路监测。例如，这些技术和架构可用于车辆(例如，汽车或卡车)中。这些策略也可实现于其他类型的系统中，这些系统使用了具有屏蔽件的电缆，如屏蔽交流电(AC)、以太网或同轴电缆(例如，用于电缆调制解调器)。过去，出于证明资源使用合理性的安全原因，通常在高压系统中使用集成式连接性监测架构，因此称其为HVIL。然而，本文所描述的技术和架构也可用于监测低压电路。例如，用于电动机、48伏系统和稳健型自主系统等的三相电缆。
本文所描述的系统和方法的一些具体实施可以提供优点，诸如，使用连接到电缆屏蔽件的连续性检测电路，可以将电缆割断或其他电缆损坏检测为故障状况。例如，可以避免传统HVIL系统中常见的对附接了高压电缆的高压连接器使用附加布线。例如，可以实现负载模块的单独监测。一些具体实施可以区分开路状况和短路状况，这可以通过选择不同的响应操作，实现对整条电缆中的不同电连接中断类型进行不同处理。
图1A是使用电缆屏蔽件进行电连接监测的系统100的示例的电路图。系统100包括高压分配单元(HVDU)102(例如，电池组)，该HVDU经由高压电缆连接到两个外围或负载模块：加热器模块104和压缩机模块106。高压分配单元102包括第一高压电源110和第二高压电源112。高压分配单元102包括高压分配单元102的控制器130。系统100包括第一高压电缆，该第一高压电缆包括连接到第一高压电源110的第一导体140和围绕第一导体140的第一屏蔽件150。系统100包括第二高压电缆，该第二高压电缆包括连接到第一高压电源110的第二导体142和围绕第二导体142的第二屏蔽件152。系统100包括第三高压电缆，该第三高压电缆包括连接到第二高压电源112的第三导体144和围绕第三导体144的第三屏蔽件154。系统100包括第四高压电缆，该第四高压电缆包括连接到第二高压电源112的第四导体146和围绕第四导体146的第四屏蔽件156。系统100包括连续性检测电路160，该连续性检测电路连接到第一屏蔽件150和第二屏蔽件152。第二屏蔽件152连接到第一屏蔽件150，以与连续性检测电路160形成回路。连续性检测电路160连接到第三屏蔽件154和第四屏蔽件156。第四屏蔽件156连接到第三屏蔽件154，以与连续性检测电路160形成回路。系统100可被配置为监测回路电缆的连接状态，包括由电缆本身的割断或其他损坏以及电缆通往高压分配单元102和电缆各自的外围模块的连接件的割断或其他损坏所引起的中断。在一些具体实施中，系统100是车辆的一部分。例如，系统100可用于实现图7的过程700。
系统100包括第一高压电源110。第一高压电源110包括正极端子和负极端子。例如，第一高压电源110可被配置为提供大于60伏的直流电压的电压源。在一些具体实施中，第一高压电源110以大于1500伏的直流电压提供电力。例如，第一高压电源110可被配置为提供大于30伏的交流电压的电压源。在一些具体实施中，第一高压电源110以大于1000伏的交流均方根电压提供电力。例如，第一高压电源110可被配置为电流源。例如，第一高压电源110可包括高压电池。第一高压电源110是高压分配单元102的一部分，该高压分配单元被配置为向外围模块(例如，车辆中的外围模块)提供高压电力。第一高压电源110被配置为向加热器模块104提供电力。在该示例中，高压分配单元102也包括第二高压电源112。第二高压电源112被配置为向压缩机模块106提供电力。
例如，高压分配单元102可以容纳第一高压电源110、第二高压电源112和连续性检测电路160。
系统100包括第一高压电缆，该第一高压电缆包括连接到第一高压电源110的第一导体140和围绕第一导体140的第一屏蔽件150。例如，第一高压电缆可以是同轴电缆，其中第一导体140作为内部中心导体，并且第一屏蔽件150作为通过同心介电绝缘体与第一导体140隔开的同心导电屏蔽件。第一高压电缆也可包括围绕第一屏蔽件150的保护性外护套(例如，塑料套)。例如，第一屏蔽件150可以由铜或铝带或导电聚合物制成。第一屏蔽件150可充当法拉第笼以减少电磁辐射。在该示例中，第一导体140连接到高压分配单元102中的第一高压电源110的正极端子。
系统100包括第二高压电缆，该第二高压电缆包括连接到第一高压电源110的第二导体142和围绕第二导体142的第二屏蔽件152。例如，第二高压电缆可以是同轴电缆，其中第二导体142作为内部中心导体，并且第二屏蔽件152作为通过同心介电绝缘体与第二导体142隔开的同心导电屏蔽件。第二高压电缆也可包括围绕第二屏蔽件152的保护性外护套(例如，塑料套)。例如，第二屏蔽件152可以由铜或铝带或导电聚合物制成。第二屏蔽件152可充当法拉第笼以减少电磁辐射。在该示例中，第二导体142连接到高压分配单元102中的第一高压电源110的负极端子。
第一高压电缆和第二高压电缆可用于将高压分配单元102连接到加热器模块104。当这些电缆被正确连接时，第一导体140和第二导体142可以承载进出加热器模块104的电流，以向加热器模块104供应电力。
类似地，系统100包括第三高压电缆，该第三高压电缆包括连接到第二高压电源112的第三导体144和围绕第三导体144的第三屏蔽件154。系统100包括第四高压电缆，该第四高压电缆包括连接到第二高压电源112的第四导体146和围绕第四导体146的第四屏蔽件156。在该示例中，第三导体144连接到高压分配单元102中的第二高压电源112的正极端子，并且第四导体146连接到第二高压电源的负极端子。第三高压电缆和第四高压电缆可用于将高压分配单元102连接到压缩机模块106。当这些电缆被正确连接时，第三导体144和第四导体146可以承载进出压缩机模块106的电流，以向压缩机模块106供应电力。
系统100包括连续性检测电路160，该连续性检测电路连接到第一屏蔽件150和第二屏蔽件152。第二屏蔽件152连接到第一屏蔽件150，以与连续性检测电路160形成回路。例如，经由将第一高压电缆和第二高压电缆附接到加热器模块104的连接器中的跨接器(jumper)，可以将第二屏蔽件152连接到第一屏蔽件150。在一些具体实施中，经由加热器模块104内的电线，可以将第二屏蔽件152连接到第一屏蔽件150。例如，在具有连续性检测电路160的回路中，可以将第二屏蔽件152连接到第一屏蔽件150，如图2所述。连续性检测电路160可具有用于连续性检测的各种拓扑中的任一拓扑。例如，连续性检测电路160可包括：低压电流源，该低压电流源驱动电流经过包括第一屏蔽件150和第二屏蔽件152的回路；和高阻抗电压表，该高阻抗电压表被配置为测量流经该回路的电流。在一些具体实施中，集成电路的通用输入/输出(GPIO)引脚被配置为连续性检测电路160的一部分，以供应对包括第一屏蔽件150和第二屏蔽件152的回路所施加的电流或电压，并且/或者GPIO引脚被配置为连续性检测电路160的一部分，以测量流经该回路的电压或电流。当发现预期电流流经包括第一屏蔽件150和第二屏蔽件152的回路以及连续性检测电路160时，连续性检测电路160确定：第一高压电缆和第二高压电缆正确附接于高压分配单元102与加热器模块104之间。当流经该回路的该预期电流的中断被连续性检测电路160检测到时，则连续性检测电路160确定：在第一屏蔽件150和/或第二屏蔽件152上，已经出现错误状况。例如，将第一屏蔽件150和/或第二屏蔽件152附接到高压分配单元102或附接到加热器模块104的高压连接器可能与相配的连接器断开，这可以被连续性检测电路160检测为错误或中断状况。例如，第一屏蔽件150或第二屏蔽件152可以沿着它们的长度在某处被割断或切断，这可以被连续性检测电路160检测为错误或中断状况。
在这两种故障场景(即，电缆切断或电缆断开)的任一场景中，高压分配单元102的控制器130可被配置为响应于连续性检测电路160检测到故障状况已经发生而采取校正操作。在一些具体实施中，控制器130可被配置为响应于由连续性检测电路160检测到连续性中断而停止高压电流从第一高压电源110流经第一导体140和第二导体142。例如，控制器130可包括安全电路，该安全电路被配置为响应于由连续性检测电路160检测到连续性中断而停止电流从高压电源110流经第一导体140。
例如，高压电源110可以是车辆(例如，汽车或卡车)的一部分，该车辆包括耦合到连续性检测电路160的接地节点的底盘。在一些具体实施中，系统100包括：高压模块连接器，该高压模块连接器将第一高压电缆和第二高压电缆附接到负载模块(例如，加热器模块104)；和跨接器，该跨接器处于高压模块连接器中并且连接第一屏蔽件150和第二屏蔽件152。
在一些具体实施中，连续性检测电路160具有与高压电源110的接地节点的直流隔离。例如，连续性检测电路160以及第一屏蔽件150和第二屏蔽件152可以如图2的示例性系统200中所示进行连接。
类似地，可以将连续性检测电路160连接到第三高压电缆和第四高压电缆，以形成用于监测高压分配单元102与压缩机模块106之间的电连接状态的第二回路。连续性检测电路160可被配置为检测两种故障场景(即，电缆切断或电缆断开)中的任一场景，并且高压分配单元102的控制器130可被配置为响应于连续性检测电路160检测到第二回路上已发生故障状况而采取校正操作。在一些具体实施中，控制器130可被配置为响应于由连续性检测电路160检测到连续性中断而停止高压电流从第二高压电源112流经第三导体144和第四导体146。例如，控制器130可包括安全电路，该安全电路被配置为响应于由连续性检测电路160检测到连续性中断而停止电流从高压电源112流经第三导体144。
在一些具体实施中(图1A未示出)，连续性检测电路160可以容纳在负载模块(例如，加热器模块104或压缩机模块106)中而非高压分配单元102中。例如，系统可包括高压分配单元，该高压分配单元容纳高压电源(例如，高压电源110)，其中高压分配单元附接到第一高压电缆的第一端；和负载模块，该负载模块容纳连续性检测电路(例如，连续性检测电路160)，其中负载模块附接到第一高压电缆的第二端。
系统100可提供优于常规高压互锁回路(HVIL)系统的优点。例如，使用具有第一屏蔽件150和第二屏蔽件152的回路中的连续性检测电路160，可以将电缆割断或其他电缆损坏检测为故障状况。例如，可以避免传统HVIL系统中常见的对附接了高压电缆的高压连接器使用附加布线。例如，系统100可实现对负载模块(诸如加热器模块104或压缩机模块106)的单独监测。
图1B是在多个负载模块共享电源的情况下使用电缆屏蔽件进行电连接监测的系统180的示例的电路图。该系统包括高压分配单元(HVDU)182，该HVDU包括向多个负载模块(即，加热器模块104和压缩机模块106)供应电力的高压电源184。例如，高压电源184可包括直流(DC)电压源，该DC电压源将电流并行地供应到其负载模块。在一些具体实施中，第一导体140和第三导体144可通过相应开关(图1B未明确示出)连接到高压电源184的正极端子，该开关可断开，以单独将第一导体140或第三导体144与高压电源184断开并停止电流从高压电源184流经第一导体140或第三导体144至其相应负载模块。类似地，第二导体142和第四导体146可通过相应开关(图1B未明确示出)连接到高压电源184的负极端子，该开关可断开，以单独将第二导体142或第四导体146与高压电源184断开。
图2是使用用以形成回路的两个电缆的屏蔽件进行电连接监测的系统200的示例的电路图。系统200包括高压分配单元203(例如，车辆中的高压分配单元)中的控制器202和从高压分配单元203接收电力的负载模块204。高压分配单元203和负载模块204经由包括第一屏蔽件210和第二屏蔽件212的高压电缆连接。在高压分配单元203处，第一连接器220将高压电缆的第一端附接到高压分配单元203。在负载模块204处，第二连接器222将高压电缆的第二端附接到负载模块204。控制器202包括连续性检测电路230(例如，连续性检测电路160)，该连续性检测电路经由第一连接器220连接到第一屏蔽件210和第二屏蔽件212，以形成用于监测负载模块204的电连接状态的回路。经由第一连接器220和交流耦合电容器250，第一屏蔽件210耦合到高压分配单元203中的接地节点240。经由第一连接器220和交流耦合电容器252，第二屏蔽件212耦合到高压分配单元203中的接地节点240。在负载模块204中，第一屏蔽件210和第二屏蔽件212经由第二连接器222彼此连接，以形成用于监测电连接状态的回路。经由第二连接器222和交流耦合电容器254，第一屏蔽件210和第二屏蔽件212耦合到负载模块204中的接地节点240。例如，交流耦合电容器250、252和254可作用于减少来自第一屏蔽件210和第二屏蔽件212的辐射并防止或减轻电磁干扰。例如，系统200可被配置为实现图7的过程700。
例如，第一连接器220可包括与高压插头连接器相配的高压线束连接器。第一连接器220可被配置为在内部保持第一屏蔽件210与第二屏蔽件212隔离。例如，第一连接器220可包括图8的高压线束连接器860。例如，第二连接器222可包括与高压插头连接器相配的高压线束连接器。第二连接器222可被配置为将第一屏蔽件210内部连接到第二屏蔽件212(例如，使用连接到屏蔽件210和212两者的跨接器或内部金属板)。例如，第二连接器222可包括图8的高压线束连接器830。
例如，高压分配单元203的接地节点240可以是高压分配单元203的电源的接地节点。在一些具体实施中，连续性检测电路230可具有与高压电源(例如，高压电源110)的接地节点的直流隔离。例如，交流耦合电容器250可以将第一屏蔽件210耦合到接地节点240(例如，高压电源的接地节点)。例如，交流耦合电容器252可以将第二屏蔽件212耦合到接地节点240(例如，高压电源的接地节点)。在一些具体实施中，系统200是车辆的一部分，并且负载模块204的接地节点244经由车辆的底盘连接到高压分配单元203的接地节点240。
经由第一连接器220将第一屏蔽件210和第二屏蔽件212连接到连续性检测电路230以及它们各自的交流耦合电容器(250和252)的高压分配单元203中的导体可以是例如印刷电路板(PCB)上的电线或迹线。如上文参照连续性检测电路160所述，连续性检测电路230可具有各种拓扑。例如，连续性检测电路230可包括电流传感器或电压传感器，用于监测回路周围的电路连续性，该回路包括连续性检测电路230以及第一屏蔽件210和第二屏蔽件212。
图3是使用串连以通过多个外围模块形成回路的电缆的屏蔽件进行电连接监测的系统300的示例的电路图。系统300包括高压分配单元(HVDU)302，该HVDU经由高压电缆连接到两个外围或负载模块：加热器模块104和压缩机模块106。高压分配单元302包括第一高压电源110和第二高压电源112。高压分配单元302包括高压分配单元302的控制器130。系统300包括第一高压电缆，该第一高压电缆包括连接到第一高压电源110的第一导体140和围绕第一导体140的第一屏蔽件150。系统100包括第二高压电缆，该第二高压电缆包括连接到第一高压电源110的第二导体142和围绕第二导体142的第二屏蔽件152。系统300包括第三高压电缆，该第三高压电缆包括连接到第二高压电源112的第三导体144和围绕第三导体144的第三屏蔽件154。系统300包括第四高压电缆，该第四高压电缆包括连接到第二高压电源112的第四导体146和围绕第四导体146的第四屏蔽件156。系统300包括连续性检测电路360，该连续性检测电路连接到第一屏蔽件150和第四屏蔽件156。第二屏蔽件152在加热器模块104处连接到第一屏蔽件150，第二屏蔽件152经由高压分配单元302中的导体370而连接到第三屏蔽件154，并且第三屏蔽件154在压缩机模块106处连接到第四屏蔽件156，以与连续性检测电路360形成回路。该回路包括针对通往多个串联布置的负载模块的连接件的屏蔽件。系统300可被配置为监测该回路电缆的连接状态，包括由电缆本身的割断或其他损坏以及电缆通往高压分配单元302和电缆各自的外围模块的连接件的割断或其他损坏所引起的中断。在一些具体实施中，系统300是车辆的一部分。例如，系统300可被配置为实现图7的过程700。
将系统300与图1A的系统100相比较，进行连续性监测的回路被扩展为包括附加高压电缆的一个或多个附加屏蔽件(例如，第三屏蔽件154和第四屏蔽件156)，该一个或多个附加屏蔽件串联连接以与连续性检测电路形成回路。这些附加屏蔽件可以与到附加负载模块(例如，压缩机模块106)的连接件相关联。
例如，高压分配单元302可以容纳第一高压电源110、第二高压电源112和连续性检测电路360。
系统300包括连续性检测电路360，该连续性检测电路连接到第一屏蔽件150和第四屏蔽件156。第二屏蔽件152在加热器模块104处连接到第一屏蔽件150，第二屏蔽件152经由高压分配单元302中的导体370而连接到第三屏蔽件154，并且第三屏蔽件154在压缩机模块106处连接到第四屏蔽件156，以与连续性检测电路360形成回路。例如，经由将第一高压电缆和第二高压电缆附接到加热器模块104的连接器中的跨接器，可以将第二屏蔽件152连接到第一屏蔽件150。在一些具体实施中，经由加热器模块104内的电线，可以将第二屏蔽件152连接到第一屏蔽件150。例如，可以将第二屏蔽件152连接到第一屏蔽件150，如图2所述。第三屏蔽件154可以类似方式连接到压缩机模块106中的第四屏蔽件156。例如，导体370可包括印刷电路板上的迹线和/或高压分配单元302中的电线。通过高压分配单元302处的相应连接器(例如，如参照图2的第一连接器220所述)，导体370可以连接到第二屏蔽件152和第三屏蔽件154。连续性检测电路360可具有用于连续性检测的各种拓扑中的任一拓扑。例如，连续性检测电路360可包括低压电流源，该低压电流源驱动电流经过包括第一屏蔽件150、第二屏蔽件152、第三屏蔽件154和第四屏蔽件156的回路。例如，连续性检测电路360也可包括高阻抗电压表，该高阻抗电压表被配置为测量流经该回路的电流。在一些具体实施中，集成电路的通用输入/输出(GPIO)引脚被配置为连续性检测电路360的一部分，以供应对该回路所施加的电流或电压，并且/或者GPIO引脚被配置为连续性检测电路360的一部分，以测量流经该回路的电流或电压。当发现预期电流流经回路，该回路包括附接到多个负载模块的电缆的屏蔽件时，连续性检测电路360确定：第一高压电缆、第二高压电缆、第三高压电缆和第四高压电缆正确附接于高压分配单元302与它们各自的负载模块(例如，加热器模块104和压缩机模块106)之间。当流经该回路的该预期电流的中断被连续性检测电路360检测到时，则连续性检测电路360确定：在第一屏蔽件150、第二屏蔽件152、第三屏蔽件154和/或第四屏蔽件156上，已经出现错误状况。例如，将第一屏蔽件150和/或第二屏蔽件152附接到高压分配单元302或附接到加热器模块104的高压连接器可能与相配的连接器断开，这可以被连续性检测电路160检测为错误或中断状况。例如，将第三屏蔽件154和/或第四屏蔽件156附接到高压分配单元302或附接到压缩机模块106的高压连接器可能与相配的连接器断开，这可以被连续性检测电路360检测为错误或中断状况。例如，第一屏蔽件150、第二屏蔽件152、第三屏蔽件154或第四屏蔽件156可以沿着它们的长度在某处被割断或切断，这可以被连续性检测电路360检测为错误或中断状况。
在这两种故障场景(即，电缆切断或电缆断开)的任一场景中，高压分配单元302的控制器330可被配置为响应于连续性检测电路360检测到故障状况已经发生而采取校正操作。在一些具体实施中，控制器330可被配置为响应于由连续性检测电路360检测到连续性中断而停止高压电流从第一高压电源110流经第一导体140和第二导体142，并且停止高压电流从第二高压电源112流经第三导体144和第四导体146。例如，控制器330可包括安全电路，该安全电路被配置为响应于由连续性检测电路360检测到连续性中断而停止电流从高压电源110流经第一导体140。
例如，高压电源110可以是车辆(例如，汽车或卡车)的一部分，该车辆包括耦合到连续性检测电路360的接地节点的底盘。在一些具体实施中，系统300包括：高压模块连接器，该高压模块连接器将第一高压电缆和第二高压电缆附接到负载模块(例如，加热器模块104)；和跨接器，该跨接器处于高压模块连接器中并且连接第一屏蔽件150和第二屏蔽件152。
在一些具体实施中，连续性检测电路360具有与高压电源110的接地节点的直流隔离。例如，连续性检测电路360以及第一屏蔽件150、第二屏蔽件152、第三屏蔽件154和第四屏蔽件156可经由电容器耦合到一个或多个接地节点，如图2的示例性系统200中所示的电容器。
图4是使用各个电缆的屏蔽件进行电连接监测的系统400的示例的电路图。系统400包括高压分配单元(HVDU)402(例如，电池组)，该HVDU经由高压电缆连接到两个外围或负载模块：加热器模块404和压缩机模块406。高压分配单元402包括第一高压电源410和第二高压电源412。高压分配单元402包括高压分配单元402的控制器430。系统400包括第一高压电缆，该第一高压电缆包括连接到第一高压电源410的第一导体440和围绕第一导体440的第一屏蔽件450。系统400包括第二高压电缆，该第二高压电缆包括连接到第一高压电源410的第二导体442和围绕第二导体442的第二屏蔽件452。系统400包括第三高压电缆，该第三高压电缆包括连接到第二高压电源412的第三导体444和围绕第三导体444的第三屏蔽件454。系统400包括第四高压电缆，该第四高压电缆包括连接到第二高压电源412的第四导体446和围绕第四导体446的第四屏蔽件456。系统400包括连接到第一屏蔽件450的连续性检测电路460。第一高压电源410可以是车辆的一部分，该车辆包括耦合到连续性检测电路460的接地节点474的底盘，并且连续性检测电路460在高压电缆的第一端连接到第一屏蔽件450，并且第一屏蔽件450在高压电缆的第二端耦合到底盘。连续性检测电路460可被配置为驱动电流通过第一屏蔽件450，该电流经由底盘返回。例如，可以将底盘连接到加热器模块404的接地节点470，并且经由第一电阻器480，可以将第一屏蔽件450在接地节点470处耦合到底盘。连续性检测电路460连接到第三屏蔽件454。第二高压电源412可以是车辆的一部分，该车辆包括耦合到连续性检测电路460的接地节点474的底盘，并且连续性检测电路460在高压电缆的第一端连接到第三屏蔽件454，并且第三屏蔽件454在高压电缆的第二端耦合到底盘。连续性检测电路460可被配置为驱动电流通过第一屏蔽件450，该电流经由底盘返回。例如，可以将底盘连接到压缩机模块406的接地节点472，并且经由第二电阻器482，可以将第三屏蔽件454在接地节点472处耦合到底盘。系统400可被配置为监测单独连接到连续性检测电路460的电缆的连接状态，包括由电缆本身的割断或其他损坏以及电缆通往高压分配单元402和电缆各自的外围模块的连接件的割断或其他损坏所引起的中断。在一些具体实施中，系统400是车辆的一部分。例如，系统400可用于实现图7的过程700。
系统400包括第一高压电源410。第一高压电源410包括正极端子和负极端子。例如，第一高压电源410可被配置为提供大于60伏的直流电压的电压源。在一些具体实施中，第一高压电源410以大于1500伏的直流电压提供电力。例如，第一高压电源410可被配置为提供大于30伏的交流电压的电压源。在一些具体实施中，第一高压电源410以大于1000伏的交流均方根电压提供电力。例如，第一高压电源410可被配置为电流源。例如，第一高压电源410可包括高压电池。第一高压电源410是高压分配单元402的一部分，该高压分配单元被配置为向外围模块(例如，车辆中的外围模块)提供高压电力。第一高压电源410被配置为向加热器模块404提供电力。在该示例中，高压分配单元402也包括第二高压电源412。第二高压电源412被配置为向压缩机模块406提供电力。
例如，高压分配单元402可以容纳第一高压电源410、第二高压电源412和连续性检测电路460。
系统400包括第一高压电缆，该第一高压电缆包括连接到第一高压电源410的第一导体440和围绕第一导体440的第一屏蔽件450。例如，第一高压电缆可以是同轴电缆，其中第一导体440作为内部中心导体，并且第一屏蔽件450作为通过同心介电绝缘体与第一导体440隔开的同心导电屏蔽件。第一高压电缆也可包括围绕第一屏蔽件450的保护性外护套(例如，塑料套)。例如，第一屏蔽件450可以由铜或铝带或导电聚合物制成。第一屏蔽件450可充当法拉第笼以减少电磁辐射。在该示例中，第一导体440连接到高压分配单元402中的第一高压电源410的正极端子。
系统400包括第二高压电缆，该第二高压电缆包括连接到第一高压电源410的第二导体442和围绕第二导体442的第二屏蔽件452。在该示例中，第二导体442连接到高压分配单元402中的第一高压电源410的负极端子。在一些具体实施中(图4未示出)，第二屏蔽件452也可以连接到连续性检测电路460，该连续性检测电路也可用于，以与它使用第一屏蔽件450来监测第一高压电缆的电连接件相同的方式，单独监测第二高压电缆的电连接件。在一些具体实施中(图4未示出)，单个屏蔽件(例如，类似于第一屏蔽件450)可以围绕第一导体440和第二导体420两者。由第一导体440和第二导体420共享的该单个屏蔽件可用于，以与第一屏蔽件450用于监测高压分配单元402与加热器模块404之间的第一高压电缆的连接件相同的方式，监测该连接件。
第一高压电缆和第二高压电缆可用于将高压分配单元402连接到加热器模块404。当这些电缆被正确连接时，第一导体440和第二导体442可以承载进出加热器模块404的电流，以向加热器模块404供应电力。
类似地，系统400包括第三高压电缆，该第三高压电缆包括连接到第二高压电源412的第三导体444和围绕第三导体444的第三屏蔽件454。系统400包括第四高压电缆，该第四高压电缆包括连接到第二高压电源412的第四导体446和围绕第四导体446的第四屏蔽件456。在该示例中，第三导体444连接到高压分配单元402中的第二高压电源412的正极端子，并且第四导体446连接到第二高压电源的负极端子。第三高压电缆和第四高压电缆可用于将高压分配单元402连接到压缩机模块406。当这些电缆被正确连接时，第三导体444和第四导体446可以承载进出压缩机模块406的电流，以向压缩机模块406供应电力。
系统400包括连接到第一屏蔽件450的连续性检测电路460。高压电源412是车辆的一部分，该车辆包括耦合到连续性检测电路460的接地节点474的底盘，并且连续性检测电路460在高压电缆的第一端连接到屏蔽件450，并且屏蔽件450在高压电缆的第二端耦合到底盘。连续性检测电路460可被配置为驱动电流通过屏蔽件450，该电流经由底盘返回。在该示例中，经由附接到高压电缆的第二端的负载模块(即，加热器模块404)中的电阻器480，屏蔽件450耦合到底盘。例如，第一屏蔽件450可以与连续性检测电路460连接，如图5所述。连续性检测电路460可具有用于连续性检测的各种拓扑中的任一拓扑。例如，连续性检测电路460可包括：低压电流源，该低压电流源驱动电流经过第一屏蔽件450；和高阻抗电压表，该高阻抗电压表被配置为测量该屏蔽件450的电压。在一些具体实施中，集成电路的通用输入/输出(GPIO)引脚被配置为连续性检测电路460的一部分，以供应对第一屏蔽件450所施加的电流或电压，并且/或者GPIO引脚被配置为连续性检测电路460的一部分，以测量流经第一屏蔽件450的电压或电流。当发现预期电流正常流经第一屏蔽件450和连续性检测电路460时，连续性检测电路460确定：第一高压电缆正确附接于高压分配单元402与加热器模块404之间。当流经第一屏蔽件450的该预期电流的中断被连续性检测电路460检测到时，则连续性检测电路460确定：在第一屏蔽件450上，已经出现错误状况。例如，将第一屏蔽件450和/或第二屏蔽件452附接到高压分配单元402或附接到加热器模块404的高压连接器可能与相配的连接器断开，这可以被连续性检测电路460检测为错误或中断状况。例如，第一屏蔽件450可以沿其长度在某处被割断或切断，这可以被连续性检测电路460检测为错误或中断状况。
例如，连续性检测电路460可被配置为检测状态，包括开路状态和指示屏蔽件450与底盘短路的状态。在一些具体实施中，连续性检测电路460包括与低压电压源(例如，5伏源)并联的高阻抗电压表，该低压电压源跟接地节点474与第一屏蔽件450之间的输出电阻器串联。在该示例性拓扑中，并且在电阻器480将第一屏蔽件450耦合到加热器模块404中的接地节点470的情况下，电压表的读数可用于区分三种情况：1)0伏指示短路(例如，由已切断第一电缆并使第一屏蔽件450与底盘接触的车辆碰撞所导致)；2)等于电压源输出的电压(例如，5伏)指示开路状况(例如，由于第一高压电缆的电缆连接器断开)；3)由输出电阻器与电阻器480之间的分压所造成的中间电压(例如，2.5伏)指示正常运行以及流经第一高压电缆流至加热器模块404的电流。
在这两种故障场景(即，电缆切断或电缆断开)的任一场景中，高压分配单元402的控制器430可被配置为响应于连续性检测电路460检测到故障状况已经发生而采取校正操作。在一些具体实施中，控制器430可被配置为响应于由连续性检测电路460检测到连续性中断而停止高压电流从第一高压电源410流经第一导体440。例如，控制器430可包括安全电路，该安全电路被配置为响应于由连续性检测电路460检测到连续性中断而停止电流从高压电源410流经第一导体440。在一些具体实施中，可以区分短路状况和开路状况并进行不同处理。例如，开路可能触发所牵涉的负载模块的电源的立即关断，而短路状况可能触发所有相邻电源的立即关断，因为这可能是车辆碰撞场景。例如，开路可能触发警告消息和/或需要维护的指示灯的激活，而短路状况可能触发一个或多个电源或其他系统的立即关断。
在一些具体实施中，连续性检测电路460具有与高压电源410的接地节点的直流隔离。例如，连续性检测电路460和第一屏蔽件450可以如图5的示例性系统500中所示进行连接。
类似地，可以将连续性检测电路460连接到第三高压电缆，以监测高压分配单元402与压缩机模块406之间的电连接状态。连续性检测电路460可被配置为检测两种故障场景(即，电缆切断或电缆断开)中的任一场景，并且高压分配单元402的控制器430可被配置为响应于连续性检测电路460检测到沿着第三高压电缆已经发生故障状况而采取校正操作。在一些具体实施中，控制器430可被配置为响应于由连续性检测电路460检测到连续性中断而停止高压电流从第二高压电源412流经第三导体444。例如，控制器430可包括安全电路，该安全电路被配置为响应于由连续性检测电路460检测到连续性中断而停止电流从高压电源412流经第三导体444。
在一些具体实施中(图4未示出)，连续性检测电路460可以容纳在负载模块(例如，加热器模块404或压缩机模块406)中而非高压分配单元402中。例如，系统可包括：高压分配单元，该高压分配单元容纳高压电源(例如，高压电源410)，其中高压分配单元附接到第一高压电缆的第一端；和负载模块，该负载模块容纳连续性检测电路(例如，连续性检测电路460)，其中负载模块附接到第一高压电缆的第二端。
系统400可提供优于常规高压互锁回路(HVIL)系统的优点。例如，使用具有第一屏蔽件450的连续性检测电路460，可以将电缆割断或其他电缆损坏检测为故障状况。例如，可以避免传统HVIL系统中常见的对附接了高压电缆的高压连接器使用附加布线。例如，系统400可实现对负载模块(诸如加热器模块404或压缩机模块406)的单独监测。例如，系统400可以区分开路状况和短路状况，这可以通过选择不同的响应操作，实现对整条电缆中的不同电连接中断类型进行不同处理。
图5是使用通往底盘的单条电缆以及经过底盘的电流返回路径的屏蔽件进行电连接监测的系统500的示例的电路图。系统500包括车辆(例如，汽车或卡车)中的高压分配单元503中的控制器502和从高压分配单元503接收电力的负载模块504。高压分配单元503和负载模块504经由包括第一屏蔽件510和第二屏蔽件512的高压电缆连接。在高压分配单元503处，第一连接器520将高压电缆的第一端附接到高压分配单元503。在负载模块504处，第二连接器522将高压电缆的第二端附接到负载模块504。控制器502包括连续性检测电路530(例如，连续性检测电路460)，该连续性检测电路经由第一连接器520连接到第一屏蔽件510，以监测负载模块504的电连接状态。经由第一连接器520和交流耦合电容器550，第一屏蔽件510耦合到高压分配单元503中的接地节点540。在负载模块504中，经由第二连接器522和交流耦合电容器552，第一屏蔽件510耦合到负载模块504中的接地节点542。例如，交流耦合电容器550和552可作用于减少来自第一屏蔽件510的辐射并防止或减轻电磁干扰。例如，系统500可用于实现图7的过程700。
例如，第一连接器520可包括与高压插头连接器相配的高压线束连接器。第一连接器520可被配置为在内部保持第一屏蔽件510与第二屏蔽件512隔离。例如，第一连接器520可包括图8的高压线束连接器860。例如，第二连接器522可包括与高压插头连接器相配的高压线束连接器。第二连接器522可被配置为在内部保持第一屏蔽件510与第二屏蔽件512隔离。例如，第二连接器522可包括图8的高压线束连接器860。在一些具体实施中(图5未示出)，单个屏蔽件(例如，类似于第一屏蔽件510)可以围绕用于向负载模块504传送电力的多个导体，并且第二屏蔽件512可以省略。例如，单个屏蔽件可以是多芯电缆的一部分。该单个共享屏蔽件可用于，以与第一屏蔽件510用于监测高压分配单元503与负载模块504之间的第一高压电缆的连接件相同的方式，监测该连接件。
例如，高压分配单元503的接地节点540可以是高压分配单元503的电源的接地节点。在一些具体实施中，连续性检测电路530可具有与高压电源(例如，高压电源110)的接地节点的直流隔离。例如，交流耦合电容器550可以将第一屏蔽件510耦合到接地节点540(例如，高压电源的接地节点)。在一些具体实施中，系统500是车辆的一部分，并且负载模块504的接地节点542经由车辆的底盘连接到高压分配单元503的接地节点540。
经由第一连接器520将第一屏蔽件510连接到连续性检测电路530和相应交流耦合电容器550的高压分配单元503中的导体可以是例如印刷电路板(PCB)上的电线或迹线。如上文参照连续性检测电路460所述，连续性检测电路530可具有各种拓扑。例如，连续性检测电路530可包括电流传感器或电压传感器，用于监测回路周围的电路连续性，该回路包括连续性检测电路530、第一屏蔽件510以及经过车辆底盘的电流返回路径574。第一屏蔽件510也经由电阻器560耦合到负载模块504中的接地节点570。接地节点570可以连接到车辆底盘，并且通过底盘连接到高压分配单元503中的接地节点572。在一些具体实施(图5未示出)中，可以省略系统500中的电阻器560，并且可以将第一屏蔽件510直接连接到接地节点570。
图6是使用串联连接的电缆屏蔽件来监测多个外围模块的电连接监测系统600的示例的电路图。系统600包括高压分配单元(HVDU)602，该HVDU经由高压电缆连接到两个外围或负载模块：加热器模块604和压缩机模块606。高压分配单元602包括第一高压电源410和第二高压电源412。高压分配单元602包括高压分配单元602的控制器630。系统600包括第一高压电缆，该第一高压电缆包括连接到第一高压电源410的第一导体440和围绕第一导体440的第一屏蔽件450。系统400包括第二高压电缆，该第二高压电缆包括连接到第一高压电源410的第二导体442和围绕第二导体442的第二屏蔽件452。系统600包括第三高压电缆，该第三高压电缆包括连接到第二高压电源412的第三导体444和围绕第三导体444的第三屏蔽件454。系统600包括第四高压电缆，该第四高压电缆包括连接到第二高压电源412的第四导体446和围绕第四导体446的第四屏蔽件456。系统600包括连接到第一屏蔽件450的连续性检测电路660。通过在加热器模块604与压缩机模块606之间延伸的电线650，第一屏蔽件450连接到第三屏蔽件454，第三屏蔽件454经由电阻器680耦合到高压分配单元602中的接地节点670，并且接地节点670连接到控制器630的接地节点674(例如，经由车辆底盘)，以与使用接地节点674的连续性检测电路660形成回路。该回路包括针对通往多个串联布置的负载模块的连接件的屏蔽件。系统600可被配置为监测该回路电缆的连接状态，包括由电缆本身的割断或其他损坏以及电缆通往高压分配单元602和电缆各自的外围模块的连接件的割断或其他损坏所引起的中断。在一些具体实施中，系统600是车辆的一部分。例如，系统600可用于实现图7的过程700。
将系统600与图4的系统400相比较，进行连续性监测的回路被扩展为包括附加高压电缆的一个或多个附加屏蔽件(例如，第三屏蔽件454)，该一个或多个附加屏蔽件串联连接以与连续性检测电路形成回路。这些附加屏蔽件可以与到附加负载模块(例如，压缩机模块406)的连接件相关联。
例如，高压分配单元602可以容纳第一高压电源410、第二高压电源412和连续性检测电路660。
系统600包括连接到第一屏蔽件450的连续性检测电路660。通过在不同负载模块(即，加热器模块604和压缩机模块606)之间延伸的电线650，第一屏蔽件450连接到第三屏蔽件454，第三屏蔽件454经由电阻器680耦合到高压分配单元602中的接地节点670，并且接地节点670连接到控制器630的接地节点674(例如，经由车辆底盘)，以与使用接地节点674的连续性检测电路660形成回路。第三屏蔽件454与第一屏蔽件450串联连接，即，经由电线650。例如，将第三屏蔽件454连接到电阻器680的高压分配单元602中的导体可包括印刷电路板上的迹线和/或高压分配单元602中的电线。通过高压分配单元602处的相应连接器(例如，如参照图5的第一连接器520所述)，该导体可以连接到第二屏蔽件452和第三屏蔽件454。连续性检测电路660可具有用于连续性检测的各种拓扑中的任一拓扑。例如，连续性检测电路660可包括低压电流源，该低压电流源驱动电流经过包括第一屏蔽件450和第三屏蔽件454的回路。例如，连续性检测电路660也可包括高阻抗电压表，该高阻抗电压表被配置为测量流经该回路的电流。在一些具体实施中，集成电路的通用输入/输出(GPIO)引脚被配置为连续性检测电路660的一部分，以供应对该回路所施加的电流或电压，并且/或者GPIO引脚被配置为连续性检测电路660的一部分，以测量流经该回路的电流或电压。当发现预期电流流经回路，该回路包括附接到多个负载模块的电缆的屏蔽件时，连续性检测电路660确定：第一高压电缆、第二高压电缆、第三高压电缆和第四高压电缆正确附接于高压分配单元602与它们各自的负载模块(例如，加热器模块604和压缩机模块606)之间。当流经该回路的该预期电流的中断被连续性检测电路660检测到时，则连续性检测电路660确定：在第一屏蔽件450和/或第三屏蔽件454上，已经出现错误状况。例如，将第一屏蔽件450和/或第二屏蔽件452附接到高压分配单元602或附接到加热器模块604的高压连接器可能与相配的连接器断开，这可以被连续性检测电路660检测为错误或中断状况。例如，将第三屏蔽件454和/或第四屏蔽件456附接到高压分配单元602或附接到压缩机模块606的高压连接器可能与相配的连接器断开，这可以被连续性检测电路660检测为错误或中断状况。例如，第一屏蔽件450或第三屏蔽件454可以沿着它们的长度在某处被割断或切断，这可以被连续性检测电路660检测为错误或中断状况。
在这两种故障场景(即，电缆切断或电缆断开)的任一场景中，高压分配单元602的控制器630可被配置为响应于连续性检测电路660检测到故障状况已经发生而采取校正操作。在一些具体实施中，控制器630可被配置为响应于由连续性检测电路660检测到连续性中断而停止高压电流从第一高压电源410流经第一导体440和第二导体442，并且停止高压电流从第二高压电源412流经第三导体444和第四导体446。例如，控制器630可包括安全电路，该安全电路被配置为响应于由连续性检测电路660检测到连续性中断而停止电流从高压电源410流经第一导体440。
例如，高压电源410可以是车辆(例如，汽车或卡车)的一部分，该车辆包括耦合到连续性检测电路660的接地节点674的底盘。在一些具体实施中，连续性检测电路660具有与高压电源410的接地节点的直流隔离。例如，连续性检测电路660以及第一屏蔽件450、第二屏蔽件452、第三屏蔽件454和第四屏蔽件456可经由电容器耦合到一个或多个接地节点，如图2的示例性系统200中所示的电容器。
图7是使用电缆屏蔽件进行电连接监测的过程700的流程图。过程700包括对电缆屏蔽件施加710电压；通过感测流经电缆屏蔽件的电流的变化来监测720电缆的连接性；当(在步骤725)检测到连续性中断时，则响应于检测到电缆连续性中断，停止730电流从电源流经屏蔽件所围绕的电缆的导体。过程700可提供比使用常规高压互锁回路(HVIL)系统进行电连接监测的技术更优的优点。例如，使用具有一个或多个电缆屏蔽件的连续性检测电路，可以将电缆割断或其他电缆损坏检测为故障状况。例如，可以避免传统HVIL系统中常见的对附接了高压电缆的高压连接器使用附加布线。例如，过程700可以实现负载模块的单独监测。在一些具体实施中，过程700可以区分开路状况和短路状况，这可以通过选择不同的响应操作，实现对整条电缆中的不同电连接中断类型进行不同处理。例如，过程700可使用图1A的系统100来植入。例如，过程700可使用图2的系统200来植入。例如，过程700可使用图3的系统300来植入。例如，过程700可使用图4的系统400来植入。例如，过程700可使用图5的系统500来植入。例如，过程700可使用图6的系统600来植入。
过程700包括对电缆屏蔽件施加710电压。在包括电缆的系统中，该电压可以是较低电压。在一些具体实施中，对屏蔽件所施加的电压比对屏蔽件所围绕的电缆的导体所施加的高压小至少十倍。例如，可以将电缆屏蔽件连接到连续性检测电路，该连续性检测电路可包括低压电流源或电压源，该低压电流源或电压源被配置为在屏蔽件中感生电压和/或电流。例如，该感生电压可以是低压(例如，5伏或更低)。例如，屏蔽件中的感生电压可以是直流(DC)电压或低频交流(AC)电压。例如，只要在容纳了连续性检测电路的设备(例如，高压分配单元)与一个或多个外围或负载模块之间维持预期电缆(至少包括所讨论的电缆)布置，这就可以在屏蔽件中形成预期电压和/或电流。
过程700包括：通过感测流经电缆屏蔽件的电流的变化来监测720电缆的连接性。例如，当流经屏蔽件的电流的指示(例如，连接到屏蔽件的连续性检测电路中的所测电流或所测电压)相对于预期值而偏离超过阈值量超过阈值时段时，可以检测到连续性中断。例如，连续性中断可能是由于电缆与其所附接的模块断开(例如，与高压分配单元或负载模块断开)而引起。例如，即使当电缆两端的线束连接器仍附接到它们各自相配的插头连接器之上时，也可能由于电缆在沿着其长度的某点处被割断或损坏而引起连续性中断。在一些具体实施中，监测720电缆的连接性可包括区分不同类型的连续性中断。例如，监测720电缆的连接性可包括：从包括开路状态和指示屏蔽件与车辆底盘短路的状态的一组状态中检测出一种状态。例如，不同类型的连续性中断可以如参照图4和图5所述进行区分。
如果(在步骤725)没有检测到连续性中断，则确定电缆被布置为在包括电缆的系统中正常工作，并且可以继续对屏蔽件710施加电压并进行监测720。
如果(在步骤725)未检测到连续性中断，则过程700包括：响应于检测到电缆的连续性中断，停止730电流从电源流经屏蔽件所围绕的电缆的导体。例如，通过禁用或关闭电源，可停止730来自电源的电流。在一些具体实施中，通过断开将电缆导体连接到电源的开关，可停止730电流流动。在一些具体实施中，响应于检测到连续性中断而采取的操作取决于我检测到的中断类型。例如，在开路状况是所检测的中断类型的情况下，可停止730该中断所牵涉的流向单个负载模块的电流。例如，在短路状况是所检测的中断类型的情况下，可停止730流向车辆中的许多相邻负载模块的电流。可采取该操作是因为：短路状况可能更有可能由已经使车辆损坏并且切入电缆、使屏蔽件与车辆底盘接触的事故所导致。
步骤730是可选的并且在一些具体实施中可以从过程700中省略。例如，在使用了低压且呈现出明显更低的安全隐患的系统中，使用电缆屏蔽件进行连接性监测720可以应用于经由电缆的电缆电力连接件(例如，监测720以太网电缆或低压屏蔽交流(AC)电缆的连接性)。在一些具体实施中，响应于检测到线缆的连续性中断而采取的操作可包括：经由系统的用户界面，向用户呈现警告消息或需要维护的提示。
图8示出了电力电缆连接器的示例的图示。第一连接器800是高压线束连接器，该高压线束连接器从连接器800电缆侧的观察角度示出。第一连接器包括一对同轴电缆的电隔离型屏蔽端子810和820，该对同轴电缆将附接到第一连接器800。在端子不直接彼此连接的意义上，第一屏蔽件端子810与第二屏蔽件端子820是电隔离的，尽管在一些具体实施中，它们可以通过第一连接器800的另一部分(例如，跨接器)或使用了第一连接器800的较大系统的另一部件进行电连接。
从连接器830的模块/端子侧的观察角度，示出了第二连接器830。第二连接器830是具有连续金属板850的高压线束连接器，该金属板将一对同轴电缆的两个屏蔽终端进行电连接，该对同轴电缆将附接到第二连接器830。例如，第二连接器830可用作回路连接器，以连接附接到第二连接器830的第一屏蔽件和第二屏蔽件。
从连接器860的模块/端子侧的观察角度，示出了第三连接器860。第三连接器860是具有隔离金属板880和882的高压线束连接器，这些隔离金属板连接到一对将附接到第三连接器860的同轴电缆的相应屏蔽件端子。例如，第三连接器860可用作单独的隔离连接器，以使附接到第三连接器860的第一屏蔽件和第二屏蔽件在它们通过第三连接器860连接到高压分配单元或负载模块时保持隔离。
图9是使用电缆屏蔽件进行电连接监测的系统900的示例的电路图。系统900包括经由高压电缆而连接到六个外围或负载模块(903、904、905、906、907、908和909)的电池组902。电池组902包括高压电池910。电池组902包括电池组902的配电盒(penthouse)930。系统900包括第一高压电缆，该第一高压电缆包括连接到高压电池910的第一导体940和围绕第一导体940的第一屏蔽件950。系统900包括第二高压电缆，该第二高压电缆包括连接到高压电池910的第二导体942和围绕第二导体942的第二屏蔽件952。系统900包括第三高压电缆，该第三高压电缆包括连接到高压电池910的第三导体944和第四导体946以及包围第三导体944和第四导体946的第三屏蔽件953。例如，第三高压电缆可以是多芯电缆。系统900包括第四高压电缆(例如，多芯电缆)，该第四高压电缆包括连接到高压电池910的一对导体和围绕该对导体的第四屏蔽件954。系统900包括第五高压电缆(例如，多芯电缆)，该第五高压电缆包括连接到高压电池910的一对导体和围绕该对导体的第五屏蔽件955。系统900包括第六高压电缆(例如，多芯电缆)，该第六高压电缆包括连接到高压电池910的一对导体和围绕该对导体的第六屏蔽件956。系统900包括第七高压电缆(例如，多芯电缆)，该第七高压电缆包括连接到高压电池910的一对导体和围绕该对导体的第七屏蔽件957。系统900包括连续性检测电路960，该连续性检测电路连接到第一屏蔽件950和第二屏蔽件952。第二屏蔽件952在第一高压模块904处连接到第一屏蔽件950，以与连续性检测电路960形成回路。连续性检测电路960连接到第三屏蔽件953和第四屏蔽件954。经由在第二高压模块905与第三高压模块906之间延伸的电线970，第四屏蔽件954连接到第三屏蔽件953，以与连续性检测电路960形成回路。连续性检测电路960连接到第七屏蔽件957。经由在第六高压模块909与第五高压模块908之间延伸的电线972，第七屏蔽件957连接到第六屏蔽件956，经由电池组902中的电线974，第六屏蔽件956连接到第五屏蔽件955，并且经由在第四高压模块907与电池组902之间延伸的电线976，第五屏蔽件955连接到连续性检测电路960，以与连续性检测电路960形成回路。系统900可被配置为监测回路电缆的连接状态，包括由电缆本身的割断或其他损坏以及电缆通往电池组902和电缆各自的外围模块的连接件的割断或其他损坏所引起的中断。在一些具体实施中，系统900是车辆的一部分。例如，系统900可用于实现图7的过程700。
系统900包括高压电池910。高压电池910包括正极端子和负极端子。在一些具体实施中，高压电池910以大于1500伏的直流电压提供电力。高压电池910是电池组902的一部分，该电池组被配置为向外围模块(例如，车辆中的外围模块)提供高压电力。高压电池910被配置为并行向第一高压模块904、第二高压模块905、第三高压模块906、第四高压模块907、第五高压模块908和第六高压模块909提供电力。例如，电池组902可以容纳高压电池910和连续性检测电路960。
系统900包括第一高压电缆，该第一高压电缆包括连接到高压电池910的第一导体940和围绕第一导体940的第一屏蔽件950。例如，第一高压电缆可以是同轴电缆，其中第一导体940作为内部中心导体，并且第一屏蔽件950作为通过同心介电绝缘体与第一导体940隔开的同心导电屏蔽件。第一高压电缆也可包括围绕第一屏蔽件950的保护性外护套(例如，塑料套)。例如，第一屏蔽件950可以由铜或铝带或导电聚合物制成。第一屏蔽件950可充当法拉第笼以减少电磁辐射。在该示例中，第一导体940连接到电池组902中的高压电池910的正极端子。
系统900包括第二高压电缆，该第二高压电缆包括连接到高压电池910的第二导体942和围绕第二导体942的第二屏蔽件952。例如，第二高压电缆可以是同轴电缆，其中第二导体942作为内部中心导体，并且第二屏蔽件952作为通过同心介电绝缘体与第二导体942隔开的同心导电屏蔽件。第一高压电缆也可包括围绕第二屏蔽件952的保护性外护套(例如，塑料套)。例如，第二屏蔽件952可以由铜或铝带或导电聚合物制成。第二屏蔽件952可充当法拉第笼以减少电磁辐射。在该示例中，第二导体942连接到电池组902中的高压电池910的负极端子。
第一高压电缆和第二高压电缆可用于将电池组902连接到第一高压模块904。当这些电缆被正确连接时，第一导体940和第二导体942可以承载进出第一高压模块904的电流，以向第一高压模块904供应电力。
系统900包括第三高压电缆，该第三高压电缆包括连接到高压电池910的第三导体944和第四导体946以及包围第三导体944和第四导体946的第三屏蔽件953。例如，第三高压电缆可以是多芯电缆，其中第三导体944和第四导体946作为内导体，并且第三屏蔽件953作为通过一个或多个介电绝缘体与第三导体944和第四导体946隔开的导电屏蔽件。第三高压电缆也可包括围绕第三屏蔽件953的保护性外护套(例如，塑料套)。例如，第三屏蔽件953可以由铜或铝带或导电聚合物制成。第三屏蔽件953可充当法拉第笼以减少电磁辐射。在该示例中，第三导体944连接到电池组902中的高压电池910的正极端子，并且第四导体946连接到其负极端子。第三高压电缆可用于将电池组902连接到第二高压模块905。当该电缆被正确连接时，第三导体944和第四导体946可以承载进出第二高压模块905的电流，以向第二高压模块905供应电力。
类似地，系统900包括：第四高压电缆，该第四高压电缆包括将电池组902连接到第三高压模块906的第四屏蔽件954；第五高压电缆，该第五高压电缆包括将电池组902连接到第四高压模块907的第五屏蔽件955；第六高压电缆，该第六高压电缆包括将电池组902连接到第五高压模块908的第六屏蔽件956；和第七高压电缆，该第七高压电缆包括将电池组902连接到第六高压模块909的第七屏蔽件957。
系统900包括连续性检测电路960，该连续性检测电路连接到第一屏蔽件950和第二屏蔽件952。第二屏蔽件952连接到第一屏蔽件950，以与连续性检测电路960形成回路。例如，经由将第一高压电缆和第二高压电缆附接到第一高压模块904的连接器中的跨接器，可以将第二屏蔽件952连接到第一屏蔽件950。在一些具体实施中，经由第一高压模块904内的电线，可以将第二屏蔽件952连接到第一屏蔽件950。例如，在具有连续性检测电路960的回路中，可以将第二屏蔽件952连接到第一屏蔽件950，如图2所述。连续性检测电路960可具有用于连续性检测的各种拓扑中的任一拓扑。例如，连续性检测电路960可包括：低压电流源，该低压电流源驱动电流经过包括第一屏蔽件950和第二屏蔽件952的回路；和高阻抗电压表，该高阻抗电压表被配置为测量流经该回路的电流。在一些具体实施中，集成电路的通用输入/输出(GPIO)引脚被配置为连续性检测电路960的一部分，以供应对包括第一屏蔽件950和第二屏蔽件952的回路所施加的电流或电压，并且/或者GPIO引脚被配置为连续性检测电路960的一部分，以测量流经该回路的电压或电流。当发现预期电流流经包括第一屏蔽件950和第二屏蔽件952的回路以及连续性检测电路960时，连续性检测电路960确定：第一高压电缆和第二高压电缆正确附接于电池组902与第一高压模块904之间。当流经该回路的该预期电流的中断被连续性检测电路960检测到时，则连续性检测电路960确定：在第一屏蔽件950和/或第二屏蔽件952上，已经出现错误状况。例如，将第一屏蔽件950和/或第二屏蔽件952附接到电池组902或附接到第一高压模块904的高压连接器可能与相配的连接器断开，这可以被连续性检测电路960检测为错误或中断状况。例如，第一屏蔽件950或第二屏蔽件952可以沿着它们的长度在某处被割断或切断，这可以被连续性检测电路960检测为错误或中断状况。
在这两种故障场景(即，电缆切断或电缆断开)的任一场景中，电池组902的控制器(例如，配电盒930中的控制器)可被配置为响应于连续性检测电路960检测到故障状况已经发生而采取校正操作。在一些具体实施中，控制器可被配置为响应于由连续性检测电路960检测到连续性中断而停止高压电流从高压电池910流经第一导体940和第二导体942。例如，控制器可包括安全电路，该安全电路被配置为响应于由连续性检测电路960检测到连续性中断而停止电流从高压电池910流经第一导体940。
例如，高压电池910可以是车辆(例如，汽车或卡车)的一部分，该车辆包括耦合到连续性检测电路960的接地节点的底盘。在一些具体实施中，系统900包括：高压模块连接器，该高压模块连接器将第一高压电缆和第二高压电缆附接到负载模块(例如，第一高压模块904)；和跨接器，该跨接器处于高压模块连接器中并且连接第一屏蔽件950和第二屏蔽件952。
在一些具体实施中，连续性检测电路960具有与高压电池910的接地节点的直流隔离。例如，连续性检测电路960以及第一屏蔽件950和第二屏蔽件952可以如图2的示例性系统200中所示进行连接。
可以将连续性检测电路960连接到第三高压电缆和第四高压电缆，以形成第二回路，用于监测电池组902与第二高压模块905以及与第三高压模块906之间的电连接状态。经由在第二高压模块905与第三高压模块906之间延伸的电线970，第四屏蔽件954连接到第三屏蔽件953，以与连续性检测电路960形成第二回路。连续性检测电路960可被配置为检测两种故障场景中的任一场景(即，电缆切断或电缆断开)，并且电池组902的控制器可被配置为响应于连续性检测电路960检测到第二回路上已经发生故障状况而采取校正操作。在一些具体实施中，电池组902的控制器可被配置为响应于由连续性检测电路960检测到连续性中断而停止高压电流从高压电池910流经第三高压电缆和第四高压电缆的导体。例如，控制器可包括安全电路，该安全电路被配置为响应于由连续性检测电路960检测到连续性中断而停止电流从高压电池910流经第三导体944。因该，第二回路可用于共同监测通往串联的第二高压模块905和第三高压模块906的连接件。
类似地，可以将连续性检测电路960连接到第七高压电缆，以形成第三回路，用于监测电池组902与第四高压模块907、第五高压模块908和第六高压模块909之间的电连接状态。经由在第六高压模块909与第五高压模块908之间延伸的电线972，第七屏蔽件957连接到第六屏蔽件956，经由电池组902中的电线974，第六屏蔽件956连接到第五屏蔽件955，并且经由在第四高压模块907与电池组902之间延伸的电线976，第五屏蔽件955连接到连续性检测电路960，以与连续性检测电路960形成第三回路。连续性检测电路960可被配置为检测两种故障场景中的任一场景(即，电缆切断或电缆断开)，并且电池组902的控制器可被配置为响应于连续性检测电路960检测到第三回路上已经发生故障状况而采取校正操作。在一些具体实施中，电池组902的控制器可被配置为响应于连续性检测电路960检测到连续性中断而停止高压电流从高压电池910流经第五高压电缆、第六高压电缆和第七高压电缆的导体。例如，控制器可包括安全电路，该安全电路被配置为响应于由连续性检测电路960使用第三回路而检测到连续性中断而停止电流从高压电池910流经第五高压电缆的导体。因此，第三回路可用于共同监测通往串联的第四高压模块907、第五高压模块908和第六高压模块909的连接件。
系统900可提供优于常规高压互锁回路(HVIL)系统的优点。例如，在包括一个或多个高压电缆的屏蔽件的回路中，使用连续性检测电路960，可以将电缆割断或其他电缆损坏检测为故障状况。例如，可以避免传统HVIL系统中常见的对附接了高压电缆的高压连接器使用附加布线。例如，系统900可实现负载模块(例如，第一高压模块904)的单独监测或与连续性检测电路共享一个回路的较小负载模块组的监测。
如上所述，本技术的一个方面是采集和使用可从各种源获得的数据，以改善用户体验并提供便利。本公开预期，在一些实例中，这些所采集的数据可包括唯一地识别或可用于联系或定位特定人员的个人信息数据。此类个人信息数据可包括人口统计数据、基于定位的数据、电话号码、电子邮件地址、twitter ID、家庭地址、与用户的健康或健身等级相关的数据或记录(例如，生命信号测量、药物信息、锻炼信息)、出生日期、或任何其他识别信息或个人信息。
本公开认识到在本发明技术中使用此类个人信息数据可用于使用户受益。例如，为了优化较大系统(例如，车辆)的性能，通过布置诸如高压分配单元或外围负载模块等部件，个人信息数据可用于更好地设计将来的产品。因该，使用一些有限的个人信息可增强用户体验。此外，本公开还预期个人信息数据有益于用户的其他用途。
本公开设想负责采集、分析、公开、传输、存储或其他使用此类个人信息数据的实体将遵守既定的隐私政策和/或隐私实践。具体地，此类实体应当实行并坚持使用被公认为满足或超出对维护个人信息数据的隐私性和安全性的行业或政府要求的隐私政策和实践。此类政策应该能被用户方便地访问，并应随着数据的采集和/或使用变化而被更新。来自用户的个人信息应当被收集用于实体的合法且合理的用途，并且不在这些合法使用之外共享或出售。此外，应在收到用户知情同意后进行此类采集/共享。另外，此类实体应考虑采取任何必要步骤，保卫和保障对此类个人信息数据的访问，并确保有权访问个人信息数据的其他人遵守其隐私政策和流程。另外，这种实体可使其本身经受第三方评估以证明其遵守广泛接受的隐私政策和实践。另外，应当调整政策和实践，以便采集和/或访问的特定类型的个人信息数据，并适用于包括管辖范围的具体考虑的适用法律和标准。例如，在美国，对某些健康数据的收集或获取可能受联邦和/或州法律的管辖，诸如健康保险流通和责任法案(HIPAA)；而其他国家的健康数据可能受到其他法规和政策的约束并应相应处理。因此，在每个国家应为不同的个人数据类型保持不同的隐私实践。
不管前述情况如何，本公开还预期用户选择性地阻止使用或访问个人信息数据的实施方案。即本公开预期可提供硬件元件和/或软件元件，以防止或阻止对此类个人信息数据的访问。例如，在车辆网络的情况下，本技术可被配置为在注册服务期间或之后任何时候允许用户选择“选择加入”或“选择退出”参与对个人信息数据的收集。又如，用户可选择不提供连接性中断数据。除了提供“选择加入”和“选择退出”选项外，本公开还设想提供与访问或使用个人信息相关的通知。例如，可在下载应用时向用户通知其个人信息数据将被访问，然后就在个人信息数据被应用访问之前再次提醒用户。
此外，本公开的目的是应管理和处理个人信息数据以最小化无意或未经授权访问或使用的风险。一旦不再需要数据，通过限制数据收集和删除数据可最小化风险。此外，并且当适用时，包括在某些健康相关应用程序中，数据去标识可用于保护用户的隐私。可在适当时通过移除特定标识符(例如，出生日期等)、控制所存储数据的量或特异性(例如，在城市级别而不是在地址级别收集位置数据)、控制数据如何被存储(例如，在用户之间聚合数据)、和/或其他方法来促进去标识。
因此，虽然本公开广泛地覆盖了使用个人信息数据来实现一个或多个各种所公开的实施方案，但本公开还预期各种实施方案也可在无需访问此类个人信息数据的情况下被实现。即，本发明技术的各种实施方案不会由于缺少此类个人信息数据的全部或一部分而无法正常进行。例如，可基于非个人信息数据或仅最小量的个人信息，诸如过去数据的平均值、车辆计算服务可用的其他非个人信息或公开可用的信息确定连接性中断数据收集统计值。
虽然已结合某些实施方案描述了本公开，但应当理解，本公开并不限于所公开的实施方案，相反，其旨在涵盖所附权利要求范围内所包括的各种修改形式和等同布置，所述范围将被赋予最广泛的解释，以便涵盖所有此类修改形式和等同结构。

Claims (22)

1.一种系统，包括：
高压电源；
第一高压电缆，所述第一高压电缆包括连接到所述高压电源的第一导体和围绕所述第一导体的第一屏蔽件；
第二高压电缆，所述第二高压电缆包括连接到所述高压电源的第二导体和围绕所述第二导体的第二屏蔽件；以及
连续性检测电路，所述连续性检测电路连接到所述第一屏蔽件和所述第二屏蔽件，其中所述第二屏蔽件连接到所述第一屏蔽件以与所述连续性检测电路形成回路。
2.根据权利要求1所述的系统，其中所述高压电源是车辆的一部分，所述车辆包括耦合到所述连续性检测电路的接地节点的底盘。
3.根据权利要求1-2中任一项所述的系统，包括：
附加高压电缆的一个或多个附加屏蔽件，所述一个或多个附加屏蔽件串联连接以与所述连续性检测电路形成所述回路。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的系统，包括：
高压模块连接器，所述高压模块连接器将所述第一高压电缆和所述第二高压电缆附接到负载模块；以及
跨接器，所述跨接器处于所述高压模块连接器中并且连接所述第一屏蔽件和所述第二屏蔽件。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的系统，包括：
高压分配单元，所述高压分配单元容纳所述高压电源和所述连续性检测电路。
6.根据权利要求1-4中任一项所述的系统，包括：
高压分配单元，所述高压分配单元容纳所述高压电源，其中所述高压分配单元附接到所述第一高压电缆的第一端；以及
负载模块，所述负载模块容纳所述连续性检测电路，其中所述负载模块附接到所述第一高压电缆的第二端。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的系统，其中所述连续性检测电路具有与所述高压电源的接地节点的直流隔离。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的系统，包括：
交流耦合电容器，所述交流耦合电容器将所述第一屏蔽件耦合到接地节点。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的系统，包括：
安全电路，所述安全电路被配置为响应于由所述连续性检测电路检测到连续性中断而停止电流从所述高压电源流经所述第一导体。
10.一种系统，包括：
高压电源；
高压电缆，所述高压电缆包括连接到所述高压电源的导体和围绕所述导体的屏蔽件；以及
连续性检测电路，所述连续性检测电路连接到所述屏蔽件，其中所述高压电源是车辆的一部分，所述车辆包括耦合到所述连续性检测电路的接地节点的底盘，并且所述连续性检测电路在所述高压电缆的第一端连接到所述屏蔽件，并且所述屏蔽件在所述高压电缆的第二端耦合到所述底盘，并且其中所述连续性检测电路被配置为驱动电流通过所述屏蔽件，所述电流经由所述底盘返回。
11.根据权利要求10所述的系统，其中经由附接到所述高压电缆的所述第二端的负载模块中的电阻器将所述屏蔽件耦合到所述底盘。
12.根据权利要求10-11中任一项所述的系统，其中所述连续性检测电路被配置为检测状态，包括开路状态和指示所述屏蔽件与所述底盘短路的状态。
13.根据权利要求10-12中任一项所述的系统，其中所述高压电缆是第一高压电缆，所述导体是第一导体，并且所述屏蔽件是第一屏蔽件，所述系统包括：
第二高压电缆，所述第二高压电缆包括连接到所述高压电源的第二导体和围绕所述第二导体的第二屏蔽件，其中所述第二屏蔽件与所述第一屏蔽件串联连接。
14.根据权利要求10-13中任一项所述的系统，包括：
高压分配单元，所述高压分配单元容纳所述高压电源和所述连续性检测电路。
15.根据权利要求10-13中任一项所述的系统，包括：
高压分配单元，所述高压分配单元容纳所述高压电源，其中所述高压分配单元附接到所述高压电缆的第一端；以及
负载模块，所述负载模块容纳所述连续性检测电路，其中所述负载模块附接到所述高压电缆的第二端。
16.根据权利要求10-15中任一项所述的系统，其中所述连续性检测电路具有与所述高压电源的接地节点的直流隔离。
17.根据权利要求10-16中任一项所述的系统，包括：
交流耦合电容器，所述交流耦合电容器将所述屏蔽件耦合到所述底盘。
18.根据权利要求10-17中任一项所述的系统，所述系统包括：
安全电路，所述安全电路被配置为响应于由所述连续性检测电路检测到连续性中断而停止电流从所述高压电源流经所述导体。
19.一种方法，包括：
对电缆屏蔽件施加电压；以及
通过感测流经所述电缆屏蔽件的电流的变化来监测所述电缆的连接性。
20.根据权利要求19所述的方法，包括：
响应于检测到所述电缆的连续性中断，停止电流从电源流经所述屏蔽件所围绕的所述电缆的导体。
21.根据权利要求19-20中任一项所述的方法，其中对所述屏蔽件所施加的电压比对所述屏蔽件所围绕的所述电缆的导体所施加的高压小至少十倍。
22.根据权利要求19-21中任一项所述的方法，其中监测所述电缆的连接性包括：
从包括开路状态和指示所述屏蔽件与车辆底盘短路的状态的一组状态中检测出一种状态。
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