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TECHNISCHES GEBIET
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Hierin offenbart ist ein bordexternes Ladegerät für Hochspannungsbatterieladen.
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HINTERGRUND
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Hybridfahrzeuge und Brennstoffzellenfahrzeuge können zwei Energiequellen besitzen einschließlich einer Kraftstoffquelle und einer Batteriequelle. Eine Hochspannungsbatterie kann verwendet werden, um genügend Leistung bereitzustellen, um einen Verbrennungsmotor eines Fahrzeugs zu starten. Die Kraftstoffquelle kann wiederum die Batterie laden, wenn ein Ladepegel der Batterie unter einen gewissen Schwellwert fällt. Wenn im Fahrzeug ein Fehler auftritt, kann die Batterieladung während eines versuchten Starts des Fahrzeugs verbraucht werden. Dies ist oftmals der Fall, wenn ein Techniker versucht, das Fahrzeug zu starten, der Verbrennungsmotor aber aufgrund eines geringen Kraftstoffpumpendrucks nicht starten kann, oder wegen eines anderen Verbrennungsmotorfehlers. Wenn die Ladung der Batterie extrem niedrig ist, muss die Batterie möglicherweise ausgetauscht werden. Jedoch ist die Hochspannungsbatterie möglicherweise nicht fehlerhaft und sie auszutauschen, kann zu unnötigen Kosten für den Hersteller, den Händler und den Kunden führen.
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KURZDARSTELLUNG
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Ein bordexternes Ladesystem zum Laden einer Fahrzeugbatterie enthält einen Verbinder mit einem ersten und zweiten Anschluss und ein Paar Kontakte am ersten Anschluss. Der Verbinder ist konfiguriert zum Empfangen von Leistung über eine externe Stromversorgung und zum Verbinden mit einem Fahrzeugcontroller über ein erstes Kabel am ersten Anschluss und zum Verbinden mit einem Batteriesystem über ein zweites Kabel am zweiten Anschluss. Das Paar Kontakte ist konfiguriert zum Schließen als Reaktion auf eine Betätigung an dem zweiten Anschluss, damit Strom von der externen Stromversorgung über das erste Kabel zum Fahrzeugcontroller fließen kann.
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Ein bordexternes Batterieladegerät für ein Fahrzeug enthält einen Hochspannungsverbinder mit einem ersten Verbinderport, der konfiguriert ist zum Verbinden mit einem Fahrzeugcontroller über ein erstes Kabel, einem zweiten Verbinderport, der konfiguriert ist zum Verbinden mit einer Fahrzeugbatterie über ein zweites Kabel, und einem Stromversorgungsverbinderport, der elektrisch mit dem zweiten Verbinderport verbunden und konfiguriert ist zum Empfangen von Leistung über ein Stromversorgungskabel von einer separaten und externen Stromversorgung.
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Ein Fahrzeugladesystem enthält einen Batteriecontroller, der konfiguriert ist zum elektronischen Verbinden mit einem bordexternen Servicewerkzeug und programmiert ist, als Reaktion auf das Verifizieren, dass eine Menge von Ladestartbedingungen nach einer Ladestartanforderung erfüllt worden sind, zum Übertragen einer Warnungen-Löschen-Anforderung an das Servicewerkzeug und Initiieren eines Leistungstransfers von einer bordexternen Stromversorgung zu einer Fahrzeugbatterie und, als Reaktion auf das Detektieren einer Ladeproblembedingung, zum Beenden des Leistungstransfers.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung werden insbesondere in den beigefügten Ansprüchen hervorgehoben. Andere Merkmale der verschiedenen Ausführungsformen ergeben sich jedoch und werden am besten unter Bezugnahme auf die folgende detaillierte Beschreibung in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen verstanden. Es zeigen:
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1 ein Hochspannungsladesystem;
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2 einen Verbinder für das Hochspannungsladesystem;
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3 ein Blockdiagramm eines Abschnitts des Ladesystems;
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4 ein Sequenzflussdiagramm für einen Ladeprozess des Ladesystems;
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5 ein Flussdiagramm für eine Initiierungsprozedur der Laderoutine und
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6 ein Flussdiagramm für eine Ladeprozedur der Laderoutine.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
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Wie erforderlich, werden hier detaillierte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung offenbart; es versteht sich jedoch, dass die offenbarten Ausführungsformen für die Erfindung lediglich beispielhaft sind, die in verschiedenen und alternativen Formen verkörpert werden können. Die Figuren sind nicht notwendigerweise maßstabsgetreu; einige Merkmale können übertrieben oder minimiert sein, um Details von bestimmten Komponenten zu zeigen. Deshalb sind hierin offenbarte spezifische strukturelle und funktionale Details nicht als beschränkend anzusehen, sondern lediglich als eine repräsentative Basis, um dem Fachmann zu lehren, wie er die vorliegende Erfindung unterschiedlich einsetzen kann.
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Es wird hier ein bordexternes Ladesystem offenbart, das eine standardmäßige übliche Stromversorgung mit einem ladenden Verbinder verwendet, der mit der Hochspannungsbatterie eines Fahrzeugs und einem Fahrzeugcontroller gekoppelt ist. Der Verbinder kann einen ersten Verbinderport enthalten, der einen Mikroschalter enthalten kann, um die HVIL (High-Voltage Interlock Loop) zu öffnen oder zu schließen. Der Mikroschalter kann beispielsweise die HVIL als Reaktion darauf öffnen, dass das Hochspannungskabel während des Ladens der Batterie getrennt wird. Der Verbinder kann auch einen zweiten Verbinderport enthalten, um ein Hochspannungskabel mit der Hochspannungsbatterie zu verbinden.
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Ein Batteriecontroller innerhalb des Fahrzeugs kann mit einem Servicewerkzeug interagieren, das von einem Techniker bedient wird, um eine Laderoutine durchzuführen. Die Laderoutine kann das Laden der Batterie erleichtern. Gewisse Bedingungen oder Fehler können verhindern, dass die Laderoutine initiiert oder fortgesetzt wird. Die Laderoutine deaktiviert gewisse Diagnose-Fehlercodes (DTC – Diagnostic Trouble Codes) wie etwa niedrige Zellspannung oder niedriger Ladezustand (SOC – State of Charge), damit der Techniker die Hochspannungsbatterie laden kann.
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1 veranschaulicht ein Hochspannungsladesystem 100 für ein Hybridfahrzeug 105, und 2 veranschaulicht einen im System 100 enthaltenen Verbinder 150. Unter Bezugnahme auf beide 1 und 2 kann das System 100 eine Hochspannungsbatterie 115 enthalten. Die Hochspannungsbatterie 115 kann ein Batteriepaket enthalten und kann Energie speichern, die durch die Elektromotoren des Fahrzeugs 105 verwendet werden soll. Die Batterie 115 kann einen Hochspannungs-Gleichstromausgang bereitstellen. Die Batterie 115 kann Schaltschütze enthalten (nicht gezeigt und hier auch als Hauptschaltschütze bezeichnet). Die Hauptschaltschütze werden durch einen Batteriecontroller 185 gesteuert, um den Hochspannungs-Gleichstromausgang zu verbinden oder zu trennen. Die Batterie 115 kann elektrisch mit den Elektromotoren verbunden sein und kann die Fähigkeit zum bidirektionalen Transfer von Energie zwischen der Batterie 115 und den Motoren bereitstellen. Beispielsweise kann eine typische Batterie 115 eine Gleichspannung liefern, während die Elektromotoren möglicherweise zum Funktionieren einen Dreiphasen-Wechselstrom erfordern. Zusätzlich zu dem Bereitstellen von Energie für den Antrieb kann die Batterie 115 Energie für andere Fahrzeugstromsysteme liefern.
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Der Batteriecontroller 185 kann einen Prozessor und einen Speicher enthalten und kann die Leistung der Batterie 115 steuern und überwachen. Der Controller 185 kann durch Öffnen oder Schließen der Hauptschaltschütze innerhalb der Batterie 115 auch eine Hochspannungsbusverbindung steuern. Der Batteriecontroller 185 kann auch Batteriedaten über ein Borddiagnosekabel (OBD-Kabel) 130 zu einem Servicewerkzeug 135 übertragen und die HVIL-Statusinformationen über eine CAN-Kommunikation (CAN – Controller Area Network) von dem Fahrzeugcontroller 120 empfangen. Bei einigen Beispielen kann der Batteriecontroller auch ein Batterieenergiesteuermodul (BECM – Battery Energy Control Module) 185 sein, wie hier bezeichnet.
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Ein Fahrzeugcontroller 120 kann einen Prozessor und einen Speicher enthalten und kann mit dem Verbinder 150 verbunden sein, um einen HVIL-offen-Fehler innerhalb des Ladesystems 100 zu detektieren. Die HVIL-offen-Fehler-Detektion kann das Prüfen der Schaltungsspannung der HVIL beinhalten und wird in 3 ausführlicher beschrieben. Bei einigen Beispielen kann der Fahrzeugcontroller ein Wechselrichtercontroller, ein DC/DC-Wandler usw. sein.
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Der Batteriecontroller 185 und der Fahrzeugcontroller 120 können mit einem Borddiagnoseverbinder 125 verbunden sein. Der OBD-Verbinder 125 kann ein Stift-Verbinder sein, der konfiguriert ist zum Aufnehmen des OBD-Kabels 130 (auch in 3 gezeigt und auch als ein drittes Kabel bezeichnet). Das OBD-Kabel 130 kann den Batteriecontroller 185 mit einem Servicewerkzeug 135 verbinden. Das Servicewerkzeug 135 kann ein Computer oder eine andere Controllereinrichtung sein, die von einem Techniker 110 betätigt wird. Das Servicewerkzeug 135 kann dem Techniker 110 verschiedene, über das OBD-Kabel 130 von dem Batteriecontroller 185 empfangene Borddiagnosedaten vorlegen. Zu solchen Daten können ein Ladezustand der Batterie 115 sowie eine weitere Diagnose über die Ladesysteme zählen. Daten und Anweisungen können über ein Werkzeugdisplay 140 angezeigt werden. Dies kann der Schirm eines Computers, eines Tablet oder einer anderen Einrichtung sein. Das Werkzeugdisplay 140 kann auch eine Audioausgabe wie etwa ein Lautsprecher sein. Während das Werkzeugdisplay 140 integral mit dem Servicewerkzeug 135 gezeigt ist, kann auch ein separates Werkzeugdisplay 140 möglich sein. Beispielsweise kann das Servicewerkzeug 135 Daten und Anweisungen an das Tablet oder ein Telefon eines Technikers übertragen. Auch ein separater Monitor kann konfiguriert sein, dem Techniker 110 Informationen vorzulegen.
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Wenngleich das Servicewerkzeug 135 hier als durch einen Techniker 110 verwaltet beschrieben wird, können das Ladesystem und die Laderoutine neben dem Techniker 110 auch durch für Hochspannung geschultes Personal bedient werden, wie etwa Händler, Reparaturpersonal usw.
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Die Batterie 115 kann durch eine externe Stromquelle wie etwa eine Stromversorgung 145 wieder aufgeladen werden. Die Stromversorgung 145 kann über ein Stromversorgungskabel 155 mit dem Verbinder 150 verbunden sein. Das Stromversorgungskabel 155 kann ein beliebiges Kabel sein, das Leistung von der Stromversorgung 145 zum Verbinder 150 übertragen kann.
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Der Verbinder 150 kann eine Einrichtung sein, die konfiguriert ist zum Empfangen von Leistung über das Stromversorgungskabel 155. Der Verbinder 150 kann wiederum über ein Hochspannungskabel 180 (auch als ein zweites Kabel bezeichnet) mit der Batterie 115 verbunden sein. Der Verbinder 150 kann einen Mikroschalter 160 enthalten (in 2 und 3 gezeigt und auch als ein erster Verbinderport bezeichnet), um einen HVIL-Verbinder 190 an dem Fahrzeugcontroller 120 zu schließen oder zu öffnen, unten mit Bezug auf 3 ausführlicher beschrieben. Der Mikroschalter 160 kann einen Knopf 170 und einen Anschluss C und einen Anschluss NO (z. B. Normally Open – normalerweise offen) enthalten, wie in 2 gezeigt. Bei einem Beispiel kann der Mikroschalter ein HoneywellTM 785-V3-101 sein. Wenn der Knopf 170 gedrückt wird, werden die Anschlüsse C und NO innerhalb des Mikroschalters geschlossen, der wiederum die HVIL-Verbindung 190 schließt. Wenn der Knopf 170 freigegeben wird, werden die Anschlüsse C und NO innerhalb des Mikroschalters geöffnet, der wiederum die HVIL-Verbindung 190 öffnet. Die Mikroschalteranschlüsse C und NO können ein HVIL-Kabel 175 empfangen (auch als ein erstes Kabel bezeichnet).
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3 ist ein Blockdiagramm, das die Verbindungen zwischen der Stromversorgung 145, dem Verbinder 150, dem Fahrzeug 105 und dem Servicewerkzeug 135 zeigt. Wie oben bezüglich 1 erläutert, kann die Stromversorgung 145 über das Stromversorgungskabel 155 mit dem Verbinder 150 verbunden sein. Der Verbinder 150 kann über das HVIL-Kabel 175 mit der HVIL-Verbindung 190 des Fahrzeugcontrollers 120 verbunden sein. Der Verbinder 150 kann auch über den Hochspannungsverbinder 165 und das Hochspannungskabel 180 mit der Batterie 115 verbunden sein. Das OBD-Kabel 130 kann das Servicewerkzeug 135 und den OBD-Verbinder 125 des Fahrzeugs 105 verbinden. Der Batteriecontroller 185 und der Fahrzeugcontroller 120 sind mit dem OBD-Verbinder 125 verbunden.
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Während des normalen Betriebs des Fahrzeugs 105, das heißt, wenn das Fahrzeug 105 nicht mit dem Servicewerkzeug 135 verbunden ist, kann das Hochspannungskabel 180 die Batterie 115 und den Fahrzeugcontroller 120 durch den Hochspannungsverbinder 165 mit dem Fahrzeugverbinder 120 verbinden. Während der Wartung und während des Ladens, wenn das Servicewerkzeug 135 mit dem Fahrzeug 105 verbunden ist, kann der Verbinder 165 von dem Fahrzeugcontroller 120 getrennt sein und die Hochspannungsverbindung (C1458E_1, C1458E_2) des Verbinders 165 ist mit der Hochspannungsverbindung (C1458E-1 und C1458E-2) des Verbinders 150 verbunden, wie in der gestrichelten Linie in 3 gezeigt. Weiterhin ist die HVIL 190 während der Wartung offen. Bei Exposition kann die HVIL 190 über der HVIL-Kabel 175 mit dem Mikroschalter 160 verbunden sein.
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Die HVIL-Verbindung 190 kann verwendet werden, um den Techniker 110 vor einem Stromschlag zu schützen, falls der Hochspannungsverbinder 165 während des Ladens getrennt werden würde. Wenn das Hochspannungskabel 180 nicht vollständig sitzt, kann der Knopf 170 möglicherweise nicht vollständig gedrückt werden und wiederum wird der NO-Anschluss des Mikroschalters von dem C-Anschluss innerhalb des Mikroschalters getrennt, wodurch die HVIL 190 geöffnet wird. Der Fahrzeugcontroller 120 detektiert die Spannungsdifferenz zwischen den Anschlusspaaren (z. B. HVIL+ und HVIL–) und überträgt die HVIL-offen-Fehler-Information an den Batteriecontroller 185. Der Batteriecontroller 185 kann schnell das Übertragen eines etwaigen Stroms über das Hochspannungskabel 180 stoppen, indem Hauptschaltschütze innerhalb der Batterie 115 geöffnet werden. Den Mikroschalter 160 hinzuzufügen kann während des Batterieladens einen etwaigen Stromtransfer verhindern, bis das Hochspannungskabel 180 vollständig sitzt.
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4 veranschaulicht ein Sequenzflussdiagramm für einen Ladeprozess 400 des Ladesystems 100 einschließlich des BECM 185, des Servicewerkzeugs 135 und des Technikers 110.
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Bei 405 sendet das Servicewerkzeug 135 dem BECM 185 eine Primär- oder Startanforderung zum Eintreten in eine Laderoutine. Das BECM 185 kann verifizieren, dass gewisse Startbedingungen erfüllt sind. Diese Startbedingungen können unter anderem beinhalten, dass (1) die Batteriepaketspannung (die Paketspannung, die vor den Hauptschaltschützen auf der Batterieseite gemessen wird) innerhalb des vordefinierten sicheren Ladebereichs ist, wie etwa größer als die kleinste zulässige Paketspannung und kleiner als die größte zulässige Paketspannung, (2) das BECM 185 keine Kommunikation mit dem Fahrzeugcontroller 120 verliert, (3) die Batteriepaketspannung kleiner ist als die Ladungs-vollständig-Spannung, beispielsweise die Paketspannung bei 50% SOC, (4) sich der Fahrzeuggang in der Parkposition befindet und (5) das BECM 185 nicht die Fehler aufweist, die das Schließen der Hauptschaltschütze innerhalb der Batterie 115 verhindern, mit Ausnahme eines Batterie-SOC-niedrig-Fehlers oder eines Paket- oder Zellspannungs-niedrig-Fehlers. Falls diese Startbedingungen durch das BECM 185 verifiziert sind, kann das BECM 185 bei 410 eine positive Antwort an das Servicewerkzeug 135 übertragen. Das Servicewerkzeug 135 kann bei 415 dem Techniker 110 Primär- oder Startanweisungen vorlegen. Wie oben erläutert, können die Anweisungen entweder hörbar oder sichtbar über das Werkzeugdisplay 140 vorgelegt werden. Die Startanweisungen können eine Liste von Aktionen enthalten, die der Techniker 110 ergreifen soll. Diese Anweisungen können unter anderem beinhalten (1) die Stromversorgung 145 mit dem Fahrzeug 105 zu verbinden, (2) die 12 V-Batterie mit einem 12 V-Batterieladegerät zu unterstützen, (3) alle Nebenaggregatslasten auszuschalten, (4) die Spannung der Stromversorgung 145 auf die Paketspannung der Batterie 115 plus 5 V einzustellen, (5) den Strom der Stromversorgung 145 auf 5 A einzustellen usw.
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Das Servicewerkzeug 135 und/oder das BECM 185 können dann bei 420 verifizieren, dass der Techniker 110 die Primäranweisungen eingehalten hat. Das heißt, das Servicewerkzeug 135 kann verifizieren, dass mindestens ein Teil der Anweisungen. Beispielsweise kann das Servicewerkzeug 135 verifizieren, dass der Techniker 110 auf der Basis der Paketspannungs- und Busspannungsinformationen (die hinter den Hauptschaltschützen auf der Fahrzeugseite gemessene Paketspannung der Batterie 115), die von dem BECM 185 empfangen worden sind, die Stromversorgungsspannung auf die Batteriespannung plus 5 V eingestellt hat. Falls sich bei 425 herausstellt, dass die Anweisungen nicht innerhalb einer vordefinierten Konformitätszeitperiode von beispielsweise etwa 10 Minuten in Konformität befinden, wird das BECM 185 die Laderoutine verlassen und das Servicewerkzeug 135 anweisen, eine Ladeproblemanzeige vorzulegen und den Ladeprozess 400 zu stoppen. Diese Problemanzeige kann eine Ausgabe „Ladeproblem” auf dem Werkzeugdisplay 140 beinhalten.
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Bei 430 kann das Servicewerkzeug 135 eine Diagnosenachricht an das BECM 185 senden, um es aufzufordern, die DTCs zu löschen. Das BECM 185 kann zuerst verifizieren, dass gewisse DTCs deaktiviert sind, wie etwa Zell- oder Paketspannungs- oder Batterieladezustands-Überladungs-DTCs. Diese DTC-Codes können bewirken, dass das BECM das Hochspannungskabel öffnet durch Öffnen der Hauptschaltschütze in der Batterie 115. Um die Hochspannungsbatterie 115 zu laden, sollten diese Codes deaktiviert sein, um nicht den Wartungsprozess zu stören. Das BECM 185 kann dann die DTCs, die gesetzt waren, löschen, wie etwa SOC-niedrig-DTC, und dann zum Servicewerkzeug 135 bei 440 mit einer positiven Antwort zurückzukehren.
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Das BECM 185 schließt auch die Hauptschaltschütze in der Batterie 115 bei 445, um den Ausgang der Batterie 115 mit dem Ausgang der Stromversorgung 145 zu verbinden. Bei 450 fordert das Servicewerkzeug 135 von dem BECM 185 einen Schaltschützstatus an. Das BECM 185 kann dann bei 455 den Schaltschützstatus zurückschicken. Der Schaltschützstatus kann eine Anzeige beinhalten, dass die Schaltschütze geschlossen sind. Falls die Schaltschütze geschlossen sind, legt das Servicewerkzeug 135 dann bei 460 dem Techniker 110 Sekundäranweisungen vor. Diese Anweisungen können unter anderem beinhalten, (1) die Spannung der Stromversorgung 145 auf die vordefinierte Ladung-vollständig-Batteriepaketspannung wie etwa die Paketspannung bei 50% Ladezustand (SOC) der Batterie einzustellen und (2) die Stromversorgungsstromgrenze auf 5 A einzustellen.
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Die Batterie 115 wird durch die Stromversorgung 145 geladen, bis die Paketspannung die Ausgangsspannung der Stromversorgung 145 erreicht. Wenn die Paketspannung die vordefinierte Ladung-vollständig-Paketspannung erreicht, wie etwa die Paketspannung bei 50% SOC, kann das BECM 185 bei 470 die Hauptschaltschütze öffnen.
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Bei 475 fordert das Servicewerkzeug 135 wieder einen Schaltschützstatus von dem BECM 185 an. Das BECM 185 kann bei 480 den Schaltschützstatus zurückschicken. Der Schaltschützstatus kann eine Anzeige beinhalten, dass die Schaltschütze offen sind. Falls die Schaltschütze offen sind, legt das Servicewerkzeug 135 bei 485 dann dem Techniker 110 eine positive Anzeige wie etwa „Ladung passiert” vor. Die positive Anzeige kann von Anweisungen begleitet werden, die Stromversorgung 145 zu trennen.
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Falls das BECM 185 bei 425 und/oder 490 detektiert, dass die vordefinierte Zeitperiode überschritten ist, oder falls das BECM 185 bei 490 gewisse Problembedingungen detektiert, kann das BECM 185 die Laderoutine verlassen und an das Servicewerkzeug 135 eine negative Nachricht übertragen. Das Servicewerkzeug 135 kann dann dem Techniker 110 eine Ladeproblemanzeige anzeigen. Zu Problembedingungen können unter anderem zählen: (1) BECM-Trennfehler werden detektiert wie etwa HVIL-offen-Fehler, (2) Batteriepaketstrom übersteigt die Ladestromgrenze, übersteigt beispielsweise 6 A für 1 Minute oder 10 A für 5 Sekunden, (3) Batteriepaketstrom übersteigt Entladestrom wie etwa übersteigt 0,5 A für 5 Minuten, (4) Batteriepaketspannung oder Busspannung liegt außerhalb eines vordefinierten Bereichs, (5) Batteriepaketspannung ist um einen gewissen Schwellwert größer als die Busspannung, (6) das Fahrzeug befindet sich nicht in der Parkposition, (7) Höchstladezeit ist überschritten, beispielsweise 40 Minuten, und (8) eine Stopproutinenanforderung wird empfangen, usw. Bei einem Beispiel kann die Serviceroutine selbst dann abgebrochen werden, falls nur eine der Fehlerbedingungen vorliegt.
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5 veranschaulicht einen Prozess 500 für eine Initiierungsprozedur der durch das BECM 185 implementierten Serviceroutine. Bei Block 505 kann das BECM 185 die Startanforderung vom Servicewerkzeug 135 empfangen. Diese Anforderung kann dadurch initiiert werden, dass der Techniker 110 am Servicewerkzeug 135 eine Start-Laden-Serviceroutine-Anforderungsnachricht überträgt (z. B. Drücken eines Knopfs und/oder Wählen einer Option über das Werkzeugdisplay 140), ähnlich Schritt 405 von 4.
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Bei Block 510 kann das BECM 185 gewisse Startbedingungen prüfen. Das heißt, das BECM 185 kann verschiedene Daten erfassen, empfangen und analysieren, die die Startbedingungen repräsentieren. Die verschiedenen Startbedingungen sind im Schritt 405 oben beschrieben.
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Bei Block 515 kann das BECM 185 bestimmen, ob alle Startbedingungen erfüllt sind. Falls alle Startbedingungen erfüllt sind, geht der Prozess 500 weiter zu Block 525. Falls nicht, geht der Prozess 500 weiter zu Block 540.
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Bei Block 525 kann das BECM 185 in die Serviceroutine eintreten. Beim Eintreten in die Serviceroutine kann das BECM 185 eine Anzahl von Serviceroutineninitiierungen durchführen. Beispielsweise kann das BECM 185 verschiedene Zeitgeber wie etwa Ladezeitgeber (zum Beibehalten einer Ladezeit) und einen Routine-Leerlauf-Zeitgeber (zum Aufrechterhalten, wie lange die Routine leergelaufen ist) löschen. Die Initiierungen können auch das Löschen eines DTC-Flags beinhalten, um dem BECM 185 anzuzeigen, dass gewisse DTCs, wie etwa SOC-niedrig-DTC, nicht deaktiviert worden sind und die DTC-Historie nicht gelöscht worden ist. Diese Initiierungen können als Verwaltungsprozeduren innerhalb des BECM funktionieren. Falls das BECM 185 verschiedene Zeitgeber nicht zurücksetzt, kann eine Problembedingung erkannt werden (z. B. Routinenzeitüberschreitung), und die Hauptschaltschütze können öffnen.
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Bei Block 530 kann das BECM 185 die DTCs unterdrücken oder deaktivieren, die durch Batterieüberladung, wie etwa Zellspannung-niedrig-DTC oder SOC-niedrig-DTC, verursacht werden. Bei Block 535 kann das BECM 185 die positive Laderoutineneintrittsantwort an das Servicewerkzeug 135 übertragen, ähnlich Schritt 410 in 4.
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Falls bei Block 540 die Laderoutineneintrittsbedingungen nicht erfüllt sind, kann das BECM 185 eine negative Antwort an das Servicewerkzeug 135 übertragen. Der Prozess 500 kann dann enden und das Servicewerkzeug 135 kann die Ladeproblemanzeige auf dem Werkzeugdisplay 140 anzeigen.
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6 zeigt einen Prozess 600 für eine Ladeprozedur der Serviceroutine.
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Bei Block 605 kann das BECM 185 den Routine-Leerlauf-Zeitgeber inkrementieren. Bei Block 610 kann das BECM 185 bestimmen, ob der Techniker 110 die Primäranweisungen eingehalten hat, ähnlich Schritt 420 und 425 in 4. Beispielsweise kann das BECM 185 bestimmen, ob (1) die Busspannung die Batteriepaketspannung erreicht und (2) dass der BECM-DTC gelöscht ist und (3) dass der Routine-Leerlauf-Zeitgeber nicht abgeschaltet hat. Falls alle diese Bedingungen erfüllt sind, kann der Prozess 600 zu Block 615 weitergehen. Falls nicht, kann der Prozess 600 zu Block 620 weitergehen.
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Bei Block 615 kann das BECM 185 die Hauptschaltschütze schließen, ähnlich Schritt 445 in 4. Bei Block 625 kann das BECM 185 verifizieren, ob das Laden abgeschlossen ist, wie etwa zu prüfen, ob die Batteriepaketspannung die Spannung bei dem 50%-Batterie-SOC erreicht. Falls dies der Fall ist, geht der Prozess 600 zu Block 630. Falls nicht, geht der Prozess 600 zu Block 635.
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Bei Block 630 kann das BECM 185 die Hauptschaltschütze öffnen, die Laderoutine verlassen und eine positive Antwort an das Servicewerkzeug 135 übertragen, ähnlich Schritt 465, 470, 475, 480 und 485 von 4. Der Prozess 600 kann dann enden.
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Bei Block 635 kann das BECM 185 bestimmen, ob eine Problembedingung detektiert worden ist oder der Ladezeitgeber abgeschaltet hat. Solche Problembedingungen werden oben bezüglich Schritt 490 erörtert. Falls eine Problembedingung erkannt wird oder ein Ladezeitgeber abgeschaltet hat, geht der Prozess 600 zu Block 645. Falls keine Problembedingung erkannt wird, geht der Prozess 600 weiter zu Block 655.
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Bei Block 645 kann das BECM 185 bei der Detektion einer Problembedingung oder einer Abschaltung des Ladezeitgebers die Hauptkontaktschütze öffnen, die Laderoutine verlassen und eine negative Antwort an das Servicewerkzeug 135 übertragen, ähnlich Schritt 490, 470, 475, 480 und 485 von 4. Zum Verlassen der Laderoutine öffnet das BECM 185 bei Block 640 die Hauptschaltschütze. Der Prozess 600 kann dann enden.
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Bei Block 655 inkrementiert das BECM 185 den Ladezeitgeber. Der Prozess 600 arbeitet in der Laderoutine weiter, bis das Laden abgeschlossen ist oder eine Problembedingung detektiert ist oder der Ladezeitgeber abgeschaltet hat.
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Dementsprechend wird hier ein Hochspannungsbatterie-Ladesystem beschrieben. Das System enthält eine universale Stromversorgung, einen Hochspannungsverbinder und eine BECM-Laderoutine. Der Verbinder erleichtert das universelle Laden, während er einen eingebauten Sicherheitsmechanismus enthält. Die Laderoutine gestattet ein automatisches Ladesystem, das menschliche Fehler, falsche Ladepegel usw. verhindert. Das System kann weltweit über verschiedene Fahrzeuglinien, -marken und -modelle hinweg implementiert werden. Das System liefert eine benutzerfreundliche Schnittstelle und eine zweckmäßige Fahrzeuginstallation unter Verwendung einfacher und minimaler Hardware.
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Hierin beschriebene Recheneinrichtungen beinhalten allgemein computerausführbare Anweisungen, wobei die Anweisungen durch eine oder mehrere Recheneinrichtungen wie etwa jene oben aufgeführten ausgeführt werden können.
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Computerausführbare Anweisungen können aus Computerprogrammen kompiliert oder interpretiert werden, die unter Verwendung einer Vielzahl an Programmiersprachen und/oder -technologien hergestellt werden, einschließlich unter anderem und entweder alleine oder in Kombination JavaTM, C, C++, Visual Basic, Java Script, Perl usw. Allgemein empfängt ein Prozessor (z. B. ein Mikroprozessor) Anweisungen zum Beispiel von einem Speicher, einem computerlesbaren Medium usw. und führt diese Anweisungen aus, wodurch ein oder mehrere Prozesse durchgeführt werden, einschließlich ein oder mehreren der hierin beschriebenen Prozesse. Solche Anweisungen und anderen Daten können unter Verwendung einer Vielzahl an computerlesbaren Medien gespeichert und übertragen werden.
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Bezüglich der hierin beschriebenen Prozesse, Systeme, Verfahren, Heuristiken usw. ist zu verstehen, dass die Schritte solcher Prozesse usw. zwar so beschrieben worden sind, dass sie gemäß einer gewissen geordneten Sequenz auftreten, solche Prozesse mit den beschriebenen Schritten praktiziert werden könnten, die in einer anderen Reihenfolge als der hierin beschriebenen Reihenfolge durchgeführt werden. Es ist weiterhin zu verstehen, dass gewisse Schritte simultan durchgeführt werden könnten, dass andere Schritte hinzugefügt werden könnten oder dass gewisse hierin beschriebene Schritte entfallen könnten. Mit anderen Worten werden die Beschreibungen von Prozessen hierin zum Zweck des Veranschaulichens gewisser Ausführungsformen vorgelegt und sollten auf keinerlei Weise so ausgelegt werden, dass sie die Ansprüche beschränken.
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Wenngleich oben Ausführungsbeispiele beschrieben werden, sollen diese Ausführungsformen nicht alle möglichen Formen der Erfindung beschreiben. Vielmehr sind die in der Patentschrift verwendeten Wörter Wörter der Beschreibung anstatt der Beschränkung, und es versteht sich, dass verschiedene Änderungen vorgenommen werden können, ohne von dem Gedanken und Schutzbereich der Erfindung abzuweichen. Außerdem können die Merkmale verschiedener Implementierungen oder Ausführungsformen kombiniert werden, um weitere Ausführungsformen der Erfindung auszubilden.
