-
TECHNISCHES GEBIET
-
Die Offenbarung bezieht sich allgemein auf elektrische Hochspannungssysteme („HS”) und insbesondere auf die Inbetriebnahme von Schaltschützen in elektrischen HS-Systemen von Fahrzeugen.
-
HINTERGRUND
-
Elektrische und hybride Elektrofahrzeuge verwenden ein elektrisches Hochspannungssystem, um einen oder mehrere Elektromotoren und somit das Fahrzeug anzutreiben. Die besagten Systeme beinhalten in der Regel eine oder mehrere elektrische Schaltschütze, die zwischen einer Stromversorgung, wie z. B. einer Batterie, sowie einer Last, wie z. B. dem Elektromotor, angeordnet sind. Jedes Schaltschütz weist ein Paar von Kontakten auf, welche die Stromversorgung der Last elektrisch „schließen”, können, und „öffnen” können, um die Stromversorgung der Last elektrisch zu trennen. In der Regel wird, wie Fachleuten auf dem Gebiet bekannt ist, eine Spule, d. h. ein Elektromagnet, verwendet, um das Schaltschütz zu schließen. Wenn Schaltschütze unter übermäßigem Strom geöffnet oder geschlossen werden, kann ein Lichtbogen zwischen den Kontakten auftreten, was Schäden und/oder Leistungsprobleme verursachen kann.
-
ZUSAMMENFASSUNG
-
In einer exemplarischen Ausführungsform ist ein Verfahren zum Steuern eines positiven Schaltschützes und eines negativen Schaltschützes in einem Hochspannungssystem (“HS”) vorgesehen. Das Verfahren beinhaltet den Abtaststrom, der vor dem Öffnen und/oder nach dem Schließen des Schaltschützes durch jedes Schaltschütz fließt. Das Verfahren beinhaltet auch das Berechnen eines gewichteten Wertes des negativen Schaltschützes, der zumindest teilweise auf dem gemessenen Strom basiert, der bei mindestens einer Öffnung und/oder einer Schließung des negativen Schaltschützes durch das negative Schaltschütz fließt. Das Verfahren beinhaltet ferner das Berechnen eines gewichteten Wertes eines positiven Schaltschützes, der zumindest teilweise auf dem abgetasteten Strom basiert, der durch das positive Schaltschütz bei mindestens einer Öffnung und/oder Schließung des positiven Schaltschützes fließt. Die Reihenfolge des Öffnens und/oder Schließens des negativen Schaltschützes und des positiven Schaltschützes wird unter Verwendung von mindestens einem der gewichteten Werte der negativen Schaltschütze und dem der positiven Schaltschütze bestimmt. Das Verfahren beinhaltet ferner das Betreiben der Schaltschütze auf der Grundlage der festgelegten Reihenfolge und in Reaktion auf das Empfangen eines Öffnen-Befehls oder eines Schließbefehls.
-
In einer exemplarischen Ausführungsform beinhaltet ein elektrisches System eine HS-Stromversorgung, das einen Pluspol und einen Minuspol aufweist. Ein positives Schaltschütz ist zwischen dem Pluspol und einer Last elektrisch verbunden und ein negatives Schaltschütz ist zwischen dem Minuspol und der Last elektrisch verbunden. Das System beinhaltet einen positiven Schaltschütz-Stromsensor, der so konfiguriert ist, um den durch das positive Schaltschütz fließenden Strom vor dem Öffnen und/oder nach dem Schließen des positiven Schaltschützes abzutasten. Das System beinhaltet ebenfalls einen negativen Schaltschütz-Stromsensor, der konfiguriert ist, um den durch das negative Schaltschütz fließende Strom vor dem Öffnen und/oder nach dem Schließen des negativen Schaltschützes abzutasten. Das System beinhaltet ferner mindestens eine Steuerung, die mit den Schaltschützen und den Stromsensoren in Verbindung steht. Die Steuerung ist so konfiguriert, um einen gewichteten Wert des negativen Schaltschützes zu berechnen, der zumindest teilweise auf dem durch das negative Schaltschütz gemessenen Strom basiert, der bei mindestens einer Öffnung und/oder einer Schließung des negativen Schaltschützes fließt. Die Steuerung ist auch konfiguriert, um einen gewichteten Wert des positiven Schaltschützes zu berechnen, der zumindest teilweise auf dem durch das negative Schaltschütz gemessenen Strom basiert, der bei mindestens einer Öffnung und/oder einer Schließung des positiven Schaltschützes fließt. Die Steuerung ist ferner konfiguriert, um die Reihenfolge des Öffnens und/oder Schließens des negativen Schaltschützes und des positiven Schaltschützes zu ermitteln, wobei mindestens einer der gewichteten Werte des negativen Schaltschützes und des positiven Schaltschützes verwendet wird. Die Steuerung ist auch konfiguriert, um die Schütze basierend auf der ermittelten Reihenfolge und als Reaktion auf den Empfang eines Öffnen-Befehls oder eines Schließbefehls zu betreiben.
-
In einer exemplarischen Ausführungsform beinhaltet ein Fahrzeug mit einem HS-System eine HS-Stromversorgung, die einen Pluspol und einen Minuspol aufweist. Das Fahrzeug beinhaltet ebenfalls einen Elektromotor, der elektrisch mit der HS-Stromversorgung zuschaltbar ist. Ein positives Schaltschütz ist zwischen dem Pluspol und dem Elektromotor elektrisch verbunden und ein negatives Schaltschütz ist zwischen dem Minuspol und dem Elektromotor elektrisch verbunden. Das elektrische HS-System beinhaltet auch einen positiven Schaltschütz-Stromsensor, der konfiguriert ist, um den durch das positive Schaltschütz fließenden Strom vor dem Öffnen und/oder nach dem Schließen des positiven Schaltschützes abzutasten. Das elektrische HS-System beinhaltet ferner einen negativen Schaltschütz-Stromsensor, der konfiguriert ist, um den durch das negative Schaltschütz fließenden Strom vor dem Öffnen und/oder nach dem Schließen des negativen Schaltschützes abzutasten. Mindestens eine Steuerung steht mit den Schaltschützen und den Stromsensoren in Verbindung. Die mindestens eine Steuerung ist konfiguriert, um einen gewichteten Wert des negativen Schaltschützes zu berechnen, der zumindest teilweise auf dem gemessenen Strom basiert, der bei mindestens einer Öffnung und/oder einer Schließung des negativen Schaltschützes durch das negative Schaltschütz fließt. Die mindestens eine Steuerung ist auch konfiguriert, um einen gewichteten Wert des positiven Schaltschützes zu berechnen, der zumindest teilweise auf dem gemessenen Strom basiert, der bei mindestens einer Öffnung und/oder einer Schließung des positiven Schaltschützes durch das positive Schaltschütz fließt. Die mindestens eine Steuerung ist ferner so konfiguriert, um die Reihenfolge des Öffnens und/oder Schließens des negativen Schaltschützes und des positiven Schaltschützes zu ermitteln, wobei mindestens einer der gewichteten Werte des negativen Schaltschützes und des positiven Schaltschützes verwendet wird. Die mindestens eine Steuerung ist auch konfiguriert, um die Schütze basierend auf der ermittelten Reihenfolge und als Reaktion auf den Empfang eines Öffnen-Befehls oder eines Schließbefehls zu betreiben.
-
Die vorstehenden Merkmale und Vorteile sowie weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Lehren, lassen sich leicht aus der folgenden ausführlichen Beschreibung der besten Durchführungsarten der Lehren ableiten, wenn diese in Verbindung mit den zugehörigen Zeichnungen betrachtet werden.
-
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
-
1 ist ein schematisches Blockdiagramm, das ein elektrisches System eines Fahrzeugs gemäß einer exemplarischen Ausführungsform darstellt;
-
2 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zum Steuern eines positiven Schaltschützes und eines negativen Schaltschützes gemäß einer exemplarischen Ausführungsform darstellt;
-
3 ist ein Flussdiagramm, das eine Technik zum Bestimmen der Reihenfolge des Öffnens und/oder Schließens der Schaltschütze gemäß einer exemplarischen Ausführungsform darstellt.
-
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
-
Fachleute auf dem Gebiet werden erkennen, dass Begriffe, wie „über”, „unter”, „nach oben”, „nach unten”, „oben”, „unten” usw. beschreibend für die Figuren verwendet werden und keine Einschränkungen des Umfangs der durch die beigefügten Patentansprüche definierten Offenbarung darstellen. Weiterhin können die Lehren hierin in Bezug auf die funktionalen bzw. logischen Blockkomponenten bzw. verschiedene Verarbeitungsschritte beschrieben sein. Es ist zu beachten, dass derartige Blockkomponenten aus einer beliebigen Anzahl von Hardware, Software- und/oder Firmware-Komponenten aufgebaut sein können, die konfiguriert sind, um die spezifizierten Funktionen auszuführen.
-
Unter Bezugnahme auf die Figuren, worin in den verschiedenen Ansichten gleiche Bezugszeichen gleiche Teile bezeichnen, wird hierin ein elektrisches System 100 und ein Verfahren 200 des Betriebs dargestellt und beschrieben. Das elektrische System 100 ist in der exemplarischen Ausführungsform ein Hochspannungssystem (“HS”) das konfiguriert ist, um bei Spannungen größer als 60 Volt (V) zu arbeiten. Es sollte jedoch erkannt werden, dass das elektrische System 100 und die zugehörigen Verfahren 200 so konfiguriert sein können, um bei niedrigeren Spannungspegeln betrieben zu werden.
-
Das in der exemplarischen Ausführungsform gezeigte elektrische System 100 von 1 ist in einem Fahrzeug 102, wie beispielsweise einem Automobil (nicht gesondert nummeriert) implementiert. Es sollte jedoch klar sein, dass das elektrische System 100 in anderen Fahrzeugen 102 implementiert werden kann, einschließlich, aber nicht beschränkt auf Motorräder, Geländefahrzeuge (“ATVs”), Golfwagen, Flugzeugen, Lokomotiven und Booten. Des Weiteren kann das hierin dargestellte und beschriebene Elektrosystem 100 auch in Nicht-Fahrzeuganwendungen (nicht dargestellt) implementiert werden.
-
Das elektrische System 100 beinhaltet eine HS-Stromversorgung 104. In der exemplarischen Ausführungsform beinhaltet die HS-Stromversorgung 104 eine Batterie 106, die eine Vielzahl von Zellen (nicht separat nummeriert) aufweist. Natürlich kann die HS-Stromversorgung 104 mit anderen Vorrichtungen implementiert sein, einschließlich, aber nicht beschränkt auf eine Solarzelle (nicht dargestellt). Weiterhin kann eine Vielzahl von HS-Stromversorgungen 104 implementiert sein. Die HS-Stromversorgung 104 beinhaltet einen Pluspol 108 und einen Minuspol 110.
-
Das elektrische System 100 beinhaltet ebenso eine Last 111, die elektrisch mit der HS-Stromversorgung 104 zuschaltbar ist. In der exemplarischen Ausführungsform beinhaltet die Last 111 ein Traktionsleistungserfindermodul („TPIM”) 112, das teilweise einfach als „Traktionserfinder” bezeichnet wird. Die Last 111 der exemplarischen Ausführungsform beinhaltet zudem einen Elektromotor 114, der elektrisch mit dem TPIM 112 verbunden ist. Der Elektromotor 114 kann, wie unter Fachleuten auf dem Gebiet bekannt ist, mit einer Achse (nicht dargestellt) und/oder Rädern (nicht dargestellt) zum Antreiben des Fahrzeugs 102 gekoppelt werden.
-
Das elektrische System 100 beinhaltet ferner mindestens ein Schaltschütz 116, 118, 120 zum Öffnen (d. h. Verhindern eines Stromflusses) und/oder Schließen (d. h. Freigeben eines Stromflusses) zwischen der HS-Stromversorgung 104 und der Last 111. Insbesondere ist in der exemplarischen Ausführungsform ein positives Schaltschütz 116 elektrisch mit dem Pluspol 108 und der Last 111 verbunden, während ein negatives Schaltschütz 118 und ein Vorladeschütz 120 zwischen dem Minuspol 110 und der Last 111 elektrisch verbunden sind. Jedes Schaltschütz 116, 118, 120 beinhaltet einen ersten Kontakt (nicht nummeriert), einen zweiten Kontakt (nicht nummeriert) und eine Spule (nicht dargestellt). Wie unter Fachleuten auf dem Gebiet bekannt ist, sorgt die Spule, d. h. ein Elektromagnet, unter Bestromung dafür, dass die Kontakte zusammen oder auseinander bewegt werden, um den Schaltkreis zu schließen oder zu öffnen.
-
Das elektrische System 100 kann auch eine Vielzahl von Stromsensoren 122, 124 beinhalten. In der exemplarischen Ausführungsform ist ein positiver Schaltschütz-Stromsensor 122 konfiguriert, den durch das positive Schaltschütz 116 fließenden Strom vor seinem Öffnen und oder nach seinem Schließen abzutasten. Ebenso ist in der exemplarischen Ausführungsform ein negativer Schaltschütz-Stromsensor 124 so konfiguriert, um den durch das negative Schaltschütz 118 fließenden Strom vor dem Öffnen und/oder nach dem Schließen abzutasten. Jeder Stromsensor 122, 124 kann mit dem jeweiligen Schaltschütz 116, 118 integriert, d. h. zusammengepackt sein.
-
Das elektrische System 100 kann ferner mindestens eine Steuerung 126 beinhalten. Die mindestens eine Steuerung 126 steht mit mindestens einem der Schaltschütze 116, 118, 120 in Verbindung. Als solches kann die mindestens eine Steuerung 126, die den Betrieb des mindestens einen Schaltschützes 116, 118, 120 steuern und/oder Daten an und/oder von dem mindestens einen Schaltschütz 116, 118, 120 übertragen. Die mindestens eine Steuerung 126 steht auch mit den Stromsensoren 122, 124 in Verbindung. Als solches kann die mindestens eine Steuerung 126 Daten zu und/oder von den Stromsensoren 122, 124 übertragen.
-
In der gezeigten exemplarischen Ausführungsform in 1, ist die mindestens eine Steuerung 126 als Batterie-Steuermodul 128 ausgebildet. Das Batteriesteuermodul 128 beinhaltet einen Prozessor 130, z. B. einen Mikroprozessor, einen Mikrocontroller, eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung usw. die in der Lage sind, Anweisungen auszuführen (d. h. ein Programm auszuführen) und/oder Berechnungen durchzuführen. Das Batteriesteuermodul 128 kann auch einen Speicher 132 beinhalten, der mit dem Prozessor 130 in Verbindung steht. Natürlich können der Prozessor 130 und der Speicher 132 Teil einer einzigen integrierten Schaltung oder separater Komponenten sein.
-
In der exemplarischen Ausführungsform beinhaltet jedes Schaltschütz 116, 118, 120 einen darin integrierten elektronischen Speicher 134. Der elektronische Speicher 134 ist in der Lage Daten zu speichern, wie es für den Fachmann auf dem Gebiet leicht erkennbar ist. Jedes Schaltschütz 116, 118, 120 kann ferner einen darin integrierten Prozessor 136 beinhalten. Der Prozessor 136 steht mit dem elektronischen Speicher 134 in Verbindung und ist in der Lage, Anweisungen auszuführen, Berechnungen durchzuführen usw., wie auch für den Fachmann auf dem Gebiet zu erkennen ist. Natürlich können der elektronische Speicher 134 und der Prozessor 136 auf einer einzigen integrierten Schaltung (nicht gezeigt) integriert sein oder als separate Komponenten implementiert sein. Weiterhin können die mit den Schaltschützen 116, 118, 120 integrierten Prozessoren 136 als die mindestens eine Steuerung 126, wie hierin beschrieben, funktionieren.
-
2 veranschaulicht ein Verfahren 200 zum Steuern des positiven Schaltschützes 116 und des negativen Schaltschützes 118. Das Verfahren beinhaltet bei 202 den durch jedes Schaltschütz 116, 118 fließenden abgetasteten Strom vor dem Öffnen des Schaltschützes 116, 118 und/oder nach dem Schließen des Schaltschützes 116, 118. Der Abtaststrom kann unter Verwendung der Stromsensoren 122, 124 des exemplarischen Systems 100, die vorstehend beschrieben wurden, erreicht werden. Der abgetastete Strom kann in der mindestens einen Steuerung 126 und/oder jeder anderen geeigneten Vorrichtung gespeichert werden. So kann beispielsweise der abgetastete Strom in den elektronischen Speichern 134 der positiven und negativen Schaltschütze 116, 118 und/oder des elektronischen Speichers 132 des Batteriesteuermoduls 128 gespeichert werden.
-
Das Verfahren 200 beinhaltet ferner bei 204 einen gewichteten Wert des negativen Schaltschützes. Der gewichtete Wert des negativen Schaltschützes beruht zumindest teilweise auf dem durch das negativen Schaltschütz 118 fließenden Abtaststrom bei mindestens einer Öffnung und/oder Schließung des negativen Schaltschützes 118.
-
Die Berechnung des gewichteten Wertes des negativen Schaltschützes kann teilweise durch Inkrementieren eines Zählers des negativen Schaltschützes in mindestens einem der elektronischen Speicher 132, 134 unter bestimmten Bedingungen erreicht werden. Insbesondere wird der Zähler in Reaktion auf den durch das negative Schaltschütz 118 fließenden Strom inkrementiert, der größer als ein vorbestimmter Schwellenwert vor dem Öffnen oder nach dem Schließen ist. Das heißt, wenn der durch das negative Schaltschütz 118 fließende Strom zu hoch ist (d. h. größer als der vorbestimmte Schwellenwert), bevor das Schaltschütz 118 öffnet oder schließt, wird der Zähler inkrementiert.
-
Die Berechnung des gewichteten Wertes des negativen Schaltschützes kann auch mindestens einen Gewichtungsfaktor des negativen Schaltschützes beinhalten. Dieser Gewichtungsfaktor kann basierend auf der Strommenge variieren, die während des Öffnens und/oder Schließens durch das negative Schaltschütz 118 fließt. In einer Ausführungsform wird dann der Gewichtungsfaktor des negativen Schaltschützes mit dem Zähler des negativen Schaltschützes multipliziert, um den gewichteten Wert des negativen Schaltschützes zu erzeugen.
-
Eine Vielzahl von Öffnungszählern des negativen Schaltschützes und Gewichtungsfaktoren des negativen Schaltschützes können verwendet werden, um den gewichteten Wert des negativen Schaltschützes zu erzeugen. In einer exemplarischen Ausführungsform kann die Berechnung des gewichteten Wertes des negativen Schaltschützes einen ersten Öffnungszähler des negativen Schaltschützes, einen ersten Schließzähler des negativen Schaltschützes, einen zweiten Öffnungszähler des negativen Schaltschützes, einen zweiten Schließzähler des negativen Schaltschützes, einen ersten Schwellenwert und einen zweiten Schwellenwert beinhalten. Genauer gesagt ist der erste Öffnungszähler des negativen Schaltschützes im elektronischen Speicher 134 in Reaktion auf den durch das negative Schaltschütz 118 fließenden Strom inkrementiert, bevor das Öffnen des negativen Schaltschützes 118 größer als der erste Schwellenwert ist. In diesem speziellen Beispiel kann der erste Schwellenwert 20 Ampere (A) betragen. Es sollte jedoch erkannt werden, dass andere Werte von Fachleuten auf dem Gebiet in Betracht gezogen werden können. Der erste Schließzähler des negativen Schaltschützes wird in Reaktion auf den durch das negative Schaltschütz 118 fließenden Strom inkrementiert, nachdem das Schließen des negativen Schaltschützes größer als der erste Schwellenwert ist. Der zweite Impuls des negativen Schaltschützes wird in Reaktion auf den durch das negative Schaltschütz 118 fließenden Strom vor dem Öffnen inkrementiert, der größer als der zweite Schwellenwert ist. Der zweite Schwellenwert ist größer als der erste Schwellenwert. Der zweite Schließzähler des negativen Schaltschützes wird in Reaktion auf den durch das negative Schaltschütz 118 fließenden Strom nach dem Schließen größer als der zweite Schwellenwert ist.
-
In dieser exemplarischen Ausführungsform wird die Berechnung des gewichteten Wertes des negativen Schaltschützes durch Multiplizieren jedes der Vielzahl von Zählern mit einem Gewichtungsfaktor und anschließendes Summieren der Ergebnisse erreicht. Insbesondere wird bei dieser Ausführungsform die Berechnung des gewichteten Wertes des negativen Schaltschützes durch Anwendung der folgenden Formel erreicht: NCWV = (NC0C1·NC0WF1) + (NC0C2·NC0WF2) + (NCCC1·NCCWF1) + (NCCC2·NCCWF2) worin NCWV der erste gewichtete Wert des negativen Schaltschützes ist, NCOC1 ist der erste Öffnungszähler des negative Schaltschützes, NCOWF1 ist der erste Gewichtungsfaktor des negativen Schaltschützes, NCOC2 ist der zweite Öffnungszähler des negativen Schaltschützes, NCOWF2 ist der zweite Gewichtungsfaktor des negativen Schaltschützes, NCCC1 ist der erste Schließzähler des negativen Schaltschützes, NCCWF1 ist der erste Gewichtungsfaktor des negativen Schaltschützes, NCCC2 ist der zweite Schließzähler des negativen Schaltschützes, und NCCWF2 ist der zweite Gewichtungsfaktor des negativen Schaltschützes. Die Gewichtungsfaktoren unterscheiden sich durch die damit verbundene Schwere der Strommenge, die durch das Schaltschütz 116, 118, 120 fließt, wenn das Öffnen auftritt.
-
Das Verfahren 200 beinhaltet ferner bei 206 einen gewichteten Wert des positiven Schaltschützes. Der gewichtete Wert des positiven Schaltschützes beruht zumindest teilweise auf dem gemessenen Strom, der durch das positive Schaltschütz 116 bei mindestens einer Öffnung und/oder Schließung des positiven Schaltschützes 116 fließt.
-
Die Berechnung des gewichteten Wertes des positiven Schaltschützes kann teilweise durch Inkrementieren eines Zählers des positiven Schaltschützes in mindestens einem der elektronischen Speicher 132, 134 unter bestimmten Bedingungen erreicht werden. Insbesondere wird der Zähler in Reaktion auf den durch das positive Schaltschütz 116 fließenden Strom inkrementiert, der größer als ein vorbestimmter Schwellenwert vor dem Öffnen oder nach dem Schließen ist. Das heißt, wenn der durch das positive Schaltschütz 116 fließende Strom zu hoch ist (d. h. größer als der vorbestimmte Schwellenwert), bevor das Schaltschütz 116 öffnet oder schließt, wird der Zähler inkrementiert.
-
Die Berechnung des gewichteten Wertes des positiven Schaltschützes kann auch mindestens einen Gewichtungsfaktor des positiven Schaltschützes beinhalten. Dieser Gewichtungsfaktor kann basierend auf der Strommenge variieren, die während des Öffnens und/oder Schließens durch das positive Schaltschütz 116 fließt. In einer Ausführungsform wird dann der Gewichtungsfaktor des positiven Schaltschützes mit dem Zähler des positiven Schaltschützes multipliziert, um den gewichteten Wert des positiven Schaltschützes zu erzeugen.
-
Eine Vielzahl von Öffnungszählern des positiven Schaltschützes und Gewichtungsfaktoren des positiven Schaltschützes können verwendet werden, um den gewichteten Wert des positiven Schaltschützes zu erzeugen. In einer exemplarischen Ausführungsform kann die Berechnung des gewichteten Wertes des positiven Schaltschützes einen ersten Öffnungszähler des positiven Schaltschützes, einen ersten Schließzähler des positiven Schaltschützes, einen zweiten Öffnungszähler des positiven Schaltschützes, einen zweiten Schließzähler des positiven Schaltschützes, einen ersten Schwellenwert und einen zweiten Schwellenwert beinhalten. Genauer gesagt ist der erste Öffnungszähler des positiven Schaltschützes im elektronischen Speicher 134 in Reaktion auf den durch das positive Schaltschütz 116 fließenden Strom inkrementiert, bevor das Öffnen des positiven Schaltschützes 116 größer als der erste Schwellenwert ist. In diesem speziellen Beispiel kann der erste Schwellenwert 20 A sein. Es sollte jedoch beachtet werden, dass andere Werte von Fachleuten auf dem Gebiet in Betracht gezogen werden können. Der erste Schließzähler des positiven Schaltschützes wird in Reaktion auf den durch das positive Schaltschütz 116 fließenden Strom inkrementiert, nachdem das Schließen des positiven Schaltschützes größer als der erste Schwellenwert ist. Der zweite Öffnungszähler des positiven Schaltschützes wird in Reaktion auf den Strom, der durch das positive Schaltschütz 116 fließt, vor dem Öffnen inkrementiert, der größer als der zweite Schwellenwert ist. Der zweite Schwellenwert ist größer als der erste Schwellenwert. Der zweite Schließzähler des positiven Schaltschützes wird in Reaktion auf den Strom, der durch das positive Schaltschütz 116 fließt, nach dem Schließen inkrementiert, der größer als der zweite Schwellenwert ist.
-
In dieser exemplarischen Ausführungsform wird die Berechnung des gewichteten Wertes des positiven Schaltschützes durch Multiplizieren jedes der Vielzahl von Zählern mit einem Gewichtungsfaktor und anschließendes Summieren der Ergebnisse erreicht. Insbesondere wird bei dieser Ausführungsform die Berechnung des gewichteten Wertes des positiven Schaltschützes durch Anwendung der folgenden Formel erreicht: PCWV = (PC0C1·PC0WF1) + (PC0C2·PC0WF2) + (PCCC1·PCCWF1) + (PCCC2·PCCWF2) worin PCWV der gewichtete Wert des positiven Schaltschützes ist, PCOC1 ist der erste Öffnungszähler des positiven Schaltschützes, PCOWF1 ist der erste Gewichtungsfaktor des positiven Schaltschützes, PCOC2 ist der zweite Öffnungszähler des positiven Schaltschützes, PCOWF2 ist der zweite Gewichtungsfaktor des positiven Schaltschützes, PCCC1 ist der erste Schließzähler des positiven Schaltschützes, PCCWF1 ist der erste Gewichtungsfaktor des positiven Schaltschützes, PCCC2 ist der zweite Schließzähler des positiven Schaltschützes und PCCWF2 ist der zweite Gewichtungsfaktor des positiven Schaltschützes. Die Gewichtungsfaktoren unterscheiden sich durch die damit verbundene Schwere der Strommenge, die durch das Schaltschütz 116, 118, 120 fließt, wenn das Schließen auftritt.
-
Das Verfahren 200 beinhaltet ferner bei 208 die Reihenfolge des Öffnens und/oder Schließens des negativen Schaltschützes 118 und des positiven Schaltschützes 116. Diese Bestimmung kann den gewichteten Wert des negativen Schaltschützes und/oder den gewichteten Wert des positiven Schaltschützes verwenden. Das elektrische System 100 kann eine Standardreihenfolge zum Öffnen und/oder Schließen der Schaltschütze 116, 118, 120 aufweisen. In einer exemplarischen Ausführungsform soll die Standardreihenfolge zum Schließen der Schaltschütze 116, 118, 120 zuerst das positive Schaltschütz 116 schließen, dann das Vorladeschütz 120 schließen, gefolgt vom Schließen des negativen Schaltschützes 118. Die vorgegebene Reihenfolge des Öffnens der Schaltschütze 116, 118 in einer exemplarischen Ausführungsform öffnet zuerst das negative Schaltschütz 118 und danach das positive Schaltschütz 116. Es sollte beachtet werden, dass das Vorladeschütz 120 typischerweise während der Sequenz des Öffnens der anderen Schaltschütze 116, 118 offen ist. Es sollte auch beachtet werden, dass andere Standardreihenfolgen zum Öffnen und/oder Schließen der Schaltschütze 116, 118, 120 implementiert werden können.
-
Die Bestimmung der Reihenfolge des Öffnens und/oder Schließens der Schaltschütze 116, 118 kann das Vergleichen von mindestens dem gewichteten Wert des negativen Schaltschützes und dem gewichteten Wert des positiven Schaltschützes mit einem gewichteten Schwellenwert beinhalten. Der gewichtete Schwellenwert ist eine Menge, die sich auf einen Minimalwert bezieht, der erforderlich ist, um die Reihenfolge des Öffnens und/oder Schließens der Schaltschütze 116, 118 aus der Standardreihenfolge zu ändern. Als solches wird bei einer exemplarischen Ausführungsform, wie bei 302 in 3 dargestellt, der gewichtete Wert des negativen Schaltschützes mit dem gewichteten Schwellenwert verglichen. Wenn der gewichtete Wert des negativen Schaltschützes kleiner als der gewichtete Schwellenwert ist, werden die Schaltschütze 116, 118, 120 so eingestellt, dass sie gemäß der Standardreihenfolge betrieben werden, wie bei 304 gezeigt.
-
Wenn der gewichtete Wert des negativen Schaltschützes nicht kleiner als der gewichtete Schwellenwert ist, kann das Bestimmen der Reihenfolge des Öffnens und/oder Schließens der Schaltschütze 116, 118 das Vergleichen des gewichteten Wert des negativen Schaltschützes mit dem gewichteten Wert des positiven Schaltschütz umfassen, wie in 306 gezeigt. Wenn in der exemplarischen Ausführungsform der gewichtete Wert des negativen Schaltschütz größer als der gewichtete Wert des positiven Schaltschützes ist, dann wird das positive Schaltschütz auf Öffnen gesetzt, um vor dem negativen Schaltschütz in Reaktion auf den empfangenen Öffnen-Befehl zu öffnen, wie in 308 gezeigt. Wenn der gewichtete Wert des negativen Schaltschützes nicht größer als der gewichtete Wert des positiven Schaltschützes ist, dann wird das negative Schaltschütz auf Öffnen gesetzt, um vor dem positiven Schaltschütz in Reaktion auf den empfangenen Öffnen-Befehl zu öffnen, wie in 310 gezeigt.
-
Unter erneuter Bezugnahme auf 2, beinhaltet das Verfahren 200 ferner bei 210 das Betreiben der Schaltschütze 116, 118, 120 auf der Grundlage der festgelegten Reihenfolge und in Reaktion auf das Empfangen eines Öffnen-Befehls und/oder eines Schließbefehls.
-
Das erste Schaltschütz zum Öffnen und/oder Schließen, d. h. das Schaltschütz 116, 118, 120, um die Schaltung herzustellen oder zu unterbrechen, ist typischerweise anfälliger für die nachteiligen Effekte des Lichtbogens. Durch die Änderung der Reihenfolge des Öffnens und/oder Schließens der Schaltschütze 116, 118, 120 wird das weniger nachteilig durchgeführte Schaltschütz 116, 118, 120 potentiellen nachteiligen Wirkungen ausgesetzt, wodurch jegliche nachteiligen Auswirkungen auf die Schaltschütze 116, 118, 120 ausgeglichen werden. Als solches wird die Gesamtnutzungsdauer und die Gebrauchstauglichkeit des elektrischen Systems 100 verbessert.
-
Das System 100 kann ferner eine Benutzeroberfläche 138 in Kommunikation mit der mindestens einen Steuerung 126 beinhalten. Die Benutzeroberfläche 138 kann eine Anzeige (nicht gezeigt), einen Lautsprecher (nicht gezeigt), eine Warnlampe (nicht gezeigt) oder eine andere Art von Melder beinhalten, wie dies dem Fachmann auf dem Gebiet bekannt ist. Die Benutzeroberfläche 138 kann verwendet werden, um ein Warnsignal an einen Benutzer, z. B. einen Fahrer, des Fahrzeugs 102, auszugeben. Dieses Warnsignal kann beispielsweise ausgegeben werden, wenn die Reihenfolge der geöffneten und/oder geschlossenen Schaltschütze 116, 118, 120 geändert wird. In einem anderen Beispiel kann das Warnsignal ausgegeben werden, wenn der gewichtete Wert des positiven Schaltschützes und/oder des negativen Schaltschützes einen festgelegten Wert erreicht.
-
Die ausführliche Beschreibung und die Zeichnungen oder Figuren unterstützen und beschreiben die Offenbarung, während der Umfang der Offenbarung jedoch einzig und allein durch die Patentansprüche definiert wird. Während einige der besten Modi und andere Ausführungsformen zur Umsetzung der beanspruchten Lehren im Detail beschrieben sind, existieren verschiedene alternative Entwürfe und Ausführungsformen zur Umsetzung der Offenbarung, die in den hinzugefügten Ansprüchen definiert sind.
