KR20140129152A - 하이브리드 차량에서 회전하는 기계를 사용하는 고전압 케이블 검출 - Google Patents

하이브리드 차량에서 회전하는 기계를 사용하는 고전압 케이블 검출 Download PDF

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Abstract

여기에 설명된 시스템과 방법은 고전압 배터리 또는 에너지 저장 시스템을 갖는 전기 또는 하이브리드 전기 차량 내의 고전압 부품 케이블들 내의 분리된 상태의 존재를 검출한다. 시스템은 전기 기계(E-기계)를 회전시키도록 사용되는 내연 기관과 같은 기계 동력 장치를 포함한다. E-기계의 회전은 차량의 주요 고전압 케이블류 상에 충분하지만 안전한 시험 전압을 유도한다. 고전압 케이블이 분리되었는지를 결정하도록 개별 고전압 부품들 근처의 다양한 점들에서 측정이 실행된다.

Description

하이브리드 차량에서 회전하는 기계를 사용하는 고전압 케이블 검출{HIGH VOLTAGE CABLE DETECTION USING ROTATING MACHINE IN HYBRID VEHICLES}
관련 출원의 상호 참조
본 출원은 2012년 2월 17일에 출원된 미국 특허 가출원 제 61/600,142호의 이점을 청구하고, 참조로써 여기에 통합되어 있다.
본 개시물은 일반적으로 전기 및 하이브리드 전기 차량에서 전기 안전 및 제어 시스템들에 관한 것이다. 더 구체적으로, 본 개시물은 고전압 에너지 저장 시스템들을 가진 차량에서 회전하는 기계를 사용하여 고전압 케이블 연결부들을 검출하기 위한 시스템과 방법에 관한 것이다.
차량을 나아가게 하는데 필요한 에너지의 일부를 제공하는 고전압 배터리 또는 에너지 저장 시스템(ESS)을 포함하는 현대의 전기 또는 하이브리드 차량은 일반적으로 전력을 ESS로부터 다양한 차량 부품들로 이동시키기 위한 고전압 케이블들 또는 버스 라인들을 포함할 것이다. 이러한 부품들은 예를 들어, 인버터, 모터 발생기, 전력 컨버터 등을 포함할 수 있다. 케이블들은 또한 ESS 자체 내의 개별 에너지 저장 모듈들과 같은, 주요 부품 조립체들 내의 서브 부품들을 연결하도록 사용될 수 있다.
고전압 케이블 연결부들의 완전성은 차량의 작동에 있어서 매우 중요하다. 케이블류 내의 어떤 결함, 단락 또는 개방 회로는 전기 구동 부품들에 적용되는 불충분한 전력을 초래할 수 있고, 불량인 차량 성능, 이동성의 손실, 또는 증가된 부품 마모 또는 고장을 초래할 수 있다. 고전압 케이블류의 문제들은 또한 차량의 소유자 또는 차량을 점검하려는 기술자들에게 극심한 안전 위험을 생성할 수 있다. 예를 들어, 하나의 단부에서 고전압원에 연결되지만, 다른 단부에서 분리되는 케이블은 둘러싼 차량 부품들 또는 표면들과 의도되지 않은 접촉을 할 수 있고, 잠재적인 화재 또는 감전 위험을 생성한다.
본 개시물의 하나의 양태에 따르면, 하이브리드 전기 차량 내의 분리된 고전압 케이블 상태의 존재를 자동으로 검출하는 방법이 나타나 있고, 상기 하이브리드 전기 차량에서 모터 발생기를 인버터에 연결하는 고전압 발생기 케이블 상에 시험 전압을 생성하도록 제 1 속도로 상기 전기 모터 발생기를 회전시키는 단계로서, 상기 모터 발생기는 기계 동력 장치에 기계적으로 연결되고 상기 기계 동력 장치에 의해 회전되고, 상기 시험 전압은 50 볼트 미만 및 14 볼트 초과인, 상기 전기 모터 발생기를 회전시키는 단계와; 상기 발생기 케이블이 상기 회전하는 모터 발생기와 상기 인버터 사이에 적절하게 연결되는지를 결정하도록 제어기를 사용하여 상기 인버터의 제 1 단자에서 측정된 제 1 전압을 비교하는 단계를 포함한다. 제 1 전압은 모터 발생기에 의해 생성된 기전력(EMF) 때문에 인버터 내의 커패시터를 가로질러 유도될 수 있다.
다른 양태에 따르면, 하이브리드 전기 차량 내의 분리된 고전압 케이블 상태의 존재를 자동으로 검출하는 방법이 나타나 있고, 상기 하이브리드 전기 차량에서 모터 발생기를 고전압 부품에 연결하는 고전압 발생기 케이블 상에 시험 전압을 생성하도록 제 1 속도로 상기 전기 모터 발생기를 회전시키는 단계로서, 상기 모터 발생기는 기계 동력 장치에 기계적으로 연결되고 상기 기계 동력 장치에 의해 회전되고, 상기 시험 전압은 50 볼트 미만 및 14 볼트 초과인, 상기 전기 모터 발생기를 회전시키는 단계와; 상기 발생기 케이블이 상기 모터 발생기와 상기 인버터 사이에 적절하게 연결되는지를 결정하도록 제어기를 사용하여 상기 인버터의 제 1 단자에서 측정된 제 1 전압을 비교하는 단계를 포함한다.
다른 양태에 따르면, 하이브리드 전기 차량에서 고전압 케이블 연결부들을 검출하는 시스템이 나타나 있고, 기계 동력 장치에 연결된 샤프트를 회전시킬 수 있는 상기 기계 동력 장치와; 고전압 전력을 생성하는 회전하는 전기 모터 발생기로서, 상기 샤프트에 의해 상기 기계 동력 장치에 연결되는, 상기 회전하는 전기 모터 발생기와; 인버터로서, 상기 차량 내에서 상기 모터 발생기에 의해 생성된 AC 전력을 고전압 에너지 저장 시스템을 재생하기 위한 DC 전력으로 전환할 수 있고, 또한 상기 고전압 에너지 저장 시스템에 의해 생성된 DC 전력을 상기 전기 발생기를 작동시키기 위한 DC 전력으로 전환할 수 있는, 상기 인버터와; 상기 모터 발생기를 상기 인버터에 연결하는 발생기 케이블; 및 상기 기계 동력 장치의 속도를 조절하기 위해 상기 기계 동력 장치에 작동 가능하게 연결된 제어기를 포함한다. 상기 기계 동력 장치는 상기 모터 발생기가 상기 발생기 케이블 상에 AC 전압을 생성하도록 하기 위해 제 1 속도로 작동된다. DC 시험 전압은 상기 발생기 케이블 상의 상기 AC 전압 때문에 상기 인버터 내에서 유도되고, 상기 DC 시험 전압은 14 볼트 및 50 볼트 사이에 있다. 상기 발생기 케이블이 상기 모터 발생기와 상기 인버터 사이에 적절하게 연결되는지를 결정하도록 상기 제어기가 상기 인버터의 제 1 단자에서 측정된 제 1 전압을 비교한다.
다른 양태에 따르면, 하이브리드 전기 차량에서 고전압 케이블 연결부들을 검출하는 시스템이 나타나 있고, 기계 동력 장치에 연결된 샤프트를 회전시킬 수 있는 상기 기계 동력 장치와; 제 1 고전압 차량 부품에 전력을 공급하고 상기 제 1 고전압 차량 부품으로부터 전력을 수용하기 위한 회전하는 모터 발생기로서, 상기 샤프트에 의해 상기 기계 동력 장치에 연결되는, 상기 회전하는 모터 발생기와; 상기 에너지 저장 시스템과 상기 제 1 고전압 차량 부품을 연결하는 제 1 고전압 케이블; 및 상기 기계 동력 장치의 속도를 조절하기 위해 상기 기계 동력 장치에 작동 가능하게 연결된 제어기를 포함한다. 상기 기계 동력 장치는 상기 모터 발생기가 상기 제 1 고전압 케이블 상에 시험 전압을 생성하도록 하기 위해 제 1 속도로 작동된다. 상기 발생기 케이블이 상기 모터 발생기와 상기 제 1 고전압 차량 부품 사이에 적절하게 연결되는지를 결정하도록 상기 제어기가 상기 제 1 고전압 차량 부품의 제 1 단자에서 측정된 제 1 전압을 상기 시험 전압과 비교한다.
추가의 형태들, 목적들, 특징들, 양태들, 이익들, 이점들 및 본 발명의 실시예들은 상세한 설명과 여기에 주어진 도면들로부터 명백해질 것이다.
도 1은 본 개시물의 하나의 실시예에 따른 하이브리드 차량에서 회전하는 기계를 사용하여 고전압 케이블들을 검출하는 시스템의 개략도,
도 2는 하나의 실시예에 따른 도 1의 시스템을 사용하여 하이브리드 차량에서 고전압 케이블들을 검출하는데 포함되는 단계들을 도시하는 도면.
본 발명의 원리들의 이해를 도울 목적을 위해, 이제 도면들에 도시된 실시예들이 참조될 것이고, 특정한 표현이 본 발명의 원리들을 설명하기 위해 사용될 것이다. 그럼에도 불구하고 본 발명의 범주의 어떠한 제한도 의도되지 않는다는 것이 이해될 것이다. 여기에 설명되는 바와 같이 본 발명의 원리들의 추가의 용례들 및 설명된 실시예들의 임의의 대안과 추가의 수정들이 본 발명과 연관되는 기술 분야의 숙련자에게 보통 발생하는 것으로서 고려된다. 본 발명의 하나의 실시예는 본 발명과 연관없는 일부 특징들이 명료성을 위해 도시되지 않을 수 있다는 것이 기술 분야의 숙련자에게 명백할 것임에도 불구하고 더 상세하게 도시되어 있다.
독자의 편의를 위해, 요소가 먼저 도입되는 도면이 일반적으로 대응하는 참조 부호와 함께 제일 좌측의 숫자(들)로 명시되어 있다는 것을 처음에 주목해야 한다. 예를 들어, 100 시리즈 참조 번호(예를 들어, 100, 101, 102, 103 등)로 식별되는 부품은 보통 도 1을 참조하여 먼저 논의될 것이고, 200 시리즈 참조 번호(예를 들어, 200, 201, 202, 203 등)로 식별되는 부품은 보통 도 2를 참조하여 먼저 논의될 것이다.
도 1은 본 개시물의 하나의 실시예에 따른 차량 하이브리드 구동 제어 시스템(100)의 도면을 도시하고 있다. 여기에 설명된 시스템과 제어 방법들은 차량을 나아가게 하도록 요구되는 전력의 일부를 공급하기 위한 고전압 에너지 저장 시스템(예를 들어, 배터리) 및 전기 모터를 포함하는 전기 또는 하이브리드 차량 구동의 임의의 형태에 적용 가능하다. 도시된 바와 같이, 시스템(100)은 에너지 저장 시스템(ESS)(110), 인버터(112), DC-DC 컨버터(114), 기계 동력 장치(121), 전기 기계(E-기계)(111) 및 제어기(118)를 포함한다. 고전압 컨버터 케이블들(120(양) 및 122(음))은 ESS(110)의 단자들(164 및 166)을 DC-DC 컨버터(114)의 단자들(161 및 163)에 연결시킨다. 고전압 인버터 케이블들(124(양) 및 126(음))은 ESS(110)의 단자들(165 및 167)을 인버터(112)의 단자들(160 및 162)에 연결시킨다. 고전압 ESS 모듈 링크 케이블들(128(음) 및 130(양))은 에너지 저장 모듈(132)의 단자들(169 및 171)을 ESS(110) 내의 에너지 저장 모듈(134)의 단자들(168 및 170)에 연결시킨다. 도 1의 실시예에서, 양 단자들(164, 165 및 169)은 ESS(110) 내에서 서로에 대해 전기 접속된다. 유사하게, 음 단자들(166, 167 및 171)은 ESS(110) 내에서 서로에 대해 전기 접속된다.
인버터(112)는 고전압 발생기 케이블들(113, 115 및 117)을 통해 E-기계(111)(예를 들어, 모터 발생기)에 AC 전력을 공급하고 E-기계(111)로부터 AC 전력을 수용하도록 사용될 수 있다. E-기계(111)는 회전하는 샤프트(129)를 통해 차량 변속기(123)에 연결될 수 있고, 변속기(123)는 휠(133)에 대해 적합한 토크 트랜스퍼(torque transfer)를 제공한다. 하이브리드 전기 차량의 경우에, 엔진(121)과 같은 기계 동력 장치는 또한 도시된 바와 같이 클러치(131) 및 회전하는 샤프트들(125 및 127)을 통해 E-기계(111) 및 변속기(123)에 기계적으로 연결될 수 있다. 엔진(121)은 ESS가 부분적으로 또는 완전히 방출될 때 추가의 추진력을 제공할 수 있거나 또는 ESS(110)를 충전하도록 발생기 모드로 E-기계(111)를 작동시킬 수 있다. 추가의 고전압 케이블들이 ESS(110)를 차량 내에 존재하는 다른 고전압 차량 부품들에 연결하도록 또는 추가의 고전압 부품들을 서로 연결하도록 사용될 수 있다는 것이 이해되어야 한다.
일반적인 작동에서, 제어기(118)는 ESS(110)에 의해 공급되는 전력의 흐름을 제어하도록 도 1의 다양한 부품들과 접속한다. 점화에 초점을 맞춘 사건의 시작시에 전력이 요청될 때, 제어기(118)는 주요 ESS 고전압 접촉기들(140, 142, 144 및 146)이 폐쇄되게 하고, 요청된 차량 부품들에 전력을 공급한다. 아래에 추가로 설명될 바와 같이, 제어기(118)는 고전압 접촉기들(140, 142, 144 및 146)이 폐쇄되기 전에 다양한 고전압 전력 케이블들이 적절하게 연결되는 것을 보장하도록 고전압 부품들의 각각에서 전압을 측정한다. 그러나, 정확한 측정을 제공하기 위해, 임계 전압이 요구된다. 시스템(100)은 E-기계(111)를 차례로 회전시키는 엔진(121)을 회전시켜 이 전압을 제공한다. 다른 실시예들에서, E-기계는 스타터 또는 저전압 배터리(116) 및/또는 DC-DC 컨버터(114)에 연결된 크랭킹 모터에 의해 처음에 회전될 수 있다. 또 다른 실시예들에서, E-기계는 윈드밀, 트레드밀 또는 태양열 모터들과 같은 동력 장치들의 다른 형태들에 의해 회전될 수 있다.
E-기계가 회전할 때, E-기계(111)는 발생기 케이블들(113, 115 및 117) 내에 AC 전압을 유도하는 기전력(EMF)을 생성한다. E-기계의 회전은 또한 ESS 접촉기들(140, 142, 144 및 146)이 분리된다면(개방된다면) E-기계(111)에 의해 생성된 EMF에 대응하는 시험 전압으로 커패시터(141)를 충전할 것이다. 엔진(121) 및 E-기계(111)의 속도는 고전압 케이블들(일반적으로 20 볼트)의 연결부를 검출하고 측정하는데 적합하지만, 조작자 또는 서비스 요원이 부상을 입는 것을 방지하도록 안전 규정에 의해 요구되는 임계치(일반적으로 50 볼트) 이하인 레벨로 커패시터(141)를 가로지르는 시험 전압을 유지하기 위해 제어기(118)에 의해 조정된다. 이것은 주요 ESS 고전압 커패시터들(140, 142, 144 및 146)이 가깝고 고전압이 일반적으로 400 내지 450 볼트의 범위 내에 있는 케이블류에 인가되기 전에 케이블 연결부들이 검출되게 한다.
ESS(110)는 바람직하게 정상적인 작동 동안 차량 전기 부품들에 충분한 전류를 제공하기 위해 평행하게 연결되는 복수의 에너지 저장 모듈들(132 및 134)을 포함한다. 2개의 에너지 저장 모듈들이 도 1에 도시되었지만, 어떤 수의 에너지 저장 모듈들도 사용될 수 있음이 이해되어야 한다. 게다가, 에너지 저장 시스템(110)은 일부 예들을 나열하자면, 스루 화학 수단, 공압 축압기들, 유압 축압기들, 스프링들, 열 저장 시스템들, 플라이휠, 중력 장치들 및 커패시터들과 같은 잠재적인 에너지를 저장하기 위한 임의의 시스템을 포함할 수 있다는 것이 고려된다. 하나의 실시예에서, 에너지 저장 모듈들(132 및 134)은 각각 배터리들(136 및 138)을 포함한다. 배터리들(132 및 134)은 바람직하게 요구된 전압을 성취하기 위해 직렬로 연결되는 복수의 개별 배터리 셀들을 각각 포함한다. 바람직한 실시예에서, 배터리들(132 및 134)은 약 420 볼트의 전압으로 작동하지만, 다른 전압이 사용될 수도 있다.
인버터(112)는 E-기계(111)와 같은 다른 하류 고전압 부품들을 구동하기 위해 ESS(110)로부터의 DC 전력을 AC 전력으로 전환하는 DC-AC 인버터를 포함할 수 있다. 인버터(112)는 또한 E-기계(111)가 엔진(121) 또는 차량의 잔류 관성에 의해 구동되는 발생기로서 작동할 때(예를 들어, 재생 제동 또는 다른 ESS 재생 모드들 동안) E-기계(111)에 의해 생성되는 교류(AC)를 ESS(110)의 배터리들(136 및 138)을 충전시키기 위한 DC 전류로 전환하는 역할을 할 수 있다.
DC-DC 컨버터(114)는 고전압 케이블들(120(양) 및 122(음))에 의해 ESS(110)에 연결된다. 하나의 실시예에서, DC-DC 컨버터(114)는 스위치 방식의 벅-부스트 컨버터(switched-mode buck boost converter)이다. 벅 컨버터(즉, 스텝 다운 컨버터)로서 작동할 때, DC-DC 컨버터(114)는 ESS(110)에 의해 공급되는 고전압 DC 전력을 낮은 DC 전압으로 전환한다. 낮은 전압은 차례대로 저전압 배터리(116)를 충전시키고 저전압을 필요로 하는 차량 시스템들과 액세서리들(150)에 DC 전력을 공급하도록 사용되고, 일반적으로 12 내지 24 볼트의 범위 내에 있다. 부스트 컨버터로서 작동할 때, DC-DC 컨버터(114)는 차량을 시동걸고(예를 들어, ESS(110)가 방출되었을 경우) 또는 상술된 바와 같이 시험 전압을 생성하도록 E-기계(111)를 처음에 회전시키기 위해 배터리(116)로부터의 저전압 전력을 더 높은 전압으로 전환한다. 벅-부스트 컨버터에 더하여, DC-DC 컨버터(114)는 스텝 업 및 스텝 다운 DC-DC 컨버터들의 다른 형태의 조합을 포함할 수 있다는 것이 이해되어야 한다.
일반적인 실시예에서, 제어기(118)는 프로세서, 메모리, 및 입력/출력 연결부들을 가진 컴퓨터를 포함할 수 있다. 추가의 요소들이 특정한 용례에 의해 요구되는 바와 같이 제어기(118) 내에 포함될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 또한 제어기(118)는 고전압 부품들의 각각에서 분리된 제어기 모듈들, 공통 하우징 내의 단일 제어기 또는 그것들의 임의의 조합을 포함할 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 제어기(118)는 전압, 전류, 위상, 열, 위치, 속도 및/또는 시스템(100)의 효율적인 제어를 위한 다른 변수들과 같은 추가의 신호들을 수신할 수 있다. 더 구체적으로, 제어기(118)는 인버터(112)의 고전압 단자들(160 및 162), ESS(110)의 단자들(164 및 166), 및 ESS(110) 내의 에너지 저장 모듈(134)의 단자들(168 및 170)에서 측정되는 전압 신호들을 수신할 수 있다. 제어기(118)는 또한 차량 시동/정지 명령들, 전력 및 토크 변경 요청들 등을 포함하는 다른 차량 제어 서브시스템들로부터 신호들을 수신할 수 있다.
고전압 부품들(110, 111, 112 및 114) 각각은 또한 전압 및 다른 관련된 측정 신호들을 측정하거나 또는 제어기(118)로 전송하기 위한 추가의 측정 회로 및/또는 제어기들을 포함할 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 제어기(118)는 제어 라인들(119)을 걸쳐 측정된 전압을 수신할 수 있다. 제어 라인들(119) 각각은 연관된 고전압 부품으로부터 제어기로 전압 측정값을 전송하기 위해 통신 프로토콜 또는 데이터 버스를 사용하는 직접 입력 컨덕터 또는 측정된 실제 전압을 운반하는 컨덕터 쌍 또는 데이터 포맷 매체를 포함할 수 있다. 기술 분야에 공지된 또 다른 장치 또는 회로는 측정된 전압을 제어기(118)로 전송하도록 사용될 수 있다.
도 2는 시스템(100)에서 고전압 케이블들의 연결부를 검출하는 방법을 도시한다. 프로세스는 제어기(118)가 인버터(112)의 DC 측 단자들(160 및 162)을 가로질러 유도될 15 내지 50 볼트의 대응하는 시험 전압을 야기하는 속도로 E-기계(111)를 회전시키도록 엔진(121)(또는 다른 동력 장치)에 명령할 때 단계 205에서 시작한다. 언급된 범위는 정확한 측정을 하는데 충분한 전압을 제공하지만, 안전 규정에 대해 일반적으로 요구되는 임계치 미만이다.
E-기계(111)가 요구되는 속도에 도달한다면, 프로세스는 제어기(118)가 단자들(160 및 162)을 가로질러 측정된 전압 신호를 평가하는 단계 210으로 진행한다. 전압 신호는 인버터(112) 내의 적절한 측정 회로에 의해 측정될 수 있고 제어기(118)로 전송될 수 있다. 일반적인 케이블 전압 강하를 설명하는, E-기계(111)에 의해 생성되는 EMF에 기초하는 예상 값에 대응한다면(결정 블록 215), 발생기 케이블들(113, 115 및 117)은 적절하게 연결되는 것으로 간주된다. 측정된 전압이 매우 낮다면, 제어기는 케이블들 중 하나가 분리되었거나 또는 그 완전성이 달리 위태로워 진다는 것(단계 220)을 추정한다. 제어기(118)는 ESS 접촉부들이 폐쇄되는 것으로부터 방지하는 것, 엔진 동력만으로 차량을 구동하는 것 또는 차량을 고정시키는 것(단계 225)과 같은 전기 안전 위험을 방지하도록 적절하고 정확한 조치를 취한다.
단계 215에서 측정된 전압이 충분한 것으로 결정된다면, 프로세스는 추가의 고전압 부품 케이블들이 평가되어야 하는지를 결정하도록 결정 블록(230)으로 이동한다. 도시된 시스템(100)에 대해, 프로세스는 단계 210으로 복귀하고 ESS(110)의 에너지 저장 모듈(132)의 단자들(165 및 167)을 가로질러 전압을 측정한다. 측정된 전압이 상술된 바와 같이 예상 값과 일치한다면, 제어기는 인버터 케이블들(124 및 126)이 적절하게 연결된다는 것을 결정한다. 전압이 매우 낮다면, 제어기(118)는 다시 케이블 연결부들 중 하나가 악화되고 프로세스가 적절한 작동이 전기 안전 위험을 방지하도록 제어기(118)에 의해 취해지는 단계 220 및 225로 진행한다는 것을 추정한다.
프로세스는 고전압 컨버터 케이블들(120 및 122)의 연결 상태를 검출하도록 DC-DC 컨버터(114)에서 단자들(165 및 167)을 가로질러 전압을 측정하여 한 번 더 단계들 210 및 215를 반복한다. 프로세스 단계들 210 및 215는 고전압 모듈 링크 케이블들(128 및 130)의 연결 상태를 검출하도록 에너지 저장 모듈(134)에서 단자들(168 및 170)을 가로질러 전압을 측정하여 다시 반복될 수 있다. 추가의 고전압 케이블들이 이전에 평가된 케이블 섹션의 더 하류에 있는 케이블 연결부들을 계속해서 평가하는 제어기에 의해 유사한 방식으로 평가되거나 검출될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 이전에 평가된 상류 단자 전압이 적절한 것으로 결정되지만, 현재 평가된 단자들에서의 전압이 사전 결정된 임계치 미만에 있다면, 이전에 측정된 단말부로부터 현재 측정된 단말부로 케이블 섹션에 관한 문제가 있다는 것이 추정될 수 있다.
단계 225에서 차량 시동 시퀀스를 정지시키는 것 대신에, 시동 시퀀스는 측정된 전압 또는 검출되는 케이블에 관한 다른 고려 사항들에 따라 연속하도록 허용될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 예를 들어, 평가되는 케이블이 모터 부식 때문에 부분적으로 분리되거나 또는 악화되도록 결정된다면, 제어기(118)는 여전히 차량을 구동하도록 허용하는 동안, 운전자에게 상태가 다음의 서비스 약속에서 처리되어야 한다는 것을 간단히 알릴 수 있다.
모든 고전압 케이블 연결부들이 확인되었다면(결정 블록 235), 제어기는 ESS의 접촉부들(140, 142, 144 및 146)이 폐쇄되도록 허용하고, 다양한 부품들에 고전압 전력을 공급한다(단계235).
명세서 및 청구항들에서 사용되는 바와 같이, 단어들 "케이블" 및 "케이블류"는 절연 와이어 컨덕터들, 멀티 컨덕터 재킷 케이블류, 전기 버스 바들 등과 같은 2개의 전기 부품들 사이의 전도성 경로에 연결되고 전도성 경로를 제공하는 임의의 전기 컨덕터를 의미하도록 해석되어야 한다. 또한, 도 1에 도시된 고전압 케이블들의 특정한 배열이 단지 설명의 목적을 위해 의도되고, 추가의 배열들 및 고전압 케이블류의 조합들 및 부품들은 본 개시물의 범주 내에 있도록 고려되는 것이 이해되어야 한다. 예를 들어, 고전압 케이블류가 각각의 양의 컨덕터(120, 124 및 130 각각)에 대한 전용 접지 컨덕터들(122, 126 및 128)을 갖는 것으로서 도 1에 도시되어 있는 반면, 시스템(100)은 주요 차량 섀시 접지와 같은 공통의 접지점에 묶인 접지 컨덕터들과 함께 공통의 접지 배열을 또한 이용할 수 있다.
명세서 및 청구항들에서 사용되는 바와 같이, 단어들 "저전압"은 50 볼트 이하의 전압을 의미하도록 의도되어야 한다.
명세서 및 청구항들에서 사용되는 바와 같이, 단어들 "고전압"은 인간이 접촉시 위험한 50 볼트 초과의 전압을 의미하도록 의도되어야 한다.
본 발명이 도면들 및 상술한 설명에서 상세히 도시되고 설명되는 동안, 본 발명은 실례가 되고 비제한적인 것으로서 간주되고, 본 발명은 오직 바람직한 실시예만이 도시 및 설명되었고 다음의 청구항들에 의해 규정된 본 발명들의 정신 내에서 오는 변경들, 등가물들 및 수정들이 보호되기 위해 바람직하다는 것이 이해된다. 이 명세서 내에서 언급된 모든 출판물들, 특허들 및 특허 출원들은 각각의 개별 출판물, 특허, 또는 특허 출원이 분명히 개별적으로 참조에 의해 통합되고 여기에 전체가 설명되도록 나타나 있는 것처럼 참조로써 여기에 통합되어 있다.

Claims (19)

  1. 하이브리드 전기 차량 내의 분리된 고전압 케이블 상태의 존재를 자동으로 검출하는 방법에 있어서,
    상기 하이브리드 전기 차량에서 모터 발생기를 인버터에 연결하는 고전압 발생기 케이블 상에 시험 전압을 생성하도록 제 1 속도로 상기 전기 모터 발생기를 회전시키는 단계로서, 상기 모터 발생기는 기계 동력 장치에 기계적으로 연결되고 상기 기계 동력 장치에 의해 회전되고, 상기 시험 전압은 50 볼트 미만 및 14 볼트 초과인, 상기 전기 모터 발생기를 회전시키는 단계; 및
    상기 발생기 케이블이 상기 회전하는 모터 발생기와 상기 인버터 사이에 적절하게 연결되는지를 결정하도록 상기 인버터의 제 1 단자에서 측정된 제 1 전압을 상기 시험 전압과 자동으로 비교하는, 에너지 저장 시스템에 연결된 제어기를 사용하는 단계를 포함하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 전압은 상기 모터 발생기에 의해 생성된 EMF 때문에 상기 인버터 내의 커패시터를 가로질러 유도되는 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 기계 동력 장치는 내연 기관인 방법.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    인버터 케이블이 상기 인버터와 상기 에너지 저장 시스템 사이에 적절하게 연결되는지를 결정하도록 상기 차량 내의 고전압 에너지 저장 시스템의 제 2 단자에서 측정된 제 2 전압과 상기 시험 전압을 자동으로 비교하는 제어기를 사용하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    컨버터 케이블이 상기 에너지 저장 시스템과 상기 DC-DC 컨버터 사이에 적절하게 연결되는지를 결정하도록 상기 DC-DC 컨버터의 제 3 단자에서 측정된 제 3 전압과 상기 시험 전압을 자동으로 비교하는 제어기를 사용하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    모듈 링크 케이블이 상기 에너지 저장 시스템 내의 제 1 에너지 저장 모듈과 제 2 에너지 저장 모듈 사이에 적절하게 연결되는지를 결정하도록 상기 에너지 저장 시스템 내의 상기 제 1 에너지 저장 모듈의 제 4 단자에서 측정된 제 4 전압을 자동으로 비교하는 제어기를 사용하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 비교하는 단계는 차량 시동 시퀀스를 개시시키기 위한 요청에 응답하여 상기 제어기에 의해 실행되는 방법.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 발생기, 인버터, 컨버터, 및 모듈 링크 케이블들 중 적어도 하나가 적절하게 연결되는지를 결정 못 한다면 제어기가 차량이 움직이지 못하게 하는 방법.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 발생기, 인버터, 컨버터, 및 모듈 링크 케이블들 중 적어도 하나가 적절하게 연결되지 못한다면 상기 에너지 저장 시스템이 개방 위치에서 상기 에너지 저장 시스템의 고전압 접촉 스위치를 유지하여 고전압 전력을 상기 인버터 및 DC-DC 컨버터 중 적어도 하나에 공급하는 것을 자동으로 방지하는 상기 제어기를 사용하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
  10. 하이브리드 전기 차량 내의 분리된 고전압 케이블 상태의 존재를 자동으로 검출하는 방법에 있어서,
    상기 하이브리드 전기 차량에서 모터 발생기를 고전압 부품에 연결하는 고전압 발생기 케이블 상에 시험 전압을 생성하도록 제 1 속도로 상기 전기 모터 발생기를 회전시키는 단계로서, 상기 모터 발생기는 기계 동력 장치에 기계적으로 연결되고 상기 기계 동력 장치에 의해 회전되고, 상기 시험 전압은 50 볼트 미만 및 14 볼트 초과인, 상기 전기 모터 발생기를 회전시키는 단계; 및
    상기 발생기 케이블이 상기 모터 발생기와 상기 인버터 사이에 적절하게 연결되는지를 결정하도록 제어기를 사용하여 상기 인버터의 제 1 단자에서 측정된 제 1 전압을 비교하는 단계를 포함하는 방법.
  11. 하이브리드 전기 차량에서 고전압 케이블 연결부들을 검출하는 시스템에 있어서,
    기계 동력 장치에 연결된 샤프트를 회전시킬 수 있는 상기 기계 동력 장치와;
    고전압 전력을 생성하는 회전하는 전기 모터 발생기로서, 상기 샤프트에 의해 상기 기계 동력 장치에 연결되는, 상기 회전하는 전기 모터 발생기와;
    인버터로서, 상기 차량 내에서 상기 모터 발생기에 의해 생성된 AC 전력을 고전압 에너지 저장 시스템을 재생하기 위한 DC 전력으로 전환할 수 있고, 또한 상기 고전압 에너지 저장 시스템에 의해 생성된 DC 전력을 상기 모터 발생기를 작동시키기 위한 DC 전력으로 전환할 수 있는, 상기 인버터와;
    상기 모터 발생기를 상기 인버터의 제 1 AC 단자에 연결하는 고전압 발생기 케이블; 및
    상기 기계 동력 장치의 속도를 조절하기 위해 상기 기계 동력 장치에 작동 가능하게 연결된 제어기를 포함하고,
    상기 기계 동력 장치는 상기 모터 발생기가 상기 고전압 발생기 케이블 상에 AC 전압을 생성하도록 하기 위해 제 1 속도로 작동되고;
    DC 시험 전압은 상기 발생기 케이블 상의 상기 AC 전압 때문에 상기 인버터의 DC 측부 상에 유도되고, 상기 DC 시험 전압은 14 볼트 및 50 볼트 사이에 있고,
    상기 발생기 케이블이 상기 모터 발생기와 상기 인버터 사이에 적절하게 연결되는지를 결정하도록 상기 제어기가 상기 인버터의 제 1 DC 단자에서 측정된 제 1 DC 전압을 자동으로 비교하는 시스템.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 인버터와 상기 에너지 저장 시스템을 연결하는 인버터 케이블을 추가로 포함하고, 상기 제어기는 상기 인버터 케이블이 상기 에너지 저장 시스템과 상기 인버터 사이에 적절하게 연결되는지를 결정하도록 상기 에너지 저장 시스템의 제 2 DC 단자에서 측정된 제 2 DC 전압과 상기 시험 전압을 자동으로 비교하는 시스템.
  13. 제 11 항 또는 제 12 항에 있어서,
    상기 에너지 저장 시스템과 상기 DC-DC 컨버터의 고측부를 연결하는 컨버터 케이블을 추가로 포함하고, 상기 제어기는 상기 컨버터 케이블이 상기 에너지 저장 시스템과 상기 DC-DC 컨버터 사이에 적절하게 연결되는지를 결정하도록 상기 DC-DC 컨버터의 제 3 DC 단자에서 측정된 제 3 DC 전압을 자동으로 비교하는 시스템.
  14. 제 11 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 에너지 저장 시스템은 복수의 에너지 저장 모듈들을 포함하고, 에너지 저장 모듈들의 제 1 에너지 저장 모듈 및 제 2 에너지 저장 모듈은 고전압 모듈 링크 케이블에 의해 함께 연결되고, 상기 에너지 저장 모듈들의 상기 제 1 에너지 저장 모듈은 또한 상기 컨버터 케이블에 연결되고;
    상기 제어기는 상기 고전압 모듈 링크 케이블이 상기 제 1 에너지 저장 모듈과 상기 제 2 에너지 저장 모듈 사이에서 적절하게 연결되는지를 결정하도록 상기 제 2 에너지 저장 모듈의 제 4 DC 단자에서 측정된 제 4 전압을 비교하는 시스템.
  15. 제 11 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 에너지 저장 시스템은 상기 에너지 저장 시스템을 인버터로부터 전기적으로 절연시키기 위해 적어도 하나의 고전압 접촉 스위치를 포함하는 시스템.
  16. 제 11 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제어기는 발생기 케이블, 인버터 케이블, 컨버터 케이블 및 모듈 링크 케이블 중 적어도 하나가 적절하게 연결되지 않는다면 개방 위치에서 상기 고전압 접촉 스위치를 유지하는 시스템.
  17. 제 11 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 인버터는 상기 제 1 DC 단자에 연결된 커패시터를 추가로 포함하고,
    상기 제 1 전압은 상기 커패시터를 가로질러 측정되는 시스템.
  18. 하이브리드 전기 차량에서 고전압 케이블 연결부들을 검출하는 시스템에 있어서,
    기계 동력 장치에 연결된 샤프트를 회전시킬 수 있는 상기 기계 동력 장치와;
    제 1 고전압 차량 부품에 전력을 공급하고 상기 제 1 고전압 차량 부품으로부터 전력을 수용하기 위한 회전하는 모터 발생기로서, 상기 샤프트에 의해 상기 기계 동력 장치에 연결되는, 상기 회전하는 모터 발생기와;
    상기 에너지 저장 시스템과 상기 제 1 고전압 차량 부품을 연결하는 제 1 고전압 케이블; 및
    상기 기계 동력 장치의 속도를 자동으로 조절하기 위해 상기 기계 동력 장치에 작동 가능하게 연결된 제어기를 포함하고,
    상기 기계 동력 장치는 상기 모터 발생기가 상기 제 1 고전압 케이블 상에 시험 전압을 생성하도록 하기 위해 제 1 속도로 작동되고;
    상기 제 1 고전압 케이블이 상기 모터 발생기와 상기 제 1 고전압 차량 부품 사이에 적절하게 연결되는지를 결정하도록 상기 제어기가 상기 제 1 고전압 차량 부품의 제 1 단자에서 측정된 제 1 전압을 상기 시험 전압과 자동으로 비교하는 시스템.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 제 1 고전압 부품은 인버터를 포함하는 시스템.
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