SE1150187A1 - Styrning av högspänningsisolationskontaktor av hybridtyp - Google Patents

Styrning av högspänningsisolationskontaktor av hybridtyp Download PDF

Info

Publication number
SE1150187A1
SE1150187A1 SE1150187A SE1150187A SE1150187A1 SE 1150187 A1 SE1150187 A1 SE 1150187A1 SE 1150187 A SE1150187 A SE 1150187A SE 1150187 A SE1150187 A SE 1150187A SE 1150187 A1 SE1150187 A1 SE 1150187A1
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
vehicle
loads
contactors
state
transition
Prior art date
Application number
SE1150187A
Other languages
English (en)
Inventor
Jay E Bissontz
Original Assignee
Int Truck Intellectual Prop Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Int Truck Intellectual Prop Co filed Critical Int Truck Intellectual Prop Co
Publication of SE1150187A1 publication Critical patent/SE1150187A1/sv

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/50Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
    • B60L50/60Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using power supplied by batteries
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L11/18
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60RVEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R16/00Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for
    • B60R16/02Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements
    • B60R16/03Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements for supply of electrical power to vehicle subsystems or for
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/24Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of energy storage means
    • B60W10/26Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of energy storage means for electrical energy, e.g. batteries or capacitors
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0063Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with circuits adapted for supplying loads from the battery
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W20/00Control systems specially adapted for hybrid vehicles
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40Engine management systems
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/7072Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/72Electric energy management in electromobility

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Hybrid Electric Vehicles (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)

Abstract

Ett isolationssystem för drivbatterier för ett fordon inkluderar batterikontaktorer som har ett slutet tillstånd och ett öppet tillstånd. Den ström som tas ut från drivbatterierna under omslag mellan de två tillstånden hanteras genom att välja belastningar för antingen reducerade driftsnivåer eller frånslagning för att reducera det totala strömuttaget. Fordonsdriftsbetingelser, så som riktningen av tillståndsomslaget, kan styra valet av belastningar för drift under omslaget.

Description

oberoende av fordonets förbränningsmotor. Dessutom använder nutida fordon i stor utsträckning elektroniska datorer som är förbrukare av elkraft. Sàsom ett resultat kan strömbelastningar pà fordons drivbatterier bli mycket höga.
[005] Höga strömbelastningar kan äventyra livslängden för drivbatteriets isolationskontaktor. Relativt starka strömmar, i storleksordningen hundratals ampere, kan tas ut av ett fordon om många av eller alla fordonets potentiella elektriska belastningar är aktiva. Kontaktorgnistbildning under öppnande och särskilt vid slutande kan leda till nedbrytning av isolationskontaktorn och bildning av svetsar under slutande som kan hälla kontaktorerna i den slutna positionen. En sådan verkan äventyrar kontaktorns isolationsfunktion.
SAMMANFATTNING
[006] Ett isolationssystem för drivbatterier för ett fordon inkluderar batterikontaktorer som har ett slutet tillstànd och ett öppet tillstànd. Den ström som tas ut från drivbatterierna under omslag mellan de två tillstànden hanteras genom att välja belastningar för antingen reducerade driftsnivàer eller frànslagning för att reducera det totala strömuttaget. Fordonsdriftsbetingelser, så som riktningen av tillstàndsomslaget, kan styra valet av belastningar för drift under omslaget.
KORT BESKRIVNING AV RITNINGARNA
[007] Fig 1 är ett högnivàschema av en fordonsdrivlina och ett till fordonet hörande styrsystem för ett hybridelektriskt fordon.
DETALJERAD BESKRIVNING
[008] I det följande detaljerade beskrivningsexemplet kan storlekar/modeller/värden/områden ges med avseende på specifika utföringsformer men ska inte anses vara generellt begränsande. Ehuru ett parallellhybridelektriskt fordon Page 2 of 15 används såsom illustration kan det huvudsakliga som anvisas här enkelt utvidgas till ett heielektriskt fordon eller ett seriehybridelektriskt fordon.
[009] Med hänvisning till Fig 1 illustreras ett högnivâschema av ett styrsystem 21 som tillhandahåller styrning och energianvändningshantering för en fordonsdrivlina 20. En styrenhet för det elektriska systemet (ESC = "electrical system controller") 24, en typ av huvuddator, arbetar såsom en systemövervakare och är länkad med en öppen datalänk 18 till en mångfald lokala styrenheter som i sin tur implementerar direktstyrning av fordonsfunktioner som inte styrs direkt av elsystemstyrenheten 24. Såsom man kan förstå är elsystemstyrenheten 24 i typiska fall direkt ansluten till valda ingångar (som inkluderar sensorer) och utgångar. Ett sensorpaket 16 representerar sådana sensorer och kan inkludera en sensor för bromspedalsposition, en sensor för ventilposition och sensorer för hastig fartminskning. Dessutom kommunicerar elsystemstyrenheten 24 med en instrumentpanel 44 från vilken den kan erhålla signaler som indikerar tändningstillstånd, omkopplarposition för strålkastare på/av och tillhandahålla på/av- signaler till andra saker, så som strålkastare (ej visade). Signaler avseende en kraftuttagsdrift (PTO = "power take-off operation") meddelas mellan ett i förarhytten beläget omkopplarpaket 56 och elsystemstyrenheten 24 över en datalänk 64 som uppfyller SAE J1708. Datalänken 64 är en dataförbindelse med låg överföringshastighet, i typiska fall cirka 9,7 Kibaud.
[0010] Sex representativa lokala styrenheter förutom elsystemstyrenheten 24 illustreras såsom anslutna till den öppna datalänken 18. Dessa styrenheter inkluderar en förbränningsmotorstyrenhet 46, en transmissionsstyrenhet 42, en hybridstyrenhet 48, en givarstyrenhet 58 och en styrenhet för låsningsfritt bromssystem (ABS) 50. Det skall förstås att andra styrenheter kan vara installerade på fordonet i kommunikation med datalänken 18. Dessa styrenheter både styr olika till fordonet hörande elektriska belastningar och representerar själva belastningar. Dessa ytterligare styrenheter representeras av en generell "belastnings"-styrenhet 17 för styrningen av belastningar 19. Olika sensorer kan vara anslutna till flera av de lokala styrenheterna. Datalänken 18 är företrädesvis bussen för ett öppet styrenhetsnätverk (CAN = "controller area Sid 3 av 15 network") som följer SAE J1939-standarden och under nuvarande tillämpning stödjer dataöverföring vid upp till 250 Kibaud.
[0011] Hybridstyrenheten 48, transmissionsstyrenheten 42 och förbränningsmotorstyrenheten 46 koordinerar driften av drivlinan för att välja mellan förbränningsmotorn 28 och drivmotorn 32 såsom drivkälla för fordonet (eller för att kombinera effekten av förbränningsmotorn och drivmotorn om nödvändigt). Under bromsning koordinerar sagda styrenheter urkoppling och avstängning av förbränningsmotorn 28 och drift av drivmotorn 32 i dess generatorläge för att återvinna fordonets kinetiska energi. Elsystemstyrenheten 24 och ABS-styrenheten 50 tillhandahåller data över datalänken 18 som används för dessa operationer, inkluderande bromspedalsposition, data avseende slirning, ventilposition och andra kraftbehov så som för kraftuttagsdrift 22. Hybridstyrenheten övervakar vidare en proxy avseende laddningstillstànd (SOC = "state of charge") för ett batteri 34.
[0012] Drivlinan 20 är ett dieselelektriskt parallellhybridsystem i vilket drivmotorn/generatorn 32 är ansluten i linje till en förbränningsmotor 28 via en automatkoppling 30 så att förbränningsmotorn 28, drivmotorn 32, eller bàda i kombination, kan fungera såsom fordonets drivkälla. Såsom med andra hybridkonstruktioner är systemet avsett att återvinna ett fordons rörelsemängd och lagra det såsom potentiell energi för senare användning som inkluderar áterinförande i drivlinan 20. l ett parallellhybridelektriskt fordon används drivmotorn/generatorn 32 för att återvinna fordonets kinetiska energi under fartminskning genom att använda drivhjulen 26 för att driva drivmotorn/generatorn 32 baklänges, vilket återvinner en andel av fordonets kinetiska energi genom att alstra elektricitet därifrån. Förbränningsmotorn 28 frikopplas från de andra komponenterna i drivlinan 20 genom att öppna automatkopplingen 30 under perioder när drivmotorn 32 drivs baklänges.
[0013] Omslag mellan positiv och negativ elkraftförbrukning i drivmotorn 32 detekteras och hanteras av en hybridstyrenhet 48. Drivmotorn/generatorn 32 alstrar under inbromsning trefasväxelström som appliceras på en omformare 36 för omvandling till Page 4 of 15 likspänning och förs därefter via kontaktorer 35 till drivbatteriaggregatets batteri 34. När drivmotorn 32 används såsom en fordonsdrívkälla kastas strömflödet om. Batteriet 34 är vanligtvis ett litiumjonbatteriaggregat och kan kompletteras sàsom en källa med lagrad elkraft, till exempel med ett konventionellt 12 V-batteri.
[0014] Fordon med hög vikt tenderar att uppvisa mindre fördelar av hybridframdrivning än vad bilar gör. Sålunda används elkraft som är tillgänglig från drivbatteriet 34 ofta för att strömförsörja andra fordonssystem så som en kraftuttagsanordning 22 som är baserad på en elektrisk motor (sådana kraftuttagssystem kan inkludera en bemannad skylift, en motor för en vinsch etc). Drivmotorn 32 i sig kan tillhandahålla drivkraften för kraftuttagsanordningen 22 (så som en hydraulisk motor). Dessutom kan drivmotorn/generatorn 32 användas för att starta förbränningsmotorn 28. Om begäranden om sådana operationer skulle accepteras samtidigt med ett omslag av kontaktorerna 35 till en sluten position skulle avsevärd ström kunna tas ut från drivbatteriet 34 för att stödja sådana operationer innan kontaktorerna 35 slöts, vilket leder till gnistbildning innan kontaktorerna var helt slutna.
[0015] De olika lokala styrenheterna kan vara programmerade för att svara pà data från elsystemstyrenheten 24 som förts över till datalänken 18. Hybridstyrenheten 48 bestämmer, baserat på tillgängligt batteriladdningstillständ, begäranden om strömförsörjning. Hybridstyrenheten 48 med elsystemstyrenheten 24 genererar de lämpliga signalerna för applicering på datalänken 18 för att beordra förbränningsmotorstyrenheten 46 att slä pà och av förbränningsmotorn 28 och, om på, vid vilken uteffekt förbränningsmotorn ska drivas. Transmissionsstyrenheten 42 styr inkoppling av automatkopplingen 30. Vidare styr transmissionsstyrenheten 42 tillståndet för transmissionen 38 sàsom respons på transmissionens tryckknappsstyrenhet 72, fastställande den växel som transmissionen är i eller om transmissionen ska leverera driwridmoment till drivhjulen 26 eller till en hydraulisk pump som är en del av kraftuttagssystemet 22 (eller helt enkelt hydraulisk fluid under tryck till kraftuttagssystemet 22 där transmissionen 38 tjänar sàsom den hydrauliska pumpen) eller om transmissionen ska vara i neutralläget.
Sid 5 av 15
[0016] Kraftuttagsstyrning är implementerad via en eller flera fjärrkraftsmoduler (RPM = "remote power modules") 40. Fjärrkraftsmodulerna 40 är datalänkade expansionsmoduler för in-/utmatning som är dedicerade till elsystemstyrenheten 24, vilken är programmerad för att utnyttja dem. Fjärrkraftsmodulerna 40 fungerar såsom styrenheten för kraftuttagsdriften 22, och tillhandahåller eventuella fasta tràdbundna utgångar 70 och fasta tràdbundna ingångar 66 som är associerade tili kraftuttagsanordningen 22 och möjligen till och från en kraftuttagsbelastning 23.
Begäranden om drift av belastningen 23 och eventuell svarsrapport läggs på datalänken 74 för överföring till elsystemstyrenheten 24, vilken omvandlar dem till specifika begäranden för de andra styrenheterna, t ex en begäran om kraft. Elsystemstyrenheten 24 är även programmerad för att styra ventiltillstánd via fjärrkraftsmodulerna 40 i kraftuttagsanordningen 22. Fjärrkraftsmodulerna är utförligare beskrivna i US-patent 6 272 402 som tillhör sökanden av föreliggande uppfinning och är helt inkorporerad häri genom referens. Vad som nu är benämnt "Remote Power Modules" (fjärrkraftsmoduler) kallades vid tiden då “402-patentet skrevs "Remote Interface Modules".
[0017] Om ett kompletterande 12 V-system förekommer, kan viss elkraft avledas från hybridomformaren 35 för att upprätthålla laddningen i ett konventionellt chassibatteri 60 för 12 V likspänning via en omformare 62 för likspänning/likspänning.
Strömförsörjningssystem för tolv volt likspänning för motorfordon baserade på en förbränningsmotordriven växelströmsgenerator och bly-syrabatterier för 12 V med sex celler har varit i användning under årtionden och är väl kända för fackmannen. I fordon vid den tid då denna ansökan skrivs finns många 12 V-applikationer fortfarande i allmänt bruk och ett hybridelektriskt fordon som inkorporerar drivlinan 20 kan vara utrustat med ett komplementsystem för 12 V för att stödja sådana system. I sådana fall kan elkraft avledas från hybridomformaren 36 till en omformare 62 för likspänning/likspänning som stegar ner kraften för att upprätthålla en laddning på ett konventionellt chassibatteri 60 för 12 V likspänning. lnkludering av ett sådant parallellt system skulle möjliggöra användning av lättillgängliga och billiga komponenter som är konstruerade för motorfordonsanvändning, så som glödlampor för belysning. Användningen av 12 V- Page 6 of 15 komponenter medför annars en negativ inverkan vad gäller vikten och adderar komplexitet till fordonet. Batteriet 34 refereras ibland till såsom ett drivbatteri för att särskilja det frán komplementbatteriet 60 för 12 V.
[0018] Både transmissionsstyrenheten och elsystemstyrenheten 24 arbetar såsom portaler och/eller överföringsanordningar mellan de olika datalänkarna 68, 18, 74 och 64. Datalänkarna 68 och 74 kan vara leverantörsspecifika och arbeta vid väsentligt högre överföringshastigheter än vad den öppna datalänken 18 gör, och följaktligen är buffring tillhandahållen för ett meddelande som förs fràn en länk till en annan. Dessutom kan ett meddelande behöva omformateras, eller ett meddelande på en länk kan kräva en annan typ av meddelande på den andra länken, t ex kan en rörelsebegäran över datalänken 74 omvandlas till en begäran om transmissionsinkoppling från elsystemstyrenheten 24 till transmissionsstyrenheten 42. Datalänkarna 18, 68 och 74 är vanligtvis styrenhetsnätverksbussar och kan överensstämma med SAE J1939- protokollet.
[0019] På tunga hybridfordon där högspänningsisolationskontaktorerna 35 separerar den lagrade energin i hybridsystemets drivbatterier 34 fràn resten av hybriden kan de rörliga delarna bli hopsvetsade såsom ett resultat av omslag (öppnandet och slutandet) av högspänningsisolationskontaktorerna 35 medan högspänningssystemet är under belastning. Svetsning kan förvärras än mer genom ytterligare strömbelastningar som härrör från chassits elektriska system och elektriska delsystem som drivs av hybridens högspänningssystem via hybridsystemets likspänníngsomriktare 62 vid tidpunkten för högspänningsisolationskontaktorns 35 omslag, vilket leder till gnistbildning och svetsning av kontaktorerna.
[0020] Styrsystemet 21 implementerar samverkan av styrelementen för att beordra fordonsdrift för att minimera strömuttag under kontaktorns 35 omslag. Av chassit pàförda elektriska belastningar reduceras före, under och efter öppnandet och/eller slutandet av hybridsystemets högspänningsisolationskontaktorer 35. En omkonfigurerbar mjukvara och en elektrisk hàrdvaruarkitektur koordinerar páslagningen Sid 7 av 15 och avslagningen av strömbelastningar som pàförs av chassits elektriska system och/eller dess elektriska delsystem koordinerade med öppnandet och slutandet av hybridsystemets högspänningskontaktorer. Tillstàndsändringar som uppträder bland sensorerna 16 eller på instrumentpanelen 44 kan fungera såsom indikatorer för ett begynnande behov av ett omslag av kontaktorerna 35. Till exempel kommer lägesåndring av en tändningsomkopplare fràn AV till PÅ eller START troligen att utlösa ett behov av att sluta kontaktorerna 35. En indikation på hastig fartminskning frän de sensorer som används för att utlösa utveckling av krockkuddar kan användas såsom en utlösare för att öppna kontaktorerna 35.
[0021] Den befintliga fordonsdatalänksmiljön möjliggör styrning av driften av fordonets hybridelektriska drivlina 20 och olika belastningar som representeras av belastningarna 19, kraftuttagsdriften 22, omformaren 62 för likspänning/likspänning och de olika lokala styrenheterna, till exempel ABS-styrenheten 50, av vilka alla drar ström.
Fordonskomponenter, system och delsystem så som: chassibelastningshanteraren, tryckfläktar för elektrisk kylare, elektrifierade tillbehör (växelströmskompressor, Servostyrning, luftkompressor, likspänningsomriktare och liknande), TEM- ("truck equipment manufacture") installerad utrustning (ljus, motorer, solenoider och liknande) är alla föremål för central styrning. Med helt integrerat belastningshanteringssystem mellan chassit, TEM-installerad utrustning och det hybridelektriska kraftelektroniksystemet reduceras elektriska strömbelastningar så mycket som möjligt under själva öppnandet och slutandet av hybridsystemets högspänningskontaktorer.
[0022] Implementering av belastningsstyrning sker via en kommunikationsstrategi för styrenhetsnätverk (CAN) där olika CAN-moduler/lokala styrenheter kommunicerar över en datalänksmiljö (inkluderande datalänken 18) för att styra olika elektriska belastningar (inkluderande belastningarna 19 och kraftuttagsdriften 22) hos chassit och de olika lokala styrenheterna i samband med öppnandet och slutandet av två av hybridsystemets högspänningsisolationskontaktorer 35. Högspänningsisolatorkontaktorerna 35 har ett öppet normaltillstànd och ett aktiverat (slutet) tillstànd. Till exempel skulle ett omslag frán det öppna tillståndet till deras slutna tillstànd vara förknippat med vridning av Page 8 of 15 förarhyttskontakten till dess "På"-tillstànd, vilket initialiserar det hybridelektriska systemet och det till fordonet hörande styrsystemet.
[0023] Hybridstyrenheten 48, vilken i typiska fall styr hybridsystemets högspänningsisolationskontaktorer 35 (alternativt kan dessa styras med elsystemstyrenheten 24), sänder ett kodat digitalt meddelande till huvudstyrenheten (elsystemstyrenheten 24) över data 18 och begär att elsystemstyrenheten, via sina egna fysiska utgångar 44 eller via en sekundär CAN-modul så som fjärrkraftsmodulen (RPM) 40, slår av eller reducerar alla icke absolut nödvändiga elektriska belastningar 19, 22 i väntan pä att hybridstyrenheten 48 sluter hybridsystemets högspänningsisolationskontaktorer 35. Sà snart elsystemstyrenheten 24 (antingen direkt, via fjärrkraftsmodulen 40 eller via andra styrenheter) har slagit "Av" och, eller reducerat alla tillgängliga elektriska belastningar under det rådande arbetsläget för fordonet, eller fördröjt en belastning fràn pàslagning, överför elsystemstyrenheten 24 därefter kodat digitalt meddelande över datalänken 18 som innehåller den aktuella belastningsstatusen för chassits elektriska system. Denna statuskommunikation kan vara så enkel som utsändning av ett diskret meddelande som indikerar att de elektriska belastningarna som kan slås "Av", eller reduceras, har slagits "Av" eller reducerats i deras mesta möjliga omfattning. Statuskommunikationen skulle även kunna innehålla faktiska eller beräknade strömbelastningar. Så snart hybridstyrenheten 48 tar emot elsystemstyrenhetens 24 statusmeddelande kan den därefter besluta att slå om hybridsystemets högspänningsisolationskontaktorer 35 från deras nuvarande tillstànd eller behålla dem i deras rådande tillstånd baserat på den information som innehölls i meddelandestatusen.
[0024] Kraftuttagsanordningarna 22 är ett bra exempel på den flexibilitet som kan inkorporeras i föreliggande system. Normalt skulle kraftuttagsdriften 22 vara en huvudkandidat för avstängning eller drift på reducerad nivå vid ett omslag av kontaktorer . Huruvida drift av kraftuttagsdriften 22 kan avbrytas vid en enskild omslagshändelse kan dock lämnas till användaren att avgöra baserat på karaktären på och omständigheterna för omslagshändelsen.
Sid 9 av 15
[0025] En initialiseringstidgivare är också tillhandahàllen, i typiska fall genom lämplig programmering av elsystemstyrenheten 24. Syftet med initialiseringstidgivaren är att skapa ett tidsintervall under aktiveringen av hybridsystemet (så som att slå "På" förarhyttskontakten) som automatiskt slår "Av" eller reducerar en serie av förutbestämda belastningar. Dessa belastningar slås "Av" eller reduceras under ett programmerbart tidsintervall, vilket minimerar den aktuella belastningen som påförs hybridsystemets högspänningsisolationskontaktorer 35 innan alla associerade styrenheter som är involverade i den normala belastningshanteringsprocessen blir helt initialiserade. Då initialiseringstidgivaren har löpt tiden ut ska alla involverade styrenheter ha haft tillräckligt med tid för att initialisera och anta normalläget för belastningshanteringsfunktionalitet såsom beskrivits i den första delen av denna anvisning.
[0026] Genom att hantera belastningar reduceras den mängd ström som leds via hybridsystemets högspänningsisolationskontaktorer 25 under deras omslag varigenom förtida fel och problem med svetsar begränsas.
[0027] Styrningen av olika belastningar som härrör från chassits elektriska system och elektriska delsystem är baserad på "logiska" signaler och datalänkssignaler. Detta ger utrymme för anpassning av fordonsutrustningsegenskaper och -funktionalitet med små eller inga förändringar av fordonets faktiska hårdvaruarkitektur. Beroende på datalänken och den mjukvarudrivna karaktären på styrarrangemangen kan styrningen av enskilda belastningar vara beroende på fordonets arbetsläge och medger val av fordonsbelastningar som ska stängas av eller begränsas baserat på huruvida omslaget sker frán öppnat till slutet eller slutet till öppnat. Till exempel kan vindrutetorkarfunktion via instrumentpanelen 44 eller belastningsstyrenheten 17 kopplas bort om fordonet är i ett stillastående arbetsläge och strålkastarna är av. Under andra omständigheter kan vindrutetorkare vara en prioriterad funktion som upprätthålls via ett omslag av kontaktorerna 35. Exempel på belastningar som kan beaktas med avseende på lägeskånslig tillgänglighet för avslagning eller reduktion för omslag inkluderar Page 10 of 15 strålkastare, positionsljus, värme, ventilations- och luftkonditioneringsfläktmotorer, elektriskt driven Servostyrning, elektriska luftkompressorer, TEM-tillbehör, elektriska kylfläktar, olika systemstyrenheter (t ex ABS-styrenheten 50 om fordonet är stillastående och parkeringsbromsen är àtdragen).
[0028] Kostnader reduceras eftersom detta system använder den befintliga fordonsarkitekturen. Systemets robusthet är förstärkt genom att använda datalänks- och styrenhetsmiljön. Ökad robusthet förstärker säkerheten genom att förbättra chanserna att kontaktorerna 35 kommer att öppna i händelse av en olycka för att reducera spänningar pà exponerade partier av fordonets elektriska system.
Sid 11 av 15

Claims (9)

PATENTKRAV
1. Fordon, innefattande: ett elektriskt högspänningssystem; drivbatterier; kontaktorer mellan drivbatterierna och det elektriska högspänningssystemet, varvid kontaktorerna har ett slutet tillstånd och ett öppet tillstånd; ett flertal till fordonet hörande elektriska belastningar; sensorer för att indikera fordonsdriftsbetingelser; ett till fordonet hörande styrsystem som är kopplat för att ta emot utsignaler som genereras av sensorerna inkluderande utsignaler som genererar ett omslag av tillståndet för kontaktorerna och som inkluderar medel för att styra omslag av tillståndet för kontaktorerna och som vidare inkluderar medel för att styra den mängd elektricitet som varje till fordonet hörande elektriska belastning kan dra; och varvid det till fordonet hörande styrsystemet làter sig påverkas av fordonsdriftsbetingelser som genererar en förändring av tillståndet för den av kontaktorerna för att reducera strömuttaget av nämnda flertal fordonsbelastningar.
2. Fordon enligt krav 1, dessutom innefattande: att det till fordonet hörande styrsystemet är programmerat för att tillhandahålla val av till fordonet hörande elektriska belastningar för reduktion såsom respons på awikande fordonsdriftsbetingelser. Page 12 of 15
3. Fordon enligt krav 1, dessutom innefattande: att det till fordonet hörande styrsystemet är programmerat för att tillhandahålla val av till fordonet hörande elektriska belastningar för reduktion såsom respons på att tillståndsomslaget sker från öppnat till slutet och från slutet till öppnat.
4. Fordon enligt krav 2, dessutom innefattande: att det till fordonet hörande styrsystemet är programmerat för att tillhandahålla val av till fordonet hörande elektriska belastningar för reduktion såsom respons på att tillståndsomslaget sker fràn öppnat till slutet och från slutet till öppnat.
5. Fordon enligt krav 4, varvid fordonet har en hybridelektrisk drivlina och den hybridelektriska drivlinan inkluderar en elektrisk drivmotor och en förbrånningsmotor varvid antingen förbränningsmotorn eller den elektriska drivmotorn kan arbeta såsom fordonets drivkälla.
6. Till drivbatteri hörande isolationssystem för ett fordon innefattande: batterikontaktorer uppvisande ett slutet tillstànd och ett öppet tillstånd; medel för att fastställa fordonsdriftsbetingelser; styrmedel som låter sig påverkas av fordonsdriftsbetingelser för att flytta batterikontaktorerna mellan tillstånd; ett flertal till fordonet hörande elektriska belastningar; och varvid styrmedlet vidare låter sig påverkas av enskilda fordonsdriftsbetingelser för att välja till fordonet hörande elektriska belastningar för begränsad drift under ett tillståndsomslag av batterikontaktorerna. Sid 13 av 15
7. Till drivbatteri hörande isolationssystem enligt krav 6, dessutom innefattande: att valet av fordonsbelastningar medelst styrmedlet vidare låter sig påverkas av huruvida tillstàndsomslaget av kontaktorerna sker från slutet till öppnat eller från öppnat till slutet.
8. Till drivbatteri hörande isolationssystem enligt krav 7, dessutom innefattande: att valet av fordonsbelastningar medelst styrmedlet vidare låter sig påverkas av förändringar av fordonsdriftsbetingelser.
9. Förfarande -i ett hybridelektriskt eller elektriskt fordon som är utrustat med ett elkraftsdistributionssystem, ett flertal belastningar som kan dra ström från elkraftsdistributionssystemet, ett drivbatteriaggregat och kontaktorer som uppvisar slutna och öppna tillstånd för att koppla eller isolera drivbatteriaggregatet fràn elkraftsdistributionssystemet -för att manövrera kontaktorerna innefattande stegen att: såsom en respons på en förändring av fordonsdriftsbetingelser välja belastningar för drift under ett omslag av tillståndet för kontaktorerna; implementera ett omslag av tillståndet för kontaktorerna; och välja belastningar för drift baserat på fordonsdriftsbetingelser efter fullbordan av omslaget av tillstånd för kontaktorerna. Page 14 of 15
SE1150187A 2010-03-04 2011-03-02 Styrning av högspänningsisolationskontaktor av hybridtyp SE1150187A1 (sv)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US12/717,600 US20110218698A1 (en) 2010-03-04 2010-03-04 Hybrid high voltage isolation contactor control

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SE1150187A1 true SE1150187A1 (sv) 2011-09-05

Family

ID=44532034

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE1150187A SE1150187A1 (sv) 2010-03-04 2011-03-02 Styrning av högspänningsisolationskontaktor av hybridtyp

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20110218698A1 (sv)
CN (1) CN102189941A (sv)
DE (1) DE102010061618A1 (sv)
SE (1) SE1150187A1 (sv)

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE537779C2 (sv) 2010-03-03 2015-10-13 Int Truck Intellectual Prop Co Manöversystem för utrustning på ett fordon med elhybriddrivsystem och en elektroniskt manövrerad kombinationsventil
US8781657B2 (en) * 2010-05-21 2014-07-15 General Motors, Llc Roadside handling for alternate-propulsion systems
DE102010025198A1 (de) * 2010-06-26 2011-12-29 Volkswagen Ag Kraftfahrzeug-Bordnetz und Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeug-Bordnetzes
DE112011104804T5 (de) * 2011-01-31 2013-10-31 Suzuki Motor Corporation Hybridfahrzeug
JP5408193B2 (ja) * 2011-06-23 2014-02-05 トヨタ自動車株式会社 車両の異常検出装置
US8872471B2 (en) * 2011-10-13 2014-10-28 Ford Global Technologies, Llc Variable output current battery charger and method of operating same
KR20130068160A (ko) * 2011-12-14 2013-06-26 한국전자통신연구원 전기 자동차의 내부 에너지 관리 시스템 구조 및 관리 방법
KR101317211B1 (ko) 2011-12-30 2013-10-15 현대로템 주식회사 전동차용 인버터 격리 해제 방법
EP2823548A4 (en) * 2012-03-07 2016-03-02 Int Truck Intellectual Prop Co ON-BOARD MONITORING FOR A VEHICLE
US9562715B2 (en) * 2012-03-21 2017-02-07 Thermo King Corporation Power regulation system for a mobile environment-controlled unit and method of controlling the same
CN104169152A (zh) * 2012-05-10 2014-11-26 万国卡车知识产权有限公司 隔离接触器转变极性控制
US9142372B2 (en) * 2012-05-21 2015-09-22 General Electric Company Contactor isolation method and apparatus
CN105073517B (zh) * 2013-03-22 2017-03-08 万国卡车知识产权有限公司 机动车辆状态控制系统和方法
US10286800B2 (en) 2013-10-09 2019-05-14 Ford Global Technologies, Llc Control pilot latch-out mechanism to reduce off-board energy consumption
US9969276B2 (en) * 2013-10-09 2018-05-15 Ford Global Technologies, Llc Plug-in vehicle with secondary DC-DC converter
US9925884B2 (en) * 2014-05-12 2018-03-27 Ford Global Technologies, Llc Contactor coil current reduction during vehicle battery charging
KR101619609B1 (ko) * 2014-09-05 2016-05-18 현대자동차주식회사 디젤 하이브리드 차량의 공기유량센서 칩 히팅 제어 장치
SE538656C2 (sv) * 2014-10-30 2016-10-11 Scania Cv Ab Method and system for switching from a first power supply path to a second power supply path
CN105799543B (zh) * 2014-12-29 2019-07-30 上海大郡动力控制技术有限公司 增程式电动汽车电机控制器功能的复用方法
US10343545B2 (en) 2016-01-15 2019-07-09 Trumpet Holdings, Inc. Systems and methods for separating batteries
GB2548631B (en) * 2016-03-25 2020-01-15 Jaguar Land Rover Ltd Electrical load management method and apparatus
US11479080B2 (en) 2018-10-19 2022-10-25 Systematic Power Manufacturing, Llc Hybrid energy power module for mobile electrical devices

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6272402B1 (en) * 1999-07-15 2001-08-07 Navistar International Transportation Corp. Remote interface modules with programmable functions
DE10006781A1 (de) * 2000-02-18 2002-03-14 Xcellsis Gmbh Vorrichtung mit einer Brennstoffzelle für die Erzeugung elektrischer Energie und mit Verteilung der elektrischen Energie an Verbraucher
US6879895B2 (en) * 2002-04-23 2005-04-12 Rick W. Capps Method and handling apparatus for a vehicular electrical system
US7253584B2 (en) * 2002-09-12 2007-08-07 General Motors Corporation Isolated high voltage battery charger and integrated battery pack
US7710697B2 (en) * 2004-10-22 2010-05-04 Honeywell International Inc. Hybrid system for electronically resetable circuit protection
US7830117B2 (en) * 2005-01-10 2010-11-09 Odyne Systems, Llc Vehicle charging, monitoring and control systems for electric and hybrid electric vehicles
JP2006280109A (ja) * 2005-03-29 2006-10-12 Mitsubishi Fuso Truck & Bus Corp 電気自動車用電圧変換回路
US7421323B2 (en) * 2005-05-03 2008-09-02 International Truck Intellectual Property Company, Llc Automated vehicle battery protection with programmable load shedding and engine speed control
US8736224B2 (en) * 2007-03-09 2014-05-27 Ford Global Technologies, Llc Charging a battery using a circuit having shared loads
US8049460B2 (en) * 2007-07-18 2011-11-01 Tesla Motors, Inc. Voltage dividing vehicle heater system and method
JP5084526B2 (ja) * 2008-01-22 2012-11-28 三洋電機株式会社 車両用の電源装置
JP5259220B2 (ja) * 2008-03-25 2013-08-07 富士重工業株式会社 電気自動車
US8154242B2 (en) * 2008-03-26 2012-04-10 GM Global Technology Operations LLC Method of fully charging an electrical energy storage device using a lower voltage fuel cell system
US8299762B2 (en) * 2009-06-05 2012-10-30 Hamilton Sundstrand Corporation Starting/generating system with multi-functional circuit breaker
US9043038B2 (en) * 2010-02-18 2015-05-26 University Of Delaware Aggregation server for grid-integrated vehicles

Also Published As

Publication number Publication date
CN102189941A (zh) 2011-09-21
US20110218698A1 (en) 2011-09-08
DE102010061618A1 (de) 2011-10-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SE1150187A1 (sv) Styrning av högspänningsisolationskontaktor av hybridtyp
US8972084B2 (en) Control system for equipment on a vehicle with a hybrid-electric powertrain
CN101318507B (zh) 功率提升系统和方法
KR101103877B1 (ko) 하이브리드차량의 가변 전압 제어 방법
US8838314B2 (en) Control system for equipment on a vehicle with a hybrid-electric powertrain and an electronically controlled combination valve
US20160352120A1 (en) Electric vehicle high-voltage system alert
US10620271B2 (en) Vehicle system and method for activating hazard lights during battery disconnect events
JP2013510040A (ja) ハイブリッド電気パワートレインを備えた車両装備機器の制御システム
CN105270197A (zh) 带有电池升压以及旁路控制的车辆系统
AU2010348363B2 (en) Vehicle with primary and secondary air system control for electric power take off capability
KR102645076B1 (ko) 차량, 전력 분배 장치 및 방법
US20120290151A1 (en) Control system for equipment on a vehicle with a hybrid-electric powertrain
US8489254B2 (en) Control system for equipment on a vehicle with a hybrid-electric powertrain
WO2020035990A1 (ja) 電動作業車両
US20120265388A1 (en) Control system for equipment on a vehicle with a hybrid-electric powertrain
US8606453B2 (en) Hybrid vehicle prime movers communication control strategy
WO2013015817A1 (en) Motor vehicle with multiple bus power system
US20120239226A1 (en) Control system for equipment on a vehicle with a hybrid-electric powertrain
Bissontz Vehicle electrical system state controller

Legal Events

Date Code Title Description
NAV Patent application has lapsed