检测连接器的连接缺陷的方法及提供该方法的连接系统与流程

检测连接器的连接缺陷的方法及提供该方法的连接系统
1.相关申请的交叉引用
2.本技术要求于2020年12月31日提交的韩国专利申请no.10-2020-0189776的权益，该申请通过引用并入本文。
技术领域
3.本发明涉及检测连接器的连接缺陷的方法及提供该方法的连接系统。


背景技术：

4.安装在电动车辆上的高压电池不仅向驱动电动车辆的电机供应电能，还可以向安装在电动车辆上的各种设备供应电力。例如，电动车辆可以配备有高压接线盒(或高压接线块)，其通过内部母线将来自高压电池的电力分配到每个设备(负载)。此时，高压接线盒可以包括多个插头，以电连接到多个设备(负载)的每个插孔。
5.该连接系统包括在高压接线盒侧上的插头和在负载侧上的与该插头电连接的插孔，当插头和插孔在正常状态下相互连接时，从高压电池向车辆的每个设备(负载)供应电能。
6.此外，为插头和插孔中的每一个提供互锁端子，并且经由插头和插孔之间的互锁端子，互锁电路可以安装在包括插头和插孔的连接器设备中。因此，当在插头和插孔之间发生意外的移除时，可以由互锁电路检测出。
7.图1和图2示意性地示出了传统的连接系统。图1是多个连接器之间的所有连接处于正常状态的示例，图2是其中一些连接器处于异常状态(即，没有互连)的示例。此时，图1和图2示出了采用单个控制器来检查多个连接器的连接状态。
8.参考图1和图2，例如，当多个连接器均正常连接时，互锁电路闭合以形成互锁闭合电路，使得电流可以流动，然后，控制器可以检测互锁电路中的电流或电压，并且可以确定出多个连接器都正常连接。此外，当多个连接器中的任何一个如图2所示被移除时，可以检测出互锁电路是断开的，但是存在不能准确区分哪个连接器有错误的限制。
9.图3示意性地示出了传统的连接系统。具体地说，它是通过为多个连接器中的每一个提供控制器来确认正常或异常连接器连接的技术的示例。在这种情况下，由于互锁电路和控制器针对每个连接器联接，因此即使发生异常连接(例如，多个连接器中的一些被移除)，也可能检测出被移除的连接器。然而，由于互锁电路和控制器需要在数量上与负载连接器的数量相对应，因此实施成本增加，并且接线盒内的电路变得复杂。
10.公开于背景技术部分的上述信息仅仅旨在加深对本发明的背景技术的理解，因此其可以包含的信息并不构成本领域技术人员所公知的现有技术。


技术实现要素：

11.本发明涉及用于检测连接器的连接缺陷的方法和提供该方法的连接系统。具体实施方案涉及用于利用单个控制器容易地检测在多个连接器之中的连接上具有缺陷的连接
器的方法，以及提供该方法的连接系统。
12.本发明的实施方案提供了用于检测连接器的连接缺陷的方法，以及提供该方法的连接系统，该方法能够利用单个控制器容易地检测多个连接器之中具有缺陷的连接器。
13.一种连接系统包括：分支连接器、第一互锁电路、发射天线和控制器，所述分支连接器连接到电池并且使高电压形成分支，所述第一互锁电路在分支连接器内并配置为当将分支高电压传送到负载的负载连接器连接到分支连接器时，通过连接到负载连接器内的第二互锁电路来形成闭合电路，所述发射天线配置为在配置闭合电路时，从电源接收电力以发射无线电波，所述控制器配置为基于无线电波的谐振频率来识别分支连接器，并且基于所述无线电波的电场强度来确定在识别出的分支连接器中是否发生连接缺陷，其中所述谐振频率对应于在发射天线的预定位置处形成的导体分布图。
14.所述发射天线可以配置为在第一互锁电路的第一端。所述谐振频率可以包括谐振频带或谐振频率带宽。
15.所述连接系统可以进一步包括多个分支连接器，每个分支连接器包括第一互锁电路和发射天线，其中，多个发射天线可以发射不同谐振频带或不同谐振频率带宽的无线电波。
16.多个发射天线可以包括单极子天线，所述单极子天线发射不同的谐振频带的无线电波。
17.所述控制器可以配置为：当无线电波的电场强度小于或等于预定参考值时，确定出识别出的分支连接器发生了连接缺陷。
18.所述控制器可以配置为：通过将查找表与接收到的无线电波进行匹配来识别分支连接器，并确定在识别出的分支连接器中是否已发生了连接缺陷。
19.提供了一种用于检测在分支连接器与多个连接器之间的连接上具有连接缺陷的连接器的方法，其中，所述分支连接器连接到电池以分支高电压，所述多个连接器包括将分支的高电压传送到负载的负载连接器。所述方法包括：在分支连接器和负载连接器连接的情况下，当闭合电路配置为分支连接器内的第一互锁电路连接到负载连接器内的第二互锁电路时，接收由被供应电力的多个发射天线发射的无线电波；基于无线电波的谐振频率来识别多个连接器。此外，所述方法包括：基于无线电波的电场强度来确定多个连接器中的每个连接器是否发生连接缺陷。谐振频率可以对应于在发射天线的预定位置处形成的导体分布图。
20.识别多个连接器可以基于无线电波的谐振频带或谐振频率带宽来识别多个连接器。
21.识别多个连接器可以将无线电波的谐振频带或谐振频率带宽与查找表进行匹配，以识别多个连接器。
22.确定多个连接器中的每个连接器是否发生连接缺陷可以当无线电波的电场强度小于或等于预定参考值时，确定出在对应的连接器处发生了连接缺陷。
23.预定参考值可以存储在查找表中。
24.根据实施方案，天线的谐振电路安装在每个连接器中，以通过它们的谐振频率识别各个连接器，并且基于电场强度来确定每个连接器的连接缺陷。因此，可以以低成本容易地检测到在具有多个连接器的设备中的缺陷连接器。
附图说明
25.图1、图2和图3示意性地示出了传统连接系统。
26.图4示出了根据示例性实施方案的连接系统。
27.图5示出了根据示例性实施方案的检测具有缺陷的连接器的连接系统。
28.图6示出了根据另一示例性实施方案的检测具有缺陷的连接器的连接系统。
29.图7和图8是示出当预定连接器发生缺陷时根据示例性实施方案的谐振频率的辐射特性的参考图。
30.图9是示出根据示例性实施方案的用于检测具有缺陷的连接器的方法的流程图。
具体实施方式
31.在下文中，将参考附图对本说明书中公开的示例性实施方案进行详细描述。在本说明书中，相同或相似的组件将由相同或相似的附图标记来表示，并且将省略其重复描述。用于在以下描述中使用的组件的术语“模块”和/或“单元”仅用于容易地描述说明书。因此，这些术语本身并不具有将它们彼此区分开的含义或作用。在描述本说明书的示例性实施方案时，当确定出与本发明相关联的公知技术的详细描述可能会模糊本发明的主旨时，其将被省略。提供附图只是为了使本说明书中公开的示例性实施方案能够易于理解，而不被解释为限制本说明书中公开的精神，并且应当理解的是，本发明包括所有修改形式、等同形式和替换形式，而不脱离本发明的范围和精神。
32.包括诸如第一、第二等序数的术语将仅用于描述各种组件，而不被解释为限制这些组件。这些术语仅用于将一个组件与其他组件进行区分。
33.应当理解，当一个组件称为“连接”或“联接”到另一个组件时，其可以直接地连接或联接到另一个组件，或者可以连接或联接到另一个组件并且又一个组件介入它们之间。此外，应该理解的是，当一个组件称为“直接地连接”或“直接地联接”到另一个组件时，其可以直接连接或联接到另一个组件，而没有又一个组件介入它们之间。
34.将进一步理解的是，在本说明书中使用的术语“包括”和“具有”指定了存在所述特征、数字、步骤、操作、组件、部分或其组合，但不排除存在或添加一个或多个其他特征、数字、步骤、操作、组件、部分或其组合。
35.图4示出了根据示例性实施方案的连接系统，图5示出了根据示例性实施方案的检测具有缺陷的连接器的连接系统，图6示出了根据另一示例性实施方案的检测具有缺陷的连接器的连接系统，图7和图8是示出当预定连接器发生缺陷时根据示例性实施方案的谐振频率的辐射特性的参考图。
36.参考图4，连接系统包括：连接器100、互锁电路200、发射天线300、电源400、接收天线500和控制器600。
37.连接器100包括连接到电池以使电池的高电压形成分支的分支连接器110和将分支的高电压传送到负载的负载连接器130。分支连接器110和负载连接器130彼此配对，以包括插头和插孔的结构。
38.连接系统可以包括多个连接器100(即，100a、100b和100c)。多个连接器100(即，100a、100b和100c)可以包括多个分支连接器110(即，110a、110b、110c)和与多个分支连接器110形成配对的多个负载连接器130(即，130a、130b、130c)。例如，参考图4，多个分支连接
器110(即，110a、110b、110c)可以包括在将高压电池的电力分配给多个负载的接线盒jb中。
39.互锁电路200可以包括安装在分支连接器110内部的第一互锁电路210和安装在负载连接器130内部的第二互锁电路230。根据示例性实施方案，连接到第一互锁电路210的第一互锁端子(未示出)可以在分支连接器110外部的预定位置处形成，并且连接到第二互锁电路230的第二互锁端子(未示出)可以在负载连接器130外部的预定位置处形成。
40.例如，当分支连接器110和负载连接器130互连(即，彼此联接)时，第一互锁端子和第二互锁端子也互连(即，彼此联接)。然后，第一互锁电路210和第二互锁电路230互连，并且互锁电路200可以形成闭合电路。
41.参考图4和图5，根据示例性实施方案的形成闭合电路的互锁电路200的第一端可以连接到位于分支连接器110处的发射天线300，其第二端可以连接到位于分支连接器110处的电源400。参考图6，根据另一示例性实施方案的形成闭合电路的互锁电路200的第一端可以连接到位于负载连接器130处的发射天线300，其第二端可以连接到位于分支连接器110处的电源400。当互锁电路200形成闭合电路时，可以从电源400向发射天线300供应电力。
42.发射天线300可以从电源400接收电力并发射无线电波。参考图4和图5，根据示例性实施方案，发射天线300可以位于第一互锁电路210的第一端。参考图6，根据另一示例性实施方案，发射天线300可以位于第二互锁电路230的第一端。
43.发射天线300可以配置为使得在预定位置处形成对应于无线电波的谐振频率的导体分布图(pattern)。此时，谐振频率可以包括谐振频带或谐振频率带宽。对于谐振频率，可以根据导体分布图的长度或厚度来确定谐振频带或谐振频率带宽。
44.例如，多个发射天线300(即，300a、300b和300c)可以分别包括不同的导体分布图，以发射具有不同谐振频率(谐振频带或谐振频率带宽)的无线电波。参考图5，位于第一互锁电路210的第一端的发射天线300形成为单极子天线，多个发射天线300(即，300a、300b和300c)可以分别具有不同长度l1、l2和l3的导体分布图。参考图6，位于第二互锁电路230的第一端的发射天线300可以形成为单极子天线，并且多个发射天线300(即，300a、300b和300c)可以分别具有不同长度l1、l2和l3的导体分布图。然后，由多个发射天线300(即，300a、300b和300c)发射的无线电波的谐振频带可以彼此不同。
45.导体分布图可以实现为铜膜。例如，根据铜膜的长度、铜膜的形状或铜膜的厚度，由发射天线300发射的无线电波的谐振频带或谐振频率带宽可以不同。
46.电源400可以位于第一互锁电路210的第二端或第二互锁电路230的第二端，以在互锁电路200形成闭合电路时向发射天线300供应电力。例如，电源400可以包括低压电池，但不限于此。
47.接收天线500可以接收从多个发射天线300(即，300a、300b和300c)发射的无线电波，并将其传送到控制器600。例如，接收天线500可以配置为接收各种谐振频率的无线电波。
48.控制器600可以基于接收到的无线电波的谐振频率来识别连接器100，并且可以基于接收到的无线电波的电场强度来确定连接器100的连接缺陷。
49.控制器600可以基于无线电波的谐振频率来识别多个连接器100(即，100a、100b和100c)。参考下面的表1，控制器600可以通过将接收到的无线电波的谐振频率与查找表进行
匹配来识别构成连接器100的分支连接器110(即，110a、110b和110c)。
50.控制器600可以基于无线电波的电场强度来检测在多个连接器100(即，100a、100b和100c)之中具有连接缺陷的连接器100。参考下面的表1，控制器600将与查找表中的每个谐振频率相对应的参考值和与谐振频率匹配的无线电波的电场强度进行比较。当电场强度小于或等于预定参考值时，控制器600可以确定出已经发生了连接器100的连接缺陷。例如，控制器600可以识别在与负载连接器130的连接中具有缺陷的分支连接器110(即，110a、110b和110c)。
51.表1
[0052][0053]
参考表1，电场强度是无线电波强度的示例。例如，电场强度可以表示为无线电波的电场强度。电场强度(v/m)可以表示为有效长度为1米的天线中感应到的电压电平。或者，电场强度可以用分贝db表示，参考值为1(μv/m)。例如，参考值可以对应于当连接器100正常连接时由发射天线300发射的无线电波的电场强度。
[0054]
参考图5和图6，假设第一连接器100a和第三连接器100c正常连接，第二连接器100b具有连接缺陷(例如，由于不完整或被移除)。此时，由对应于第二连接器100b的第二发射天线300b发射的无线电波的电场强度可以小于或等于预定参考值。在下文中，第一发射天线300a、第二发射天线300b和第三发射天线300c分别是位于第一连接器100a、第二连接器100b和第三连接器100c内的发射天线300。
[0055]
当连接器100的连接正常时，发射天线300可以从电源400接收电力，并发射对应于预定电场强度的无线电波。然后，反射系数(其为示出每个无线电波的辐射性能的指标)也可以示出预定值。参考图7，由第一发射天线300a、第二发射天线300b和第三发射天线300c中的每一个发射的无线电波的反射系数示出预定值。此时，图7所示的频率3、2和1中的每一个可以分别对应于由第一发射天线300a、第二发射天线300b和第三发射天线300c发射的无线电波的谐振频率。
[0056]
当连接器100的连接异常时(即，当发生连接缺陷时)，例如，具体地，当第二连接器100b的连接异常时，第二发射天线300b可能无法从电源400接收正常电力，并且可能无法发射对应于预定电场强度的波。然后，反射系数(其为示出无线电波的辐射性能的指标)也可能不示出预定值。参考图8，尽管由第一发射天线300a和第三发射天线300c发射的无线电波的反射系数与图7所示的反射系数相同，由第二发射天线300b发射的无线电波的反射系数也不同于图7所示的反射系数，并且不能示出预定值。此时，图8所示的频率3、2和1中的每一个可以对应于由第一发射天线300a、第二发射天线300b和第三发射天线300c中的每一个发射的无线电波的谐振频率。
[0057]
反射系数是反射电压相对于施加到特定端口的电压的比率，并且可以是示出无线电波的辐射特性的指标。例如，如果反射系数为“0”，这可以意味着所施加的电压在系统内
部全部辐射或消耗。如果反射系数为“1”，则可以意味着所施加的电压在系统内部没有辐射或消耗，而被完全反射。
[0058]
图9是示出根据示例性实施方案的用于检测具有缺陷的连接器的方法的流程图。
[0059]
在下文中，参考图4至图9详细地描述用于检测具有缺陷的连接器的方法。
[0060]
首先，在步骤s100，控制器600可以通过接收天线500接收由多个发射天线300(即，300a、300b和300c)发射的无线电波。
[0061]
例如，多个发射天线300(即，300a、300b和300c)中的每一个可以包括不同的导体分布图，以发射具有不同谐振频带的不同无线电波。对于另一示例，多个发射天线300(即，300a、300b和300c)中的每一个可以包括不同的导体分布图，以发射具有不同谐振频率带宽的不同无线电波。
[0062]
随后，在步骤s200，控制器600可以基于无线电波的谐振频率来识别多个连接器100a、100b和100c。
[0063]
参考表1，控制器600可以通过将接收到的无线电波的谐振频率与查找表进行匹配来识别多个连接器100a、100b和100c。在查找表中，可以映射并存储多个连接器100a、100b和100c，多个发射天线300a、300b和300c以及多个谐振频率。
[0064]
随后，在步骤s300，控制器600可以基于无线电波的电场强度来确定连接缺陷的发生，并检测在多个连接器100a、100b和100c中具有连接缺陷的连接器100。
[0065]
例如，当电场强度小于或等于预定参考值时，控制器600可以确定出在对应的连接器100处已经发生了连接缺陷。此时，参考值是与多个谐振频率中的每一个相对应的电场强度的参考值，并且可以存储在查找表中。
[0066]
尽管已经结合目前被视为是实际的示例性实施方案描述了本发明，但是应该理解的是，本发明并不限于所公开的实施方案。相反，本发明旨在覆盖包括在所附权利要求的精神和范围之内的各种修改形式和等同形式。