用于监测继电器触点的系统和方法
【专利说明】用于监测继电器触点的系统和方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求2013年10月31日提交的美国临时申请序列第61/898，058号和2014年10月22日提交的美国申请序列第14/520，473号的权益，通过引用，本文将这两个申请的公开内容整个地并入。
技术领域
[0003]本公开内容涉及用于监测继电器触点的系统和方法，该继电器触点诸如在用于电动车辆(EV)、插电式混合动力电动车辆(PHEV)或混合动力电动车辆(HEV)中的接线盒中的继电器触点。
【背景技术】
[0004]电动车辆(EV)、插电式混合动力电动车辆(PHEV)或混合动力电动车辆(HEV)可以配备可包含多个高压功率继电器的电源电路。可以布置在EV/PHEV/HEV的接线盒中的高压功率继电器可以被操作以将电力从车辆电源传导到车辆系统或车辆子系统。控制器可以与电源电路通信，以操纵继电器断开或闭合。
[0005]系统和方法通常被要求有效地监测继电器触点状态(即，确定继电器触点是断开还是闭合)，且提供关于对电动车辆的接线盒中所焊接的继电器触点的可靠的诊断。更一般地，这种系统和方法可能被要求诊断诸如继电器触点、熔断器或汇流排中的任意传导路径的电气连通性或电气中断。
[0006]通常，继电器触点两侧的电压测量被用于诊断继电器的主接触器的状态。涉及使用传感通道的复用的直流(DC)测量的这个策略，在没有电流流经触点的情况下不能进行检测，这是因为没有发生电压降。该策略还迫使传感通道和电子产品在触点断开时承受高DC共模负电压。因此，存在着对于一种系统和方法的需求，该系统和方法有效地检测继电器触点状态而无需电流流经所述触点，且免于经受负共模电压。
【发明内容】
[0007]根据本文所述的实施方式，提供了用于监测至少一个继电器触点的系统。该系统可包括发射器，该发射器适于与第一继电器触点的第一侧进行通信，且该发射器可以被配置为发射信号。该系统还可包第一接收器，该第一接收器适于与该第一继电器触点的第二侧进行通信，且该第一接收器被配置为检测由发射器发射的信号。该系统还可包括控制器，该控制器适于与发射器和第一接收器进行通信，该控制器被配置为确定第一继电器触点处于断开状态或闭合状态。该控制器可控制发射器以发射信号，且如果第一接收器检测到信号，则该控制器可以确定该第一继电器触点处于闭合状态。如果第一接收器不能检测到信号，则该控制器可以确定该第一继电器触点处于断开状态。
[0008]根据本文所述的另一个实施方式，提供了用于监测第一继电器触点和第二继电器触点的系统，第一继电器触点和第二继电器触点中每个都具有第一侧和第二侧。该系统可包括发射器，该发射器适于与该第一继电器触点和该第二继电器触点的每个的第一侧进行通信，且该发射器可以被配置为发射信号。该系统可以还包括接收器，该接收器适于与该第一继电器触点和该第二继电器触点的每个的第二侧进行通信，且被配置为检测由发射器发射的信号。该系统还可包括控制器，该控制器适于与发射器和接收器进行通信，该控制器被配置为确定第一继电器触点和第二继电器触点中的每一个处于断开状态或闭合状态。该控制器可控制发射器以发射具有第一分量和不同于第一分量的第二分量的信号。如果接收器仅检测到信号的第二分量，则该控制器可确定第一继电器触点处于闭合状态且第二继电器触点处于断开状态。如果接收器检测到信号的第一分量，则该控制器可确定该第二继电器触点处于闭合状态。如果接收器既不能检测到信号的第一分量又不能检测到信号的第二分量，则该控制器可确定该第一继电器触点和该第二继电器触点都处于断开状态。
[0009]根据本文所述的另一个实施方式，提供了用于监测至少一个继电器触点的方法。该方法可包括发射信号，如果第一接收器检测到信号则确定第一继电器触点处于闭合状态，以及如果第一接收器不能检测到信号则确定第一继电器触点处于断开状态。
[0010]根据本文所述的另一个实施方式，提供了用于监测第一继电器触点和第二继电器触点的方法。该方法可包括发射信号，该信号可包括第一分量和不同于第一分量的第二分量。该方法还可包括，如果接收器仅检测到信号的第二分量，则确定该第一继电器触点处于闭合状态且该第二继电器触点处于断开状态。该方法还可包括，如果接收器检测到信号的第一分量则确定该第二继电器触点处于闭合状态，以及如果接收器既不能检测到信号的第一分量又不能检测到信号的第二分量，则确定该第一继电器触点和该第二继电器触点都处于断开状态。
【附图说明】
[0011]图1是示例性的EV/PHEV/HEV接线盒的简化示意图；
[0012]图2A和2B是用于监测继电器触点的系统和方法的示例性的实施方式的简化示意图；
[0013]图3A和3B是用于监测继电器触点的系统和方法的另一个示例性的实施方式的简化示意图；
[0014]图4A和4B是用于监测继电器触点的系统和方法的另一个示例性的实施方式的简化示意图；
[0015]图5是用于监测继电器触点的方法的示例性的实施方式的简化流程图。
【具体实施方式】
[0016]根据要求，本文提供了本公开内容的【具体实施方式】。然而，要理解的是，所提供的实施方式仅仅是本公开内容的示例，其可以以不同的形式和可选的形式具体体现。附图并非必须按照比例绘制。某些部件可能被放大或者缩小以显示特定组件的细节。因此，本文所公开的具体结构细节和功能细节并不能被认为是限制，而仅仅是作为用于教导本领域的其中一名技术人员的代表性基础。
[0017]如前所述，电动车辆(EV)、插电式混合动力电动车辆(PHEV)或混合动力电动车辆(HEV)可以配备可包含多个高压功率继电器的电源电路。可以布置在EV/PHEV/HEV接线盒中的高压功率继电器，其可以被操作以将电力从车辆电源传导到车辆系统或车辆子系统。控制器可以与电源电路通信，以操纵继电器断开或闭合。
[0018]图1描绘了 EV/PHEV/HEV接线盒10的典型的、简化的示意图。接线盒10可以被设置为与高压电池12和DC链路14进行通信。接线盒10可包括，具有主接触器KpK2的主继电器16、18，以及预充电继电器20、熔断器22、和电压与电流测量节点24、25、26、27。如上所述，系统和方法通常被要求有效地监测继电器触点状态(即，确定继电器触点16、18是断开还是闭合)，且提供关于对诸如EV/PHEV/HEV接线盒中所焊接的继电器触点的可靠的诊断。通常，继电器触点16、18两侧的电压测量被用于诊断主接触器KpK2W状态。
[0019]涉及使用传感通道的复用的DC测量的这个策略，在没有电流流经触点16、18的情况不能进行检测，这是因为没有发生电压降。该策略还迫使传感通道和电子产品在触点16、18断开时承受高DC共模负电压。
[0020]因此，存在对于一种系统和方法的需求，该系统和方法有效地检测继电器触点状态，而与电流流经所述触点无关，且免于经受负共模电压。这可以使用信号发射器和信号接收器以实现继电器触点的焊接诊断(诸如，在要被诊断的触点的每侧的焊接诊断)来完成。
[0021]现在参照附图2A和2B，简化示意图显示的是用于监测继电器触点的系统和方法的示例性的实施方式。为了断开接触器Kp 1(2而驱动与继电器16、18相关联的继电器线圈(未显示)，但是由于在继电器16、18中存在一些损坏，这个时候就发生了焊接，接触器1、1(2被卡住或被焊接，且因此保持了传导路径。
[0022]如图2A和2B中所见，可以提供用于监测第一继电器触点16的系统30。系统30可包括发射器32，其适于与继电器触点16的第一侧进行通信，且被配置为发射信号34。信号34可以由发射器32基于触点16的干线电压发射。也就是说，信号34可以是叠加在触点16的干线电压上的电压信号。在这方面，干线电压的示例性的值可以是用于电动车辆的450V，用于混合动力车辆的200V，用于微型混合车辆的48V，用于卡车的24V以及用于常规内燃机车辆的12V。因此，应注意的是，虽然本文所示出和描述的是在EV/PHEV/HEV的环境下，但是本公开中所描述的实施方式可以用于其他的车辆类型或非车辆环境中所使用的监测性(monitory)继电器触点。
[0023]系统还可包括第一接收器36，