线束异常检测系统和方法
【技术领域】
[0001] 在此公开的是线束异常检测系统和方法。
【背景技术】
[0002] 电动车辆（诸如混合动力电动车辆（HEV)或电池电动车辆（BEV))可由牵引马达 和高电压电池来驱动。这些高电压电池可包括大量的电池单元，以适应车辆的电力需求。布 线线束（wiring harness)可以将所述电池的上部和下部连接到相应的车辆系统，另一种布 线线束可以以串联的方式连接电池单元。
[0003] 在操作期间随着时间的推移，布线线束的异常可导致线束电阻增加。期望在给定 时间获知与布线线束相关联的电阻。
【发明内容】
[0004] 一种车辆包括：牵引电池、与所述电池电连接的线束和控制器，所述控制器被配置 为：基于指示与所述线束相关联的历史电阻的数据以及指示与所述线束相关联的当前电阻 的针对所述电池的温度和荷电状态数据，来产生线束异常输出。
[0005] -种用于车辆的线束异常控制系统包括：输入信道，被配置为接收指示针对牵引 电池的温度和荷电状态数据的信号；输出信道，被配置为提供指示线束异常的信号；控制 逻辑，被配置为基于所述温度和荷电状态数据以及历史线束电阻数据，来产生所述指示所 述线束异常的信号。
[0006] 根据本发明的一个实施例，所述指示所述线束异常的信号还基于这样的参数，其 中，所述参数基于所述牵引电池的测量电流和测量电压。
[0007] 根据本发明的一个实施例，所述参数包括：限定所述牵引电池的等效电路模型的 串联电阻、并联电阻、电容或电压。
[0008] 根据本发明的一个实施例，所述控制逻辑还被配置为：通过扩展卡尔曼滤波器辨 识所述参数。
[0009] 根据本发明的一个实施例，所述控制逻辑还被配置为：响应于所述扩展卡尔曼滤 波器的收敛而辨识所述参数。
[0010] 一种用于监测车辆电池的布线线束的方法包括：通过至少一个处理器基于与所述 线束相关联的历史电阻和与所述线束相关联的当前电阻的比较，来输出线束异常数据，其 中，与所述线束相关联的当前电阻是从针对所述电池的温度和荷电状态数据导出的；响应 于所述线束异常数据而降低针对所述电池的功率限制。
[0011] 根据本发明的一个实施例，所述当前电阻还从基于所述电池的测量电流和测量电 压的参数被导出。
[0012] 根据本发明的一个实施例，所述参数包括：限定所述电池的等效电路模型的串联 电阻、并联电阻、电容和电压。
[0013] 根据本发明的一个实施例，所述方法还包括：响应于扩展卡尔曼滤波器的收敛而 辨识所述参数。
【附图说明】
[0014] 本公开的实施例被指出并具有权利要求的特质。然而，通过参考以下结合附图的 详细描述，各种实施例的其它特征将变得更加明显并得到最好的理解，在附图中：
[0015] 图1示出了具有电池组的混合动力电动车辆的示例；
[0016] 图2示出了用于车辆电池组/电池单元的等效电路模型；
[0017] 图3示出了展示电池荷电状态和电池开路电压之间的关系的图表；
[0018] 图4示出了针对线束异常检测系统的框图；
[0019] 图5示出了用于线束异常检测系统的处理。
【具体实施方式】
[0020] 根据需要，在此公开本发明的详细实施例；然而，将理解的是，所公开的实施例仅 仅是本发明的示例，其中，本发明可以以各种替代形式来实现。附图无需按比例绘制；一些 特征可被夸大或缩小以示出特定组件的细节。因此，在此公开的具体结构和功能细节不应 被解释为具有限制性，而仅仅作为用于教导本领域技术人员以多种方式利用本发明的代表 性基础。
[0021] 在此描述的是线束异常检测系统和方法。这种检测系统和方法可使用将由电池组 控制器实现的电池模型，在该模型内，串联电阻器可代表电池内部的欧姆电阻和电池的线 束电阻二者。当通过将估计值与历史电阻值进行比较而确定该串联电阻器的估计值增加 时，可检测到异常。串联电阻值可基于使用卡尔曼滤波器确定的各种模型参数来被估计。
[0022] 图1示出了车辆100的示例。插电式混合动力电动车辆102可包括一个或更多个 电动马达104, 一个或更多个电动马达104机械连接到混合动力传动装置106。此外，混合 动力传动装置106机械连接到发动机108。混合动力传动装置106还可机械连接到驱动轴 110,其中，驱动轴110机械连接到车轮112。当发动机108关闭（例如，车辆以电动模式工 作）时，电动马达104可提供推进力。当插电式混合动力电动车辆102放慢速度时，电动马 达104可提供减速能力。电动马达104可被配置为发电机，并可通过回收通常在摩擦制动 系统中会作为热而损失的能量来提供燃料经济效益。由于插电式混合动力电动车辆102可 以在特定条件下以电动车辆模式运转，因此，电动马达104还可减少污染排放。
[0023] 电池组114 (也被称为电池114)可存储可由电动马达104使用的能量。车辆电池 组114通常提供高电压DC输出。电池组114电连接到电力电子模块116。电力电子模块 116还电连接到电动马达104,并在电池组114和电动马达104之间提供双向传输能量的能 力。例如，典型的电池组114可提供DC电压，而电动马达104可能需要三相AC电流来运转。 电力电子模块116可将DC电压转换为电动马达104所需的三相AC电流。在再生模式下， 电力电子模块116可将来自用作发电机的电动马达104的三相AC电流转换为电池组114 所需的DC电压。在此描述的方法同样适用于纯电动车辆或使用电池组的任何其它装置。
[0024] 电池组114除了提供用于推进的能量之外，还可提供用于其它车辆电力系统的能 量。典型的系统可包括DC/DC转换器模块118，DC/DC转换器模块118将电池组114的高电 压DC输出转换为与其它车辆负载兼容的低电压DC供应。其它高电压负载（比如，压缩机 和电热器）可被直接连接到来自电池组114的高电压总线。在典型的车辆中，低电压系统 被电连接到12V电池。全电动车辆可具有类似的结构，但是没有发动机108。
[0025] 电池组114可通过外部电源126被再充电。外部电源126可通过经由充电端口 124的电连接来向插电式混合动力电动车辆102提供AC或DC电力。充电端口 124可以是 被构造为将电力从外部电源126传输到插电式混合动力电动车辆102的任何类型的端口。 充电端口 124可电连接到电力转换模块122。电力转换模块122可调节来自外部电源126 的电力，以向电池组114提供合适的电压和电流水平。在某些应用中，外部电源126可被构 造为向电池组114提供合适的电压和电流水平，而电力转换模块122可能不是必要的。电 力转换模块122的功能可驻留在某些应用的外部电源126中。可通过动力传动系统控制模 块（PCM) 128来控制车辆发动机、传动装置、电动马达和电力电子器件。
[0026] 电池组114还可包括电池组控制器130 (也被称为控制器130)。电池组控制器130 可包括用于检测线束异常的电池等效电路模型400 (如在图4中所示）。电池组控制器130 可以是电池能量控制模块（battery energy control module，BECM)，并且可对电池组114 的性能进行控制和监测。
[0027] 电池组114可包括将电池的上部和下部连接到相应的电池系统（比如，电力转换 模块122、电力电子模块116和转换器模块118)的电池线束132。在电池操作期间，线束 132可能具有线束电阻。线束电阻可能会由于环境因素（比如，振动、潮湿、生锈、焊料失效 (solder failure))而增