用于电短路检测的系统和方法
【专利说明】
[0001] 相关申请交叉引用 本申请要求2014年10月22日提出的美国临时申请62/067,086的优先权，并且其全部公 开内容通过引用结合于本文中。
技术领域
[0002] 本文中描述的发明主题的实施例涉及在诸如功率电阻器等电子系统中的电短路 检测。
【背景技术】
[0003] -些熟知的电子系统将电流传导到电阻器以便耗散电流。例如，一些车辆包括具 有接收在动态或反馈制动期间由电动机生成的电力的导电带的格栅。此电力由对减慢或停 止车辆的移动做出反应的电动机生成。电力被传导到格栅以便从车辆的动态制动系统作为 热量耗散。
[0004] 格栅可由一个或更多个系列的电阻器形成。这些电阻器可在相对近地布置在一起 的导电板中实现。随着时间的过去，电阻器可由于格栅的损坏、正常磨损或出于其它原因而 开始相对于彼此产生移动。如果电阻器相互接触(例如，由于振动或其它移动），则在电阻器 之间可形成内部电短路。此短路能够损坏格栅，能够损坏动态制动系统，和/或能对车辆的 操作造成不利影响。
【发明内容】
[0005] 在一个实施例中，方法(例如，用于检测电气系统中的短路)包括测量通过电气系 统的一个或更多个电阻元件传导的电流的特性。电流从电源作为施加的电压供应到电气系 统。方法也包括确定表示一个或更多个电阻元件的一个或更多个电阻的更改的电阻更改信 号。电阻更改信号能够是至少部分基于被测量的电流的特性与由电源供应的施加的电压或 被测量的电流的一个或更多个特性的低通滤波值之间的差别。方法也能够包括至少部分基 于电阻更改信号，识别短路事件。
[0006] 在另一实施例中，系统(例如，检测系统)包括感应设备和处理组件。感应设备配置 成测量通过电气系统的一个或更多个电阻元件传导的电流的特性。电流能够从电源作为施 加的电压供应到电气系统。处理组件能够配置成确定表示一个或更多个电阻元件的一个或 更多个电阻的更改的电阻更改信号。电阻更改信号能够是至少部分基于被测量的电流的特 性与由电源供应的施加的电压或被测量的电流的一个或更多个特性的低通滤波值之间的 差别。处理组件能够配置成至少部分基于电阻更改信号，识别短路事件。
[0007] 1. 一种方法，包括： 测量从电源（102)作为施加的电压供应到电气系统（104)并且通过所述电气系统（104) 的一个或更多个电阻元件(202)传导的电流的特性； 至少部分基于被测量的所述电流的所述特性与由所述电源（102)供应的所述施加的电 压或被测量的所述电流的一个或更多个所述特性的滤波值之间的差别，确定所述一个或更 多个电阻元件(202)的电阻更改；以及 至少部分基于所述电阻更改，识别短路事件。
[0008] 2.如技术方案1所述的方法，其中所述施加的电压在车辆的动态制动期间由所述 车辆的牵引电动机生成，所述一个或更多个电阻元件(202)包括动态制动格栅的一个或更 多个电阻器，并且所述施加的电压是跨所述一个或更多个电阻元件(202)的电压降。
[0009] 3.如技术方案1所述的方法，其中被测量的所述电流的所述特性是跨所述一个或 更多个电阻元件(202)至少之一的电压降。
[0010] 4.如技术方案3所述的方法，其中所述电阻更改表示在跨所述一个或更多个电阻 元件(202)所述至少之一的所述电压降对所述施加的电压的比率与跨所述一个或更多个电 阻元件(202)所述至少之一的所述电压降对所述施加的电压的所述比率的滤波值之间的差 别。
[0011] 5.如技术方案4所述的方法，其中响应所述电阻更改超过指定的非零阈值，识别 所述短路事件。
[0012] 6.如技术方案3所述的方法，其中所述电阻更改表示在跨所述一个或更多个电阻 元件(202)所述至少之一的所述电压降与所述施加的电压和跨所述一个或更多个电阻元件 (202)所述至少之一的所述电压降对所述施加的电压的所述比率的滤波值的乘积之间的差 别。
[0013] 7.如技术方案6所述的方法，其中响应所述电阻更改超过所述施加的电压和指定 的非零阈值的乘积，识别所述短路事件。
[0014] 8.如技术方案3所述的方法，其中所述电阻更改表示在跨所述一个或更多个电阻 元件(202)所述至少之一的所述电压降和所述施加的电压的第一滤波值的第一乘积与所述 施加的电压和跨所述一个或更多个电阻元件(202)所述至少之一的所述电压降的第二滤波 值的第二乘积之间的差别。
[0015] 9.如技术方案1所述的方法，还包括： 监视识别到所述短路事件的次数、所述短路事件的总时间期持续时间或所述电阻更改 的时间积分的一项或更多项；以及 响应识别到超过第一指定的非零阈值的所述短路事件的所述次数、超过第二指定的非 零阈值的所述总持续时间或超过第三指定的非零阈值的所述时间积分的一项或更多项，生 成表示对所述电气系统（104)的损坏的警告信号。
[0016] 10. -种系统，包括： 感应设备(300)，配置成测量从电源（102)作为施加的电压供应到电气系统（104)并且 通过所述电气系统（104)的一个或更多个电阻元件(202)传导的电流的特性；以及 处理组件(310)，配置成确定表示所述一个或更多个电阻元件(202)的一个或更多个电 阻的更改的电阻更改，所述电阻更改至少部分基于被测量的所述电流的所述特性与由所述 电源（102)供应的所述施加的电压或被测量的所述电流的一个或更多个所述特性的滤波值 之间的差别，其中所述处理组件（310)也配置成至少部分基于所述电阻更改，识别短路事 件。
[0017] 11.如技术方案10所述的系统，其中所述施加的电压在车辆的动态φ恸期间由所 述车辆的牵引电动机生成，所述一个或更多个电阻元件(202)包括动态制动格栅的一个或 更多个电阻器，并且所述传导的电压是跨所述一个或更多个电阻器的电压降。
[0018] 12.如技术方案10所述的系统，其中所述感应设备(300)配置成测量作为所述电 流的所述特性，跨所述一个或更多个电阻元件(202)至少之一的电压降。
[0019] 13.如技术方案12所述的系统，其中所述感应设备(300)配置成将所述电阻更改 测量为以下的一项或更多项： 在跨所述一个或更多个电阻元件(202)所述至少之一的所述电压降对所述施加的电压 的比率与跨所述一个或更多个电阻元件(202)所述至少之一的所述电压降和所述施加的电 压的所述比率的滤波值之间的差别； 在跨所述一个或更多个电阻元件(202)所述至少之一的所述电压降与所述施加的电压 和跨所述一个或更多个电阻元件(202)所述至少之一的所述电压降对所述施加的电压的所 述比率的滤波值的乘积之间的差别;或者 在跨所述一个或更多个电阻元件(202)所述至少之一的所述电压降和所述施加的电压 的滤波值的第一乘积与所述施加的电压和跨所述一个或更多个电阻元件(202)所述至少之 一的所述电压降的低通滤波值的第二乘积之间的差别。
[0020] 14.如技术方案10所述的系统，其中所述处理组件（310)配置成监视识别到所述 短路事件的次数、所述短路事件的总时间期持续时间或所述电阻更改的时间积分的一项或 更多项，并且响应识别到超过指定的非零阈值的所述短路事件的所述次数、超过指定的非 零阈值的所述总持续时间或超过指定的非零阈值的所述时间积分的一项或更多项，生成表 示对所述电气系统（104)的损坏的警告信号。
[0021] 15. 一种系统，包括： 感应设备，配置成测量从测量的牵引电动机作为施加的电压供应到所述车辆的电气系 统并且通过所述电气系统的一个或更多个电阻器传导的电流的特性；以及 处理组件，配置成确定表示所述电气系统的一个或更多个电阻器的一个或更多个电阻 的更改的电阻更改，所述电阻更改至少部分基于被测量的所述电流的所述特性与由所述车 辆的牵引电动机供应的所述施加的电压或被测量的所述电流的一个或更多个所述特性的 低通滤波值之间的差别，其中所述处理组件也配置成至少部分基于所述电阻更改，识别所 述电气系统中表示短路事件的所述电气系统的热量的增大。
[0022] 16.如技术方案15所述的系统，其中所述感应设备配置成测量作为所述电流的所 述特性，跨所述一个或更多个电阻器至少之一的电压降。
[0023] 17.如技术方案16所述的系统，其中所述感应设备配置成将所述电阻更改测量为 以下的一项或更多项： 在跨所述一个或更多个电阻器所述至少之一的所述电压降对所述施加的电压的比率 与跨所述一个或更多个电阻器所述至少之一的所述电压降和所述施加的电压的所述比率 的低通滤波值之间的差别； 在跨所述一个或更多个电阻器所述至少之一的所述电压降与所述施加的电压和跨所 述一个或更多个电阻器所述至少之一的所述电压降对所述施加的电压的所述比率的低通 滤波值的乘积之间的差别;或者 在跨所述一个或更多个电阻器所述至少之一的所述电压降和所述施加的电压的滤波 值的第一乘积与所述施加的电压和跨所述一个或更多个电阻器所述至少之一的所述电压 降的低通滤波值的第二乘积之间的差别。
[0024] 18.如技术方案17所述的系统，其中所述处理组件配置成响应所述电阻更改的绝 对值超过所施加电压和指定的非零阈值的乘积或所施加电压、跨所述一个或更多个电阻器 的所述至少之一的