用于检测高压接触器健康状态的系统和方法
【专利摘要】本发明公开了用于检测高压接触器健康状态的系统和方法。披露用于基于致动期间的多个致动器线圈特性确定接触器的熔接状态（例如，正常、已部分熔接和/或已熔接状态）的系统和方法。在一些实施例中，所披露系统和方法可结合用于确定多种接触器设计中的接触器熔接状态。在另外实施例中，所披露系统和方法可利用将接触器设计特性考虑在内的概率加权分数和从参考接触器获取的信息来识别与接触器装置相关联的熔接状态。
【专利说明】
用于检测高压接触器健康状态的系统和方法
技术领域
[0001]本披露涉及用于检测电池系统中的高压接触器的健康状态的系统和方法。更确切地但不排他地，本披露的系统和方法提供使用致动器电流和电压测量特性确定与高压接触器的熔接状态有关的健康状态。
【背景技术】
[0002]载客车辆通常包括用于操作车辆的电系统和传动系系统的特征的电池。例如，在混合动力电动车辆(“HEV”)、插入式混合动力电动车辆(“PHEV”)、燃料电池电动车辆(“FCEV”)或纯电动车辆(“EV”)中，能量存储系统(“ESS”)(例如，可再充电ESS)可用于给车辆的电动传动系部件供电(例如，电驱动电机等XESS可存储可经由具有正和负导体或轨的高压(“HV”)总线传输至车辆系统的高压电能。ESS可经由一个或多个选择性地切换的电接触器选择性地联接至正和负导体或轨。
[0003]HV接触器中的触点可由弹簧和/或另一种机械装置保持断开。为了闭合接触器，可使接触器中的致动器线圈通电以抵抗弹簧和/或机械装置的偏置移动触点，从而闭合接触器。在一些情况下，HV接触器中的触点可能在致动时经历电弧作用。这种电弧作用可致使触点变成熔接和/或部分地熔接在一起(例如，当在致动器线圈断电之后触点可能保持闭合和/或部分地闭合时)，从而潜在地导致某些所不需要的状况。用于检测的已熔接接触器(例如，仅使用电流上升时间)的常规系统和方法在一些情况下可识别已熔接接触器，但尽管如此也可能仍允许某些已熔接和/或已部分熔接接触器未被检测到并且可能局限于结合用于一组有限的接触器设计。
【发明内容】
[0004]提出用于检测HV接触器中的已熔接和/或已部分熔接触点的系统和方法。在一些实施例，所披露系统和方法可利用接触器致动(例如，闭合和/或断开)时的接触器致动器线圈电流的多个特性来检测正常、已部分熔接和/或已熔接接触器状态。所披露系统和方法的实施例可结合用于确定多种接触器设计中的接触器熔接状态。在某些实施例中，所披露系统和方法可利用将某些接触器设计特性(例如，致动器、线圈和/或电流特性等)考虑在内的概率加权分数和从参考接触器获取的信息来识别与接触器装置相关联的熔接状态。
[0005]在一些实施例中，所披露系统和方法可在接触器完全熔接发生之前向相关联车辆控制系统和/或车辆操作者提供预警。这种预警可允许控制系统和/或其他车辆系统以限定的操作模式操作直到进行修复为止和/或警示操作者以寻求车辆维护。
[0006]在某些实施例中，用于确定车辆中所包括的接触器的熔接状态的方法可包括:在启动接触器的致动之后，接收与接触器的致动器线圈相关联的来自电流传感器的电流信息和来自电压传感器的电压信息。可基于所接收的电流和电压信息识别多个特性。这些特性可包括例如:启动接触器的致动之后的致动器线圈电流上升时间、启动接触器的致动之后的致动器线圈电流的最大导数、启动接触器的致动之后的接触器闭合时间、和/或启动接触器的致动之后的致动器线圈电流的导数的符号改变次数。
[0007]所识别特性可与和参考接触器相关联的特性进行比较。基于比较结果，可识别接触器的熔接状态(例如，已熔接接触器状态、已部分熔接接触器状态、已完全熔接接触器状态等)。在某些实施例中，可基于接触器的设计对多个特性应用加权模型以产生多个加权特性，并且多个加权特性可与和参考接触器相关联的特性进行比较。另外的实施例可包括响应于所确定的熔接状态实施保护动作(例如，向车辆的操作者提供关于所确定的熔接状态的通知，使车辆基于所确定的熔接状态以限定的操作模式操作等)。
[0008]前述方法的实施例可至少部分地由包括相关联电流和电压传感器的系统实行和/或使用存储相关联可执行指令的非暂态计算机可读介质实施。
[0009]本发明包括以下方案:
I.一种用于确定包括在车辆中的接触器的熔接状态的方法，其包括:
从电流传感器接收启动所述接触器的致动之后的与所述接触器的致动器线圈相关联的电流ig息;
从电压传感器接收启动所述接触器的致动之后的与所述接触器的致动器线圈相关联的电压信息；
基于所接收的电流和电压信息识别多个特性；
将所述多个特性与和参考接触器相关联的特性进行比较;以及基于所述比较确定所述接触器的熔接状态。
[0010]2.如方案I所述的方法，其中所述熔接状态包括已熔接接触器状态、已部分熔接接触器状态以及已完全熔接接触器状态中的至少一种。
[0011]3.如方案I所述的方法，其中所述多个特性包括启动所述接触器的致动之后的致动器线圈电流上升时间。
[0012]4.如方案3所述的方法，其中所述多个特性包括启动所述接触器的致动之后的致动器线圈电流的最大导数。
[0013]5.如方案3所述的方法，其中所述多个特性包括启动所述接触器的致动之后的接触器闭合时间。
[0014]6.如方案3所述的方法，其中所述多个特性包括启动所述接触器的致动之后的所述致动器线圈电流的导数的符号改变次数。
[0015]7.如方案I所述的方法，其中所述方法进一步包括:对所述多个特性应用基于所述接触器的设计的加权模型以产生多个加权特性，其中将所述多个特性与和参考接触器相关联的特性进行比较包括:将所述多个加权特性与和参考接触器相关联的特性进行比较。
[0016]8.如方案I所述的方法，其中所述方法进一步包括:响应于所确定的熔接状态实施至少一个保护动作。
[0017]9.如方案8所述的方法，其中所述至少一个保护动作包括向所述车辆的操作者提供关于所确定的熔接状态的通知。
[0018]10.如方案8所述的方法，其中所述至少一个保护动作包括使所述车辆基于所确定的熔接状态以限定的操作模式操作。
[0019]11.一种用于确定包括在车辆中的接触器的熔接状态的系统，所述系统包括:
电流传感器，其被配置来测量启动所述接触器的致动之后的与跨所述接触器的致动器线圈的电流有关的电流信息；
电压传感器，其被配置来测量启动所述接触器的致动之后的与跨所述接触器的致动器线圈的电压有关的电压信息；
处理器，其通信地联接到所述电流传感器和所述电压传感器；以及存储指令的非暂态计算机可读存储介质，其通信地联接到所述处理器，在由所述处理器执行时所述指令致使所述处理器:
基于所述电流信息和所述电压信息识别多个特性；
将所述多个特性与和参考接触器相关联的特性进行比较;并且基于所述比较确定所述接触器的熔接状态。
[0020]12.如方案11所述的系统，其中所述熔接状态包括已熔接接触器状态、已部分熔接接触器状态以及已完全熔接接触器状态中的至少一种。
[0021]13.如方案11所述的系统，其中所述多个特性包括启动所述接触器的致动之后的致动器线圈电流上升时间。
[0022]14.如方案13所述的系统，其中所述多个特性包括启动所述接触器的致动之后的致动器线圈电流的最大导数。
[0023]15.如方案13所述的系统，其中所述多个特性包括启动所述接触器的致动之后的接触器闭合时间。
[0024]16.如方案13所述的系统，其中所述多个特性包括启动所述接触器的致动之后的致动器线圈电流的导数的符号改变次数。
[0025]17.如方案11所述的系统，其中所述指令进一步被配置来致使所述处理器:对所述多个特性应用基于所述接触器的设计的加权模型以产生多个加权特性，其中将所述多个特性与和参考接触器相关联的特性进行比较包括:将所述多个加权特性与和参考接触器相关联的特性进行比较。
[0026]18.如方案11所述的系统，其中所述指令进一步被配置来致使所述处理器:响应于所确定的熔接状态实施至少一个保护动作。
[0027]19.如方案18所述的系统，其中所述至少一个保护动作包括向所述车辆的操作者提供关于所确定的熔接状态的通知。
[0028]20.如方案18所述的系统，其中所述至少一个保护动作包括使所述车辆基于所确定的熔接状态以限定的操作模式操作。
【附图说明】
[0029]参考附图描述了本披露的非限制性且非穷尽的实施例，包括本披露的各种实施例，在附图中:
图1展示根据本文所披露实施例的包括在车辆中的示例性电池系统。
[0030]图2展示根据本文所披露实施例的用于确定高压接触器的熔接状态的示例性方法的流程图。
[0031]图3A展示示出根据本文所披露实施例的经历各种熔接状态的接触器在接触器闭合和/或断开期间的示例性接触器致动器线圈电流和电流的导数的曲线图。
[0032]图3B展示示出根据本文所披露实施例的经历各种熔接状态的示例性接触器在接触器闭合和/或断开期间的示例性接触器致动器线圈电流响应的曲线图。
[0033]图4展示示出根据本文所披露实施例的针对各个接触器电流特性和相关联接触器熔接状态的与参考物的示例性接近度的曲线图。
[0034]图5展示用于实施本文所披露系统和方法的某些实施例的示例性系统。
【具体实施方式】
[0035]以下提供对根据本披露实施例的系统和方法的详述。虽然描述了若干实施例，但应理解本披露不限于任何一个实施例，而是涵盖众多替代方案、修改和等效物。另外，虽然在以下说明中陈述众多具体细节以便提供对本文所披露实施例的透彻理解，但一些实施例可以在没有一些或所有这些细节的情况下实践。此外，为了清晰的目的，未详细描述相关领域中已知的某些技术材料，以便避免不必要地使本披露晦涩难懂。
[0036]本披露的实施例将通过参考附图来最佳地理解，在附图中，相同部件可用相同数字来标示。如本文在附图中总体描述和展示的所披露实施例的部件可以多种多样的不同构造来布置和设计。因此，以下对本披露系统和方法的实施例的详述并不旨在限制如所要求保护的本披露的范围，而是仅代表本披露的可能实施例。另外，方法的步骤不一定需要以任何具体顺序或甚至顺序地执行，也不需要仅执行这些步骤一次，除非另外说明。
[0037]本文所披露的系统和方法可结合用于通过以下方式确定接触器的熔接状态(例如，已熔接、未熔接、已部分熔接等):测量接触器致动(例如，闭合和/或断开)期间的接触器致动器线圈电流和/或电压的特性，并且将这些特性与未熔接参考接触器(例如正常操作的接触器)的特性进行比较。例如，可将致动器电流的最大导数与来自参考未熔接接触器的校准和/或获知值进行比较，可将闭合时间与来自参考未熔接接触器的校准和/或获知值进行比较，可将致动器电流的导数的符号改变次数与针对参考未熔接接触器的校准和/或获知值进行比较，和/或可将电流上升时间(例如，L/R时间常数)与针对参考未熔接接触器的校准和/或获知值进行比较。
[0038]基于具体接触器设计，可以给每个以上比较测量值分派指示对特定设计的熔接特征鉴定的相对影响的权数。例如，为O的权数可指示特定特性可能不能可靠地用于检测已熔接或已部分熔接状态。另一方面，为I的权数可指示特定特性对可靠地检测已部分或已完全熔接状态具有更显著的影响。
[0039]对于每个所测量的特性，与参考接触器的接近度测量值可被评估为O和/或I之间的值，尽管也可使用其他数值范围。O可以例如指示测量值与正常参考测量值差得远，而I可以例如指示测量值类似于正常参考测量值(例如，预期来自正常操作的接触器的测量值)。
[0040]对于每个特性，可用与特定接触器设计相关联的适用性权数乘以接近度测量值，然后求和。可用权数和除以最终和，从而产生与参考接触器(例如，正常操作的未熔接接触器)的最终接近度测量值。I可指示正常操作，O可指示已完全熔接接触器，并且两者之间的值可指示已部分熔接状态。
[0041 ]图1展示根据本文所披露实施例的包括在车辆100中的示例性ESS 102。车辆100可是电动车辆、海上运输工具和/或任何其他类型的车辆，并且可包括用于合并本文所披露的系统和方法的任何其他类型的传动系。所披露系统和方法的另外实施例可结合用于任何其他类型的ESS 102，包括例如固定ESS系统(例如，用于建筑物和/或诸如此类的备用电源)。
[0042]如图所示，车辆100可包括ESS102，其被配置来向车辆100的某些部件提供电力。例如，ESS 102可被配置来向车辆100的电动传动系部件104提供电力。在某些实施例中，传动系部件104可包括一个或多个电动机，诸如例如一个或多个永磁同步电机(“PMSM”)、感应电机、永磁同步磁阻电机、开关磁阻电机、异步电机和/或任何其他类型的合适电动机。
[0043]ESS 102可包括使用任何合适电池技术或其组合合适地被设定大小来向车辆系统提供电力的一个或多个电池组和/或电池单元(未示出)。合适的电池技术可包括:例如，铅酸、镍金属氢化物(“NiMH”)、锂离子(“1^-1011”)、1^-1011聚合物、锂空气、镍镉(“祖0&(1”)、包括吸附式玻璃纤维垫(“AGM”)的阀控式铅酸(“VRLA”)、镍锌(uNiZn")、熔盐(例如，ZEBRA电池)和/或其他合适电池技术。在一些实施例中，ESS 102可以是HV ESS。
[0044]ESS 102可存储可经由具有初级导体或轨116和次级导体或轨118的HV总线向车辆系统提供HV电能。初级轨116可由初级接触器108选择性地联接到ESS 102的正端子。类似地，次级轨118可由次级接触器110选择性地联接到ESS 102的负端子。由ESS 102向初级轨116和次级轨118提供的电力可进而被提供给功率逆变器系统(未示出)。功率逆变器系统可联接到传动系部件104，从而当初级接触器108和次级接触器110闭合时，将电力从ESS 102递送至传动系部件104。
[0045]在一些实施例，初级接触器108和次级接触器110可包括一个或多个螺线管驱动的开关。例如，如图所示，初级接触器108和次级接触器110可包括一个或多个致动器螺线管和/或线圈，其被配置来致动相关联接触开关(例如，通过给致动器螺线管和/或线圈通电以使开关的触点抵抗相关联弹簧和/或其他机械装置的偏置移动，从而闭合开关)。
[0046]在某些实施例中，初级接触器108和/或次级接触器110可响应于由至少一个通信地联接的控制系统106(例如，经由一根或多根控制线)提供的控制信号被致动。在一些实施例中，控制系统106可包括内部电池组控制系统、外部电池系统控制系统和/或任何其他车辆控制和/或计算机系统。在另外实施例中，控制系统106可被配置来向包括在车辆100中的其他系统和/或车辆100的操作者提供信息和/或从其接收信息。例如，控制系统106可以通信地联接到车辆娱乐信息和/或警报系统，并且被配置来提供与初级接触器108和/或次级接触器110的状态(例如，熔接状态和/或诸如此类)有关的信息和/或与电池系统102有关的任何其他信息(例如，估计容量、组寿命、SOC、S0H、操作时间、操作温度等)ο尽管结合单个控制系统106展示，但应了解，所披露系统和方法的实施例可使用多个合适控制和/或计算系统来实施。
[0047]控制系统106可从一个或多个通信地联接的传感器112、114接收与初级接触器108和/或次级接触器110相关的某些信息。传感器112、114可包括例如电压传感器、电流传感器、温度传感器和/或诸如此类，并且可提供除其他事项外用于确定初级接触器108和/或次级接触器110的状态(例如，熔接状态和/或诸如此类)的信息。根据本文所披露的实施例，使用由传感器112、114(例如，电流传感器或诸如此类)在接触器闭合和/或断开时测量的接触器致动器线圈电流的许多特性，可以确定正常、已部分熔接和/或已熔接接触器状态。
[0048]应了解，可以在发明主体工作的范围内对结合图1呈现的架构、关系和实例进行许多改变。例如，以上描述的某些装置和/或系统功能性可以任何合适的构造整合到单个装置和/或系统和/或装置和/或系统的任何合适组合中。类似地，所披露系统和方法的实施例可用于多种接触器中，在某些情况下，这些接触器可能不包括与车辆100相关联的ESS 102的初级接触器108和/或次级接触器110。因此，应了解，出于说明和解释而非限制的目的提供结合图1呈现的架构、关系和实例。
[0049]图2展示根据本文所披露实施例的用于确定高压接触器的熔接状态的示例性方法200的流程图。在一些实施例中，所展示方法200和/或任何其组成步骤可至少部分地使用与电池系统的接触器(例如，HV接触器和/或诸如此类)相关联的控制和/或计算系统和/或一个或多个传感器(例如，电流传感器、电压传感器和/或诸如此类)来执行，尽管也可以使用其他合适的系统和/或系统的组合。
[0050]方法200可包括一个或多个数据采集步骤202(例如，实时数据采集步骤)和/或一个或多个熔接状态确定步骤204。在206处，方法200可启动。在208处，接触器致动(例如，闭合和/或断开)可通过生成被配置来给包括在接触器中的致动器线圈和/或螺线管通电的控制信号来启动。在一些实施例中，这可包括:向接触器控制线施加电流，从而致使致动器线圈和/或螺线管致动接触器。在另外实施例中，这可包括:生成被配置来使包括在接触器中的致动器线圈和/或螺线管断电的控制信号。在一些实施例中，这可包括:移除去往接触器控制线的电流，从而致使致动器线圈和/或螺线管断开接触器。
[0051]数据采集计时器可在210处开始。在212处，一个或多个传感器可用于测量与接触器有关的数据。例如，在一些实施例中，可测量特定时间段(例如，I ms)内的接触器控制线电流和/或电压。在212处测量的数据可在214处存储(例如，存储在一个或多个数据缓冲器和/或诸如此类中)。数据采集计时器可在216处增量(例如，增量I ms)。在218处，可以进行确定由数据采集计时器指示的时间是否少于数据采集时间窗口阈值(例如，100 ms)。如果是少于，则方法200可返回212并可以测量另外数据并且在214处存储另外数据，直到218处的确定产生数据采集时间窗口已经消逝(即，由数据采集计时器指示的时间等于或大于数据采集时间窗口阈值)的确定为止。在220处，可将所存储的测量数据(例如，电流和/或电压数据)传达至实施各个熔接状态确定步骤204的一个或多个硬件和/或系统和/或方法。
[0052]在222处，可接收所传达的测量数据(例如，电流和/或电压数据)。在224处，可基于测量数据(例如，通过用所测量的跨接触器的稳态电流Iss除以所测量的跨接触器的稳态电压Vss)来确定跨接触器的电阻。可在224处进一步确定接触器闭合和/或断开时的致动器电流上升时间的L/R时间常数。
[0053]可在226处将计算循环计数器设定为O。在228处，可计算致动器电流的导数dl/dt。可在230处识别在228处计算的致动器电流的导数的多个特性。例如，可在230处识别致动器电流的导数的最大值(即，dl/dt的最大值)以及致动器电流的导数dl/dt的符号改变次数。在232处，还可识别接触器闭合时间。
[0054]在234处，可确定计算循环计数器是否超过最大计数阈值。在一些实施例中，可通过用样本时间除以总数据采集时间来确定最大计数阈值(例如，100 ms采集时间/ I ms样本时间产生为100的计算计数阈值)。如果未超过，方法200可返回228并且可继续执行步骤228-232，直到234处的确定产生已经达到最大计数阈值的确定为止。一旦已经达到最大计数阈值，方法200就可进行到236。
[0055]在236处，可将在230和232处识别的特性与和参考接触器相关联的校准特性进行比较。也就是说，可将致动器电流的最大导数与来自参考未熔接接触器的校准和/或获知值进行比较，可将闭合时间与针对参考未熔接接触器的校准和/或获知值进行比较，可将致动器电流的导数的符号改变次数与针对参考未熔接接触器的校准和/或获知值进行比较，和/或可将电流上升时间(例如，L/R时间常数)与针对参考未熔接接触器的校准和/或获知值进行比较。在一些实施例中，这些比较中的至少一些可根据接触器和/或相关联致动器的温度和/或电阻来执行。
[0056]在某些实施例中，基于接触器设计，可以给每个以上比较测量值分派指示对特定设计的熔接状态特征鉴定的相对影响的权数。例如，为O的权数可指示特定特性可能不用于检测特定接触器设计中的熔接状态。另一方面，为I的权数可指示特定特性对检测特定接触器设计中的熔接状态具有更大的影响。
[0057]对于每个所测量的特性，与正常操作和/或参考接触器的接近度测量值可被评估为O与I之间的值，尽管其他合适的值范围也可以结合所披露实施例使用。O可指示测量值与正常操作的接触器不对应，而I可指示测量值就是正常操作的接触器所预期的那样。
[0058]对于每个特性，可用相关联的设计适用性权数乘以接近度测量值，然后可求和。在某些实施例中，用权数和除以最终和，从而产生与和未熔接状态相关联的参考接触器的最终接近度测量值。在238处，可将这个接近度测量值与一个或多个阈值进行比较。例如，为I的接近度测量值可指示未熔接接触器，并且为O的接近度测量值可指示已完全熔接接触器。
[0059]作为实例，可在240处进行确定接近度测量值是否超过与已熔接接触器相关联的第一阈值。如果超过，可在244处确定接触器熔接状态是未熔接。可在242处确定接近度测量值是否在第一阈值与较低的第二阈值之间。如果在，可在246处确定接触器熔接状态是已部分熔接。否则，如果接近度测量值低于第二阈值，可在248处确定接触器熔接状态是已完全熔接。虽然以上描述和所展示方法200利用两个比较阈值和三种接触器熔接状态，但是应了解，任何数量的比较阈值和/或熔接状态(例如，具有各种程度的多种已部分熔接状态)可结合用于所披露系统和方法。方法200可进行到250处终止。
[0060]图3A展示示出根据本文所披露实施例的接触器闭合和/或断开期间的示例性接触器致动器线圈电流302和电流的导数304的曲线图300a、300b。具体地，曲线图300a展示与未熔接状态308、已部分熔接状态310以及已熔接状态312相关联的接触器在时间306内的示例性致动器线圈电流302。曲线图300b展示与未熔接状态308、已部分熔接状态310以及已熔接状态312相关联的接触器在时间306内的示例性致动器线圈电流的导数304 dl/dt。
[0061]曲线图300a、300b中反映出接触器的致动器电流在启动接触器闭合和/或断开(由线314指示)之后的多个示例性特性。根据本文所披露的实施例，这些特性可用于基于接触器设计的加权法中，以识别接触器的相关联熔接状态。例如，如图所示，包括但不限于电流上升时间、致动器电流的导数的符号改变、致动器电流的最大导数(例如，致动器电流的最大负导数)和/或接触器闭合时间的各个特性可用于识别接触器的相关联熔接状态(例如，308-312)。
[0062]图3B展示示出根据本文所披露实施例的经历各种熔接状态的示例性接触器设计在接触器闭合和/或断开期间的示例性接触器致动器线圈电流响应的曲线图300c。具体地，曲线图300c展示与未熔接状态316、已部分熔接状态318以及已熔接状态320相关联的接触器在时间306内的示例性致动器线圈电流302。
[0063]曲线图300c中反映出接触器的致动器电流在启动接触器致动(由线314指示)之后的多个示例性特性。例如，在与结合曲线图300c展示的各种电流响应相关联的接触器设计中，未熔接接触器的致动器线圈电流的导数可经历两次符号改变(例如，dl/dt > O => dl/dt < O => dl/dt >0)和一次最大负导数。相比之下，与图3A的曲线图300a相关联的接触器设计可展现出多达四次符号改变以及类似最大负导数的多达两次出现。类似最大负导数的两次出现可以是类似的，所以相关联符号改变的另外测量可提供结合用于熔接状态特征鉴定的另外信息。
[0064]然而，在与图3B的曲线图300c相关联的接触器设计中，如果确定致动器电流的最大负导数是非零，那么可以确定将存在两次符号改变，因为特定致动器设计的物理特性可能不允许符号改变次数是O或2之外的任何数。因此，符号改变次数在本文所披露的熔接特征鉴定方法中的权数可设定为较低权数(例如，0)，因为致动器电流的最大负导数的符号改变次数并不提供可用于识别熔接状态的重要信息。以此方式，可将权数分配给指示其对特定接触器设计的熔接特征鉴定的相对影响的特性。
[0065]图4展示示出根据本文所披露实施例的针对各个接触器电流特性和相关联接触器熔接状态的与参考接触器的示例性接近度408的曲线图400a-400d。具体地，曲线图400a展示针对致动器电流的最大负导数和相关联熔接状态的与参考物的示例性接近度，曲线图400b展示针对预期致动器电流上升时间和相关联熔接状态的与参考物的示例性接近度，曲线图400c展示针对预期接触器闭合时间和相关联熔接状态的与参考物的示例性接近度，并且曲线图400d展示针对致动器电流的导数的预期符号改变次数和相关联熔接状态的与参考物的示例性接近度。
[0066]在某些实施例中，各个所展示特性的某些示例性阈值和/或范围(例如，由虚线指示)可与各种接触器熔接状态相关联，包括可能已完全熔接状态402、可能已部分熔接状态404以及可能未熔接状态406。根据系统和方法的实施例，这类阈值可结合用于比较最终接近度测量值以确定相关联接触器状态。
[0067]图5展示用于实施本文所披露系统和方法的某些实施例的示例性系统。在某些实施例中，计算机系统500可以是个人计算机系统、服务器计算机系统、车载车辆计算机、内部电池组控制系统、外部电池系统控制系统和/或适用于实施所披露系统和方法的任何其他类型的系统。在另外实施例中，计算机系统500可以是任何便携式电子计算机系统或电子装置，包括例如笔记本电脑、智能电话和/或平板电脑。
[0068]如图所示，除其他事项之外，计算机系统500可包括一个或多个处理器502、随机存取存储器(“RAM”)504、通信接口 506、用户接口 508以及非暂态计算机可读存储介质510。处理器502、RAM 504、通信接口506、用户接口508以及计算机可读存储介质510可以经由公用数据总线512通信地联接到彼此。在一些实施例中，计算机系统500的各种部件可使用硬件、软件、固件和/或其任何组合来实施。
[0069I用户接口 508可包括允许用户与计算机系统500交互的任何数量的装置。例如，用户接口 508可用于向用户显示交互性界面。用户接口 508可以是与计算机系统500通信地联接的分开的接口系统，或可替代地，可以是整体式系统，诸如用于膝上型电脑或其他类似装置的显示接口。在某些实施例中，用户接口 508可在触摸屏显示器上生成。用户接口 508还可以包括任何数量的其他输入装置，包括例如键盘、跟踪球和/或指针装置。
[0070]通信接口 506可以是能够与通信地联接到计算机系统500的其他计算机系统、外围装置和/或其他设备通信的任何接口。例如，通信接口506可允许计算机系统500与其他计算机系统(例如，与外部数据库和/或因特网相关联的计算机系统)通信，从而允许传输并且接收来自这类系统的数据。除其他事项之外，通信接口 506可包括调制解调器、卫星数据传输系统、以太网卡和/或使得计算机系统500能够连接到数据库和网络、诸如LAN、MAN、WAN和因特网的任何其他合适的装置。在另外实施例中，通信接口506可进一步能够与一个或多个传感器(例如，电流传感器、电压传感器)和/或被配置来测量和/或以其他方式提供用于结合所披露实施例使用的信息的其他系统通信。
[0071]处理器502可包括一个或多个通用处理器、专用处理器、可编程微处理器、微控制器、数字信号处理器、FPGA、其他可定制或可编程处理装置，和/或能够实施本文所披露的系统和方法的任何其他装置或装置的布置。
[0072]处理器502可被配置来执行存储在非暂态计算机可读存储介质510上的计算机可读指令。计算机可读存储介质510可根据需要存储其他数据或信息。在一些实施例中，计算机可读指令可包括计算机可执行功能模块514。例如，计算机可读指令可包括被配置来实施以上所描述的系统和方法的全部或部分功能性的一个或多个功能模块。可存储在计算机可读存储介质510上的具体功能模型可包括:被配置来计算各个致动器线圈电流特性的模块、被配置来应用与这类特性和特定接触器设计相关的概率加权分数的模块、被配置来将加权特性与参考特性进行比较以识别接触器熔接状态的模块、和/或被配置来实施本文所披露的系统和方法的一个或多个任何其他模块。
[0073]尽管已经出于清晰目的稍微详细地描述了前述内容，但应明白，在不脱离其原理的情况下可以进行某些改变和修改。本文所披露的实施例的某些特征可以任何合适的构造或组合来配置和/或组合。另外，本文所披露的某些系统和/或方法可用于并不包括在车辆中的电池系统和/或ESS系统(例如，后备电源电池系统或诸如此类冲。应指出，存在实施本文描述的过程和装置两者的许多替代方式。因此，本实施例被认为是说明性的而非限制性的，并且本发明不限于本文给出的细节，而是可在所附权利要求书的范围和等效范围内修改。
[0074]已经参考各种实施例描述了前述说明书。然而，本领域的普通技术人员应了解，可以在不脱离本披露的范围的情况下进行各种修改和改变。各种操作步骤以及用于进行操作步骤的部件可以根据特定应用或考虑到与系统的操作相关联的任何数量的成本函数以替代方式来实施。因此，任何一个或多个步骤可删除、修改或与其他步骤组合。另外，本披露应以说明性而非限制性意义来考虑，并且所有此类修改旨在包括在本披露的范围内。同样地，已经参考各种实施例描述了益处、其他优点以及问题的解决方案。然而，益处、优点、问题的解决方案以及可使得任何益处、优点或问题的解决方案显得或变得更加显著的任何元件不应解释为关键的、所要求的或不可缺少的特征或元件。
[0075]本文所使用的术语“包括”和“包含”及其任何其他变型旨在涵盖非排他性包括，使得包括一系列元件的过程、方法、制品或装置不仅包括这些元件，而且可包括未明确列出的或这种过程、方法、系统、制品或装置固有的其他元件。此外，本文所使用的术语“联接的”、“联接”及其任何其他变型旨在涵盖物理连接、电连接、磁性连接、光学连接、通信连接、功能连接和/或任何其他连接。
[0076]本领域的技术人员应了解，可以在不脱离本发明的基本原理的情况下，对以上描述的实施例的细节进行许多改变。因此，本发明的范围应仅由以下权利要求书确定。
【主权项】
1.一种用于确定包括在车辆中的接触器的熔接状态的方法，其包括: 从电流传感器接收启动所述接触器的致动之后的与所述接触器的致动器线圈相关联的电流ig息; 从电压传感器接收启动所述接触器的致动之后的与所述接触器的致动器线圈相关联的电压信息； 基于所接收的电流和电压信息识别多个特性； 将所述多个特性与和参考接触器相关联的特性进行比较；以及 基于所述比较确定所述接触器的熔接状态。2.如权利要求1所述的方法，其中所述熔接状态包括已熔接接触器状态、已部分熔接接触器状态以及已完全熔接接触器状态中的至少一种。3.如权利要求1所述的方法，其中所述多个特性包括启动所述接触器的致动之后的致动器线圈电流上升时间。4.如权利要求3所述的方法，其中所述多个特性包括启动所述接触器的致动之后的致动器线圈电流的最大导数。5.如权利要求3所述的方法，其中所述多个特性包括启动所述接触器的致动之后的接触器闭合时间。6.如权利要求3所述的方法，其中所述多个特性包括启动所述接触器的致动之后的所述致动器线圈电流的导数的符号改变次数。7.如权利要求1所述的方法，其中所述方法进一步包括:对所述多个特性应用基于所述接触器的设计的加权模型以产生多个加权特性，其中将所述多个特性与和参考接触器相关联的特性进行比较包括:将所述多个加权特性与和参考接触器相关联的特性进行比较。8.如权利要求1所述的方法，其中所述方法进一步包括:响应于所确定的熔接状态实施至少一个保护动作。9.如权利要求8所述的方法，其中所述至少一个保护动作包括向所述车辆的操作者提供关于所确定的熔接状态的通知。10.—种用于确定包括在车辆中的接触器的熔接状态的系统，所述系统包括: 电流传感器，其被配置来测量启动所述接触器的致动之后的与跨所述接触器的致动器线圈的电流有关的电流信息； 电压传感器，其被配置来测量启动所述接触器的致动之后的与跨所述接触器的致动器线圈的电压有关的电压信息； 处理器，其通信地联接到所述电流传感器和所述电压传感器；以及存储指令的非暂态计算机可读存储介质，其通信地联接到所述处理器，在由所述处理器执行时所述指令致使所述处理器: 基于所述电流信息和所述电压信息识别多个特性； 将所述多个特性与和参考接触器相关联的特性进行比较;并且 基于所述比较确定所述接触器的熔接状态。
【文档编号】G01R31/327GK106019130SQ201610171770
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年3月24日
【发明人】R.C.巴拉苏, A.J.纳谋, D.S.麦克斯韦尔
【申请人】通用汽车环球科技运作有限责任公司