使用组合式断路器和继电器在电动移动应用中进行电源分配的系统、方法和装置与流程

文档序号:23708926发布日期:2021-01-23 15:31阅读:101来源:国知局
使用组合式断路器和继电器在电动移动应用中进行电源分配的系统、方法和装置与流程
的序列号201711039848(eatn-2005-p01-in);2017年11月8日提交的名称为“calibration of fuse current measurements”的序列号201711039849(eatn-2007-p01-in);以及2017年11月8日提交的名称为“unique current injection waveform to improve injection measurement accuracy”的序列号201711039850(eatn-2008-p01-in)。
[0006]
本申请是2018年11月8日提交的名称为“power distribution unit and fuse management for an electric mobile application”的国际申请序列号pct/ep/1880611(eatn-2300-wo)的部分继续申请并要求该美国专利申请的优先权。
[0007]
pct/ep/1880611要求以下美国临时专利申请的优先权:2017年11月8日提交的名称为“active/passive thermal protection of temperature sensitive components”的序列号62/583355(eatn-2001-p01);2017年11月8日提交的名称为“fuse and contactor for circuit protection”的序列号62/583367(eatn-2002-p01);以及2017年11月8日提交的名称为“fuse life extender method”的序列号62/583428(eatn-2006-p01)。
[0008]
pct/ep/1880611还要求以下印度临时专利申请的优先权:2017年11月8日提交的名称为“fuse current measurement with active injection system”的序列号201711039846(eatn-2003-p01-in);2017年11月8日提交的名称为“null offset detection and diagnostics”的序列号201711039847(eatn-2004-p01-in);2017年11月8日提交的名称为“digital filters to minimize phase shift and induced harmonics”的序列号201711039848(eatn-2005-p01-in);2017年11月8日提交的名称为“calibration of fuse current measurements”的序列号201711039849(eatn-2007-p01-in);以及2017年11月8日提交的名称为“unique current injection waveform to improve injection measurement accuracy”的序列号201711039850(eatn-2008-p01-in)。
[0009]
所有上述专利文献全文均通过引用方式并入本文。
技术领域
[0010]
不限于特定技术领域,本公开涉及电源分配和电路保护,并且更具体地涉及用于高度可变负载应用的电源分配和电路保护。


背景技术:

[0011]
电源分配在许多应用中都受到很多挑战。具有高度可变负载的应用(诸如移动应用或车辆)使电源通道中的熔断器遭受电源吞吐量的快速波动并且引起熔断器上的热应力和机械应力。某些应用对于应用的停机时间会有很高成本。某些应用(包括移动应用)受到由功率损失带来的附加缺点,诸如应用的机动性意外地(包括在不便的位置、在交通中时等)丧失。电气系统在许多应用中都很复杂,该系统中有多个部件,并且电气系统的布线和环境多变,从而引起电气系统响应变化、噪声引入、系统共振频率变化和/或系统电容和/或电感变化,即使对于标称相同的设施也是如此。这些复杂性给该系统各方面的电特性的高分辨率和/或高精度确定带来了附加挑战。另外,高度可变和/或移动系统给有关电气系统各方面的诊断和确定带来了附加挑战,因为高侵入性主动确定可能对于应用性能不可接受,和/或该系统可能无法提供许多机会或仅有短暂机会来对电气系统作出确定。
[0012]
电动移动应用诸如电动车辆和高性能混合动力车辆对先前已知的逆变器和电源
电子器件系统提出了许多挑战。移动应用包括公路车辆、非公路车辆、商用车和乘用车车辆以及/或者包括任何类型的车辆或移动设备在内的非公路应用。
[0013]
例如,许多移动应用诸如商用和乘用车辆对系统的初始成本和持续操作成本具有高度成本敏感性。另外,由于体积较大和市场竞争,服务、维护或系统故障的停机时间具有非常高的成本。因此,即使适度改进初始成本、操作成本和可靠性也可以对系统的结果产生显著影响,或者使不可销售的系统具有竞争力。
[0014]
移动应用可用于驱动系统的部件的空间和重量有限。例如,车辆尺寸和燃料效率问题驱使许多应用,以根据特定应用和/或根据用户或顾客偏好来减小车辆的尺寸和重量,并且适应用于空气动力学的车辆形状。另外,移动应用具有大量特征,并且应用要求和客户偏好使得如果系统可在满足其他约束的同时容纳附加特征,则附加特征几乎总是增值的。因此,减小给定部件的尺寸和重量为应用提供了价值,无论是通过净减小应用尺寸和重量,还是通过在相同尺寸和重量内容纳附加特征的能力。
[0015]
移动应用一般具有大量部件,并且通常许多部件由第三方提供并由主要制造商或原始设备制造商(oem)集成。因此,减小部件的尺寸或重量使得更容易集成部件,并且/或者需要减小部件的尺寸或重量以在设计阶段、升级、改装等期间适应有限的空间要求。另外,大量部件和来自单独部件提供商的许多部件的集成都将复杂性引入移动应用的集成中。此外,每个部件和子部件以及部件之间的每个接口会形成故障点,该故障点可导致维修事件、不期望的操作、应用停机时间和/或任务禁用故障。在移动应用中发生的故障通常发生在在不便于服务访问的位置,并且可能需要将退化或禁用的车辆移到服务位置,然后才能纠正故障。因此,子部件数量减少、可利用标准化接口和/或接口数量减少的部件对于移动应用是期望的。一些移动应用以非常大的体积生产,即使适度减少接口数量或子组件数量也可以为系统增加较高价值。
[0016]
一些移动应用以较小体积生产,工程设计时间较短,因此减少接口数量可以大大减少设计周期时间,从而在工程成本无法分布在大体积的产品中的情况下提供显著益处。一些移动应用被生产为改装或升级,并且/或者包括多个选项,在这些选项中,部件可出现在移动应用的某些模型或版本上,但可不出现在其他模型或版本上,并且/或者可安装在车辆上与其他模型或版本上不同的位置。例如,移动应用可具有作为客户选项的一部分在制造后添加的部件,以适应新的法规、支持环境政策(例如,公司的环境政策或车辆车队的环境政策)、升级车辆和/或重新使用或重新制造车辆。因此,尺寸减小、重量减小和/或接口数量减少的部件使得更容易进行制造后改变,在制造后改变中具有更多选择,并且/或者为使用可能不如用于大体积应用的标准化过程那样精细的非标准化或小体积过程安装的部件提供了更高可靠性。另外,在应用的组件中节省尺寸和重量可以使得在相同的成本和重量分布内包括附加特征。
[0017]
移动应用通常在占空比上具有较大差别,即使对于具有类似额定功率的系统也是如此。此外,移动应用通常涉及销售或以其他方式转移的系统,其中在系统交由用户使用后,同一系统可能会经历占空比和操作条件的显著变化。因此,在首次销售时缺乏设计参数的灵活性会限制系统的可用市场,而在使用中缺乏设计参数的灵活性会导致系统生命周期后期故障增加。
[0018]
电源分配在许多应用中都受到很多挑战。目前可用于提供电源和其他动力源与负
载之间的转换的系统存在许多缺点。负载类型、性能特性和整个系统布置的可变性导致难以集成的问题,这些问题降低了许多应用对混合动力利用的期望,并且降低了可用系统效率,因为应用的许多方面没有集成到混合动力布置中。另外,许多应用(诸如非公路应用和具有特殊设备或占空比的某些特定公路应用)体积小并且在经济上不能合理地设计和集成混合动力系统。具有多个变化负载和功率设备以及子系统的系统另外带来了集成挑战,从而形成分布在系统周围并且针对具体系统定制的多个功率转换设备。因此,使用目前已知的技术为此类系统创建混合动力系统在经济上是不合理的。


技术实现要素:

[0019]
在一个方面,一种移动应用可包括:动力电源电路,该动力电源电路包括电力存储设备和电负载,其中电力存储设备和电负载可通过电源总线选择性地电耦合;电源分配单元(pdu),该电源分配单元电插置在电力存储设备与电负载之间,其中该pdu可包括定位在电力存储设备的高侧和低侧中的一者上的断路器/继电器;其中断路器/继电器包括固定接触件,该固定接触件电耦合到电源总线;可移动接触件,该可移动接触件选择性地电耦合到固定接触件,并且其中可移动接触件在电耦合到固定接触件时允许功率流穿过电源总线,并且在未电耦合到固定接触件时防止功率流穿过电源总线;以及电枢,该电枢操作地耦合到可移动接触件,使得处于第一位置的电枢防止可移动接触件与固定接触件之间的电耦合,并且处于第二位置的电枢允许可移动接触件与固定接触件之间的电耦合;以及第一偏置构件,该第一偏置构件将电枢偏置到第一位置或第二位置中的一者中。在实施方案中,该移动应用可包括具有至少两种状态的标准开/关电路,其中该标准开/关电路在第一状态下提供致动信号并且在第二状态下阻止致动信号;电流响应电路,该电流响应电路被结构化为确定电源总线中的电流,并且被进一步结构化为响应于电源总线中的电流指示高电流值而阻断标准开/关电路的致动信号;并且其中电枢可响应于致动信号以将可移动接触件电耦合到固定接触件。该断路器/继电器可包括辅助关电路,该辅助关电路被结构化为解释辅助命令,并且被进一步结构化为响应于辅助命令指示不应将可移动接触件电耦合到固定接触件而阻断标准开/关电路的致动信号。辅助命令可包括选自由以下项组成的命令中的至少一种命令:紧急关闭命令、维修事件指示标识、维护事件指示标识、事故指示标识、车辆控制器请求和设备保护请求。标准开/关电路可包括按键开关电压和按键开关指示标识中的一者。断路器/继电器可包括接触力弹簧,该接触力弹簧操作地插置在电枢与可移动接触件之间,使得响应于电枢处于第二位置,该接触力弹簧可被至少部分地压缩,并且其中接触力弹簧可被配置成使得作用在固定接触件与可移动接触件之间的洛伦兹力响应于选定电流值而进一步压缩接触力弹簧。高电流值可低于选定电流值。可移动接触件可包括延伸离开固定接触件的主体,其中可移动接触件的主体可设置在多个分离板内,并且其中多个分离板可至少部分地设置在永磁体内。移动应用可包括充电电路,并且其中断路器/继电器可进一步定位在充电电路上。充电电路可包括快速充电电路,该快速充电电路具有比用于电负载的操作的额定电流更高的电流吞吐量值。移动应用可包括具有至少两种状态的标准开/关电路,其中该标准开/关电路在第一状态下提供致动信号并且在第二状态下阻止致动信号;电流响应电路,该电流响应电路被结构化为确定电源总线中的电流,并且被进一步结构化为响应于电源总线中的电流指示高电流值而阻断标准开/关电路的致动信号;其中电流
响应电路可被进一步结构化为响应于动力电源电路为电负载供电而针对高电流值利用第一阈值电流值,并且响应于充电电路耦合到快速充电设备而针对高电流值利用第二阈值电流值;并且其中电枢可响应于致动信号以将可移动接触件电耦合到固定接触件。电负载可包括选自由以下项组成的负载中的至少一种负载:动力电源负载、再生负载、电源输出负载、辅助设备负载和附件设备负载。移动应用可包括设置在电力存储设备的高侧或低侧中的另一侧上的第二断路器/继电器。电力存储设备可包括可再充电设备。电力存储设备可包括选自由以下项组成的设备中的至少一种设备:电池、电容器和燃料电池。
[0020]
在一个方面,一种断路器-继电器可包括:固定接触件,该固定接触件电耦合到用于移动应用的电源总线;可移动接触件,该可移动接触件选择性地电耦合到固定接触件;电枢,该电枢操作地耦合到可移动接触件,使得处于第一位置的电枢防止可移动接触件与固定接触件之间的电耦合,并且处于第二位置的电枢允许可移动接触件与固定接触件之间的电耦合;第一偏置构件,该第一偏置构件将电枢偏置到第一位置或第二位置中的一者中;具有至少两种状态的标准开/关电路,其中该标准开/关电路在第一状态下提供致动信号并且在第二状态下阻止致动信号;电流响应电路,该电流响应电路被结构化为确定电源总线中的电流,并且被进一步结构化为响应于电源总线中的电流指示高电流值而阻断标准开/关电路的致动信号;并且其中电枢可响应于致动信号以将可移动接触件电耦合到固定接触件。在实施方案中,移动应用可包括至少两个电流操作区域。电流响应电路可被进一步结构化为响应于至少两个电流操作区域中的有源电流操作区域而调节高电流值。
[0021]
在一个方面,一种方法可包括:检测电流值,该电流值包括穿过电耦合到断路器/继电器的电源总线的电流;确定电流值是否超过阈值电流值;并且响应于电流值超过阈值电流值,致动电枢以断开断路器/继电器中的接触件,从而防止电流穿过电源总线。在实施方案中,该方法可包括向断路器/继电器的接触件中的可移动接触件施加接触力;并且响应于在接触件之间响应于穿过电源总线的电流而产生的排斥力来断开接触件。该方法还可包括选择接触力,使得断开接触件在电流的选定电流值处发生。该方法还可包括致动电枢以断开断路器/继电器中的接触件,使得在响应于排斥力而断开接触件之后,接触件中的可移动接触件不返回闭合位置。致动电枢可在响应于排斥力而断开接触件之前开始。
[0022]
在一个方面,一种断路器/继电器可包括:固定接触件,该固定接触件电耦合到电源总线;可移动接触件,该可移动接触件选择性地电耦合到固定接触件;电枢,该电枢操作地耦合到可移动接触件,使得处于第一位置的电枢防止可移动接触件与固定接触件之间的电耦合,并且处于第二位置的电枢允许可移动接触件与固定接触件之间的电耦合;第一偏置构件,该第一偏置构件将电枢偏置到第一位置或第二位置中的一者中;电流响应电路,该电流响应电路被结构化为确定电源总线中的电流,并且被进一步结构化为响应于电源总线中的电流指示高电流值而将电枢命令到第一位置。在实施方案中,该断路器/继电器还可包括接触力弹簧,该接触力弹簧操作地插置在电枢与可移动接触件之间,使得响应于电枢处于第二位置,接触力弹簧可被至少部分地压缩,并且其中接触力弹簧可被配置成使得作用在固定接触件与可移动接触件之间的洛伦兹力响应于选定电流值而进一步压缩接触力弹簧。高电流值可低于选定电流值。可移动接触件可包括延伸离开固定接触件的主体,其中可移动接触件的主体可设置在多个分离板内,并且其中多个分离板可至少部分地设置在永磁体内。电源总线可以是用于移动应用的电源总线。移动应用可包括至少两个电流操作区域。
[0023]
在一个方面,一种移动应用可包括:动力电源电路,该动力电源电路包括电力存储设备和电负载,其中电力存储设备和电负载可通过电源总线选择性地电耦合;电源分配单元(pdu),该电源分配单元电插置在电力存储设备与电负载之间,其中pdu可包括定位在电力存储设备的高侧和低侧中的一者上的断路器/继电器;其中断路器/继电器可包括:多个固定接触件,该多个固定接触件电耦合到电源总线;多个可移动接触件,该多个可移动接触件对应于多个固定接触件,其中多个可移动接触件可选择性地电耦合到多个固定接触件,并且其中该可移动接触件在电耦合到固定接触件时允许功率流穿过电源总线,并且在未电耦合到固定接触件时防止功率流穿过电源总线;电枢,该电枢操作地耦合到可移动接触件中的至少一个可移动接触件,使得处于第一位置的电枢防止可移动接触件中的至少一个可移动接触件与固定接触件中的对应一个固定接触件之间的电耦合,并且处于第二位置的电枢允许可移动接触件中的至少一个可移动接触件与固定接触件中的该对应一个固定接触件之间的电耦合;第一偏置构件,该第一偏置构件将电枢偏置到第一位置或第二位置中的一者中;以及电弧抑制组件,该电弧抑制组件被结构化为在多个可移动接触件中的每一个可移动接触件与对应固定接触件之间引导和分散开弧。在实施方案中,多个可移动接触件可被联结为双刀单掷接触布置。电枢可操作地耦合到可移动接触件中的两个可移动接触件。多个可移动接触件可以是单独可控的。移动应用还可包括与固定接触件中的至少一个固定接触件并联耦合的预充电电路。预充电电路可包括固态预充电电路。可移动接触件和固定接触件可设置在单个外壳内。移动应用还可包括耦合到可移动接触件中的一个可移动接触件的磁性致动器,并且其中所有多个可移动接触件可响应于磁性致动器。电弧抑制组件可包括多个分离板和至少一个永磁体。多个分离板中的至少一个分离板可定位在可移动接触件中的多于一个可移动接触件的电弧分散附近内。永磁体可定位在可移动接触件中的多于一个可移动接触件的电弧引导附近内。移动应用还可包括电流传感器,该电流传感器被结构化为响应于流过可移动接触件中的至少一个可移动接触件的电流而确定电流值,该移动应用还可包括控制器,该控制器被结构化为解释电流值并且响应于电流值超过阈值而将可移动接触件中的至少一个可移动接触件命令到第一位置。可移动接触件中的至少一个可移动接触件可响应于洛伦兹力以响应于电流值超过第二阈值而物理地移动到第一位置。第二阈值可大于阈值。控制器可被进一步结构化为响应于预期电流值而调节阈值。控制器可被进一步结构化为响应于确定电池的充电操作可以是有效的而增大阈值。移动应用还可包括电耦合多个可移动接触件中的两个可移动接触件的总线条。总线条可包括可移动接触件中的每一个可移动接触件的区域中的硬件配置,其中硬件配置响应于穿过电源总线的电流值而提供可移动接触件的物理响应力。硬件配置可包括选自由以下项组成的配置中的至少一种配置:总线条的区域在电源总线的电流提供部分附近;以及总线条的一部分定位在电源总线的电流提供部分附近。移动应用还可包括多个电流传感器,该多个电流传感器中的每一个电流传感器操作地耦合到多个可移动接触件中的一个可移动接触件。多个可移动接触件中的第一可移动接触件可耦合电源总线的第一电路,并且其中多个可移动接触件中的第二可移动接触件耦合电源总线的第二电路,并且其中第一电路和第二电路可以是用于单独电负载的电源电路。pdu还可包括被配置为与移动应用的冷却剂源交接的冷却剂耦合件,以及被配置为将冷却剂源与固定接触件热耦合的主动冷却路径。
[0024]
在一个方面,一种断路器/继电器可包括:多个固定接触件,该多个固定接触件电
耦合到用于移动应用的电负载电路;多个可移动接触件,每个可移动接触件选择性地电耦合到该多个固定接触件中的对应一个固定接触件;多个电枢,每个电枢操作地耦合到可移动接触件中的对应一个可移动接触件,使得处于第一位置的每个电枢防止对应可移动接触件与对应固定接触件之间的电耦合,并且处于第二位置的每个电枢允许对应可移动接触件与对应固定接触件之间的电耦合;以及电流响应电路,该电流响应电路被结构化为确定电负载电路中的每一个电负载电路的电流,并且被进一步结构化为响应于对应电负载电路中的电流指示高电流值而提供电枢命令以断开可移动接触件中的对应一个可移动接触件。在实施方案中,该断路器/继电器还可包括多个偏置构件,每个偏置构件操作地耦合到多个可移动接触件中的对应一个可移动接触件,并且被配置为将多个电枢中的对应一个电枢偏置到第一位置或第二位置中的一者中。电负载电路中的第一电负载电路的第一高电流值可包括与电负载电路中的第二电负载电路的第二高电流值不同的值。断路器/继电器还可包括:第一偏置构件,该第一偏置构件操作地耦合到第一电负载电路的可移动接触件中的对应一个可移动接触件;第二偏置构件,该第二偏置构件操作地耦合到第二电负载电路的可移动接触件中的对应一个可移动接触件,并且其中第一偏置构件可包括与第二偏置构件不同的偏置力。第一电负载的第一可移动接触件可包括与第二电负载的第二可移动接触件不同的质量值。
[0025]
在一个方面,一种方法可包括:确定用于移动应用的第一电负载电路中的第一电流值;确定用于移动应用的第二电负载电路中的第二电流值;以及响应于第一电流值超过第一高电流值或第二电流值超过第二高电流值中的一种情况,提供电枢命令以断开第一电负载电路或第二电负载电路中的对应一个电负载电路的接触器。在实施方案中,方法还可包括将所断开的接触器的电弧扩散到定位在所断开的接触器附近的多个分离板。方法还可包括确定第一电负载电路的第一物理电流断开值和第二电负载电路的第二物理电流断开值,提供第一高电流值作为低于第一物理电流断开值的值,以及提供第二高电流值作为低于第二物理电流断开值的值。
[0026]
在一个方面,一种系统可包括:外壳;定位在外壳中的断路器/继电器设备,其中该断路器/继电器设备可被配置为中断电动车辆系统的动力电源电路,其中该外壳可设置在电动车辆系统上;其中断路器/继电器设备可包括响应于动力电源电路中的第一电流值的物理断开响应部分,以及响应于动力电源电路中的第二电流值的受控断开响应部分;以及预充电电路,该预充电电路并联电耦合到断路器/继电器设备。在实施方案中,预充电电路可定位在外壳内。第一电流值可大于第二电流值。物理断开响应部分可包括将断路器/继电器设备的电枢偏置到动力电源电路的接触器的断开位置中的第一偏置构件,以及电枢闭合接触器的第一力与第一偏置构件断开接触器的第二力之间的选定差值。受控断开响应部分可包括提供穿过动力电源电路的电流值的电流传感器,以及被结构化为响应于电流值超过第二电流值而命令电枢断开接触器的电流响应电路。断路器/继电器设备可包括双刀断路器/继电器设备。断路器/继电器设备可包括单刀断路器/继电器设备。断路器/继电器设备可定位在动力电源电路的高侧电路或低侧电路中的一者上。系统还可包括定位在高侧电路或低侧电路中的另一者上的高温开关设备。系统还可包括物理断开响应调节电路,该物理断开响应调节电路被结构化为确定第一电流值调节,并且响应于第一电流值调节而调节物理断开响应部分。物理断开响应调节电路可被进一步结构化为通过执行选自由以下项组成
的操作中的至少一个操作来调节物理断开响应部分:调节第一偏置构件的压缩;调节第一力;以及调节第二力。物理断开响应调节电路可被进一步结构化为响应于电动车辆系统的操作条件而调节物理断开响应部分。受控断开响应部分可被进一步结构化为响应于选自由以下项组成的值中的至少一个值而命令电枢断开接触器:动力电源电路的时间-电流分布;动力电源电路的时间-电流轨迹;动力电源电路的时间-电流面积值;穿过动力电源电路的电流值的变化速率;以及穿过动力电源电路的电流值与第二电流值之间的差值。
[0027]
在一个方面,一种方法可包括:确定通过电动车辆系统的动力电源电路的电流值;响应于电流值超过第一电流值而利用断路器/继电器设备的物理响应来断开动力电源电路;以及响应于电流值超过第二电流值而利用操作地耦合到断路器/继电器设备的接触器的电枢的受控响应来断开动力电源电路。在实施方案中,第一电流值可大于第二电流值。方法还可包括响应于电动车辆系统的操作条件而确定第一电流值调节,并且响应于第一电流值调节而调节第一电流值。方法还可包括通过执行选自由以下项组成的操作中的至少一个操作来调节物理断开响应部分:调节操作地耦合到断路器/继电器设备的接触器的第一偏置构件的压缩;调节操作地耦合到断路器/继电器设备的接触器的第一偏置构件的第一力;以及调节操作地耦合到断路器/继电器设备的接触器的电枢的第二力。方法还可提供响应于选自由以下项组成的值中的至少一个值而控制电枢的响应以断开接触器:动力电源电路的时间-电流分布;动力电源电路的时间-电流轨迹;动力电源电路的时间-电流面积值;穿过动力电源电路的电流值的变化速率;以及穿过动力电源电路的电流值与第二电流值之间的差值。
[0028]
在一个方面,一种断路器/继电器可包括:固定接触件,该固定接触件电耦合到用于移动应用的动力电源电路;可移动接触件,该可移动接触件选择性地电耦合到固定接触件,其中处于第一位置的可移动接触件允许功率流过动力电源电路,并且处于第二位置的可移动接触件不允许功率流过动力电源电路;以及物理断开响应部分,该物理断开响应部分响应于动力电源电路中的电流值,其中物理断开响应部分可被配置为响应于电流值超过阈值电流值而将可移动接触件移动到第二位置。在实施方案中,该固定接触件可包括第一固定接触件,该断路器/继电器还可包括第二固定接触件,其中可移动接触件可包括对应于第一固定接触件的第一可移动接触件,该断路器/继电器还可包括对应于第二固定接触件的第二可移动接触件,以及将第一可移动接触件电耦合到第二可移动接触件的总线条。总线条可包括可移动接触件中的每一个可移动接触件的区域中的硬件配置,其中硬件配置响应于穿过动力电源电路的电流值而提供可移动接触件的物理响应力。硬件配置可包括选自由以下项组成的配置中的至少一种配置:该总线条的区域在动力电源电路的电流提供部分附近;以及总线条的一部分定位在动力电源电路的电流提供部分附近。物理断开响应部分可包括固定接触件与可移动接触件之间的接触区域,以及向可移动接触件提供接触力的偏置构件,其中该接触区域和接触力可被配置为响应于电流值超过阈值电流值而将可移动接触件移动到第二位置。物理断开响应部分还可包括可移动接触件的质量值,其中接触区域、接触力和质量值可被配置为响应于电流值超过阈值电流值而以选定速度值远离第一位置移动可移动接触件。断路器/继电器还可包括:电枢,该电枢操作地耦合到可移动接触件并且能够在第一位置与第二位置之间移动可移动接触件;电流响应电路,该电流响应电路被结构化为确定移动电源电路中的电流,并且被进一步结构化为提供电枢命令以响应于移动
电源电路中的电流超过第二电流阈值而将可移动接触件命令到第一位置。第二电流阈值可低于阈值电流值。选定速度值可被配置为足够高,使得可移动接触件在远离第一位置移动之后不返回第一位置。可移动接触件可枢转地耦合到枢转臂。
[0029]
在一个方面,一种方法可包括:在与固定接触件接触并允许功率流过用于移动应用的动力电源电路的第一位置与不与固定接触件接触并防止功率流过用于移动应用的动力电源电路的第二位置之间操作可移动接触件;以及配置包括可移动接触件和固定接触件的断路器/继电器的物理断开响应部分,使得物理断开响应部分响应于电流值超过阈值电流值而将可移动接触件移动到第二位置。配置物理断开响应部分可包括选择向可移动接触件提供接触力的偏置构件的偏置力。配置物理断开响应部分可包括选择可移动接触件与固定接触件之间的接触区域。配置物理断开响应部分可包括选择可移动接触件的质量。配置物理断开响应部分可包括选择总线条配置,其中总线条耦合两个可移动接触件,并且其中总线条配置可包括以下项中的至少一种:总线条区域在移动电源电路的电流提供部分附近,或者总线条的一部分定位在移动电源电路的电流提供部分附近。方法还可包括确定移动电源电路中的电流,并且提供电枢命令以响应于移动电源电路中的电流超过第二电流阈值而将可移动接触件命令到第一位置。方法还可包括配置物理断开响应部分,使得可移动接触件在远离第一位置移动之后不返回第一位置。
[0030]
在一个方面,一种移动应用可包括:动力电源电路,动力电源电路包括电力存储设备和电负载,其中电力存储设备和电负载可通过电源总线选择性地电耦合;电源分配单元(pdu),该电源分配单元电插置在电力存储设备与电负载之间,其中pdu可包括定位在电力存储设备的高侧和低侧中的一者上的断路器/继电器;其中断路器/继电器可包括:固定接触件,该固定接触件电耦合到电源总线;可移动接触件,该可移动接触件选择性地电耦合到固定接触件,并且其中可移动接触件在电耦合到固定接触件时允许功率流穿过电源总线,并且在未电耦合到固定接触件时防止功率流穿过电源总线;电枢,该电枢操作地耦合到可移动接触件,使得处于第一位置的电枢防止可移动接触件与固定接触件之间的电耦合,并且处于第二位置的电枢允许可移动接触件与固定接触件之间的电耦合;第一偏置构件,该第一偏置构件将电枢偏置到第一位置或第二位置中的一者中;断路器/继电器电子部件,该断路器/继电器电子部件包括具有至少两种状态的标准开/关电路,其中标准开/关电路在第一状态下提供致动信号并且在第二状态下阻止致动信号;电流响应电路,该电流响应电路被结构化为确定电源总线中的电流,并且被进一步结构化为响应于电源总线中的电流指示高电流值而阻断标准开/关电路的致动信号;并且其中电枢可响应于致动信号以将可移动接触件电耦合到固定接触件。在实施方案中,断路器/继电器还可包括辅助关电路,辅助关电路被结构化为解释辅助命令,并且被进一步结构化为响应于辅助命令指示不应将可移动接触件电耦合到固定接触件而阻断标准开/关电路的致动信号。辅助命令可包括选自由以下项组成的命令中的至少一种命令:紧急关闭命令、维修事件指示标识、维护事件指示标识、事故指示标识、车辆控制器请求和设备保护请求。标准开/关电路可包括按键开关电压和按键开关指示标识中的一者。断路器/继电器还可包括接触力弹簧,该接触力弹簧操作地插置在电枢与可移动接触件之间,使得响应于电枢处于第二位置,该接触力弹簧可被至少部分地压缩,并且其中接触力弹簧可被配置成使得作用在固定接触件与可移动接触件之间的洛伦兹力响应于选定电流值而进一步压缩接触力弹簧。高电流值可低于选定电流值。可
移动接触件可包括延伸离开固定接触件的主体,其中可移动接触件的主体可设置在多个分离板内,并且其中多个分离板可至少部分地设置在永磁体内。移动应用还可包括充电电路,并且其中断路器/继电器可进一步定位在充电电路上。充电电路可包括快速充电电路,该快速充电电路具有比用于电负载的操作的额定电流更高的电流吞吐量值。电负载可包括选自由以下项组成的负载中的至少一种负载:动力电源负载、再生负载、电源输出负载、辅助设备负载和附件设备负载。移动应用还可包括设置在电力存储设备的高侧或低侧中的另一侧上的第二断路器/继电器。电力存储设备可包括可再充电设备。电力存储设备可包括选自由以下项组成的设备中的至少一种设备:电池、电容器和燃料电池。
[0031]
在一个方面,一种系统包括车辆,车辆具有动力电源电路;电源分配单元,该电源分配单元具有设置在动力电源路径中的电流保护电路,该电流保护电路包括:电流保护电路的第一支路,该第一支路包括断路器/继电器,该断路器/继电器包括:固定接触件,该固定接触件电耦合到用于移动应用的动力电源电路;可移动接触件,该可移动接触件选择性地电耦合到固定接触件,其中处于第一位置的可移动接触件允许功率流过动力电源电路,并且处于第二位置的可移动接触件不允许功率流过动力电源电路;以及物理断开响应部分,该物理断开响应部分响应于动力电源电路中的电流值,其中物理断开响应部分可被配置为响应于电流值超过阈值电流值而将可移动接触件移动到第二位置;以及电流保护电路的第二支路,该第二支路与电流保护电路的第一支路并联电耦合,第二支路包括接触器。在实施方案中,断路器/继电器可包括第一断路器/继电器,并且其中接触器可包括第二断路器/继电器。第二支路还可包括与接触器串联的热熔断器。
[0032]
在一个方面,一种系统包括车辆,该车辆具有动力电源电路;电源分配单元,该电源分配单元具有设置在动力电源路径中的电流保护电路,该电流保护电路包括:断路器/继电器,该断路器/继电器包括:固定接触件,该固定接触件电耦合到用于移动应用的动力电源电路;可移动接触件,该可移动接触件选择性地电耦合到固定接触件,其中处于第一位置的可移动接触件允许功率流过动力电源电路,并且处于第二位置的可移动接触件不允许功率流过动力电源电路;以及物理断开响应部分,该物理断开响应部分响应于动力电源电路中的电流值,其中物理断开响应部分可被配置为响应于电流值超过阈值电流值而将可移动接触件移动到第二位置;以及接触器,该接触器与断路器/继电器串联。
[0033]
在一个方面,一种系统包括车辆,该车辆具有动力电源路径;电源分配单元,该电源分配单元包括设置在动力电源路径中的电流保护电路,该电流保护电路包括:断路器/继电器,该断路器/继电器包括:固定接触件,该固定接触件电耦合到用于移动应用的动力电源电路;可移动接触件,该可移动接触件选择性地电耦合到固定接触件,其中处于第一位置的可移动接触件允许功率流过动力电源电路,并且处于第二位置的可移动接触件不允许功率流过动力电源电路;以及物理断开响应部分,该物理断开响应部分响应于动力电源电路中的电流值,其中物理断开响应部分可被配置为响应于电流值超过阈值电流值而将可移动接触件移动到第二位置;电流源电路,该电流源电路电耦合到断路器/继电器并且被结构化为跨固定接触件注入电流;以及电压确定电路,该电压确定电路电耦合到断路器/继电器并且被结构化为确定注入电压量和接触器阻抗值中的至少一者,其中电压确定电路可包括高通滤波器,该高通滤波器具有响应于注入电流的频率而选择的截止频率。在实施方案中,该电压确定电路还可包括带通滤波器,该带通滤波器具有为界定注入电流的频率而选择的带
宽。高通滤波器可包括模拟硬件滤波器。高通滤波器可包括数字滤波器。电压确定电路可被进一步结构化为响应于注入电压降而确定接触器阻抗值;系统还可包括接触器表征电路,该接触器表征电路被结构化为存储接触器电阻值和接触器阻抗值中的一者,并且其中接触器表征电路可被进一步结构化为响应于接触器阻抗值而更新所存储的接触器电阻值和接触器阻抗值中的一者。接触器表征电路可被进一步结构化为通过执行选自由以下项组成的操作中的至少一个操作来更新所存储的接触器电阻值和接触器阻抗值中的一者:将值更新为接触器阻抗值;使用接触器阻抗值作为滤波器输入来对值进行滤波;在一定时间段或接触器阻抗值的一定确定数量内拒绝接触器阻抗值;以及通过对随时间推移的多个接触器阻抗值执行滚动平均来更新值。电源分配单元还可包括设置在其中的多个断路器/继电器设备,并且其中电流源电路可进一步电耦合到多个断路器/继电器设备,并且跨多个断路器/继电器设备的每个固定接触件顺序地注入电流;并且其中电压确定电路可进一步电耦合到多个断路器/继电器设备中的每一个断路器/继电器设备,并且被进一步结构化为确定多个断路器/继电器设备中的每一个断路器/继电器设备的注入电压量和接触器阻抗值中的至少一者。电流源电路可被进一步结构化为以断路器/继电器设备的选定次序跨多个断路器/继电器设备中的每一个断路器/继电器设备顺序地注入电流。电流源电路可被进一步结构化为响应于以下项中的至少一者而调节选定次序:断路器/继电器设备的固定接触件中的每一个固定接触件的温度的变化速率;断路器/继电器设备中的每一个断路器/继电器设备的重要性值;断路器/继电器设备中的每一个断路器/继电器设备的关键性;断路器/继电器设备中的每一个断路器/继电器设备的电源吞吐量;以及断路器/继电器设备中的每一个断路器/继电器设备的故障条件或接触器健康条件中的一者。电流源电路可被进一步结构化为响应于车辆的计划的占空比和观测的占空比中的一者而调节选定次序。电流源电路可被进一步结构化为通过一系列注入频率扫描注入电流。电流源电路可被进一步结构化为以多个注入频率跨固定接触件注入电流。电流源电路可被进一步结构化为以多个注入电压幅值跨固定接触件注入电流。电流源电路可被进一步结构化为以响应于断路器/继电器设备的电源吞吐量而确定的注入电压幅值跨固定接触件注入电流。电流源电路可被进一步结构化为以响应于车辆的占空比而确定的注入电压幅值跨固定接触件注入电流。
[0034]
在一个方面,一种系统包括车辆,车辆具有动力电源路径;电源分配单元,该电源分配单元包括设置在动力电源路径中的电流保护电路,该电流保护电路包括:断路器/继电器,断路器/继电器包括:固定接触件,固定接触件电耦合到用于移动应用的动力电源电路;可移动接触件,该可移动接触件选择性地电耦合到固定接触件,其中处于第一位置的可移动接触件允许功率流过动力电源电路,并且处于第二位置的可移动接触件不允许功率流过动力电源电路;以及物理断开响应部分,该物理断开响应部分响应于动力电源电路中的电流值,其中该物理断开响应部分可被配置为响应于电流值超过阈值电流值而将可移动接触件移动到第二位置;电流源电路,该电流源电路电耦合到断路器/继电器并且被结构化为跨固定接触件注入电流;以及电压确定电路,该电压确定电路电耦合到断路器/继电器并且被结构化为确定注入电压量和接触器阻抗值,其中电压确定电路可被结构化为执行频率分析操作以确定注入电压量。在实施方案中,电压确定电路可被进一步结构化为通过确定感兴趣的频率下跨固定接触件的电压的幅值来确定注入电压量。感兴趣的频率可响应于注入电压的频率而确定。电流源电路可被进一步结构化为通过一系列注入频率扫描注入电流。电
流源电路可被进一步结构化为以多个注入频率跨固定接触件注入电流。电流源电路可被进一步结构化为以多个注入电压幅值跨固定接触件注入电流。电流源电路可被进一步结构化为以响应于断路器/继电器的电源吞吐量而确定的注入电压幅值跨固定接触件注入电流。电流源电路可被进一步结构化为以响应于车辆的占空比而确定的注入电压幅值跨固定接触件注入电流。
[0035]
在一个方面,一种多端口电源转换器可包括:外壳,该外壳可包括多个端口,该多个端口被结构化为与多个负载电交接,该多个负载具有不同的电特性;多个固态部件,该多个固态部件被配置为提供选定电功率输出并接受选定电功率输入;以及多个固态开关,该多个固态开关被配置为在多个固态部件与多个端口之间提供选定连接性。在实施方案中,该多个不同的电特性可选自由以下项组成的电特性:dc电压、ac电压或电压等效物、负载功率额定值、再生功率额定值、电流额定值、电流方向性、响应时间特性、频率特性和相位特性。多个端口可包括至少两个ac接口端口和至少三个dc接口端口。多端口电源转换器还可包括控制器,控制器包括:部件库配置电路,部件库配置电路被结构化为解释端口电接口描述,端口电接口描述包括对不同电特性的至少一部分的描述;以及部件库实现电路,该部件库实现电路被结构化为响应于端口电接口描述而提供固态开关状态,并且其中多个固态开关可响应于固态开关状态。控制器还可包括:负载/源驱动描述电路,该负载/源驱动描述电路被结构化为解释源/负载驱动特性,其中源/负载驱动特性可包括负载的至少一个电特性要求;以及负载/源驱动实现电路,该负载/源驱动实现电路被结构化为响应于源/负载驱动特性而提供部件驱动器配置。多端口电源转换器还可包括以下项中的至少一者:其中该固态开关可进一步响应于源/负载驱动特性;其中栅极驱动器控制器可响应于源/负载驱动特性;以及其中用于栅极驱动器控制器的请求器部件可响应于源/负载驱动特性。具有不同电特性的多个负载可以是具有足以覆盖选定类别的应用的不同电特性的多个负载的超集,每个应用包括以下项中的至少一者:车辆、非公路车辆和车辆的一组负载类型。多端口电源转换器包括足够数量的固态部件、固态开关和端口,使得多端口电源转换器可以为选定类别的应用中的任何成员提供具有不同电特性的多个负载。具有不同电特性的多个负载可以是具有足以覆盖选定类别的应用的不同电特性的多个负载的超集,每个应用包括以下项中的至少一者:车辆、非公路车辆和车辆的一组负载类型。多端口电源转换器还可包括选定类别的应用中的具有第一组不同电特性的第一应用,其中该选定类别的应用中的第二应用具有第二组不同电特性,其中第一多端口电源转换器支持第一应用,其中第二多端口电源转换器支持第二应用,并且其中第一多端口电源转换器和第二多端口电源转换器具有相同的端口、固态部件和固态开关。第一多端口电源转换器和第二多端口电源转换器具有不同的固态开关状态。具有不同电特性的多个负载可以是具有足以覆盖选定类别的应用的不同电特性的多个负载的超集,每个应用包括以下项中的至少一者:车辆、非公路车辆和车辆的一组负载类型。多端口电源转换器还可包括选定类别的应用中的具有第一组不同电特性的第一应用,其中选定类别的应用中的第二应用具有第二组不同电特性,其中第一多端口电源转换器支持第一应用,其中第二多端口电源转换器支持第二应用,并且其中第一多端口电源转换器和第二多端口电源转换器具有相同的端口、固态部件和固态开关。第一多端口电源转换器和第二多端口电源转换器具有不同的固态开关状态和不同的部件驱动器配置。
[0036]
在一个方面,一种具有多个端口的电源转换器包括:多个固态部件,多个固态部件
被配置为提供选定电功率输出并接受选定电功率输入;多个固态开关,该多个固态开关电插置在多个端口与多个固态部件之间,其中多个固态开关可被配置为将多个固态部件的组选择性地耦合到多个端口;以及控制器,该控制器包括:部件库配置电路,该部件库配置电路被结构化为解释端口电接口描述,端口电接口描述包括对多个端口中的一个端口的电特性的描述;以及部件库实现电路,该部件库实现电路被结构化为响应于端口电接口描述而提供固态开关状态,并且其中多个固态开关可响应于固态开关状态。在实施方案中,控制器还可包括:负载/源驱动描述电路,该负载/源驱动描述电路被结构化为解释源/负载驱动特性,其中该源/负载驱动特性可包括负载的至少一个电特性要求;以及负载/源驱动实现电路,该负载/源驱动实现电路被结构化为响应于该源/负载驱动特性而提供部件驱动器配置。部件库实现电路还响应于源/负载驱动特性而提供固态开关状态;并且其中用于固态部件中的至少一个固态部件的栅极驱动器控制器可响应于源/负载驱动特性。固态部件中的每一个固态部件可包括逆变器或dc/dc转换器中的至少一者。部件库配置电路可被进一步结构化为解释端口配置服务请求值,并且其中部件库实现电路还响应于端口配置服务请求值而提供固态开关状态。部件库配置电路可被进一步结构化为解释端口配置定义值,并且其中部件库实现电路还响应于端口配置定义值而提供固态开关状态。
[0037]
在一个方面,一种方法可包括:解释端口电接口描述,该端口电接口描述包括对用于电动移动应用的电源转换器的多个端口中的至少一个端口的电特性的描述;以及响应于端口电接口描述而提供固态开关状态,从而根据端口电接口描述配置ac逆变器或dc/dc转换器中的至少一者以向多个端口中的至少一个端口提供电力。在实施方案中,方法还可包括在电动移动应用的运行时间操作期间解释端口电接口描述。方法还可包括从与电源转换器的控制器通信的维修工具解释端口电接口描述。方法还可包括从与电源转换器的控制器通信的制造工具解释端口电接口描述。提供固态开关状态可作为电源转换器的再制造操作来执行。提供固态开关状态可作为选自由以下项组成的操作中的操作来执行:用于电动移动应用的升级操作、用于电动移动应用的应用改变操作以及用于电动移动应用的改装操作。方法还可包括:解释电源转换器的多个端口中的至少一个端口的源/负载驱动特性,其中源/负载驱动特性可包括负载的至少一个电特性要求;以及响应于源/负载驱动特性而提供部件驱动器配置。方法还可包括在电动移动应用的运行时间操作期间解释源/负载驱动特性。方法还可包括询问电耦合到电源转换器的至少一个端口的至少一个负载,以及响应于询问而解释源/负载驱动特性。方法还可包括从与电源转换器的控制器通信的维修工具解释源/负载驱动特性。方法还可包括从与电源转换器的控制器通信的制造工具解释源/负载驱动特性。提供部件驱动器配置可作为电源转换器的再制造操作来执行。提供部件驱动器配置可作为选自由以下项组成的操作中的操作来执行:用于电动移动应用的升级操作、用于电动移动应用的应用改变操作以及用于电动移动应用的改装操作。
[0038]
在一个方面,一种方法可包括提供具有多个端口的电源转换器;确定电动移动应用的至少一个电源和电动移动应用的至少一个电负载的电接口描述;响应于电接口描述而提供固态开关状态,从而根据端口电接口描述配置ac逆变器或dc/dc转换器中的至少一者以向多个端口中的至少一个端口提供电力或从其接受电力;以及将电源转换器安装到电动移动应用中。在实施方案中,方法还可包括确定电源转换器的哪些端口要耦合到至少一个电源和至少一个电负载,并且其中提供固态开关状态可包括根据端口电接口描述来配置所
确定的端口的电特性。方法还可包括多个电负载,其中电负载中的第一电负载可包括ac负载,并且其中电负载中的第二电负载可包括dc负载。方法还可包括多个电源,其中电源中的第一电源可包括处于第一电压下的dc源,并且其中电源中的第二电源可包括处于第二电压下的dc源。方法还可包括确定电动移动应用的电负载中的至少一个电负载的源/负载驱动特性,以及响应于源/负载驱动特性而提供部件驱动器配置。部件驱动器配置可包括逆变器部件的栅极驱动器控制器,该逆变器部件耦合到多个端口中的对应于电动移动应用的电负载中的至少一个电负载的一个端口。方法还可包括将冷却剂入口端口和冷却剂出口端口耦合到电动移动应用的冷却系统。
[0039]
在一个方面,一种集成逆变器组件可包括:主盖和相对的后盖;冷却剂通道,该冷却剂通道设置在冷却剂通道盖与冷却剂通道分离主体之间;其中逆变器组件的电源电子器件可热耦合到冷却剂通道;并且其中冷却剂通道的冷却剂入口或冷却剂出口中的至少一者可包括不具有锁紧元件的快速连接器。在实施方案中,该快速连接器还可包括设置在快速连接器的外壳壁上的杉树状软管耦合件。冷却剂通道分离主体还可包括被配置为与快速连接器耦合的集成软管接头。逆变器组件还可包括被配置为在第一端部处耦合到集成软管接头并且在第二端部处耦合到快速连接器的软管。该软管可包括带挡板的软管。
[0040]
在一个方面,一种集成逆变器组件可包括:主盖和相对的后盖;多个igbt,该多个igbt中的每一个igbt被配置为向电机提供ac功率的至少一个相位;以及操作地设置在igbt与dc电源之间的封闭式dc链路电容器,并且其中封闭式dc链路电容器可包括总线条、共模扼流圈和设置在封闭式dc链路电容器的外壳中的电容器。在实施方案中,逆变器组件还可包括封闭式dc链路电容器与igbt中的每一个igbt之间的第一焊接连接,以及igbt中的每一个igbt与逆变器组件的ac电机连接器之间的第二焊接连接。ac电机连接器可包括多个ac叶片。多个ac叶片中的每一个ac叶片可延伸穿过泡沫密封件,从而形成ac电机连接器。封闭式dc链路电容器可热耦合到逆变器组件的整体式冷却剂通道。封闭式dc链路电容器可从主盖和相对的后盖中的一者突出。
[0041]
在一个方面,一种集成逆变器组件可包括:主盖和相对的后盖;冷却剂通道,该冷却剂通道设置在冷却剂通道盖与冷却剂通道分离主体之间;并且其中逆变器组件的电源电子器件可热耦合到冷却剂通道。在实施方案中,冷却剂通道分离主体可摩擦搅拌焊接到主盖和冷却剂通道分离主体中的每一者。组件还可包括第二冷却剂通道,其中冷却剂通道可设置在冷却剂通道分离主体的第一侧上,并且其中第二冷却剂通道可设置在冷却剂通道分离主体的第二侧上。组件还可包括以下情况:该主盖可被铸造、冷却剂通道分离主体可被锻造并且冷却剂通道盖可被冲压。组件还可包括:其中主盖限定多个耦合螺纹孔,并且其中后盖限定对应的多个耦合螺纹孔。对应的多个耦合螺纹孔还各自包括孔的无螺纹导向部分,并且其中孔的无螺纹导向部分可包括第一高度,其中多个耦合螺钉各自包括具有第二高度的螺纹部分,并且其中第一高度可大于第二高度。主盖还限定多个耦合螺纹孔中的每一个耦合螺纹孔的变窄部分,并且其中多个耦合螺钉中的每一个螺钉还可包括薄颈部部分,并且其中多个耦合螺钉中的每一个耦合螺钉的螺纹部分具有大于薄颈部部分的直径。组件还可包括定位在主盖与后盖之间的原位固化垫圈。组件还可包括其中原位固化垫圈可分配在主盖上。主盖和后盖中的至少一者可包括具有选定高度的凸缘,使得当主盖可耦合到后盖时,原位固化垫圈具有选定压缩。
[0042]
在一个方面,一种方法可包括操作用于电动移动应用的电机;响应于选自由以下项组成的参数中的至少一个参数而确定电机温度值:电机的电源吞吐量;电机的电压输入值;以及电机的电流输入值;解释电机的感测电机温度值;并且响应于电机温度值和感测电机温度值来调节电机的操作参数。在实施方案中,方法还可包括使用电机温度值和感测电机温度值的组合来确定电机有效温度值,并且其中调节操作参数可进一步响应于电机有效温度值。方法还可包括响应于电机的第一操作条件而确定电机温度值的第一可靠性值,响应于电机的第二操作条件来确定感测电机温度值的第二可靠性值,并且其中确定电机有效温度值可进一步响应于第一可靠性值和第二可靠性值。方法还可包括响应于第二可靠性值超过阈值而使用感测电机温度值作为电机有效温度值。电机的感测电机温度值可包括来自电机内的第一部件的感测温度,该方法还可包括将校正应用于感测电机温度值以确定包括电机内的第二部件的估计温度的第二感测温度值,并且还使用第二感测温度值来确定电机有效温度值。方法还可包括将热点调节校正应用于感测电机温度值,并且还使用所调节的感测电机温度值来确定电机有效温度值。方法还可包括响应于选自由以下项组成的操作条件中的至少一个操作条件而确定第一可靠性值:电机的电源吞吐量;电机的电源吞吐量的变化速率;用于确定电机温度值的模型的限定范围值;以及电机温度值或有效电机温度值中的一者的变化速率。方法还可包括响应于选自由以下项组成的操作条件中的至少一个操作条件而确定第二可靠性值:电机的电源吞吐量;电机的电源吞吐量的变化速率;提供感测电机温度值的温度传感器的限定范围值;提供感测电机温度值的温度传感器的响应时间;以及提供感测电机温度值的温度传感器的故障条件。方法还可包括使用电机温度值和感测电机温度值中的一者或另一者作为电机有效温度值。方法还可包括将电机温度值、感测电机温度值和电机有效温度值的先前值混合,以确定电机有效温度值。方法还可包括将低通滤波器应用于电机有效温度值。调节操作参数可包括选自由以下项组成的操作中的至少一个操作:调节电机的额定值;调节电动移动应用的负载的额定值;调节电机的主动冷却量;以及基于电机的效率图来调节电机的操作空间。
[0043]
在一个方面,一种装置可包括:电机控制电路,该电机控制电路被结构化为操作用于电动移动应用的电机;操作条件电路,该操作条件电路被结构化为解释电机的感测电机温度值,并且被进一步结构化为解释选自由以下项组成的参数中的至少一个参数:电机的电源吞吐量;电机的电压输入值;电机的电流输入值;环境温度值;以及电机的主动冷却量;电机温度确定电路,电机温度确定电路被结构化为响应于以下项中的至少一者而确定电机温度值:电机的电源吞吐量;电机的电压输入值;电机的电流输入值;环境温度值;以及电机的主动冷却量;以及响应于电机温度值和感测电机温度值而确定电机有效温度值;并且其中电机控制电路可被进一步结构化为响应于电机有效温度值而调节电机的至少一个操作参数。在实施方案中,该电机温度确定电路可被进一步结构化为响应于电机的第一操作条件而确定电机温度值的第一可靠性值;响应于电机的第二操作条件而确定感测电机温度值的第二可靠性值;以及进一步响应于第一可靠性值和第二可靠性值而确定电机有效温度值。电机温度确定电路可被进一步结构化为响应于第二可靠性值超过阈值而使用感测电机温度值作为电机有效温度值。电机温度确定电路可被进一步结构化为将偏移分量调节或热点调节中的一者应用于感测电机温度值;以及进一步响应于所调节的感测电机温度值而确定电机有效温度值。电机温度确定电路可被进一步结构化为响应于选自由以下项组成的操
作条件中的至少一个操作条件而确定第一可靠性值:电机的电源吞吐量;电机的电源吞吐量的变化速率;用于确定电机温度值的模型的限定范围值;以及电机温度值或有效电机温度值中的一者的变化速率。电机温度确定电路可被进一步结构化为响应于选自由以下项组成的操作条件中的至少一个操作条件而确定第二可靠性值:电机的电源吞吐量;电机的电源吞吐量的变化速率;提供感测电机温度值的温度传感器的限定范围值;提供感测电机温度值的温度传感器的响应时间;以及提供感测电机温度值的温度传感器的故障条件。电机控制电路可被进一步结构化为调节选自由以下项组成的操作参数中的至少一个操作参数:电机的额定值;电动移动应用的负载的额定值;电机的主动冷却量;以及基于电机的效率图的电机的操作空间。
[0044]
在一个方面,一种系统可包括具有电机和逆变器的电动移动应用,其中逆变器可包括:用于电机的多个驱动元件;控制器,该控制器包括:电机控制电路,该电机控制电路被结构化为提供驱动器命令,并且其中多个驱动元件可响应于驱动器命令;操作条件电路,该操作条件电路被结构化为解释电机性能请求值,该电机性能请求值包括电机的功率、速度或扭矩要求中的至少一者;驱动器效率电路,该驱动器效率电路被结构化为响应于电机性能请求值而解释逆变器的多个驱动元件中的每一个驱动元件的驱动器激活值;并且其中电机控制电路可被进一步结构化为响应于逆变器的多个驱动元件中的每一个驱动元件的驱动器激活值而提供驱动器命令以停用用于电机的多个驱动元件中的至少一个驱动元件。在实施方案中,电机可包括三相ac电机,其中多个驱动元件包括六个驱动元件,并且其中驱动器效率电路响应于电机性能请求值低于阈值而提供驱动器激活值以停用六个驱动元件中的三个驱动元件。
[0045]
在一个方面,一种方法可包括向电耦合到用于电动移动应用的电机的逆变器的多个驱动元件提供驱动器命令;解释包括电机的功率、速度或扭矩要求中的至少一者的电机性能请求值;响应于电机性能请求值而解释逆变器的多个驱动元件中的每一个驱动元件的驱动器激活值;并且响应于逆变器的多个驱动元件中的每一个驱动元件的驱动器激活值而提供驱动器命令以停用电机的多个驱动元件中的至少一个驱动元件。在实施方案中,方法还可包括响应于电机性能请求值低于阈值而提供驱动器命令以停用总共六个驱动元件中的三个驱动元件。方法还可包括在第一停用操作期间停用总共六个驱动元件中的前三个驱动元件,并且在第二停用操作期间停用总共六个驱动元件中的后三个驱动元件。
[0046]
在一个方面,一种系统可包括:具有多个电动电机的电动移动应用,该多个电动电机中的每一个电动电机操作地耦合到多个电负载中的对应一个电负载;控制器,该控制器包括:应用负载电路,该应用负载电路被结构化为解释应用性能请求值;性能服务电路,该性能服务电路被结构化为响应于电机能力描述和应用性能请求值而确定多个电机命令;以及电机控制电路,该电机控制电路被结构化为将多个电机命令提供给多个电动电机中的对应电机;并且其中多个电动电机可响应于多个电机命令。在实施方案中,性能服务电路可被进一步结构化为响应于多个电动电机中的至少一个电动电机的故障条件或失效条件中的一者而确定多个电机命令。性能服务电路可被进一步结构化为通过将负载要求从多个电动电机中的具有故障条件或失效条件的一个电动电机至少部分地重新分配到多个电动电机中的具有可用性能能力的至少一个电动电机来提供多个电动电机命令以满足应用性能请求值。性能服务电路可被进一步结构化为响应于故障条件或失效条件中的一者而使多个电
动电机中的一个电动电机降额。系统还可包括与多个电动电机中的第一电动电机相关联的第一数据存储库、与多个电动电机中的第二电动电机相关联的第二数据存储库,并且其中控制器还可包括数据管理电路,数据管理电路被结构化为命令第一数据存储库和第二数据存储库之间的至少部分数据冗余。至少部分数据冗余可包括选自由以下项组成的数据值中的至少一个数据值:故障值、系统状态和学习分量值。数据管理电路可被进一步结构化为响应于与以下项中的至少一者相关的故障条件或失效条件中的一者而命令至少部分数据冗余:多个电动电机中的一个电动电机,或操作地耦合到多个电动电机中的一个电动电机的本地控制器。性能服务电路可被进一步结构化为响应于故障条件或失效条件中的一者并且进一步响应于来自至少部分数据冗余的数据而确定多个电机命令。性能服务电路可被进一步结构化为响应于多个电动电机的性能能力能够递送应用性能请求值而抑制故障条件或失效条件中的一者的操作员通知。性能服务电路可被进一步结构化为将所抑制的操作员通知传送到维修工具或外部控制器中的至少一者,其中外部控制器可至少间歇地通信地耦合到控制器。性能服务电路可被进一步结构化为响应于多个电动电机的性能能力不能够递送应用性能请求值而调节应用性能请求值。
[0047]
在一个方面,一种方法可包括解释应用性能请求值;响应于电机能力描述和应用性能请求值而确定多个电机命令;以及将多个电机命令提供给操作地耦合到电动移动应用的多个电负载中的对应电负载的多个电动电机中的对应电机。在实施方案中,方法还可包括响应于多个电动电机中的至少一个电动电机的故障条件或失效条件中的一者而确定多个电机命令。方法还可包括通过将负载要求从多个电动电机中的具有故障条件或失效条件的一个电动电机至少部分地重新分配到多个电动电机中的具有可用性能能力的至少一个电动电机来提供多个电动电机命令以满足应用性能请求值。方法还可包括响应于故障条件或失效条件中的一者而使多个电动电机中的一个电动电机降额。方法还可包括命令与多个电动电机中的第一电动电机相关联的第一数据存储库和与多个电动电机中的第二电动电机相关联的第二数据存储库之间的至少部分数据冗余。至少部分数据冗余可包括选自由以下项组成的数据值中的至少一个数据值:故障值、系统状态和学习分量值。方法还可包括响应于与以下项中的至少一者相关的故障条件或失效条件中的一者而命令至少部分数据冗余:多个电动电机中的一个电动电机,或操作地耦合到多个电动电机中的一个电动电机的本地控制器。方法还可包括响应于故障条件或失效条件中的一者并且进一步响应于来自至少部分数据冗余的数据而确定多个电机命令。故障条件或失效条件中的一者可与操作地耦合到多个电动电机中的一个电动电机的第一本地控制器相关,该方法还可包括利用通信地耦合到多个电动电机中的一个电动电机的第二本地控制器控制多个电动电机中的一个电动电机。方法还可包括响应于多个电动电机的性能能力能够递送应用性能请求值而抑制故障条件或失效条件中的一者的操作员通知。方法还可包括将所抑制的操作员通知传送到维修工具或外部控制器中的至少一者,其中外部控制器可至少间歇地通信地耦合到电动移动应用的控制器。方法还可包括响应于多个电动电机的性能能力不能够递送应用性能请求值而调节应用性能请求值。
[0048]
在一个方面,一种系统包括车辆,该车辆具有动力电源路径;电源分配单元,该电源分配单元具有设置在动力电源路径中的电流保护电路,该电流保护电路包括:该电流保护电路的第一支路,该第一支路包括高温熔断器(pyro-fuse);电流保护电路的第二支路,
该第二支路包括热熔断器;并且其中第一支路和第二支路可以并联布置的方式耦合;控制器,该控制器可包括:电流检测电路,该电流检测电路被结构化为确定穿过动力电源路径的电流;以及高温熔断器激活电路,该高温熔断器激活电路被结构化为响应于该电流超过阈值电流值而提供高温熔断器激活命令;其中高温熔断器可响应于高温熔断器激活命令;以及熔断器管理电路,该熔断器管理电路被结构化为响应于电流而提供开关激活命令,其中该固态开关可响应于开关激活命令。在实施方案中,穿过该第一支路的第一电阻和穿过第二支路的第二电阻可被配置为使得在高温熔断器激活之后穿过第二支路的所得电流可足以激活热熔断器。系统还可包括耦合到电流保护电路的接触器,其中处于断开位置的接触器使电流保护电路或电流保护电路的第二支路中的一者断开连接。
[0049]
在一个方面,一种系统包括车辆,该车辆具有动力电源路径;电源分配单元,该电源分配单元具有设置在动力电源路径中的电流保护电路,该电流保护电路包括:该电流保护电路的第一支路,该第一支路包括热熔断器;该电流保护电路的第二支路,该第二支路包括固态开关,其中第一支路和第二支路可以并联布置的方式耦合;以及热熔断器和与热熔断器串联布置的接触器;控制器,该控制器可包括:电流检测电路,该电流检测电路被结构化为确定穿过动力电源路径的电流;以及熔断器管理电路,该熔断器管理电路被结构化为响应于该电流而提供开关激活命令;其中固态开关可响应于开关激活命令;高电压电源输入耦合件,该高电压电源输入耦合件包括高电压电源的第一电接口;以及高电压电源输出耦合件,该高电压电源输出耦合件包括动力电源负载的第二电接口;其中电流保护电路将高电压电源输入电耦合到高电压电源输出,并且其中电流保护电路可至少部分地设置在电源分配单元的层合层中,层合层包括设置两个电绝缘层的导电流动路径。在实施方案中,系统还可包括耦合到电流保护电路的接触器,其中处于断开位置的接触器使电流保护电路或电流保护电路的第二支路中的一者断开连接。电流保护电路可包括设置在电源分配单元的层合层中的动力电源总线条。
[0050]
在一个方面,一种具有带多个端口的电源转换器的集成逆变器组件可包括:主盖和相对的后盖;冷却剂通道,该冷却剂通道设置在冷却剂通道盖与冷却剂通道分离主体之间;其中逆变器组件的电源电子器件可热耦合到冷却剂通道;其中冷却剂通道的冷却剂入口或冷却剂出口中的至少一者包括不具有锁紧元件的快速连接器;多个固态部件,该多个固态部件被配置为提供选定电功率输出并接受选定电功率输入;多个固态开关,该多个固态开关电插置在多个端口与多个固态部件之间,其中多个固态开关可被配置为将多个固态部件的组选择性地耦合到多个端口;以及控制器,该控制器可包括:部件库配置电路,该部件库配置电路被结构化为解释端口电接口描述,该端口电接口描述包括对多个端口中的一个端口的电特性的描述;以及部件库实现电路,该部件库实现电路被结构化为响应于端口电接口描述而提供固态开关状态,并且其中多个固态开关可响应于固态开关状态。在实施方案中,快速连接器还可包括设置在快速连接器的外壳壁上的杉树状软管耦合件。控制器还可包括:负载/源驱动描述电路,负载/源驱动描述电路被结构化为解释源/负载驱动特性,其中源/负载驱动特性包括负载的至少一个电特性要求;以及负载/源驱动实现电路,负载/源驱动实现电路被结构化为响应于源/负载驱动特性而提供部件驱动器配置。
[0051]
在一个方面,一种集成逆变器组件可包括:主盖和相对的后盖;冷却剂通道,冷却剂通道设置在冷却剂通道盖与冷却剂通道分离主体之间;其中逆变器组件的电源电子器件
可热耦合到冷却剂通道;其中冷却剂通道的冷却剂入口或冷却剂出口中的至少一者包括不具有锁紧元件的快速连接器;多个igbt,该多个igbt中的每一个igbt被配置为向电机提供ac功率的至少一个相位;以及操作地设置在igbt与dc电源之间的封闭式dc链路电容器,并且其中封闭式dc链路电容器包括总线条、共模扼流圈和设置在封闭式dc链路电容器的外壳中的电容器。在实施方案中,快速连接器还可包括设置在快速连接器的外壳壁上的杉树状软管耦合件。逆变器组件还可包括封闭式dc链路电容器与igbt中的每一个igbt之间的第一焊接连接,以及igbt中的每一个igbt与逆变器组件的ac电机连接器之间的第二焊接连接。
[0052]
在一个方面,一种系统可包括:具有电机和逆变器的电动移动应用,其中逆变器包括用于电机的多个驱动元件;控制器,该控制器可包括:电机控制电路,该电机控制电路被结构化为提供驱动器命令,并且其中多个驱动元件可响应于驱动器命令;操作条件电路,该操作条件电路被结构化为解释电机性能请求值,该电机性能请求值包括电机的功率、速度或扭矩要求中的至少一者;驱动器效率电路,该驱动器效率电路被结构化为响应于电机性能请求值而解释逆变器的多个驱动元件中的每一个驱动元件的驱动器激活值;其中电机控制电路可被进一步结构化为响应于逆变器的多个驱动元件中的每一个驱动元件的驱动器激活值而提供驱动器命令以停用用于电机的多个驱动元件中的至少一个驱动元件;以及断路器/继电器,该断路器/继电器包括:固定接触件,该固定接触件电耦合到动力电源电路;可移动接触件,该可移动接触件选择性地电耦合到固定接触件,其中处于第一位置的可移动接触件允许功率流过动力电源电路,并且处于第二位置的可移动接触件不允许功率流过动力电源电路;以及物理断开响应部分,该物理断开响应部分响应于动力电源电路中的电流值,其中物理断开响应部分可被配置为响应于电流值超过阈值电流值而将可移动接触件移动到第二位置。在实施方案中,电机可包括三相ac电机,其中多个驱动元件包括六个驱动元件,并且其中驱动器效率电路响应于电机性能请求值低于阈值而提供驱动器激活值以停用六个驱动元件中的三个驱动元件。固定接触件可包括第一固定接触件,该断路器/继电器还包括第二固定接触件,其中该可移动接触件包括对应于第一固定接触件的第一可移动接触件,该断路器/继电器还包括对应于第二固定接触件的第二可移动接触件,以及将第一可移动接触件电耦合到第二可移动接触件的总线条。
[0053]
在一个方面,一种系统可包括:具有多个电动电机的电动移动应用,该多个电动电机中的每一个电动电机操作地耦合到多个电负载中的对应一个电负载;控制器,该控制器可包括:应用负载电路,该应用负载电路被结构化为解释应用性能请求值;性能服务电路,该性能服务电路被结构化为响应于电机能力描述和应用性能请求值而确定多个电机命令;以及电机控制电路,该电机控制电路被结构化为将多个电机命令提供给多个电动电机中的对应电机;并且其中多个电动电机可响应于多个电机命令;多端口电源转换器,该多端口电源转换器可包括:外壳,该外壳包括多个端口,该多个端口被结构化为与多个负载电交接,该多个负载具有不同的电特性;多个固态部件,该多个固态部件被配置为提供选定电功率输出并接受选定电功率输入;以及多个固态开关,该多个固态开关被配置为在多个固态部件与多个端口之间提供选定连接性。在实施方案中,该性能服务电路可被进一步结构化为响应于多个电动电机中的至少一个电动电机的故障条件或失效条件中的一者而确定多个电机命令。多个不同的电特性可选自由以下项组成的电特性:dc电压、ac电压或电压等效物、负载功率额定值、再生功率额定值、电流额定值、电流方向性、响应时间特性、频率特性
和相位特性。
[0054]
在一个方面,一种系统可包括:具有多个电动电机的电动移动应用,多个电动电机中的每一个电动电机操作地耦合到多个电负载中的对应一个电负载;控制器,该控制器可包括:应用负载电路,该应用负载电路被结构化为解释应用性能请求值;性能服务电路,该性能服务电路被结构化为响应于电机能力描述和该应用性能请求值而确定多个电机命令;电机控制电路,该电机控制电路被结构化为将多个电机命令提供给多个电动电机中的对应电机;其中多个电动电机可响应于多个电机命令;外壳;定位在外壳中的断路器/继电器设备,其中断路器/继电器设备可被配置为中断电动车辆系统的动力电源电路,其中外壳可设置在电动车辆系统上;其中断路器/继电器设备包括响应于动力电源电路中的第一电流值的物理断开响应部分,以及响应于动力电源电路中的第二电流值的受控断开响应部分;以及预充电电路,该预充电电路并联电耦合到断路器/继电器设备。在实施方案中,性能服务电路可被进一步结构化为响应于多个电动电机中的至少一个电动电机的故障条件或失效条件中的一者而确定多个电机命令。第一电流值可大于第二电流值。
[0055]
在一个方面,一种系统可包括:具有多个电动电机的电动移动应用,多个电动电机中的每一个电动电机操作地耦合到多个电负载中的对应一个电负载;控制器,该控制器可包括:应用负载电路,该应用负载电路被结构化为解释应用性能请求值;性能服务电路,该性能服务电路被结构化为响应于电机能力描述和应用性能请求值而确定多个电机命令;以及电机控制电路,该电机控制电路被结构化为将多个电机命令提供给多个电动电机中的对应电机;其中多个电动电机可响应于多个电机命令;以及多端口电源转换器,该多端口电源转换器可包括:外壳,该外壳包括多个端口,该多个端口被结构化为与多个负载电交接,该多个负载具有不同的电特性;多个固态部件,该多个固态部件被配置为提供选定电功率输出并接受选定电功率输入;以及多个固态开关,该多个固态开关被配置为在多个固态部件与多个端口之间提供选定连接性。在实施方案中,性能服务电路可被进一步结构化为响应于多个电动电机中的至少一个电动电机的故障条件或失效条件中的一者而确定多个电机命令。多个不同的电特性可选自由以下项组成的电特性:dc电压、ac电压或电压等效物、负载功率额定值、再生功率额定值、电流额定值、电流方向性、响应时间特性、频率特性和相位特性。
[0056]
在一个方面,一种系统可包括:具有多个电动电机的电动移动应用,该多个电动电机中的每一个电动电机操作地耦合到多个电负载中的对应一个电负载;控制器,该控制器可包括:应用负载电路,该应用负载电路被结构化为解释应用性能请求值;性能服务电路,该性能服务电路被结构化为响应于电机能力描述和应用性能请求值而确定多个电机命令;以及电机控制电路,该电机控制电路被结构化为将多个电机命令提供给多个电动电机中的对应电机;其中多个电动电机可响应于多个电机命令;断路器/继电器,该断路器/继电器可包括:多个固定接触件,该多个固定接触件电耦合到用于移动应用的电负载电路;多个可移动接触件,每个可移动接触件选择性地电耦合到多个固定接触件中的对应一个固定接触件;多个电枢,每个电枢操作地耦合到可移动接触件中的对应一个可移动接触件,使得处于第一位置的每个电枢防止对应可移动接触件与对应固定接触件之间的电耦合,并且处于第二位置的每个电枢允许对应可移动接触件与对应固定接触件之间的电耦合;以及电流响应电路,该电流响应电路被结构化为确定电负载电路中的每一个电负载电路的电流,并且被
进一步结构化为响应于对应电负载电路中的电流指示高电流值而提供电枢命令以断开可移动接触件中的对应一个可移动接触件。在实施方案中,性能服务电路可被进一步结构化为响应于多个电动电机中的至少一个电动电机的故障条件或失效条件中的一者而确定多个电机命令。系统还可包括多个偏置构件,每个偏置构件操作地耦合到多个可移动接触件中的对应一个可移动接触件,并且被配置为将多个电枢中的对应一个电枢偏置到第一位置或第二位置中的一者中。
[0057]
在一个方面,一种系统可包括:具有多个电动电机的电动移动应用,多个电动电机中的每一个电动电机操作地耦合到多个电负载中的对应一个电负载;控制器,该控制器可包括:应用负载电路,该应用负载电路被结构化为解释应用性能请求值;性能服务电路,该性能服务电路被结构化为响应于电机能力描述和应用性能请求值而确定多个电机命令;以及电机控制电路,该电机控制电路被结构化为将多个电机命令提供给多个电动电机中的对应电机;其中多个电动电机可响应于多个电机命令;多端口电源转换器,该多端口电源转换器可包括:外壳,该外壳包括多个端口,该多个端口被结构化为与多个负载电交接,该多个负载具有不同的电特性;多个固态部件,该多个固态部件被配置为提供选定电功率输出并接受选定电功率输入;以及多个固态开关,该多个固态开关被配置为在多个固态部件与多个端口之间提供选定连接性。在实施方案中,性能服务电路可被进一步结构化为响应于多个电动电机中的至少一个电动电机的故障条件或失效条件中的一者而确定多个电机命令。多个不同的电特性可选自由以下项组成的电特性:dc电压、ac电压或电压等效物、负载功率额定值、再生功率额定值、电流额定值、电流方向性、响应时间特性、频率特性和相位特性。
[0058]
在一个方面,一种系统可包括:具有多个电动电机的电动移动应用,多个电动电机中的每一个电动电机操作地耦合到多个电负载中的对应一个电负载;控制器,该控制器可包括:应用负载电路,该应用负载电路被结构化为解释应用性能请求值;性能服务电路,该性能服务电路被结构化为响应于电机能力描述和应用性能请求值而确定多个电机命令;以及电机控制电路,该电机控制电路被结构化为将多个电机命令提供给多个电动电机中的对应电机;其中多个电动电机可响应于多个电机命令;断路器/继电器,该断路器/继电器可包括:固定接触件,该固定接触件电耦合到用于移动应用的动力电源电路;可移动接触件,该可移动接触件选择性地电耦合到固定接触件,其中处于第一位置的可移动接触件允许功率流过动力电源电路,并且处于第二位置的可移动接触件不允许功率流过动力电源电路;以及物理断开响应部分,该物理断开响应部分响应于动力电源电路中的电流值,其中物理断开响应部分可被配置为响应于电流值超过阈值电流值而将可移动接触件移动到第二位置。在实施方案中,性能服务电路可被进一步结构化为响应于多个电动电机中的至少一个电动电机的故障条件或失效条件中的一者而确定多个电机命令。固定接触件可包括第一固定接触件,该断路器/继电器还包括第二固定接触件,其中该可移动接触件包括对应于第一固定接触件的第一可移动接触件,该断路器/继电器还包括对应于第二固定接触件的第二可移动接触件,以及将第一可移动接触件电耦合到第二可移动接触件的总线条。
[0059]
在一个方面,一种系统可包括:具有多个电动电机的电动移动应用,该多个电动电机中的每一个电动电机操作地耦合到多个电负载中的对应一个电负载;控制器,该控制器可包括:应用负载电路,该应用负载电路被结构化为解释应用性能请求值;性能服务电路,该性能服务电路被结构化为响应于电机能力描述和应用性能请求值而确定多个电机命令;
以及电机控制电路,该电机控制电路被结构化为将多个电机命令提供给多个电动电机中的对应电机;其中多个电动电机可响应于多个电机命令;多端口电源转换器,该多端口电源转换器可包括:外壳,该外壳包括多个端口,该多个端口被结构化为与多个负载电交接,该多个负载具有不同的电特性;多个固态部件,该多个固态部件被配置为提供选定电功率输出并接受选定电功率输入;以及多个固态开关,该多个固态开关被配置为在多个固态部件与多个端口之间提供选定连接性。在实施方案中,该性能服务电路可被进一步结构化为响应于多个电动电机中的至少一个电动电机的故障条件或失效条件中的一者而确定多个电机命令。多个不同的电特性可选自由以下项组成的电特性:dc电压、ac电压或电压等效物、负载功率额定值、再生功率额定值、电流额定值、电流方向性、响应时间特性、频率特性和相位特性。
[0060]
在一个方面,一种集成逆变器组件可包括:主盖和相对的后盖;冷却剂通道,该冷却剂通道设置在冷却剂通道盖与冷却剂通道分离主体之间;其中逆变器组件的电源电子器件可热耦合到冷却剂通道;其中冷却剂通道的冷却剂入口或冷却剂出口中的至少一者包括不具有锁紧元件的快速连接器;以及多端口电源转换器,该多端口电源转换器可包括:外壳,该外壳包括多个端口,该多个端口被结构化为与多个负载电交接,该多个负载具有不同的电特性;多个固态部件,该多个固态部件被配置为提供选定电功率输出并接受选定电功率输入;以及多个固态开关,该多个固态开关被配置为在多个固态部件与多个端口之间提供选定连接性。在实施方案中,多个不同的电特性可选自由以下项组成的电特性:dc电压、ac电压或电压等效物、负载功率额定值、再生功率额定值、电流额定值、电流方向性、响应时间特性、频率特性和相位特性。快速连接器还可包括设置在快速连接器的外壳壁上的杉树状软管耦合件。
[0061]
在一个方面,一种集成逆变器组件可包括:主盖和相对的后盖;多个igbt,该多个igbt中的每一个igbt被配置为向电机提供ac功率的至少一个相位;操作地设置在igbt与dc电源之间的封闭式dc链路电容器,并且其中封闭式dc链路电容器包括总线条、共模扼流圈和设置在封闭式dc链路电容器的外壳中的电容器;以及多端口电源转换器,该多端口电源转换器可包括:外壳,该外壳包括多个端口,该多个端口被结构化为与多个负载电交接,该多个负载具有不同的电特性;多个固态部件,该多个固态部件被配置为提供选定电功率输出并接受选定电功率输入;以及多个固态开关,该多个固态开关被配置为在多个固态部件与多个端口之间提供选定连接性。在实施方案中,多个不同的电特性可选自由以下项组成的电特性:dc电压、ac电压或电压等效物、负载功率额定值、再生功率额定值、电流额定值、电流方向性、响应时间特性、频率特性和相位特性。逆变器组件还可包括封闭式dc链路电容器与igbt中的每一个igbt之间的第一焊接连接,以及igbt中的每一个igbt与逆变器组件的ac电机连接器之间的第二焊接连接。
[0062]
在一个方面,一种移动应用可包括:动力电源电路,该动力电源电路包括电力存储设备和电负载,其中电力存储设备和电负载可通过电源总线选择性地电耦合;电源分配单元(pdu),该电源分配单元电插置在电力存储设备与电负载之间,其中pdu包括定位在电力存储设备的高侧和低侧中的一者上的断路器/继电器;其中断路器/继电器包括:多个固定接触件,多个固定接触件电耦合到电源总线;多个可移动接触件,该多个可移动接触件对应于多个固定接触件,其中多个可移动接触件可选择性地电耦合到多个固定接触件,并且其
中可移动接触件在电耦合到固定接触件时允许功率流穿过电源总线,并且在未电耦合到固定接触件时防止功率流穿过电源总线;电枢,该电枢操作地耦合到可移动接触件中的至少一个可移动接触件,使得处于第一位置的电枢防止可移动接触件中的至少一个可移动接触件与固定接触件中的对应一个固定接触件之间的电耦合,并且处于第二位置的电枢允许可移动接触件中的至少一个可移动接触件与固定接触件中的对应一个固定接触件之间的电耦合;第一偏置构件,该第一偏置构件将电枢偏置到第一位置或第二位置中的一者中;以及电弧抑制组件,该电弧抑制组件被结构化为在多个可移动接触件中的每一个可移动接触件与对应固定接触件之间引导和分散开弧;以及多端口电源转换器,该多端口电源转换器可包括:外壳,该外壳包括多个端口,该多个端口被结构化为与多个负载电交接,该多个负载具有不同的电特性;多个固态部件,该多个固态部件被配置为提供选定电功率输出并接受选定电功率输入;以及多个固态开关,该多个固态开关被配置为在多个固态部件与多个端口之间提供选定连接性。在实施方案中,多个不同的电特性可选自由以下项组成的电特性:dc电压、ac电压或电压等效物、负载功率额定值、再生功率额定值、电流额定值、电流方向性、响应时间特性、频率特性和相位特性。多个可移动接触件可被联结为双刀单掷接触布置。
[0063]
在一个方面,一种多端口电源转换器可包括:外壳,该外壳包括多个端口,该多个端口被结构化为与多个负载电交接,该多个负载具有不同的电特性;多个固态部件,该多个固态部件被配置为提供选定电功率输出并接受选定电功率输入;多个固态开关,该多个固态开关被配置为在多个固态部件与多个端口之间提供选定连接性;以及控制器,该控制器可包括:部件库配置电路,该部件库配置电路被结构化为解释端口电接口描述,该端口电接口描述包括对多个端口中的一个端口的电特性的描述;以及部件库实现电路,该部件库实现电路被结构化为响应于端口电接口描述而提供固态开关状态,并且其中多个固态开关可响应于固态开关状态。在实施方案中,多个不同的电特性可选自由以下项组成的电特性:dc电压、ac电压或电压等效物、负载功率额定值、再生功率额定值、电流额定值、电流方向性、响应时间特性、频率特性和相位特性。控制器还可包括:负载/源驱动描述电路,该负载/源驱动描述电路被结构化为解释源/负载驱动特性,其中源/负载驱动特性包括负载的至少一个电特性要求;以及负载/源驱动实现电路,该负载/源驱动实现电路被结构化为响应于源/负载驱动特性而提供部件驱动器配置。
[0064]
在一个方面,一种多端口电源转换器可包括:外壳,该外壳包括多个端口,该多个端口被结构化为与多个负载电交接,该多个负载具有不同的电特性;多个固态部件,该多个固态部件被配置为提供选定电功率输出并接受选定电功率输入;以及多个固态开关,该多个固态开关被配置为在多个固态部件与多个端口之间提供选定连接性;以及断路器/继电器,该断路器/继电器可包括:固定接触件,该固定接触件电耦合到用于移动应用的动力电源电路;可移动接触件,该可移动接触件选择性地电耦合到固定接触件,其中处于第一位置的可移动接触件允许功率流过动力电源电路,并且处于第二位置的可移动接触件不允许功率流过动力电源电路;以及物理断开响应部分,该物理断开响应部分响应于动力电源电路中的电流值,其中物理断开响应部分可被配置为响应于电流值超过阈值电流值而将可移动接触件移动到第二位置。在实施方案中,多个不同的电特性可选自由以下项组成的电特性:dc电压、ac电压或电压等效物、负载功率额定值、再生功率额定值、电流额定值、电流方向
性、响应时间特性、频率特性和相位特性。固定接触件可包括第一固定接触件,断路器/继电器还包括第二固定接触件,其中可移动接触件包括对应于第一固定接触件的第一可移动接触件,断路器/继电器还包括对应于第二固定接触件的第二可移动接触件,以及将第一可移动接触件电耦合到第二可移动接触件的总线条。
[0065]
在一个方面,一种移动应用可包括:动力电源电路,该动力电源电路包括电力存储设备和电负载,其中电力存储设备和电负载可通过电源总线选择性地电耦合;电源分配单元(pdu),该电源分配单元电插置在电力存储设备与电负载之间,其中pdu包括定位在电力存储设备的高侧和低侧中的一者上的断路器/继电器;其中断路器/继电器包括:多个固定接触件,该多个固定接触件电耦合到电源总线;多个可移动接触件,该多个可移动接触件对应于多个固定接触件,其中多个可移动接触件可选择性地电耦合到多个固定接触件,并且其中可移动接触件在电耦合到固定接触件时允许功率流穿过电源总线,并且在未电耦合到固定接触件时防止功率流穿过电源总线;电枢,该电枢操作地耦合到可移动接触件中的至少一个可移动接触件,使得处于第一位置的电枢防止可移动接触件中的至少一个可移动接触件与固定接触件中的对应一个固定接触件之间的电耦合,并且处于第二位置的电枢允许可移动接触件中的至少一个可移动接触件与固定接触件中的对应一个固定接触件之间的电耦合;第一偏置构件,该第一偏置构件将电枢偏置到第一位置或第二位置中的一者中;以及电弧抑制组件,该电弧抑制组件被结构化为在多个可移动接触件中的每一个可移动接触件与对应固定接触件之间引导和分散开弧;以及多端口电源转换器,该多端口电源转换器可包括:外壳,该外壳包括多个端口,该多个端口被结构化为与多个负载电交接,该多个负载具有不同的电特性;多个固态部件,该多个固态部件被配置为提供选定电功率输出并接受选定电功率输入;以及多个固态开关,该多个固态开关被配置为在多个固态部件与多个端口之间提供选定连接性。在实施方案中,多个不同的电特性可选自由以下项组成的电特性:dc电压、ac电压或电压等效物、负载功率额定值、再生功率额定值、电流额定值、电流方向性、响应时间特性、频率特性和相位特性。多个可移动接触件可被联结为双刀单掷接触布置。
[0066]
在一个方面,一种移动应用可包括:动力电源电路,该动力电源电路包括电力存储设备和电负载,其中电力存储设备和电负载可通过电源总线选择性地电耦合;电源分配单元(pdu),该电源分配单元电插置在电力存储设备与电负载之间,其中pdu包括定位在电力存储设备的高侧和低侧中的一者上的断路器/继电器;其中断路器/继电器包括:多个固定接触件,该多个固定接触件电耦合到电源总线;多个可移动接触件,该多个可移动接触件对应于多个固定接触件,其中多个可移动接触件可选择性地电耦合到多个固定接触件,并且其中可移动接触件在电耦合到固定接触件时允许功率流穿过电源总线,并且在未电耦合到固定接触件时防止功率流穿过电源总线;电枢,该电枢操作地耦合到可移动接触件中的至少一个可移动接触件,使得处于第一位置的电枢防止可移动接触件中的至少一个可移动接触件与固定接触件中的对应一个固定接触件之间的电耦合,并且处于第二位置的电枢允许可移动接触件中的至少一个可移动接触件与固定接触件中的对应一个固定接触件之间的电耦合;第一偏置构件,该第一偏置构件将电枢偏置到第一位置或第二位置中的一者中;以及电弧抑制组件,该电弧抑制组件被结构化为在多个可移动接触件中的每一个可移动接触件与对应固定接触件之间引导和分散开弧;以及具有多个端口的电源转换器,其中电源转
换器确定用于电动移动应用的至少一个电源和电动移动应用的至少一个电负载的电接口描述,并且响应于电接口描述而提供固态开关状态,从而根据端口电接口描述配置ac逆变器或dc/dc转换器中的至少一者以向多个端口中的至少一个端口提供电力或从其接受电力,以及将电源转换器安装到电动移动应用中。在实施方案中,移动应用还可包括确定电源转换器的哪些端口可耦合到至少一个电源和至少一个电负载,并且其中提供固态开关状态包括根据端口电接口描述来配置所确定的端口的电特性。多个可移动接触件可被联结为双刀单掷接触布置。
[0067]
在一个方面,一种系统可包括:外壳;定位在外壳中的断路器/继电器设备,其中断路器/继电器设备可被配置为中断电动车辆系统的动力电源电路,其中外壳可设置在电动车辆系统上;其中断路器/继电器设备包括响应于动力电源电路中的第一电流值的物理断开响应部分,以及响应于动力电源电路中的第二电流值的受控断开响应部分;预充电电路,该预充电电路并联电耦合到断路器/继电器设备;以及具有多个端口的电源转换器,其中电源转换器确定用于电动移动应用的至少一个电源和电动移动应用的至少一个电负载的电接口描述,并且响应于电接口描述而提供固态开关状态,从而根据端口电接口描述配置ac逆变器或dc/dc转换器中的至少一者以向多个端口中的至少一个端口提供电力或从其接受电力,以及将电源转换器安装到电动移动应用中。在实施方案中,系统还可包括确定电源转换器的哪些端口可耦合到至少一个电源和至少一个电负载,并且其中提供固态开关状态包括根据端口电接口描述来配置所确定的端口的电特性。第一电流值可大于第二电流值。
[0068]
在一个方面,一种集成逆变器组件可包括:主盖和相对的后盖;冷却剂通道,该冷却剂通道设置在冷却剂通道盖与冷却剂通道分离主体之间;其中逆变器组件的电源电子器件可热耦合到冷却剂通道;其中冷却剂通道的冷却剂入口或冷却剂出口中的至少一者包括不具有锁紧元件的快速连接器;以及具有多个端口的电源转换器,该电源转换器可包括:多个固态部件,该多个固态部件被配置为提供选定电功率输出并接受选定电功率输入;多个固态开关,该多个固态开关电插置在多个端口与多个固态部件之间,其中多个固态开关可被配置为将多个固态部件的组选择性地耦合到多个端口;以及控制器,该控制器可包括:部件库配置电路,该部件库配置电路被结构化为解释端口电接口描述,该端口电接口描述包括对多个端口中的一个端口的电特性的描述;以及部件库实现电路,该部件库实现电路被结构化为响应于端口电接口描述而提供固态开关状态,并且其中多个固态开关可响应于固态开关状态。在实施方案中,控制器还可包括:负载/源驱动描述电路,该负载/源驱动描述电路被结构化为解释源/负载驱动特性,其中源/负载驱动特性包括负载的至少一个电特性要求;以及负载/源驱动实现电路,该负载/源驱动实现电路被结构化为响应于源/负载驱动特性而提供部件驱动器配置。快速连接器还可包括设置在快速连接器的外壳壁上的杉树状软管耦合件。
[0069]
在一个方面,一种具有多个端口的电源转换器可包括:多个固态部件,该多个固态部件被配置为提供选定电功率输出并接受选定电功率输入;多个固态开关,该多个固态开关电插置在多个端口与多个固态部件之间,其中多个固态开关可被配置为将多个固态部件的组选择性地耦合到多个端口;以及控制器,该控制器可包括:部件库配置电路,该部件库配置电路被结构化为解释端口电接口描述,该端口电接口描述包括对多个端口中的一个端口的电特性的描述;以及部件库实现电路,该部件库实现电路被结构化为响应于端口电接
口描述而提供固态开关状态,并且其中多个固态开关可响应于固态开关状态;以及断路器/继电器,该断路器/继电器可包括:固定接触件,该固定接触件电耦合到用于移动应用的动力电源电路;可移动接触件,该可移动接触件选择性地电耦合到固定接触件,其中处于第一位置的可移动接触件允许功率流过动力电源电路,并且处于第二位置的可移动接触件不允许功率流过动力电源电路;以及物理断开响应部分,该物理断开响应部分响应于动力电源电路中的电流值,其中物理断开响应部分可被配置为响应于所述电流值超过阈值电流值而将所述可移动接触件移动到第二位置。在实施方案中,控制器还可包括:负载/源驱动描述电路,负载/源驱动描述电路被结构化为解释源/负载驱动特性,其中源/负载驱动特性包括负载的至少一个电特性要求;以及负载/源驱动实现电路,该负载/源驱动实现电路被结构化为响应于源/负载驱动特性而提供部件驱动器配置。固定接触件可包括第一固定接触件,该断路器/继电器还包括第二固定接触件,其中可移动接触件包括对应于第一固定接触件的第一可移动接触件,该断路器/继电器还包括对应于第二固定接触件的第二可移动接触件,以及将第一可移动接触件电耦合到第二可移动接触件的总线条。
[0070]
在一个方面,一种移动应用可包括:动力电源电路,该动力电源电路包括电力存储设备和电负载,其中电力存储设备和电负载可通过电源总线选择性地电耦合;电源分配单元(pdu),该电源分配单元电插置在电力存储设备与电负载之间,其中pdu包括定位在电力存储设备的高侧和低侧中的一者上的断路器/继电器;其中断路器/继电器包括:多个固定接触件,该多个固定接触件电耦合到电源总线;多个可移动接触件,该多个可移动接触件对应于多个固定接触件,其中多个可移动接触件可选择性地电耦合到多个固定接触件,并且其中可移动接触件在电耦合到固定接触件时允许功率流穿过电源总线,并且在未电耦合到固定接触件时防止功率流穿过电源总线;电枢,该电枢操作地耦合到可移动接触件中的至少一个可移动接触件,使得处于第一位置的电枢防止可移动接触件中的至少一个可移动接触件与固定接触件中的对应一个固定接触件之间的电耦合,并且处于第二位置的电枢允许可移动接触件中的至少一个可移动接触件与固定接触件中的对应一个固定接触件之间的电耦合;第一偏置构件,该第一偏置构件将电枢偏置到第一位置或第二位置中的一者中;以及电弧抑制组件,该电弧抑制组件被结构化为在多个可移动接触件中的每一个可移动接触件与对应固定接触件之间引导和分散开弧;以及具有多个端口的电源转换器,该电源转换器可包括:多个固态部件,该多个固态部件被配置为提供选定电功率输出并接受选定电功率输入;多个固态开关,该多个固态开关电插置在多个端口与多个固态部件之间,其中多个固态开关可被配置为将多个固态部件的组选择性地耦合到多个端口;以及控制器,该控制器可包括:部件库配置电路,该部件库配置电路被结构化为解释端口电接口描述,该端口电接口描述包括对多个端口中的一个端口的电特性的描述;以及部件库实现电路,该部件库实现电路被结构化为响应于端口电接口描述而提供固态开关状态,并且其中多个固态开关可响应于固态开关状态。在实施方案中,控制器还可包括:负载/源驱动描述电路,该负载/源驱动描述电路被结构化为解释源/负载驱动特性,其中源/负载驱动特性包括负载的至少一个电特性要求;以及负载/源驱动实现电路,该负载/源驱动实现电路被结构化为响应于源/负载驱动特性而提供部件驱动器配置。多个可移动接触件可被联结为双刀单掷接触布置。
[0071]
在一个方面,一种集成逆变器组件可包括:主盖和相对的后盖;冷却剂通道,该冷
却剂通道设置在冷却剂通道盖与冷却剂通道分离主体之间;其中逆变器组件的电源电子器件可热耦合到冷却剂通道;并且其中冷却剂通道的冷却剂入口或冷却剂出口中的至少一者包括不具有锁紧元件的快速连接器;以及具有多个端口的电源转换器,该电源转换器可包括:多个固态部件,该多个固态部件被配置为提供选定电功率输出并接受选定电功率输入;多个固态开关,该多个固态开关电插置在多个端口与多个固态部件之间,其中多个固态开关可被配置为将多个固态部件的组选择性地耦合到多个端口;以及控制器,该控制器可包括:部件库配置电路,该部件库配置电路被结构化为解释端口电接口描述,该端口电接口描述包括对多个端口中的一个端口的电特性的描述;以及部件库实现电路,该部件库实现电路被结构化为响应于端口电接口描述而提供固态开关状态,并且其中多个固态开关可响应于固态开关状态。在实施方案中,控制器还可包括:负载/源驱动描述电路,该负载/源驱动描述电路被结构化为解释源/负载驱动特性,其中该源/负载驱动特性包括负载的至少一个电特性要求;以及负载/源驱动实现电路,该负载/源驱动实现电路被结构化为响应于源/负载驱动特性而提供部件驱动器配置。快速连接器还可包括设置在快速连接器的外壳壁上的杉树状软管耦合件。
[0072]
在一个方面,一种系统包括车辆,该车辆具有动力电源路径;电源分配单元,该电源分配单元包括设置在动力电源路径中的电流保护电路,该电流保护电路包括热熔断器和与热熔断器串联布置的接触器;熔断器热模型电路,该熔断器热模型电路被结构化为确定热熔断器的熔断器温度值,并且响应于熔断器温度值而确定熔断器条件值;以及具有多个端口的电源转换器,该电源转换器可包括:多个固态部件,该多个固态部件被配置为提供选定电功率输出并接受选定电功率输入;多个固态开关,该多个固态开关电插置在多个端口与多个固态部件之间,其中该多个固态开关可被配置为将多个固态部件的组选择性地耦合到多个端口;以及控制器,该控制器可包括:部件库配置电路,该部件库配置电路被结构化为解释端口电接口描述,该端口电接口描述包括对多个端口中的一个端口的电特性的描述;以及部件库实现电路,该部件库实现电路被结构化为响应于端口电接口描述而提供固态开关状态,并且其中多个固态开关可响应于固态开关状态。在实施方案中,控制器还可包括:负载/源驱动描述电路,该负载/源驱动描述电路被结构化为解释源/负载驱动特性,其中源/负载驱动特性包括负载的至少一个电特性要求;以及负载/源驱动实现电路,该负载/源驱动实现电路被结构化为响应于源/负载驱动特性而提供部件驱动器配置。系统还可包括:电流源电路,该电流源电路电耦合到热熔断器并且被结构化为跨热熔断器注入电流;电压确定电路,该电压确定电路电耦合到热熔断器并且被结构化为确定注入电压量和热熔断器阻抗值中的至少一者,其中电压确定电路包括高通滤波器,高通滤波器具有响应于注入电流的频率而选择的截止频率;并且其中熔断器热模型电路可被结构化为进一步响应于注入电压量和热熔断器阻抗值中的至少一者而确定热熔断器的熔断器温度值。
[0073]
在一个方面,一种具有多个端口的电源转换器可包括:多个固态部件,该多个固态部件被配置为提供选定电功率输出并接受选定电功率输入;多个固态开关,该多个固态开关电插置在多个端口与多个固态部件之间,其中多个固态开关可被配置为将多个固态部件的组选择性地耦合到多个端口;以及控制器,该控制器可包括:部件库配置电路,该部件库配置电路被结构化为解释端口电接口描述,该端口电接口描述包括对多个端口中的一个端口的电特性的描述;以及部件库实现电路,该部件库实现电路被结构化为响应于端口电接
口描述而提供固态开关状态,并且其中多个固态开关可响应于固态开关状态;以及断路器/继电器,该断路器/继电器可包括:多个固定接触件,该多个固定接触件电耦合到用于移动应用的电负载电路;多个可移动接触件,每个可移动接触件选择性地电耦合到多个固定接触件中的对应一个固定接触件;多个电枢,每个电枢操作地耦合到可移动接触件中的对应一个可移动接触件,使得处于第一位置的每个电枢防止对应可移动接触件与对应固定接触件之间的电耦合,并且处于第二位置的每个电枢允许对应可移动接触件与对应固定接触件之间的电耦合;以及电流响应电路,该电流响应电路被结构化为确定电负载电路中的每一个电负载电路的电流,并且被进一步结构化为响应于对应电负载电路中的电流指示高电流值而提供电枢命令以断开可移动接触件中的对应一个可移动接触件。在实施方案中,控制器还可包括:负载/源驱动描述电路,该负载/源驱动描述电路被结构化为解释源/负载驱动特性,其中源/负载驱动特性包括负载的至少一个电特性要求;以及负载/源驱动实现电路,该负载/源驱动实现电路被结构化为响应于源/负载驱动特性而提供部件驱动器配置。电源转换器还可包括多个偏置构件,每个偏置构件操作地耦合到多个可移动接触件中的对应一个可移动接触件,并且被配置为将多个电枢中的对应一个电枢偏置到第一位置或第二位置中的一者中。
[0074]
在一个方面,一种集成逆变器组件可包括:主盖和相对的后盖;多个igbt,该多个igbt中的每一个igbt被配置为向电机提供ac功率的至少一个相位;操作地设置在igbt与dc电源之间的封闭式dc链路电容器,并且其中封闭式dc链路电容器包括总线条、共模扼流圈和设置在封闭式dc链路电容器的外壳中的电容器;以及具有多个端口的电源转换器,该电源转换器可包括:多个固态部件,该多个固态部件被配置为提供选定电功率输出并接受选定电功率输入;多个固态开关,该多个固态开关电插置在多个端口与多个固态部件之间,其中多个固态开关可被配置为将多个固态部件的组选择性地耦合到多个端口;以及控制器,该控制器可包括:
[0075]
部件库配置电路,该部件库配置电路被结构化为解释端口电接口描述,该端口电接口描述包括对多个端口中的一个端口的电特性的描述;以及部件库实现电路,该部件库实现电路被结构化为响应于端口电接口描述而提供固态开关状态,并且其中多个固态开关可响应于固态开关状态。在实施方案中,该控制器还可包括:负载/源驱动描述电路,该负载/源驱动描述电路被结构化为解释源/负载驱动特性,其中源/负载驱动特性包括负载的至少一个电特性要求;以及负载/源驱动实现电路,该负载/源驱动实现电路被结构化为响应于源/负载驱动特性而提供部件驱动器配置。逆变器组件还可包括封闭式dc链路电容器与igbt中的每一个igbt之间的第一焊接连接,以及igbt中的每一个igbt与逆变器组件的ac电机连接器之间的第二焊接连接。
[0076]
在一个方面,一种移动应用可包括:动力电源电路,该动力电源电路包括电力存储设备和电负载,其中电力存储设备和电负载可通过电源总线选择性地电耦合;电源分配单元(pdu),该电源分配单元电插置在电力存储设备与电负载之间,其中pdu包括定位在电力存储设备的高侧和低侧中的一者上的断路器/继电器;其中断路器/继电器包括:多个固定接触件,该多个固定接触件电耦合到电源总线;多个可移动接触件,该多个可移动接触件对应于多个固定接触件,其中多个可移动接触件可选择性地电耦合到多个固定接触件,并且其中可移动接触件在电耦合到固定接触件时允许功率流穿过电源总线,并且在未电耦合到
固定接触件时防止功率流穿过电源总线;电枢,该电枢操作地耦合到可移动接触件中的至少一个可移动接触件,使得处于第一位置的电枢防止可移动接触件中的至少一个可移动接触件与固定接触件中的对应一个固定接触件之间的电耦合,并且处于第二位置的电枢允许可移动接触件中的至少一个可移动接触件与固定接触件中的对应一个固定接触件之间的电耦合;第一偏置构件,该第一偏置构件将电枢偏置到第一位置或第二位置中的一者中;电弧抑制组件,该电弧抑制组件被结构化为在多个可移动接触件中的每一个可移动接触件与对应固定接触件之间引导和分散开弧;并且其中可通过电流保护电路提供车辆的动力电源路径,该电流保护电路包括热熔断器和与热熔断器串联布置的接触器,其中移动应用:确定穿过动力电源路径的电流;响应于电流超过阈值而断开接触器;确认车辆操作条件允许接触器的重新连接;并且响应于车辆操作条件而命令接触器闭合。在实施方案中,确认车辆操作条件可包括选自由以下项组成的条件中的至少一个车辆操作条件:紧急车辆操作条件;用户超控车辆操作条件;维修事件车辆操作条件;以及在车辆网络上传送的重新连接命令。多个可移动接触件可被联结为双刀单掷接触布置。
[0077]
在一个方面,一种系统包括车辆,车辆具有动力电源路径;电源分配单元,电源分配单元包括设置在动力电源路径中的电流保护电路,该电流保护电路包括:断路器/继电器,该断路器/继电器包括:固定接触件,该固定接触件电耦合到用于移动应用的动力电源电路;可移动接触件,该可移动接触件选择性地电耦合到固定接触件,其中处于第一位置的可移动接触件允许功率流过动力电源电路,并且处于第二位置的可移动接触件不允许功率流过动力电源电路;以及物理断开响应部分,该物理断开响应部分响应于动力电源电路中的电流值,其中物理断开响应部分可被配置为响应于电流值超过阈值电流值而将可移动接触件移动到第二位置;电流源电路,该电流源电路电耦合到断路器/继电器并且被结构化为跨固定接触件注入电流;电压确定电路,该电压确定电路电耦合到断路器/继电器并且被结构化为确定注入电压量和接触器阻抗值中的至少一者,其中电压确定电路包括高通滤波器,该高通滤波器具有响应于注入电流的频率而选择的截止频率;以及断路器/继电器,该断路器/继电器可包括:固定接触件,该固定接触件电耦合到用于移动应用的动力电源电路;可移动接触件,该可移动接触件选择性地电耦合到固定接触件,其中处于第一位置的可移动接触件允许功率流过动力电源电路,并且处于第二位置的可移动接触件不允许功率流过动力电源电路;以及物理断开响应部分,该物理断开响应部分响应于动力电源电路中的电流值,其中物理断开响应部分可被配置为响应于电流值超过阈值电流值而将可移动接触件移动到第二位置。在实施方案中,固定接触件可包括第一固定接触件,断路器/继电器还包括第二固定接触件,其中可移动接触件包括对应于第一固定接触件的第一可移动接触件,断路器/继电器还包括对应于第二固定接触件的第二可移动接触件,以及将第一可移动接触件电耦合到第二可移动接触件的总线条。电压确定电路还可包括带通滤波器,该带通滤波器具有为界定注入电流的频率而选择的带宽。
[0078]
在一个方面,一种系统可包括:具有电机和逆变器的电动移动应用,其中逆变器包括用于电机的多个驱动元件;控制器,该控制器可包括:电机控制电路,该电机控制电路被结构化为提供驱动器命令,并且其中多个驱动元件可响应于驱动器命令;操作条件电路,该操作条件电路被结构化为解释电机性能请求值,该电机性能请求值包括电机的功率、速度或扭矩要求中的至少一者;驱动器效率电路,该驱动器效率电路被结构化为响应于电机性
能请求值而解释逆变器的多个驱动元件中的每一个驱动元件的驱动器激活值;其中电机控制电路可被进一步结构化为响应于逆变器的多个驱动元件中的每一个驱动元件的驱动器激活值而提供驱动器命令以停用用于电机的多个驱动元件中的至少一个驱动元件;以及断路器/继电器,该断路器/继电器可包括:固定接触件,该固定接触件电耦合到用于移动应用的动力电源电路;可移动接触件,该可移动接触件选择性地电耦合到固定接触件,其中处于第一位置的可移动接触件允许功率流过动力电源电路,并且处于第二位置的可移动接触件不允许功率流过动力电源电路;以及物理断开响应部分,该物理断开响应部分响应于动力电源电路中的电流值,其中物理断开响应部分可被配置为响应于电流值超过阈值电流值而将可移动接触件移动到第二位置。在实施方案中,该固定接触件可包括第一固定接触件,该断路器/继电器还包括第二固定接触件,其中可移动接触件包括对应于第一固定接触件的第一可移动接触件,该断路器/继电器还包括对应于第二固定接触件的第二可移动接触件,以及将第一可移动接触件电耦合到第二可移动接触件的总线条。电机可包括三相ac电机,其中多个驱动元件包括六个驱动元件,并且其中驱动器效率电路响应于电机性能请求值低于阈值而提供驱动器激活值以停用六个驱动元件中的三个驱动元件。
[0079]
在一个方面,一种移动应用可包括:动力电源电路,该动力电源电路包括电力存储设备和电负载,其中电力存储设备和电负载可通过电源总线选择性地电耦合;电源分配单元(pdu),该电源分配单元电插置在电力存储设备与电负载之间,其中pdu包括定位在电力存储设备的高侧和低侧中的一者上的断路器/继电器;其中断路器/继电器包括:多个固定接触件,该多个固定接触件电耦合到电源总线;多个可移动接触件,该多个可移动接触件对应于多个固定接触件,其中多个可移动接触件可选择性地电耦合到多个固定接触件,并且其中可移动接触件在电耦合到固定接触件时允许功率流穿过电源总线,并且在未电耦合到固定接触件时防止功率流穿过电源总线;电枢,该电枢操作地耦合到可移动接触件中的至少一个可移动接触件,使得处于第一位置的电枢防止可移动接触件中的至少一个可移动接触件与固定接触件中的对应一个固定接触件之间的电耦合,并且处于第二位置的电枢允许可移动接触件中的至少一个可移动接触件与固定接触件中的对应一个固定接触件之间的电耦合;第一偏置构件,该第一偏置构件将电枢偏置到第一位置或第二位置中的一者中;电弧抑制组件,该电弧抑制组件被结构化为在多个可移动接触件中的每一个可移动接触件与对应固定接触件之间引导和分散开弧;以及具有多个端口的电源转换器,该电源转换器可包括:多个固态部件,多个固态部件被配置为提供选定电功率输出并接受选定电功率输入;多个固态开关,该多个固态开关电插置在多个端口与多个固态部件之间,其中多个固态开关可被配置为将多个固态部件的组选择性地耦合到多个端口;以及控制器,该控制器可包括:部件库配置电路,该部件库配置电路被结构化为解释端口电接口描述,端口电接口描述包括对多个端口中的一个端口的电特性的描述;以及部件库实现电路,该部件库实现电路被结构化为响应于端口电接口描述而提供固态开关状态,并且其中多个固态开关可响应于固态开关状态。在实施方案中,控制器还可包括:负载/源驱动描述电路,负载/源驱动描述电路被结构化为解释源/负载驱动特性,其中源/负载驱动特性包括负载的至少一个电特性要求;以及负载/源驱动实现电路,该负载/源驱动实现电路被结构化为响应于源/负载驱动特性而提供部件驱动器配置。多个可移动接触件可被联结为双刀单掷接触布置。
[0080]
在一个方面,一种移动应用可包括:动力电源电路,该动力电源电路包括电力存储
设备和电负载,其中电力存储设备和电负载可通过电源总线选择性地电耦合;电源分配单元(pdu),该电源分配单元电插置在电力存储设备与电负载之间,其中pdu包括定位在电力存储设备的高侧和低侧中的一者上的断路器/继电器;其中断路器/继电器包括:多个固定接触件,该多个固定接触件电耦合到电源总线;多个可移动接触件,该多个可移动接触件对应于多个固定接触件,其中多个可移动接触件可选择性地电耦合到多个固定接触件,并且其中可移动接触件在电耦合到固定接触件时允许功率流穿过电源总线,并且在未电耦合到固定接触件时防止功率流穿过电源总线;电枢,该电枢操作地耦合到可移动接触件中的至少一个可移动接触件,使得处于第一位置的电枢防止可移动接触件中的至少一个可移动接触件与固定接触件中的对应一个固定接触件之间的电耦合,并且处于第二位置的电枢允许可移动接触件中的至少一个可移动接触件与固定接触件中的对应一个固定接触件之间的电耦合;第一偏置构件,该第一偏置构件将电枢偏置到第一位置或第二位置中的一者中;电弧抑制组件,该电弧抑制组件被结构化为在多个可移动接触件中的每一个可移动接触件与对应固定接触件之间引导和分散开弧;以及多端口电源转换器,该多端口电源转换器可包括:外壳,该外壳包括多个端口,该多个端口被结构化为与多个负载电交接,该多个负载具有不同的电特性;多个固态部件,该多个固态部件被配置为提供选定电功率输出并接受选定电功率输入;以及多个固态开关,该多个固态开关被配置为在多个固态部件与多个端口之间提供选定连接性。在实施方案中,多个不同的电特性可选自由以下项组成的电特性:dc电压、ac电压或电压等效物、负载功率额定值、再生功率额定值、电流额定值、电流方向性、响应时间特性、频率特性和相位特性。多个可移动接触件可被联结为双刀单掷接触布置。
[0081]
电源分配在许多应用中都受到很多挑战。目前可用于控制电源分配(诸如电源和电路路径的开/关控制、电路和设备保护(例如,防止过电流状况))的系统利用组合接触器和熔断器。
[0082]
目前已知的接触器存在许多缺点,包括在高功率下的断开和闭合事件期间电弧引起的磨损和劣化,以及在高电流操作期间的劣化。
[0083]
目前已知的熔断器部件也存在许多缺点。熔断器在提供一致且可靠的断开连接分布方面存在困难,因为熔断器最终从温度而非电流激活,并且温度历史、熔断器的老化分布、磨损和劣化以及通过熔断器的电流吞吐量的动力学均可影响发生熔断器激活(例如,断开电路)的实际电流。另外,熔断器在高电流负载下经历劣化和过早老化,因此设计持久且一致的熔断器对于在操作电流范围中具有高下调比的系统以及对于在操作期间具有高度可变电流负载的系统而言存在困难。另外,熔断器激活是不可恢复的事件,导致在熔断器激活之后系统再次可操作之前有一段时间的停机和/或系统维护或修理。
[0084]
另外,目前已知的组合式熔断器-接触器系统存在许多缺点。因为需要接触器在系统的整个额定操作期间保持接合,并且因为即使理想的熔断器也不应在系统的额定操作期间激活,所以在系统的额定操作与熔断器的电流保护水平之间必然存在操作间隙。因此,熔断器接触器设计要求熔断器尺寸略小,从而存在熔断器在原本正常的额定操作的上限范围内激活的风险,或者熔断器必须略大,从而存在系统中的部件暴露于额定电流水平以上的电流水平的风险。另外,熔断器的尺寸可略小以保护接触器失效模式,在该模式中,接触器中的电弧积聚使电路中的电流动态延迟,从而导致熔断器延迟激活或甚至不能激活,因此导致系统中的接触器或部件的损坏风险增加。先前描述的在调整熔断器激活分布方面存在
的困难导致设计、操作和/或资本费用增加,或导致系统能力降低。例如,目前已知的设计可能过于保守,诸如利用能够承受显著高于额定电流值的电流的部件,或利用在至少某些操作条件期间能够承受显著低于额定电流值的真实系统性能。附加地或另选地,可接受部件失效的风险,从而驱动较高的操作成本和/或较低的系统可靠性,或者熔断器和/或接触器维护计划可更频繁,从而增加操作成本并且减少整个系统的正常运行时间。附加地或另选地,可提供附加的电源、电力存储装置等以增强系统的操作能力,从而满足期望的性能特性。
[0085]
在操作电流范围内具有高度可变负载、高度动态负载分布和/或高下调比的应用加剧了组合式熔断器-接触器系统的所有挑战。例如,移动应用诸如车辆或移动设备在操作期间通常具有负载分布的高度可变性和较低可预测性。某些类型的系统具有驱动不同占空比和负载分布的不同类别的负载,例如在移动操作期间或在静止时也操作附加设备(例如,泵、pto设备、通信设备等)的移动应用。另外,负载分布可根据负载方向或操作而显著变化,例如可能期望充电比放电快得多,例如在充电与系统的有用操作相关联而放电与系统的停机时间相关联的情况下。在其他示例中,系统上的动力功率负载可与来自负载的功率的再生恢复显著不同,并且/或者某些能量恢复操作可具有与其相关联的非常小的电流(例如,太阳能、废热恢复等)。目前已知的高度可变(包括在负载值和负载类型方面)和/或高度动态的系统通过保守设计、冗余和/或重复系统来管理可变性、降低系统能力和/或接受操作风险进一步增加了系统的设计和/或操作费用。
[0086]
移动应用对先前已知的组合式熔断器-接触器系统提出了进一步的挑战。例如,许多移动应用诸如商用和乘用车辆对系统的初始成本和持续操作成本具有成本敏感性。另外,由于体积较大和市场竞争,服务、维护或系统故障的停机时间具有非常高的成本。因此,即使适度改进初始成本、操作成本和可靠性也可以对系统的结果产生显著影响,或者使不可销售的系统具有竞争力。移动应用通常在占空比上具有较大差别,即使对于具有类似额定功率的系统也是如此。此外,移动应用通常涉及销售或以其他方式转移的系统,其中在系统交由用户使用后,同一系统可能会经历占空比和操作条件的显著变化。因此,在首次销售时缺乏设计参数的灵活性会限制系统的可用市场,而在使用中缺乏设计参数的灵活性会导致系统生命周期后期故障增加。示例性系统包括车辆,该车辆具有动力电源路径;电源分配单元,该电源分配单元具有设置在动力电源路径中的电流保护电路,该电流保护电路包括:电流保护电路的第一支路,该第一支路包括高温熔断器;电流保护电路的第二支路,该第二支路包括热熔断器;并且其中第一支路和第二支路以并联布置的方式耦合;控制器,该控制器包括:电流检测电路,该电流检测电路被结构化为确定流过动力电源路径的电流;以及高温熔断器激活电路,该高温熔断器激活电路被结构化为响应于电流超过阈值电流值而提供高温熔断器激活命令;并且其中高温熔断器响应于高温熔断器激活命令。
[0087]
以下描述示例性系统的某些另外的方面,这些方面的任一个或多个可存在于某些实施方案中。示例性系统包括其中整个第一支路的第一电阻和整个第二支路的第二电阻被配置为使得在高温熔断器激活之后流过第二支路的所得电流足以激活热熔断器。一个示例包括以串联布置的方式与热熔断器耦合的电阻器,使得在高温熔断器激活之后流过第二支路的所得电流低于第二阈值电流值。示例性系统包括以串联布置的方式与热熔断器耦合的接触器,该控制器还包括接触器激活电路,该接触器激活电路被结构化为响应于高温熔断
器激活命令或电流超过阈值电流值中的至少一者而提供接触器断开命令;和/或以串联布置的方式与热熔断器耦合的电阻器,使得在高温熔断器激活之后流过第二支路的所得电流低于第二阈值电流值。一个示例包括以串联布置的方式与高温熔断器耦合的电阻器,使得在热熔断器激活之后流过第一支路的所得电流低于第二阈值电流值;和/或以串联布置的方式与高温熔断器耦合的第二热熔断器,使得在热熔断器激活之后流过第一支路的所得电流足以激活第二热熔断器。
[0088]
示例性程序包括确定流过车辆的动力电源路径的电流的操作;引导电流流过具有并联布置的电流保护电路的操作,其中高温熔断器位于电流保护电路的第一支路上并且热熔断器位于电流保护电路的第二支路上;以及响应于电流超过阈值电流值而提供高温熔断器激活命令的操作。
[0089]
以下描述示例性过程的某些另外的方面,这些方面的任一个或多个可存在于某些实施方案中。示例性程序还包括将整个第一支路的第一电阻和整个第二支路的第二电阻配置为使得在高温熔断器激活之后流过第二支路的所得电流足以激活热熔断器的操作。示例性程序包括将整个第二支路的第二电阻配置为使得在高温熔断器激活之后流过第二支路的所得电流低于第二阈值电流值的操作。示例性程序包括对以串联布置的方式与热熔断器耦合的接触器的操作,该程序还包括响应于提供高温熔断器激活命令或电流超过阈值电流值中的至少一者而提供接触器断开命令;和/或将整个第二支路的第二电阻配置为使得在高温熔断器激活之后流过第二支路的所得电流低于第二阈值电流值的操作。示例性程序还包括以串联布置的方式与高温熔断器耦合的电阻器,使得在热熔断器激活之后流过第一支路的所得电流低于第二阈值电流值;和/或还包括以串联布置的方式与高温熔断器耦合的第二热熔断器,使得在热熔断器激活之后流过第一支路的所得电流足以激活第二热熔断器。
[0090]
示例性系统包括车辆,该车辆具有动力电源路径;电源分配单元,该电源分配单元具有设置在动力电源路径中的电流保护电路,该电流保护电路包括:电流保护电路的第一支路,该第一支路包括热熔断器;电流保护电路的第二支路,该第二支路包括接触器;并且其中第一支路和第二支路以并联布置的方式耦合;控制器,该控制器包括:电流检测电路,该电流检测电路被结构化为确定流过动力电源路径的电流;和熔断器管理电路,该熔断器管理电路被结构化为响应于电流而提供接触器激活命令;并且其中接触器响应于接触器激活命令。
[0091]
以下描述示例性系统的某些另外的方面,这些方面的任一个或多个可存在于某些实施方案中。示例性系统包括其中接触器在车辆的标称操作期间断开,并且其中熔断器管理电路被结构化为响应于确定电流高于热熔断器的热磨损电流而以接触器闭合命令的形式提供接触器激活命令;和/或其中熔断器管理电路被进一步结构化为响应于确定电流低于动力电源路径的电流保护值而以接触器闭合命令的形式提供接触器激活命令。示例性系统包括其中接触器在车辆的标称操作期间闭合,并且其中熔断器管理电路被结构化为响应于确定电流高于动力电源路径的电流保护值而以接触器断开命令的形式提供接触器激活命令。示例性系统包括其中熔断器管理电路被进一步结构化为通过执行至少一个操作来响应于电流而提供接触器激活命令,该至少一个操作选自由以下组成的操作:对电流的变化速率作出响应;对电流与阈值的比较作出响应;对电流的积分值或累加值中的一者作出响
应;以及对任何前述方面的预期值或预测值中的一者作出响应。
[0092]
示例性程序包括确定流过车辆的动力电源路径的电流的操作;引导电流流过具有并联布置的电流保护电路的操作,其中热熔断器位于电流保护电路的第一支路上并且接触器位于电流保护电路的第二支路上;以及响应于电流而提供接触器激活命令的操作。
[0093]
以下描述示例性过程的某些另外的方面,这些方面的任一个或多个可存在于某些实施方案中。示例性程序还包括响应于电流而闭合接触器的操作。示例性程序包括确定在闭合接触器之前电流低于动力电源路径的电流保护值的操作。示例性程序包括选自由以下组成的操作的至少一个操作:对电流的变化速率作出响应;对电流与阈值的比较作出响应;对电流的积分值或累加值中的一者作出响应;以及对任何前述方面的预期值或预测值中的一者作出响应。示例性程序包括响应于电流而断开接触器的操作;确定在断开接触器之前电流高于动力电源路径的电流保护值的操作;断开接触器的操作,包括执行选自由以下组成的操作的至少一个操作:对电流的变化速率作出响应;对电流与阈值的比较作出响应;对电流的积分值或累加值中的一者作出响应;以及对任何前述方面的预期值或预测值中的一者作出响应。
[0094]
示例性系统包括车辆,该车辆具有动力电源路径;电源分配单元,该电源分配单元具有设置在动力电源路径中的电流保护电路,该电流保护电路包括:电流保护电路的第一支路,该第一支路包括热熔断器;电流保护电路的第二支路,该第二支路包括固态开关;并且其中第一支路和第二支路以并联布置的方式耦合;控制器,该控制器包括:电流检测电路,该电流检测电路被结构化为确定流过动力电源路径的电流;和熔断器管理电路,该熔断器管理电路被结构化为响应于电流而提供开关激活命令;并且其中固态开关响应于开关激活命令。
[0095]
以下描述示例性系统的某些另外的方面,这些方面的任一个或多个可存在于某些实施方案中。示例性系统包括耦合到电流保护电路的接触器,其中接触器处于断开位置会使电流保护电路或电流保护电路的第二支路中的一者断开连接。
[0096]
示例性程序包括确定流过车辆的动力电源路径的电流的操作;引导电流流过具有并联布置的电流保护电路的操作,其中热熔断器位于电流保护电路的第一支路上并且固态开关位于电流保护电路的第二支路上;以及响应于电流而提供开关激活命令的操作。
[0097]
以下描述示例性过程的某些另外的方面,这些方面的任一个或多个可存在于某些实施方案中。示例性程序还包括响应于电流而闭合固态开关;和/或确定在闭合固态开关之前电流低于动力电源路径的电流保护值的操作。示例性程序包括闭合固态开关的操作,包括执行选自由以下组成的操作的至少一个操作:对电流的变化速率作出响应;对电流与阈值的比较作出响应;对电流的积分值或累加值中的一者作出响应;以及对任何前述方面的预期值或预测值中的一者作出响应。示例性程序包括响应于电流而断开固态开关;和/或确定在断开固态开关之前电流高于动力电源路径的电流保护值的操作。示例性程序包括断开固态开关的操作,包括执行选自由以下组成的操作的至少一个操作:对电流的变化速率作出响应;对电流与阈值的比较作出响应;对电流的积分值或累加值中的一者作出响应;以及对任何前述方面的预期值或预测值中的一者作出响应。示例性程序包括在断开固态开关之后断开接触器的操作,其中断开接触器会使电流保护电路或电流保护电路的第二支路中的一者断开连接。
[0098]
示例性系统包括车辆,该车辆具有动力电源路径;电源分配单元,该电源分配单元具有设置在动力电源路径中的电流保护电路,该电流保护电路包括:电流保护电路的第一支路,该第一支路包括第一热熔断器;电流保护电路的第二支路,该第二支路包括第二热熔断器和接触器;并且其中第一支路和第二支路以并联布置的方式耦合;控制器,该控制器包括:电流检测电路,该电流检测电路被结构化为确定流过动力电源路径的电流;和熔断器管理电路,该熔断器管理电路被结构化为响应于电流而提供接触器激活命令;并且其中接触器响应于接触器激活命令。
[0099]
以下描述示例性系统的某些另外的方面,这些方面的任一个或多个可存在于某些实施方案中。示例性系统包括其中接触器在车辆的标称操作期间断开,并且其中熔断器管理电路被结构化为响应于确定电流高于第一热熔断器的热磨损电流而以接触器闭合命令的形式提供接触器激活命令;和/或其中熔断器管理电路被进一步结构化为响应于确定电流低于动力电源路径的电流保护值而以接触器闭合命令的形式提供接触器激活命令。示例性系统包括车辆操作条件电路,该车辆操作条件电路被结构化为确定车辆的操作模式,并且其中熔断器管理电路被进一步结构化为响应于操作模式而提供接触器激活命令;和/或其中熔断器管理电路被进一步结构化为响应于操作模式而以接触器闭合命令的形式提供接触器激活命令,该操作模式包括选自由以下组成的操作模式的至少一个操作模式:充电模式;高性能模式;高功率要求模式;紧急操作模式;和跛行回家模式。示例性系统包括其中接触器在车辆的标称操作期间闭合,并且其中熔断器管理电路被结构化为响应于确定电流高于动力电源路径的电流保护值而以接触器断开命令的形式提供接触器激活命令;其中接触器在车辆的标称操作期间闭合,并且其中熔断器管理电路被结构化为响应于操作模式而以接触器断开命令的形式提供接触器激活命令;和/或其中熔断器管理电路被进一步结构化为响应于操作模式而以接触器断开命令的形式提供接触器激活命令,该操作模式包括节能模式或维修模式中的至少一者。
[0100]
示例性程序包括确定流过车辆的动力电源路径的电流的操作;引导电流通过具有并联布置的电流保护电路的操作,其中第一热熔断器位于电流保护电路的第一支路上并且第二热熔断器和接触器位于电流保护电路的第二支路上;以及响应于电流而提供接触器激活命令的操作。
[0101]
以下描述示例性过程的某些另外的方面,这些方面的任一个或多个可存在于某些实施方案中。示例性程序还包括响应于电流高于第一热熔断器的热磨损电流而闭合接触器;和/或进一步响应于电流低于动力电源路径的电流保护值而闭合接触器的操作。示例性程序包括确定车辆的操作模式并且进一步响应于操作模式而提供接触器激活命令的操作。示例性程序包括响应于操作模式而以接触器闭合命令的形式提供接触器激活命令的操作,该操作模式包括选自由以下组成的操作模式的至少一个操作模式:充电模式;高性能模式;高功率要求模式;紧急操作模式;和跛行回家模式。示例性程序包括响应于确定电流高于动力电源路径的电流保护值而以接触器断开命令的形式提供接触器激活命令;和/或响应于操作模式而以接触器断开命令的形式提供接触器激活命令的操作,该操作模式包括节能模式或维修模式中的至少一者。
[0102]
示例性系统包括车辆,该车辆具有动力电源路径;电源分配单元,该电源分配单元具有设置在动力电源路径中的电流保护电路,该电流保护电路包括:电流保护电路的第一
支路,该第一支路包括第一热熔断器和第一接触器;电流保护电路的第二支路,该第二支路包括第二热熔断器和第二接触器;并且其中第一支路和第二支路以并联布置的方式耦合;控制器,该控制器包括:电流检测电路,该电流检测电路被结构化为确定流过动力电源路径的电流;和熔断器管理电路,该熔断器管理电路被结构化为响应于电流而提供多个接触器激活命令;并且其中第一接触器和第二接触器响应于该多个接触器激活命令,从而提供电流保护电路的所选择的配置。
[0103]
以下描述示例性系统的某些另外的方面,这些方面的任一个或多个可存在于某些实施方案中。示例性系统包括其中电流保护电路还包括:至少一个附加支路,其中每个附加支路包括附加热熔断器和附加接触器;并且其中每个附加接触器进一步响应于该多个接触器激活命令,从而提供电流保护电路的所选择的配置。示例性系统包括车辆操作条件电路,该车辆操作条件电路被结构化为确定车辆的操作模式,并且其中熔断器管理电路被进一步结构化为响应于操作模式而提供多个接触器激活命令;和/或其中熔断器管理电路被进一步结构化为响应于操作模式而确定动力电源路径的有功电流额定值,并且响应于有功电流额定值而提供多个接触器激活命令。示例性系统包括其中电流保护电路的第一支路还包括与第一热熔断器并联布置的附加第一接触器,其中电流检测电路被进一步结构化为确定第一支路电流,其中熔断器管理电路被进一步结构化为进一步响应于第一支路电流而提供多个接触器激活命令,并且其中附加第一接触器响应于多个接触器激活命令;其中附加第一接触器在车辆的标称操作期间断开,并且其中熔断器管理电路被结构化为响应于确定第一支路电流高于第一热熔断器的热磨损电流而提供包括附加第一接触器闭合命令的多个接触器激活命令:其中熔断器管理电路被结构化为响应于确定以下至少一者而提供附加第一接触器闭合命令:第一支路电流低于第一支路电流保护值,或电流低于动力电源路径电流保护值;和/或其中附加第一接触器在车辆的标称操作期间闭合,并且其中熔断器管理电路被结构化为响应于确定以下至少一者而提供包括附加第一接触器断开命令的多个接触器激活命令:第一支路电流高于第一支路电流保护值,或电流高于动力电源路径电流保护值。
[0104]
示例性程序包括确定流过车辆的动力电源路径的电流的操作;引导电流流过具有并联布置的电流保护电路的操作,其中第一热熔断器和第一接触器位于电流保护电路的第一支路上,并且第二热熔断器和第二接触器位于电流保护电路的第二支路上;以及响应于流过车辆的动力电源路径的电流而提供电流保护电路的所选择的配置的操作,其中提供所选择的配置包括向第一接触器和第二接触器中的每一者提供接触器激活命令。
[0105]
以下描述示例性过程的某些另外的方面,这些方面的任一个或多个可存在于某些实施方案中。示例性程序包括这样的操作,该操作还包括电流保护电路的至少一个附加支路,电流保护电路的每个附加支路具有附加热熔断器和附加接触器,并且其中提供电流保护电路的所选择的配置包括向每个附加接触器提供接触器激活命令。示例性程序包括确定车辆的操作模式并且进一步响应于操作模式而提供所选择的配置的操作;和/或响应于操作模式而确定动力电源路径的有功电流额定值的操作,并且其中提供电流保护电路的所选择的配置进一步响应于有功电流额定值。示例性程序包括确定动力电源路径的有功电流额定值的操作,并且其中提供电流保护电路的所选择的配置进一步响应于有功电流额定值。示例性程序包括这样的操作,其中电流保护电路的第一支路还包括与第一热熔断器并联布置的附加第一接触器,该方法还包括:确定第一支路电流,并且其中提供所选择的配置还包
括向附加第一接触器提供接触器激活命令;响应于确定第一支路电流高于第一热熔断器的热磨损电流而闭合附加第一接触器的操作;进一步响应于确定以下至少一者而闭合附加第一接触器的操作:第一支路电流低于第一支路电流保护值,或电流低于动力电源路径电流保护值;和/或响应于确定以下至少一者而断开附加第一接触器的操作:第一支路电流高于第一支路电流保护值,或电流高于动力电源路径电流保护值。
[0106]
示例性系统包括车辆,该车辆具有动力电源路径;电源分配单元,该电源分配单元具有设置在动力电源路径中的电流保护电路,该电流保护电路包括熔断器;控制器,该控制器包括:熔断器状态电路,该熔断器状态电路被结构化为确定熔断器事件值;和熔断器管理电路,该熔断器管理电路被结构化为基于熔断器事件值来提供熔断器事件响应。
[0107]
以下描述示例性系统的某些另外的方面,这些方面的任一个或多个可存在于某些实施方案中。示例性系统包括熔断器寿命描述电路,该熔断器寿命描述电路被结构化为确定熔断器寿命剩余值,其中熔断器事件值包括熔断器寿命剩余值低于阈值的表示,并且其中熔断器管理电路被进一步结构化为进一步基于熔断器寿命剩余值来提供熔断器事件响应;其中提供熔断器事件响应包括提供熔断器事件值的故障代码或通知中的至少一者;其中提供熔断器事件响应包括调节动力电源路径的最大功率额定值;其中提供熔断器事件响应包括调节动力电源路径的最大功率转换速率;和/或其中提供熔断器事件响应包括调节电流保护电路的配置。示例性系统包括其中电流保护电路还包括以并联布置的方式耦合到熔断器的接触器;其中熔断器管理电路被进一步结构化为响应于熔断器事件值而提供接触器激活命令;并且其中接触器响应于接触器激活命令。示例性系统包括其中熔断器管理电路被进一步结构化为响应于熔断器事件值包括熔断器的热磨损事件或迫近热磨损事件中的一者而以接触器闭合命令的形式提供接触器激活命令。示例性系统包括其中熔断器管理电路被进一步结构化为响应于熔断器寿命剩余值而调节接触器激活命令的电流阈值;和/或其中提供熔断器事件响应包括响应于熔断器寿命剩余值而调节冷却系统接口以便冷却系统至少选择性地热耦合到熔断器。
[0108]
示例性程序包括确定设置在电流保护电路中的熔断器的熔断器事件值的操作,该电流保护电路设置在车辆的动力电源路径中;以及基于熔断器事件值来提供熔断器事件响应的操作。
[0109]
以下描述示例性过程的某些另外的方面,这些方面的任一个或多个可存在于某些实施方案中。示例性程序还包括确定熔断器寿命剩余值的操作,其中熔断器事件值包括熔断器寿命剩余值低于阈值的表示,并且进一步基于熔断器寿命剩余值来提供熔断器事件响应;提供熔断器事件响应的操作包括提供熔断器事件值的故障代码或通知中的至少一者;提供熔断器事件响应的操作包括调节动力电源路径的最大功率额定值;提供熔断器事件响应的操作包括调节动力电源路径的最大功率转换速率;提供熔断器事件响应的操作包括调节电流保护电路的配置。示例性程序包括这样的操作,其中电流保护电路还包括以并联布置的方式耦合到熔断器的接触器;其中熔断器管理电路被进一步结构化为响应于熔断器事件值而提供接触器激活命令;并且其中接触器响应于接触器激活命令;其中熔断器管理电路被进一步结构化为响应于熔断器事件值包括熔断器的热磨损事件或迫近热磨损事件中的一者而以接触器闭合命令的形式提供接触器激活命令;和/或其中熔断器管理电路被进一步结构化为响应于熔断器寿命剩余值而调节接触器激活命令的电流阈值。示例性程序包
括提供熔断器事件响应的操作,该操作包括响应于熔断器寿命剩余值而调节冷却系统接口以便冷却系统至少选择性地热耦合到熔断器。示例性程序包括提供熔断器事件响应的操作,该操作包括提供熔断器事件值的故障代码或通知中的至少一者。示例性程序包括响应于熔断器事件响应而确定累加熔断器事件描述并且存储累加熔断器事件描述的操作。示例性程序包括提供累加熔断器事件描述的操作,其中提供累加熔断器事件描述包括以下至少一者:提供累加熔断器事件描述的故障代码或通知中的至少一者;以及响应于维修事件或对累加熔断器事件描述的请求中的至少一者而提供累加熔断器事件描述的操作。
[0110]
示例性系统包括车辆,该车辆具有动力电源路径和至少一个辅助电源路径;电源分配单元,该电源分配单元具有设置在动力电源路径中的动力电流保护电路,该电流保护电路包括熔断器;和辅助电流保护电路,该辅助电流保护电路设置在至少一个辅助电源路径中的每一者中,每个辅助电流保护电路包括辅助熔断器;控制器,该控制器包括:电流确定电路,该电流确定电路被结构化为解释与动力电源路径相对应的动力电流值以及与至少一个辅助电源路径中的每一者相对应的辅助电流值。
[0111]
以下描述示例性系统的某些另外的方面,这些方面的任一个或多个可存在于某些实施方案中。示例性系统包括电耦合到动力电源路径的动力电流传感器,其中动力电流传感器被配置为提供动力电流值。示例性系统包括至少一个辅助电流传感器,每个辅助电流传感器电耦合到至少一个辅助电源路径中的一者,每个辅助电流传感器被配置为提供对应辅助电流值。示例性系统包括其中控制器还包括车辆接口电路,该车辆接口电路被结构化为向车辆网络提供动力电流值;其中车辆接口电路被进一步结构化为向车辆网络提供与至少一个辅助电源路径中的每一者相对应的辅助电流值;和/或还包括电池管理控制器,该电池管理控制器被配置为从车辆网络接收动力电流值。
[0112]
示例性程序包括提供电源分配单元的操作,该电源分配单元具有动力电流保护电路和至少一个辅助电流保护电路;通过动力电流保护电路给车辆动力电源路径供电的操作;通过至少一个辅助电流保护电路中的对应一者给至少一个辅助负载供电的操作;确定与动力电源路径相对应的动力电流值的操作;以及确定与至少一个辅助电流保护电路中的每一者相对应的辅助电流值的操作。
[0113]
以下描述示例性过程的某些另外的方面,这些方面的任一个或多个可存在于某些实施方案中。示例性程序还包括向车辆网络提供动力电流值的操作;和/或用电池管理控制器接收动力电流值的操作。
[0114]
示例性系统包括车辆,该车辆具有动力电源路径;电源分配单元,该电源分配单元具有设置在动力电源路径中的电流保护电路,该电流保护电路包括:热熔断器;接触器,该接触器与热熔断器串联布置;和控制器,该控制器包括:电流检测电路,该电流检测电路被结构化为确定流过动力电源路径的电流;和熔断器管理电路,该熔断器管理电路被结构化为响应于电流而提供接触器激活命令;并且其中接触器响应于接触器激活命令。
[0115]
以下描述示例性系统的某些另外的方面,这些方面的任一个或多个可存在于某些实施方案中。示例性系统包括其中热熔断器包括电流额定值,该电流额定值高于与动力电源路径的最大电源吞吐量相对应的电流。示例性系统包括其中热熔断器包括电流额定值,该电流额定值高于与动力电源路径的快速充电电源吞吐量相对应的电流。示例性系统包括其中接触器包括电流额定值,该电流额定值高于与动力电源路径的最大电源吞吐量相对应
的电流。示例性系统包括其中接触器包括电流额定值,该电流额定值高于与动力电源路径的快速充电电源吞吐量相对应的电流。示例性系统包括其中熔断器管理电路被进一步结构化为响应于电流指示动力电源路径保护事件而以接触器断开命令的形式提供接触器激活命令;和/或其中电流检测电路被进一步结构化为通过执行至少一个操作来确定动力电源路径保护事件,该至少一个操作选自由以下组成的操作:对电流的变化速率作出响应;对电流与阈值的比较作出响应;对电流的积分值或累加值中的一者作出响应;以及对任何前述方面的预期值或预测值中的一者作出响应。
[0116]
示例性程序包括通过电流保护电路给车辆的动力电源路径供电的操作,该电流保护电路包括热熔断器和与热熔断器串联布置的接触器;确定流过动力电源路径的电流的操作;以及响应于电流而选择性地断开接触器的操作。
[0117]
以下描述示例性过程的某些另外的方面,这些方面的任一个或多个可存在于某些实施方案中。示例性程序还包括提供具有电流额定值的热熔断器的操作,该电流额定值高于与动力电源路径的最大电源吞吐量相对应的电流。示例性程序包括提供具有电流额定值的热熔断器的操作,该电流额定值高于与动力电源路径的快速充电电源吞吐量相对应的电流。示例性程序包括提供具有电流额定值的接触器的操作,该电流额定值高于与动力电源路径的最大电源吞吐量相对应的电流。示例性程序包括提供具有电流额定值的接触器的操作,该电流额定值高于与动力电源路径的快速充电电源吞吐量相对应的电流。示例性程序包括断开接触器的操作进一步响应于以下至少一者:电流的变化速率;电流与阈值的比较;电流的积分值或累加值中的一者;以及任何前述方面的预期值或预测值。
[0118]
示例性程序包括通过电流保护电路给车辆的动力电源路径供电的操作,该电流保护电路包括热熔断器和与热熔断器串联布置的接触器;确定流过动力电源路径的电流的操作;响应于电流超过阈值而断开接触器的操作;确认车辆操作条件允许接触器的重新连接的操作;以及响应于车辆操作条件而命令接触器闭合的操作。
[0119]
以下描述示例性过程的某些另外的方面,这些方面的任一个或多个可存在于某些实施方案中。示例性程序还包括确认车辆操作条件包括选自由以下组成的条件的至少一个车辆操作条件的操作:紧急车辆操作条件;用户超控车辆操作条件;维修事件车辆操作条件;以及在车辆网络上传送的重新连接命令。示例性程序包括在命令接触器闭合期间监测动力电源路径并且响应于该监测而重新断开接触器的操作。示例性程序包括响应于断开接触器而确定累加接触器断开事件描述的操作;响应于累加接触器断开事件描述超过阈值而防止命令接触器闭合的操作;和/或响应于断开接触器期间的电流而调节累加接触器断开事件描述的操作。示例性程序包括响应于断开接触器期间的电流和命令接触器闭合期间动力电源路径的监测中的一者而诊断焊接接触器的操作。示例性程序包括响应于断开接触器期间接触器致动器位置、接触器致动器响应或动力电源路径中的至少一者的监测而诊断焊接接触器的操作;和/或响应于经诊断的焊接接触器而防止命令接触器闭合的操作。
[0120]
示例性装置包括动力电源电流保护电路,该动力电源电流保护电路被结构化为:确定流过车辆的动力电源路径的电流;以及响应于电流超过阈值而断开设置在电流保护电路中的接触器,该电流保护电路包括热熔断器和与热熔断器串联布置的接触器;车辆重新供电电路,该车辆重新供电电路被结构化为:确认车辆操作条件允许接触器的重新连接;以及响应于车辆操作条件而闭合接触器。
[0121]
以下描述示例性装置的某些其他方面,这些方面的任一个或多个可存在于某些实施方案中。示例性装置包括其中车辆重新供电电路被进一步结构化为通过确认选自由以下组成的条件的至少一个车辆操作条件来确认车辆操作条件:紧急车辆操作条件;用户超控车辆操作条件;维修事件车辆操作条件;以及在车辆网络上传送的重新连接命令。示例性装置包括其中动力电源电流保护电路被进一步结构化为在闭合接触器期间监测动力电源路径,并且其中车辆重新供电电路被进一步结构化为响应于该监测而重新断开接触器。示例性装置包括接触器状态电路,该接触器状态电路被结构化为响应于断开接触器而确定累加接触器断开事件描述;其中车辆重新供电电路被进一步结构化为响应于累加接触器断开事件描述超过阈值而防止闭合接触器;和/或其中接触器状态电路被进一步结构化为响应于断开接触器期间的电流而调节累加接触器断开事件描述。示例性装置包括接触器状态电路,该接触器状态电路被结构化为响应于命令接触器闭合期间的以下一者而诊断焊接接触器:断开接触器期间的电流;以及动力电源电流保护电路对动力电源路径的监测。示例性装置包括接触器状态电路,该接触器状态电路被结构化为响应于接触器断开期间对以下至少一者的监测而诊断焊接接触器:车辆重新供电电路对接触器致动器位置的监测;车辆重新供电电路对接触器致动器响应的监测;以及动力电源电流保护电路对动力电源路径的监测;和/或其中接触器状态电路被进一步结构化为响应于经诊断的焊接接触器而防止闭合接触器。
[0122]
示例性系统包括车辆,该车辆具有动力电源路径;电源分配单元,该电源分配单元包括:设置在动力电源路径中的电流保护电路,该电流保护电路包括热熔断器和与热熔断器串联布置的接触器;高电压电源输入耦合器,该高电压电源输入耦合器包括高电压电源的第一电接口;高电压电源输出耦合器,该高电压电源输出耦合器包括动力电源负载的第二电接口;并且其中电流保护电路将高电压电源输入电耦合到高电压电源输出,且其中电流保护电路至少部分地设置在电源分配单元的层合层中,该层合层包括设置两个电绝缘层的导电流动路径。
[0123]
以下描述示例性系统的某些另外的方面,这些方面的任一个或多个可存在于某些实施方案中。示例性系统包括其中电流保护电路包括设置在电源分配单元的层合层中的动力电源总线。示例性系统包括其中车辆还包括辅助电源路径;其中电源分配单元还包括:设置在辅助电源路径中的辅助电流保护电路,该辅助电流保护电路包括第二热熔断器;辅助电压电源输入耦合器,该辅助电压电源输入耦合器包括低电压电源的第一辅助电接口;辅助电压电源输出耦合器,该辅助电压电源输出耦合器包括辅助负载的第二辅助电接口;并且其中辅助电流保护电路将辅助电压电源输入电耦合到辅助电压电源输出,并且其中辅助电流保护电路至少部分地设置在电源分配单元的层合层中。示例性系统包括其中电源分配单元的层合层还包括设置在两个绝热层之间的至少一个导热流动路径;其中至少一个导热流动路径被配置为提供散热器与热源之间的热耦合器,其中热源包括接触器、热熔断器和第二热熔断器中的至少一者;其中散热器包括至主动冷却源的热耦合器和电源分配单元的外壳中的至少一者;和/或还包括设置在至少一个导热流动路径与热源之间的热导管。
[0124]
示例性系统包括车辆,该车辆具有动力电源路径;电源分配单元,该电源分配单元包括设置在动力电源路径中的电流保护电路,该电流保护电路包括热熔断器和与热熔断器串联布置的接触器;电流源电路,该电流源电路电耦合到热熔断器并且被结构化为跨热熔
断器注入电流;以及电压确定电路,该电压确定电路电耦合到热熔断器并且被结构化为确定注入电压量和热熔断器阻抗值中的至少一者。
[0125]
以下描述示例性系统的某些另外的方面,这些方面的任一个或多个可存在于某些实施方案中。示例性系统包括以下系统:其中动力电源路径包括直流电源路径;其中电流源电路包括交流电流源和时变电流源中的至少一者,还包括电耦合到热熔断器的硬件滤波器,该硬件滤波器响应于电流源电路的注入频率来配置;其中硬件滤波器包括高通滤波器,该高通滤波器具有响应于电流源电路的注入频率而确定的截止频率;其中硬件滤波器包括低通滤波器,该低通滤波器具有响应于电流源电路的注入频率或动力电源路径的负载变化值中的至少一者而确定的截止频率;其中硬件滤波器包括低通滤波器,该低通滤波器具有响应于电流源电路的注入频率或动力电源路径的负载变化值中的至少一者而确定的截止频率;其中电压确定电路被进一步结构化为响应于高通滤波器的输出而确定热熔断器的注入电压降;其中电压确定电路被进一步结构化为响应于注入电压降而确定热熔断器阻抗值;和/或其中电压确定电路被进一步结构化为响应于低通滤波器的输出而确定热熔断器的负载电压降,该系统还包括负载电流电路,该负载电流电路被结构化为响应于热熔断器阻抗值且进一步响应于负载电压降而确定流过熔断器的负载电流。
[0126]
示例性系统包括车辆,该车辆具有动力电源路径;电源分配单元,该电源分配单元包括设置在动力电源路径中的电流保护电路,该电流保护电路包括热熔断器和与热熔断器串联布置的接触器;电流源电路,该电流源电路电耦合到热熔断器并且被结构化为跨热熔断器注入电流;电压确定电路,该电压确定电路电耦合到热熔断器并且被结构化为确定注入电压量和热熔断器阻抗值中的至少一者,其中电压确定电路包括高通滤波器,该高通滤波器具有响应于注入电流的频率而选择的截止频率。
[0127]
以下描述示例性系统的某些另外的方面,这些方面的任一个或多个可存在于某些实施方案中。示例性系统包括其中电压确定电路还包括带通滤波器,该带通滤波器具有为界定注入电流的频率而选择的带宽。示例性系统包括其中高通滤波器包括模拟硬件滤波器,并且其中带通滤波器包括数字滤波器。示例性系统包括其中高通滤波器和带通滤波器包括数字滤波器;其中电压确定电路被进一步结构化为响应于注入电压降而确定热熔断器阻抗值;和/或还包括熔断器表征电路,该熔断器表征电路被结构化为存储熔断器电阻值和熔断器阻抗值中的一者,并且其中熔断器表征电路被进一步结构化为响应于热熔断器阻抗值而更新熔断器电阻值和熔断器阻抗值中的所存储的一者。示例性系统包括其中熔断器表征电路被进一步结构化为通过执行至少一个操作来更新熔断器电阻值和熔断器阻抗值中的所存储的一者,该至少一个操作选自由以下组成的操作:将值更新到热熔断器阻抗值;使用热熔断器阻抗值作为滤波器输入来对值进行滤波;在一定时间周期或热熔断器阻抗值的一定确定数量内拒绝热熔断器阻抗值;以及通过对随时间推移的多个热阻抗值执行滚动平均来更新值。示例性系统包括其中电源分配单元还包括设置在其中的多个热熔断器,并且其中电流源电路进一步电耦合到多个热熔断器,且跨该多个热熔断器中的每一者顺序地注入电流;并且其中电压确定电路进一步电耦合到多个热熔断器中的每一者,且被进一步结构化为确定多个热熔断器中的每一者的注入电压量、热熔断器阻抗值中的至少一者;其中电流源电路被进一步结构化为以熔断器的所选择的次序跨多个热熔断器中的每一者顺序地注入电流;其中电流源电路被进一步结构化为响应于以下至少一者而调节所选择的次
序:熔断器中的每一者的温度的变化速率;熔断器中的每一者的重要性值;熔断器中的每一者的关键性;熔断器中的每一者的电源吞吐量;以及熔断器中的每一者的故障条件或熔断器健康条件中的一者;和/或其中电流源电路被进一步结构化为响应于车辆的计划的占空比和观测的占空比中的一者而调节所选择的次序。示例性系统包括其中电流源电路被进一步结构化为通过一系列注入频率扫描注入电流;其中电流源电路被进一步结构化为以多个注入频率跨热熔断器注入电流。示例性系统包括其中电流源电路被进一步结构化为以多个注入电压幅值跨热熔断器注入电流。示例性系统包括其中电流源电路被进一步结构化为以响应于热熔断器的电源吞吐量而确定的注入电压幅值跨热熔断器注入电流。示例性系统包括其中电流源电路被进一步结构化为以响应于车辆的占空比而确定的注入电压幅值跨热熔断器注入电流。
[0128]
示例性程序包括确定熔断器电流测量系统的零位偏移电压的操作,包括确定电气地设置在电源和电负载之间的熔断器的熔断器负载不需要电流的操作;响应于熔断器负载不需要电流而确定零位偏移电压的操作;以及存储零位偏移电压的操作。
[0129]
以下描述示例性过程的某些另外的方面,这些方面的任一个或多个可存在于某些实施方案中。示例性程序还包括响应于所确定的零位偏移电压而更新所存储的零位偏移电压的操作。示例性程序包括响应于零位偏移电压而诊断部件的操作;和/或确定多个部件中的哪一个部件对零位偏移电压有贡献的操作。示例性程序包括确定熔断器负载不需要电流的操作包括选自由以下组成的操作的至少一个操作:确定包括熔断器、电源和电负载的车辆已发生切断(key-off)事件的操作;确定车辆已发生接通(key-on)事件的操作;以及确定车辆掉电的操作;以及确定车辆处于附属条件的操作,其中处于附属条件的车辆不会通过熔断器供电。
[0130]
确定偏移电压以调节熔断器电流确定的示例性装置包括熔断器负载电路,该熔断器负载电路被结构化为确定熔断器负载不需要电流,并且进一步确定与熔断器相关联的接触器断开;偏移电压确定电路,该偏移电压确定电路被结构化为响应于确定熔断器负载不需要电流而确定对应于与熔断器相关联的熔断器电路中的至少一个部件的偏移电压;以及偏移数据管理电路,该偏移数据管理电路被结构化为存储偏移电压,并且传送电流计算偏移电压以便控制器用来确定流过熔断器的电流。
[0131]
示例性程序包括为电源分配单元中的熔断器电路提供数字滤波器的操作,包括跨熔断器注入交流电流的操作,该熔断器电气地设置在电源与电负载之间;通过对熔断器的测得的电流值和测得的电压值中的一者执行低通滤波器操作来确定流过熔断器的基本功率的操作;以及通过对熔断器的测得的电流值和测得的电压值中的一者执行高通滤波器操作来确定注入电流值的操作。
[0132]
以下描述示例性过程的某些另外的方面,这些方面的任一个或多个可存在于某些实施方案中。示例性程序还包括响应于流过熔断器的功率和电流中的一者的占空比而调节低通滤波器和高通滤波器中的至少一者的参数的操作。示例性程序包括通过一系列注入频率扫描注入交流电流的操作。示例性程序包括以多个注入频率跨熔断器注入交流电流的操作。示例性程序包括这样的操作,其中电流源电路被进一步结构化为以多个注入电压幅值跨熔断器注入电流。示例性程序包括这样的操作,其中电流源电路被进一步结构化为以响应于熔断器的电源吞吐量而确定的注入电压幅值跨熔断器注入电流。
[0133]
示例性程序包括校准熔断器电阻确定算法的操作,包括:存储与多个占空比值相对应的多个校准集的操作,该占空比包括与电气地设置在电源和电负载之间的熔断器相对应的电吞吐量值;其中校准集包括操作地耦合到熔断器的电流注入设备的电流源注入设置;确定包括熔断器、电源和电负载的系统的占空比的操作;响应于多个校准集和所确定的占空比而确定电流注入设备的注入设置的操作;以及响应于所确定的注入设置而操作电流注入设备的操作。
[0134]
以下描述示例性过程的某些另外的方面,这些方面的任一个或多个可存在于某些实施方案中。示例性程序还包括这样的操作,其中校准集还包括至少一个数字滤波器的滤波器设置,其中该方法还包括利用至少一个数字滤波器来确定熔断器电阻。
[0135]
示例性程序包括对1的操作。一种提供独特电流波形来改善电源分配单元的熔断器电阻测量的方法,包括:确认电气地定位在熔断器电路中的接触器断开,其中熔断器电路包括电气地设置在电源与电负载之间的熔断器;确定熔断器电路的零位电压偏移值;进行跨熔断器的多个电流注入序列,该电流注入序列中的每一者包括所选择的电流幅值、电流频率和电流波形值;响应于电流注入序列和零位电压偏移值而确定熔断器电阻值。
[0136]
以下描述示例性过程的某些另外的方面,这些方面的任一个或多个可存在于某些实施方案中。示例性程序还包括响应于多个电流注入序列中的每一者而调节数字滤波器的滤波特性并且在多个电流注入序列中的对应一者期间使用数字滤波器利用经调节的滤波特性来测量熔断器电路电压和熔断器电路电流中的一者的操作。
[0137]
示例性系统包括车辆,该车辆具有动力电源路径;电源分配单元,该电源分配单元包括设置在动力电源路径中的电流保护电路,该电流保护电路包括热熔断器和与热熔断器串联布置的接触器;电流源电路,该电流源电路电耦合到热熔断器并且被结构化为跨热熔断器注入电流;电压确定电路,该电压确定电路电耦合到热熔断器并且被结构化为确定注入电压量和热熔断器阻抗值,其中电压确定电路被结构化为执行频率分析操作以确定注入电压量。
[0138]
以下描述示例性系统的某些另外的方面,这些方面的任一个或多个可存在于某些实施方案中。示例性系统包括其中电压确定电路被进一步结构化为通过以感兴趣的频率确定跨熔断器的电压的幅值来确定注入电压量;和/或其中响应于注入电压的频率来确定感兴趣的频率。示例性系统包括其中电流源电路被进一步结构化为通过一系列注入频率扫描注入电流。示例性系统包括其中电流源电路被进一步结构化为以多个注入频率跨热熔断器注入电流。示例性系统包括其中电流源电路被进一步结构化为以多个注入电压幅值跨热熔断器注入电流。示例性系统包括其中电流源电路被进一步结构化为以响应于热熔断器的电源吞吐量而确定的注入电压幅值跨热熔断器注入电流。示例性系统包括其中电流源电路被进一步结构化为以响应于车辆的占空比而确定的注入电压幅值跨热熔断器注入电流。
[0139]
示例性系统包括车辆,该车辆具有动力电源路径;电源分配单元,该电源分配单元包括设置在动力电源路径中的电流保护电路,该电流保护电路包括热熔断器和与热熔断器串联布置的接触器;电流源电路,该电流源电路电耦合到热熔断器并且被结构化为确定动力电源路径的负载电源吞吐量为低,且响应于动力电源路径的负载电源吞吐量为低而跨热熔断器注入电流;电压确定电路,该电压确定电路电耦合到热熔断器并且被结构化为确定注入电压量和热熔断器阻抗值中的至少一者,其中电压确定电路包括高通滤波器,该高通
滤波器具有响应于注入电流的频率而选择的截止频率。
[0140]
以下描述示例性系统的某些另外的方面,这些方面的任一个或多个可存在于某些实施方案中。示例性系统包括其中电流源电路被进一步结构化为响应于车辆处于关停状态而确定动力电源路径的负载电源吞吐量为低。示例性系统包括其中电流源电路被进一步结构化为响应于车辆处于切断状态而确定动力电源路径的负载电源吞吐量为低。示例性系统包括其中电流源电路被进一步结构化为响应于车辆的动力扭矩要求为零而确定动力电源路径的负载电源吞吐量为低。示例性系统包括其中电源分配单元还包括多个熔断器,并且其中电流源电路被进一步结构化为以所选择的序列跨多个熔断器中的每一者注入电流;和/或其中电流源电路被进一步结构化为在车辆的第一关停事件时跨多个熔断器中的第一者注入电流,并且在车辆的第二关停事件时跨多个熔断器中的第二者注入电流。
[0141]
示例性系统包括车辆,该车辆具有动力电源路径;电源分配单元,该电源分配单元包括设置在动力电源路径中的电流保护电路,该电流保护电路包括热熔断器和与热熔断器串联布置的接触器;电流源电路,该电流源电路电耦合到热熔断器并且被结构化为跨热熔断器注入电流;电压确定电路,该电压确定电路电耦合到热熔断器并且被结构化为确定注入电压量和热熔断器阻抗值中的至少一者,其中电压确定电路包括高通滤波器,该高通滤波器具有响应于注入电流的频率而选择的截止频率;以及熔断器状态电路,该熔断器状态电路被结构化为响应于注入电压量和热熔断器阻抗值中的至少一者而确定熔断器条件值。
[0142]
以下描述示例性系统的某些另外的方面,这些方面的任一个或多个可存在于某些实施方案中。示例性系统包括其中熔断器状态电路被进一步结构化为通过提供熔断器条件值的故障代码或通知中的至少一者来提供熔断器条件值;其中熔断器状态电路被进一步结构化为响应于熔断器条件值而调节动力电源路径的最大功率额定值;其中熔断器状态电路被进一步结构化为响应于熔断器条件值而调节动力电源路径的最大功率转换速率;其中熔断器状态电路被进一步结构化为响应于熔断器条件值而调节电流保护电路的配置;其中电源分配单元还包括主动冷却接口,并且其中熔断器状态电路被进一步结构化为响应于熔断器条件值而调节主动冷却接口;其中熔断器状态电路被进一步结构化为响应于熔断器条件值指示熔断器条件已改善而清除熔断器条件值的故障代码或通知中的至少一者;其中熔断器状态电路被进一步结构化为响应于熔断器的维修事件而清除熔断器条件值的故障代码或通知中的至少一者;其中熔断器状态电路被进一步结构化为响应于熔断器条件值而确定熔断器寿命剩余值;其中熔断器状态电路被进一步结构化为进一步响应于车辆的占空比而确定熔断器寿命剩余值;和/或其中熔断器状态电路被进一步结构化为进一步响应于动力电源路径的经调节的最大功率额定值或动力电源路径的经调节的最大功率转换速率中的一者而确定熔断器寿命剩余值。
[0143]
示例性系统包括车辆,该车辆具有动力电源路径;电源分配单元,该电源分配单元包括设置在动力电源路径中的电流保护电路,该电流保护电路包括热熔断器和与热熔断器串联布置的接触器;熔断器热模型电路,该熔断器热模型电路被结构化为确定热熔断器的熔断器温度值,并且响应于熔断器温度值而确定熔断器条件值。
[0144]
以下描述示例性系统的某些另外的方面,这些方面的任一个或多个可存在于某些实施方案中。示例性系统包括电流源电路,该电流源电路电耦合到热熔断器并且被结构化为跨热熔断器注入电流;电压确定电路,该电压确定电路电耦合到热熔断器并且被结构化
为确定注入电压量和热熔断器阻抗值中的至少一者,其中电压确定电路包括高通滤波器,该高通滤波器具有响应于注入电流的频率而选择的截止频率;并且其中熔断器热模型电路被结构化为进一步响应于注入电压量和热熔断器阻抗值中的至少一者而确定热熔断器的熔断器温度值。示例性系统包括其中熔断器热模型电路被进一步结构化为通过对热熔断器温度剧增事件的数量进行计数来确定熔断器条件值;和/或其中热熔断器温度剧增事件各自包括时间阈值内的温升阈值。示例性系统包括其中熔断器热模型电路被进一步结构化为通过对熔断器温度值进行积分来确定熔断器条件值;和/或其中熔断器热模型电路被进一步结构化为通过对高于温度阈值的熔断器温度值进行积分来确定熔断器条件值。
附图说明
[0145]
根据详细描述和附图,将更全面地理解本公开,其中:
[0146]
图1示出了实施方案系统,其示意性地描绘了操作地定位在电源和负载之间的电源分配单元(pdu)。
[0147]
图2描绘了更详细的实施方案系统,其示意性地描绘了pdu。
[0148]
图3描绘了熔断器的非限制性示例性响应曲线。
[0149]
图4描绘了移动应用(诸如车辆)的非限制性示例性系统。
[0150]
图5描绘了包括pdu的非限制性示例性系统。
[0151]
图6描绘了包括pdu全部或部分的实施方案装置。
[0152]
图7示出了主熔断器与层合层之间的交互的非限制性示例。
[0153]
图8示出了主熔断器与层合层之间的交互的非限制性示例的更近细部。
[0154]
图9描绘了层合层的侧截面的实施方案详细视图。
[0155]
图10示出了非限制性示例性装置的顶视图。
[0156]
图11示出了非限制性示例性装置的另选侧视图。
[0157]
图12描绘了实施方案配置,其示出了主熔断器,该主熔断器耦合到主熔断器底侧上的层合层。
[0158]
图13描绘了实施方案配置,其示出了主熔断器,该主熔断器耦合到主熔断器底侧上的具有热翅片的层合层。
[0159]
图14描绘了实施方案配置,其示出了主熔断器,该主熔断器耦合到主熔断器底侧上的具有用于增强热流的特征的层合层。
[0160]
图15描绘了另选实施方案配置,其示出了主熔断器,该主熔断器耦合到主熔断器底侧上的具有用于热流的特征的层合层。
[0161]
图16描绘了另选实施方案配置,其示出了主熔断器,该主熔断器耦合到主熔断器底侧上的具有用于热流的特征的层合层。
[0162]
图17描绘了另选实施方案配置,其示出了主熔断器,该主熔断器耦合到主熔断器底侧上的具有用于热流的特征的层合层。
[0163]
图18示出了非限制性示例性系统,该系统包括定位在电池组外壳或壳体内的pdu。
[0164]
图19示出了非限制性示例性系统,该系统包括热传递系统的冷却剂回路中的pdu。
[0165]
图20示出了用于提供对熔断器妨害故障(nuisance fault)和系统失效的附加保护的非限制性示例性装置。
[0166]
图21描绘了用于实现系统响应值的实施方案例示性数据。
[0167]
图22描绘了利用有功电流注入来测量流过熔断器的电流的非限制性示例性装置。
[0168]
图23描绘了确定零位偏移电压和/或诊断系统部件的非限制性示例性装置。
[0169]
图24描绘了对流过熔断器电路的电流测量提供数字滤波的非限制性示例性装置。
[0170]
图25描绘了可存在于pdu上的非限制性示例性熔断器电路。
[0171]
图26描绘了具有接触器的熔断器电路的实施方案。
[0172]
图27描绘了包括多个熔断器的实施方案熔断器电路。
[0173]
图28描绘了具有与接触器并联的熔断器的熔断器电路。
[0174]
图29描绘了例示性数据,其示出了对车辆的行驶循环的熔断器响应。
[0175]
图30描绘了非限制性示例性系统,该系统包括电源和负载,并且熔断器电气地设置在负载与电源之间。
[0176]
图31描绘了确定偏移电压以调节熔断器电流确定的非限制性示例性装置。
[0177]
图32描绘了非限制性示例性装置,其被描绘为提供独特电流波形以改善pdu的熔断器电阻测量。
[0178]
图33描绘了提供独特电流波形以改善pdu的熔断器电阻测量的非限制性示例性程序。
[0179]
图34描绘了进行多个注入序列的非限制性示例性程序。
[0180]
图35描绘了示例性测试的例示性注入特性。
[0181]
图36描绘了具有pdu的车辆的示意图。
[0182]
图37描绘了利用并联热熔断器和高温熔断器的程序的示意性流程图。
[0183]
图38描绘了具有pdu的车辆的示意图。
[0184]
图39描绘了操作热熔断器旁路的程序的示意性流程图。
[0185]
图40描绘了具有pdu的车辆的示意图。
[0186]
图41描绘了操作热熔断器旁路的程序的示意性流程图。
[0187]
图42描绘了具有pdu的车辆的示意图。
[0188]
图43描绘了操作并联热熔断器的程序的示意性流程图。
[0189]
图44描绘了具有pdu的车辆的示意图。
[0190]
图45描绘了选择性地配置电流保护电路的程序的示意性流程图。
[0191]
图46描绘了具有pdu的车辆的示意图。
[0192]
图47描绘了确定熔断器事件值并对其作出响应的程序的示意性流程图。
[0193]
图48描绘了具有pdu的车辆的示意图。
[0194]
图49描绘了确定流过多个熔断器的电流的程序的示意性流程图。
[0195]
图50描绘了具有pdu的车辆的示意图。
[0196]
图51描绘了操作与接触器串联的热熔断器的程序的示意性流程图。
[0197]
图52描绘了重新连接接触器的程序的示意性流程图。
[0198]
图53描绘了具有pdu的车辆的示意图。
[0199]
图54描绘了具有pdu的车辆的示意图。
[0200]
图55描绘了具有pdu的车辆的示意图。
[0201]
图56描绘了确定零位偏移电压的程序的示意性流程图。
[0202]
图57描绘了用于确定偏移电压的装置的示意图。
[0203]
图58描绘了确定注入电流值的程序的示意性流程图。
[0204]
图59描绘了校准熔断器电阻算法的程序的示意性流程图。
[0205]
图60描绘了使用独特电流波形来确定熔断器电阻的程序的示意性流程图。
[0206]
图61描绘了具有电流保护电路的车辆的示意图。
[0207]
图62描绘了具有电流保护电路的车辆的示意图。
[0208]
图63描绘了具有电流保护电路的车辆的示意图。
[0209]
图64描绘了具有pdu的车辆的示意图。
[0210]
图65描绘了断路器-继电器和预充电继电器的示意图。
[0211]
图66描绘了断路器-继电器和抑制的示意图。
[0212]
图67描绘了电源总线保护配置的示意图。
[0213]
图68描绘了断路器-继电器部件的实施方案细节。
[0214]
图69描绘了断路器-继电器部件的实施方案细节。
[0215]
图69a描绘了断路器-继电器部件的实施方案细节。
[0216]
图70描绘了接触器-熔断器和断路器-继电器的电流曲线图。
[0217]
图71描绘了电流保护的实施方案流程图。
[0218]
图72描绘了电流保护的实施方案流程图。
[0219]
图73描绘了电流保护的实施方案流程图。
[0220]
图74描绘了电流保护的实施方案流程图。
[0221]
图75描绘了电池与逆变器之间的电源保护配置的示意图。
[0222]
图76描绘了电池与逆变器之间的电源保护配置的示意图。
[0223]
图77描绘了电池与负载之间的电源保护配置的示意图。
[0224]
图78描绘了电源保护配置的示意图。
[0225]
图79描绘了电池与负载之间的电源保护配置的示意图。
[0226]
图80描绘了电池与负载之间的电源保护配置的示意图。
[0227]
图81描绘了电池与负载之间的电源保护配置的示意图,其中描绘了电流路径。
[0228]
图82描绘了电池与负载之间的电源保护配置的示意图,其中描绘了电流路径。
[0229]
图83描绘了电池与负载之间的电源保护配置的示意图,其中描绘了电流路径。
[0230]
图84描绘了电池与负载之间的电源保护配置的示意图,其中描绘了电流路径。
[0231]
图85描绘了断路器-继电器部件的实施方案细节。
[0232]
图86描绘了电源总线保护配置的示意图。
[0233]
图87描绘了断路器-继电器部件中的接触件的实施方案细节。
[0234]
图88描绘了断路器-继电器部件的实施方案细节。
[0235]
图89描绘了具有控制器的电源保护配置的示意图。
[0236]
图90描绘了使用多端口电源转换器的自适应系统的示意图。
[0237]
图91描绘了控制器的示意图。
[0238]
图92描绘了具有多端口电源转换器的控制器的示意图。
[0239]
图93描绘了断路器-继电器的实施方案功能图。
[0240]
图94描绘了断路器-继电器的实施方案示意图。
[0241]
图95描绘了断路器-继电器配置的实施方案示意图,其示出了特定的电压、安培数和基于时间的值。
[0242]
图96描绘了断路器-继电器操作的实施方案示意图。
[0243]
图97描绘了具有预充电电路的实施方案断路器-继电器设备。
[0244]
图98描绘了具有预充电电路的实施方案断路器-继电器设备。
[0245]
图99描绘了具有预充电电路的实施方案断路器-继电器设备。
[0246]
图100描绘了具有预充电电路的实施方案断路器-继电器设备。
[0247]
图101描绘了单刀断路器/继电器设备的实施方案示意图。
[0248]
图102描绘了实施方案双刀断路器/继电器设备的细节。
[0249]
图103描绘了实施方案双刀断路器/继电器设备的细节。
[0250]
图104描绘了实施方案双刀断路器/继电器设备的细节。
[0251]
图105描绘了实施方案双刀断路器/继电器设备的细节,其描绘了电流连接部件。
[0252]
图106描绘了断路器/继电器设备的示意图。
[0253]
图107描绘了具有固态开关的多端口转换器的示意图。
[0254]
图108描绘了具有多端口转换器的示意图。
[0255]
图109a和图109b描绘了集成逆变器组件。
[0256]
图110描绘了具有电池连接器和车辆连接器的集成逆变器组件。
[0257]
图111描绘了集成逆变器组件的视图。
[0258]
图112描绘了集成逆变器组件的视图。
[0259]
图113描绘了具有冷却剂通道的集成逆变器组件的视图。
[0260]
图114描绘了具有冷却剂通道的集成逆变器组件的视图。
[0261]
图115描绘了具有冷却剂通道的集成逆变器组件的视图。
[0262]
图116描绘了具有冷却剂通道的集成逆变器组件的视图。
[0263]
图117描绘了具有绝缘栅双极晶体管(igbt)的集成逆变器组件的视图。
[0264]
图118描绘了集成逆变器组件的视图。
[0265]
图119描绘了集成逆变器组件的视图,其中透视图描绘了栅极驱动器pcb和dc链路电容器。
[0266]
图120描绘了具有ac总线条和电机温度/位置传感器的集成逆变器组件的视图。
[0267]
图121描绘了具有原位固化垫圈的集成逆变器组件的视图。
[0268]
图122描绘了集成逆变器组件的视图,其中特写了主盖的一个角。
[0269]
图123描绘了集成逆变器组件的视图,其中示例性例示了igbt。
[0270]
图124至图127描绘了集成逆变器组件的主盖部分的示例性实施方案的视图。
[0271]
图128描绘了上部冷却通道和下部冷却通道的示例性实施方案。
[0272]
图129描绘了耦合机构的示例性实施方案。
[0273]
图130描绘了耦合机构的示例性实施方案。
[0274]
图131描绘了集成逆变器组件的视图,其示出了冷却剂通道盖。
[0275]
图132描绘了现有技术中的dc链路电容器。
[0276]
图133描绘了实施方案dc链路电容器。
[0277]
图134描绘了实施方案封闭式dc链路电容器。
[0278]
图135描绘了具有ac总线条和电机温度/位置传感器的集成逆变器组件的视图。
[0279]
图136描绘了现有技术中的快速连接器。
[0280]
图137描绘了现有技术中的快速连接器。
[0281]
图138描绘了实施方案流体连接器。
[0282]
图139描绘了实施方案流体连接器。
[0283]
图140描绘了控制器的示意图。
[0284]
图141描绘了断开动力电源电路的程序的示意性流程图。
[0285]
图142描绘了断开动力电源电路的程序的示意性流程图。
[0286]
图143描绘了控制器的示意图。
[0287]
图144描绘了断开动力电源电路的程序的示意性流程图。
[0288]
图145描绘了断开动力电源电路的程序的示意性流程图。
[0289]
图146描绘了具有断路器/继电器的系统的实施方案。
[0290]
图147描绘了具有断路器/继电器的系统的实施方案。
[0291]
图148描绘了具有断路器/继电器的系统的实施方案。
[0292]
图149描绘了具有断路器/继电器的系统的实施方案。
[0293]
图150描绘了控制器的示意图。
[0294]
图151描绘了控制器的示意图。
[0295]
图152描绘了配置电源转换器的程序的示意性流程图。
[0296]
图153描绘了集成电源转换器的程序的示意性流程图。
[0297]
图154描绘了调节电机的操作的程序的示意性流程图。
[0298]
图155描绘了调节电机的操作的程序的示意性流程图。
[0299]
图156描绘了控制器的示意图。
[0300]
图157描绘了控制器的示意图。
[0301]
图158描绘了调节逆变器的操作的程序的示意性流程图。
[0302]
图159描绘了具有多个电机的系统的实施方案。
[0303]
图160描绘了控制器的示意图。
[0304]
图161描绘了操作多个电机的程序的示意性流程图。
具体实施方式
[0305]
参考图1,示意性地描绘了示例性系统100,其包括操作地定位在电源104与负载106之间的电源分配单元(pdu)102。电源104可以是任何类型,包括至少电池、发电机和/或电容器。电源104可包括多个电源或输电线,它们可根据电源类型来分布(例如,与发电机输入分开的电池输入)和/或可根据所供电的设备来分布(例如,与主负载电源诸如动力电源分开的辅助和/或附属电源、和/或附件内的分路、动力电源内的分路等)。负载106可为任何类型,包括一个或多个动力负载(例如,至单独驱动轮电机、至全局动力驱动电机等)、一个或多个附件(例如,车载附件,诸如转向器、风扇、灯、驾驶室电源等)。在某些实施方案中,pdu 102使该应用的电气系统(包括系统100)易于集成,诸如通过利用统一输入和输出通道,将所有电源分配分组到单个盒、单个区域和/或单个逻辑集成部件组中。在某些实施方案中,pdu 102提供电气系统的保护,包括电气系统或电气系统的单独方面的熔断和/或连
接或断开连接(手动和/或自动)。在某些实施方案中,一个或多个电源104可为高电压(例如,动力电源,其可为96v、230v-360v、240v、480v或任何其他值)或低电压(例如,12v、24v、42v或任何其他值)。在某些实施方案中,一个或多个电源104可为直流(dc)电源或交流(ac)电源,包括多相(例如,三相)ac电源。在某些实施方案中,pdu 102是直通设备,其大致如电源104所配置的那样(例如,如仅受到并非针对电源配置提供的pdu 102的感测和其他操作的影响那样)向负载106供电。在某些实施方案中,pdu 102可包括电源电子器件,其例如进行整流、调节电压、清理嘈杂电源等以向负载106提供所选择的电源特性。
[0306]
参考图2,示意性地描绘了示例性pdu 102的更详细视图。示例性pdu 102包括可由一个或多个电源104提供的主电源202(例如,高电压、主负载电源、动力电源等)以及可由一个或多个电源104提供的辅助电源204(例如,辅助、附属、低电压等)。示例性pdu 102描绘了单个主电源202和单个辅助电源204,但给定应用可包括一个或多个主电源202,并且可包括分开的辅助电源204和/或省略辅助电源204。
[0307]
示例性pdu 102还包括冷却剂入口206和冷却剂出口204。向pdu 102提供冷却剂是任选的并且可不包括在某些实施方案中。冷却剂根据在该应用中的可用性而可为任何类型,包括例如可用的车载冷却剂(例如,发动机冷却剂、传动装置冷却剂、与辅助设备或其他电源部件(诸如电源104)相关联的冷却剂流等),和/或可为专用于pdu 102的冷却剂。在存在的情况下,冷却剂提供的冷却量可以是可变的,例如通过改变通过pdu 102流经冷却剂回路的冷却剂的量,诸如通过操作pdu 102内的硬件(例如,阀门或限流装置),从而向系统中的另一个设备提供冷却剂流速的请求等。
[0308]
示例性pdu 102还包括主电源出线210和辅助电源出线212。如前所述,pdu 102可包括多个主电源出线210,和/或划分的、多个、多路复用和/或省略的辅助电源出线212。示例性pdu 102是直通电源设备,其中除了因感测和/或主动诊断而引起的对电源的影响之外,电源出线210,212具有对应电源进线202,204的大致相同电特性。然而,pdu 102可包括以任何期望方式配置电源的电源电子器件(固态或其他)。
[0309]
示例性pdu 102还包括控制器214,该控制器被配置为在功能上执行pdu 102的某些操作。控制器214包括和/或通信地耦合到pdu 102中的一个或多个传感器和/或致动器,例如以确定pdu 102中的任何电源或输入、熔断器、连接器或其他设备的电流值、电压值和/或温度。附加地或另选地,控制器214通信地耦合到包括pdu 102的系统100,包括例如车辆控制器、发动机控制器、传动装置控制器、应用控制器、和/或网络设备或服务器(例如,车队计算机、云服务器等)。控制器214可耦合到应用网络(例如,can、数据链路、私用或公用网络等)、外部网络、和/或另一个设备(例如,操作员的便携式设备、车辆的驾驶室内计算机等)。为便于说明,控制器214被示意性地描绘为单个独立设备。应当理解,控制器214和/或控制器214的各方面可跨多个硬件设备分布,包括在另一个硬件设备内(例如,电源、负载、车辆、应用等的控制器),和/或被配置为硬件设备、逻辑电路等以执行控制器214的一个或多个操作。pdu 102被示意性地描绘为单个壳体内的设备,但可位于单个壳体内和/或分布在一个应用内的两个或更多个地方。在某些实施方案中,pdu 102包括在单个壳体内提供了集成、减少占有面积和/或简化接口的某些优点。附加地或另选地,本文设想了pdu 102包括在一个应用中的超过一个位置中,和/或本文设想了超过一个pdu 102包括在一个应用内。
[0310]
示例性pdu 102包括主接触器216,其选择性地控制pdu 102的主电源吞吐量。在该
示例中,主接触器216通信地耦合到控制器214并且受到该控制器的控制。主接触器216可附加地为可手动控制的,和/或其他主接触器216可在主电源的同一线路上且为可手动控制的。示例性主接触器216包括螺线管(或其他基于线圈的)接触器,使得使螺线管通电提供连接的主电源(例如,常开,或在不通电时使电源断开连接)和/或使螺线管通电提供断开连接的主电源(例如,常闭,或在不通电时连接电源)。系统100的特性,包括有关在控制器214电源故障时电源是否应为有源的设计选择、维修计划、落实的法规和/或政策、系统100的功率损失的后果、通常在主电源上输送的电压、正手动断开选项的可用性等,可通知或决定主接触器216是常开还是常闭的决策。在某些实施方案中,主接触器216可为固态设备,诸如固态继电器。在存在超过一个主接触器216的情况下,各种接触器可包括相同或不同硬件(例如,一个是螺线管且一个是固态继电器),和/或可包括用于实现常开或常闭的相同或不同逻辑。主接触器216可附加地可由pdu 102外部的设备(例如,按键开关锁定件,系统100中具有控制主接触器216的权限的另一个控制器等)控制,并且/或者控制器214可响应于外部命令以断开或闭合主接触器216,并且/或者主电源内嵌的附加接触器可响应于pdu 102外部的设备。
[0311]
示例性pdu 102包括辅助接触器218,其选择性地控制pdu 102的辅助电源吞吐量。在该示例中,辅助接触器218通信地耦合到控制器214并且受到该控制器的控制。辅助接触器218可附加地为可手动控制的,和/或其他辅助接触器218可在辅助电源的同一线路上且为可手动控制的。示例性辅助接触器218包括螺线管(或其他基于线圈的)接触器,使得使螺线管通电提供连接的辅助电源(例如,常开,或在不通电时使电源断开连接)和/或使螺线管通电提供断开连接的辅助电源(例如,常闭,或在不通电时连接电源)。系统100的特性,包括有关在控制器214电源故障时电源是否应为有源的设计选择、维修计划、落实的法规和/或政策、系统100的功率损失的后果、通常在一个或多个辅助电源上输送的电压、正手动断开选项的可用性等,可通知或决定辅助接触器218是常开还是常闭的决策。在某些实施方案中,辅助接触器218可为固态设备,诸如固态继电器。辅助接触器218可附加地可由pdu 102外部的设备(例如,按键开关锁定件,系统100中具有控制辅助接触器218的权限的另一个控制器等)控制,并且/或者控制器214可响应于外部命令以断开或闭合辅助接触器218,并且/或者辅助电源内嵌的附加接触器可响应于pdu 102外部的设备。在某些实施方案中,可将辅助接触器218提供给每个辅助线路、辅助线路子组(例如,四个辅助电源输入,且有2、3或4个辅助接触器218)等。
[0312]
示例性pdu 102包括电流源220,该电流源可为交流电流源和/或可作为控制器214上的固体电子器件来提供。电流源220能够跨主熔断器222向主电源提供所选择的电流注入,例如形式为ac电流、dc电流和/或随时间推移的可控电流。例如,pdu 102可包括传感器,诸如主电源上的电压和/或电流传感器,并且电流源220以被配置为将期望电流注入到主电源的方式向电源(其可为外部电源和/或通过控制器拉出)提供电连接。电流源220可包括反馈以确保注入期望电流,例如以对系统噪声、可变性和老化作出响应,和/或可应用标称电连接以注入电流,并且控制器214确定传感器输入以确定在主电源上实际注入了什么电流。示例性pdu 102描绘了与主熔断器222相关联的电流源220,但pdu 102还可包括与pdu 102中的熔断器222,224中的任何一者或多者相关联的一个或多个电流源220,包括单独、分子组跨熔断器,或一次跨所有熔断器(受制于熔断器上的电源兼容性,例如一般应避免跨电耦
合的熔断器的同时注入电流)。可以看出,包括附加电流源220在跨单独熔断器注入电流以及管理熔断器随时间推移的变化方面可提供更大的分辨率,而包括更少电流源220可降低系统成本和复杂性。在某些实施方案中,电流源220被配置为按序列或排程和/或在控制器214请求下跨pdu 102中的每个熔断器和/或跨感兴趣的每个熔断器选择性地注入电流。
[0313]
示例性pdu 102包括主熔断器222和辅助熔断器224。一个或多个主熔断器222与主电源相关联,并且辅助熔断器224与辅助电源相关联。在某些实施方案中,熔断器是热熔断器,诸如表现出发热且意欲在相关联的输电线中超过给定电流分布时失效的电阻设备。参考图3,描绘了熔断器的典型且非限制性的示例性响应曲线。曲线302表示应用损坏曲线,其描绘了电流-时间空间,在该电流-时间空间内,如果超过该曲线,则该应用的某方面会被损坏。例如,在示例性应用损坏曲线302中,如果超过10倍额定电流持续约50毫秒,则会发生该应用的某方面的损坏。应当理解,一个应用可包含许多部件,并且这些部件在应用损坏曲线302中可有所不同。另外,每个熔断器222,224可与具有不同于其他部件的损坏曲线的不同部件相关联。曲线304表示控制空间,其中在某些实施方案中,控制器114提供控制保护以在熔断器失效或非标称操作的情况下阻止系统达到应用损坏曲线302。应用损坏曲线302可为指定值,例如须满足的系统要求,其中应用损坏曲线302的超越不满足系统要求,但可能在电流-时间空间中的某个其他值处出现部件的实际损坏。曲线306表示例示性熔断器的熔断器熔化线。在熔断器熔化线306的位置处,熔断器温度超过熔断器设计温度,并且熔断器熔化。然而,熔断器在熔化开始之后的一定时间周期继续导通,如熔断器导通线308所描绘(例如,由于在连接中断之前经熔化材料的导通、电弧放电等)。当时间-电流空间达到熔断器导通线308时,熔断器不再在输电线上导通,并且该线路断开连接。应当理解,具体系统动态、熔断器间可变性、熔断器老化(例如,所引起的机械或热劣化、组成变化或氧化等)、所经历的电流的确切性质(例如,电流的上升时间)以及其他真实世界变量将影响熔断器熔化和熔断器断开连接的确切时序。然而,即使利用如图3所描绘的标称熔断器,可以看出对于非常高的电流,标称熔断器导通线308和甚至熔断器熔化线306也可跨越应用损坏曲线302,例如因为熔断器断开连接操作的某些动态对在非常高的电流值下施加的电流有较少响应(在时间域中)或无响应。
[0314]
示例性pdu 102还包括与辅助电源相关联的传导层226以及与主电源相关联的传导层228。传导层226,228包括输电线与熔断器的电源耦合器。在某些实施方案中,传导层226,228仅仅是熔断器与至pdu 102的电源连接之间的电线或其他传导性耦合器。附加地或另选地,传导层226,228可包括平坦或层合部分(例如具有冲压或成形传导层)以提供pdu 102内的电源连接,和/或传导层226,228的部分可包括平坦或层合部分。不限于本文所提供的任何其他公开内容,平坦或层合部分的利用提供了传导层226,228的制造灵活性、传导层226,228的安装灵活性和/或减小的安装占地面积,和/或提供了传导层226,228与pdu 102的部分(例如pdu 102内的熔断器、控制器、接触器或其他设备)之间的更大接触面积,其中传导层226,228与其他设备之间的热接触和/或电接触是期望的。示例性传导层226,228被描绘为与熔断器相关联,但传导层226,228可附加地或另选地与pdu 102内的控制器214(例如,电源耦合器、pdu 102之内或之外的通信、至致动器的耦合器、至传感器的耦合器和/或热耦合器)、接触器216,218和/或任何其他设备相关联。
[0315]
参考图4,示例性系统400是移动应用,诸如车辆。示例性系统400包括高电压电池
104,该高电压电池通过pdu 102电耦合到高电压负载106。在示例性系统400中,辅助原动机诸如内燃机402(具有相关联的转换电子器件,诸如发电机、电动发电机和/或逆变器)附加地耦合到pdu 102。应当理解,高电压电池104和/或辅助原动机402可在系统400的某些操作条件期间充当电源或负载,并且另外高电压负载106(例如,电动机或耦合到车轮的电动发电机)可在某些操作条件期间充当负载或电源。本文对负载106和电源104的描述是非限制性的,并且即使负载106和/或电源104经常、通常或始终在非所述名称的模式下操作,也仅引用为概念性描述选择的标称操作、普通操作和/或操作条件。例如,高电压电池104可在从电池获取净能量的动力操作期间作为电源操作,和/或在充电操作、车轮或辅助原动机对电池充电的动力操作等期间作为负载操作。
[0316]
示例性系统400还包括控制动力系统的操作的动力系统控制器404,该动力系统控制器可与系统400中的另一个部件相关联和/或为系统中的另一个控制器(例如,车辆控制器、电池控制器、电机或电动发电机控制器、和/或发动机控制器)的一部分。示例性系统400还包括充电器406和低电压负载(图4的示例中的“12v自动负载”),该充电器通过pdu 102耦合到高电压电池404,并且该低电压负载表示系统400中的辅助和附属负载。本领域技术人员将系统400识别为包括车辆的串联式混合动力系统,例如其中辅助电源(例如,内燃机)仅与电气系统交互以对电池进行再充电和/或在操作期间提供附加实时电源,但不与驱动轮机械地交互。附加地或另选地,系统可包括并联式混合系统,其中辅助电源可与驱动轮机械地交互,和/或与电气系统交互(与任一者或两者交互)。附加地或另选地,系统可以是纯电动系统,其中不存在辅助电源,并且/或者其中存在辅助电源,但辅助电源不与高电压/动力电源系统(例如,驱动附件、制冷系统等的替代电源单元,其电力可通过pdu 102传送,但与动力电源电气系统分开)交互。在某些实施方案中,动力系统诸如车辆例如在加速、减速、时走时停交通、紧急操作等期间经历高瞬态负载循环,因此这种系统中的电力管理很复杂,并且某些设备诸如熔断器可易受到高瞬态负载循环的影响。附加地或另选地,车辆的操作丧失可导致系统停机时间的成本、货物丢失或不及时配送、和/或因失效带来的显著操作风险(例如,使操作员和/或车辆滞留、交通中的操作丧失、快车道上的操作丧失等)。在某些实施方案中,可为混合动力和/或纯电动的其他系统附加地或另选地受到高度可变的占空比和/或对操作中断的特定脆弱性,诸如但不限于泵送操作、较大过程的过程操作(例如,化工、精炼、钻探等)、发电操作、采矿作业等。这些操作和其他操作的系统失效可涉及外部效应,诸如与超过特定系统的停机时间的过程失效相关联的损失,和/或此类系统的停机时间可产生显著成本。
[0317]
参考图5,示例性系统被描绘为包括pdu 102。示例性pdu 102具有多个辅助电源连接(例如,该示例中的充电、动力转向、车辆附件和用于电流检测的负载回路)和主动力/牵引力电源连接。示例性系统500包括两个高电压接触器,电池高端和低端各有一个,其中在该示例中,两个高电压接触器可由系统控制板控制,但可附加地或另选地为手动的(例如,可由操作员触及的开关)。系统控制板可附加地控制主断路器,该主断路器可使经过pdu 102的所有电源断开连接。系统500还描绘了电源熔断器旁路502,该电源熔断器旁路可由系统控制板控制,并且支持如通篇描述的本公开的某些操作。系统500描绘了电源熔断器旁路502,但可附加地或另选地包括辅助熔断器中的一者或多者、辅助熔断器的任何子组和/或所有辅助熔断器一起的辅助旁路。示例性系统500包括任选的冷却剂供应和返回耦合器。系
统500中的电池耦合描绘了230v至400v电池耦合,但高电压耦合可为任何值。系统控制板被描绘为通信地耦合到12v can网络,但系统控制板与周围应用或系统的通信耦合可为本领域所理解的任何网络、多个网络(例如,车辆、发动机、动力系统、私用、公用、obd等),和/或可为或可包括无线网络连接。
[0318]
参考图6,描绘了例示性装置1300,其可包括pdu 102全部或部分。本文引用主熔断器222与层合层226/228之间的交互的任何描述附加地或另选地设想了装置1300中的任何熔断器和/或连接器和/或如本公开通篇的pdu 102的任何其他部件之间的交互。示例性装置1300包括接触器216/218,这些接触器可为高电压接触器,和/或可与装置1300中的熔断器222,224中的各种熔断器相关联。装置1300包括层合层226/228,这些层合层可包括装置1300中的传导电路的某些方面的传导层。层合层226/228可附加地或另选地为装置1300中的各种部件提供刚度和/或结构支撑。层合层226/228可被配置为以支持层合层226/228的功能(包括结构功能、热传递功能和/或导电性功能)所期望的方式与任何部件交互。示例性层合层226/228与装置1300中的所有接触器和熔断器交互,但层合层226/228可易于被配置为例如以与印刷电路板(pcb)设计类似的方式,与接触器和/或熔断器中的所选择的接触器和/或熔断器和/或与该装置中的其他部件交互。示例性装置1300定位在l形支架上,这可为最终配置和/或可为测试配置。在某些实施方案中,装置1300封闭在专用外壳中,和/或封闭在系统100中的另一个设备的外壳(诸如电池外壳)中。在某些实施方案中,装置1300包括可移除外壳部分(例如,顶部、封盖等)以用于该装置的部件的维修和/或维护通道。示例性装置1300包括连接器1302,例如以提供电源、数据链路访问、到电源104的连接、到负载106的连接、到传感器(未示出)的连接和/或到系统100或其他部件的任何其他类型的连接。
[0319]
参考图7,描绘了装置1300的替代视图。图7所描绘的装置1300针对示例性实施方案示出了主熔断器222与层合层226/228之间的物理交互。参考图8,针对示例性实施方案描绘了主熔断器222与层合层226/228之间的交互的更近细部图。在图8的示例中,可以看出,主熔断器222包括与熔断器底侧上的层合层226/228相对较大的热接触区域,以及(例如,通过安装部件)与安装侧上的层合层226/228相对较小的热接触区域。主熔断器222与层合层226/228之间的热接触区域是可选择的,并且在某些实施方案中,主熔断器222的安装侧或开口侧包括更大的热接触区域,和/或底侧包括大热接触区域或不与层合层226/228显著热接触。
[0320]
参考图9,描绘了层合层226/228的侧截面的细部图。层合层226/228在该示例中包括外结构层1402和相对的外结构层(未编号),且这些外结构层之间有间隙空间1404。在某些实施方案中,在这些结构层之间的间隙空间1404中提供传导性流动路径和/或热流动路径。应当理解,两个外结构层1402的使用提供了某些机械优点,包括对冲击和轻微撞击、层的凹陷以及pdu 102的弯曲或挠曲的增加耐久性。附加地或另选地,两个外结构层1402的使用对某些类型的应力提供了改善的机械力矩。因此,在某些实施方案中,间隙空间1404是空的(例如,其形成间隙)和/或可忽略不计(例如,这些外层至少在pdu 102的某些部分中直接夹在一起),不过仍实现了改进的设计。在某些实施方案中,间隙空间1404包括导热构件(例如,所选择的位置处的高导热性路径)、导电构件(例如,所选择的位置处的高导电性路径)、主动和/或对流热路径(例如,流过间隙空间1404中的所选择的路径的冷却剂或其他对流热材料)、绝缘材料(例如,以引导电流或热流,和/或在电气上和/或在热学上分开部件或层)
和/或介电材料(例如,以改善部件和/或层的电隔离)。
[0321]
参考图10,描绘了示例性装置1300的顶视图。层合层226/228遍布于装置1300,从而向该装置中的任何期望部件提供可选择的支撑、导热性路径和/或导电性路径。参考图11,描绘了层合层226/228与主熔断器222之间的交互空间1408的侧面细部图。交互空间包括主熔断器222上的安装点与层合层226/228之间的导热路径。另外,存在这些层之间的间隙空间1404(在该示例中,沿着主熔断器222的底部和侧面)。因此,可在期望时提供主熔断器222与间隙层226/228之间(从而与装置1300中的任何其他所选择的部件)的期望热传递和/或电通信。在某些实施方案中,提供了主熔断器222与层合层226/228之间的更大热耦合和/或电耦合,例如方式是使层合层226/228沿着主熔断器222的外壳延伸而不是与外壳偏移,和/或提供主熔断器222与层合层226/228之间的导热连接(例如,散热膏、有机硅、和/或利用任何其他热耦合材料诸如金属或其他导体的接触件)。
[0322]
参考图12,描绘了主熔断器222,该主熔断器耦合到主熔断器222底侧上的层合层226/228。图12的示例描绘了设置在主熔断器222与层合层226/228之间的导热层1406,例如散热膏、有机硅、有机硅垫、安装金属材料和/或本领域所理解的任何其他导热层。在图12的示例中,当主熔断器222变得比层合层226,228更热时,增加的有效热接触区域提供了远离主熔断器222的更大热传递。另外,可通过将导热材料包括在间隙空间1404中(例如,参考图14)来引导热量离开,包括例如利用传导路径将热量引导到pdu外壳的所选择的部分、主动冷却交换系统、加热翅片等。在图12的示例中,图12中与熔断器222耦合的支撑层226/228可附加地或另选地仅包括单层(例如,不是层合层,和/或层226,228没有间隙空间1404)、pdu 102的外壳和/或系统100中的另一个部件(诸如电池组外壳)。在某些实施方案中,在图12中通过层合层226/228来增强导热性,例如方式是将高传导性通道包括在间隙空间1404中,这可通过层合层226/228所提供的结构支撑、布线可用性和/或环境隔离来改善。参考图13,除了图12所描绘的特征之外,还在层合层226/228(其可为层合层、单层、外壳壁等)上描绘了用于改善热传递和/或结构刚性的翅片1502。在某些实施方案中,这些翅片被取向成使得流体沿一定方向穿过这些翅片以增强热传递(例如,被取向成改善有效流动面积和/或液流中的湍流生成,使气流中的有效面积最大化,和/或允许流体的自然对流(诸如气体上升)而引起翅片1502的高有效流动面积)。在某些实施方案中,例如在支撑层226,228(和/或层226)是外壳、电池组外壳或其他设备的一部分的情况下,翅片1502可相反呈现于环境空气、强制气流区域或待与任何所选择的流体接触的区域中以促进向流体的热传递。
[0323]
如本文所利用的对流热传递包括任何热传递路径,其中对流热传递构成总体热传递机制的至少一部分。例如,在热传递的一部分是(例如,通过壁、散热膏等)向流动流体中传导(其中一般对流热传递占主导地位)的情况下,则热传递机制是对流和/或包括对流部分。在某些实施方案中,利用主动或被动流动流体的热传递包括如本文所利用的对流热传递。热传递可能在某些操作条件下以传导为主,在某些操作条件下以对流为主,和/或在某些操作条件下包括传导和对流热传递的贡献混合。
[0324]
参考图14,除了图12所描绘的特征之外,还提供了流过间隙空间1404的流体流1602,其在某些实施方案中增强了从主熔断器222到层合层226/228的热流。流体流1602可为冷却剂(例如,车辆、发动机、电池组和/或传动装置冷却剂,或系统中可用的其他冷却剂源),和/或可为专用冷却剂,诸如pdu 102和/或电源104的密闭系统。在某些实施方案中,流
体流1602包括气体(例如,空气、压缩空气等)。在某些实施方案中,冷却剂流可为主动的(例如,从加压源穿过阀门,和/或被泵送)或被动的(例如,被配置为在不进一步控制或输入的情况下在正常操作期间发生)。
[0325]
参考图15,主熔断器222被描绘为具有与层合层226,228(其可为层合的、单层、外壳等)的增强热连通。在该示例中,增强导热性由热耦合层1406提供,但可另选地或附加地包括将层226,228定位成接近主熔断器222和/或向层226,228和/或热耦合层1406的所选择的位置提供另一个高传导性路径(例如,金属等)。图15的实施方案提供了与图12所描绘的类似的主熔断器222的附加热传递能力,并且可将图12、图13、图14和图15的实施方案完全或部分组合。
[0326]
参考图16,描绘了将热量移出层合层226/228的高传导性热路径1702。可将高传导性热路径1702与本公开通篇所述的任何其他实施方案组合以便以期望方式控制热流。在某些实施方案中,高传导性热路径1702在1706处热耦合到层合层226,228的另一部分,热耦合到外壳,热耦合到单层,或热耦合到pdu 102中或pdu 102的热连通内的任何其他期望部件。图16中接收传递热的部分可附加地或另选地耦合到主动或被动热传递部件,包括翅片或其他热传递增强方面,和/或可热耦合到对流热传递部件或流体。
[0327]
参考图17,流体流1602移离与主熔断器222直接热接触的层合层226/228的部分。该示例包括主熔断器222下方的流体流1602,并且主熔断器222热耦合到熔断器侧面上的层合层226/228,但流体流1602可位于主熔断器222的任一侧或两侧上,且主熔断器222热耦合到主熔断器222的另一侧和/或底部,以及任何前述方面的组合。图12至图17的描述是在主熔断器222的上下文中描述的,但本文的实施方案可应用于pdu 102的任何一个或多个所选择的部件,包括但不限于定位在pdu 102内的任何熔断器、连接器和/或控制器。
[0328]
参考图18,示例性系统包括定位在电池组外壳或壳体内的pdu 102,其中电池单元(例如,电源104)热耦合到存在于系统中的加热/冷却系统1802。附加地或另选地,pdu 102可例如采用传导路径、在外壳接口处等热耦合到电池单元104,和/或pdu 102可与电池单元104热隔离和/或仅与电池单元104标称热连通(例如,这样的布置,其中预期其间有一些热传递,但没有用于增加pdu 102与电池单元104之间的热传递的有意设计元件)。参考图19,示例性系统包括热传递系统1802的冷却剂回路中的pdu 102,例如其中提供了热耦合方面以将热量从pdu 102传递到冷却剂回路,和/或冷却剂回路包括与pdu 102热接触的流动分支。图19中的示例描绘了电池单元104与pdu 102之间的串联冷却剂布置,但本文设想了任何布置,包括至少并联布置、最先接触pdu 102的串联布置和/或混合布置(例如,先接触电池单元104和pdu 102中的一者的部分,再接触另一者的全部或一部分等)。
[0329]
示例性程序包括向pdu 102上的温度敏感部件提供主动和/或被动冷却的操作。示例性程序还包括充分冷却温度敏感部件以将该部件的寿命延长到设计使用寿命、预定维护间隔、pdu 102和/或电池组的寿命和/或预定维护间隔,和/或降低熔断器的温度以避免熔断器的热/机械损坏、熔断器的“妨害故障”(例如,并非因熔断器的设计保护机制而发生的熔断器失效,诸如过电流操作)。
[0330]
在某些实施方案中,熔断器设计给系统带来了复杂性,例如对于熔断器而言可能期望熔断器阈值接合在系统过电流阈值的约135%至300%之间。然而,在该尺度的较小端上的熔断器可能在系统的寿命内因热疲劳和/或机械疲劳而失效,从而造成并非因熔断器
的保护功能引起的“妨害失效”或熔断器失效。此类失效导致高成本、停机时间、体现该系统的产品的劣化感知、因功率损失带来的潜在危险情况或滞留等。设计较大熔断器来避免妨害失效可给外部系统带来增加的过电流事件风险和/或升级电源系统的其余部分所需的显著成本。另外,设计适用于多个最大功率可用性的系统(例如,适用于两个不同功率额定值的一个电源系统)需要改变或设计熔断器平面图以适应多个系统。在某些实施方案中,相同硬件可用于不同功率额定值,和/或在系统处于操作中之后改变,从而为多个功率额定值中的至少一者提供非标称熔断器规格。
[0331]
参考图20,描述了用于对熔断器妨害故障和系统失效提供附加保护的示例性装置1900。例如在控制器214上实现的示例性装置1900包括电流事件确定电路1902,该电流事件确定电路确定电流事件1904是有效的或预测会发生,其中电流事件包括部件经历(或即将经历)磨损事件,诸如将引起部件上的热应力和/或机械应力但可能不会造成立即失效或可观测损坏的电流值。示例性部件包括熔断器,但可为系统中的任何其他部件,包括电池单元、开关或连接器、电机等。另一个示例性电流事件包括系统失效值,例如将可能或预计会造成系统失效(例如,电缆失效、连接器失效等)的电流值。
[0332]
装置1900还包括响应确定电路1906,该响应确定电路确定对电流事件1904的系统响应值1910。示例性和非限制性响应包括通知操作员降低功率,降低功率,向系统控制器通知电流事件1904存在或迫近,断开与该事件相关的电路上的接触器,延迟电路保护,监测该事件以及响应延迟和在稍后时间响应的原因,和/或根据系统中的操作条件来对响应进行排程。装置1900还包括响应实现电路1908,其中响应实现电路1908根据系统响应值1910来确定通信和/或致动器响应,并且提供网络通信1912和/或致动器命令1914以实施系统响应值1910。示例性和非限制性致动器响应包括操作接触器,操作主动冷却剂致动器以调制远离熔断器的热传导等。
[0333]
参考图21,描绘了用于实现系统响应值1910的例示性数据2000。例示性数据2000包括阈值2002,例如电流、温度、指标参数或其他值,在该值下预计会发生部件磨损和/或系统失效,并且电流事件确定电路1902将该值用作阈值,至少在该系统的某个时间点的某些操作条件下。应当理解,电流事件确定电路1902可利用多个阈值和/或动态阈值,如本公开通篇所述。曲线2004表示标称系统性能,例如在不存在装置1900的操作的情况下系统将经历的电流、温度、指标参数等。在该示例中,响应确定电路1906确定阈值2002将被跨越,并且考虑接触器断开连接时间2008(和/或主动冷却剂回路响应时间),从而及时命令接触器和/或增加远离熔断器的热传导以避免跨越阈值2002。例示性数据2000描绘了所得系统响应曲线2006,其中保持所得系统性能低于阈值2002。系统可经历替代响应轨迹(例如,根据系统的动力学、接触器保持断开的时间等,所得到的系统响应曲线2006可远远低于阈值2002)。然而,附加地或另选地,响应确定电路1906可例如根据本公开通篇所述的任何操作或确定允许阈值2002被跨越。在某些实施方案中,响应确定电路1906允许阈值2002被跨越,但与没有响应确定电路1906的操作时将发生的相比,产生了响应的更低峰值和/或高于阈值2002的响应曲线下的更低面积。
[0334]
示例性程序(其可由装置诸如装置1900执行)包括确定电流事件(或其他响应事件)超过或预测会超过磨损阈值和/或确定电流事件超过或预测会超过系统失效值的操作。响应于确定电流事件超过或预测会超过任一值,该程序包括执行缓解动作的操作。用于磨
损阈值的部件可为熔断器(例如,熔断器经历或预计会经历将引起机械应力、热应力或熔断器寿命的高使用率的电流事件)、该系统中的部件(例如,接触器、电缆、开关、电池单元等)和/或标称上确定的所定义的阈值(例如,对预计与可能部件损坏相关而不一定绑定到具体部件的值的校准)。在某些实施方案中,磨损阈值和/或系统失效值应当对该系统或该系统中的部件的老化或磨损状态予以补偿(例如,在该系统老化时降低阈值和/或增加响应)。
[0335]
非限制性缓解动作(其可为系统响应值1910)包括但不限于:1)使具有磨损部件(例如,经历该事件的熔断器、系统部件和/或具体输电线)的电路断开连接;2)通知操作员降低功率要求;3)向车辆或动力系统控制器通知该电流事件;4)调节或限制操作员可用的功率;5)响应于情况(例如,在交通中、车辆运动、应用类型、操作员发出的需要继续操作的通知等)而延迟电路保护(断开连接和/或功率降低),包括允许该系统中的部件经历潜在的磨损事件和/或失效事件;6)如果该事件持续且如果后续条件允许,则继续监测该电路并使该电路断开连接(或降低功率等);7)根据系统的操作模式(例如,运动、节能、紧急、车队操作员(和/或政策)、所有者/操作员(和/或政策)、地理政策、和/或监管政策)来对响应进行排程;和/或8)绕过磨损部件(例如,使电流绕过熔断器作为响应动作)。
[0336]
在某些实施方案中,确定电流事件超过磨损阈值和/或系统失效值的操作基于诸如以下的计算:1)确定流过电路的电流超过阈值(例如,安培值);2)确定流过电路的电流的变化速率超过阈值(例如,安培/秒值);和/或3)确定指标参数超过阈值(例如,该指标包括累加的安培-秒;安培/秒-秒;高于一个阈值或一个以上阈值的周期的计数指标;用瞬时电流值加权的计数指标;积分电流、热传递和/或功率值;和/或基于电流操作条件对这些值进行向下计数或重置)。
[0337]
在某些实施方案中,确定电流事件超过磨损阈值和/或系统失效值的操作包括以下一者或多者或基于以下一者或多者来调节:1)跳变曲线(例如,功率-时间或电流-时间轨迹,和/或数据集或表上的操作曲线,诸如图3中表示);2)熔断器温度模型,包括温度的一阶或二阶导数、和排程和/或渐进响应的一个或多个温度阈值;3)测得的电池电压(例如,电流值在电池电压降低时可更高,和/或电流的动态响应可改变,从而引起磨损阈值、系统失效值和/或电流事件确定的变化);4)电流、温度、功率需量和/或指标参数的一阶导数;5)电流、温度、功率需量和/或指标参数的二阶导数;6)来自电池管理系统的信息(例如,电压、电流、荷电状态、健康状态、任何这些值的变化速率,这些参数可影响电流值、预期电流值、和/或电流值的动态响应,从而引起磨损阈值、系统失效值和/或电流事件确定的变化);7)接触器断开连接时间的确定和监测,以及在确定对电流事件的响应时考虑接触器断开连接时间;8)利用辅助系统信息并且调节响应(例如,来自操作的预计即将发生变化的功率要求,辅助约束系统激活/部署-断开接触器(切断电源);防撞系统激活-保持接触器闭合以实现最大系统控制;和/或防抱死制动系统和/或牵引力控制系统激活-保持接触器闭合以实现最大系统控制)。在某些实施方案中,还可考虑激活程度,和/或可将系统状态传送到pdu,例如该系统可报告需要电源保持尽可能久的关键操作或需要尽快切断电源的关停操作等。
[0338]
参考图22,示意性地描绘了利用有功电流注入来测量流过熔断器的电流的示例性装置600。装置600包括具有多个电路的控制器214,该多个电路被配置为在功能上执行控制器214的操作。控制器214包括提供注入命令604的注入控制电路602,其中电流源220响应于注入命令604。控制器214还包括注入配置电路606,该注入配置电路为注入命令604选择频
率、幅值和/或波形特性(注入特性608)。控制器214还包括占空比描述电路610,该占空比描述电路确定包括控制器214的系统的占空比612,其中占空比包括熔断器所经历的电流和电压的描述。在某些实施方案中,占空比描述电路612例如通过观测随时间推移、一定跳变数内、一定操作小时数内和/或一定行驶英里数内的占空比来进一步更新占空比612。在某些实施方案中,占空比描述电路612以聚合占空比(诸如滤波占空比、平均占空比、加权平均占空比、带有操作区域数定量描述的分桶排序的占空比等)的形式提供占空比,并且选择或混合来自多个校准614的一个校准,每个校准对应于所定义的占空比。
[0339]
以下描述了确定熔断器电流吞吐量的示例性程序。在某些实施方案中,可由装置600执行该程序的一个或多个方面。该程序包括将具有所选择的频率、幅值和/或波形特性的电流通过熔断器注入电路中,并且响应于测得的注入ac电压和注入电流而估计熔断器电阻(包括动态电阻和/或阻抗)的操作。在某些实施方案中,所选择的频率、幅值和/或波形特性被选择为提供熔断器电阻的可接受、改善或优化的测量。例如,用以支持该应用的操作的流过熔断器的基本电源电流具有特定幅值和频率特性(其中频率包括电源频率(若为ac)和幅值的长期可变性(若为ac或dc))。注入电流可具有所选择的频率和/或幅值以允许根据基本电源电流特性进行的熔断器电阻的可接受检测,并且还被选择为避免干扰该应用的操作。例如,如果基本电源电流为高,则可指示注入电流的更高幅值,这既是为了支持注入ac电压的测量,又是因为基本电源电流将允许更高的注入电流而不干扰该系统的操作。在另一个示例中,频率可被选择为快于因操作引起的电流可变性,不影响该系统中的部件的共振频率或谐振频率等。
[0340]
示例性程序包括存储与该系统的各种占空比(例如,该系统所经历的电流-电压轨迹、电流-电压值的分桶排序的时间窗等)相对应的多个校准值,确定系统的占空比,并且响应于所确定的占空比而从这些校准值中选择校准值。校准值对应于电流注入源的电流注入设置和/或数字滤波器的滤波值以测量熔断器电压和/或熔断器电流值。在某些实施方案中,可在操作期间跟踪占空比,并且可实时地或在关停时更新占空比。在某些实施方案中,存储聚合占空比描述,由所观测的数据更新该聚合占空比描述。示例性聚合占空比包括所观测的占空比(例如,被定义为跳变、通电至断电循环、操作时间周期和/或行驶距离的占空比)的移动平均值、占空比的滤波平均值(例如,利用所选择的滤波器常数来提供对变化的期望响应,例如在一次跳变、五次跳变、30次跳变、一天、一周、一月等内作出响应)。在某些实施方案中,以加权平均值进行占空比更新(例如,在确定占空比时可对更长的跳变、更高置信度的确定、和/或操作员选择或输入更重地加权)。
[0341]
响应指示直至该系统基本上基于变化的占空比信息来起作用的周期,例如在校准a用于第一占空比并且校准b用于变化的占空比的情况下,当利用了60%的校准b,利用了90%的校准b,利用了96%的校准b时,和/或当该系统已切换到校准b时,该系统可被视为已对该变化作出响应。多个校准的利用可为连续或离散的,并且这些校准的某些方面单独地可为连续或离散的。例如,在选择校准a的情况下,可利用特定幅值(或幅值的轨迹)、频率(或频率的轨迹)和/或波形(或波形的数量),并且在选择校准b的情况下,可利用幅值、频率和/或波形的不同组。在占空比定位在a和b之间的情况下,和/或在占空比响应在a和b之间移动的情况下,该系统可利用a和b占空比的混合和/或在a和b占空比之间切换。在另一个示例中,a和b占空比之间的切换可以以混合方式发生,例如在电流响应处于b的80%的情况
下,则可在80%的时间利用校准b并且可在20%的时间利用校准a。在某些实施方案中,可在特定阈值下(例如,在朝向新校准的70%响应处)突然切换该校准,这可包括滞后(例如,在校准a和b之间的距离的80%处切换到校准b,但仅在处于校准a和b之间的距离的40%时切换回)。在某些实施方案中,某些方面(例如,幅值)可在校准之间连续地移动,其中其他方面(例如,波形)仅利用一个校准或另一个校准。在某些实施方案中,可利用质量反馈的指示器来调节校准响应(例如,其中在朝向校准b的移动期间,所指示的熔断器电阻似乎以更大的确定性被确定,该系统使该响应更快地朝向校准b而非其他校准移动,这可包括利用比当前聚合占空比所指示的更多的校准b和/或调节聚合占空比以反映占空比将会被保持的更大置信度)。
[0342]
示例性幅值选择包括注入电流的峰值幅值、从基线的调节(例如,增加率高于减小率,或相反)和/或幅值生成的形状(例如,其可补充或结合在波形选择内)。附加地或另选地,可在整个特定电流注入事件中调节给定校准的幅值,例如以在电流注入事件内的多个幅值下提供观测值。示例性频率选择包括调节电流注入事件的周期的频率,并且还可包括在多个离散频率下测试,通过一个或多个所选择的范围扫描频率,以及这些的组合。示例性波形选择包括这样的波形选择,其引发期望的响应,实现对系统噪声(例如,该系统中的部件的基本电流、电感和/或电容的可变性等)的更大鲁棒性,增强电流注入检测将注入电流与负载电流隔离的能力,和/或可包括在给定校准中利用多个波形以提供多个不同测试。在某些实施方案中,在利用多个幅值、频率和/或波形的情况下,可通过对测得的参数取平均值、通过使用更高置信度的测量值和/或通过从注入ac电压确定中消除异常测量值来确定注入ac电压(和对应熔断器电阻)。
[0343]
根据本说明书,描述了提供pdu 102中的熔断器电阻值的高置信度确定的操作。在某些实施方案中,可利用熔断器电阻的高置信度确定来确定熔断器条件,提供流过熔断器的电流和系统100的功耗的高准确度或高精度确定,和/或执行系统诊断、故障管理、电路管理等。
[0344]
参考图23,示意性地描绘了确定零位偏移电压和/或诊断系统部件的示例性装置700。示例性装置700包括具有熔断器负载电路702的控制器214,该熔断器负载电路确定熔断器负载704不需要电流。示例性装置700还包括零位偏移电压确定电路706,该零位偏移电压确定电路响应于熔断器负载704指示不需要电流而确定零位偏移电压708。示例性装置700还包括部件诊断电路710,该部件诊断电路响应于零位偏移电压708而确定部件是否劣化、失效和/或处于故障或非标称条件,并且响应于确定部件是否劣化、失效和/或处于故障或非标称条件而确定故障信息716(例如,故障计数器、故障值和/或特定于部件的信息)。部件诊断电路710的操作包括将零位偏移标称电压708与零位偏移电压阈值712进行比较,和/或执行操作以确定哪个部件引起非标称零位偏移电压708。示例性装置700还包括零位偏移数据管理电路714,该零位偏移数据管理电路存储零位偏移电压708、和/或任何诊断或故障信息706,诸如故障计数器、故障值和/或哪个部件引起非标称零位偏移电压708的指示。在某些实施方案中,在单独地确定某些部件对零位偏移电压708的贡献的情况下,示例性零位偏移数据管理电路714单独地存储零位偏移电压708的独立贡献。在某些实施方案中,零位偏移电压708的利用提高了由注入电流确定熔断器电阻的准确度。
[0345]
以下描述确定熔断器电流测量系统的零位偏移电压的示例性程序。示例性程序可
由系统部件诸如装置700执行。控制器214中出现零位偏移电压,这是由于控制器214中的运算放大器和其他固态部件的独立偏移,以及由于零件间变化、温度漂移及该系统中的一个或多个部件随时间推移的劣化。零位偏移电压的存在限制了可获得流过熔断器的电流测量值的准确度,由此可限制可在该系统中执行的控制和诊断的类型。
[0346]
示例性程序包括确定熔断器负载不需要电流的操作。确定熔断器负载不需要电流的示例性操作包括车辆的近期接通或切断事件(例如,车辆启动、掉电、处于附属位置和/或尚未将电源接合到感兴趣的熔断器)、熔断器电路的观测和/或系统中的另一个控制器所提供的状态观测(例如,动力系统控制器明确指示未供电,指示与供电不一致的状态等)。示例性操作确定在切断事件期间和/或在接通事件之后的一定时间周期内熔断器不需要电流。
[0347]
示例性程序还包括响应于确定熔断器负载不需要电流而确定零位偏移电压的操作,以及存储零位偏移电压的操作。在某些实施方案中,所存储的零位偏移电压存储在非易失性存储器中,例如以用于该系统的后续操作。在某些实施方案中,零位偏移电压存储在易失性存储器中并且用于电流操作循环。所存储的零位偏移电压可在为零位偏移电压确定新值时进行更换,和/或以排程的方式更新(例如,通过在更新的值中取平均值或滤波,通过保持新值以用于后续在应用之前的确认等)。
[0348]
示例性程序还包括响应于零位偏移电压而诊断该系统的部件。例如,当零位偏移电压随时间推移而增加时,可指示控制器214的劣化,并且可提供故障(可见或可用服务)以指示控制器214非标称地操作或失效。附加地或另选地,可响应于零位偏移电压来诊断接触器(例如,主接触器216)。在某些实施方案中,可利用进一步操作(诸如接合与经诊断的接触器在同一线路上的另一个接触器)来确认该系统的哪个部件劣化或失效。在某些实施方案中,控制器214可对控制器214内的一个或多个部件切断电源以确认这些控制器214部件引起偏移电压。在某些实施方案中,该程序包括确定部件对偏移电压的独立贡献,例如通过将控制器214贡献和接触器贡献分开。响应于偏移电压高于阈值和/或确认该系统的哪个部件引起非标称偏移电压,控制器214可递增故障值,设定故障值和/或设定维修或诊断值。在某些实施方案中,可将零位偏移电压和/或任何故障值提供给该系统,提供给网络和/或传送到该网络上的另一个控制器。
[0349]
根据本说明书,描述了为pdu 102中的熔断器电流和熔断器电阻值的高置信度确定提供标称偏移电压的操作。在某些实施方案中,可利用熔断器电阻的高置信度确定来确定熔断器条件,提供流过熔断器的电流和系统100的功耗的高准确度或高精度确定,和/或执行系统诊断、故障管理、电路管理等。
[0350]
参考图24,示意性地描绘了对流过熔断器电路的电流测量值提供数字滤波的示例性装置800。在某些实施方案中,在通过熔断器注入电流的情况下,利用低通滤波器(拉出基本电源信号)和高通滤波器(拉出注入电流信号)使穿过熔断器的基本电源电流和注入ac电流的测量值解耦。先前已知的系统利用模拟滤波器系统,该模拟滤波器系统例如由电容器、电阻器和/或感应设备构造而成,并且提供信号的所选择的滤波,由此提供分开的基本电源信号和注入电流信号。然而,模拟滤波器系统存在很多缺点。首先,模拟系统是不可配置的,仅对离散数量的预考虑选项是可配置的,和/或实现起来很昂贵。因此,宽泛范围的基本电源信号和注入ac电流信号通常不可用于利用模拟滤波器系统进行的熔断器电流的高准确度确定。另外,模拟滤波器系统存在低通滤波器和高通滤波器之间和/或滤波输出和注入电
流信号之间的相位方差。因此,需要不太准确的信号的后处理和/或接受,并且即使采取后处理,测得的电流的准确度也会降低。此外,如果该系统的某部件具有干扰滤波器的基本频率或谐波,则模拟滤波器不能够作出响应且不会提供可靠测量值。由于该系统的频率动态可随时间推移而改变,例如因部件劣化、被维修或更换和/或由于环境或占空比驱动变化,因此即使仔细的系统设计也无法完全解决模拟滤波器应对来自该系统中的频率动态的干扰的无能为力。示例性装置800包括高通数字滤波器电路802和低通数字滤波器电路806,该高通数字滤波器电路通过对测得的熔断器电流814提供高通滤波器操作来确定熔断器电路的注入电流值804,并且该低通数字滤波器电路通过对测得的熔断器电流提供低通滤波器操作来确定熔断器电路的基本电源电流值808。示例性装置800还包括滤波器调节电路812,该滤波器调节电路解释占空比612和/或注入特性608,并且调节高通数字滤波器电路802的滤波和/或注入特性608,例如方式是提供滤波器调节816,诸如提供不同截止频率来确保这些信号分开,升高或降低截止频率来确保信号的描述性能量部分被捕获,和/或操纵滤波器以避开该系统中的频率或谐波。虽然图24的示例性实施方案利用数字滤波器,但在某些实施方案中,可用控制器处理资源和/或数字滤波的时间响应可使得某些系统利用模拟滤波器和/或模拟滤波器与数字滤波器的组合。
[0351]
示例性程序包括在pdu 102中提供数字滤波器以由测得的流过熔断器的电流值来确定基本功率和注入电流值的操作。示例性程序还包括通过对测得的电流值执行低通滤波器操作来确定基本功率并且通过对测得的电流值执行高通滤波器操作来确定注入电流值的操作。示例性程序还包括响应于包括pdu 102的系统的占空比(包括例如经过熔断器的功率、电压和/或电流值)和/或响应于流过熔断器的注入电流的注入特性而调节低通滤波器和/或高通滤波器的参数的操作。示例性程序包括调节这些参数以改善基本功率和/或注入电流值的分开,提高确定注入电流量的准确度,适应于该系统中与熔断器电通信的部件的频率和/或谐波,和/或对影响高通滤波器和低通滤波器中的一者或两者的系统或环境噪声作出响应。
[0352]
根据本说明书,提供了实现数字滤波器以便使经过熔断器的电压特性和电流测量值去卷积的操作。数字滤波允许该系统提供pdu 102中的熔断器电流和熔断器电阻值的高置信度确定。在某些实施方案中,可利用熔断器电阻的高置信度确定来确定熔断器条件,提供流过熔断器的电流和系统100的功耗的高准确度或高精度确定,和/或执行系统诊断、故障管理、电路管理等。
[0353]
用于高瞬态负载应用和/或高占空比可变性应用的熔断器(诸如但不限于用于移动应用和车辆的电气系统)面临很多挑战。负载变化可在所有操作中大幅改变,包括通常在短时间周期内同时经历高正电流操作和高负电流操作(例如,时走时停交通中的加速和再生制动循环;先上坡再在另一侧向下显著再生的高负载操作等)。另外,电流瞬态和换向可产生熔断器所经历的显著浪涌电流。熔断器被设计为在保护电流值下失效,该保护电流值旨在对应于熔断器温度值。由于它们被设计为在与最大电流需量相对接近的值下失效,因此它们在电气上和物理上均是该系统中的最精密物理部件之一。亚临界电流值和电流瞬态值可使熔断器受到热应力和机械应力,这些应力由所经历的温度和温度瞬态两者引起。经受显著亚临界循环的熔断器可按以下任一方式失效:即使尚未超过设计的失效电流也熔化,或因机械应力而断开。如本公开通篇所讨论的移动应用在任务关键型部件诸如熔断器
失效时经受特别高的成本和风险(例如,车辆在主电源熔断器失效时一般没有可用的动力电源)。另外,移动应用受到经过动力电源系统的高瞬态负载。
[0354]
参考图25,描绘了示例性熔断器电路2100,其可存在于pdu 102上。示例性熔断器电路2100可与主熔断器、辅助熔断器和/或熔断器组或熔断器组的子组相关联。熔断器电路2100包括与熔断器(f1)并联的接触器(c1)。在正常操作期间,接触器断开,并且熔断器电路2100中的电流流过熔断器。在某些实施方案中,接触器可包括物理部件(例如,基于螺线管和/或线圈的开关或继电器),并且/或者接触器可为固态继电器。在某些实施方案中,接触器可为常开的(例如,所施加的电源使接触器闭合)或常闭的(例如,所施加的电源使接触器断开)。示例性熔断器电路2100允许接触器例如根据装置1900的操作(参考图20和对应公开内容)来选择性地绕过熔断器电路。
[0355]
参考图26,公开了熔断器电路2200的另一个实施方案,其中接触器(c1)与第二熔断器(f2)串联,并且c1-f2分支与第一熔断器f1并联。熔断器电路2200为装置1900的操作提供了附加灵活性和多个附加特征。例如,可在接触器闭合时执行正常操作,从而使电流在f1和f2之间分流(按这两个熔断器的电阻比率)。一个示例包括具有低电流阈值的熔断器f2,该熔断器被设定为使得分流的电流将在系统设计电流被超过所设计的量(例如,在系统设计电流的135%和300%之间,但本文设想了任何值)时使熔断器f2失效。熔断器f1可被设定为极高值,从而允许接触器断开以短暂增加电路的熔断容量但仍会被熔断。附加地或另选地,熔断器f2可为相对便宜和/或易获取的熔断器,并且由于处于更低电流阈值,f2很可能会遭受更大机械疲劳和热疲劳,并充当熔断器电路2200的失效点,这可极大地延长可能更昂贵和/或不太易获取的熔断器f1的寿命。附加地或另选地,可在接触器断开时执行正常操作,其中熔断器f1限定电路的普通熔断。当发生高瞬态或其他电流事件时,接触器闭合并且分支c1-f2分担电流负载,从而保持熔断器f1处于正常或较低磨损操作条件内。在某些实施方案中,熔断器f1和f2可类似地设定规格,例如以允许熔断器f2作为备用熔断器操作并且使f1和f2保有类似的失效条件。另选地,熔断器f2可小于熔断器f1,从而允许所述的替代操作,间歇使用c1-f2电路来消耗一些电流以保护熔断器f1,和/或为f1提供备用熔断,如果熔断器f2更小,则其可处于该系统的降低的功率极限(例如,作为降额操作模式和/或跛行回家操作模式)。另选地,熔断器f2可大于熔断器f1,例如以允许熔断器f2管理极高瞬态电流条件,在该条件下期望操作仍然继续。熔断器电路2200的利用允许熔断系统的高控制程度,以在标称操作期间保护电源系统并且在失效模式期间、对于非标称操作和/或在瞬态操作期间仍然提供高能力程度。在某些实施方案中,电阻器可设置在c1-f2分支上,例如以在接触器c1闭合时控制f1和f2之间的均流负载。
[0356]
参考图27,熔断器电路2300包括以并联方式描绘的多个熔断器f1,f2,f3,f4,它们各自与对应接触器串联。示例性熔断器电路2300用于辅助熔断器,但熔断器电路2300可为任何熔断器,包括主熔断器。示例性熔断器电路2300允许从操作移除熔断器(例如在熔断器之一经历瞬态事件的情况下),或允许添加熔断器(诸如在发生高瞬态事件以分担电流负载时)。在某些实施方案中,熔断器电路2300中的熔断器中的一者或多者没有相关联的接触器,并且是熔断器电路2300的主荷载熔断器。熔断器电路2300中的熔断器的相对规格可根据任何所选择的值,并且将取决于熔断器电路2300的用途(例如,提供跛行回家特征,提供附加容量,充当备用件,和/或允许该系统中的单独熔断器的切断)。附加地或另选地,熔断
器电路2300中的这些熔断器中的任何一者或多者可与电阻器串联地定位,例如以控制电流负载均衡。在某些实施方案中,熔断器f1,f2,f3,f4不并联,和/或这些熔断器中的一者或多者不并联。因此,用于这种熔断器的接触器的断开不会将电流分流到这些熔断器中的另一者。示例性实施方案包括用于熔断器的接触器,这些接触器单独地允许关停某些系统能力(例如,由于失效、高瞬态等)而不关停所有系统能力(例如,熔断器支持制动系统即使在高瞬态事件下也可保持激活,而用于非关键系统的辅助熔断器可切断以保护熔断器和/或系统)。
[0357]
参考图28,描绘了熔断器电路2400,其与熔断器电路2300类似,不同的是每个熔断器具有并联的接触器,从而允许特定熔断器的短接,同时保持电流在该熔断器的路径上流动。在某些实施方案中,用于每个熔断器的并联路径可包括附加熔断器和/或电阻器,使得当熔断器并联连接时,跨每个熔断器电路的负载保持至少部分地均衡。图25至图28的实施方案可被引用为电流保护电路,并且诸如图25至28所描绘和/或所述的那些的实施方案允许电流保护电路的可选择配置。电流保护电路的可选择配置可包括运行时操作(例如,响应于事件或操作条件而重新配置电流保护电路)和/或设计时操作(例如,允许相同硬件设备支持多个功率额定值、电连接配置和/或维修事件或升级变化)。
[0358]
参考图29,描绘了例示性数据2500,其示出了对车辆的行驶循环的熔断器响应。在该示例中,描绘了熔断器电流(例如,在12和25个单位的时间的虚线下曲线)和熔断器温度(例如,在12和25个单位的时间的实线上曲线)。应当理解,可利用描述熔断器性能和/或极限的另一个参数,包括在参考图21的部分中描述的至少任何值。行驶循环的操作表现出高瞬态,其中在该示例中,熔断器温度预计会超过“熔断器温度规避极限”,例如,熔断器经历机械应力的温度或温度瞬态。装置1900可为熔断器考虑多个阈值,例如,轻磨损阈值、重磨损阈值和潜在失效阈值,这些阈值可被设定为待利用的熔断器性能指示标识(例如,温度)的不同值。在某些实施方案中,可利用超过一种类型的阈值,例如温度的阈值或阈值集、温度随时间的变化(例如,dt/dt)的第二阈值或阈值集等。在该示例中,装置1900可在瞬态点采取缓解动作,例如短暂绕过对应熔断器以避免瞬态和/或控制熔断器所经历的瞬态速率。
[0359]
参考图30,示例性系统2600包括电源104和负载106,且熔断器(f1)电气地设置在负载106与电源104之间。操作员提供功率要求(油门踏板输入),并且装置1900确定负载要求将超过熔断器的阈值(例如,根据高于温度极限的电流需量或某个其他确定),但可进一步确定瞬态事件不会以另外的方式超过系统操作条件极限。在该示例中,装置1900命令接触器(c3)在该瞬态之前或期间的一定时间周期内闭合以保护熔断器。系统2600描绘了高端(c1)和低端(c3)高电压接触器(例如,来自系统100的216、218),它们不同于熔断器旁路接触器c3。
[0360]
参考图21,描绘了用于实现系统响应值1910的例示性数据2000。例示性数据2000包括阈值2002,例如电流、温度、指标参数或其他值,在该值下预计会发生熔断器磨损和/或失效,并且电流事件确定电路1902将该值用作阈值,至少在该系统的某个时间点的某些操作条件下。应当理解,电流事件确定电路1902可利用多个阈值和/或动态阈值,如本公开通篇所述。曲线2004表示标称系统性能,例如在不存在装置1900的操作的情况下熔断器将经历的电流、温度、指标参数等。在该示例中,响应确定电路1906确定阈值2002将被跨越,并且考虑接触器连接/断开连接时间2008(例如,以绕过熔断器,接合第二熔断器分支,和/或封
锁更脆弱的熔断器分支),从而及时命令接触器连接或断开连接以避免跨越阈值2002。附加地或另选地,响应确定电路1906仍可例如根据本公开通篇所述的任何操作或确定来允许阈值2002被跨越,例如当更关键的系统参数要求熔断器保持连接并允许熔断器经历磨损和/或失效事件时。
[0361]
在某些实施方案中,确定电流事件超过磨损阈值和/或熔断器失效值的操作基于诸如以下的计算:1)确定流过熔断器的电流超过阈值(例如,安培值);2)确定流过熔断器的电流的变化速率超过阈值(例如,安培/秒值);3)确定指标参数超过阈值(例如,该指标包括累加的安培-秒;安培/秒-秒;高于一个阈值或一个以上阈值的周期的计数指标;用瞬时电流值加权的计数指标;积分电流、热传递和/或功率值;和/或基于电流操作条件对这些值进行向下计数或重置)。
[0362]
在某些实施方案中,确定电流事件超过磨损阈值和/或熔断器失效值的操作包括以下一者或多者或基于以下一者或多者来调节:1)跳变曲线(例如,功率-时间或电流-时间轨迹、和/或数据集或表上的操作曲线,诸如图3中表示);2)熔断器温度模型,包括温度的一阶或二阶导数、和排程和/或渐进响应的一个或多个温度阈值;3)测得的电池电压(例如,电流值在电池电压降低时可更高,和/或电流的动态响应可改变,从而引起磨损阈值、系统失效值和/或电流事件确定的变化);4)电流、温度、功率需量和/或指标参数的一阶导数;5)电流、温度、功率需量和/或指标参数的二阶导数;6)来自电池管理系统的信息(例如,电压、电流、荷电状态、健康状态、任何这些值的变化速率,这些参数可影响电流值、预期电流值、和/或电流值的动态响应,从而引起磨损阈值、熔断器失效值和/或电流事件确定的变化);7)接触器连接或断开连接时间的确定和监测,以及在确定对电流事件的响应时考虑接触器连接或断开连接时间;8)利用辅助系统信息并且调节响应(例如,防撞系统激活-允许熔断器失效,和/或绕过熔断器而允许该系统的潜在损坏,保持功率流动;防抱死制动系统和/或牵引力控制系统激活-保持功率流动以实现最大系统控制(还可考虑激活程度,和/或将系统状态传送到pdu,例如该系统可报告需要电源保持尽可能久的关键操作或需要尽快切断电源的关停操作等)。
[0363]
参考图20,描绘了减少或防止熔断器损坏和/或熔断器失效的示例性装置1900。示例性装置1900包括电流事件确定电路1902,该电流事件确定电路可确定电流事件1904指示熔断器阈值(磨损、失效、疲劳或其他阈值)被超过或预计会被超过。电流事件1904可为例如相对于图21、图29和图30描述的电流、温度或任何其他参数。示例性装置1900还包括响应确定电路1906,该响应确定电路确定系统响应值1910,例如断开或闭合熔断器电路(例如,2100,2200,2300,2400或任何其他熔断器电路或电流保护电路)中的一个或多个接触器。装置1900还包括响应实现电路1908,该响应实现电路响应于系统响应值1910而提供网络通信1912和/或致动器命令1914。例如,系统响应值1910可决定闭合一个或多个接触器,并且致动器命令1914将命令提供给响应于致动器命令1914的所选择的接触器。
[0364]
在某些实施方案中,绕过和/或接合一个或多个熔断器的操作在与车辆电池管理系统和/或油门踏板输入(或其他负载要求指示标识)协调下执行,例如对将在熔断器上经历的浪涌电流进行计时,向电池管理系统或其他车辆电源系统提供即将发生短暂无熔断操作和/或更高熔断器极限将短暂适用的指示。在某些实施方案中,在无熔断操作和/或更高熔断器极限操作期间,装置1900可操作虚拟熔断器,例如如果所经历的电流高于预测值(例
如,其预测会超过熔断器磨损极限但小于系统失效极限,不过实际上似乎系统失效极限也会被超过),则装置1900可操作以断开主高电压接触器,重新接合熔断器,或进行另一次系统调节以在不存在通常可用的熔断操作的情况下保护该系统。
[0365]
参考图31,示意性地描绘了确定偏移电压以调节熔断器电流确定的示例性装置900。示例性装置900包括具有熔断器负载电路702的控制器214,该熔断器负载电路确定熔断器负载704不需要电流,并且进一步确定与熔断器相关联的接触器是断开的。示例性装置900还包括偏移电压确定电路906,该偏移电压确定电路确定在操作循环的不需要电流的部分期间观测到的熔断器电路中的部件的偏移电压。在某些实施方案中,当预充电电容器在接通循环之后仍在充电时接触器保持断开,于是熔断器负载电路702确定熔断器负载704不需要电流。在某些实施方案中,接触器在该系统的操作期间断开,并且示例性熔断器负载电路702确定熔断器负载704不需要电流,包括在确定熔断器负载704不需要电流之前可能等待所观测的电压稳定。
[0366]
示例性装置900还包括偏移数据管理电路914,该偏移数据管理电路存储偏移电压906,并且传送电流计算偏移电压904以便在该系统中用来确定流过该系统中的一个或多个熔断器的电流。电流计算偏移电压904可为适用部件的偏移电压906,和/或可为由偏移电压906确定的处理或条件值。
[0367]
以下描述确定熔断器电流测量系统的偏移电压的示例性程序。示例性程序可由系统部件诸如装置900执行。控制器214中出现偏移电压,这是由于控制器214中的运算放大器和其他固态部件的独立偏移,以及由于零件间变化、温度漂移及该系统中的一个或多个部件随时间推移的劣化。偏移电压的存在限制了可获得流过熔断器的电流测量值的准确度,由此可限制可在该系统中执行的控制和诊断的类型。
[0368]
示例性程序包括确定熔断器负载不需要电流的操作。确定熔断器负载不需要电流的示例性操作包括车辆的近期接通或切断事件(例如,车辆启动、掉电、处于附属位置和/或尚未将电源接合到感兴趣的熔断器)、熔断器电路的观测和/或系统中的另一个控制器所提供的状态观测(例如,动力系统控制器明确指示未供电,指示与供电不一致的状态等)。示例性操作确定在切断事件期间和/或在接通事件之后的一定时间周期内熔断器不需要电流。
[0369]
示例性程序还包括响应于确定熔断器负载不需要电流而确定偏移电压的操作,以及存储偏移电压的操作。在某些实施方案中,所存储的偏移电压存储在非易失性存储器中,例如以用于该系统的后续操作。在某些实施方案中,偏移电压存储在易失性存储器中并且用于电流操作循环。所存储的偏移电压可在为偏移电压确定新值时进行更换,和/或以排程的方式更新(例如,通过在更新的值中取平均值或滤波,通过保持新值以用于后续在应用之前的确认等)。
[0370]
根据本说明书,描述了为熔断器电路中的部件、为pdu 102中的熔断器电流和熔断器电阻值的高置信度确定提供偏移电压的操作。在某些实施方案中,可利用熔断器电阻的高置信度确定来确定熔断器条件,提供流过熔断器的电流和系统100的功耗的高准确度或高精度确定,和/或执行系统诊断、故障管理、电路管理等。
[0371]
参考图32,示意性地描绘了提供独特电流波形以改善pdu 102的熔断器电阻测量的示例性装置1000。示例性装置1000包括熔断器负载电路702,该熔断器负载电路确定熔断器负载704不需要电流,并且进一步确定与熔断器相关联的接触器是断开的。示例性装置
1000还包括注入配置电路606,该注入配置电路确定注入特性608,包括流过待测试的一个或多个熔断器的测试注入电流的频率、幅值和波形特性。示例性装置1000还包括注入控制电路602和熔断器表征电路1002,该注入控制电路根据注入特性608通过熔断器注入电流,并且该熔断器表征电路响应于测试期间测得的值1006而确定一个或多个熔断器电阻1004。示例性注入控制电路602在熔断器负载704仍为零时等待电压偏移值的确定,并且熔断器表征电路1002进一步利用电压偏移值来确定熔断器的一个或多个熔断器电阻1004。在某些实施方案中,注入配置电路606响应于该系统的特性(例如,该系统的固有电容和/或电感、熔断器的规格、该系统在操作期间的电流范围、和/或支持利用熔断器电阻值的操作确定的电阻范围和/或期望精度)而确定注入特性608。在某些实施方案中,熔断器电阻的高准确度支持诊断、熔断器保护控制、和/或电池荷电状态确定时的高准确度。
[0372]
在某些实施方案中,熔断器表征电路1002基于多个电流注入事件来为给定响应确定一个或多个熔断器电阻1004,每个电流注入事件可具有幅值、频率和/或波形中的不同一者或多者。附加地或另选地,可在注入事件之间和/或给定注入事件内操纵频率扫描、幅值扫描和/或波形形状管理。熔断器表征电路1002通过确定例如测试过程中确定的平均电阻值来确定熔断器电阻1004。在某些实施方案中,熔断器表征电路1002仅利用每个测试窗的一部分,例如以在注入特性608切换之后留出电路稳定时间,允许注入提供电路(例如,固态运算放大器、pwm、继电器等,其被配置为通过熔断器电路提供所选择的电流)在切换注入特性608之后稳定,利用来自每个测试的所选择的数据量(例如,用于加权目的)等。在某些实施方案中,熔断器表征电路1002可排除异常数据(例如,这些测试中的两个测试相符,但第三测试提供大不相同的值)和/或似乎指示快速变化的数据(这可能看起来不是有效数据)。在某些实施方案中,滤波、移动平均值、滚动缓冲器、切换值时延迟的计数器(例如,以确认新值看起来是真实变化)等由熔断器表征电路1002应用于熔断器电阻1004以对熔断器电阻1004随时间推移的变化值进行平滑处理和/或确认新信息可重复。在某些实施方案中,给定注入波形的每个周期或一组周期可被看作用于电阻确定的单独数据点。在某些实施方案中,例如在针对给定波形扫描幅值的情况下,和/或在针对给定波形扫描频率的情况下,还可对给定周期的电阻贡献进行加权(例如,更高幅值和/或更低频率提供电流-时间曲线下的更低设计面积(参见例如图35),相对于相同波形的更低幅值和/或更高频率周期,这可提供更高数量的电阻相关信息)。附加地或另选地,测量置信度可取决于电流注入的频率和/或幅值,因此可相应地对这些注入事件的电阻确定进行加权(例如,置信度越低,给予越低权重,并且置信度越高,给予越高权重)。附加地或另选地,电流注入源的符合性可取决于电流注入的频率、幅值和/或波形,因此可相应地对这些注入事件的电阻确定进行加权,和/或由注入器出口上关于相对于命令的是什么而言实际提供什么频率、幅值和/或波形的反馈进行调节。
[0373]
在某些实施方案中,熔断器表征电路1002所作出的电阻确定(包括如何由给定测试确定电阻并指示平均值)取决于波形和其他参数。例如,如果利用正弦波波形,则电阻可由电压和电流曲线下面积来确定,由(电流和/或电压的)均方根确定来确定,和/或利用注入电流表征由电压确定内的高分辨率时间片来确定。其他波形将利用类似技术来确定电阻。如果该电路表现出显著阻抗(例如,来自潜在电容和/或电感,和/或来自与该电路通信的表现出阻抗的部件),则可通过改变频率并确定这些测试之间的共同阻抗效应来计算阻
抗。利用变化幅值、波形和/或频率值的多个测试的可用性确保了即使对于具有复杂效应或者因老化、劣化或部件维修或更换而表现出变化的电路,也可确定高准确度。此外,调节所有测试的频率和/或针对给定幅值或波形来扫描频率可有助于使阻抗的相移方面(例如,电容效应对电感效应)解耦以更自信地确定熔断器的电阻。通常对于具有紧密耦合的电流源的熔断器电路,阻抗将极小。电阻测量的期望准确度(这可取决于该系统上所用的诊断、电池荷电状态算法和/或熔断器保护算法)也可影响是否必须考虑阻抗,并因此影响所利用的注入特性608的选择。
[0374]
可以看出,在测试期间使用多个注入特性608利用了这些测试之间的比较来使系统特性与电阻确定解耦,提供了一系列系统激励参数以确保系统特性在单个测试中不占主导地位,并且总体上增加了可供在所确定的电阻值中建立统计置信度的测试使用的信息量。另外,注入特性608的操纵允许更好的平均,例如以拟定具有电阻计算正确的高置信度的波形(诸如利用避开该系统中的共振或谐振频率的频率值),提供电流-时间(或电压-时间)曲线下的大面积,和/或提供在该测试期间稳定的系统以确保测量正确。
[0375]
附加地或另选地,熔断器表征电路1002在该测试之前、在该测试的注入特性608的变化之间和/或在该测试期间动态地调节数字滤波器值(例如,其中在给定注入事件期间利用频率扫描、幅值扫描和/或波形变化)。在某些实施方案中,由滤波器电路进行的电压的测量利用高通滤波器来确定注入电压(和/或电流),并且可实时地操纵滤波器特性以提供适当的滤波器,诸如截止频率。利用数字滤波器来测量还可消除不同滤波器类型(诸如低通滤波器和高通滤波器)之间的相位滞后(例如,其中低通滤波器确定操作期间的基本电源电流,和/或确认基本电源电流在测试期间保持为零或可忽略不计)。
[0376]
参考图35,描绘了用于示例性测试的例示性注入特性608。注入特性608包括第一注入部分,该第一注入部分具有10个电流单位(例如,安培,但本文设想了任何电流单位)的幅值、正弦波形以及大约150个时间单位(例如,控制器214的执行循环、毫秒、秒或任何其他参数)的周期。图35所描绘的单位和值是非限制性示例,并且用于说明可应用注入特性608的序贯变化。注入特性608包括第二注入部分,该第二注入部分具有15个电流单位的幅值、锯齿波形以及大约250个时间单位的周期。注入特性608还包括第三注入部分,该第三注入部分具有5个电流单位的幅值、近方形的波形(描绘了略微梯形的波形)以及大约80个时间单位的周期。图35所描绘的实施方案是非限制性的,并且可将其他特征添加到该测试,包括多于或少于三个的不同波形、波形之间的间隙、以及波形内的调节(包括扫描、步进或以其他方式调节频率或幅值,和/或调节波形自身)。图35的示例示出了第一注入特性和第二注入特性之间的轨迹反转(例如,递减正弦波到递增锯齿波)以及第二注入特性和第三注入特性之间的轨迹延续(例如,递减锯齿波到递增方波),但本文设想了任何可能性,包括电流的阶跃变化等。
[0377]
参考图33,示意性地描绘了提供独特电流波形以改善pdu 102的熔断器电阻测量的示例性程序1100。程序1100包括确认接触器断开(和/或确认熔断器负载为零或预期为零)的操作1102,以及执行零位电压偏移确定(例如,以确定控制器214的运算放大器和其他部件和/或电耦合到熔断器电路的系统100中的偏移电压)的操作1104。在接通或系统启动事件期间在接触器断开时开始示例性操作1102,但可利用满足操作1102的标准的任何操作条件。程序1100还包括进行多个注入序列(例如,各具有不同频率、幅值和波形的三个序列)
的操作1106。操作1106可包括超过三个序列,并且这些序列中的一者或多者可共用频率、幅值和/或波形。操作1106可被配置为根据需要执行尽可能多的序列,并且可在多个测试中实施(例如,在测试被该系统的操作中断或超过期望时间的情况下,该测试可在操作1102所发起的随后序列上继续)。程序1100还包括确定该系统中的熔断器中的一者或多者的熔断器电阻值的操作1108。程序1100可在该系统中的硬件被配置为支持该程序的单独熔断器上(包括跨熔断器子组等)操作。
[0378]
参考图34,描绘了进行多个注入序列的示例性程序1106。示例性程序1106包括调节与待测试的一个或多个熔断器相关联的电流注入源的注入特性的操作1202,以及调节与测量滤波电路上的电压和/或电流值相关联的一个或多个数字滤波器的滤波特性的操作1204。程序1106还包括响应于注入特性而执行注入序列的操作1206,以及执行滤波的操作1208(例如,从而响应于注入事件而测量熔断器电路上的电流和/或电压)。程序1106还包括确定电流注入序列是否完成的操作1210,返回以在操作1206处继续注入事件直到该序列完成(在操作1210处确定“是”)。例如,参考图35,在时间步200处,操作1210将确定“否”,因为仍在执行该测试的正弦波部分。如果操作1210确定“是”(例如,在图35中,其中正弦波部分转变为锯齿部分),则程序1106包括确定是否需要另一个注入序列的操作1212,并且响应于操作1212确定“是”(例如,在图9中,其中正弦波部分完成且锯齿部分开始)而返回操作1202以调节注入序列。响应于操作1212确定“否”(例如,其中方波部分完成,并且测试中未排定另外的序列),程序1106完成,例如返回操作1108以由测试确定熔断器电阻值。
[0379]
根据本说明书,描述了提供用于电流注入的变化波形、从而增强pdu102中的熔断器电阻值的确定的操作。在某些实施方案中,可利用熔断器电阻的高置信度确定来确定熔断器条件,提供流过熔断器的电流和系统100的功耗的高准确度或高精度确定,和/或执行系统诊断、故障管理、电路管理等。
[0380]
参考图36,示例性系统包括车辆3602,该车辆具有动力电源路径3604;以及电源分配单元3606,该电源分配单元具有设置在动力电源路径3604中的电流保护电路3608。示例性电流保护电路3608包括电流保护电路3608的第一支路3610,该第一支路包括高温熔断器3620(例如,可被命令激活并断开电流保护电路的第一支路的可控激活熔断器;电流保护电路3608的第二支路3612,该第二支路包括热熔断器3622;并且其中第一支路3610和第二支路3612以并联布置的方式(例如,以与图26至图28中的任一者的描述类似的方式)耦合。示例性系统包括控制器3614,该控制器具有电流检测电路3616和高温熔断器激活电路3618,该电流检测电路被结构化为确定流过动力电源路径3614的电流,并且该高温熔断器激活电路被结构化为响应于电流超过阈值电流值而提供高温熔断器激活命令。高温熔断器3620响应于高温熔断器激活命令,例如以在收到命令时激活并断开第二支路3612。在高温熔断器3620激活时,第二支路3612断开,从而在第一支路3610上提供正常熔断操作(例如,热熔断器3622的热失效由此使动力电源路径3604断开)和/或在与热熔断器3622串联的接触器3626已经断开时使动力电源路径3604直接断开。
[0381]
以下描述示例性系统的某些另外的方面,这些方面的任一个或多个可存在于某些实施方案中。示例性系统包括其中整个第一支路3620的第一电阻和整个第二支路3612的第二电阻被配置为使得在高温熔断器3620激活之后流过第二支路3612的所得电流足以激活热熔断器3622。例如,可能会经历高电流事件,使得如果第二支路3622不消耗高电流事件的
一部分的话,热熔断器3622会被激活。在该示例中,第二支路3612的断开将使第一支路3620中的电流增加并激活热熔断器3622。一个示例包括以串联布置的方式与热熔断器3622耦合的电阻器3624,使得在高温熔断器3620激活之后流过第二支路3612的所得电流低于第二阈值电流值。例如,可在该系统中利用偏小规格的热熔断器3622,且由电阻器3624减小流过第二支路3612的操作电流。当高温熔断器3620断开时,流过第二支路3612的电流增加,但仍会由电阻器3624减小以防止动力电源路径3604中的高电流瞬态,并且还允许有足够电流流过第二支路3612以激活热熔断器3622。
[0382]
示例性系统包括以串联布置的方式与热熔断器3622耦合的接触器3626,该控制器还包括接触器激活电路3628,该接触器激活电路被结构化为响应于高温熔断器激活命令或电流超过阈值电流值中的至少一者而提供接触器断开命令。在某些实施方案中,以串联布置的方式与热熔断器3622耦合的接触器3626允许控制流过第二支路3612的电流,包括断开第二支路3612以断开动力电源路径3604,再加上高温熔断器3620的激活。电阻器3624可另外与接触器3626一起使用,从而例如在高温熔断器3620激活时(例如,在接触器3626动态可慢于高温熔断器3620动态的情况下)减小通过第二支路3612的电流。一个示例包括以串联布置的方式与高温熔断器3620耦合的电阻器3624,使得在热熔断器3622激活之后通过第一支路3610的所得电流低于第二阈值电流值,例如以在热熔断器3622在高温熔断器3620尚未激活时激活的情况下减小通过动力电源路径3604的电流(例如,未测量的电流尖峰和/或在控制器已失效且不能命令高温熔断器3620断开之后出现的电流尖峰)。示例性系统包括以串联布置的方式与高温熔断器3620耦合的第二热熔断器(未示出),使得在热熔断器3622激活之后流过第一支路3610的所得电流足以激活第二热熔断器。例如,第二热熔断器的使用使动力电源路径3604的所有分支都具有存在物理响应的熔断器,从而避免因检测该系统中的电流或命令高温熔断器3620激活的能力丧失而失效。在该示例中,热熔断器3622和第二热熔断器的规格可被设定为避免正常操作期间的热磨损,但足够大而使得在高电流事件期间断开另一支路(第一支路3610或第二支路3612)时任一热熔断器3622将易于保护该系统。可以看出,图36所描绘的系统的实施方案不仅提供了使电源断开连接的高温熔断器3620的高可控性,而且提供了热熔断器的鲁棒保护,该热熔断器将物理地对高电流值作出响应,而不考虑电流感测或控制器操作中的失效(这可能在系统失效、车辆事故等期间发生)。另外,两个支路3610,3612的利用(包括使用一个或多个电阻器3624和/或一个或多个接触器3626对流过其中的电流的潜在管理)允许熔断器的利用,这些熔断器的规格可被设定为在车辆的寿命内避免热磨损和/或妨害失效,同时仍会针对高电流事件提供可靠电源断开连接。
[0383]
参考图37,示例性程序包括确定流过车辆的动力电源路径的电流的操作3702;引导电流流过具有并联布置的电流保护电路的操作3704,其中高温熔断器位于电流保护电路的第一支路上并且热熔断器位于电流保护电路的第二支路上;以及响应于电流超过阈值电流值而提供高温熔断器激活命令的操作3706。
[0384]
以下描述示例性过程的某些另外的方面,这些方面的任一个或多个可存在于某些实施方案中。示例性程序还包括将整个第一支路的第一电阻和整个第二支路的第二电阻配置为使得在高温熔断器激活之后流过第二支路的所得电流足以激活热熔断器的操作。示例性程序包括将整个第二支路的第二电阻配置为使得在高温熔断器激活之后流过第二支路的所得电流低于第二阈值电流值的操作。示例性程序包括对以串联布置的方式与热熔断器
耦合的接触器的操作,该程序还包括响应于提供高温熔断器激活命令或电流超过阈值电流值中的至少一者而提供接触器断开命令;和/或将整个第二支路的第二电阻配置为使得在高温熔断器激活之后流过第二支路的所得电流低于第二阈值电流值的操作。示例性程序还包括以串联布置的方式与高温熔断器耦合的电阻器,使得在热熔断器激活之后流过第一支路的所得电流低于第二阈值电流值;和/或还包括以串联布置的方式与高温熔断器耦合的第二热熔断器,使得在热熔断器激活之后流过第一支路的所得电流足以激活第二热熔断器。
[0385]
参考图38,示例性系统包括车辆3802,该车辆具有动力电源路径3804;电源分配单元3806,该电源分配单元具有设置在动力电源路径3804中的电流保护电路3808,其中电流保护电路包括具有热熔断器3820的第一支路3810和具有接触器3822的第二支路3812。第一支路3810和第二支路3812以并联布置的方式耦合。该系统包括控制器3614,该控制器具有电流检测电路3816,该电流检测电路被结构化为确定流过动力电源路径3804的电流;和熔断器管理电路3818,该熔断器管理电路被结构化为响应于电流而提供接触器激活命令。接触器3822响应于接触器激活命令。
[0386]
以下描述示例性系统的某些另外的方面,这些方面的任一个或多个可存在于某些实施方案中。示例性系统包括其中接触器3822在车辆的标称操作期间断开,并且其中熔断器管理电路被结构化为响应于确定电流高于热熔断器3820的热磨损电流而以接触器闭合命令的形式提供接触器激活命令;和/或其中熔断器管理电路被进一步结构化为响应于确定电流低于动力电源路径3804的电流保护值而以接触器闭合命令的形式提供接触器激活命令。示例性系统包括其中接触器3822在车辆的标称操作期间闭合,并且其中熔断器管理电路被结构化为响应于确定电流高于动力电源路径3804的电流保护值而以接触器断开命令的形式提供接触器激活命令。示例性系统包括其中熔断器管理电路被进一步结构化为通过执行至少一个操作来响应于电流而提供接触器激活命令,该至少一个操作选自由以下组成的操作:对电流的变化速率作出响应;对电流与阈值的比较作出响应;对电流的积分值或累加值中的一者作出响应;以及对任何前述方面的预期值或预测值中的一者作出响应。可以看出,图38所描绘的系统的实施方案允许利用超大型熔断器3820,该超大型熔断器将经历减少的磨损和延长的寿命,同时仍允许对适度过电流的电路保护(例如,利用接触器)和对高过电流值的熔断保护。可以看出,图38所描绘的系统的实施方案允许利用标称规格或偏小规格的熔断器3820,该熔断器在适度过电流值下可易于断开电路,但经历减少的磨损和延长的寿命(例如,通过接触器分支实现均流)。
[0387]
参考图39,示例性程序包括确定流过车辆的动力电源路径的电流的操作3902;引导电流流过具有并联布置的电流保护电路的操作3904,其中热熔断器位于电流保护电路的第一支路上并且接触器位于电流保护电路的第二支路上;以及响应于电流而提供接触器激活命令的操作3906。
[0388]
以下描述示例性过程的某些另外的方面,这些方面的任一个或多个可存在于某些实施方案中。示例性程序还包括响应于电流而闭合接触器的操作。示例性程序包括确定在闭合接触器之前电流低于动力电源路径的电流保护值的操作。示例性程序包括选自由以下组成的操作的至少一个操作:对电流的变化速率作出响应;对电流与阈值的比较作出响应;对电流的积分值或累加值中的一者作出响应;以及对任何前述方面的预期值或预测值中的
一者作出响应。示例性程序包括响应于电流而断开接触器的操作;确定在断开接触器之前电流高于动力电源路径的电流保护值的操作;和/或断开接触器的操作,包括执行以下任一者或多者:对电流的变化速率作出响应;对电流与阈值的比较作出响应;对电流的积分值或累加值中的一者作出响应;以及对任何前述方面的预期值或预测值中的一者作出响应。
[0389]
参考图40,示例性系统包括车辆4002,该车辆具有动力电源路径4004;电源分配单元4006,该电源分配单元具有设置在动力电源路径4004中的电流保护电路4008,其中电流保护电路包括电流保护电路4008的第一支路4010和电流保护电路4008的第二支路4012,该第一支路包括热熔断器4020,并且该第二支路包括固态开关4022。第一支路4010和第二支路4012以并联布置的方式耦合。示例性系统包括控制器4014,该控制器包括电流检测电路4016和熔断器管理电路4018,该电流检测电路被结构化为确定流过动力电源路径4004的电流,并且该熔断器管理电路被结构化为响应于该电流而提供开关激活命令。固态开关4022响应于开关激活命令。在某些实施方案中,该系统包括耦合到电流保护电路4008的接触器4024,其中接触器4024处于断开位置会使电流保护电路4008断开连接(例如,接触器4024与两个支路4010,4012串联,和/或接触器4024与第二支路4012上的固态开关4022串联)。本公开通篇所述的任何接触器在某些实施方案中可为代替常规接触器设备或与常规接触器设备串联的固态开关。固态开关已知具有快速响应并且对高电流事件期间的断开具有鲁棒性。然而,固态开关还会经历小泄漏电流,这可能在某些实施方案中可接受,或在其他实施方案中不可接受。在某些实施方案中,常规接触器与固态开关的结合利用既允许固态开关的快速响应时间和生存性,又允许常规接触器的强制零电流。在某些实施方案中,固态开关用于首先断开电路,然后常规接触器再次断开电路,从而避免常规接触器在高电流条件下断开的状况。
[0390]
参考图41,示例性程序包括确定流过车辆的动力电源路径的电流的操作4102;引导电流流过具有并联布置的电流保护电路的操作4104,其中热熔断器位于电流保护电路的第一支路上并且固态开关位于电流保护电路的第二支路上;以及响应于电流而提供开关激活命令的操作4106。
[0391]
以下描述示例性过程的某些另外的方面,这些方面的任一个或多个可存在于某些实施方案中。示例性程序还包括响应于电流而闭合固态开关;和/或确定在闭合固态开关之前电流低于动力电源路径的电流保护值的操作。例如,电流值或瞬态可足够高而引起热熔断器的劣化,但低于需要来自热熔断器的系统保护响应的阈值。在某些实施方案中,闭合固态开关会减小流过热熔断器的电流和/或瞬态,从而减少热熔断器的磨损和/或妨害失效。示例性程序包括闭合固态开关的操作,这包括执行诸如以下的至少一个操作:对电流的变化速率作出响应;对电流与阈值的比较作出响应;对电流的积分值或累加值中的一者作出响应;以及对任何前述方面的预期值或预测值中的一者作出响应。示例性程序包括响应于电流而断开固态开关;和/或确定在断开固态开关之前电流高于动力电源路径的电流保护值的操作。示例性程序包括断开固态开关的操作,包括执行选自由以下组成的操作的至少一个操作:对电流的变化速率作出响应;对电流与阈值的比较作出响应;对电流的积分值或累加值中的一者作出响应;以及对任何前述方面的预期值或预测值中的一者作出响应。示例性程序包括在断开固态开关之后断开接触器的操作,其中断开接触器会使电流保护电路或电流保护电路的第二支路中的一者断开连接。
[0392]
参考图42,示例性系统包括车辆,该车辆具有动力电源路径4204;电源分配单元4206,该电源分配单元具有设置在动力电源路径4204中的电流保护电路4208,其中电流保护电路包括电流保护电路4208的第一支路4220、电流保护电路4208的第二支路4212,该第一支路包括第一热熔断器4220,该第二支路包括第二热熔断器4222和接触器4224,并且其中第一支路4220和第二支路4212以并联布置的方式耦合。示例性系统包括控制器,该控制器包括:电流检测电路4216,该电流检测电路被结构化为确定流过动力电源路径4204的电流;和熔断器管理电路4218,该熔断器管理电路被结构化为响应于电流而提供接触器激活命令。接触器4224响应于接触器激活命令。
[0393]
以下描述示例性系统的某些另外的方面,这些方面的任一个或多个可存在于某些实施方案中。示例性系统包括其中接触器4224在车辆的标称操作期间断开,并且其中熔断器管理电路4218被结构化为响应于确定电流高于第一热熔断器4220的热磨损电流而以接触器闭合命令的形式提供接触器激活命令。示例性系统包括熔断器管理电路4218,该熔断器管理电路被进一步结构化为响应于确定电流低于动力电源路径4204的电流保护值而以接触器闭合命令的形式提供接触器激活命令。示例性系统包括车辆操作条件电路4226,该车辆操作条件电路被结构化为确定车辆的操作模式(例如,移动、停止、高性能、高节能、充电、快速充电等),并且其中熔断器管理电路4218被进一步结构化为响应于操作模式而提供接触器激活命令。示例性系统包括熔断器管理电路4218,该熔断器管理电路被进一步结构化为响应于操作模式而以接触器闭合命令的形式提供接触器激活命令,该操作模式包括选自由以下组成的操作模式的至少一个操作模式:充电模式;快速充电模式;高性能模式;高功率要求模式;紧急操作模式;和/或跛行回家模式。示例性系统包括其中接触器4224在车辆的标称操作期间闭合,并且其中熔断器管理电路4218被结构化为响应于确定电流高于动力电源路径4204的电流保护值而以接触器断开命令的形式提供接触器激活命令。示例性系统包括其中接触器在车辆的标称操作期间闭合,并且其中熔断器管理电路4218被结构化为响应于操作模式而以接触器断开命令的形式提供接触器激活命令;和/或其中熔断器管理电路4218被进一步结构化为响应于操作模式而以接触器断开命令的形式提供接触器激活命令,该操作模式包括节能模式或维修模式中的至少一者。例如,在某些操作条件诸如节能模式期间或在维修事件期间,可强制执行经过动力电源路径4204的减小的最大电源吞吐量,其中接触器4224的断开用于为减小的最大电源吞吐量提供配置的熔断器保护。
[0394]
参考图43,示例性程序包括确定流过车辆的动力电源路径的电流的操作4302;引导电流流过具有并联布置的电流保护电路的操作4304,其中第一热熔断器位于电流保护电路的第一支路上并且第二热熔断器和接触器位于电流保护电路的第二支路上;以及响应于电流而提供接触器激活命令的操作4306。
[0395]
以下描述示例性过程的某些另外的方面,这些方面的任一个或多个可存在于某些实施方案中。示例性程序还包括响应于电流高于第一热熔断器的热磨损电流而闭合接触器;和/或进一步响应于电流低于动力电源路径的电流保护值而闭合接触器的操作。示例性程序包括确定车辆的操作模式并且进一步响应于操作模式而提供接触器激活命令的操作。示例性程序包括响应于操作模式而以接触器闭合命令的形式提供接触器激活命令的操作,该操作模式包括选自由以下组成的操作模式的至少一个操作模式:充电模式;高性能模式;高功率要求模式;紧急操作模式;和跛行回家模式。示例性程序包括响应于确定电流高于动
力电源路径的电流保护值而以接触器断开命令的形式提供接触器激活命令;和/或响应于操作模式而以接触器断开命令的形式提供接触器激活命令的操作,该操作模式包括节能模式或维修模式中的至少一者。
[0396]
参考图44,示例性系统包括车辆4402,该车辆具有动力电源路径4404;电源分配单元4406,该电源分配单元具有设置在动力电源路径4404中的电流保护电路4408,其中该电流保护电路包括:电流保护电路4408的第一支路4410,该第一支路包括第一热熔断器4420和第一接触器4424;电流保护电路4408的第二支路4412,该第二支路包括第二热熔断器4422和第二接触器4426;并且其中第一支路4410和第二支路4412以并联布置的方式耦合。示例性系统包括控制器4414,该控制器包括电流检测电路4416,该电流检测电路被结构化为确定流过动力电源路径4404的电流;和熔断器管理电路4418,该熔断器管理电路被结构化为响应于电流而提供多个接触器激活命令。第一接触器4424和第二接触器4426响应于接触器激活命令,从而提供电流保护电路4408的所选择的配置。
[0397]
以下描述示例性系统的某些另外的方面,这些方面的任一个或多个可存在于某些实施方案中。示例性系统包括其中电流保护电路还包括:一个或多个附加支路4413,其中每个附加支路4413包括附加热熔断器4423和附加接触器4428;并且其中每个附加接触器4428进一步响应于接触器激活命令,从而提供电流保护电路4408的所选择的配置。示例性系统包括车辆操作条件电路4430,该车辆操作条件电路被结构化为确定车辆的操作模式,并且其中熔断器管理电路4418被进一步结构化为响应于操作模式而提供接触器激活命令。示例性熔断器管理电路4418被进一步结构化为响应于操作模式而确定动力电源路径4404的有功电流额定值,并且响应于有功电流额定值而提供接触器激活命令。示例性系统包括其中电流保护电路4408的第一支路4410还包括与第一热熔断器4420并联布置的附加第一接触器4427,其中电流检测电路4416被进一步结构化为确定第一支路电流,其中熔断器管理电路4418被进一步结构化为进一步响应于第一支路电流而提供接触器激活命令,并且其中附加第一接触器4427响应于接触器激活命令。示例性系统包括在车辆的标称操作期间断开的附加第一接触器4427,并且其中熔断器管理电路4418被结构化为响应于确定第一支路电流高于第一热熔断器4420的热磨损电流而提供包括附加第一接触器闭合命令的接触器激活命令。示例性系统包括熔断器管理电路4418,该熔断器管理电路被结构化为响应于确定以下至少一者而提供附加第一接触器闭合命令:第一支路电流低于第一支路电流保护值,或电流低于动力电源路径电流保护值。示例性系统包括其中附加第一接触器4427在车辆的标称操作期间闭合,并且其中熔断器管理电路4418被结构化为响应于确定以下至少一者而提供包括附加第一接触器断开命令的接触器激活命令:第一支路电流高于第一支路电流保护值,或电流高于动力电源路径电流保护值。示例性系统还可包括定位在支路4410,4412,4413中的任何一者或多者上的附加接触器4428。接触器4424,4426,4428中的任何一者或多者可以以与相关联的支路上的相关联的热熔断器4420,4422,4423串联和/或并联的方式配置。
[0398]
参考图45,示例性程序包括确定流过车辆的动力电源路径的电流的操作4502;引导电流流过具有并联布置的电流保护电路的操作4504,其中第一热熔断器和第一接触器位于电流保护电路的第一支路上,并且第二热熔断器和第二接触器位于电流保护电路的第二支路上;以及响应于流过车辆的动力电源路径的电流而提供电流保护电路的所选择的配置
的操作4506,其中提供所选择的配置包括向第一接触器和第二接触器中的每一者提供接触器激活命令。
[0399]
以下描述示例性过程的某些另外的方面,这些方面的任一个或多个可存在于某些实施方案中。示例性程序包括这样的操作,该操作还包括电流保护电路的至少一个附加支路,电流保护电路的每个附加支路具有附加热熔断器和附加接触器,并且其中提供电流保护电路的所选择的配置包括向每个附加接触器提供接触器激活命令。示例性程序包括确定车辆的操作模式并且进一步响应于操作模式而提供所选择的配置的操作;和/或响应于操作模式而确定动力电源路径的有功电流额定值的操作,并且其中提供电流保护电路的所选择的配置进一步响应于有功电流额定值。示例性程序包括确定动力电源路径的有功电流额定值的操作,并且其中提供电流保护电路的所选择的配置进一步响应于有功电流额定值。示例性程序包括这样的操作,其中电流保护电路的第一支路还包括与第一热熔断器并联布置的附加第一接触器,该程序还包括:确定第一支路电流,并且其中提供所选择的配置还包括向附加第一接触器提供接触器激活命令;响应于确定第一支路电流高于第一热熔断器的热磨损电流而闭合附加第一接触器的操作;进一步响应于确定以下至少一者而闭合附加第一接触器的操作:第一支路电流低于第一支路电流保护值,或电流低于动力电源路径电流保护值;和/或响应于确定以下至少一者而断开附加第一接触器的操作:第一支路电流高于第一支路电流保护值,或电流高于动力电源路径电流保护值。
[0400]
参考图46,示例性系统包括车辆4602,该车辆具有动力电源路径4604;电源分配单元4606,该电源分配单元具有设置在动力电源路径4604中的电流保护电路4608,其中电流保护电路4608包括熔断器4610。示例性系统还包括控制器4614,该控制器包括熔断器状态电路4616,该熔断器状态电路被结构化为确定熔断器事件值;和熔断器管理电路4618,该熔断器管理电路被结构化为基于熔断器事件值来提供熔断器事件响应。
[0401]
以下描述示例性系统的某些另外的方面,这些方面的任一个或多个可存在于某些实施方案中。示例性系统包括熔断器寿命描述电路4619,该熔断器寿命描述电路被结构化为确定熔断器寿命剩余值,其中熔断器事件值包括熔断器寿命剩余值低于阈值的表示,并且其中熔断器管理电路4618被进一步结构化为进一步基于熔断器寿命剩余值来提供熔断器事件响应。提供熔断器事件的示例性和非限制性操作包括将熔断器事件值的故障代码和/或通知例如提供给数据链路、系统中的另一个控制器,作为维修通知,提供给车队所有者(例如,维护经理),存储为用于维修检视的故障代码,和/或存储为向操作员、移动设备发出的通知、维修报告等。提供熔断器事件响应的示例性和非限制性操作包括:调节动力电源路径的最大功率额定值;调节动力电源路径的最大功率转换速率;和/或调节电流保护电路的配置。示例性系统包括其中电流保护电路4606还包括以并联布置的方式耦合到熔断器4610的接触器4612;和/或其中熔断器管理电路4618被进一步结构化为响应于熔断器事件值而提供接触器激活命令。在该示例中,接触器4612响应于接触器激活命令。示例性系统包括其中熔断器管理电路4618被进一步结构化为响应于熔断器事件值为熔断器4610的热磨损事件或迫近热磨损事件中的一者而以接触器闭合命令的形式提供接触器激活命令。示例性系统包括其中熔断器管理电路4618被进一步结构化为响应于熔断器寿命剩余值而调节接触器激活命令的电流阈值(例如,在熔断器老化时在更低或更高阈值下断开接触器)。示例性系统包括至少选择性地热耦合到熔断器的冷却系统4620,以及冷却系统接口4622(例
如,硬件接口诸如流动耦合器、阀门等,和/或通信接口诸如网络命令、电耦合器等);和/或其中提供熔断器事件响应包括响应于熔断器寿命剩余值而调节冷却系统4620的冷却系统接口4622(例如,在熔断器老化时增加对熔断器的主动冷却能力)。
[0402]
参考图47,示例性程序包括确定设置在电流保护电路中的熔断器的熔断器事件值的操作4702,该电流保护电路设置在车辆的动力电源路径中;以及基于熔断器事件值来提供熔断器事件响应的操作4704。
[0403]
以下描述示例性过程的某些另外的方面,这些方面的任一个或多个可存在于某些实施方案中。示例性程序还包括确定熔断器寿命剩余值的操作,其中熔断器事件值包括熔断器寿命剩余值低于阈值的表示,并且进一步基于熔断器寿命剩余值来提供熔断器事件响应;提供熔断器事件响应的操作包括提供熔断器事件值的故障代码或通知中的至少一者;提供熔断器事件响应的操作包括调节动力电源路径的最大功率额定值;提供熔断器事件响应的操作包括调节动力电源路径的最大功率转换速率;提供熔断器事件响应的操作包括调节电流保护电路的配置。示例性程序包括这样的操作,其中电流保护电路还包括以并联布置的方式耦合到熔断器的接触器;其中熔断器管理电路被进一步结构化为响应于熔断器事件值而提供接触器激活命令;并且其中接触器响应于接触器激活命令;其中熔断器管理电路被进一步结构化为响应于熔断器事件值包括熔断器的热磨损事件或迫近热磨损事件中的一者而以接触器闭合命令的形式提供接触器激活命令;和/或其中熔断器管理电路被进一步结构化为响应于熔断器寿命剩余值而调节接触器激活命令的电流阈值。示例性程序包括提供熔断器事件响应的操作,该操作包括响应于熔断器寿命剩余值而调节冷却系统接口以便冷却系统至少选择性地热耦合到熔断器。示例性程序包括提供熔断器事件响应的操作,该操作包括提供熔断器事件值的故障代码或通知中的至少一者。示例性程序包括响应于熔断器事件响应而确定累加熔断器事件描述并且存储累加熔断器事件描述的操作。示例性程序包括提供累加熔断器事件描述的操作,其中提供累加熔断器事件描述包括以下至少一者:提供累加熔断器事件描述的故障代码或通知中的至少一者;以及响应于维修事件或对累加熔断器事件描述的请求中的至少一者而提供累加熔断器事件描述的操作。
[0404]
参考图48,示例性系统包括车辆4802,该车辆具有动力电源路径4804和至少一个辅助电源路径4805;电源分配单元4806,该电源分配单元具有设置在动力电源路径4804中的动力电流保护电路4808,该动力电流保护电路包括熔断器;和辅助电流保护电路4810,该辅助电流保护电路设置在至少一个辅助电源路径4805中的每一者中,每个辅助电流保护电路4810包括辅助熔断器(未示出)。该系统包括控制器4814,该控制器包括:电流确定电路4816,该电流确定电路被结构化为解释与动力电源路径相对应的动力电流值以及与至少一个辅助电源路径中的每一者相对应的辅助电流值。
[0405]
以下描述示例性系统的某些另外的方面,这些方面的任一个或多个可存在于某些实施方案中。示例性系统包括电耦合到动力电源路径4804的动力电流传感器4824,其中动力电流传感器4824被配置为提供动力电流值。示例性系统包括至少一个辅助电流传感器4826,每个辅助电流传感器电耦合到至少一个辅助电源路径中的一者,每个辅助电流传感器4826被配置为提供对应辅助电流值。示例性系统包括其中控制器4814还包括车辆接口电路4828,该车辆接口电路被结构化为向车辆网络(未示出)提供动力电流值;其中车辆接口电路4828被进一步结构化为向车辆网络提供与至少一个辅助电源路径4805中的每一者相
对应的辅助电流值;和/或还包括电池管理控制器(未示出),该电池管理控制器被配置为从车辆网络接收动力电流值。在某些实施方案中,动力电流值和/或一个或多个辅助电流值中的一者或多者由熔断器电流模型提供,例如根据跨熔断器的负载电压降和/或由跨熔断器的注入电流操作确定的熔断器电阻(和/或熔断器动态电阻或熔断器阻抗)值来确定。与传感器相比,熔断器电流模型的利用可提供电流确定的更高准确度(例如,相对于能力适中或便宜的电流传感器)和/或更快响应时间。在某些实施方案中,电流传感器可与熔断器电流模型的利用相结合,例如根据操作条件以及针对操作条件得出的传感器或模型的预期准确度来偏向于传感器或模型中的一者或另一者。
[0406]
参考图49,示例性程序包括提供电源分配单元的操作4902,该电源分配单元具有动力电流保护电路和至少一个辅助电流保护电路;通过动力电流保护电路给车辆动力电源路径供电的操作4904;通过至少一个辅助电流保护电路中的对应一者给至少一个辅助负载供电的操作4906;确定与动力电源路径相对应的动力电流值的操作4908;以及确定与至少一个辅助电流保护电路中的每一者相对应的辅助电流值的操作4910。
[0407]
以下描述示例性过程的某些另外的方面,这些方面的任一个或多个可存在于某些实施方案中。示例性程序还包括向车辆网络提供动力电流值的操作;和/或用电池管理控制器接收动力电流值的操作。
[0408]
参考图50,示例性系统包括车辆5002,该车辆具有动力电源路径5004;电源分配单元5006,该电源分配单元具有设置在动力电源路径5004中的电流保护电路5008,其中电流保护电路包括:热熔断器5020;以及与热熔断器5020串联布置的接触器5022。该系统还包括控制器5014,该控制器包括电流检测电路5016,该电流检测电路被结构化为确定流过动力电源路径5004的电流;和熔断器管理电路5018,该熔断器管理电路被结构化为响应于电流而提供接触器激活命令;并且其中接触器5022响应于接触器激活命令。
[0409]
以下描述示例性系统的某些另外的方面,这些方面的任一个或多个可存在于某些实施方案中。示例性系统包括其中热熔断器5020包括电流额定值,该电流额定值高于与动力电源路径5004的最大电源吞吐量相对应的电流(例如,其中熔断器的规格被设定为避免磨损或劣化直至达到最大电源吞吐量,其中熔断器的规格被设定为适应更高功率额定值和/或快速充电电源吞吐量等)。示例性系统包括其中热熔断器5020包括电流额定值,该电流额定值高于与动力电源路径5004的快速充电电源吞吐量相对应的电流。示例性系统包括其中接触器5020包括电流额定值,该电流额定值高于与动力电源路径5004的最大电源吞吐量相对应的电流。在某些实施方案中,与动力电源路径5004的最大电源吞吐量相对应的电流可对应于标称电压下的电流,和/或劣化和/或失效模式电压下的电流(例如,在电池组老化时,和/或在一个或多个电池单元去激活的情况下)。示例性系统包括其中接触器5022包括电流额定值,该电流额定值高于与动力电源路径5004的快速充电电源吞吐量相对应的电流。示例性系统包括其中熔断器管理电路5018被进一步结构化为响应于电流指示动力电源路径保护事件而以接触器断开命令的形式提供接触器激活命令。示例性电流检测电路5016通过执行诸如以下的至少一个操作来确定动力电源路径保护事件:对电流的变化速率作出响应;对电流与阈值的比较作出响应;对电流的积分值或累加值中的一者作出响应;和/或对任何前述方面的预期值或预测值中的一者作出响应。
[0410]
参考图51,示例性程序包括通过电流保护电路给车辆的动力电源路径供电的操作
5102,该电流保护电路包括热熔断器和与热熔断器串联布置的接触器;和确定流过动力电源路径的电流的操作5104;以及响应于电流而选择性地断开接触器的操作。
[0411]
以下描述示例性过程的某些另外的方面,这些方面的任一个或多个可存在于某些实施方案中。示例性程序还包括提供具有电流额定值的热熔断器的操作,该电流额定值高于与动力电源路径的最大电源吞吐量相对应的电流。示例性程序包括提供具有电流额定值的热熔断器的操作,该电流额定值高于与动力电源路径的快速充电电源吞吐量相对应的电流。示例性程序包括提供具有电流额定值的接触器的操作,该电流额定值高于与动力电源路径的最大电源吞吐量相对应的电流。示例性程序包括提供具有电流额定值的接触器的操作,该电流额定值高于与动力电源路径的快速充电电源吞吐量相对应的电流。示例性程序包括断开接触器的操作进一步响应于以下至少一者:电流的变化速率;电流与阈值的比较;电流的积分值或累加值中的一者;和/或任何前述方面的预期值或预测值。
[0412]
参考图52,示例性程序包括通过电流保护电路给车辆的动力电源路径供电的操作5202,该电流保护电路包括热熔断器和与热熔断器串联布置的接触器;确定流过动力电源路径的电流的操作5204;响应于电流超过阈值而断开接触器的操作5206;确认车辆操作条件允许接触器的重新连接的操作5208;以及响应于车辆操作条件而命令接触器闭合的操作5210。先前已知的熔断系统(包括具有可控高温熔断器的系统)不能够在过电流事件之后恢复系统电源,因为熔断器已断开电路且无法恢复。本公开通篇的某些示例性实施方案提供了在某些情况下无需激活熔断器就可断开电路的系统。因此,在某些实施方案中,可在高电流事件之后恢复电源,从而提供附加能力。然而,在某些实施方案中,例如在过电流事件之后应急人员和/或维修员正在访问该系统的情况下,可能不期望恢复该系统的电源。在某些实施方案中,控制器被配置为在试图恢复电源之前执行某些检查,包括检查电流操作条件和权限。附加地或另选地,控制器被配置为在试图恢复电源期间和/或不久之后,确定是否仍存在引起过电流事件的条件。附加地或另选地,控制器被配置为确定接触器或另一个电气设备是否已在过电流事件期间或在为阻止过电流事件而执行的断开连接过程期间被损坏。
[0413]
以下描述示例性过程的某些另外的方面,这些方面的任一个或多个可存在于某些实施方案中。示例性程序还包括确认车辆操作条件的操作,并且在某些实施方案中,还包括确定诸如以下的至少一个车辆操作条件:紧急车辆操作条件;用户超控车辆操作条件;维修事件车辆操作条件;以及在车辆网络上传送的重新连接命令。在某些实施方案中,紧急车辆操作条件可指示期望重新连接,例如在车辆的继续操作比车辆的电气系统的损坏更重要的情况下。在某些实施方案中,紧急车辆操作条件可指示不期望重新连接,例如在车辆已经历事故,并且期望通过电源的断开连接来保护车辆乘客和/或紧急响应人员的情况下。在某些实施方案中,维修事件车辆操作条件指示期望重新连接,例如在维修操作员请求对车辆重新供电的情况下。在某些实施方案中,维修事件车辆操作条件指示不期望重新连接,例如当维修人员正在对车辆进行维修、维护或修理时。
[0414]
示例性程序包括在命令接触器闭合期间监测动力电源路径并且响应于该监测而重新断开接触器的操作(例如,其中闭合后电流和/或电流瞬态指示引起过电流的条件可能仍为激活的)。示例性程序包括响应于断开接触器而确定累加接触器断开事件描述的操作,和/或响应于累加接触器断开事件描述超过阈值而防止命令接触器闭合的操作。例如,累加
接触器断开事件可由负载下的多个接触器断开事件和/或根据这些事件的严重性来确定。在经历负载下的多个断开事件的情况下和/或在经历一个或多个严重断开事件的情况下,可能不期望接触器的重新连接以避免接触器进一步损坏、过热和/或被损坏的接触器粘附或焊接(这可能防止接触器的后续重新断开)的风险。示例性程序包括响应于断开接触器期间的电流而调节累加接触器断开事件描述的操作。示例性程序包括响应于断开接触器期间的电流和/或命令接触器闭合期间动力电源路径的监测中的一者而诊断焊接接触器的操作。示例性程序包括响应于断开接触器期间接触器致动器位置(例如,致动器在收到命令时按预期作出响应的失效)、接触器致动器响应和/或动力电源路径中的至少一者的监测而诊断焊接接触器的操作。示例性程序还包括响应于经诊断的焊接接触器而防止命令接触器闭合的操作。
[0415]
参考图53,示例性装置包括动力电源电流保护电路5308,该动力电源电流保护电路被结构化为:确定流过车辆的动力电源路径5304的电流;以及响应于电流超过阈值而断开设置在电流保护电路5308中的接触器5322,该电流保护电路包括热熔断器5320和与热熔断器5320串联布置的接触器5322。该装置还包括车辆重新供电电路5316,该车辆重新供电电路被结构化为:确认车辆操作条件允许接触器的重新连接;以及响应于车辆操作条件而闭合接触器5322。
[0416]
以下描述示例性装置的某些其他方面,这些方面的任一个或多个可存在于某些实施方案中。示例性装置包括其中车辆重新供电电路5316被进一步结构化为通过确认诸如以下的至少一个车辆操作条件来确认车辆操作条件:紧急车辆操作条件;用户超控车辆操作条件;维修事件车辆操作条件;以及在车辆网络(未示出)上传送的重新连接命令。例如,系统可包括操作员超控接口(例如,按钮、控制输入序列等),该操作员超控接口提供操作员的输入以在动力电源电流保护电路5308已断开接触器5322以保护动力电源系统的情况下请求继续电源操作。在某些实施方案中,操作员对超控的访问由车辆重新供电电路5316用来命令接触器的重新连接。在某些实施方案中,利用操作员输入进行的重新连接包括仅允许某些应用(例如,紧急或军用车辆)的重新连接,和/或仅允许持续一定时间周期(例如,10秒或30秒)的重新连接,和/或仅在重新连接之后的电气条件未指示发生另一个过电流事件时允许重新连接。在某些实施方案中,车辆重新供电电路5316附加地或另选地可使最大功率降额,使最大功率转换速率降额,在重新连接操作期间向操作员提供通知或警告,和/或在重新连接时间周期即将到期时向操作员提供通知或警告(例如,重新连接操作期间的第一光或光序列,以及重新连接时间周期即将到期时的不同光或光序列)。
[0417]
示例性装置包括其中动力电源电流保护电路5308被进一步结构化为在闭合接触器期间监测动力电源路径,并且其中车辆重新供电电路5316被进一步结构化为响应于该监测而重新断开接触器。示例性装置包括接触器状态电路5318,该接触器状态电路被结构化为响应于断开接触器5322而确定累加接触器断开事件描述;其中车辆重新供电电路5316被进一步结构化为响应于累加接触器断开事件描述超过阈值而防止闭合接触器5322;和/或其中接触器状态电路5318被进一步结构化为响应于断开接触器期间的电流而调节累加接触器断开事件描述。示例性装置包括接触器状态电路5318,该接触器状态电路被结构化为响应于命令接触器闭合期间的以下一者而诊断焊接接触器:断开接触器5322期间的电流,和/或动力电源电流保护电路5308对动力电源路径的监测。示例性装置包括接触器状态电
路5318,该接触器状态电路被结构化为响应于接触器断开期间对以下至少一者的监测而诊断焊接接触器:车辆重新供电电路5316对接触器致动器位置的监测;车辆重新供电电路5316对接触器致动器响应的监测;以及动力电源电流保护电路5308对动力电源路径的监测;和/或其中接触器状态电路5318被进一步结构化为响应于经诊断的焊接接触器而防止闭合接触器。
[0418]
示例性系统(例如,参考图1和图2)包括车辆,该车辆具有动力电源路径;电源分配单元,该电源分配单元包括:设置在动力电源路径中的电流保护电路,该电流保护电路包括热熔断器和与热熔断器串联布置的接触器;高电压电源输入耦合器,该高电压电源输入耦合器包括高电压电源的第一电接口;高电压电源输出耦合器,该高电压电源输出耦合器包括动力电源负载的第二电接口;并且其中电流保护电路将高电压电源输入电耦合到高电压电源输出,且其中电流保护电路至少部分地设置在电源分配单元的层合层(例如,参考图12至图17)中,其中该层合层包括设置在两个电绝缘层之间的导电流动路径。
[0419]
以下描述示例性系统的某些另外的方面,这些方面的任一个或多个可存在于某些实施方案中。示例性系统包括其中电流保护电路包括设置在电源分配单元的层合层中的动力电源总线。示例性系统包括其中车辆还包括辅助电源路径;其中电源分配单元还包括:设置在辅助电源路径中的辅助电流保护电路,该辅助电流保护电路包括第二热熔断器;辅助电压电源输入耦合器,该辅助电压电源输入耦合器包括低电压电源的第一辅助电接口;辅助电压电源输出耦合器,该辅助电压电源输出耦合器包括辅助负载的第二辅助电接口;并且其中辅助电流保护电路将辅助电压电源输入电耦合到辅助电压电源输出,并且其中辅助电流保护电路至少部分地设置在电源分配单元的层合层中。示例性系统包括其中电源分配单元的层合层还包括设置在两个绝热层之间的至少一个导热流动路径;其中至少一个导热流动路径被配置为提供散热器(例如,冷却系统、外壳或具有高热质量的其他系统方面、和/或环境空气)与热源之间的热耦合器,其中热源包括接触器、热熔断器和第二热熔断器中的至少一者;其中散热器包括至主动冷却源的热耦合器和电源分配单元的外壳中的至少一者;和/或还包括设置在至少一个导热流动路径与热源之间的热导管。
[0420]
参考图55,示例性系统包括车辆5502,该车辆具有动力电源路径5504;电源分配单元5506,该电源分配单元包括设置在动力电源路径5504中的电流保护电路5508,该电流保护电路5508包括热熔断器5520和与热熔断器5520串联布置的接触器5522;电流源电路5516,该电流源电路电耦合到热熔断器5520并且被结构化为跨热熔断器5520注入电流(例如,使用运算放大器驱动电流源);以及电压确定电路5518,该电压确定电路电耦合到热熔断器5520并且被结构化为确定注入电压量和热熔断器阻抗值中的至少一者。
[0421]
以下描述示例性系统的某些另外的方面,这些方面的任一个或多个可存在于某些实施方案中。示例性系统包括其中动力电源路径5504包括直流电源路径(例如,动力电源路径);其中电流源电路5516包括交流电流源和时变电流源中的至少一者,并且还包括电耦合到热熔断器5520的硬件滤波器5524。在该示例中,硬件滤波器5524响应于电流源电路5516的注入频率来配置;其中硬件滤波器5524包括高通滤波器5526,该高通滤波器具有响应于电流源电路5516的注入频率(例如,以去除显著低于注入ac频率的电压波动)而确定的截止频率。示例性系统包括具有低通滤波器5528的硬件滤波器5524,该低通滤波器具有响应于电流源电路的注入频率(例如,以去除电流注入所引起的电压波动)或动力电源路径5504的
负载变化值(例如,以去除负载变化所引起的瞬态波动)中的至少一者而确定的截止频率。在某些实施方案中,高通滤波电压与低通滤波电压分别地分析,例如,其中分别利用所应用的低通滤波器和所应用的高通滤波器来分析基本电压信号,从而允许单独确定注入电流的响应电压和因电流负载引起的基本电压。在某些实施方案中,电压确定电路5518被进一步结构化为响应于高通滤波器的输出而确定热熔断器的注入电压降;和/或其中电压确定电路5518被进一步结构化为响应于注入电压降而确定热熔断器阻抗值。在某些实施方案中,电压确定电路5518被进一步结构化为响应于低通滤波器的输出而确定热熔断器5520的负载电压降,和/或其中该系统还包括负载电流电路5519,该负载电流电路被结构化为响应于热熔断器阻抗值(例如,由注入电流的响应电压确定)且进一步响应于来自低通滤波器的负载电压降而确定流过熔断器的负载电流。
[0422]
参考图54,示例性系统包括车辆5402,该车辆具有动力电源路径5404;电源分配单元5406,该电源分配单元包括设置在动力电源路径5404中的电流保护电路5408,该电流保护电路5408包括热熔断器5420和与热熔断器5420串联布置的接触器5422;示例性系统还包括电流源电路5416,该电流源电路电耦合到热熔断器5420并且被结构化为跨热熔断器5420注入电流;和电压确定电路5518,该电压确定电路电耦合到热熔断器5420并且被结构化为确定注入电压量和热熔断器阻抗值中的至少一者,其中电压确定电路5518包括高通滤波器(例如,模拟滤波器5428,其被描绘为处于带通滤波器5426中,但可附加地或另选地包括高通滤波器),该高通滤波器具有响应于注入电流的频率而选择的截止频率。
[0423]
以下描述示例性系统的某些另外的方面,这些方面的任一个或多个可存在于某些实施方案中。示例性系统包括其中电压确定电路5518还包括带通滤波器5426,该带通滤波器具有为界定注入电流的频率而选择的带宽。例如,在注入电流的频率为200hz的情况下,带通滤波器5426可被配置成截止频率为190hz至210hz、195hz至205hz、199hz至201hz、与注入频率的偏差在5%以内、和/或与注入频率的偏差在1%以内。本领域技术人员在受益于本文的公开内容后,可确定待利用的适当注入频率和/或注入频率范围,以及对注入电流提供适当条件电压响应确定的高通滤波器和/或带通滤波器的值。用于选择注入频率和带通滤波范围的某些考虑包括但不限于与动力电源系统电通信的频率分量(包括基本频率和谐波)、该系统的噪声环境、热熔断器阻抗值确定的期望准确度、电流注入器的动态响应和能力、滤波器的动态响应和衰减能力、可用于确定注入事件的时间、与一个或多个电流注入器耦合的待被检查的熔断器数量、用于确定熔断器阻抗值变化的期望时间响应、和/或控制器5414上可用的统计和/或频率分量分析后处理的量。
[0424]
示例性系统包括其中高通滤波器包括模拟硬件滤波器5428,并且其中带通滤波器5426包括数字滤波器5430。例如,模拟硬件滤波器5428可执行高通滤波功能,并且下游数字滤波器5430可对高通滤波输入执行数字或分析带通滤波功能。示例性系统包括其中高通滤波器和带通滤波器均为数字滤波器5430。示例性电压确定电路5518被进一步结构化为响应于来自高通和带通滤波输入的注入电压降而确定热熔断器阻抗值。示例性系统包括熔断器表征电路5418,该熔断器表征电路存储熔断器电阻值和/或熔断器阻抗值,和/或熔断器表征电路5418进一步响应于热熔断器阻抗值而更新熔断器电阻值和熔断器阻抗值中的所存储的一者。示例性系统包括其中熔断器表征电路5418进一步通过执行诸如以下的至少一个操作来更新熔断器电阻值和熔断器阻抗值中的所存储的一者:将值更新到热熔断器阻抗值
(例如,即时地或周期性地用所确定的值更换所存储的值);使用热熔断器阻抗值作为滤波器输入来对值进行滤波(例如,连续地朝向所确定的值移动,诸如利用所选择的时间常数);在一定时间周期或热熔断器阻抗值的一定确定数量内拒绝热熔断器阻抗值(例如,在确定低置信值和/或异常值的情况下,在一定时间周期或所选择的确定数量内撇开或忽略该值,和/或随后在其随时间推移而表现稳定的情况下确认该值);和/或通过对随时间推移的多个热阻抗值执行滚动平均来更新值(例如,利用滚动缓冲器或其他存储器构造来用更新的确定更换较旧的确定)。示例性系统包括其中电源分配单元5406还包括设置在其中的多个热熔断器5420,并且其中电流源电路5416进一步电耦合到多个热熔断器(其可为选择性地耦合到各种熔断器的单个电流源,和/或可由电流源电路5416控制的单独电流源)。示例性电流源电路5416被进一步配置为跨多个热熔断器中的每一者顺序地注入电流(例如,以便以所选择的序列检查熔断器中的每一者的热熔断器阻抗值和/或电阻)。示例性电压确定电路5518进一步电耦合到多个热熔断器中的每一者,并且被进一步结构化为确定多个热熔断器中的每一者的注入电压量、热熔断器阻抗值中的至少一者。示例性电流源电路5416被进一步配置为以熔断器的所选择的次序跨多个热熔断器中的每一者顺序地注入电流(例如,熔断器不必以任何特定次序来检查,并且不必以相同频率或相同次数来检查)。示例性电流源电路5416被进一步结构化为响应于以下至少一者而调节所选择的次序:熔断器中的每一者的温度的变化速率(例如,可更频繁地检查更快改变温度的熔断器);熔断器中的每一者的重要性值(例如,与非关键辅助熔断器相比,可更频繁地检查动力电源熔断器);熔断器中的每一者的关键性(例如,与另一个熔断器相比,可更频繁地检查任务禁用性熔断器);熔断器中的每一者的电源吞吐量(例如,类似于温度的变化速率,和/或指示熔断器的增加磨损或老化的可能性);和/或熔断器中的每一者的故障条件或熔断器健康条件中的一者(例如,可更频繁地检查具有疑似或有源故障的熔断器和/或磨损或老化的熔断器以跟踪熔断器的进度,确认或清除诊断,和/或更快速地检测或应对失效)。示例性电流源电路5416被进一步结构化为响应于车辆的计划的占空比和观测的占空比中的一者而调节所选择的次序(例如,基于车辆或动力电源电路的计划的占空比和/或基于车辆或动力电源电路的观测的占空比来调节熔断器检查次序和/或频率,从而允许适应各种应用和/或观测的运行时变化)。示例性系统包括其中电流源电路5416被进一步结构化为通过一系列注入频率扫描注入电流(例如,确保对系统噪声的鲁棒性,通知熔断器的多频阻抗模型,和/或被动地或主动地避免包括熔断器在内的电源电路上的注入噪声)。示例性电流源电路5416被进一步结构化为以多个注入频率跨热熔断器注入电流(例如,类似于扫描,但使用所选择的离散频率数,其利用更方便的滤波和处理实现了扫描的一些有益效果,并且包括基于系统变化来更新所选择的注入频率,该系统变化诸如为负载、观测的噪声和/或在表征熔断器时所选择的频率的观测值)。示例性系统包括其中电流源电路5416被进一步结构化为以多个注入电压幅值跨热熔断器注入电流。注入电压幅值可与注入电流幅值耦合。无论在本公开中何处描述注入幅值,都应当理解,注入幅值可为电流注入幅值和/或电压注入幅值,并且在某些操作条件中,可将这些幅值组合(例如,选择电压幅值直至达到电流源中的电流极限,选择电流幅值直至达到电流源中的电压极限,和/或跟随可包括电压和/或电流的组合的幅值轨迹)。示例性系统包括其中电流源电路5416被进一步结构化为以响应于热熔断器的电源吞吐量而确定的注入电压幅值跨热熔断器注入电流(例如,在高负载下注入更大幅值以有助于信噪比,
和/或在高负载下注入更低幅值以减少熔断器上的负载)。示例性系统包括其中电流源电路5416被进一步结构化为以响应于车辆的占空比而确定的注入电压幅值跨热熔断器注入电流。
[0425]
参考图56,示例性程序包括确定熔断器电流测量系统的零位偏移电压的操作5602,包括确定电气地设置在电源和电负载之间的熔断器的熔断器负载不需要电流的操作5604;以及包括响应于熔断器负载不需要电流而确定零位偏移电压的操作5604;以及存储零位偏移电压的操作5606。
[0426]
以下描述示例性过程的某些另外的方面,这些方面的任一个或多个可存在于某些实施方案中。示例性程序还包括响应于所确定的零位偏移电压而更新所存储的零位偏移电压的操作。示例性程序包括响应于零位偏移电压而诊断部件的操作,例如其中高零位偏移电压指示该系统中的部件可能不正常操作。示例性程序包括确定多个部件中的哪个部件对零位偏移电压有贡献的操作(例如,通过利用与具有待检查的熔断器的电路耦合或解耦的所选择的部件来执行零位偏移电压确定)。示例性程序包括通过执行诸如以下的至少一个操作来确定熔断器负载不需要电流的操作:确定包括熔断器、电源和电负载的车辆已发生切断事件;确定车辆已发生接通事件;确定车辆掉电;以及确定车辆处于附属条件,其中处于附属条件的车辆不会通过熔断器供电(例如,应用的按键开关附属位置,其中动力电源熔断器在附属位置中不通电)。
[0427]
参考图57,确定偏移电压以调节熔断器电流确定的示例性装置包括控制器5702,该控制器具有熔断器负载电路5708,该熔断器负载电路被结构化为确定熔断器负载不需要电流,并且进一步确定与熔断器相关联的接触器断开;偏移电压确定电路5722,该偏移电压确定电路被结构化为响应于确定熔断器负载不需要电流而确定对应于与熔断器相关联的熔断器电路中的至少一个部件的偏移电压;以及偏移数据管理电路5724,该偏移数据管理电路被结构化为存储偏移电压,并且传送电流计算偏移电压以便控制器用来确定流过熔断器的电流。
[0428]
参考图58,示例性程序包括为电源分配单元中的熔断器电路提供数字滤波器的操作5802,包括跨熔断器注入交流电流的操作5804,其中熔断器电气地设置在电源与电负载之间;通过对熔断器的测得的电流值和测得的电压值中的一者执行低通滤波器操作来确定流过熔断器的基本功率的操作5806;以及通过对熔断器的测得的电流值和测得的电压值中的一者执行高通滤波器操作来确定注入电流值的操作5808。
[0429]
以下描述示例性过程的某些另外的方面,这些方面的任一个或多个可存在于某些实施方案中。示例性程序还包括响应于流过熔断器的功率和电流中的一者的占空比而调节低通滤波器和高通滤波器中的至少一者的参数的操作。示例性程序包括通过一系列注入频率扫描注入交流电流的操作。示例性程序包括以多个注入频率跨熔断器注入交流电流的操作。示例性程序包括这样的操作,其中电流源电路被进一步结构化为以多个注入电压幅值跨熔断器注入电流。示例性程序包括这样的操作,其中电流源电路被进一步结构化为以响应于熔断器的电源吞吐量而确定的注入电压幅值跨熔断器注入电流。在某些实施方案中,低通滤波器和/或高通滤波器是数字滤波器,并且其中调节数字滤波器的参数包括调节一个或多个数字滤波器的值。示例性程序包括在执行高通滤波之后利用数字带通滤波器进一步处理测得的电压值,并且基于先高通滤波再带通滤波的测得的电压值来确定熔断器电
阻、熔断器动态电阻和/或熔断器阻抗值。
[0430]
参考图59,示例性程序包括校准熔断器电阻确定算法的操作5902,包括:存储与多个占空比值相对应的多个校准集的操作5904,该占空比包括与电气地设置在电源和电负载之间的熔断器相对应的电吞吐量值。示例性校准集包括与熔断器操作地耦合的电流注入设备的电流源注入设置,包括注入频率、注入占空比(例如,每个循环的接通时间)、注入波形形状、熔断器序列操作(例如,检查每个熔断器的次序和频率)、注入幅值和/或注入运行时(例如,每个熔断器的每个注入序列的秒数或毫秒数,诸如130毫秒、20毫秒、1秒等)。示例性程序包括确定包括熔断器、电源和电负载的系统的占空比的操作5908;响应于多个校准集和所确定的占空比(例如,使用根据所确定的占空比的所指示的校准集,和/或内插在校准集之间)而确定电流注入设备的注入设置的操作5910;以及响应于所确定的注入设置而操作电流注入设备的操作5912。
[0431]
示例性程序还包括这样的操作,其中校准集还包括至少一个数字滤波器的滤波器设置,其中该方法还包括利用至少一个数字滤波器来确定熔断器电阻。
[0432]
参考图60,示例性程序包括提供独特电流波形以改善电源分配单元的熔断器电阻测量的操作6002。在某些实施方案中,该程序包括确认电气地定位在熔断器电路中的接触器断开的操作6004,其中熔断器电路包括电气地设置在电源与电负载之间的熔断器,和/或确定熔断器电路的零位电压偏移值的操作6006。示例性程序包括进行跨熔断器的多个电流注入序列的操作6006,其中该电流注入序列中的每一者包括所选择的电流幅值、电流频率和电流波形值。示例性程序还包括响应于电流注入序列和/或零位电压偏移值而确定熔断器电阻值的操作6010。
[0433]
以下描述示例性过程的某些另外的方面,这些方面的任一个或多个可存在于某些实施方案中。示例性程序还包括响应于多个电流注入序列中的每一者而调节数字滤波器的滤波特性并且在对应电流注入序列期间使用数字滤波器利用经调节的滤波特性来测量熔断器电路电压或熔断器电路电流中的一者的操作。
[0434]
参考图61,示例性系统包括车辆6102,该车辆具有动力电源路径6104;电源分配单元,该电源分配单元包括设置在动力电源路径6104中的电流保护电路6108,其中电流保护电路6108包括热熔断器6120和与热熔断器6120串联布置的接触器6122。示例性系统包括控制器6114,该控制器具有电流源电路6116,该电流源电路电耦合到热熔断器6120并且被结构化为跨热熔断器6120注入电流;以及电压确定电路6118,该电压确定电路电耦合到热熔断器6120并且被结构化为确定注入电压量和热熔断器阻抗值。示例性电压确定电路6118被结构化为执行频率分析操作以确定注入电压量。示例性和非限制性频率分析操作包括应用模拟和/或数字滤波器以去除熔断器电压中不感兴趣的和/或不与注入频率相关的频率分量。示例性和非限制性频率分析操作包括利用选自诸如以下的技术的至少一种频率分析技术:傅里叶变换、快速傅里叶变换、拉普拉斯变换、z变换和/或小波分析。在某些实施方案中,对热熔断器电压的经滤波和/或未经滤波的测量值执行频率分析操作。
[0435]
以下描述示例性系统的某些另外的方面,这些方面的任一个或多个可存在于某些实施方案中。示例性系统包括其中电压确定电路6118被进一步结构化为通过以感兴趣的频率确定跨熔断器的电压的幅值来确定注入电压量;和/或其中响应于注入电压的频率来确定感兴趣的频率。示例性系统包括其中电流源电路6116被进一步结构化为通过一系列注入
频率扫描注入电流。示例性系统包括其中电流源电路6116被进一步结构化为以多个注入频率跨热熔断器6120注入电流。示例性系统包括其中电流源电路6116被进一步结构化为以多个注入电压幅值跨热熔断器6120注入电流。示例性系统包括其中电流源电路6116被进一步结构化为以响应于热熔断器6120的电源吞吐量而确定的注入电压幅值跨热熔断器6120注入电流。示例性系统包括其中电流源电路6116被进一步结构化为以响应于车辆6102的占空比而确定的注入电压幅值跨热熔断器6120注入电流。
[0436]
参考图62,示例性系统包括车辆6202,该车辆具有动力电源路径6204;电源分配单元,该电源分配单元包括设置在动力电源路径6204中的电流保护电路6208,该电流保护电路6208包括热熔断器6220和与该热熔断器串联布置的接触器6222。示例性系统还包括控制器6214,该控制器具有电流源电路6216,该电流源电路电耦合到热熔断器并且被结构化为确定动力电源路径6204的负载电源吞吐量为低,且响应于动力电源路径6204的负载电源吞吐量为低而跨热熔断器6220注入电流。控制器6214还包括电压确定电路6218,该电压确定电路电耦合到热熔断器6220并且被结构化为确定注入电压量和热熔断器阻抗值中的至少一者,并且其中电压确定电路6218包括高通滤波器,该高通滤波器具有响应于注入电流的频率而选择的截止频率。
[0437]
以下描述示例性系统的某些另外的方面,这些方面的任一个或多个可存在于某些实施方案中。示例性系统包括其中电流源电路6216被进一步结构化为响应于车辆处于关停状态而确定动力电源路径6204的负载电源吞吐量为低。示例性系统包括其中电流源电路6216被进一步结构化为响应于车辆处于切断状态而确定动力电源路径6204的负载电源吞吐量为低。示例性系统包括其中电流源电路6216被进一步结构化为响应于车辆的动力扭矩要求为零而确定动力电源路径6204的负载电源吞吐量为低。示例性系统包括其中电源分配单元还包括多个熔断器,并且其中电流源电路6216被进一步结构化为以所选择的序列跨熔断器中的每一者注入电流;和/或其中电流源电路6216被进一步结构化为在车辆的第一关停事件时跨多个熔断器中的第一者注入电流,并且在车辆的第二关停事件时跨多个熔断器中的第二者注入电流(例如,为了在关停事件(可能具有有限持续时间)期间限制控制器6214的运行时,示例性电流源电路6216仅在给定关停事件期间检查熔断器中的一者或子组,仅在多个关停事件内检查所有熔断器)。
[0438]
参考图62,示例性系统包括车辆6202,该车辆具有动力电源路径6204;电源分配单元,该电源分配单元包括设置在动力电源路径6204中的电流保护电路6308,其中电流保护电路6208包括热熔断器6220和与热熔断器6220串联布置的接触器6222。示例性系统还包括控制器6214,该控制器具有电流源电路6218,该电流源电路电耦合到热熔断器6220并且被结构化为跨热熔断器6220注入电流;以及电压确定电路6218,该电压确定电路电耦合到热熔断器6220并且被结构化为确定注入电压量和热熔断器阻抗值中的至少一者。示例性电压确定电路6218包括高通滤波器,该高通滤波器具有响应于注入电流的频率而选择的截止频率。示例性控制器6214还包括熔断器状态电路6219,该熔断器状态电路被结构化为响应于注入电压量和热熔断器阻抗值中的至少一者而确定熔断器条件值。例如,可为特定熔断器或熔断器类型建立熔断器电阻(和/或动态电阻或阻抗)之间的相关性,并且示例性熔断器状态电路6219响应于观测的熔断器电阻或其他相关参数而确定熔断器条件值。在某些实施方案中,熔断器状态电路6219可另外包括其他信息,诸如通过熔断器累加的电源吞吐量、通
过熔断器累加的功率瞬态事件和/或累加的功率剧增事件、通过熔断器累加的温度事件和/或温度瞬态、和/或操作寿命参数诸如操作小时数、操作英里数、带电操作小时数等。
[0439]
以下描述示例性系统的某些另外的方面,这些方面的任一个或多个可存在于某些实施方案中。示例性系统包括其中熔断器状态电路6219被进一步结构化为通过提供熔断器条件值的故障代码或通知中的至少一者来提供熔断器条件值(例如,存储参数,将故障参数传送到数据链路,和/或向维修工具提供故障参数)。示例性熔断器状态电路6219进一步调节动力电源路径6204的最大功率额定值、动力电源路径的最大功率转换速率;和/或响应于熔断器条件值而调节电流保护电路的配置(例如,在并联熔断器之间分担负载,在功率或功率瞬态的更低阈值下绕过熔断器等)。示例性电源分配单元还包括主动冷却接口6224,并且其中熔断器状态电路6219进一步响应于熔断器条件值而调节主动冷却接口6224(例如,为逐渐老化的熔断器提供附加冷却,和/或为逐渐老化的熔断器降低主动冷却增加请求的阈值)。示例性熔断器状态电路6219被进一步结构化为响应于熔断器条件值指示熔断器条件已改善(例如,其中来自熔断器条件值的先前指示曾指示劣化,但继续的观测结果指示不存在熔断器的劣化;在操作员或维修技术员已重置后,诸如熔断器已被检查或更改的指示等)而清除熔断器条件值的故障代码或通知中的至少一者。示例性熔断器状态电路6219被进一步结构化为响应于熔断器的维修事件(例如,通过维修工具、计划的输入序列等)而清除熔断器条件值的故障代码或通知中的至少一者;其中熔断器状态电路6219被进一步结构化为响应于熔断器条件值而确定熔断器寿命剩余值(例如,通过熔断器条件值与熔断器寿命剩余值的相关性,和/或使用熔断器条件值的截止值或阈值来触发寿命终止条件或警告;例如可确定熔断器条件值的特定值指示熔断器处于计划寿命的90%,剩余500个操作小时等);其中熔断器状态电路6219被进一步结构化为进一步响应于车辆的占空比而确定熔断器寿命剩余值(例如,在某些实施方案中,更重车辆占空比将更快耗尽剩余熔断器寿命,这可在确定熔断器寿命剩余值时考虑,并且可取决于熔断器剩余寿命的单位(诸如是操作小时数还是日历日数),和/或取决于向维修技术员、操作员等发出的通知类型,例如,维修灯、定量的剩余时间等);和/或其中熔断器状态电路6219被进一步结构化为进一步响应于以下一者而确定熔断器寿命剩余值:动力电源路径的经调节的最大功率额定值、动力电源路径的经调节的最大功率转换速率、和/或电流保护电路的经调节的配置(例如,其中熔断器状态电路6219具有经调节的系统参数,诸如电源吞吐量、熔断器负载和/或旁路配置或阈值、和/或冷却策略,熔断器状态电路6219可考虑因落实这些或任何其他缓解策略而引起的熔断器的估计寿命延长)。
[0440]
参考图63,示例性系统包括车辆6302,该车辆具有动力电源路径6304;电源分配单元,该电源分配单元包括设置在动力电源路径6304中的电流保护电路6308,其中该电流保护电路还包括热熔断器6320和与热熔断器6320串联布置的接触器6322。示例性系统还包括控制器6314,该控制器具有熔断器热模型电路6316,该熔断器热模型电路被结构化为确定热熔断器6320的熔断器温度值,并且响应于熔断器温度值而确定熔断器条件值。示例性系统包括电流源电路6318,该电流源电路电耦合到热熔断器6320并且被结构化为跨热熔断器6320注入电流;电压确定电路6319,该电压确定电路电耦合到热熔断器6320并且被结构化为确定注入电压量和热熔断器阻抗值中的至少一者,并且其中电压确定电路6319包括高通滤波器,该高通滤波器具有响应于注入电流的频率而选择的截止频率。示例性熔断器热模
型电路6316还进一步响应于注入电压量和热熔断器阻抗值中的至少一者而确定热熔断器的熔断器温度值。示例性系统包括其中熔断器热模型电路6316被进一步结构化为通过对热熔断器温度剧增事件的数量进行计数来确定熔断器条件值。示例性热熔断器温度剧增事件包括:时间阈值内的温升阈值、超过阈值的热熔断器温度、和/或这些事件的一个以上阈值(例如,把更严重的事件看作一个以上温度剧增事件)。示例性系统包括熔断器热模型电路进一步通过对熔断器温度值进行积分、对基于温度的指标(例如,基于温度和/或温度变化速率)进行积分、和/或对高于温度阈值的温度的熔断器温度值进行积分来确定熔断器条件值。
[0441]
参考图64,描绘了具有接触器和熔断器组合的示例性先前已知的系统。出于说明目的,该示例性系统被提供为电动车辆或部分电动车辆的电源分配单元(pdu)6402的一部分。该系统包括电存储装置(例如,电池)和为车辆提供动力的电机。电存储(或电力存储)设备可以是任何类型,包括电池、燃料电池和/或电容器(例如,超级电容器或超电容器)以及这些类型的组合(例如,包括在电路中以协助峰值功率产生或瞬态操作管理的电容器)。在某些实施方案中,电存储设备是可再充电的(例如,任何可再充电电池技术,诸如锂离子、镍金属氢化物或镍镉)或可恢复的(例如,具有可逆化学物质以恢复电荷产生能力的基于化学的燃料电池)。在该示例性系统中,电池作为dc设备操作,并且电机作为ac设备操作,其中逆变器定位在它们之间以调节电机的功率。该示例性系统包括为主电源电路提供调节的滤波电容器6404。该示例性系统包括低侧接触器和高侧接触器。高侧接触器与为电路提供过电流保护的熔断器6410串联。该示例性系统还包括预充电电路,其被描绘为预充电继电器6408和预充电电阻器6406。在某些实施方案中,预充电继电器6408在高侧接触器接合之前接合,从而允许整个电路的电容元件通过预充电电阻器6406通电,进而限制系统启动时的冲击电流或其他充电伪影。可以看出,过电流保护由系统通过熔断器6410提供,并且熔断器6410的特性通过pdu为动力电源电路设置过电流保护。另外,接触器暴露于连接和断开连接事件,包括电弧放电、发热和其他磨损。
[0442]
参考图65,示意性地描绘了本公开的示例性pdu 6402。示例性pdu6402可用于系统诸如图64所描绘的系统中。图65的示例性pdu包括高侧上的断路器/继电器6502部件。图65的示例性布置是非限制性的,并且本文设想了使用本公开通篇所述的任何原理为系统提供设计的过电流保护的断路器/继电器6502的任何布置。图65的示例性pdu 6402省略了与接触器串联的熔断器,利用断路器/继电器6502进行过电流保护。如本公开通篇所述的任何断路器/继电器6502可用于诸如图65所描绘的系统中。图65的pdu 6402另外利用类似于图64所描绘的预充电继电器6408和预充电电阻器6406。在图65的示例中,断路器/继电器6502与预充电电路并联,并且断路器/继电器6502的继电器部分可在系统已通过预充电电路充电之后接合。如本文档通篇所述,断路器/继电器6502提供连续且可选择的过电流保护,同时在系统的整个设计操作电流范围内提供全额定操作。在先前已知的系统中,接触器/熔断器布置必然提供操作范围内的间隙,要么将熔断器激活至少部分地向下推入操作电流范围中,要么将熔断器激活移离额定范围,并且提供高于系统的额定电流的过电流保护间隙。另外,如本公开通篇所述,断路器/继电器6502可以提供多种电流保护机制、基于操作条件的可选择电流保护,并且相对于先前已知的接触器减少断路器/继电器的接触元件的磨损。因此,诸如图65所描绘的系统可以相对于先前已知的系统提供可靠的、响应的和可恢复的过
电流保护。
[0443]
参考图66,示意性地描绘了示例性pdu 6402。示例性pdu 6402可用于诸如图1所描绘的系统中,并且具有可以是关于图65所述的特征的附加特征或替代特征的特征。图66的示例描绘了断路器/继电器6502的外部输入(在该示例中,为抑制,其中示意性描绘了按键开关输入6504)。断路器/继电器6502以可配置的方式响应于外部信号。例如,按键开关接通操作可用于使断路器/继电器6502直接通电(例如,通过断路器/继电器的线圈对按键开关电路进行硬接线)或间接通电(例如,接收表示按键开关位置的网络值、接收表示按键开关位置的电压信号等),从而对动力电源电路充电。在另一个示例中,按键开关关断操作可用于使断路器/继电器6502断电,从而从动力电源电路中移除电力。外部信号可为任何类型或若干类型,包括从系统的任何部分生成的外部命令、指示应供应还是切断电力的计算值(例如,维修事件、维护事件、事故指示标识、紧急关闭命令、车辆控制器请求、对车辆上的某个设备的设备保护请求、温度、电压值或电流值已超过阈值的计算等)。外部信号可作为硬接线信号(例如,具有表示信号值的电压的电连接)和/或作为通信(例如,数据链路或网络通信)供应,该通信可以是有线通信或无线通信,并且可由pdu 6402上或pdu6402外部的控制器(例如,车辆控制器、电源管理控制器等)生成。为了便于说明,图66的示例未描绘预充电电路,但是诸如图65或图66所示的那些实施方案可具有预充电电路或省略预充电电路,这取决于系统的特性、系统的设计目标和要求等。
[0444]
参考图67,描绘了断路器/继电器的示例性示意性框图。图67的示例性断路器/继电器包括电源总线6702(例如,高电压、动力电源、负载电源等),该电源总线操作高电压吞吐量并且通过示意性描绘的接触件连接或断开连接。作为电源总线上的“高电压”的电压可为任何值,并且取决于被驱动的负载和系统的其他选择参数。在某些实施方案中,高电压为高于42v、高于72v、高于110v、高于220v、高于300v和/或高于360v的任何电压。动力电源负载与辅助负载(例如,pto设备、泵等)的电压范围可不同,并且可高于或低于这些范围。在该示例中,标准开/关6504或控制电压在左侧描绘(描绘为12v,但可利用任何值诸如6v、12v、24v、42v)。出于说明目的描绘了标准电压6504,但是标准电压附加地或另选地可以是与断路器/继电器的控制器通信的数据链路或网络输入(例如,其中断路器/继电器具有控制电源的独立权限)。在某些实施方案中,标准电压6504将是与由车辆控制器、由系统中的辅助(例如,无动力或非负载)部件等在按键开关处所经历的电压相同的电压。在某些实施方案中,标准电压6504将是按键开关6504信号。标准电压6504可被配置为通过输入控制隔离件6710接收。
[0445]
此外,在图67的示例中,描绘了辅助关隔离件6708,该辅助关隔离件为断路器/继电器的辅助控制提供输入。在某些实施方案中,辅助关隔离件6708耦合到电输入端6704(诸如标准电压下的可选输入端)、来自控制器(例如,该控制器将电力作为所选电压下的输出提供给辅助关隔离件)的输出端。在某些实施方案中,辅助关隔离件6708可利用数据链路或网络输入。在某些实施方案中,例如,在断路器/继电器具有内部控制器的情况下,标准开/关6504和辅助关隔离件输入端6704可以是相同的物理输入,例如,在数据链路输入、网络输入和/或可控电信号(例如,受控电压值)为断路器/继电器提供信息以确定断路器/继电器的当前请求状态的情况下。在某些实施方案中,断路器/继电器是仅硬件设备,该设备在标准开/关位置处接受第一电压值,在辅助关位置处接受第二电压值,并且通过断路器/继电
器的硬件配置进行响应以执行选定操作。
[0446]
在图67的示例中,标准开/关输入6504和辅助关输入6704包括电路保护部件(例如,隔离件6708,6710),诸如浪涌保护和极性保护。示例性断路器/继电器包括逻辑电路,该逻辑电路在标准开/关输入6504为高时使继电器通电(闭合电源总线上的接触件),并且在标准开/关输入6504为低或辅助关输入6704为低时使继电器断电(断开电源总线上的接触件)。在图67的示例中,示意性地描绘了该逻辑电路,并且该逻辑电路可被实现为断路器/继电器中的硬件元件。附加地或另选地,断路器/继电器中的控制器可解释输入电压、数据链路信号和/或网络通信以实现逻辑并确定是断开还是闭合继电器。本系统中的逻辑被描绘为利用电力来闭合(接触)的“正常断开”继电器,但是断路器/继电器可被配置为“正常闭合”、闩锁或任何其他逻辑配置。附加地或另选地,标准开/关输入6504和/或辅助关输入6704可利用逻辑高或逻辑低来实现断路器/继电器的操作。
[0447]
图67的示例性断路器/继电器附加地描绘了电流感测设备6706(“电流感测”)(其可以是总线上的电流传感器)、基于其他系统参数计算的电流值、传递到断路器/继电器和/或操作性地耦合到断路器/继电器的控制器的电流值,或者确定总线上的电流值的任何其他设备、机构或方法。在图67的示例中,电流感测设备6706耦合到逻辑电路的“触发电平


’”
部分,并且操作以在感测到高电流值时使继电器断电。感测到的高电流值可以是单个阈值(例如,由逻辑电路中的硬件确定的)和/或可选阈值(例如,由控制器基于操作条件或系统中的其他值确定的)。可以看出,通过硬件或利用控制器,感测到的电流值的函数(诸如变化速率、超过阈值的累积电流值等)可附加地或另选地用于单个感测到的电流值。可以看出,诸如图67所描绘的断路器/继电器可以在选定阈值电流值和/或其函数下可控地断开电源总线电路的功能,从而允许在系统的整个额定电流范围内连续操作。另外,诸如图67所描绘的断路器/继电器针对可能与电流无关的任何选定参数(诸如紧急关闭操作、来自系统中的其他地方(例如,车辆控制器)的请求、服务或维护操作或任何其他选定原因)提供了电源总线的可控断开连接。本公开通篇的某些实施方案提供了断路器/继电器的附加特征,其中任一个或多个特征可包括在诸如图67所描绘的实施方案中。
[0448]
参考图68,以剖视图示意性地描绘了示例性断路器/继电器。示例性断路器/继电器通常包括开关部分6820(上半部或“断路器”)和致动部分6822(下半部或“继电器”)。为了进行说明,描绘并描述了断路器/继电器的一些示例性部件。示例性断路器/继电器包括继电器部分中的线圈6816和磁芯6818。在该示例中,使线圈6816通电致动继电器,从而将电枢6814向下牵拉到磁芯6818。电枢6814耦合到上部部分中的可移动接触件6810,并且由此移动成与固定接触件6812接触,从而完成电路并且允许电流穿过电源总线。在图68的示例中,可移动接触件6810通过接触力被按压到固定接触件6812中,该接触力是图68的示例中的可选偏置力的偏置弹簧6804。即使电枢6814处于接合(下部)位置,也可以用足够的力将可移动接触件6810从固定接触件6812抬起,从而压缩接触力弹簧6804。图68的示例描绘了处于脱离接合(上部)位置的电枢6814,其中可移动接触件6810断开或不与固定接触件6812接触。
[0449]
断路器/继电器的断路器部分6820包括在主接触件的主体附近的多个分离板6806,以及围绕分离板6806和/或接触间隙与分离板6806之间的电弧路径的永磁体系统6802。在可移动接触件6810在电源总线通电时接合或脱离接合期间,在存在由永磁体系统
6802提供的磁场的情况下,主接触件的主体与分离板6806配合,以耗散和分布所得的电弧,从而极大地减少了接触件的磨损、劣化和损坏。已经表明,断路器部分的组合方面极大地延长了接触件和切换室的寿命(例如,由于在断路器/继电器的寿命内电弧热负载较低)。
[0450]
通过电源总线的电流在接触件之间产生排斥力,或者洛伦兹力。洛伦兹力是接触件的接触区域和通过电源总线的电流值的复杂函数。当电流非常高时,接触件之间的洛伦兹力充分压缩接触力弹簧6804以迫使可移动接触件6810抬离固定接触件6812并使继电器暂时断开。已经发现,可以容易地调整接触力弹簧6804,从而以可选值提供接触件的物理断开连接。附加地或另选地,可以操纵接触件与接触件的其他几何方面之间的接触区域以选择或调节物理断开连接电流。然而,在某些实施方案中,选择接触力弹簧6804可以直接调整物理断开连接电流。在某些实施方案中,选择接触力弹簧6804包括改变弹簧以改变物理断开连接电流。附加地或另选地,可以原位调节接触力弹簧6804(例如,轴向压缩或释放弹簧)以调节物理断开连接电流。
[0451]
在某些实施方案中,在物理断开连接事件之后(例如,当电枢6814处于下部或接触位置时,可移动接触件6810被迫远离固定接触件6812,从而压缩接触力弹簧6812),通过电源总线的电流快速下降,并且洛伦兹力减小,从而导致可移动接触件6810被接触力弹簧6804推回接合位置。在某些实施方案中,电流传感器6706将检测到高电流事件,从而触发线圈6816断电,并且将电枢6814向上移回到脱离接合位置。因此,当可移动接触件6810返回到接合位置时,电枢6814已经将其移开,使得在物理断开连接事件之后可移动接触件6810不接触固定接触件6812。在某些实施方案中,由电流传感器6706检测到的使电枢6814脱离接合的阈值低于物理断开连接电流,从而给予电枢6814“头部起动”并且降低可移动接触件6810与固定接触件6812重新接触的可能性。在许多系统中,在非常高的电流事件期间,可移动接触件6810与固定接触件6812之间的重新接触可以导致断路器/继电器和/或接触件的焊接严重损坏。
[0452]
参考图69,描绘了示例性断路器/继电器,其示出了电枢和可移动接触件的相对移动。在该示例中,顶部处的电枢迫使可移动接触件远离固定接触件,从而使得电源总线断开连接。底部处的电枢将移动接触件向下拉以接合固定接触件,从而使得电源总线连接。图69中的运动箭头6904标引电枢的移动,该移动将在线圈通电之后随着电枢从断开状态移动到闭合状态而发生。本公开通篇对“向上”或“向下”的任何引用是为了清楚地描述,而不是指断路器/继电器的任何部件的实际竖直关系。断路器/继电器可被定位成使得电枢的移动沿着任何轴线,包括从上到下、从下到上、水平取向和/或任何其他取向。在某些实施方案中,电枢利用无源元件诸如偏置弹簧或反向弹簧(例如,定位在电枢与永磁体之间,和/或这些中的一者或多者的外壳中)返回到向上或脱离接合位置,从而导致断路器/继电器的“正常断开”逻辑操作。偏置弹簧或反向弹簧未出现在图69的示意性剖视图中。如本公开通篇所述,断路器/继电器可以是正常断开的、正常闭合的、闩锁的或处于任何其他逻辑配置,其中对硬件和/或控制元件进行适当调节以提供此类配置。
[0453]
参考图69a,描绘了处于闭合位置的示例性断路器/继电器。图69a的示例中的电枢已向下移动,并且可移动接触件6810已附加地与电枢6814一起向下移动成与固定接触件的接合位置,从而闭合电路并允许电力通过电源总线。处于图69a所描绘的位置的接触力弹簧6804被压缩,从而抵靠固定接触件向可移动接触件6810提供接触力。可以看出,可动接触件
设置有移动空间,在该移动空间中,足以克服接触力6804弹簧的力可以使可动接触件6810抬离固定接触件,从而断开电路并防止电力通过电源总线。
[0454]
参考图70,示意性地描绘了与本公开的实施方案一致的先前已知的接触器-熔断器系统和断路器/继电器系统的操作图。在图70的例子中,在左侧描绘了操作电流条,其具有两个一般操作方案,即额定电流值内(例如,在系统的设计电流限值内,诸如区域7004、7006)的操作和高于额定电流值的操作(例如,区域7008)。另外,在图70的示例中,额定电流内的操作被细分为下部区域7004和上部区域7006。在图70的示例中,下部区域7004和上部区域7006是用于描绘额定电流区域内的操作模式的例示性示例,例如下部区域7004可与较低功率操作诸如附件的操作相关联,并且上部区域7006可与较高功率操作诸如提供动力功率或泵送功率相关联。区域7004、7006提供了操作条件之间的概念上的区别,并且下部区域7004和上部区域7006内发生的实际操作对于图70的说明并不重要。例如,一个例示性系统的上部区域7006可以是用于移动车辆(例如,其中下部区域7004是另一功能,诸如对通信或附件的电力),其中另一示例性系统的下部区域7004可以是用于移动车辆的动力(例如,其中上部区域7006是另一功能,诸如充电或高性能动力)。
[0455]
在图70的示例中,在中间描绘了接触器-熔断器系统的操作区域。接触器提供了高达额定功率的全操作。设计选择可允许接触器提供略高于额定功率的操作(例如,在系统风险被接受以提供更高能力的情况下)或略低于额定功率的操作(例如,在系统性能被损害以保护系统部件的情况下)。接触器-熔断器系统还包括用于熔断器的操作区域,在该操作区域中,熔断器在选定电流值下激活。可以看出,操作间隙7002发生,在该操作间隙中,熔断器由于电流值低而不激活,但接触器也不支持间隙7002区域中的操作。间隙7002只能通过接触器和/或熔断器的重叠操作来闭合,这必然会损害系统风险状况或性能。如果熔断器区域延伸得更低,则在某些占空比下进行额定操作可触发熔断器事件和任务丢失。另外,当接触器和熔断器经历磨损或劣化时,用于接触器-熔断器系统的操作区域将移动,从而产生不一致的系统性能、保护丢失和/或不必要的熔断器事件。另外,由于熔断器熔化时间以及通过激活熔断器的延长电弧放电时间,熔断器的失效模式导致系统延长暴露于高电流。最后,接触器在接触器操作区域的上限处操作导致不期望的接触器发热和劣化。
[0456]
在图70的示例中,描绘了与本公开的某些实施方案一致的断路器/继电器的操作区域。断路器/继电器在整个操作电流条中提供了平滑且可选择的功能。断路器/继电器提供了高性能接触件,该接触件在其电流容量的上部区域附近不操作,从而减少了由于诸如上部区域7006中的高操作(在额定范围内)而导致的发热和劣化。另外,当操作高于系统的额定电流时,电流传感器和相关的断开连接操作允许可选择的断开连接。此外,物理断开连接电流是可用的(例如,参考图68和相关联的公开内容),其使得电源总线在非常高的电流值下立即断开连接。在某些实施方案中,断路器/继电器的电弧耗散特征附加地提供了比先前已知的接触器-熔断器布置所经历的更快且破坏性更小的断开连接事件。另外,断路器/继电器提供了可恢复的断开连接操作,在该操作中,仅对断路器/继电器的命令将再次提供连接而无需维修事件。因此,如果引起高电流事件的系统失效被解决或与重新启动一致,则系统可以根据需要尽快恢复断路器/继电器的操作,而无需诊断熔断器事件或更换熔断器。
[0457]
参考图71,描绘了使电源总线断开连接的示例性过程7100。示例性过程7100包括例如利用电流传感器(参考图68)来检测电流值的操作7102。过程7100还包括确定是否检测
到过电流事件的操作7104。例如,可将检测到的电流值、其函数或响应于电流值而确定的计算参数与阈值进行比较,以确定是否检测到过电流事件。示例性过程7100还包括例如通过使线圈断电从而将电枢移动到断开接触件的位置来命令接触件断开的操作7106。过电流阈值可为任何值,并且可实时和/或根据操作条件进行修改。过电流阈值的值取决于系统中的应用和部件。示例性和非限制性过电流值包括100a、200a、400a、1ka(1,000安培)、1.5ka、3ka和6ka。
[0458]
参考图72,描绘了执行物理断开连接的示例性过程7200。示例性过程7200包括接受电流吞吐量例如作为通过电源总线中的耦合接触件的电流的操作7202。示例性过程7200还包括确定电流合力(例如,可移动接触件与固定接触件之间的洛伦兹力)是否超过接触力(例如,如由接触力弹簧所提供的)的操作7204。示例性过程7200还包括通过物理响应(例如作为克服接触力弹簧并远离固定接触件移动可移动接触件的洛伦兹力)断开接触件的操作7206。物理断开连接电流可为任何值,并且取决于系统中的应用和部件。示例性和非限制性物理断开连接电流包括400a、1ka、2ka、4.5ka、9ka和20ka。
[0459]
参考图73,描绘了响应于过电流事件和/或响应于任何其他所选定参数而断开接触件的示例性过程7300。示例性过程7300包括例如经由按键开关或其他电路和/或经由按键开关接通条件的识别来使系统接通的操作7302。过程7300还包括例如紧接在按键开关接通之后、在选定时间段之后、在确定系统预充电事件完成之后和/或根据任何其他选定条件确定是否满足接触件启用条件的操作7304。在某些实施方案中,在操作7304确定不满足接触件启用条件的情况下,过程7300保持操作7304,直到满足接触件启用条件。本文设想了对操作7304确定不满足接触件启用条件的任何其他响应,包括请求允许启用接触件条件、设置故障代码等。响应于操作7304确定满足接触件条件,过程7300还包括闭合接触件(例如,使线圈通电以移动电枢)的操作7306,以及接受电流吞吐量的操作7202。示例性过程7300还包括如果所接受的电流足够高则执行物理断开连接的操作7200,并且继续进行到检测通过电源总线的电流值的操作7102。过程7300还包括确定是否检测到过电流事件的操作7104(在某些实施方案中,操作7104可被设置为比在操作7200处测试的物理断开连接电流更低的电流值)。响应于操作7104确定检测到过电流事件,过程7300包括命令接触件断开的操作7312。响应于操作7104确定未检测到过电流事件,过程7300包括检测辅助命令(例如,辅助关输入)的操作7308,以及确定是否存在断开接触件的辅助命令(例如,逻辑高、逻辑低、指定值、缺少指定值等)的操作7310。响应于操作7310确定存在断开接触件的辅助命令,过程7300包括命令接触件断开的操作7312。响应于操作7310确定不存在断开接触件的辅助命令(例如,图73的示例中的分支“继续操作”),过程返回到操作7306。
[0460]
参考图74,描绘了在接触件断开事件之后恢复断路器/继电器的操作的示例性过程7400。示例性过程7400包括断开断路器/继电器的接触件的操作7300,例如由于物理断开连接、过电流检测和/或辅助关命令而断开接触件的操作。过程7400还包括确定是否存在接触件重置条件的操作7402。示例性和非限制性操作7402包括确定满足接触件启用条件、确定故障代码值已被重置、确定系统控制器正在请求接触件重置和/或任何其他接触件重置条件。过程7400还包括例如通过向线圈提供电力以移动电枢来闭合接触件的操作7404。
[0461]
参考图75,描绘了先前已知的示例性移动电源电路。示例性移动电源电路类似于图64中所描绘的移动电源电路。图75的示例包括容纳预充电电路、高侧继电器和低侧继电
器的接线盒。在某些实施方案中,预充电电路和高侧继电器设置在接线盒内的外壳中。在图75的示例中,熔断器6410在高侧上提供过电流保护,并且与主继电器和预充电电阻器6406一起容纳在pdu外壳7500内。
[0462]
参考图76,示例性移动电源电路包括设置在高侧电路中的断路器/继电器6502以及定位在低侧电路中的第二断路器/继电器6502。在某些实施方案中,每个断路器/继电器6502在移动应用的整个操作区域中提供连续的过电流控制,如本公开通篇所述。另外,可以看出,低侧断路器/继电器6502在所有操作条件下(包括在可绕过高侧断路器/继电器6502使得移动电源电路可通过预充电电阻器6406预充电的预充电操作期间)提供过电流保护。在某些实施方案中,高侧断路器/继电器6502和低侧断路器/继电器6502都提供了附加益处,诸如快速电弧分散、连接和断开连接事件期间的低磨损以及移动电路的高电流(但在额定范围内)操作期间的改善发热特性。
[0463]
参考图77,描绘了移动应用的示例性电源分布布置。图77的实施方案类似于图76的实施方案,具有高侧断路器/继电器6502和低侧断路器/继电器6502。本文描述了图77的实施方案的四个操作方案,包括预充电操作(例如,在用于移动应用的系统上电时)、用于负载的供电操作(例如,为移动应用提供动力电力或辅助电力)、再生操作(例如,从动力负载或辅助负载恢复电力)和充电操作(例如,专用充电器与系统的连接)。在图77的示例中,低侧断路器/继电器6502具有相关联的电流传感器6706。在图77的示例中,低侧断路器/继电器6502在所有操作期间都在回路中,并且可以为任何操作条件提供电流保护。为了节省成本,可以省略高侧断路器/继电器6502的电流传感器。在某些实施方案中,为了保护断路器/继电器接触件6502,可包括用于每个断路器/继电器6502的本地电流传感器,以在发生物理电流断开连接的情况下提供保护接触件的操作(例如,参考图70)。可以看出,除了所示的那些之外,还可提供附加的接触器和/或断路器/继电器,例如以隔离充电电路,路由电力通过动力负载和/或辅助负载中的选定负载,并且/或者防止电力在充电操作期间流过逆变器(未示出)。附加地或另选地,图77所描绘的某些部件可不存在于某些实施方案中。例如,充电电路上的低侧接触器可不存在,并且动力负载(牵引电机驱动)或辅助负载中的任何一个或多个可不存在。在预充电操作期间,当高侧断路器/继电器6502断开时,预充电接触器7702可闭合,其中低侧断路器/继电器6502在预充电操作期间提供电流保护(除了预充电熔断器之外或作为预充电熔断器的替代)。在充电操作期间,低侧断路器/继电器6502提供电流保护,而高侧断路器/继电器6502被充电电路绕过。
[0464]
参考图78,描绘了移动应用的示例性电源分布管理。图78的实施方案类似于图77的实施方案,不同的是高侧断路器/继电器6502在所有操作期间都在回路中,并且低侧断路器/继电器6502在充电操作期间不在回路中。在图78的示例中,高侧断路器/继电器6502可包括与其相关联的电流感测,以在物理电流断开连接期间为接触件提供保护。在某些实施方案中,根据移动应用的电路动力学,在低侧上描绘的电流传感器6706可足以为高侧断路器/继电器6502的接触件提供保护,而无需用于高侧断路器/继电器6502的专用电流传感器。在图78的实施方案的预充电操作期间,电流保护不存在,或由预充电熔断器提供。在图78的实施方案的充电操作期间,电流保护由高侧断路器/继电器6502提供。
[0465]
参考图79,描绘了移动应用的示例性电源分布管理。图79的实施方案类似于图77的实施方案,不同的是将高侧断路器/继电器6502更换为标准接触器。在图79的示例中,低
侧断路器/继电器6502在所有操作条件期间都提供电流保护,并且系统以其他方式使用常规部件。在某些实施方案中,期望改进的电流保护能力,但是接触器磨损可能不是那么重要,并且在移动电源电路中远离低侧断路器/继电器6502的其他位置处存在廉价接触器的折衷可以是可接受的解决方案。另外,对于所有操作条件,电路中低侧断路器/继电器6502的存在可以通过连接件的定时来减少移动电源电路中常规接触器上的磨损,使得当系统被充电时,低侧断路器/继电器6502减少其他接触器上的连接和断开连接事件的数量。
[0466]
参考图80,描绘了移动应用的示例性电源分布管理。图80的实施方案类似于图78的实施方案,不同的是将低侧断路器/继电器替换为接触器,并且低侧充电电路被引导通过低侧接触器。在某些实施方案中,低侧充电电路可绕过低侧接触器,类似于图78的实施方案。从图80中可以看出,当高侧断路器/继电器6502被绕过时,在预充电操作期间通过预充电电路存在缺少短路保护的电路路径,除非由预充电熔断器提供保护。在某些实施方案中,可提供预充电电路中的熔断器(未示出)以在预充电操作条件期间提供短路保护,并且/或者未受保护的预充电操作可以是可接受的风险。在本公开通篇所描绘的任何实施方案中,可包括可能与断路器/继电器6502串联的熔断器,这取决于断路器/继电器6502对于具体实施方案所寻求的益处。在某些实施方案中,所包括的具有断路器/继电器6502的熔断器可被配置为以预期高于断路器/继电器6502的物理断开连接电流的非常高的电流值激活,例如作为电路的冗余保护,并且/或者提供预期持续选定时间段(诸如,电动移动应用的使用寿命)的长寿命熔断器。
[0467]
参考图81,描绘了与图77所描绘的实施方案一致的用于移动应用的示例性电源分配管理。预充电操作期间的功率流在图81中示意性地描绘,其中箭头示出功率流动路径。相对于图81描述的操作可以在本公开通篇所述的任何实施方案的上下文中理解。在预充电操作期间,预充电接触器7702闭合并且低侧断路器/继电器6502闭合,从而提供通过移动电路并通过预充电电阻器6406的功率。预充电操作允许在高侧断路器/继电器6502闭合之前对移动电路的电容元件充电。在图81的实施方案中的预充电操作期间,低侧断路器/继电器6502提供了电路的过电流保护。在预充电操作完成(这可以开环(例如,使用定时器)方式或以闭环(例如,检测电池端子两端的电压降,或检测通过电路的电流)确定)之后,高侧断路器/继电器6502闭合并且预充电接触器7702可断开。
[0468]
参考图82,描绘了与图77所描绘的实施方案一致的用于移动应用的示例性电源分配管理。负载供电期间的功率流在图82中描绘,其中箭头示出流动路径。相对于图82描述的操作可以在本公开通篇所述的任何实施方案的上下文中理解。在负载供电操作期间,在该示例中,预充电接触器7702断开,并且电力流过高侧断路器/继电器6502和低侧断路器/继电器6502。图82的实施方案描绘了被供电的牵引电机负载,但一个或多个辅助负载可附加地或另选地以类似方式被供电。在负载供电操作期间,高侧断路器/继电器6502和低侧断路器/继电器6502都提供了过电流保护。在某些实施方案中,高侧断路器/继电器6502和低侧断路器/继电器6502可具有相同或不同的电流额定值。例如,在高侧断路器/继电器6502或低侧断路器/继电器6502中的一者更容易维修或更便宜的情况下,断路器/继电器6502中的那一者可具有较低的总电流额定值,以提供断路器/继电器6502中的可预测一者首先失效的系统。附加地或另选地,系统上的某些操作可具有较高的电流额定值(例如,其中充电电路仅路由通过断路器/继电器6502中的一者(例如,图82的实施方案中的低侧断路器/继电
器)的充电操作),因此断路器/继电器6502中的一者可具有比另一者更高的电流额定值。在某些实施方案中,断路器/继电器6502电流额定值可反映在可移动接触件和固定接触件的接触件材料中,反映为可移动接触件和固定接触件的接触表面积,反映为响应于检测到的电流的受控操作的阈值设置,反映为分离板的数量或布置,反映为分离板材料和几何形状,反映为分离板周围的永磁体系统的磁体强度和几何形状,反映为接触力弹簧的接触力,并且/或者反映为确定由于接触件上的洛伦兹力而引起的物理断开连接电流的断路器/继电器设计元件(例如,接触表面积和触头弹簧力)。
[0469]
参考图83,描绘了与图77所描绘的实施方案一致的用于移动应用的示例性电源分配管理。再生操作期间的功率流在图83中描绘,其中箭头示出流动路径。描绘了来自动力负载的再生操作(例如,在再生制动期间可能经历的),但是本文设想了来自系统中的任何负载的任何再生操作。在再生操作期间,高侧断路器/继电器6502和低侧断路器/继电器6502闭合,并且预充电接触器7702可断开。因此,高侧断路器/继电器6502和低侧断路器/继电器6502都在系统的再生操作期间提供了过电流保护。
[0470]
参考图84,描绘了与图77所描绘的实施方案一致的用于移动应用的示例性电源分配管理。充电操作期间的功率流在图84中描绘,其中箭头示出流动路径。充电可利用外部充电设备进行,并且可包括高电流快速充电操作,该操作可提供比与负载的额定功率相关联的电流操作更高的电流操作。在图84所描绘的操作中,低侧断路器/继电器6502闭合,并且充电电路中的接触器闭合,从而提供如图所描绘的功率流动路径。在某些实施方案中,高侧断路器/继电器6502和预充电继电器7702可断开,例如以在充电操作期间将逆变器(未示出)与电路隔离。在某些实施方案中,高侧断路器/继电器6502可闭合,例如在充电操作期间不需要隔离逆变器的情况下,和/或在充电之后可能需要没有预充电周期的快速操作的情况下。在充电操作期间,在图84的示例中,低侧断路器/继电器6502提供过电流保护。
[0471]
参考图85,描绘了断路器/继电器的另一个剖视示意图。在图85的示例中,在断路器侧6820上描绘了电路断开和连接部件,并且在继电器侧6822上描绘了接触器操作部件。所描绘的断路器/继电器是示例,并且描绘了单刀单掷断路器/继电器。附加地或另选地,断路器/继电器可以是双刀的(例如,操作两个不同的电路,即用于电路中的一个电路的并行路径以提供附加的电流能力,并且/或者一个刀提供高侧耦合而另一个刀提供低侧耦合)。在某些实施方案中,具有多于一个极的断路器/继电器可以独立地控制这些极,或者它们可利用同一电枢一起操作。在某些实施方案中,两个刀都具有由相同的分离板或由独立组的分离板提供的电弧扩散保护。在某些实施方案中,两个刀都具有由相同的永磁体系统或由独立的永磁体系统提供的电弧扩散保护。
[0472]
参考图86,描绘了断路器/继电器的示意性逻辑图的另一个示例。图86的示例包括由输入隔离件8604处理的紧急或辅助输入8602。紧急或辅助输入8602可替换或补充任何其他辅助输入,并且为具体应用提供控制断路器/继电器的操作的能力,以对系统的任何所需方面进行选定响应(包括但不限于允许在服务期间、在紧急情况期间和/或根据任何所需的控制逻辑进行断开连接保证)。
[0473]
参考图87,描绘了示例性断路器/继电器的接触件部分的详细剖视图。图87的接触件部分包括可移动接触件6810和固定接触件6812的接触表面的示例性配置。接触件的配置是系统的有助于接触件的物理断开力的一部分,并且可以被配置有任何形状或面积以提供
对相关电路中发生的高电流的期望响应。
[0474]
参考图88,为了进行说明,描绘了示例性断路器/继电器,其中外壳的各部分被移除。示例性断路器/继电器包括接合两个固定接触件的两个可移动接触件。在图88的示例中,可移动接触件由同一电枢6814耦合和操作,其中接触力由接触弹簧6804提供。在图88的示例中,接触件通过总线条8802电耦合。在该示例中,总线条8802直接在接触件之间过渡,并且没有显著暴露于总线条的包括固定接触件的载流部分。在某些实施方案中,总线条8802可以包括使总线条8802的一部分暴露于固定接触件的载流构件附近的轨迹,从而有助于洛伦兹力提供断路器/继电器的物理断开连接。在某些实施方案中,总线条8802的暴露于固定接触件载流部分的区域以及总线条8802的在固定接触件载流部分附近的区域都是允许配置洛伦兹力响应的设计元件。
[0475]
参考图89,描绘了用于移动应用的示例性电源管理布置。图89的示例包括设置在电源电路的高侧上的断路器/继电器6502,以及并联耦合到高侧断路器/继电器6502的预充电接触器、电阻器和熔断器。在图89的示例中,断路器/继电器6502是双刀断路器/继电器6502,例如以通过电源电路的接触件提供附加的电流能力。在图89的示例中,描绘了控制器8902,该控制器执行断路器/继电器6502和电源管理布置的控制功能。例如,控制器8902接收按键开关输入,执行预充电操作,操作断路器/继电器的闭合,并且通过断开断路器/继电器的接触件来响应高电流事件。在另一个示例中,控制器8902执行电源管理布置的关闭操作,诸如在按键开关关闭之后或者响应于请求使电力断开连接的辅助、紧急或其他输入而断开断路器/继电器。
[0476]
进一步参考图89,示意性地描绘了用于移动应用的示例性电源分配管理,该电源分配管理可全部或部分地与本公开的任何其他系统或方面一起使用。示例性电源分配管理系统包括双刀断路器/继电器,图89的示例包括具有单个磁驱动器(例如,磁致动器)的双刀断路器/继电器(例如,每个刀使用一组接触件)。在某些实施方案中,两个接触件机械地连接,使得它们一起断开或闭合(例如,作为双刀单掷接触器操作)。在某些实施方案中,接触器可共用一个或多个电弧抑制方面(例如,分离板和/或永磁体),并且/或者可具有单独的电弧抑制方面。在某些实施方案中,电弧抑制方面可以是部分共用的(例如,一些分离板在两个接触件附近)和/或部分单独的(例如,一些分离板仅在接触件中的一个接触件或另一个接触件附近)。在某些实施方案中,接触器的各种特征可被共享,并且接触器的其他特征可被单独提供,诸如控制命令或致动(例如,双刀双掷布置)、电弧抑制方面和/或外壳。图89的示例附加地描绘了单独的接触器(例如,三(3)个所描绘的接触件的左下部),该接触器是单独可控的以为电源分配管理系统的预充电电路提供接触件管理。在某些实施方案中,预充电接触器可与双刀接触件集成,例如与双刀接触件集成在同一外壳内和/或与作为双刀接触件中的一个接触件提供的预充电耦合件集成。图89的示例描绘了预充电电路上的熔断器以及电池低侧上的另外的总体熔断器。所描绘的熔断器的存在是任选的和非限制性的,并且熔断器可存在于其他位置、被省略和/或被替换(例如,替换为如本公开通篇所述的断路器/继电器,和/或替换为双刀或多刀断路器/继电器上的刀)。在某些实施方案中,预充电电路可包含在与断路器/继电器分开和/或包含断路器/继电器的电源分配单元内,作为固态预充电电路,和/或作为定位在系统中其他地方和/或断路器/继电器外壳内的机械电路/电力电路。
[0477]
图89中的刀的电力布置是示意性示例,并且不限于具体实施方案的系统的布置。在某些实施方案中,双刀断路器/继电器的每个刀(和/或多刀断路器/继电器中的每个刀或刀子集)可为同一电路、单独电路和/或选定电路提供可选择的电耦合(例如,使用系统中其他地方的可控开关或连接器(未描绘))。在某些实施方案中,电源分配管理系统还包括高分辨率电流传感器以及/或者双刀或多刀断路器/继电器的多于一个刀上的电流感测件。在某些实施方案中,控制器通信地耦合到一个或多个高分辨率电流传感器,并且利用一个或多个高分辨率电流传感器进行本公开通篇所述的任何操作(例如,以将接触件中的一个或多个接触件命令到断开位置以避免断开之后的重新接触,和/或以将根据电流传感器确定的信息(例如,电流或从其导出的其他信息)传送到系统中的另一个控制器,诸如车辆控制器)。在某些实施方案中,双刀或多刀断路器/继电器的每个接触器包括被配置为由于穿过接触器的电路的高电流而利用洛伦兹力响应来断开接触件的布置,如本公开通篇所述。在某些实施方案中,一个接触件具有利用洛伦兹力响应来断开的布置,而另一个接触器由于与响应接触器的机械连接而断开。在某些实施方案中,每个接触件具有利用洛伦兹力响应来断开的布置,例如以提供电路保护冗余。在某些实施方案中,每个接触件具有利用洛伦兹力响应来断开的布置,其中每个接触件具有用于断开响应的单独配置的阈值,并且/或者其中每个接触件是单独可控的(例如,利用单独的磁性致动器或其他受控致动器)。
[0478]
参考图90,描绘了用于混合动力车辆的使用多端口电源转换器的自适应系统的示意图。术语“多端口”、“x端口”和/或“x合1端口”的使用指示电源转换器包括可以为不同的电源负载和/或具有一个或多个变化电特性的电源提供服务的一个或多个端口。可配置电源转换器可具有一个或多个固定端口、一个或多个可配置端口或这些端口的组合。示例性系统9000包括多端口电源转换器9008,该多端口电源转换器具有被结构化为连接到电源和/或电负载的多个端口。图90的示例中的多端口电源转换器9008耦合到四个电负载/源9006(9006a-9006d),但是如本公开通篇所述,可连接到任何数量的负载和/或源。在该示例中,每个负载/源9006a至9006d具有不同的电特性,例如电流类型(例如,ac、dc)、频率分量(相位和/或频率)和/或电压。在某些实施方案中,负载/源9006可具有附加的电特性或要求,例如作为电机的负载可具有上升时间和/或响应时间要求。示例性多端口电源转换器9008能够将电特性配置到多端口连接件而不改变多端口电源转换器108的硬件,并且还能够支持多端口电源转换器108在如本公开通篇所述的各种可选择的制造、应用选择和/或使用操作阶段的配置变化。
[0479]
示例性系统9000包括转换器/逆变器库9004。转换器/逆变器库9004包括多个固态部件,这些固态部件可以被转换为dc/dc转换接口和/或dc/ac转换接口的各种配置,转换为多端口电源转换器9008上的端口中的选定端口。示例性配置包括具有由转换器/逆变器库9004中的多个固态开关选择的连接性的多个半桥部件。因此,多端口电源转换器9008上的端口中的每一个端口可以根据应用中的电负载/电源9006针对选定的dc/dc和/或dc/ac接口进行配置。在某些实施方案中,半桥部件包括碳化硅(sic)半桥。在某些实施方案中,sic半桥可以在非常高的切换频率和高效率以及转换器/逆变器部件中的低电损耗下操作。
[0480]
转换器/逆变器库9004中的部件的选择可根据要支持的不同负载类型的数量来进行。因此,本领域的技术人员可以设计具体的转换器/逆变器库9004以支持各种各样所设想的应用,这些应用中的每一种应用可以通过仅操纵用于转换器/逆变器库9004的部件的固
态开关和驱动控件来支持,而无需改变多端口电源转换器9008的硬件。例如,如果给定类别的非公路车辆可以由用于负载和电源的4种不同的dc电压交互(例如,高电压电池、12-v电路、24-v电路和48-v电路)和2种不同的ac电压交互(包括可能驱动负载并接受再生输入)来支持,则封装用于转换器/逆变器库9004的可配置部件库和足够数量的端口,这将支持整个类别的非公路车辆,而无需改变多端口电源转换器9008的硬件。因此,可以在制造周期中的选定点处支持给定应用,通过在多端口电源转换器9008的设计时间(例如,在与oem集成之前)在控制器9002中进行校准,通过oem组装车辆和/或车辆的传动系统,和/或通过车身制造工组装用于具体应用的最终车辆。可通过使用制造工具、维修工具等访问控制器9002,以配置多端口电源转换器9008中的部件库9004,并且/或者限定部件库9004中的部件的驱动控件以满足应用中的负载/源9006的电特性。
[0481]
在某些实施方案中,dc/dc转换可以由具有4个mosfet开关的半桥支持,并且ac/dc转换可以由具有6个mosfet开关的半桥支持。在某些实施方案中,半桥可以是模块化的,并且可以根据需要组合以支持具体电输入、输出或接口。附加地或另选地,h桥电路、支持三相输出的h桥电路或其他部件可包括在部件库9004中,这取决于要由具体多端口电源转换器9008支持的应用类别的要求。
[0482]
使用多端口电源转换器9008提供了允许系统9000与各种各样的应用集成而无需改变硬件的多种益处和特征。例如,多端口电源转换器9008允许对给定应用上的功率管理进行集中处理,而不是使多个转换器和/或逆变器分布在整个车辆或应用中。因此,可以降低冷却要求,尤其是在用于提供冷却的接口和连接件的数量方面。另外,可以标准化用于在整个车辆或应用中进行电源转换的电连接件,并且减少连接件的数量。每个连接件驱动潜在的失效点或环境侵入点,并且需要规范、测试和其他集成要求。使用多端口电源转换器9008极大地简化了集成,并且允许在先前已知的系统中没有采用电气化和/或混合动力的许多应用(诸如具有各种负载类型的非公路应用)的电气化和混合动力。此外,多端口电源转换器108配置端口输出和输入的能力允许具体系统上更广泛的各种负载容易集成到电气化和/或混合方案中,从而增加可以针对应用实现的总效率增益,并且实现电气化和混合动力的用例,这些用例原本对于适当的设计和集成挑战(对于复杂的设计和/或小体积应用而言在商业上是不合理的)而言是禁止的。配置多端口电源转换器108而不改变硬件、接口以及制造周期中的选定点的能力附加地支持为其中设计控制和集成责任可在整个行业内变化的许多应用提供通电和/或混合动力。此外,多端口电源转换器9008在最终用户初始使用之后是可配置的,例如以允许改变车辆或应用的功率额定值或其他系统变化(这可以经由控制器9002的更新来远程实现)、客户可实施的车辆或应用上的电气部件的变化以及/或者在维修工具、再制造或其他使用后事件期间进行的电气部件的变化。
[0483]
参考图91,描绘了示例性控制器9002,该控制器具有被结构化为在功能上执行控制器9002的某些操作和方面的多个电路。控制器9002被描绘为定位在多端口电源转换器108上的单个设备,但是控制器9002可以是具有定位在车辆控制器上、制造或维修工具中、服务器(例如,基于云或互联网可访问的服务器)上或这些的组合的部分的分布式设备。在某些实施方案中,控制器9002的各方面可被实现为存储在存储器上的计算机可读指令、被结构化为执行控制器9002的某些操作的逻辑电路或其他硬件设备,以及/或者传感器、数据通信、电接口或未描绘的其他方面。示例性控制器9002包括被结构化为解释端口电接口描
述9104的部件库配置电路9102。图91的示例描绘了传送到部件库配置电路9102的端口电接口描述9104,但端口电接口描述9104可附加地或另选地存储在控制器9002上或与控制器9002通信的存储器中。示例性控制器9002还包括部件库实现电路9106,该部件库实现电路响应于端口电接口描述9104而提供固态开关状态9108,其中部件库9004响应于固态开关状态9108,从而设置部件库上的部件与多端口电源转换器9008上的端口之间的连接件以提供所需的电接口,包括变化的dc电压输入/输出和/或变化的ac电压输入/输出。
[0484]
示例性控制器9002还包括被结构化为解释源/负载驱动特性9112的负载/源驱动描述电路9110。源/负载驱动特性9112被描绘为传送到控制器9002,但可附加地或另选地存储在控制器9002上或与控制器9002通信的存储器中。源/负载驱动特性9112提供用于驱动具体负载的任何特性,诸如所需的相位、频率、上升时间参数,并且/或者可包括定性功能,诸如需要支持的紧急关闭命令等。示例性控制器9002还包括提供部件驱动器配置9116的负载/源驱动实现电路9114。部件驱动器配置9116可以是例如用于驱动部件库9004的部件的实际栅极驱动器控件。在某些实施方案中,部件库9004的部件诸如sic固态逆变器/转换器部件设置有来自制造商的栅极驱动器控件。在某些实施方案中,部件驱动器配置9116提供接口命令和请求,这些接口命令和请求被传递给制造商栅极驱动器控件以作出用于驱动部件的适当请求,使得满足源/负载驱动特性9112。栅极驱动器控件的实际布置和位置不受限制,并且本文设想了任何布置并且任何布置可以适用于具体系统。可以看出,图91的示例性控制器9002在多端口电源转换器9008的端口处提供了电特性的快速配置,包括与电机无关的配置的驱动器控件(例如,能够在一定范围的电机能力内按比例缩放,并且满足电机的机械要求),而无需对多端口电源转换器9008进行硬件改变。
[0485]
参考图151,示例性部件库配置电路9102可被进一步结构化为解释端口配置服务请求值(例如,端口配置请求15102),并且其中部件库实现电路9106还响应于端口配置服务请求值15102而提供固态开关状态9108。部件库配置电路9102可被进一步结构化为解释端口配置定义值15104,并且其中部件库实现电路9106还响应于端口配置定义值15104而提供固态开关状态。因此,系统的控制器9002可响应于诸如以下事件的配置请求和/或配置定义:服务、集成、制造、再制造、升级、改装和/或对系统应用的改变。
[0486]
参考图92,描绘了包括多端口电源转换器9008的示例性系统9200。示例性系统9200可以是实际设想的系统,例如具有多个dc负载的串行混合动力车辆、牵引电机、具有通往多端口电源转换器9008的电机/发电机接口的内燃机以及高电压电池。在某些实施方案中,系统9200可以是用于一类应用的代表性系统,例如包括足够数量的接口和负载,使得如果示例性系统9200可以得到充分支持,则支持该系统的多端口电源转换器9008将能够支持一整类应用而不发生硬件改变。在某些实施方案中,多端口电源转换器9008可被设计成多于一种版本,例如以支持类似数量的电接口和类似数量的接口类型,但是具有不同的部件诸如以在一种版本中支持高电压电平,并且在另一种版本中支持较低的电压电平。可以看出,示例性系统9200仍将用作可以很少的硬件改变重复以支持类似类别的应用的要构建的实际系统,或者用作其中多端口电源转换器9008中有限数量的选定硬件改变可以支持一大类的应用的代表性系统。
[0487]
示例性系统9200包括内燃机9202。内燃机9202表示任何原动机或电源,并且可附加地或另选地包括电网电源连接器、燃料电池或其他设备。在某些实施方案中,内燃机9202
在某些操作条件期间向多端口电源转换器9008提供电力,并且可以在其他操作条件期间接受来自多端口电源转换器9008的电力。示例性系统9200还包括电机/发电机9204,该电机/发电机将内燃机9202与多端口电源转换器9008电交接,并且通常是(但可以不是)具有相对高功率额定值(例如,在该示例中为80hp)的ac设备。必要时,对于应用或所考虑的应用类别而言,电机/发电机9204能够在任一方向上传输电力,即接受来自内燃机9202的电力和/或将电力返回到内燃机9202。该示例描绘了具有到电机/发电机9204的3线接口的多端口电源转换器9008,但可支持任何接口。
[0488]
示例性系统9200还包括牵引电机9206,该牵引电机可以是ac电机和/或电机/发电机,并且被描绘为具有到多端口电源转换器9008的3线接口。在图92的示例中,牵引电机9206驱动变速器9208,但是牵引电机9206可驱动任何牵引设备,例如向车辆或其他设备提供动力。变速器9208概念性地表示系统9200的任何主动力部件,并且附加地或另选地可以是系统中的泵或其他高功率要求设备。另外,变速器9208可不存在,并且牵引电机9206可与主动力部件直接交接。图92的示例是“串行混动”示例,其中原动机9202和主负载9208是电分离的,但是给定系统9200(无论是用于为多端口电源转换器9008设计适当功能的实际设计系统还是代表性系统)可以是“并行混动”(例如,原动机9202能够直接、至少间歇地完全或部分地驱动主负载9208)、全电动系统(例如,其中原动机9202不存在,和/或仅用作备用电源)和/或任何其他布置(例如,其中除了图92所描绘的原动机9202的位置之外或在该位置处提供来自一些其他源的轴功率)。在某些实施方案中,针对系统或代表性系统设想了诸如图92的串行混动布置的布置,因为串行混动布置为多端口电源转换器9008提供了还足以支持其他系统(例如,串行混动或全电动)的许多接口要求,因此能够支持串行混动布置的多端口电源转换器9008能够支持一大类的系统、车辆和应用,而无需对多端口电源转换器9008进行硬件改变。
[0489]
图92的示例性系统9200还描绘了多个dc负载和源。在图92的示例中,高电压dc接口(在该示例中为650v)耦合到高电压电池9212和主泵电机9210(例如,支持用于具有大型液压系统的非公路车辆的液压泵)。主泵电机9210和高电压电池9212被描绘为耦合到同一650v电路,但是大型dc负载(例如,主泵电机9210)和高电压电池9212不必在具体系统上处于相同电压下。在图92的示例中,主泵电机9210还被定额为80hp,这在该示例中允许电机/发电机9204完全支持牵引负载或主泵负载,这可能是具体系统的设想布置或支持一类应用的设想系统。然而,在某些实施方案中,主dc负载和/或牵引负载可不同,并且电机/发电机9204可仅支持可用负载中的最高负载,同时支持所有可用负载,和/或支持一些其他负载值(例如,应用的操作周期内的预期平均负载、预期依赖于在一些操作周期期间放电的净电池9212的负载值等)。在某些实施方案中,电机/发电机9204可不存在,或可具有与应用上的dc和/或牵引负载无关的负载能力。
[0490]
在图92的示例中,描绘了12v dc接口9214,该接口在图92的示例中驱动致动器以使用来自主泵电机9210的液压来操作负载9216。在该示例中,12v dc接口9214耦合到负载9216,从而允许从负载9216进行致动和再生恢复。12v dc接口9214上的电力的定向操作驱动多端口电源转换器9008中的部件的配置,以允许为12v dc接口9214供电和从12v dc接口9214恢复能量,并且可以用于任何12v dc操作(例如,车辆附件、低功率设备等)。在某些实施方案中,在12v dc接口9214上恢复的功率可被返回到高电压电池9212,提供给低电压电
池接口(未示出),并且/或者用于系统中的其他负载。
[0491]
在图92的示例中,描绘了48v dc接口9218,该接口在图92的示例中驱动致动器以使用来自主泵电机9210的液压来操作第二负载9220。在该示例中,48v dc接口9218耦合到负载9220,从而允许从负载9220进行致动和再生恢复。48v dc接口9218上的电力的定向操作驱动多端口电源转换器9008中的部件的配置,以允许为48v dc接口9218供电和从48v dc接口9218恢复能量,并且可以用于任何48v dc操作(例如,车辆附件、制冷、pto设备等)。在某些实施方案中,在48v dc接口9218上恢复的功率可被返回到高电压电池9212,提供给低电压电池接口(未示出),并且/或者用于系统中的其他负载。
[0492]
可以看出,诸如图92所描绘的系统9200可以容易地对大量应用提供集成和支持,其中对到多端口电源转换器9008的接口的设计的改变最小,并且对硬件或来自多端口电源转换器9008的少量硬件版本的选定版本没有改变。可以在不进行改变的情况下支持某些应用差异,例如可以在控制器9002中不进行任何硬件或甚至校准改变的情况下改变12v接口9214上的负载类型。可以在控制器9002中仅进行校准改变的情况下支持某些应用差异,例如将12v接口9214切换到24v接口(或一些其他值)。可以在仅进行微小硬件版本改变的情况下支持某些应用差异,例如将高电压dc从650v切换到900v可仅需要具有可以与较高电压进行交互的更有能力的sic部件的多端口电源转换器9008的不同版本。还可以看出,可以在制造周期中的选定点处(包括在多端口电源转换器9008的设计时间、在oem阶段(例如,将多端口电源转换器9008与选定传动系统集成)、在车身制造工阶段(例如,将具体车辆或具体负载与多端口电源转换器9008集成)和/或在应用已在使用中之后(例如,改变或升级车辆的电动系统、改变功率额定值、执行应用的再制造或升级,以及/或者改变系统、车辆或应用的基本使用场景或占空比))适应许多应用改变。附加地或另选地,多端口电源转换器9008的版本可被配置用于在电气上相似(例如,需要相同或相似数量的不同电压、电类型和功率额定值)但具有适用的不同认证或法规(其中多端口电源转换器9008的配置在其他方面相似,但是多端口电源转换器9008的部件、诊断或其他方面在每个版本中被配置用于每类应用的不同认证、法规或其他要求)的不同应用。例如,电气上相似的公路和非公路应用可具有对认证的不同要求和/或对多端口电源转换器9008上的部件的不同监管要求。
[0493]
参考图107,描绘了示例性x端口转换器9008,该端口转换器类似于图92所描绘的实施方案。在图107的示例中,x端口转换器9008还包括熔断器/接触器10702,所述熔断器/接触器可设置在要用于电源连接件的电路上,并且/或者可被配置为通过固态开关耦合到选定电路中。示例性x端口转换器9008还包括固态开关组10706,该固态开关组定位在电源电子器件9222、9224与x端口转换器10706的外壳上的耦合端口之间,从而允许将配置的电源电子器件、熔断器和/或接触器引导到与任何选定端口相关联的电路中。示例性x端口转换器9008还包括控制器10704,该控制器可响应于配置转换器的命令来询问电源和负载,以确定其电特性并且/或者确定功率交换参数(例如,所接收的再生负载等)并提高转换器的操作效率以支持负载和源。参考图108,描绘了示例性x端口转换器9008,该端口转换器类似于图107所描绘的实施方案。在图108的示例中,端口组10806可不包括固态开关组。在图108的示例中,转换器9008的端口具有可配置的电特性,但可具有比图107的示例更小的柔性。例如,给定端口可以是图108的示例中的专用ac端口,其具有可配置的电压、频率和相位额定值,其中在图107的示例中,给定端口可在ac与dc之间切换。图108的示例性转换器9008附
加地包括用于耦合到冷却剂源10802(例如,用于电动移动应用的主冷却系统)的冷却剂端口(例如,冷却剂入口耦合件和冷却剂出口耦合件)。在该示例中,冷却剂耦合件10804为所有功率电子器件提供了一致的冷却接口。冷却剂耦合件10804可存在于转换器9008的任何实施方案中。
[0494]
可以看出,本文所述的系统以比先前已知的系统更低的成本为系统、车辆和应用提供了高机器级效率。另外,本文系统的集成的便利性和可选择性使得能够将混合动力、全电动和/或再生系统用于先前由于此类应用的集成困难和/或低容量(其禁止开发用于此类应用的混合动力、全电动和/或再生系统)而不可用的应用。本文所述的系统可扩展到系统的dc和ac部分两者上的不同功率额定值和电压电平。另外,可以容易地支持用于各种负载(诸如用于液压负载、动力负载、pto负载、气动负载和/或能够与任何类型的电动系统交互的任何其他类型的负载)的能量恢复系统,包括作为无需对多端口电源转换器9008进行硬件改变而被支持的一类应用。另外,本文的系统与具体应用的电机和/或电机/发电机需求无关,并且可以支持任何类型的电接口,而无需进行硬件改变和/或在制造周期中的选定点处在控制器9002中仅进行最小校准变化,并且包括使用后变化,诸如用于升级、再制造、维修和/或维护。本文的系统提供了与原动机或电源、牵引驱动器和系统负载的现成接口和集成。在多端口电源转换器9008的任何接口上都容易支持负载支持和能量恢复。由于那些系统上的集成、认证和/或不同负载数量禁止合理集成各种负载(诸如泵、起重机、重型作业车辆、轮式装载机、高空作业车和拖拉机)的混合动力和/或电气化致动和能量恢复,因此各种先前已知的应用没有利用混合动力和/或电气化。本文的系统能够方便地设计并且与任何此类应用集成,包括支持具有可配置的多端口电源转换器9008的应用类别,该多端口电源转换器能够在不进行硬件改变的情况下和/或使用少量选定硬件版本适应所述应用类别。在多端口电源转换器9008中使用sic部件可以在电转换方面提供5-10%的电源转换效率改善,并且对于其中先前已知的系统不能采用负载的混合动力和/或电气化以及能量恢复的应用,能量恢复和原动机优化的增加(例如,在操作期间的更大百分比的时间在高效操作区域中操作原动机)可以产生>50%的整体机器水平效率增益。本文的系统能够在其中先前已知的系统对于集成不可行的应用上现成采用负载的混合动力和电气化,并且能够使多端口电源转换器9008的设计选定接合在制造和供应链中,以进一步提高集成的便利性并且使得能够针对其中先前已知的系统不可行的应用采用。
[0495]
参考图93,在语境9300中示意性地描绘了示例性断路器/继电器9302。示例性语境9300包括监管接口9304,例如包括法律或行业法规、政策或者断路器/继电器9302负责维持其某些性能特性的其他可执行框架。示例性监管接口9304可在其上具有断路器/继电器9302的应用的运行时操作期间物理地显现,例如作为网络通信、响应的校准值、断路器/继电器9302的部件的尺寸的选择等,并且/或者监管接口9304可表示在断路器/继电器9302的选择、安装、维修、维护和/或更换期间作出的一个或多个设计时间考虑因素,这些考虑因素在其上具有断路器/继电器9302的应用的运行时操作期间未物理地显现。
[0496]
示例性语境9300还包括命令和/或控制接口9306,该命令和/或控制接口可包括由断路器/继电器9302通过其接收命令功能(例如,连接器断开或闭合命令)的信号、电压、电耦合件和/或网络耦合件。在某些实施方案中,断路器/继电器9302仅包括机电部件,例如其中断路器/继电器9302不包括微处理器、控制器、印刷电路板或其他“智能”特征部。在某些
实施方案中,断路器/继电器9302包括本地位于断路器/继电器9302上的一些功能控制器,以及位于其上具有断路器/继电器9302的应用上的其他地方(例如位于电池管理系统控制器、车辆控制器、电源电子器件控制器上,和/或具有分布在一个或多个控制器上的方面)的其他功能控制器。在某些实施方案中,某些命令或控制方面作为物理或电气命令提供,而其他命令或控制方面作为通信元件(例如,数据链路或网络命令)和/或作为响应于运行时操作期间检测到的或以其他方式确定的参数而根据编程逻辑确定的断路器/继电器9302的智能方面提供。
[0497]
示例性语境9300还包括环境接口9308,诸如振动、温度事件、震动以及断路器/继电器9302经历的其他环境参数。环境接口9308的各方面可例如通过材料设计选择、部件的尺寸和位置、连接器选择、主动或被动冷却选择等物理地显现在断路器/继电器9302中。附加地或另选地,计划或经历的占空比、电源吞吐量等可以是断路器/继电器9302的环境接口9308的一部分。
[0498]
示例性语境9300还包括高电压接口9310,例如耦合到系统的高电压电池、系统负载、充电器等。在某些实施方案中,高电压接口9310例如以电压额定值、部件的尺寸、电流传感器(如果存在)的额定值、材料选择等物理地显现在断路器/继电器9302上。本公开通篇所述的断路器/继电器的任何示例性特征部可包括在本文中用于示例性断路器/继电器9302,包括但不限于灭弧特征部、接触器设计元件、连接器接触力影响方面等。可包括或省略语境9300的任何方面,并且语境9300的所述方面不限于具体断路器/继电器9302的设想语境9300。另外,应当理解,语境9300方面的组织是用于清楚描述的示例,但是在某些实施方案中,具体方面9304、9306、9308、9310可被省略、被分开和/或存在于其他方面9304、9306、9308、9310上。例如,在一个实施方案中,电压极限、响应时间极限等可被理解为源自监管接口9304,在另一个实施方案中源自命令/控制接口9306,并且在又一个实施方案中源自接口9304、9306两者。
[0499]
参考图94,描绘了示例性断路器/继电器架构9400。示例性断路器/继电器9302包括远离断路器/继电器9302定位的所有电子控制功能,其中仅机电硬件保留在断路器/继电器9302上。示例性断路器/继电器9302包括由线圈9404可移动地操作的接触器9402(例如,正常断开或正常闭合的高压接触器),并且其中通向线圈9404的电力向接触器9402提供断开力或闭合力。在某些实施方案中,接触器9402是正常断开的,并且通向线圈9404的电力使接触器9402闭合。示例性架构9400还包括由接触器9402切换的高压电路9406以及一对输入信号(例如,a输入9408和b输入9410),但本文设想了任何数量和类型的输入信号。示例性系统在图96中描绘,其示出了电子器件控制示例性断路器/继电器9302(图96的描绘中的磁驱动器2302)的示例性操作。示例性架构9400还包括外部控制器9412,例如电池管理控制器、车辆控制器或存在于应用上的其他控制器,外部控制器9412包括电子器件部分和管理部分。对于示例性架构9400,电子器件部分示意性地描绘了控制器,该控制器被配置为管理断路器/继电器9302的直接断开和闭合控制并且传送关于断路器/继电器9302的诊断信息。管理部分示意性地描绘了向断路器/继电器9302供应外部命令,例如以命令断路器/继电器9302断开或闭合,实施过电流关闭,和/或实施辅助或安全关闭(例如,崩溃信号、维修事件信号等)。以为了清楚描述的布置方式描绘了电子器件和管理部分,但是应当理解,电子器件和管理部分的各方面可分布在整个系统中,和/或电子器件的各部分可定位在断路器/继
电器9302上。
[0500]
参考图95,描绘了示例性系统9500,其示出了示例性系统的特定电压、安培数和基于时间的值。示例性系统9500包括具有某些电特性的接通信号以及具有某些电特性的保持信号,这些是非限制性示例。示例性系统9500与图94所描绘的架构9400的某些实施方案一致。与图95的系统的某些实施方案一致的示例性断路器/继电器响应于8.2v接通电压、1.5v保持电压,并且在致动线圈中包括3欧姆电阻。
[0501]
参考图96,出于说明目的示出了诸如图94所描绘的架构9400的示例性电子器件部分的操作。应当理解,诸如图96中的系统的部件可在硬件、软件、逻辑电路中实现,并且/或者可围绕系统组合或分布。示例性电子器件包括接通响应,其中向模块施加12v控制电压。断路器/继电器的实际驱动线圈可以经由断电电路和驱动器切换到控制电压。接通驱动器9702被控制在100ms的最小标称电压(例如,额定值<70%或8.2v)的大约65%处。接通操作的定时、电压和切换逻辑是非限制性示例。在接通操作期间,用引入电流使驱动线圈通电,以便驱动器可以接通。
[0502]
示例性电子器件包括调节响应。示例性调节响应包括在接通过程期间线性调节电压,例如在接通过程的持续时间(例如,100ms)内使用控制电路(调节)和联动装置,从而向驱动线圈施加选定致动电压。
[0503]
示例性电子器件包括保持响应。示例性保持响应包括在接通时间段之后禁用驱动器,并且为驱动线圈提供保持信号(例如,1.5v),该信号不断地保持开启和/或不断地伴随诊断中断保持开启(例如,参见示意性电压曲线图9708)。
[0504]
在某些实施方案中,以选定间隔(例如,取决于容错时间间隔、监管或政策间隔和/或感兴趣的间隔)检查断电晶体管。如果断电晶体管是有缺陷的(例如,如果其是永久性导电的),则断路器/继电器将依赖于断开1.5v电源以使磁驱动器断电。虽然仍可以关闭系统,但是断电继电器有缺陷的操作可能比预期的慢,并且/或者对于断路器/继电器来说太慢而不顺应。在某些实施方案中,频繁的消隐脉冲(或诊断中断)形成线圈连接处的截止电压峰值(续流电平,在该示例性系统中为大约180v)。如果电压峰值保持断开,则断电晶体管可以被诊断为有缺陷的。在某些实施方案中,消隐脉冲保持较短,从而使续流电路中的能量保持较低,从而减少了浪费的能量和热量,并且还保持了保持能量较低以减少噪声排放。在某些实施方案中,100微秒消隐脉冲是足够的。在某些实施方案中,可利用更快或更慢的消隐脉冲。在某些实施方案中,对断电继电器和/或系统响应的诊断(例如,更保守的关闭以考虑更慢的响应)可用于电子器件、管理或系统中的其他地方。
[0505]
示例性电子器件包括断开和/或断电响应。在该示例中,关闭1.5v保持电压在约4.5v的触发电压以上停用断电电路(标称<50%*urated=6v)。
[0506]
下文阐述了其中结合有断路器/继电器设备的系统的某些另外的示例性实施方案。以下系统的任何一个或多个方面可包括在本公开通篇所述的任何其他系统或系统的部分内。以下系统的任何一个或多个方面可用于执行本文的任何过程、操作或方法。
[0507]
参考图97,示例性系统9702包括具有定位在单个外壳内的预充电电路、电流传感器和高温开关设备的断路器/继电器设备。参考图98,为了便于说明,系统9207被描绘为具有透明外壳。示例性系统9702包括定位在外壳内并且被布置成与电源电路(诸如用于移动电动应用的移动电源电路)电交接的断路器/继电器6502、电流传感器6706、预充电熔断器
6406和预充电接触器6408。
[0508]
在某些实施方案中,断路器/继电器设备包括例如如本公开通篇所述的任何组合式短路和接触设备。在某些实施方案中,断路器/继电器设备包括单个接触件(例如,与双接触件实施方案相比)。在某些实施方案中,断路器/继电器设备包括利用单个致动器操作的两个接触件。在某些实施方案中,该系统包括熔断器,该熔断器在图98的实施方案中被描绘为高温开关9802(或高温熔断器),诸如高温技术激活的熔断器(例如,在选定时间通过操作小型爆炸设备以使电路断开而分离的熔断器)。在某些实施方案中,高温开关在与由断路器/继电器设备6502控制的电路的一个支路串联的电路上操作,例如以为电路的高侧或低侧提供高温开关保护。为了便于说明,未描绘预充电电路布线。预充电电路可与断路器/继电器6502的接触器并联和/或与高温开关9802并联布线。参考图99,描绘了系统9702的顶部示意图,其示出了系统中的部件的例示性布置。示例性系统9702包括高电压连接件9902,诸如到电源(例如,高电压电池)的低侧连接件和高侧连接件以及到负载(例如,提供动力的电机)的低侧连接件和高侧连接件。参考图100,描绘了从具有高温开关9802和预充电熔断器6406的端部观察的系统的侧部示意图。
[0509]
在某些实施方案中,系统6702(例如,“断路器/继电器pdu”)具有不超过5kg和/或不超过1.5kg的质量。在某些实施方案中,断路器/继电器pdu的尺寸小于以下中的一者或多者:600mm长、140mm宽和/或110mm高。在某些实施方案中,断路器/继电器pdu的尺寸小于以下中的一者或多者:160mm长、135mm宽和/或105mm高。在某些实施方案中,断路器/继电器pdu能够支持在300a或更大的连续电流下操作。在某些实施方案中,断路器/继电器pdu能够在没有辅助的情况下中断1100a和/或超过400v。在某些实施方案中,断路器/继电器pdu能够中断8,000a和/或超过400v。在某些实施方案中,断路器/继电器pdu能够被动地中断短路状态(例如,不需要外部控制信号或通信),并且/或者还能够主动地中断其他操作状态(例如,出于任何原因的主动触发命令)。在某些实施方案中,高温开关9802位于整个电路的负支路上,但高温开关可位于期望的任何位置。在某些实施方案中,用触发器主动控制高温开关以命令中断。在某些实施方案中,可主动命令断路器/继电器、高温开关9802和/或这两者以中断电路。在某些实施方案中,断路器/继电器pdu能够支持双安培额定值,诸如90a和1000a(非限制性示例)。
[0510]
参考图101,示例性系统10100包括用于高电压负载(诸如用于移动应用的动力电源电路)的电源电路保护布置。示例性系统10100包括断路器/继电器pdu 10102,其中断路器/继电器10106设置在动力电源电路的高侧中。示例性系统10100包括定位在断路器/继电器pdu 10102的外壳内的预充电电路10104,包括预充电电阻器和预充电接触器。该示例性系统还包括定位在断路器/继电器pdu 10102的外壳内的电流传感器6706和高温开关9802。该系统包括在第一侧上与高电压电池10110交接并且在第二侧上与高电压负载10108交接的断路器/继电器pdu 10102。
[0511]
参考图102,描绘了具有双刀断路器/继电器10302的系统10200的斜视图,其中耦合的电流传感器6706连接到其上。示例性电流传感器6706被示出为具有用于通信地耦合到控制器的连接器10202。参考图103,描绘了具有系统10200的外壳的部分透明顶侧的系统10200的顶视图。示出了预充电熔断器6406和预充电连接器6408的示例性位置,并且示出了高电压电池(hv电池+和-)和高电压负载(hv负载+和-)的耦合位置。参考图104,描绘了与图
103的系统一致的系统10200,其中系统的外壳的顶侧正常定位。参考图105,描绘了示例性断路器/继电器pdu,其示出了到断路器/继电器pdu的高电压总线条耦合件10502、10504、10506、10508。在图105的示例中,连接件10508是电池低侧,连接件10506是电池高侧,连接件10502是高电压负载高侧,并且连接件10504是高电压低侧。然而,本文设想了高电压电源和负载连接件的任何布置。
[0512]
参考图106,示例性系统10600包括用于高电压负载(诸如用于移动应用的动力电源电路)的电源电路保护布置。示例性系统10600包括双刀断路器/继电器pdu 10602,其中断路器/继电器10606包括设置在动力电源电路的高侧上的第一刀和设置在动力电源电路的低侧上的第二刀。示例性系统10600包括定位在断路器/继电器pdu 10602的外壳内的预充电电路10104,包括预充电电阻器和预充电接触器。示例性系统还包括电流传感器6706。示例性系统10600不包括熔断器或高温开关,但是在某些实施方案中可存在熔断器或高温开关。该系统包括在第一侧上与高电压电池10110交接并且在第二侧上与高电压负载10108交接的断路器/继电器pdu 10602。
[0513]
示例性双刀断路器/继电器设备包括响应于主动和被动中断操作、具有电弧抑制和/或具有电流传感器的一个或多个刀的单独断路器/继电器接触器。在某些实施方案中,每个刀设置在系统的高侧或低侧电路中。在某些实施方案中,一个或多个刀包括与其并联的集成预充电电路。
[0514]
可以看出,示例性单刀和双刀断路器/继电器设备提供了高能力的中断系统,以及在能力上具有高度灵活性的系统。另外,系统具有可复位的中断(利用断路器/继电器),并且如图所描绘的集成显著地减小了先前已知的系统的占地面积。
[0515]
示例性实施方案包括高电压电动车辆电池电源分配系统架构,该架构包括具有集成在同一外壳中的预充电电路的断路器/继电器。这两个元件从电池的一侧分配电力。除了这两个元件之外,外壳还包含在电池的相对侧上彼此串联的电流传感器和高温断开连接件(例如,高温开关)。
[0516]
移动应用中的高电压电池包含大量能量,使得期望在过载、短路或紧急情况下对车辆的其余部分和操作员进行保护。先前已知的系统包括电池的高侧上的接触器和熔断器、与高侧接触器并联的预充电电路以及电池的低侧上的接触器和电流传感器。与先前已知的系统相比,本公开的某些示例性系统具有以下益处中的至少一个或多个:通过将接触器极的数量从两个减少到一个来提高效率(例如,功率传输、损耗、降低冷却要求);在过电流、短路或紧急事件中提供主动和被动保护,因为断路器/继电器或高温件都可以被主动触发;过载或短路事件中的附加断路保护,诸如不依赖于主动和正确操作控制器的物理断路操作;尺寸和重量优势,因为共用外壳和组合式部件占地面积更小;等等。
[0517]
参考图109a,示意性地描绘了集成逆变器组件10900的示例性实施方案的顶视图,并且在图109b中示意性地描绘了其侧视图(右)。图109a、图109b的示例包括高电压dc电池耦合件10902和车辆(或移动应用)耦合件10904。车辆耦合件10904提供了数据通信、按键开关状态、传感器通信和/或任何其他期望的耦合方面。参考图109a、图109b,提供了电池连接器10902和车辆连接器10904,这些连接器可以是本领域中已知并且针对具体应用选择的任何类型的连接器。示例性电池连接器10902包括rosenberger hpk系列连接器,但是可使用任何电池连接器。示例性车辆连接器10904包括yazaki连接器部件号7282885330,但是可使
用任何车辆连接器。在图109a、图109b的示例中,主盖是可见的,其可位于安装在车辆或移动应用上的集成逆变器组件10900的垂直向上部分上,但是在本公开的某些实施方案中设想了集成逆变器组件10900的其他取向。在图109a、图109b的示例中,描绘了束具10906,该束具为电机温度和/或位置传感器提供连接。可如根据特定emi环境、传感器特性和/或传感器与集成逆变器组件10900之间的通信机构所确定的那样屏蔽束具10906。在图109b的侧视图中,可以看到基座(或后盖)。
[0518]
参考图110,示意性地描绘了集成逆变器组件10900的主盖的下侧图,其中为了清楚地描述移除了某些方面。集成逆变器组件10900包括冷却剂入口和出口连接件11002,其可以是盲连接件,并且/或者其尺寸可被设定成容纳saej2044快速连接耦合件。冷却剂连接件提供了通过一个或多个冷却剂通道的冷却剂流,如本公开所述。在图110的示例中,使用原位固化垫圈将主盖耦合到后盖。
[0519]
参考图111,示意性地描绘了集成逆变器组件10900的主盖的下侧图,其中包括集成逆变器组件10900的电子器件封装的某些方面以供参考。参考图112,电机连接件11202被配置用于3相高电压电机连接件,例如被配置为与图111的电机连接器10906交接的叶片。图112的示例描绘了其中安装有逆变器的栅极驱动器的印刷电路板(pcb),以及对应于栅极驱动器的每个相位的电流传感器。图112的示例描绘了用于控制逆变器(包括与车辆的接口、功率控制操作、诊断等)的第二pcb(被dc链路电容器11206部分地遮挡)。dc链路电容器11206提供了dc高电压系统(例如,电池)与栅极驱动器之间的耦合。在某些实施方案中,dc链路电容器11206可包括某些功率调节方面,诸如电容器、总线条和/或扼流圈。参考图113,描绘了具有冷却剂通道11304的实施方案,其中连接器11306用于逆变器组件10900的逆变器驱动器。
[0520]
参考图113,描绘了冷却剂通道(图113的示例中的上部冷却剂通道)的顶表面11402。栅极驱动器(例如,igbt)被安装成与冷却剂通道热接触,使得流过冷却剂通道的冷却剂与逆变器功率电子器件热连通。
[0521]
参考图114,描绘了主盖的下侧(相对于图113)以示出冷却剂通道11402的各方面,其中下部冷却剂通道在图114中描绘。冷却剂通道包括热传递特征部(销,图114的示例中)以在通道中流动的冷却剂与集成逆变器组件10900的冷却部件之间提供所需的热传递环境。限定在图114的下部冷却剂通道中的孔中的两个孔提供了冷却剂进入逆变器中的入口和出口连通。限定在图114的下部冷却剂通道中的孔中的两个孔提供了上部冷却剂通道与下部冷却剂通道之间的流体连通。参考图115,描绘了上部冷却剂通道11506与下部冷却剂通道11504之间的示例性关系。在图115的示例中,冷却剂通道中的每一个冷却剂通道包括热传递特征部,诸如销。两个平行冷却剂通道的利用提供了增加的热传递容量并且使得更易于与紧凑集成封装内的所有冷却部件连通。将冷却剂通道描述为“上部”和“下部”是为了方便和清楚地描述以识别单独的通道。通道的实际竖直定位可随集成逆变器组件的具体设计以及集成逆变器组件在安装时的取向而变化。图115附加地描绘了外部冷却剂耦合端口11204,该外部冷却剂耦合端口在图115的示例中具有带挡板的杆11502。
[0522]
参考图116,描绘了用于将冷却剂通道与主盖耦合的组装示例。在该示例中,冷却剂通道分离主体11604(在下侧具有下部冷却剂通道,并且在上侧具有上部冷却剂通道)与下部冷却剂通道盖13102(例如,图109a中可见的冷却剂通道的部分)和主盖主体组装在一
起。在某些实施方案中,图116的组件使用摩擦搅拌焊接(fsw)形成,摩擦搅拌焊接是提供形成冷却剂通道的密封接缝的低成本工艺。本文设想了其他组装技术。组件的每个部件可通过任何已知的技术形成。期望冷却剂通道分离主体是导热的,并且可由例如铝形成。在某些实施方案中,冷却剂通道分离主体是锻造的,但是其可通过任何其他技术来铸造、机加工或形成。在某些实施方案中,下部冷却剂通道盖是冲压的。在某些实施方案中,主盖主体是铸造的。参考图131,描绘了示例性实施方案,其中下部冷却剂通道盖被描绘为处于适当位置,与主盖和冷却剂通道分离主体集成。
[0523]
参考图117,描绘了主盖的下侧,其中安装有绝缘栅双极晶体管11702(igbt)。igbt 11702热耦合(例如,使用热粘合剂)到上部冷却通道的表面,因此具有到冷却剂的高热传递能力,以支持高功率密度安装。
[0524]
参考图118a,示出了示例性集成逆变器组件10900的尺寸和重量,其中宽度11806为约118mm,并且其中长度11804为约277mm。参考图118b,示例性实施方案包括约87mm的深度11802。示例性逆变器组件10900的总质量低于约5kg。图118a的示例基于本公开的各个方面,并且据信描述了具有用于汽车乘用车应用的足够功率容量的可实现尺寸的一个示例。
[0525]
参考图119,示出了描绘栅极驱动器pcb 11902和dc链路电容器11206的透视图。参考图120,示例性实施方案的透视图描绘了ac总线条11202、电机温度/位置传感器10906。ac连接件利用两个泡沫密封件12002和可替换的系留螺母13502(也可参考图35)。参考图121,描绘了主盖的下侧图。在图121的示例中,可原位固化垫圈(cipg)12102被分配并固化在盖上,并且如果垫圈在维修事件期间未被损坏,则可在维修事件之后重复使用。
[0526]
参考图122,描绘了示例性主盖的一个角的特写。在图122的示例中,提供了凸缘12204,该凸缘通过选择凸缘高度和cipg分配(高度差12202提供可选择的压缩)来提供cipg 12102的受控压缩,因此在主盖的正确安装和密封中提供便利性和可靠性。参考图123,描绘了igbt的示例性安装的某些方面,其中热糊剂12302为igbt和pcb提供了热耦合,并且其中原位形成垫圈12304为冷却通道之间的冷却剂流提供了可靠的密封。图124至图127描绘了主盖部分的示例性实施方案的多个视图,其中集成逆变器组件12400的安装部件符合本公开的各个方面。参考图125,igbt 11702的下部冷却通道11504和侧剖视图为集成逆变器组件的igbt 11702提供了例示性热传递环境。参考图128,示例性实施方案描绘了上部11506和下部11504冷却通道,其中温度传感器12802(在该示例中为热敏电阻器)的示例性位置可用于例如控制主动冷却和/或监测功率电子器件。
[0527]
符合本公开的某些实施方案的示例性igbt是双侧冷却半桥功率模块,其能够进行750v、800a操作,并且用于连续操作的操作温度能力为175℃。使用半桥配置的某些可商购获得的fs4 igbt在轻负载下表现出低损耗,并且在某些实施方案中,对于倾向于具有低占空比的应用(诸如乘用车应用)而言是有利的。
[0528]
参考图129,描绘了主盖与后盖的示例性耦合机构。示例性耦合机构包括主盖中的螺纹区域12908,以在脱离接合时保持耦合螺钉12906,并且其中电机铸件(后盖)中的无螺纹部分的高度12902大于螺钉12906的螺纹接合部分12904。因此,螺钉可背衬到主盖中的螺纹区域12908中,并且确保螺纹与电机铸件保持脱离接合。参考图130,示例性耦合机构包括用于耦合螺钉的一部分的直径减小部分13004,从而提供方便的系留螺钉机构。在图130的示例中,螺钉主螺纹13006与电机铸件脱离接合,并且螺钉的第二螺纹部分13002与主盖的
螺纹区域12908接合。参考图131,描绘了侧剖视图
[0529]
参考图132,描绘了先前已知的dc链路电容器。dc链路电容器包括总线条、共模扼流圈和电容器(y帽)作为dc链路电容器的外部元件。总线条是层合总线条以提供三个ac相的隔离,并且需要dc链路电容器外壳外部的总线条与外壳一样长,其中全厚度沿着外壳的长度。
[0530]
参考图133,描绘了示例性dc链路电容器11206,其中总线条、共模扼流圈和y帽包括在dc链路电容器11206的外壳中。总线条、扼流圈和y帽被封闭在dc链路电容器内,从而提供紧凑的设计和增强的机械完整性。在某些实施方案中,图133中的示例的dc链路电容器11206可以用于与本公开的任何其他方面一致的集成逆变器组件10900中。dc链路电容器11206还包括向igbt中的每一个igbt提供电力的igbt接口13302,以及向dc电源(诸如向电池)提供接口的dc接口13304。参考图134,示例性实施方案描绘了通过igbt 11702耦合到ac电机连接器的三个相的封闭式dc链路电容器11206。在图134的示例中,连接件被焊接,从而提供了减小的组装复杂性和减小的接触电阻。在某些实施方案中,集成逆变器组件10900(其具有固定的较小占地面积并且具有与车辆和/或电驱动系统的其余部分的有限外部接口)的利用实现了封闭式dc链路接电容器11209和焊接连接件中的一者或两者,例如通过提供一致的几何定位,从而允许使用封闭和焊接来组装部件,而不必布置或组装dc链路接电容器、总线条、共模扼流圈、y帽的定位以及/或者igbt和ac连接器叶片的空间布置。参考图135,图126所描绘的实施方案的另一个视图,其中图135是图126的实施方案的剖视图,并且可以用于参考dc链路电容器组件在示例性集成逆变器组件10900内的定位。
[0531]
参考图136,描绘了符合saej2044快速连接耦合标准的先前已知的快速连接器。图136的快速连接器包括具有保持弹簧的锁13608以及用于密封流体耦合件的两个内部o型环13602。在两个内部o型环之间设置有间隔件。图136的快速连接器被配置为接收流体耦合件,诸如具有诸如图26所描绘的端部形式(13702)的端件。图136的快速连接器包括管连接件的外径上的肋状物(“杉树”)13606,其中外部o型环13604在管侧上用于密封。
[0532]
参考图138,描绘了本公开的流体连接器的第一实施方案。图138的流体连接器不包括锁紧元件,但被配置为接收具有标准saej2044端部形式的端件。示例性流体连接件包括两个内部o型环13804和它们之间的间隔件13806。连接器还包括成形的接收部分13802并且不包括锁。连接器还包括外部o型环13808。在某些实施方案中,集成逆变器组件10900内的流体连接件具有紧密的间距并且难以触及(或无法触及)快速连接器的各部分,以操纵锁并由此操作快速连接器。另外,在某些实施方案中,集成逆变器组件10900提供了流体耦合位置的固定几何形状,所述流体耦合位置至少部分地在集成逆变器组件10900的外壳内部,从而在没有锁的情况下提供牢固的流体连接。因此,可以看出,诸如图138所描绘的快速连接器实施方案改善了和/或实现了集成逆变器组件10900的某些方面。
[0533]
参考图139,描绘了本公开的流体连接器的第二实施方案。图139的流体连接器不包括锁紧元件,但被配置为接收具有标准saej2044端部形式的端件。另外,可以看出,图139中的示例的流体连接器省略了右侧延伸部,从而利用流体连接器的外壳来形成肋状物13902并支撑密封件。图139中的示例的流体连接器还包括外主体上的o型环13808。再次参考图115,可以看出,图115所描绘的用于冷却剂出口的流体连接器与图139的快速连接器实施方案一致。还可以看出,图139所描绘的快速连接器大大减小了流体连接件的竖直占地面
积,从而允许集成逆变器组件的占地面积更紧凑。图115的实施方案附加地描绘了耦合到快速连接器的软管,该软管提供了水平和竖直平面中的顺应性(使用带挡板的软管11502),从而进一步增强了冷却剂连接件的安装便利性。还可以看出,冷却剂通道分离主体11604(例如,参考图116)包括被配置为与快速连接器耦合的集成软管接头,从而进一步减小了集成逆变器组件10900的占地面积和组装复杂性。集成逆变器组件10900的给定实施方案可利用图138和图139的快速连接器实施方案中的一者或两者,或两者都不利用。
[0534]
示例性断路器/继电器可包括:固定接触件,该固定接触件电耦合到用于移动应用的电源总线;可移动接触件,该可移动接触件选择性地电耦合到固定接触件;电枢,该电枢操作地耦合到可移动接触件,使得处于第一位置的电枢防止可移动接触件与固定接触件之间的电耦合,并且处于第二位置的电枢允许可移动接触件与固定接触件之间的电耦合。示例性断路器/继电器还包括将电枢偏置到第一位置或第二位置中的一者中的第一偏置构件、具有至少两种状态的标准开/关电路,其中标准开/关电路在第一状态下提供致动信号并且在第二状态下防止致动信号。参考图40,描绘了可与任何系统一起使用或用于执行本公开通篇所述的任何操作的示例性电流响应电路14002。示例性电流响应电路14002确定电源总线14004中的电流,并且响应于电源总线14006中的电流指示高电流值14003而进一步阻断标准开/关电路的致动信号14006。致动信号可作为电枢位置命令14008提供,其中电枢响应于致动信号以将可移动接触件电耦合到固定接触件。在实施方案中,移动应用可包括至少两个电流操作区域。电流响应电路14002可被进一步结构化为响应于至少两个电流操作区域中的有源电流操作区域而调节高电流值14003。
[0535]
参考图141,示意性地描绘了用于断开接触件的示例性过程14100。过程14100的操作可由如本公开通篇所述的任何控制器、电路和/或硬件布置来执行,并且还可相对于本公开通篇所述的任何系统或硬件布置来执行。在一个方面,过程14100包括选择断路器/继电器的接触力使得在穿过接触件的电流的选定电流值下断开接触件的操作14102。过程14100还包括向断路器/继电器的可移动接触件施加接触力的操作14104,以及确定通过接触件的电流值的操作14106。过程14100还包括确定电流值是否超过阈值的操作14108,以及响应于电流值超过阈值而命令电枢或致动器断开接触件的操作14110。示例性过程14100还包括响应于接触件上的排斥力(例如,作为选定电流值下可移动接触件的物理响应)而断开接触件的操作14112。在某些实施方案中,操作14110可在操作14112之前开始。在某些实施方案中,执行操作14110,使得可移动接触件在操作14112断开接触件之后不返回闭合位置(例如,从而减轻可移动接触件的返回力,该返回力原本可在物理断开操作14112之后将接触件驱动回到闭合位置)。
[0536]
参考图142,示意性地描绘了用于断开接触件的示例性过程14200。过程14200的操作可由如本公开通篇所述的任何控制器、电路和/或硬件布置来执行,并且还可相对于本公开通篇所述的任何系统或硬件布置来执行。示例性过程14200包括响应于第一物理电流断开值(例如,基于接触器的断开特征)而确定第一阈值(针对电负载电路中的电流)的操作14202、响应于第二物理电流断开值而确定第二阈值的操作14204、确定第一电负载电路中的第一电流值的操作14206,以及确定第二电负载电路中的第二电流值的操作14208。过程14200还包括确定第一电流值是否超过第一阈值和/或第二电流值是否超过第二阈值的操作14210。示例性过程14200包括如果超过第一阈值则命令第一接触器的电枢(或致动器)断
开的操作14214,以及扩散来自第一接触件的电弧(例如,使用分离板和/或磁体)的操作14212。示例性过程14200包括如果超过第二阈值则命令第二接触器的电枢断开的操作14216,以及扩散第二接触器的电弧的操作14218。在某些实施方案中,确定第一阈值或第二阈值包括提供被配置为提供第一阈值或第二阈值的选定值(例如,选定接触区域、接触力值和/或总线条配置)的部件。在某些实施方案中,相对于具有多于一个接触器(其中每个接触器是单独可控的)的系统利用过程14200。
[0537]
在一个方面,一种系统可包括:外壳;定位在外壳中的断路器/继电器设备,其中该断路器/继电器设备可被配置为中断电动车辆系统的动力电源电路,其中外壳可设置在电动车辆系统上;其中断路器/继电器设备可包括响应于动力电源电路中的第一电流值的物理断开响应部分,以及响应于动力电源电路中的第二电流值的受控断开响应部分;以及预充电电路,该预充电电路并联电耦合到断路器/继电器设备。在实施方案中,预充电电路可定位在外壳内。第一电流值可大于第二电流值。物理断开响应部分可包括将断路器/继电器设备的电枢偏置到动力电源电路的接触器的断开位置中的第一偏置构件,以及电枢闭合接触器的第一力与第一偏置构件断开接触器的第二力之间的选定差值。受控断开响应部分可包括提供通过动力电源电路的电流值的电流传感器,以及被结构化为响应于电流值14314超过第二电流值14316而命令电枢断开接触器的电流响应电路14304(参考图143)。断路器/继电器设备可包括双刀断路器/继电器设备。断路器/继电器设备可包括单刀断路器/继电器设备。断路器/继电器设备可定位在动力电源电路的高侧电路或低侧电路中的一者上。系统还可包括定位在高侧电路或低侧电路中的另一者上的高温开关设备。
[0538]
参考图43,示例性系统包括物理断开响应调节电路14302,该物理断开响应调节电路确定第一电流值调节14312,并且响应于第一电流值调节14312而调节物理断开响应部分。物理断开响应调节电路14302可被进一步结构化为通过提供调节实施命令14310来调节物理断开响应部分,该调节实施命令可包括调节第一偏置构件的压缩;调节第一力(例如,由电枢施加的力);以及/或者调节第二力(例如,压缩弹簧的力)。物理断开响应调整电路14302可被进一步结构化为响应于电动车辆系统的操作条件14308而调节物理断开响应部分。示例性和非限制性操作条件14302包括动力电源电路的时间-电流分布;动力电源电路的时间-电流轨迹;动力电源电路的时间-电流面积值;通过动力电源电路的电流值的变化速率;以及/或者通过动力电源电路的电流值与第二电流值之间的差值。
[0539]
参考图144,示意性地描绘了用于断开接触件的示例性过程14400。过程14400的操作可由如本公开通篇所述的任何控制器、电路和/或硬件布置来执行,并且还可相对于本公开通篇所述的任何系统或硬件布置来执行。示例性过程14400包括确定接触器的物理断开响应调节的操作14402,例如其中电动移动应用的操作条件指示应当允许增加或减少通过负载电路的电流,包括在高性能操作、充电操作和/或紧急操作期间。示例性过程14400还包括调节接触器的物理断开响应值的操作14404,以及确定电动移动应用的负载电路(例如,动力电源电路)中的电流的操作14406。示例性过程14400还包括确定负载电路中的电流值是否超过受控断开阈值的操作14408,以及响应于电流超过受控断开阈值而将接触器的电枢(或致动器)命令到断开位置的操作14410。在某些实施方案中,受控断开阈值不同于并且可低于物理断开阈值。示例性过程14400还包括确定电流值是否超过物理断开阈值的操作14412,以及响应于确定14412指示“是”值而响应于接触器中的排斥力断开接触件的操作
14414。在某些实施方案中,本公开通篇所述的确定是否超过物理断开电流值的操作包括配置接触器(例如,断路器/继电器内)在选定电流值下断开,以将接触器暴露于负载电流,其中接触件根据响应于选定电流值而形成的配置来响应于负载电流。可颠倒确定14408、14412的顺序,并且/或者可省略一个或多个确定14408、14412。可在系统的运行时操作或设计时操作期间执行确定物理断开响应调节的操作14402,并且类似地,可在运行时操作或设计时操作期间执行调节物理断开响应的操作14404。
[0540]
参考图145,示意性地描绘了用于断开接触件的示例性过程14500。过程14500的操作可由如本公开通篇所述的任何控制器、电路和/或硬件布置来执行,并且还可相对于本公开通篇所述的任何系统或硬件布置来执行。示例性过程14500包括配置移动电源电路的断路器/继电器的物理响应断开部分以基于物理断开响应阈值电流提供断路器/继电器的接触器的断开的操作14502。示例性和非限制性操作14502包括选择质量(例如,可移动接触件的移动部分的质量)、洛伦兹力面积(例如,接触面积、接触件区域中的总线条面积等)和/或选择接触力(例如,调节接合的偏置构件的强度或数量,和/或改变偏置构件上的压缩量,和/或改变可移动接触件的致动器的移动位置)的操作14502a。在某些实施方案中,配置物理断开响应部分可包括选择总线条配置,其中总线条耦合两个可移动接触件,并且其中总线条配置可包括以下项中的至少一种:总线条区域在移动电源电路的电流提供部分附近,或者总线条的一部分定位在移动电源电路的电流提供部分附近。示例性过程14500还包括在断开位置和/或闭合位置之间操作断路器/继电器的可移动接触件(例如,移动到闭合位置以允许功率流穿过接触器,以及移动到断开位置以防止功率流穿过接触器)的操作14504。示例性过程14500还包括确定移动电源电路中的电流值的操作14506,以及基于与物理断开电流阈值分开的电流阈值来将可移动接触件命令到断开位置的操作14508。在某些实施方案中,在操作14508中利用的分开电流阈值是比所配置的物理断开响应阈值电流更低的电流阈值。
[0541]
在一个方面,参考图146,一种系统可包括:车辆,该车辆具有电源14601与负载14608之间的动力电源电路14600(或电源路径);以及电源分配单元,该电源分配单元具有设置在动力电源电路14600中的电流保护电路。示例性电流保护电路包括断路器/继电器14602,断路器/继电器包括:固定接触件,该固定接触件电耦合到用于移动应用的动力电源电路;可移动接触件,该可移动接触件选择性地电耦合到固定接触件,并且其中处于第一位置的可移动接触件允许功率流过动力电源电路,并且处于第二位置的可移动接触件不允许功率流过动力电源电路;以及物理断开响应部分,该物理断开响应部分响应于动力电源电路中的电流值,其中物理断开响应部分可被配置为响应于电流值超过阈值电流值而将可移动接触件移动到第二位置。示例性电流保护电路14600包括与断路器/继电器14602并联的接触器14604;一对并联的断路器/继电器14602、14702(例如,参考图147)和/或提供两个并联电路径的双刀断路器/继电器14602;以及/或者与接触器14604和熔断器14802并联的断路器/继电器14602(例如,参考图148)。在某些实施方案中,电流保护电路14600包括与断路器/继电器串联的接触器。
[0542]
在一个方面,参考图146,一种系统可包括:车辆,该车辆具有电源14601与负载14608之间的动力电源电路14600(或电源路径);以及电源分配单元,该电源分配单元具有设置在动力电源电路14600中的电流保护电路。示例性电流保护电路包括断路器/继电器
14602,断路器/继电器包括:固定接触件,该固定接触件电耦合到用于移动应用的动力电源电路;可移动接触件,该可移动接触件选择性地电耦合到固定接触件,并且其中处于第一位置的可移动接触件允许功率流过动力电源电路,并且处于第二位置的可移动接触件不允许功率流过动力电源电路;以及物理断开响应部分,该物理断开响应部分响应于动力电源电路中的电流值,其中物理断开响应部分可被配置为响应于电流值超过阈值电流值而将可移动接触件移动到第二位置。示例性电流保护电路14600包括与断路器/继电器14602并联的接触器14604;一对并联的断路器/继电器14602、14702(例如,参考图147)和/或提供两个并联电路径的双刀断路器/继电器14602;以及/或者与接触器14604和熔断器14802并联的断路器/继电器14602(例如,参考图148)。在某些实施方案中,电流保护电路14600包括与断路器/继电器14902串联的接触器14604(例如,参考图149)。与接触器串联使用断路器/继电器允许断路器/继电器断开电路,从而允许接触器在电路未被供电时断开。与接触器并联使用断路器/继电器允许接触器在电路被供电时断开,并且允许断路器/继电器断开电路。
[0543]
电源分配单元还可包括设置在其中的多个断路器/继电器设备,并且其中电流源电路15002可进一步电耦合到多个断路器/继电器设备,并且跨多个断路器/继电器设备的每个固定接触件顺序地注入电流;并且其中电压确定电路15006可进一步电耦合到多个断路器/继电器设备中的每一个断路器/继电器设备,并且被进一步结构化为确定多个断路器/继电器设备中的每一个断路器/继电器设备的注入电压量和接触器阻抗值中的至少一者(例如,电压降确定15008)。电流源电路15002可被进一步结构化为以断路器/继电器设备的选定次序跨多个断路器/继电器设备中的每一个断路器/继电器设备顺序地注入电流。电流源电路15002可被进一步结构化为响应于一个或多个操作条件15016或所存储的属性15018而调节选定次序,所存储的属性诸如:断路器/继电器设备的固定接触件中的每一个固定接触件的温度的变化速率;断路器/继电器设备中的每一个断路器/继电器设备的重要性值;断路器/继电器设备中的每一个断路器/继电器设备的关键性;断路器/继电器设备中的每一个断路器/继电器设备的电源吞吐量;以及/或者断路器/继电器设备中的每一个断路器/继电器设备的故障条件或接触器健康条件。电流源电路15002可被进一步结构化为响应于操作条件15016诸如车辆的计划的占空比和/或观测的占空比而调节选定次序。电流源电路15002可被进一步结构化为通过一系列注入频率扫描注入电流。电流源电路15002可被进一步结构化为以多个注入频率跨固定接触件注入电流。电流源电路15002可被进一步结构化为以多个注入电压幅值跨固定接触件注入电流。电流源电路15002可被进一步结构化为以响应于操作条件15106诸如断路器/继电器设备的电源吞吐量而确定的注入电压幅值跨固定接触件注入电流。电流源电路15002可被进一步结构化为以响应于车辆的占空比而确定的注入电压幅值跨固定接触件注入电流。
[0544]
在一个方面,一种系统包括车辆,该车辆具有动力电源路径;电源分配单元,该电源分配单元包括设置在动力电源路径中的电流保护电路,该电流保护电路包括:断路器/继电器,该断路器/继电器包括:固定接触件,该固定接触件电耦合到用于移动应用的动力电源电路;可移动接触件,该可移动接触件选择性地电耦合到固定接触件,其中处于第一位置的可移动接触件允许功率流过动力电源电路,并且处于第二位置的可移动接触件不允许功率流过动力电源电路;以及物理断开响应部分,该物理断开响应部分响应于动力电源电路中的电流值,其中该物理断开响应部分可被配置为响应于电流值超过阈值电流值而将可移
动接触件移动到第二位置;电流源电路15002,该电流源电路电耦合到断路器/继电器并且被结构化为跨固定接触件注入电流(注入命令15004);以及电压确定电路15006,该电压确定电路电耦合到断路器/继电器并且被结构化为确定注入电压量和接触器阻抗值(电压降确定15008),其中该电压确定电路15006可被结构化为执行频率分析操作以确定注入电压量。在实施方案中,电压确定电路15006可被进一步结构化为通过确定感兴趣的频率下跨固定接触件的电压的幅值来确定注入电压量。感兴趣的频率可响应于注入电压的频率而确定。电流源电路15002可被进一步结构化为通过一系列注入频率扫描注入电流。电流源电路15002可被进一步结构化为以多个注入频率跨固定接触件注入电流。电流源电路15002可被进一步结构化为以多个注入电压幅值跨固定接触件注入电流。电流源电路15002可被进一步结构化为以响应于断路器/继电器的电源吞吐量而确定的注入电压幅值跨固定接触件注入电流。电流源电路15002可被进一步结构化为以响应于车辆的占空比而确定的注入电压幅值跨固定接触件注入电流。
[0545]
参考图152,示意性地描绘了用于配置x合1电源转换器的示例性过程15200。过程15200的操作可由如本公开通篇所述的任何控制器、电路和/或硬件布置来执行,并且还可相对于本公开通篇所述的任何系统或硬件布置来执行。在某些实施方案中,过程152可与具有可配置电源电子器件、多端口电源转换器、“x”端口电源转换器和/或x合1端口电源转换器的任何系统一起使用。术语“多端口”、“x端口”和/或“x合1端口”的使用指示电源转换器包括可以为不同的电源负载和/或具有一个或多个变化电特性的电源提供服务的一个或多个端口。可配置电源转换器可具有一个或多个固定端口、一个或多个可配置端口或这些端口的组合。
[0546]
示例性过程15200包括解释端口电接口描述(或规格)的操作,其中端口电接口描述包括用于电移动应用的电源转换器的多个端口中的至少一个端口的电特性的描述(或规格)。示例性过程15200还包括响应于端口电接口描述而提供固态开关状态的操作15204,从而根据端口电接口描述配置ac逆变器或dc/dc转换器中的至少一者以向多个端口中的至少一个端口提供电力。在某些实施方案中,操作15204提供固态开关状态以将整流器或dc/dc转换器中的至少一者配置成与电源(例如,电池、电容器、负载的再生状态等)交接,并且/或者将端口配置成在某些操作条件下接受功率,并在其他操作条件下提供功率。非限制地,可配置的电特性包括电压电平、频率值、相位值(包括相位的数量和布置)和/或这些中的一者或多者的公差。
[0547]
示例性过程15200还包括解释源/负载驱动特性(例如,电动电机、电机/发电机或其他设备的频率、相位或其他特性)的操作15206,以及响应于源/负载驱动特性而提供部件驱动器配置(例如,绝缘栅双极晶体管的栅极驱动器)的操作15208。在某些实施方案中,过程15200的一个或多个方面可在电源转换器和/或具有电源转换器的电动移动应用的生命周期中的各个时段执行,诸如:在设计时间(例如,指定电源转换器的设置),在安装时间(例如,根据具体安装的规范和/或需要配置电源转换器的设置),作为服务操作(例如,调节配置作为测试的一部分,以校正失效或故障部件,和/或作为诊断操作),作为再制造操作(例如,测试和/或确认电源转换器的操作、将电源转换器配置为用于安装的标准状态或计划状态等),作为升级操作(例如,为电动移动应用提供升级的能力(诸如更大的功率额定值)、改变穿过端口的电压和/或电流额定值、添加功率输入或输出、改变功率输入或输出中的一
者,和/或添加相位或其他能力以与负载或电源进行交接),在制造时间(例如,根据具体安装的规范和/或需要配置电源转换器的设置、测试和/或确认电源转换器的操作、将电源转换器配置为用于安装的标准状态或计划状态等),和/或作为应用改变操作(例如,将电动移动平台转换为不同的服务操作、占空比,和/或添加或移除一个或多个负载或电源)。
[0548]
参考图153,描绘了用于将电源转换器集成到电动移动应用中的示例性过程15300。过程15300的操作可由如本公开通篇所述的任何控制器、电路和/或硬件布置来执行,并且还可相对于本公开通篇所述的任何系统或硬件布置来执行。示例性过程15300包括提供具有用于连接到电负载和/或电源的多个端口的电源转换器的操作15302、确定用于电动移动应用的电接口描述的操作15304,以及响应于电接口描述而提供固态开关状态的操作15306。示例性过程15300还包括将电源转换器安装在电动移动应用中的操作15308,以及将电源转换器的冷却剂端口耦合到电动移动应用的冷却系统的操作15310。可以看出,过程15300提供了与许多电动移动应用的快速且低成本集成,包括集成的设计和工程化以及简化的安装操作。示例性过程15300提供了用单个电源转换器设备和/或用具有类似(或相同)占地面积和接口位置的少量电源转换器设备满足多种应用的能力。过程15300还包括为电动移动应用的电源电子器件提供简单的冷却接口而无需具有许多冷却连接件和冷却流体路由挑战以为分布在电动移动应用周围的多个电源电子部件提供冷却的能力。
[0549]
参考图154,示意性地描绘了用于响应于电机温度而调节电机操作的示例性过程15400。过程15400的操作可由如本公开通篇所述的任何控制器、电路和/或硬件布置来执行,并且还可相对于本公开通篇所述的任何系统或硬件布置来执行。示例性过程15400包括操作用于电动移动应用的电机的操作15402,以及确定电机温度值(例如,建模的电机温度、推断的电机温度和/或根据虚拟传感器确定的电机温度)的操作15404。确定电机温度的示例性操作15404包括但不限于确定并考虑诸如电机的电源吞吐量的参数、确定电机的电压和/或电流输入值、基于环境温度值调节电机温度值、确定电流操作条件下的电机效率值(例如,以将有用的工作能量与潜在发热的能量吞吐量分开)和/或利用这些的变化率。
[0550]
示例性过程15400还包括确定电机的感测温度值的操作15406。确定感测电机温度的示例性操作15406包括但不限于:根据被定位成提供表示电机的温度的传感器确定温度;根据被定位成提供与电机相关联的温度(例如,具有与电机温度的已知偏移,和/或可以从其导出电机温度)的传感器确定温度;以及/或者根据被定位成提供根据其确定电机的感兴趣温度的温度的传感器确定温度。例如,操作15406包括将热点调节校正应用于感测电机温度(例如,其中感兴趣温度是电机中的最热位置,这可不反映在传感器的本体温度读数中)。在某些实施方案中,热点调节校正可被校准为与检测温度(其可被调度,例如作为检测温度的函数)的偏移,和/或与检测温度与热点温度之间的校准关系的偏移。在某些实施方案中,热点调节校正还可包括与感测温度相关的动态信息,诸如通过电机感测温度或功率的变化率,和/或通过电机的感测温度或功率的基于积分的参数(例如,累加器、相对于阈值的时间值等)。
[0551]
示例性过程15400还包括响应于温度值(例如,电机温度值和感测电机温度值)而调节电机的操作参数的操作15408。示例性和非限制性操作15408包括:调节电机的额定值(例如,使电机降额、允许电机的更大功率输出、调节电机的电压参数以减少热量产生等);调节电动移动应用的负载的额定值(例如,基于电机的温度引起的限制来限制所请求的功
率和/或转矩);调节电机的主动冷却量(例如,进行主动冷却和/或改变到电机的主动冷却的流速);以及/或者基于电机的效率分布图来调节电机的操作空间(例如,将电机移动到更有效的操作点以减少热量产生,从而允许电机在效率较低的操作点处操作,例如以允许进行系统级优化或效率例程等)。
[0552]
参考图155,示意性地描绘了确定感测的电机温度值和/或建模/估计的电机温度值的可靠性值的示例性过程15500。过程15500包括响应于电机的第一操作条件而确定电机温度值的第一可靠性值(例如,建模、估计或虚拟的电机温度值)的操作15502。例如,模型或估计器可具有有效范围、基于操作条件区域与不确定性的已知关系,并且/或者取决于具有故障或失效条件的其他传感器或确定值。示例性过程15500还包括确定感测电机温度值的第二可靠性的操作15504。例如,感测电机温度值可具有相关联的传感器的故障条件或失效条件,传感器可具有比当前观测到的温度变化慢的时间常数,并且/或者传感器可以是饱和的、具有低分辨率并且/或者在某些温度或其他操作条件下具有降低的准确度。确定第一可靠性值的示例性和非限制性操作条件包括:电机的电源吞吐量;电机的电源吞吐量的变化速率;用于确定电机温度值的模型的限定范围值;以及/或者电机温度值或有效电机温度值中的一者的变化速率。确定第二可靠性值的示例性和非限制性操作条件包括:电机的电源吞吐量;电机的电源吞吐量的变化速率;提供感测电机温度值的温度传感器的限定范围值;提供感测电机温度值的温度传感器的限定温度-精度关系;提供感测电机温度值的温度传感器的响应时间;以及提供感测电机温度值的温度传感器的故障条件。
[0553]
示例性过程15500还包括响应于电机温度值和感测电机温度值而确定有效电机温度值的操作15506,并且在某些实施方案中,操作15506还响应于第一可靠性值和第二可靠性值而确定有效电机温度。示例性操作15506包括基于第一可靠性值和第二可靠性值来选择电机温度值或感测电机温度值中的一者或另一者作为有效电机温度值;并且/或者基于第一可靠性值和第二可靠性值来利用电机温度值或感测电机温度值中的一者或另一者作为有效电机温度值的目标(例如,在有效电机温度值是朝向目标移动的滤波值的情况下)。在某些实施方案中,有效电机温度值或有效电机温度值的目标使用电机温度值和/或感测电机温度值的混合(例如,作为可靠性值的函数的加权平均数)。在某些实施方案中,例如在利用电机温度值或感测电机温度值中的一者或另一者来驱动有效电机温度值的情况下,操作15506还可包括磁滞或其他处理(例如,滤波、求平均值、速率限制等),例如以避免有效电机温度值抖动。在某些实施方案中,与过程15400结合利用过程15500,例如将有效电机温度值用作操作15408的输入,并且响应于有效电机温度值而调节电机的操作参数。
[0554]
术语“电机温度值”或“电机的温度”应被广义地理解。电机温度值可以是与电机相关的感兴趣的任何温度值,例如电机、电机的响应于温度剧增而最容易失效的部件、电机的响应于温度剧增而最容易影响系统的一些其他部件的部件内的最热位置,以及/或者与电机相关且与电机的有效高效功率转换相关的温度。示例性和非限制性电机温度值包括但不限于:电机的绕组温度、向电机提供电力的总线条的总线条温度、与电机相关的连接器温度和/或电机的热点温度。
[0555]
参考图156,在一个方面,装置15600可包括:电机控制电路15602,该电机控制电路被结构化为操作用于电动移动应用的电机;操作条件电路15604,该操作条件电路被结构化为解释电机的感测电机温度值15608,并且被进一步结构化为解释至少电机温度相关的操
作条件15620,诸如:电机的电源吞吐量;电机的电压输入值;电机的电流输入值;环境温度值;以及/或者电机的主动冷却量。示例性装置15600包括电机温度确定电路15606,该电机温度确定电路被结构化为响应于电机温度相关的操作条件15620而确定电机温度值15614。示例性电机温度确定电路15606还响应于电机温度值15614和感测电机温度值15608而确定电机有效温度值15612;其中电机控制电路15602可被进一步结构化为响应于电机有效温度值15614而调节电机的至少一个操作参数(例如,作为更新的电机命令15610)。在实施方案中,电机温度确定电路15606可被进一步结构化为响应于电机的第一操作条件而确定电机温度值的第一可靠性值,并且响应于电机的第二操作条件而确定感测电机温度值的第二可靠性值(可靠性值15616),并且进一步响应于可靠性值15616而确定电机有效温度值15612。
[0556]
电机温度确定电路15606可被进一步结构化为响应于第二可靠性值超过阈值而使用感测电机温度值15608作为电机有效温度值。电机温度确定电路15606可被进一步结构化为将温度调节15618诸如偏移分量调节或热点调节应用于感测电机温度值15608,并且进一步响应于调节的感测电机温度值而确定电机有效温度值15612。电机温度确定电路15606还可被结构化为响应于至少一个操作条件15620而确定第一可靠性值,该至少一个操作条件诸如:电机的电源吞吐量;电机的电源吞吐量的变化速率;用于确定电机温度值的模型的限定范围值;以及电机温度值或有效电机温度值中的一者的变化速率。电机温度确定电路15606还可被结构化为响应于至少一个操作条件15620而确定第二可靠性值,该至少一个操作条件诸如:电机的电源吞吐量;电机的电源吞吐量的变化速率;提供感测电机温度值的温度传感器的限定范围值;提供感测电机温度值的温度传感器的响应时间;以及提供感测电机温度值的温度传感器的故障条件。电机控制电路15606可被进一步结构化为调节电机的至少一个操作参数(例如,调节的电机命令15610),该至少一个操作参数诸如:电机的额定值;电动移动应用的负载的额定值;电机的主动冷却量;以及基于电机的效率图的电机的操作空间。
[0557]
在一个方面,一种系统可包括具有电机和逆变器的电动移动应用,其中逆变器可包括用于电机的多个驱动元件。参考图157,示例性系统还包括控制器15700,该控制器具有电机控制电路15702,该电机控制电路被结构化为提供驱动器命令(驱动元件命令15704),并且其中多个驱动元件可响应于驱动器命令15704。控制器15700还包括操作条件电路15706,该操作条件电路被结构化为解释电机性能请求值15708,诸如电机的功率、速度和/或扭矩要求。控制器15700还包括驱动器效率电路15710,该驱动器效率电路响应于电机性能请求值15708而解释逆变器的多个驱动元件中的每一个驱动元件的驱动器激活值15712,并且其中电机控制电路15702可被进一步结构化为响应于逆变器的多个驱动元件中的每一个驱动元件的驱动器激活值15712而提供驱动器命令15704以停用电机的驱动元件中的至少一个驱动元件。在实施方案中,电机可包括三相ac电机,其中多个驱动元件包括六个驱动元件,并且其中驱动器效率电路15710响应于电机性能请求值15708低于阈值而提供驱动器激活值15712以停用六个驱动元件中的三个驱动元件。
[0558]
参考图158,描绘了用于选择性地停用电动移动应用的功率逆变器的部分的示例性过程15800。过程15800的操作可由如本公开通篇所述的任何控制器、电路和/或硬件布置来执行,并且还可相对于本公开通篇所述的任何系统或硬件布置来执行。示例性过程15800包括向电耦合到用于电动移动应用的电机的逆变器的多个驱动元件提供驱动器命令的操
作15802以及解释用于电动移动应用的电机性能请求值的操作15804。示例性和非限制性电机性能请求值包括但不限于由功率逆变器供电的电机的功率、速度和/或扭矩要求。示例性过程15800还包括响应于电机性能请求值而解释多个驱动元件中的每一个驱动元件的驱动器激活值的操作15806。例如,如果电机性能请求值包括要求所有驱动元件(例如,逆变器上的igbt)都有效以适应功率请求的功率请求,则操作15806可确定每个驱动元件的驱动器激活值为“真”。又如,如果电机性能请求值包括其中仅需要驱动元件的一部分来满足功率请求的功率请求,则操作15806可包括确定驱动元件中的一些驱动元件是否可被停用。在另一个示例中,操作15806可包括确定第一条件下驱动元件的效率(例如,所有驱动元件都有效)和第二条件下驱动元件的效率(例如,一些驱动元件无效),以及确定满足期望目标(例如,功率转换效率、驱动元件的温度目标、驱动元件的计划生命周期、电机或负载的噪声或电特性要求等)的驱动器激活值。示例性过程15800还包括响应于驱动器激活值而向驱动元件提供驱动器命令(包括响应于驱动器激活值而停用一个或多个驱动元件)的操作15806。示例性过程15800包括停用总共六个驱动元件中的三个驱动元件(例如,保持支持三个平衡相位以驱动电机的能力)的操作15806。另一个示例性过程15800包括在第一停用操作期间停用总共六个驱动元件中的前三个驱动元件并且在第二停用期间停用总共六个驱动元件中的后三个驱动元件(例如,以平衡驱动元件的生命周期、平衡逆变器内随时间推移的热量产生、利用具有不同能力(诸如功率额定值等)的驱动元件组)的操作15806。
[0559]
参考图159,示例性系统15900可包括具有多个电动电机15904、15908、15912、15916的电动移动应用,多个电动电机中的每一个电动电机操作地耦合到多个电负载15906、15910、15914、15918中的对应一个电负载。示例性系统15900包括耦合到四个负载的四个电机,但是系统可包括耦合到任何数量的负载的任何数量的电机,并且电机和负载对于给定负载可具有多于一个电机,和/或对于给定电机可具有多于一个负载。该系统包括控制器15902,其中控制器15902包括(参考图160)应用负载电路16002,该应用负载电路被结构化为解释应用性能请求值16010;性能服务电路16004,该性能服务电路被结构化为响应于电机性能描述(电机性能能力16016)和应用性能请求值16010而确定多个电机命令16020。控制器15902还包括电机控制电路16006,该电机控制电路被结构化为将多个电机命令16014提供给多个电动电机的对应电机15904、15908、15912、15916;并且其中多个电动电机15904、15908、15912、15916可响应于多个电机命令16014。所确定的电机命令16020可不同于所传送的电机命令16014,例如以考虑系统动力学、速率改变限值和/或与满足系统的性能请求无关的其他约束。
[0560]
在实施方案中,性能服务电路16004可被进一步结构化为响应于多个电动电机中的至少一个电动电机和/或与多个电动电机中的一个电动电机相关的部件(例如,本地逆变器、本地控制器、传感器和/或负载)的故障条件或失效条件16012中的一者而确定多个电机命令16020。性能服务电路16004可被进一步结构化为通过将负载要求从多个电动电机中的具有故障条件或失效条件16012的一个电动电机至少部分地重新分配到多个电动电机中的具有可用性能能力的至少一个电动电机(但其可具有单独的故障条件或失效条件16012)来确定多个电机命令16020以满足应用性能请求值16010。性能服务电路16004可被进一步结构化为响应于故障条件或失效条件16012中的一者而使多个电动电机中的一个电动电机降额。该系统还可包括与多个电动电机中的第一电动电机相关联的第一数据存储库16024、与
多个电动电机中的第二电动电机相关联的第二数据存储库16026,并且其中控制器15902还可包括数据管理电路16008,该数据管理电路被结构化为命令第一数据存储16024与第二数据存储库16026之间和/或数据存储库16024、16026中的一者与系统中的另一个数据存储库(未示出)和/或外部数据存储库之间的至少部分数据冗余(例如,冗余数据值16022)。至少部分数据冗余可包括选自由以下项组成的数据值中的至少一个数据值:故障值、系统状态和学习分量值。数据管理电路16008可被进一步结构化为响应于与以下项中的至少一者(但不限于)相关的故障条件或失效条件16012中的一者而命令至少部分数据冗余:多个电动电机中的一个电动电机,操作地耦合到多个电动电机中的一个电动电机的逆变器;操作地耦合到多个电动电机中的一个电动电机的传感器;以及/或者操作地耦合到多个电动电机中的一个电动电机的本地控制器。性能服务电路16004可被进一步结构化为响应于故障条件或失效条件16012中的一者并且进一步响应于来自至少部分数据冗余的数据16022而确定多个电机命令16020。性能服务电路16004可被进一步结构化为响应于多个电动电机的性能能力16016能够递送应用性能请求值16010而抑制故障条件或失效条件16012中的一者的操作员通知16018。性能服务电路16004可被进一步结构化为将所抑制的操作员通知16018传送到维修工具16030或外部控制器16028中的至少一者,其中外部控制器16028和/或维修工具16030可至少间歇地通信地耦合到控制器15902。性能服务电路16004可被进一步结构化为响应于多个电动电机的性能能力16016不能够递送应用性能请求值16010而调节应用性能请求值16010。
[0561]
参考图161,示意性地描绘了用于控制具有多个分布式电机的电动移动应用的示例性过程16100。在某些实施方案中,过程16100可与电动移动应用一起使用,该电动移动应用具有与一个或多个分布式电机相关联的一个或多个分布式驱动元件(例如,逆变器)以及/或者逆变器和/或电机的一个或多个分布式控制器。分布式电机可被配置为为电动移动应用内的各种负载供电,并且在某些实施方案中,多于一个电机可能够向具体负载提供电力(例如,与车轮相关联的电机可组合以提供整体动力)。程16100的操作可由如本公开通篇所述的任何控制器、电路和/或硬件布置来执行,并且还可相对于本公开通篇所述的任何系统或硬件布置来执行。示例性过程16100包括解释应用性能请求值的操作16102。示例性和非限制性应用性能请求值包括动力或负载电源请求、动力或负载扭矩要求和/或动力或负载速度请求。应用性能请求可与整个应用(例如,车辆速度)和/或应用的任何部分(例如,泵速度、风扇扭矩等)相关。示例性过程16100包括确定电动移动应用的一个或多个电机、逆变器和/或本地控制器的故障和/或失效条件的操作16104。故障和/或失效条件的确定还可包括确定故障或失效部件的能力(例如,降额电机仍能够提供一定增量的功率,并且/或者具有与该电机相关的故障逆变器的电机可具有接收由系统中的另一个逆变器提供的电力的一定能力)。在某些实施方案中,例如在电机与电机的本地控制器相关并且本地控制器已失效的情况下,电机仍然能够由系统中的另一个控制器和/或与系统中的另一个电机相关的另一个本地控制器控制。在某些实施方案中,系统中的另一个控制器对电机的控制可被降额,例如在远程控制器不具有一个或多个可用参数诸如电机的温度值、速度值或另一个反馈值并且/或者具有劣化版本的任何此类参数(例如,较慢、较低分辨率和/或较低确定性)的情况下,远距离控制器可在降低的功率限值下控制电机以保护电机和/或电动移动应用。
[0562]
示例性过程16100还包括响应于电机能力描述(例如,电机额定值,包括根据相关
部件的故障或失效条件和/或由于诸如当远距离控制器正在操作电动机时的控制类型的降额)、应用性能请求值以及电机的故障/失效条件而确定电机命令的操作16106。在某些实施方案中,操作16106包括跨可用电机提供足够的性能,使得可以满足应用性能请求值。在某些实施方案中,操作16106还包括响应于所确定的电机命令而向电机、本地控制器和/或相关逆变器中的一者或多者提供命令。
[0563]
在某些实施方案中,过程16100还包括命令数据冗余存储操作的操作16108。例如,关键操作信息诸如电机或逆变器校准、操作状态、限制等可存储在多于一个位置中。在某些实施方案中,操作16108响应于电动移动应用中的故障或失效条件,例如在本地控制器、传感器或其他部件具有故障或失效条件的情况下,操作16108可包括命令与具有故障或失效条件的部件(或相关部件)相关的数据冗余存储。在某些实施方案中,操作16108可包括命令不具有故障或失效条件的部件的数据冗余存储,并且响应于故障或失效条件的发生而进一步增强数据冗余存储。在某些实施方案中,操作16108提供数据冗余存储,而不管电动移动应用中的部件的故障或失效条件如何。因此,操作16108提供了防止响应于数据存储部件的丢失而丢失数据(例如,存储在本地控制器上的参数)的保护,并且在相关联的本地控制器具有故障或失效并且在故障或失效之后不能控制相关部件和/或传送出本地部件的控制参数的情况下提供了对部件(例如,逆变器和/或电机)的改进控制。在某些实施方案中,数据冗余可包括选自由以下项组成的数据值中的至少一个数据值:故障值、系统状态和学习部件值(例如,与机器学习操作和/或实时校准值相关的控制参数)。在某些实施方案中,操作16106包括响应于数据冗余存储中的数据而确定电机、逆变器或本地控制器命令。提供数据冗余存储的操作16108包括在主机数据存储之外可用的数据存储内以任何方式分配数据,该数据存储包括至少与以下项中的任何一者或多者相关联的数据存储:另一个本地控制器、主控制器和/或分布式(例如,虚拟)控制器、动力系统控制器、车辆控制器和/或外部控制器(例如,制造商服务器、车队服务器、基于云的服务器、个人设备诸如操作员的智能电话等)。
[0564]
示例性过程16100包括响应于可用电机命令能够满足应用性能请求值而抑制故障或失效(例如,如操作16104中所确定)的操作员通知(例如,警示灯或维护灯、基于车辆响应的通知、基于应用的通知等)的操作16110。例如,如果在仍可以满足电动移动应用的任务的情况下发生电机降额(例如,额定功率是可实现的,并且/或者超过电机的电流能力的功率请求未发生或不太可能发生),则操作16110可抑制通常将发生的故障或失效指示的操作员通知。示例性过程16100还包括将所抑制的操作员通知(和/或潜在的故障或失效条件)传送到维修工具或外部控制器的操作16112。例如,如果在仍可以满足电动移动应用的任务的情况下发生电机降额,则过程16100可包括抑制操作员通知,并且通知外部控制器(例如,车队维护服务器、制造商服务器或其他外部服务器)和/或维修工具(例如,连接到电动移动应用的通信端口的obd设备、维修厂中的基于wi-fi的设备等)。因此,可以避免不方便和/或昂贵的维修事件,并且/或者可以通知维修方,使得可以在方便的时间和/或当电动移动应用已被维修时解决故障或失效。在某些实施方案中,过程16100包括接收限定可以从操作员通知抑制的故障和/或失效的类型以及/或者可以从操作员通知抑制的性能极限和/或部件类型(与故障/失效相关)的参数的操作(未示出)。附加地或另选地,过程16100包括接收限定要被传送到外部控制器的故障和/或失效的类型以及/或者要被传送到外部控制器的性能极
限和/或部件类型的参数的操作(未示出)。附加地或另选地,过程16100包括限定应当被抑制的操作员通知类型(例如,其中一种类型的操作者通知被抑制而另一种类型被执行)以及/或者外部控制器通知的定时或位置的操作(未示出)。
[0565]
本文所述的方法和系统可部分地或全部地通过具有计算机、计算设备、处理器、电路和/或服务器的机器部署,所述计算机、计算设备、处理器、电路和/或服务器执行计算机可读指令、程序代码、指令并且/或者包括被配置为在功能上执行本文所公开的方法和系统的一个或多个操作的硬件。如本文所用,术语计算机、计算设备、处理器、电路和/或服务器应被广义地理解。
[0566]
术语计算机、计算设备、处理器、电路和/或服务器中的任何一者或多者包括任何类型的计算机,该类型的计算机能够访问存储在与其的通信中(诸如存储在非暂态计算机可读介质上)的指令,由此计算机在执行指令时执行本文所述的系统或方法的操作。在某些实施方案中,此类指令本身包括计算机、计算设备、处理器、电路和/或服务器。附加地或另选地,计算机、计算设备、处理器、电路和/或服务器可以是单独的硬件设备、分布在硬件设备上的一种或多种计算资源,并且/或者可包括诸如以下方面:逻辑电路、嵌入式电路、传感器、致动器、输入和/或输出设备、网络和/或通信资源、任何类型的存储器资源、任何类型的处理资源和/或被配置为响应于所确定的条件以在功能上执行本文的系统和方法的一个或多个操作的硬件设备。
[0567]
网络和/或通信资源包括但不限于局域网、广域网、无线、互联网或任何其他已知的通信资源和协议。示例性和非限制性硬件、计算机、计算设备、处理器、电路和/或服务器包括但不限于通用计算机、服务器、嵌入式计算机、移动设备、虚拟机和/或这些中的一者或多者的仿真版本。示例性和非限制性硬件、计算机、计算设备、处理器、电路和/或服务器可以是物理的、逻辑的或虚拟的。计算机、计算设备、处理器、电路和/或服务器可以是:作为若干设备的一个方面而包括的分布式资源;以及/或者作为可互操作的资源集而包括的分布式资源,以执行计算机、计算装设备、处理器、电路和/或服务器的所述功能,使得分布式资源一起用于执行计算机、计算设备、处理器、电路和/或服务器的操作。在某些实施方案中,每个计算机、计算设备、处理器、电路和/或服务器可位于单独的硬件上,并且/或者一个或多个硬件设备可包括多于一个计算机、计算设备、处理器、电路和/或服务器的各方面,例如作为存储在硬件设备上的可单独执行的指令,和/或作为一组可执行指令的逻辑分区方面,其中硬件设备的一些方面包括第一计算机、计算设备、处理器、电路和/或服务器的一部分,并且硬件设备的一些方面包括第二计算机、计算设备、处理器、电路和/或服务器的一部分。
[0568]
计算机、计算设备、处理器、电路和/或服务器可以是服务器、客户端、网络基础结构、移动计算平台、固定计算平台或其他计算平台的一部分。处理器可以是能够执行程序指令、代码、二进制指令等的任何类型的计算或处理设备。处理器可以是或包括信号处理器、数字处理器、嵌入式处理器、微处理器或可直接或间接促进存储在其上的程序代码或程序指令的执行的任何变体,诸如协处理器(数学协处理器、图形协处理器、通信协处理器等)等。此外,处理器可允许执行多个程序、线程和代码。线程可同时执行以增强处理器的性能并促进应用程序的同时操作。作为实施方式,本文所述的方法、程序代码、程序指令等可在一个或多个线程中实现。线程可产生可具有与其相关联的分配优先级的其他线程;处理器可基于优先级或基于程序代码中提供的指令的任何其他顺序来执行这些线程。处理器可包
括存储如本文及其他地方所述的方法、代码、指令和程序的存储器。处理器可通过接口访问存储介质,该接口可存储如本文及其他地方所述的方法、代码和指令。与处理器相关联的用于存储能够由计算或处理设备执行的方法、程序、代码、程序指令或其他类型的指令的存储介质可包括但不限于cd-rom、dvd、存储器、硬盘、闪存驱动器、ram、rom、高速缓存等中的一者或多者。
[0569]
处理器可包括可提高多处理器的速度和性能的一个或多个核。在实施方案中,该过程可以是组合两个或更多个独立核(称为管芯)的双核处理器、四核处理器、其他芯片级多处理器等。
[0570]
本文所述的方法和系统可部分地或全部地通过在服务器、客户端、防火墙、网关、集线器、路由器或其他此类计算机和/或联网硬件上执行计算机可读指令的机器来部署。计算机可读指令可与服务器相关联,该服务器可包括文件服务器、打印服务器、域服务器、互联网服务器、内联网服务器和其他变体,诸如辅助服务器、主机服务器、分布式服务器等。服务器可包括存储器、处理器、计算机可读暂态和/或非暂态介质、存储介质、端口(物理端口和虚拟端口)、通信设备以及能够通过有线或无线介质访问其他服务器、客户端、机器和设备的接口等中的一者或多者。如本文和其他地方所述的方法、程序或代码可由服务器执行。此外,执行如本申请中所述的方法所需的其他设备可被视为与服务器相关联的基础设施的一部分。
[0571]
服务器可向其他设备提供接口,其他设备包括但不限于客户端、其他服务器、打印机、数据库服务器、打印服务器、文件服务器、通信服务器、分布式服务器等。另外,这种耦合和/或连接可有利于跨网络远程执行指令。这些设备中的一些或全部的联网可有利于在一个或多个位置处并行处理程序代码、指令和/或程序而不偏离本公开的范围。另外,通过接口附接到服务器的所有设备可包括能够存储方法、程序代码、指令和/或程序的至少一个存储介质。中央储存库可提供要在不同设备上执行的程序指令。在该实施方式中,远程储存库可充当方法、程序代码、指令和/或程序的存储介质。
[0572]
方法、程序代码、指令和/或程序可与客户端相关联,该客户端可包括文件客户端、打印客户端、域客户端、互联网客户端、内联网客户端和其他变体,诸如辅助客户端、主机客户端、分布式客户端等。客户端可包括存储器、处理器、计算机可读暂态和/或非暂态介质、存储介质、端口(物理的和虚拟的)、通信设备和能够通过有线或无线介质访问其他客户端、服务器、机器和设备的接口等中的一者或多者。如本文和其他地方所述的方法、程序代码、指令和/或程序可由客户端执行。另外,用于执行如本申请中所述的方法的其他设备可被视为与客户端相关联的基础设施的一部分。
[0573]
客户端可向其他设备提供接口,其他设备包括但不限于服务器、其他客户端、打印机、数据库服务器、打印服务器、文件服务器、通信服务器、分布式服务器等。另外,这种耦合和/或连接可有利于跨网络远程执行方法、程序代码、指令和/或程序。这些设备中的一些或全部的联网可有利于在一个或多个位置处并行处理方法、程序代码、指令和/或程序而不偏离本公开的范围。另外,通过接口附接到客户端的所有设备可包括能够存储方法、程序代码、指令和/或程序的至少一个存储介质。中央储存库可提供要在不同设备上执行的程序指令。在该实施方式中,远程储存库可充当方法、程序代码、指令和/或程序的存储介质。
[0574]
可以部分地或全部地通过网络基础设施部署本文所述的方法和系统。网络基础设
施可包括元件,诸如计算设备、服务器、路由器、集线器、防火墙、客户端、个人计算机、通信设备、路由设备以及本领域已知的其他有源和无源设备、模块和/或部件。除了其他部件之外,与网络基础设施相关联的计算和/或非计算设备可包括存储介质,诸如闪存存储器、缓冲器、堆栈、ram、rom等。本文和其他地方所述的方法、程序代码、指令和/或程序可以由网络基础设施元件中的一者或多者执行。
[0575]
本文和其他地方所述的方法、程序代码、指令和/或程序可在具有多个小区的蜂窝网络上实现。蜂窝网络可以是频分多址(fdma)网络或码分多址(cdma)网络。蜂窝网络可包括移动设备、小区站点、基站、中继器、天线、塔等。
[0576]
本文和其他地方所述的方法、程序代码、指令和/或程序可在移动设备上实现或通过移动设备实现。移动设备可包括导航设备、蜂窝电话、移动电话、移动个人数字助理、膝上型电脑、掌上电脑、上网本、寻呼机、电子书阅读器、音乐播放器等。除其他部件之外,这些移动设备还可包括存储介质,诸如闪存存储器、缓冲器、ram、rom和一个或多个计算设备。与移动设备相关联的计算设备可被启用以执行存储在其上的方法、程序代码、指令和/或程序。另选地,移动设备可被配置为与其他设备协作地执行指令。移动设备可与基站通信,该基站与服务器接口并且被配置为执行方法、程序代码、指令和/或程序。移动设备可在对等网络、网状网络或其他通信网络上通信。方法、程序代码、指令和/或程序可存储在与服务器相关联的存储介质上并且由嵌入服务器内的计算设备执行。基站可包括计算设备和存储介质。存储设备可存储由与基站相关联的计算设备执行的方法、程序代码、指令和/或程序。
[0577]
方法、程序代码、指令和/或程序可存储在机器可读暂态和/或非暂态介质上和/或在机器可读暂态和/或非暂态介质上访问,该机器可读暂态和/或非暂态介质可包括:将用于计算的数字数据保留一些时间间隔的计算机部件、设备和记录介质;被称为随机存取存储器(ram)的半导体存储装置;海量存储装置,其通常用于更永久的存储,诸如光盘、磁存储装置如硬盘、磁带、筒、卡和其他类型的形式;处理器寄存器、高速缓存存储器、易失性存储器、非易失性存储器;光学存储装置,诸如cd、dvd;可移除介质,诸如闪存存储器(例如,u盘或u盾)、软盘、磁带、纸带、穿孔卡片、独立ram盘、zip驱动器、可移除海量存储装置、脱机存储装置等;其他计算机存储器,诸如动态存储器、静态存储器、读/写存储装置、可变存储装置、只读存储器、随机存取存储器、顺序存取存储器、位置可寻址存储器、文件可寻址存储器、内容可寻址存储器、附网存储装置、存储区域网、条形码、磁墨水等。
[0578]
本文所述的某些操作包括解释、接收和/或确定一个或多个值、参数、输入、数据或其他信息。包括解释、接收和/或确定任何值参数、输入、数据和/或其他信息的操作包括但不限于:经由用户输入接收数据;通过任何类型的网络接收数据;从与接收设备通信的存储器位置读取数据值;将默认值用作所接收的数据值;基于接收设备可用的其他信息来估计、计算或导出数据值;以及/或者响应于稍后接收到的数据值而更新这些中的任一个。在某些实施方案中,可以通过第一操作接收数据值,并且稍后作为接收数据值的一部分通过第二操作更新该数据值。例如,当通信停止、间歇或中断时,可以执行解译、接收和/或确定数据值的第一操作,并且当通信恢复时,可以执行解译、接收和/或确定数据值的更新操作。
[0579]
提供本文的某些操作逻辑分组,例如本公开内容的方法或过程,用于说明本公开的各方面。示意性地描述和/或描绘了本文所述的操作,并且可以以与本文公开内容一致的方式对这些操作执行组合、划分、重新排序、添加或移除操作。应当理解,操作描述的上下文
可能需要对一个或多个操作进行排序,并且/或者可以明确地公开一个或多个操作的顺序,但应该广义地理解操作的这种顺序,其中本文具体地设想了提供等效操作结果的任何等效操作分组。例如,如果在一个操作步骤中使用一个值,则在某些上下文(例如,其中用于实现特定结果的操作的数据的时间延迟是重要的)中的该操作步骤之前可能需要确定该值,但在其他上下文(例如,其中,在操作的先前执行周期中使用该值将足以用于那些目的)中的该操作步骤之前则不需要确定该值。因此,在某些实施方案中,本文明确设想了所述的操作顺序和操作分组,并且在某些实施方案中,本文明确设想了对操作的重新排序、细分和/或不同分组。
[0580]
本文描述的方法和系统可以将物理物品和/或无形物品从一种状态转换为另一种状态。本文描述的方法和系统还可以将表示物理物品和/或无形物品的数据从一种状态转换为另一种状态。
[0581]
本文描述和描绘的元件(包括流程图、框图和/或操作描述中的元件)描绘和/或描述了用于例示目的的元件的具体示例性布置。然而,所描绘和/或描述的元件、其功能和/或这些元件的布置可诸如通过计算机可执行暂态和/或非暂态介质(其具有能够执行存储在其上的程序指令的处理器)在机器上实现,并且/或者可实现为逻辑电路或硬件布置。编程指令的示例性布置至少包括:单体指令结构;用于元件或其部分的独立指令模块;和/或采用外部例程、代码、服务等的指令模块;以及/或者这些的任何组合,并且所有此类实施方式均被设想为在本公开的实施方案的范围内。此类机器的示例包括但不限于个人数字助理、膝上型电脑、个人计算机、移动电话、其他手持计算设备、医疗设备、有线通信设备或无线通信设备、换能器、芯片、计算器、卫星、平板pc、电子书、小配件、电子设备、具有人工智能的设备、计算设备、联网设备、服务器、路由器等。此外,本文所描绘和/或描述的元件和/或任何其他逻辑部件可以在能够执行程序指令的机器上实现。因此,尽管前述流程图、框图和/或操作描述阐述了所公开的系统的功能性方面,但本文设想了实现这些功能性方面的程序指令的任何布置。类似地,应当理解,可以改变上面标识和描述的各种步骤,并且步骤的顺序可以适应于本文公开的技术的特定应用。另外,可以以向所述操作提供类似功能的任何方式划分和/或组合任何步骤或操作。在本公开中设想了所有此类变型和修改。上述方法和/或过程及其步骤可以在硬件、程序代码、指令和/或程序中或者在适用于特定应用的硬件与方法、程序代码、指令和/或程序的任何组合中实现。示例性硬件包括专用计算设备或特定计算设备、特定计算设备的具体方面或部件以及/或者执行方法和/或系统的一个或多个操作的硬件部件和/或逻辑电路的布置。过程可在一个或多个微处理器、微控制器、嵌入式微控制器、可编程数字信号处理器或其他可编程设备以及内部存储器和/或外部存储器中实现。这些过程还可以或替代地体现在专用集成电路、可编程门阵列、可编程阵列逻辑、或可以被配置为处理电子信号的任何其他设备或设备组合中。还应当理解,一个或多个过程可以被实现为能够在机器可读介质上执行的计算机可执行代码。
[0582]
计算机可执行代码可使用结构化编程语言(诸如c)、面向对象的编程语言(诸如c++)或者任何其他高级或低级编程语言(包括汇编语言、硬件描述语言以及数据库编程语言和技术)来创建,可存储、编译或解释这些语言以在上述设备中的一种设备以及处理器的异构组合、处理器架构或不同硬件和计算机可读指令的组合或者能够执行程序指令的任何其他机器上运行。
[0583]
因此,在一个方面,上述每种方法及其组合可以体现在计算机可执行代码中,该计算机可执行代码在一个或多个计算设备上执行时,执行这些方法的步骤。在另一个方面,该方法可以体现在执行这些方法的步骤的系统中,并且可以以多种方式跨设备分布,或者所有功能均可以集成到专用的独立设备或其他硬件中。在另一个方面,用于执行与上述过程相关联的步骤的装置可以包括上述硬件和/或计算机可读指令中的任一者。在本公开的实施方案中设想了所有此类排列和组合。
[0584]
虽然已经结合详细示出和描述的某些优选实施方案公开了本文所述的方法和系统,但是对其的各种修改和改进对于本领域技术人员可能是显而易见的。因此,本文所述的方法和系统的实质和范围不受前述示例的限制,而是应当在法律允许的最广义上理解。
[0585]
本文引用的所有文献均通过引用方式并入。
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