限制高压电池功率的方法及装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明大体涉及车辆电气领域，更具体地涉及一种限制高压电池功率的方法及装置。
【背景技术】
[0002]混合动力汽车(HEV)，插电式混合动力汽车(PHEV)或再生能源汽车(REV)中的高压装置例如高压电池等，是对安全性要求非常高的装置。
[0003]汽车中的高压装置，尤其是高压电池，都包括高压断开系统，它是关键性的安全设备，一般包括接触器、保险丝、断开装置等等。通常这些接触器具有有限的电接触电阻，该电接触电阻由接触参数诸如彼此啮合的接触表面的微结构和宏观表面抛光、按压接触力、接触材料、温度、化学接触表面特性(即氧化层)以及流经这一接触表面的电流等等来限定。当电流流经接触表面时，接触器内部接触电阻会产生热损失。接触器内部接触电阻在其寿命内随着组件的老化影响和用户配置文件而改变。这些老化效应会导致接触电阻的增加。因此，对于给定的电流负荷概况，老化将导致接触温度升高并最终导致接触器温度升高。
[0004]取决于其具体设计，所有接触器都具有最大可能环境操作温度和最大可能接触操作温度。在寿命起始(BOL)时，由于接触构件的机械性能和接触表面的物理性能都是最优的，因此接触电阻通常处于最低值。而在操作和使用过程中，接触器将在电流负载和不同温度下多次关闭和打开。由于接触构件的机械性能和接触表面的物理性能的改变，接触电阻也将不断增加。随接触器寿命不断增加，这一接触电阻最终会达到制造商预先设定的某个较高的值，而达到或超过这一较高电阻值就相当于是达到了接触器的寿命终点(EOL)。
[0005]接触器的制造商已经发现了累计的使用应力和接触电阻的增加之间的相关性。这种相关性可以是转换事件的简单集求和并累计所谓的“损伤计数”。如果这一损伤计数超过某个值，那么接触器达到EOL并且物理和功能参数将变化至低于设计参数。然而，通常情况下，初始的BOL的接触电阻和EOL接触电阻之间具有多达10倍的因数，这对于任何给定的行车荷载周期都具有巨大影响，与接触器内部产生的热损失的增加同一量级，因为热损失(除了部分抵消之外)与接触电阻的增加成正比。为了避免对接触器的过度设计，用户配置文件必须在现实的周期和假设用户使用最坏情况(即可能的长期滥用)以及生产成本之间做出妥协。然而，即使对接触器的设计充分考虑到所有这些因素，组件不可预测的损坏仍然可以导致接触电阻急剧增加并且随后产生过热的继发效应，从而扩大损坏或丧失功能。
【发明内容】
[0006]鉴于上述问题，提出了本发明，以便提供一种限制高压电池功率的方法，以克服上述问题或者至少部分地解决上述问题。
[0007]根据本发明的第一方面，提供了一种限制高压电池功率的方法，所述高压电池包括接触器，所述方法包括:
[0008]a.用损伤计数器对所述接触器在电负载下的接触进行计数，以获得所述计数器的计数值；
[0009]b.建立用于所述接触器的热模型，所述热模型用以将所述计数值作为输入值计算通过所述接触器的最大允许电流；
[0010]C.利用所述热模型计算通过所述接触器的最大允许电流；以及
[0011]d.使通过所述接触器的电流低于所述最大允许电流。
[0012]根据本发明的一实施方式，所述方法中利用所述热模型计算通过所述接触器的最大允许电流包括:
[0013]预设所述接触器的最大允许工作温度；
[0014]根据所述计数值计算所述接触器的接触电阻；
[0015]根据所述最大允许工作温度以及所述接触电阻，计算所述接触器的最大允许电流。
[0016]根据本发明的一实施方式，所述方法中根据所述计数值计算所述接触器的接触电阻包括:
[0017]由所述计数值以及起始寿命的接触电阻、终点寿命的接触电阻和损伤计数器最大计数值中的至少一个值计算所述接触器的接触电阻。
[0018]根据本发明的一实施方式，所述方法中利用所述热模型计算通过所述接触器的最大允许电流包括:
[0019]由所述计数值以及起始寿命的最大允许电流、所述损伤计数器最大计数值和可调常数中的至少一个值计算所述最大允许电流。
[0020]根据本发明的一实施方式，所述方法中在所述高压电池充电时，所述方法用于限制所述高压电池的输入功率。
[0021]根据本发明的一实施方式，所述方法中所述高压电池通过再生制动充电。
[0022]根据本发明的一实施方式，所述方法中在所述高压电池放电时，所述方法用于限制所述高压电池的输出功率。
[0023]根据本发明的一实施方式，所述方法中所述损伤计数器将所述计数值返回所述高压电池的管理系统。
[0024]根据本发明的一实施方式，所述方法在步骤b和c之间还包括步骤e.监测所述计数值是否大于等于预先设定的值，如果是则进行步骤C，否则返回步骤a继续计数。
[0025]根据本发明的第二方面，提供了一种限制高压电池功率的装置，所述高压电池包括接触器，所述装置包括:
[0026]损伤计数器，用于对所述接触器在电负载下的接触进行计数，以获得计数值；
[0027]模型建立单元，用于建立所述接触器的热模型，所述热模型用以将所述计数值作为输入值计算通过所述接触器的最大允许电流；
[0028]计算单元，用于利用所述热模型计算通过所述接触器的最大允许电流；和
[0029]电流限制单元，用于使通过所述接触器的电流低于所述最大允许电流从而限制所述高压电池的功率。
[0030]根据本发明的一实施方式，所述装置中所述计算单元利用所述热模型计算通过所述接触器的最大允许电流包括:
[0031]预设所述接触器的最大允许工作温度；
[0032]根据所述计数值计算所述接触器的接触电阻；
[0033]根据所述最大允许工作温度以及所述接触电阻，计算所述接触器的最大允许电流。
[0034]根据本发明的一实施方式，所述装置中所述计算单元根据所述计数值计算所述接触器的接触电阻包括:
[0035]由所述计数值以及起始寿命的接触电阻、终点寿命的接触电阻和损伤计数器最大计数值中的至少一个值计算所述接触器的接触电阻。
[0036]根据本发明的一实施方式，所述装置中所述计算单元利用所述热模型计算通过所述接触器的最大允许电流包括:
[0037]由所述计数值以及起始寿命的最大允许电流、所述损伤计数器最大计数值和可调常数中的至少一个值计算所述最大允许电流。
[0038]根据本发明的一实施方式，所述装置中所述损伤计数器最大计数值与所述接触器工作时的最大负载或平均负载相关联。
[0039]根据本发明的一实施方式，在所述高压电池充电时，所述装置用于限制所述高压电池的输入功率。
[0040]根据本发明的一实施方式，所述高压电池通过再生制动充电。
[0041]根据本发明的一实施方