[發明專利]HEV/EV電池斷開系統的診斷

有效

• 申請號: 201110334029.X
• 申請日: 2011-10-28
• 公開（公告）號: CN102463905A
• 公開（公告）日: 2012-05-23
• 發明（設計）人: A.J.納莫;C.S.納穆杜里;K.J.舍馬克
• 申請（專利權）人: 通用汽車環球科技運作有限責任公司
• 主分類號: B60L11/18
• 分類號: B60L11/18
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 劉楨;楊楷

相關申請的交叉參考

本申請要求2010年10月29日提交的、發明名稱為“焊接接觸器的HEV/EV電池斷開系統診斷”、申請號為No.61/408,490的美國臨時專利申請的優先權。

技術領域

本發明大體上涉及一種系統和方法，用于確定電池電路中使用的高電壓（HV）接觸器中的觸點是否已經焊接或者卡住關閉，且更具體地，涉及用于電動車輛（EV）或者混合電動車輛（HEV）的電池電路，其包括用于確定電路中使用的HV接觸器中的觸點是否已經焊接或者卡住關閉的電路部件。

背景技術

電動車輛變得越來越普遍。這些車輛包括例如增程電動車輛（EREV）的混合車輛和例如電池電動車輛（BEV）的純電動車輛，所述增程電動車輛（EREV）結合電池和例如內燃機、燃料電池系統等的主動力源。所有這些類型的電動車輛都使用包括多個電池單元的高電壓電池。這些電池可以是不同的電池類型，例如鋰離子、鎳金屬氫化物、鉛酸等。用于電動車輛的典型高電壓電池系統可以包括大量的電池單元或者包括若干電池單元的的模塊，以滿足車輛動力和能量需求。電池系統能夠包括單獨的電池模塊，其中每個電池模塊可以包括一定數量的電池單元，例如十二個電池單元。所述單獨的電池單元可以串聯電連接，或者一系列電池單元可以并聯電連接，其中模塊中的多個電池單元串聯連接，并且每個模塊與其它模塊并聯電連接。不同的車輛設計包括不同的電池設計，對于具體應用使用不同的折衷方案和優點。

電動車輛中的高電壓電池通過HV電池接觸器與車輛的高電壓總線可選擇地連接。當車輛關閉時，接觸器打開，電池從高電壓總線斷開。當車輛起動時，接觸器關閉，電池電壓與高電壓總線連接。

上述討論的電池電路類型一般使用若干HV接觸器，包括上面提及的電池斷開接觸器，針對具體應用能以高電流操作。HV接觸器中的觸點通常通過彈簧保持常開，其中HV接觸器中的線圈被激活以抵抗彈簧的偏壓移動觸點，從而關閉HV接觸器。因為通過HV接觸器的高電流，當HV接觸器關閉時在HV接觸器中形成連接的觸點有可能將產生電弧，從而有可能使得觸點實質上焊接在一起，其中在線圈被斷電之后，所述觸點保持關閉并且通過HV接觸器的電連接保持依舊，否則HV接觸器通過彈簧會被打開。而且，這種焊接會引起HV接觸器的局部關閉，其中在接觸器上產生高電阻。

用于這些高電壓應用的電池電路的設計者考慮了這個問題，并且提供了適合的設計特征，使得被焊接或者卡住關閉的HV接觸器不可能成為安全問題。然而，這種卡住關閉的HV接觸器在不需要的時間依然可能提供高電壓給電路不需要的部分。可以使用算法和程序來檢測焊接或者卡住的HV接觸器。這些程序典型地使用開關先后順序，識別焊接或者卡住關閉的HV接觸器，當如果在不應該的位置檢測到高電壓，可以懷疑存在焊接或者卡住關閉的觸點。如果檢測到這種焊接或者卡住關閉的HV接觸器，則算法可以向要求服務的車輛駕駛員提供適當的警告。而且，因為鋰離子電子由于具有比其他類型電池更高的電流密度因此提供更高的性能，所以鋰離子電池是理想的，由于車輛電池工業朝向鋰離子電池發展，HV接觸器觸點的焊接問題隨著這些類型電池而增加。

上述檢測HV接觸器中的焊接或者卡住關閉的觸點的技術具有各種缺點，包括在經歷順序開啟和關閉HV接觸器中涉及的時間因素、測量電壓、以及確定HV接觸器是否焊接或卡住關閉。而且，當使用這種順序程序來確定焊接或者卡住關閉的觸點時，通常不可能確定在車輛或者系統啟動期間關閉的第一HV接觸器是否焊接或卡住關閉。

發明內容

根據本發明的教導，公開了一種適合用于EV/HEV的檢測電路，檢測HV接觸器中的觸點是否已被焊接或者卡住關閉。所述電路包括產生短持續時間脈沖信號的控制器，其關閉驅動器開關并且允許電流通過HV接觸器中的線圈。電流通過傳感器被轉換為電壓，其中電壓由控制器接收。控制器使用該電壓，例如通過比較所述電壓和所存儲的表示HV接觸器打開是線圈電流的電壓，以確定HV接觸器是否可能被焊接或者卡住關閉，或者部分關閉。傳感器可以是驅動器開關或者其他設備，例如電阻器、霍耳效應電流傳感器、磁阻（magneto-restrictive）電流傳感器等。

本發明提供下列技術方案。

技術方案1：一種檢測電路，用于確定高電壓（HV）接觸器中的觸點是否被卡住關閉，所述檢測電路包括：

與所述HV接觸器中的線圈電連接的電源；

與所述HV接觸器中的線圈電連接的驅動器開關；

與所述HV接觸器中的線圈電連接的傳感器；