[发明专利]HEV/EV电池断开系统的诊断

说明书

相关申请的交叉参考

本申请要求2010年10月29日提交的、发明名称为“焊接接触器的HEV/EV电池断开系统诊断”、申请号为No.61/408,490的美国临时专利申请的优先权。

技术领域

本发明大体上涉及一种系统和方法，用于确定电池电路中使用的高电压（HV）接触器中的触点是否已经焊接或者卡住关闭，且更具体地，涉及用于电动车辆（EV）或者混合电动车辆（HEV）的电池电路，其包括用于确定电路中使用的HV接触器中的触点是否已经焊接或者卡住关闭的电路部件。

背景技术

电动车辆变得越来越普遍。这些车辆包括例如增程电动车辆（EREV）的混合车辆和例如电池电动车辆（BEV）的纯电动车辆，所述增程电动车辆（EREV）结合电池和例如内燃机、燃料电池系统等的主动力源。所有这些类型的电动车辆都使用包括多个电池单元的高电压电池。这些电池可以是不同的电池类型，例如锂离子、镍金属氢化物、铅酸等。用于电动车辆的典型高电压电池系统可以包括大量的电池单元或者包括若干电池单元的的模块，以满足车辆动力和能量需求。电池系统能够包括单独的电池模块，其中每个电池模块可以包括一定数量的电池单元，例如十二个电池单元。所述单独的电池单元可以串联电连接，或者一系列电池单元可以并联电连接，其中模块中的多个电池单元串联连接，并且每个模块与其它模块并联电连接。不同的车辆设计包括不同的电池设计，对于具体应用使用不同的折衷方案和优点。

电动车辆中的高电压电池通过HV电池接触器与车辆的高电压总线可选择地连接。当车辆关闭时，接触器打开，电池从高电压总线断开。当车辆起动时，接触器关闭，电池电压与高电压总线连接。

上述讨论的电池电路类型一般使用若干HV接触器，包括上面提及的电池断开接触器，针对具体应用能以高电流操作。HV接触器中的触点通常通过弹簧保持常开，其中HV接触器中的线圈被激活以抵抗弹簧的偏压移动触点，从而关闭HV接触器。因为通过HV接触器的高电流，当HV接触器关闭时在HV接触器中形成连接的触点有可能将产生电弧，从而有可能使得触点实质上焊接在一起，其中在线圈被断电之后，所述触点保持关闭并且通过HV接触器的电连接保持依旧，否则HV接触器通过弹簧会被打开。而且，这种焊接会引起HV接触器的局部关闭，其中在接触器上产生高电阻。

用于这些高电压应用的电池电路的设计者考虑了这个问题，并且提供了适合的设计特征，使得被焊接或者卡住关闭的HV接触器不可能成为安全问题。然而，这种卡住关闭的HV接触器在不需要的时间依然可能提供高电压给电路不需要的部分。可以使用算法和程序来检测焊接或者卡住的HV接触器。这些程序典型地使用开关先后顺序，识别焊接或者卡住关闭的HV接触器，当如果在不应该的位置检测到高电压，可以怀疑存在焊接或者卡住关闭的触点。如果检测到这种焊接或者卡住关闭的HV接触器，则算法可以向要求服务的车辆驾驶员提供适当的警告。而且，因为锂离子电子由于具有比其他类型电池更高的电流密度因此提供更高的性能，所以锂离子电池是理想的，由于车辆电池工业朝向锂离子电池发展，HV接触器触点的焊接问题随着这些类型电池而增加。

上述检测HV接触器中的焊接或者卡住关闭的触点的技术具有各种缺点，包括在经历顺序开启和关闭HV接触器中涉及的时间因素、测量电压、以及确定HV接触器是否焊接或卡住关闭。而且，当使用这种顺序程序来确定焊接或者卡住关闭的触点时，通常不可能确定在车辆或者系统启动期间关闭的第一HV接触器是否焊接或卡住关闭。

发明内容

根据本发明的教导，公开了一种适合用于EV/HEV的检测电路，检测HV接触器中的触点是否已被焊接或者卡住关闭。所述电路包括产生短持续时间脉冲信号的控制器，其关闭驱动器开关并且允许电流通过HV接触器中的线圈。电流通过传感器被转换为电压，其中电压由控制器接收。控制器使用该电压，例如通过比较所述电压和所存储的表示HV接触器打开是线圈电流的电压，以确定HV接触器是否可能被焊接或者卡住关闭，或者部分关闭。传感器可以是驱动器开关或者其他设备，例如电阻器、霍耳效应电流传感器、磁阻（magneto-restrictive）电流传感器等。

本发明提供下列技术方案。

技术方案1：一种检测电路，用于确定高电压（HV）接触器中的触点是否被卡住关闭，所述检测电路包括：

与所述HV接触器中的线圈电连接的电源；

与所述HV接触器中的线圈电连接的驱动器开关；

与所述HV接触器中的线圈电连接的传感器；