[发明专利]用于车辆的快速充电系统的故障诊断装置和方法

说明书

本发明公开一种用于车辆的快速充电系统的故障诊断装置和方法，该故障诊断装置包括：外部装置，用于与车辆电池交换电力；电力传输单元，包括三相马达、并联连接到电池并连接到三相马达的逆变器、以及连接到三相马达的一个或多个继电器，并且在外部装置和电池之间传输电力；以及控制器，控制继电器的接通和断开，控制逆变器的驱动以产生施加到每个继电器的一端的电压，并通过比较继电器接通/断开时继电器的两端的电压来诊断继电器的故障。

技术领域

本公开涉及一种用于车辆的快速充电系统的故障诊断装置和方法。

背景技术

诸如电动车辆(EV)或插电式混合动力车辆(PHEV)的环保车辆使用安装在充电站中的电动车辆供电设备(EVSE)来对电池充电。

如图1所示，在使用马达-逆变器的一般的用于车辆的快速充电系统中，使用多个开关。这些开关的故障诊断在整个系统的稳定驱动方面非常重要，并且在故障-安全(fail-safe)系统方面也非常重要。然而，在传统的车辆充电设备中，由于马达的中性端子上未设置单独的电压传感器，因此不能诊断位于马达的中性端子上的开关R2的故障。而为了故障诊断，可在马达的中性端子上设置单独的电压传感器。然而，当添加这种电压传感器时，可增加制造成本。

该部分中公开的内容仅为了增强对技术的一般背景的理解，并且不应被视为对该内容构成本领域技术人员已知的相关技术的承认或暗示。

发明内容

本公开提供一种用于车辆的快速充电系统的故障诊断装置和方法，能够在不添加单独的电压传感器的情况下容易地诊断电力传输单元中的继电器的故障。

根据本公开的一方面，上述和其他目的可通过用于车辆的快速充电系统的故障诊断装置来实现，该故障诊断装置包括：外部装置，用于与车辆电池交换电力；电力传输单元，包括三相马达、并联连接到电池并连接到三相马达的逆变器、以及连接到三相马达的一个或多个继电器，并且在外部装置和电池之间传输电力；以及控制器，控制继电器的接通和断开，控制逆变器的驱动以产生施加到每个继电器的一端的电压，并通过比较继电器接通/断开时继电器的两端的电压来诊断继电器的故障。

电力传输单元可包括：中性端子电容器，并联连接到三相马达的中性端子；第二继电器，连接到三相马达的中性端子；以及第一继电器和第三继电器，连接到逆变器。

控制器可执行指令以接通或断开第一继电器、第二继电器和第三继电器。

控制器可控制逆变器的驱动以产生施加到第二继电器的一端的电压。

施加到第二继电器的一端的电压可基于以下等式通过驱动逆变器来产生：

Vn＝(1-Dx)×Vbat

其中，Vn表示施加到第二继电器的一端的电压，Vbat表示电池的电压，Dx表示连接到三相马达的每个相的上开关和下开关中上开关接通的时间比率。

控制器可控制产生不同于电池的电压和从外部装置接收的电压的、施加到第二继电器的一端的电压。

控制器可控制产生小于从外部装置接收的电压的、施加到第二继电器的一端的电压。

控制器可通过比较第一继电器、第二继电器和第三继电器接通/断开时第一继电器、第二继电器和第三继电器的两端的电压来诊断第一继电器、第二继电器和第三继电器。

当在第一继电器、第二继电器和第三继电器断开的状态下测量的第一继电器、第二继电器和第三继电器的两端的电压相同时，控制器可判断第一继电器、第二继电器和第三继电器短路。

控制器可在电力传输单元连接到外部装置之前接通第二继电器，并控制逆变器的驱动以产生等于从外部装置接收的电压的、施加到第二继电器的一端的电压。