[发明专利]基于频率分析的电弧检测

说明书

本公开的实施例总体上涉及基于频率分析的电弧检测。在一些示例中，一种设备包括至少一个输入节点，输入节点被配置为接收指示通过导体到负载的电流的信号。设备还包括电路，电路被配置为通过将第一带通滤波器应用于所接收的信号来确定接收信号在第一频率范围内的第一幅度。电路还被配置为通过将第二带通滤波器应用于所接收的信号来确定接收信号在第二频率范围内的第二幅度。处理电路还被配置为基于第一幅度和第二幅度来确定在导体上已经出现电弧。

技术领域

本公开涉及电力电子设备。

背景技术

当配电系统中出现电弧时，电弧产生非常高的温度，这会熔化导线绝缘材料。电弧会导致相邻导线之间发生短路，从而迅速耗尽电池。电弧还会导致火灾危险，这对于锂离子电池非常危险。

随着两点之间的电势差增加，电弧变得更有可能。例如，典型的汽车系统使用12伏电源系统，但是现在一些车辆使用48伏电源子系统。由于电压更高，并且隐含地达到了更高的最大维持距离，因此与12伏系统相比，在48伏系统中电弧会更容易出现和维持。结果，在48伏系统中的电弧的预防和检测比在12伏系统中的电弧的预防和检测更为重要。

48伏电力系统比12伏电力系统更可取，因为48伏电力系统使用较低的电流。可以将使用电流较小的导体设计为具有较小的横截面。为了防止出现电弧，可以将48伏电力系统设计为在导体周围具有较厚的塑料绝缘。因此，48伏电力系统使用更少的金属和更多的塑料体。当塑料比金属便宜得多时，设计可以在48伏电压下操作的电力系统具有成本效益，因为使用更少的金属所节省的成本将足以抵消增加的绝缘成本。此外，使用塑料代替金属还可以减轻重量。

发明内容

本公开描述了基于频率分析来确定在导体上已经出现电弧的技术。设备可以接收指示通过导体到负载的电流的信号。设备将第一通带滤波器应用于所接收的信号以确定在第一频率范围内的第一幅度。设备还将第二通带滤波器应用于所接收的信号以确定在第二频率范围内的第二幅度。设备可以使用第一确定的幅度和第二确定的幅度来确定是否已经出现电弧。

在一些示例中，设备包括至少一个输入节点，输入节点被配置为接收指示通过导体到负载的电流的信号。该设备还包括电路装置，电路装置被配置为通过将第一带通滤波器应用于接收信号来确定所接收的信号在第一频率范围内的第一幅度。电路装置还被配置为通过将第二带通滤波器应用于接收信号来确定所接收的信号在第二频率范围内的第二幅度。电路装置还被配置为基于第一幅度和第二幅度来确定在导体上已经出现电弧。

在一些示例中，方法包括由设备的至少一个节点接收指示通过导体到负载的电流的信号。方法还包括通过将第一带通滤波器应用于所接收的信号，由设备的处理电路装置确定所接收的信号在第一频率范围内的第一幅度。方法还包括通过将第二带通滤波器应用于所接收的信号，由处理电路装置确定所接收的信号在第二频率范围内的的第二幅度。方法包括基于第一幅度和第二幅度由处理电路装置确定在导体上已经出现电弧。

在一些示例中，设备包括计算机可读介质，计算机可读介质具有存储在其上的可执行的指令，指令被配置为能够由处理电路装置执行，使得处理电路装置通过将第一带通滤波器应用于信号来确定信号在第一频率范围内的第一幅度，其中信号指示通过导体到负载的电流。指令还被配置为使得处理电路装置通过将第二带通滤波器应用于信号来确定信号在第二频率范围内的第二幅度，其中信号指示通过导体到负载的电流。指令还被配置为使得处理电路装置基于第一幅度和第二幅度来确定在导体上已经出现电弧。

在附图和以下描述中阐述了一个或多个示例的细节。根据说明书和附图以及根据权利要求，其它特征、目的和优点将是显而易见的。

附图说明

图1是根据本公开的一些示例的被配置为确定在导体上已经出现电弧的设备的概念框图。

图2是根据本公开的一些示例的包括负载和引擎的系统的概念框图。

图3是根据本公开的一些示例的包括模数转换器和处理电路装置的设备的概念框图。