高压接触器切换系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及高压接触器切换系统及方法。提出了随着时间的过去具有减轻的劣化的用于在电池系统中切换高压接触器的系统和方法。在某些实施例中，系统可包括与高压接触器并联设置的固态开关。固态开关可构造成当高压接触器处于从闭合状态到打开状态的过渡时选择性地闭合。通过在该过渡期间使固态开关闭合，可减少电弧及相关的对接触器的劣化和/或损害。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及。提出了随着时间的过去具有减轻的劣化的用于在电池系统中切换高压接触器的系统和方法。在某些实施例中，系统可包括与高压接触器并联设置的固态开关。固态开关可构造成当高压接触器处于从闭合状态到打开状态的过渡时选择性地闭合。通过在该过渡期间使固态开关闭合，可减少电弧及相关的对接触器的劣化和/或损害。【专利说明】
本公开涉及用于在电池系统中切换高压接触器的系统和方法。更具体地说，本公 开的系统和方法提供随着时间的过去具有减轻的劣化的高压接触器切换。
技术介绍
乘用车常常包括用于操作车辆的电气系统和动力传动系统的特征的电池。例如， 在混合电动车辆（"HEV")、插电式混合电动车辆（"PHEV")、燃料电池电动车辆（"FCEV"） 或纯电动车辆（"EV"）中，可将能量储存系统（"ESS"）（例如，可再充电ESS)用于向车辆 的电动动力传动部件（例如，电驱动马达等）提供动力。ESS可储存高压电能，该高压电能 可经由具有正和负导线或导轨的高压（"HV"）总线传递至车辆系统。ESS可经由一个或多 个选择性切换的电接触器选择性地联接至正和负导线或导轨。然而，由于由ESS系统提供 的HV电能，这样的电接触器可能随着时间的过去而劣化。
技术实现思路
提出随着时间的过去具有减轻的劣化的用于在电池系统中切换HV接触器的系统 和方法。在某些实施例中，用于在电池系统中切换HV接触器的系统可包括：初级接触器，其 构造成将电池系统的正端子选择性地联接至初级导轨；以及次级接触器，其构造成将电池 系统的负端子选择性地联接至次级导轨。系统还可包括：初级固态开关，其构造成当初级接 触器处于从闭合状态到打开状态的过渡时将正端子选择性地联接至初级导轨；以及次级固 态开关，其构造成当次级接触器处于从闭合状态到打开状态的过渡时将负端子选择性地联 接至次级导轨。 在某些实施例中，在此公开的系统可包括：初级接触器继电器驱动器，其构造成启 动初级接触器；以及次级接触器继电器驱动器，其构造成启动次级接触器。系统还可包括联 接至初级接触器继电器驱动器的输出的初级单稳态触发电路（例如，单稳态多谐振荡器电 路）。初级固态开关驱动电路可联接至初级单稳态触发电路的输出，并构造成基于来源于初 级接触器继电器驱动器的输出的信号选择性地启动初级固态开关。 在此公开的系统的另外的实施例可包括联接至次级接触器继电器驱动器的次级 单稳态触发电路（例如，单稳态多谐振荡器电路）。次级固态开关驱动电路可联接至次级单 稳态触发电路的输出，并构造成基于来源于次级接触器继电器驱动器的输出的信号选择性 地启动次级固态开关。 在另外的实施例中，用于在电池系统中切换HV接触器的方法可包括产生构造成 使接触器中的电气继电器打开的第一信号。响应于第一信号，可使接触器中的电气继电器 打开。产生构造成使并联于接触器设置的固态开关闭合的第二信号。响应于第二信号可使 固态开关闭合。在确定接触器中的电气继电器是打开的之后，可使固态开关打开。 本专利技术提供以下技术方案： 1. 一种系统，包括： 初级接触器，其构造成将电池系统的正端子选择性地联接至初级导轨； 次级接触器，其构造成将所述电池系统的负端子选择性地联接至次级导轨； 初级固态开关，其构造成当所述初级接触器处于从第一状态到第二状态的过渡时将所 述正端子选择性地联接至所述初级导轨；以及 次级固态开关，其构造成当所述次级接触器处于从所述第一状态到所述第二状态的过 渡时将所述负端子选择性地联接至所述次级导轨。 2.根据方案1所述的系统，其中，所述第一状态包括闭合状态，并且所述第二状态 包括打开状态。 3.根据方案1所述的系统，其中，所述系统还包括： 初级接触器继电器驱动器，其构造成启动所述初级接触器；以及 次级接触器继电器驱动器，其构造成启动所述次级接触器。 4.根据方案3所述的系统，其中，所述系统还包括： 初级单稳态触发电路，其联接至所述初级接触器继电器驱动器的输出；以及 初级固态开关驱动电路，其联接至所述初级单稳态触发电路的输出，所述初级固态开 关驱动电路构造成基于来源于所述初级接触器继电器驱动器的输出的信号选择性地启动 所述初级固态开关。 5.根据方案4所述的系统，其中，所述初级单稳态触发电路包括具有预定脉冲持 续时间的输出的单稳态多谐振荡器电路。 6.根据方案3所述的系统，其中，所述系统还包括： 次级单稳态触发电路，其联接至所述次级接触器继电器驱动器的输出；以及 次级固态开关驱动电路，其联接至所述次级单稳态触发电路的输出，所述次级固态开 关驱动电路构造成基于来源于所述次级接触器继电器驱动器的输出的信号选择性地启动 所述次级固态开关。 7.根据方案6所述的系统，其中，所述次级单稳态触发电路包括具有预定脉冲持 续时间的输出的单稳态多谐振荡器电路。 8.根据方案1所述的系统，其中，所述初级固态开关包括第一多个开关晶体管，并 且所述次级固态开关包括第二多个开关晶体管。 9.根据方案8所述的系统，其中，所述第一和第二多个开关晶体管各自包括至少 一个绝缘栅双极晶体管。 10.根据方案1所述的系统，还包括联接至所述初级导轨和所述次级导轨的功率 逆变器系统。 11.根据方案10所述的系统，其中，所述功率逆变器系统构造成将电功率提供至 电动机。 12.根据方案10所述的系统，其中，所述初级固态开关与所述次级固态开关被包 括在所述逆变器系统中。 13.根据方案1所述的系统，其中，所述初级固态开关与所述次级固态开关构造成 提供双向信号阻断。 14.根据方案13所述的系统，其中，所述初级固态开关包括构造成提供双向信号 阻断的第一多个二极管，并且所述次级固态开关包括构造成提供双向信号阻断的第二多个 二极管。 15. -种方法，包括： 产生构造成使接触器中的电气继电器打开的第一信号； 响应于所述第一信号： 使所述接触器中的所述电气继电器打开； 产生构造成使并联于所述接触器设置的固态开关闭合的第二信号； 响应于所述第二信号使所述固态开关闭合； 确定所述接触器中的所述电气继电器是打开的；以及 响应于所述确定使所述固态开关打开。 16.根据方案15所述的方法，其中，所述接触器中的所述电气继电器构造成使电 池系统的正端子与初级导轨选择性地联接。 17.根据方案15所述的方法，其中，所述接触器中的所述电气继电器构造成使电 池系统的负端子与次级导轨选择性地联接。 18. -种系统，包括： 初级接触器驱动器，其构造成启动初级接触器，所述初级接触器构造成将电池系统的 正端子选择性地联接至初级导轨； 次级接触器驱动器，其构造成启动次级接触器，所述次级接触器构造成将所述电池系 统的负端子选择性地联接至次级导轨； 初级固态开关驱动电路，其构造成选择性地启动初级固态开关，所述初级固态开关构 造成当所述初级接触器处于从第一状态到第二状态的过渡时将所述正端子选择性地联接 至所述初级导轨；以及 次级固态开关驱动电路，其构造成选择性地启动次级固态开关，所述次级固态开关构 造成当所述次级接触器处于从所述第一状态到所述第二状态的过渡时将所述负端子选择 性地联接至所述次级导本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种系统，包括：初级接触器，其构造成将电池系统的正端子选择性地联接至初级导轨；次级接触器，其构造成将所述电池系统的负端子选择性地联接至次级导轨；初级固态开关，其构造成当所述初级接触器处于从第一状态到第二状态的过渡时将所述正端子选择性地联接至所述初级导轨；以及次级固态开关，其构造成当所述次级接触器处于从所述第一状态到所述第二状态的过渡时将所述负端子选择性地联接至所述次级导轨。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：AJ纳穆，CS纳姆杜里，
申请(专利权)人：通用汽车环球科技运作有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US