用于车辆电气系统的电弧故障检测模块技术方案

旨在监管电路以及在交流电路和直流电路两者中检测电弧故障条件的用于车辆的电弧故障检测模块。多个这些电弧故障检测模块可在策略性位置集成到车辆的电气系统中。每个电弧故障模块包括用于监视电路的感测能力，并且还可包括信号调节能力、用于确定电弧故障的发生的处理能力、用于禁用被监管电路的接触器、以及与其它车辆部件和远程信息系统交互的通信能力。因此，电弧故障检测模块可被定制以利用车辆的电气系统的现有特征或提供完全冗余电弧故障保护。故障保护。故障保护。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于车辆电气系统的电弧故障检测模块


[0001]本申请涉及可在车辆的电气系统中用于对电弧故障条件进行识别和反应的模块。

技术介绍

[0002]电弧故障检测模块的使用在车辆应用中很重要，因为存在多种场景，在其中高电流流动在传统、混合动力和电动车辆(诸如汽车)内是必需的。车辆应用中的最明显的示例会是电动车辆的电机正在启动的情况。当电动机启动时，它需要高电流流动，并且在一些配置中，将发生电弧。
[0003]这可能潜在地导致传统汽车保险丝或断路器跳闸，即使与电机启动相关联的高电流流动被预期。用于车辆的现有电弧故障检测策略可能需要通常集中化的昂贵部件。

技术实现思路

[0004]所公开的用于车辆的电弧故障检测模块通过监管电路并持续检查以确定电路是正在经历正常电弧条件还是必须应对的电弧故障条件来克服保险丝、断路器和现有电弧故障检测系统的上述局限。用于车辆的电弧故障检测模块可独立地工作或经由车辆的内部网络(控制器局域网或CAN总线)与其它车辆系统(诸如功率分配单元和电子控制单元)一起工作，以执行四个基本功能—感测、信号调节、处理经调节的信号、以及在检测到电弧故障时起作用。
[0005]较小的电弧故障检测模块可分布遍布车辆并且连接到单独的负载或小的负载群集。因此，较小的电弧故障检测模块可以比集中式部件更便宜。另外，较小的电弧故障检测模块可以针对负载更紧密地定制，如通过被设计用于高电压负载或低电压负载或者DC或AC电流配置。在较小的电弧故障检测模块的情况下，如果发生离散的电弧，则不受影响的车辆系统可正常工作，并且电弧故障检测器更能够在其预期环境中对高或低电压和DC或AC故障进行反应。以下是用于致动接触器以中断负载或负载群集的附加另选方案。
[0006]一种用于检测车辆的功率分配系统中的交流电路或直流电路中一者中的电弧故障的模块可包括电弧故障检测单元，所述电弧故障检测单元包括一个或多个传感器，所述一个或多个传感器被配置用于针对电弧故障的迹象监视交流电路或直流电路并且被配置用于输出电弧故障数据；信号调节电路，所述信号调节电路用于接收和转换电弧故障数据以用于进行处理；处理单元，所述处理单元直接或间接地连接到所述信号调节电路，所述处理单元被配置为从所述信号调节电路接收电弧故障数据并且被配置为识别电弧故障条件；和通知设备，所述通知设备连接到所述处理单元，所述通知设备被配置为向监管控制器通知电弧故障并且被配置为将其它数据传送给所述监管控制器。
[0007]所述处理单元可直接连接到所述电弧故障检测模块中的所述信号调节电路。
[0008]通知设备可直接连接到所述电弧故障检测模块。
[0009]所述处理单元可远离所述电弧故障检测单元并且经由所述车辆的控制器局域网或CAN总线进行通信。
[0010]所述通知设备可由直接或间接地连接到所述处理单元的接触器替换，其中所述接触器被配置为在所述电弧故障条件被识别到时中断电流的流动。
[0011]所述处理单元可以是微控制器，其中所述微控制器被配置为命令所述通知设备指示何时已发生故障；并且其中所述微控制器被配置为向接触器发出命令以中断通过由所述电弧故障检测模块监视的所述电路的交流电路或直流电流的流动。
[0012]另选地，所述处理单元可以是集中式电子控制单元，其中所述集中式电子控制单元被配置为接收和处理来自连接到所述车辆的所述功率分配系统的其它电弧故障检测模块和控制器的信号数据。所述集中式电子控制单元被配置为接收和处理所述电弧故障数据并确定何时已发生电弧故障条件，并且将命令传输给所述接触器以中断通过由所述电弧故障检测单元监视的所述电路的交流电流或直流电流的流动。
[0013]这些模块可被配置用于安装在直流或交流电路上，包括与动力单元的直接或间接连接，诸如板载充电器、逆变器或DC
‑
DC转换器。
[0014]所述电弧故障检测模块的变体可被配置成使得它们可独立于所述车辆的电气系统的其它方面起作用。这些模块被配置为针对电弧故障的迹象观察交流电路或直流电路，并且包括信号调节电路、处理逻辑部件、和能够禁止向被观察的电路的电流流动的接触器。当所述处理逻辑部件确定已发生电弧故障时，它可采取独立动作来禁止通过所述电路的电流流动。然后，所述模块将保持所述电路处于禁用状态，直到被物理重置或由所述监管控制器进行命令重置。所述模块还可被配置为使得监管控制器可由于电弧故障检测事件或在所述监管控制器决定禁用所述电路是有利的情况下启用或禁用所述被观察的电路。
[0015]在所述车辆电气系统内，还存在可能的配置，其中车辆的电气系统中的交流电路和直流电路由利用所述车辆的控制器局域网(或CAN总线)联网到监管控制器的电弧故障检测模块监视。监管控制器还联网到所述车辆内的能够禁止通过被监视电路的电流流动的多个远程接触器。所述电弧故障检测模块感测、调节和确定何时已发生电弧故障，将该结论传输给所述监管控制器。然后，所述监管控制器将基于其用于通过命令所述远程接触器来管理所述车辆电气系统中的电流流动的编程而采取动作来应对所述电弧故障检测事件。
[0016]另一可能配置与将电弧故障检测事件传输给所述监管控制器的模块组合地利用能够独立地禁止电路上的电流流动的电弧故障检测模块，所述监管控制器然后使用远程接触器来禁止通过被监视电路的电流流动。
[0017]一种车辆电气系统可包括联网到至少一个远程接触器的监管控制器、包括第一模块的第一电路、和包括第二模块的第二电路。
[0018]所述第一电路和所述第二电路在交流电路或直流电路中选择。所述第一模块包括第一处理逻辑部件和第一接触器，所述第一接触器被配置为在检测到电弧故障时独立于所述监管控制器禁用所述第一电路。所述第二模块被配置为将电弧故障检测数据传输给监管控制器。所述监管控制器可被编程为接收和处理所传输的电弧故障检测数据，并且在检测到电弧故障条件时，所述监管控制器可被编程为通过命令至少一个远程接触器禁用来管理所述车辆电气系统中的电流流动。
[0019]其他目的及优势将一部分在下面的描述中阐述，一部分将从描述中显而易见，亦或许可通过实践公开内容而获晓。借助于所附权利要求书中特别指出的要素和组合，也将实现和达到其目的及优势。
[0020]应当理解，前面的一般性描述和下面的详细描述都只是示例性和说明性的，并不是对要求保护的专利技术的限制。
附图说明
[0021]图1是电动车辆的电气系统的说明性视图，示出了电弧故障检测模块的安装。
[0022]图2是电动车辆的电气系统的说明性视图，示出了电弧故障检测模块的安装。
[0023]图3A包括示出了在一种类型的电弧故障检测模块内的信息流的图示。
[0024]图3B示出了车辆的电气系统的说明性视图，示出了电弧故障检测模块的安装。
[0025]图4A包括示出了在一种类型的电弧故障检测模块内的信息流的图示。
[0026]图4B包括传统车辆的电气系统的说明性视图，示出了电弧故障检测模块的安装。
[0027]图本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于检测车辆的功率分配系统中的交流电路或直流电路中的一者中的电弧故障的模块，所述模块包括：电弧故障检测单元，所述电弧故障检测单元包括：一个或多个传感器，所述一个或多个传感器被配置用于针对电弧故障的迹象监视交流电路或直流电路，并且被配置用于输出电弧故障数据；和信号调节电路，所述信号调节电路用于接收和转换电弧故障数据以用于进行处理；处理单元，所述处理单元直接或间接地连接到所述信号调节电路，所述处理单元被配置为从所述信号调节电路接收电弧故障数据并且被配置为识别电弧故障条件；和通知设备，所述通知设备连接到所述处理单元，所述通知设备被配置为向监管控制器通知电弧故障并且被配置为将其它数据传送给所述监管控制器。2.根据权利要求1所述的模块，其中所述处理单元直接连接到所述电弧故障检测单元中的所述信号调节电路。3.根据权利要求2所述的模块，其中通知设备连接到所述电弧故障检测单元。4.根据权利要求1所述的模块，其中所述处理单元是所述电弧故障检测单元外部的电路。5.根据权利要求1所述的模块，所述模块还包括直接或间接地连接到所述处理单元的接触器，所述接触器被配置为在识别到电弧故障条件时中断通过被监视电路的电流的流动。6.根据权利要求5所述的模块，其中所述处理单元是微控制器，并且其中所述微控制器被配置为命令所述通知设备指示操作状态或非操作状态；并且其中所述微控制器被配置为命令所述接触器中断通过由所述电弧故障检测单元监视的所述电路的交流电路或直流电流的流动。7.根据权利要求5所述的模块，其中所述处理单元包括集中式电子控制单元，其中所述集中式电子控制单元被配置为接收和处理来自连接到所述车辆的所述功率分配系统的其它控制器的信号数据，并且其中所述集中式电子控制单元被配置为接收和处理所述电弧故障数据，并且将命令传输给所述通知设备以指示操作状态或非操作状态，并且被配置为将命令传输给所述接触器以中断通过由所述电弧故障检测单元监视的所述电路的交流电路或直流电流的流动。8.根据权利要求1至7中任一项所述的模块，其中交流电路或直流电路中的所述一者包括与动力单元的直接或间接连接，并且其中所述动力单元包括板载充电器、逆变器或DC
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DC转换器中的一者。9.一种包括一个或多个电路的...

【专利技术属性】
技术研发人员：C，
申请(专利权)人：伊顿智能动力有限公司，
类型：发明
国别省市：