檢測(cè)逆變器系統(tǒng)中的電力電纜狀態(tài)的方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種檢測(cè)逆變器系統(tǒng)中的電力電纜的狀態(tài)的方法。本方法包括：檢測(cè)包括在逆變器中的直流側(cè)電容器的直流側(cè)電壓值；檢測(cè)向逆變器提供直流電力的電池的電池電壓值：比較所述直流側(cè)電壓值和所述電池電壓值；以及當(dāng)所述直流側(cè)電壓值與所述電池電壓值的差值為預(yù)設(shè)范圍之外時(shí)，判定連接所述逆變器與所述電池的所述電力電纜的狀態(tài)為異常。
【專利說(shuō)明】檢測(cè)逆變器系統(tǒng)中的電力電纜狀態(tài)的方法
[0001]相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002]本申請(qǐng)依據(jù)35U.S.C.119和35U.S.C.365要求2013年5月20日提交的10-2013-0056762號(hào)韓國(guó)申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)，其公開(kāi)的全部?jī)?nèi)容通過(guò)引用合并于此。
【背景技術(shù)】
[0003]本公開(kāi)涉及一逆變器系統(tǒng)，并且尤其涉及檢測(cè)逆變器系統(tǒng)中的電力電纜的狀態(tài)的方法，該方法能夠檢測(cè)電力電纜的狀態(tài)，并且當(dāng)發(fā)生斷開(kāi)連接時(shí)能夠強(qiáng)制釋放在直流側(cè)電容器中的殘余能量。
[0004]逆變器系統(tǒng)是將高壓直流電轉(zhuǎn)換為交流電或直流電的電氣/電子子組件(electric/electronic sub assemblies, ESAs),并且是包括在車輛的電動(dòng)機(jī)中的主要部件。
[0005]電動(dòng)機(jī)作為驅(qū)動(dòng)單元被應(yīng)用于環(huán)保車輛，電動(dòng)機(jī)由自逆變器通過(guò)第一高壓電力電纜傳送的相電流來(lái)驅(qū)動(dòng)，該逆變器根據(jù)控制器的脈寬調(diào)制信號(hào)(PWM)將直流電壓轉(zhuǎn)換為三相電壓。
[0006]此外，通過(guò)主繼電器的接通和關(guān)斷，逆變器將經(jīng)由第二高壓電力電纜傳輸?shù)闹绷鱾?cè)電壓轉(zhuǎn)換為三相電壓。
[0007]因此，當(dāng)將逆變器連接到電動(dòng)機(jī)的所述第一電力電纜和將高壓電池連接到逆變器的所述第二電力電纜中之一斷開(kāi)時(shí)，電動(dòng)機(jī)不能被穩(wěn)定地驅(qū)動(dòng)并且在逆變器系統(tǒng)中遺留有高壓/高電流，從而導(dǎo)致?lián)p害整個(gè)逆變器系統(tǒng)的致命錯(cuò)誤。
[0008]圖1示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的檢測(cè)逆變器系統(tǒng)中電力電纜的斷開(kāi)的裝置的視圖。
[0009]如圖1，該裝置包括電力電纜10、連接器20以及形成在電力電纜10和連接器20之間的傳感器30，并且傳感器30根據(jù)電力電纜10和連接器20之間的斷開(kāi)來(lái)傳輸信號(hào)。
[0010]傳感器30被連接到電力電纜10和連接器20之間的連接部，并且根據(jù)電力電纜10是否被連接到連接器20向控制器傳輸數(shù)字信號(hào)。
[0011]換句話說(shuō)，通常，用于檢查電力電纜10是否斷開(kāi)的傳感器以一種硬件形式被額外安裝在電力電纜10和連接器20之一中。使用從傳感器實(shí)時(shí)輸出的數(shù)字信號(hào)來(lái)檢查電力電纜10是否斷開(kāi)。
[0012]然而，由于用于檢測(cè)電力電纜的斷開(kāi)的裝置僅以硬件的形式來(lái)檢測(cè)電力電纜的斷開(kāi)，這就在價(jià)格和空間方面具有局限性。
[0013]另外，用于檢測(cè)電力電纜的斷開(kāi)的裝置很容易由于外部原因，例如振動(dòng)等引起誤動(dòng)作，造成駕駛員的安全性上的威脅。
[0014]在用于電動(dòng)汽車的逆變器系統(tǒng)中，在行駛或停止的同時(shí)由振動(dòng)和外部原因引起的電力電纜斷開(kāi)連接或連接器松動(dòng)時(shí)，不可能檢查高壓電纜的狀態(tài)，或電力接觸點(diǎn)暴露在外致使該狀態(tài)不穩(wěn)定，這其中包含著危險(xiǎn)。因此，有必要通過(guò)迅速地檢測(cè)斷開(kāi)連接和松動(dòng)來(lái)安全地停止車輛。
[0015]此外，當(dāng)電力電纜斷開(kāi)連接以及連接器松動(dòng)時(shí)，工人或者駕駛員在直流側(cè)電容器正在充電時(shí)接近車輛會(huì)導(dǎo)致巨大的事故。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0016]實(shí)施例提供了一種檢測(cè)逆變器系統(tǒng)中的電力電纜的狀態(tài)的方法，該方法能夠通過(guò)軟件檢測(cè)電力電纜的狀態(tài)，而無(wú)需額外的硬件設(shè)備，以及當(dāng)電力電纜發(fā)生異常時(shí)通過(guò)采用適當(dāng)?shù)膹?qiáng)制放電邏輯(forcible discharge logic)對(duì)車輛進(jìn)行安全停止。
[0017]額外的方案中的一部分將在如下的說(shuō)明書(shū)中部分地被陳述，一部分將通過(guò)說(shuō)明書(shū)而顯而易見(jiàn)，或者可以在接下來(lái)提供的實(shí)施例的實(shí)踐中學(xué)習(xí)到。
[0018]在一個(gè)實(shí)施例中，檢測(cè)逆變器系統(tǒng)中的電力電纜狀態(tài)的方法包括，檢測(cè)包括在逆變器中的直流側(cè)電容器的直流側(cè)電壓值；檢測(cè)向逆變器提供直流電力的電池的電池電壓值；比較所述直流側(cè)電壓值與所述電池電壓值；以及當(dāng)所述直流側(cè)電壓值與所述電池電壓值之間的差值超出預(yù)定范圍時(shí)，判定將所述逆變器連接到所述電池上的電力電纜的狀態(tài)為異常。
[0019]所述方法可以進(jìn)一步包括檢查形成在所述逆變器和電池之間的主繼電器的狀態(tài)，以及控制向所述逆變器提供的直流電力。在此種情況，當(dāng)所述主繼電器的狀態(tài)為“接通”，可以執(zhí)行對(duì)所述電力電纜的狀態(tài)的判定。
[0020]所述電池電壓值的檢測(cè)可以進(jìn)一步包括接收來(lái)自第一電子控制單元的電池電壓值，并且所述第一電子控制單元可以是電池管理系統(tǒng)(BMS)和低電壓直流-直流轉(zhuǎn)換器(LDC)中之一。
[0021]所述方法可以進(jìn)一步包括判定所述接收的電池電壓值是否有效，并且當(dāng)所述電池電壓值有效時(shí)，比較所述直流側(cè)電壓值與所述電池電壓值。
[0022]所述方法可以進(jìn)一步包括，當(dāng)所述電池電壓值無(wú)效時(shí)，從第二電子控制單元接收所述電池電壓值。在此種情況下，所述第二電子控制單元可以是所述BMS和所述LDC中不同于所述第一電子控制單元的一個(gè)。
[0023]所述方法可以進(jìn)一步包括，當(dāng)所述電池電壓值無(wú)效時(shí)，通過(guò)采用所述檢測(cè)的直流側(cè)電壓值和預(yù)定的低電壓跳閘電平檢測(cè)所述電力電纜的狀態(tài)。
[0024]所述通過(guò)采用所述檢測(cè)的直流側(cè)電壓值和預(yù)定的低電壓跳閘電平檢測(cè)所述電力電纜的狀態(tài)可以包括:將O和I之間的預(yù)定值乘以所述低電壓跳閘電平所得的結(jié)果值與所述直流側(cè)電壓值進(jìn)行比較，并且當(dāng)所述直流側(cè)電壓值小于所述結(jié)果值時(shí)，判定所述電力電纜的狀態(tài)為異常。
[0025]所述方法可以進(jìn)一步包括，當(dāng)所述電力電纜的狀態(tài)被判定為異常時(shí)，強(qiáng)制釋放儲(chǔ)存在所述直流側(cè)電容器中的能量。
[0026]所述強(qiáng)制釋放所述能量可以包括判定所述逆變器的電流是否可控，當(dāng)所述電流為可控時(shí)，通過(guò)使用同步參考坐標(biāo)系(synchronous reference frame)的d軸電流參考值,強(qiáng)制對(duì)所述直流側(cè)電容器進(jìn)行放電，并且當(dāng)所述電流為不可控時(shí)，通過(guò)使用同步參考坐標(biāo)系或固定參考坐標(biāo)系(stat1nary reference frame)中之一的d軸電流參考值,強(qiáng)制對(duì)所述直流側(cè)電容器進(jìn)行放電。
[0027]在另一實(shí)施例中，檢測(cè)逆變器系統(tǒng)中的電力電纜的狀態(tài)的方法包括，檢測(cè)包括在逆變器中的直流側(cè)電容器的直流側(cè)電壓值；比較所述檢測(cè)的直流側(cè)電壓值與預(yù)定的低電壓跳閘電平；當(dāng)所述直流側(cè)電壓值小于所述低電壓跳閘電平時(shí)，判定將所述逆變器連接到電池的所述電力電纜的狀態(tài)為異常，并且當(dāng)所述電力電纜的狀態(tài)為異常時(shí)，強(qiáng)制釋放儲(chǔ)存在所述直流側(cè)電容器中的能量。
[0028]所述比較所述檢測(cè)的直流側(cè)電壓值與所述預(yù)定的低電壓跳閘電平可以包括將O和I之間的預(yù)定值乘以所述低電壓跳閘電平，并且將相乘的結(jié)果值與所述直流側(cè)電壓值進(jìn)行比較。
[0029]所述方法可以進(jìn)一步包括根據(jù)從電子控制單元接收的電池電壓值和所述直流側(cè)電壓值是否超出預(yù)定范圍，來(lái)檢測(cè)所述電力電纜的狀態(tài)。在此種情況下，所述電子控制單元可以至少為BMS和LDC中之一。
[0030]根據(jù)上述實(shí)施例，當(dāng)直流側(cè)電纜斷開(kāi)連接以及連接器松動(dòng)時(shí)，不用額外的硬件，就可以在車輛行駛中檢測(cè)到異常。此外，當(dāng)判定異常發(fā)生時(shí)，使用適當(dāng)?shù)膹?qiáng)制釋放邏輯可以對(duì)車輛進(jìn)行安全停止，從而提高駕駛員的安全性。
[0031]一個(gè)或更多實(shí)施例的詳細(xì)內(nèi)容將在如下的附圖和說(shuō)明書(shū)中進(jìn)行描述。其它特征將根據(jù)說(shuō)明書(shū)和附圖和權(quán)利要求書(shū)而顯而易見(jiàn)。
【專利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0032]圖1是在逆變器系統(tǒng)中用于檢測(cè)電力電纜斷開(kāi)的常規(guī)設(shè)備的示圖；
[0033]圖2是根據(jù)一實(shí)施例的逆變器系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示圖；
[0034]圖3是根據(jù)另一實(shí)施例的檢測(cè)逆變器系統(tǒng)中的電力電纜的狀態(tài)的方法的步驟的流程圖；
[0035]圖4是根據(jù)再一實(shí)施例的檢測(cè)逆變器系統(tǒng)中的電力電纜的狀態(tài)的方法的步驟的流程圖；
[0036]圖5是根據(jù)又一實(shí)施例的檢測(cè)逆變器系統(tǒng)中的電力電纜的狀態(tài)的方法的步驟的流程圖；
[0037]圖6是根據(jù)還一實(shí)施例的在逆變器系統(tǒng)中強(qiáng)制釋放邏輯的步驟的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0038]如下內(nèi)容僅描述了實(shí)施例的原理。因此，盡管在本說(shuō)明書(shū)中沒(méi)有具體說(shuō)明和描述，但本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解實(shí)施例的原理，并可以在實(shí)施例的構(gòu)思和范圍內(nèi)發(fā)明各種裝置。此外，原則上，在本說(shuō)明書(shū)中提到的條件性的術(shù)語(yǔ)和實(shí)施例應(yīng)該明顯地旨在理解實(shí)施例的構(gòu)思，而不會(huì)限制實(shí)施例的范圍。
[0039]另外，不止是原理、觀點(diǎn)和實(shí)施例,而是示例性實(shí)施例的所有具體說(shuō)明都應(yīng)理解為包括結(jié)構(gòu)上的和功能上的等同方案。另外，應(yīng)當(dāng)理解等同方案不但包括已知的等同方案，而是也包括未來(lái)將開(kāi)發(fā)的等同方案，也就是說(shuō)，不考慮其結(jié)構(gòu)的情況下可以包括用于執(zhí)行相同功能而發(fā)明的所有裝置。
[0040]圖2是根據(jù)一實(shí)施例的逆變器系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。
[0041]如圖2所示，所述逆變器系統(tǒng)包括電池110、主繼電器120、逆變器130、電力電纜140、控制器150、第一電子控制單元200以及第二電子控制單元300。
[0042]電池110向電力驅(qū)動(dòng)的移動(dòng)物體，例如，電動(dòng)汽車提供驅(qū)動(dòng)電力。
[0043]特別地，電池110向包括在逆變器130中的直流側(cè)電容器提供直流電力。
[0044]電池110為高電壓電池并且可以由一組多個(gè)單元電池(unit cell)形成。
[0045]為了保持一定的電壓，可以通過(guò)電子控制單元，例如，電池管理系統(tǒng)(BMS)，來(lái)管理多個(gè)單元電池，并且可以在所述電子控制單元的控制下發(fā)出一定的直流電力。
[0046]此外，所述電子控制單元可以檢測(cè)電池110的電壓，并且可以將該電壓傳遞至將在之后描述的控制器150。所述電子控制單元將在以下詳細(xì)地描述。
[0047]電池110可以由二次電池形成，該二級(jí)電池能夠根據(jù)運(yùn)行狀態(tài)改變?yōu)槌潆姞顟B(tài)和放電狀態(tài)。
[0048]主繼電器120被配置在與電池110連接的某一電力線上，并且通過(guò)電池110控制直流電輸出。
[0049]在圖2中，只有一個(gè)主繼電器配置在電力線上。然而，這僅僅是一個(gè)例子，配置在此的主繼電器120的數(shù)量可以增加。
[0050]例如，主繼電器120可以包括與正極端子相連并控制直流電力的第一主繼電器，以及與負(fù)極端子相連并控制直流電力的第二主繼電器。
[0051]根據(jù)主繼電器120的開(kāi)關(guān)狀態(tài)，逆變器130接收來(lái)自電池110的直流電。
[0052]另外，逆變器130將由電池110提供的直流電力轉(zhuǎn)換為交流(AC)電力，并且向電動(dòng)機(jī)提供該交流電力。
[0053]在此種情況，由逆變器130轉(zhuǎn)換的交流電力可以為三相交流電力。
[0054]特別地，逆變器130由絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)形成，并根據(jù)從控制器150施加的控制信號(hào)來(lái)執(zhí)行脈沖寬度調(diào)制(PWM)開(kāi)關(guān)操作對(duì)供應(yīng)自電池110的直流電壓進(jìn)行相位變換以驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)。
[0055]電動(dòng)機(jī)包括不旋轉(zhuǎn)并且固定的定子(未示出)和旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子(未示出)。電動(dòng)機(jī)接收由逆變器130提供的交流電力。
[0056]電動(dòng)機(jī)，例如，可以為三相電動(dòng)機(jī)。當(dāng)在每個(gè)位相中給定子的線圈施加各相位的變壓和變頻交流電時(shí)，轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)速度可以隨著所施加頻率而改變。
[0057]電動(dòng)機(jī)可以為各種類型，例如感應(yīng)電動(dòng)機(jī)、無(wú)刷直流(BLDC)電動(dòng)機(jī)以及磁阻電動(dòng)機(jī)。
[0058]另一方面，可以在電動(dòng)機(jī)的一側(cè)設(shè)置驅(qū)動(dòng)齒輪(未示出)。該驅(qū)動(dòng)齒輪根據(jù)齒輪比來(lái)轉(zhuǎn)換電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)能量。由驅(qū)動(dòng)齒輪輸出的旋轉(zhuǎn)能量被傳輸至前輪和/或后輪，使得電動(dòng)汽車移動(dòng)。
[0059]另一方面，盡管在圖2中未示出，但所述電動(dòng)汽車可以進(jìn)一步包括用于全面控制電動(dòng)汽車的電子設(shè)備的電子控制器。所述電子控制器可以控制允許各個(gè)設(shè)備運(yùn)行、顯示等。而且電子控制器可以控制BMS。
[0060]此外，電子控制器可以根據(jù)各種驅(qū)動(dòng)模式，例如駕駛模式、倒退模式、空擋模式以及停車模式基于以下感測(cè)信號(hào)，產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)基準(zhǔn)(driving references):來(lái)自感測(cè)電動(dòng)汽車的傾斜角的傾斜角傳感器(未示出)的感測(cè)信號(hào)、來(lái)自感側(cè)電動(dòng)汽車的速度的速度傳感器(未示出)的感測(cè)信號(hào)、來(lái)自感測(cè)剎車踏板的操作的制動(dòng)傳感器(未示出)的感測(cè)信號(hào)以及感測(cè)油門踏板的操作的加速度傳感器(未示出)的感測(cè)信號(hào)。該驅(qū)動(dòng)基準(zhǔn)可以為，例如轉(zhuǎn)矩基準(zhǔn)(torque reference)或速率基準(zhǔn)(velocity reference)。
[0061]另一方面，電動(dòng)汽車不僅可以包括所有使用電池和電動(dòng)機(jī)的電動(dòng)汽車，而且包括使用電池和發(fā)動(dòng)機(jī)的混合型電動(dòng)車輛。
[0062]在這里，混合型電動(dòng)車輛可以進(jìn)一步包括能夠選擇電池和發(fā)動(dòng)機(jī)中之一的轉(zhuǎn)換系統(tǒng)和一傳動(dòng)裝置。另一方面，混合型電動(dòng)車輛可以分為將來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能來(lái)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的串聯(lián)式混合型電動(dòng)車輛，以及由發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械能和由電池輸出的電能被同時(shí)使用的并聯(lián)式混合型電動(dòng)車輛。
[0063]控制器150控制逆變器130的全部操作。
[0064]例如，通過(guò)使用向電動(dòng)機(jī)提供的電流，控制器150計(jì)算用于驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)值，以及根據(jù)所計(jì)算的驅(qū)動(dòng)值產(chǎn)生一用于控制逆變器130的開(kāi)關(guān)信號(hào)，該開(kāi)關(guān)信號(hào)為PWM信號(hào)。
[0065]因此，逆變器130根據(jù)由控制器150所產(chǎn)生的開(kāi)關(guān)信號(hào)，通過(guò)選擇地執(zhí)行接通_關(guān)斷的操作來(lái)將直流電轉(zhuǎn)換為交流電。
[0066]另一方面，控制器150根據(jù)提供到逆變器130的直流電的狀態(tài)，判定連接電池110和逆變器130的電力電纜140的狀態(tài)，并且根據(jù)電力電纜140的狀態(tài)控制逆變器130的運(yùn)行。
[0067]電力電纜140分別與電池110的正極端子+和負(fù)極端子-相連，并且將從連接的電池I1提供的直流電提供給逆變器130。
[0068]在此種情況下，當(dāng)電力電纜140發(fā)生問(wèn)題，例如斷開(kāi)連接、松動(dòng)和電纜斷開(kāi)，逆變器130接收不到正常的直流電力，從而引起驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)方面的問(wèn)題。
[0069]據(jù)此，控制器150檢測(cè)電力電纜140的狀態(tài)，并且當(dāng)電力電纜的狀態(tài)為異常時(shí)，切斷向逆變器130和電動(dòng)機(jī)的電力供應(yīng)。
[0070]通過(guò)控制器150執(zhí)行的檢測(cè)電力電纜140狀態(tài)的方法，將在如下詳細(xì)地被描述。[0071 ] 第一電子控制單元200和第二電子控制單元300獲得用于檢測(cè)電力電纜140狀態(tài)的信息，并且將所獲得的信息傳送至控制器150。
[0072]在此種情況下，第一電子控制單元200可以為BMS，并且第二電子控制單元300可以為低壓直流-直流轉(zhuǎn)換器(LDC)。
[0073]該BMS用于管理電池110的全部操作，例如可以允許多個(gè)單元電池形成電池110，以維持一致的電壓。
[0074]而且，通過(guò)主繼電器120和電力電纜140，BMS可以允許將電池110中的充電電壓提供給逆變器130。
[0075]BMS管理電池110的全部的狀態(tài)，并且獲得電池110的狀態(tài)信息，例如電池110的溫度、電池110的電壓、電池110的電流、電池110的充電狀態(tài)等。
[0076]LDC為將電池110的電力整流為直流電力的直流-直流轉(zhuǎn)換器，常規(guī)的直流電力被轉(zhuǎn)換為交流電力，并且通過(guò)使用線圈、晶體管以及電容器該交流電力的電壓升高或降低，并且該交流電力被轉(zhuǎn)換為直流電力，從而提供與各自電氣領(lǐng)域負(fù)載中使用的電壓適配的電力。
[0077]第一電子控制單元200不僅控制電池110，而且控制主繼電器120的開(kāi)關(guān)狀態(tài)。
[0078]據(jù)此，第一電子控制單元200識(shí)別電池110的信息和主繼電器120的狀態(tài)信息，并且將電池信息和主繼電器信息傳送至控制器150。
[0079]實(shí)際上，第一電子控制單元200和控制器150通過(guò)控制器局域網(wǎng)絡(luò)(CAN)通訊與逆變器互相交換信息。
[0080]也就是說(shuō)，控制器150從第一電子控制單元200接收關(guān)于電池110的電壓和主繼電器120的開(kāi)關(guān)狀態(tài)的信息。
[0081]另一方面，第二電子控制單元300也可以識(shí)別電池110的消息，例如電池電壓，并且可以將關(guān)于電池電壓的信息傳送至控制器150。
[0082]實(shí)際上，第二電子控制單元300和控制器150也可以通過(guò)控制器局域網(wǎng)絡(luò)(CAN)通訊與逆變器互相交換信息。
[0083]在下文中，將參照附圖描述由控制器150執(zhí)行電力電纜檢測(cè)狀態(tài)的操作，并且當(dāng)電力電纜異常時(shí)，所執(zhí)行的強(qiáng)制放電邏輯。
[0084]圖3為根據(jù)另一實(shí)施例的檢測(cè)逆變器系統(tǒng)中的電力電纜140的狀態(tài)的方法的步驟的流程圖，圖4為根據(jù)再一實(shí)施例的檢測(cè)逆變器系統(tǒng)中的電力電纜140的狀態(tài)的方法的步驟的流程圖，圖5為根據(jù)又一實(shí)施例的檢測(cè)逆變器系統(tǒng)中的電力電纜140的狀態(tài)的方法的步驟的流程圖以及圖6為根據(jù)還一實(shí)施例的在逆變器系統(tǒng)中強(qiáng)制釋放邏輯的步驟的流程圖。
[0085]在下文中，聯(lián)合在圖2中示出的各部件，描述圖3至圖6中所示的內(nèi)容。
[0086]參照?qǐng)D3，控制器150獲得主繼電器120的開(kāi)關(guān)狀態(tài)信息(SlOl)。也就是說(shuō)，控制器150檢查主繼電器120當(dāng)前是在接通狀態(tài)還是關(guān)斷狀態(tài)。
[0087]在這之后，根據(jù)步驟SlOl的判定的結(jié)果，如果主繼電器120的開(kāi)關(guān)狀態(tài)為“接通”，則控制器150檢測(cè)逆變器130的直流側(cè)電壓Vdc (S102)。換句話說(shuō)，控制器150檢測(cè)施加至包括在逆變器130中的電容器C上的電壓。
[0088]而且，控制器150接收涉及電池110的信息，更具體地，接收來(lái)自電子控制單元的電池110的電壓Vbat (S103)。在此種情況下，電子控制單元可以為BMS或LDC。
[0089]當(dāng)接收到電池電壓Vbat，控制器150判定所接收的電池電壓Vbat是否有效(S104)。這就是說(shuō)，控制器150判定電池電壓Vbat是否為預(yù)設(shè)正常范圍內(nèi)的值。
[0090]這就是說(shuō)，當(dāng)電子控制單元由于逆變器系統(tǒng)的故障而異常地操作時(shí)，電子控制單兀可能傳輸錯(cuò)誤的電池電壓Vbat。據(jù)此,在本實(shí)施例中，只有傳輸?shù)碾姵仉妷篤bat的值在物理上可用的范圍內(nèi)時(shí)，才選擇檢測(cè)電力電纜140的狀態(tài)。
[0091]當(dāng)電池電壓Vbat為有效值時(shí)，控制器150判定所獲得的直流側(cè)電壓Vdc和電池電壓Vbat之間的差的絕對(duì)值是否大于預(yù)設(shè)的一定的電壓(S105)。
[0092]換句話說(shuō)，控制器150判定直流側(cè)電壓Vdc和電池電壓Vbat的差是否超出正常范圍條件。
[0093]在這之后，當(dāng)直流側(cè)電壓Vdc和電池電壓Vbat的差超出正常范圍條件，控制器150判定電力電纜140為連接異常(S106)。
[0094]并且，針對(duì)電力電纜140的異常狀態(tài)，控制器150執(zhí)行強(qiáng)制放電邏輯，并且對(duì)在電容器C中剩余的電壓進(jìn)行放電(S107)。
[0095]如圖6，強(qiáng)制放電邏輯將在如下被詳細(xì)地描述。
[0096]如上描述，在本實(shí)施例中，通過(guò)將由電子控制單元提供的電池電壓Vbat與由逆變器130檢測(cè)到的直流側(cè)電壓Vdc比較，可以很容易地檢測(cè)電力電纜140的狀態(tài)。
[0097]另一方面，在上文中，當(dāng)電池電壓Vbat不是有效值，電力電纜140的狀態(tài)可以使用在圖5中示出的方法來(lái)檢測(cè)。在使用圖5的方法之前，可以使用在圖4中示出的方法。
[0098]如圖4所示，控制器150獲得主繼電器120的開(kāi)關(guān)狀態(tài)信息(s201)。這就是說(shuō)，控制器150檢查主繼電器120當(dāng)前為接通狀態(tài)還是關(guān)斷狀態(tài)。
[0099]在這之后，根據(jù)步驟S201判定的結(jié)果，如果主繼電器120的開(kāi)關(guān)狀態(tài)為“接通”，則控制器150檢測(cè)逆變器130的直流側(cè)電壓Vdc (S202)。換句話說(shuō)，控制器150檢測(cè)施加至包括在逆變器130中的電容器C上的電壓。
[0100]而且，控制器150接收涉及電池110的信息，更具體地，來(lái)自第一電子控制單元的電池110的電壓Vbat (S203)。在此種情況下，第一電子控制單元可以為BMS和LDC中之一。
[0101]當(dāng)接收到電池電壓Vbat，控制器150判定所接收的電池電壓Vbat是否為有效值(S204)。S卩，控制器150判定電池電壓Vbat是否為預(yù)設(shè)正常范圍內(nèi)的值。
[0102]這就是說(shuō)，當(dāng)?shù)谝浑娮涌刂茊卧捎谀孀兤飨到y(tǒng)的故障而異常運(yùn)行時(shí)，第一電子控制單元可能傳輸錯(cuò)誤的電池電壓Vbat。據(jù)此，在本實(shí)施例中，只有當(dāng)傳輸?shù)碾姵仉妷篤bat的值在物理上可用的范圍內(nèi)時(shí)，選擇檢測(cè)電力電纜140的狀態(tài)。
[0103]當(dāng)電池電壓Vbat不是有效值，控制器150從第二電子控制單元接收電池電壓Vbat(S205)。
[0104]在這之后，控制器150判定從第二電子控制單元接收的電池電壓Vbat是否為有效值(S206)。在此種情況下，當(dāng)從第一和第二電子控制單元接收的所有電池電壓Vbat均不是有效值時(shí)，由于不能被正常地執(zhí)行，可以結(jié)束檢測(cè)電力電纜140的狀態(tài)的步驟。圖5的方法可以被允許使用。
[0105]而且，當(dāng)從第一和第二電子控制單元接收的任一電池電壓Vbat為有效值時(shí)，控制器150判定獲得的直流側(cè)電壓Vdc與電池電壓Vbat的差的絕對(duì)值是否大于預(yù)設(shè)的一定的電壓(S207)。
[0106]換句話說(shuō)，控制器150判定直流側(cè)電壓Vdc與電池電壓Vbat的差值是否超出正常范圍條件。
[0107]在這之后，當(dāng)直流側(cè)電壓Vdc與電池電壓Vbat的差值超出正常范圍條件，控制器150判定電力電纜140連接異常(S208)。
[0108]而且，針對(duì)電力電纜140的異常狀態(tài)，控制器150執(zhí)行強(qiáng)制放電邏輯，并且對(duì)在電容器C中剩余的電壓進(jìn)行放電(S209)。
[0109]如上文描述，在本實(shí)施例中，通過(guò)從多個(gè)電子控制單元接收電池電壓Vbat，可以提高電力電纜140的檢測(cè)狀態(tài)的步驟的可靠性。
[0110]如圖5所示，控制器150獲得主繼電器120的開(kāi)關(guān)狀態(tài)信息(S301)。S卩，控制器150檢查主繼電器120當(dāng)前為接通狀態(tài)還是關(guān)斷狀態(tài)。
[0111]在這之后，根據(jù)步驟S301的判定的結(jié)果，如果主繼電器120的開(kāi)關(guān)狀態(tài)為“接通”，則控制器150檢測(cè)逆變器130的直流側(cè)電壓Vdc (S302)。即，控制器150檢測(cè)施加至包括在逆變器130中的電容器C上的電壓。
[0112]在這之后，控制器150將所檢測(cè)的直流側(cè)電壓Vdc與對(duì)于逆變器130的直流側(cè)的預(yù)設(shè)低電壓跳閘電平VLV進(jìn)行比較(S303)。在此種情況下，控制器150對(duì)通過(guò)將在O至I范圍內(nèi)的值A(chǔ)乘以低電壓跳閘電平VLV所獲得的結(jié)果值與直流側(cè)電壓Vdc進(jìn)行比較。通常，在逆變器中，存在直流側(cè)電容器，并且設(shè)置用于測(cè)量直流側(cè)電容器的電壓的電路。通過(guò)使用該測(cè)量到的電壓，逆變器被允許輸出PWM電壓。在此種情況下，由于當(dāng)測(cè)量到的電壓低時(shí)可能會(huì)輸出故障電壓，因此為了控制預(yù)期的精度，將設(shè)置對(duì)于該電壓的低電壓跳閘電平。
[0113]這就是說(shuō)，該結(jié)果值小于低電壓跳閘電平VLV，并且控制器150判定直流側(cè)電壓Vdc是否低于該小于低電壓跳閘電平VLV的值。
[0114]在這之后，當(dāng)直流側(cè)電壓小于該結(jié)果值，控制器150判定電力電纜140為異常(S304)，并且因此執(zhí)行強(qiáng)制放電邏輯(S305)。
[0115]如圖6所示，當(dāng)通過(guò)使用如上描述的方法檢測(cè)到電力電纜140狀態(tài)異常時(shí)，控制器150檢查主繼電器120的狀態(tài)(S401)。控制器150可以判定主繼電器120的狀態(tài)是否為接通狀態(tài)。
[0116]在這之后，當(dāng)主繼電器120的狀態(tài)為接通狀態(tài)，控制器150將主繼電器120的狀態(tài)改變?yōu)殛P(guān)斷狀態(tài)(S402)。
[0117]在這之后，控制器150判定逆變器130的電流是否為可控(S403)。S卩，控制器150判定包括在逆變器130中的IGBT是否能正常工作或由于傳感器的故障等而不能正常工作。
[0118]在這之后，當(dāng)逆變器130的電流為可控，控制器150產(chǎn)生同步參考坐標(biāo)系的d軸電流參考值，并且強(qiáng)制對(duì)儲(chǔ)存在直流側(cè)電容器中的電壓進(jìn)行放電(S404)。該同步參考坐標(biāo)系為自轉(zhuǎn)子形成的磁通量的軸觀看的參考坐標(biāo)系。
[0119]另一方面，當(dāng)電流為不可控，控制器150產(chǎn)生同步參考坐標(biāo)系和固定參考坐標(biāo)系中之一的d軸電流參考值，并且強(qiáng)制對(duì)儲(chǔ)存在直流側(cè)電容器中的電壓進(jìn)行放電(S405)。
[0120]根據(jù)本實(shí)施例，當(dāng)直流側(cè)電纜斷開(kāi)連接以及連接器松動(dòng)，不用額外的硬件即可檢測(cè)相應(yīng)的異常。當(dāng)發(fā)生異常，通過(guò)強(qiáng)制放電邏輯可以停下車輛，從而改善駕駛員的安全性。
[0121]本說(shuō)明書(shū)中所提及的“一個(gè)實(shí)施例”，“某一實(shí)施例”，“示例性實(shí)施例”等中的任一個(gè)，是指與實(shí)施例相關(guān)的特定的性能、結(jié)構(gòu)或特征包括在本公開(kāi)的至少一個(gè)實(shí)施例中。說(shuō)明書(shū)中不同地方出現(xiàn)的這些語(yǔ)句未必全部涉及同一實(shí)施例。此外，當(dāng)結(jié)合任一實(shí)施例描述特定的功能、結(jié)構(gòu)或者特征時(shí)，可認(rèn)為其在本領(lǐng)域的技術(shù)人員結(jié)合其它實(shí)施例實(shí)現(xiàn)這些功能、結(jié)構(gòu)或特征的范圍內(nèi)。
[0122]雖然已經(jīng)參照多個(gè)說(shuō)明性的實(shí)施例來(lái)描述實(shí)施例，但是應(yīng)當(dāng)理解，本領(lǐng)域技術(shù)人員在發(fā)明原理的精神或范圍內(nèi)，可以設(shè)計(jì)多種改進(jìn)和實(shí)施例。更具體地，在說(shuō)明書(shū)，附圖以及后附的權(quán)利要求的范圍內(nèi)，可以對(duì)所討論的組合排列的組成部分和/或排列進(jìn)行各種改進(jìn)和變形。除了對(duì)組成部分和/或排列進(jìn)行各種改進(jìn)和變形以外，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，替換使用也是顯而易見(jiàn)的。
【權(quán)利要求】
1.一種檢測(cè)逆變器系統(tǒng)中的電力電纜狀態(tài)的方法，所述方法包括: 檢測(cè)包括在逆變器中的直流側(cè)電容器的直流側(cè)電壓值； 檢測(cè)向逆變器提供直流電力的電池的電池電壓值； 比較所述直流側(cè)電壓值與所述電池電壓值；以及 當(dāng)所述直流側(cè)電壓值與所述電池電壓值之間的差值在預(yù)設(shè)范圍之外時(shí)，判定連接所述逆變器與所述電池的所述電力電纜的狀態(tài)為異常。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括檢查形成在所述逆變器和電池之間的主繼電器的狀態(tài)，并且控制向所述逆變器提供的所述直流電力，其中當(dāng)所述主繼電器的狀態(tài)為“接通”時(shí)，執(zhí)行對(duì)所述電力電纜的狀態(tài)的檢測(cè)。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中對(duì)所述電池電壓值的檢測(cè)進(jìn)一步包括接收來(lái)自第一電子控制單元的所述電池電壓值，并且其中所述第一電子控制單元為電池管理系統(tǒng)BMS和低壓直流-直流轉(zhuǎn)換器LDC中之一。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，進(jìn)一步包括判定所述接收的電池電壓值是否有效，其中當(dāng)所述電池電壓值有效時(shí)，執(zhí)行所述直流側(cè)電壓值與所述電池電壓值的比較。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，進(jìn)一步包括，當(dāng)所述電池電壓值無(wú)效時(shí)，從第二電子控制單元接收所述電池電壓值，其中所述第二電子控制單元為BMS和LDC中的與所述第一電子控制單元不同的一個(gè)。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，進(jìn)一步包括，當(dāng)所述接收的電池電壓值無(wú)效時(shí)，通過(guò)使用所述檢測(cè)的直流側(cè)電壓值和預(yù)設(shè)的低電壓跳閘電平檢測(cè)所述電力電纜的狀態(tài)。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其中所述通過(guò)使用所述檢測(cè)的直流側(cè)電壓值和預(yù)設(shè)的低電壓跳閘電平檢測(cè)所述電力電纜的狀態(tài)包括: 對(duì)將O和I之間的預(yù)定值乘以所述低電壓跳閘電平所得的結(jié)果值與所述直流側(cè)電壓值進(jìn)行比較；以及 當(dāng)所述直流側(cè)電壓值小于所述結(jié)果值時(shí)，判定所述電力電纜的狀態(tài)為異常。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括，當(dāng)所述電力電纜的狀態(tài)被判定為異常時(shí)，強(qiáng)制釋放儲(chǔ)存在所述直流側(cè)電容器中的能量。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其中所述強(qiáng)制釋放所述能量包括: 判定所述逆變器的電流是否為可控； 當(dāng)所述電流為可控時(shí)，通過(guò)使用同步參考坐標(biāo)系的d軸電流參考值強(qiáng)制對(duì)所述直流側(cè)電容器進(jìn)行放電；以及 當(dāng)所述電流為不可控時(shí)，通過(guò)使用同步參考坐標(biāo)系或固定參考坐標(biāo)系中之一的d軸電壓參考值強(qiáng)制對(duì)所述直流側(cè)電容器進(jìn)行放電。
【文檔編號(hào)】G01R31/40GK104181472SQ201410177986
【公開(kāi)日】2014年12月3日 申請(qǐng)日期:2014年4月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年5月20日
【發(fā)明者】崔基英 申請(qǐng)人:Ls產(chǎn)電株式會(huì)社