[发明专利]高电压联锁系统和控制策略

说明书

技术领域

本发明总体上涉及一种高电压联锁，更具体地，涉及一种具有监控系统的高电压联锁。 

背景技术

现代的车辆通常包括许多高电压电气装置。高电压装置会面临在传统的低电压系统中没有遇到的挑战。如果发生车辆事故或车辆部件故障，短路的高电压系统会由于相对的高电压电平而持续造成严重损害。另一个担心是不希望车辆使用者或其他人直接或间接地接触到高电压电平。 

现有的高电压联锁确实为预期会接触高电压电气系统的使用者(诸如维护人员)提供了一定程度的安全性，但是不能够在使用者不经意间接触高电压电力系统的情况下提供保护。 

尽管现有的装置适合于它们的预期目的，但所需要的是一种允许监控与线路故障有关的高电压联锁回路(High Voltage Interlock Loop，简称HVIL)的系统。这允许在维修高电压系统之前提醒线路故障系统的维修人员需要额外防范。 

发明内容

本发明提供了一种高电压联锁回路(HVIL)系统和控制策略，其用于替代燃料车辆，例如，电动车辆、混合动力电动车辆(hybrid electric vehicle)、或者燃料电池车辆。总体上，提供了具有包括 HVIL电路的相关联逻辑电路的HVIL系统，以允许车辆基于HVIL系统的运转状态而在由电源供电的供电模式或高电压(HV)模式、或HVIL中断模式下运转。 

附图说明

本发明的这些目标或其他目标、特征与优点将从以下的详细描述与附图中变得显而易见，在附图中： 

图1示出了根据本发明一个实施例的HVIL监控器和控制策略。 

图2示出了根据本发明一个实施例的监控策略的表格。 

图3示出了根据本发明一个实施例的HVIL控制策略。 

具体实施方式

图1示出了一种示例性的燃料电池车辆，并且包括根据本发明一个实施例的HVIL控制系统10和策略。然而，在不背离本发明范围的情况下，本发明可以与任意的混合动力电气系统一起使用，这些混合动力电气系统包括由内燃机驱动的车辆、串联式混合动力电动车辆(series hybrid electric vehicle，简称SHEV)、并联式混合动力电动车辆(parallel hybrid electric vehicle，简称PHEV)、以及与车辆电池结合来使用高电压电源的电动车辆。图1示出了根据本发明一个实施例的HVIL控制系统的电路图。 

示例性的燃料电池车辆10包括电气运转或控制的部件，这些部件包括燃料电池154、变速器16、及车辆电池220。这些部件与变速器内的行星齿轮组24、IPT 72内的逆变器28、电动机/发电机26一起运转，以驱动半轴38(位于变速器的输出端)与车轮40。集成动力系驱动桥(Integrated Powertrain Transaxle，简称IPT)72控制 并监控发动机14和电动机/发电机26的扭力输出量。如图1中所示出的与进一步详细论述的，燃料电池154、变速器16、及车辆系统控制器(VSC)78配合来形成用于车辆10的系统。 

车辆系统控制器(VSC)78控制车辆运转的所有方面。VSC 78监控车辆运转并控制车辆10。VSC 78生成信号并将信号传送至车辆部件。这些部件按照VSC 78的指示运转。VSC 78可以独立地和共同地控制各个部件以控制车辆运转。 

在本发明的一个实施例中，车辆10包括HVIL监控器与控制器模块微处理器86。HVIL监控器与控制器模块微处理器86通过惯性开关192、多个HV附件连接器(accessory connector)193、及HV继电式接触器194向一个或多个HV接触器182、184提供HVIL控制逻辑。 

在图1中所示的本发明的实施例中，HVIL控制系统10包括两个HV接触器182、184。在本发明的其他实施例中，可以包括一个或多个HV接触器。 

如图1中所示，在本发明的一个实施例中，控制器模块86与相关联的控制逻辑电路可以设在VSC 78内。 

在本发明的一个实施例中，HVIL模块86可以与VSC 78运转地通信，但可以设在与VSC 78相分离的位置。