[发明专利]隔离接触器状态控制系统

说明书

背景

技术领域

技术领域主要涉及用于车辆的电功率分配系统中的隔离接触器控制，更具体地，涉及防止隔离接触器状态的非安排的、短暂的中断。

技术领域描述

电动和混合电动车通常配有一个或多个高电压直流电功率分配子系统，通过该子系统将功率提供给车辆牵引电动机和其它高电压负载。高电压隔离接触器已被用来控制高电压DC功率分配子系统的供能和解除供能，并控制功率向诸如牵引电动机和车辆附属电机之类负载的流动。已长时间地发现，断开高电压隔离接触器的动作由于起弧会显著地缩短接触器的使用寿命。随着接触器的接触面引起了加速该过程并可能导致过早损坏的表面损伤，起弧的问题会变得更加显著。

在设计考虑以外的不时地发生高电压隔离接触器的非预期切换可能是特别有破坏性的。这样的情况也会导致与电动和混合电动车的可靠操作相一致的操作模式以外的系统行为。在非预期的高电压隔离接触器切换的原因中，发生于车辆电功率分配系统被供能时的有：车辆控制网络的网络节点之间的数据通信干扰；受损的能量接口；由被隔离的工作高电压电位泄露进车辆整车造成的车辆地极板的电位水平的局部漂移；以及受损的或损坏的引线。

发明内容

一种备份系统，用于在提供供能期间以及之后保持高电压隔离接触器闭合。混合电动或电动车内基于控制器局域网络(CAN)的电控制架构，控制至少一个智能输出驱动器，并同时使用相同或类似的输出来为次级机电继电器装置供能，该智能输出驱动器用于控制至少一个高电压功率分配系统隔离接触器。该次级继电器的输出反馈至自身的控制输入，以向该智能输出驱动器的输出提供冗余且持续的备份。该次级继电器对中断相对免疫，因此，在该智能输出驱动器未能传递使高电压隔离接触器持续闭合的足够电位的情况下，高电压隔离接触器将不会切换为断开。

附图说明

图1是车辆电功率分配控制系统的高级示意图。

图2是图1的控制系统的低电压和高电压功率分配继电器系统的更详细示意图。

详细描述

在下面的详细说明中，相同的附图标记和符号在不同附图中可用来表示相同、相应或相似的组件。

现在参考附图，并且具体地参考图1，其中示出了车辆电功率分配控制系统10的简化示意图。智能控制器局域网络(CAN)模块，例如车体计算机12，与关联的远程功率模块(RPM)14一起被连接，以响应于来自其他装置(例如点火开关16或功能上相当的输入装置)的信号进行操作来改变电功率分配控制系统10的状态，尤其是改变低电压总线36和高电压总线37的供能状态。实现供能状态的控制信号中的许多是由RPM 14提供的。RPM14在车体计算机12的直接控制下运行。RPM和车体计算机二者均是CAN的节点。

电功率分配控制系统10包括至少两个功率分配系统，其中包括基于低电压(通常为12伏特DC)总线36的系统和基于高电压(通常至少350伏特DC)总线37的系统。在串行数据链路18上相互通信的车体计算机12和RPM 14控制两个分配系统的供能和解除供能。RPM 14和车体计算机12合在一起将被称为管理子系统，用于控制该低电压和高电压分配系统的供能。车体计算机12和RPM14通过电池总线39连接至低电压底盘电池40，使得只要底盘电池存在而且有电，这两个模块就均被供电。本领域技术人员将认识到，这样的管理子系统可被构建为单独的智能模块或CAN节点。

响应于点火开关16从关闭(2)状态移动至请求附属状态(1)、开启状态(3)或起始状态(4)的位置，低电压总线36被供能，以使得与多个部件(包括高电压部件和附属设备)有关的多个控制器在关于高电压分配子系统启动预充电序列之前是可用的。在车体控制器12的指导下，RPM 14产生控制信号，该控制信号施加至低电压配电箱42中的机电继电器，该机电继电器进而将低电压总线36连接至底盘电池40的电池总线39。低电压总线36进而被连接，以向包括混合控制模块20、(用于混合动力车的)发动机控制器22、高电压逆变器控制器24、带电附属设备控制器26、DC到DC转换器控制器28以及高电压电池34的电池管理系统控制器30在内的多个CAN节点提供直流功率。电池管理系统控制器30和高电压电池34位于高电压电池外壳32内。控制器在被车体计算机12监控的串行数据链路18上报告供能。