[发明专利]用于监测车辆中的高压接触器的设备和方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于监测车辆中的高压接触器的设备以及用于监测车辆中的高压接触器的方法。

背景技术

混合动力车辆、插电式和纯电动车辆、燃料电池车辆和电池充电系统通常也使用60V以上的电压。法律规定要求，当电池供电车辆上的充电存储系统由于过电流而过热时，所述车辆必须配备在发生过电流的情况下无论其电流方向如何都会可靠地将能量存储与高压电路断开的安全装置，诸如保险丝、断路器或主接触器。相应的接触器是已知的。这种接触器由两个通过可动开关元件闭合和/或连接的电触点组成。例如，可动开关元件借助于线圈和在线圈中被引导的衔铁在空闲位置和开关位置之间移动。接触器的一个问题是不完全开放的触点。这会例如造成单极卡住的接触器。而在这种情况下，两个触点被在电气上断开，但是由于开关元件的一侧卡在触点上，所以可移动的衔铁仍然不能返回到其空闲位置。

由本申请人提交的德国专利102015224658.2描述了具有两个触点对的机电断路器，其中每个触点对的一个触点设置成在接触桥上物理地分离。断路器还具有与接触桥连接并可沿着一个运动范围移动的衔铁。微动开关也设置在衔铁或接触桥附近。该微动开关与衔铁和/或接触桥隔开，使得当衔铁和/或接触桥降低一个运动范围时，微动开关被致动。可以利用另外设置在断路器中的微动开关来识别缺陷。只有当衔铁移动了所设置的运动范围时，微动开关才被致动，从而使断路器无故障地开关。

WO 2008/064694 A1描述了一种用于检测继电器行使功能的能力的方法以及执行该方法的装置。

从WO 2013/189527 A1已知一种用于监测电磁继电器的开关装置和方法。

US 2014/0002093 A1描述了一种用于继电器触点监测和控制的方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是至少部分地克服现有技术中已知的缺点并检测卡住的接触器，目的是使该信息可用于控制设备的进一步动作。

该技术问题通过一种用于监测车辆中的高压接触器的设备解决。其中，高压接触器包含具有衔铁的线圈，用线圈电流或线圈电压对线圈进行激励以开关高压接触器，高压接触器由衔铁的运动开关，从而也改变线圈的电感，并且该设备包含以下装置：接口，该接口用于在高压接触器的开关过程期间读入用于所产生的线圈电压和/或产生的线圈电流的测量值曲线；分析装置，该分析装置用于基于所述测量值曲线确定表示所述衔铁的行进距离的运动信息，其中，所述分析装置设置成通过分析测量值曲线的边沿来确定运动信息，其中，分析所述边沿是否存在至少局部最大值和/或局部最小值并且分析装置设置成根据局部最大值和局部最小值之间的信号间隔相对于边沿高度的关系的函数来确定运动信息；和比较装置，该比较装置用于将运动信息与阈值信息进行比较，其中，当所述运动信息低于所述阈值信息时产生故障信号。

该技术问题还通过一种用于监测车辆中的高压接触器的方法加以解决。该方法的步骤如下：在高压接触器的开关过程期间，读取用于所产生的线圈电压和/或所产生的线圈电流的测量值曲线；基于所述测量值曲线，确定表示所述衔铁的行进距离的运动信息，其中，通过分析测量值曲线的边沿确定所述运动信息，其中，分析边沿是否存在至少局部最大值和局部最小值，并且根据局部最大值和局部最小值之间的信号间隔相对于边沿高度的关系的函数确定运动信息；和将运动信息与阈值信息进行比较，其中当运动信息低于阈值信息时产生故障信号。

根据本发明的用于监测车辆中的高压接触器的设备包括用于读取测量值曲线的接口、分析装置和比较装置。受监测的高压接触器具有带衔铁的线圈。衔铁与开关元件耦合，开关元件可以通过衔铁的运动从空闲位置移动到开关位置，反之亦然。在开关位置，高压接触器的两个触头电连接。通过用线圈电流或线圈电压对线圈进行激励来开关高压接触器。因此，通过衔铁的运动来开关高压接触器，从而也改变线圈的电感。

所述设备适用于监测高压接触器。高压接触器通常具有60V至1000V或高达1500V的工作范围。监测车辆中的这种高压接触器对于安全是至关重要的。在一个实施例中，该设备还可以监测例如也用于低压电源的其他接触器或继电器。