[发明专利]用于诊断高压电气系统中的接触器健康的方法和系统

权利要求书

1.电气系统，包含：

具有正轨道和负轨道的高压总线；

连接到所述正轨道和负轨道的电池组；

电力逆变器模块PIM，其连接到所述电池组，并具有电容器、配置成测量所述电容器两端的输出电压的电压传感器，以及多个半导体开关；

电连接到所述电力逆变器模块PIM并具有多个相脚的电机，每个相脚具有相应的相绕组和电阻路径；

将所述电力逆变器模块PIM电连接到所述正轨道的第一接触器；以及

控制器，其与所述半导体开关、所述电压传感器和电流传感器通信，并被编程为响应于所述电气系统的断电事件来打开所述第一接触器，经由所述半导体开关的控制命令电容器通过所述电机的所述电阻路径放电，一旦打开所述第一接触器，使用所述输出电压的第一阈值衰减速率将所述第一接触器的健康状态SOH诊断为三个可能的健康状态SOH之一，并且使用所述诊断的健康状态SOH执行关于所述电气系统的控制动作，其中所述三个可能的健康状态SOH是硬焊接接触器状况、软焊接接触器状况，以及正常运行接触器状况。

2.根据权利要求1所述的电气系统，其中，所述控制器被编程为在打开所述第一接触器之后命令所述电机的d轴电流，从而命令所述电容器的所述放电。

3.根据权利要求1所述的电气系统，还包含：具有预充电电阻器和预充电开关的预充电电路，以及位于所述电池组的负极端子和所述负轨道之间的第二接触器，其中，所述控制器进一步被编程为闭合所述第一接触器，经由所述预充电电路对所述电容器充电，在所述电容器充电高于预充电阈值之后闭合所述第二接触器，然后使用所述输出电压的第二阈值电压衰减速率诊断所述第二接触器的健康状态SOH为所述三个可能的健康状态SOH之一。

4.根据权利要求3所述的电气系统，还包含：车载充电模块OBCM，其被配置为响应于来自所述控制器的相应输入信号选择性地输出恒定电压或恒定电流，以及位于所述车载充电模块OBCM和所述正轨道之间的第三接触器，其中所述控制器进一步被编程为当所述第二接触器具有所述正常运行接触器状况时检测所述电气系统的插入事件，测量所述输出电压，闭合所述第一接触器，命令所述车载充电模块OBCM的恒定电压电平高于所述测量的输出电压校准的电压偏移，在校准持续时间之后测量所述输出电压作为第二测量电容器输出电压，并且使用所述第二测量电容器输出电压和所述校准的电压偏移来诊断所述第三接触器的所述健康状态SOH。

5.根据权利要求4所述的电气系统，其中，当所述第三接触器的健康状态SOH是所述硬焊接或软焊接接触器状况时，所述控制器进一步被配置成设置所述车载充电模块OBCM以输出所述恒定电流，通过所述电机使所述电容器放电，测量所述车载充电模块OBCM的输出电压和所述电容器两端的输出电压，计算所述测量的所述车载充电模块OBCM的输出电压和所述测量的所述电容器两端的输出电压之间的差值，并通过将所述计算出的差值与第三电压阈值进行比较来诊断存在所述硬焊接和软焊接接触器状况中的哪一个。

6.根据权利要求5所述的电气系统，其中，所述控制动作包括当所述第三接触器的健康状态SOH为硬焊接或软焊接接触器状况并且所述第一接触器的健康状态SOH为正常运行接触器状况时允许所述电池组的有限充电。