用于电动车辆的驱动器电路和用于确定何时电压驱动器被短路到接地电压的诊断方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201380035626.X

申请日:

2013.06.27

公开号:

CN104428969A

公开日:

2015.03.18

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

授权|||实质审查的生效IPC(主分类):H02H3/16申请日:20130627|||公开

IPC分类号:

H02H3/16; B60L11/18; G01R19/165

主分类号:

H02H3/16

申请人:

株式会社LG化学

发明人:

阿尼斯·巴希尔

地址:

韩国首尔

优先权:

13/540,050 2012.07.02 US

专利代理机构:

中原信达知识产权代理有限责任公司11219

代理人:

张焕生; 谢丽娜

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内容摘要

本发明提供一种驱动器电路和诊断方法。驱动器电路包括第一电压驱动器、第二电压驱动器、电流传感器和微处理器。微处理器迭代地测量接触的第一和第二侧上的电压以获得多个第一电压值和多个第二电压值。微处理器分别基于多个第一和第二电压值确定第一和第二滤波电压值。微处理器基于第一和第二滤波电压值确定差值。如果接收到来自电流传感器的第一信号并且差值大于预定阈值,则微处理器去激励接触器线圈。

权利要求书

1.  一种用于电动车辆的驱动器电路,包括:
第一电压驱动器,所述第一电压驱动器具有第一输入线、第一输出线和电源线,所述第一输入线被耦合到微处理器,所述第一输出线被耦合到接触器的接触器线圈的第一侧;
电流传感器,所述电流传感器被电耦合到所述电源线,所述电流传感器被配置成生成指示流过所述电源线的电流量大于阈值电流电平的第一信号,所述第一信号被所述微处理器接收;
第二电压驱动器,所述第二电压驱动器具有第二输入线和第二输出线,所述第二输入线被耦合到所述微处理器,所述第二输出线被耦合到所述接触器线圈的第二侧;
所述微处理器被配置成在所述第一输入线上生成第一脉宽调制信号,以引起所述第一电压驱动器在所述第一输出线上输出由所述接触器线圈的第一侧接收的第二脉宽调制信号以激励所述接触器线圈;
所述微处理器进一步被配置成随时间迭代地测量所述接触器中的接触的第一侧上的电压以获得多个第一电压值;
所述微处理器进一步被配置成基于所述多个第一电压值确定第一滤波电压值;
所述微处理器进一步被配置成随时间迭代地测量所述接触器中的接触的第二侧上的电压以获得多个第二电压值;
所述微处理器被进一步配置成基于所述多个第二电压值确定第二滤波电压值;
所述微处理器进一步被配置成基于所述第一和第二滤波电压值确定差值;并且
所述处理器进一步被配置成,如果所述微处理器从所述电流传感器接收所述第一信号并且所述差值大于预定的阈值,这二者指示所述第一电压驱动器被短路到接地电压,则停止生成所述第一脉冲宽调制信号以去激励所述接触器线圈。

2.
  根据权利要求1所述的驱动器电路,其中所述处理器被进一步配置成在所述第二输入线上生成第一信号,以引起所述第二电压驱动器在所述第二输出线上从所述接触器线圈接收激励所述接触器线圈的电流。

3.
  根据权利要求2所述的驱动器电路,其中所述微处理器进一步被配置成,如果所述微处理器从所述电流传感器接收所述第一信号并且所述差值大于所述预定的阈值,这二者指示所述第一电压驱动器被短路到接地电压,则停止生成所述第一信号以去激励所述接触器线圈。

4.
  根据权利要求2所述的驱动器电路,其中在所述第一脉宽调制信号被生成的同时所述第一信号具有高逻辑值。

5.
  根据权利要求1所述的驱动器电路,其中,当所述差值大于所述预定的阈值时,所述差值指示所述接触具有断开的操作位置。

6.
  一种用于电动车辆的驱动器电路的诊断方法,所述驱动器电路具有第一电压驱动器、第二电压驱动器、微处理器以及电流传感器;所述第一电压驱动器具有第一输入线、第一输出线以及电源线;所述第一输入线被耦合到微处理器,所述第一输出线被耦合到接触器的接触器线圈的第一侧;所述电流传感器被电耦合到所述电源线;所述第二电压驱动器具有第二输入线和第二输出线;所述第二输入线被耦合到所述微处理器,所述第二输出线被耦合到所述接触器线圈的第二侧,所述方法包括:
利用所述微处理器在所述第一输入线上生成第一脉宽调制信号以引起所述第一电压驱动器在所述第一输出线上输出由所述接触器线圈的第一侧接收的第二脉宽调制信号以激励所述接触器线圈;
利用所述电流传感器生成指示流过所述电源线的电流量大于阈值电流电平的第一信号,所述第一信号被所述微处理器接收;
利用所述微处理器随时间迭代地测量所述接触器中的接触的第一 侧上的电压以获得多个第一电压值;
利用所述微处理器基于所述多个第一电压值确定第一滤波电压值;
利用所述微处理器随时间迭代地测量所述接触器中的接触的第二侧上的电压以获得多个第二电压值;
利用所述微处理器基于所述多个第二电压值确定第二滤波电压值;
利用所述微处理器基于所述第一和第二滤波电压值确定差值;以及
如果所述微处理器从所述电流传感器接收所述第一信号并且所述差值大于预定的阈值,这二者指示所述第一电压驱动器被短路到接地电压,则利用所述微处理器停止生成所述第一脉宽调制信号以去激励所述接触器线圈。

7.
  根据权利要求6所述的诊断方法,进一步包括,利用所述微处理器在所述第二输入线上生成第一信号,以引起所述第二电压驱动器在所述第二输出线上从所述接触器线圈接收激励所述接触器线圈的电流。

8.
  根据权利要求6所述的诊断方法,进一步包括,如果所述微处理器从所述电流传感器接收所述第一信号并且所述差值大于所述预定的阈值,这些指示所述第一电压驱动器被短路到接地电压,则利用所述微处理器停止生成所述第一信号以去激励所述接触器线圈。

9.
  根据权利要求6所述的诊断方法,其中在所述第一脉宽调制信号被生成的同时所述第一信号具有高逻辑值。

10.
  根据权利要求6所述的诊断方法,其中,当所述差值大于所述预定的阈值时,所述差值指示所述接触具有断开的操作位置。

说明书

用于电动车辆的驱动器电路和用于确定何时电压驱动器被短路到接地电压的诊断方法
技术领域
本申请涉及一种用于电动车辆的驱动器电路和用于确定何时电压驱动器被短路到接地电压的诊断方法。
背景技术
相关申请的交叉引用
本申请要求于2012年6月02日在美国提交的美国专利申请No.13/540,050的优先权,因此其整个内容通过引用被合并在此。
在此本发明人已经认识到对于用于电动车辆的被改进的驱动器电路和用于确定何时电压驱动器被电路短路到接地电压的诊断方法。
发明内容
提供一种根据示例性实施例的用于电动车辆的驱动器电路。该驱动器电路包括:第一电压驱动器,该第一电压驱动器具有第一输入线、第一输出线和电源线。第一输入线被耦合到微处理器。第一输出线被耦合到接触器的接触器线圈的第一侧。驱动器电路进一步包括电流传感器,该电流传感器被电耦合到电源线。该电流传感器被配置成生成指示流过电源线的电流量大于阈值电流电平的第一信号。由微处理器接收第一信号。驱动器电路进一步包括第二电压驱动器,该第二电压驱动器具有第二输入线和第二输出线。第二输入线被耦合到微处理器。第二输出线被耦合到接触器线圈的第二侧。微处理器被配置成在第一输入线上生成第一脉宽调制信号,以引起第一电压驱动器在第一输出线上输出由接触器线圈的第一侧接收的第二脉宽调制信号以激励接触器线圈。微处理器进一步被配置成,随时间迭代地测量接触器中的接 触的第一侧上的电压以获得多个第一电压值。微处理器进一步被配置成基于多个第一电压值确定第一滤波电压值。微处理器进一步被配置成随时间迭代地测量接触器中的接触的第二侧上的电压以获得多个第二电压值。微处理器被进一步配置成,基于多个第二电压值确定第二滤波电压值。微处理器进一步被配置成基于第一和第二滤波电压值确定差值。处理器进一步被配置成,如果微处理器从电流传感器接收第一信号并且差值大于预定的阈值,这二者指示第一电压驱动器被短路到接地电压,则停止生成第一脉冲宽调制信号以去激励接触器线圈。
提供一种根据另一示例性实施例的用于电动车辆的驱动器电路的诊断方法。该驱动器电路具有第一电压驱动器、第二电压驱动器、微处理器以及电流传感器。第一电压驱动器具有第一输入线、第一输出线以及电源线。第一输入线被耦合到微处理器。第一输出线被耦合到接触器的接触器线圈的第一侧。电流传感器被电耦合到电源线。第二电压驱动器具有第二输入线和第二输出线。第二输入线被耦合到微处理器。第二输出线被耦合到接触器线圈的第二侧。该方法包括,利用微处理器在第一输入线上生成第一脉宽调制信号以引起第一电压驱动器在第一输出线上输出由接触器线圈的第一侧接收的第二脉宽调制信号以激励接触器线圈。该方法进一步包括,利用电流传感器生成指示流过电源线的电流量大于阈值电流电平的第一信号。该第一信号被微处理器接收。该方法进一步包括,利用微处理器随时间迭代地测量接触器中的接触的第一侧上的电压以获得多个第一电压值。该方法进一步包括,利用微处理器基于多个第一电压值确定第一滤波电压值。该方法进一步包括,利用微处理器随时间迭代地测量接触器中的接触的第二侧上的电压以获得多个第二电压值。该方法进一步包括,利用微处理器基于多个第二电压值确定第二滤波电压值。该方法进一步包括,利用微处理器基于第一和第二滤波电压值确定差值。该方法进一步包括,如果微处理器从电流传感器接收第一信号并且差值大于预定的阈值,这二者指示第一电压驱动器被短路到接地电压,则利用微处理器停止生成第一脉宽调制信号以去激励接触器线圈。
附图说明
图1是根据示例性实施例的具有驱动器电路的电动车辆的框图;
图2是在图1的驱动器电路中利用的第一电压驱动器的示意图;
图3是在图1的驱动器电路中利用的第二电压驱动器的示意图;
图4是通过图1的驱动器电路输出的第一组电压脉冲的示意图;
图5是通过图1的驱动器电路输出的第二组电压脉冲的示意图;
图6是通过图1的驱动器电路输出的信号的示意图;
图7是通过图1的驱动器电路输出的第三组电压脉冲的示意图;
图8是通过图1的驱动器电路输出的第四组电压脉冲的示意图;
图9是通过图1的驱动器电路输出的另一信号的示意图;
图10是通过图1的驱动器电路输出的第五组电压脉冲的示意图;
图11是通过图1的驱动器电路输出的第六组电压脉冲的示意图;
图12是通过图1的驱动器电路输出的另一信号的示意图;以及
图13-15是根据另一示例性实施例的诊断方法的流程图。
具体实施方式
参考图1-图3,提供根据示例性实施例的具有驱动器电路40的电动车辆10。该电动车辆10进一步包括电池组30、主接触器50、接地接触器52、预充电接触器54、电流传感器60、电阻器70、高压逆变器90、电动机91、电线100、102、104、106、108、114、116、118、车辆控制器117、电流传感器119和电源121。驱动器电路40的优点是该驱动器电路40执行诊断算法以确定何时电压驱动器被电路短路到接地电压。
在解释电动车辆10的结构和操作之前,将会提供在此利用的一些术语的简要解释。
术语“滤波电压值”是指基于多个电压值确定的电压值。能够利用滤波方程来确定滤波电压值。
术语“滤波电流值”指的是基于多个电压值或者多个电流值确定的电流值。利用滤波方程能够确定滤波电流值。
术语“滤波方程”是指被用于基于多个值来计算值的方程。在示例性实施例中,例如,滤波方程能够包括一阶滞后滤波或者积分器。当然,对于本领域的技术人员来说已知的其它类型的滤波方程应被利用。
术语“高电压”指的是在驱动器电路的预定操作模式期间大于预期电压的电压。例如,如果在驱动器电路的预定操作模式中驱动器电路中的预定位置处的预期的电压是4伏特(例如,在30%占空比12伏特),则驱动器电路中的预定位置处的4.5伏特的实际电压应被视为高电压。
术语“高逻辑电压”指的是对应于布尔逻辑值“1”的驱动器电路中的电压。
电池组30被配置成输出操作电压至高电压逆变器90,该高压逆变器90经由电线118将操作电压输出到电动机91。电池组30包括被相互串联电耦合的电池模块140、142、144。
驱动器电路40被配置成控制主接触器50、接地接触器52以及预充电接触器54的操作位置。驱动器电路40包括微处理器170、第一电压驱动器180、第二电压驱动器182、第三电压驱动器184、第四电压驱动器186、第五电压驱动器188以及第六电压驱动器190。
微处理器170被配置成生成用于控制第一电压驱动器180、第二电压驱动器182、第三电压驱动器184、第四电压驱动器186、第五电压驱动器188以及第六电压驱动器190的操作的控制信号。微处理器170 进一步被配置成执行被存储在存储器装置171中的软件程序,用于实现如下面将会解释的与驱动器电路40相关联的诊断算法。存储器装置171被配置成在其中存储软件算法、数值以及状态标志。微处理器170被可操作地耦合到将操作电压(例如,5伏特)供应到微处理器170的Vcc电压源。
在解释根据示例性实施例的与驱动器电路40相关联的诊断算法之前,将会解释驱动器电路40的结构和操作。
参考图1和图2,第一电压驱动器180和第二电压驱动器182被利用来激励主接触器线圈502以引起接触500具有闭合的操作位置,并且去激励主接触器线圈502以引起接触500具有断开的操作位置。
参考图1和图4-6,在操作期间,当微处理器170分别在第一和第二电压驱动器180、182的输入线202、262上分别输出初始电压脉冲602和第一信号702两者时,电压驱动器180、182激励主接触器线圈502以引起接触500以具有闭合的操作位置。特别地,响应于第一电压驱动器180接收初始电压脉冲602,第一电压驱动器180输出初始电压脉冲652以激励主接触器线圈502。
在产生初始电压脉冲602之后,微处理器170输出包括具有大约30%的占空比的电压脉冲604、606、608、610的脉宽调制信号603。当然,电压脉冲604、606、608、610的占空比可小于30%或者大于30%。
此外,在产生初始电压脉冲602之后,微处理器170继续输出具有高逻辑电压的第一信号702同时生产电压脉冲604、606、608、610。第一信号702导通第二电压驱动器182中的晶体管280。
特别地,响应于第一电压驱动器180接收脉宽调制信号603,第一电压驱动器180输出脉宽调制信号653(在图5中所示)以保持主接触 器线圈502的激励。脉宽调制信号653包括具有大约30%的占空比的电压脉冲654、656、658、660。当然,电压脉冲654、656、658、660的占空比可小于30%或者大于30%。
当微处理器170分别在第一和第二电压驱动器180、182的输入线202、262上分别停止输出脉宽调制信号603和第一信号702时,电压驱动器180、182去激励主接触器线圈502以引起接触500具有断开的操作位置。
参考图1和图2,第一电压驱动器180包括驱动器电路201、输入线202、输出线204以及电压感测线206。输入线202被耦合到微处理器170和驱动器电路201两者。输出线204被电耦合到主接触器线圈502的第一侧。电压感测线206被耦合到输出线204和微处理器170两者。
在一个示例性实施例中,驱动器电路201包括晶体管220、222。晶体管220具有:(i)基极(B),该基极(B)被耦合到结点230,该结点230被进一步被耦合到微处理器170;(ii)集电极(C),该集电极(C)经由电源线207、209被耦合到电源121;以及(iii)发射极,该发射极被耦合到结点232,该结点232被进一步耦合到输出线204。电流传感器119被串联地电耦合至电源线207、209,并且被配置成当电源121正在电源线207上供应大于阈值电流电平的电流量时生成信号。通过微处理器170接收来自于电流传感器119的信号。
晶体管222具有:(i)基极(B),该基极(B)被耦合到结点230,该结点230被进一步被耦合到微处理器170;(ii)集电极(C),该集电极(B)被耦合到电接地;以及(iii)发射极,该发射极被耦合到结点232。当微处理器170将高逻辑电压施加到结点230上,晶体管220被导通并且晶体管222被截止并且来自于电源121的电压(例如,12伏特)被施加到结点232和输出线204,其被进一步施加到主接触 器线圈502的第一端。可替选地,当微处理器170停止将高逻辑电压施加到结点230时,晶体管220被截止并且晶体管222被导通并且接地电压被施加到结点232和输出线204,其被进一步施加到主接触器线圈502的第一端。
参考图1和图3,第二电压驱动器182包括驱动器电路261、输入线262、输出线264、电压感测线266以及电压感测线268。输入线262被耦合到微处理器170和驱动器电路261两者。输出线264被电耦合到主接触器线圈502的第二侧。电压感测线266耦合到输出线264和微处理器170两者。当主接触器线圈502被激励时,电压感测线268接收指示主接触器线圈502中的第一电流的电压,并且被耦合到微处理器170。
在一个示例性实施例中,驱动器电路261包括晶体管280和电阻器282。晶体管280具有:(i)栅极(G),该栅极(G)被耦合到微处理器170;(ii)漏极(D),该漏极(D)被耦合到结点284,该结点284被进一步被耦合到电压感测线266和输出线264两者;以及(iii)源极(S),该源极(S)被耦合到电阻器282。电阻器282被耦合在源极(S)和电接地之间。在电阻器282的第一端处的结点286通过电压感测线268被进一步耦合到微处理器170。当微处理器170将高逻辑电压施加到栅极(G)时,晶体管280导通并且允许来自于主接触器线圈502的电流流过晶体管280和晶体管282至接地。可替选地,当微处理器170停止将高逻辑电压施加到栅极(G)时,晶体管280截止并且不允许电流流过主接触器线圈502、晶体管280以及电阻器282。
参考图1,第三电压驱动器184和第四电压驱动器186被利用来激励接地接触器线圈512以引起接触510具有闭合的操作位置,并且去激励接地接触器线圈512以引起接触510具有断开的操作位置。
参考图1和图7-9,在操作期间,当微处理器170分别在第三和第 四电压驱动器184、186的输入线302、362上分别输出初始电压脉冲802和第一信号902两者时,电压驱动器184、186激励接地接触器线圈512以引起接触510具有闭合的操作位置。特别地,响应于第三电压驱动器184接收初始电压脉冲802,第三电压驱动器184输出初始电压脉冲852以激励接地接触器线圈512。
在产生初始电压脉冲802之后,微处理器170输出包括具有大约30%的占空比的电压脉冲804、806、808、810的脉宽调制信号803。当然,电压脉冲804、806、808、810的占空比可小于30%或者大于30%。
此外,在产生初始电压脉冲802之后,微处理器170继续输出具有高逻辑电压的第一信号802同时生产电压脉冲804、806、808、810以导通如晶体管280这样的第四电压驱动器186中的晶体管。
特别地,响应于第三电压驱动器184接收脉宽调制信号803,第三电压驱动器184输出脉宽调制信号853(在图8中所示)以激励接地接触器线圈502。脉宽调制信号853包括具有大约30%的占空比的电压脉冲854、856、858、860。当然,电压脉冲854、856、858、860的占空比可小于30%或者大于30%。
当微处理器170分别在第三和第四电压驱动器184、186的输入线302、362上分别停止输出脉宽调制信号803和第一信号902时,电压驱动器184、186去激励接地接触器线圈512以引起接触510具有断开的操作位置。
参考图1和图2,第三电压驱动器184包括驱动器电路301、输入线302、输出线304以及电压感测线306。输入线302被耦合到微处理器170和驱动器电路301两者。输出线304被电耦合到接地接触器线圈512的第一侧。电压感测线306被耦合到输出线304和微处理器170两者。在一个示例性实施例中,驱动器电路301的结构与在上面论述 的驱动器电路201的结构相同。此外,驱动器电路201经由各自的第一电源线(未示出)、各自的电流传感器(未示出)、以及各自的第二电源线(未示出)的串联组合被耦合到电源121。
参考图1和图3,第四电压驱动器186包括驱动器电路361、输入线362、输出线364、电压感测线366以及电压感测线368。输入线362被耦合到微处理器170和驱动器电路361两者。输出线364被电耦合到接地接触器线圈512的第二侧。电压感测线366耦合到输出线364和微处理器170两者。当接地接触器线圈512被激励时,电压感测线368接收指示接地接触器线圈512中的第二电流的信号,并且被耦合到微处理器170。在一个示例性实施例中,驱动器电路361的结构与驱动器电路261的结构相同。
第五电压驱动器188和第六电压驱动器190被利用以激励预充电接触器线圈522以引起接触520以具有闭合的操作位置,并且去激励预充电接触器线圈522以引起接触520以具有断开的操作位置。
参考图1和图10-12,在操作期间,当微处理器170分别在第五和第六电压驱动器188、190的输入线402、462上分别输出初始电压脉冲1002和第一信号1102两者时,电压驱动器188、190激励预充电接触器线圈522以引起接触520具有闭合的操作位置。特别地,响应于第五电压驱动器188接收初始电压脉冲1002,第五电压驱动器188输出初始电压脉冲1052以激励接地接触器线圈512。
在产生初始电压脉冲1002之后,微处理器170输出包括具有大约30%的占空比的电压脉冲1004、1006、1008、1010的脉宽调制信号1003。当然,电压脉冲1004、1006、1008、1010的占空比可小于30%或者大于30%。
此外,在产生初始电压脉冲1002之后,微处理器170继续输出具 有高逻辑电压的第一信号1002同时生产电压脉冲1004、1006、1008、1010以导通像晶体管280那样的第六电压驱动器190中的晶体管。
响应于第五电压驱动器188接收脉宽调制信号1003,第五电压驱动器188输出脉宽调制信号1053以激励预充电接触器线圈522。脉宽调制信号1053包括具有大约30%的占空比的电压脉冲1054、1056、1058、1060。当然,电压脉冲1054、1056、1058、1060的占空比可小于30%或者大于30%。
当微处理器170分别在第五和第六电压驱动器188、190的输入线402、462上分别停止输出脉宽调制信号1003和第一信号1002时,电压驱动器188、190去激励预充电接触器线圈522以引起接触520具有断开的操作位置。
第五电压驱动器188包括驱动器电路401、输入线402、输出线404以及电压感测线406。输入线402被耦合到微处理器170和驱动器电路401两者。输出线404被电耦合到预充电接触器线圈522的第一侧。电压感测线406被耦合到输出线404和微处理器170两者。在一个示例性实施例中,驱动器电路401的结构与在上面论述的驱动器电路201的结构相同。此外,驱动器电路201经由各自的第一电源线(未示出)、各自的电流传感器(未示出)、以及各自的第二电源线(未示出)的串联组合被耦合到电源121。
第六电压驱动器190包括驱动器电路461、输入线462、输出线464、电压感测线466以及电压感测线468。输入线462被耦合到微处理器170和驱动器电路461两者。输出线464被电耦合到预充电接触器线圈522的第二侧。电压感测线466耦合到输出线464和微处理器170两者。当预充电接触器线圈522被激励时,电压感测线468接收指示预充电接触器线圈522中的第三电流的信号,并且被耦合到微处理器170。在一个示例性实施例中,驱动器电路461的结构与驱动器电路261的结 构相同。
主接触器50被串联电耦合电池组30、电流传感器60以及逆变器90。特别地,经由电线100,电池组100的正电压端子被电耦合到电流传感器60。经由电线102,电流传感器60被电耦合到主接触器50的接触500的第一端。而且,经由电线106,接触500的第二端被电耦合到逆变器90。当主接触器线圈502被激励时,接触500具有闭合的操作位置并且将电池组30的正电压端子电耦合到逆变器90。当主接触器线圈502被去激励时,接触500具有断开的操作位置并且从逆变器90去电耦合正电压端子。
接地接触器52被串联电耦合在电池组30和逆变器90之间。经由电线114电池组30的负电压端子被耦合到接地接触器52的接触510的第一端。而且,经由电线116接触510的第二端被电耦合到逆变器90。当接地接触器线圈512被激励时,接触510具有闭合的操作位置并且将电池组30的负电压端子电耦合到逆变器90。当接地接触器线圈512被去激励时,接触510具有断开的操作位置并且从逆变器90去电耦合电池组30的负电压端子。
预充电接触器54被并联地电耦合到主接触器50。经由电线104接触520的第一端被电耦合到电线102。经由电阻器70和电线108接触520的第二端被电耦合到电线106。当预充电接触器线圈522被激励时,接触520具有闭合的操作位置并且将电池组30的正电压端子电耦合到逆变器90。当预充电接触器线圈522被去激励时,接触520具有断开的操作位置并且从逆变器90去电耦合电池组30的正电压端子。
电流传感器60被配置成生成指示由电池组30供应到电动机90的电流的总量的信号。微处理器170从电流传感器60接收信号。电流传感器60被串联地电耦合在电池组30的正电压端子和接触500的第一端之间。
参考图1、图4-7以及图13-16,现在将会解释用于当主接触器线圈502、接地接触器线圈512、以及预充电接触器线圈522中的至少一个被激励时电动车辆10的驱动器电流40的诊断方法的流程图。诊断方法确定何时电压驱动器被电路短路到接地电压。为了简化,将会参考主接触器线圈502和用于控制主接触器线圈502的第一和第二电压驱动器180、182来解释下面的诊断方法。然而,应理解的是,通过接地接触器线圈512和/或预充电接触器线圈522和与其相关联的电压驱动器能够利用下面诊断方法。
在步骤1300,电动车辆10利用驱动器电路40,该驱动器电路40具有第一电压驱动器180、第二电压驱动器182、电流传感器119和微处理器170。第一电压驱动器180具有输入线202、输出线204和电源线207。输入线202被耦合到微处理器170。输出线204被耦合到接触器50的接触器线圈502的第一侧。电流传感器119被电耦合到电源线207。第二电压驱动器182具有输入线262、输出线264以及电压感测线268。输入线262被耦合到微处理器170。输出线264被耦合到接触器线圈502的第二侧。电压感测线268被耦合到微处理器170。在步骤1300之后,方法前进到步骤1302。
在步骤1302,微处理器170在输入线202上生成第一脉宽调制信号603,以引起第一电压驱动器180在输出线204上输出由接触器线圈502的第一侧接收的第二脉宽调制信号653以激励接触器线圈502。在步骤1302之后,方法前进到步骤1304。
在步骤1304,微处理器170在生成第一脉宽调制信号的同时在输入线262上生成第一信号702,以引起第二电压驱动器182在输出线264上从接触器线圈502接收激励接触器线圈502的电流。在步骤1304之后,方法前进到步骤1306。
在步骤S1306,电流传感器119判定是否在电源线207上的电流量大于阈值电流水平。如果步骤1306的值等于“是”,则方法前进到步骤1320。否则,方法前进到步骤1322。
在步骤1320,电流传感器119生成指示电源121正在电源线207上供应大于阈值电流电平的电流量的第一信号。由微处理器接收第一信号。在步骤1320之后,方法前进到步骤1322。
再次参考步骤1306,如果步骤1306的值等于“否”,则方法前进到步骤1322。在步骤1322,微处理器170随时间迭代地测量接触器50中的接触500的第一侧上的电压以获得多个第一电压值。在步骤1322之后,方法前进到步骤1324。
在步骤1324,微处理器170基于多个第一电压值确定第一滤波电压值。在一个示例性实施例中,第一滤波方程是一阶滞后滤波方程。例如,在一个示例性实施例中,第一滤波方程如下:第一滤波电压值=第一滤波电压值Old+(多个第一电压值之一的电压值-第一滤波电压值Old)*GainCalibration。应注意,利用多个第一电压值的每个电压值,前述的方程被迭代地计算。
在步骤1326,微处理器170随时间迭代地测量在接触器50中的接触500的第二侧上的电压以获得多个第二电压值。可以与步骤1322基本上同时执行步骤1326。在步骤S1326之后,方法前进到步骤1328。
在步骤1328,微处理器170基于多个第二电压值确定第二滤波电压值。在一个示例性实施例中,第二滤波方程是一阶滞后滤波方程。例如,在一个示例性实施例中,第二滤波方程如下:第二滤波电压值=第二滤波电压值Old+(多个第二电压值之一的电压值-第二滤波电压值Old)*GainCalibration。应注意,利用多个第二电压值的每个电压值,前述的方程被迭代地计算。
在步骤1330,微处理器170随时间迭代地测量在电压感测线268上的电压以获得指示流过第二电压驱动器182的电流量的多个第三电压值。可以基本上与步骤1326同时执行步骤1330。在步骤S1330之后,方法前进到步骤1332。
在步骤1332,微处理器170基于多个第三电压值确定第一滤波电流值。在一个示例性实施例中,第一滤波电流方程是一阶滞后滤波方程。例如,在一个示例性实施例中,第一滤波电流方程如下:第一滤波电流值=第一滤波电流值Old+(多个第二电压值的电压值/电阻器282的电阻)-第一滤波电流值Old)*GainCalibration。应注意,利用多个第二电压值的每个电压值,前述的方程被迭代地计算。第一滤波电流值指示流过接触器线圈502的电流量。步骤S1332之后,方法前进到步骤1340。
在步骤1340,微处理器170基于第一和第二滤波电压值确定差值。在一个示例性实施例中,利用下述等式来计算差值:差值=第一滤波电压值-第二滤波电压值。在步骤1340之后,方法前进到步骤1342。
在步骤1342,微处理器判断是否微处理器170从电流传感器119接收指示在电源线207上供应过电流的第一信号并且是否差值大于预定阈值以指示接触500具有断开的操作位置,其中上述条件两者进一步指示第一电压驱动器180被短路到接地电压。应注意的是,第一电压驱动器180能够被直接地短路到接地电压,或者通过驱动器电路40中的其它组件,被间接地短路到接地电压。如果步骤1342的值等于“是”,则方法前进到步骤1344。否则,方法前进到步骤1346。
在步骤1344,微处理器170停止第一脉宽调制信号603和第一信号702以去激励接触器线圈502。在步骤1433之后,方法被退出。
再次参考步骤1342,如果步骤1342的值等于“否”,则方法前进到步骤S1346。在步骤S1346,微处理器判断是否第一滤波电压值基本上等于第二滤波电压值以指示接触500具有闭合的操作位置,并且是否第一滤波电流值小于阈值电流值以指示低电平的电流正在流过第二电压驱动器182,其中上述条件两者指示在接触500和第二电压驱动器182之间存在到接地电压的电路短路。如果步骤1346的值等于“是”,则方法前进到步骤1348。否则,方法被退出。
在步骤1348,处理器170停止生成第一脉宽调制信号603和第一信号702以去激励接触器线圈502。在步骤1348之后,方法被退出。
驱动器电路40和诊断方法提供了优于其它电路和方法的实质性优点。特别地,驱动器电路40和诊断方法提供了确定何时电压驱动器被电路短路到接地电压的技术效果。
上述诊断方法能够用一个或者多个计算机可读介质的形式至少部分地实现,计算机可读介质具有用于实施该方法的计算机可执行的指令。计算机可读介质能够包括下述中的一个或者多个:硬驱动、RAM闪存、闪存、以及本领域的技术人员公知的其它计算机可读介质;其中,当计算机可读指令被加载到一个或者多个计算机并且通过一个或者多个计算机执行时,一个或者多个计算机变成用于实践方法的设备。
虽然已经仅结合有限数目的实施例详细描述了要求保护的本发明,但是应容易理解,本发明不受到这样公开的实施例的限制。而是,要求保护的本发明能够被改进以包括迄今为止没有描述的任何数目的变体、变型、替代或者等价装置,但是其与本发明的精神和范围相当。另外,虽然已经描述了要求保护的本发明的各个实施例,但是要理解的是,本发明的各方面可以仅包括所描述的实施例中的一些。相应地,要求保护的本发明不应被看作通过前述的描述加以限制。

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1、(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201380035626.X (22)申请日 2013.06.27 13/540,050 2012.07.02 US H02H 3/16(2006.01) B60L 11/18(2006.01) G01R 19/165(2006.01) (71)申请人 株式会社 LG 化学 地址 韩国首尔 (72)发明人 阿尼斯巴希尔 (74)专利代理机构 中原信达知识产权代理有限 责任公司 11219 代理人 张焕生 谢丽娜 (54) 发明名称 用于电动车辆的驱动器电路和用于确定何时 电压驱动器被短路到接地电压的诊断方法 (57) 摘要 本发明提供一种。

2、驱动器电路和诊断方法。驱 动器电路包括第一电压驱动器、 第二电压驱动器、 电流传感器和微处理器。微处理器迭代地测量接 触的第一和第二侧上的电压以获得多个第一电压 值和多个第二电压值。微处理器分别基于多个第 一和第二电压值确定第一和第二滤波电压值。微 处理器基于第一和第二滤波电压值确定差值。如 果接收到来自电流传感器的第一信号并且差值大 于预定阈值, 则微处理器去激励接触器线圈。 (30)优先权数据 (85)PCT国际申请进入国家阶段日 2015.01.04 (86)PCT国际申请的申请数据 PCT/KR2013/005722 2013.06.27 (87)PCT国际申请的公布数据 WO2014。

3、/007489 EN 2014.01.09 (51)Int.Cl. (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书2页 说明书9页 附图7页 (10)申请公布号 CN 104428969 A (43)申请公布日 2015.03.18 CN 104428969 A 1/2 页 2 1. 一种用于电动车辆的驱动器电路, 包括 : 第一电压驱动器, 所述第一电压驱动器具有第一输入线、 第一输出线和电源线, 所述第 一输入线被耦合到微处理器, 所述第一输出线被耦合到接触器的接触器线圈的第一侧 ; 电流传感器, 所述电流传感器被电耦合到所述电源线, 所述电流传感器被配置成生成 指。

4、示流过所述电源线的电流量大于阈值电流电平的第一信号, 所述第一信号被所述微处理 器接收 ; 第二电压驱动器, 所述第二电压驱动器具有第二输入线和第二输出线, 所述第二输入 线被耦合到所述微处理器, 所述第二输出线被耦合到所述接触器线圈的第二侧 ; 所述微处理器被配置成在所述第一输入线上生成第一脉宽调制信号, 以引起所述第一 电压驱动器在所述第一输出线上输出由所述接触器线圈的第一侧接收的第二脉宽调制信 号以激励所述接触器线圈 ; 所述微处理器进一步被配置成随时间迭代地测量所述接触器中的接触的第一侧上的 电压以获得多个第一电压值 ; 所述微处理器进一步被配置成基于所述多个第一电压值确定第一滤波电压。

5、值 ; 所述微处理器进一步被配置成随时间迭代地测量所述接触器中的接触的第二侧上的 电压以获得多个第二电压值 ; 所述微处理器被进一步配置成基于所述多个第二电压值确定第二滤波电压值 ; 所述微处理器进一步被配置成基于所述第一和第二滤波电压值确定差值 ; 并且 所述处理器进一步被配置成, 如果所述微处理器从所述电流传感器接收所述第一信号 并且所述差值大于预定的阈值, 这二者指示所述第一电压驱动器被短路到接地电压, 则停 止生成所述第一脉冲宽调制信号以去激励所述接触器线圈。 2. 根据权利要求 1 所述的驱动器电路, 其中所述处理器被进一步配置成在所述第二输 入线上生成第一信号, 以引起所述第二电压。

6、驱动器在所述第二输出线上从所述接触器线圈 接收激励所述接触器线圈的电流。 3. 根据权利要求 2 所述的驱动器电路, 其中所述微处理器进一步被配置成, 如果所述 微处理器从所述电流传感器接收所述第一信号并且所述差值大于所述预定的阈值, 这二者 指示所述第一电压驱动器被短路到接地电压, 则停止生成所述第一信号以去激励所述接触 器线圈。 4. 根据权利要求 2 所述的驱动器电路, 其中在所述第一脉宽调制信号被生成的同时所 述第一信号具有高逻辑值。 5. 根据权利要求 1 所述的驱动器电路, 其中, 当所述差值大于所述预定的阈值时, 所述 差值指示所述接触具有断开的操作位置。 6. 一种用于电动车辆。

7、的驱动器电路的诊断方法, 所述驱动器电路具有第一电压驱动 器、 第二电压驱动器、 微处理器以及电流传感器 ; 所述第一电压驱动器具有第一输入线、 第 一输出线以及电源线 ; 所述第一输入线被耦合到微处理器, 所述第一输出线被耦合到接触 器的接触器线圈的第一侧 ; 所述电流传感器被电耦合到所述电源线 ; 所述第二电压驱动器 具有第二输入线和第二输出线 ; 所述第二输入线被耦合到所述微处理器, 所述第二输出线 被耦合到所述接触器线圈的第二侧, 所述方法包括 : 利用所述微处理器在所述第一输入线上生成第一脉宽调制信号以引起所述第一电压 权 利 要 求 书 CN 104428969 A 2 2/2 页。

8、 3 驱动器在所述第一输出线上输出由所述接触器线圈的第一侧接收的第二脉宽调制信号以 激励所述接触器线圈 ; 利用所述电流传感器生成指示流过所述电源线的电流量大于阈值电流电平的第一信 号, 所述第一信号被所述微处理器接收 ; 利用所述微处理器随时间迭代地测量所述接触器中的接触的第一侧上的电压以获得 多个第一电压值 ; 利用所述微处理器基于所述多个第一电压值确定第一滤波电压值 ; 利用所述微处理器随时间迭代地测量所述接触器中的接触的第二侧上的电压以获得 多个第二电压值 ; 利用所述微处理器基于所述多个第二电压值确定第二滤波电压值 ; 利用所述微处理器基于所述第一和第二滤波电压值确定差值 ; 以及 。

9、如果所述微处理器从所述电流传感器接收所述第一信号并且所述差值大于预定的阈 值, 这二者指示所述第一电压驱动器被短路到接地电压, 则利用所述微处理器停止生成所 述第一脉宽调制信号以去激励所述接触器线圈。 7. 根据权利要求 6 所述的诊断方法, 进一步包括, 利用所述微处理器在所述第二输入 线上生成第一信号, 以引起所述第二电压驱动器在所述第二输出线上从所述接触器线圈接 收激励所述接触器线圈的电流。 8. 根据权利要求 6 所述的诊断方法, 进一步包括, 如果所述微处理器从所述电流传感 器接收所述第一信号并且所述差值大于所述预定的阈值, 这些指示所述第一电压驱动器被 短路到接地电压, 则利用所述。

10、微处理器停止生成所述第一信号以去激励所述接触器线圈。 9. 根据权利要求 6 所述的诊断方法, 其中在所述第一脉宽调制信号被生成的同时所述 第一信号具有高逻辑值。 10. 根据权利要求 6 所述的诊断方法, 其中, 当所述差值大于所述预定的阈值时, 所述 差值指示所述接触具有断开的操作位置。 权 利 要 求 书 CN 104428969 A 3 1/9 页 4 用于电动车辆的驱动器电路和用于确定何时电压驱动器被 短路到接地电压的诊断方法 技术领域 0001 本申请涉及一种用于电动车辆的驱动器电路和用于确定何时电压驱动器被短路 到接地电压的诊断方法。 背景技术 0002 相关申请的交叉引用 00。

11、03 本申请要求于 2012 年 6 月 02 日在美国提交的美国专利申请 No.13/540,050 的优 先权, 因此其整个内容通过引用被合并在此。 0004 在此本发明人已经认识到对于用于电动车辆的被改进的驱动器电路和用于确定 何时电压驱动器被电路短路到接地电压的诊断方法。 发明内容 0005 提供一种根据示例性实施例的用于电动车辆的驱动器电路。该驱动器电路包括 : 第一电压驱动器, 该第一电压驱动器具有第一输入线、 第一输出线和电源线。 第一输入线被 耦合到微处理器。第一输出线被耦合到接触器的接触器线圈的第一侧。驱动器电路进一步 包括电流传感器, 该电流传感器被电耦合到电源线。该电流传。

12、感器被配置成生成指示流过 电源线的电流量大于阈值电流电平的第一信号。由微处理器接收第一信号。驱动器电路进 一步包括第二电压驱动器, 该第二电压驱动器具有第二输入线和第二输出线。第二输入线 被耦合到微处理器。第二输出线被耦合到接触器线圈的第二侧。微处理器被配置成在第一 输入线上生成第一脉宽调制信号, 以引起第一电压驱动器在第一输出线上输出由接触器线 圈的第一侧接收的第二脉宽调制信号以激励接触器线圈。微处理器进一步被配置成, 随时 间迭代地测量接触器中的接触的第一侧上的电压以获得多个第一电压值。 微处理器进一步 被配置成基于多个第一电压值确定第一滤波电压值。 微处理器进一步被配置成随时间迭代 地测。

13、量接触器中的接触的第二侧上的电压以获得多个第二电压值。 微处理器被进一步配置 成, 基于多个第二电压值确定第二滤波电压值。微处理器进一步被配置成基于第一和第二 滤波电压值确定差值。处理器进一步被配置成, 如果微处理器从电流传感器接收第一信号 并且差值大于预定的阈值, 这二者指示第一电压驱动器被短路到接地电压, 则停止生成第 一脉冲宽调制信号以去激励接触器线圈。 0006 提供一种根据另一示例性实施例的用于电动车辆的驱动器电路的诊断方法。 该驱 动器电路具有第一电压驱动器、 第二电压驱动器、 微处理器以及电流传感器。 第一电压驱动 器具有第一输入线、 第一输出线以及电源线。 第一输入线被耦合到微。

14、处理器。 第一输出线被 耦合到接触器的接触器线圈的第一侧。电流传感器被电耦合到电源线。第二电压驱动器具 有第二输入线和第二输出线。第二输入线被耦合到微处理器。第二输出线被耦合到接触器 线圈的第二侧。该方法包括, 利用微处理器在第一输入线上生成第一脉宽调制信号以引起 第一电压驱动器在第一输出线上输出由接触器线圈的第一侧接收的第二脉宽调制信号以 说 明 书 CN 104428969 A 4 2/9 页 5 激励接触器线圈。该方法进一步包括, 利用电流传感器生成指示流过电源线的电流量大于 阈值电流电平的第一信号。该第一信号被微处理器接收。该方法进一步包括, 利用微处理 器随时间迭代地测量接触器中的接。

15、触的第一侧上的电压以获得多个第一电压值。 该方法进 一步包括, 利用微处理器基于多个第一电压值确定第一滤波电压值。 该方法进一步包括, 利 用微处理器随时间迭代地测量接触器中的接触的第二侧上的电压以获得多个第二电压值。 该方法进一步包括, 利用微处理器基于多个第二电压值确定第二滤波电压值。该方法进一 步包括, 利用微处理器基于第一和第二滤波电压值确定差值。 该方法进一步包括, 如果微处 理器从电流传感器接收第一信号并且差值大于预定的阈值, 这二者指示第一电压驱动器被 短路到接地电压, 则利用微处理器停止生成第一脉宽调制信号以去激励接触器线圈。 附图说明 0007 图 1 是根据示例性实施例的具。

16、有驱动器电路的电动车辆的框图 ; 0008 图 2 是在图 1 的驱动器电路中利用的第一电压驱动器的示意图 ; 0009 图 3 是在图 1 的驱动器电路中利用的第二电压驱动器的示意图 ; 0010 图 4 是通过图 1 的驱动器电路输出的第一组电压脉冲的示意图 ; 0011 图 5 是通过图 1 的驱动器电路输出的第二组电压脉冲的示意图 ; 0012 图 6 是通过图 1 的驱动器电路输出的信号的示意图 ; 0013 图 7 是通过图 1 的驱动器电路输出的第三组电压脉冲的示意图 ; 0014 图 8 是通过图 1 的驱动器电路输出的第四组电压脉冲的示意图 ; 0015 图 9 是通过图 1。

17、 的驱动器电路输出的另一信号的示意图 ; 0016 图 10 是通过图 1 的驱动器电路输出的第五组电压脉冲的示意图 ; 0017 图 11 是通过图 1 的驱动器电路输出的第六组电压脉冲的示意图 ; 0018 图 12 是通过图 1 的驱动器电路输出的另一信号的示意图 ; 以及 0019 图 13-15 是根据另一示例性实施例的诊断方法的流程图。 具体实施方式 0020 参考图 1- 图 3, 提供根据示例性实施例的具有驱动器电路 40 的电动车辆 10。该 电动车辆 10 进一步包括电池组 30、 主接触器 50、 接地接触器 52、 预充电接触器 54、 电流传 感器60、 电阻器70、。

18、 高压逆变器90、 电动机91、 电线100、 102、 104、 106、 108、 114、 116、 118、 车 辆控制器 117、 电流传感器 119 和电源 121。驱动器电路 40 的优点是该驱动器电路 40 执行 诊断算法以确定何时电压驱动器被电路短路到接地电压。 0021 在解释电动车辆 10 的结构和操作之前, 将会提供在此利用的一些术语的简要解 释。 0022 术语 “滤波电压值” 是指基于多个电压值确定的电压值。能够利用滤波方程来确 定滤波电压值。 0023 术语 “滤波电流值” 指的是基于多个电压值或者多个电流值确定的电流值。利用 滤波方程能够确定滤波电流值。 002。

19、4 术语 “滤波方程” 是指被用于基于多个值来计算值的方程。在示例性实施例中, 例 如, 滤波方程能够包括一阶滞后滤波或者积分器。 当然, 对于本领域的技术人员来说已知的 说 明 书 CN 104428969 A 5 3/9 页 6 其它类型的滤波方程应被利用。 0025 术语 “高电压” 指的是在驱动器电路的预定操作模式期间大于预期电压的电压。 例 如, 如果在驱动器电路的预定操作模式中驱动器电路中的预定位置处的预期的电压是 4 伏 特 ( 例如, 在 30占空比 12 伏特 ), 则驱动器电路中的预定位置处的 4.5 伏特的实际电压 应被视为高电压。 0026 术语 “高逻辑电压” 指的是。

20、对应于布尔逻辑值 “1” 的驱动器电路中的电压。 0027 电池组 30 被配置成输出操作电压至高电压逆变器 90, 该高压逆变器 90 经由电线 118 将操作电压输出到电动机 91。电池组 30 包括被相互串联电耦合的电池模块 140、 142、 144。 0028 驱动器电路40被配置成控制主接触器50、 接地接触器52以及预充电接触器54的 操作位置。 驱动器电路40包括微处理器170、 第一电压驱动器180、 第二电压驱动器182、 第 三电压驱动器 184、 第四电压驱动器 186、 第五电压驱动器 188 以及第六电压驱动器 190。 0029 微处理器 170 被配置成生成用于。

21、控制第一电压驱动器 180、 第二电压驱动器 182、 第三电压驱动器 184、 第四电压驱动器 186、 第五电压驱动器 188 以及第六电压驱动器 190 的操作的控制信号。微处理器 170 进一步被配置成执行被存储在存储器装置 171 中的软件 程序, 用于实现如下面将会解释的与驱动器电路 40 相关联的诊断算法。存储器装置 171 被 配置成在其中存储软件算法、 数值以及状态标志。微处理器 170 被可操作地耦合到将操作 电压 ( 例如, 5 伏特 ) 供应到微处理器 170 的 Vcc 电压源。 0030 在解释根据示例性实施例的与驱动器电路 40 相关联的诊断算法之前, 将会解释 。

22、驱动器电路 40 的结构和操作。 0031 参考图1和图2, 第一电压驱动器180和第二电压驱动器182被利用来激励主接触 器线圈 502 以引起接触 500 具有闭合的操作位置, 并且去激励主接触器线圈 502 以引起接 触 500 具有断开的操作位置。 0032 参考图 1 和图 4-6, 在操作期间, 当微处理器 170 分别在第一和第二电压驱动器 180、 182的输入线202、 262上分别输出初始电压脉冲602和第一信号702两者时, 电压驱动 器 180、 182 激励主接触器线圈 502 以引起接触 500 以具有闭合的操作位置。特别地, 响应 于第一电压驱动器 180 接收初。

23、始电压脉冲 602, 第一电压驱动器 180 输出初始电压脉冲 652 以激励主接触器线圈 502。 0033 在产生初始电压脉冲 602 之后, 微处理器 170 输出包括具有大约 30的占空比的 电压脉冲604、 606、 608、 610的脉宽调制信号603。 当然, 电压脉冲604、 606、 608、 610的占空 比可小于 30或者大于 30。 0034 此外, 在产生初始电压脉冲602之后, 微处理器170继续输出具有高逻辑电压的第 一信号 702 同时生产电压脉冲 604、 606、 608、 610。第一信号 702 导通第二电压驱动器 182 中的晶体管 280。 0035。

24、 特别地, 响应于第一电压驱动器 180 接收脉宽调制信号 603, 第一电压驱动器 180 输出脉宽调制信号 653( 在图 5 中所示 ) 以保持主接触器线圈 502 的激励。脉宽调制信号 653 包括具有大约 30的占空比的电压脉冲 654、 656、 658、 660。当然, 电压脉冲 654、 656、 658、 660 的占空比可小于 30或者大于 30。 0036 当微处理器 170 分别在第一和第二电压驱动器 180、 182 的输入线 202、 262 上分别 说 明 书 CN 104428969 A 6 4/9 页 7 停止输出脉宽调制信号 603 和第一信号 702 时,。

25、 电压驱动器 180、 182 去激励主接触器线圈 502 以引起接触 500 具有断开的操作位置。 0037 参考图1和图2, 第一电压驱动器180包括驱动器电路201、 输入线202、 输出线204 以及电压感测线 206。输入线 202 被耦合到微处理器 170 和驱动器电路 201 两者。输出线 204 被电耦合到主接触器线圈 502 的第一侧。电压感测线 206 被耦合到输出线 204 和微处 理器 170 两者。 0038 在一个示例性实施例中, 驱动器电路 201 包括晶体管 220、 222。晶体管 220 具有 : (i) 基极 (B), 该基极 (B) 被耦合到结点 230。

26、, 该结点 230 被进一步被耦合到微处理器 170 ; (ii)集电极(C), 该集电极(C)经由电源线207、 209被耦合到电源121 ; 以及(iii)发射极, 该发射极被耦合到结点 232, 该结点 232 被进一步耦合到输出线 204。电流传感器 119 被串 联地电耦合至电源线207、 209, 并且被配置成当电源121正在电源线207上供应大于阈值电 流电平的电流量时生成信号。通过微处理器 170 接收来自于电流传感器 119 的信号。 0039 晶体管 222 具有 : (i) 基极 (B), 该基极 (B) 被耦合到结点 230, 该结点 230 被进一 步被耦合到微处理器。

27、 170 ; (ii) 集电极 (C), 该集电极 (B) 被耦合到电接地 ; 以及 (iii) 发 射极, 该发射极被耦合到结点 232。当微处理器 170 将高逻辑电压施加到结点 230 上, 晶体 管 220 被导通并且晶体管 222 被截止并且来自于电源 121 的电压 ( 例如, 12 伏特 ) 被施加 到结点 232 和输出线 204, 其被进一步施加到主接触器线圈 502 的第一端。可替选地, 当微 处理器 170 停止将高逻辑电压施加到结点 230 时, 晶体管 220 被截止并且晶体管 222 被导 通并且接地电压被施加到结点232和输出线204, 其被进一步施加到主接触器线。

28、圈502的第 一端。 0040 参考图 1 和图 3, 第二电压驱动器 182 包括驱动器电路 261、 输入线 262、 输出线 264、 电压感测线 266 以及电压感测线 268。输入线 262 被耦合到微处理器 170 和驱动器电 路 261 两者。输出线 264 被电耦合到主接触器线圈 502 的第二侧。电压感测线 266 耦合到 输出线 264 和微处理器 170 两者。当主接触器线圈 502 被激励时, 电压感测线 268 接收指 示主接触器线圈 502 中的第一电流的电压, 并且被耦合到微处理器 170。 0041 在一个示例性实施例中, 驱动器电路 261 包括晶体管 280。

29、 和电阻器 282。晶体管 280具有 : (i)栅极(G), 该栅极(G)被耦合到微处理器170 ; (ii)漏极(D), 该漏极(D)被耦 合到结点284, 该结点284被进一步被耦合到电压感测线266和输出线264两者 ; 以及(iii) 源极 (S), 该源极 (S) 被耦合到电阻器 282。电阻器 282 被耦合在源极 (S) 和电接地之间。 在电阻器 282 的第一端处的结点 286 通过电压感测线 268 被进一步耦合到微处理器 170。 当微处理器 170 将高逻辑电压施加到栅极 (G) 时, 晶体管 280 导通并且允许来自于主接触 器线圈 502 的电流流过晶体管 280 。

30、和晶体管 282 至接地。可替选地, 当微处理器 170 停止 将高逻辑电压施加到栅极 (G) 时, 晶体管 280 截止并且不允许电流流过主接触器线圈 502、 晶体管 280 以及电阻器 282。 0042 参考图1, 第三电压驱动器184和第四电压驱动器186被利用来激励接地接触器线 圈 512 以引起接触 510 具有闭合的操作位置, 并且去激励接地接触器线圈 512 以引起接触 510 具有断开的操作位置。 0043 参考图 1 和图 7-9, 在操作期间, 当微处理器 170 分别在第三和第四电压驱动器 184、 186的输入线302、 362上分别输出初始电压脉冲802和第一信号。

31、902两者时, 电压驱动 说 明 书 CN 104428969 A 7 5/9 页 8 器 184、 186 激励接地接触器线圈 512 以引起接触 510 具有闭合的操作位置。特别地, 响应 于第三电压驱动器 184 接收初始电压脉冲 802, 第三电压驱动器 184 输出初始电压脉冲 852 以激励接地接触器线圈 512。 0044 在产生初始电压脉冲 802 之后, 微处理器 170 输出包括具有大约 30的占空比的 电压脉冲804、 806、 808、 810的脉宽调制信号803。 当然, 电压脉冲804、 806、 808、 810的占空 比可小于 30或者大于 30。 0045 此。

32、外, 在产生初始电压脉冲802之后, 微处理器170继续输出具有高逻辑电压的第 一信号 802 同时生产电压脉冲 804、 806、 808、 810 以导通如晶体管 280 这样的第四电压驱动 器 186 中的晶体管。 0046 特别地, 响应于第三电压驱动器 184 接收脉宽调制信号 803, 第三电压驱动器 184 输出脉宽调制信号 853( 在图 8 中所示 ) 以激励接地接触器线圈 502。脉宽调制信号 853 包 括具有大约30的占空比的电压脉冲854、 856、 858、 860。 当然, 电压脉冲854、 856、 858、 860 的占空比可小于 30或者大于 30。 004。

33、7 当微处理器 170 分别在第三和第四电压驱动器 184、 186 的输入线 302、 362 上分别 停止输出脉宽调制信号 803 和第一信号 902 时, 电压驱动器 184、 186 去激励接地接触器线 圈 512 以引起接触 510 具有断开的操作位置。 0048 参考图1和图2, 第三电压驱动器184包括驱动器电路301、 输入线302、 输出线304 以及电压感测线 306。输入线 302 被耦合到微处理器 170 和驱动器电路 301 两者。输出线 304 被电耦合到接地接触器线圈 512 的第一侧。电压感测线 306 被耦合到输出线 304 和微 处理器 170 两者。在一个。

34、示例性实施例中, 驱动器电路 301 的结构与在上面论述的驱动器 电路 201 的结构相同。此外, 驱动器电路 201 经由各自的第一电源线 ( 未示出 )、 各自的电 流传感器 ( 未示出 )、 以及各自的第二电源线 ( 未示出 ) 的串联组合被耦合到电源 121。 0049 参考图 1 和图 3, 第四电压驱动器 186 包括驱动器电路 361、 输入线 362、 输出线 364、 电压感测线 366 以及电压感测线 368。输入线 362 被耦合到微处理器 170 和驱动器电 路 361 两者。输出线 364 被电耦合到接地接触器线圈 512 的第二侧。电压感测线 366 耦合 到输出线。

35、 364 和微处理器 170 两者。当接地接触器线圈 512 被激励时, 电压感测线 368 接 收指示接地接触器线圈512中的第二电流的信号, 并且被耦合到微处理器170。 在一个示例 性实施例中, 驱动器电路 361 的结构与驱动器电路 261 的结构相同。 0050 第五电压驱动器 188 和第六电压驱动器 190 被利用以激励预充电接触器线圈 522 以引起接触520以具有闭合的操作位置, 并且去激励预充电接触器线圈522以引起接触520 以具有断开的操作位置。 0051 参考图 1 和图 10-12, 在操作期间, 当微处理器 170 分别在第五和第六电压驱动器 188、 190的输。

36、入线402、 462上分别输出初始电压脉冲1002和第一信号1102两者时, 电压驱 动器 188、 190 激励预充电接触器线圈 522 以引起接触 520 具有闭合的操作位置。特别地, 响应于第五电压驱动器 188 接收初始电压脉冲 1002, 第五电压驱动器 188 输出初始电压脉 冲 1052 以激励接地接触器线圈 512。 0052 在产生初始电压脉冲1002之后, 微处理器170输出包括具有大约30的占空比的 电压脉冲 1004、 1006、 1008、 1010 的脉宽调制信号 1003。当然, 电压脉冲 1004、 1006、 1008、 1010 的占空比可小于 30或者大于。

37、 30。 说 明 书 CN 104428969 A 8 6/9 页 9 0053 此外, 在产生初始电压脉冲 1002 之后, 微处理器 170 继续输出具有高逻辑电压的 第一信号 1002 同时生产电压脉冲 1004、 1006、 1008、 1010 以导通像晶体管 280 那样的第六 电压驱动器 190 中的晶体管。 0054 响应于第五电压驱动器 188 接收脉宽调制信号 1003, 第五电压驱动器 188 输出脉 宽调制信号 1053 以激励预充电接触器线圈 522。脉宽调制信号 1053 包括具有大约 30的 占空比的电压脉冲1054、 1056、 1058、 1060。 当然, 。

38、电压脉冲1054、 1056、 1058、 1060的占空比 可小于 30或者大于 30。 0055 当微处理器 170 分别在第五和第六电压驱动器 188、 190 的输入线 402、 462 上分别 停止输出脉宽调制信号 1003 和第一信号 1002 时, 电压驱动器 188、 190 去激励预充电接触 器线圈 522 以引起接触 520 具有断开的操作位置。 0056 第五电压驱动器 188 包括驱动器电路 401、 输入线 402、 输出线 404 以及电压感测 线 406。输入线 402 被耦合到微处理器 170 和驱动器电路 401 两者。输出线 404 被电耦合 到预充电接触器。

39、线圈 522 的第一侧。电压感测线 406 被耦合到输出线 404 和微处理器 170 两者。 在一个示例性实施例中, 驱动器电路401的结构与在上面论述的驱动器电路201的结 构相同。此外, 驱动器电路 201 经由各自的第一电源线 ( 未示出 )、 各自的电流传感器 ( 未 示出 )、 以及各自的第二电源线 ( 未示出 ) 的串联组合被耦合到电源 121。 0057 第六电压驱动器 190 包括驱动器电路 461、 输入线 462、 输出线 464、 电压感测线 466 以及电压感测线 468。输入线 462 被耦合到微处理器 170 和驱动器电路 461 两者。输 出线 464 被电耦合。

40、到预充电接触器线圈 522 的第二侧。电压感测线 466 耦合到输出线 464 和微处理器 170 两者。当预充电接触器线圈 522 被激励时, 电压感测线 468 接收指示预充 电接触器线圈522中的第三电流的信号, 并且被耦合到微处理器170。 在一个示例性实施例 中, 驱动器电路 461 的结构与驱动器电路 261 的结构相同。 0058 主接触器 50 被串联电耦合电池组 30、 电流传感器 60 以及逆变器 90。特别地, 经 由电线 100, 电池组 100 的正电压端子被电耦合到电流传感器 60。经由电线 102, 电流传感 器 60 被电耦合到主接触器 50 的接触 500 的。

41、第一端。而且, 经由电线 106, 接触 500 的第二 端被电耦合到逆变器 90。当主接触器线圈 502 被激励时, 接触 500 具有闭合的操作位置并 且将电池组 30 的正电压端子电耦合到逆变器 90。当主接触器线圈 502 被去激励时, 接触 500 具有断开的操作位置并且从逆变器 90 去电耦合正电压端子。 0059 接地接触器 52 被串联电耦合在电池组 30 和逆变器 90 之间。经由电线 114 电池 组 30 的负电压端子被耦合到接地接触器 52 的接触 510 的第一端。而且, 经由电线 116 接 触 510 的第二端被电耦合到逆变器 90。当接地接触器线圈 512 被激。

42、励时, 接触 510 具有闭 合的操作位置并且将电池组 30 的负电压端子电耦合到逆变器 90。当接地接触器线圈 512 被去激励时, 接触 510 具有断开的操作位置并且从逆变器 90 去电耦合电池组 30 的负电压 端子。 0060 预充电接触器 54 被并联地电耦合到主接触器 50。经由电线 104 接触 520 的第一 端被电耦合到电线102。 经由电阻器70和电线108接触520的第二端被电耦合到电线106。 当预充电接触器线圈 522 被激励时, 接触 520 具有闭合的操作位置并且将电池组 30 的正电 压端子电耦合到逆变器 90。当预充电接触器线圈 522 被去激励时, 接触 。

43、520 具有断开的操 作位置并且从逆变器 90 去电耦合电池组 30 的正电压端子。 说 明 书 CN 104428969 A 9 7/9 页 10 0061 电流传感器 60 被配置成生成指示由电池组 30 供应到电动机 90 的电流的总量的 信号。微处理器 170 从电流传感器 60 接收信号。电流传感器 60 被串联地电耦合在电池组 30 的正电压端子和接触 500 的第一端之间。 0062 参考图 1、 图 4-7 以及图 13-16, 现在将会解释用于当主接触器线圈 502、 接地接触 器线圈 512、 以及预充电接触器线圈 522 中的至少一个被激励时电动车辆 10 的驱动器电流 。

44、40的诊断方法的流程图。 诊断方法确定何时电压驱动器被电路短路到接地电压。 为了简化, 将会参考主接触器线圈 502 和用于控制主接触器线圈 502 的第一和第二电压驱动器 180、 182 来解释下面的诊断方法。然而, 应理解的是, 通过接地接触器线圈 512 和 / 或预充电接 触器线圈 522 和与其相关联的电压驱动器能够利用下面诊断方法。 0063 在步骤 1300, 电动车辆 10 利用驱动器电路 40, 该驱动器电路 40 具有第一电压驱 动器 180、 第二电压驱动器 182、 电流传感器 119 和微处理器 170。第一电压驱动器 180 具 有输入线 202、 输出线 204。

45、 和电源线 207。输入线 202 被耦合到微处理器 170。输出线 204 被耦合到接触器 50 的接触器线圈 502 的第一侧。电流传感器 119 被电耦合到电源线 207。 第二电压驱动器 182 具有输入线 262、 输出线 264 以及电压感测线 268。输入线 262 被耦合 到微处理器 170。输出线 264 被耦合到接触器线圈 502 的第二侧。电压感测线 268 被耦合 到微处理器 170。在步骤 1300 之后, 方法前进到步骤 1302。 0064 在步骤 1302, 微处理器 170 在输入线 202 上生成第一脉宽调制信号 603, 以引起第 一电压驱动器 180 在。

46、输出线 204 上输出由接触器线圈 502 的第一侧接收的第二脉宽调制信 号 653 以激励接触器线圈 502。在步骤 1302 之后, 方法前进到步骤 1304。 0065 在步骤 1304, 微处理器 170 在生成第一脉宽调制信号的同时在输入线 262 上生成 第一信号702, 以引起第二电压驱动器182在输出线264上从接触器线圈502接收激励接触 器线圈 502 的电流。在步骤 1304 之后, 方法前进到步骤 1306。 0066 在步骤S1306, 电流传感器119判定是否在电源线207上的电流量大于阈值电流水 平。如果步骤 1306 的值等于 “是” , 则方法前进到步骤 13。

47、20。否则, 方法前进到步骤 1322。 0067 在步骤 1320, 电流传感器 119 生成指示电源 121 正在电源线 207 上供应大于阈值 电流电平的电流量的第一信号。由微处理器接收第一信号。在步骤 1320 之后, 方法前进到 步骤 1322。 0068 再次参考步骤 1306, 如果步骤 1306 的值等于 “否” , 则方法前进到步骤 1322。在步 骤1322, 微处理器170随时间迭代地测量接触器50中的接触500的第一侧上的电压以获得 多个第一电压值。在步骤 1322 之后, 方法前进到步骤 1324。 0069 在步骤 1324, 微处理器 170 基于多个第一电压值确。

48、定第一滤波电压值。在一个示 例性实施例中, 第一滤波方程是一阶滞后滤波方程。例如, 在一个示例性实施例中, 第一滤 波方程如下 : 第一滤波电压值第一滤波电压值Old+(多个第一电压值之一的电压值-第一 滤波电压值 Old)*GainCalibration。应注意, 利用多个第一电压值的每个电压值, 前述的方程被 迭代地计算。 0070 在步骤 1326, 微处理器 170 随时间迭代地测量在接触器 50 中的接触 500 的第二 侧上的电压以获得多个第二电压值。可以与步骤 1322 基本上同时执行步骤 1326。在步骤 S1326 之后, 方法前进到步骤 1328。 0071 在步骤 132。

49、8, 微处理器 170 基于多个第二电压值确定第二滤波电压值。在一个示 说 明 书 CN 104428969 A 10 8/9 页 11 例性实施例中, 第二滤波方程是一阶滞后滤波方程。例如, 在一个示例性实施例中, 第二滤 波方程如下 : 第二滤波电压值第二滤波电压值Old+(多个第二电压值之一的电压值-第二 滤波电压值 Old)*GainCalibration。应注意, 利用多个第二电压值的每个电压值, 前述的方程被 迭代地计算。 0072 在步骤 1330, 微处理器 170 随时间迭代地测量在电压感测线 268 上的电压以获得 指示流过第二电压驱动器 182 的电流量的多个第三电压值。可以基本上与步骤 1326 同时 执行步骤 1330。在步骤 S1330 之后, 方法前进到步骤 1332。 0073 在步骤 1332, 微处理器 170 基于多个第三电压值确定第一滤波电流值。在一个示 例性实施例中, 第一滤波电流方程是一阶滞后滤。

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