容错电磁线圈致动和监控制造技术

根据一个或多个方面，提供了一种用于与磁线圈相关联的脉宽调制(PWM)装置的健康传感系统，包括健康传感电路、健康逻辑电路和计数器电路。所述健康传感电路在所述脉宽调制装置的低电压侧测量一个或多个电流测量值。所述健康逻辑电路基于一个或多个所述电流测量值确定表示所述脉宽调制装置的磁线圈的健康分数的健康位。所述计数器电路基于所述健康位产生用于所述脉宽调制装置的反馈指令。

Fault tolerant solenoid actuation and monitoring

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】容错电磁线圈致动和监控
技术介绍
用于继电器或接触器中电流控制的脉宽调制(PWM)可减轻部件的重量和浪费的能量。然而，缺陷磁线圈可导致继电器或接触器出现问题。此外，因为脉宽调制可用于多种受控应用，例如加热器、鼓风机、灯、车辆等，当线圈发生故障时，可中断供给到相应电气装置的电源的控制。
技术实现思路
根据一个或多个方面，一种用于与磁线圈相关联的脉宽调制(PWM)装置的健康传感系统包括在脉宽调制装置的低压侧测量一个或多个电流测量值的健康传感电路，基于一个或多个所述电流测量值确定表示脉宽调制装置的磁线圈的健康分数的健康位的健康逻辑电路，以及基于所述健康位产生脉宽调制装置的反馈指令的计数器电路。健康位的“0”值表示健康分数故障，并且健康位的“1”值表示合格的健康分数。一个或多个电流测量值用于计算与脉宽调制装置相关联的磁通量变化。健康传感系统可包括一个或多个峰值检波器，其包括至少一个二极管，一个运算放大器以及一个电容器。峰值检波器将一个或多个电流测量值与预期电流电平进行比较。健康传感系统可包括一种将反电动势转向到脉宽调制装置的控向二极管。计数器电路对与脉宽调制装置相关联的复位次数进行计数。计数器电路基于与脉宽调制装置相关联的复位次数产生反馈指令。脉宽调制装置可包括场效应晶体管(FET)。健康传感系统可与PWM装置一起处于闭环构造。健康传感电路可测量电流传感电阻器上的一个或多个电流测量值。根据一个或多个方面，一种用于与磁线圈相关联的脉宽调制(PWM)装置的健康传感系统可包括在脉宽调制装置的低压侧测量一个或多个电流测量值的健康传感电路，基于一个或多个所述电流测量值确定表示脉宽调制装置的磁线圈的健康分数的健康位的健康逻辑电路，以及基于所述健康位产生脉宽调制装置的反馈指令的计数器电路，其中，所述健康传感系统与PWM装置一起处于闭环构造。根据一个或多个方面，一种用于与磁线圈相关联的脉宽调制(PWM)装置的健康传感系统可包括在脉宽调制装置的低压侧测量电流传感电阻器上的一个或多个电流测量值的健康传感电路，基于一个或多个所述电流测量值确定表示脉宽调制装置的磁线圈的健康分数的健康位的健康逻辑电路，以及基于所述健康位产生脉宽调制装置的反馈指令的计数器电路。附图说明图1是根据一个或多个实施例的健康传感系统的示例实施方式的图示。图2是根据一个或多个实施例的健康传感电路的示例实施方式的图示。图3是根据一个或多个实施例的电流测量电路的示例实施方式的图示。图4是根据一个或多个实施例的健康传感电路的示例实施方式的图示。图5是根据一个或多个实施例的健康传感电路的示例实施方式的图示。具体实施方式图1是根据一个或多个实施例的健康传感系统100的示例实施方式的图示。健康传感系统100可以监控一种脉宽调制控制系统200。例如，健康传感系统100可以监控或检测脉宽调制控制系统200的磁致动继电器或接触器上的移动柱塞。健康传感系统100可基于在磁致动继电器或接触器上所检测的移动柱塞来确定脉宽调制控制系统200的健康分数。基于该健康分数，健康传感系统100可以发出一个或多个指令以重新开始、启动或禁用脉宽调制控制系统200的接触器，或相反关闭接触器。如图1可以看出，在健康传感系统100和脉宽调制控制系统200之间形成反馈回路。健康传感系统100可以监控脉宽调制控制系统200的继电器或接触器，并且基于一组或多组被监控信息提供控制反馈到脉宽调制控制系统200。例如，健康传感系统100可以监控或检测与脉宽调制控制系统200的继电器或接触器的反电势相关联的磁通量或通量的变化，如下将更详细地描述。在一个或多个实施例中，健康传感系统100可以基于一次或多次尝试以一个或多个不同的时间间隔启动或重启脉宽调制控制系统200的接触器或继电器，或直到达到了待重启的尝试的阈值数目。如本文所使用的，反电动势可指代一种推动或对抗电流的电压或电动势，所述电流感应出反电动势，例如当在电动机的电枢与来自场磁铁、线圈或电动机绕组的磁场之间存在相对运动时，电动机中出现的电压。可基于脉宽调制控制系统200的一个或多个热特征或方面来封装健康传感系统100，以缓解健康传感系统100的一个或多个组件由于与脉宽调制控制系统200相关联的热量而过热。在这方面，图2更详细地示出了健康传感系统。图2是根据一个或多个实施例的健康传感系统100的示例实施方式的图示。在图2中，脉宽调制控制系统200提供感测信息到健康传感系统100，所述健康传感系统100进而利用闭环构造提供反馈指令到脉宽调制控制系统200。脉宽调制控制系统200可包括脉宽调制控制器210和脉宽调制装置220。脉宽调制装置220可以是第三方脉宽调制装置，例如一种包括磁致动继电器或接触器以及磁线圈或电磁线圈的场效应晶体管(FET)，并且脉宽调制控制器210可以是一种为具有电磁线圈、继电器或接触器的脉宽调制装置提供脉宽调制控制的装置。脉宽调制控制器210可以基于来自计数器电路130的信号产生一个或多个反馈指令，并相应地操作脉宽调制装置220。例如，脉宽调制控制器210可以基于来自计数器电路130的信号产生复位指令、关闭指令、重新开始指令、继续操作指令等，并且指令脉宽调制装置220分别复位、关闭、重启或继续操作。脉宽调制控制器210可以将脉宽调制装置220的状态存储为健康传感系统100(或脉宽调制控制系统200)的存储器或存储单元处的状态位。健康传感系统100可包括健康传感电路110、健康逻辑电路120和计数器电路130。在一个或多个实施例中，健康传感系统100可包括(未示出)一个或多个处理器、一个或多个处理单元(例如，计算装置)、一个或多个存储器、一个或多个存储装置、存储单元或存储装置(例如，RAM、ROM等)。健康传感电路110可以检测脉宽调制装置220的闭合或移动接触器或继电器的磁通量变化。健康传感电路110可以使用脉宽调制装置220上的低侧传感电阻器测量电流。健康传感电路110可以测量脉宽调制装置220的低压侧(例如，该低压侧是电磁线圈、继电器或接触器的返回侧或低压侧)的电流。在任何情况下，健康传感电路110可以感测用于磁致动继电器或接触器的移动柱塞(以及相关联的电感变化)，并且基于在脉宽调制装置220的线圈、接触器或继电器的返回侧的一个或多个电流测量值来确定相关联的磁通量变化。在一个或多个实施例中，健康传感电路110可包括一个或多个峰值检波器以及一种将反电动势放置回在脉宽调制装置220上的控向二极管，并且可以是模拟电路，如图3中将更详细描述的那样。峰值检波器能够检测用于磁致动继电器或接触器的电磁线圈或柱塞运动，并且因此，能够检测用于脉宽调制装置220的运动跟踪。以这种方式，可以进行峰值电平测量。如果峰值电平测量未检测到或不满足一个或多个标准，健康逻辑电路120可以确定或计算脉宽调制装置220的故障健康分数，并且计数器电路130可以基于故障健康分数或健康位来尝试复位或重新开始脉宽调制装置220的电磁线圈、接触器或继电器。健康逻辑本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于与磁线圈相关联的脉宽调制(PWM)装置的健康传感系统，包括：/n在所述脉宽调制装置的一低电压侧测量一个或多个电流测量值的健康传感电路；/n基于一个或多个所述电流测量值确定表示所述脉宽调制装置的磁线圈的健康分数的健康位的健康逻辑电路；以及/n基于所述健康位产生所述脉宽调制装置的反馈指令的计数器电路。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170809 US 62/543,1341.一种用于与磁线圈相关联的脉宽调制(PWM)装置的健康传感系统，包括：
在所述脉宽调制装置的一低电压侧测量一个或多个电流测量值的健康传感电路；
基于一个或多个所述电流测量值确定表示所述脉宽调制装置的磁线圈的健康分数的健康位的健康逻辑电路；以及
基于所述健康位产生所述脉宽调制装置的反馈指令的计数器电路。


2.根据权利要求1所述的健康传感系统，其中，健康位的“0”值表示不合格的健康分数，健康位的“1”值表示合格的健康分数。


3.根据权利要求1所述的健康传感系统，其中，一个或多个所述电流测量值被用于计算与所述脉宽调制装置相关联的磁通量的变化。


4.根据权利要求1所述的健康传感系统，包括一个或多个峰值检波器，所述峰值检波器包括至少一个二极管、一个运算放大器以及一个电容器，所述峰值检波器将一个或多个电流测量值与一预期的电流电平进行比较。


5.根据权利要求1所述的健康传感系统，包括一将反电动势转向到所述脉宽调制装置的控向二极管。


6.根据权利要求1所述的健康传感系统，其中，所述计数器电路对与所述脉宽调制装置相关联的复位次数进行计数。


7.根据权利要求6所述的健康传感系统，其中，所述计数器电路基于与所述脉宽调制装置相关联的复位次数产生反馈指令。


8.根据权利要求1所述的健康传感系统，其中，所述脉宽调制装置包括场效应晶体管(FET)。


9.根据权利要求1所述的健康传感系统，其中，该健康传感系统与所述PWM装置一起处于一闭环结构。


10.根据权利要求1所述的健康传感系统，其中，所述健康传感电路测量跨越一电流传感电阻器的一个或多个电流测量值。


11.一种用于与磁线圈相关联的脉宽调制(PWM)装置的健康传感系统，包括：
在脉宽调制装置的低电压侧测量一个或多个电流测量值的健康传感电路；
基于一个或多个所述电...

【专利技术属性】
技术研发人员：詹姆斯·布罗德威尔，克里斯托弗·肯尼斯·怀亚特，迪恩·摩根，
申请(专利权)人：赛峰电气与电源公司，
类型：发明
国别省市：法国;FR