DC充电母线上的隔离故障检测制造技术

本公开提供“DC充电母线上的隔离故障检测”。一种车辆电力系统包括：至少一个主开关，其用于电连接牵引电池和电机；至少一个DC充电开关，其用于当所述至少一个主开关闭合时电连接所述牵引电池和DC充电端口；以及控制器，其用于当所述DC充电端口从DC电源断开时，按顺序闭合所述至少一个DC充电开关、然后闭合所述至少一个主开关。少一个主开关。少一个主开关。

【技术实现步骤摘要】
DC充电母线上的隔离故障检测


[0001]本公开涉及汽车电力系统。

技术介绍

[0002]由电能提供动力的车辆可以包括用于存储这种能量的高压电池。该电池可以从DC电源或AC电源进行充电。这些DC和AC电源可以在车辆外。因此，车辆可以包括用于电连接DC和/或AC电源与车辆的端口。

技术实现思路

[0003]一种车辆包括牵引电池、电机、电连接所述牵引电池和电机的至少一个主开关、可以与DC电源电连接的DC充电端口、当所述至少一个主开关闭合时电连接所述牵引电池和DC充电端口的至少一个DC充电开关、以及控制器。所述控制器在所述DC充电端口从DC电源断开时按顺序闭合所述至少一个DC充电开关、然后闭合所述至少一个主开关。
[0004]一种方法包括：当车辆的DC充电端口的盖板关闭时，按顺序闭合所述车辆的至少一个DC充电开关、然后闭合至少一个主开关，以电连接所述车辆的牵引电池和所述DC充电端口。
[0005]一种车辆电力系统包括：至少一个主开关，其电连接牵引电池和电机；至少一个DC充电开关，其在所述至少一个主开关闭合时电连接所述牵引电池和DC充电端口；以及控制器，其在所述DC充电端口从DC电源断开时，按顺序闭合所述至少一个DC充电开关、然后闭合所述至少一个主开关。
[0006]当所述DC充电端口连接到所述DC电源时，所述控制器按顺序闭合所述至少一个主开关、然后闭合所述至少一个DC充电开关。所述控制器可以在所述至少一个DC充电开关和至少一个主开关闭合时，阻止所述电机从所述牵引电池汲取电力。所述控制器可以仅在所述DC充电端口从所述DC电源断开时，才按顺序闭合所述至少一个DC充电开关、然后闭合所述至少一个主开关。所述DC充电端口可以包括盖板。所述控制器可以在所述DC充电端口从所述DC电源断开时并且仅在所述盖板关闭时，才按顺序闭合所述至少一个DC充电开关、然后闭合所述至少一个主开关。所述至少一个主开关可以包括两个开关。所述至少一个DC充电开关可以包括两个开关。
附图说明
[0007]图1A是车辆电力系统的示意图，其中所有开关都断开。
[0008]图1B是图1A的车辆电力系统的示意图，其中某些开关闭合并且与漏电检测电路电连接。
[0009]图2是在车辆背景下的图1A和图1B的车辆电力系统的示意图。
具体实施方式
[0010]本文描述了实施例。然而，应当理解，所公开的实施例仅是示例并且其他实施例可采用各种和替代的形式。附图不一定按比例绘制。一些特征可被放大或最小化以示出特定部件的细节。因此，本文所公开的具体结构细节和功能细节不应被解释为是限制性的，而是仅仅作为用于教导本领域技术人员的代表性基础。
[0011]参考任一附图示出和描述的各种特征可以与一个或多个其他附图中示出的特征相结合，以产生没有明确示出或描述的实施例。示出的特征的组合提供用于典型应用的代表性实施例。然而，对于特定的应用或实施方式，可能期望与本公开的教示一致的对特征的各种组合和修改。
[0012]通常在车辆的DC充电期间，车外充电器电动车辆供电装备(EVSE)执行漏电检测。例如，EVSE可以发送指示已经在电动车辆(EV)
‑
EVSE系统内检测到漏电的消息。故障可能存在于EV中或在EVSE中。在充电时，如果在DC快速充电母线上存在漏电或隔离故障，则车外充电器可以设置故障并且停止充电。为了检测在DC快速充电母线上的故障，DC快速充电开关和主开关需要闭合以使电池控制模块能够执行对母线的隔离监测。当前，作为充电序列的一部分，由于关于高压端口的各种规定，DC快速充电开关可能仅在连接到车外充电器时闭合。在EVSE的充电线可以解锁之前，端口处的电压应小于60V。而且，仅当DC快速充电开关断开时，端口处的电压才可超过60V。
[0013]因此，可能难以将DC快速充电母线上的漏电或隔离故障与车外充电器上的故障区分开，这是因为DC快速充电开关当前在拔出插头时无法闭合。这里，提出了在满足现有要求的同时提供各种开关的闭合的策略。
[0014]在一个示例中，故障代码可以指示与DC快速充电母线或车外充电器相关联的潜在漏电或隔离故障。控制例程请求可以被发送到高功率控制模块以将所述模块维持在断电状态中，并且使其他模块保持唤醒。可以在可校准的时间段内保持该断电状态。当高功率控制模块维持断电状态时，电池能量控制模块进入诊断会话以进行访问。然后可以将控制例程请求发送到电池能量控制模块。
[0015]如果电池能量控制模块处于正确的诊断会话中，不存在禁止起动、不存在重新起动故障等(与隔离故障相关的故障除外)，充电端口门关闭，来自高功率控制模块的接触器请求被设置为断开，来自高功率控制模块的扭矩状态不是“接通”并且不是“扭矩可用”，以及主开关和辅助开关断开，则电池能量控制模块将进入所请求的控制例程。
[0016]在进入控制例程的活动状态之后，电池能量控制模块将禁用任何DC/DC请求，检查电压是否小于可校准值，按顺序闭合辅助开关、主负开关、DC充电负开关、DC充电正开关、预充电开关和主正开关(在预充电完成之后)，断开预充电开关，并且启用漏电检测功能。
[0017]如果存在禁止起动故障或无重新起动故障(隔离故障除外)，从外部测试器接收到例程停止请求，或打开充电端口门，则电池能量控制模块将退出控制例程。当电池能量控制模块退出该控制例程时，其将断开所有开关。
[0018]在例程完成时，两个例程都可以退出。如果DC快速充电母线上存在隔离故障，则电池能量控制模块可以设置故障代码。在前述示例中，充电端口门必须关闭。否则，例程将终止。
[0019]参考图1A，电力系统10包括牵引电池12、母线电气中心14、DC充电母线16、辅助母
线18和牵引母线20。母线电气中心14电连接在牵引电池12和母线16、18、20之间。
[0020]牵引电池12包括多个串联连接的电池单元22。母线电气中心14包括正DC充电开关24和负DC充电开关26、负辅助开关28、预充电电阻器30、预充电开关32以及正主开关34和负主开关36。正DC充电开关24和负DC充电开关26是DC母线16的部件。负辅助开关28是辅助母线18的部件。预充电电阻器32和预充电开关34串联连接，并且与正主开关36并联。正主开关34和负主开关36是牵引母线20的部件。因此，DC母线16与牵引母线20电连接，使得正主开关34和负主开关36电气地位于牵引电池12和DC母线16之间，并且DC母线16终止于DC充电端口38。
[0021]DC充电端口38被布置为与DC电源40电连接。此外，DC充电端口38可以包括可移动的盖板42，所述可移动的盖板根据其位置隐藏或显露DC充电端口38的连接端子。辅助母线18与车载充电装备44电连接。牵引母线与电力电子器件和电机46电连接。电力系统10还包括与电力系统10的上述部件通信和/或控制电力系统的上述部件的一个或多个控制器48。车辆网络(例如，有线、无线等)以标准方式促进此类通信和/或控制。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种车辆，其包括：牵引电池；电机；至少一个主开关，所述至少一个主开关被配置为电连接所述牵引电池和所述电机；DC充电端口，所述DC充电端口被配置为与DC电源电连接；至少一个DC充电开关，所述至少一个DC充电开关被配置为当所述至少一个主开关闭合时电连接所述牵引电池和所述DC充电端口；以及控制器，所述控制器被编程为当所述DC充电端口从所述DC电源断开时，按顺序闭合所述至少一个DC充电开关、然后闭合所述至少一个主开关，以电连接所述牵引电池和所述DC充电端口。2.如权利要求1所述的车辆，其中所述控制器还被编程为当所述DC充电端口连接到所述DC电源时，按顺序闭合所述至少一个主开关、然后闭合所述至少一个DC充电开关。3.如权利要求1所述的车辆，其中所述控制器还被编程为当所述至少一个DC充电开关和所述至少一个主开关闭合时，阻止所述电机从所述牵引电池汲取电力。4.如权利要求1所述的车辆，其中所述控制器还被编程为仅当所述DC充电端口从所述DC电源断开时，才按顺序闭合所述至少一个DC充电开关、然后闭合所述至少一个主开关。5.如权利要求1所述的车辆，其中所述DC充电端口包括盖板，并且其中所述控制器还被编程为当所述DC充电端口从所述DC电源断开并且仅当所述盖板关闭时，才按顺序闭合所述至少一个DC充电开关、然后闭合所述至少一个主开关。6.如权利要求1所述的车辆，其中所述至少一个主开关包括两个开关。7.如权利要求1所述的车辆，其中所述至少一个DC充电开关包括两个开关。8.一种方法，其包括：当车辆的DC充电端口的盖板关闭时，按顺序...

【专利技术属性】
技术研发人员：G，
申请(专利权)人：福特全球技术公司，
类型：发明
国别省市：