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CN104730374B - 电缆接头完整性检测系统及方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于电动车辆的电缆接头完整性检测系统的说明性实施例包括电动车辆电源转换模块;电源转换模块上的紧固件接头;在紧固件接头处与电源转换模块电接合的车辆配线连接件;与紧固件接头电接合的电流传感器;以及与电流传感器接合的控制器,电流传感器传递传感器信号至控制器以确保紧固件接头与车辆配线连接件之间的连接完整性。一种电缆接头完整性检测方法也一同被公开。

Description

电缆接头完整性检测系统及方法
技术领域
本发明的说明性实施例总体上针对电动车辆(EV)。更具体地,本发明的说明性实施例涉及用于检测EV中DC/DC(直流/直流)电源转换模块与B+电缆之间的B+接线柱接头的完整性的电缆接头完整性检测系统及方法。
背景技术
在混合动力或全电动车辆中,DC/DC电源转换模块可以执行交流发电机的功能。可以用B+电缆将DC/DC电源转换模块连接至车辆的12V配线连接件。可以用紧固件接头(螺栓和螺母)将B+电缆连接至DC/DC电源转换模块。然而,错扣会破坏紧固件接头的完整性。可以在紧固件接头之上放置绝缘胶套或塑料盖以防止意外接地。
由于会与紧固件接头相关的较大电流,会需要适当的操作者培训与准则以避免损害接头完整性。
因此,用于检测EV中DC/DC电源转换模块与B+电缆之间的B+接线柱接头的完整性的电缆接头完整性检测系统及方法是合乎需求的。
发明内容
本发明的说明性实施例总体上针对一种用于电动车辆的电缆接头完整性检测系统。该系统的说明性实施例包括电动车辆DC/DC电源转换模块;DC/DC电源转换模块上的紧固件接头;在紧固件接头处与DC/DC电源转换模块电接合的车辆配线连接件;与紧固件接头电接合的电流传感器;以及与电流传感器接合的控制器,电流传感器传递传感器信号至控制器以确保紧固件接头与车辆配线连接件之间的连接完整性。
根据本发明,提供一种电缆接头完整性检测系统,包含:
拥有紧固件接头的电源转换模块;
在紧固件接头处与电源转换模块电连接的车辆配线;以及
电流传感器,该电流传感器与紧固件接头电接合以传递传感器信号至控制器,从而监控接头完整性。
根据本发明的一个实施例,其中控制器包含混合动力车辆蓄电池控制器模块。
根据本发明的一个实施例,进一步包含负接触器,混合动力车辆蓄电池单元阵列与负接触器电接合,并且第二电流传感器在负接触器与混合动力车辆蓄电池单元阵列之间电连接。
根据本发明的一个实施例,进一步包含与负接触器和混合动力车辆蓄电池单元阵列电接合的正、负车辆配线连接件。
根据本发明的一个实施例,进一步包含与正、负车辆配线连接件和混合动力车辆蓄电池单元阵列电接合的正接触器。
根据本发明的一个实施例,进一步包含混合动力车辆蓄电池单元阵列和正接触器之间的断电开关。
根据本发明的一个实施例,进一步包含在紧固件接头处与电源转换模块电接合并与控制器电接合的反馈回路,该反馈回路传递反馈信号至控制器以确保紧固件接头与车辆配线连接件之间的连接完整性。
根据本发明的一个实施例,其中反馈回路包含连接至B+接头的连接器接头以及电连接至连接器接头和控制器的反馈回路配线。
在一些实施例中,系统可以包括电动车辆DC/DC电源转换模块;DC/DC电源转换模块上的紧固件接头;在紧固件接头处与DC/DC电源转换模块电接合的车辆配线连接件;与电流传感器接合的控制器,电流传感器传递传感器信号至控制器以确保紧固件接头与车辆配线连接件之间的连接完整性;以及在紧固件接头处与DC/DC电源转换模块电接合并与控制器电接合的反馈回路,该反馈回路传递反馈信号至控制器以确保紧固件接头与车辆配线连接件之间的连接完整性。
根据本发明,提供一种用于电动车辆的电缆接头完整性检测系统,包含:
电动车辆电源转换模块;
电源转换模块上的紧固件/B+接头;
在紧固件接头处与电源转换模块电接合的车辆配线连接件;
与电流传感器接合的控制器,电流传感器传递传感器信号至控制器以确保紧固件接头与车辆配线连接件之间的连接完整性;以及
在紧固件/B+接头处与电源转换模块电接合并与控制器电接合的反馈回路,反馈回路传递反馈信号至控制器以确保紧固件/B+接头与车辆配线连接件之间的连接完整性。
根据本发明的一个实施例,其中控制器包含混合动力车辆蓄电池控制器模块。
根据本发明的一个实施例,该系统进一步包含负接触器,混合动力车辆蓄电池单元阵列与负接触器电接合,并且第二电流传感器在负接触器与混合动力车辆蓄电池单元阵列之间电连接。
根据本发明的一个实施例,该系统进一步包含与负接触器和混合动力车辆蓄电池单元阵列电接合的正、负车辆配线连接件。
根据本发明的一个实施例,该系统进一步包含与正、负车辆配线连接件和混合动力车辆蓄电池单元阵列电接合的正接触器。
根据本发明的一个实施例,该系统进一步包含混合动力车辆蓄电池单元阵列和正接触器之间的断电开关。
根据本发明的一个实施例,其中控制器包含电源转换模块。
根据本发明的一个实施例,其中反馈回路包含连接至B+接头的连接器接头以及电连接至连接器接头和控制器的反馈回路配线。
本发明的说明性实施例进一步总体上针对一种电缆接头完整性检测方法。该方法的说明性实施例包括监控来自DC/DC电源转换模块上的紧固件接头的信号,以及如果没有接收到来自紧固件接头的信号,则指示紧固件接头的损坏状况。
根据本发明,提供一种电缆接头完整性检测方法,包含:
监控来自与电源转换模块上的紧固件接头电接合的电流传感器的传感器信号;以及
如果没有接收到来自紧固件接头的信号,则指示紧固件接头的损坏状况。
根据本发明的一个实施例,其中监控来自电源转换模块上的紧固件接头的信号包含通过与紧固件接头电接合的反馈回路监控反馈回路信号。
根据本发明的一个实施例,如果没有接收到来自紧固件接头的信号,则指示紧固件接头的损坏状况包含生成指示紧固件接头的损坏状况的诊断测试代码。
附图说明
现在将结合附图通过示例对本发明的说明性实施例进行说明,附图中;
图1是电缆接头完整性检测系统的说明性实施例的布线图;
图2是电缆接头完整性检测系统的替代的说明性实施例的布线图;
图3是电缆接头完整性检测系统的另一替代的说明性实施例的布线图;
图4是电缆接头完整性检测系统的说明性实施例的流程图;以及
图5是电缆接头完整性检测系统的替代的说明性实施例的流程图。
具体实施方式
下面的具体实施方式实际上仅为示例性说明,其目的并非限制描述的实施例或描述的实施例中的应用和用途。这里所用的词“示例性的”或“说明性的”意为“用作示例,实例或例证”。这里作为“示例性的”或“说明性的”进行描述的任何实施方式并不一定解释为是比其它实施方式优选的或有利的实施方式。下述所有实施方式均为可供本领域的技术人员实践本发明的示例性实施方式,并非意在限制权利要求的范围。而且,这里所述的说明性实施例并非详尽无遗,并且除这里所述的以及落入权利要求范围内的实施例或实施方式以外的实施例或实施方式也是可行的。此外,并不存在受在前述技术领域、背景技术、发明内容或下述具体实施方式中提出的任何表达或暗示的理论的约束的意图。
本发明的说明性实施例总体上针对一种适用于检测电动车辆(EV)中电动车辆DC/DC电源转换模块与B+电缆之间的B+接线柱接头的连接完整性的电缆接头完整性检测系统及方法。根据该系统及方法,可以通过在电流以(a)间歇供给(由于建立或断开连接(make-or-break connections)),(b)无电流供给(永久打开或根本未连接)或(c)非常大的电流(导致接地)这样的方式离开B+接线柱接头时测量电流输出量来检测或监控接头完整性。作为选择地,可以通过在接头上增加反馈回路来检测或监控接头完整性,该反馈回路可以例如通过凸凹连接器接头增加在接头上。在一些实施例中,反馈回路可以是唯一的5V反馈回路。在另外的实施例中,反馈回路可以是来自连接接头的返回12V反馈回路。除了监控电流或反馈回路值以外,可以在看见这些信号时生成DTC(诊断测试代码),并且可以建立FMEM(故障缓解和效果管理)。
首先参考图1,电缆接头完整性检测系统——以下称系统100——的说明性实施例的布线图如图所示。系统100可以包括HV(混合动力车辆)蓄电池控制器模块114。负接触器110可以与HV蓄电池控制器模块114电接合。HV蓄电池单元阵列101可以与负接触器110电接合。正接触器108可以与HV蓄电池单元阵列101电接合。可以在HV蓄电池单元阵列101和正接触器108之间提供断电开关(service disconnect)106。
至车辆HV配线(未显示)的正、负车辆配线连接件104可以与正接触器108和负接触器110电接合。拥有地线117的电动车辆DC/DC(直流/直流)电源转换模块116可以与正、负车辆配线连接件104电接合。DC/DC电源转换模块116可以通过B+电缆120与HV车辆的12V车辆配线连接件118电接合。紧固件接头121可以将B+电缆120连接至DC/DC电源转换模块116。
HV电流传感器122与HV蓄电池控制器模块114电接合。HV电流传感器122可以在HV蓄电池单元阵列101和负接触器110之间电连接。12V电流传感器124与HV蓄电池控制器模块114电接合。12V电流传感器124可以在紧固件接头121和12V车辆配线连接件118之间电连接至B+电缆120。
贯穿整个车辆操作过程,HV蓄电池控制器模块114通过接收来自HV电流传感器122和12V电流传感器124的电传感器信号来监控紧固件接头121和12V车辆配线连接件118之间的连接完整性。如果紧固件接头121的完整性遭到损坏,则DC/DC电源转换模块116和12V车辆配线连接件118之间的电连接要么损坏,要么断断续续(其他方面被损坏),并且12V电流传感器124不再传递电传感器信号或会传递断断续续的信号至HV蓄电池控制器模块114。因此,HV蓄电池控制器模块114可以生成指示紧固件接头121损坏状况的诊断测试代码(DTC),使得可以采取纠正措施。附加地或可选地,HV蓄电池控制器模块114可以建立故障缓解和效果管理(FMEM)。
接下来参照图2,电缆接头完整性检测系统200的替代的说明性实施例的布线图如图所示。在系统200中,与在此之前针对图1所描述的系统100的各自元件相类似的元件在图2中用200系列中的同一附图标记来标明。反馈回路230可以将DC/DC电源转换模块216上的B+接头221电连接至HV蓄电池控制器模块214。反馈回路230可以包括连接器接头231。连接器接头231可以包括与DC/DC电源转换模块216上的紧固件接头221电接合的连接器接头插口232。在一些实施例中,连接器接头插口232可以模塑到DC/DC电源转换模块216上。连接器接头插头233可以可拆卸地耦接至连接器接头插口232。反馈回路配线236可以由连接器接头插头233处延伸。反馈回路配线236可以和HV蓄电池控制器模块214电接合。B+电缆220同样可以由连接器接头插头233处延伸。与DC/DC电源转换模块216电接合的12V电流传感器224可以在连接器接头231和12V车辆配线连接件218之间电连接至B+电缆220。当连接器接头插头233和连接器接头插口232耦接时,12V车辆配线连接件218设置为通过B+接头221、连接器接头231和B+电缆220与DC/DC电源转换模块216电接触。HV蓄电池控制器模块214设置为分别通过B+接头221、连接器接头231和反馈回路配线236与DC/DC电源转换模块216电接触。
贯穿整个车辆操作过程,HV蓄电池控制器模块214监控紧固件接头221和12V车辆配线连接件218之间的连接完整性。反馈回路信号可以分别通过B+接头221、连接器接头231和反馈回路配线236从DC/DC模块216传递至HV蓄电池控制器模块214。电传感器信号可以从HV电流传感器222和从12V电流传感器224传递至HV蓄电池控制器模块214。当连接器接头插头233牢固地插在连接器接头插口232上时,反馈回路配线236保持B+接头221和HV蓄电池控制器模块214之间的电通信,并确保传递反馈回路信号至HV蓄电池控制器模块214。因此,反馈回路230不断查证12V车辆配线连接件218和DC/DC电源转换模块216的B+接头221之间的安全连接。
如果连接器接头插头233和连接器接头插口232在B+接头221处的连接被损坏,则反馈回路信号不再从DC/DC电源转换模块216通过反馈回路230传递至HV蓄电池控制器模块214,并且因此不再查证12V车辆配线连接件218和B+接头221之间的安全连接。此外,DC/DC电源转换模块216和HV蓄电池控制器模块214之间的电连接被损坏,并且12V电流传感器224不再传递电传感器信号至HV蓄电池控制器模块214。因此,HV蓄电池控制器模块214可以生成指示B+接头221损坏状况的诊断测试代码(DTC),和/或建立故障缓解和效果管理(FMEM)。
接下来参照图3,电缆接头完整性检测系统300的另一替代的说明性实施例的布线图如图所示。在系统300中,与在此之前针对图1所描述的系统100的各自元件相类似的元件在图3中用300系列中的同一附图标记来标明。在系统300中,DC/DC电源转换模块316可以适用于通过反馈回路330监控B+接头321的完整性。因此,反馈回路配线336可以从DC/DC电源转换模块316馈入,分别穿过连接器接头331的连接器接头插口332和连接器接头插头333,并且随后从连接器接头插头333馈入,穿过连接器接头插口332返回到DC/DC电源转换模块316。因此,反馈回路信号从DC/DC电源转换模块316穿过反馈回路配线336传递并在B+接头321处返回至DC/DC电源转换模块316。
如果连接器接头插口332和连接器接头插头333在B+接头321处的连接被损坏,则DC/DC电源转换模块316不再接收正常查证12V车辆配线连接件318和B+接头321之间的安全连接的回馈信号。此外,DC/DC电源转换模块316和HV蓄电池控制器模块314之间的电连接被损坏,并且12V电流传感器324不再传递电传感器信号至HV蓄电池控制器模块314。因此,DC/DC电源转换模块316和/或HV蓄电池控制器模块314可以生成指示B+接头321的损坏状况的诊断测试代码(DTC),和/或可以建立故障缓解和效果管理(FMEM)。
接下来参照图4,电缆接头完整性检测系400的说明性实施例的流程图如图所示。在框402,监控来自电动车辆的DC/DC电源转换模块上的紧固件接头的电传感器信号,以保证车辆的12V车辆配线连接件和DC/DC电源转换模块之间的电连接。在一些实施例中,HV蓄电池控制器模块可以监控电传感器信号。在另外的实施例中,DC/DC电源转换模块或一些其他控制器可以监控电传感器信号。在框404中,如果不再接收到来自紧固件接头的电传感器信号,则可以指示紧固件接头的损坏状况。在一些实施例中,可以生成指示紧固件接头的损坏状况的诊断测试代码(DTC)。在一些实施例中,可以建立故障缓解和效果管理(FMEM)。
本领域技术人员应该理解,使用凸凹连接器接头231/331来连接反馈回路230/330至HV蓄电池控制器模块214/314可以预防错扣以及在紧固件接头121处随之发生的完整性的损坏;消除紧固件接头121处对绝缘胶套的需求;并且节省装配时间,减少操作者数量,节省与装配相关的工具、材料和库存成本。如果紧固件接头121位于车辆底部或发动机罩底区域,则对连接器接头231/331使用快速连接器会有利于紧固件接头121处的适当密封。本发明的系统及方法不仅可以应用于常规车辆应用的交流发电机上的B+紧固件接头,还可以应用于任何车辆应用的高电压或大电流接头。
下面参照图5,电缆接头完整性检测系统500的说明性实施例的流程图如图所示。在框502,监控来自电动车辆的DC/DC电源转换模块上的B+接头的反馈信号,以确保车辆的12V车辆配线连接件和DC/DC电源转换模块之间的电连接。在一些实施例中,HV蓄电池控制器模块可以监控反馈信号。在其他实施例中,DC/DC电源转换模块或一些其他控制器可以监控反馈信号。在框504中,如果不再接收到来自B+接头的反馈信号,则可以指示B+接头的损坏状况。在一些实施例中,可以生成指示B+接头的损坏状况的诊断测试代码(DTC)。在一些实施例中,可以建立故障缓解和效果管理(FMEM)。
尽管针对特定的示例性实施例对本发明的实施例进行描述,但应理解的是具体的实施例是说明性的目的,并非进行限制,同样对本领域的技术人员来说将想到其它变化形式。

Claims (8)

1.一种电缆接头完整性检测系统,包含:
拥有紧固件接头的电源转换模块;
在紧固件接头处与电源转换模块电连接的车辆配线;以及
电流传感器,该电流传感器与紧固件接头电接合以传递传感器信号至控制器,所述控制器配置成通过监控所述传感器信号的连续接收来监控接头完整性,并且所述控制器进一步配置成在所述传感器信号的接收并非连续的情况下指示所述紧固件接头的损坏状况。
2.根据权利要求1所述的系统,其中控制器包含混合动力车辆蓄电池控制器模块。
3.根据权利要求1所述的系统,进一步包含负接触器,混合动力车辆蓄电池单元阵列与负接触器电接合,并且第二电流传感器在负接触器与混合动力车辆蓄电池单元阵列之间电连接。
4.根据权利要求3所述的系统,进一步包含与负接触器和混合动力车辆蓄电池单元阵列电接合的正、负车辆配线连接件。
5.根据权利要求4所述的系统,进一步包含与正、负车辆配线连接件和混合动力车辆蓄电池单元阵列电接合的正接触器。
6.根据权利要求5所述的系统,进一步包含混合动力车辆蓄电池单元阵列和正接触器之间的断电开关。
7.根据权利要求1所述的系统,进一步包含在紧固件接头处与电源转换模块电接合并与控制器电接合的反馈回路,该反馈回路传递反馈信号至控制器以确保紧固件接头与车辆配线连接件之间的连接完整性。
8.根据权利要求7所述的系统,其中反馈回路包含连接至B+接头的连接器接头以及电连接至连接器接头和控制器的反馈回路配线。
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