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CN120615065A - 用于结束电动车辆或混合动力车辆的充电系统的充电和诊断该充电系统的开关的方法 - Google Patents

用于结束电动车辆或混合动力车辆的充电系统的充电和诊断该充电系统的开关的方法

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CN120615065A
CN120615065A CN202380091488.0A CN202380091488A CN120615065A CN 120615065 A CN120615065 A CN 120615065A CN 202380091488 A CN202380091488 A CN 202380091488A CN 120615065 A CN120615065 A CN 120615065A
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CN
China
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voltage
switch
terminals
charging
negative
Prior art date
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Application number
CN202380091488.0A
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English (en)
Inventor
A·德比卜
S·拉瓦里
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Ampere Corp
Original Assignee
Ampere Corp
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Publication date
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Abstract

本发明涉及一种用于结束电动车辆(30)的充电系统(32)的充电和诊断该充电系统的开关(13，14，15，16)的方法，该充电系统包括：升压级(5)，该升压级具有在其输入端子处连接的电容器(6)；以及两个开关(13，14)，该两个开关各自连接到充电插座(8)的单独端子，该方法包括用于使这些开关(13，14，15，16)断开的命令，并且如果该插座(8)的端子处的电压(VDC)大于安全电压并且这些开关(13，14，15，16)下游和上游的电压相似，当负载已经使用该升压级(5)并且在不存在关于充电翻盖关闭的信息的情况下，该方法包括使该电容器(6)放电并且然后将该插座(8)的端子处的电压(VDC)与这些开关(13，14，15，16)下游的电压(VB)进行比较。

Description

用于结束电动车辆或混合动力车辆的充电系统的充电和诊断 该充电系统的开关的方法
技术领域
本发明涉及机动车辆和电气工程领域，并且更确切地涉及一种用于终止电动车辆或混合动力车辆的充电系统的充电和诊断该充电系统的电力开关的方法。
背景技术
电动车辆或混合动力车辆通常包括高压牵引电池，该高压牵引电池经由逆变器用AC为车辆的电动牵引电机供电。因此，车辆需要用于对牵引电池进行充电的系统。这种系统通过在车辆制动时收集能量或者通过从车辆外部的充电站汲取能量来对牵引电池进行再充电。DC充电站特别地允许通过递送大于牵引电池的电压的充电电压来非常快速地对牵引电池进行充电，该充电电压为大约几百伏。
为了允许这种快速充电，充电系统必须包括允许牵引电池电连接到DC充电站的电力开关。由这种充电站递送的非常高的电流(其可能达到几百安培)可能损坏这些开关。特别地，如果这些开关是机械继电器，则使振幅过高的电流通过这些开关可能会使这些开关熔接到它们的端子，从而使这些开关不可能关断。在MOSFET(MOSFET是金属氧化物半导体场效应晶体管的首字母缩写)的情况下，使振幅过高的电流通过这些开关也可能损坏这些开关的基板，使得这些开关同样不可能关断。在这两种情况下，电力开关都被认为是“熔接的”。具体地，在本专利申请中，术语“熔接”应理解为意指如果所讨论的开关是机械继电器，则该开关保持熔接到其端子，或者如果所讨论的开关是MOSFET，则该开关已经被损坏到不可能关断的程度。
为了保证车辆的用户在充电开始或结束时的电气安全性，并且为了防止由于对电力开关的这种损坏而导致的车辆的后续故障，通常车辆的计算机能够诊断位于车辆的充电插座与车辆的牵引电池之间的电力开关，这些电力开关位于将车辆的牵引电池连接到逆变器的电力开关的上游。要执行该诊断，车辆将与充电站通信。当充电站接收到车辆已经开始这种诊断过程的指示时，充电站必须使其自己的电力开关断开，即，将其充电电压降低到零并且不向车辆递送任何充电电流。
此外，某些车辆现在包括的牵引电池的最大空载电压远大于由常规充电站输出的最大可用电压电平(这些常规充电站递送的最大电压小于500V(伏))，并且因此，在这种车辆中，用于DC充电的充电插座不再直接连接到车辆的牵引电池，而是连接到升压级的输入端，该升压级的输出端连接到牵引电池。
在这种情况下，车辆必须诊断的这些电力开关中的至少一些电力开关位于车辆的充电插座与升压级的输入端之间，始终在逆变器的上游。
应当注意，在本专利申请中，术语“上游”和“下游”是指电气部件或组件相对于由站递送并流向牵引电池的电流的方向的相对位置。因此，如果由站递送的电流首先流过第一部件，并且然后在进入牵引电池之前流过第二部件，则第一部件在第二部件的上游。
由于这些要诊断的电力开关的位置，当充电插座的端子之间的电压相当高而充电插座仍连接到站时，车辆计算机难以区分以下两种情况：
-一方面，由于充电站的电力开关的熔接以及将车辆的牵引电池连接到其逆变器的电力开关的熔接两者引起的问题，该电池的电压电平与由充电站递送的电压电平基本上相同，
-以及另一方面，仅由于要诊断的电力开关的熔接引起的问题。
在这两种情况下，车辆的用户将充电电缆断开连接是危险的。
因此，需要通过正确地诊断位于车辆的充电插座下游和将车辆的牵引电池连接到车辆的逆变器的电力开关上游的电力开关的正常运行或故障来确保电动车辆或混合动力车辆的用户的安全性，根据车辆的充电系统的配置，这些开关也可能位于车辆的升压级的输入端的上游。
发明内容
本发明旨在通过提供一种用于终止配备有升压级的电动车辆或混合动力车辆的充电系统的充电和诊断该充电系统的电力开关的方法来至少部分地弥补现有技术的缺点，该方法使得可以通过巧妙地使用升压级来获得针对用于经由升压级对车辆的电池进行充电的这些开关中的每个开关的熔接诊断，并且该方法使得可以提高用户的电气安全性。
为此，本发明提供了一种用于终止电动车辆或混合动力车辆的充电系统的充电和诊断该充电系统的电力开关的方法，该车辆包括牵引电池和逆变器，该逆变器能够为该车辆的电机供电，该充电系统至少包括：
-被称为正极电池开关的开关，该开关通过其端子中的第一端子连接到该牵引电池的正极端子并且通过其端子中的第二端子连接到该逆变器的正极输入端子，以及
-被称为负极电池开关的开关，该开关通过其端子中的第一端子连接到该牵引电池的负极端子并且通过其端子中的第二端子连接到该逆变器的负极输入端子，
-升压级，该升压级包括至少一个电容器，该至少一个电容器的正极端子连接到该升压级的正极输入端子，并且该至少一个电容器的负极端子连接到该升压级的负极输入端子，
-在充电期间使用的被称为待测试开关的两个开关，当该充电使用该升压级时，第一待测试开关通过其端子中的第一端子连接到充电插座的正极端子并且通过其端子中的第二端子连接到该升压级的正极输入端子，第二待测试开关通过其端子中的第一端子连接到该充电插座的负极端子并且通过其端子中的第二端子连接到该负极电池开关的第二端子，
该方法包括：
-控制这些待测试开关断开的步骤，
-将一方面该充电插座的端子之间的电压与另一方面预定义安全电压进行比较的第一比较步骤，
该方法进一步包括当该充电插座的端子之间的电压大于该预定义安全电压时：
-将一方面该充电插座的端子之间的电压与另一方面这些待测试开关的第二端子之间的电压进行比较的第二比较步骤，
该方法的特征在于，当该充电使用该升压级时，当在该第二比较步骤中比较的这些电压之间的差小于预定义电压偏移时，并且在不存在关于该车辆的用于接近该充电插座的充电翻盖的关闭的信息的情况下，该方法另外包括使该电容器放电的步骤，以及然后将一方面该充电插座的端子之间的电压与另一方面这些待测试开关的第二端子之间的电压进行比较的第三比较步骤。
应当注意，除非另有说明，否则在根据本发明的该方法中比较的电压是正电压或绝对电压值。另外，该方法的这些步骤是按照这些步骤被执行的顺序提及的。这些步骤至少部分地由车辆的计算机在牵引电池的DC充电结束时实施，该充电使用车辆的充电插座，该充电插座经由充电电缆连接到DC充电站。
还应当注意，在本专利申请中描述的关于开关的端子的连接是直接连接，即，与仅具有导电功能的零电阻或几乎零电阻的部件进行的连接，除非潜在地当它们起到熔断器或不形成本发明主题的一部分的附加开关的作用时。这些开关是电力开关，例如机械继电器或MOSFET。每个开关的第一端子和第二端子对应于开关的彼此不同的端子。
另外，在本专利申请中，除非另有说明，否则与功能组件(比如逆变器或升压级)的输入端或输出端的连接应理解为分别与该输入端或输出端的端子的连接，即分别与该输入端或输出端的并联连接。在此，逆变器的输出端(关于其逆变器功能)特别地连接到车辆的电机的相连接点。
同样在本专利申请中，牵引电池被理解为当车辆被驱动时为逆变器和电机供电的电池，相比之下，车辆的辅助电池为车辆的低压电网(例如14V)供电，包括车辆的主计算机在内的各种消耗装置连接到该低压电网。因此，根据所使用的电机，牵引电池还可以被理解为推进电池。除非另有说明，否则在本专利申请中提及的电池是车辆的牵引电池。类似地，在本专利申请中，在没有任何相反指示的情况下，术语“电机”和“逆变器”是指电动牵引或推进电机并且是指车辆的牵引或推进逆变器。最后，术语“充电”和“再充电”在本专利申请中被认为是等同的。
在根据本发明的方法的第三比较步骤中，充电使用车辆的升压级，该升压级的输入端连接到充电站并且该升压级的输出端连接到牵引电池的端子。在本专利申请中，“使用升压级”意指充电电流流过升压级，如果充电系统在充电站与牵引电池之间没有直接连接的装置，则这系统地是这种情况。
通过在第三比较步骤之前使电容器放电，在第三比较步骤期间充电插座的端子之间的电压必须不同于待测试开关的第二端子之间的电压(如果这些待测试开关不是都熔接的话)。在相反的情况下，待测试开关被诊断为熔接的，这在现有技术中是不可能的，因为电容器的端子之间的电压在任何情况下基本上等于充电电压，这使得无法排除充电站的开关的熔接。
第三步骤是在车辆的计算机不具有关于当充电电缆未连接时用户是否将暴露于车辆的危险电压的信息(例如，如果车辆不具有充电翻盖关闭的传感器，或者如果该传感器有故障)的情况下执行的。因此，在第三比较步骤之后执行的诊断仅在两个待测试开关中的至少一个开关未被诊断为熔接时才允许用户完全安全地将充电电缆断开连接。
借助于本发明，因此可以对在用升压级充电期间使用的开关进行更深入的诊断，并且这允许用户在不会冒遭受电击的风险的情况下将充电电缆断开连接。
在执行本发明的一种方式中，该电机和该逆变器形成该升压级的一部分，并且该升压级包括被称为升压开关的开关，该开关通过其端子中的第一端子连接到该电容器的正极端子并且通过其端子中的第二端子连接到该电机的中性点，该方法包括以下步骤：当该充电使用该升压级时并且当该方法未诊断出这些待测试开关的任何熔接时：
-控制该升压开关断开,
-控制该逆变器以使该电容器放电，
-将该电容器的端子之间的电压或该逆变器的相电流分别与该电容器的电压或该相电流的低阈值进行比较，并且如果该电容器的端子之间的电压小于该电容器的电压的低阈值，或者如果该逆变器的相电流大于该相电流的低阈值，则检测到该升压开关的熔接。在相反的情况下，如果该电容器的端子之间的电压大于该电容器的电压的低阈值，或者如果该逆变器的相电流在紧接放电命令之后的一段时间内为零，则该方法确定该升压开关未熔接。
充电系统的电机是AC电机，例如三相电机。以执行本发明的这种方式，三相电机的定子电感在升压级中用作电流储存电感，这些定子电感在逆变器的开关的切换占空比期间通过逆变器放电到牵引电池中，该占空比特别地是根据由充电系统进行的电压或电流测量来设置的。通过重复使用用于车辆牵引的部件来形成升压级，节省了发动机舱中的空间，并且节省了使用特定部件来产生该级的成本。
升压开关的诊断使得可以确保在使用升压开关充电之后车辆的正确操作。具体地，当该开关熔接时，电机和逆变器的并联电容器可能会在行驶时使车辆的操作降级。
该充电系统特别地包括：
-被称为正极DC开关的开关，该开关通过其端子中的第一端子连接到该充电插座的正极端子并且通过其端子中的第二端子连接到该升压级的正极输入端子，以及
-被称为负极DC开关的开关，该开关通过其端子中的第一端子连接到该充电插座的负极端子并且通过其端子中的第二端子连接到该升压级的负极输入端子，
当该充电使用该升压级时，这些待测试开关是该正极DC开关和该负极DC开关，这些待测试开关的第二端子之间的电压于是被称为升压电压，该升压电压还对应于该电容器的端子之间的电压。
在本发明的一个实施例中，该充电系统包括被称为旁路开关的开关，该开关通过其端子中的第一端子连接到该正极DC开关的第一端子并且通过其端子中的第二端子连接到该正极电池开关的第二端子，
当该充电未使用该升压级时，这些待测试开关是该负极DC开关和该旁路开关，这些待测试开关的第二端子之间的电压于是被称为逆变器电压。
在本发明的该实施例中，充电系统包括将充电站直接连接到牵引电池的装置(即，该装置不通过升压级)，即，仅几个零电阻或几乎零电阻的导体或部件(比如电池开关)，当使用这些直接连接装置时，这些导体或部件将充电插座与牵引电池分开。
这些直接连接装置有利地在车辆连接到充电站时使用，该充电站供应的充电电压大于牵引电池的最大空载电压。因为由这种充电站递送的充电电流不会通过升压级，所以该充电电流不会在升压级中经历电损耗。这另外避免了过度指定车辆的电机和逆变器以允许它们承受由这种充电站递送的充电电流的需要。
该实施例优化了根据本发明的包括这种直接连接的充电系统的开关的数量，因为负极DC开关既用于在采用升压级的情况下对牵引电池进行充电又用于在不采用升压级的情况下对电池进行充电。直接连接装置的该实施例不要求在不采用升压级的情况下对牵引电池进行充电期间闭合正极DC继电器。另外，该实施例避免了将升压级的输入端处的电容器与连接到牵引电池的输入端的平滑电容器耦合的需要，这种耦合可能会在不使用升压级的情况下对牵引电池进行充电期间不利地影响充电或充电系统。
因此，本发明适用于一种充电系统，当由充电站递送的充电电压小于电池的最大空载电压时，该充电系统使用升压级以至少对牵引电池进行充电，该充电系统还可能包括直接连接到电池的装置，在这种情况下，当由该充电站递送的充电电压大于电池的最大空载电压时，使用这些直接连接装置。
基于根据本发明的方法的一个有利特征，在该充电系统包括直接连接到电池的装置的情况下，当已经检测到该充电翻盖关闭时，无论该充电是否使用该升压级，在该旁路开关、该正极DC开关和该负极DC开关被控制为断开并且该正极电池开关和该负极电池开关被控制为闭合的情况下，在该第二比较步骤之后进行将一方面该充电插座的端子之间的电压与另一方面低差分电压阈值和中间差分电压阈值中的至少一个差分电压阈值进行比较的第四比较步骤，从而如果该充电插座的端子之间的电压大于该中间差分电压阈值，则检测到该旁路开关和该负极DC开关的熔接，或者如果该充电插座的端子之间的电压介于该低差分电压阈值与该中间差分电压阈值之间，则检测到该正极DC开关和该负极DC开关的熔接。
有利地，当该第四比较步骤确定该充电插座的端子之间的电压小于该低差分电压阈值时，则在该第四比较步骤之后进行将一方面该充电插座的正极端子的共模电压与另一方面低共模电压阈值和中间共模电压阈值中的至少一个共模电压阈值进行比较的第五比较步骤，从而得出结论：当该充电插座的正极端子的共模电压小于该低共模电压阈值时，该旁路开关和该正极DC开关尚未熔接，或者如果该充电插座的正极端子的共模电压介于该低共模电压阈值与该中间共模电压阈值之间，则该正极DC开关已经熔接，或者如果该充电插座的正极端子的共模电压大于该中间共模电压阈值，则该旁路开关已经熔接。
还有利地，当该第四比较步骤确定该充电插座的端子之间的电压小于该低差分电压阈值时，则在该第四比较步骤之后进行将一方面该充电插座的负极端子的共模电压与另一方面低共模电压电平进行比较的第六比较步骤，从而得出结论：当该充电插座的负极端子的共模电压小于该低共模电压电平时，该负极DC开关尚未熔接，否则该负极DC开关已经熔接。第五比较步骤和第六比较步骤例如在第四比较步骤之后并行执行。
各种差分或共模电压阈值使得可以诊断旁路开关与正极DC开关和负极DC开关中的开关之一的熔接，尽管在用户已经将插头与插座断开连接的情况下用于充电的两个开关是先验未知的。
在根据本发明的方法的另一种使用情况下，当该充电未使用该升压级时，当在该第二比较步骤中比较的这些电压之间的差小于预定义电压偏移时，并且在不存在关于该车辆的用于接近该充电插座的充电翻盖的关闭的信息的情况下，该方法继续进行以下步骤：
-控制该正极电池开关和该负极电池开关断开，
-将该充电插座的端子之间的电压与该预定义安全电压进行附加比较，并且如果该充电插座的端子之间的电压小于该预定义安全电压，则进行以下操作：
-控制该正极电池开关和该负极电池开关闭合，
-将该充电插座的端子之间的电压与该预定义安全电压进行附加比较，并且如果该充电插座的端子之间的电压大于该预定义安全电压，则检测到该负极DC开关和该旁路开关的熔接，否则得出结论：该旁路开关和该负极DC开关中的至少一个开关未熔接。
因此，在该使用情况下，根据本发明的方法巧妙地使用根据正极电池开关和负极电池开关的状态测量的电压差来执行负极DC开关和旁路开关的诊断。
在根据本发明的方法的该另一使用情况下，在该充电插座的端子之间的电压与该预定义安全电压的附加比较期间，当该充电插座的端子之间的电压大于该预定义安全电压时，该方法继续进行以下步骤：
-将该逆变器电压与该预定义安全电压进行比较，从而得出结论：当该逆变器电压小于该预定义安全电压时，该旁路开关和该负极DC开关中的至少一个开关未熔接，否则阻止将与该充电插座连接的充电电缆断开连接，该步骤循环回到该附加比较步骤。
因此，本发明最小化了不允许用户将充电插头与插座断开连接的情况。
返回到本发明的更一般的使用情况，基于根据本发明的方法的另一个有利特征，当该第三比较步骤确定该充电插座的端子之间的电压等于该升压电压时，则该方法检测到该正极DC开关和该负极DC开关的熔接，否则该方法确定该正极DC开关和该负极DC开关中的至少一个开关未熔接。当然，在给定所比较的电压的电平的情况下，在本专利申请中，电压之间的相等性被评估为在几伏的公差内。
另外，有利地，在根据本发明的方法中，当该充电使用该升压级时，并且当该第一比较步骤确定该充电插座的端子之间的电压小于该预定义安全电压时，或者当该第二比较步骤确定该升压电压与该充电插座的端子之间的电压之间的差大于该预定义电压偏移时，则该方法确定该正极DC开关和该负极DC开关中的至少一个开关未熔接。
类似地，当该充电未使用该升压级时，并且当该第一比较步骤确定该充电插座的端子之间的电压小于该预定义安全电压时，或者当该第二比较步骤确定该逆变器的电压与该充电插座的端子之间的电压之间的差大于该预定义电压偏移时，则该方法确定该旁路开关和该负极DC开关中的至少一个开关未熔接。
还有利地，当根据本发明的方法在该充电使用该升压级的情况下确定该正极DC开关和该负极DC开关中的至少一个开关未熔接或者在该充电未使用该升压级的情况下确定该旁路开关和该负极DC开关中的至少一个开关未熔接时，该方法在一方面该负极DC开关和另一方面该正极DC开关或该旁路开关分别被控制为断开的情况下继续进行将一方面该充电插座的负极端子的共模电压与另一方面第一低共模电压极限进行比较的第七比较步骤，从而得出结论：当该充电插座的负极端子的共模电压小于该第一低共模电压极限时，该负极DC开关尚未熔接，并且该方法继续进行将一方面该充电插座的正极端子的共模电压与另一方面第二低共模电压极限进行比较的第八比较步骤，从而得出结论：当该充电插座的正极端子的共模电压小于该第二低共模电压极限时，该正极DC开关或该旁路开关分别尚未熔接。
第七比较步骤和第八比较步骤例如并行执行。
有利地，在该第七比较步骤期间，当该充电插座的负极端子的共模电压大于该第一低电压极限时，根据本发明的方法在该正极DC开关或该旁路开关已经分别被控制为闭合之后继续进行分别将一方面该升压电压或该逆变器电压与另一方面该充电插座的端子之间的电压进行比较的第九比较步骤，从而如果该升压电压或该逆变器电压分别等于该充电插座的端子之间的电压，则检测到该负极DC开关的熔接，否则得出结论：该负极DC开关尚未熔接。
有利地，在该第八比较步骤期间，当该充电插座的正极端子的共模电压大于该第二低电压极限时，该方法在该负极DC开关已经被控制为闭合之后继续进行分别将一方面该升压电压或该逆变器电压与另一方面该充电插座的端子之间的电压进行比较的第十比较步骤，从而如果该升压电压或该逆变器电压分别等于该充电插座的端子之间的电压，则分别检测到该正极DC开关或该旁路开关的熔接，否则得出结论：该正极DC开关或该旁路开关分别尚未熔接。
附图说明
本发明的其他特征和优点，一方面从以下描述中将变得更加明显，另一方面从参考所附示意图以指示的方式给出的实施例的多个非限制性示例中将变得更加明显，在这些附图中：
[图1]示意性地示出了在本发明的一个实施例中的连接到充电站并且包括充电系统的电动车辆或混合动力车辆，该车辆实施根据本发明的用于终止车辆的充电系统的充电和诊断该充电系统的电力开关的方法，
[图2]示出了由图1的车辆在刚刚结束的充电使用车辆的充电系统的升压级的情况下实施的根据本发明的充电终止和诊断方法的第一步骤，
[图3]示出了当图2的充电终止和诊断方法的第一步骤未诊断出充电站与升压级之间的开关的任何熔接时在这些第一步骤之后的步骤，
[图4]示出了当充电插座的端子之间仍存在电压并且已经向实施根据本发明的方法的车辆的计算机指示关闭充电翻盖(从而阻止接近充电插座)时在图2的充电终止和诊断方法的第一步骤之后的步骤，
[图5]示出了由图1的车辆在刚刚结束的充电未使用车辆的充电系统的升压级的情况下实施的根据本发明的充电终止和诊断方法的第一步骤，
[图6]示出了当充电插座的端子之间仍存在电压并且实施根据本发明的方法的车辆的计算机不具有关于充电翻盖的潜在关闭的信息时在图5的充电终止和诊断方法的第一步骤之后的步骤，以及
[图7]示出了当根据本发明的方法确定在充电期间使用且在升压级上游或允许充电插座直接连接到牵引电池的开关中的至少一个开关未熔接时在图2、图5或图6的充电终止和诊断方法的步骤之后的步骤。
具体实施方式
根据本发明的一个实施例，图1所展示的电动车辆或混合动力车辆30包括充电系统32。车辆30包括牵引电池2，并且充电系统32刚好允许用由DC充电站60供应的能量对牵引电池2进行再充电，车辆30通过充电电缆70连接到该DC充电站。在DC充电结束时，车辆实施根据本发明的用于终止充电系统32的充电和诊断该充电系统的电力开关的方法1，如图2至图7所示。
现在将参考图1和车辆30的其他元件来描述充电系统32，以便清楚地说明在牵引电池2的充电期间如何使用这些电力开关。
车辆包括牵引逆变器3和通过传动系连接到车辆车轮的三相电机4，逆变器3和电机4由牵引电池2供电，目的是使车辆运动。
为此，车辆包括用于将牵引电池2连接到逆变器3的第一开关11和第二开关12，该第一开关被称为正极电池开关，该第一开关通过其端子中的第一端子连接到牵引电池2的正极端子并且通过其端子中的第二端子连接到逆变器3的正极输入端子，该第二开关被称为负极电池开关，该第二开关通过其端子中的第一端子连接到牵引电池2的负极端子并且通过其端子中的第二端子连接到逆变器3的负极输入端子。逆变器的输入端在此意指逆变器的接收DC电流并传输经整流电流的部分，即术语“输入端”应相对于逆变器功能来理解。同样，在本专利申请中，术语“输入端”和“输出端”应相对于所参考的电气组件或部件的功能来理解。平滑电容器7连接到逆变器的输入端。当逆变器3用作由在发电机模式下操作的电机4输出的电流的整流器时，该电容器使得可以平滑化进入电池2的电流。
因此，正极电池开关和负极电池开关11、12形成牵引电池2与逆变器3的输入端的连接装置。此外，逆变器3的输出端直接连接到电机4，即没有中间开关。
车辆还包括充电插座8，该充电插座经由充电电缆70连接到DC充电站60。例如，该充电插座8是符合标准IEC 61851-23,-24的CHAdeMO连接器。作为变型，车辆仅包括一个充电插座(例如符合标准IEC 62196-3的组合DC充电插座)，该充电插座允许连接到DC充电站和AC充电站两者。在这种情况下，车辆30还包括AC充电装置。在又一个变型中，车辆仅具有一个充电插座，该充电插座旨在仅连接到DC充电站。
充电系统32包括升压级5，该升压级包括逆变器3、电机4和连接到升压级5的输入端的电容器6。更确切地，电容器6的正极端子通过开关16(称为升压开关)连接到电机4的中性点，并且电容器6的负极端子连接到逆变器3的负极输入端子。该升压级5由车辆在使用由充电站供应的充电电压对牵引电池2进行充电期间使用，该充电电压小于牵引电池2的最大空载电压。
为此，充电系统32包括逆变器3和电机4的控制装置40，这些装置能够将输入到升压级5中的充电电压转换成从升压级5输出的比牵引电池2的电压大的电压。然后，电机4的定子电感用作升压级5中的电流储存电感，这些定子电感在逆变器3的开关的切换占空比期间通过逆变器3放电到牵引电池2中，该占空比由控制装置40设置，该控制装置还测量电容器6的端子之间的电压VB。除了测量电压VB的装置之外，充电系统32还包括测量流过逆变器3的至少一个相电流IB的装置。
被称为升压开关的开关16通过其端子中的第一端子连接到升压电容器6的正极端子并且通过其端子中的第二端子连接到电机4的中性点。升压开关16使得可以在通过外部充电站对牵引电池2进行充电的阶段之外使升压级5的输入端处的升压电容器6断开连接，升压开关16特别地在车辆被驱动时保持断开。因此，当车辆被驱动时，避免了升压电容器6与电机4的电容耦合。
例如，逆变器3的控制装置40是微控制器，该微控制器在牵引模式和使用升压级5对车辆进行充电的模式下均控制逆变器3的开关。
充电系统32另外包括将充电插座8连接到升压级5的输入端的装置，这些装置包括：
-被称为正极DC开关的开关13，该开关通过其端子中的第一端子连接到充电插座8的正极端子并且通过其端子中的第二端子连接到升压开关16，以及
-被称为负极DC开关的开关14，该开关通过其端子中的第一端子连接到充电插座8的负极端子并且通过其端子中的第二端子连接到逆变器3的负极输入端子。
当与充电插座8连接的充电站的充电电压小于电池2的最大空载电压时，这些开关13、14用于经由升压级5对牵引电池2进行再充电。
最后，充电系统32还包括将充电插座8直接连接到牵引电池2的装置，这些装置用于在与充电插座8连接的充电站的充电电压大于电池2的最大空载电压时对电池进行再充电。这些连接装置包括负极DC开关14和被称为旁路开关的开关15，该旁路开关通过其端子中的第一端子连接到正极DC开关13的第一端子并且通过其端子中的第二端子连接到正极电池开关11的第二端子。
开关11、12、13、14和15一起分组在充电系统32的连接盒9中。连接盒9还包括预充电继电器10，该预充电继电器通过其端子中的一个端子连接到牵引电池2的正极端子并且通过其端子中的另一个端子连接到逆变器3的正极端子。预充电电阻器连接在预充电继电器10与电池2的正极端子之间。在对电池2进行任何充电之前，首先使预充电继电器10闭合以对平滑电容器7进行充电，然后使预充电继电器10断开并且使正极电池开关11闭合。预充电继电器10和预充电电阻器形成预充电设备。应当注意，可以使用其他类型的预充电设备来代替这种继电器和电阻器系统。
充电系统32还包括车辆的主计算机50的一个或多个软件和/或硬件模块。特别地，主计算机50包括与充电站60通信的装置和电力开关10、11、12、13、14、15和16的控制装置，这些通信装置和控制装置形成充电系统32的一部分。电力开关10、11、12的控制装置也存在于用于管理牵引电池2的系统20中，主计算机50与该管理系统通信，管理系统20潜在地形成充电系统32的一体化部分。
用于管理牵引电池2的系统20耦合到进入电池的电流和充电插座8的端子之间的电压VDC的传感器22，这允许该系统监督电池2的充电。充电插座8的端子之间的电压VDC是充电插座8的两个端子之间的差分电压。用于管理电池2的系统20还包括旁路开关15以及正极DC开关和负极DC开关13、14的控制装置。因此，当用于管理电池2的系统20在充电期间检测到故障时，该系统可以出于安全考虑而中断该充电，而无需车辆的主计算机50的干预。因此，开关10、11、12、13、14、15各自可由车辆的管理系统20和主计算机50控制，从而实现与安全相关的冗余。同样，升压开关16可由主计算机50和控制装置40控制。
除了传感器22之外，充电系统32还包括测量充电插座8的正极端子与车辆30的接地之间的共模电压V+的装置，以及测量充电插座8的负极端子与车辆30的接地之间的共模电压V-的装置。
车辆的主计算机50使用充电系统32的装置或部件来实施用于终止充电和诊断电力开关13、14、15、16中的至少一些电力开关的方法1。
现在将参考图2描述当牵引电池2刚刚经由充电站60使用升压级5再充电时根据本发明的方法1的实施方式。在本发明的这种使用情况下，充电站60例如不能供应大于400V的电压，而牵引电池2具有800V的最大空载电压。因此，刚刚结束的充电电流特别地流过正极DC开关和负极DC开关13、14、升压开关16以及正极电池开关和负极电池开关11、12，但未使用旁路开关15，该旁路开关在充电期间保持断开。
方法1开始于第一步骤100，在该第一步骤中，该方法完成与充电站60的消息交换，这允许该方法在实施允许实施对车辆30的电力开关的诊断的充电终止协议期间确保其使充电站60的开关62、64断开的请求已经被接收和接受。因此，在第一步骤100期间，由充电站60递送的电压理论上为零(除非充电站60中存在故障)。
应当注意，正极电池开关和负极电池开关11、12以及升压开关16在该第一步骤100期间闭合。
接下来的步骤110是控制正极DC开关和负极DC开关13、14断开。
在几毫秒之后，方法1实施接下来的步骤120，该步骤是将一方面充电插座8的端子之间的电压VDC与另一方面预定义安全电压S1(在此设置为等于60V)进行比较的第一比较步骤。当然，作为变型，可选择另一个预定义安全电压值，特别是根据与电气安全相关的现行标准。
当在第一比较步骤120中，方法1确定充电插座8的端子之间的电压VDC小于(分支是)预定义安全电压S1时，则方法1确定正极DC开关13和负极DC开关14中的至少一个开关未熔接，并且方法1继续进行(交叉参考A)步骤470，该步骤在图7中示出并在下文中描述。应当注意，在本专利申请中，比较步骤在不改变本发明的性质的情况下使用严格或弱的不等式条件。因此，在本发明的该实施例中没有指定不等式的严格或弱性质。
相比之下，当在第一比较步骤120中，方法1确定充电插座8的端子之间的电压VDC大于(分支否)预定义安全电压S1时，则在第一比较步骤120之后进行将一方面充电插座8的端子之间的电压VDC与另一方面由充电系统32测量的电容器6的端子之间的电压VB(称为升压电压)进行比较的第二比较步骤130。
当在第二比较步骤130中，方法1确定充电插座8的端子之间的电压VDC与升压电压VB之间的以绝对值表示的差大于(分支是)预定义电压偏移S2(在本发明的该实施例中等于30V)时，则方法1确定正极DC开关13和负极DC开关14中的至少一个开关未熔接，并且方法1继续进行步骤470，该步骤在图7中示出并在下文中描述。当然，可以为预定义电压偏移S2选择另一个值，特别是根据充电系统32的使用情况。
当在第二比较步骤130中，方法1确定充电插座8的端子之间的电压VDC与升压电压VB之间的以绝对值表示的差小于(分支否)预定义电压偏移S2时，则在允许接近充电插座8的充电翻盖的关闭的传感器起作用的情况下(条件135的分支是)，接下来的步骤是控制正极电池开关和负极电池开关11、12断开的步骤170，然后如果满足以下条件之一，则允许将充电电缆70断开连接：
-充电插座8的端子之间的电压VDC、充电插座8的正极端子与车辆30的接地之间的共模电压V+以及充电插座8的负极端子与车辆30的接地之间的共模电压V-小于预定义安全电压S1，或者
-逆变器3的端子之间的电压VO小于预定义安全电压S1，
并且如果满足这些条件之一，则计算机等待接收到关闭翻盖的指示，然后继续进行(交叉参考B)步骤240，该步骤在图4中示出并在下文中描述。
当在第二比较步骤130中，方法1确定充电插座8的端子之间的电压VDC与升压电压VB之间的以绝对值表示的差小于预定义电压偏移S2时，并且当例如因为车辆30未配备有充电翻盖关闭的传感器或者该传感器有故障，所以车辆的计算机50不具有关于充电电缆70的潜在断开连接的信息(条件135的分支否)时，则接下来的步骤是使升压级5的输入端处的电容器6放电的步骤140，使得升压电压VB达到预定义电压，例如100V。为此目的，计算机5使用逆变器3的控制装置40。
在等待几毫秒之后，在放电步骤140之后进行将一方面充电插座8的端子之间的电压VDC与另一方面升压电压VB进行比较的第三比较步骤150。
当在第三比较步骤150中，方法1确定充电插座8的端子之间的电压VDC等于升压电压VB(分支是)时，则方法1检测到160正极DC开关13的熔接和负极DC开关14的熔接，否则(分支否)方法1确定正极DC开关13和负极DC开关14中的至少一个开关未熔接。在后一种情况下，方法1继续进行步骤470，该步骤在图7中示出并在下文中描述。
应当注意，在负极DC开关和正极DC开关14、13都被诊断为熔接的情况下，在正极电池开关和负极电池开关11、12已经断开并且已经验证该正极电池开关和负极电池开关未熔接之后，允许断开连接。
现在将假设，在根据本发明的方法1结束时，计算机50已经得出结论：正极DC开关和负极DC开关13、14尚未熔接，即它们未被封锁在闭合位置。例如，可以得出这个结论，因为在第一比较步骤120结束时，充电插座8的端子之间的电压小于预定义安全电压S1，并且因为该方法然后确定(下文参考图7描述的步骤490和545)充电插座8的端子中的每一个的共模电压也小于预定义安全电压S1。
然后，方法1实施图2的步骤，这些步骤旨在确定对升压开关16的诊断。
该新诊断的第一步骤是控制升压开关16断开180。在控制断开的第一步骤180之后是控制逆变器3以使电容器6放电的步骤190，然后紧接着是将升压电压VB与电容器6的电压的低阈值S3(例如60V)或者将逆变器3中的相电流IB与相电流IB的几安培的低阈值S4(例如5安培)进行比较的步骤215。
如果方法1在比较步骤215中确定220升压电压VB在几秒之后小于电容器6的电压的低阈值S3，或者逆变器3中的相电流IB在超过几毫秒的时间内大于相电流IB的低阈值S4，则这是因为电容器6可能发生了放电，并且因此方法1在步骤230中确定升压开关16熔接。
相比之下，如果方法1在比较步骤215中确定200升压电压VB在几秒钟之后仍然大于电容器6的电压的低阈值S3，或者逆变器3中的相电流IB在几毫秒内保持接近零，则这是因为电容器6不可能发生过放电，并且因此方法1在步骤210中确定升压开关16未熔接。
图3展示了在控制正极电池开关和负极电池开关11、12断开170的步骤以及由计算机50接收到充电翻盖关闭的指示之后的步骤。当先前在第一比较步骤120中测量的充电插座8的端子之间的电压VDC大于预定义安全电压S1时，并且当升压电压VB与充电插座的端子之间的电压VDC之间的差小于预定义电压偏移S2时，发生这种关闭。因此不能对正极DC开关和负极DC开关13、14执行完整诊断。应当注意，充电翻盖关闭的指示可能是由计算机50根据车辆30以高于某个速度阈值(例如以超过5千米/小时)被驱动来推导出的。
在这种配置中，在翻盖关闭的情况下诊断的第一步骤是当正极DC开关、负极DC开关和旁路开关13、14、15尚未被控制为断开时控制这些开关断开240，并且当正极电池开关和负极电池开关11、12尚未被控制为闭合时控制这些开关闭合。如果计算机50检测到车辆在第二比较步骤130与放电步骤140之间被驱动，则后一种情况可能例如出现在这两个步骤之间。
应当注意，在这种配置中，计算机50也不知道刚刚结束的充电是使用升压级5的充电还是未使用升压级5的充电；换言之，计算机50不知道它是否必须分别诊断正极DC开关和负极DC开关13、14、或旁路开关15和负极DC开关14。具体地，在本发明的该实施例中，不将刚刚已经执行的充电类型存储在计算机50中的存储器中。
在控制步骤240之后进行将一方面充电插座8的端子之间的电压VDC与另一方面低差分电压阈值S5进行比较的第四比较步骤250，该低差分电压阈值例如被设置为60V。
在第四比较步骤250中，如果方法1确定充电插座8的端子之间的电压VDC大于(分支否)低差分电压阈值S5，则这是因为连接到充电插座的两个开关熔接。在这种情况下，接下来的步骤是将充电插座8的端子之间的电压VDC与中间差分电压阈值S6进行比较，该中间差分电压阈值在此被设置为500V。如果方法1确定260充电插座8的端子之间的电压VDC小于中间差分电压阈值S6并且大于低差分电压阈值S5，则这是因为刚刚结束的充电使用了升压级5，并且方法1确定270正极DC开关和负极DC开关13、14熔接。相比之下，如果该方法确定280充电插座8的端子之间的电压VDC介于中间差分电压阈值S6与例如对应于900V的高差分电压阈值S7之间，则这是因为刚刚结束的充电未使用升压级5，并且方法1确定290旁路开关15和负极DC开关14熔接。
在第四比较步骤250中，如果方法1确定充电插座8的端子之间的电压VDC小于(分支是)低差分电压阈值S5，则这是因为连接到充电插座的两个开关中的至少一个开关熔接。
在这种情况下，在第四比较步骤250之后进行将一方面充电插座8的正极端子的共模电压V+与另一方面低共模电压阈值S8进行比较的第五比较步骤300，该低共模电压阈值例如被设置为60V。如果充电插座8的正极端子的共模电压V+小于(分支是)低共模电压阈值S8，则方法1确定310旁路开关15和正极DC开关均未熔接。相比之下，如果方法1确定充电插座8的正极端子的共模电压V+大于(分支否)低共模电压阈值S8，则接下来的步骤是将充电插座8的正极端子的共模电压V+与中间共模电压阈值S9进行比较，该中间共模电压阈值例如被设置为500V。如果方法1确定320充电插座8的端子之间的电压VDC小于中间共模电压阈值S9并且大于低共模电压阈值S8，则这是因为刚刚结束的充电使用了升压级5，并且方法1确定330正极DC开关和负极DC开关13、14熔接。相比之下，如果该方法确定340充电插座8的端子之间的电压VDC介于中间共模电压阈值S9与例如对应于900V的高共模电压阈值S10之间，则这是因为刚刚结束的充电未使用升压级5，并且方法1确定350旁路开关15和负极DC开关14熔接。
另外，当方法1在第四比较步骤250结束时确定连接到充电插座的两个开关中的至少一个开关熔接(充电插座8的端子之间的电压VDC小于低差分电压阈值S5)时，则在第四比较步骤250之后进行将一方面充电插座8的负极端子的共模电压V-与另一方面低共模电压电平S11进行比较的第六比较步骤360，该低共模电压电平例如被设置为60V。如果充电插座8的负极端子的共模电压V-小于(分支是)低共模电压电平S11，则方法1确定370负极DC开关14未熔接。相比之下，如果充电插座8的负极端子的共模电压V-大于(分支否)低共模电压电平S11，则方法1确定380负极DC开关14熔接。
现在将参考图5描述当牵引电池2刚刚经由充电站60在不使用升压级5的情况下再充电时根据本发明的方法1的实施方式。在本发明的这种使用情况下，充电站60能够供应大于或等于牵引电池2的最大空载电压(800V)的电压。因此，刚刚结束的充电电流特别地流过负极DC开关和旁路开关14、15以及正极电池开关和负极电池开关11、12，但未使用升压开关16，该升压开关在充电期间保持断开。在这种使用情况下，方法1的第一步骤本质上与充电使用升压级5的情况下的第一步骤相同，并且因此将以相同的方式参考，然而同时指示与所讨论的开关和某些比较电压相关的差异。
方法1开始于第一步骤100，该第一步骤与使用升压级5进行充电的情况的第一步骤相同。特别地，在该第一步骤100期间，使正极电池开关和负极电池开关11、12闭合。
接下来的步骤110是控制负极DC开关和旁路开关14、15断开。
在几毫秒之后，该方法实施接下来的步骤120，该步骤是将一方面充电插座8的端子之间的电压VDC与另一方面预定义安全电压S1进行比较的第一比较步骤。
当在第一比较步骤120中，方法1确定充电插座8的端子之间的电压VDC小于(分支是)预定义安全电压S1时，则方法1确定旁路开关15和负极DC开关14中的至少一个开关未熔接，并且方法1继续进行步骤470，该步骤在图7中示出并在下文中描述。
相比之下，当在第一比较步骤120中，方法1确定充电插座8的端子之间的电压VDC大于(分支否)预定义安全电压S1时，则在第一比较步骤120之后进行将一方面充电插座8的端子之间的电压VDC与另一方面由充电系统32测量的逆变器3的端子之间的电压VO(称为逆变器电压)进行比较的第二比较步骤130。
当在第二比较步骤130中，方法1确定充电插座8的端子之间的电压VDC与逆变器电压VO之间的以绝对值表示的差大于(分支是)预定义电压偏移S2时，则方法1确定旁路开关15和负极DC开关14中的至少一个开关未熔接，并且方法1继续进行步骤470，该步骤在图7中示出并在下文中描述。
当在第二比较步骤130中，方法1确定充电插座8的端子之间的电压VDC与逆变器电压VO之间的以绝对值表示的差小于(分支否)预定义电压偏移S2时，则在充电翻盖关闭的传感器起作用的情况下(条件135的分支是)，接下来的步骤是控制正极电池开关和负极电池开关11、12断开的步骤170，然后如果满足以下条件之一，则允许将充电电缆断开连接：
-充电插座8的端子之间的电压VDC、充电插座8的正极端子与车辆30的接地之间的共模电压V+以及充电插座8的负极端子与车辆30的接地之间的共模电压V-小于预定义安全电压S1，或者
-逆变器电压VO小于预定义安全电压S1，
并且如果满足这些条件之一，则计算机50等待接收到盖子关闭的指示，然后继续进行步骤240，该步骤在图4中示出，步骤240和随后的步骤与充电使用升压级5的情况相同。
当在第二比较步骤130中，方法1确定充电插座8的端子之间的电压VDC与逆变器电压VO之间的以绝对值表示的差小于预定义电压偏移S2时，并且当例如因为车辆未配备有充电翻盖关闭的传感器或者该传感器有故障，所以车辆的计算机50不具有关于充电电缆的潜在断开连接的信息(条件135的分支否)时，则方法1继续进行(交叉参考C)图6所展示的步骤。这些步骤是：
-控制正极电池开关和负极电池开关13、14断开390，然后在几秒钟之后，
-将充电插座8的端子之间的电压VDC与预定义安全电压S1进行附加比较400，并且如果充电插座8的端子之间的电压VDC小于(分支是)预定义安全电压S1，则进行以下操作：
-控制正极电池开关和负极电池开关13、14闭合410，然后
-将充电插座8的端子之间的电压VDC与预定义安全电压S1进行附加比较420，并且如果方法1确定充电插座8的端子之间的电压VDC大于(分支否)预定义安全电压S1，则方法1检测到430负极DC开关14的熔接和旁路开关15的熔接。在这种情况下，在正极电池开关和负极电池开关11、12已经断开并且已经验证该正极电池开关和负极电池开关未熔接之后，允许断开连接。
相比之下，如果在附加比较步骤420中，方法1确定充电插座8的端子之间的电压VDC小于(分支是)预定义安全电压S1时，则方法1确定旁路开关15和负极DC开关14中的至少一个开关未熔接，并且方法1继续进行步骤470，该步骤在图7中示出并在下文中描述。
当在附加比较400期间充电插座8的端子之间的电压VDC大于(分支否)预定义安全电压S1时，则在该附加比较步骤400之后进行将逆变器电压VO与预定义安全电压S1进行比较的步骤440。如果逆变器电压VO小于(分支是)预定义安全电压S1，则允许用户将充电电缆70断开连接，方法1确定450旁路开关15和负极DC开关14中的至少一个开关未熔接，并且方法1继续进行步骤470，该步骤在图7中示出并在下文中描述。相比之下，如果逆变器电压VO大于(分支否)预定义安全电压S1，则方法1阻止460用户将充电电缆70断开连接并循环回到附加比较步骤400。具体地，在这种情况下，在充电插座8的端子之间和逆变器的端子之间持续存在危险电压，这可能是充电站60的开关62、64以及负极DC开关和旁路开关14、15、或充电站60的开关62、64以及正极电池开关和负极电池开关11、12、或甚至负极DC开关和旁路开关14、15以及正极电池开关和负极电池开关11、12的同时熔接的结果。然后，用户必须按下充电站60上的紧急按钮以降低由充电站递送的电压并允许充电插座8断开连接。
最后，当方法1在上文关于图2、图5或图6提及的情况之一中在充电未使用升压级5的情况下确定旁路开关15和负极DC开关14中的至少一个开关未熔接或者在充电未使用升压级5的情况下确定负极DC开关和正极DC开关14、13中的至少一个开关未熔接时，则进行以下操作：
-允许用户将充电电缆断开连接，以及
-方法1继续进行图7的步骤，即控制旁路开关15以及正极DC开关和负极DC开关13、14中尚未被控制为断开的开关断开的步骤470。
在这个控制断开的步骤470期间，正极电池开关和负极电池开关11、12保持闭合。
然后，控制断开的步骤470之后是并行和或一个接一个地进行的两个比较步骤，这些步骤是：
-将一方面充电插座8的负极端子的共模电压V-与另一方面第一低共模电压极限S12(例如60V)进行比较的第七比较步骤480，以及
-将一方面充电插座8的正极端子的共模电压V+与另一方面第二低共模电压极限S13(例如60V)进行比较的第八比较步骤540。
当在第七比较步骤480中，方法1确定充电插座8的负极端子的共模电压V-小于(分支是)第一低共模电压极限S12时，则方法1确定490负极DC开关未熔接。类似地，当在第八比较步骤540中，方法1确定充电插座8的正极端子的共模电压V+小于(分支是)第二低共模电压极限S13时，则方法1确定545正极DC开关13未熔接(当充电使用升压级5时)或者旁路开关15未熔接(当充电未使用升压级5时)。
相比之下，当在第七比较步骤480中，方法1确定充电插座8的负极端子的共模电压V-大于(分支否)第一低共模电压极限S12时，则在第七比较步骤480之后是控制正极DC开关(如果充电使用升压级5)或旁路开关15(如果充电未使用升压级5)闭合的步骤500。
在几毫秒之后，控制闭合的步骤500之后是第九比较步骤510，在该第九比较步骤中，当充电使用升压级时，方法1将一方面升压电压VB与另一方面充电插座8的端子之间的电压VDC进行比较，并且如果升压电压VB等于(分支是)充电插座8的端子之间的电压VDC，则方法1确定520负极DC开关14熔接，否则(分支否)方法1确定530负极DC开关14未熔接。当充电未使用升压级时，在第九比较步骤510中，方法1将一方面逆变器电压VO与另一方面充电插座8的端子之间的电压VDC进行比较，并且如果逆变器电压VO等于(分支是)充电插座8的端子之间的电压VDC，则方法1确定520负极DC开关14熔接，否则(分支否)方法1确定530负极DC开关14未熔接。
类似地，当在第八比较步骤540中，方法1确定充电插座8的正极端子的共模电压V+大于(分支否)第二低共模电压极限S13时，则在第八比较步骤540之后是控制负极DC开关闭合的步骤550。
在几毫秒之后，控制闭合的步骤550之后是第十比较步骤560，在该第十比较步骤中，当充电使用升压级时，方法1将一方面升压电压VB与另一方面充电插座8的端子之间的电压VDC进行比较，并且如果升压电压VB等于(分支是)充电插座8的端子之间的电压VDC，则方法1确定570正极DC开关13熔接，否则(分支否)方法1确定580正极DC开关13未熔接。当充电未使用升压级5时，在第十比较步骤560中，方法1将一方面逆变器电压VO与另一方面充电插座8的端子之间的电压VDC进行比较，并且如果逆变器电压VO等于(分支是)充电插座8的端子之间的电压VDC，则方法1确定570旁路开关15熔接，否则(分支否)方法1确定580旁路开关15未熔接。
当然，本发明并非限于刚刚描述的示例并且可以对这些示例做出许多修改而不会偏离本发明的范围。

Claims (15)

1.一种用于终止电动车辆或混合动力车辆(30)的充电系统(32)的充电和诊断该充电系统的电力开关(13，14，15，16)的方法(1)，该车辆(30)包括牵引电池(2)和逆变器(3)，该逆变器能够为该车辆(30)的电机(4)供电，该充电系统(32)至少包括：
-被称为正极电池开关的开关(11)，该开关通过其端子中的第一端子连接到该牵引电池(2)的正极端子并且通过其端子中的第二端子连接到该逆变器(3)的正极输入端子，以及
-被称为负极电池开关的开关(12)，该开关通过其端子中的第一端子连接到该牵引电池(2)的负极端子并且通过其端子中的第二端子连接到该逆变器(3)的负极输入端子，
-升压级(5)，该升压级包括至少一个电容器(6)，该至少一个电容器的正极端子连接到该升压级(5)的正极输入端子，并且该至少一个电容器的负极端子连接到该升压级(5)的负极输入端子，
-在充电期间使用的被称为待测试开关的两个开关(13，14，15)，当该充电使用该升压级(5)时，第一待测试开关(13，15)通过其端子中的第一端子连接到充电插座(8)的正极端子并且通过其端子中的第二端子连接到该升压级(5)的正极输入端子，第二待测试开关(14)通过其端子中的第一端子连接到该充电插座(8)的负极端子并且通过其端子中的第二端子连接到该负极电池开关(12)的第二端子，该方法(1)包括：
-控制这些待测试开关(13，14，15)断开的步骤(110)，
-将一方面该充电插座(8)的端子之间的电压(VDC)与另一方面预定义安全电压(S1)进行比较的第一比较步骤(120)，
该方法(1)进一步包括当该充电插座(8)的端子之间的电压(VDC)大于该预定义安全电压(S1)时：
-将一方面该充电插座(8)的端子之间的电压(VDC)与另一方面这些待测试开关(13，14，15)的第二端子之间的电压进行比较的第二比较步骤(130)，
该方法(1)的特征在于，当该充电使用该升压级(5)时，当在该第二比较步骤(130)中比较的这些电压之间的差小于预定义电压偏移(S2)时，并且在不存在关于该车辆(30)的用于接近该充电插座(8)的充电翻盖的关闭的信息的情况下，该方法(1)另外包括使该电容器(6)放电的步骤(140)，以及然后将一方面该充电插座(8)的端子之间的电压(VDC)与另一方面这些待测试开关(13，14)的第二端子之间的电压(VB)进行比较的第三比较步骤(150)。
2.如权利要求1所述的充电终止和诊断方法(1)，其中，该电机(4)和该逆变器(3)形成该升压级(5)的一部分，该升压级(5)包括被称为升压开关的开关(16)，该开关通过其端子中的第一端子连接到该电容器(6)的正极端子并且通过其端子中的第二端子连接到该电机(4)的中性点，该方法(1)的特征在于该方法包括以下步骤：当该充电使用该升压级(5)时并且当该方法(1)未诊断出这些待测试开关(13，14)的任何熔接时：
-控制该升压开关(16)断开(180)，
-控制(190)该逆变器(3)以使该电容器(6)放电，
-将该电容器(6)的端子之间的电压(VB)或该逆变器(3)的相电流分别与该电容器(6)的电压或该相电流(IB)的低阈值(S3，S4)进行比较(215)，并且如果该电容器(6)的端子之间的电压(VB)小于该电容器(6)的电压的低阈值(S3)，或者如果该逆变器(3)的相电流(IB)大于该相电流(IB)的低阈值(S4)，则检测到(230)该升压开关(16)的熔接。
3.如权利要求1或2所述的充电终止和诊断方法(1)，其中，该充电系统(32)包括：
-被称为正极DC开关的开关(13)，该开关通过其端子中的第一端子连接到该充电插座(8)的正极端子并且通过其端子中的第二端子连接到该升压级(5)的正极输入端子，以及
-被称为负极DC开关的开关(14)，该开关通过其端子中的第一端子连接到该充电插座(8)的负极端子并且通过其端子中的第二端子连接到该升压级(5)的负极输入端子，
当该充电使用该升压级(5)时，这些待测试开关是该正极DC开关(13)和该负极DC开关(14)，这些待测试开关(13，14)的第二端子之间的电压(VB)于是被称为升压电压。
4.如权利要求3所述的充电终止和诊断方法(1)，其中，该充电系统(32)包括被称为旁路开关的开关(15)，该开关通过其端子中的第一端子连接到该正极DC开关(13)的第一端子并且通过其端子中的第二端子连接到该正极电池开关(11)的第二端子，当该充电未使用该升压级(5)时，这些待测试开关是该负极DC开关(14)和该旁路开关(15)，这些待测试开关(14，15)的第二端子之间的电压(VO)于是被称为逆变器电压。
5.如权利要求4所述的充电终止和诊断方法(1)，其中，当已经检测到(135)该充电翻盖关闭时，无论该充电是否使用该升压级(5)，在该旁路开关(15)、该正极DC开关(13)和该负极DC开关(14)被控制为断开(240)并且该正极电池开关(11)和该负极电池开关(12)被控制为闭合(240)的情况下，在该第二比较步骤(130)之后进行将一方面该充电插座(8)的端子之间的电压(VDC)与另一方面低差分电压阈值(S5)和中间差分电压阈值(S6)中的至少一个差分电压阈值进行比较的第四比较步骤(250)，从而如果该充电插座(8)的端子之间的电压(VDC)大于该中间差分电压阈值(S6)，则检测到该旁路开关(15)和该负极DC开关(14)的熔接(290)，或者如果该充电插座(8)的端子之间的电压(VDC)介于该低差分电压阈值(S5)与该中间差分电压阈值(S6)之间，则检测到该正极DC开关(13)和该负极DC开关(14)的熔接(270)。
6.如权利要求5所述的充电终止和诊断方法(1)，其中，当该第四比较步骤(250)确定该充电插座(8)的端子之间的电压(VDC)小于该低差分电压阈值(S5)时，则在该第四比较步骤(250)之后进行将一方面该充电插座(8)的正极端子的共模电压(V+)与另一方面低共模电压阈值(S8)和中间共模电压阈值(S9)中的至少一个共模电压阈值进行比较的第五比较步骤(300)，从而得出结论：当该充电插座(8)的正极端子的共模电压(V+)小于该低共模电压阈值(S8)时，该旁路开关(15)和该正极DC开关(13)尚未熔接(310)，或者如果该充电插座(8)的正极端子的共模电压(V+)介于该低共模电压阈值(S8)与该中间共模电压阈值(S9)之间，则该正极DC开关(13)已经熔接(330)，或者如果该充电插座(8)的正极端子的共模电压(V+)大于该中间共模电压阈值(S9)，则该旁路开关(15)已经熔接(350)。
7.如权利要求5或6所述的充电终止和诊断方法(1)，其中，当该第四比较步骤(250)确定该充电插座(8)的端子之间的电压(VDC)小于该低差分电压阈值(S5)时，则在该第四比较步骤(250)之后进行将一方面该充电插座(8)的负极端子的共模电压(V-)与另一方面低共模电压电平(S11)进行比较的第六比较步骤(360)，从而得出结论：当该充电插座(8)的负极端子的共模电压(V-)小于该低共模电压电平(S11)时，该负极DC开关(14)尚未熔接(370)，否则该负极DC开关(14)已经熔接(380)。
8.如权利要求4至7中任一项所述的充电终止和诊断方法(1)，其中，当该充电未使用该升压级(5)时，当在该第二比较步骤(130)中比较的这些电压之间的差小于预定义电压偏移(S2)时，并且在不存在关于该车辆(30)的用于接近该充电插座(8)的充电翻盖的关闭的信息的情况下，该方法(1)继续进行以下步骤：
-控制该正极电池开关和该负极电池开关(13，14)断开(390)，
-将该充电插座(8)的端子之间的电压(VDC)与该预定义安全电压(S1)进行附加比较(400)，并且如果该充电插座(8)的端子之间的电压(VDC)小于该预定义安全电压(S1)，则进行以下操作：
-控制该正极电池开关和该负极电池开关(13，14)闭合(410)，
-将该充电插座(8)的端子之间的电压(VDC)与该预定义安全电压(S1)进行附加比较(420)，并且如果该充电插座(8)的端子之间的电压(VDC)大于该预定义安全电压(S1)，则检测到(430)该负极DC开关(14)和该旁路开关(15)的熔接，否则得出结论：该旁路开关(15)和该负极DC开关(14)中的至少一个开关未熔接。
9.如权利要求8所述的充电终止和诊断方法(1)，其中，在该充电插座(8)的端子之间的电压(VDC)与该预定义安全电压(S1)的附加比较(400)期间，当该充电插座(8)的端子之间的电压(VDC)大于该预定义安全电压(S1)时，该方法继续进行以下步骤：
-将该逆变器电压(VO)与该预定义安全电压(S1)进行比较(440)，从而得出结论：当该逆变器电压(VO)小于该预定义安全电压(S1)时，该旁路开关(15)和该负极DC开关(14)中的至少一个开关未熔接，否则阻止(460)将与该充电插座(8)连接的充电电缆(70)断开连接，该步骤循环回到该附加比较步骤(400)。
10.如权利要求3至9中任一项所述的充电终止和诊断方法(1)，其中，当该第三比较步骤(150)确定该充电插座(8)的端子之间的电压(VDC)等于该升压电压(VB)时，则该方法(1)检测到(160)该正极DC开关(13)和该负极DC开关(14)的熔接，否则该方法(1)确定该正极DC开关(13)和该负极DC开关(14)中的至少一个开关未熔接。
11.如权利要求3至10中任一项所述的充电终止和诊断方法(1)，其中，当该充电使用该升压级(5)时，并且当该第一比较步骤(120)确定该充电插座(8)的端子之间的电压(VDC)小于该预定义安全电压(S1)时，或者当该第二比较步骤(130)确定该升压电压(VB)与该充电插座(8)的端子之间的电压(VDC)之间的差大于该预定义电压偏移(S2)时，则该方法(1)确定该正极DC开关(13)和该负极DC开关(14)中的至少一个开关未熔接。
12.如权利要求4至11中任一项所述的充电终止和诊断方法(1)，其中，当该充电未使用该升压级(5)时，并且当该第一比较步骤(120)确定该充电插座(8)的端子之间的电压(VDC)小于该预定义安全电压(S1)时，或者当该第二比较步骤(130)确定该逆变器的电压(VO)与该充电插座(8)的端子之间的电压(VDC)之间的差大于该预定义电压偏移(S2)时，则该方法(1)确定该旁路开关(15)和该负极DC开关(14)中的至少一个开关未熔接。
13.如权利要求8至12中任一项在从属于权利要求4时所述的充电终止和诊断方法(1)，其中，当该方法(1)在该充电使用该升压级(5)的情况下确定该正极DC开关(13)和该负极DC开关(14)中的至少一个开关未熔接或者在该充电未使用该升压级(5)的情况下确定该旁路开关(15)和该负极DC开关(14)中的至少一个开关未熔接时，该方法(1)在一方面该负极DC开关(14)和另一方面该正极DC开关(13)或该旁路开关(15)分别被控制为断开(470)的情况下继续进行将一方面该充电插座(8)的负极端子的共模电压(V-)与另一方面第一低共模电压极限(S12)进行比较的第七比较步骤(480)，从而得出结论：当该充电插座(8)的负极端子的共模电压(V-)小于该第一低共模电压极限(S12)时，该负极DC开关(14)尚未熔接(490)，并且该方法继续进行将一方面该充电插座(8)的正极端子的共模电压(V+)与另一方面第二低共模电压极限(S13)进行比较的第八比较步骤(540)，从而得出结论：当该充电插座(8)的正极端子的共模电压(V+)小于该第二低共模电压极限(S13)时，该正极DC开关(13)或该旁路开关(15)分别尚未熔接(545)。
14.如权利要求13所述的充电终止和诊断方法(1)，其中，当该充电插座(8)的负极端子的共模电压(V-)大于该第一低电压极限(S12)时，该方法(1)在该正极DC开关(13)或该旁路开关(15)已经分别被控制为闭合(500)之后继续进行分别将一方面该升压电压(VB)或该逆变器电压(VO)与另一方面该充电插座(8)的端子之间的电压(VDC)进行比较的第九比较步骤(510)，从而如果该升压电压(VB)或该逆变器电压(VO)分别等于该充电插座(8)的端子之间的电压(VDC)，则检测到该负极DC开关(14)的熔接(520)，否则得出结论：该负极DC开关(14)尚未熔接(530)。
15.如权利要求13或14所述的充电终止和诊断方法(1)，其中，当该充电插座(8)的正极端子的共模电压(V+)大于该第二低电压极限(S13)时，该方法(1)在该负极DC开关(14)已经被控制为闭合(550)之后继续进行分别将一方面该升压电压(VB)或该逆变器电压(VO)与另一方面该充电插座(8)的端子之间的电压(VDC)进行比较的第十比较步骤(560)，从而如果该升压电压(VB)或该逆变器电压(VO)分别等于该充电插座(8)的端子之间的电压(VDC)，则分别检测到该正极DC开关(13)或该旁路开关(15)的熔接(570)，否则得出结论：该正极DC开关(13)或该旁路开关(15)分别尚未熔接(580)。
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