專利名稱：功能高電壓聯(lián)鎖系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體涉及高電壓接入保護(hù)，更具體地說，涉及一種將高電壓聯(lián)鎖功能與 一個(gè)或多個(gè)不同功能集成的系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
汽車產(chǎn)業(yè)越來越多地使用電氣系統(tǒng)為汽車提供至少一部分推進(jìn)功率。這些電 氣系統(tǒng)通常使用高電壓，高電壓通常被定義為至少60VDC的直流(DC)電壓或者至少 30VAC的交流(AC)電壓。可以通過專用高電壓聯(lián)鎖(HVIL)電路或者適當(dāng)時(shí)通過專用回路與局部回路的組 合提供保護(hù)來防止意外接入高電壓。局部HVIL回路用于保護(hù)一個(gè)或多個(gè)高電壓接入點(diǎn)， 只是車輛接入點(diǎn)總數(shù)的子集。局部HVIL回路使用在該子集對HVIL破壞事件有不同響 應(yīng)時(shí)，或者在可更經(jīng)濟(jì)地實(shí)現(xiàn)物理HVIL時(shí)。例如，可以在基于HV的空調(diào)中使用局部 HVIL,其中，所檢測到的HVIL的破壞可能僅觸發(fā)空調(diào)系統(tǒng)的關(guān)閉。HVIL電路是低電 壓電路。HVIL電路通常包括路由到相關(guān)接入點(diǎn)的專用電路回路，諸如蓋組件或高電壓連 接器，允許對高電壓的接入。HVIL電路回路使用低電壓信號來激勵，并且構(gòu)造為當(dāng)相關(guān) 聯(lián)接入點(diǎn)受到破壞時(shí)為開路。無論何時(shí)HVIL電路回路為開路時(shí)，從而指示相關(guān)聯(lián)接入 點(diǎn)受到破壞，HVIL電路對與受到破壞的接入點(diǎn)相關(guān)聯(lián)的所有部件去激勵高電壓。

發(fā)明內(nèi)容
提供一種實(shí)施功能高電壓聯(lián)鎖的裝置。所述裝置包括殼、高電壓端子、低電壓 電路和控制單元。殼包括可被破壞的接入點(diǎn)。高電壓端子至少部分地設(shè)置在所述殼內(nèi)、 可通過破壞高電壓接入點(diǎn)接入、并且被構(gòu)造為從高電壓電源得到激勵。低電壓電路布置 在所述殼內(nèi)、并且被耦合以選擇地接收低電壓電信號?？刂齐娐穬H在高電壓接入點(diǎn)沒有 被破壞時(shí)被耦合到低電壓電路、且被構(gòu)造為向低電壓電路提供低電壓電信號?？刂齐娐?還被構(gòu)造為實(shí)施第一功能和不同的第二功能。第一功能包括確定所述接入點(diǎn)是否被破 壞，并且當(dāng)確定出所述接入點(diǎn)被破壞時(shí)，阻止高電壓端子從所述高電壓電源得到激勵。在另一實(shí)施例中，所述設(shè)備包括殼、高電壓端子、低電壓電源、低電壓電路和 控制電路。殼具有可被破壞的接入點(diǎn)。高電壓端子至少部分布置在所述殼內(nèi)且可通過破 壞高電壓接入點(diǎn)接入。所述高電壓端子被構(gòu)造為從高電壓電源得到激勵。低電壓電源 被構(gòu)造為提供低電壓電信號。低電壓電路布置在所述殼內(nèi)，并且被耦合以選擇地接收低 電壓電信號。所述低電壓電路被構(gòu)造為僅當(dāng)所述低電壓電路接收低電壓電信號時(shí)允許高 電壓電源激勵所述高電壓端子。控制電路布置在殼內(nèi)，并且被耦合以僅當(dāng)高電壓接入點(diǎn) 沒有被破壞時(shí)接收低電壓電信號。所述控制電路被構(gòu)造為實(shí)施第一功能和不同的第二功 能。所述第一功能包括至少選擇性地允許電流從所述低電壓電源流過所述低電壓電路從 而激勵所述低電壓電路。提供一種用于實(shí)施高電壓聯(lián)鎖的方法。所述方法包括使用低電壓電源激勵低電壓電路。所述低電壓電路被構(gòu)造為在被激勵時(shí)提供信號。所述低電壓電路提供的信號將 實(shí)施第一功能和不同的第二功能。所述第一功能包括確定到高電壓端子的接入點(diǎn)是否被 破壞。當(dāng)所述第一功能確定所述接入點(diǎn)沒有被破壞時(shí)，允許高電壓端子從高電壓電源得 到電激勵。當(dāng)所述第一功能確定所述接入點(diǎn)被破壞時(shí)，阻止所述高電壓端子受到所述高 電壓電源的電激勵。此外，通過結(jié)合附圖以及上面的技術(shù)領(lǐng)域和背景技術(shù)，根據(jù)下面的詳細(xì)描述和 權(quán)利要求，所述功能高電壓聯(lián)鎖系統(tǒng)和方法的其它功能和特征將是明顯的。本發(fā)明還提供如下方案方案1. 一種功能高電壓聯(lián)鎖系統(tǒng)，其包括殼，其具有可被破壞的接入點(diǎn)； 高電壓端子，其至少部分地設(shè)置在所述殼內(nèi)并且可通過破壞所述高電壓接入點(diǎn) 接入，所述高電壓端子被構(gòu)造為由高電壓電源激勵；設(shè)置在所述殼內(nèi)的低電壓電路，所述低電壓電路被耦合以選擇地接收低電壓電 信號；以及控制電路，其僅在高電壓接入點(diǎn)沒有被破壞時(shí)被耦合到所述低電壓電路并且被 構(gòu)造為向所述低電壓電路提供所述低電壓電信號，所述控制電路還被構(gòu)造為實(shí)現(xiàn)第一功 能和不同的第二功能，所述第一功能包括確定所述接入點(diǎn)是否被破壞，以及在確定出所述接入點(diǎn)被破壞時(shí)，阻止所述高電壓電源激勵所述高電壓端子。方案2.如方案1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一功能還包括在確定出所 述接入點(diǎn)沒有被破壞時(shí)，不阻止所述高電壓負(fù)載由所述高電壓電源激勵。方案3.如方案1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述不同的第二功能包括感測物理 現(xiàn)象。方案4.如方案3所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述低電壓電路包括被構(gòu)造為感測 所述物理現(xiàn)象的傳感器設(shè)備。方案5.如方案1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述低電壓電路包括數(shù)字設(shè)備。方案6.如方案1所述的系統(tǒng)，其特征在于所述不同的第二功能是關(guān)鍵任務(wù)功能；以及所述控制電路還被構(gòu)造為確定所述低電壓電路是否是不可操作，并且如果是 不可操作，則阻止所述高電壓電源激勵所述高電壓端子。方案7.如方案1所述的系統(tǒng)，其特征在于所述控制電路在確定所述接入點(diǎn)被破壞時(shí)提供控制信號；以及所述系統(tǒng)還包括所述高電壓電源，所述高電壓電源被構(gòu)造為響應(yīng)于所述控制信 號選擇性關(guān)閉。方案8.如方案1所述的系統(tǒng)，其特征在于所述控制電路在確定所述接入點(diǎn)被破壞時(shí)提供控制信號；以及所述系統(tǒng)還包括開關(guān)設(shè)備，所述開關(guān)設(shè)備電耦合到所述高電壓端子并且被耦合 以從所述控制電路接收控制信號，所述開關(guān)設(shè)備響應(yīng)于所述控制信號選擇性地在打開位 置和關(guān)閉位置之間移動，其中，在所述打開位置，阻止所述高電壓電源激勵所述高電壓端子，在所述關(guān)閉位置，不阻止所述高電壓電源激勵所述高電壓端子。方案9.如方案1所述的系統(tǒng)，其特征在于所述控制電路在確定所述接入點(diǎn)被 破壞時(shí)提供控制信號；以及所述系統(tǒng)還包括處理器設(shè)備，所述處理器設(shè)備被耦合以接收所述控制信號，并 且被構(gòu)造為響應(yīng)于所述控制信號選擇性地關(guān)閉所述高電壓電源。方案10.—種功能高電壓聯(lián)鎖系統(tǒng)，其包括殼，其具有可被破壞的接入點(diǎn)；高電壓端子，其至少部分地布置在所述殼內(nèi)且可通過破壞所述高電壓接入點(diǎn)接 入，所述高電壓端子被構(gòu)造為由高電壓電源激勵；被構(gòu)造為提供低電壓電信號的低電壓電源；布置在所述殼內(nèi)的低電壓電路，所述低電壓電路被耦合以選擇地接收所述低電 壓電信號，所述低電壓電路被構(gòu)造為僅在所述低電壓電路接收所述低電壓電信號時(shí)允許 高電壓電源激勵所述高電壓端子；以及布置在所述殼內(nèi)的控制電路，所述控制電路被耦合成僅在所述高電壓接入點(diǎn)沒 有被破壞時(shí)接收所述低電壓電信號，所述控制電路被構(gòu)造為實(shí)施第一功能和不同的第二 功能，所述第一功能包括至少選擇性地允許電流從所述低電壓電源流過所述低電壓電路 從而激勵所述低電壓電路。方案11. 一種功能高電壓聯(lián)鎖系統(tǒng)，其包括高電壓電源；殼，其具有可被破壞的接入點(diǎn)；高電壓負(fù)載，其至少部分地設(shè)置在所述殼內(nèi)且可通過破壞所述高電壓接入點(diǎn)接 入，所述高電壓負(fù)載電耦合成由所述高電壓電源激勵； 布置在所述殼內(nèi)的低電壓電路，所述低電壓電路被耦合成選擇性地接收低電壓 電信號；以及控制電路，其僅在所述高電壓接入點(diǎn)沒有被破壞時(shí)被耦合到所述低電壓電路并 且被構(gòu)造為向所述低電壓電路提供所述低電壓電信號，所述控制電路還被構(gòu)造為實(shí)施第 一功能和不同的第二功能，所述第一功能包括確定所述接入點(diǎn)是否被破壞，以及在確定出所述接入點(diǎn)被破壞時(shí)，阻止所述高電壓負(fù)載由所述高電壓電源激勵。方案12.如方案11所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一功能還包括在確定出 所述接入點(diǎn)沒有被破壞時(shí)，不阻止所述高電壓負(fù)載由所述高電壓電源激勵。方案13.如方案11所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述不同的第二功能包括感測物 理現(xiàn)象。方案14.方案13所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述低電壓電路包括被構(gòu)造為感測 所述物理現(xiàn)象的傳感器設(shè)備。方案15.如方案11所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述低電壓電路包括數(shù)字設(shè)備。方案16.如方案11所述的系統(tǒng)，其特征在于所述不同的第二功能是關(guān)鍵任務(wù)功能；以及所述控制電路還被構(gòu)造為確定所述低電壓電路是否是不可操作，并且如果是不可操作，則阻止所述高電壓負(fù)載由所述高電壓電源激勵。方案17.如方案11所述的系統(tǒng)，其特征在于所述控制電路在確定所述接入點(diǎn)被破壞時(shí)提供控制信號；以及所述高電壓電源被構(gòu)造為響應(yīng)于所述控制信號而關(guān)閉。方案18.如方案11所述的系統(tǒng)，其特征在于所述控制電路在確定所述接入點(diǎn)被破壞時(shí)提供控制信號；以及所述系統(tǒng)還包括開關(guān)設(shè)備，所述開關(guān)設(shè)備在所述高電壓電源與所述高電壓負(fù)載 之間電耦合，所述開關(guān)設(shè)備還被耦合成從所述控制電路接收所述控制信號，所述開關(guān)設(shè) 備響應(yīng)于所述控制信號選擇性地在打開位置和關(guān)閉位置之間移動，其中，在所述打開位 置，阻止所述高電壓電源激勵所述高電壓負(fù)載，在所述關(guān)閉位置，不阻止所述高電壓電 源激勵所述高電壓負(fù)載。方案19.如方案11所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述控制電路在確定所述接入點(diǎn) 被破壞時(shí)提供控制信號；以及所述系統(tǒng)還包括處理器設(shè)備，所述處理器設(shè)備被耦合以接收所述控制信號，并 且被構(gòu)造為響應(yīng)于所述控制信號選擇性地關(guān)閉所述高電壓電源。方案20.—種用于實(shí)施高電壓聯(lián)鎖的方法，所述方法包括步驟 使用低電壓電源激勵低電壓電路，所述低電壓電路被構(gòu)造為在被激勵時(shí)提供低 電壓信號；使用所述低電壓電路提供的所述低電壓信號來實(shí)施第一功能和不同的第二功 能，所述第一功能包括確定到高電壓端子的接入點(diǎn)是否被破壞；當(dāng)所述第一功能確定所述接入點(diǎn)沒有被破壞時(shí)，允許所述高電壓端子由所述高 電壓電源電激勵；以及當(dāng)所述第一功能確定所述接入點(diǎn)被破壞時(shí)，阻止所述高電壓端子由所述高電壓 電源激勵。


下面將結(jié)合附圖描述本發(fā)明，其中，相同的標(biāo)號表示相同的部件，其中圖1描述了車輛的簡化示意圖；圖2描述了可以包括在圖1的車輛內(nèi)的示例性功能高電壓聯(lián)鎖電路的簡化功能框 圖；圖3和圖4描述了可以包括在圖1的車輛內(nèi)的替代性示例性功能高電壓聯(lián)鎖電路 的簡化功能框圖；圖5用曲線圖描述了與圖2-圖4的示例性電路相關(guān)聯(lián)的示例性工作電壓；以及圖6和圖7描述了可以包括在圖1的車輛內(nèi)的額外替代性示例性功能高電壓聯(lián)鎖 電路的簡化功能框圖。
具體實(shí)施例方式接下來的詳細(xì)描述本質(zhì)上僅僅是示例性的并且沒有意圖限制本發(fā)明或本發(fā)明的 應(yīng)用和使用。此外，沒有意圖受到存在于前述技術(shù)領(lǐng)域、背景技術(shù)、發(fā)明內(nèi)容或接下來的詳細(xì)描述中的任何表述或暗指的理論的限制。對此，盡管以汽車為背景實(shí)現(xiàn)描述了各 種實(shí)施例，但是將理解，可以在各種和變化的其它交通工具中實(shí)施一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例， 包括但不限于各種其它地面交通工具、各種海洋交通工具、各種空中交通工具和宇宙飛 船。下面的描述中涉及“連接”或“耦合”在一起的元件或特征。如在此使用，除 非另有明確說明，否則，“連接”意思是一個(gè)元件/特征直接聯(lián)接到另一元件/特征(或 者直接與另一元件/特征進(jìn)行通信)，并且不一定是機(jī)械地。同樣除非另有明確說明，否 則，“耦合”意思是一個(gè)元件/特征直接或間接聯(lián)接到另一元件/特征(或者直接或間 接與另一元件/特征進(jìn)行通信)，并且不一定是機(jī)械地。然而，應(yīng)該理解，盡管在一個(gè)實(shí) 施例中，兩個(gè)元件被描述為“連接”，但是在替代性實(shí)施例中，類似的元件可以為“耦 合”，反之亦然。因此，盡管在此示出的示意圖描述了元件的示例布置，但是在實(shí)際實(shí) 施例中可以給出額外中間元件、設(shè)備、特征或部件。還應(yīng)該理解，附圖僅是說明性的， 且并非按比例繪制?，F(xiàn)參照圖1，描述了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的車輛100或“汽車”。車輛100 包括底盤102、車身104、四個(gè)輪子106和電氣系統(tǒng)108。車身104布置在底盤102上， 并且大致包圍車輛100的其它部件。車身104和底盤102可以共同構(gòu)成車架。每個(gè)輪子 106在車身104的各個(gè)角附近可旋轉(zhuǎn)地耦合到底盤102。車輛100可以是多種不同類型機(jī)動車中的任何一種，例如，轎車、貨車、卡 車、運(yùn)動型多用途車(SUV)，并且可以是兩輪驅(qū)動(2WD)(即，后輪驅(qū)動或前輪驅(qū)動)、 四輪驅(qū)動(4WD)或者全輪驅(qū)動(AWD)。車輛100還可以包括多種不同類型的發(fā)動機(jī)(致 動器)之一或者其組合，例如，供以汽油或柴油的燃燒發(fā)動機(jī)、“彈性燃料汽車”(FFV) 發(fā)動機(jī)(即，使用汽油和乙醇的混合物)、氣態(tài)化合物(如氫氣和/或天然氣)燃料發(fā)動 機(jī)或燃料電池能源、燃燒/電動機(jī)混合動力發(fā)動機(jī)和電動機(jī)。電氣系統(tǒng)108是高電壓電氣系統(tǒng)，并且包括高電壓電源112和多個(gè)高電壓電氣 負(fù)載114。在進(jìn)一步描述之前，應(yīng)注意到，在隨后的描述中使用的術(shù)語“高電壓”被定 義為大于或等于60VDC的直流(DC)電壓或大于或等于30VAC的交流(AC)電壓。此 外，在本文描述中使用的術(shù)語“低電壓”被定義為小于60VDC的直流(DC)電壓或小于 30VAC的交流(AC)電壓。再次返回電氣系統(tǒng)108的描述，應(yīng)注意到，可以按各種方式實(shí)施高電壓電源 112。例如，高電壓電源112可以包括一個(gè)或多個(gè)蓄電池、一個(gè)或多個(gè)燃料電池、一個(gè) 或多個(gè)發(fā)電機(jī)或上述方式的各種組合，只是僅舉幾例。此外，盡管圖1中僅描述了一個(gè) 高電壓電源112，但是可以理解，這樣做僅僅是為了便于描述和說明，并且如果需要或期 望，則可以使用多個(gè)高電壓電源112來實(shí)施電氣系統(tǒng)108。高電壓電氣負(fù)載114的數(shù)量和類型也是可變的。然而，在描述的實(shí)施例中， 高電壓電氣負(fù)載包括功率逆變器114-1、馬達(dá)114-2和一個(gè)或多個(gè)其它高電壓電氣負(fù)載 114-3、114-4、114-5、…、114-N。不管所包括的高電壓電氣負(fù)載114的具體數(shù)量是多 少，對于完全說明并實(shí)現(xiàn)本發(fā)明來說不需要對高電壓電氣負(fù)載114-1中每一個(gè)的各種物 理實(shí)施方式和功能進(jìn)行描述，因此將不提供這樣的描述。另外，可以看出，每個(gè)高電壓負(fù)載114至少部分地設(shè)置在殼116內(nèi)。殼116每一個(gè)都構(gòu)造有高電壓接入點(diǎn)118，高電壓接入點(diǎn)118可被破壞以允許技術(shù)人員或其它人員 接入在殼116中設(shè)置(或者至少部分地設(shè)置)的高電壓負(fù)載114、和/或接入與高電壓負(fù) 載114相關(guān)聯(lián)的一個(gè)或多個(gè)端子122、和/或接入將高電壓電源112耦合到高電壓負(fù)載114 的一個(gè)或多個(gè)端子124。應(yīng)當(dāng)理解，殼116及相關(guān)聯(lián)高電壓接入點(diǎn)118在數(shù)量、尺寸和構(gòu) 造上可變。例如，高電壓接入點(diǎn)118可以被構(gòu)造為蓋或門，當(dāng)打開或去除時(shí)，其允許接 入高電壓負(fù)載114或一個(gè)或多個(gè)相關(guān)聯(lián)的端子122、124。可替代地，高電壓接入點(diǎn)118 可以被構(gòu)造為例如通過相關(guān)聯(lián)端子122、124將高電壓電源112電連接到高電壓負(fù)載114 的適當(dāng)?shù)倪B接器設(shè)備。如圖1另外地所描述，電氣系統(tǒng)108還包括多個(gè)功能高電壓聯(lián)鎖(HVIL)電路 126。每個(gè)功能高電壓聯(lián)鎖電路126與殼116中的一個(gè)相關(guān)聯(lián)，更具體地，與和殼116相 關(guān)聯(lián)的至少一個(gè)高電壓接入點(diǎn)118相關(guān)聯(lián)。功能HVIL電路126執(zhí)行至少兩個(gè)功能一第 一功能和不同的第二功能。下面更加詳細(xì)地描述的第一功能是高電壓聯(lián)鎖功能。下面還 將詳細(xì)描述的第二功能是與高電壓聯(lián)鎖功能不同，但是使用與用于執(zhí)行高電壓聯(lián)鎖功能 相同的電路部件和(多個(gè))信號。在圖2中描述示例性功能HVIL電路126的簡化示意性表示以及其相關(guān)聯(lián)的殼 116和高電壓接入點(diǎn)118，現(xiàn)將進(jìn)行描述。然而，在描述之前，應(yīng)注意到，至少在某些實(shí) 施例中，電氣系統(tǒng)108額外包括沒有被構(gòu)造為功能HVIL電路126的一個(gè)或多個(gè)HVIL電 路。例如，一些高電壓負(fù)載114可能不適合被構(gòu)造用于或不利于實(shí)現(xiàn)由另一電路所實(shí)施 的相關(guān)聯(lián)的功能，諸如由在此描述的功能HVIL電路126所實(shí)施的第二功能?，F(xiàn)參照圖2，示例性功能HVIL電路包括低電壓電路202和控制電路204。低電 壓電路202布置在殼116內(nèi)，并且通過高電壓接入點(diǎn)118選擇地耦合到控制電路204。更 具體地，低電壓電路202和高電壓接入點(diǎn)118被構(gòu)造為使得當(dāng)高電壓接入點(diǎn)118沒有被 破壞時(shí)，低電壓電路202電耦合到控制電路204，并且當(dāng)高電壓接入點(diǎn)118被破壞時(shí)，低 電壓電路202不耦合到控制電路204。應(yīng)當(dāng)理解，低電壓電路202的具體實(shí)施方式
和構(gòu)造 可變。下面將進(jìn)一步描述一些示例性實(shí)施方式和構(gòu)造?？刂齐娐?04被構(gòu)造為向低電壓電路202選擇性地提供低電壓電信號。更具體 地，正如上文提到，僅當(dāng)高電壓接入點(diǎn)118沒有被破壞時(shí)，控制電路204耦合到低電壓電 路202、并且被構(gòu)造為經(jīng)由高電壓接入點(diǎn)118向低電壓電路202提供低電壓電信號?？刂?電路204額外被構(gòu)造為實(shí)現(xiàn)上述第一功能和不同的第二功能，現(xiàn)在更加詳細(xì)地描述這兩 個(gè)功能。如上所述，控制電路204實(shí)現(xiàn)的第一功能是高電壓聯(lián)鎖功能。在實(shí)現(xiàn)該功能 中，控制電路204確定高電壓接入點(diǎn)118是否被破壞。更具體地，控制電路204被構(gòu)造 為確定低電壓電路202是否正接收低電壓電信號。如果低電壓電路202沒有接收低電壓 電信號，則這指示高電壓接入點(diǎn)118被破壞。當(dāng)高電壓接入點(diǎn)118被破壞時(shí)，非常期望 消除高電壓電勢對人的電擊(或者至少顯著地減少該可能性)。因此，當(dāng)確定高電壓接入 點(diǎn)118被破壞時(shí)，控制電路204還防止高電壓負(fù)載114從高電壓電源112得到激勵。應(yīng)當(dāng)理解，可以按照各種方式中的任一種來構(gòu)造控制電路204以防止高電壓電 源112激勵高電壓負(fù)載114。例如，控制電路204可以被構(gòu)造為提供完全關(guān)閉的高電壓 電源112的信號。在此實(shí)施例中，控制電路204可以向高電壓電源112提供控制信號，并且高電壓電源112可以響應(yīng)于該控制信號進(jìn)行關(guān)閉。可選地，控制電路204可以被構(gòu) 造為將高電壓電源112從整個(gè)電氣系統(tǒng)108斷開，或者僅將受影響的高電壓負(fù)載114從 高電壓電源112斷開。在此實(shí)施例中，如在圖3中描述，控制電路204可以向可控開關(guān) 302 (或等同物)提供控制信號?？煽亻_關(guān)302可以進(jìn)而響應(yīng)于該控制信號以將高電壓 電源112從整個(gè)電氣系統(tǒng)108斷開，或者僅將受影響的高電壓負(fù)載114從高電壓電源112 斷開。在另一示范性且非限制實(shí)施例中，如在圖4中描述，控制電路204可以被構(gòu)造為 向分立設(shè)備諸如中央處理器402提供信號，中央處理器402可以繼而向高電壓電源112或 可控開關(guān)302提供信號。在控制電路204中還使用控制電路204用于實(shí)施第一功能(在此被稱為高電壓聯(lián) 鎖功能)的低電壓電信號來實(shí)現(xiàn)不同的第二功能?？刂齐娐?04實(shí)施的不同的第二功能 以及伴隨的低電壓電路202的構(gòu)造和實(shí)施方式可變并且例如可以取決于特定高電壓負(fù)載 114。例如，在圖2描述的實(shí)施例中，高電壓負(fù)載114是部分基于馬達(dá)溫度受控制的三相 電動機(jī)。因此，低電壓電路202被實(shí)施為適當(dāng)?shù)臏囟葌鞲衅?，控制電?04實(shí)施的不同 的第二功能是溫度感測功能，從而其至少提供表示感測到的馬達(dá)溫度的溫度信號?，F(xiàn)參照圖5，將描述集成了高電壓聯(lián)鎖功能和溫度感測功能的示例性方式。在描 述的實(shí)施例中，溫度傳感器(即，低電壓電路202)具有通過控制電路204讀取的輸出范 圍502?？拷敵龇秶瞬康男‰妷簬в糜谠\斷傳感器故障。例如，范圍502的下端附 近的下故障帶504可以用于診斷傳感器短路，范圍502的上端附近的上故障帶506可以用 于診斷傳感器開路。然而，對于此實(shí)施例，上故障帶506代替用于指示高電壓接入點(diǎn)118 已經(jīng)被破壞。在描述的示例性中，因此看出，在時(shí)刻ta?！觥猙readl處，控制電路204將確定 高電壓接入點(diǎn)118已經(jīng)被破壞。將理解，這僅是控制電路204可以實(shí)現(xiàn)這種確定的一個(gè) 示例性方式。返回圖2，再次強(qiáng)調(diào)，可以按照各種方式構(gòu)造和實(shí)現(xiàn)低電壓電路202，并且描述 的溫度傳感器構(gòu)造和實(shí)施方式僅是一個(gè)示例性的特定實(shí)施例。實(shí)際上，在其它實(shí)施例 中，低電壓電路202可以被構(gòu)造為實(shí)施水平(液面)傳感器諸如油(或其它流體)水平傳 感器、壓力傳感器或用于感測物理現(xiàn)象的多種其它設(shè)備中的任何一種。還將理解，低電 壓電路202可以被構(gòu)造并實(shí)現(xiàn)為各種不同其他類型的低電壓電路，不只是傳感器電路。不管低電壓電路202是否被構(gòu)造和實(shí)施為傳感器還是某些其它類型的設(shè)備，在 優(yōu)選的實(shí)施例中，其優(yōu)選地被構(gòu)造為實(shí)施關(guān)鍵任務(wù)功能。如在此使用，術(shù)語“關(guān)鍵任務(wù) 功能”被定義為為確保至少高電壓負(fù)載114、并且可能還有高電壓電源112和/或整個(gè)電 氣系統(tǒng)108的適當(dāng)操作所需要的功能。因此，關(guān)鍵任務(wù)功能的喪失將導(dǎo)致至少高電壓負(fù) 載114、并且可能還有高電壓電源112和/或整個(gè)電氣系統(tǒng)108的自動關(guān)閉。使用這種優(yōu) 選的準(zhǔn)則，由于控制電路204還被構(gòu)造為如果低電壓電路202變?yōu)椴豢刹僮鲃t實(shí)施自動關(guān) 閉功能，因此進(jìn)一步改善系統(tǒng)可靠性。與上述內(nèi)容一致地，假設(shè)兩個(gè)低電壓電路202與高電壓負(fù)載114相關(guān)聯(lián)，并且每 個(gè)低電壓電路202至少部分地布置在相同的殼116內(nèi)。另外假設(shè)低電壓電路202中的一個(gè) (及其相關(guān)聯(lián)的電路204)用于實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵任務(wù)功能，而另一個(gè)則不實(shí)現(xiàn)。在這種情況下， 優(yōu)選地是，使用關(guān)鍵任務(wù)的低電壓電路202及其相關(guān)聯(lián)的電路204來額外地實(shí)施HVIL功 能。
除了圖2至圖4描述的實(shí)施例之外，還可以實(shí)施各種其它實(shí)施例，諸如圖6和圖 7描述的那些。例如，圖6描述的實(shí)施例描述了包括數(shù)字設(shè)備的低電壓電路202，通過數(shù) 字通信線路602與控制電路204進(jìn)行通信，該數(shù)字通信線路602通過高電壓接入點(diǎn)118。 使用這種構(gòu)造，控制電路204可以被構(gòu)造為根據(jù)與低電壓電路202的數(shù)字通信損失來確定 高電壓接入點(diǎn)118被破壞。在圖7描述的實(shí)施例中，通過高電壓接入點(diǎn)118將低電壓功率線702從低電壓電 源704引到高電壓殼116內(nèi)。低電壓電路202布置在殼內(nèi)，并且僅當(dāng)高電壓接入點(diǎn)118 沒有被破壞時(shí)耦合到低電壓電源704?？梢钥闯?，低電壓電路202被構(gòu)造為僅當(dāng)?shù)碗妷弘?路202受到低電壓電源704的激勵時(shí)允許高電壓電源112激勵高電壓負(fù)載114。還如圖7所示，此實(shí)施例中的控制電路204布置在殼116中。僅當(dāng)高電壓接入 點(diǎn)118沒有被破壞時(shí)，控制電路204還耦合成由低電壓電源702激勵。與上述實(shí)施例一 致地，控制電路204被構(gòu)造為實(shí)施第一功能和不同的第二功能。然而，在此，第一功能 允許電流從低電壓電源704流過低電壓電路202從而激勵低電壓電路。在此描述的系統(tǒng)和方法實(shí)施了不依賴于專用電路的高電壓聯(lián)鎖保護(hù)功能，并因 此減少了整個(gè)系統(tǒng)的成本和/或整個(gè)重量。為此，高電壓聯(lián)鎖保護(hù)功能優(yōu)選地集成到用 于實(shí)現(xiàn)不同的第二功能的另一電信號中。盡管在此描述了功能HVIL電路與單個(gè)接入點(diǎn)相 關(guān)聯(lián)并因此為單個(gè)接入點(diǎn)提供保護(hù)，但是將理解，這樣做僅僅是為了便于描述和說明。 事實(shí)上，如果需要或期望，則每個(gè)實(shí)施例可以是與多個(gè)接入點(diǎn)相關(guān)聯(lián)并因此為多個(gè)接入 點(diǎn)提供保護(hù)。優(yōu)選地，如果功能HVIL電路與多個(gè)接入點(diǎn)相關(guān)聯(lián)，則這些接入點(diǎn)通常都 在相同的物理區(qū)域。然而，這僅是優(yōu)選地而不是必需的。盡管在上面的詳細(xì)描述中已經(jīng)給出了至少一個(gè)示例性實(shí)施例，但是應(yīng)該理解， 存在很多變型。還應(yīng)該理解，一個(gè)或多個(gè)示例性實(shí)施例僅是示例性的并沒有意圖以任何 方式限制本發(fā)明的范圍、應(yīng)用或構(gòu)造。而是，上面的詳細(xì)描述將為本領(lǐng)域的技術(shù)人員提 供一種用于實(shí)現(xiàn)一個(gè)或多個(gè)示例性實(shí)施例的方便途徑。應(yīng)該理解，在不脫離權(quán)利要求及 其等同物限定的本發(fā)明的范圍的情況下，可以在部件的功能和排列上進(jìn)行各種改變。
權(quán)利要求
1.一種功能高電壓聯(lián)鎖系統(tǒng)，其包括 殼，其具有可被破壞的接入點(diǎn)；高電壓端子，其至少部分地設(shè)置在所述殼內(nèi)并且可通過破壞所述高電壓接入點(diǎn)接 入，所述高電壓端子被構(gòu)造為由高電壓電源激勵；設(shè)置在所述殼內(nèi)的低電壓電路，所述低電壓電路被耦合以選擇地接收低電壓電信 號；以及控制電路，其僅在高電壓接入點(diǎn)沒有被破壞時(shí)被耦合到所述低電壓電路并且被構(gòu)造 為向所述低電壓電路提供所述低電壓電信號，所述控制電路還被構(gòu)造為實(shí)現(xiàn)第一功能和 不同的第二功能，所述第一功能包括 確定所述接入點(diǎn)是否被破壞，以及在確定出所述接入點(diǎn)被破壞時(shí)，阻止所述高電壓電源激勵所述高電壓端子。
2.—種功能高電壓聯(lián)鎖系統(tǒng)，其包括 高電壓電源；殼，其具有可被破壞的接入點(diǎn)；高電壓負(fù)載，其至少部分地設(shè)置在所述殼內(nèi)且可通過破壞所述高電壓接入點(diǎn)接入， 所述高電壓負(fù)載電耦合成由所述高電壓電源激勵；布置在所述殼內(nèi)的低電壓電路，所述低電壓電路被耦合成選擇性地接收低電壓電信 號；以及控制電路，其僅在所述高電壓接入點(diǎn)沒有被破壞時(shí)被耦合到所述低電壓電路并且被 構(gòu)造為向所述低電壓電路提供所述低電壓電信號，所述控制電路還被構(gòu)造為實(shí)施第一功 能和不同的第二功能，所述第一功能包括 確定所述接入點(diǎn)是否被破壞，以及在確定出所述接入點(diǎn)被破壞時(shí)，阻止所述高電壓負(fù)載由所述高電壓電源激勵。
3.如權(quán)利要求1或2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一功能還包括在確定出所述 接入點(diǎn)沒有被破壞時(shí)，不阻止所述高電壓負(fù)載由所述高電壓電源激勵。
4.如權(quán)利要求1或2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述不同的第二功能包括感測物理現(xiàn)象。
5.如權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述低電壓電路包括被構(gòu)造為感測所述物 理現(xiàn)象的傳感器設(shè)備。
6.如權(quán)利要求1或2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述低電壓電路包括數(shù)字設(shè)備。
7.如權(quán)利要求1或2所述的系統(tǒng)，其特征在于 所述不同的第二功能是關(guān)鍵任務(wù)功能；以及所述控制電路還被構(gòu)造為確定所述低電壓電路是否是不可操作，并且如果是不可 操作，則阻止所述高電壓電源激勵所述高電壓端子或高電壓負(fù)載。
8.如權(quán)利要求1或2所述的系統(tǒng)，其特征在于所述控制電路在確定所述接入點(diǎn)被破壞時(shí)提供控制信號；以及所述系統(tǒng)還包括被構(gòu)造為響應(yīng)于所述控制信號選擇性關(guān)閉的所述高電壓電源。
9.如權(quán)利要求1或2所述的系統(tǒng)，其特征在于所述控制電路在確定所述接入點(diǎn)被破壞時(shí)提供控制信號；以及所述系統(tǒng)還包括開關(guān)設(shè)備，所述開關(guān)設(shè)備電耦合到所述高電壓端子或者電耦合在所 述高電壓電源與所述高電壓負(fù)載之間，所述開關(guān)設(shè)備被耦合以從所述控制電路接收控制 信號，所述開關(guān)設(shè)備響應(yīng)于所述控制信號選擇性地在打開位置和關(guān)閉位置之間移動，其 中，在所述打開位置，阻止所述高電壓電源激勵所述高電壓端子或所述高電壓負(fù)載，在 所述關(guān)閉位置，不阻止所述高電壓電源激勵所述高電壓端子或所述高電壓負(fù)載。
10.—種功能高電壓聯(lián)鎖系統(tǒng)，其包括 殼，其具有可被破壞的接入點(diǎn)；高電壓端子，其至少部分地布置在所述殼內(nèi)且可通過破壞所述高電壓接入點(diǎn)接入， 所述高電壓端子被構(gòu)造為由高電壓電源激勵； 被構(gòu)造為提供低電壓電信號的低電壓電源；布置在所述殼內(nèi)的低電壓電路，所述低電壓電路被耦合以選擇地接收所述低電壓電 信號，所述低電壓電路被構(gòu)造為僅在所述低電壓電路接收所述低電壓電信號時(shí)允許高電 壓電源激勵所述高電壓端子；以及 布置在所述殼內(nèi)的控制電路，所述控制電路被耦合成僅在所述高電壓接入點(diǎn)沒有 被破壞時(shí)接收所述低電壓電信號，所述控制電路被構(gòu)造為實(shí)施第一功能和不同的第二功 能，所述第一功能包括至少選擇性地允許電流從所述低電壓電源流過所述低電壓電路從 而激勵所述低電壓電路。
全文摘要
提供用于功能高電壓聯(lián)鎖系統(tǒng)的方法和裝置。所述裝置包括殼、高電壓端子、低電壓電路和控制電路。殼包括可被破壞的接入點(diǎn)。高電壓端子至少部分地布置在所述殼內(nèi)、通過破壞接入點(diǎn)可接入、并且被構(gòu)造為由高電壓電源激勵。低電壓電路布置在所述殼內(nèi)，并且被耦合以選擇地接收低電壓電信號。控制電路僅在高電壓接入點(diǎn)沒有被破壞時(shí)被耦合到低電壓電路并且被構(gòu)造為向低電壓電路提供低電壓電信號。控制電路實(shí)現(xiàn)第一功能和不同的第二功能。第一功能包括確定所述接入點(diǎn)是否被破壞，并且如果被破壞，則防止所述高電壓電源給高電壓端子供電。
文檔編號B60L3/00GK102019855SQ20101028781
公開日2011年4月20日 申請日期2010年9月17日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月17日
發(fā)明者G·J·基塞爾, J·E·塔欽斯基, R·W·楊, W·J·奧梅爾 申請人:通用汽車環(huán)球科技運(yùn)作公司