插頭松動檢測的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及插頭松動檢測。根據(jù)本發(fā)明，提供了一種用于表征在電動車輛或混合動力車輛的儲能設備與外部供電設備之間的電連接的方法，所述方法包括如下步驟：在車輛中從供電設備接收交流波形；確定波形的基頻；確定波形是否失真;以及如果確定波形失真，就確定失真是否是在車輛與供電設備之間的松動連接的指示。進一步提供了一種用于表征在電動車輛或混合動力車輛的儲能設備與外部供電設備之間的電連接的充電系統(tǒng)。
【專利說明】插頭松動檢測

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及在供電設備與電動或混合動力車輛之間的電連接。具體地，本發(fā)明涉 及這種連接的運行狀況。

【背景技術】
[0002] 電動或混合動力車輛近來在全世界道路上都越來越常見。它們所共同具有的一點 是它們全都需要大功率充電電池。不論安裝在例如電動車輛中的這種電池的尺寸如何，取 決于駕駛車輛的頻率和距離，它們幾乎每天都需要再充電。
[0003] 為了給電動車輛的充電電池再充電所需的來自電源的電力是相當大的。這對整個 充電系統(tǒng)的電纜和連接器的性能提出了一些要求。一個顧慮是例如錯誤連接、電纜斷裂或 松動連接的風險，這對于用戶而言是危險的。錯誤連接可以導致在電源輸出口（outlet)與 連接在電源輸出口與電池之間的電纜之間的電阻增大。增大的電阻導致溫度增大，充電系 統(tǒng)從而成為火災隱患。
[0004] 對于傳統(tǒng)充電器系統(tǒng)，通常有專用電纜，其具有集成的溫度傳感器，用于檢測升高 的溫度。但這種電纜伴隨著高復雜性，并且不必要地昂貴。
[0005] W02012107820公開了一種充電系統(tǒng)，其能夠通過測量橫跨參考電阻器的電壓并將 測得的電壓與閾值電壓相比較來確定連接的狀態(tài)，從而檢測用于電動車輛或混合動力車輛 的充電電纜的連接的狀態(tài)。這個系統(tǒng)的充電電纜包括分析電纜到車輛的連接狀態(tài)所需的多 個部件。盡管所公開的系統(tǒng)不依賴于溫度測量，但它仍需要特定且復雜的電纜。具體地，在 W02012107820中公開的系統(tǒng)包括連接檢測設備，其包括在充電系統(tǒng)的連接器中。


【發(fā)明內容】

[0006] 鑒于以上情況，本發(fā)明的總體目的是提供一種改進的方法，用于在使用適合于對 電動車輛或混合動力車輛進行充電的任意電纜的系統(tǒng)中檢測松動連接。還提供了一種車輛 中的充電系統(tǒng)，用于檢測松動連接。
[0007] 因此根據(jù)第一方案，提供了一種用于表征在電動車輛或混合動力車輛的儲能設備 與外部供電設備之間的電連接的方法，所述方法包括以下步驟：在車輛中從供電設備接收 交流波形；確定所述波形的基頻；確定所述波形是否失真；以及如果確定所述波形失真，就 確定失真是否是在車輛與供電設備之間的松動連接的指示。
[0008] 松動連接可以是在外部供電設備與電動車輛或混合動力車輛的電源接入口 (inlet)之間的任何類型的錯誤、不連續(xù)、中斷或不完全的連接。松動連接例如可以起因于 電纜連接器或插頭，其與電源接入口或輸出口配合不良，或者它可以是故障電纜的結果，所 述故障電纜例如是具有導致松動電連接的有缺陷導體的電纜。
[0009] 電流波形的基頻例如可以是50Hz或60Hz，如同通常用于家庭應用的，或者可以是 由外部供電設備提供的波形的任何其他頻率。幅度例如可以為220伏或110伏。
[0010] 本發(fā)明基于以下的認識：松動連接可以導致通過松動連接的波形上的特定失真， 可以分析失真以確定它是否是松動連接的結果。這種波形可以表示為電流/電壓或功率波 形，在本申請中可以將它們視為等同的。為了清楚起見，在本文中將舉例使用術語電流波 形。首先，檢測并分析電流波形，以便確定是否存在失真。如果檢測到失真，就進一步根據(jù) 檢測到的失真的特性，確定失真起因于松動連接。由此，可以使用充電系統(tǒng)中的任意電纜檢 測松動連接。而且，根據(jù)本發(fā)明，可以檢測在電纜與車輛之間的連接點的松動連接，這在用 于檢測松動連接的裝置布置在電纜自身中的情況下是不可能的。
[0011] 通過分析電流波形，可以對不同類型的失真彼此進行區(qū)分。這例如實現(xiàn)了評估和 識別錯誤來源，或者評估與失真相關聯(lián)的風險。由此，還可以確定失真是否危險，和/或它 是否會損害充電系統(tǒng)或儲能設備。而且，可以識別通常在電網(wǎng)上發(fā)生的、不是松動連接的導 致的失真。由此，由于根據(jù)本發(fā)明的方法能夠區(qū)別不同類型的失真，因此可以減小由其他類 型失真導致的松動連接的錯誤指示量。
[0012] 根據(jù)本發(fā)明的實施例，所述方法可以進一步包括識別波形的瞬變過程 (transient)，如果所述瞬變過程的斜度所述波形與在基頻處的斜度不同，就確定所述瞬變 過程是松動連接的指示。瞬變過程可以是波形的迅速變化部分。識別瞬變過程是有利的， 因為它可以指示典型的松動連接。它進一步的有利之處可以在于可以從波形辨別出瞬變過 程。斜度是作為時間函數(shù)的波形幅度的變化，斜度可以為正或負斜度。
[0013] 根據(jù)本發(fā)明的實施例，所述方法可以進一步包括識別具有上升側面（flank)和 下降側面的波形的脈沖，以及如果所述上升側面和下降側面出現(xiàn)在比基頻的半周期短的 預定時間間隔內，就確定所述脈沖是松動連接的結果。由松動連接導致的脈沖或假信號 (glitch)通常比基頻更快。由此，如果脈沖明顯快于波形的基頻，例如如果它們出現(xiàn)在比基 頻的周期的一半更短的時間段內，就可以將脈沖識別為由松動連接導致的。這還可以有利 地區(qū)別起因于松動連接的失真與其他類型的失真。而且，在預定時間段內檢測到的脈沖數(shù) 也可以給出失真的嚴重性的指示。上升側面可以在下降側面之前到達，反之亦然，即，脈沖 可以相對于基波為正或負。側面可以限定脈沖的前沿或后沿。
[0014] 根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述方法可以進一步包括識別波形的多個脈沖，每一 個脈沖都具有上升側面和下降側面，以及如果在預定時間間隔內識別了大于預定數(shù)量的脈 沖，就確定所述多個脈沖是松動連接的結果。所述預定時間間隔例如可以是波形的半周期。
[0015] 根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述方法可以進一步包括如果波形包括頻率高于波形 的基頻的頻率分量，就確定所述頻率分量是松動連接的指示。如果輸入波形的頻率與基頻 不同，就確定波形失真。例如，從供電設備提供的電流的波形的幅度可以在短時間段中下 降，或者可以存在所供電壓的完全或接近完全的跌落（drop-out)。而且，在供電設備上可以 存在過壓，導致電壓暫升，例如增大的波形幅度，或者在向供電設備供電的電網(wǎng)上可以存在 假信號。在本發(fā)明的語境下，上述的失真可以來自于供電設備自身，或者向供電設備供電的 電網(wǎng)。上述的失真可以進一步地一個接一個地或以任何組合出現(xiàn)。失真可以進一步由輸送 電流波形的電纜或電纜上的連接器上的缺陷導致。識別頻率分量的步驟是有利的，因為它 可以允許區(qū)分與松動連接無關的失真和可能由松動連接導致的失真。例如，跌落電壓或電 壓暫升不應理解為由松動連接導致的失真。所檢測的頻率可以具有高于基頻的頻率，例如 諧波。例如，在松動連接的情況下，高幅假信號可以是失真。這種假信號可以包括高于基頻 的高頻分量，這是已知的松動連接的指示。因此，高于基頻的檢測到的頻率分量可以確定為 松動連接的指示。
[0016] 根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述方法可以進一步包括對一部分波形進行積分；確 定積分部分的平均幅度；以及如果在平均幅度之間的差超過參考幅度，就確定波形是松動 連接導致的失真。這有利地用于識別松動連接，并用于區(qū)分它與其他失真。一部分波形可 以是預定時間間隔，例如波形的多個周期，或者可以執(zhí)行波形的連續(xù)積分。
[0017] 根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述方法可以進一步包括以預定采樣頻率對波形進行 采樣。這對于波形的進一步處理是有利的。預定采樣頻率可以是幾 kHz，或者幾十kHz，或 者例如100kHz。波形的采樣更為有利，因為它可以實現(xiàn)例如通過分析相鄰樣本之間的幅度 差來比較相鄰樣本，以便識別失真，例如由松動連接導致的瞬變過程。在所采樣的波形中， 一部分所述波形可以定義為預定數(shù)量的波形采樣點。預定數(shù)量的點可以等價于例如波形的 半周期或波形的四分之一周期。
[0018] 根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述方法可以進一步包括如果由松動連接導致的失真 的量值超過第一閾值，就提供警告信號。在此量值指的是失真的持續(xù)時間與失真的幅度的 組合。例如，在提供警告前，對于例如基頻的整周期或更長，可以允許明顯低于波形幅度的 低幅度失真，而在提高警告前，僅對于短時間段，例如幾分之一毫秒，可以允許高幅度失真， 例如超過供電設備的最大輸出電壓的電壓。這是有利的，因為它允許以方便的方式確定來 自松動連接的失真的存在是否會導致危險。例如，如果在一段時間中僅存在起因于松動連 接的幾個失真，就只有必要在不采取任何進一步行動的情況下警告用戶。使用基頻的周期 或多個周期作為用于確定失真量值的時間參考是有利的，因為它是已經(jīng)由系統(tǒng)確定的時間 參考，從而無需到系統(tǒng)的更多輸入。
[0019] 在本發(fā)明的多個實施例中，所述方法可以進一步包括如果由松動連接導致的失真 的量值超過第二閾值，就將供電設備與儲能設備斷開電連接。這樣，如果檢測到具有超過第 二閾值的量值的來自松動連接的失真，就可以確定將供電設備與儲能設備斷開連接是適合 的。這是有利的，因為如果確定起因于松動連接的失真會導致對充電系統(tǒng)或儲能設備的危 險，該方法就可以確定在車輛內將供電設備與儲能設備斷開連接。
[0020] 根據(jù)本發(fā)明的多個實施例，所述方法可以進一步包括如下步驟：如果確定失真是 松動連接的結果，就將檢測到的失真記入日志。這是有利的，因為它允許診斷松動連接。它 還允許執(zhí)行松動連接的統(tǒng)計分析，例如它們出現(xiàn)的頻繁程度等。例如，系統(tǒng)的或有規(guī)律的失 真可以指示電網(wǎng)上或充電系統(tǒng)中的錯誤，隨機或無規(guī)律的失真可以指示松動連接。
[0021] 根據(jù)本發(fā)明的第二方案，提供了一種用于表征在電動車輛或混合動力車輛的儲能 設備與外部供電設備之間的電連接的車內系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：控制單元，從供電設備接收 交流電流波形，所述控制單元被配置為確定所述波形的基頻；繼電器單元，被設置為從供電 設備接收電流波形，并且取決于從所述控制單元接收的控制信號，被配置為控制電流波形 從供電設備向儲能設備的提供；以及整流器單元，連接在所述繼電器單元與所述儲能設備 之間，被配置為從所述繼電器單元接收電流波形，對所述電流波形進行整流，及將經(jīng)整流的 電流傳送到所述儲能設備；其中，所述控制單元被配置為檢測波形的失真，以及確定檢測到 的失真是否是在車輛與供電設備之間的松動連接的指示。
[0022] 系統(tǒng)的一部分功能也可以由所謂的功率因數(shù)校正（PFC)單元提供。如有需要，這 種單元校正并轉換所提供的電流波形，以遵照預期的波形。在PFC中，模數(shù)轉換器（ADC)對 電流波形進行轉換，并將數(shù)字信號提供給控制單元，例如微處理器。
[0023] ADC例如可以包括梯形電阻（resistance ladder)，其被設置為轉換并按比例減小 電流波形。在本發(fā)明中，控制單元通過控制連接在供電設備與儲能設備之間的繼電器，來控 制從外部供電設備到儲能設備的供電。繼電器通?？梢砸园雽w開關的形式提供。但可以 等同地以本領域技術人員已知的機電開關的形式來提供繼電器單元。通常，整流器布置在 儲能設備與繼電器之間，用于將由供電設備提供的AC波形整流為到儲能設備的適合的直 流，在此，儲能設備可以是充電電池。
[0024] 控制單元可以包括微處理器、微控制器、可編程數(shù)字信號處理器或另一種可編程 設備?？刂茊卧€可以或者作為替代地，包括專用集成電路、可編程門陣列或可編程陣列邏 輯、可編程邏輯器件、或數(shù)字信號處理器。在控制單元包括諸如上述的微處理器、微控制器 或可編程數(shù)字信號處理器的可編程設備的情況下，處理器可以進一步包括計算機可執(zhí)行代 碼，其控制可編程設備的操作。
[0025] 在不限制系統(tǒng)的功能的情況下，系統(tǒng)可以進一步包括額外的整流器橋和濾波器 (例如高通或低通濾波器），或者轉換器。
[0026] 根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，控制單元可以進一步被配置為：識別波形的瞬變過程， 以及如果瞬變過程具有的斜度與所述波形在基頻處的斜度不同，就確定所述瞬變過程是松 動連接的指示。
[0027] 根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，控制單元可以進一步被配置為：識別具有上升側面和 下降側面的波形的脈沖，以及如果所述上升側面和下降側面出現(xiàn)在比基頻的半周期短的預 定時間間隔內，就確定所述脈沖是松動連接的結果。
[0028] 根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，控制單元可以進一步被配置為：識別波形的多個脈沖， 每一個脈沖都具有上升側面和下降側面，以及如果在預定時間間隔內識別了大于預定數(shù)量 的脈沖，就確定所述多個脈沖是松動連接的結果。
[0029] 根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述系統(tǒng)可以進一步包括高通濾波器，該高通濾波器 被設置為從供電設備接收電流波形，所述高通濾波器被配置為阻擋等于或低于基頻的頻 率，以及向所述控制單元提供所得到的經(jīng)濾波的信號；其中，所述控制單元被配置為確定經(jīng) 濾波的信號的平均幅度，以及如果經(jīng)濾波的信號的平均幅度超過預定閾值，就確定所接收 的電流波形被松動連接導致失真。這樣，在具有低于特定閾值的頻率的頻率分量到達控制 單元之前阻擋它們。允許在頻率上高于預定閾值的頻率分量通過濾波器，并由控制單元接 收。起因于松動連接的失真可以包括高于預定閾值的頻率分量。來自松動連接的失真因此 可以包括迅速變化的幅度。在通過濾波器的頻率的波形的幅度之間的差因此可以指示表明 松動連接的失真。因此，這可以用于檢測松動連接導致的失真。示例性地，幅度可以為零， 即接收的波形不包括除了基頻以外的任何頻率分量的情況。由此，具有可檢測幅度的任何 經(jīng)濾波的信號都可以是松動連接的指示。而且，可以代替高通濾波器或結合高通濾波器來 使用低通或帶通濾波器以便消除高于基頻但并不指示松動連接的頻率。這種頻率例如可以 包括已知的基頻的諧波或紋波。
[0030] 根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，系統(tǒng)可以進一步包括模數(shù)轉換器，該模數(shù)轉換器被配 置為使用預定采樣頻率將從供電設備接收的模擬交流電流波形轉換為數(shù)字波形，以及將數(shù) 字波形提供給控制單元。預定采樣頻率可以為幾 kHz或者幾十kHz，或者例如100kHz。來 自松動連接的失真因此可以包括高于預定閾值的頻率分量。來自松動連接的失真因此可以 包括迅速變化的幅度。在通過濾波器的頻率處的相鄰樣本的幅度之間的差因此可以指示表 示松動連接的失真。因此，這可以用于檢測松動連接導致的失真。
[0031] 控制單元可以包括儲存設備，該儲存設備被配置為如果確定失真是松動連接的結 果，就存儲檢測到的失真的指示。使用儲存設備可以是有利的，因為它實現(xiàn)了對松動連接的 診斷。它還實現(xiàn)了執(zhí)行對松動連接的統(tǒng)計分析，例如它們出現(xiàn)的頻繁程度等。例如，系統(tǒng)的 或有規(guī)律的失真可以指示電網(wǎng)上的錯誤，隨機的失真可以指示松動連接。
[0032] 本發(fā)明的這個第二方案的進一步的效果和特征與以上結合本發(fā)明的第一方案所 述的那些效果和特征非常類似。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0033] 現(xiàn)在將參考示出本發(fā)明的當前優(yōu)選實施例的附圖來更詳細地描述本發(fā)明的這些 及其他方案，其中：
[0034] 圖1示意性地顯示了根據(jù)本發(fā)明實施例的系統(tǒng)和方法的示例性實施例的示例性 應用；
[0035] 圖2是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的方法的流程圖；
[0036] 圖3示出了波形的示例性失真；以及
[0037] 圖4示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的示例性實施例。

【具體實施方式】
[0038] 在以下的描述中，主要參考用于表征在提供交流電流的外部供電設備與電動車輛 或混合動力車輛的電池之間的電連接的方法和在這種車輛內的充電系統(tǒng)來描述本發(fā)明。在 描述中，介紹了交流電流波形形式的波形。但在以下的描述中電流也可以等同地由電壓或 功率代替。
[0039] 圖1示出了本發(fā)明的示例性應用。在圖1中，電動車輛1在其電源接入口 2經(jīng)由 充電電纜3連接到外部供電設備4。外部供電設備4例如可以位于用于電動車輛的充電站 5,或者它可以連接到常規(guī)家用電源輸出口。由供電設備提供的電力例如可以是借助單相輸 出的220V，50Hz。充電電纜3因此可以是常規(guī)電力線，其可以包括或不包括任何更多的部 件，例如溫度傳感器。
[0040] 圖2示出了示意性示出根據(jù)本發(fā)明實施例的方法的流程圖。在第一步驟S1中，由 車輛從供電設備接收交流電流波形。在第二步驟S2中，分析所接收的波形。在這個步驟中， 確定諸如波形的頻率和幅度之類的特性，除非通過由用戶或外部應用提供的信息已經(jīng)獲知 了這種特性。在下一步驟S3中，確定波形是否失真。在這個步驟中，如果頻率與在步驟S2 中確定的基頻不同，或者如果檢測到偏離于基頻的瞬變過程或脈沖，就確定波形失真。
[0041] 例如，圖3a示出了失真31的實例，其導致在短時間段中波形幅度降低。在圖3b 中，示出了電壓暫升32。在圖3b中，失真32采取了短促增大的幅度的形式。圖3a-b中示 出的失真是通常出現(xiàn)在傳統(tǒng)電網(wǎng)上的失真。這種失真通常不對車輛的充電系統(tǒng)造成損害或 危險。另一方面，圖3c示出了松動連接導致的電流波形的典型失真。在此情況下，波形上 的假信號33是松動連接的典型指示。如果檢測到失真，在隨后步驟S4中就確定失真是否 有可能是由松動連接導致的。例如通過確定失真是否包括其頻率高于基頻的頻率分量來執(zhí) 行這個步驟S4。例如，如果基頻是50Hz，并且檢測到1MHz的頻率分量，就確定失真是由松 動連接導致的。通常，與松動連接相關的假信號具有對應于在MHz范圍內的頻率的上升/ 下降時間。因此，如果檢測到斜度與電流波形的斜度不同的瞬變過程，也可以將這種瞬變過 程確定為是松動連接的指示。松動連接的指示也可以是脈沖，其具有在預定時間間隔內的 上升和下降側面，所述預定時間間隔比基頻的半周期短。對所接收的波形的分析例如可以 包括執(zhí)行FFT分析，以確定波形的頻率組成。
[0042] 此外，如果在特定時間段內（例如在波形的多個周期內）識別了預定數(shù)量的快脈 沖，那么它也可以是松動連接的指示。示例性地，如果幾個快脈沖出現(xiàn)在1/10秒內，它就是 松動連接的指示。在隨后步驟S5中，可任選地將失真記入日志，用于進一步的分析。在下 一步驟S6中，確定由松動連接導致的失真的量值是否超過第一閾值。這個量值是失真的持 續(xù)時間和幅度的組合。將失真的量值定義為與失真的幅度一起評估的失真的持續(xù)時間，以 做出對失真的量值的量化確定。例如，對于至少整周期或更長，具有低幅度（即顯著低于所 接收的波形的最大電壓）的失真是可接受的，它可以是市電電源中的閃變（flicker)的結 果。另一方面，可以比市電電壓高幾倍的高壓假信號僅在直至失真有可能對系統(tǒng)有危險的 幾毫秒中可接受。實際上，不良連接常常會導致具有對應于MHz的上升/下降時間的幾個 高壓假信號，并且系統(tǒng)可以在小于lms內切斷充電電流，而不管基頻如何。
[0043] 此外，如果失真的量值超過第一閾值，但低于第二閾值，就提供警告。警告可以通 過例如車輛中的或電纜自身中的充電器接口提供，或者提供給遠程便攜式電子設備，例如 智能電話或車輛的電子鑰匙。
[0044] 但如果在步驟S7中也超過了第二閾值，就將外部供電設備與車內的儲能設備斷 開電連接，以避免對充電系統(tǒng)的部件的潛在損害。使用布置在車內的繼電器來執(zhí)行供電設 備的電連接的斷開。可替換地，方法可以包括如下步驟：響應于檢測到具有超過預定閾值的 量值的松動連接，由外部供電設備暫?；蛑貑⒉⒅匦麻_始儲能設備的充電操作。也可以組 合與檢測到超過第二閾值的松動連接相關的上述操作。
[0045] 所述方法還可以配置用于檢測在直流供電設備與儲能設備之間的松動連接?？梢?以類似于以上相關于交流電流波形所述的方式來執(zhí)行對在接收的直流電流中的失真的檢 測。例如，如果所接收的波形包括任何頻率分量，就確定它失真，如果檢測到失真，隨后就確 定失真是否可能是由松動連接導致的。因此，參考圖2所述的方法可以等同地適用于從外 部供電設備接收的交流電流和/或直流電流。
[0046] 仍參考圖2,在分析之前，可以可任選地使用全波整流器對波形進行整流。在此情 況下，基頻是未整流的波形的頻率的兩倍。
[0047] 此外，在接收波形之前，波形可以可任選地通過低通或帶通濾波器。這樣，可以濾 除諧波，但取決于濾波器的特性，來自松動連接的頻率分量仍會通過濾波器。
[0048] 在另一個實施例中，在步驟S1中接收波形之前，波形可以通過高通濾波器。確定 失真是否是松動連接的結果S4因此包括確定濾波的波形的平均幅度，以及確定平均幅度 是否超過預定閾值。
[0049] 圖4示意性地示出了本發(fā)明的實施例。它示出了在車輛內的系統(tǒng)40的實施例，用 于表征在電動車輛或混合動力車輛的儲能設備41與外部供電設備之間的電連接。在圖4 中，系統(tǒng)包括模數(shù)轉換器43 (ADC)、微處理器形式的控制單元44、繼電器45和整流器46。在 儲能設備41的充電過程中，電流波形在電源接入口 47處由外部供電設備提供。電流波形 通過ADC43,其可以包括梯形電阻，用于在波形到達微處理器44之前向下轉換波形的幅度。 大部分電流從電源接入口 47提供給繼電器45。微處理器44對波形進行分析，并確定波形 是否被如上針對圖2所述的那樣失真。取決于確定為由松動連接導致的失真的量值，微處 理器可以確定向用戶警告松動連接，或者通過切換繼電器45將外部供電設備與電池41斷 開連接。在此，儲能設備是車輛的充電電池41，接入口 47從外部供電設備接收電流波形。 可任選地，低通濾波器可以布置在外部供電設備47與ADC43之間，用于阻擋除了由松動連 接導致的頻率分量以外的諧波。
[0050] 在多個實施例中，仍參考圖4,高通濾波器可以布置為ADC43的一部分，或者作為 布置在外部供電設備47與控制單元44之間的分離單元。在使用高通濾波器43的實施例 中，控制單元被配置為確定經(jīng)濾波的信號的平均幅度。如果所檢測的經(jīng)濾波的信號的平均 幅度超過預定閾值，就可以將失真確定為松動連接的結果。
[0051] 另外，根據(jù)對附圖、公開內容和所附權利要求書的研究，本領域技術人員在實踐所 要求的發(fā)明時可以理解并實現(xiàn)對所公開實施例的變化。例如，本發(fā)明等同地適用于連接到 三相供電設備的充電系統(tǒng)。所描述的方法于是可以應用于全部三個相連的相。此外，如系 統(tǒng)中所述的繼電器可以是適合于該應用的任何可控繼電器。
[0052] 在權利要求書中，詞語"包括"不排除其他元件和步驟，不定冠詞"一"不排除多個。 起碼的事實是在彼此不同的從屬權利要求中記載的特定措施不表示不能利用這些措施的 組合。
【權利要求】
1. 一種用于表征在電動車輛或混合動力車輛的儲能設備與外部供電設備之間的電連 接的方法，所述方法包括如下步驟： 在所述車輛中，從所述供電設備接收交流波形； 確定所述波形的基頻； 確定所述波形是否失真；以及 如果確定所述波形失真，就確定所述失真是否是在所述車輛與所述供電設備之間的松 動連接的指示。
2. 根據(jù)權利要求1所述的方法，進一步包括：識別所述波形的瞬變過程，以及如果所述 瞬變過程的斜度與所述波形在所述基頻處的斜度不同，就確定所述瞬變過程是松動連接的 指示。
3. 根據(jù)權利要求1或2所述的方法，進一步包括：識別具有上升側面和下降側面的所 述波形的脈沖，以及如果所述上升側面和所述下降側面出現(xiàn)在比所述基頻的半周期短的預 定時間間隔內，就確定所述脈沖是松動連接的結果。
4. 根據(jù)權利要求1或2所述的方法，進一步包括：識別所述波形的多個脈沖，每一個脈 沖都具有上升側面和下降側面，以及如果在預定時間間隔內識別了大于預定數(shù)量的所述脈 沖，就確定所述多個脈沖是松動連接的結果。
5. 根據(jù)權利要求1所述的方法，其中，如果所述波形包括頻率高于所述波形的所述基 頻的頻率分量，就確定所述頻率分量是松動連接的指示。
6. 根據(jù)前述權利要求中的任意一項所述的方法，進一步包括： 對所述波形的一部分進行積分； 確定所積分部分的平均幅度；以及 如果在所述平均幅度之間的差超過參考幅度，就確定松動連接導致了所述波形的失 真。
7. 根據(jù)前述權利要求中的任意一項所述的方法，進一步包括使用預定采樣頻率對所述 波形進行采樣。
8. 根據(jù)前述權利要求中的任意一項所述的方法，其中，所述方法進一步包括如下步驟： 如果由松動連接導致的失真的量值超過第一閾值，就提供警告信號。
9. 根據(jù)前述權利要求中的任意一項所述的方法，其中，所述方法進一步包括：如果由 松動連接導致的失真的量值超過高于所述第一閾值的第二閾值，就將所述供電設備與所述 儲能設備斷開電連接。
10. -種用于表征在電動車輛或混合動力車輛的儲能設備與外部供電設備之間的電連 接的車輛內系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括： 控制單元，其從所述供電設備接收交流電流波形，所述控制單元被配置為確定所述波 形的基頻， 繼電器單元，其被設置為從所述供電設備接收所述電流波形，并且所述繼電器單元被 配置為根據(jù)從所述控制單元接收的控制信號來控制從所述供電設備向所述儲能設備的所 述電流波形的供應，以及 整流器單元，其連接在所述繼電器單元與所述儲能設備之間，并且被配置為：從所述繼 電器單元接收所述電流波形，對所述電流波形進行整流，以及將所整流的電流傳送到所述 儲能設備； 其中，所述控制單元被配置為檢測所述波形的失真，以及確定所檢測到的失真是否是 在所述車輛與所述供電設備之間的松動連接的指示。
11. 根據(jù)權利要求10所述的系統(tǒng)，其中，所述控制單元進一步被配置為：識別所述波形 的瞬變過程，以及如果所述瞬變過程的斜度與所述波形在所述基頻處的斜度不同，就確定 所述瞬變過程是松動連接的指示。
12. 根據(jù)權利要求10或11所述的系統(tǒng)，其中，所述控制單元進一步被配置為：識別所 述波形的具有上升側面和下降側面的脈沖，以及如果所述上升側面和所述下降側面出現(xiàn)在 比所述基頻的半周期短的預定時間間隔內，就確定所述脈沖是松動連接的結果。
13. 根據(jù)權利要求10或11所述的系統(tǒng)，其中，所述控制單元進一步被配置為：識別所 述波形的多個脈沖，每一個脈沖都具有上升側面和下降側面，以及如果在預定時間間隔內 識別了大于預定數(shù)量的所述脈沖，就確定所述多個脈沖是松動連接的結果。
14. 根據(jù)權利要求10至13中的任意一項所述的系統(tǒng)，進一步包括被設置為從所述供電 設備接收所述電流波形的高通濾波器，所述高通濾波器被配置為阻擋等于或低于所述基頻 的頻率，以及向所述控制單元提供所得到的經(jīng)濾波的信號； 其中，所述控制單元被配置為：確定所述經(jīng)濾波的信號的平均幅度，以及如果所述經(jīng) 濾波的信號的所述平均幅度超過預定閾值，就確定松動連接導致了所接收的電流波形的失 真。
15. 根據(jù)權利要求10至14中的任意一項所述的系統(tǒng)，進一步包括模數(shù)轉換器，所述模 數(shù)轉換器被配置為：使用預定采樣頻率來將從所述供電設備接收的模擬交流電流波形轉換 為數(shù)字波形，以及將所述數(shù)字波形提供給所述控制單元。
【文檔編號】G01R31/02GK104215870SQ201410198027
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2014年5月12日 優(yōu)先權日:2013年5月30日
【發(fā)明者】A·芒努松, M·尼爾松 申請人:沃爾沃汽車公司