電動車供電設(shè)備(evse)焊接接觸器檢測器的制造方法
【專利說明】電動車供電設(shè)備（EVSE)焊接接觸器檢測器
[0001] 相關(guān)申請案的交叉引用
[0002] 本申請案請求2012年5月24日由Flack等人申請的題為EVSE WELDED CONTACTOR DETECTOR的美國臨時申請案第61/651，548號的權(quán)利，所述申請案以全文引用的方式并入 本文中。
[0003] 本申請案涉及2012年10月18日由Flack等人申請的題為CONTACTOR HEALTH MONITOR CIRCUIT AND METHOD的美國專利申請案第13/655, 144號，所述申請案為2011年 4 月 19 日由 Flack 申請的題為 CONTACTOR HEALTH MONITOR CIRCUIT AND METHOD 的 PCT 申 請案PCT/US2011/033134的接續(xù)申請案，所述申請案請求2010年4月18日由Flack申請的 題為CONTACTOR HEALTH MONITOR CIRCUIT的美國臨時申請案第61/325, 791號的優(yōu)先權(quán)， 所有申請案在此以全文引用的方式并入。
【背景技術(shù)】
[0004] 固定式EVSE (電動車供電設(shè)備）或便攜式EVSE (有時被稱為線組）用于將AC電 源從電力設(shè)施供應(yīng)至電動車。EVSE的一個安全要求為確定接觸器的任一接觸何時卡住閉合 且向用戶指示失效。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 在至少一個實施方式中，提供一種電動車供電設(shè)備，所述設(shè)備具有線路電源接觸 器，所述線路電源接觸器包括第一線路電源輸入和第二線路電源輸入以及第一線路電源輸 出和第二線路電源輸出。所述電動車供電設(shè)備進一步具有焊接接觸器檢測器，所述焊接接 觸器檢測器具有接觸器感測電路，所述感測電路具有從第一線路電源接觸器輸出接地的第 一線路分路電阻器網(wǎng)絡(luò)和從第一線路電源接觸器輸出接地的第二線路分路電阻器網(wǎng)絡(luò)。
[0006] 在另一實施方式中，提供一種電動車供電設(shè)備，所述設(shè)備包括具有接觸器感測電 路的焊接接觸器檢測器，所述接觸器感測電路具有連接在熱線繼電器輸入與中線繼電器輸 出之間的偏壓電阻器。
【附圖說明】
[0007] 圖1圖示示意為電動車充電的簡化電源電路的一個實施方式。
[0008] 圖2圖示在接觸器連接至具有輸入電容的車輛時接觸器斷開前后在接觸器輸出 處測量的輸出電壓。
[0009] 圖3為圖示繼電器電路的簡化示意圖。
[0010] 圖4為圖示繼電器電路的簡化示意圖。
[0011] 圖5為圖示繼電器電路的簡化示意圖。
[0012] 圖6為圖示繼電器電路的簡化示意圖。
【具體實施方式】
[0013] 當(dāng)在接觸器受EVSE控制器命令斷開時％1或V Q2中的任一個處測量的電壓高于最 高安全電壓時，確定接觸器卡住閉合（焊接或以其他方式機械地卡?。τ谝恍?yīng)用，最 高安全電壓設(shè)定為24Vrms。
[0014] 圖1圖示示意為電動車充電的簡化電源電路的一個實施方式。圖1圖示從電力設(shè) 施110穿過EVSE 120到電動車130的電源電路100,電源電路100可包含EMI濾波器132 和車載充電器135。設(shè)施110以電壓源V u* Vu為象征。所述圖式中圖示的EVSE 120由 接觸器Kl和電壓監(jiān)測電阻器R1-R4組成。最后，圖示車輛的輸入EMI濾波器電容器Cue和 及電容器C ^以及車載充電器135。
[0015] 在圖 1 的電路 100 中，R1= R 3= 3Mohms ;R 2= R 4= IOKohms ;C L1G= C L2G= 0· IuF ; 且Ru= 100千歐姆。
[0016] EVSE輸出電壓由EVSE 120微控制器在節(jié)AvJP V2處測量。分壓器Rl、R2和R3、 R4用于將輸出電壓降至可由EVSE 120內(nèi)的微控制器的模數(shù)轉(zhuǎn)換器測量的水平。
[0017] 焊接接觸器檢測器算法必須確定當(dāng)EVSE 120與車輛連接或分離時接觸器是否焊 接。如圖1中所見，車輛130可具有如由C^Cue和C ^所示的顯著電容。所述電容導(dǎo)致在 接觸器Kl斷開很久后輸出電壓在EVSE的接觸器Kl的輸出終端上仍可測量。
[0018] 存在影響在輸出終端處測量的線對地電壓的兩個時間常數(shù)。一個時間常數(shù)由輸出 測量電阻器M 5PM或電阻器馬和1?4)以及線對地電容cue(或線對地電容C^)形成。例 如，電壓以約為300毫秒的等于（RJR 2)Wue的時間常數(shù)放電。這種情況將導(dǎo)致585ms的用 以從169V的峰值線路電壓降至24V的最高安全電壓的最長時間。
[0019] 另一時間常數(shù)顯著更長。所述另一時間常數(shù)由線路間電容和線路間電阻Ra形 成。在這個實例中，電壓將以約Is的時間常數(shù)放電，導(dǎo)致近似2秒的用來降至24V的最高 安全電壓的最長時間。
[0020] 圖2圖示在接觸器如上所述連接至具有輸入電容的車輛時斷開前后在接觸器輸 出處測量的輸出電壓。波形由AC分量和DC分量組成。其中V_e**(t/T)，其中τ =2s。
[0021] 傳統(tǒng)上，使用形式方程1的RMS電壓計算測量輸出電壓。
【主權(quán)項】
1. 一種電動車供電設(shè)備，所述設(shè)備包含： a) 線路電源接觸器，所述線路電源接觸器包含： i) 第一線路電源輸入和第二線路電源輸入；及 ii) 第一線路電源輸出和第二線路電源輸出； b) 焊接接觸器檢測器，所述焊接接觸器檢測器包含接觸器感測電路，所述感測電路包 含： i) 第一線路分路電阻器網(wǎng)絡(luò)，所述第一線路分路電阻器網(wǎng)絡(luò)從所述第一線路電源接觸 器輸出接地；及 ii) 第二線路分路電阻器網(wǎng)絡(luò)，所述第二線路分路電阻器網(wǎng)絡(luò)從所述第一線路電源接 觸器輸出接地；及 c) 微控制器，所述微控制器經(jīng)連接以接收來自所述感測電路的電壓輸出，所述微控制 器經(jīng)配置以在所述線路電源接觸器受所述微控制器命令斷開后檢測所述感測電路處存在 的AC電壓的量。
2. 如權(quán)利要求1所述的電動車供電設(shè)備，其中所述微控制器適于： a) 對來自所述感測電路的電壓輸出進行采樣； b) 確定來自所述感測電路的所述電壓輸出的一組樣本的DC分量； c) 從所述電壓輸出減去所述DC分量以確定來自所述感測電路的所述電壓輸出的AC分 量；及 d) 將來自所述感測電路的所述電壓輸出的所述AC分量與閾值進行比較，以確定所述 線路電源接觸器是否經(jīng)焊接。
3. 如權(quán)利要求1所述的電動車供電設(shè)備，其中所述第一線路分路電阻器網(wǎng)絡(luò)包含串聯(lián) 的第一電阻器及第二電阻器，且其中所述第二線路分路電阻器網(wǎng)絡(luò)包含串聯(lián)的第三電阻器 及第四電阻器。
4. 如權(quán)利要求3所述的電動車供電設(shè)備，其中感測電路包含第一輸出和第二輸出，且 其中所述感測電路第一輸出位于所述第一串聯(lián)電阻器與所述第二串聯(lián)電阻器之間，且其中 所述感測電路第二輸出位于所述第三串聯(lián)電阻器與所述第四串聯(lián)電阻器之間。
5. 如權(quán)利要求1所述的電動車供電設(shè)備，其中所述電動車供電設(shè)備為固定安裝電動車 供電設(shè)備。
6. -種電動車供電設(shè)備，所述設(shè)備包含： a) 熱源線路繼電器，所述熱源線路繼電器包含輸入和輸出； b) 中線繼電器，所述中線繼電器包含輸出； c) 焊接繼電器檢測器，所述焊接繼電器檢測器包含接觸器感測電路，所述感測電路包 含連接在所述熱線繼電器輸入與所述中線繼電器輸出之間的偏壓電阻器； d) 微控制器，所述微控制器經(jīng)連接以從所述感測電路接收感測電壓信號，所述微控制 器經(jīng)配置以在所述熱源線路電源接觸器經(jīng)所述控制器命令斷開后檢測所述感測電路處存 在的AC電壓的量。
7. 如權(quán)利要求6所述的電動車供電設(shè)備，其中所述微控制器適于在當(dāng)所述中繼電器受 命令斷開時未在所述中線繼電器的輸出處感測到預(yù)定閾值以上的信號時指示所述中線繼 電器的失效。
8. 如權(quán)利要求6所述的電動車供電設(shè)備，其中所述微控制器適于在當(dāng)所述熱線繼電器 受命令斷開時未在所述繼電器的輸出處感測到預(yù)定閾值以上的信號時指示所述熱線繼電 器的失效。
9.如權(quán)利要求6所述的電動車供電設(shè)備，其中所述偏壓電阻器包含基于電動車濾波器 和充電器的阻抗選擇的電阻。
10. 如權(quán)利要求6所述的電動車供電設(shè)備，其中所述偏壓電阻器具有足夠高的電阻以 抑制泄漏電流。
11.如權(quán)利要求10所述的電動車供電設(shè)備，其中所述偏壓電阻器為至少330千歐姆。
12. 如權(quán)利要求6所述的電動車供電設(shè)備，其中所述電動車供電設(shè)備為便攜式線組電 動車供電設(shè)備。
13. -種用于提供對電動車供電設(shè)備中的接觸器的斷開/閉合狀態(tài)的快速確定的方 法，所述方法包含： a) 在所述接觸器已受命令斷開后檢測所述接觸器的輸出處的線路電壓的AC分量，包 含： i)對所述接觸器的所述輸出處的線路電壓進行采樣； ii)確定來自所述接觸器的所述輸出的所述線路電壓的一組樣本的DC分量； iii)從所述接觸器的所述輸出處的所述線路電壓減去所述DC分量，以確定所述接觸 器的所述輸出處的所述線路電壓的AC分量； b)將所述接觸器的所述輸出處的所述線路電壓的所述AC分量與閾值進行比較以確定 所述接觸器是否閉合；及 c) 如果確定所述接觸器閉合，那么向用戶指示失效。
【專利摘要】在至少一個實施方式中，提供一種電動車供電設(shè)備(EVSE)，所述設(shè)備具有線路電源接觸器，所述線路電源接觸器包括第一線路電源輸入和第二線路電源輸入以及第一線路電源輸出和第二線路電源輸出。所述電動車供電設(shè)備進一步具有焊接接觸器檢測器，所述焊接接觸器檢測器具有接觸器感測電路，所述感測電路具有從所述第一線路電源接觸器輸出接地的第一線路分路電阻器網(wǎng)絡(luò)和從所述第一線路電源接觸器輸出接地的第二線路分路電阻器網(wǎng)絡(luò)。在另一實施方式中，提供一種EVSE，所述EVSE包括具有接觸器感測電路的焊接接觸器檢測器，所述接觸器感測電路具有連接在熱線繼電器輸入與中線繼電器輸出之間的偏壓電阻器。
【IPC分類】B60L15-16
【公開號】CN104781104
【申請?zhí)枴緾N201380039233
【發(fā)明人】斯科特·加勒特·伯曼, 艾伯特·弗拉克, 基思·科爾布, 明·白
【申請人】航空環(huán)境公司
【公開日】2015年7月15日
【申請日】2013年5月24日
【公告號】US20150115966, WO2013177582A2, WO2013177582A3