保險絲系統中的保險絲壽命的確定的制作方法
【專利摘要】保險絲系統包括配置為接收電流的保險絲元件。控制器被可操作地連接到保險絲元件并且具有處理器和有形的非臨時性存儲器，用于執行確定保險絲元件的剩余保險絲壽命(L)的方法的指令記錄在所述存儲器上。通過處理器執行所述指令使得控制器確定保險絲元件的溫度(T)。保險絲系統可以是車輛的一部分。控制器可配置為確定剩余保險絲壽命是否低于第一和第二閾值。如果剩余保險絲壽命高于第二閾值，則第一消息可以顯示到車輛顯示器。如果剩余保險絲壽命低于第二閾值，則車輛可被切換到預定的替代操作模式。
【專利說明】
保險絲系統中的保險絲壽命的確定
技術領域
[0001] 本公開總體涉及確定保險絲元件的保險絲壽命，并且更具體地涉及確定車輛中的 剩余保險絲壽命。
【背景技術】
[0002] 電動、混合動力、燃料電池和許多其他類型的車輛使用電池組作為用于驅動車輛 的電能來源。這些車輛使用保險絲系統以在過大電流的情況下提供動力的自動中斷。
【發明內容】
[0003] 本發明涉及一種保險絲系統，包括：
[0004] 保險絲元件，配置為接收電流；
[0005] 控制器，可操作地連接到所述保險絲元件并且具有處理器和有形的非臨時性存儲 器，用于執行確定所述保險絲元件的剩余保險絲壽命(L)的方法的指令記錄在該存儲器上； 并且
[0006] 其中，所述指令通過處理器的執行使得所述控制器確定所述保險絲元件的至少一 個溫度(T)。
[0007] 在上述系統中，所述保險絲元件限定電阻（R)和熱容量(CP)，并且其中，所述確定 保險絲元件的至少一個溫度(T)包括：
[0008] 確定由所述保險絲元件接收到的電流(I);和
[0009] 至少部分地基于所述保險絲元件的熱容量(CP)和電阻(R)和環境溫度(Ta)將所述 電流(I)轉換為所述至少一個溫度(T)。
[0010] 在上述系統中，還包括：
[0011] -個或多個溫度傳感器，其可操作地連接到所述保險絲元件的相應區域，并且被 配置成為所述相應區域提供相應的溫度讀數；
[0012] 其中，確定所述保險絲元件的至少一個溫度(T)包括：
[0013] 獲得來自所述一個或多個溫度傳感器的相應溫度讀數；以及
[0014] 獲得作為所述相應溫度讀數的加權平均值的保險絲元件的所述至少一個溫度 ⑴。
[0015] 在上述系統中，所述控制器被配置為將所述保險絲元件的所述至少一個溫度(T) 轉換為應變值(S)。
[0016] 在上述系統中，所述控制器被配置為：
[0017] 將所述應變值(S)轉換為已使用保險絲壽命(U);以及
[0018] 將所述已使用保險絲壽命(U)轉換為所述剩余保險絲壽命(L)。
[0019] 在上述系統中，所述控制器在初始時間從第一喚醒周期被停用，然后在從初始時 間的切斷持續時間（to)之后被激活;并且其中，通過所述處理器執行所述指令導致所述控 制器：
[0020] 獲取所述保險絲元件的最后已知溫度增量，所述最后已知溫度增量是來自所述第 一喚醒周期的保險絲元件與環境溫度之間的最后已知溫度差;并且
[0021] 至少部分地基于所述切斷持續時間（to)和預定常數(T)確定校正系數(CF)。
[0022] 在上述系統中，所述校正系數(CF)被定義為所述切斷持續時間（to)除以預定常數 ⑴的指數(CF = e(-t()/T))。
[0023]本發明還涉及一種車輛，包括：
[0024] 至少一個電池部件，配置為存儲能量；
[0025] 保險絲元件，可操作地連接到所述至少一個電池部件并且配置為接收電流；
[0026]控制器，可操作地連接到所述保險絲元件并且具有處理器和有形的非臨時性存儲 器，用于執行確定所述保險絲元件的剩余保險絲壽命(L)的方法的指令記錄在所述存儲器 上;并且
[0027]其中，通過處理器執行所述指令使得所述控制器確定所述保險絲元件的至少一個 溫度(T)。
[0028] 在上述車輛中，所述保險絲元件限定電阻（R)和熱容量(&)，并且其中，所述確定 保險絲元件的至少一個溫度(T)包括：
[0029] 確定由所述保險絲元件接收到的電流(I);和
[0030] 至少部分地基于所述保險絲元件的電阻（R)、環境溫度(Ta)和所述保險絲元件的 熱容量(CP)將所述電流(I)轉換為溫度(T)。
[0031] 在上述車輛中，還包括：
[0032] -個或多個溫度傳感器，其可操作地連接到所述保險絲元件的相應區域，并且被 配置成為所述相應區域提供相應的溫度讀數；
[0033] 其中，所述確定所述保險絲元件的至少一個溫度(T)包括：
[0034] 獲得來自所述一個或多個溫度傳感器的相應溫度讀數；以及
[0035] 獲得作為所述相應溫度讀數的加權平均值的保險絲元件的溫度(T)。
[0036] 在上述車輛中，所述控制器在初始時間從第一喚醒周期被停用，然后在從初始時 間的切斷持續時間（to)之后被激活;并且其中，通過所述處理器執行所述指令導致所述控 制器：
[0037]獲取所述保險絲元件的最后已知溫度增量，所述最后已知溫度增量是來自所述第 一喚醒周期的保險絲元件與環境溫度之間的最后已知溫度差;并且
[0038]至少部分地基于所述切斷持續時間（to)和預定常數(T)確定校正系數(CF)。
[0039] 在上述車輛中，所述校正系數(CF)被定義為所述切斷持續時間（to)的負數除以預 定常數⑴的指數(CF = e(-tQ/"）。
[0040] 在上述車輛中，所述控制器被配置為將所述保險絲元件的所述至少一個溫度(T) 轉換為應變值(S)。
[0041 ]在上述車輛中，所述控制器被配置為：
[0042]將所述應變值(S)轉換為已使用保險絲壽命(U);以及 [0043]將所述已使用保險絲壽命(U)轉換為所述剩余保險絲壽命(L)。
[0044] 在上述車輛中，還包括車輛顯示器，并且其中，通過所述處理器執行所述指令還導 致所述控制器：
[0045]確定所述剩余保險絲壽命是否低于第一閾值；
[0046]如果所述剩余保險絲壽命(L)低于所述第一閾值，則確定所述剩余保險絲壽命是 否低于第二閾值；
[0047] 如果所述剩余保險絲壽命(L)高于所述第二閾值，則在所述顯示器上顯示第一消 息；
[0048]如果所述剩余保險絲壽命(L)低于所述第二閾值，則將所述車輛切換到預定的替 代操作模式，所述預定的替代操作模式被配置為限制由保險絲元件接收的電流。
[0049]在上述車輛中，所述第一閾值是20%的剩余壽命，而所述第二閾值是5%的剩余壽 命。
[0050] 本發明還涉及一種用于確定具有控制器的車輛中的保險絲元件的剩余保險絲壽 命方法，所述方法包括：
[0051] 經由電流測量設備獲得由所述保險絲元件接收到的電流(I);和
[0052] 經由控制器，至少部分地基于所述電流（I)確定所述保險絲元件的至少一個溫度 (T);并且
[0053] 經由控制器：
[0054] 將所述保險絲元件的溫度(T)轉換為應變值(S);
[0055] 將所述應變值(S)轉換為已使用保險絲壽命(U);以及
[0056]將所述已使用保險絲壽命(U)轉換為所述剩余保險絲壽命(L)。
[0057] 在上述方法中，所述車輛包括顯示器，并且還包括：
[0058]確定所述剩余保險絲壽命(L)是否低于第一閾值；
[0059]如果所述剩余保險絲壽命(L)低于所述第一閾值，則經由控制器確定所述剩余保 險絲壽命(L)是否低于第二閾值；
[0060] 如果所述剩余保險絲壽命(L)高于所述第二閾值，則在所述顯示器上顯示第一消 息；
[0061] 如果所述剩余保險絲壽命(L)低于所述第二閾值，則將所述車輛切換到預定的替 代操作模式，所述預定的替代操作模式被配置為限制由保險絲元件接收的電流。
[0062] 保險絲系統包括被配置為接收電流的保險絲元件。控制器可操作地連接到所述保 險絲元件并且具有處理器和有形的非臨時性存儲器，用于執行確定保險絲元件的剩余保險 絲壽命(L)的方法的指令記錄在所述存儲器上。通過處理器執行指令使控制器確定保險絲 元件的至少一個溫度(T)。剩余保險絲壽命(L)和溫度(T)隨著時間t而變化。
[0063] 確定保險絲元件的溫度(T)可以包括:確定由所述保險絲元件接收到的電流（I); 和，至少部分地基于保險絲元件的熱容量(&)和電阻(R)、環境溫度(Ta)和其他因素將電流 (I)轉換為溫度(T)。
[0064] -個或多個溫度傳感器可以可操作地連接到所述保險絲元件的各區域，并且被 配置成為各區域提供相應的溫度讀數。確定所述保險絲元件的溫度(T)可以包括:獲得來自 所述一個或多個溫度傳感器的相應溫度讀數;并獲得作為各溫度讀數的加權平均值的保險 絲元件的溫度(T)。
[0065] 該控制器可以獲得溫度(T)的多個值，并且使用相應的加權因子獲得溫度(T)的加 權值。所述控制器可以被配置為將保險絲元件的溫度(T)轉換為應變值(S)。所述控制器可 以被配置為將應變值(S)轉換為已使用保險絲壽命(U)。所述控制器可以被配置為將已使用 保險絲壽命(U)轉換為剩余保險絲壽命(L)。
[0066] 控制器可以在初始時間從第一喚醒周期被停用，然后在從初始時間的切斷持續時 間（key-off time duration) (to)之后被激活。控制器可以被配置為獲取所述保險絲元件 的最后已知溫度增量(temperature delta)，其中該最后已知溫度增量是來自第一喚醒周 期的保險絲元件與環境溫度之間的最后已知溫度差。所述控制器可以被配置為至少部分地 基于切斷持續時間（to)和預定常數（T)確定校正系數(CF)。校正系數(CF)可被限定為切斷 持續時間（to)的負數除以預定常數⑴的指數[CF = e(^/T)]。
[0067] 保險絲系統可以是車輛的一部分。該車輛可包括配置成存儲能量并且可操作地連 接到所述保險絲元件的至少一個電池部件。所述控制器可配置為確定剩余保險絲壽命是否 低于第一閾值。如果剩余保險絲壽命低于第一閾值，則控制器確定剩余保險絲壽命是否低 于第二閾值。在一個例子中，第一閾值是20%的剩余壽命，而第二閾值是5%的剩余壽命。 [0068]如果剩余保險絲壽命高于第二閾值(并且低于第一閾值），則第一消息可以顯示到 車輛顯示器。如果剩余保險絲壽命低于第二閾值，則車輛可被切換到預定的替代操作模式。 預定的替代操作模式被配置為限制由保險絲元件接收的電流。
[0069] 當結合附圖考慮時，本公開的以上特征和優點以及其他特征和優點從對用于執行 本公開的最佳模式的以下詳細描述中是顯而易見的。
【附圖說明】
[0070] 圖1是具有保險絲元件的車輛的示意性局部視圖；
[0071] 圖2是用于確定圖1的保險絲元件的剩余保險絲壽命的方法的流程圖；
[0072] 圖3是可在圖2的方法中采用的曲線圖的一個例子，其相對于x軸上的時間示出了 y 軸上的應變值;和
[0073] 圖4是可在圖2的方法中采用的曲線圖的一個例子，其相對于x軸上的應變值示出 了y軸上的失效循環(cycles to failure)。
【具體實施方式】
[0074] 參照附圖，其中相同的參考編號指代遍及若干視圖的相同或相似部件，圖1示出了 具有電池系統12的車輛10。電池系統12包括可操作地連接到至少一個電池部件的保險絲元 件14,所述電池部件配置為存儲可用于操作車輛10的電能。在示出的實施例中，保險絲元件 14可操作地連接到第一和第二電池部件16、18。但是，可以理解的是，可以使用任何數量的 電池部件。
[0075]參照圖1，保險絲元件14可以被安裝在電氣端子20、21之間，并且可以由殼體封閉 (未示出）。保險絲元件14可以串聯地布置，以承載通過電路的全部電流。電流流動可經由電 流測量設備22測量，諸如安培計或其他裝置。在示出的實施例中，保險絲元件14的電阻由于 電流流動產生熱量。如果超過一個預定值的電流流動時，保險絲元件14上升到更高溫度，并 且可以直接地熔化，或間接地熔化另一部件，從而斷開電路。采用本領域普通技術人員已知 的任何機制的任何類型的保險絲元件都可以使用。
[0076]參照圖1，車輛10可以包括功率轉換器組件24、內燃機26和電動機/發電機28。控制 器30可操作地連接到電池系統12和車輛10的各種其他部件。
[0077] 參照圖1，控制器30具有處理器32和有形的非臨時性存儲器34,用于執行方法100 的指令記錄在所述存儲器上，所述方法100參照圖2在下面進行描述，用于確定保險絲元件 14的剩余保險絲壽命(L)。控制器30可以是車輛10的其他控制模塊(諸如發動機控制模塊） 的一個組成部分，或者是可操作地連接到所述其他控制模塊的獨立模塊。車輛10可以是任 何乘用車或商用車，諸如混合電動車輛，包括插電式混合電動車輛、增程式電動車輛、燃料 電池或其他車輛。車輛10可以采取許多不同的形式，并且包括多個和/或替代部件和設施。 雖然圖中示出了一個示例車輛，在圖中所示的部件并不意圖進行限制。事實上，可以使用附 加或替代的部件和/或實現。
[0078] 保險絲元件14可以包括一個或多個區域，每個具有相應的溫度傳感器。在圖1所示 的實施例中，保險絲元件14包括第一和第二區域40、42,但是，應理解的是，可以使用任何數 量的區域。第一區域溫度傳感器44可操作地連接到第一區域40,并且配置為產生第一區域 溫度信號(T M1)。第二區域溫度傳感器46可操作地連接到第二區域42,并且配置為產生第二 區域溫度信號(TM2)。參照圖1，環境溫度傳感器48可操作地連接到控制器30。
[0079]現在參考圖2,示出了在圖1的控制器30上存儲并且由其執行的方法100的流程圖。 方法100將參考圖1-4說明如下。方法100被用于確定保險絲元件14的剩余保險絲壽命(L)。 方法100無需以在本文中列舉的具體順序應用。在該圖中，"Y"和"N"分別表示"是"和"否"。 此外，應當理解的是，某些步驟可以被省去。
[0080] 參考圖2,方法100可以以步驟102開始，其中，控制器30確定它是否在控制器的睡 眠周期后被初始化（圖2中表示為"C/'）或"喚醒"。該方法100可采用保留狀態變量或標志以 執行步驟102,使得該標志在初始化后被設置為"真"，否則設置為"假"。控制器30可以在關 閉車輛10時被停用，并且在啟動車輛10時被初始化。
[0081] 如果控制器30未初始化，如通過線103指示的，方法100前進到步驟104。在步驟104 中，控制器30被配置為確定所述保險絲元件的溫度（T)。步驟104可以通過單獨的子步驟 105、單獨的子步驟106或子步驟105和106的組合來實現。
[0082] 子步驟105包括經由電流測量設備確定由保險絲元件14接收的電流(I)，然后將電 流（I)轉換為溫度(T)。電流（I)至少部分地基于保險絲元件14的熱容量(C P)和電阻(R)、最 后已知溫度(Tl)、傳熱系數k和環境溫度(Ta)而轉換為溫度(T)。在一個實施例中，溫度(T)被 定義為：
[0084]此處，k表示用于計算損失到環境溫度的熱量的傳熱系數。對于特定的系統，可以 使用計算或查找表而產生所述傳熱系數k。在一個例子中，傳熱系數k被假定為常數，并且基 于保險絲元件14的豎直和水平表面面積、該保險絲元件14存在于其中的殼體(未示出）的 總體形狀、保險絲元件14的表面溫度和其他因素而計算。保險絲元件14可被分解為多個表 面，每一個具有其自身的表面溫度和傳熱系數。在另一例子中，傳熱系數k被假設基于保險 絲元件14的表面溫度和環境溫度(Ta)之間的溫度差的程度而變化。在這種情況下，傳熱系 數k可以是查找表的形式或者是方程式的形式。在溫度估計中，方法100可以包括多個傳熱 系數，諸如應用到保險絲體溫度、而不是直接應用在保險絲元件14上的傳熱系數。附加系數 可以直接應用到保險絲元件14,以便估計從元件流動進入用于填充元件之間的空隙的材 料、以及進入保險絲體/銅電纜(未示出）的熱量。
[0085] 參照圖2,子步驟106包括從第一和第二區域40、42(通過溫度傳感器44、46)獲得相 應的溫度讀數(TM1、TM2);以及獲得作為相應溫度讀數以相應加權因子(Vi、V2)加權平均的保 險絲元件14的溫度(T)，使得[T = Vi*Tmi+V2*Tm2]。如上所述，保險絲元件14可以包括任何數 量的區域和相應的溫度傳感器。
[0086] 控制器30可以重復步驟104以獲得多個溫度值，并在步驟108中使用溫度(T)的加 權值(通過相應的加權因子獲得）。在一個示例中，控制器30重復步驟104兩次，并在步驟108 中使用溫度的平均值(T = 0.5T00.5T2)，從而提供更可靠的判定。在圖2的步驟108中，控制 器30被配置成將所述保險絲元件的溫度(T)轉換為應變值(S)。控制器30可以采用溫度-應 變查找表將溫度值(T)轉換為應變值(S)。溫度-應變表可以采用有限元分析和保險絲元件 14內的材料的物理性質針對特定的保險絲元件14創建。圖3示出了針對保險絲元件14顯示 應變值隨時間變化的曲線圖200的一個例子。圖3中的x軸表示時間（t)而y軸表示應變值 (S)。部分202表示加熱循環，而部分204代表冷卻循環。參考圖3,在時間中，應變值 可以分別是10%、5%和15%。在圖3-4中所描繪的編號為說明的目的而選擇。
[0087]在圖2的步驟110中，控制器30被配置為將應變值（S)轉換為已使用保險絲壽命 (U)。已使用保險絲壽命[U(t)]可以被定義為在時間t時用過了的保險絲壽命的百分比；因 此已使用保險絲壽命在時間t = 0時是零(U(0)=0)。控制器30可以采用查找表、方程式、應 變壽命曲線或它們的組合和其他元素將應變值轉換為已使用保險絲壽命。也可以使用其他 方法。
[0088] 圖4示出了可以在步驟110中使用的應變壽命曲線圖300的例子，圖4中x軸可以表 示應變值(S)而Y軸表示失效循環(C)。參看圖4,5%、10%和15%的應變值分別對應于500、 200和100次失效循環。對于特定保險絲類型，應變壽命曲線圖可在測試環境中通過使代表 性樣品經歷重復的應變加載幅度直到其失效而產生。代表性樣品可以被選擇為與保險絲元 件14具有相同組分、相同熱處理、相同的相和相同的形成技術。樣品的溫度可以變化。
[0089] 在時間（tn)時的已使用保險絲壽命(U)可以被限定為在時間（tn)與(tn)時的失效 循環的倒數的差的絕對值(在下面的例子中示出）：
[0090] U(tn)=|l/C(tn)-l/C(tn-l)|〇
[0091] 在圖2的步驟112中，控制器30被配置為將已使用保險絲壽命(U)轉換為保險絲壽 命(L)。剩余保險絲壽命[L(t)]可被定義為在時刻t剩余的保險絲壽命百分比。在時刻（t n) 的剩余保險絲壽命(L)可被定義為(在下面的例子中示出）：
[0092] L(tn) =L(tn-l)-U(tn) 〇
[0093] 基于圖3-4的數值的非限制性例子在這里給出。如上面關于圖3所記錄的，在時間 t、t2和t3中，應變值分別是10%、5%和15%。如上文關于圖4所記錄的，5%、10%和15%的 應變值分別對應于500、200和100次失效循環。在時刻七的已使用保險絲壽命以及剩余保險 絲器壽命可以計算如下：
[0094] u(ti)= | 1/C(10%應變）| =(1/(200失效循環）=0.5% ?
[0095] L(ti)=L(to)-U(ti) = 100%-〇.5%=99.5%
[0096]在時刻t2的已使用保險絲壽命和剩余保險絲壽命可被計算如下：
[0097] U(t2)= | 1/C(5%應變)_1/C(10%應變）| = 11/(500失效循環)_1/(200失效循環） =|0.2%-0.5%) | =0.3%〇
[0098] L(t2)=L(ti)-U(t2)=99.5%-0.3%=99.2%
[0099] 在時間t3的已使用保險絲壽命和剩余保險絲壽命可以計算如下：
[0100] U(t3)= 11/C(15%應變)-l/C(5%應變）| = 11/(100失效循環)-1/(500失效循環） =11%-0.2%) | =0.8%〇
[0101] L(t3)=L(t2)-U(t3)=99.2%-0.8%=98.4%。
[0102] 在步驟114中，控制器30被配置為確定剩余保險絲壽命是否低于第一閾值(L<X)。 在一個例子中，第一閾值是20%的壽命剩余。如果剩余保險絲壽命(L)低于第一閾值，則方 法100前進到步驟116,如果剩余保險絲壽命(L)高于第一閾值，則方法100可返回到步驟 104〇
[0103]在圖2的步驟116,控制器30被配置為確定剩余保險絲壽命是否低于第二閾值(L< Y)。在一個例子中，第二閾值是5%的壽命剩余。如果剩余保險絲壽命(L)高于第二閾值，方 法100前進到步驟118,其中，控制器30配置為顯示第一消息或提醒（圖2中表示為"R"）到車 輛顯示器50,如圖1所示，通知剩余保險絲壽命(L)低于一定的水平。車輛顯示器50可以是在 儀表盤(未示出）中的駕駛員信息中心，其可以包括點亮的保險絲提醒圖標。車輛顯示器50 可以是儀表盤(未示出）上的屏幕。車輛顯示器50可以是反射離開車輛10(未示出）的擋風玻 璃(未示出）的抬頭顯示器。此外，第一消息可以包括聲音警報和/或可聽見的鐘聲。該方法 100可從步驟118循環返回到步驟104。
[0104]如果剩余保險絲壽命低于第二閾值時，方法100前進到步驟120,其中控制器30被 配置為切換到預定的替代操作模式(在圖2中表示為"A"）。預定的替代操作模式被配置為限 制由保險絲元件14接收的電流。這防止保險絲元件14的應變。由此，預定的替代操作模式可 以防止車輛10的高加速度。
[0105]剩余的保險絲壽命(L)可被轉換為特定于特定車輛/驅動器的里程計數器，例如英 里剩余保險絲壽命(M)。例如，如果50%的剩余保險絲壽命(L = 50%)對第一車輛/驅動器發 生在10,000英里的里程表讀數處，這將表明第一車輛/驅動器A在剩余保險絲壽命中還剩余 1〇,〇〇〇英里(11=10,000英里）。如果50%的剩余保險絲壽命(1 = 50%)對第二車輛/驅動器 發生在20，000英里的里程表讀數處，這將表明第二車輛/驅動器在剩余保險絲壽命中還剩 余20,000英里(]?=20,000英里）。
[0106] 返回參照步驟102,如果控制器30被初始化，則方法100可進行到步驟122,如通過 線121所示的。在圖2的步驟122中，控制器30被配置為獲得保險絲元件14的最后已知溫度增 量（A T1)，即，來自控制器30前一喚醒周期的保險絲元件14與周圍環境溫度之間最后計算 或已知的溫度差。當控制器進入睡眠或停用時，保險絲元件14與周圍環境溫度之間的溫度 差在整個睡眠周期被保留，以在下一控制器喚醒周期時計算排出了多少熱量。
[0107]在圖2的步驟124中，控制器30被配置為確定校正系數(CF)，該校正系數將保險絲 元件14在控制器30的睡眠周期中的熱損失考慮在內。當車輛10被關閉時，控制器30被停用， 而當車輛10被啟動時，控制器30被初始化。然而，保險絲元件14在睡眠周期中持續排出熱量 到環境溫度，從而需要校正系數(CF)以考慮這種熱損失。熱損失速率正比于在保險絲元件 14與周圍環境溫度之間的溫度差，在本文中稱為"溫度增量"。在上面將電流(I)轉換為溫度 (T)的子步驟105中采用了溫度增量A T = Tl-Ta。在圖2的步驟104的每個循環中獲得的溫度 (T)可以被存儲為最后已知溫度(Tl)。
[0108] 保險絲元件14的校正溫度增量（A T)被定義為保險絲元件14的最后已知溫度增量 (at1)乘以校正系數(CF)的乘積。校正系數(CF)至少部分地基于切斷持續時間（to)和預定 常數(t)。在所示的實施例中，校正系數(CF)定義為切斷持續時間（to)的負數除以預定常數 (t)的指數[CF = e(_t()A)]，其中e是歐拉數。因此，校正溫度增量（AT)可被定義為(其中Tl 1是 未校正的最后已知溫度，而Ta1是未校正的環境溫度）：
[0109] A T = ( A T1)*CF = (Tl^Ta1 )*e(_t〇A) 〇
[0110]時間常數to可以通過在切斷后測量保險絲元件14的溫度衰減，然后將函數[e (_t()/T)]擬合到測得的結果而進行計算。在另一例子中，代替物理溫度測量，時間常數to是使 用熱容量、熱阻率、表面積和傳熱系數計算近似溫度而計算出的。可選地，代替物理溫度測 量，時間常數to可以通過采用熱動力學和/或計算流體動力學的2D/3D模擬來計算。
[0111] 如上所述，圖1的控制器30可包括計算設備，其采用操作系統或處理器32和存儲器 34,用于存儲和執行計算機可執行指令。計算機可執行指令可從使用多種編程語言和/或技 術創建的計算機程序編譯或解釋，多種編程語言和/或技術包括但不限于，并且單獨或組合 的，Java?、C、C++、Visual Basic、Java Script、Perl等。在一般情況下，處理器32(例如，微 處理器)例如從存儲器、計算機可讀介質等接收指令，并且執行這些指令，由此執行一個或 多個過程，包括本文所描述的一個或多個過程。這樣的指令和其他數據可通過使用各種計 算機可讀介質被存儲和傳輸。
[0112] 計算機可讀介質(也稱為處理器可讀介質)包括參與提供可由計算機(如計算機的 處理器)讀取的數據(例如，指令）的任何非暫時性(例如，有形)介質。這樣的介質可以采取 許多形式，包括但不限于非易失性介質和易失性介質。非易失性介質可以包括例如光盤或 磁盤和其他永久存儲器。易失性介質可以包括例如動態隨機存取存儲器(DRAM)，其可構成 主存儲器。這樣的指令可以由一個或多個傳輸介質傳輸，包括同軸電纜、銅線和光纖，包括 包含耦合到計算機處理器的系統總線的導線。一些形式的計算機可讀介質包括例如軟盤、 可折疊盤(flexible disk)、硬盤、磁帶、任何其他磁介質、CD-R0M、DVD、任何其他光學介質、 穿孔卡、紙帶、具有孔的圖案的任何其他物理介質、RAM、PROM、EPR0M、FLASH-EEPR0M，任何其 他存儲器芯片或盒，或計算機可以讀取的任何其他介質。
[0113] 查找表、數據庫、數據存儲庫或本文描述的其他數據存儲可以包括用于存儲、訪問 和檢索各種數據的各種機制，所述數據包括分層數據庫、文件系統中的一組文件、專有格式 的應用數據庫、關系數據庫管理系統(RDBMS)等等。每個這樣的數據存儲可以包括在采用計 算機操作系統(諸如上面提到的那些）的計算設備內，并且可以通過網絡以多種方式中的任 何一種或多種進行訪問。文件系統可以是可從計算機操作系統訪問的，并且可以包括以多 種格式存儲的文件。除了用于創建、存儲、編輯和執行存儲的程序的語言之外，RDBMS可采用 結構化查詢語言（SQL)，例如上面提到的PL/SQL語言。
[0114] 詳細說明和繪圖或附圖是本公開的支持和描述，但本公開的范圍由權利要求書限 定。雖然用于實施所要求保護的公開內容的一些最佳模式和其他實施例已被詳細描述，存 在可用于實施在所附權利要求中限定的公開內容的各種替代設計和實施例。另外，在附圖 中示出的實施例或在本說明書中提到的各種實施例的特征無需被理解為彼此獨立的實施 例。相反，所可能的是，在實施例的一個例子中所描述的每個特征可以與來自其他實施例的 所希望特性中的一個或多個相結合，從而產生未在文字中或通過參考附圖描述的其他實施 例。因此，這樣的其他實施例落在所附權利要求的范圍的框架之內。
【主權項】
1. 一種保險絲系統，包括： 保險絲元件，配置為接收電流； 控制器，可操作地連接到所述保險絲元件并且具有處理器和有形的非臨時性存儲器， 用于執行確定所述保險絲元件的剩余保險絲壽命(L)的方法的指令記錄在該存儲器上;并 且 其中，所述指令通過處理器的執行使得所述控制器確定所述保險絲元件的至少一個溫 度⑴。2. 根據權利要求1所述的系統，其中，所述保險絲元件限定電阻(R)和熱容量(&)，并且 其中，所述確定保險絲元件的至少一個溫度(T)包括： 確定由所述保險絲元件接收到的電流(I);和 至少部分地基于所述保險絲元件的熱容量(CP)和電阻（R)和環境溫度(Τα)將所述電流 (I)轉換為所述至少一個溫度(Τ)。3. 根據權利要求1所述的系統，還包括： 一個或多個溫度傳感器，其可操作地連接到所述保險絲元件的相應區域，并且被配置 成為所述相應區域提供相應的溫度讀數； 其中，確定所述保險絲元件的至少一個溫度(Τ)包括： 獲得來自所述一個或多個溫度傳感器的相應溫度讀數；以及 獲得作為所述相應溫度讀數的加權平均值的保險絲元件的所述至少一個溫度(Τ)。4. 根據權利要求1所述的系統，其中，所述控制器被配置為將所述保險絲元件的所述至 少一個溫度(Τ)轉換為應變值(S)。5. 根據權利要求4所述的系統，其中，所述控制器被配置為： 將所述應變值(S)轉換為已使用保險絲壽命(U);以及 將所述已使用保險絲壽命(U)轉換為所述剩余保險絲壽命(L)。6. 根據權利要求1所述的系統，其中，所述控制器在初始時間從第一喚醒周期被停用， 然后在從初始時間的切斷持續時間（to)之后被激活;并且其中，通過所述處理器執行所述 指令導致所述控制器： 獲取所述保險絲元件的最后已知溫度增量，所述最后已知溫度增量是來自所述第一喚 醒周期的保險絲元件與環境溫度之間的最后已知溫度差;并且 至少部分地基于所述切斷持續時間(to)和預定常數(τ)確定校正系數(CF)。7. 根據權利要求6所述的系統，其中，所述校正系數（CF)被定義為所述切斷持續時間 (to)除以預定常數⑴的指數(CF = e(^^)。8. -種車輛，包括： 至少一個電池部件，配置為存儲能量； 保險絲元件，可操作地連接到所述至少一個電池部件并且配置為接收電流； 控制器，可操作地連接到所述保險絲元件并且具有處理器和有形的非臨時性存儲器， 用于執行確定所述保險絲元件的剩余保險絲壽命(L)的方法的指令記錄在所述存儲器上； 并且 其中，通過處理器執行所述指令使得所述控制器確定所述保險絲元件的至少一個溫度 ⑴。9. 根據權利要求8所述的車輛，還包括車輛顯示器，并且其中，通過所述處理器執行所 述指令還導致所述控制器： 確定所述剩余保險絲壽命是否低于第一閾值； 如果所述剩余保險絲壽命(L)低于所述第一閾值，則確定所述剩余保險絲壽命是否低 于第二閾值； 如果所述剩余保險絲壽命(L)高于所述第二閾值，則在所述顯示器上顯示第一消息； 如果所述剩余保險絲壽命(L)低于所述第二閾值，則將所述車輛切換到預定的替代操 作模式，所述預定的替代操作模式被配置為限制由保險絲元件接收的電流。10. -種用于確定具有控制器的車輛中的保險絲元件的剩余保險絲壽命方法，所述方 法包括： 經由電流測量設備獲得由所述保險絲元件接收到的電流(I);和 經由控制器，至少部分地基于所述電流（I)確定所述保險絲元件的至少一個溫度(T); 并且 經由控制器： 將所述保險絲元件的溫度(T)轉換為應變值(S); 將所述應變值(S)轉換為已使用保險絲壽命(U);以及 將所述已使用保險絲壽命(U)轉換為所述剩余保險絲壽命(L)。
【文檔編號】G01R31/07GK106054018SQ201610204093
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年4月1日 公開號201610204093.9, CN 106054018 A, CN 106054018A, CN 201610204093, CN-A-106054018, CN106054018 A, CN106054018A, CN201610204093, CN201610204093.9
【發明人】Y.范, S.錢拉爾, S.帕特爾, R.S.拉巴, A.C.鮑曼
【申請人】通用汽車環球科技運作有限責任公司