监测电接触器健康状况的制作方法

本公开涉及作业现场上的电气设备领域。

背景技术：

1、已知电接触器具有有限生命周期，并且通常能够进行有限次数的致动。接触器的生命周期取决于电流，并且如果接触器在电流汲取较高时打开，则生命周期通常较短。

2、举例来说，电动作业车辆的电池包含至少一个接触器，该至少一个接触器用于断开或闭合电路，从而允许电池充电、放电或隔离。这些接触器是电操作的，并且通常是包括软件控制的开关的高压接触器。如果电动作业车辆的电池中使用的接触器每次以相同的给定电流和电压打开，则通常向所述接触器提供给出接触器的预期使用寿命(用故障发生之前的总致动次数来表示)的数据。实际上，电池中的接触器在其使用寿命内将以各种电流打开，因此使用寿命将偏离所提供的数据。

3、具有取决于电流和电压的有限使用寿命的接触器也可以在作业现场上的其他电气设备中找到，例如其他电动作业机器、充电器、发电机组或其他设备。

技术实现思路

1、在此背景下，提供了一种监测电气设备的电接触器的接触器健康状况的方法，所述电接触器可在打开状态与闭合状态之间或在闭合状态与打开状态之间的切换事件中切换。响应于切换事件指令，所述方法包括确定电流值，所述电流值指示在接近所述切换事件的时间在所述闭合状态下在所述电接触器中流动的电流。所述方法还包括基于所述电流值将总接触器寿命估计值的百分比分配给所述切换事件，其中所述总接触器寿命估计值是所述接触器的总寿命的估计值。所述方法还包括通过从初始剩余百分比接触器寿命估计值减去总接触器寿命估计值的所述百分比来确定更新的剩余百分比接触器寿命估计值，其中所述更新的剩余百分比接触器寿命估计值包括所述切换事件之后所述接触器寿命的估计值，并且所述初始剩余百分比接触器寿命估计值包括所述切换事件之前所述接触器寿命的估计值。所述方法还包括输出所述更新的剩余百分比接触器寿命估计值。

2、还提供了一种用于监测电气设备的电接触器的接触器健康状况的装置，所述电接触器可在打开状态与闭合状态之间或在闭合状态与打开状态之间的切换事件中切换。响应于切换事件指令，所述装置被配置成确定电流值，所述电流值指示在接近所述切换事件的时间在所述闭合状态下在所述电接触器中流动的电流。所述装置还被配置成基于所述电流值将总接触器寿命估计值的百分比分配给所述切换事件，其中所述总接触器寿命估计值是所述接触器的总寿命的估计值。所述装置还被配置成通过从初始剩余百分比接触器寿命估计值减去总接触器寿命估计值的所述百分比来确定更新的剩余百分比接触器寿命估计值，其中所述更新的剩余百分比接触器寿命估计值包括所述切换事件之后所述接触器寿命的估计值，并且所述初始剩余百分比接触器寿命估计值包括所述切换事件之前所述接触器寿命的估计值。所述装置还被配置成输出所述更新的剩余百分比接触器寿命估计值。

3、以此方式，可以通过使用切换事件发生时的电流值来监测接触器的剩余寿命，以分配估计在切换事件期间已使用的总接触器寿命估计值的百分比。由于接触器的使用寿命取决于电流而变化，因此即使电流在切换事件之间可能变化，这也允许准确地预测接触器的剩余使用寿命。

技术特征：

1.一种监测电气设备的电接触器的接触器健康状况的方法，所述电接触器可在打开状态与闭合状态之间或在闭合状态与打开状态之间的切换事件中切换，其中响应于切换事件指令，所述方法包括：

2.根据任一前述权利要求所述的方法，其中所述电流值包括在包括所述切换事件指令的时间段内的最大电流。

3.根据权利要求2所述的方法，其中所述电流值包括来自多个电流样本的最大电流，所述多个电流样本在以下各项处测量：

4.根据权利要求2所述的方法，其中所述最大电流在相对于所述切换事件指令的预定时间处测量。

5.根据权利要求1所述的方法，还包括记录所述电流值。

6.根据权利要求5所述的方法，其中通过递增多个直条中的一个直条来记录所述电流值，每个直条对应于电流范围，其中递增的直条对应于包括所述电流值的电流范围。

7.根据权利要求5或6所述的方法，还包括以下各项中的至少一项：

8.根据权利要求5或6所述的方法，还包括使用所述多个直条的分布来预测所述接触器的剩余寿命，其中所述剩余寿命包括以下各项中的至少一项：

9.根据权利要求8所述的方法，还包括在所述接触器寿命下降到低于阈值剩余切换事件数目或阈值剩余使用持续时间的情况下通知用户。

10.根据任一前述权利要求所述的方法，其中输出所述剩余百分比接触器寿命估计值包括以下各项中的至少一项：

11.根据任一前述权利要求所述的方法，其中所述将总接触器寿命估计值的百分比分配给所述切换事件进一步基于电压值，其中所述电压值指示在接近所述切换事件的时间在所述打开状态下的系统电压或所述电接触器两端的电压。

12.根据任一前述权利要求所述的方法，其中所述基于所述电流值将总接触器寿命估计值的百分比分配给所述切换事件是通过将所述电流值与对应于总接触器寿命的已知百分比的电流值的预定列表进行比较来实现的。

13.根据任一前述权利要求所述的方法，其中在所述电流值在所述电流值的预定列表的电流值之间的情况下，所述更新的剩余百分比接触器寿命估计值通过假设在高于切换电流的最接近电流值处的总接触器寿命的百分比与在低于所述切换电流的最接近电流值处的总接触器寿命的百分比之间在对数尺度上是线性的来确定。

14.根据任一前述权利要求所述的方法，其中对应于总接触器寿命的已知百分比的电流值的预定列表根据随电流和电压中的至少一者变化的总接触器寿命来确定。

15.一种用于监测电气设备的电接触器的接触器健康状况的装置，所述电接触器可在打开状态与闭合状态之间或在闭合状态与打开状态之间的切换事件中切换，其中响应于切换事件指令，所述装置被配置成：

技术总结一种监测电气设备的电接触器的接触器健康状况的方法，所述电接触器可在打开状态与闭合状态之间或在闭合状态与打开状态之间的切换事件中切换。响应于切换事件指令，所述方法包括：确定电流值，所述电流值指示在接近所述切换事件的时间在所述闭合状态下在所述电接触器中流动的电流；基于所述电流值将总接触器寿命估计值的百分比分配给所述切换事件；通过从初始剩余百分比接触器寿命估计值减去总接触器寿命估计值的所述百分比来确定更新的剩余百分比接触器寿命估计值；以及输出所述更新的剩余百分比接触器寿命估计值。技术研发人员：A·斯塔布斯,M·D·史密斯,C·考克斯受保护的技术使用者：卡特彼勒公司技术研发日：技术公布日：2024/9/12