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CN110850331A - 用于电短路检测的系统和方法 - Google Patents

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CN110850331A CN201911131678.2A CN201911131678A CN110850331A CN 110850331 A CN110850331 A CN 110850331A CN 201911131678 A CN201911131678 A CN 201911131678A CN 110850331 A CN110850331 A CN 110850331A
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Abstract

方法和系统检测电气系统(104)中的短路，如车辆的动态制动格栅。方法和系统测量通过电气系统(104)的一个或更多个电阻元件(202)传导的电流的特性。电流从电源(102)随着施加的电压供应到电气系统(104)。确定表示一个或更多个电阻元件(202)的一个或更多个电阻的更改的电阻更改信号。电阻更改信号能够是至少部分基于被测量的电流的特性与在由电源(102)供应的施加的电压或被测量的电流的一个或更多个特性的低通滤波值之间的差别。至少部分基于电阻更改信号，识别短路事件。

Description

用于电短路检测的系统和方法
专利说明
本申请是申请日为2015年10月22日、申请号为2015106891678、发明名称为“用于电短路检测的系统和方法”的中国发明专利申请的分案申请。
相关申请交叉引用
本申请要求2014年10月22日提出的美国临时申请62/067,086的优先权，并且其全部公开内容通过引用结合于本文中。
技术领域
本文中描述的发明主题的实施例涉及在诸如功率电阻器等电子系统中的电短路检测。
背景技术
一些熟知的电子系统将电流传导到电阻器以便耗散电流。例如，一些车辆包括具有接收在动态或反馈制动期间由电动机生成的电力的导电带的格栅。此电力由对减慢或停止车辆的移动做出反应的电动机生成。电力被传导到格栅以便从车辆的动态制动系统作为热量耗散。
格栅可由一个或更多个系列的电阻器形成。这些电阻器可在相对近地布置在一起的导电板中实现。随着时间的过去，电阻器可由于格栅的损坏、正常磨损或出于其它原因而开始相对于彼此产生移动。如果电阻器相互接触(例如，由于振动或其它移动)，则在电阻器之间可形成内部电短路。此短路能够损坏格栅，能够损坏动态制动系统，和/或能对车辆的操作造成不利影响。
发明内容
在一个实施例中，方法(例如，用于检测电气系统中的短路)包括测量通过电气系统的一个或更多个电阻元件传导的电流的特性。电流从电源作为施加的电压供应到电气系统。方法也包括确定表示一个或更多个电阻元件的一个或更多个电阻的更改的电阻更改信号。电阻更改信号能够是至少部分基于被测量的电流的特性与由电源供应的施加的电压或被测量的电流的一个或更多个特性的低通滤波值之间的差别。方法也能够包括至少部分基于电阻更改信号，识别短路事件。
在另一实施例中，系统(例如，检测系统)包括感应设备和处理组件。感应设备配置成测量通过电气系统的一个或更多个电阻元件传导的电流的特性。电流能够从电源作为施加的电压供应到电气系统。处理组件能够配置成确定表示一个或更多个电阻元件的一个或更多个电阻的更改的电阻更改信号。电阻更改信号能够是至少部分基于被测量的电流的特性与由电源供应的施加的电压或被测量的电流的一个或更多个特性的低通滤波值之间的差别。处理组件能够配置成至少部分基于电阻更改信号，识别短路事件。
1.一种方法，包括：
测量从电源(102)作为施加的电压供应到电气系统(104)并且通过所述电气系统(104)的一个或更多个电阻元件(202)传导的电流的特性；
至少部分基于被测量的所述电流的所述特性与由所述电源(102)供应的所述施加的电压或被测量的所述电流的一个或更多个所述特性的滤波值之间的差别，确定所述一个或更多个电阻元件(202)的电阻更改；以及
至少部分基于所述电阻更改，识别短路事件。
2.如技术方案1所述的方法，其中所述施加的电压在车辆的动态制动期间由所述车辆的牵引电动机生成，所述一个或更多个电阻元件(202)包括动态制动格栅的一个或更多个电阻器，并且所述施加的电压是跨所述一个或更多个电阻元件(202)的电压降。
3.如技术方案1所述的方法，其中被测量的所述电流的所述特性是跨所述一个或更多个电阻元件(202)至少之一的电压降。
4.如技术方案3所述的方法，其中所述电阻更改表示在跨所述一个或更多个电阻元件(202)所述至少之一的所述电压降对所述施加的电压的比率与跨所述一个或更多个电阻元件(202)所述至少之一的所述电压降对所述施加的电压的所述比率的滤波值之间的差别。
5.如技术方案4所述的方法，其中响应所述电阻更改超过指定的非零阈值，识别所述短路事件。
6.如技术方案3所述的方法，其中所述电阻更改表示在跨所述一个或更多个电阻元件(202)所述至少之一的所述电压降与所述施加的电压和跨所述一个或更多个电阻元件(202)所述至少之一的所述电压降对所述施加的电压的所述比率的滤波值的乘积之间的差别。
7.如技术方案6所述的方法，其中响应所述电阻更改超过所述施加的电压和指定的非零阈值的乘积，识别所述短路事件。
8.如技术方案3所述的方法，其中所述电阻更改表示在跨所述一个或更多个电阻元件(202)所述至少之一的所述电压降和所述施加的电压的第一滤波值的第一乘积与所述施加的电压和跨所述一个或更多个电阻元件(202)所述至少之一的所述电压降的第二滤波值的第二乘积之间的差别。
9.如技术方案1所述的方法，还包括：
监视识别到所述短路事件的次数、所述短路事件的总持续时间或所述电阻更改的时间积分的一项或更多项；以及
响应识别到超过第一指定的非零阈值的所述短路事件的所述次数、超过第二指定的非零阈值的所述总持续时间或超过第三指定的非零阈值的所述时间积分的一项或更多项，生成表示对所述电气系统(104)的损坏的警告信号。
10.一种系统，包括：
感应设备(300)，配置成测量从电源(102)作为施加的电压供应到电气系统(104)并且通过所述电气系统(104)的一个或更多个电阻元件(202)传导的电流的特性；以及
处理组件(310)，配置成确定表示所述一个或更多个电阻元件(202)的一个或更多个电阻的更改的电阻更改，所述电阻更改至少部分基于被测量的所述电流的所述特性与由所述电源(102)供应的所述施加的电压或被测量的所述电流的一个或更多个所述特性的滤波值之间的差别，其中所述处理组件(310)也配置成至少部分基于所述电阻更改，识别短路事件。
11.如技术方案10所述的系统，其中所述施加的电压在车辆的动态制动期间由所述车辆的牵引电动机生成，所述一个或更多个电阻元件(202)包括动态制动格栅的一个或更多个电阻器，并且所述传导的电压是跨所述一个或更多个电阻器的电压降。
12.如技术方案10所述的系统，其中所述感应设备(300)配置成测量作为所述电流的所述特性，跨所述一个或更多个电阻元件(202)至少之一的电压降。
13.如技术方案12所述的系统，其中所述感应设备(300)配置成将所述电阻更改测量为以下的一项或更多项：
在跨所述一个或更多个电阻元件(202)所述至少之一的所述电压降对所述施加的电压的比率与跨所述一个或更多个电阻元件(202)所述至少之一的所述电压降和所述施加的电压的所述比率的滤波值之间的差别；
在跨所述一个或更多个电阻元件(202)所述至少之一的所述电压降与所述施加的电压和跨所述一个或更多个电阻元件(202)所述至少之一的所述电压降对所述施加的电压的所述比率的滤波值的乘积之间的差别；或者
在跨所述一个或更多个电阻元件(202)所述至少之一的所述电压降和所述施加的电压的滤波值的第一乘积与所述施加的电压和跨所述一个或更多个电阻元件(202)所述至少之一的所述电压降的低通滤波值的第二乘积之间的差别。
14.如技术方案10所述的系统，其中所述处理组件(310)配置成监视识别到所述短路事件的次数、所述短路事件的总持续时间或所述电阻更改的时间积分的一项或更多项，并且响应识别到超过指定的非零阈值的所述短路事件的所述次数、超过指定的非零阈值的所述总持续时间或超过指定的非零阈值的所述时间积分的一项或更多项，生成表示对所述电气系统(104)的损坏的警告信号。
15.一种系统，包括：
感应设备，配置成测量从测量的牵引电动机作为施加的电压供应到所述车辆的电气系统并且通过所述电气系统的一个或更多个电阻器传导的电流的特性；以及
处理组件，配置成确定表示所述电气系统的一个或更多个电阻器的一个或更多个电阻的更改的电阻更改，所述电阻更改至少部分基于被测量的所述电流的所述特性与由所述车辆的牵引电动机供应的所述施加的电压或被测量的所述电流的一个或更多个所述特性的低通滤波值之间的差别，其中所述处理组件也配置成至少部分基于所述电阻更改，识别所述电气系统中表示短路事件的所述电气系统的热量的增大。
16.如技术方案15所述的系统，其中所述感应设备配置成测量作为所述电流的所述特性，跨所述一个或更多个电阻器至少之一的电压降。
17.如技术方案16所述的系统，其中所述感应设备配置成将所述电阻更改测量为以下的一项或更多项：
在跨所述一个或更多个电阻器所述至少之一的所述电压降对所述施加的电压的比率与跨所述一个或更多个电阻器所述至少之一的所述电压降和所述施加的电压的所述比率的低通滤波值之间的差别；
在跨所述一个或更多个电阻器所述至少之一的所述电压降与所述施加的电压和跨所述一个或更多个电阻器所述至少之一的所述电压降对所述施加的电压的所述比率的低通滤波值的乘积之间的差别；或者
在跨所述一个或更多个电阻器所述至少之一的所述电压降和所述施加的电压的滤波值的第一乘积与所述施加的电压和跨所述一个或更多个电阻器所述至少之一的所述电压降的低通滤波值的第二乘积之间的差别。
18.如技术方案17所述的系统，其中所述处理组件配置成响应所述电阻更改的绝对值超过所施加电压和指定的非零阈值的乘积或所施加电压、跨所述一个或更多个电阻器的所述至少之一的所述电压降和所述指定的非零阈值的乘积中的一个或更多个，识别热量的增大。
19.如技术方案15所述的系统，其中所述处理组件配置成监视识别到所述短路事件的次数、所述短路事件的总持续时间或所述电阻更改的时间积分的一项或更多项，并且响应识别到超过指定的非零阈值的所述短路事件的所述次数、超过指定的非零阈值的所述总持续时间或超过指定的非零阈值的所述时间积分的一项或更多项，生成表示对所述电气系统的损坏的警告信号。
20.如技术方案15所述的系统，其中所述电气系统为动态制动格栅。
附图说明
现在简要地参照附图，其中：
图1示出根据一个实施例的动力系统；
图2示出根据一个实施例，图1中所示动力系统的电气系统和电短路检测系统的示意图；
图3是图1中所示电气系统和图2中所示检测系统的一个实施例的电路图；以及
图4是用于检测短路事件的方法的一个实施例的流程图。
具体实施方式
本文中描述的发明主题的一个或更多个实施例检测电子系统中的电短路。一方面，本文中描述的系统和方法能够用于检测车辆的动态制动格栅(DBG)中的电短路，车辆诸如有轨车辆和其它非高速公路(OHV)车辆。但并非所有实施例限于DBG或有轨车辆。一个或更多个实施例可用于检测其它系统中的短路，包括非车辆系统和与有轨车辆不同的车辆系统或OHV。
在DBG的操作期间，DBG的导电板能够形成电短路，其造成DBG中的电流绕过由导电板形成的至少一些电阻。导电板在受到摇动时能够形成短路，如由于使风吹过导电板以耗散由电流形成的热量的吹风机(例如，风扇)生成的气流造成的移动。但导电板也能够由于DBG的热循环而形成短路，这可造成金属元件的变形和/或错位。这些短路能够导致在两个或更多个导电板之间的局部热点，这能够最终增大到造成火花、熔融、电弧和DBG的失效。
为防止DBG的失效，本文中描述的系统和方法能够提供用于电短路的早期检测。通过更早检测短路，能够形成预防性检查和维护，这能够避免DBG或其它电气系统的更大损坏和/或停止运行。
图1示出根据一个实施例的动力系统100。动力系统100示为机车，但备选可以是非车辆的另一类型的系统，或者可以是另一类型的车辆。系统100包括电源102，如在动态制动操作期间生成电力的牵引电动机。备选，电源102可表示交流发电机、发电机、电池或电力的其它来源。电源102生成电流，电流被传导到电气系统104。电气系统104包括一个或更多个电阻元件，如功率电阻器。这些电阻元件能够将来自电源102的电流转换成热量。热量可由例如吹风机(例如，风扇)从动力系统100耗散。在所示实施例中，电源102可包括在动力系统100的动态制动期间生成电流的牵引电动机。电气系统104能够包括转换电力并将其作为热量耗散的DBG。
图2示出根据一个实施例的电气系统104和电短路检测系统200(图2中的“检测系统”)的示意图。系统104包括相互串联电耦合的几个电阻元件202。在所示实施例中，电阻元件202是导电板，如具有在两个垂直方向比在第三垂直方向更大的外部尺寸的导电二维体。备选，电阻元件202可以是另一类型的电阻器。在系统104的操作期间，通过电阻元件202传导来自电源102的电力。电阻元件202减少了流过电气系统104的电流，并且将电力转换成热量。作为一个示例，在车辆的动态制动期间，能够将车辆的牵引电动机生成的电力传导到电阻元件202(例如，DBG)，并且作为热量耗散。
电阻元件202可能在一起间隔相对地近。在操作期间，电阻元件202可由于吹风机生成的气流而移动，和/或可由于传导到电阻元件202的电力生成的热量而扭曲或以其它方式更改形状。此移动和/或形状更改能够促使电阻元件202相互接触并且形成电短路。短路能够损坏动力系统100和/或限制动力系统100的操作。
检测系统200与在一个或更多个位置中的电气系统104电耦合，以监视在通过电气系统104传导的电流的电气特性。检测系统200监视随时间的过去，电气系统104的电阻的更改，并且基于这些更改，检测电短路。例如，在电阻元件202未相互接触的时间期内，通过电阻元件202传导的电压和/或电流可与电源102生成的电压成比例。电源102生成并且传导到电气系统104的电压和/或电流可称为施加的电压(Vdc)和/或施加的电流，因为这是施加到电阻元件202的电压或电流。通过电阻元件202传导的电压和/或电流(在本文中称为传导的电压或传导的电流)可根据一个或更多个比例常数与施加的电压和/或施加的电流成比例。例如，传导的电压和比例常数的乘积可等于输入电压和/或传导的电流和相同或不同比例常数的乘积可等于输入电压。比例常数可随着时间的过去保持相同或大致相同。
然而，两个或更多个电阻元件202至少暂时相互接触以形成电短路时，比例常数能够有快速变化。因此，传导的电压和/或传导的电流的比率的突然更改能够指示电短路。检测系统200监视传导的电压、传导的电流和/或这些电压和/或电流的比率的更改，以便在短路损坏电气系统104和/或动力系统100的操作前快速识别短路。
图3是电气系统104和检测系统200的一个实施例的电路图。不同组的电阻元件202相互并联连接，组中的电阻元件202相互串联连接。例如，标记为“1”、“2”和“3”的电阻元件202可在第一组中相互串联，标记为“4”、“5”和“6”的电阻元件202可在第二组中相互串联，标记为“7”、“8”和“9”的电阻元件202可在第三组中相互串联，以及标记为“10”、“11”和“12”的电阻元件202可在第四组中相互串联，而第一、第二、第三和第四组相互并联。开关304可布置在每组中电阻元件202的相对侧上，以控制哪些电阻元件202从电源102接收施加的电流。
检测系统200包括与电阻元件202导电耦合的感应设备300。感应设备300能够表示测量由电源102供应到电气系统104的电流的特性的一个或更多个装置。例如，感应设备300能够测量传导的电压和/或传导的电流。例如，感应设备300能够包括一个或更多个电压和/或电流表302(图3中的“VAM”)、高电压滤波器306(图3中的“高V”)和/或低电压滤波器308(图3中的“低V”)。计量表302和/或滤波器306、308能够测量在电阻元件202之间的电压和/或跨在图3中所示位置中和/或在其它位置中两个或更多个电阻元件202的电压降。备选，感应设备300能够包括测量在电阻元件202之间传导和/或通过电阻元件202的电压和/或电流的另一类型的传感器。
检测系统200也能够包括与感应设备300操作性耦合的处理组件310。例如，通过一个或更多个有线和/或无线连接，能够连接处理组件310和感应设备300。处理组件310包括硬件电路和/或电路系统，电路和/或电路系统包括一个或更多个处理器312(图3中的“处理”，例如，微处理器、控制器或其它基于电子逻辑的装置)和/或与其连接。此电路系统能够包括输入/输出模块314(图3中的“I/O”)和输入/输出板316(图3中的“CIO”)。输入/输出模块314能够表示包括一个或更多个处理器和/或与其连接的硬件电路和/或电路系统，处理器生成要输出以便向操作员呈现的信号(例如，传递到显示装置以警告操作员检测到的短路的信号)。输入/输出板316能够表示包括一个或更多个处理器和/或与其连接的硬件电路和/或电路系统，处理器用于将信号传递到显示装置或其它输出装置。可选的是，输入/输出板316能够接收从一个或更多个其它装置输入的信号，如表示由电源102生成，并且传导到电气系统104的施加的电压的信号。
图4是用于检测短路事件的方法400的一个实施例的流程图。在一个实施例中，方法400可由检测系统300执行。在402，由感应设备300测量传导的电压和传导的电流。在404，确定由电源102供应到电气系统104的施加的电压和/或施加的电流。例如，感应设备300可与在一个或更多个其它位置中的电气系统104连接以测量来自电源102的施加的电压。
在406，计算被测量的电压和/或电流(例如，传导的电压和/或传导的电流)与测量的电压和/或电流对施加的电压和/或电流的滤波比率之间的差。这些差别能够称为电阻更改信号。
处理组件310能够计算传导的电压和/或传导的电流的比率以确定电气系统104的比例常数。例如，处理组件310能够将在第二与第三电阻元件202(例如，图3中的元件“2”和“3”)之间测量的传导的电压除以在第五与第六电阻元件202(例如，图3中的元件“5”和“6”)之间、在第八与第九电阻元件202(例如，图3中的元件“8”和“9”)之间在第十与第十一电阻元件202(例如，图3中的元件“10”和“11”)之间或在另一对电阻元件202之间测量的传导的电压。能够测量另外的比率以计算电气系统104的另外比例常数。
在正常操作期间(例如，在短路不存在的情况下)，比例的常数保持相同或大致相同(例如，未改变超过指定的阈值，如1％、3％、5％或另一值)。然而，随着时间的过去，电阻元件202提供的电阻能够相对于时间慢慢更改。因此，比例的常数能够相对于时间慢慢更改。比例的常数能够称为电阻更改信号。在正常条件下(例如，在短路不存在的情况下)，比例常数的更改可只包括噪声并且不包括比例常数的实际更改。在两个或更多个电阻元件202之间的接触事件期间，能够发生短路。在此类接触事件期间，电阻更改信号能够增大高于噪声，并且表示短路。
在一个实施例中，处理组件310能够从施加的电压和传导的电压计算电阻更改信号。备选，能够从施加的电流和传导的电流计算电阻更改信号。虽然本文中的描述集中在从电压计算电阻更改信号，但并非所有实施例限于使用电压。
能够由处理组件310计算的电阻更改信号的一个示例是比率偏差信号。在一个实施例中，处理组件310如下计算比率偏差信号：
Figure BDA0002278496930000111
其中，RatioDeviation(t)表示比率偏差信号，Vgrid(t)表示跨电气系统104或格栅的电压(例如，传导的电压)，Vbase(t)表示施加的电压或基础电压，或者施加的电压除以诸如6或另一数字的常数，并且
Figure BDA0002278496930000112
表示
Figure BDA0002278496930000113
的低通滤波。
Figure BDA0002278496930000114
的值的低通滤波能够丢弃在比指定的时间期更短的时间期内发生的
Figure BDA0002278496930000115
的更改。例如，可忽略在100毫秒、50毫秒、0.1秒或另一时间期内开始和结束的
Figure BDA0002278496930000121
的增大或减小，而可将持续时间长于指定时间的的增大或减小用作
Figure BDA0002278496930000123
的值。
Figure BDA0002278496930000124
能够用作用于比率偏差信号的基线或预期值。在比例常数未大幅更改的时间期内，和的值在值方面更接近，并且因此比率偏差信号更小或为零。但是，在比例常数确实大幅更改的时间期内，
Figure BDA0002278496930000127
和的值在值方面相差更远，并且因此比率偏差信号更大。
能够由处理组件310计算的电阻更改信号的另一示例是电压偏差信号。在一个实施例中，处理组件310如下计算电压偏差信号：
Figure BDA0002278496930000129
其中，VoltageDeviation(t)表示电压偏差信号。
能够由处理组件310计算的电阻更改信号的另一示例是如下所示的平方偏差信号：
VoltageSquaredDeviation(t)＝Vgrid(t)·<Vbase(t)>-Vbase(t)·<Vgrid(t)> (等式3)
其中，VoltageSquaredDeviation(t)表示平方偏差信号，<Vbase(t)>表示Vbase(t)的低通滤波，以及<Vgrid(t)>表示Vgrid(t)的低通滤波。
在408，做出有关测量的电压和/或电流(例如，传导的电压和/或传导的电流)与测量的电压和/或电流对施加电压和/或电流的滤波比率之间的差是否指示短路事件的确定。例如，处理组件310能够检查电阻更改信号以识别短路事件。
关于上述比率偏差信号(RatioDeviation(t))，可响应比率偏差信号的绝对值超过阈值(K)，识别短路事件。能够选择阈值以更改检测系统200的灵敏度。例如，使用阈值(K)的更低值时，检测系统200可对短路更灵敏，但也更可能不正确地识别短路事件，但是，使用阈值(K)的更大值时，检测系统200可能对短路更不灵敏，但较不可能不正确地识别短路事件。
关于上述电压偏差信号(VoltageDeviation(t))，通过处理组件312监视电压偏差信号的值，能够识别短路事件。例如，可响应电压偏差信号的绝对值超过阈值(K)和Vbase(t)的乘积，识别短路事件。
关于上述平方偏差信号(VoltageSquaredDeviation(t))，通过处理组件312监视平方偏差信号的值，能够识别短路事件。例如，可响应平方偏差信号的绝对值超过阈值(K)、Vbase(t)和<Vbase(t)>的乘积，识别短路事件。
如果检测到短路事件，则方法400的流程能够继续到410。否则，方法400的流程能够返回402以实现电气系统104的另外监视。在410，修改短路事件的累积值。例如，与确定每次电阻更改信号指示短路事件时短路事件已发生不同，处理组件310能够跟踪基于短路事件的数量、持续时间和/或能量而更改值的累积值。
作为一个示例，处理组件310能够将短路事件的累积值计算为短路事件的总数。增大此类累积值的值能够指示短路事件的增大严重性。
作为另一示例，处理组件310能够将累积值计算为短路事件的总持续时间。例如，能够将电阻更改信号超过一个或更多个上述阈值的总时间期计算为累积值。如果短路事件持续一秒，随后的短路事件持续半秒，并且另一短路事件持续两秒，则短路事件的总时间期能够是三秒半。增大总时间期能够指示相对于更短的总时间期，对电阻元件202的增大损坏。总时间期可重置为零，如在动力系统100从开始位置到目的地位置的行程后。
作为另一示例，处理组件310能够将累积值计算为短路事件的能量。例如，处理组件310能够将累积值计算为在短路事件的检测期间平方偏差信号的时间积分。此累积值能够指示进入在电阻元件202之间正发生短路事件的接触点的热能量或热量和/或与其成比例。
在412，做出有关累积值是否指示电气系统104受损(并且因此生成短路事件)的确定。在一个实施例中，处理组件310能够比较这些累积值的一个或更多个值和相关联的指定阈值。如果累积值超过阈值，则处理组件310能够确定电气系统104可能受损。因此，流程能够继续到414。否则，方法400的流程能够返回402。
在414，生成警告信号。此警告信号能够由处理组件310生成，并且向动力系统100的操作员呈现。警告信号可向操作员指示动力系统104在损坏的早期阶段，如剥落。一方面，能够比较累积值和表示不同程度的损坏的几个不同阈值(例如，剥落的各种阶段)。在测量上述数量时，通过电气系统104的测试到毁坏，并且随后基于工程判断设置阈值，能够确定阈值。警告信号可用于控制动力系统100的操作。例如，警告信号可促使动力系统100被停用，降低功率输出，或者减少动力系统100的操作以避免对电气系统104的进一步损坏。
在动力系统100的操作期间，可一次或更多次地重复方法400。例如，方法400的流程可返回402以实现电气系统104的另外监视。
在一个实施例中，方法(例如，用于检测电气系统中的短路)包括测量通过电气系统的一个或更多个电阻元件传导的电流的特性。电流从电源作为施加的电压供应到电气系统。方法也包括确定表示一个或更多个电阻元件的一个或更多个电阻的更改的电阻更改信号。电阻更改信号能够是至少部分基于被测量的电流的特性与由电源供应的施加的电压或被测量的电流的一个或更多个特性的低通滤波值之间的差别。方法也能够包括至少部分基于电阻更改信号，识别短路事件。
一方面，施加的电压能够在车辆的动态制动期间由车辆的牵引电动机生成，一个或更多个电阻元件能够包括动态制动格栅的一个或更多个电阻器，和/或传导的电压能够包括跨一个或更多个电阻器的电压降。
一方面，电阻更改信号能够表示由于短路事件在一个或更多个电阻元件中热量增大造成的一个或更多个电阻的更改。
一方面，被测量的电流的特性能够包括跨电阻元件至少之一的电压降的特性。
一方面，电阻更改信号能够表示在跨电阻元件至少之一的电压降对施加的电压的比率与跨电阻元件至少之一的电压降对施加的电压的比率的低通滤波值之间的差别。
一方面，能够响应电阻更改信号的绝对值超过指定的非零阈值，识别短路事件。
一方面，电阻更改信号能够表示在跨电阻元件至少之一的电压降对施加的电压和跨电阻元件至少之一的电压降对施加的电压的比率的低通滤波值的乘积之间的差别。
一方面，能够响应电阻更改信号的绝对值超过施加的电压和指定的非零阈值的乘积，识别短路事件。
一方面，电阻更改信号能够表示在跨电阻元件至少之一的电压降和施加的电压的低通滤波值的第一乘积与施加的电压和跨电阻元件至少之一的电压降的低通滤波值的第二乘积之间的差别。
一方面，能够响应电阻更改信号的绝对值超过施加的电压、跨至少一个电阻元件的电压降和指定的非零阈值的乘积，识别短路事件。
一方面，方法也能够包括监视识别到短路事件的次数，并且响应识别到短路事件的次数超过指定的非零阈值，生成表示对电气系统的损坏的警告信号。
一方面，方法也能够包括监视短路事件的总持续时间，并且响应总持续时间超过指定的非零阈值，生成表示对电气系统的损坏的警告信号。
一方面，方法也能够包括监视电阻更改信号的时间积分，并且响应时间积分超过指定的非零阈值，生成表示对电气系统的损坏的警告信号。
一方面，方法也能够包括至少部分基于识别短路事件，生成警告信号。警告信号能够向包括电气系统的动力系统的操作员指示对电气系统的损坏。
在另一实施例中，系统(例如，检测系统)包括感应设备和处理组件。感应设备配置成测量通过电气系统的一个或更多个电阻元件传导的电流的特性。电流能够从电源作为施加的电压供应到电气系统。处理组件能够配置成确定表示一个或更多个电阻元件的一个或更多个电阻的更改的电阻更改信号。电阻更改信号能够是至少部分基于被测量的电流的特性与由电源供应的施加的电压或被测量的电流的一个或更多个特性的低通滤波值之间的差别。处理组件能够配置成至少部分基于电阻更改信号，识别短路事件。
一方面，施加的电压能够在车辆的动态制动期间由车辆的牵引电动机生成，一个或更多个电阻元件能够包括动态制动格栅的一个或更多个电阻器，并且传导的电压能够包括跨一个或更多个电阻器的电压降。
一方面，电阻更改信号能够表示由于短路事件在一个或更多个电阻元件中热量增大造成的一个或更多个电阻的更改。
一方面，被测量的电流的特性能够包括跨电阻元件至少之一的电压降的特性。
一方面，电阻更改信号能够表示在跨电阻元件至少之一的电压降对施加的电压的比率与跨电阻元件至少之一的电压降和施加的电压的比率的低通滤波值之间的差别。
一方面，处理组件能够响应电阻更改信号的绝对值超过指定的非零阈值，识别短路事件。
一方面，电阻更改信号能够表示在跨电阻元件至少之一的电压降与施加的电压和跨电阻元件至少之一的电压降对施加的电压的比率的低通滤波值的乘积之间的差别。
一方面，处理组件能够配置成响应电阻更改信号的绝对值超过施加的电压指定的非零阈值的乘积，识别短路事件。
一方面，电阻更改信号能够表示在跨至少一个电阻元件的电压降和施加的电压的低通滤波值的第一乘积与施加的电压和跨至少一个电阻元件的电压降的低通滤波值的第二乘积之间的差别。
一方面，处理组件能够配置成响应电阻更改信号的绝对值超过施加的电压、跨至少一个电阻元件的电压降和指定的非零阈值的乘积，识别短路事件。
一方面，处理组件能够配置成监视识别到短路事件的次数，并且响应识别了短路事件的次数超过指定的非零阈值，生成表示对电气系统的损坏的警告信号。
一方面，处理组件能够配置成监视短路事件的总持续时间，并且响应总持续时间超过指定的非零阈值，生成表示对电气系统的损坏的警告信号。
一方面，处理组件能够配置成监视电阻更改信号的时间积分，并且响应时间积分超过指定的非零阈值，生成表示对电气系统的损坏的警告信号。
一方面，处理组件能够配置成至少部分基于识别短路事件，生成警告信号。警告信号能够向包括电气系统的动力系统的操作员指示对电气系统的损坏。
要理解，上述描述旨在说明而不是限制。例如，上述实施例(和/或其方面)可相互组合使用。另外，在不脱离本发明主题的范围的情况下，可进行许多修改以使特定情况或材料适应本发明主题的教导。虽然本文中所述材料的范围和类型是定义本发明主题的参数，但它们无意是限制，并且是示范实施例。在查看上面的描述后，本领域技术人员将明白许多其它实施例。因此，本发明主题的范围应参照所附权利要求书以及此类权利要求书被授权的等同的完全范围来确定。在所附权利要求书中，术语“包括”和“其中”用作相应术语“包含”和“之中”的等效物。另外，在下述权利要求中，术语“第一”、“第二”和“第三”等只用作标签，并无意对其物体强加数字要求。此外，除非且直至此类权利要求限制明确使用词语“用于...的部件”且之后是缺乏其它结构的功能的声明，否则，以下条款的限制不是以功能性限定的格式编写，并且无意基于35U.S.C.§112(f)理解。
此书面描述使用示例公开了本发明主题的几个实施例，并且也允许本领域技术人员实践本发明主题的实施例，包括制作和使用任何装置或系统并执行任何包含的方法。发明主题的可取得专利的范围由权利要求书定义，并且可包括本领域技术人员明白的其它示例。如果此类其它示例具有与权利要求书面语言并无不同的结构要素，或者包括具有与权利要求书面语言并非实质不同的等效结构要素，则它们将在权利要求范围内。
在结合附图阅读时，将更好地理解本发明主题的某些实施例的以上描述。就图形示出各种实施例的功能块的图解而言，功能块不一定指示硬件电路之间的分割。因此，例如，一个或多个功能块(例如，处理器或存储器)可在单件硬件(例如，通用消息处理器、微控制器、随机存取存储器、硬盘及诸如此类)中实现。类似地，程序可以是独立程序，可以作为子例程包含在操作系统中，可以是安装的软件包的功能及诸如此类。各种实施例不限于图形中所示的布置和工具。
在本文中使用时，单数形式表述或前面带有字词“一个”的元件或步骤应理解为不排除多个所述元件或步骤，但明确陈述此类排除时除外。此外，对本发明主题的“一个实施例”的引用无意解释为排除也包含所述特性的另外实施例的存在。另外，除非有明确相反的陈述，否则，“包括”或“具有”含特定属性的元件或多个元件的实施例可包括不具有该属性的另外此类元件。

Claims (6)

1.一种方法，用于电气系统的电短路检测，包括：
测量随着施加的电压从电源供应到电气系统并且通过所述电气系统的一个或更多个电阻元件传导的电流的特性；
至少部分基于被测量的所述电流的所述特性与由所述电源供应的所述施加的电压或被测量的所述电流中的一个或更多个所述特性的滤波值之间的差别，确定所述一个或更多个电阻元件的电阻更改；以及
至少部分基于所述电阻更改，识别短路事件；
监视识别到所述短路事件的次数、所述短路事件的总持续时间或所述电阻更改的时间积分中的一项或更多项；以及
响应于识别到所述短路事件的所述次数超过第一指定的非零阈值、所述总持续时间超过第二指定的非零阈值或所述时间积分超过第三指定的非零阈值中的一项或更多项，生成表示对所述电气系统的损坏的警告信号。
2.如权利要求1所述的方法，其中，所述电气系统为动态制动格栅。
3.一种系统，用于电气系统的电短路检测，包括：
感应设备，配置成测量随着施加的电压从电源供应到电气系统并且通过所述电气系统的一个或更多个电阻元件传导的电流的特性；以及
处理组件，配置成确定表示所述一个或更多个电阻元件中的一个或更多个电阻的更改的电阻更改，所述电阻更改至少部分基于被测量的所述电流的所述特性与由所述电源供应的所述施加的电压或被测量的所述电流中的一个或更多个所述特性的滤波值之间的差别；
其中，所述处理组件还配置成至少部分基于所述电阻更改，识别短路事件；
其中，所述处理组件还配置成：
监视识别到所述短路事件的次数、所述短路事件的总持续时间或所述电阻更改的时间积分中的一项或更多项，并且
响应于识别到所述短路事件的所述次数超过指定的非零阈值、所述总持续时间超过指定的非零阈值或所述时间积分超过指定的非零阈值中的一项或更多项，生成表示对所述电气系统的损坏的警告信号。
4.如权利要求3所述的系统，其中，所述电气系统为动态制动格栅。
5.一种系统，用于电气系统的电短路检测，包括：
感应设备，配置成测量随着施加的电压从车辆的牵引电动机供应到所述车辆的电气系统并且通过所述电气系统的一个或更多个电阻器传导的电流的特性；以及
处理组件，配置成确定表示所述电气系统的一个或更多个电阻器中的一个或更多个电阻的更改的电阻更改，所述电阻更改至少部分基于被测量的所述电流的所述特性与由所述牵引电动机供应的所述施加的电压或被测量的所述电流的一个或更多个所述特性的低通滤波值之间的差别；
其中，所述处理组件还配置成至少部分基于所述电阻更改，识别所述电气系统中表示短路事件的所述电气系统的热量的增大；
其中，所述处理组件还配置成：
监视识别到所述短路事件的次数、所述短路事件的总持续时间或所述电阻更改的时间积分中的一项或更多项，并且
响应于识别到所述短路事件的所述次数超过指定的非零阈值、所述总持续时间超过指定的非零阈值或所述时间积分超过指定的非零阈值中的一项或更多项，生成表示对所述电气系统的损坏的警告信号。
6.如权利要求5所述的系统，其中，所述电气系统为动态制动格栅。
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