[发明专利]具有负载电感测量系统的辅助电力插座

说明书

一种操作电力系统的方法包括：在电力系统的电力开关被关断时将外部负载连接到电力系统的电力插座，其中电力开关被耦合在电力系统的电源与电力插座之间；在电力开关被关断时测量外部负载的一个或多个电气特性；基于所测量的外部负载的一个或多个电气特性，确定外部负载的退磁能量是否在电力系统的安全操作范围内；并且响应于确定外部负载的退磁能量在安全操作范围内，接通电力开关。

技术领域

本发明总体涉及电力系统，并且在特定实施例中，涉及具有辅助电力插座(APO)的电力系统，该辅助电力插座具有负载电感测量系统。

背景技术

辅助电力插座(APO)广泛用于许多不同的应用中。示例性应用是汽车中的电力插座。汽车中的APO从汽车电池向连接到APO的电负载(例如，便携式电子设备)供应电力。汽车中的APO也可以用于为连接到汽车的拖车提供电力。

典型的APO具有电开关(也可称为电力开关)，诸如金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)、绝缘栅双极型晶体管(IGBT)、氮化镓(GaN)晶体管等。电开关耦合在连接到APO的输入端口的电源(例如，汽车电池)与连接到APO的输出端口的电负载之间。通过接通和关断电力开关，电力系统控制是否向负载供应电力。

尽管APO的应用范围很广，但在具有APO的电力系统的设计中仍存在挑战。本领域存在对于具有如下APO的电力系统的需要，该APO对于宽范围的电负载能够安全地运行并且能够以较低的价格进行制造。

发明内容

根据本发明的一个实施例，操作电力系统的方法包括：在电力系统的电力开关被关断时将外部负载连接到电力系统的电力插座，其中电力开关被耦合在电力系统的电源与电力插座之间；在电力开关被关断时测量外部负载的一个或多个电气特性；基于所测量的外部负载的一个或多个电气特性，确定外部负载的退磁能量是否在电力系统的安全操作范围内；并且响应于确定外部负载的退磁能量在安全操作范围内，接通电力开关。

根据本发明的一个实施例，操作电力系统的方法包括：将负载连接到电力系统的输出端口，其中负载通过电力开关被耦合到电力系统的电源，其中在负载被连接时，电力开关处于断开(OFF)状态；确定负载的电阻是否小于第一预定阈值；响应于确定负载的电阻小于第一预定阈值，确定负载的电感是否大于第二预定阈值；并且响应于确定负载的电感大于第二预定阈值，将电力开关保持在断开状态。

根据本发明的一个实施例，电力电路包括：输入端口；输出端口；以及耦合在输入端口与输出端口之间的负载电感测量系统(LIMS)，LIMS包括：第一测量电路，被配置为在耦合在电源和输出端口之间的电力开关被关断时测量耦合到输出端口的外部负载的电阻；以及第二测量电路，被配置为在电力开关被关断时测量外部负载的电感，其中电力电路被配置为在以下情况下接通电力开关：外部负载的所测量的电阻大于第一预定阈值；或者外部负载的所测量的电阻小于第一预定阈值，并且外部负载的所测量的电感小于第二预定阈值。

附图说明

为了更完整地理解本发明及其优点，现在参考结合附图进行的以下描述，其中：

图1示出了在一个实施例中的具有APO的电力系统的框图，APO具有负载电感测量系统；

图2示出了在一个实施例中的用于操作图1的电力系统的流程图；

图3A示出了在一些实施例中的在负载电阻与由负载电感存储的能量之间的关系；

图3B示出了在一个实施例中的流入连接到APO的电负载的最大负载电流；

图4是在一个实施例中的图1的APO的示意图；

图5示出了在一个实施例中的RLC电路；

图6示出了在一些实施例中的各种RLC电路的电压响应；