CN110789348B - 牵引电网和用于在短路情况下运行牵引电网的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于在短路情况下运行电动车辆的牵引电网(10)的方法，其中所述牵引电网(10)包括电压源(12)以及经由相应的配电电路(20，22)与所述电压源(12)连接的至少两个电驱动单元(16，18)，并且其中在每个驱动单元(16，18)的配电电路(20，22)中布置至少一个电气分离元件(30)，用以与所述电压源(12)选择性地分离，其中所述方法在检测牵引电网(10)中的短路时包括：‑检测在哪个配电电路(20，22)和/或哪个驱动单元(16，18)中存在短路；‑在行驶准备就绪状态下运行所述牵引电网(10)，其中仅将在驱动单元中或其配电电路(20，22)中存在短路的驱动单元(16，18)与电压源(12)分离。此外，本发明还涉及一种用于电动车辆的牵引电网(10)。

Description

牵引电网和用于在短路情况下运行牵引电网的方法
技术领域
本发明涉及一种牵引电网和用于在短路情况下运行电动车辆的牵引电网的方法。
背景技术
在电动机动车中已知，通过多个冗余电驱动单元来产生前进力或牵引力。驱动单元分别可以包括至少一个用于产生牵引力的电机并且是车辆的牵引电网(或牵引电网)的组成部分。通过设置相应的多个驱动单元使得在其中一个驱动单元发生故障的情况下，可以由另外的驱动单元提供在故障之前提供的牵引力的至少一部分。根据所期望的安全级别，机动车在此可以继续运行一定的最小持续时间，例如以便能够使机动车停在紧急车道上或正常的交通流之外的类似的地方。然而，特别是对于自动行驶的机动车(即，即在没有或只有很有限的人为影响的情况下行驶的机动车)可以期望，车辆本身在其中一个驱动单元故障时能够到达预先给定的行驶路线的目标。
典型的故障情况涉及其中一个驱动单元中的短路和/或电压源与驱动单元之间的配电电路中的短路。迄今为止还不能够以足够的安全性，在其中一个驱动单元短路(或在该驱动单元的相关联的配电电路)中发生短路的情况下以足够的安全性确保能够由剩余的(非故障的)驱动单元以足够的可靠性产生期望的牵引力。取而代之的是，在至今想到的系统中甚至可能出现如下情况，在这些情况下，在其中一个驱动单元(和/或在关联的配电电路)中的短路导致整个牵引电网的完全失效，使得车辆相对快速地进入停止状态。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，特别是关于发生短路并且此外特别是在牵引电网中的可冗余运行的多个驱动单元中，改善用于电动机动车的牵引电网的可靠性。
该技术问题通过具有本发明特征的方法和具本发明特征的牵引电网来解决。本发明还给出了有利的扩展方案。此外应该理解，除非另有说明或显而易见，否则在本发明中也可以单独地或以任意组合设置在开头的描述中提到的特征。
本发明的基本思想是，进行对短路位置的更精确的检测，并且因此尽可能地继续运行牵引电网以产生牵引力，而不是识别短路并控制驱动单元或整个牵引电网的电气断开。特别地规定，仅电气断开和/或电气分离牵引电网的涉及短路的区域。相反地，继续运行牵引电网的仍可运行的区域或部分，以产生牵引力。特别地，作为短路位置在此考虑多个驱动单元的涉及短路的驱动单元和/或将其中一个驱动单元与例如电压源连接的配电电路。
在细节上提供了一种用于在短路情况下运行电动车辆(或电动机动车，特别是电动轿车)的牵引电网的方法，其中所述牵引电网包括电压源(例如电池)以及经由相应的配电电路与电压源连接的至少两个电驱动单元(例如分别包括至少一个用于产生牵引力的电机)，其中在每个驱动单元的配电电路中布置至少一个电气分离元件，用以选择性地(即可选择性激活地)分离电压源，其中所述方法在检测电流网络中的短路时包括：
-检测在哪个配电电路和/或哪个驱动单元中存在短路；
-在行驶准备就绪状态下运行电流网络，其中仅将在驱动单元中或其配电电路中存在短路的驱动单元与电压源分离。
电压源尤其可以是高压电池。每个驱动单元可以经由至少一个自己的配电电路与电压源连接。然而，配电电路本身可以至少间接地彼此连接，例如当配电电路连接到电压源的共同的极时。配电电路通常可以由电线和/或电导体提供。
驱动单元分别可以包括至少一个电驱动机器和为了运行驱动机器所需的电气部件。在此，电气部件例如可以是变流器和/或辅助耗电器，例如用于至少一个驱动机器的冷却系统或空调系统。通常可以彼此类似地设计驱动单元。每个驱动单元还可包括至少一个电容。该电容可以由相应的驱动器的不同的部件和构件的电容形成，或者由其组成(例如由变流器的电容以及尤其直流电压互感器的电容组成)。因此，下面涉及驱动单元的电容、电容器电容和/或可能的电容器放电。
配电电路可以是电分配器的组成部分。电分配器可以定位或连接在电压源与驱动器之间，并将它们彼此电连接。配电电路可以包括其他电气部件，以便能够提供期望的方法步骤和/或牵引电网功能。在此，所述其他电气部件例如可以是下面阐述的电流测量装置、电压测量装置、电气分离元件、短路检测装置、控制装置和/或预充电装置。更重要地，可以彼此类似地设计电驱动单元的配电电路。特别地，配电电路可以包括上述类型的类似的以及相同数量的电气部件。然而还可以规定，彼此不同类型地设计配电电路。
此外，配电电路中的至少一个可以被设计为，例如经由配电电路内的子路径、分支和/或子分配为远离驱动器的其他耗电器供电。可能的耗电器例如是室内空调或充电设备。
电气分离元件可以被设计为，将驱动单元与电压源至少一次电气分离。特别地，然而还可以将电气分离元件设计为，将驱动单元与电压源可逆地分离(即，驱动单元也再次与电压源电连接和/或通常可断开和可再次接通至少一次)。
可以用已知的短路检测单元来进行对短路的检测。特别地，可以根据牵引电网内的跳跃式的电流增长来检测短路。为此，可以设置至少一个电流测量装置，例如包括分流传感器的电流测量装置。该电流测量装置可以与牵引电网的可能的控制装置连接和/或控制装置可以被设计为用于评估由分流传感器测量的电流和特别是所测量的电流的时间变化，用以识别短路。例如，如果相应的时间变化达到预定的界限值，则可以推断出在牵引电网中存在短路。
在本公开的范围中，作为可能的短路位置可以鉴别驱动单元和/或与其相关联的配电电路。例如以准确鉴别驱动单元和/或相关联的配电电路中的具有短路的电气部件的方式实现的更准确的位置分辨可以是有利的，但不是强制必须的。取而代之，仅鉴别存在短路的配电电路和/或驱动单元可以是足够的。
行驶准备就绪状态可以理解为如下状态，在其中牵引电流网络原则上能够产生牵引力，例如当驾驶员或控制行驶运行的控制单元需要这一点时。因此，行驶准备就绪状态不同于电气断开状态，在电气断开状态中，例如由于安全原因并且响应于可能的故障地，将所有驱动单元和/或配电电路与电压源电气分离。取而代之，根据本发明可以规定，经由配电电路维持至少一个驱动单元与电压源之间的电连接，并且特别地将相应的配电电路中的电气分离元件保持在接通(即导电)状态，或者切换到该状态。
该方法和牵引电流网络的扩展方案规定，为了检测具有短路的配电电路和/或具有短路的驱动单元，检测配电电路之间的电流。由此通常提供特别可靠地检测存在短路的驱动单元和/或配电电路的可能性。通常，发明人认识到，在存在短路或者与具有短路的驱动单元连接的路径中存在基本上恒定的短路电流，其大小在很大程度上由电压源的特性确定(例如由电压源的内阻确定)。相反地，在路径或其驱动单元不涉及短路的路径中可能存在相关联的驱动单元的一个或多个电容的电容器放电电流。这可以经由相应的配电电路中的电流测量装置来检测。在此应当理解，这种放电电流流到涉及短路的配电电路，并且因此至少部分地定义配电电路之间的电流。
在这种情况下还可以规定，当从第一配电电路到第二配电电路的电流减小时，检测到短路存在于第二配电电路中或者存在于与其连接的驱动单元中。通过该标准可以可靠地确定，被检测的电流是上述类型的电容器放电电流。因此，可以可靠地推断出在相应其他的配电电路中或在与其连接的驱动单元中存在短路。
该方法和牵引电流网络的扩展方案规定，当检测到短路时，配电电路中的电气分离元件首先保持在非分离状态。因此，代替直接电气断开牵引电网并且特别是将驱动单元与电压源分离，因此可以提供一定的去抖(Entprellung)。换言之，可以定义附加的持续时间(去抖时间Entprellzeit)，在该持续时间中可以检测存在短路的配电电路和/或驱动单元。随后，如上文和下文所述，只有具有短路的配电电路和/或驱动单元可以被电气分离。相反地，相应其他的配电电路或相应其他的驱动单元可以保持在行驶准备就绪状态，以便仍然可以产生牵引力。
特别地可以定义预定的持续时间，在该持续时间中，分离元件首先保持在非分离状态。该持续时间例如可以是几毫秒，特别是多达50ms、多达30ms或多达20ms。如果在该持续时间内没有检测到在哪个配电电路和/或哪个驱动单元中存在短路，则出于安全原因，可以将两个电气分离元件切换到分离状态。然而优选地，较长地选择持续时间，使得以较高的概率在该持续时间内成功检测到具有短路的配电电路和/或驱动单元。合适的持续时间例如可以通过实验或模拟来确定，并且例如采用上述的值。
换言之可以规定，只有当预定的最小持续时间结束和/或检测到具有短路的配电电路和/或驱动单元时，电气分离元件中的至少一个(并且优选地刚好一个)才切换到分离状态。如上所述，在此可以规定，仅将电气分离元件的配电电路和/或驱动单元具有短路的电气分离元件切换到分离状态。
根据该方法和牵引电网的另外的实施方式，电气分离元件具有预定的短路强度。如果根据之前的实施方式，电气分离元件首先保持在非分离状态，则这是特别重要的。例如必须测量短路强度，使得可以遵循上面阐述的类型的定义的持续时间，在该持续时间中，电气分离元件首先保持在非分离状态，并且因此在该持续时间期间可能要承受可能的短路电流。
通常，作为电气分离元件考虑接触器和/或电磁继电器。此外，还可以使用半导体元件(例如IGBT或MOSFET)。此外，还可以设置烟火分离元件(pyrotechnischeTrennelemente英语：pyrofuse)，正如该分离元件例如由位于斯德哥尔摩(瑞典)的Autoliv公司以Pyroswitch名称进行出售。分离元件可以通过以电方式点燃烟火引爆装置来一次且特别是永久地切断配电电路，使得与其耦合的驱动单元不再能够通过电压源供电。还可以规定这种分离元件例如在共同的配电电路中的组合。
根据实施方式，每个配电电路包括机电继电器和与其串联连接的烟火分离元件。机电继电器例如在上述定义的持续时间期间在检测到短路之后保持接通，并且烟火分离元件仅在在配电电路中或者在其相关联的驱动单元中检测到短路的配电电路中触发。
相反地，如果作为电气分离元件设置半导体结构元件，则下面阐述的实施方式可能是优选的，其中当检测到短路时，电气分离元件基本上立即断开。如果作为电气分离元件仅设置机电继电器，则额外设置熔断保险丝可能是优选的，特别是当继电器在检测到短路时首先应该保持在接通状态中时。
根据该方法和牵引电网的实施方式，为了检测具有短路的配电电路和/或具有短路的驱动单元，激活驱动单元的至少一个电气部件的预充电。为此，配电电路(并且优选每个配电电路)可以包括预充电装置。预充电装置还可以被称为预充电电路。通常，预充电装置可以设计为，预充电与配电电路相关联的驱动单元的一个(或所有)可能的电容。特别地，预充电装置可以实现脉冲式的预充电。为此，该预充电装置可包括可多次(即，可逆)接通和断开的分离元件(预充电分离元件)，其可以将驱动单元和/或设置在其中的电容特别是以脉冲方式与电压源连接和再次分离。脉冲运行方式因此是有利的，因为由于可能的电容器放电，在短路情况下首先可能出现大的充电电流。预充电装置还可以包括电阻器(优选地与预充电装置的可能的电气分离元件串联)，以便可以定义地调节充电电流。
在这种情况下，还可以规定，当针对驱动单元中的一个(或针对驱动单元的至少一个电气部件)的预充电满足预定的故障标准时，检测到该驱动单元和/或其配电电路具有短路。作为故障标准，例如可以定义驱动单元的至少一个部件(或者通常驱动单元的电容)的预充电失败。这可以基于电压测量来检验，该电压测量在成功预充电时应该显示驱动单元内的增加的电压。为此，可以采用通常已经存在的电压测量装置及其信号，或者特别是在相应的驱动单元内设置单独的电压测量装置。例如，如果没有确定增加的电压，则表明馈入的预充电电流由于短路没有导致对驱动单元的电容的充电。特别地，电压的时间变化可以视为故障标准。如果电压的时间变化没有达到预先给定的最小值，则可以推断出预充电没有成功。
另外，特别是可以结合驱动单元的可能的预充电规定，在检测到短路时，分离元件(优选地立即)首先切换到分离状态，并且只有属于没有短路的配电电路的分离元件再次切换到非分离状态。特别地，如果使用具有很小的短路强度的电气分离元件，例如半导体元件形式的电气分离元件，则可以如此设置。通过立即切换到分离状态避免了，所述分离元件承受大的短路电流，并且由此可能受损。为了在这种情况下避免车辆的突然的速度下降，可以规定，以所谓的空转模式来运行牵引电网或至少驱动单元。通常，在这种空转模式中可以规定，不产生通向电机的针对性的电流，而是允许电机将电流馈送回牵引电网。
通常可以规定，配电电路的分离元件彼此不同(以下也被称为混合形式)。例如，其中一个配电电路可以具有能够可逆断开的分离元件，并且其他配电电路可以具有可一次或者永久断开的分离元件。
根据实施方式，为了检测具有短路的配电电路和/或驱动单元，将分离元件中的(仅)一个切换到分离状态，优选在检测到短路之后立即切换到分离状态，并且采集牵引电网内的因此发生的可能的电流变化。该实施方式可以基于开头提到的混合形式，并且断开的分离元件可以是能够可逆断开的分离元件。针对配电电路内的可选的子分配的情况可以规定，在通过子分配为与其他配电电路相比更大数量的耗电器供电的配电电路中设置切换到分离状态的分离元件。
当作为电流变化，检测到预定的最小程度(例如至少50％)的电流下降时，则可以推断出，在具有切换到分离状态的分离元件的配电电路和/或与其连接的驱动单元中存在短路。该分离元件因此可以保持在分离或断开状态，以便电气断开牵引电网的涉及短路的部分。
相反地，当作为电流变化，没有检测到预定的最小程度的电流下降时，则可以推断出，在不具有切换到分离状态的分离元件的配电电路和/或与其连接的驱动单元中存在短路。在这种情况下可以将首先切换到分离状态的分离元件接通，以确保借助与其连接的驱动单元来提供牵引力。取而代之，可以将首先保持在非分离状态的分离元件断开。对于前面提到的混合形式的情况，分离元件在此可以是仅可一次断开的分离元件。
此外，本发明还涉及一种用于电动车辆的牵引电网，其具有：
-电压源；
-经由相应的配电电路与电压源连接的至少两个电驱动单元；
-配电电路的每个中的至少一个电气分离元件，其用于选择性地分离与相应的配电电路相关联的驱动单元与电压源；
-控制装置，其被设计为，用于检测在哪个配电电路和/或哪个驱动单元中存在短路；
其中牵引电网在检测短路之后能够在行驶准备就绪状态中运行，其中，仅将在驱动单元中或其配电电路中存在短路的驱动单元与电压源分离。
牵引电网可以包括所有扩展方案和所有其他的特征，以便提供或实施上文或下文的所有步骤、运行状态和功能。特别地，还可以在牵引电网中设置相同的方法特征的所有的扩展方案和变型方案。此外，牵引电网通常还可以被设计为，用于实施根据上文或下文的所有方面的方法。特别地，控制装置可以安排或实施上文或下文描述的所有措施，以便检测在哪个配电电路和/或哪个驱动单元中存在短路。
附图说明
下面参考所附示意图阐述本发明的实施方式。在此，在类型和/或功能方面一致的特征在附图中可以设有相同的附图标记。附图中：
图1示出了根据第一实施例的牵引电网的示意图，该牵引电网实施根据本发明的、根据第一变型方案的方法；
图2示出了根据第二实施例的牵引电网的示意图，该牵引电网实施根据本发明的第二变型方案的方法。
具体实施方式
图1示出了根据第一实施例的电牵引电网10，其实施根据本发明的第一变型方案的方法。通常，牵引电网10被设置为，安装在未示出的车辆中，并且至少在一定份额上产生用于车辆的牵引力。
牵引电网10包括高压车辆电池形式的电压源12。此外，牵引电网10还包括分配器14，分配器14可选地也可以集成到电池12中，或者可以与电池一起设计为单独的模块(即，在结构技术上可以与电池12组合在一起)。此外，牵引电网10包括第一驱动单元16和第二驱动单元18，分别彼此类似地设计这两个驱动单元。第一和第二驱动单元16、18分别被设计为用于产生用于车辆的牵引力。
分配器14包括两个配电电路20、22。第一配电电路20被设置为，将第一电驱动单元16导电地与电压源12连接，但是也选择性地将驱动单元16与电压源12电气分离。第二配电电路22被设计为，将第二电驱动单元18导电地与电压源12连接，但是也选择性地将驱动单元18与电压源12电气分离。
每个配电电路20、22包括预充电装置24，预充电装置24又包括电阻器26和与其串联连接的可多次激活的(即可逆的)电气分离元件(预充电分离元件)28。每个预充电装置24的预充电分离元件28通常是断开的，并且仅在预充电运行期间接通，下面更详细地进行阐述。
此外，每个配电电路20、22包括电(主)分离元件30，其被设计为，用于将分别相关联的驱动单元16、18与电压源12导电连接或与电压源12分离。预充电装置24的下面阐述的功能也可以由半导体元件提供，所述半导体元件优选地在结构技术上集成到分离元件30中。
此外，人们知道微控制器形式的控制装置32。该控制装置与配电电路20、22的每个电气分离元件30信号传输地连接，尤其以控制装置32可以引起分离元件30的选择性的断开和接通的方式连接。此外，每个配电电路20、22包括电流测量装置34，例如分流传感器形式的电流测量装置34。电流测量装置34也信号传输地与控制装置32连接，并且将关于所测量电流的测量信号传输到该控制装置。在所示变型方案中，电流测量装置34分别定位在电气分离元件30和预充电装置24之前(即，在电压源12与预充电装置24以及分离元件30之间)。此外，电流测量装置34分别测量配电电路20、22的与电压源12的正电位耦合的支线中的电流。
最后，在图1中可以看到，每个驱动单元16、18具有用CX表示的电容36，其可以由在驱动单元16、18的各个电气部件中定义的多个电容组成。此外还示出了用R负载表示的电阻器38，其同样可以由驱动单元16、18的电气部件定义并且特别是由驱动单元16、18中的未单独示出的电气驱动机器的绕组定义。优选地规定，驱动单元16、18中的每个包括恰好一个用于产生牵引力的电气驱动机器。此外，仅设置可冗余运行的两个驱动单元16、18是优选的，这两个驱动单元由共同的电压源12供电。
在图1的实施例中规定，检测一种短路检测，例如检测突然的电流变化，特别是电流增加的形式的短路检测。这可以例如通过牵引电网10中的其中一个电流测量装置34或单独的电流测量装置来进行。如果检测到短路，则立即断开电气分离元件30。在这种情况下，所述电气分离元件在此是半导体元件形式的电气分离元件30，其具有几毫秒或十分之几毫秒的相对短的短路强度。通过立即断开，可以保护这些构件免受由于至少短时非常高的短路电流引起的永久性损坏。
因此，控制装置32可以将驱动单元16、18切换到空转运行模式，以避免突然的车辆速度损失。此外，所述控制装置还可以(优选地在检测到短路之后立即)经由未示出的信号传输连接线使得与分离元件30并联连接的预充电装置24进行对驱动单元16、18或者在那里安装的电容36的预充电。
由于已经检测到了短路，所以可以得到的是，两个驱动单元16、18中的电容36中的至少一个已经完全放电。响应于在电容36中的至少一个中的因此预期的高的初始充电电流地规定，预充电装置24(至少当借助半导体元件实现该预充电装置时)以脉冲运行来运行，即多次短促地依次断开和接通预充电分离元件28(或者作为预充电分离元件起作用的半导体元件)。使用预充电装置24及其可能的脉冲运行来对电容36进行充电通常在现有技术中是已知的。然而，本发明的特征尤其在于，响应于短路检测地并且特别地激活这种预充电运行，以鉴别存在短路的配电电路20、22和/或驱动单元16、18。
更准确地说，当通过控制装置32激活预充电运行时，在相应的配电电路20、22和/或驱动单元16、18中还执行电压测量，并且将这些结果传输到控制装置32。为此，可以使用牵引电网10内的已经存在的电压测量装置(未示出)。特别是根据所测量电压的时间变化，控制装置32因此可以检测驱动单元16、18中的电容36的预充电是否达到期望的程度。例如，如果没有确定电流增加超过预定的界限值(并且特别是没有确定在时间上的电压变化或者电压变化率超过预定的界限值)，则满足故障标准并且推断出对与相应的电压测量相关的电容36进行预充电没有成功。因此，控制装置32将包括没有电压增长的电容36的驱动单元16、18(或者与所述驱动单元16、18相关联的配电电路20、22)确定为涉及短路。
在如下不太可能的情况下：以这种方式在两个驱动单元16、18中确定短路，两个电气分离元件30保持在断开状态。在如下明显可能的情况下：仅在其中一个驱动单元16、18(和/或相关联的配电电路20、22)中检测到短路，反之仅再次接通电气分离元件的驱动单元16、18或者配电电路20、22不涉及短路的电气分离元件30。例如，如果针对第一驱动单元16和/或其配电电路20检测到短路，则将那里的电气分离元件30保持在断开，并且因此分离的状态，反之，给第二电驱动单元18供电的第二配电电路22中的电气分离元件30再次接通并且因此处于非分离状态。这导致，牵引电网10的涉及短路的区域以第一配电电路20和第一驱动单元16的形式被电气断开，而不涉及短路的区域或部分以第二配电电路22和第二驱动单元18的形式继续与电压源12导电连接。因此，牵引电网10的至少该部分再次处于行驶准备就绪状态，并且通常被设计为用于产生用于使车辆运动的牵引力。
图2示出了牵引电网10的第二实施方式，该牵引电网实施根据本发明的、根据第二变型方案的方法。该牵引电网10关于分配器14不同于之前阐述的变型方案。在细节上，还可以看到用于为第一和第二驱动单元16、18供电的电压源12，第一和第二驱动单元原则上类似于图1的上述变型方案进行设计。分配器14包括第一和第二配电电路20、22，以便将驱动单元16、18与电压源12连接。此外，分配器14包括控制器32，该控制器32与配电电路20、22的每个中的电流测量装置34连接。
然而，配电电路20、22不包括如图1的变型方案中那样的预充电装置24。然而，配电电路仍包括电气分离元件30，其分别与控制装置32连接。然而在第二实施例中，这些分离元件30没有被设计为半导体元件。取而代之，它们被设计为烟火分离元件，并且通常被设计为，在从控制装置32获得相应指令之后(例如通过机械地切断配电电路20、22中的至少一个电导体)永久地中断驱动单元16、18(驱动单元与相应的配电电路20、22连接)和电压源12的电连接。另一方面，在所示情况下，电气分离元件30具有相对高的短路强度，并且尤其被设计为承受超过几毫秒，尤其是数10ms和例如至少20ms的短路电流。
因此，根据第二实施例的牵引电网10运行，使得电气分离元件30在检测到短路时首先保持在接通(即电流导通)状态。在此，可以类似于图1的变型方案地检测短路。然而，保持在接通状态使得可以避免车辆的突然的速度下降。取而代之，经由配电电路20、22中的电流测量装置34或经由通过控制装置32对电流测量装置的信号的评估首先确定，在哪个配电电路20、22或驱动单元16、18中存在短路。这以如下方式进行，根据先前存储的特性曲线区分配电电路20、22或驱动单元16、18中的短路故障情况与无短路的状态。
更准确地说，发明人已经认识到，当在配电电路20、22或相关联的驱动单元16、18中的一个中存在短路时，存在基本恒定的高短路电流，其大小在很大程度上由电压源12的内阻确定。在不具有短路的配电电路20、22或相关联的驱动单元16，18中，在出现短路之后至少立即首先存在相应的驱动单元16、18的电容36的放电电流。该放电电流可以由相应的特征曲线进行描述，从而控制装置32可以从配电电路20、22中的在短路检测时立即存在的电流(或者随时间的电流变化)与该特性曲线的比较来确定，当前在哪个驱动单元16、18或者相关联的配电电路20、22中存在放电电流并且因此不存在短路。针对所述配电电路20、22可以设置，分离元件30处于接通状态。另一方面，在属于另外的，并且因此涉及短路的配电电路20、22的分离元件30中，可以由控制装置32激活配电电路20、22的烟火切断。结果，这重新导致，涉及短路的驱动单元16(或者与其相关联的配电电路20、22)永久电气断开，反之，不具有短路的驱动单元18(或者其配电电路22)可以继续运行以产生牵引力。
最后还要指出，在每个配电电路20、22中设置电流测量装置34也可以用于其他诊断目的。特别地，控制装置32由此可以测试配电电路20、22内的其他传感器或驱动单元16、18的测量信号的可信度。附加地或替换地，可以确定相应驱动单元16、18的在预定的时间间隔内记录的电能量，并且为了故障诊断的目的使电能量相互比较。
在附图中并未示出配电电路20、22中的至少一个分别也可以包括用于供电其他耗电器的子分配(例如针对室内空调的压缩机)。优选地定位这种配电电路20、22的分离元件30，使得将分离元件定位在是电压源12与子分配之间，以便还能够检测和断开配电电路20、22的子分布中的短路。
还没有示出另外的实施例，其表示图1和2的配电电路变型方案的混合形式。更准确地说，在这种情况下可以设计根据图1的变型方案的第一配电电路20(即具有能够可逆断开的分离元件30，或者更确切地说，具有能够可逆断开和接通的分离元件30)和根据图2的变型方案的第二配电电路20(即具有永久且仅可一次分离或断开的分离元件30)。在此优选地，例如经由可选的子分配为更多数量的耗电器供电的配电电路20设计有能可逆断开的分离元件30。
在这种情况下，可以通过牵引电网10内或其中一个配电电路20、22中的电流测量装置34来检测短路，其中该电流测量装置可以是牵引电网10的唯一的电流测量装置34。如果是这种情况，则第一配电电路20的能够可逆断开的分离元件30立即断开。随后，优选地通过相同的电流测量装置34来监控，是否在牵引电网10内导致电流下降。如果是这种情况，则可以推断出，第一配电电路20(或由其包括的、可选的子分配)具有短路。因此，分离元件30可以保持在断开状态。反之，如果没有确定电流下降，则可以推断出，在另外的配电电路22中存在短路，该另外的配电电路包括仅能够一次断开的分离元件30。该分离元件由于其更高的短路强度可以保持接通，至少直到进行电流测量。因此，例如该烟火分离元件30可以断开一次，并且保持在断开状态，以便电气断开配电电路22。
在该变型方案中，可以以相对低的检测开销，可靠地并且(例如由于仅一个电流测量装置34)低成本地进行短路检测。
附图标记列表
10 牵引电网
12 电压源
14 分配器
16，18 驱动单元
20，22 配电电路
24 预充电装置
26 电阻器
28 预充电分离元件
30 分离元件
32 控制装置
34 电流测量装置
36 电容
38 电阻器

Claims (6)

1.一种用于在短路情况下运行电动车辆的牵引电网(10)的方法，
其中所述牵引电网(10)包括电压源(12)以及经由相应的配电电路(20，22)与所述电压源(12)连接的至少两个电驱动单元(16，18)，并且其中在每个驱动单元(16，18)的配电电路(20，22)中布置至少一个电气分离元件(30)，用以与所述电压源(12)选择性地分离，
其中所述方法在检测牵引电网(10)中的短路时包括：
-检测在哪个配电电路(20，22)和/或哪个驱动单元(16，18)中存在短路；
-在行驶准备就绪状态下运行所述牵引电网(10)，其中仅将在驱动单元中或其配电电路(20，22)中存在短路的所述驱动单元(16，18)与所述电压源(12)分离，
其特征在于，
a)为了检测具有短路的配电电路(20，22)和/或具有短路的驱动单元(16，18)，检测配电电路(20，22)之间的电流，其中当从第一配电电路(20，22)到第二配电电路(20，22)的电流减小时，检测到短路存在于第二配电电路(20，22)中或者存在于与其连接的驱动单元(16，18)中，或者
b)为了检测具有短路的配电电路(20，22)和/或驱动单元(16，18)，激活对所述驱动单元(16，18)的至少一个电气部件的预充电，其中当针对所述驱动单元(16，18)中的一个的预充电满足预定的故障标准时，检测到所述驱动单元(16，18)和/或其配电电路(20，22)具有短路，或者
c)为了检测具有短路的配电电路(20，22)和/或驱动单元(16，18)，将分离元件(30)中的一个切换到分离状态，并且采集所述牵引电网(10)内的因此发生的可能的电流变化，其中当作为电流变化检测到预定的最小程度的电流下降时，推断出，在具有所述分离元件(30)的配电电路(20，22)和/或与其连接的驱动单元(16，18)中存在短路，和/或其中当作为电流变化没有检测到预定的最小程度的电流下降时，推断出，在不具有所述分离元件(30)的配电电路(20，22)和/或与其连接的驱动单元(16，18)中存在短路。
2.根据权利要求1所述的方法，其中当检测到短路时，所述配电电路(20，22)中的电气分离元件(30)首先保持在非分离状态。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中只有当预定的最小持续时间结束和/或检测到具有短路的配电电路(20，22)和/或驱动单元(16，18)时，所述电气分离元件(30)中的至少一个才切换到分离状态。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述电气分离元件(30)具有预定的短路强度。
5.根据权利要求1所述的方法，其中在检测到短路时，所述分离元件(30)首先切换到分离状态，并且只有属于没有短路的配电电路(20，22)的分离元件(30)再次切换到非分离状态。
6.一种用于电动车辆的牵引电网(10)，其具有：
-电压源(12)；
-经由相应的配电电路(20，22)与所述电压源(12)连接的至少两个电驱动单元(16，18)；
-在每个配电电路(20，22)中的至少一个电气分离元件(30)，其用于选择性地将与该相应的配电电路(20，22)相关联的驱动单元(16，18)与所述电压源(12)分离；和
-控制装置(32)，其被设计为，用于检测在哪个配电电路(20，22)和/或哪个驱动单元(16，18)中存在短路；
其中所述牵引电网(10)在检测到短路之后能够在行驶准备就绪状态中运行，其中仅将在驱动单元中或其配电电路(20，22)中存在短路的所述驱动单元(16，18)与所述电压源(12)分离，
其特征在于，
所述控制装置(32)被设计为，使得在牵引电网(10)中执行短路检测，方式是
a)为了检测具有短路的配电电路(20，22)和/或具有短路的驱动单元(16，18)，检测配电电路(20，22)之间的电流，其中当从第一配电电路(20，22)到第二配电电路(20，22)的电流减小时，检测到短路存在于第二配电电路(20，22)中或者存在于与其连接的驱动单元(16，18)中，或者
b)为了检测具有短路的配电电路(20，22)和/或驱动单元(16，18)，激活对所述驱动单元(16，18)的至少一个电气部件的预充电，其中当针对所述驱动单元(16，18)中的一个的预充电满足预定的故障标准时，检测到所述驱动单元(16，18)和/或其配电电路(20，22)具有短路，或者
c)为了检测具有短路的配电电路(20，22)和/或驱动单元(16，18)，将分离元件(30)中的一个切换到分离状态，并且采集所述牵引电网(10)内的因此发生的可能的电流变化，其中当作为电流变化检测到预定的最小程度的电流下降时，推断出，在具有所述分离元件(30)的配电电路(20，22)和/或与其连接的驱动单元(16，18)中存在短路，和/或其中当作为电流变化没有检测到预定的最小程度的电流下降时，推断出，在不具有所述分离元件(30)的配电电路(20，22)和/或与其连接的驱动单元(16，18)中存在短路。
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