CN111169413B - 电能传输系统和导线系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于将电能传输至用电器的电能传输系统，其具有：电力输入部，该电力输入部能与能量源耦连并且被构造为从能量源接收电能；第一分配器节点，该第一分配器节点在输入侧与电力输入部耦连；主能量传输支路，该主能量传输支路在输入侧与第一分配器节点的第一输出部耦连，并且具有包括第一电阻和主能量传输导线的串联电路；次能量传输支路，该次能量传输支路在输入侧与第一分配器节点的第二输出部耦连，并且具有包括第二电阻和次能量传输导线的串联电路；第二分配器节点，该第二分配器节点在输入侧与主能量传输支路的输出部和次能量传输支路的输出部耦连，并且能通过电力输出部与用电器耦连；和测量装置，该测量装置与第一电阻和主能量传输导线之间的节点以及第二电阻和次能量传输导线之间的节点耦连，并且被构造为至少基于节点之间的电压测量值确定主能量传输导线的电阻改变。本发明此外公开了对应的导线系统。
Description
技术领域
本发明涉及电能传输系统。此外，本发明涉及对应的导线系统。
背景技术
本发明在下文中主要结合汽车描述。但应理解的是本发明也可以使用在另外的应用中。
在现代车辆中，集成了越来越多的功能，这些功能可以在控制车辆时支持驾驶员，或在一定的情况中接管驾驶员对车辆的控制。
由驾驶员始终控制车辆的目前的车辆系统在故障情况中应不引起不安全的情况，并且据此构造所述车辆系统。因此，此车辆系统也被称为“Fail Save(故障安全)”。在最简单的情况中，可以例如将此系统关闭。
但是如果驾驶员通过辅助系统接管车辆的控制，则在故障情况中此系统不应被关闭。而是此系统必须使车辆继续安全地运动，例如直至车辆停靠在紧急车道上，或直至驾驶员接管控制。因此，此车辆系统也被称为“Fail Operational(故障下可运行)”。
随着车辆中从“Fail Save(故障安全)”系统到“Fail Operational(故障下可运行)”系统的转变，通过此类系统的车载电网的安全能量供给对于功能安全性变得至关重要。因此，对于车载电网，对于能量供给中的错误识别的要求越来越高。
通过提高质量的措施来确保电能供给的完全可用性的试图，例如(多重)冗余设计，导致明显的额外成本，并且最终并不导致功能安全。能量供给中的错误目前会发生，并且在未来基本上会发生。因此，必须可靠地识别错误，并且通过要实施的安全概念来应对错误，使得一阶错误尚不导致损害安全目标。
发明内容
因此，本发明所要解决的技术问题是通过使用构造上尽可能简单的方式实现对于能量供给系统内的错误的可靠的诊断。
此技术问题通过独立权利要求的主题解决。在从属权利要求、说明书和附图中给出了本发明的有利的改进方案。特别地，一个权利要求类别的独立权利要求也可以类似于另一权利要求类别的从属权利要求来扩展。
根据本发明的用于将电能传输至用电器的电能传输系统具有：电力输入部，所述电力输入部能与能量源耦连并且被构造为从能量源接收电能；第一分配器节点，所述第一分配器节点在输入侧与电力输入部耦连，并且具有第一输出部和第二输出部；主能量传输支路，所述主能量传输支路在输入侧与分配器节点的第一输出部耦连，并且具有包括第一电阻和主能量传输导线的串联电路；次能量传输支路，所述次能量传输支路在输入侧与分配器节点的第二输出部耦连，并且具有包括第二电阻和次能量传输导线的串联电路；第二分配器节点，所述第二分配器节点在输入侧与主能量传输支路的输出部和次能量传输支路的输出部耦连，并且能通过电力输出部与用电器耦连；和测量装置，所述测量装置与第一电阻和主能量传输导线之间的节点以及第二电阻和次能量传输导线之间的节点耦连，并且被构造为至少基于所述节点之间的电压测量值确定主能量传输导线的电阻改变。
根据本发明的用于将电能传输至用电器上的电力系统，所述电力系统包括：电力输入部，所述电力输入部能与能量源耦连并且被构造为从能量源接收电能；第一分配器节点，所述第一分配器节点在输入侧与电力输入部耦连，并且具有第一输出部和第二输出部；导线系统，其具有：主能量传输支路，所述主能量传输支路在输入侧与分配器节点的第一输出部耦连，并且具有包括第一电阻和主能量传输导线的串联电路；次能量传输支路，所述次能量传输支路在输入侧与分配器节点的第二输出部耦连，并且具有包括第二电阻和次能量传输导线的串联电路；和第二分配器节点，所述第二分配器节点在输入侧与主能量传输支路的输出部和次能量传输支路的输出部耦连，并且能通过电力输出部与用电器耦连。
本发明基于这样的认识，即对于安全性概念的有效性，诊断覆盖是必不可少的。如果存在安全概念，例如在供电导线的冗余实施中，则必须识别出供电导线之一不能执行其特定功能(“传输负载电流”)的情况。
如果未识别到“导线不能传输负载电流”的错误，则实际上不存在冗余，并且另一个导线的故障将导致对于安全目标“Fail Operational(故障下可运行)”的损害。有效的安全概念因此必须识别到一阶错误，并且然后将系统以剩余的系统功率转换到安全的状态中。
因为现代的车辆系统通常是电气或电子系统，所以特别地应确保其能量供给，或应及早识别能量供给的退化。
能量供给的诊断因此应并非仅可以识别出导线连接的完全故障(高阻)；而是此诊断也应识别出导线连接的老化(退化)。即使在冗余结构中，此退化诊断也提高了整体安全性，因为退化的导线是潜在的错误，因为所述退化的导线可能在第二导线连接完全故障时不能传输全部负载电流。
导线连同接触部的退化导致导线的接触电阻升高到阈值以上。此接触电阻的升高因此应被识别。
通常，通过供电导线内的电流测量和供电导线的始末端上的电压测量并且结合对应的导线电阻的计算来实现供电导线的诊断。
通常，到供电导线内的馈电在电流分配器内进行。在电流分配器处测量供电导线的一侧上的电压和电流。例如，智能负载测量导线的另一侧上的电压。可以原理上通过公式R＝(U_1-U_2)/I来确定导线连同接触部的接触电阻。
在一个示例构造中，例如可以存在6mm2导线，所述导线带有用于电流分配器和用电器的插头接收部的扁平接触部。例如，在扁平接触部具有升高的接触电阻时，出现此供电导线的严重的退化。如果接触部的标称接触电阻例如为0.5毫欧(Milliohm)，则接触电阻升高到2毫欧显示出接触部的严重的退化。
整个导线的接触电阻在室温下在采用的长度为大约3m时可以例如为11.4毫欧。为识别接触部的退化，因此诊断必须可以识别接触电阻的从11.4毫欧到12.9毫欧的升高。此导线例如在图3中图示。
为实施可以识别在数个毫欧的范围内的升高的测量功能，存在如下要求：
1.导线的温度漂移
如果将导线从25℃加热到100℃，则导线的接触电阻升高大约3.6毫欧。此被允许的电子升高不应被识别为错误，并且必须被补偿。当然，通常沿导线不设有温度测量。
2.分配器和负载内的非对称的电流测量
电流分配器内的测量和负载内的测量通过两个独立的组件执行，所述组件分别带有具有ADC(模数转换器)的微控制器。微控制器例如每5ms触发一次电压测量。因为组件相互远离布置，所以所述组件不被同步。因此，在两个ADC之间出现时基误差(Jitter)，所述时基误差典型地可以为1ms至10ms。在此，另外的问题也在于总线通信运行时间的考虑，因为测量数据的测量位置通常例如通过车辆的CAN总线传输。公式R＝ΔU/I的应用当然预期测量值U_1、U_2、I涉及(同步)时刻。时基误差的影响可以被视作准随机的干扰量。
3.测量误差
电流和电压测量通常以微控制器的现有的装置进行，并且至多以单点标定在制造中被标定。因此可能造成的测量公差典型地为：
电压测量：+/-3％
电流测量值：+/-8％
此外，在模数转换期间对值的数字化导致进一步的准随机干扰量。
4.接地偏移
在车辆中，负载的接地在与测量位置的接地不同的位置处进行。因此，在车辆中接地偏移达到直至2V。接地偏移直接导致测量误差。
5.可供使用的微控制器的来源受限：
可供使用的微控制器性能受到ADC的采样率的限制。因此，在通常的微控制器的情况中，每1ms的电压测量量已与对于微控制器上其余功能的明显限制相关联。此外，通过CAN进行的传输尽可能不应超过每10ms一次，因为否则总线负载增加过多。
尽管第一点至第三点，仍不应出现对于老化的错误的肯定性识别。导致过渡到车辆的紧急状态的伪错误将立即明显损害对于技术的认可，并且导致召回。
以前述设计当然无法完成对于能量供给中的问题的可靠的识别。
因此，本发明提供了电能传输系统。电能传输系统规定，能量传输通过相互并联的两个导线支路进行。通过电力输入部从能量源接收电能，并且通过第一分配器节点将电能馈入到两个导线支路内。在导线支路的端部上，通过第二分配器节点和功率输入部将能量传输至用电器上。在此设有输入侧耦连部，使得相应的元件通过其一个输入部与对应的相对件耦连。
主能量传输支路和次能量传输支路分别具有包括电阻和导线的串联电路。
为诊断至少主能量传输支路或主能量传输导线的电阻，设有测量装置。测量装置与第一电阻和主能量传输支路之间的节点耦连，并且与第二电阻和次能量传输支路之间的节点耦连。
应理解的是主能量传输支路和次能量传输支路例如可以具有多个导线段。主能量传输支路和次能量传输支路不必被构造为贯通的导线。而是主能量传输支路和次能量传输支路也可以分别具有包括相互电连接的导线的复合体或链路。
在电能传输系统内的布置是测量桥路，其中，带有两个串联电阻(第一电阻和主能量传输导线)的主能量传输支路与带有两个串联电阻(第二电阻和次能量传输导线)的次能量传输支路并联。
通过测量主能量传输支路内和次能量传输支路内的节点之间的电压，因此可以识别主能量传输导线的至少一个电阻改变。
本发明因此通过在具有双导线类型的两个支路之间的单独的电压测量替代了在导线的两个不同端部上的测量。因此，可以很简单并且可靠地识别系统内的电阻改变，而无常规的系统中的前述问题。
另外的实施方案和改进方案由从属权利要求和说明书中通过参考附图得到。
在一个实施方案中，第一电阻可以被构造为保险元件。补充地或替代地，第二电阻可以被构造为保险元件。
保险元件用于保护单独的导线以防过载。但是保险元件同时具有电阻。因此，保险元件也可以被用作电能传输系统的测量桥路内的电阻。
因此，可以通过使用保险元件保证导线的保护。同时，提供了所需的测量电阻。
在另一实施方案中，次能量传输支路具有布置在次能量传输导线和第二分配器节点之间的保险器。
保险器用于在用电器侧相对于主能量传输支路保护次能量传输支路。例如，两个导线的一个可以具有电路接地。如果两个导线不分开地在用电器侧相互被保护，则一个导线的电流可能通过用电器侧短路流入到另一个导线上。因此，可能损坏两个导线，例如因为源侧上的两个保险元件触发。
在再一个实施方案中，主能量传输导线的载流能力大于次能量传输导线的载流能力。
主能量传输导线是用于待传输的电力的主路径。与之相比，次能量传输导线用于建立测量桥路，所述测量桥路根据本发明用于识别主能量传输导线内的电阻改变。
次能量传输导线因此不是返回通道。而次能量传输导线是用于将电力传输至用电器的并联路径。对于使用测量装置的测量桥路内的电压测量的测量结果，因此测量桥路的支路内的电阻比是决定性的。
特别地，如果第一电阻与第二电阻比等于主能量传输导线的电阻值与次能量传输导线的电阻值之比，则测量到的电压等于零。
如果主能量传输导线的电阻值在所述主能量传输导线退化时改变，则所述电阻值变大。因此，在测量桥路内测量到不等于零的电压。
测量到的电压的量值因此可以被用作次能量传输导线的改变或退化程度的标志或指示。
例如，给出用于测量的电压的量值的极限值，从所述极限值起将主能量传输导线视作故障。
在另一实施方案中，被构造为保险元件的第一电阻可以具有比被构造为保险元件的第二电阻更大的载流能力。
因为如上文所解释主能量传输导线形成用于能量传输的主路径，所以通过次能量传输导线传输更低的电力。因此，保险元件也可以对应于更低的电力设定尺寸规格。特别地，第一保险元件的载流能力或第一电阻与主能量传输导线内的最大电流匹配。第二保险元件的载流能力或第二电阻与次能量传输导线内的最大电流匹配。例如，第一保险元件可以被构造为80A保险器。第二保险元件可以例如被构造为7.5A保险器。
在再一个实施方案中，主能量传输导线和次能量传输导线的电阻比大于或小于第一电阻与第二电阻的电阻比。
可以通过选择电阻比来有目的地调节或调校测量桥路。如果如此被调校的测量桥路被构建为带有三个已知的电阻值，则此外调校第四个电阻值，如下文所阐述。应理解的是可以事先确定另外三个所需的电阻值。这可以例如在电能传输系统的生产或制造中进行。替代地，可以在应用中规定测量。为此，可以例如规定对应的传感器。
主能量传输导线和次能量传输导线的电阻值可以例如通过合适地选择导线横截面来调节。
在另一实施方案中，电能传输系统可以具有电流传感器，所述电流传感器被构造为检测流过第一分配器节点的电力输入部的电流的量值，并且将所述电流量值提供给测量装置，其中测量装置可以被构造为基于电压测量和电流的测量量值确定主能量传输导线的电阻值。替代地，电能传输系统可以具有差分式电压测量器，所述差分式电压测量器被构造为测量跨过第一电阻的电压降的量值，并且将所述量值提供给测量装置，其中测量装置可以被构造为基于电压测量和跨过第一电阻的电压测量确定主能量传输导线的电阻值。
如从下文中显见(见关于R3的公式)，需要跨过测量桥路的电压Um的量值和总电流Im的量值，以计算主能量传输导线的电阻值。例如，可以考虑能量源的额定电压。
对于电流的测量可以使用分流器，所述分流器提供与总电流成比例的电压信号。但是，前接的元件的电压降也可以用作测量量，所述前接的元件例如是电流轨或开关MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管，或英语metal-oxide-semiconductor field-effect transistor)，或是保险器。
因此，可实现对于主能量传输导线的电阻值的很精确的计算。
在一个实施方案中，测量装置可以被构造为进一步基于次能量传输导线的电阻值——如果第三电阻值亦存在——则连同第一电阻的电阻值和第二电阻的电阻值来计算主能量传输导线的电阻值。
在测量装置中可以设有计算单元。此计算单元可以例如使用如下公式来计算主能量传输导线的电阻值：
R3＝(R1*R4/(R2+R4)-Um/Ux)/(1+(Um/(Im*Rges))-R4/(R2+R4))
其中Rges＝(R1+R2)||(R3+R4)
其中R1(保险电阻，例如80A保险)和R3(导线电阻，例如6mm2铜导线)形成主连接的分压器，并且其中R2(保险电阻，例如7.5A保险)和R4(导线电阻，例如0.35mm2铜导线)形成次连接的分压器。
在另一实施方案中，不必测量通过桥路到负载的总电流。而是除去桥路电压Um(V)之外测量跨过R1的电压降U_R1(V)。在此，R1可以是主路径的保险。
主导线的电阻在此可以通过如下公式计算
R3＝(1+Um/U_R1)*(R1+R4)*R1/R2)-R1
使用调校的测量桥路，因此可以不仅检测主能量传输导线的电阻值的改变，而且可明确地确定电阻值。
在另一实施方案中，测量装置具有存储器，所述存储器被构造为存储次能量传输导线的电阻值——如果第三电阻亦存在——则连同第一电阻的电阻值和第二电阻的电阻值。
存储器可以例如是测量装置内的非易失性存储器。应理解的是存储器例如可以布置在测量装置的微控制器内。在存储器处被存储的电阻值可以例如被称作标定值。
如上文所论述，电阻值例如在生产电能传输系统时确定，并且存储在存储器内。但是补充地或替代地也可以设有传感器，以在应用中确定电阻值。
在再一个实施方案中，测量装置可以具有标定接口并且测量装置可以被构造为通过标定接口接收次能量传输导线的电阻值——如果第三电阻值亦存在——则连同第一电阻的电阻值和第二电阻的电阻值。
标定接口实现将存储在存储器内的电阻值更新。因此，例如可在电能传输系统构建在相应的应用中之后更新存储器内的电阻值。
标定接口可以例如是数字接口，特别是总线接口，例如CAN总线接口，通过所述标定接口可以将电能传输系统例如与车载电网耦连。
在再一个实施方案中，测量装置可以具有差分放大器，以执行电压测量。
测量桥路内的待测量的电压可能很小，例如在数百毫伏的范围内。以差分放大器可以精确地测量此很小的电压。因此，可以很精确地确定主能量传输导线的电阻值。
在另一实施方案中，第一电阻和第二电阻可以相互热耦连地布置。
术语“相互热耦连”应理解为将第一电阻和第二电阻布置为使其在环境温度改变时经历相同的温度改变。如果环境温度升高，则因此第一电阻和第二电阻的温度升高，反之亦然。
此耦连可以通过将第一电阻和第二电阻相互靠近布置来实现，即例如将二者并列地布置在电路板上，使其距离例如小于5cm，例如1cm或0.5cm或更小。
因为第一电阻和第二电阻的材料通常具有不等于零的温度系数，所以所述电阻的电阻值随着温度的改变而改变。但是在测量桥路内电阻值比是关键的。因为由于热耦连电阻值相同地改变，所以热补偿隐含地或自动地进行。
在再一个实施方案中，主能量传输导线和次能量传输导线可以相互热耦连地布置。
在此，术语“相互热耦连”也应理解为将主能量传输导线和次能量传输导线布置为使其在环境温度改变时经历相同的温度改变。如果环境温度升高，则因此主能量传输导线和次能量传输导线的温度升高，反之亦然。
此耦连可以通过例如将主能量传输导线和次能量传输导线靠近布置或并列布置来实现，例如将二者共同布置或敷设在电缆束内。
因为主能量传输导线和次能量传输导线的材料，例如铜或铝，通常具有不等于零的温度系数，所以二者的电阻值随着温度的改变而改变。但是在测量桥路内电阻值比是关键的。因为由于热耦连电阻值相同地改变，所以热补偿隐含地或自动地进行。
附图说明
在下文中，将参考附图解释本发明的有利实施例。各图为：
图1示出了根据本发明的电能传输系统的实施例的框图；
图2示出了根据本发明的电能传输系统的实施例的框图；和
图3示出了常规的能量传输系统。
附图仅是示意性表示，并且仅用于解释本发明。相同的或作用相同的元件始终以相同的附图标记表示。
具体实施方式
图1示出了电能传输系统100的框图。电能传输系统100用于将电能从能量源151传输至用电器150上。
电能传输系统100具有电力输入部101，所述电力输入部101将能量传输系统100与能量源151耦连，并且与第一分配器节点102的输入部103耦连。第一分配器节点102具有与主能量传输支路106耦连的第一输出部104。此外，第一分配器节点102具有与次能量传输支路110耦连的第二输出部105。
主能量传输支路106具有包括第一电阻107和主能量传输导线108的串联电路。次能量传输支路110具有包括第二电阻111和次能量传输导线112的串联电路。
电能传输系统100此外具有第二分配器节点114。第二分配器节点114在输入侧与主能量传输支路106的输出部109和次能量传输支路110的输出部113耦连。此外，第二分配器节点114通过电力输出部117与用电器150耦连。
电能传输系统100此外具有测量装置118，所述测量装置118与第一电阻107和主能量传输导线108之间的节点119以及与第二电阻111和次级能量传输导线112之间的节点120耦连。
图中可以看出，主能量传输支路106和次级能量传输支路110是能量源151和用电器150之间的电并联支路。因此，电流通过两个支路从能量源151传输至用电器150。同时，主能量传递支路106和次级能量传递支路110也可以相互热学上靠近布置。这意味着环境温度的改变将影响两个导体108、112，如上所述。
但是在此将能量传输系统100的尺寸规格设定为使得例如主能量传输支路106传输较高的电力，并且次能量传输支路110仅传输电力的小部分。次能量传输支路110因此不用作冗余路径。
在另一实施方案中，主导体和次导体具有相同的横截面，使得在无导体损坏的情况中，能量传输对称地进行。
取而代之的是带有电阻107、111的主能量传输支路106和次能量传输支路110和导体108、112形成测量电桥。待测量的电压可以在此在节点119、120上获取。
为测量主能量传输导线108的状态，测量装置118测量节点119、120之间的电压，其也称为诊断电压或桥路横向电压。
如果电阻107、111的比和导线108、112的电阻值的比相同，则测量到的桥路电压为0。在此，可以例如通过设定电阻107、111或主能量传输导线108和次能量传输导线112的规格来对应地调节所述电阻比。如果在这样设定规格的情况下测量到的电压从零偏离，则存在主能量传输导线108的电阻改变121。
当然，也可以调校测量桥路。电阻比则不相同。如果存在此测量桥路，可以例如在生产过程中检测所测量的电压的标称值，或在生产过程中调节或标定所述标称值。在与此值有相应的偏差的相应的情况中，则可以识别出主能量传输导线108的退化。
替代地，在调校的测量桥路的情况中，也可以直接计算主能量传输导线108的的电阻的值，如上文中所解释。为此，可以在测量装置118中设有对应的计算单元。
应理解的是，电阻107、111例如可以被构造为用于主能量传输导线108和次能量传输导线112的保险元件。
图2示出了电能传输系统200的框图。能量传输系统200基于能量传输系统100。因此，能量传输系统200具有带有第一电阻207和主能量传输导线208的主能量传输支路。此外，能量传输系统200具有带有第二电阻器211和次级能量传输导线212的次级能量传输支路。第一电阻器207和第二电阻器211被构造为保险元件。此外，主能量传输导线208具有两个导线段232、233，所述导线段232、233通过连接器234、235、236相互接触并且连接。次级能量传输导线212的导线段238通过连接器239、240被接触。应理解的是，主能量传输导线208和次级能量传输导线212中可以分别存在更多或更少的导线段。
次级能量传输导线212在电路板上通过保险器227与主能量传输导线208的输出部耦连。从此节点将电能传输至用电器250上。
能量传输系统200的测量设备218具有差分放大器229，所述差分放大器229测量节点219、220之间的电压，并且将所述电压传递到例如微控制器的计算装置242上。
此外设有电流传感器228，所述电流传感器228测量流过由主能量传输支路和次级能量传输支路组成的电力系统245的电流。借助于此测量到的电流和测量桥路的总电阻，可以计算出跨过整个测量桥路的电压降。如上文已解释，计算装置242可以使用这些值来计算主能量传输导线208的电阻值。
在另一实施方案中，电流传感器测量主路径的电流，并且为此评估保险器207的电压降。
测量装置218此外具有与计算装置242和标定接口230耦连的存储器231。通过标定接口230可以将使用以上所解释的公式计算主能量传输导线208的电阻值所需的值写入到存储器231内。应当理解的是，标定接口230也可以直接耦连到计算装置242上，并且存储器231可以布置在计算装置242内。
图3示出了常规的能量传输系统。在常规的能量传输系统中，电能通过单个导体L从源Q传输至用电器V。电阻器R1是通向电流分配器SV的供电导线中的电阻，在所述供电导线中保险器保护导体L。在输出侧，电能通过印刷电路板PCB从导体L传输至用电器V。
在此设计中，在电流分配器SV中，相对于地(例如，车辆地)测量电压。在用电器V中测量第二电压。此外，可以检测通过导体L的电流。
导体L的电阻在此可以基于公式R＝U/I计算出。
以此方式确定导体L的电阻的缺点在上文中已详细解释。
因为上文详细描述的设备和方法是示例性实施例，所以本领域技术人员可以以通常的方式对其进行很大程度的修改而不脱离本发明的范围。特别地，各个元件的相互机械布置和尺寸比仅仅是示例性的。
附图标记列表
100、200 电能传输系统
101 电力输入部
102 第一分配器节点
103 输入部
104 第一输出部
105 第二输出部
106 主能量传输支路
107、207 第一电阻
108、208 主能量传输导线
109 输出部
110 次能量传输支路
111、211 第二电阻
112、212 次能量传输导线
113 输出部
114 第二分配器节点
115 第一输入部
116 第二输入部
117 电力输出部
118、218 测量装置
119、120、219、220 节点
121、221 电阻改变
227 保险器
228 电流传感器
229 差分放大器
230 标定接口
231 存储器
232、233、238 导线段
234、235、236、239、240 连接器
241 电路板
242 计算装置
245 导线系统
150、250 用电器
151、251 能量源
Q 源
R1 电阻
SV 电流分配器
Si 保险器
L 导体
PCB 电路板
V 用电器
M1、M2 电压测量值
Claims (14)
1.一种用于将电能传输至用电器(150、250)的电能传输系统(100、200)，该电能传输系统具有：
电力输入部(101)，所述电力输入部能与能量源(151、251)耦连并且被构造为从所述能量源(151、251)接收电能；
第一分配器节点(102)，所述第一分配器节点在输入侧与所述电力输入部(101)耦连，并且具有第一输出部(104)和第二输出部(105)；
主能量传输支路(106)，所述主能量传输支路在输入侧与所述第一分配器节点(102)的所述第一输出部(104)耦连，并且具有包括第一电阻(107、207)和主能量传输导线(108、208)的串联电路；
次能量传输支路(110)，所述次能量传输支路在输入侧与第一分配器节点(102)的所述第二输出部(105)耦连，并且具有包括第二电阻(111、211)和次能量传输导线(112、212)的串联电路；
第二分配器节点(114)，所述第二分配器节点在输入侧与所述主能量传输支路(106)的输出部(109)和所述次能量传输支路(110)的输出部(113)耦连，并且能通过电力输出部(117)与所述用电器(150、250)耦连；和
测量装置(118、218)，所述测量装置与所述第一电阻(107、207)和所述主能量传输导线(108、208)之间的节点(119、120、219、220)以及所述第二电阻(111、211)和所述次能量传输导线(112、212)之间的节点(119、120、219、220)耦连，并且被构造为至少基于所述节点(119、120、219、220)之间的电压测量值确定所述主能量传输导线(108、208)的电阻改变。
2.根据权利要求1所述的电能传输系统(100、200)，其中，所述第一电阻(107、207)被构造为保险元件，和/或所述第二电阻(111、211)被构造为保险元件。
3.根据权利要求1或2所述的电能传输系统(100、200)，其中，所述次能量传输支路(110)具有保险器(227)，所述保险器(227)布置在所述次能量传输导线(112、212)和所述第二分配器节点(114)之间。
4.根据前述权利要求1或2所述的电能传输系统(100、200)，其中，所述主能量传输导线(108、208)的载流能力大于所述次能量传输导线(112、212)的载流能力。
5.根据前述权利要求1或2所述的电能传输系统(100、200)，其中，被构造为保险元件的所述第一电阻(107、207)比被构造为保险元件的所述第二电阻(111、211)具有更大的载流能力。
6.根据前述权利要求1或2所述的电能传输系统(100、200)，其中，所述主能量传输导线(108、208)和所述次能量传输导线(112、212)之间的电阻比大于或小于所述第一电阻(107、207)与所述第二电阻(111、211)之间的电阻比。
7.根据前述权利要求1或2所述的电能传输系统(100、200)，所述电能传输系统具有电流传感器(228)，所述电流传感器被构造用于检测流过所述第一分配器节点(102)的所述电力输入部(101)的电流的量值，并且将所述电流量值提供给测量装置(118、218)，其中所述测量装置被构造为基于电压测量和电流的测量量值确定所述主能量传输导线(108、208)的电阻值，或者
所述电能传输系统具有差分式电压测量器，所述差分式电压测量器被构造用于测量跨过所述第一电阻(107、207)的电压降的量值，并且将所述量值提供给所述测量装置(118、218)，其中所述测量装置(118、218)被构造为基于电压测量(118、218)和跨过所述第一电阻(107、207)的电压测量确定所述主能量传输导线(108、208)的电阻值。
8.根据前述权利要求1或2所述的电能传输系统(100、200)，其中所述测量装置(118、218)被构造为进一步基于所述次能量传输导线(112、212)的电阻值和所述第一电阻(107、207)的电阻值和所述第二电阻(111、211)的电阻值来计算所述主能量传输导线(108、208)的电阻值。
9.根据权利要求8所述的电能传输系统(100、200)，其中所述测量装置(118、218)具有存储器(231)，所述存储器(231)被构造为存储所述次能量传输导线(112、212)的电阻值和所述第一电阻(107、207)的电阻值和所述第二电阻(111、211)的电阻值。
10.根据权利要求9所述的电能传输系统(100、200)，其中，所述测量装置(118、218)具有标定接口(230)，并且所述测量装置被构造为通过所述标定接口(230)接收所述次能量传输导线(112、212)的电阻值和所述第一电阻(107、207)的电阻值和所述第二电阻(111、211)的电阻值。
11.根据前述权利要求1或2所述的电能传输系统(100、200)，其中，所述测量装置(118、218)具有差分放大器(229)以执行电压测量。
12.根据前述权利要求1或2所述的电能传输系统(100、200)，其中，所述第一电阻(107、207)和所述第二电阻(111、211)相互热耦连地布置。
13.根据前述权利要求1或2所述的电能传输系统(100、200)，其中，所述主能量传输导线(108、208)和所述次能量传输导线(112、212)相互热耦连地布置。
14.一种用于将电能传输至用电器(150、250)的电力系统，所述电力系统包括：
电力输入部(101)，所述电力输入部能与能量源(151、251)耦连并且被构造用于从所述能量源(151、251)接收电能；
第一分配器节点(102)，所述第一分配器节点(102)在输入侧与所述电力输入部(101)耦连，并且具有第一输出部(104)和第二输出部(105)；
导线系统，所述导线系统具有：
主能量传输支路(106)，所述主能量传输支路在输入侧与所述第一分配器节点(102)的所述第一输出部(104)耦连，并且具有包括第一电阻(107、207)和主能量传输导线(108、208)的串联电路；
次能量传输支路(110)，所述次能量传输支路在输入侧与第一分配器节点(102)的所述第二输出部(105)耦连，并且具有包括第二电阻(111、211)和次能量传输导线(112、212)的串联电路；
第二分配器节点(114)，所述第二分配器节点在输入侧与所述主能量传输支路(106)的输出部(109)和所述次能量传输支路(110)的输出部(113)耦连，并且，能通过电力输出部(117)与所述用电器(150、250)耦连。
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