CN112406549B - 用于运行可电驱动的机动车的方法以及用于此的设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于运行可电驱动的机动车(10)的方法。由微控制器(14)基于接收到的相应的电信号(24、26)和/或检测到的至少三个测量值(34、36、38)使用触发标准(48)来确定触发信号(46)并输出给烟火断路元件(54)。在此，检测装置(20)、两个接口(16、18)和断路元件(54)在中央经由微控制器(14)彼此电耦合。根据所接收的触发信号(46)，借助于断路元件(54)断开至少一个电连接元件(22)。

Description

用于运行可电驱动的机动车的方法以及用于此的设备
技术领域
本发明涉及一种用于运行可电驱动的机动车的方法。本发明还涉及用于此的设备。
背景技术
为了运行可电驱动的机动车，需要储能器，特别是高压储能器(HV储能器，其中高压指的是大于60V的电压)。发生短路和/或过载时，可以通过烟火断路元件关闭储能器。为此，可以根据气囊的操控来启动烟火断路元件。此时需要对设计上部分冗余的多个功能组件进行复杂的协调。
E 10 2017 202 538 A1描述了一种用于机动车的安全装置，用于断开或中断电连接元件。设置为安全气囊控制器的控制装置设置用于，向断路元件输出触发信号。评估装置设置用于，当检测值超过预定阈值时，向断路元件输出另一个触发信号。
DE 10 2016 107 707 B3公开了一种用于机动车的高压电源的保护设备，该保护设备包括在第一和第二接头之间具有电阻的汇流排和烟火熔断器，该烟火熔断器设计用于，在第一和第二接头之间的电压降的情况下断开汇流排。
此外，DE 10 2013 017 409 A1涉及一种用于可电机驱动的车辆的电池系统，该电池系统包括带有烟火安全装置的高压电池，该烟火安全装置在至少一个接触器发生故障时被触发。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于可电驱动的机动车的方法和装置，用于可靠地运行，特别是在触发烟火断路元件方面。
该目的通过独立权利要求的主题来实现。通过从属权利要求，下文的描述以及附图说明了本发明的有利的改进方案。
本发明提供了一种用于运行可电驱动的机动车的方法。可电驱动的机动车可以构造为汽车，特别是构造为乘用车或卡车，或者构造为乘用客车或摩托车。在该方法中规定，通过借助于微控制器基于/根据接收到的相应的电信号和/或由检测到的至少三个测量值使用触发标准来确定触发信号，并且如果相应的电信号和/或至少一个测量值满足触发标准，则输出该触发信号以用于触发烟火断路元件。通过触发信号，借助于烟火断路元件分开至少一个电连接元件。在此，用于确定和输出触发信号的微控制器以及用于检测至少三个测量值的检测装置布置在一设备的同一壳体内，并且该壳体中集成了两个用于接收相应电信号的接口。在此，壳体尤其可以是防尘的和/或防滴水的。
通过集成在设备的壳体中的两个接口接收相应的电信号，也就是说，相应的信号可以经由所述一个或所述另一个接口到达，从而实现了多个可能的触发通道。所述接口中的第一接口被设计为用于电储能器的高压接口，所述接口中的第二接口被设计为用于至少一个外部控制装置的低压接口。换句话说，这两个接口(所谓的接口Interfaces)是设备壳体的一部分，并且设置用于，检测由电储能器和至少一个外部控制装置传输的相应电信号。两个接口中的第一个被设置为，作为高压接口接收电储能器的相应电信号。此外，两个接口中的第二个被设置为，作为低压接口接收至少一个外部控制装置的相应电信号。相应的电信号例如可以是至少一个控制装置的控制信号和/或储能器的高压信号，该高压信号例如表征储能器的荷电状态。例如，电储能器可以由至少一个外部控制装置操控。在这种情况下，电储能器尤其可以设计为高压电池(HV电池)，并且可以由设计为电池控制装置的至少一个外部控制装置操控。附加地或替代地，至少一个外部控制装置可以是安全气囊控制装置。同时，检测装置和两个接口在中央通过微控制器彼此电耦合。
此外，通过布置在壳体内的检测装置检测至少三个电测量值，所述至少三个电测量值与流过检测装置的电流有关。换句话说，检测装置设置为测量至少三个电测量值。为此，检测装置可以具有一个测量传感器或多个测量传感器。所述至少三个测量值包括作为第一测量值的电流强度测量值、作为第二测量值的电压测量值以及作为第三测量值的绝缘电阻测量值。换句话说，借助于检测装置检测至少三个测量参量，即测量值，所述测量参量例如与经由至少一个电连接元件流过检测装置的电流有关。至少三个测量参量是电流强度、电压和绝缘电阻。尤其可以将检测装置设置用于，持续地或以预定的时间间隔检测(即测量)至少三个测量值。电流强度例如可以借助于所测量的电阻和/或所测量的磁场来确定。所检测的电压尤其可以是由储能器经由至少一个电连接元件输出的电池电压。例如可以基于所检测到的绝缘电阻监测、特别是识别出可电驱动的机动车及其储能器的绝缘状态，尤其是可能的绝缘故障，其中该至少一个电连接元件在高压范围内相对于车辆质量(亦即机动车的车身)绝缘。
通过设置在壳体内的微控制器基于从至少一个所述外部控制装置接收到的相应的电信号和/或检测到的所述至少三个测量值使用触发标准来确定用于烟火断路元件的触发信号。换句话说，微控制器设置为，将接收到的各个电信号和/或检测到的至少三个测量值与触发标准进行比较性地对比。为此，微控制器可以包括处理器装置。触发标准例如可以是预定的信号特征和/或存储的阈值。
本发明特别有利之处在于，检测装置和两个接口通过微控制器在中央彼此耦合。换句话说，检测装置和两个接口从布置在它们之间的微控制器开始彼此电连接，即互联，以传输相应的电信号和/或检测到的至少三个测量值。耦合可被理解为，检测装置和两个接口在信号技术方面，特别是有线地或无线地，即为了信号传输和/或数据传输，经由微控制器彼此连接。
如果接收到的相应的电信号和/或检测到的测量值中的至少一个满足触发标准，则通过微控制器输出用于烟火断路元件的触发信号。换句话说，如果接收到的相应电信号和/或检测到的测量值中的至少一个满足触发标准，即预定的必要的和/或充分的条件，则将所确定的触发信号传输到烟火断路元件或其上游连接的点火系统。在这种情况下，例如，所接收的各个电信号的特征可以与根据触发标准而预定的特征相符合至某一限定的符合程度。替代地或附加地，检测到的测量值中的至少一个可能超过阈值，例如最大电流强度。
基于输出的触发信号，借助于烟火断路元件断开至少一个电连接元件。为此，烟火断路元件可包括推进剂填料，特别是点火器，该点火器被设计成，接收触发信号并且在借助于所接收的触发信号被激活时、也就是说在点火时使至少一个连接元件断开、尤其是不可逆地断开。通过至少一个断开的电连接元件，例如电流导线或汇流排，可以断开电连接，尤其是可以阻止电流流动。
有利的是，由该设备提供用于运行可电驱动的机动车的多个功能，特别是对安全至关重要的功能并且尤其是关闭储能器。在此，所有功能组件，亦即两个接口、检测装置和微控制器一起集中在该设备中，在此减少了与部分冗余设计的外部功能组件的费力的、即复杂的协调。因此，可以减少功能组件的数目，并且可以减少功能组件之间的通信成本。此外，可以减少评估相应电信号和/或至少三个测量值时的反应时间，并可以减少由此导致的激活断路元件的时间。由于将组件集中，因此无需遵守复杂的高压规范(例如提供空气间隙和爬电距离)和/或安全规范(例如要执行的研发和许可过程)。由此尤其可以提高机动车运行时的安全性。
本发明基于这样的知识：为了使可电驱动的机动车安全运行和/或为了安全地关闭构造为高压储能器的储能器，需要各种电子组件，这些电子组件在这种情况下满足多种功能并且对这些电子组件会提出高安全性要求，尤其是在电流测量方面和/或在过电流导致的关闭方面。因此根据本发明，可以将许多组件集成在设备中，这些组件可以通过中央的微控制器操控。因此，该设备的检测装置与断路元件一起可以通过如下方式提供与保险丝相当的功能：例如通过检测装置测量电流并且能够在满足触发标准(例如超过阈值)时点燃断路元件。
本发明还包括产生附加优点的实施方式。
一实施方式规定，由微控制器经由车辆总线、特别是CAN总线接收相应的电信号以及将测量值中的至少一个和/或将触发信号传输给所述至少一个外部控制装置和/或断路元件。换句话说，微控制器通过车辆总线将测量值中的至少一个和/或将触发信号发送到至少一个外部控制装置和/或断路元件。替代地或附加地，至少一个外部控制装置和/或断路元件将相应的电信号传输到微控制器并由该微控制器检测。CAN总线(控制器局域网)是一个串行总线系统。替代地或附加地，车辆总线可以是设计为LIN总线(本地互联网络)或FlexRay或SPI(串行外设接口)或以太网或其他形式的车辆总线。由此得到的优点是，可以可靠地传输相应的电信号、至少一个测量值和/或触发信号。此外，由于信号路径短，所以可以迅速和/或几乎没有干扰地获取和/或传输相应的电信号、至少一个测量值和/或触发信号。
在另一种实施方式中规定，从被构造为电池控制装置和/或被构造为安全气囊控制装置的至少一个外部控制装置接收相应的电信号。换句话说，电池控制装置和/或安全气囊控制装置将相应的电信号传输到接口中的第二接口，即低压接口。在此可以例如在电池控制装置和/或安全气囊控制装置与微控制器之间的通信过程中将相应的电信号提供给微控制器。有利的是，由此可以简化至少一个控制装置与微控制器之间的通信并且可以实现鲁棒的数据传输。
为此在另一种实施方式中规定，在借助于布置在壳体内的点火电路模拟器(Zündkreisnachbildung)来监视安全气囊的点火线路时，考虑从安全气囊控制装置接收的相应的电信号。换句话说，安全气囊控制装置的各相应电信号被微控制器接收，其中各相应电信号被提供用于点火电路模拟器。这可以是已经提到的对点火器的模拟，借此模仿对安全气囊控制装置的设计为点火信号的电信号的检查、即检测。即如果安全气囊控制装置通过安全气囊点火信号将安全气囊点火，则可以在低压接口处接收到该信号，并可以通过点火电路模拟器来模拟点火过程的电特性。这可用于检测安全气囊点火信号，并随后生成触发信号。例如，点火电路模拟器可以包括晶体管，例如MOSFET晶体管，该晶体管被设置为模拟点火线路的开关状态。有利的是，借助于被监控的点火线路可以在通过微控制器操控断路元件时考虑安全气囊控制装置的点火信号。
在另一种实施方式中规定，在配置触发标准时考虑预定的限值和/或存储的限值特性曲线，其中由部件和/或存储装置规定限值和/或限值特性曲线。换句话说，基于限值和/或限值特性曲线来定义触发标准，其中限值和/或限值特性曲线被存储在存储装置中和/或由部件确定。例如可以将三个测量值中的某一测量值的预定阈值存储为限值。限值特性曲线例如可以是两个物理变量(尤其是时间和三个测量值之一)的相关性。例如，限值特性曲线规定了流过检测装置的电流的时间过程。例如，可以根据限值和/或限值特性曲线来限制设备的最大热负载。替代地或附加地，限值和/或限值特性曲线可以规定为固定的或可变的。限值和/或限值特性曲线尤其可以根据设备的运行状态来调整。触发标准尤其可以由设备的至少一个物理组件(硬件)和/或存储在存储装置中的至少一个非物质的组件(软件)规定。该部件例如可以被设计为物理比较器，也就是说设计为比较至少两个数字值和/或至少两个模拟值的电子电路。至少一个非物质的组件例如可以是存储在存储装置中的程序代码，该程序代码由微控制器执行并且借助于该程序代码来模拟比较器的功能。这样做的优点是，该设备可以借助于触发标准特别安全地运行。此外，部件和/或存储装置的规定尤其会显著影响限值的大小和/或限值特性曲线的走向。
另一实施方式规定，借助于电流测量传感器、尤其是霍尔探头/霍尔传感器和/或电流测量电阻尤其是分流电阻来确定第一测量值，其中，电流测量传感器和/或电流测量电阻布置在汇流排上。换句话说，在测量技术方面根据借助于电流测量传感器和/或电流测量电阻的测量来检测第一测量值。在此，电流测量传感器和/或电流测量电阻布置在、也就是说定位在汇流排上。所述汇流排例如可以被构造为至少一个电连接元件并且可以被设置为将电储能器电连接到、即电耦合到机动车的至少一个负载，例如机动车的驱动装置上。电流测量传感器尤其可以构造为霍尔探头，其中可以利用霍尔效应根据例如由载流的汇流排产生的磁场来测量汇流排中的电流强度。有利的是，可以借助于构造为霍尔探头的电流测量传感器以无电势的方式来确定电流强度，其中第一测量值可以确定为方波信号并且由微控制器直接处理。电流测量电阻尤其可以构造为分流电阻，该分流电阻构造为低欧姆的电阻。在此，流过分流电阻的电流会引起与之成比例的电压降，通过该电压降可以在测量技术上检测电流，特别是电流强度。有利的是，在借助于构造为分流电阻的电流测量传感器进行测量时，特别精确地确定第一测量值。
在另一种实施方式中规定，将触发信号传输给断路元件的集成在壳体中的点火系统，据此由点火系统触发断路元件，其中，在触发断路元件时，借助于布置汇流排上的和/或经由低压接口布置在壳体外侧上的该断路元件不可逆地断开至少一个电连接元件。换句话说，至少一个电连接元件借助于断路元件被断开，即切断，其中该断路元件被布置在汇流排上和/或经由低压接口布置在壳体的外侧上。当检测到触发信号时，断路元件在此借助于布置在设备中的点火系统来切换，即被激活。例如，该断开通过断路元件的销(Bolzen)和/或驱动件(Treibelement)进行，其中当断路元件被点燃时，驱动件和/或销被加速并且断开至少一个电连接元件。点火系统可以例如实现为晶体管。这带来的优点是，当断路元件布置在设备内时，可以实现设备的特别紧凑的结构。替代地，当断路元件布置在壳体的外侧上时，可以容易地接近断路元件。还有利的是，借助于布置在设备内的点火系统可实现由微控制器直接发送触发信号。
另一实施方式规定，借助于多个相应的电连接元件检测第二测量值，其中借助于第二测量值获得被设计为高压电池的电储能器的高压。换句话说，第二测量值表征了电储能器的电压，该电压在此是高压电池的高压。第二测量值的测量例如可以借助于并联连接的多个相应的电连接元件来实现。例如，可以使用诸如高压变压器的测量变压器和/或诸如高压探测头的高压探测器来确定高压。基于利用并联连接的多个相应的电连接元件、例如多条电线(测量通道)进行的测量，例如可以减小由于线路电阻造成的第二测量值的误差。替代地或附加地，电连接元件可以串联连接。在此可以例如分别在之前和之后，即在继电器之后，并根据继电器的开关状态来测量高压。在继电器之后进行测量时，如果继电器闭合，则可以测量高压。替代地或附加地，第二测量值可以包括至少一个另外的组件的电压，例如断路元件和/或保险丝的电压。
在另一种实施方式中规定，基于第三测量值执行电储能器相对于机动车的车身的绝缘检查。换句话说，测量电储能器与车身之间的绝缘电阻以检查绝缘电阻，其中第三测量值描述了绝缘测量的结果。在这种情况下，例如可以检查电储能器、尤其是其电势与机动车的车身之间存在的绝缘。其优点在于，基于绝缘检查可以确定绝缘的功能性和/或安全性。此外，可以提前发现并修复绝缘缺陷。
本发明提供一种用于运行可电驱动的机动车的设备。为此，该设备包括壳体并具有：微控制器，用于确定和输出用于烟火断路元件的触发信号；检测装置，用于检测至少三个测量值；两个集成的接口，用于接收相应的电信号，其中，检测装置和接口在中央在经由微控制器彼此电耦合。在此，所述方法的该设备被设置用于，执行在上面已经说明的方法的实施方式的与该设备有关的步骤。
本发明还包括根据本发明的设备的改进方案，该改进方案具有已经结合根据本发明的方法的改进方案所描述的特征。因此，这里不再描述根据本发明的装置的相应的改进方案。
本发明还包括所描述的实施方式的特征的组合。
附图说明
下面描述本发明的实施例。附图示出：
图1示意性地示出了用于运行可电驱动的机动车的方法的流程；
图2示意性地示出了具有布置在壳体的外侧上的断路元件的设备；以及
图3示意性地示出了具有在壳体内布置在汇流排上的断路元件的设备。
下面说明的实施例是本发明的优选实施方式。在所述实施例中，实施方式的所描述的组件均代表本发明的相应单个的、可视作彼此独立的特征，它们也分别彼此独立地改进本发明。因此，该公开应该也包括与示出的实施方式的特征组合不同的组合。此外，所描述的实施方式也可以由本发明的已经描述的其他特征来补充。
在附图中，相同的附图标记表示具有相同功能的元件。
具体实施方式
图1示出了用于运行可电驱动的机动车10的方法的实施例，其中机动车10包括图2和3所示的设备12。在此，未示出的机动车10构成了设备12的周围环境。设备12可以包括微控制器14、两个接口16、18和检测装置20，其中检测装置20、接口16、18和断路元件54在中央可以通过微控制器14经由至少一个电连接元件22彼此电耦合。微控制器14和检测装置20在此可以布置在设备12的防尘和/或防滴水的壳体23内，并且两个接口16、18可以集成到壳体23中。
在该方法的第一步骤S1中，可以通过两个接口16、18接收相应的电信号24、26。接口16、18中的第一个可以被设计为用于电储能器28的高压接口16，而接口16、18中的第二个可以设计为用于至少一个外部控制装置30、32的低压接口18。至少一个外部控制装置30、32例如可以构造为电池控制装置30和/或构造为安全气囊控制装置32(即“Airbagsteuereinrichtung”)。例如，电信号24、26可以是至少一个控制装置30、32的控制信号24，或者是表征储能器28的荷电状态的电流信号26。
在该方法的第二步骤S2中，可以借助于检测装置20检测至少三个电测量值34、36、38，其中该至少三个电测量值34、36、38与通过检测装置20的电流有关。至少三个测量值34、36、38可以包括作为第一测量值34的电流强度测量值、作为第二测量值36的电压测量值以及作为第三测量值38的绝缘电阻的测量值。如图1所示，为了检测第一测量值34，检测装置20可以包括电流测量电阻40，特别是分流电阻，其被布置在设备12的汇流排42上。可替代地，如图2所示，可以根据布置在汇流排42上的电流测量传感器44、特别是霍尔探头来检测第一测量值34。可替代地，可以根据未示出的、具有电流测量电阻40和电流测量传感器44的检测装置20来检测第一测量值34。例如，可以借助于至少一个连接元件22(在此该至少一个连接元件设计为并联连接的多个电连接元件22)基于所接收到的电流信号26来检测第二测量值36。替代地或附加地，至少一些连接元件22可以串联连接。在此可借助于第二测量值36描述设计为高压电池的电储能器28的高压。替代地或附加地，可以借助于第二测量值36来获得至少一个另外的组件、例如断路元件54的电压。替代地或附加地，可以基于接收到的电流信号26确定第三测量值38，借助该第三测量值可以执行电储能器28相对于未示出的机动车10的车身的绝缘检查。
在该方法的第三步骤S3中，利用微控制器14基于接收到的相应的电信号24、26和/或检测到的所述至少三个测量值34、36、38之一使用触发标准48来确定触发信号46。在规定触发标准48时，可以考虑限值、即预定的阈值和/或限值特性曲线，即与两个物理参量的相关性，其中由部件50和/或存储装置52规定限值和/或限值特性曲线。为此，微控制器14例如可以包括部件50(例如比较器)和/或存储装置52(例如模仿比较器功能的程序代码)。如果接收到的各相应电信号24、26和/或测量值34、36、38之一满足了触发标准48，则在方法的第四步骤S4中利用微控制器14输出用于烟火断路元件54的触发信号46，如在图1中在步骤S3和S4的共同图示中示意性地示出的那样。
在该方法的随后的第五步骤S5中，借助于烟火断路元件54根据所接收的触发信号46来断开至少一个电连接元件22，例如汇流排42和/或电流导线。在此触发信号46可由点火系统56检测，该点火系统56切换断路元件54，其中该点火系统56布置在设备12的壳体23内。断路元件54可以布置在汇流排42上(参见图3)和/或经由低压接口18布置在壳体23的外侧58上(图2)。此外，断路元件54可以包括推进剂填料，特别是点火器，该点火器被设计成，当借助于接收到的触发信号46激活时，也就是说在点火时，例如使至少一个连接元件22与储能器28断开，例如使其短路。
此外，可以由微控制器14经由车辆总线60、特别是CAN总线在接口16、18中的第二接口处(即在低压接口18处)接收相应的电信号24、26，并把测量值34、36、38中的至少一个测量值和/或触发信号46传输到至少一个外部控制装置30、32和/或传输到断路元件54。为此，当通过点火电路模拟器62监控点火线路时，可以由微控制器14考虑安全气囊控制装置32传输的电信号24、26，其中，模仿被模拟的点火器以用于检测设计成点火信号的各相应电信号24、26。电池控制设备30和微控制器14之间的通信可以经由设备12的通信单元64来实现。
因此，图2和图3所示的用于运行可电驱动的机动车10的设备12具有壳体并具有：微控制器14，用于确定和输出用于烟火断路元件54的触发信号46；检测装置20，用于检测至少三个的测量值34、36、38；以及两个集成接口16、18，用于接收相应的电信号24、26。在此，检测装置20，接口16、18和断路元件54可以在中央经由微控制器14彼此电耦合。微控制器14可以设置用于执行上述方法。
目前，尤其是设计为HV储能器的储能器28包括能够执行各种功能的多个电子组件—检测装置、电池控制装置30和断路元件54。这些功能对于可电驱动的机动车10的安全运行和/或在故障情况下储能器28的安全关闭会是必需的。借助于电流传感器(检测装置20)测量电流，特别是电流强度和绝缘电阻。在此会对功能安全性提出低要求，例如小于或等于“B”级的安全要求等级(汽车安全完整性等级Automotive Safety Integrity Level)。由于安全性要求等级较低，因此会冗余地(例如双倍或三倍)设计部件50，例如电流测量传感器44和/或电流测量电阻40。此外，会有必要结合不同的技术，例如霍尔探头和分流电阻。可以借助于电池控制器(电池控制装置30)实现点火电路模拟器62，即模拟用于检测安全气囊控制器(安全气囊控制装置32)的点火信号，并据此断开主接触器的点火器。此外，电池控制装置30可以构造成测量绝缘电阻并且包括用于烟火断路元件54的点火系统56。另外，电池控制装置30可以包括在电路板上组合的高压-和低压组件，其中这种组合提高了电池控制装置30的价格，也就是说使其更昂贵。烟火断路元件54可以设置成在触发时将HV电池(储能器28)与高压系统断开。对断路元件54的操控只能通过安全气囊控制装置32(安全气囊ECU或安全气囊电子控制单元)并且经由点火线路传递的触发信号46在发生碰撞(即事故)时进行。然而，在过电流的情况下，断路元件54不点火。
在其他设计方案中，例如来自的模块化的电驱动模块(或MEB)或在Tesla Model/>中，可以通过电流传感器(检测装置20)和烟火断路元件54的组合来实现熔断保险。所测量的电流可以由电池控制装置30(电池SG或电池控制器)监控，并且如果超过电流阈值，则通过电池控制装置30点燃断路元件54。另外，在发生事故(碰撞)时，至少部分地通过安全气囊控制装置32(安全气囊SG或安全气囊控制器)的点火信号来点燃断路元件。在此会对功能安全性提出很高的要求，例如电流测量和/或切断电流需要安全要求等级“D”，这由于单电池(尤其是电池单元)的能量密度增加会是必需的。
现有技术的缺点在于，储能器28的关乎安全性的功能会被分配给各个组件(检测装置20、电池控制装置30和断路元件54)，在此会需要组件20、32、54彼此通信并且通过导线(连接元件22)彼此连接。由此，例如由于在电路板上的HV电势，也就是说高压电势，可能需要进行更高的构造成本以测量电流和/或绝缘电阻。此外，可能需要在被设计为高压组件的各个组件20、30、54彼此间进行复杂的协调，并且可能导致系统中的不期望的冗余。
本发明基于以下认知：在一个共同的传感器-安全-模块(设备12)中实现如下功能：电流测量、通过多个通道的电压测量(例如电池电压和/或中间电路电压)、绝缘电阻测量、点火电路模拟器62和用于烟火断路元件54的点火系统56。该模块(设备12)可以经由车辆总线60、特别是CAN总线与储能器28的在中央设计的电池控制装置30(BMS或电池管理系统)或其他控制器(例如，微控制器14和/或安全气囊控制装置32)通信，以便传递测量值34、36、38和/或诊断数据，例如相应的电信号24、26，和/或以便响应于接收到的消息(触发信号46)点燃断路元件54。在此，断路元件54和传感器模块(检测装置20)可以一起安装在设备12的壳体23中，亦即内部。在此可以将断路元件54和传感器模块(检测装置20)布置于一个共同的母线排(汇流排42)，其中用于电流测量的分流电阻和用于断路元件54的断开点可以集成在母线排中。模块(检测装置20)可以与断路元件54一起承担保险丝的功能，这通过测量电流并在超过基于硬件或软件的可参数化的阈值(限值和/或限值特性)时点燃断路元件54来实现。此外，模块(设备12)可以经由点火电路模拟器62监视安全气囊SG(安全气囊控制装置32)的点火线路，并在识别到点火信号(触发信号46)时点燃断路元件54。
由此得到的优点是，用于运行的关乎安全性的功能和/或用于切断储能器28的关乎安全性的功能可以集中在一个组件上，即在设备12内部，而无需在多个组件20、30、54之间进行通信。由此，由于相关组件20、30、54数目更小并且通信需求更少，因此可以更容易地实现对功能安全性的高要求。此外，通过将功能集中在一个模块(设备12)中，可以更快速和/或更灵活地实现储能器28的运行和/或关闭，特别是在关乎安全性的和/或时间紧要的功能方面，例如评估相应的电信号24、26和/或例如在1-2毫秒内激活点火系统56。此外，例如可以借助于软件灵活地调整过电流阈值(限值和/或限值特性曲线)，这是保险丝无法实现的。此外通过为检测装置20和断路元件54使用共同的母线排(汇流排42)，可以减少材料的使用和/或可以减少或避免由于接触电阻引起的损耗。替代地或附加地，可以如此设计分流电阻，使得其在母线排(汇流排42)中具有薄弱点并且因此具有用于断路元件54的断开点。
由于HV电势而需要采取特殊措施的所有功能(例如空气间隙和爬电距离)都集中在电路板上，从而与在分散的电路板上实施方式相比，具有成本和/或结构空间优势。仅对于组件之一，共同的设备12，才需要进行实现功能安全性的工作，例如具有特殊要求的硬件(部件50)和/或复杂的研发和/或许可过程，从而产生了进一步的成本优势。此外，可以降低HV系统的复杂性并且避免不期望的和/或不必要的冗余。
在此，可以借助于设备12通过分流电阻测量电流，通过多个通道测量HV电压，以及测量各相应HV电势与车辆接地之间的绝缘电阻。此外，如果超过了由软件和/或硬件规定的可参数化的电流阈值(限值和/或限值特性曲线)，通过点火系统56在识别到点火信号(触发信号46)时点燃断路元件54。另外，可以在监视安全气囊SG(安全气囊控制装置32)的点火线路的过程中和/或通过BMC(电池控制装置30)的控制信号24点燃断路元件54。此外，所有相关信号(测量值34、36、38和/或相应的电信号24、26)都可以传输到BMC(电池控制装置30)。
所有功能都可以集成在设备12中，其中设备12可以包括带有电子部件(检测装置20，电池控制装置30的通信单元64，断路元件54的点火系统56，安全气囊控制装置32的点火电路模拟器62)的电路板和壳体23。检测装置20可以设计为布置在汇流排42(母线排)上的分流电阻。此外，设备12具有两个接口16、18(插接接口)，即高压接口(HV插接接口)16和低压接口(LV插接接口)18。
总之，这些示例说明了，如何能够通过本发明提供用于EV储能器(储能器28)的智能HV传感器系统(检测装置20)和HV烟火式断开(断路元件54)。

Claims (11)

1.一种用于运行可电驱动的机动车(10)的方法，包括如下步骤:
-通过集成在设备(12)的壳体(23)中的两个接口(16、18)接收相应的电信号(24、26)，其中所述接口(16、18)中的第一接口被设计为用于电储能器(28)的高压接口(16)，所述接口(16、18)中的第二接口被设计为用于至少一个外部控制装置(30、32)的低压接口(18)；
-通过布置在壳体(23)内的检测装置(20)检测至少三个电测量值(34、36、38)，所述至少三个电测量值与流经检测装置(20)的电流有关，其中，这三个电测量值(34、36、38)包括作为第一电测量值(34)的电流强度测量值、作为第二电测量值(36)的电压测量值以及作为第三电测量值(38)的绝缘电阻测量值；
-通过设置在壳体(23)内的微控制器(14)基于从至少一个所述外部控制装置(30、32)接收到的相应的电信号(24、26)和/或检测到的所述至少三个电测量值(34、36、38)使用触发标准(48)来确定用于烟火断路元件(54)的触发信号(46)，其中，检测装置(20)、接口(16、18)和烟火断路元件(54)在中央经由微控制器(14)彼此耦合；
-如果接收到的相应的电信号(24、26)和/或检测到的电测量值(34、36、38)中的至少一个满足触发标准(48)，则通过微控制器(14)输出用于触发烟火断路元件(54)的触发信号(46)；以及
-通过触发信号(46)，借助于烟火断路元件(54)断开至少一个电连接元件(22)，其中，从被构造为安全气囊控制装置(32)的至少一个外部控制装置(30、32)接收相应的电信号(24、26)，在借助于布置在壳体(23)内的点火电路模拟器(62)来监视安全气囊的点火线路时，考虑从安全气囊控制装置(32)接收的相应的电信号(24、26)。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，由微控制器(14)经由车辆总线(60)在第二接口(18)处接收相应的电信号(24、26)以及将电测量值(34、36、38)中的至少一个和/或将触发信号(46)传输给所述至少一个外部控制装置(30、32)和/或断路元件(54)。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，至少一个外部控制装置还被构造为电池控制装置(30)。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在配置触发标准(48)时考虑限值和/或限值特性曲线，其中由部件(50)和/或存储装置(52)规定限值和/或限值特性曲线。
5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，借助于电流测量传感器(44)和/或电流测量电阻(40)来确定第一电测量值(34)，其中，电流测量传感器(44)和/或电流测量电阻(40)布置在汇流排(42)上。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，将触发信号(46)传输给断路元件(54)的集成在壳体(23)中的点火系统(56)，据此由点火系统(56)触发断路元件(54)，其中，在触发断路元件(54)时，借助于布置在汇流排(42)上的和/或经由低压接口(18)布置在壳体(23)外侧(58)上的该断路元件(54)不可逆地断开至少一个电连接元件(22)。
7.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，借助于多个电连接元件(22)检测第二电测量值(36)，其中借助于第二电测量值(36)获得被设计为高压电池的电储能器(28)的高压。
8.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，基于第三电测量值(38)执行电储能器(28)相对于机动车(10)的车身的绝缘检查。
9.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，车辆总线(60)是CAN总线。
10.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，电流测量传感器(44)是霍尔探头和/或电流测量电阻(40)是分流电阻。
11.用于运行可电驱动的机动车(10)的设备(12)，该设备包括壳体(23)并具有：微控制器(14)，用于确定和输出用于烟火断路元件(54)的触发信号(46)；检测装置(20)，用于检测至少三个电测量值(34、36、38)；以及两个集成的接口(16、18)，用于接收电信号(24、26)，其中，检测装置(20)、接口(16、18)和烟火断路元件(54)在中央经由微控制器(14)彼此电耦合，其中设备(12)被设置用于，执行根据前述权利要求中任一项所述的方法中与该设备(12)有关的步骤。
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