CN114270199A - 用于确定至少一个机动车的车载电网状态的方法和系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于确定至少一个机动车(50)的车载电网状态(30)的方法，其中，在车辆侧借助所述至少一个机动车(50)中的电流分配单元(3)检测所述至少一个机动车(50)的电状态数据(20)，其中，将检测到的电状态数据(20)借助通信接口(4)传输给中央服务器(2)，其中，在服务器侧将传输的电状态数据(20)与至少一个参考值(10)进行比较，并且其中基于比较结果确定和提供所述至少一个机动车(50)的车载电网状态(30)。本发明还涉及用于确定至少一个机动车(50)的车载电网状态(30)的系统(1)、机动车(50)和中央服务器(2)。

Description

用于确定至少一个机动车的车载电网状态的方法和系统
技术领域
本发明涉及用于确定至少一个机动车的车载电网状态的方法和系统。本发明还涉及机动车和用于这种系统的中央服务器。
背景技术
在消费者方面，现代机动车具有大量的电气部件，所述电气部件通过机动车的车载电网的不同线路分支与机动车的能量源、尤其是电池电连接。为了确定车载电网状态，需要耗费的诊断方法。尤其是，为此将单独的诊断功能集成到各个电气部件的控制器中并在车间中读取。
从WO2017/205457A1已知一种车辆评价分析器。该车辆评价分析器通过车辆网络计算机和车辆通信总线与车辆通信。车辆评价分析器从车辆获得车辆VIN并将VIN传输给车辆评价分析服务器。车辆评价分析服务器然后确定要在车辆上执行的评价读取，以便产生该车辆与类似品牌、型号等的其他车辆相比的总评价。这些评价结果被发送到车辆评价分析器，车辆评价分析器获得相关数据并将数据发送回服务器以创建车辆的总评价。评价读取可以通过标准评价读取和提高的评价读取查询车辆网络计算机，并且也可以直接查询车辆通信总线，由此获得所有期望的可从车辆获取的电子信息。
迄今为止，车载电网状态的确定只能得到不令人满意的解决方案。
发明内容
本发明基于以下任务，改进一种用于确定至少一个机动车的车载电网状态的方法和系统。
根据本发明，该任务通过具有专利权利要求1的特征的方法和具有专利权利要求8的特征的系统来解决。此外，该任务通过具有专利权利要求9的特征的机动车和具有专利权利要求10的特征的中央服务器来解决。本发明的有利设计方案由从属权利要求得出。
尤其是提供一种用于确定至少一个机动车的车载电网状态的方法，其中，在车辆侧借助所述至少一个机动车中的电流分配单元检测所述至少一个机动车的电状态数据，其中，将检测到的电状态数据借助通信接口传输给中央服务器，其中，在服务器侧将传输的电状态数据与至少一个参考值进行比较，并且其中基于比较结果确定和提供所述至少一个机动车的车载电网状态。
此外，尤其是提供一种用于确定至少一个机动车的车载电网状态的系统，所述系统包括：至少一个机动车，所述机动车具有电流分配单元和通信接口；以及中央服务器，其中，所述电流分配单元如此构造，使得检测所述至少一个机动车的电状态数据并且借助所述通信接口将检测到的电状态数据发送给所述中央服务器，并且其中所述中央服务器如此构造，使得将传输的电状态数据与至少一个参考值进行比较，并且基于比较结果确定和提供所述至少一个机动车的车载电网状态。
此外，尤其是提供一种用于确定至少一个机动车的车载电网状态的系统的机动车，所述机动车包括电流分配单元和通信接口，其中，所述电流分配单元如此构造，使得检测所述至少一个机动车的电状态数据，并且借助所述通信接口将检测到的电状态数据传输给所述中央服务器。
此外，尤其是提供一种用于确定至少一个机动车的车载电网状态的系统的中央服务器，其中，所述中央服务器如此构造，使得将从所述至少一个机动车传输的电状态数据与至少一个参考值进行比较，并且基于比较结果确定和提供所述至少一个机动车的车载电网状态。
所述方法和所述系统实现以减少的耗费确定机动车的车载电网状态。所述方法实施用于至少一个机动车。尤其是针对一个车队的大量机动车实施所述方法。所述至少一个机动车具有电流分配单元，该电流分配单元用于将车载电网的线路分支与机动车的电能量源、尤其是电池连接，并且用于保护分别构造的电连接、尤其是借助半导体保险装置。此外，电流分配单元检测所述至少一个机动车的电状态数据。电状态数据尤其包括所述至少一个机动车的车载电网的从电流分配单元出发的各个线路分支上的当前电流和当前电压。检测到的电状态数据借助通信接口传输给中央服务器。这尤其是连续发生的，从而当前的电状态数据是连续可用的。中央服务器接收所述至少一个机动车的所传输的电状态数据并对其进行评价。为此，将传输的电状态数据在中央服务器中与至少一个参考值进行比较。基于比较结果确定和提供所述至少一个机动车的车载电网状态。
所述方法和所述系统的一个优点是车载电网状态可以被连续监控，因为所述至少一个机动车的电状态数据可以被连续传输。这实现对车载电网中的故障进行预见性监控和诊断。此外，在车载电网的各个部件的控制器中不需要进一步的诊断功能，因为整个车载电网的电状态数据、即车载电网的所有线路分支的电状态数据都可以借助电流分配单元被集中检测和提供。由此，可以节省耗费和成本。
所述至少一个参考值针对由电状态数据所包括的电参量(例如电流和电压)尤其是预设了，电状态数据的电参量可以处于哪个值范围或哪些值范围内。在此，尤其设置成，为车载电网的每个线路分支预设至少一个参考值，即，尤其是将针对车载电网的每个线路分支的电参量的一个或多个值范围定义为参考值。在比较时，尤其是检查由电状态数据所包括的电参量是否处于分别作为参考值预设的值范围内。根据相应的比较结果确定车载电网状态。车载电网状态例如包括比较结果，例如以列表或配属关系的形式，其中对于车载电网的每个线路分支说明了电参量是否处于由所述至少一个参考值规定的相关的值范围内。
电流分配单元（也称为电力分配单元(PDU)或电子电力分配单元(ePDU)）尤其包括电半导体保险装置，利用所述半导体保险装置保护机动车的车载电网的电线路分支。此外，分别借助电流分配单元的电流传感器检测至少一个流过各个线路分支的电流。检测到的电流由电流分配单元的控制装置评价，并且尤其是与触发电流进行比较。如果在线路分支上检测到的电流超过触发电流，则相关的半导体保险装置借助控制装置触发并且与车载电网的电线路分支的电连接被切断。由电流分配单元传输的状态数据尤其至少包括分别针对车载电网的线路分支检测到的电流。然而，尤其是设置成，检测线路分支的另外的电参量、例如电压、电阻等，并且将其作为传输的状态数据的一部分进行传输。
电流分配单元的通信接口和中央服务器的通信接口尤其是构造为无线工作的通信接口，例如借助WiFi、蓝牙、移动无线电或互联网等实现。
在一种实施方式中设置成，所述至少一个参考值规定针对车载电网的至少一个线路分支和/或所述至少一个机动车的至少一个部件的至少一个工作点。在此，所述至少一个工作点尤其包括工作点的至少一个值范围。在此，工作点尤其是电流和电压的组合，但也可以包括其他电参量。通过规定至少一个工作点，可以在比较时执行工作点分析。如果通过一个线路分支给多个部件供电，从而必须考虑各个部件的电流和电压，则这尤其是有利的。然后可以将当前计算的工作点与通过所述至少一个参考值预设的针对线路分支的工作点的值范围进行比较。尤其是在比较时，可以检查当前工作点是否处于预设的一个值范围或预设的多个值范围之外。
在一种实施方式中，在考虑到车队的机动车的传输的电状态数据的情况下确定和规定所述至少一个参考值。由此，可以产生按经验获取的参考值。尤其是在此使用在电气装备和电气配置方面相同类型(相同的线路分支给相同的部件等供电)的机动车。简单来说，从车队的同类型机动车采集电状态数据，并根据采集到的电状态数据确定所述至少一个参考值。尤其是，基于采集到的电状态数据定义如下值范围，电气量通常或可以处于所述值范围内。
在进一步扩展的实施方式中设置成，对所述车队的机动车的传输的电状态数据进行统计评价，其中，基于评价结果确定和规定所述至少一个参考值。由此，能特别简单地确定和规定所述至少一个参考值。尤其是，针对电参量(例如电流、电压、工作点)的值范围可以通过统计方法基于车队的机动车的检测到的电状态数据来高效地确定和规定。例如，可以基于传输的状态数据确定至少一个分布函数。基于所述至少一个所确定的分布函数，可以确定和固定所述至少一个参考值，尤其是呈值范围的形式的参考值。如果一个示例性考虑的线路分支在车队上的电流分布例如相应于正态分布，则可以基于正态分布的平均值和标准差关于电流确定和规定针对所述线路分支的参考值。因此，可以设置成，在比较时，检查针对该线路分支(作为电状态数据的一部分)检测到的电流是否处于平均值附近的一次(备选地二次或三次等)标准偏差范围内。如果电流不处于一次标准偏差范围内，则对于该线路分支确定故障，并提供相应信息作为车载电网状态的一部分。而如果电流处于所述分布的平均值附近的标准偏差内，则确定按照规定的功能并提供在车载电网状态范围内的相应信息。该做法尤其是针对每个线路分支单个地实现。在此，尤其是电流、电压、由此导出的工作点或者还有电阻被考虑作为电参量。除了正态分布之外，如果其他统计分布更好地描述电参量的分布，也可以使用其他统计分布。此外，还可以求得平均值以确定至少一个参考值。
在一种实施方式中设置成，将所述至少一个机动车的所确定的车载电网状态传输给所述至少一个机动车和/或所述机动车的制造商和/或服务提供商。由此可以实现(连续的)反馈，从而例如车主和/或制造商和/或服务提供商被告知关于车载电网状态的信息。
在一种实施方式中设置成，根据所述至少一个机动车的所确定的车载电网状态产生和提供至少一个维护建议。这尤其借助中央服务器来实现。如果车载电网的线路分支的电流或工作点例如处于通过针对该线路分支的所述至少一个参考值预设的值范围之外，则可以产生和提供有针对性地针对车载电网的相关线路分支和/或针对通过线路分支供电的部件的维护建议。例如，维护通知可以存储在数据库中以供调用。当相关的机动车随后被维护时，可以从数据库中调用维护通知并且可以有针对性地检查线路分支或相关的部件。通过有针对性的维护建议可以减少耗费和成本。总体而言，可以更好地、尤其是预见性地维护机动车。
在进一步扩展的实施方式中设置成，将所产生和提供的维护建议传输给所述至少一个机动车和/或服务提供商。例如，将所述至少一个维护建议传输给相应的机动车，并在那里作为消息在显示装置上显示(例如“请检查线路分支X”，或者如果一个线路分支上只有一个部件：“请检查辅助采暖装置”)。
在一种实施方式中设置成，将所述至少一个机动车的通过所述电流分配单元供电的至少一个部件的附加检测的部件状态数据传输给所述中央服务器，其中，在确定和规定所述至少一个参考值时和/或在比较时考虑所传输的部件状态数据。部件状态数据分别由所述至少一个部件本身检测并传输给中央服务器。部件状态数据尤其包括相应部件的电流、电压、功率和/或工作点。在中央服务器中，在比较时例如可以检查由通过线路分支供电的各个部件检测到的电流或功率的总和是否与由电流分配单元检测到的电流或功率相一致。如果电参量不相一致，则这可表示故障。然后在所提供的车载电网状态中考虑或注明这种故障。
在一种实施方式中设置成，在确定和规定所述至少一个参考值时和/或在比较时考虑老化效应。在此，老化效应尤其包括部件的结构元件的电阻随着寿命增加而升高。这种升高由结构元件的材料老化引起，并导致电流增加。由于这种行为定期发生，因此在比较时将其考虑在内，例如其方式为，确定或估计一个线路分支上的部件的寿命（例如通过机动车的制造年份），并且根据制造年份选择或适配例如针对具有所述一个或多个部件的线路分支的电流或工作点的值范围。例如，可以借助已知的老化模型进行适配。
也可以设置成，所述至少一个机动车本身监控老化效应，例如其方式为，在车辆侧检查所检测的状态数据是否偏离针对相应电参量估计的老化曲线。例如，基于检查结果可以与所传输的状态数据一起传输相应的发出响声的故障通知。
用于设计系统、机动车和中央服务器的其他特征由对所述方法的设计的描述得出。系统、机动车和中央服务器的优点在此分别与方法设计方案中相同。
附图说明
下面参照附图借助优选的实施方式更详细地解释本发明。附图中：
图1示出用于确定至少一个机动车的车载电网状态的系统的实施方式的示意图；
图2示出用于阐明至少一个参考值的确定和规定的实施方式的示意图；
图3示出用于确定至少一个机动车的车载电网状态的方法的实施方式的示意性流程图。
具体实施方式
在图1中示出用于确定至少一个机动车50的车载电网状态的系统1的实施方式的示意图。系统1包括机动车50和中央服务器2。
每个机动车50包括电流分配单元3和通信接口4。电流分配单元3(也可称为PDU或ePDU)将机动车50的电能量源(未示出)与机动车50的车载电网52(仅部分示出)的线路分支51连接。尤其是，电流分配单元3借助半导体保险装置(未示出)保护线路分支51并且为此在每个线路分支51上检测至少一个电流。检测到的电流在电流分配单元3中不断地与触发电流进行比较。如果一个线路分支51上的触发电流被超过，则将与该线路分支51的电连接切断。
中央服务器2包括计算装置5、通信接口6和存储装置7。计算装置5可以在存储装置7中实施计算运算5以实施所述方法。
机动车50的电流分配单元3检测机动车50的电状态数据20。对于每个线路分支51，电状态数据20包括当前检测到的电流和当前检测到的电压。
检测到的电状态数据20借助通信接口4传输给中央服务器2。
中央服务器2通过通信接口6接收传输的电状态数据20。传输的电状态数据20在中央服务器2中与至少一个参考值10进行比较，其中，这尤其是针对各个线路分支51的电流和电压的参考值10。该比较由计算装置5执行并且针对每个线路分支51单个进行。尤其是，检查各个线路分支51的当前检测到的电流和当前检测到的电压是否处于通过参考值10预定的值范围内。
基于比较结果确定和提供所述至少一个机动车50的车载电网状态30。车载电网状态30在此尤其对于每个线路分支51包括关于与所述至少一个参考值10的比较结果如何的信息；尤其是，车载电网状态30包括关于针对电流和/或电压的值范围是否已经被超出的信息。如果超出了值范围，则针对相关的线路分支51的信息尤其包含故障通知，否则包含线路分支51无故障工作的正反馈。
可以设置成，所述至少一个参考值10为车载电网52的线路分支51和/或机动车50的车载电网52的线路分支51上的至少一个部件53规定至少一个工作点、尤其是针对工作点的值范围。然后在比较时，将由电流和电压计算出的工作点与参考值10进行比较，尤其是与值范围进行比较。
在一种实施方式中设置成，所述至少一个参考值20在考虑到从车队60的机动车50传输的电状态数据20的情况下确定和规定。
在图2中示出用于阐明所述至少一个参考值10的确定和规定的一种实施方式的示意图。车队的机动车(参见图1)的车载电网的相同线路分支的工作点21被绘制在左下方区域中。在此，在x轴22上示出电压并且在y轴23上示出电流。车队的机动车的工作点21所有都彼此靠得近。基于为所考虑的线路分支检测或计算的车队的工作点21规定值范围11，所考虑的线路分支的工作点21在正常情况下处于该值范围内，即不存在故障。该值范围规定为参考值10。在该示例中，参考值10形成一个二维集合，该二维集合具有类似椭圆的形状。
尤其是，可以设置成，对车队的机动车的传输的电状态数据(在图2所示的示例中为工作点21)进行统计评价，其中，所述至少一个参考值10基于评价结果(即从评价结果出发)确定和规定。
在图2中所示的示例中，例如二维正态分布可以适配(拟合)左下方区域中的工作点21，例如通过回归方法。如此适配的正态分布然后用作用于所述至少一个参考值10的值范围11，其中，虚线例如说明围绕正态分布的中点的一次标准偏差。
图2在右上方区域中示出当前在所考虑的线路分支上由电流分配单元检测或计算的工作点24。如可以清楚地看到的，该工作点与其他工作点21相距远，并且因此处于正态分布的一次标准偏差之外或处于值范围11或所述至少一个参考值10之外。该偏差在比较时规定。基于比较结果提供的车载电网状态则对于相关的线路分支包括故障通知，例如所检测的或计算的工作点23不正常或有故障。
可以设置成，将所述至少一个机动车50的所确定的车载电网状态30传输给至少一个机动车50和/或机动车50的制造商和/或服务提供商(图1)。这例如通过通信接口4、6实现。
可以设置成，根据所述至少一个机动车50的所确定的车载电网状态30产生和提供至少一个维护建议31。所述至少一个维护建议31包括至少一个关于相应的线路分支51有故障的指示或信息。
进一步扩展地可以设置成，将所产生和提供的维护建议31传输给所述至少一个机动车50和/或服务提供商。
还可以设置成，将所述至少一个机动车50的通过电流分配单元3供电的至少一个部件53的附加检测的部件状态数据25传输给中央服务器2，其中，在确定和规定所述至少一个参考值10时和/或在比较时考虑传输的部件状态数据25。部件状态数据25可以例如通过CAN总线连接部在各个部件53上被查询并且被传输给中央服务器2。
此外，可以设置成，在确定和规定所述至少一个参考值10时和/或在比较时考虑老化效应。例如可以通过规定或适配所述至少一个参考值10来考虑线路分支51的部件53的正常老化特性。然后利用适配后的参考值10执行所述方法。
在图3中示出用于确定至少一个机动车的车载电网状态的方法的一种实施方式的示意性流程图。
在措施100中，借助电流分配单元在车辆侧检测所述至少一个机动车的车载电网的各单个的线路分支的电状态数据。电状态数据尤其包括各个线路分支上的当前的电流和当前的电压。例如，由此可以计算工作点并同样可以传输工作点。此外，还可以检测和传输线路电阻。
在措施101中，将检测到的电状态数据借助通信接口传输给中央服务器。
在措施102中，将传输的电状态数据在服务器侧与至少一个参考值进行比较。这尤其是对车载电网的每个线路分支单个或分开进行。所述至少一个参考值尤其是预定一个值范围，作为状态数据检测的电流和/或作为状态数据检测的电压和/或工作点可以或通常处于该值范围内。
如果所述比较表明所有状态数据都处于预设的值范围内，则在措施103中基于比较结果确定和提供车载电网状态，并且尤其是将其传输给所述至少一个机动车。然后重复所述方法。
针对N个线路分支的所确定的车载电网状态的一个示例是：
线路分支 状态
1 OK
2 OK
3 OK
... OK
N OK
而如果在措施102中的比较表明电状态数据的至少一个参量不处于预设的值范围内，那么这在措施103中相应地在所提供的车载电网状态中被注明。
针对具有一个有故障的功率分支的N个线路分支的所确定的车载电网状态的示例为：
线路分支 状态
1 OK
2 有故障
3 OK
... OK
N OK
附图标记列表
1 系统
2 中央服务器
3 电流分配单元
4 通信接口
5 计算装置
6 通信接口
7 储存装置
10 参考值
11 (值)范围
20 状态数据
21 工作点
22 x轴
23 y轴
24 当前的工作点
25 部件状态数据
30 车载电网状态
31 维护建议
50 机动车
51 线路分支
52 车载电网
53 部件
60 车队
100-103 措施

Claims (10)

1.一种用于确定至少一个机动车(50)的车载电网状态(30)的方法，其中，在车辆侧借助所述至少一个机动车(50)中的电流分配单元(3)检测所述至少一个机动车(50)的电状态数据(20)，其中，将检测到的电状态数据(20)借助通信接口(4)传输给中央服务器(2)，其中，在服务器侧将传输的电状态数据(20)与至少一个参考值(10)进行比较，并且其中基于比较结果确定和提供所述至少一个机动车(50)的车载电网状态(30)。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述至少一个参考值(10)规定针对车载电网(52)的至少一个线路分支(51)和/或所述至少一个机动车(50)的至少一个部件的至少一个工作点(21)。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在考虑到车队(60)的机动车(50)的传输的电状态数据(20)的情况下确定和规定所述至少一个参考值(10)。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，对所述车队(60)的机动车(50)的传输的电状态数据(20)进行统计评价，其中，基于评价结果确定和规定所述至少一个参考值(10)。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，将所述至少一个机动车(50)的所确定的车载电网状态(30)传输给所述至少一个机动车(50)和/或所述机动车(50)的制造商和/或服务提供商。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，根据所述至少一个机动车(50)的所确定的车载电网状态(30)产生和提供至少一个维护建议(31)。
7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，将所述至少一个机动车(50)的通过所述电流分配单元(3)供电的至少一个部件的附加检测的部件状态数据传输给所述中央服务器(2)，其中，在确定和规定所述至少一个参考值(10)时和/或在比较时考虑所传输的部件状态数据。
8. 一种用于确定至少一个机动车(50)的车载电网状态(30)的系统(1)，所述系统包括：
-至少一个机动车(50)，所述机动车具有电流分配单元(3)和通信接口(4)，以及
-中央服务器(2)，其中，所述电流分配单元(3)如此构造，使得检测所述至少一个机动车(50)的电状态数据(20)并且借助所述通信接口(4)将检测到的电状态数据(20)传输给所述中央服务器(2)，并且其中所述中央服务器(2)如此构造，使得将传输的电状态数据(20)与至少一个参考值(10)进行比较，并且基于比较结果确定和提供所述至少一个机动车(50)的车载电网状态(30)。
9.一种用于确定至少一个机动车(50)的车载电网状态(30)的系统(1)的机动车(50)，所述机动车包括电流分配单元(3)和通信接口(4)，其中，所述电流分配单元(3)如此构造，使得检测所述至少一个机动车(50)的电状态数据(20)，并且借助所述通信接口(4)将检测到的电状态数据(20)传输给所述中央服务器(2)。
10.一种用于确定至少一个机动车(50)的车载电网状态(20)的系统(1)的中央服务器(2)，其中，所述中央服务器(2)如此构造，使得将从所述至少一个机动车(50)传输的电状态数据(20)与至少一个参考值(10)进行比较，并且基于比较结果确定和提供所述至少一个机动车(50)的车载电网状态(30)。
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