DE102010050572A1 - Device for simulating high volt buses of e.g. hybrid car, has current sensor connected to pole of voltage source, and load connected to voltage source, and switching device switching current source at current sensor in direction - Google Patents
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Nachbilden eines Hochvoltbusses eines Fahrzeugs mit einer ersten Spannungsquelle, einem Stromsensor, der an einen Pol der ersten Spannungsquelle geschaltet ist und den Strom durch diesen Pol misst, einer Last, die an die erste Spannungsquelle angeschlossen ist und einer zweiten Spannungsquelle, die an die Last angeschlossen ist. Darüber hinaus betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Testen eines Stromsensors eines Hochvoltbusses eines Fahrzeugs.The present invention relates to a device for simulating a high-voltage bus of a vehicle having a first voltage source, a current sensor connected to one pole of the first voltage source and measuring the current through this pole, a load connected to the first voltage source and a second one Voltage source connected to the load. Moreover, the present invention relates to a method of testing a current sensor of a high-voltage bus of a vehicle.
Fahrzeuge mit alternativen Antrieben (Brennstoffzellen-, Hybrid- und Elektrofahrzeuge) werden vollständig oder teilweise elektrisch betrieben. Die elektrischen Spannungen für den Antrieb liegen in der Regel über 100 V, weshalb man von Hochvolt-Betrieb (HV) spricht.Vehicles with alternative propulsion systems (fuel cell, hybrid and electric vehicles) are fully or partially electrically operated. The electrical voltages for the drive are usually over 100 V, which is why we speak of high-voltage operation (HV).
Elektrisch betriebene Fahrzeuge sind in der Regel mit einem so genannten HV-Bus ausgestattet, über den die elektrische Leistung fließt. Die Leistung wird nicht nur in Richtung des Fahrantriebs (Entladebetrieb) angefordert, sondern die HV-Batterie wird meist auch mit rekuperativer Energie geladen (Ladebetrieb). Dies bedeutet, dass während des Fahrbetriebs, abhängig von der aktuellen Fahrsituation, der Strom entweder in Richtung des Antriebs oder in Richtung der HV-Batterie fließt.Electrically powered vehicles are usually equipped with a so-called HV bus over which the electrical power flows. The power is not only requested in the direction of the drive (unloading), but the HV battery is usually charged with recuperative energy (charging mode). This means that during driving, depending on the current driving situation, the current flows either in the direction of the drive or in the direction of the HV battery.
Für die Überwachung des HV-Busses wird in der Regel ein Stromsensor eingesetzt. Dieser liefert Informationen über den Stromfluss im HV-Bus an ein Steuergerät. Die Zuverlässigkeit des Stromsensors im Zusammenspiel mit dem Steuergerät ist äußerst sicherheitsrelevant. Daher ist es notwendig, ihre Funktion unter realen Bedingungen zuverlässig testen zu können. Zu diesen realen Bedingungen zählt, dass die über den HV-Bus angeforderte elektrische Leistung mehrere 100 kW betragen kann. Es ist somit ein Laboraufbau bereitzustellen, mit dem ein HV-Bus einschließlich des Stromsensors nachgebildet werden kann, um die Regel- und Sicherheitskonzepte der entsprechenden Hardware testen zu können.For the monitoring of the HV bus, a current sensor is usually used. This provides information about the current flow in the HV bus to a control unit. The reliability of the current sensor in conjunction with the control unit is extremely safety-relevant. Therefore, it is necessary to be able to reliably test their function under real conditions. Among these real conditions is that the electrical power demanded over the HV bus can be several hundred kW. It is thus a laboratory structure to provide, with an HV bus including the current sensor can be modeled to test the control and safety concepts of the corresponding hardware can.
Eine konventionelle Systemprüfung kann mit dem Testaufbau von
Der andere Pol (HV+) des Netzteils
Der Stromsensor
Die Prüfung des Stromsensors
Aus der Druckschrift
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, das Prüfen eines Stromsensors eines HV-Busses eines Fahrzeugs energiesparender durchführen zu können.The object of the present invention is to be able to perform energy-saving testing of a current sensor of a HV bus of a vehicle.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Vorrichtung nach Anspruch 1 sowie ein Verfahren nach Anspruch 5 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.According to the invention this object is achieved by a device according to
Es wird demnach erfindungsgemäß bereitgestellt eine Vorrichtung zum Nachbilden eines Hochvoltbusses eines Fahrzeugs mit einer ersten Spannungsquelle, einem Stromsensor, der an einen Pol der ersten Spannungsquelle geschaltet ist und den Strom durch diesen Pol misst, und einer Last, die an die erste Spannungsquelle angeschlossen ist, sowie umfassend eine Stromquelle und eine erste Schalteinrichtung, mit der die Stromquelle an den Stromsensor entweder in einer Richtung oder in der entgegengesetzten anderen Richtung schaltbar ist.According to the invention, there is provided an apparatus for simulating a high-voltage bus of a vehicle having a first voltage source, a current sensor connected to a pole of the first voltage source and measuring the current through this pole, and a load connected to the first voltage source. and comprising a current source and a first switching device, with which the power source to the Current sensor is switchable either in one direction or in the opposite other direction.
Darüber hinaus wird erfindungsgemäß bereitgestellt ein Verfahren zum Testen eines Stromsensors eines Hochvoltbusses eines Fahrzeugs durch Beaufschlagen des Stromsensors mit einem ersten Strom, Beaufschlagen des Stromsensors mit einem zweiten Strom, der um mindestens eine Größenordnung höher ist als der erste Strom und der zu einem ersten Zeitpunkt dem ersten Strom entgegengerichtet und zu einem zweiten Zeitpunkt dem ersten Strom gleichgerichtet ist, und Messen des Stroms durch den Stromsensor mit Hilfe des Stromsensors.Moreover, according to the present invention, there is provided a method of testing a current sensor of a high-voltage bus of a vehicle by applying a current to the current sensor, applying a second current at least an order of magnitude higher than the first current and at a first time first current is rectified and rectified at a second time the first current, and measuring the current through the current sensor by means of the current sensor.
In vorteilhafter Weise ist es so möglich, mit einer Spannungsquelle und einer Stromquelle die Verhältnisse in einem HV-Bus zu simulieren, wobei jedoch wegen der getrennten Quellen eine deutlich geringere Leistung aufzubringen ist.Advantageously, it is thus possible to simulate the conditions in a HV bus with a voltage source and a current source, but because of the separate sources, a significantly lower power is required.
Vorzugsweise ist eine zweite Schalteinrichtung an die Last geschaltet, um die Pole der Last von den Polen der ersten Spannungsquelle zu trennen oder sie miteinander zu verbinden. Dabei ist die Last gegebenenfalls an eine zweite Spannungsquelle angeschlossen. Zum Prüfen des Gesamtsystems kann der Stromsensor an ein Steuergerät angeschlossen sein, das auch die Spannungen der ersten und zweiten Spannungsquelle, d. h. vor und nach der zweiten Schalteinrichtung, abgreift.Preferably, a second switching means is connected to the load to disconnect the poles of the load from the poles of the first voltage source or to connect them together. The load is optionally connected to a second voltage source. To test the overall system, the current sensor may be connected to a controller that also controls the voltages of the first and second voltage sources, i. H. before and after the second switching device, picks off.
Die vorliegende Erfindung ist anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert, in denen zeigen:The present invention will be explained in more detail with reference to the accompanying drawings, in which:
Das in
Erfindungsgemäß wird nun ein weiteres Netzteil
Andernfalls, wenn das Schalterpaar S2, S2.2 geschlossen und das Schalterpaar S1, S1.1 offen ist, ist der Plus-Pol des Netzteils
Die Funktion des Prüfsystems lässt sich im Detail wie folgt darstellen: Um die Hauptlastschalter S+ und S– schonend schließen zu können, muss das Netzteil
Mit dem System von
Im folgenden Beispiel soll wiederum ein System mit 100 kW elektrischer Leistung geprüft werden. Das Netzteil
Das Netzteil
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Netzteilpower adapter
- 22
- Netzteilpower adapter
- 33
- Netzteilpower adapter
- 44
- Stromsensorcurrent sensor
- 55
- Schalteinrichtungswitching device
- 66
- Lastload
- 77
- Richtungdirection
- 88th
- Richtungdirection
- 99
- Schalteinrichtungswitching device
- HV+HV +
- HochvoltleitungHigh-voltage line
- HV–HV
- HochvoltleitungHigh-voltage line
- S+S +
- HauptlastschalterMain circuit breaker
- S–S-
- HauptlastschalterMain circuit breaker
- S1S1
- Hilfsschalterauxiliary switch
- S1.1S1.1
- Hilfsschalterauxiliary switch
- S2S2
- Hilfsschalterauxiliary switch
- S2.2S2.2
- Hilfsschalterauxiliary switch
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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US20090085575A1 (en) | 2007-09-28 | 2009-04-02 | Caterpillar Inc. | Testing method for a ground fault detector |
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2010
- 2010-11-05 DE DE201010050572 patent/DE102010050572A1/en not_active Withdrawn
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US20090085575A1 (en) | 2007-09-28 | 2009-04-02 | Caterpillar Inc. | Testing method for a ground fault detector |
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