DE102010055922A1 - Monitoring apparatus for monitoring high-voltage onboard network, has evaluation unit to provide warning signal or switch off onboard network, when value of fault current flowing in onboard network exceeds preset values, respectively - Google Patents

Monitoring apparatus for monitoring high-voltage onboard network, has evaluation unit to provide warning signal or switch off onboard network, when value of fault current flowing in onboard network exceeds preset values, respectively Download PDF

Info

Publication number
DE102010055922A1
DE102010055922A1 DE102010055922A DE102010055922A DE102010055922A1 DE 102010055922 A1 DE102010055922 A1 DE 102010055922A1 DE 102010055922 A DE102010055922 A DE 102010055922A DE 102010055922 A DE102010055922 A DE 102010055922A DE 102010055922 A1 DE102010055922 A1 DE 102010055922A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
unit
monitoring device
voltage
motor vehicle
fault current
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102010055922A
Other languages
German (de)
Inventor
Dipl.-Ing.(FH) Benecke Jürgen
Dipl.-Ing. Böhme Urs
Dipl.-Ing. Willikens Axel
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mercedes Benz Group AG
Original Assignee
Daimler AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Daimler AG filed Critical Daimler AG
Priority to DE102010055922A priority Critical patent/DE102010055922A1/en
Publication of DE102010055922A1 publication Critical patent/DE102010055922A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L3/00Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
    • B60L3/0023Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train
    • B60L3/0069Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train relating to the isolation, e.g. ground fault or leak current
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L3/00Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
    • B60L3/04Cutting off the power supply under fault conditions
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02HEMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H3/00Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
    • H02H3/02Details
    • H02H3/04Details with warning or supervision in addition to disconnection, e.g. for indicating that protective apparatus has functioned
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02HEMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H3/00Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
    • H02H3/26Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to difference between voltages or between currents; responsive to phase angle between voltages or between currents
    • H02H3/32Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to difference between voltages or between currents; responsive to phase angle between voltages or between currents involving comparison of the voltage or current values at corresponding points in different conductors of a single system, e.g. of currents in go and return conductors
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/7072Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/14Plug-in electric vehicles

Abstract

The monitoring apparatus has sensor unit (11) to detect fault current in high-voltage onboard network (10), and to output an output value corresponding to detected fault current. An evaluation unit (12) compares output value with preset values, so as to determine whether the output value exceeds the preset values. A warning signal is outputted when output value exceeds one preset value, and high-voltage onboard network is switched off when output value exceeds another preset value.

Description

Die Erfindung betrifft eine Kraftfahrzeugüberwachungsvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a motor vehicle monitoring device according to the preamble of claim 1.

Aus der WO 2006/058824 A2 ist bereits eine Kraftfahrzeugüberwachungsvorrichtung zur Überwachung eines Hochvoltbordnetzes, mit zumindest einer Sensoreinheit, die dazu vorgesehen ist, einen auftretenden Fehlerstrom in dem Hochvoltbordnetz zu bestimmen und einen Ausgabewert auszugeben, und mit einer Auswerteeinheit, die dazu vorgesehen ist, bei Überschreiten des Ausgabewerts über einen Grenzwert, einen Abschaltmodus auszulösen, bekannt.From the WO 2006/058824 A2 is already a motor vehicle monitoring device for monitoring a high-voltage vehicle electrical system, with at least one sensor unit which is provided to determine an occurring fault current in the high-voltage vehicle electrical system and output an output value, and with an evaluation unit which is intended, when the output value is exceeded by a limit value, trigger a shutdown mode known.

Der Erfindung liegt insbesondere die Aufgabe zugrunde, eine konstruktiv einfache Kraftfahrzeugüberwachungsvorrichtung bereitzustellen. Sie wird gemäß der Erfindung durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Weitere Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.The invention is in particular the object of providing a structurally simple vehicle monitoring device. It is achieved according to the invention by the features of claim 1. Further embodiments emerge from the subclaims.

Erfindungsgemäß wird eine Kraftfahrzeugüberwachungsvorrichtung zur Überwachung eines Hochvoltbordnetzes während eines Ladevorgangs, mit zumindest einer Sensoreinheit, die dazu vorgesehen ist, einen auftretenden Fehlerstrom in dem Hochvoltbordnetz zu bestimmen und einen Ausgabewert auszugeben, und mit einer Auswerteeinheit, auf der zumindest zwei Grenzwerte hinterlegt sind und die dazu vorgesehen ist, bei Überschreiten des Ausgabewerts über den ersten Grenzwert einen Warnmodus auszulösen und bei Überschreiten des Ausgabewerts über den zweiten Grenzwert einen Abschaltmodus auszulösen, vorgeschlagen. Dadurch kann insbesondere auf andere aufwendige und schwere Sicherheitsvorrichtungen, wie beispielsweise einen Trenntrafo, verzichtet werden, wodurch insbesondere eine konstruktiv einfache Kraftfahrzeugüberwachungsvorrichtung bereit gestellt werden kann. Unter einem „Hochvoltbordnetz” soll dabei insbesondere ein Kabelstrang eines Elektrokraftfahrzeugs verstanden werden, der für eine Spannung von über 60 Volt, vorzugsweise von über 600 Volt, ausgelegt ist. Unter einem „Fehlerstrom” soll hierbei insbesondere ein elektrischer Strom verstanden werden, der durch eine beschädigte Isolierung oder ähnlichem von einem elektrischen Leiter in einen anderen elektrischen Leiter fließt und dadurch einen Kurzschluss verursacht. Dabei kann ein Fehlerstrom sowohl ein Wechselstrom-Fehlerstrom als auch ein Gleichstrom-Fehlerstrom sein. Unter „Bestimmen” soll insbesondere ein Quantifizieren des Fehlerstroms verstanden werden. Unter „Quantifizieren” soll insbesondere eine Bestimmung der Stärke des Fehlerstroms verstanden werden. Unter „vorgesehen” soll insbesondere speziell programmiert, ausgelegt und/oder ausgestattet verstanden werden. Unter einem „Ausgabewert” soll dabei insbesondere ein elektrisches und/oder elektronisches Signal verstanden werden. Unter einer „Auswerteeinheit” soll dabei insbesondere ein Steuergerät verstanden werden, das als Teil einer Steuer- und/oder Regeleinheit ausgebildet ist. Unter einem „Ladevorgang” soll hierbei insbesondere ein Vorgang verstanden werden, bei dem die Akkuvorrichtung über eine externe Stromquelle, beispielsweise über einen gewöhnlichen Netzanschluss in der Hauselektronik, geladen wird. Dabei ist die Ladeeinheit beispielsweise über ein Kabel mit dem Netzanschluss der Hauselektronik verbunden.According to the invention, a motor vehicle monitoring device for monitoring a high-voltage vehicle electrical system during a charging process, with at least one sensor unit which is provided to determine an occurring fault current in the high-voltage vehicle electrical system and output an output value, and with an evaluation unit, are deposited on the at least two limit values and the it is proposed to trigger a warning mode when the output value is exceeded above the first limit value and to trigger a switch-off mode when the output value is exceeded above the second limit value. As a result, it is possible in particular to dispense with other expensive and heavy safety devices, such as a separating transformer, which in particular makes it possible to provide a structurally simple motor vehicle monitoring device. A "high-voltage on-board electrical system" is to be understood in particular as a cable harness of an electric motor vehicle which is designed for a voltage of more than 60 volts, preferably of over 600 volts. A "fault current" is to be understood here in particular as meaning an electrical current which flows through a damaged insulation or the like from one electrical conductor into another electrical conductor, thereby causing a short circuit. In this case, a fault current can be both an AC fault current and a DC fault current. By "determining" is meant in particular a quantification of the fault current. By "quantification" is meant in particular a determination of the magnitude of the fault current. By "provided" is intended to be understood in particular specially programmed, designed and / or equipped. In this case, an "output value" should be understood to mean, in particular, an electrical and / or electronic signal. An "evaluation unit" is to be understood in particular as meaning a control unit which is designed as part of a control and / or regulating unit. In this case, a "charging process" is to be understood as meaning, in particular, a process in which the battery device is charged via an external power source, for example via an ordinary mains connection in the household electronics. In this case, the charging unit is connected, for example, via a cable to the mains connection of the household electronics.

Weiter wird vorgeschlagen, dass der Ausgabewert der Sensoreinheit dazu vorgesehen ist, sich mit der Stärke eines Fehlerstroms zu verändern. Dadurch kann die Auswerteeinheit vorteilhaft unterschiedlich auf unterschiedliche Fehlerströme reagieren. Unter einer „Stärke des Fehlerstroms” soll dabei insbesondere eine Größe des Fehlerstroms in der Einheit Ampère verstanden werden.It is further proposed that the output value of the sensor unit is intended to change with the strength of a fault current. As a result, the evaluation unit advantageously react differently to different fault currents. A "magnitude of the fault current" should be understood to mean, in particular, a magnitude of the fault current in the unit ampere.

Ferner wird vorgeschlagen, dass die Sensoreinheit ein RCM-Element umfasst. Dadurch kann der Fehlerstrom besonders einfach quantifiziert werden. Unter einem „RCM-Element” soll dabei insbesondere ein elektronisches Bauteil verstanden werden, das zur Erkennung eines Fehlerstrom eine Summe der Ströme aus allen angebundenen Leitern ermittelt und einen Wert eines Fehlerstroms ausgibt.It is also proposed that the sensor unit comprises an RCM element. As a result, the fault current can be quantified particularly easily. An "RCM element" should be understood to mean, in particular, an electronic component which, for the detection of a fault current, determines a sum of the currents from all the connected conductors and outputs a value of a fault current.

Es wird weiter vorgeschlagen, dass der erste Grenzwert einen geringen Fehlerstrom festlegt. Dadurch kann insbesondere vorteilhaft ein kleiner Fehlerstrom erkannt werden und dem Bediener dadurch insbesondere vor einem Abbrechen des Ladevorgangs ein Warnsignal ausgegeben werden. Unter einem „geringen Fehlerstrom” soll dabei ein Fehlerstrom von 2 mA, vorzugsweise 3 mA und in einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung 5 mA verstanden werden. Ein höherer Fehlerstrom, der von dem zweiten Grenzwert festgelegt wird, beträgt 10 mA, vorzugsweise 20 mA und in einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung 30 mA.It is further proposed that the first limit defines a low fault current. As a result, a small fault current can be detected in a particularly advantageous manner and a warning signal can thereby be output to the operator, in particular before the charging process is interrupted. A "low fault current" is to be understood as meaning a fault current of 2 mA, preferably 3 mA, and in a particularly advantageous embodiment 5 mA. A higher fault current, which is set by the second limit, is 10 mA, preferably 20 mA and in a particularly advantageous embodiment 30 mA.

Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die Kraftfahrzeugüberwachungsvorrichtung eine Steuer- und/oder Regeleinheit aufweist, die zur Ausführung des Warnmodus und des Abschaltmodus vorgesehen ist. Dadurch kann der Warnmodus und der Abschaltmodus besonders einfach ausgeführt werden. Unter einer „Steuer- und/oder Regeleinheit” soll insbesondere eine Einheit mit zumindest einem Steuergerät verstanden werden. Unter einem „Steuergerät” soll insbesondere eine Einheit mit einer Prozessoreinheit und mit einer Speichereinheit sowie mit einem in der Speichereinheit gespeicherten Betriebsprogramm verstanden werden. Grundsätzlich kann die Steuer- und/oder Regeleinheit mehrere untereinander verbundene Steuergeräte aufweisen, die vorzugsweise dazu vorgesehen sind, über ein Bus-System, wie insbesondere ein CAN-Bus-System, miteinander zu kommunizieren.Furthermore, it is proposed that the motor vehicle monitoring device has a control and / or regulating unit which is provided for executing the warning mode and the shutdown mode. As a result, the warning mode and the shutdown mode can be carried out particularly easily. A "control and / or regulating unit" is to be understood in particular as a unit having at least one control unit. A "control unit" is to be understood in particular as meaning a unit having a processor unit and a memory unit as well as an operating program stored in the memory unit. In principle, the control and / or regulating unit can have a plurality of interconnected control units, which are preferably provided to communicate via a bus system, such as in particular a CAN bus system with each other.

Ferner wird vorgeschlagen, dass die Steuer- und/oder Regeleinheit dazu vorgesehen ist, den Warnmodus auszuführen, wenn die Auswerteeinheit ein Überschreiten des Ausgabewerts über den ersten Grenzwert feststellt und den Warnmodus auslöst. Dadurch kann ein Bediener vorteilhafter Weise über einen erkannten Fehlerstrom informiert werden.It is also proposed that the control and / or regulating unit is provided to execute the warning mode when the evaluation unit determines that the output value has exceeded the first limit value and triggers the warning mode. As a result, an operator can advantageously be informed about a detected fault current.

Zudem wird vorgeschlagen, dass die Steuer und/oder Regeleinheit in dem Warnmodus dazu vorgesehen ist, ein Warnsignal an einen Fahrer/Bediener auszugeben. Dadurch kann ein Fahrer/Bediener vorteilhaft gewarnt werden, dass ein Fehlerstrom in dem Hochvoltbordnetz auftritt, bevor der Fehlerstrom zu groß wird und dann einen Schaden anrichten kann. Unter einem „Warnsignal” soll dabei insbesondere ein visuelles und/oder akustisches Signal verstanden werden, das über eine dafür vorgesehene Anzeige- und/oder Signalvorrichtung an den Bediener ausgegeben werden kann.In addition, it is proposed that the control and / or regulating unit is provided in the warning mode to output a warning signal to a driver / operator. This can advantageously warn a driver / operator that a fault current is occurring in the high-voltage vehicle electrical system before the fault current becomes too large and can then cause damage. A "warning signal" is to be understood in particular as meaning a visual and / or acoustic signal which can be output to the operator via a display and / or signaling device provided for this purpose.

Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die Steuer- und/oder Regeleinheit dazu vorgesehen ist, den Abschaltmodus auszuführen, wenn die Auswerteeinheit ein Überschreiten des Ausgabewerts über den zweiten Grenzwert feststellt und den Warnmodus auslöst. Dadurch kann ein möglicherweise gefährlicher Betriebszustand vorteilhaft erkannt werden und entsprechende Maßnahmen eingeleitet werden.Furthermore, it is proposed that the control and / or regulating unit is provided to execute the switch-off mode if the evaluation unit determines that the output value has exceeded the second limit value and triggers the warning mode. As a result, a possibly dangerous operating state can be advantageously recognized and appropriate measures introduced.

Ferner wird vorgeschlagen, dass die Steuer- und/oder Regeleinheit in dem Abschaltmodus dazu vorgesehen ist, einen Stromkreis in dem Hochvoltbordnetz zu unterbrechen und so einen Ladevorgang abzubrechen. Dadurch kann ein fehlerhafter und möglicherweise gefährlicher Betriebszustand vorteilhaft beendet werden. Unter einen „Ladevorgang abbrechen” soll dabei insbesondere verstanden werden, dass eine Stromzufuhr zu der Ladeeinheit durch unterbrechen eines Stromkreises abgebrochen wird.It is also proposed that the control and / or regulating unit is provided in the shutdown mode to interrupt a circuit in the high-voltage vehicle electrical system and so cancel a charging process. As a result, a faulty and possibly dangerous operating state can be advantageously ended. In this context, "interrupting a charging process" should be understood in particular to mean that a power supply to the charging unit is interrupted by interrupting a circuit.

In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung weist die Kraftfahrzeugüberwachungsvorrichtung einen weiteren ersten Grenzwert auf, der als eine Steigung des Fehlerstroms zwischen zumindest zwei Ladevorgängen ausgebildet ist. Dadurch kann insbesondere vorteilhaft ein sich über mehrere Ladevorgänge progressiv verstärkender Fehlerstrom erkannt werden und ein möglicher Fehler in dem Hochvoltbordnetz frühzeitig erkannt werden. Unter einer „Steigung des Fehlerstroms” soll dabei insbesondere eine Differenz zwischen zumindest zwei in zumindest zwei aufeinanderfolgenden Ladevorgängen gemessenen Fehlerströmen verstanden werden. Der weitere erste Grenzwert für die Steigung des Fehlerstroms liegt dabei vorzugsweise bei einer Steigung von 2%, vorzugsweise bei einer Steigung von 5% und besonders vorteilhaft bei einer Steigung von 10%, ausgehend von dem jeweils in dem vorherigen Ladevorgang gemessenen Fehlerstrom.In a particularly advantageous embodiment, the motor vehicle monitoring device has a further first limit value, which is designed as a slope of the fault current between at least two charging operations. As a result, a fault current which progressively amplifies over a plurality of charging processes can in particular be advantageously recognized, and a possible fault in the high-voltage vehicle electrical system can be detected at an early stage. A "slope of the fault current" should be understood to mean, in particular, a difference between at least two fault currents measured in at least two successive charging operations. The further first limit value for the slope of the fault current is preferably at a gradient of 2%, preferably at a gradient of 5% and particularly advantageously at a gradient of 10%, starting from the fault current respectively measured in the previous charging process.

Zudem wird vorgeschlagen, dass das Hochvoltbordnetz eine Invertereinheit aufweist, die dazu vorgesehen ist, in dem Ladevorgang einen eingespeisten Wechselstrom in einen Ladestrom umzuwandeln. Dadurch kann insbesondere vorteilhaft ein Hochvoltbordnetz mit geringer Bauteilezahl bereitgestellt werden, da insbesondere der Ladevorgang über eine für einen Fahrbetrieb benötigte Elektronik erfolgen kann.In addition, it is proposed that the high-voltage vehicle electrical system has an inverter unit which is provided to convert an injected alternating current into a charging current in the charging process. As a result, a high-voltage vehicle electrical system with a low number of components can be provided in a particularly advantageous manner, since in particular the charging process can take place via electronics required for a driving operation.

Weiterhin wird vorgeschlagen, dass die Kraftfahrzeugüberwachungsvorrichtung einen Elektromotor aufweist, der zumindest eine Motorspule umfasst, die als eine Induktivität für den Ladevorgang vorgesehen ist. Dadurch kann das Hochvoltbordnetz besonders vorteilhaft ausgebildet werden, da auf zusätzliche Induktivitäten für einen Ladevorgang verzichtet werden kann.Furthermore, it is proposed that the motor vehicle monitoring device has an electric motor which comprises at least one motor coil, which is provided as an inductance for the charging process. As a result, the high-voltage vehicle electrical system can be made particularly advantageous since additional inductances for a charging process can be dispensed with.

Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Zeichnungen, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.Further advantages emerge from the following description of the drawing. In the drawings, an embodiment of the invention is shown. The drawings, the description and the claims contain numerous features in combination. The person skilled in the art will expediently also consider the features individually and combine them into meaningful further combinations.

Dabei zeigen:Showing:

1 eine schematische Darstellung eines Antriebsstrangs eines Elektrokraftfahrzeugs mit einer erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugüberwachungsvorrichtung und 1 a schematic representation of a drive train of an electric motor vehicle with a motor vehicle monitoring device according to the invention and

2 eine schematische Darstellung eines Hochvoltbordnetzes mit der erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugüberwachungsvorrichtung. 2 a schematic representation of a high-voltage vehicle electrical system with the motor vehicle monitoring device according to the invention.

Die 1 und 2 zeigen einen schematisch dargestellten Antriebsstrang 17 eines Elektrokraftfahrzeugs mit einer erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugüberwachungsvorrichtung. Der Antriebsstrang 17 umfasst einen Elektromotor 18, der zum Antrieb des Elektrokraftfahrzeugs vorgesehen ist. Zur Bereitstellung verschiedener Getriebeübersetzungen weist der Antriebsstrang 17 eine Getriebevorrichtung 19 auf. Mittels der Getriebevorrichtung 19 können zwischen einer Eingangswelle 20 und einer Ausgangswelle 21 der Getriebevorrichtung 19 verschiedene Übersetzungsverhältnisse bereitgestellt werden. Dazu weist die Getriebevorrichtung 19 verschiedene, nicht näher dargestellte Zahnradpaarungen auf. Die verschiedenen Zahnradpaarungen können über mehrere, nicht näher dargestellte Aktuatoren geschaltet werden. Dabei wird ein Drehmoment über zumindest ein Zahnradpaar von der Eingangswelle 20 auf die Ausgangswelle 21 übertragen. Die Getriebevorrichtung 19 ist automatisiert ausgebildet. Grundsätzlich ist es auch denkbar, dass die Getriebevorrichtung 19 ein oder mehrere hintereinander geschaltete Planetenradsätze umfasst, um die verschiedenen Übersetzungsverhältnisse bereitzustellen. Grundsätzlich ist es auch denkbar, dass der Antriebstrang 17 keine Getriebevorrichtung 19 aufweist und ein Antriebsmoment direkt von dem Elektromotor 18 ohne weitere Übersetzung an die Antriebsräder übertragen wird. Grundsätzlich ist auch denkbar, dass Antriebsräder des Elektrofahrzeugs jeweils einen separaten Elektromotor aufweisen, die direkt mit dem jeweiligen Antriebsrad verbunden sind.The 1 and 2 show a drive train shown schematically 17 an electric motor vehicle with a motor vehicle monitoring device according to the invention. The powertrain 17 includes an electric motor 18 which is provided for driving the electric motor vehicle. To provide various transmission ratios, the powertrain 17 a transmission device 19 on. By means of the transmission device 19 can be between an input shaft 20 and an output shaft 21 the transmission device 19 different ratios are provided. For this purpose, the transmission device 19 various, not shown gear pairs on. The different gear pairings can be switched via several actuators, not shown. In this case, a torque via at least one pair of gears from the input shaft 20 on the output shaft 21 transfer. The transmission device 19 is automated. In principle, it is also conceivable that the transmission device 19 includes one or more planetary gear sets connected in series to provide the various gear ratios. In principle, it is also conceivable that the drive train 17 no gear device 19 has and a drive torque directly from the electric motor 18 is transmitted without further translation to the drive wheels. In principle, it is also conceivable that drive wheels of the electric vehicle each have a separate electric motor, which are connected directly to the respective drive wheel.

Die Kraftfahrzeugüberwachungsvorrichtung weist eine Steuer- und Regeleinheit 14 auf. Die Steuer- und Regeleinheit 14 regelt den Elektromotor 18. Des Weiteren ist die Steuer- und Regeleinheit 14 dazu vorgesehen, ein Schaltsignal zum Schalten der Getriebevorrichtung 19 auszugeben. Die Steuer- und Regeleinheit 14 steuert mit dem ausgegebenen Schaltsignal die Aktuatoren der Getriebevorrichtung 19. Dadurch können verschiedene Getriebegänge in der Getriebevorrichtung 19 geschaltet werden.The motor vehicle monitoring device has a control and regulation unit 14 on. The control unit 14 regulates the electric motor 18 , Furthermore, the control unit 14 provided a switching signal for switching the transmission device 19 issue. The control unit 14 controls with the output switching signal, the actuators of the transmission device 19 , This allows different gears in the transmission device 19 be switched.

Die Kraftfahrzeugüberwachungsvorrichtung weist ein Hochvoltbordnetz 10 auf. Das Hochvoltbordnetz 10 bildet einen elektrischen Teil des Antriebsstrangs 17 aus und verbindet eine Akkuvorrichtung 15 und eine Ladeeinheit 16 der Kraftfahrzeugüberwachungsvorrichtung. An dem Hochvoltbordnetz 10 liegen in einem Betriebszustand Spannungen von über 60 Volt an. Die Leiter und Bauteile des Hochvoltbordnetzes 10 sind dementsprechend ausgebildet und dazu vorgesehen, Spannungen von über 60 Volt bis hin zu 600 Volt und darüber zu ertragen. Das Hochvoltbordnetz 10 weist zumindest in Teilen eine mehradrige Verkabelung auf, die dazu vorgesehen ist, einen Drehstrom zu übertragen. Die mehradrige Verkabelung weist dabei einen ersten Leiter für die erste Phase des Drehstroms, einen zweiten Leiter für eine zweite Phase des Drehstroms und einen dritten Leiter für eine dritte Phase des Drehstroms auf. Zudem umfasst die mehradrige Verkabelung einen Null-Leiter.The motor vehicle monitoring device has a high-voltage vehicle electrical system 10 on. The high voltage on-board network 10 forms an electrical part of the drive train 17 and connects a battery device 15 and a loading unit 16 the motor vehicle monitoring device. At the high voltage on-board network 10 are in an operating state voltages of over 60 volts. The conductors and components of the high-voltage on-board electrical system 10 are accordingly designed and intended to withstand voltages of over 60 volts up to 600 volts and above. The high voltage on-board network 10 has at least in part on a multi-core wiring, which is intended to transmit a three-phase current. The multicore cabling has a first conductor for the first phase of the three-phase current, a second conductor for a second phase of the three-phase current and a third conductor for a third phase of the three-phase current. In addition, the multi-core cabling includes a neutral conductor.

Der Elektromotor 18 ist in dem Hochvoltbordnetz 10 angeordnet. Der Elektromotor 18 weist drei Motorspulen auf. Die Motorspulen sind in einer Sternanordnung angeordnet. Der Elektromotor 18 weist einen Sternpunkt auf, an dem alle Motorspulen zusammengeführt sind. Der Sternpunkt ist als ein zentraler Anschlusspunkt ausgebildet. Die drei Motorspulen sind in Bezug auf den Sternpunkt elektrisch symmetrisch angeordnet. Grundsätzlich ist es aber auch denkbar, dass die Motorspulen in einer Parallelanordnung angeordnet sind.The electric motor 18 is in the high voltage onboard network 10 arranged. The electric motor 18 has three motor coils. The motor coils are arranged in a star configuration. The electric motor 18 has a star point where all motor coils are brought together. The star point is designed as a central connection point. The three motor coils are electrically symmetrical with respect to the neutral point. In principle, however, it is also conceivable that the motor coils are arranged in a parallel arrangement.

Zur Umwandlung eines Wechselstroms in einen Gleichstrom und umgekehrt umfasst das Hochvoltbordnetz 10 eine Invertereinheit. Die Invertereinheit ist mittels dreier nicht näher dargestellter Halbbrücken ausgebildet. Jede der drei Halbbrücken ist elektrisch mit einer der Motorspulen des Elektromotors 18 verbunden. In einem Fahrbetriebsmodus erzeugt die Invertereinheit aus einer Gleichspannung der Akkuvorrichtung 15 eine Wechselspannung. Die von der Invertereinheit erzeugte Wechselspannung definiert eine Leistung, die der Elektromotor 18 abgibt. Zudem ist über die Wechselspannung eine Drehzahl, die der Elektromotors 18 aufweist, einstellbar. Die Wechselspannung liegt als Drehstrom an den Motospulen des Elektromotors 18 an.To convert an alternating current into a direct current and vice versa, the high-voltage vehicle electrical system includes 10 an inverter unit. The inverter unit is formed by means of three half-bridges not shown in detail. Each of the three half bridges is electrically connected to one of the motor coils of the electric motor 18 connected. In a driving mode, the inverter unit generates from a DC voltage of the battery device 15 an alternating voltage. The AC voltage generated by the inverter unit defines a power that the electric motor 18 emits. In addition, via the AC voltage is a speed, that of the electric motor 18 has, adjustable. The AC voltage is as a three-phase current to the motor coils of the electric motor 18 at.

In dem Generatorbetriebsmodus wandelt die Invertereinheit die von dem Elektromotor 18 erzeugte Wechselspannung in eine Gleichspannung um. Die Invertereinheit wirkt dabei als ein Hochsetzsteller, der die von dem Elektromotor 18 bereitgestellte Wechselspannung in eine höhere Gleichspannung umsetzt. Grundsätzlich kann die Invertereinheit aber auch ohne einen Hochsetz-Betrieb betrieben werden. Die Gleichspannung, in die die Invertereinheit die von dem Elektromotor 18 erzeugte Wechselspannung umwandelt, bewirkt einen Ladevorgang der Akkuvorrichtung 15.In the generator operating mode, the inverter unit converts the from the electric motor 18 generated AC voltage to a DC voltage. The inverter unit acts as a boost converter, that of the electric motor 18 provided AC voltage in a higher DC voltage converts. In principle, however, the inverter unit can also be operated without a step-up operation. The DC voltage in which the inverter unit that from the electric motor 18 converted AC voltage causes a charging of the battery device 15 ,

Zusätzlich zu dem Hochvoltbordnetz 10 umfasst das Elektrokraftfahrzeug ein Niedervoltbordnetz, welches Spannungen von bis zu 48 Volt aufweist. Das Niedervoltbordnetz ist dazu vorgesehen, elektrische Bauteile, wie beispielsweise die Beleuchtung des Elektrokraftfahrzeugs, mit Strom zu versorgen.In addition to the high-voltage on-board electrical system 10 The electric motor vehicle comprises a low-voltage on-board electrical system, which has voltages of up to 48 volts. The low-voltage electrical system is intended to provide electrical components, such as the lighting of the electric motor vehicle, with electricity.

Die Akkuvorrichtung 15 speichert eine elektrische Energie, mit der der Elektromotor 18 antreibbar ist. Die Akkuvorrichtung 15 ist in einem Ladevorgang mittels einer Ladeeinheit 16 ladbar. In dem Ladevorgang wird die Akkuvorrichtung 15 über die Ladeeinheit 16 mit einem externen Stromnetz verbunden. Dazu weist die Ladeeinheit 16 ein Steckerelement 22 auf, das dazu vorgesehen ist, mit einem Steckerelement des externen Stromnetzes mechanisch trennbar verbunden zu werden. Die Ladeeinheit 16 umfasst ebenfalls eine vieradrige Verkabelung, die vier Leiter 23, 24, 25, 26, einen Leiter 23, 24, 25 für jeweils eine Phase des Drehstroms und einen Null-Leiter 26, aufweist. Die Ladeeinheit 16 ist Teil des Hochvoltbordnetzes 10 und unmittelbar an das Hochvoltbordnetz 10 angeschlossen.The battery device 15 stores an electrical energy with which the electric motor 18 is drivable. The battery device 15 is in a charging process by means of a charging unit 16 loaded. In the charging process, the battery device 15 over the loading unit 16 connected to an external power grid. For this purpose, the loading unit 16 a plug element 22 on, which is intended to be connected mechanically separable with a plug element of the external power system. The loading unit 16 also includes a four-wire cabling, the four conductors 23 . 24 . 25 . 26 , a ladder 23 . 24 . 25 for each one phase of the three-phase current and a zero conductor 26 , having. The loading unit 16 is part of the high voltage on-board electrical system 10 and directly to the high-voltage electrical system 10 connected.

Der Drehstrom wird jeweils über einen Leiter in eine der drei Motorspulen geleitet. Dazu weist das Hochvoltbordnetz 10 eine Umschalteinheit auf, die den Startpunkt auftrennt und eine Anbindung je eines Leiters an eine Motorspule ermöglicht. Der Drehstrom wird in die drei Motorspulen geleitet, die in dem Ladevorgang als Induktivitäten dienen. Die Invertereinheit wandelt den Drehstrom in einen Gleichstrom zum Laden der Akkuvorrichtung 15. Gleichzeitig verringert die Invertereinheit eine Spannung die von dem externen Stromnetz bereitgestellt wird, auf eine Spannung die zum Laden der Akkuvorrichtung 15 benötigt wird, die bei ca. 120 Volt liegt.The three-phase current is conducted via a conductor into one of the three motor coils. This is indicated by the high-voltage on-board electrical system 10 a switching unit, the separates the starting point and allows a connection of a conductor to a motor coil. The three-phase current is conducted into the three motor coils, which serve as inductors in the charging process. The inverter unit converts the three-phase current into a direct current for charging the battery device 15 , At the same time, the inverter unit reduces a voltage provided by the external power supply to a voltage that charges the battery device 15 is needed, which is at about 120 volts.

Grundsätzlich ist es auch denkbar, dass eine Gleichrichtung des Drehstroms des externen Stromnetzes in einen Gleichstrom in einer separaten Gleichrichtereinheit ausgeführt werden kann, die der Invertereinheit vorgeschaltet ist. Dadurch kann der von der Gleichrichtereinheit erzeugte Gleichstrom über den Sternpunkt in die drei Motorspulen geleitet werden, die in dem Ladevorgang als Induktivitäten dienen. Die Invertereinheit ist dadurch in dem Ladevorgang ausschließlich zur Verringerung der Spannung vorgesehen. Die zweite Phase des Gleichstroms ist dabei an den Motorspulen vorbei direkt in die Invertereinheit geführt.In principle, it is also conceivable that a rectification of the three-phase current of the external power network can be carried out in a direct current in a separate rectifier unit, which is connected upstream of the inverter unit. As a result, the direct current generated by the rectifier unit can be passed through the neutral point in the three motor coils, which serve as inductors in the charging process. The inverter unit is thereby provided in the charging process exclusively for reducing the voltage. The second phase of the DC current is guided past the motor coils directly into the inverter unit.

Zur Überwachung des Hochvoltbordnetzes 10 während des Ladevorgangs umfasst die Kraftfahrzeugüberwachungsvorrichtung eine Sensoreinheit 11. Die Sensoreinheit 11 ist dazu vorgesehen, einen auftretenden Fehlerstrom in dem Hochvoltbordnetz 10 zu bestimmen und einen Ausgabewert auszugeben. Die Sensoreinheit 11 ist unmittelbar nach dem Steckerelement 22 der Ladeeinheit angeordnet. Zur Erkennung eines Fehlerstroms umfasst die Sensoreinheit 11 ein RCM-Element 13. Das RCM-Element 13 ist dazu vorgesehen, die Ströme aller Leiter 23, 24, 25, 26 eines Leiterstrangs zu summieren. Das RCM-Element 13 ist als eine Spule ausgebildet, die alle Leiter 23, 24, 25, 26 der Ladeeinheit 16 umschließt. Die Leiter 23, 24, 25, 26, die durch das als Spule ausgebildete RCM-Element 13 geführt sind, erzeugen in einem Betriebszustand, in dem sie einen Strom führen, ein elektro-magnetisches Feld um sich. Dadurch können die Leiter 23, 24, 25, 26 durch das elektro-magnetische Feld, das sie erzeugen, eine Spannung in dem als Spule ausgebildeten RCM-Element 13 induzieren. Da alle Leiter 23, 24, 25 samt dem Null-Leiter 26 durch das als Spule ausgebildete RCM-Element 13 geführt sind, ist in einem normalen Betriebszustand eine Summe der Ströme in den vier Leitern 23, 24, 25, 26 gleich und somit die induzierte Spannung in der Spule gleich Null. Fließt durch einen fehlerhaften Betriebszustand während des Ladevorgangs an irgendeiner Stelle des Hochvoltbordnetzes 10 ein Strom über einen ungewollten Pfad ab, ist die Summe der Ströme in den vier Leitern 23, 24, 25, 26 ungleich Null und es wird eine Spannung in dem als Spule ausgebildeten RCM-Element 13 induziert. Eine Summe aller Ströme ist in einem fehlerfreien Betriebszustand gleich Null. Tritt ein Fehlerstrom auf, ist die Summe der Ströme ungleich Null. Als Ausgabewert gibt das RCM-Element 13 eine Höhe eines Fehlerstroms aus, der während des Ladevorgangs in dem Hochvoltbordnetz 10 auftritt.For monitoring the high-voltage vehicle electrical system 10 During the charging process, the motor vehicle monitoring device comprises a sensor unit 11 , The sensor unit 11 is intended to be a fault current occurring in the high-voltage vehicle electrical system 10 to determine and output an output value. The sensor unit 11 is immediately after the plug element 22 the loading unit arranged. For detecting a fault current, the sensor unit comprises 11 an RCM element 13 , The RCM element 13 is intended to control the currents of all conductors 23 . 24 . 25 . 26 to sum up a ladder strand. The RCM element 13 is designed as a coil, all conductors 23 . 24 . 25 . 26 the loading unit 16 encloses. The ladder 23 . 24 . 25 . 26 through the RCM element formed as a coil 13 are guided, generate in an operating state in which they carry a current, an electro-magnetic field around. This allows the ladder 23 . 24 . 25 . 26 by the electro-magnetic field they generate, a voltage in the coil-shaped RCM element 13 induce. Because all leaders 23 . 24 . 25 including the zero conductor 26 by the RCM element designed as a coil 13 are in a normal operating state, a sum of the currents in the four conductors 23 . 24 . 25 . 26 equal and thus the induced voltage in the coil equals zero. Flows through a faulty operating state during charging at any point of the high-voltage vehicle electrical system 10 a current across an unwanted path is the sum of the currents in the four conductors 23 . 24 . 25 . 26 nonzero and a voltage in the coil-shaped RCM element 13 induced. A sum of all currents is equal to zero in a fault-free operating state. If a fault current occurs, the sum of the currents is not equal to zero. The output value is the RCM element 13 a level of fault current during the charging process in the high-voltage vehicle electrical system 10 occurs.

Zur Auswertung des von der Sensoreinheit 11 bereitgestellten Ausgabewerts weist die Kraftfahrzeugüberwachungsvorrichtung eine Auswerteeinheit 12 auf. Die Auswerteeinheit 12 ist einstückig mit der Steuer- und Regeleinheit 14 ausgebildet. Die Auswerteeinheit 12 kann grundsätzlich als ein eigenständiges Steuergerät ausgebildet sein. Die Spule des RCM-Elements 13 ist mit der Auswerteeinheit 12 verbunden. Der Ausgabewert des RCM-Elements 13 ist ein Strom, der von der Auswerteeinheit 12 ausgewertet wird. Grundsätzlich ist es auch denkbar, dass das RCM-Element 13 eine zumindest teilweise eigenständige Auswerteeinheit aufweist, die in einem Gehäuse des RCM-Elements 13 angeordnet ist.For evaluation of the sensor unit 11 provided output value, the motor vehicle monitoring device has an evaluation unit 12 on. The evaluation unit 12 is integral with the control unit 14 educated. The evaluation unit 12 can in principle be designed as a stand-alone controller. The coil of the RCM element 13 is with the evaluation unit 12 connected. The output value of the RCM element 13 is a stream coming from the evaluation unit 12 is evaluated. In principle, it is also conceivable that the RCM element 13 an at least partially independent evaluation, which in a housing of the RCM element 13 is arranged.

Auf der Auswerteeinheit 12 sind zumindest zwei Grenzwerte hinterlegt. Dazu weist die Auswerteeinheit 12 eine nicht näher dargestellte Speichereinheit auf. Die Auswerteeinheit 12 ist dazu vorgesehen, den Ausgabewert der Sensoreinheit 11 mit den auf der Auswerteeinheit 12 hinterlegten Grenzwerten zu vergleichen. Die Auswerteeinheit 12 ist dazu vorgesehen, einen Warnmodus auszulösen, wenn der Ausgabewert der Sensoreinheit 11 den ersten Grenzwert überschreitet. Sobald der Ausgabewert der Sensoreinheit 11 den zweiten Grenzwert überschreitet ist die Auswerteeinheit 12 dazu vorgesehen, einen Abschaltmodus auszulösen: Der Grenzwert für den Warnmodus beträgt dabei 2 mA, vorzugsweise 3 mA und in einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung 5 mA. Der Grenzwert für den Abschaltmodus beträgt dabei 10 mA, vorzugsweise 20 mA und in einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung 30 mA.On the evaluation unit 12 At least two limit values are stored. For this purpose, the evaluation unit 12 a not-shown storage unit. The evaluation unit 12 is intended to be the output value of the sensor unit 11 with those on the evaluation unit 12 to compare stored limit values. The evaluation unit 12 is intended to trigger a warning mode when the output value of the sensor unit 11 exceeds the first limit. As soon as the output value of the sensor unit 11 exceeds the second limit is the evaluation 12 intended to trigger a shutdown mode: The limit value for the warning mode is 2 mA, preferably 3 mA and in a particularly advantageous embodiment, 5 mA. The limit value for the shutdown mode is 10 mA, preferably 20 mA and in a particularly advantageous embodiment 30 mA.

Die Steuer- und Regeleinheit 14 ist zur Ausführung des Warnmodus und des Abschaltmodus vorgesehen. Der Warnmodus und der Abschaltmodus sind auf der Steuer- und Regeleinheit 14 hinterlegte Betriebsprogramme, die von der Steuer- und Regeleinheit 14 ausgeführt werden können. In dem Warnmodus ist die Steuer- und Regeleinheit 14 dazu vorgesehen, ein Warnsignal an einen Fahrer/Bediener auszugeben. In dem Abschaltmodus ist die Steuer- und Regeleinheit 14 dazu vorgesehen, einen Stromkreis in dem Hochvoltbordnetz 10 zu unterbrechen.The control unit 14 is provided to execute the warning mode and the shutdown mode. The warning mode and the shutdown mode are on the control unit 14 deposited operating programs by the control unit 14 can be executed. In the warning mode is the control unit 14 intended to issue a warning signal to a driver / operator. In the shutdown mode is the control unit 14 provided a circuit in the high-voltage on-board electrical system 10 to interrupt.

In dem Warnmodus gibt die Steuer- und Regeleinheit 14 ein Warnsignal an einen Fahrer/Bediener aus. Dabei kann das Warnsignal in Form einer Warnleuchte oder einer Mitteilung auf einem Display in dem Fahrerbereich erfolgen. Dabei wird der Fahrer/Bediener durch das Warnsignal darauf hingewiesen, dass in dem Hochvoltbordnetz 10 ein geringer Fehlerstrom aufgetreten ist und entsprechende Maßnahmen, beispielsweise ein Überprüfung in einer Werkstatt, angeraten werden.In the warning mode, the control unit gives 14 a warning signal to a driver / operator. The warning signal can take the form of a warning light or a message on a display in the driver's area. The driver / operator is informed by the warning signal that in the high-voltage vehicle electrical system 10 a low fault current has occurred and corresponding Measures, such as a review in a workshop, advised.

In dem Abschaltmodus unterbricht die Steuer- und Regeleinheit 14 einen Stromkreis in dem Hochvoltbordnetz 10 und unterbricht so einen Ladevorgang der Akkuvorrichtung 15. Dabei öffnet die Steuer- und Regeleinheit 14 in der Ladeeinheit 16 angeordnete und nicht näher dargestellte Schaltelemente, die einen Stromfluss in das Hochvoltbordnetz 10 unterbrechen. Die Schaltelemente sind dabei als Schütze ausgebildet, die einfach von der Steuer- und Regeleinheit 14 geöffnet werden können.In the shutdown mode, the control unit interrupts 14 a circuit in the high-voltage vehicle electrical system 10 and thus interrupts a charging process of the battery device 15 , This opens the control unit 14 in the loading unit 16 arranged and not shown switching elements, the current flow in the high-voltage vehicle electrical system 10 interrupt. The switching elements are designed as contactors, the simple of the control unit 14 can be opened.

Auf der Auswerteeinheit 12 ist ein weiterer erster Grenzwert hinterlegt. Der weitere erste Grenzwert ist als eine Steigung des Fehlerstroms zwischen zumindest zwei Ladevorgängen ausgebildet. Der weitere erste Grenzwert liegt dabei bei einer Steigerung des Fehlerstroms von 2%, vorzugsweise von 5% und besonders vorteilhaft von 10% zwischen zumindest 2 Ladevorgängen. Die Auswerteeinheit 12 hinterlegt dazu auf der Speichereinheit erfasste Ausgabewerte 12 der Sensoreinheit 11, die unterhalb des ersten Grenzwerts liegen. Erkennt die Auswerteeinheit 12 über eine Anzahl mehrerer Ladevorgänge ein Ansteigen des Ausgabewerts der Sensoreinheit, die oberhalb des weiteren ersten Grenzwerts liegen, löst die Auswerteeinheit 12 ebenfalls den Warnmodus aus. Die Ausgabewerte der Sensoreinheit 11 liegen dabei unterhalb des ersten Grenzwerts.On the evaluation unit 12 is another first limit deposited. The further first limit value is formed as a slope of the fault current between at least two charging operations. The further first limit value lies with an increase of the fault current of 2%, preferably of 5% and particularly advantageously of 10% between at least 2 charging operations. The evaluation unit 12 stored for this purpose on the storage unit detected output values 12 the sensor unit 11 that are below the first threshold. Detects the evaluation unit 12 an increase in the output value of the sensor unit, which are above the further first limit value, triggers the evaluation unit via a number of multiple charging processes 12 also the warning mode off. The output values of the sensor unit 11 are below the first limit.

Die Auswerteeinheit 12 beginnt die Auswertung der Ausgabewerte der Sensoreinheit 11 sobald das Steckerelement des externen Stromnetzes mechanisch mit dem Steckerelement 22 der Ladeeinheit 16 verbunden ist. Sobald ein Strom durch die Ladeeinheit 16, und damit die Sensoreinheit 11, fließt, gibt das RCM-Element 13 der Sensoreinheit 11 einen Ausgabewert an die Auswerteeinheit 12 aus. Überschreitet der Ausgabewert des RCM-Elements 13 den ersten Grenzwert, löst die Auswerteeinheit 12 den auf der Steuer- und Regeleinheit 14 hinterlegten Warnmodus aus. Ein Ansteigen des Grenzwerts wird dabei durch einen Fehlerstrom in dem Hochvoltbordnetz 10 ausgelöst. Ein Fehlerstrom kann dabei in allen Komponenten des Hochvoltbordnetzes 10 zwischen der Ladeeinheit 16 und der Akkuvorrichtung 15, wie beispielweise einer Klimaanlage, einem elektrischen Heizer oder einem anderen angeschlossenen Hochvoltverbraucher, erkannt werden. Dabei müssen die angeschlossenen Hochvoltverbraucher nicht aktiv sein. Es wird ein Fehlerstrom auch erkannt, wenn die Hochvoltverbraucher inaktiv sind.The evaluation unit 12 the evaluation of the output values of the sensor unit begins 11 as soon as the plug element of the external power supply system mechanically with the plug element 22 the loading unit 16 connected is. Once a stream through the charging unit 16 , and thus the sensor unit 11 , flows, gives the RCM element 13 the sensor unit 11 an output value to the evaluation unit 12 out. Exceeds the output value of the RCM element 13 the first limit value, triggers the evaluation unit 12 on the control unit 14 deposited warning mode. An increase in the limit value is caused by a fault current in the high-voltage vehicle electrical system 10 triggered. A fault current can occur in all components of the high-voltage vehicle electrical system 10 between the loading unit 16 and the battery device 15 , such as an air conditioner, an electric heater or other connected high-voltage consumers are detected. The connected high-voltage consumers do not have to be active. A fault current is also detected when the high-voltage consumers are inactive.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • WO 2006/058824 A2 [0002] WO 2006/058824 A2 [0002]

Claims (12)

Kraftfahrzeugüberwachungsvorrichtung zur Überwachung eines Hochvoltbordnetzes (10) während eines Ladevorgangs, mit zumindest einer Sensoreinheit (11), die dazu vorgesehen ist, einen auftretenden Fehlerstrom in dem Hochvoltbordnetz (10) zu bestimmen und einen Ausgabewert auszugeben, und mit einer Auswerteeinheit (12), auf der zumindest zwei Grenzwerte hinterlegt sind und die dazu vorgesehen ist, bei Überschreiten des Ausgabewerts über den ersten Grenzwert einen Warnmodus auszulösen und bei Überschreiten des Ausgabewerts über den zweiten Grenzwert einen Abschaltmodus auszulösen.Motor vehicle monitoring device for monitoring a high-voltage vehicle electrical system ( 10 ) during a charging process, with at least one sensor unit ( 11 ), which is intended to detect an occurring fault current in the high-voltage on-board electrical system ( 10 ) and output an output value, and with an evaluation unit ( 12 ), on which at least two limit values are stored and which is intended to trigger a warning mode when the output value is exceeded above the first limit value and to trigger a deactivation mode when the output value is exceeded above the second limit value. Kraftfahrzeugüberwachungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausgabewert der Sensoreinheit (11) dazu vorgesehen ist, sich mit einer Stärke eines Fehlerstroms zu verändern.Motor vehicle monitoring device according to claim 1, characterized in that the output value of the sensor unit ( 11 ) is arranged to vary with a magnitude of a fault current. Kraftfahrzeugüberwachungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinheit (11) ein RCM-Element (13) umfasst.Motor vehicle monitoring device according to claim 1 or 2, characterized in that the sensor unit ( 11 ) an RCM element ( 13 ). Kraftfahrzeugüberwachungsvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Grenzwert einen geringen Fehlerstrom festlegt.Motor vehicle monitoring device according to one of the preceding claims, characterized in that the first limit value defines a low fault current. Kraftfahrzeugüberwachungsvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Steuer- und/oder Regeleinheit (14), die zur Ausführung des Warnmodus und des Abschaltmodus vorgesehen ist.Motor vehicle monitoring device according to one of the preceding claims, characterized by a control and / or regulating unit ( 14 ) provided for executing the warning mode and the shutdown mode. Kraftfahrzeugüberwachungsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuer- und/oder Regeleinheit (14) dazu vorgesehen ist, den Warnmodus auszuführen, wenn die Auswerteeinheit (12) ein Überschreiten des Ausgabewerts über den ersten Grenzwert feststellt und den Warnmodus auslöst.Motor vehicle monitoring device according to claim 5, characterized in that the control and / or regulating unit ( 14 ) is intended to execute the warning mode when the evaluation unit ( 12 ) detects an exceeding of the output value above the first limit value and triggers the warning mode. Kraftfahrzeugüberwachungsvorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuer und/oder Regeleinheit (14) in dem Warnmodus dazu vorgesehen ist, ein Warnsignal an einen Fahrer/Bediener auszugeben.Motor vehicle monitoring device according to claim 5 or 6, characterized in that the control and / or regulating unit ( 14 ) is provided in the warning mode to output a warning signal to a driver / operator. Kraftfahrzeugüberwachungsvorrichtung zumindest nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuer- und/oder Regeleinheit (14) dazu vorgesehen ist, den Abschaltmodus auszuführen, wenn die Auswerteeinheit (12) ein Überschreiten des Ausgabewerts über den zweiten Grenzwert feststellt und den Warnmodus auslöst.Motor vehicle monitoring device at least according to claim 5, characterized in that the control and / or regulating unit ( 14 ) is intended to execute the shutdown mode when the evaluation unit ( 12 ) detects an exceeding of the output value over the second limit value and triggers the warning mode. Kraftfahrzeugüberwachungsvorrichtung zumindest nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuer- und/oder Regeleinheit (14) in dem Abschaltmodus dazu vorgesehen ist, einen Stromkreis in dem Hochvoltbordnetz (10) zu unterbrechen und so einen Ladevorgang zu unterbrechen.Motor vehicle monitoring device at least according to claim 5, characterized in that the control and / or regulating unit ( 14 ) is provided in the shutdown mode to a circuit in the high-voltage vehicle electrical system ( 10 ) to interrupt and thus to interrupt a charging process. Kraftfahrzeugüberwachungsvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, gekennzeichnet durch einen weiteren ersten Grenzwert, der als eine Steigung des Fehlerstroms zwischen zumindest zwei Ladevorgängen ausgebildet ist.Motor vehicle monitoring device according to one of the preceding claims, characterized by a further first limit value, which is formed as a slope of the fault current between at least two charging operations. Kraftfahrzeugüberwachungsvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Hochvoltbordnetz 10 eine Invertereinheit aufweist, die dazu vorgesehen ist, in dem Ladevorgang einen Wechselstrom in einen Gleichstrom umzuwandeln.Motor vehicle monitoring device according to one of the preceding claims, characterized in that the high-voltage vehicle electrical system 10 an inverter unit which is provided to convert an alternating current into a direct current during the charging process. Kraftfahrzeugüberwachungsvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Elektromotor 18, der zumindest eine Motorspule umfasst, die als eine Induktivität in dem Ladevorgang vorgesehen ist.Motor vehicle monitoring device according to one of the preceding claims, characterized by an electric motor 18 comprising at least one motor coil provided as an inductance in the charging process.
DE102010055922A 2010-12-23 2010-12-23 Monitoring apparatus for monitoring high-voltage onboard network, has evaluation unit to provide warning signal or switch off onboard network, when value of fault current flowing in onboard network exceeds preset values, respectively Withdrawn DE102010055922A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102010055922A DE102010055922A1 (en) 2010-12-23 2010-12-23 Monitoring apparatus for monitoring high-voltage onboard network, has evaluation unit to provide warning signal or switch off onboard network, when value of fault current flowing in onboard network exceeds preset values, respectively

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102010055922A DE102010055922A1 (en) 2010-12-23 2010-12-23 Monitoring apparatus for monitoring high-voltage onboard network, has evaluation unit to provide warning signal or switch off onboard network, when value of fault current flowing in onboard network exceeds preset values, respectively

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102010055922A1 true DE102010055922A1 (en) 2012-06-28

Family

ID=46508582

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102010055922A Withdrawn DE102010055922A1 (en) 2010-12-23 2010-12-23 Monitoring apparatus for monitoring high-voltage onboard network, has evaluation unit to provide warning signal or switch off onboard network, when value of fault current flowing in onboard network exceeds preset values, respectively

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102010055922A1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103309312A (en) * 2013-05-23 2013-09-18 国家电网公司 Voltage security pre-warning, prevention and control system based on multiple information sources
DE102012015059A1 (en) * 2012-07-28 2014-05-15 Volkswagen Aktiengesellschaft Method for deactivating a high voltage system of a motor vehicle
CN114607494A (en) * 2022-03-04 2022-06-10 潍柴动力股份有限公司 Method and device for monitoring faults of heating electromagnetic valve of urea box

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006058824A2 (en) 2004-11-30 2006-06-08 Robert Bosch Gmbh Electric traction drive for vehicle with fault-current protection in the dc intermediate circuit

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006058824A2 (en) 2004-11-30 2006-06-08 Robert Bosch Gmbh Electric traction drive for vehicle with fault-current protection in the dc intermediate circuit

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012015059A1 (en) * 2012-07-28 2014-05-15 Volkswagen Aktiengesellschaft Method for deactivating a high voltage system of a motor vehicle
CN104903139A (en) * 2012-07-28 2015-09-09 大众汽车有限公司 Method for deactivating a high voltage system of a motor vehicle
US9873331B2 (en) 2012-07-28 2018-01-23 Volkwagen Ag Method for deactivating a high voltage system of a motor vehicle
CN103309312A (en) * 2013-05-23 2013-09-18 国家电网公司 Voltage security pre-warning, prevention and control system based on multiple information sources
CN103309312B (en) * 2013-05-23 2016-01-20 国家电网公司 A kind of voltage security early warning based on multiple information sources and anti-Ore-controlling Role
CN114607494A (en) * 2022-03-04 2022-06-10 潍柴动力股份有限公司 Method and device for monitoring faults of heating electromagnetic valve of urea box

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2670622B1 (en) Method for protecting a charging cable, and charging device
EP2473370B1 (en) Jump start method and device for carrying out said method
EP3083321B1 (en) Apparatus and method for operating an electric machine
DE10210665C1 (en) Electrical power distribution apparatus e.g. for hybrid drive for electric vehicle has jumper links for closing diagnostic circuit, and switch controlled by control unit
DE202016008980U1 (en) Redox flow battery system
DE102012105850A1 (en) Vehicle-based system and insulation fault diagnostic unit
EP2932574A2 (en) Method for battery module balancing and battery management system
DE102011006512A1 (en) control unit
EP2242665B1 (en) Supply of auxiliary drives in a rail vehicle with electrical power
DE102014208015A1 (en) AC / DC fast charger
DE102017204065A1 (en) Drive system for a vehicle and method for operating a drive system
EP3634803A1 (en) Energy supply device for a rail vehicle
DE102013021256A1 (en) High-voltage network for a motor vehicle
DE102016210721A1 (en) HV-Interlock connector system with temperature sensor
DE102010055922A1 (en) Monitoring apparatus for monitoring high-voltage onboard network, has evaluation unit to provide warning signal or switch off onboard network, when value of fault current flowing in onboard network exceeds preset values, respectively
DE102018129413A1 (en) Method and system for integrating a charging peripheral control into a galvanically non-isolated charger
DE102019114942A1 (en) FAULT DIAGNOSIS DEVICE AND METHOD OF A FAST CHARGING SYSTEM FOR A VEHICLE
DE102015016696A1 (en) Short circuit detection by light signal and initiation of the vehicle reaction
DE102015101092A1 (en) Charger for a plug-in vehicle and plug-in vehicle
DE102015008648A1 (en) Securing a defective electrical system in a motor vehicle
DE102012204828B4 (en) Controlling a low-voltage and a high-voltage electrical system in an electric vehicle
DE102010006593A1 (en) Drive system, has current sensor arranged in two phases of alternating current, where detected current values are fed to safety monitor that comprises unit for determining model values for physical variable
DE102014011798A1 (en) A method of reducing a current drawn from a high-voltage battery of a motor vehicle and a high-voltage system suitable for the method
DE102015012358A1 (en) Power supply system of a motor vehicle, motor vehicle and method for operating a power supply system
DE102014010296A1 (en) High-voltage on-board electrical system for a hybrid vehicle

Legal Events

Date Code Title Description
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee