DE102011118954A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Überwachung einer Hochvoltanordnung - Google Patents

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Abstract

Es werden Vorrichtungen und Verfahren zur Überwachung einer Hochvoltanordnung (19, 20, 21) bereitgestellt, wobei eine Stromschleife (30) durch zu überwachende Elemente (22, 23, 25, 26, 28, 29) der Hochvoltanordnung (19, 20, 21) verläuft. An mindestens drei Punkten der Stromschleife (30) werden Spannungen erfasst. Auf Basis der erfassten Spannungen wird eine Unterbrechung der Stromschleife (30) detektiert und in Antwort hierauf eine Hochspannungsversorgung (12) unterbrochen. Zudem wird auf Basis der erfassten Spannungen die Unterbrechung lokalisiert.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft Verfahren und Vorrichtungen zur Überwachung einer Hochvoltanordnung, insbesondere in einem Fahrzeug. Unter einer Hochvoltanordnung wird insbesondere eine Anordnung verstanden, bei welcher Spannungen > 25 Volt, beispielsweise Spannungen > 60 Volt, beispielsweise im Bereich von 400 Volt auftreten können. Insbesondere fällen hierunter Spannungen der Spannungsklasse B, welche für Gleichspannungen Spannungen zwischen 60 Volt und 500 Volt und für Wechselspannungen Spannungen zwischen 25 Volt und 1.000 Volt umfasst.
  • Derartige Spannungen werden insbesondere in Hybrid- und Elektrofahrzeugen verwendet, beispielsweise, um einen Elektromotor zu versorgen.
  • Bei einer fehlerhaften oder unvollständigen Montage einer derartigen Hochvoltanordnung besteht die Gefahr, dass Personen der Hochvoltspannung ausgesetzt sind, was zu Verletzungen oder sogar zum Tod führen kann. Auch bei Arbeiten an einer derartigen Hochvoltanordnung ist es wünschenswert, sicherzustellen, dass die entsprechenden Teile der Hochvoltanordnung nicht unter Spannung stehen, während daran gearbeitet wird. Diesbezüglich ist es beispielsweise aus der DE 10 2008 021 542 A1 oder der DE 10049196 A1 bekannt, eine Niedervoltstromschleife durch die Hochvoltanordnung zu legen, welche unter anderem durch steckbare und/oder abnehmbare Komponenten, welche potenziell eine Hochspannung führen, geführt ist. Eine derartige Stromschleife wird auch als Pilotlinie oder Sicherheitslinie bezeichnet. Beispielsweise beim Ausstecken oder Abnehmen derartiger Komponenten wird die Stromschleife unterbrochen, was dazu führt, dass die Hochvoltspannung abgeschaltet wird und eine Entladung der Hochvoltanordnung eingeleitet wird.
  • Beispielsweise in der DE 10 2009 054 469 A1 sind spezielle Verkabelungssysteme, welche Hochvoltleitungen und Leitungen einer derartigen Stromschleife kombinieren, offenbart.
  • Wird lediglich eine Unterbrechung der Stromschleife detektiert, kann zwar ein sicheres Abschalten der Hochvoltspannung gewährleistet werden, eine Lokalisierung der Unterbrechung ist jedoch nicht möglich. Daher kann nach einer derartigen Unterbrechung eine Fehlersuche in der Hochvoltanordnung aufwändig sein.
  • Diesbezüglich schlägt die DE 10 2009 050 223 A1 vor, zur Überwachung und Unterbrechung eines elektrischen Hochspannungsnetzes eines Fahrzeugs elektrisch ansteuerbare Schalter zu verwenden, wobei eine Überwachungseinheit die Funktionsfähigkeit des elektrisch ansteuerbaren Schalters überwachen kann und somit eine Lokalisierung zumindest in manchen Fällen durchführen kann. Zur Ansteuerung des elektrisch ansteuerbaren Schalters kann dabei insbesondere ein auf einen Fehlerfall sensitiver weiterer Schalter verwendet werden. Eine derartige Anordnung ist jedoch relativ aufwändig zu realisieren.
  • Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Verfahren und Vorrichtungen bereitzustellen, bei welchen eine derartige Unterbrechung einer Stromschleife, welche zur Überwachung einer Hochvoltanordnung benutzt wird, auf einfachere Weise zu lokalisieren ist.
  • Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren nach Anspruch 1 sowie eine Vorrichtung nach Anspruch 9. Die Unteransprüche definieren weitere Ausführungsbeispiele.
  • Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, Strom durch eine Stromschleife zu schicken, welche durch eine Vielzahl von zu überwachenden Elementen einer Hochvoltanordnung verläuft, wobei eine Änderung eines Zustands mindestens eines der zu überwachenden Elemente zu einer Unterbrechung der Stromschleife fuhrt. Zudem werden Spannungen an mindestens drei Punkten der Stromschleife erfasst. In Abhängigkeit von den erfassten Spannungen wird eine Unterbrechung der Stromschleife detektiert und bei Vorliegen einer Unterbrechung beispielsweise eine Spannungsversorgung der Hochvoltanordnung unterbrochen. Zusätzlich wird erfindungsgemäß in Abhängigkeit von den mindestens drei Spannungen die Unterbrechung der Stromschleife lokalisiert. Folgend der Unterbrechung kann die Hochvoltanordnung dann entladen werden.
  • Indem also nicht nur zwei Spannungen, beispielsweise an einem Anfang und einem Ende der Stromschleife, sondern mindestens drei Spannungen überwacht werden, ist eine Lokalisierung einer Unterbrechung möglich, wobei eine Genauigkeit der Lokalisierung beispielsweise von einer Anzahl der mindestens drei Spannungen abhängt. Im Allgemeinen ist eine umso genauere Lokalisierung möglich, desto mehr Spannungen an unterschiedlichen Punkten der Stromschleife erfasst werden.
  • Bei einem Ausführungsbeispiel umfassen die Spannungen an mindestens drei Punkten eine erste Spannung an einem Anfang der Stromschleife, eine zweite Spannung an einem Ende der Stromschleife und mindestens eine weitere Spannung an mindestens einem weiteren Punkt zwischen dem Anfang und dem Ende. In einem derartigen Fall kann die Unterbrechung nur in Abhängigkeit von der ersten Spannung und der zweiten Spannung detektiert werden, während zur Lokalisierung auch die mindestens eine weitere Spannung herangezogen wird.
  • Die zu überwachenden Elemente können in einer oder mehreren Komponenten der Hochvoltanordnung angeordnet sein, wobei die Erfassung der mindestens einen weiteren Spannung durch eine Überwachungseinrichtung innerhalb der jeweiligen Komponente erfolgen kann, wobei die Überwachungseinrichtung insbesondere eine Mikrosteuerung oder andere Prozessoreinheit, welche ohnehin in der jeweiligen Komponente vorhanden ist, sein kann. Eine derartige Prozessoreinheit kann auch dazu verwendet werden, eine oder mehrere Spannungen der mindestens einen weiteren Spannungen in anderen Komponenten zu erfassen, insbesondere anderen Komponenten, welche nicht über eine eigene Prozessoreinheit verfügen.
  • Selbstverständlich ist das Verfahren auch auf zwei oder mehr Stromschleifen anwendbar.
  • Die Überwachung der ersten Spannung und der zweiten Spannung kann durch eine außerhalb der Hochvoltanordnung befindliche Überwachungseinrichtung oder auch über eine der oben erwähnten Prozessoreinheiten innerhalb einer Komponente der Hochvoltanordnung geschehen.
  • Gemäß einem anderen Aspekt wird eine Vorrichtung zur Überwachung einer Hochvoltanordnung bereitgestellt, umfassend:
    eine Stromschleife, welche durch eine Vielzahl zu überwachender Elemente der Hochvoltanordnung verläuft, wobei eine Änderung eines Zustands mindestens eines der zu überwachenden Elemente zu einer Unterbrechung der Stromschleife führt,
    eine Stromquelle, welche mit der Stromschleife gekoppelt ist, und
    eine Überwachungsvorrichtung, welche eingerichtet ist, Spannungen an mindestens drei Punkten der Stromschleife zu erfassen, wobei die Überwachungsvorrichtung weiter eingerichtet ist, eine Unterbrechung der Stromschleife in Abhängigkeit von den Spannungen zu detektieren, bei Detektion einer Unterbrechung eine Spannungsversorgung der Hochvoltanordnung zu unterbrechen und/oder die Hochvoltanordnung zu entladen und in Abhängigkeit von den Spannungen die detektierte Unterbrechung zu lokalisieren.
  • Die Überwachungsvorrichtung kann dabei insbesondere eine Prozessoreinheit, beispielsweise eine Mikrosteuerung, zum Erfassen einer Spannung an einem Punkt der Stromschleife innerhalb einer Komponente der Hochvoltanordnung umfassen. Zusätzlich oder alternativ kann die Überwachungsvorrichtung auch eine zu der Hochvoltanordnung externe Überwachungseinrichtung umfassen.
  • Die Vorrichtung kann insbesondere zur Durchführung eines oder mehrerer der oben beschriebenen Verfahren eingerichtet sein.
  • Die Erfindung wird nachfolgend Anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
  • 1 eine Vorrichtung zum Überwachen einer Hochvoltanordnung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
  • 2 eine Vorrichtung zum Überwachen einer Hochvoltanordnung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung, und
  • 3 ein Flussdiagramm zur Veranschaulichung eines Verfahrens gemäß einem Ausführungsbeispiel.
  • Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung detailliert erläutert. Dabei können Merkmale verschiedener Ausführungsbeispiele miteinander kombiniert werden, sofern nichts anderes angegeben ist. Auf der anderen Seite ist eine Beschreibung eines Ausführungsbeispiels mit einer Vielzahl von Merkmalen nicht dahingehend auszulegen, dass alle dieser Merkmale zur Ausführung der Erfindung notwendig sind. Insbesondere können andere Ausführungsbeispiele weniger Merkmale und/oder alternative Merkmale aufweisen.
  • Bei dem Ausführungsbeispiel der 1 umfasst eine Hochvoltanordnung als Beispiel eine Komponente A 19, eine Komponente B 20 sowie eine Komponente C 21. Derartige Komponenten können beispielsweise einen Elektromotor eines Elektrofahrzeugs oder eines Hybridfahrzeugs, eine Klimaanlage oder eine Hochvoltbatterie umfassen. Derartige Komponenten können zumindest teilweise eine hohe Spannung führen, welche potenziell gefährlich für Menschen ist, insbesondere eine Spannung der Spannungsklasse B wie eingangs erläutert.
  • Die Komponente A 19 weist dabei beispielsweise einen Niedervoltstecker 22 und einen Hochvoltstecker 23 auf, die Komponente B 20 weist einen Niedervoltstecker 2 sowie eine Deckel 26 auf, und die Komponente C 21 weist einen Hochvoltstecker 28 sowie einen Hochvoltstecker 29 auf. Beim Ausstecken eines der Stecker 22, 23, 25, 28, 29 oder bei einem Öffnen des Deckels 26 besteht eine Gefahr, dass eine Person in Kontakt mit der hohen Spannung kommt, und daher soll in diesem Fall die hohe Spannung möglichst abgeschaltet werden. In 1 ist die hohe Spannung durch eine Hochspannungsquelle 12 symbolisiert.
  • Zur Überwachung der oben erwähnten zu überwachenden Elementen 22, 23, 25, 26, 28, 29 der Hochvoltanordnung ist eine Stromschleife 30 durch diese Komponenten wie dargestellt geführt, wobei diese Stromschleife 30 einen Anfang A 17 und ein Ende E 18 aufweist und über einen Niederspannungsquelle 10, beispielsweise ein 12-Volt Batterie oder eine 24-Volt Batterie, wie sie herkömmlicherweise in Kraftfahrzeugen anzutreffen sind, und eine Konstantstromquelle 14 mit einem konstanten Strom versorgt wird. Zwischen dem Ende E 18 und der Niederspannungsquelle 10 ist ein Widerstand 15 angeordnet. Wie aus 1 ersichtlich wird die Stromschleife 30 unterbrochen, sobald einer der Stecker 22, 23, 25, 28, 29 zumindest teilweise ausgesteckt wird, oder der Deckel 26 geöffnet wird.
  • Die Anzahl der dargestellten zu überwachenden Elemente ist selbstverständlich nur als Beispiel zu verstehen, und bei anderen Ausführungsbeispielen können mehr Elemente, weniger Elemente oder auch andere Elemente vorhanden sein. Auch die Anzahl von drei Komponenten 19, 20 und 21 ist lediglich als Beispiel anzusehen.
  • Eine Überwachungseinrichtung 13 überwacht eine erste Spannung an dem Anfang A 17 der Stromschleife und eine zweite Spannung an dem Ende E 18 der Stromschleife 30. Solange die Stromschleife 30 geschlossen ist, ist die erste Spannung zumindest näherungsweise gleich der zweiten Spannung, da der elektrische Widerstand der geschlossenen Stromschleife 30 gering ist. Wird die Stromschleife 30 hingegen unterbrochen, ist der Spannungsunterschied zwischen der ersten Spannung und der zweiten Spannung relativ groß.
  • Die Überwachungseinrichtung 13 ist daher eingerichtet, eine Unterbrechung der Stromschleife 30 zu detektieren, wenn eine Differenz zwischen der ersten Spannung und der zweiten Spannung einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitet. In diesem Fall kann die Überwachungseinrichtung 13 einen Schalter 11 ansteuern und somit die Hochspannungsversorgung 12 unterbrechen. Zusätzlich oder alternativ kann beispielsweise auch eine geeignete Verbindung zum Ableiten noch verbleibender Ladung in der Hochvoltanordnung geschlossen werden, z. B. eine Verbindung zu einer Erdung hin, um eine schnelle Entladung zu gewährleisten.
  • Um nun eine genauere Lokalisierung der Unterbrechung der Stromschleife 30 zu ermöglich, wird die Spannung an weiteren Punkten der Stromschleife 30 als dem Anfang A 17 und dem Ende E 18 überwacht, im Beispiel der 1 an vier weiteren Punkten, welche mit arabischen Ziffern 14 bezeichnet sind. Die Punkte 1 und 2 liegen dabei in der Komponente A 19, während die Punkte 3 und 4 in der Komponente B 20 liegen. Grundsätzlich ist die vorliegende Erfindung jedoch nicht auf vier zusätzliche Punkte bestimmt, sondern es kann jede beliebige Anzahl zusätzlicher Punkte zur Überwachung von Spannungen beginnend mit einem einzigen Punkt verwendet werden. Die Punkte sind dabei insbesondere so gewählt, dass zwischen zwei Punkten einschließlich dem Anfang 17 und dem Ende 18 potentielle Unterbrechungsstellen liegen. Generell kann mit n zusätzlichen Punkten (zusätzlich zu dem Anfang A 17 und dem Ende E 18) zwischen n + 1 fehlerhaften Abschnitten der Stromschleife unterschieden werden, sodass eine höhere Anzahl von zusätzlichen Punkten zu einer genaueren Lokalisierung von Unterbrechungen, aber gegebenenfalls auch zu einem erhöhten Schaltungsaufwand führt.
  • Die Überwachung der Punkte 1 und 2 erfolgt dabei in dem Ausführungsbeispiel von 1 durch eine in der Komponente A 19 angeordneten Mikrosteuerung (Mikrokontroller) 24, und die Auswertung der Punkte 3 und 4 erfolgt durch eine in der Komponente B 20 angeordneten Mikrosteuerung 27. Dabei können insbesondere ohnehin in der Hochvoltanordnung vorhandene Mikrosteuerungen verwendet werden, welche auch für andere Zwecke verwendet werden können. Es können jedoch auch speziell für zum Zweck der Spannungsüberwachung der Stromschleife 30 ausgelegte Mikrosteuerungen oder andere Prozessoreinheiten bereitgestellt werden. Die Überwachungseinrichtung 13 und die Mikrosteuerungen 24 und 27 bilden in dem Ausführungsbeispiel der 1 eine Überwachungsvorrichtung.
  • Die Mikrosteuerungen 24 und 27 können beispielsweise mit der Überwachungseinrichtung 13 über einen CAN-Bus 16 verbunden sein. Über den CAN-Bus 16 ist zudem ein externes Auslesen der erfassten Spannungen und/oder einer Lokalisierung einer Unterbrechung wie im Folgenden erläutert möglich. Auch andere Arten der Verbindung, z. B. drahtlose Verbindungen, sind möglich.
  • Die Eingänge der Mikrosteuerungen 24, 27 für die Spannungen an den Punkten 1, 2, 3, 4 können dabei als Pullup- oder als Pulldown-Eingänge ausgelegt sein.
  • Wenn beispielsweise der Niedervoltstecker 25 nichtverbunden ist, ergibt sich für den Anfang A 17 sowie die Punkte 1 und 2 eine andere Spannung, beispielsweise logisch hohe Pegel, als für die Punkte 3, 4 sowie das Ende E 18, insbesondere wenn die Eingänge der Mikrosteuerungen 24, 27 einen Pulldown-Widerstand aufweisen, d. h. als Pulldown-Eingänge ausgefegt sind. Dies bedeutet, dass mindestens eine Unterbrechung zwischen dem Punkt 2 und dem Punkt 3 liegt, was zunächst auf einen ausgesteckten Stecker 25 (oder eine Leitungsunterbrechung) hindeutet. Bei geöffnetem Deckel 25 würde beispielsweise ein Potenzialsprung zwischen den Punkten 3 und 4 auftreten. Somit kann eine Unterbrechung genauer lokalisiert werden.
  • Da bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel nur binäre Pegel (beispielsweise logisch hoch und logisch niedrig) vorliegen und verglichen werden, müssen die Mikrosteuerungen 24, 27 nicht speziell ausgestaltet sein, sondern es können herkömmliche Mikrosteuerungen mit herkömmlichen Mikrosteuerungseingängen verwendet werden.
  • Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel kann die Überwachungseinrichtung 13 beispielsweise als Koordinationseinrichtung dienen, welche die Messwerte an den Punkten sammelt und auswertet sowie ein Ergebnis über den CAN-Bus 16 ausgibt.
  • Bei Mehrfachunterbrechungen können Abschnitte der Stromschleife 30 floatend sein, d. h. mit keinem der Anschlüsse der Niedervoltspannungsquelle 10 verbunden sein. in diesem Fall ist eine iterative Fehlersuche und -beseitigung möglich, wobei nach Erkennung und Lokalisierung einer ersten Unterbrechung diese repariert wird und dann eine weitere Prüfung, d. h. eine nochmalige Auswertung der Spannungspegel an der Messpunkten, erfolgt, und wiederum eine Lokalisierung und Reparatur durchgeführt wird, wobei diese Schritte wiederholt werden, bis die gesamte Stromschleife unterbrechungsfrei ist.
  • Die Erfindung ist nicht nur für Überwachungsvorrichtungen einer Hochvoltanordnung einsetzbar, welche wie in 1 eine einzige Stromschleife 30 aufweist, sondern es können ebenso mehrere Stromschleifen eingesetzt werden. Ein derartiges Beispiel ist in 2 dargestellt. Bei dem Ausführungsbeispiel der 2 umfasst eine Hochvoltanordnung als Beispiel wiederum drei Komponenten, nämlich eine Komponente A 40, eine Komponente B 41 und eine Komponente C 42. Als zu überwachende Elemente umfasst die Komponente A 40 einen Hochvoltstecker 44, einen Deckel 45 und einen Hochvoltstecker 46. Die Komponente B 41 umfasst als zu überwachende Komponenten einen Niedervoltstecker 48, einen Deckel 52 sowie einen Hochvoltstecker 51. Die Komponente C 42 umfasst als zu überwachende Komponenten einen Niedervoltstecker 53 sowie einen Deckel 54. Eine erste Stromschleife 43 ist von einem Anfang A zu einem Ende E durch die zu überwachenden Elemente der Komponente A 40 gelegt, wobei die Komponente A 40 eine Mikrosteuerung 47 umfasst, welche in dem Ausführungsbeispiel der 2 die erste Stromschleife 43 speist und Spannungen an dem Anfang A, dem Ende E sowie Punkten 1 und 2 der Stromschleife 43 überwacht. Die Mikrosteuerung 47 kann hierzu mit einer Niedervoltspannungsquelle verbunden sein.
  • Die zu überwachenden Elemente der Komponente B 41 und der Komponente C 42 werden durch eine zweite Stromschleife 49 mit einem Anfang A und einem Ende E überwacht, welche von einer Mikrosteuerung 50. der Komponente B 41 gespeist wird. Die Komponente C 42 umfasst keine eigene Mikrosteuerung und wird daher durch die Mikrosteuerung 50 gleichsam mit überwacht. Die Mikrosteuerung 50 wertet Spannungen an dem Anfang A und dem Ende E sowie an Punkten 3 und 4 der zweiten Stromschleife 49 aus. Eine Detektion einer Unterbrechung erfolgt durch die Mikrosteuerung 47 im Falle der ersten Stromschleife 43 und durch die Mikrosteuerung 50 im Falle der zweiten Stromschleife 49 wie unter Bezugnahme auf 1 für die Überwachungseinrichtung 13 beschrieben.
  • Die Mikrosteuerung 47 und die Mikrosteuerung 50 sind mit einem CAN-Bus 55 verbunden. Wenn die Mikrosteuerung 50 eine Unterbrechung der zweiten Stromschleife 49 registriert, meldet sie dies über den CAN-Bus 55 an die Mikrosteuerung 47. Erhält die Mikrosteuerung 47 eine derartige Nachricht von der Mikrosteuerung 50 oder detektiert die Mikrosteuerung 47 eine Unterbrechung der ersten Stromschleife 43, öffnet sie einen Schalter 11, um somit eine Hochvoltversorgung 12 zu unterbrechen. Zudem können die Mikrosteuerungen 47 und 50 durch die Verwendung der zusätzlichen Messpunkte 1, 2, 3, 4 eine auftretende Unterbrechung genauer lokalisieren und dies ebenso über den CAN-Bus 55 melden, wobei die Lokalisierung wie unter Bezugnahme auf 1 beschrieben vonstatten gehen kann.
  • Auch eine iterative Lokalisierung im Falle von mehreren Unterbrechungen wie unter Bezugnahme auf 1 beschrieben ist möglich.
  • Zu bemerken ist, dass auch mehr als zwei Stromschleifen verwendet werden können, Auch kann bei dem Ausführungsbeispiel der 2 nicht wie dargestellt über die Mikrosteuerungen 47 und 50, sondern auch durch direkte Verbindung mit einer Niedervoltbatterie und/oder einer Konstanzstromquelle wie unter Bezugnahme auf 1 erläutert erfolgen. Zudem kann die Auswertung der Spannungen, insbesondere an einem Anfang und einem Ende der jeweiligen Stromschleifen, auch durch eine externe Überwachungseinrichtung wie die Überwachungseinrichtung 13 der 1 erfolgen. Umgekehrt ist auch bei dem Ausführungsbeispiel der 1 eine Speisung der Stromschleife und/oder eine Auswertung der Spannungen an Anfang und Ende der Stromschleife 30 über eine Mikrosteuerung, beispielsweise die Mikrosteuerung 24 oder die Mikrosteuerung 27, möglich.
  • In 3 ist ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt, wobei dieses Verfahren beispielsweise durch die Vorrichtungen der 1 und 2 implementiert werden kann, jedoch auch unabhängig hiervon verwendet werden kann.
  • In Schritt 60 wird ein Strom einer Stromschleife, welche durch zu überwachenden Elemente einer Hochvoltvorrichtung führt, aufgeprägt.
  • In Schritt 61 werden Spannungen an mindestens drei verschiedenen Punkten der Stromschleife, d. h. mindestens drei Spannungen, detektiert. Dies kann ganz oder teilweise durch in Hochvoltkomponenten ohnehin vorhandenen Mikrosteuerungen geschehen.
  • In Schritt 62 wird eine Unterbrechung der Stromschleife auf Basis der detektierten Spannungen detektiert. Wenn eine derartige Unterbrechung detektiert wird, wird in Schritt 63 ein Hochvoltnetz unterbrochen und dann entladen. In Schritt 64 wird schließlich auf Basis der detektierten Spannungen die Unterbrechung der Stromschleife lokalisiert, wobei dies im Falle mehrerer Unterbrechungen auch iterativ erfolgen kann, wie oben beschrieben.
  • Die oben dargestellten Ausführungsbeispiele dienen lediglich als Beispiel und sind nicht als den Bereich der Erfindung einschränkend auszulegen. Die vorliegende Erfindung kann insbesondere auf Hochvoltanordnungen in einem Kraftfahrzeug, insbesondere einem Hybridfahrzeug oder einem Elektrofahrzeug, angewendet werden. Der Einsatz der vorliegenden Erfindung ist jedoch nicht auf diesen Anwendungsfall beschränkt.
  • Bezugszeichenliste
  • 1–4
    Punkte
    10
    Niedervoltbatterie
    11
    Schalter
    12
    Hochversorgung
    13
    Überwachungseinrichtung
    14
    Konstanzstromquelle
    15
    Widerstand
    16
    CAN-Bus
    17
    Anfang
    18
    Ende
    19, 20,
    21 Komponenten
    22
    Niedervoltstecker
    23
    Hochvoltstecker
    24
    Mikrosteuerung
    25
    Niedervoltstecker
    26
    Deckel
    27
    Mikrosteuerung
    28
    Hochvoltstecker
    29
    Hochvoltstecker
    30
    Stromschleife
    40, 41, 42
    Komponenten
    43
    Stromschleife
    44
    Hochvoltstecker
    45
    Deckel
    46
    Hochvoltstecker
    47
    Mikrosteuerung
    48
    Niedervoltstecker
    49
    Stromschleife
    50
    Mikrosteuerung
    51
    Hochvoltstecker
    52
    Deckel
    53
    Niedervoltstecker
    54
    Deckel
    60–64
    Verfahrensschritte
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102008021542 A1 [0003]
    • DE 10049196 A1 [0003]
    • DE 102009054469 A1 [0004]
    • DE 102009050223 A1 [0006]

Claims (14)

  1. Verfahren zur Überwachung einer Hochvoltanordnung (19, 20, 21; 40, 41, 42), umfassend: Aufprägen eines Stroms auf eine Stromschleife (30; 43, 49), wobei die Stromschleife (30; 43, 49) durch eine Vielzahl von zu überwachenden Elementen (22, 23, 25, 26, 28, 29; 44, 45, 46, 48, 52, 51, 53, 54) der Hochvoltanordnung (19, 20, 21; 40, 41, 42) verläuft, wobei eine Änderung eines Zustands zumindest eines der zu überwachenden Elemente (22, 23, 25, 26, 28, 29; 44, 45, 46, 48, 52, 51, 53, 54) zu einer Unterbrechung der Stromschleife (30; 43, 49) führt, Erfassen von Spannungen an mindestens drei Punkten der Stromschleife, Detektieren einer Unterbrechung der Stromschleife (30; 43, 49) in Abhängigkeit von den Spannungen, Unterbrechen einer Hochvoltversorgung (12) der Hochvoltanordnung (19, 20, 21; 40, 41, 42) und Entladen der Hochvoltanordnung (19, 20, 21; 40, 41, 42) bei Detektion einer Unterbrechung, und Lokalisieren der Unterbrechung in Abhängigkeit von den Spannungen.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Erfassen von Spannungen an mindestens drei Punkten der Stromschleife (30; 43, 49) ein Erfassen einer ersten Spannung an einem Anfang (14) der Stromschleife (30; 43, 49), ein Erfassen einer zweiten Spannung an einem Ende (18) der Stromschleife (30; 43, 49) umfasst, und dass das Detektieren der Unterbrechung der Stromschleife (30; 43, 49) nur auf Basis der ersten Spannung und der zweiten Spannung vorgenommen wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Unterbrechung der Stromschleife (30; 43, 49) detektiert wird, wenn eine Differenz zwischen der ersten Spannung und der zweiten Spannung einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitet.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil der Spannungen durch eine Prozessoreinheit (24, 27; 47, 50) erfasst wird, welche in einer Komponente (19, 20, 21; 40, 41, 42) der Hochvoltanordnung angeordnet ist.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Prozessoreinheit eine auch für andere Aufgaben innerhalb der jeweiligen Komponente (19, 20, 21; 40, 41, 42) verwendete Mikrosteuerung (24, 27; 47, 50) ist.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 oder 3 und einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Teil der Spannungen die mindestens eine weitere Spannung umfasst.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch Aufprägen eines weiteren Stroms auf mindestens eine weitere Stromschleife, welche durch eine Vielzahl von weiteren zu überwachenden Elementen der Hochvoltanordnung (19, 20, 21; 40, 41,42) verläuft, wobei eine Änderung eines Zustands mindestens eines der weiteren zu überwachenden Elemente zu einer Unterbrechung der mindestens einen weiteren Stromschleife führt, wobei die Überwachungsvorrichtung weiter eingerichtet ist, weitere Spannungen an mindestens drei weiteren Punkten der mindestens einen weiteren Stromschleife zu erfassen, in Abhängigkeit von den weiteren Spannungen eine Unterbrechung der mindestens einen weiteren Stromschleife zu detektieren, bei Detektion einer Unterbrechung der mindestens einen weiteren Stromschleife eine Hochvoltversorgung (12) der Hochvoltanordnung (19, 20, 21; 40, 41, 42) zu unterbrechen und in Abhängigkeit von den weiteren Spannungen die Unterbrechung der mindestens einen weiteren Stromschleife zu lokalisieren.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch iteratives Lokalisieren einer Mehrzahl von Unterbrechungen der Stromschleife (30; 43, 49) in Abhängigkeit von den Spannungen.
  9. Vorrichtung zur Überwachung einer Hochvoltanordnung (19, 20, 21; 40, 41, 42), umfassend: eine Stromschleife (30; 43, 49), welche durch eine Vielzahl von zu überwachenden Elementen (22, 23, 25, 26, 28, 29; 44, 45, 46, 48, 52, 51, 53, 54) der Hochvoltanordnung (19, 20, 21; 40, 41,42) verläuft, wobei eine Änderung eines Zustands mindestens eines der zu überwachenden Elemente (22, 23, 25, 26, 28, 29; 44, 45, 46, 48, 52, 51, 53, 54) zu einer Unterbrechung der Stromschleife (30; 43, 49) führt, eine Stromquelle (10, 14; 47; 50), welche mit der Stromschleife (30; 43, 49) gekoppelt ist, und eine Überwachungsvorrichtung (13, 24, 27; 47, 50), welche eingerichtet ist, Spannungen an mindestens drei Punkten der Stromschleife (30; 43, 49) zu erfassen, in Abhängigkeit von den Spannungen eine Unterbrechung der Stromschleife (30; 43, 49) zu detektieren, bei Detektion einer Unterbrechung einen Schalter (11) zur Unterbrechung einer Hochvoltversorgung (12) der Hochvoltanordnung (19, 20, 21; 40, 41, 42) zu öffnen und die Hochvoltanordnung (19, 20, 21; 40, 41, 42) zu entladen, und in Abhängigkeit von den Spannungen die Unterbrechung zu lokalisieren.
  10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachungsvorrichtung mindestens eine in einer Komponente (19, 20, 21; 40, 41, 42) der Hochvoltanordnung angeordnete Prozessoreinheit (24, 27; 47, 50) umfasst.
  11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachungsvorrichtung eine außerhalb der Hochvoltanordnung (19, 20, 21; 40, 41, 42) angeordnete Überwachungseinrichtung (13) umfasst.
  12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachungsvorrichtung (13, 24, 27; 47, 50) mit einem Bus (16) gekoppelt ist.
  13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die zu überwachenden Elemente einen Niedervoltstecker (22, 25; 48, 53), einen Hochvoltstecker (23, 28, 29; 46, 51) und/oder einen Deckel (26; 45, 52, 54) umfassen.
  14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8 ausgestaltet ist.
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