DE102015118095A1

DE102015118095A1 - Test apparatus for switchably disconnecting a safety or control circuit of a battery system of a vehicle with high voltage components

Info

Publication number: DE102015118095A1
Application number: DE102015118095.2A
Authority: DE
Inventors: Florian Rohde
Original assignee: IAV GmbH Ingenieurgesellschaft Auto und Verkehr
Current assignee: IAV GmbH Ingenieurgesellschaft Auto und Verkehr
Priority date: 2015-10-23
Filing date: 2015-10-23
Publication date: 2017-01-19

Abstract

Testgerät (1) zum schaltbaren galvanischen Koppeln wenigstens eines Stromkreises eines Fahrzeugs, das eine Kontakteinheit (3) und eine Verbindungseinheit (4) aufweist, wobei die Kontakteinheit (3) zum galvanischen Koppeln des Stromkreises des Fahrzeugs mit der Verbindungseinheit (4) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Testgerät (1) weiterhin wenigstens einen Testanschluss (5) und wenigstens eine Schalteinheit aufweist, wobei die Verbindungseinheit (4) zum galvanischen Koppeln der Kontakteinheit (3) mit dem wenigstens einen Testanschluss (5) ausgebildet ist und wobei die wenigstens eine Schalteinheit zur schaltbaren galvanischen Kopplung des wenigstens einen Stromkreises des Fahrzeugs durch galvanisches Überbrücken des wenigstens einen Testanschlusses (5) ausgebildet ist.Test device (1) for switchably galvanically coupling at least one circuit of a vehicle, which has a contact unit (3) and a connection unit (4), wherein the contact unit (3) is designed for electrically coupling the circuit of the vehicle to the connection unit (4), characterized in that the test device (1) further comprises at least one test terminal (5) and at least one switching unit, wherein the connection unit (4) for electrically coupling the contact unit (3) with the at least one test terminal (5) is formed and wherein the at least a switching unit for switchable galvanic coupling of the at least one electric circuit of the vehicle is formed by galvanic bridging of the at least one test terminal (5).

Description

Die Erfindung betrifft ein Testgerät bzw. eine Testvorrichtung zum schaltbaren Trennen eines Stromkreises, vorzugsweise eines Sicherheits- oder Steuerstromkreises eines Batteriesystems eines Fahrzeugs, welches vorzugsweise Hochspannungskomponenten aufweist, wie Traktionsbatterien von elektrisch angetriebenen Fahrzeugen oder Hybridfahrzeugen, entsprechend dem unabhängigen Anspruch 1. The invention relates to a test device or test device for switchably disconnecting a circuit, preferably a safety or control circuit of a battery system of a vehicle, which preferably has high voltage components, such as traction batteries of electrically driven vehicles or hybrid vehicles, according to independent claim 1.

Stand der Technik State of the art

Im Stand der Technik sind Trenneinheiten zur galvanischen Trennung des Leistungsstromkreises zwischen einer Spannungsquelle und einer an der Spannungsquelle angeschlossenen Verbrauchereinrichtung bekannt. Diese werden in Störfällen oder bei der Verwendung in Fahrzeugen mit Hochspannungsanwendungen, wie in Elektro- oder Hybridfahrzeugen, zusätzlich auch in Unfallsituationen geschalten, um den Leistungsstromkreis aus Sicherheitsgründen zu unterbrechen. Die Offenlegungsschrift DE 10 2014 202 504 A1 offenbart eine derartige Trenneinrichtung, welche eine Erfassungseinheit zur Erfassung eines Betriebsparameters und eine Schalteinheit umfasst, wobei die Trenneinheit modular aufgebaut ist. Neben dem Leistungs- bzw. Hochstromkreis umfasst die Trenneinheit weitere Funktionskomponenten, zur Spannungsmessung, Isolationsmessung oder einen Hochspannungs-Interlock (engl.: High Voltage Interlock, kurz: HVIL, auf Deutsch auch Pilotlinie genannt). Letzterer ist ein Sicherheitsstromkreis, der durch wenigstens ein Hochspannungsbauteil bzw. eine Hochspannungskomponente verläuft, vorzugsweise durch mehrere besonders unfallgefährdete oder wartungsintensive Hochspannungskomponenten. Eine Unterbrechung des HVIL, z. B. wegen eines Unfalls oder der Trennung von Verbrauchern aufgrund von Wartungsarbeiten, wird von der Trenneinrichtung erfasst. Daraufhin unterbricht die Trennvorrichtung den Leistungsstromkreis. Die Trennvorrichtung ist integral im Batteriesystem angeordnet. In the prior art separation units for galvanic isolation of the power circuit between a voltage source and a connected to the voltage source consumer device are known. In case of incidents or when used in vehicles with high voltage applications, such as in electric or hybrid vehicles, these are also switched in accident situations in order to interrupt the power circuit for safety reasons. The publication DE 10 2014 202 504 A1 discloses such a separation device, which comprises a detection unit for detecting an operating parameter and a switching unit, wherein the separation unit is modular. In addition to the power or high-current circuit, the separation unit includes further functional components, for voltage measurement, insulation measurement or a high-voltage interlock (high voltage interlock, abbreviated HVIL, also referred to as pilot line in German). The latter is a safety circuit, which runs through at least one high-voltage component or a high-voltage component, preferably through a plurality of particularly high-risk or high-risk components requiring high-maintenance or maintenance. An interruption of the HVIL, z. B. due to an accident or the separation of consumers due to maintenance, is detected by the separator. Thereupon, the disconnecting device interrupts the power circuit. The separator is integrally disposed in the battery system.

Für die Durchführung von Wartungstätigkeiten an einem Fahrzeug mit Hochspannungsanwendungen können ein sogenannter Servicestecker und eine Servicesteckbuchse vorgesehen sein. Wird der Servicestecker aus der Servicesteckbuchse entfernt, wird wenigstens ein Stromkreis unterbrochen. Handelt es sich dabei um den HVIL, kann die Unterbrechung beispielsweise von einer oben beschriebenen Trenneinrichtung erfasst werden. Daraufhin wird der Leistungsstromkreis getrennt. Der Servicestecker, im Folgenden Service-Disconnect-Stecker oder kurz SD-Stecker genannt, kann alternativ oder zusätzlich zum HVIL einen weiteren Sicherheitsstromkreis aufweisen, im Folgenden zur besseren Abgrenzung Steuerstromkreis genannt. For performing maintenance on a vehicle having high voltage applications, a so-called service plug and service socket may be provided. If the service plug is removed from the service socket, at least one circuit is interrupted. If this is the HVIL, the interruption can be detected, for example, by a separating device described above. Then the power circuit is disconnected. The service plug, hereinafter referred to as service disconnect plug or SD plug for short, may alternatively or in addition to the HVIL have a further safety circuit, hereinafter referred to for better delimitation control circuit.

In der Patentschrift DE 10 2012 015 523 B4 ist eine Hochvoltbatterie für einen Kraftwagen beschrieben. Im Zusammenhang mit Wartungstätigkeiten an der Hochvoltbatterie bzw. dem Leistungsstromkreis ist es bekannt, die 12V-Versorgung für Schalteinrichtungen, z. B. ein Hauptschütz, durch den Servicestecker (SD-Stecker) zu trennen, wobei das Hauptschütz stromlos wird und abfällt, wodurch die Hochspannungsversorgung sämtlicher Hochspannungskomponenten unterbrochen wird. Diese 12V-Versorgung ist entsprechend als Niederspannungsstromkreis ausgebildet und ist hier als Steuerstromkreis vorgesehen, kann aber auch als Sicherheitsstromkreis ausgestaltet sein. In the patent DE 10 2012 015 523 B4 is a high-voltage battery for a motor vehicle described. In connection with maintenance activities on the high-voltage battery or the power circuit, it is known that the 12V supply for switching devices, eg. As a main contactor, through the service connector (SD connector) to disconnect, the main contactor is de-energized and drops, whereby the high voltage power supply of all high-voltage components is interrupted. This 12V supply is designed accordingly as a low-voltage circuit and is provided here as a control circuit, but can also be configured as a safety circuit.

Es ist weiterhin bekannt, den Strompfad, also den Leistungsstromkreis, durch den Service-Disconnect-Stecker zu führen. Die DE 10 2012 210 620 A1 offenbart ein Verfahren zum Überwachen einer Trenneinrichtung, insbesondere eines Servicesteckers, welcher Anschlüsse aufweist, die hinsichtlich des Anliegens einer negativen oder positiven Spannung überwacht werden. Dazu ist ein Überwachungsgerät mit den Anschlüssen der Trenneinrichtung des Batteriesystems elektrisch verbunden, um das Anschließen einer externen Batterie an den Anschlüssen zu erkennen und Maßnahmen zum Schutz des Batteriesystems vor Manipulationen einzuleiten. Das Überwachungsgerät ist als Zellüberwachungsvorrichtung integral mit dem Batteriesystem verbunden und steht in Kommunikationsverbindung mit dem zentralen Batteriesteuergerät oder Fahrzeugsteuergerät. It is also known to guide the current path, ie the power circuit, through the service disconnect plug. The DE 10 2012 210 620 A1 discloses a method for monitoring a disconnect device, in particular a service plug, having terminals that are monitored for the presence of a negative or positive voltage. For this purpose, a monitor is electrically connected to the terminals of the separator of the battery system to detect the connection of an external battery to the terminals and to initiate measures to protect the battery system from tampering. The monitor is integrally connected to the battery system as a cell monitor and is in communication with the central battery controller or vehicle controller.

Die europäische Patentschrift EP 2 571 094 B1 beschreibt eine Anordnung zur Strommessung an einer Hochspannungsbatterie für ein elektrisches Fahrzeug. Die Batterie weist einen Betriebstrennschalter (Service-Disconnect-Stecker) auf, welcher zum Abschalten der Verbindung zwischen dem positiven Batterieanschluss und den positiven Batterie-Ausgangsleistungsanschlüssen eine sich vom Betriebstrennschalter erstreckende äußere Schaltleitung umfasst, so dass eine Schlinge gebildet ist, welche zum Empfangen einer Stromklemme zur Strommessung durch die Schaltleitung ausgebildet ist. Damit ist das Messen elektrischer Kenngrößen in unmittelbarer Nähe des Service-Disconnect-Steuerstromkreises möglich, welcher als Hochspannungsstromkreis ausgebildet ist. The European patent EP 2 571 094 B1 describes an arrangement for current measurement on a high-voltage battery for an electric vehicle. The battery includes a service disconnect plug which, to cut off the connection between the positive battery terminal and the positive battery output terminals, comprises an external switch lead extending from the circuit breaker to form a loop adapted to receive a current clamp is designed for current measurement through the switching line. Thus, the measurement of electrical characteristics in the immediate vicinity of the service disconnect control circuit is possible, which is designed as a high voltage circuit.

Fahrzeuge, insbesondere mit sicherheitskritischen Komponenten, wie Hochspannungskomponenten, unterliegen einer Reihe von Tests, um die Sicherheit und Funktionsfähigkeit nachzuweisen. Aufgrund der hochkomplexen Konstruktionen ist eine entsprechend hohe Anzahl an Testfällen notwendig, um möglichst sämtliche Fehlerursachen im Test zu überprüfen. Ein portables Testgerät zum Testen von Stromkreisen ist aus der europäischen Patentanmeldung EP 1 498 742 A1 bekannt. Das Testgerät kann in die Aufnahme für eine Fahrzeugsicherung eingesteckt werden und eine optische und/oder akustische Warnmeldung ausgeben, wenn der Wert des dabei fließenden Stroms zu hoch ist. Dieses Testgerät ermöglicht das Testen genau eines Testfalls. Vehicles, especially those with safety-critical components, such as high-voltage components, are subject to a series of tests to prove their safety and functionality. Due to the highly complex constructions, a correspondingly high number of test cases is necessary to check all possible causes of errors in the test. A portable tester for testing circuits is known from the European patent application EP 1 498 742 A1 known. The test device can be plugged into the receptacle for a vehicle fuse and output a visual and / or audible warning if the value of the current flowing there is too high. This test device allows testing of exactly one test case.

Die Batteriesysteme umfassen auch im Sinne der vorliegenden Erfindung nicht nur den elektrischen Energiespeicher, wie eine Traktionsbatterie oder eine Bordnetzbatterie, sondern auch das damit verbundene Hoch- und Niederspannungsnetz, also zugeordnete Sicherheits-, Wartungs- bzw. Steuerstromkreise sowie die entsprechenden Leistungsstromkreise. For the purposes of the present invention, the battery systems also encompass not only the electrical energy storage, such as a traction battery or a vehicle electrical system battery, but also the associated high and low voltage network, ie associated safety, maintenance or control circuits and the corresponding power circuits.

Aufgabe der Erfindung Object of the invention

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, das Testen von Hochvoltkomponenten zu verbessern, insbesondere Testabläufe zu vereinfachen, zu verkürzen und zu flexibilisieren. The object of the present invention is to improve the testing of high-voltage components, in particular to simplify, shorten and flexibilize test procedures.

Offenbarung der Erfindung Disclosure of the invention

Die Aufgabe der Erfindung wird mit einem Testgerät mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen werden in den abhängigen Ansprüchen angegeben. The object of the invention is achieved with a test device having the features of independent claim 1. Advantageous developments are specified in the dependent claims.

Die Erfindung betrifft ein vorzugsweise mobiles Testgerät, auch als Testvorrichtung oder Stromkreistrenngerät bezeichnet, zum schaltbaren galvanischen Trennen und Koppeln wenigstens eines Stromkreises eines Fahrzeugs. Eine galvanische Trennung, die durch galvanisches Koppeln überwunden werden kann, bedeutet das Fehlen einer elektrisch leitenden Verbindung zwischen zwei stromführenden Bauteilen oder Stromkreisen. Im Vergleich zur dauerhaften Trennung durch Isolation der Bauteile oder Stromkreise voneinander, ist bei der galvanischen Trennung ein potentielles Verbinden der Bauteile oder Stromkreise vorgesehen, das durch ein einen Leiter ersetzendes Kopplungsglied erfolgen kann. Es wird in diesem Fall von der galvanischen Kopplung, also der stromführenden bzw. elektrisch leitenden Verbindung von Bauteilen oder Stromkreisen gesprochen. Um den Aspekt der potentiell möglichen Kopplung weiter zu verdeutlichen, wird die galvanische Kopplung auch als schaltbare galvanische Kopplung bezeichnet. The invention relates to a preferably mobile test device, also referred to as a test device or circuit breaker, for the switchable galvanic separation and coupling of at least one circuit of a vehicle. Galvanic isolation, which can be overcome by galvanic coupling, means the lack of an electrically conductive connection between two live components or circuits. In comparison to the permanent separation by insulation of the components or circuits from each other, in the galvanic isolation, a potential connection of the components or circuits is provided, which can be done by a conductor replacing a coupling member. It is spoken in this case of the galvanic coupling, so the current-carrying or electrically conductive connection of components or circuits. In order to further clarify the aspect of potentially possible coupling, the galvanic coupling is also referred to as a switchable galvanic coupling.

Bei dem wenigstens einen Stromkreis des Fahrzeuges handelt es sich vorzugsweise um einen Niederspannungs-Sicherheits- oder Steuerstromkreis, beispielsweise einen Service-Disconnect-Steuerstromkreis (SD) oder eine Pilotlinie (HVIL). Der Stromkreis kann auch ein Niederspannungsbordnetz mit 12V, 24V, 48V oder bis maximal 60V sein. The at least one electric circuit of the vehicle is preferably a low-voltage safety or control circuit, for example a service disconnect control circuit (SD) or a pilot line (HVIL). The circuit can also be a low voltage electrical system with 12V, 24V, 48V or up to a maximum of 60V.

Schließlich kann der Stromkreis auch ein Hochspannungs-Leistungsstromkreis mit Spannungen zwischen 100V DC (Direct Current, deutsch: Gleichstrom) und 300V DC bis hin zu 400V DC sein. Finally, the circuit can also be a high voltage power circuit with voltages between 100V DC (Direct Current, German: DC) and 300V DC up to 400V DC.

Das Fahrzeug weist vorzugsweise Hochspannungskomponenten auf. Diese können eine Traktionsbatterie eines elektrisch angetriebenen Fahrzeugs bzw. eines Hybridfahrzeugs, einzelne an ein Hochspannungsnetz angeschlossene Verbraucher, wie elektrische Heiz- und Klimaanlagen oder elektrische Lenksysteme, sowie Hochspannungs-Motor/Generatoren sein. Allerdings ist das erfindungsgemäße Testgerät auch bei einem galvanischen Koppeln eines Niederspannungs-Stromkreises eines Fahrzeugs ohne Hochspannungskomponenten anwendbar, da das im weiteren Verlauf erläuterte Testprinzip ebenso funktioniert und nur die Komplexität und damit die Anzahl der Testfälle reduziert ist. The vehicle preferably has high voltage components. These may be a traction battery of an electrically powered vehicle or a hybrid vehicle, individual consumers connected to a high voltage power grid, such as electric heating and air conditioning or electric steering systems, and high voltage motor / generators. However, the test device according to the invention is also applicable to a galvanic coupling of a low-voltage circuit of a vehicle without high-voltage components, since the test principle explained below also works and only the complexity and thus the number of test cases is reduced.

Das erfindungsgemäße Testgerät umfasst eine Kontakteinheit und eine Verbindungseinheit, wobei die Kontakteinheit zum galvanischen Koppeln des Stromkreises des Fahrzeugs mit der Verbindungseinheit ausgebildet ist. Für den Testbetrieb ist die Kontakteinheit bevorzugt mit einer Schnittstelle des Stromkreises im Fahrzeug verbindbar. Diese Schnittstelle kann als Steckerbuchse (SD-Buchse) ausgebildet sein und im Normalbetrieb durch einen den Stromkreis schließenden Stecker belegt sein. Derartige Stecker können Wartungs- bzw. Servicestecker (Service-Disconnect-Stecker; SD-Stecker) sein, die nach dem Entfernen aus der Steckerbuchse den Stromkreis galvanisch trennen bzw. der Stromkreis nach deren Entfernen galvanisch unterbrochen (getrennt) ist. Daher ist die Kontakteinheit vorzugsweise als Stecker ausgebildet, der wenigstens einen, vorzugsweise alle Stromkreisanschlüsse der Schnittstelle, also der SD-Buchse, aufweist. Beispielsweise kann die Kontakteinheit zwei Niederspannungs-Eingänge und zwei Niederspannungs-Ausgänge, jeweils einen für einen SD- und einen HVIL-Stromkreis, aufweisen. Jeder Stromkreis des Fahrzeugs weist an der Schnittstelle wenigstens zwei Stromkreisanschlüsse, nämlich wenigstens je einen Eingang und einen Ausgang auf, welche im Normalbetrieb über den SD-Stecker galvanisch gekoppelt sind. Die Kontakteinheit kann für jeden dieser zwei Stromkreisanschlüsse je Stromkreis einen Kontakteinheitenanschluss aufweisen, mindestens jedoch für je einen Eingangs- und Ausgangs-Stromkreisanschluss. Für zusätzliche Stromkreisanschlüsse je Stromkreis kann die Kontakteinheit einen oder keinen Kontakteinheitenanschluss aufweisen. The test device according to the invention comprises a contact unit and a connection unit, wherein the contact unit is designed for electrically coupling the circuit of the vehicle to the connection unit. For test operation, the contact unit is preferably connectable to an interface of the circuit in the vehicle. This interface can be designed as a socket (SD socket) and be occupied in normal operation by a circuit-closing plug. Such plugs may be maintenance or service plugs (service disconnect plugs, SD plugs) which, after removal from the socket, electrically isolate the circuit or the circuit is galvanically interrupted (disconnected) after removal. Therefore, the contact unit is preferably designed as a plug which has at least one, preferably all circuit connections of the interface, that is the SD socket. For example, the contact unit may have two low-voltage inputs and two low-voltage outputs, one each for an SD and a HVIL circuit. Each circuit of the vehicle has at the interface at least two circuit connections, namely at least one input and one output, which are galvanically coupled in normal operation via the SD connector. The contact unit may have one contact unit terminal for each of these two circuit terminals per circuit, but at least one for each input and output circuit terminal. For additional circuit connections per circuit, the contact unit may have one or no contact unit connection.

Das erfindungsgemäße Testgerät zeichnet sich dadurch aus, dass das Testgerät weiterhin wenigstens einen Testanschluss und wenigstens eine Schalteinheit aufweist, wobei die Verbindungseinheit zum galvanischen Koppeln der Kontakteinheit mit dem wenigstens einen Testanschluss ausgebildet ist und wobei die wenigstens eine Schalteinheit zur schaltbaren galvanischen Kopplung des wenigstens einen Stromkreises des Fahrzeugs durch galvanisches Überbrücken des wenigstens einen Testanschlusses ausgebildet ist. The test device according to the invention is characterized in that the test device further comprises at least one test connection and at least one switching unit, wherein the connection unit is designed for galvanic coupling of the contact unit to the at least one test connection and wherein the at least one switching unit for switchable galvanic coupling of the at least one circuit of the vehicle is formed by galvanic bridging the at least one test terminal.

Der wenigstens eine Testanschluss wird mittels der Verbindungseinheit galvanisch mit der Kontakteinheit und damit mit dem Stromkreis des Fahrzeugs verbunden. Der Testanschluss weist wenigstens zwei Anschlusskontakte für den mindestens einen zu verbindenden Stromkreis auf, wobei jeder Anschlusskontakt ausgebildet ist, entsprechende komplementäre Anschlussstücke reversibel aufzunehmen und damit reversibel galvanisch zu koppeln. Anschlusskontakte mit entsprechenden komplementären Anschlussstücken sind vielfältig bekannt. Diese können einfache Lüsterklemmen (Anschlusskontakt: Lüsterklemme, komplementäres Anschlussstück: Kabel; oder umgekehrt), Bananensteckverbindung (Bananenbuchse, Bananenstecker) bis zu komplexen mehradrigen Steckverbindungen (Steckerbuchse, Stecker) sein. Als Anschlusskontakte sind auch einfache Durchschleifungen (beispielsweise anhand von Pins) oder Bus-Bars (Sammelschienen) denkbar, deren komplementäre Anschlussstücke kraftschlüssig angebunden werden, statt wie bei klassischen Steckverbindungen größtenteils formschlüssig. The at least one test connection is galvanically connected to the contact unit and thus to the circuit of the vehicle by means of the connection unit. The test connection has at least two connection contacts for the at least one circuit to be connected, wherein each connection contact is designed to reversibly receive corresponding complementary connection pieces and thus to reversibly galvanically couple them. Connection contacts with corresponding complementary connecting pieces are widely known. These can be simple luster terminals (connection contact: luster terminal, complementary connection piece: cable or vice versa), banana plug connection (banana socket, banana plug) up to complex multi-core plug connections (plug socket, plug). Simple terminal looping (for example based on pins) or bus bars (busbars) are also conceivable as terminal contacts, whose complementary connecting pieces are frictionally connected instead of largely positive locking, as is the case with conventional plug-in connections.

Wie bereits erläutert, stellt die Verbindungseinheit die galvanische Verbindung zwischen der Kontakteinheit, also bevorzugt dem Stecker, und dem Testanschluss her. Um mit dem wenigstens einen Testanschluss örtlich flexibel bzw. lokal unabhängig von der Kontakteinheit zu sein, ist die Verbindungseinheit vorzugsweise als flexibler Leiter, wie einem Kabel, und besonders bevorzugt als flexibler Leiter mit einer Länge von wenigstens 2m ausgeführt. Selbstverständlich kann die Verbindungseinheit eine Anzahl Leiter aufweisen, die wenigstens der Anzahl der Stromkreisanschlüsse bzw. wenigstens der Anzahl der mittels des Testgerätes schaltbar galvanisch zu koppelnden Stromkreisanschlüssen entspricht. Aus Sicherheitsgründen kann ein separater Leiter für einen Masseanschluss vorgesehen sein, der unabhängig davon, ob er als Kabelbündel mit den übrigen Leitern oder als separates Kabel ausgebildet ist, Teil der Verbindungseinheit ist. Für jeden Anschlusskontakt des Testanschlusses ist ein Leiter vorgesehen. Der Fachmann erkennt somit, dass ein Testanschluss aus wenigstens zwei Anschlusskontakten besteht und mit entsprechend wenigstens zwei Leitern verbunden ist. Kommen weitere Stromphasen oder Masseanschlüsse je Testanschluss hinzu, können mehr als zwei Anschlusskontakte je Testanschluss vorgesehen sein. As already explained, the connection unit establishes the galvanic connection between the contact unit, ie preferably the plug, and the test connection. In order to be locally flexible or locally independent of the contact unit with the at least one test connection, the connection unit is preferably designed as a flexible conductor, such as a cable, and particularly preferably as a flexible conductor with a length of at least 2m. Of course, the connection unit may have a number of conductors which corresponds at least to the number of circuit connections or at least the number of circuit connections to be galvanically coupled by means of the test device. For safety reasons, a separate conductor can be provided for a ground connection, which is part of the connection unit, regardless of whether it is designed as a cable bundle with the remaining conductors or as a separate cable. For each connection contact of the test connection, a conductor is provided. The person skilled in the art thus recognizes that a test connection consists of at least two connection contacts and is connected to at least two conductors accordingly. If additional current phases or ground connections per test connection are added, more than two connection contacts per test connection can be provided.

Erfindungsgemäß weist das Testgerät weiterhin eine Schalteinheit auf. Diese dient der gezielten reversibel schaltbaren galvanischen Überbrückung des Testanschlusses. Die Schalteinheit kann dabei einfache elektrotechnische Bauteile, wie ein Koppelglied, das zwei Anschlüsse über einen elektrischen Leiter verbindet, mittels Sicherungen abgesicherte Stromkreise und/oder integrierte Schaltkreise aufweisen. Die Schalteinheit kann die galvanische Kopplung schalten, indem sie eingesteckt wird, wie im Falle eines einfachen Kopplungsgliedes, indem sie anhand bewegter Teile eine galvanische Trennung trennt oder überbrückt, wie unter Verwendung eines Tasters oder eines Schalters, oder indem sie software- oder hardwaregesteuert einen Strompfad blockiert bzw. freigibt, wie bei einem Transistor. According to the invention, the test device further comprises a switching unit. This serves the targeted reversibly switchable galvanic bridging of the test connection. The switching unit can have simple electrical components, such as a coupling member that connects two terminals via an electrical conductor, fuses secured circuits and / or integrated circuits. The switch unit can switch the galvanic coupling by plugging it in, as in the case of a simple coupling member, by isolating or bypassing galvanic isolation from moving parts, such as using a push-button or switch, or by software or hardware-controlled current path blocks or releases, as in a transistor.

Vorteilhafterweise ist durch das erfindungsgemäße Testgerät das Testen von Sicherheitsvorrichtungen für Hochspannungssysteme oder von Hochspannungskomponenten in Hochspannungssystemen deutlich erleichtert. Es wird möglich, lokal direkt an der Hochspannungskomponente, deren Verhalten nach Aktivierung bzw. Deaktivierung einer Sicherheitsvorrichtung, beispielsweise eines Sicherheits- oder Steuerstromkreises, getestet werden soll, die Aktivierung bzw. Deaktivierung der Sicherheitsvorrichtung definiert durchzuführen und dabei gleichzeitig die Hochspannungskomponente direkt zu überwachen. Auch das Abprüfen mehrerer Testfälle an einer Hochspannungskomponente, bei denen verschiedene Zustände unterschiedlicher Sicherheitsvorrichtungen, wie SD oder HVIL, kombiniert aktiviert und deaktiviert werden müssen, sind mithilfe des erfindungsgemäßen Testgerätes ohne weiteres möglich. Gegenüber dem Stand der Technik ergeben sich signifikante Zeitvorteile, die aufgrund der großen Anzahl notwendiger Testfälle wesentliche Kosteneinsparungen hervorrufen. Advantageously, testing of safety devices for high voltage systems or of high voltage components in high voltage systems is significantly facilitated by the test device according to the invention. It becomes possible to carry out the activation or deactivation of the safety device locally directly at the high-voltage component whose behavior is to be tested after activation or deactivation of a safety device, for example a safety or control circuit, while at the same time directly monitoring the high-voltage component. The testing of multiple test cases on a high-voltage component, in which different states of different safety devices, such as SD or HVIL, must be activated and deactivated in combination, are readily possible with the aid of the test device according to the invention. Compared to the prior art, there are significant time advantages, which cause significant cost savings due to the large number of test cases required.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Testgerät dadurch gekennzeichnet, dass die Kontakteinheit als Stecker für eine Wartungssteckeraufnahme bzw. Wartungssteckerbuchse ausgebildet ist und für den wenigstens einen Stromkreis des Fahrzeugs wenigstens einen Niederspannungseingang und einen Niederspannungsausgang zum galvanischen Koppeln mit je einer Seite des wenigstens einen Stromkreises des Fahrzeuges, die in der Wartungssteckeraufnahme angeordnet und ohne Kopplungsglied galvanisch von der jeweils anderen Seite getrennt sind, aufweist, wobei der wenigstens eine Stromkreis wenigstens ein Service-Disconnect-Steuerstromkreis oder wenigstens ein Pilotlinien-Stromkreis ist. Die Wartungssteckeraufnahme ist bevorzugt die SD-Buchse und kann auch als Wartungssteckerbuchse bezeichnet werden. Diese trennt, wie bereits beschrieben, einen Stromkreis des Fahrzeugs, vorzugsweise den SD-Steuerstromkreis und/oder den Pilotlinien-Stromkreis (HVIL). Entsprechend liegen in der Wartungssteckeraufnahme zwei Anschlüsse des Stromkreises des Fahrzeugs an, die mit dem Niederspannungseingang und dem Niederspannungsausgang der Kontakteinheit durch Einstecken der Kontakteinheit in die Wartungssteckeraufnahme galvanisch gekoppelt werden. Die Kontakteinheit verbindet damit jede Seite des wenigstens einen Stromkreises mit je einem Leiter der Verbindungseinheit. Das wenigstens eine Kopplungsglied ist im Wartungsstecker selbst angeordnet und koppelt im normalen Fahrzeugbetrieb jeweils Ein- und Ausgang des wenigstens einen Stromkreises galvanisch miteinander und schließt damit den Stromkreis. In a preferred embodiment, the test device is characterized in that the contact unit is designed as a plug for a service plug receptacle or maintenance plug socket and for the at least one circuit of the vehicle at least one low-voltage input and a low-voltage output for galvanic coupling with one side of at least one circuit of the vehicle , Which are arranged in the service plug receptacle and are electrically isolated from the other side without a coupling member, wherein the at least one circuit is at least one service disconnect control circuit or at least one pilot line circuit. The service plug receptacle is preferably the SD socket and can also be used as Maintenance plug socket are called. This separates, as already described, a circuit of the vehicle, preferably the SD control circuit and / or the pilot line circuit (HVIL). Accordingly, two terminals of the circuit of the vehicle are in the service plug receptacle, which are galvanically coupled to the low-voltage input and the low-voltage output of the contact unit by inserting the contact unit into the service plug receptacle. The contact unit thus connects each side of the at least one circuit with one conductor each of the connection unit. The at least one coupling member is arranged in the service plug itself and coupled in normal vehicle operation each input and output of the at least one electrical circuit with each other and thus closes the circuit.

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist das Testgerät dadurch gekennzeichnet, dass der Testanschluss und/oder die Schalteinheit wenigstens einen Messkontakt mit zwei Messanschlüssen zum Anschließen eines Messgerätes zum Erfassen von elektrotechnischen Kenngrößen des wenigstens einen Stromkreises des Fahrzeugs aufweist. Damit kann vorteilhafterweise neben der galvanischen Kopplung der Anschlüsse des Testanschlusses und damit des wenigstens einen Stromkreises des Fahrzeugs auch wenigstens eine elektrotechnische Kenngröße, z. B. die Stromstärke, die Spannung, der Widerstand u.v.m., ermittelt werden. Besonders vorteilhaft können diese Kenngrößen zusätzlich oder alternativ an der Schalteinheit selbst ermittelt werden. Die jeweiligen Anschlüsse können, je nach zu erfassender Kenngröße, parallel oder in Reihe zu dem wenigstens einen Stromkreis liegen, sodass mittels des Messgerätes, z. B. ein Strommessgerät bzw. Amperemeter, eine Parallel- oder Reihenschaltung ermöglicht ist. In a further embodiment of the invention, the test device is characterized in that the test connection and / or the switching unit has at least one measuring contact with two measuring connections for connecting a measuring device for detecting electrotechnical characteristics of the at least one electric circuit of the vehicle. Thus, advantageously, in addition to the galvanic coupling of the terminals of the test terminal and thus the at least one circuit of the vehicle and at least one electrotechnical characteristic, for. As the current, the voltage, the resistance u.v.m. be determined. Particularly advantageously, these parameters can be determined additionally or alternatively on the switching unit itself. Depending on the parameter to be detected, the respective connections can be parallel or in series with the at least one circuit, so that by means of the measuring device, for. As an ammeter or ammeter, a parallel or series connection is possible.

Eine weitere Ausführungsform des Testgerätes ist dadurch gekennzeichnet, dass die Schalteinheit ein als Steckverbindung ausgebildetes galvanisches Koppelglied ist. Dies ermöglicht eine besonders einfache und sichere galvanische Kopplung, auch weil die Anschlüsse selbst vor Berührung geschützt tiefer liegend angeordnet sein können. A further embodiment of the test device is characterized in that the switching unit is a galvanic coupling element designed as a plug connection. This allows a particularly simple and safe galvanic coupling, also because the terminals can be located even protected against contact lying deeper.

In einer weiteren Ausführungsform des Testgerätes ist die Verbindungseinheit mit der Kontakteinheit und/oder dem Testanschluss reversibel verbindbar. Dies weist den besonders großen Vorteil auf, dass die Verbindungseinheit, die Kontakteinheit und der Testanschluss an die jeweilige Aufgabe angepasst und dafür ausgetauscht werden können. So kann die Wartungssteckeraufnahme in jedem Fahrzeug unterschiedlich ausgebildet sein. Verbindungseinheit und Testanschluss können dieselben bleiben und lediglich die Kontakteinheit an die geänderte Vorgabe angepasst werden. Bleiben alle Anschlüsse gleich und ändern sich die Zugangspunkte derart, dass die Entfernungen zwischen Wartungssteckeraufnahme und direkt zu überwachender Hochspannungskomponente länger oder kürzer werden, kann dies durch eine längere oder kürzere Verbindungseinheit kompensiert werden. Schließlich kann durch einen austauschbaren Testanschluss das Testgerät an unterschiedliche Messaufgaben, beispielweise für unterschiedliche Kenngrößen, angepasst werden. Die reversible Verbindung ist besonders bevorzugt durch Steckverbindungen, z. B. mittels Bananenstecker, gebildet. In a further embodiment of the test device, the connection unit can be reversibly connected to the contact unit and / or the test connection. This has the particularly great advantage that the connection unit, the contact unit and the test connection can be adapted to the respective task and exchanged for it. Thus, the maintenance plug receptacle can be designed differently in each vehicle. Connection unit and test connection can remain the same and only the contact unit can be adapted to the changed specification. If all connections remain the same and the access points change such that the distances between the service plug receptacle and the directly monitored high-voltage component become longer or shorter, this can be compensated by a longer or shorter connection unit. Finally, the test device can be adapted to different measuring tasks, for example for different parameters, by means of an exchangeable test connection. The reversible compound is particularly preferably by plug connections, for. B. by banana plug formed.

Ausführungsbeispiel embodiment

Weitere Merkmale, Anwendungsmöglichkeiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, die schematisch in den Figuren dargestellt sind. Dabei bilden alle beschriebenen oder dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Patentansprüchen oder deren Rückbeziehung sowie unabhängig von ihrer Formulierung bzw. Darstellung in der Beschreibung bzw. in den Zeichnungen. Other features, applications and advantages of the invention will become apparent from the following description of embodiments of the invention, which are shown schematically in the figures. All described or illustrated features, alone or in any combination form the subject of the invention, regardless of their combination in the claims or their dependency and regardless of their formulation or representation in the description or in the drawings.

Hierbei zeigen: Hereby show:

1 einen Service-Disconnect-Stecker in einer Wartungssteckerbuchse entsprechend dem Stand der Technik, 1 a service disconnect plug in a maintenance plug socket according to the prior art,

2 eine schematische Verbindung des Testgerätes mit dem Stromkreis des Fahrzeugs und 2 a schematic connection of the test device with the circuit of the vehicle and

3 einen schematischen Testanschluss. 3 a schematic test connection.

1 zeigt den technischen Hintergrund bzw. das technische Anwendungsgebiet für das erfindungsgemäße Testgerät. In einem Fahrzeug entsprechend dem Stand der Technik, welches Hochvoltkomponenten, wie HV-Verbraucher 107 mit entsprechender HV-Batterie 106 (auch Hochvoltspeicher genannt), aufweist, gibt es einen sogenannten Wartungsstecker 100, auch 12V Service-Disconnect-Stecker genannt. Der Wartungsstecker 100 schließt beispielsweise zwei Stromkreise: einen Steuerstromkreis und einen Sicherheitsstromkreis mittels je einer Kopplungsschaltung (101, 102). Diese Stromkreise sind Niederspannungs- bzw. Niedervoltstromkreise, weshalb der Wartungsstecker 100 auch als 12V SD-Stecker bezeichnet wird. Der Wartungsstecker 100 steckt im Betriebszustand des Fahrzeuges in einer Wartungssteckerbuchse 2, auch als Wartungssteckeraufnahme 2 bezeichnet, und schließt die beiden genannten Niedervoltstromkreise. 1 shows the technical background and the technical field of application for the test device according to the invention. In a vehicle according to the prior art, which high-voltage components, such as HV consumers 107 with appropriate HV battery 106 (also called high-voltage storage), there is a so-called maintenance plug 100 , also called 12V service disconnect plug. The maintenance plug 100 includes, for example, two circuits: a control circuit and a safety circuit by means of a respective coupling circuit ( 101 . 102 ). These circuits are low-voltage and low-voltage circuits, which is why the maintenance plug 100 Also referred to as 12V SD connector. The maintenance plug 100 stuck in the operating condition of the vehicle in a maintenance plug socket 2 , also as a maintenance plug receptacle 2 denotes, and closes the two mentioned low-voltage circuits.

Der Steuerstromkreis wird durch die Kopplungsschaltung 101 geschlossen, indem diese den Steuerstromkreis Eingang 21 (aus Sicht des SD-Steckers) mit dem Steuerstromkreis Ausgang 22 galvanisch koppelt. Damit versorgt der Steuerstromkreis ein Schütz 103 mit elektrischer Energie. Dieses koppelt daraufhin HV-Verbraucher 107 über einen HV-Leistungsstromkreis 105 mit einer HV-Batterie 106. Wird der SD-Stecker 100 gezogen, fällt die Spannung vom Schütz 103 ab und der HV-Leistungsstromkreis 105 wird von der HV-Batterie 106 getrennt, wodurch keine Spannung mehr an den HV-Verbrauchern 107 anliegt. The control circuit is through the coupling circuit 101 closed by this the Control circuit input 21 (from the perspective of the SD connector) with the control circuit output 22 galvanically coupled. Thus, the control circuit supplies a contactor 103 with electrical energy. This then couples HV consumers 107 via a HV power circuit 105 with a HV battery 106 , Will the SD plug 100 pulled, the voltage drops from the contactor 103 off and the HV power circuit 105 is from the HV battery 106 disconnected, causing no voltage to the HV consumers 107 is applied.

Der Sicherheitsstromkreis, auch HVIL oder Pilotlinie genannt, verläuft im dargestellten Beispiel durch sämtliche HV-Verbraucher 107 sowie eine Überwachungseinheit 104. Diese erkennt ein Abreißen der elektrischen Verbindung zu einem der HV-Verbraucher 107 und trennt daraufhin die HV-Batterie 106 vom HV-Leistungsstromkreis 105 mittels nicht dargestellter Schaltmittel. Der Wartungsstecker 100 schließt den Sicherheitsstromkreis durch Verbinden des Eingangs 23 (aus Sicht des Wartungssteckers 100) mit dem Sicherheitsstromkreis Ausgang 24 über die Kopplungsschaltung 102. The safety circuit, also called HVIL or pilot line runs in the example shown by all HV consumers 107 as well as a monitoring unit 104 , This detects a tearing off of the electrical connection to one of the HV consumers 107 and then disconnects the HV battery 106 from the HV power circuit 105 by means not shown switching means. The maintenance plug 100 closes the safety circuit by connecting the input 23 (from the perspective of the maintenance plug 100 ) with the safety circuit output 24 via the coupling circuit 102 ,

Wird nun eine geplante Wartung, eine Reparatur oder eine Notfallmaßnahme (Rettung von Personen) nach einem Unfall durchgeführt, ist als erstes der gut zugängliche und gekennzeichnete Wartungsstecker 100 zu ziehen und gegebenenfalls gegen Wiedereinstecken zu sichern. Wartungs-, Service- und Rettungspersonal ist diesbezüglich ausgebildet. Ist der Wartungsstecker 100 gezogen, sind sämtliche HV-Verbraucher 107 stromlos und können ohne Gefahr für Leib und Leben berührt und ausgetauscht werden. Um sicher zu stellen, dass dies tatsächlich und unter allen Umständen gewährleistet ist, müssen die Reaktionen sämtlicher beteiligter Komponenten auf das Ziehen des Wartungssteckers getestet werden. Dies geschieht vorzugsweise während der Entwicklung des Fahrzeugs. Zur Vereinfachung und wesentlichen Beschleunigung dieser umfangreichen Tests wird das erfindungsgemäße Testgerät 1 verwendet. If now a planned maintenance, a repair or an emergency measure (rescue of persons) is carried out after an accident, the first is the easily accessible and marked maintenance plug 100 to pull and if necessary to secure against reinserting. Maintenance, service and rescue personnel are trained in this regard. Is the maintenance plug 100 drawn are all HV consumers 107 de-energized and can be touched and exchanged without danger to life and limb. To ensure that this is actually and in all circumstances ensured, the reactions of all the components involved must be tested for the removal of the service plug. This is preferably done during the development of the vehicle. To simplify and substantially accelerate these extensive tests, the test device according to the invention 1 used.

In 2 ist das Testgerät 1 im Einsatzzustand dargestellt. Das Testgerät 1 besteht grundsätzlich aus der Kontakteinheit 3, der Verbindungseinheit 4 sowie dem Testanschluss 5. Die geschweifte Klammer am Bezugszeichen 1 verdeutlicht die Zusammengehörigkeit der einzelnen Einheiten 3, 4, 5. Die Strich-Punkt-Linie 6 stellt symbolisch die Schnittstelle zum Fahrzeug dar. Es ist zu erkennen, dass die Kontakteinheit 3 in der Wartungssteckerbuchse 2 (12V Service-Disconnect-Buchse) eingesteckt ist. Durch das Einstecken werden die Anschlusskontakte 31, 32, 33 und 34 galvanisch mit den Ein- und Ausgängen 21, 22, 23 und 24 des Steuer- und des Sicherheitsstromkreises gekoppelt. Beide Niedervoltstromkreise werden dadurch verlängert und ortsflexibel von der Wartungssteckerbuchse 2 entfernt verlegbar. Die Ortsflexibilität wird durch die Verbindungseinheit 4 ermöglicht, welche einen flexiblen Leiter 41 für jeden Strompfad (21, 22, 23, 24) aufweist. Weiterhin weist die Kontakteinheit 3 einen Masseanschluss 35 auf, der mit der Masse des Fahrzeugs verbunden wird. Dieser Masseanschluss kann alternativ oder zusätzlich über die Verbindungseinheit 4 in den Testanschluss 5 geführt sein und dort mit der Fahrzeugmasse über den Masseanschluss 42 verbunden werden. In 2 is the test device 1 shown in the condition of use. The test device 1 basically consists of the contact unit 3 , the connection unit 4 as well as the test connection 5 , The curly bracket at the reference number 1 clarifies the unity of the individual units 3 . 4 . 5 , The dash-dot line 6 symbolically represents the interface to the vehicle. It can be seen that the contact unit 3 in the maintenance plug socket 2 (12V service disconnect socket) is plugged in. By plugging in the connection contacts 31 . 32 . 33 and 34 galvanic with the inputs and outputs 21 . 22 . 23 and 24 coupled to the control and safety circuit. Both low-voltage circuits are thereby extended and flexible from the maintenance plug socket 2 Removable. The location flexibility is determined by the connection unit 4 which allows a flexible conductor 41 for each rung ( 21 . 22 . 23 . 24 ) having. Furthermore, the contact unit 3 a ground connection 35 on which is connected to the mass of the vehicle. This ground connection can alternatively or additionally via the connection unit 4 in the test connection 5 be guided and there with the vehicle ground via the ground connection 42 get connected.

Der Testanschluss 5 weist entsprechend der Darstellung in 3 mehrere Anschlüsse auf, nämlich den Testeingang 51 und Testausgang 52 des Steuerstromkreises sowie den Testeingang 53 und Testausgang 54 des Sicherheitsstromkreises sowie den bereits erwähnten Masseanschluss 42. Diese Anschlüsse (außer Masseanschluss 42) sind die Enden der Verlängerungen der Strompfade (21, 22, 23, 24) des Steuer- und Sicherheitsstromkreises. Die Anschlüsse 51, 52, 53 und 54 sind im dargestellten Beispiel als Bananensteckerbuchsen ausgebildet. Die zwei Stromkreise, der Steuer- und der Sicherheitsstromkreis können unabhängig voneinander durch nicht dargestellte Schalteinheiten geschlossen werden. Die Schalteinheiten sind im vorliegenden Beispiel durch Koppelglieder mit je zwei Bananensteckern gebildet, die in die Anschlüsse 51, 52, 53 und 54 einsteckbar sind. Die beiden Bananenstecker je Stromkreis können als feste Einsteck- bzw. Verbindungsbrücke oder variabel mit flexibler Kabel- bzw. Leiterverbindung ausgebildet sein. Die Bananenstecker der Schalteinheit können außerdem an dem dem Bananenstecker axial gegenüberliegenden Ende eine Bananensteckerbuchse aufweisen. Dadurch können Messgeräte zur Erfassung elektrotechnischer Kenngrößen direkt angeschlossen werden. The test connection 5 indicates as shown in 3 several connections, namely the test input 51 and test output 52 of the control circuit and the test input 53 and test output 54 of the safety circuit and the already mentioned ground connection 42 , These connections (except ground connection 42 ) are the ends of the extensions of the current paths ( 21 . 22 . 23 . 24 ) of the control and safety circuit. The connections 51 . 52 . 53 and 54 are formed in the example shown as banana sockets. The two circuits, the control and the safety circuit can be closed independently by switching units, not shown. The switching units are formed in the present example by coupling links, each with two banana plugs, in the connections 51 . 52 . 53 and 54 are pluggable. The two banana plugs per circuit can be designed as fixed plug-in or connection bridge or variable with flexible cable or conductor connection. The banana plug of the switching unit may also have a Bananensteckerbuchse on the banana plug axially opposite end. As a result, measuring devices for recording electrical characteristics can be connected directly.

Der besondere Vorteil des erfindungsgemäßen Testgerätes 1 wird anhand eines beispielhaften Testablaufs deutlich. Dieser dient dazu, die Reaktion des HV-Systems beim Start des Verbrennungsmotors eines Hybrid-Fahrzeugs zu testen, wobei der 12V SD-Stecker im Motorraum gezogen ist. Es darf dabei kein Zuschalten des Startermotors bzw. des Startergenerators erfolgen. Zur Vorbereitung des Tests ist der Wartungsstecker 100 (12V SD-Stecker) zu ziehen und das Testgerät 1 in die Wartungssteckerbuchse 2 einzustecken. Die Schalteinheit ist so geschalten, dass sowohl der Steuerstromkreis (SD) als auch der Sicherheitsstromkreis (HVIL) galvanisch geschlossen sind. Dies bedeutet, dass zwei Koppelglieder in dem Testanschluss 5 eingesteckt sind und zum einen den Testeingang 51 mit dem Testausgang 52 des Steuerstromkreises und zum anderen den Testeingang 53 mit dem Testausgang 54 des Sicherheitsstromkreises verbinden. Darüber hinaus ist ein Diagnosegerät an das Fahrzeug-Bussystem, z. B. ein Controller Area Network (CAN), angeschlossen, um die Bussignale aufzuzeichnen. Ein derartiges Diagnosegerät kann beispielsweise an die Onboard-Diagnose-Schnittstelle, z. B. OBD II, angeschlossen werden. Schließlich wird als letzter Vorbereitungsschritt der Fehlerspeicher des Batteriemanagement-Steuergerätes gelöscht. The particular advantage of the test device according to the invention 1 becomes clear on the basis of an exemplary test procedure. This is to test the response of the HV system at the start of the internal combustion engine of a hybrid vehicle with the 12V SD plug pulled in the engine compartment. There must be no connection of the starter motor or the starter generator. To prepare for the test is the maintenance plug 100 (12V SD connector) and the test device 1 into the maintenance plug socket 2 insert. The switching unit is switched so that both the control circuit (SD) and the safety circuit (HVIL) are galvanically closed. This means that two coupling links in the test port 5 are plugged in and on the one hand the test input 51 with the test output 52 of the control circuit and on the other hand the test input 53 with the test output 54 of the safety circuit. In addition, a diagnostic device to the vehicle bus system, z. A Controller Area Network (CAN) connected to record the bus signals. Such a thing Diagnostic device can, for example, to the onboard diagnostic interface, z. B. OBD II, to be connected. Finally, the error memory of the battery management control unit is deleted as the last preparation step.

Wenn der Test bzw. die Prüfung beginnt, wird zunächst die Bus-Aufzeichnung gestartet. Nun wird der Steuerstromkreis getrennt, indem das Koppelglied, welches den Testeingang 51 mit dem Testausgang 52 des Steuerstromkreises verbindet, entfernt bzw. aus dem Testanschluss 5 gezogen wird. Verläuft der Test wie erwartet, ist das HV-System inaktiv und es wird eine Fehlermeldung über das Bussystem im Fehlerspeicher abgelegt. When the test starts, the bus recording is started first. Now, the control circuit is disconnected by the coupling member, which is the test input 51 with the test output 52 of the control circuit connects, removes or from the test port 5 is pulled. If the test proceeds as expected, the HV system is inactive and an error message is stored in the error memory via the bus system.

Im nächsten Testschritt wird die Zündung des Fahrzeugs (Klemme 15) eingeschalten. Anschließend wird versucht, den Motor zu starten (Aktivierung Klemme 50). Schließlich wird die Zündung (Klemme 15) wieder ausgeschalten. Im Ergebnis darf bei eingeschalteter Zündung das HV-System nicht aktiviert werden und der Motor darf nicht starten. Ob das HV-System aktiviert wird, kann über das Bussystem ausgelesen werden. In the next test step, the ignition of the vehicle (terminal 15 ). Then it tries to start the engine (activation terminal 50 ). Finally, the ignition (terminal 15 ) switched off again. As a result, with the ignition switched on, the HV system must not be activated and the engine must not start. Whether the HV system is activated can be read out via the bus system.

Im letzten Testschritt dieses Testfalls wird der Steuerstromkreis geschlossen, also das Koppelglied zur Verbindung des Testeingangs 51 mit dem Testausgang 52 eingesteckt. Anschließend wird die Zündung ein- und wieder ausgeschalten. Im Ergebnis muss das HV-System fehlerfrei starten. In the last test step of this test case, the control circuit is closed, ie the coupling element for connecting the test input 51 with the test output 52 plugged in. Then the ignition is switched on and off again. As a result, the HV system must start without errors.

Zum Schluss wird die Busaufzeichnung beendet, der Fehlerspeicher ausgelesen und gelöscht, das Testgerät 1 entfernt und der Wartungsstecker 100 wieder in die Wartungssteckerbuchse 2 eingesteckt. Finally, the bus recording is terminated, the error memory is read out and deleted, the test device 1 removed and the service plug 100 back into the maintenance plug socket 2 plugged in.

In weiteren Testfällen werden der Steuerstromkreis und der Sicherheitsstromkreis abwechselnd und gemeinsam getrennt und wieder geschlossen. Dabei sind Messungen zwischen den jeweiligen Ein- und Ausgängen (21, 23 und 22, 24) vorzunehmen, welche an den Anschlüssen 51 bis 54 durchgeführt werden. Gleichzeitig muss regelmäßig die Zündung ein- und ausgeschalten werden, HV-Komponenten aktiviert werden oder andere Bedienvorgaben umgesetzt werden. Dabei ist immer das Bussystem anhand des Diagnosegerätes zu überwachen. Das erfindungsgemäße Testgerät 1 ermöglicht es, diese Tests auf dem Fahrerplatz durchzuführen, ohne ständig das Fahrzeug zum Ziehen und Einstecken des Wartungssteckers 100 zu verlassen. Darüber hinaus ermöglich es das erfindungsgemäße Testgerät 1 überhaupt erst, verschiedene Steuer- und Sicherheitsstromkreise unabhängig voneinander zu testen. In further test cases, the control circuit and the safety circuit are alternately and jointly disconnected and closed again. Here are measurements between the respective inputs and outputs ( 21 . 23 and 22 . 24 ), which at the connections 51 to 54 be performed. At the same time, the ignition must be switched on and off regularly, HV components activated or other operating instructions implemented. The bus system must always be monitored using the diagnostic device. The test device according to the invention 1 makes it possible to carry out these tests on the driver's seat without constantly having to pull and plug in the maintenance plug 100 to leave. In addition, it allows the test device according to the invention 1 in the first place to test different control and safety circuits independently.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1 1: Testgerät tester
2 2: Wartungssteckerbuchse (12V Service-Disconnect-Buchse) Maintenance plug socket (12V service disconnect socket)
3 3: Kontakteinheit Contact unit
4 4: Verbindungseinheit connecting unit
5 5: Testanschluss test port
6 6: Schnittstelle Fahrzeug Interface vehicle
21 21: Steuerstromkreis Eingang Control circuit input
22 22: Steuerstromkreis Ausgang Control circuit output
23 23: Sicherheitsstromkreis Eingang Safety circuit input
24 24: Sicherheitsstromkreis Ausgang Safety circuit output
31 31: Steuerstromkreisanschluss Eingang Control circuit connection input
32 32: Steuerstromkreisanschluss Ausgang Control circuit connection output
33 33: Sicherheitsstromkreisanschluss Eingang Safety circuit connection input
34 34: Sicherheitsstromkreis Ausgang Safety circuit output
35 35: Masseanschluss Fahrzeug Ground connection vehicle
41 41: Leiter ladder
42 42: Masseanschluss Testanschluss Ground connection Test connection
51 51: Testeingang Steuerstromkreis Test input control circuit
52 52: Testausgang Steuerstromkreis Test output control circuit
53 53: Testeingang Sicherheitsstromkreis Test input safety circuit
54 54: Testausgang Sicherheitsstromkreis Test output safety circuit
100 100: Wartungsstecker (12V Service-Disconnect-Stecker) Maintenance plug (12V service disconnect plug)
101 101: Kopplungsschaltung Steuerstromkreis Coupling circuit control circuit
102 102: Kopplungsschaltung Sicherheitsstromkreis Coupling circuit safety circuit
103 103: Schütz contactor
104 104: Überwachungseinheit HVIL Monitoring unit HVIL
105 105: HV-Leistungsstromkreis HV power circuit
106 106: HV-Batterie (Hochvoltspeicher) HV battery (high-voltage storage)
107 107: HV-Verbraucher HV consumers

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102014202504 A1 [0002]
DE 102012015523 B4 [0004]
DE 102012210620 A1 [0005]
EP 2571094 B1 [0006]
EP 1498742 A1 [0007]

Claims

Test device ( 1 ) for switchably galvanically coupling at least one circuit of a vehicle which has a contact unit ( 3 ) and a connection unit ( 4 ), wherein the contact unit ( 3 ) for electrically coupling the circuit of the vehicle with the connection unit ( 4 ), characterized in that the test device ( 1 ) at least one test connection ( 5 ) and at least one switching unit, wherein the connection unit ( 4 ) for galvanic coupling of the contact unit ( 3 ) with the at least one test connection ( 5 ) and wherein the at least one switching unit for switchable galvanic coupling of the at least one electric circuit of the vehicle by galvanically bridging the at least one test terminal ( 5 ) is trained.

Test device ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the contact unit ( 3 ) as a plug for a service plug receptacle ( 2 ) is formed and for the at least one circuit of the vehicle at least one low-voltage input ( 31 . 33 ) and at least one low-voltage output ( 32 . 34 ) for galvanic coupling with one side each ( 21 . 22 . 23 . 24 ) of the at least one circuit of the vehicle, which in the service plug receptacle ( 2 ) and without coupling element ( 101 . 102 ) is electrically isolated from the other side, wherein the at least one circuit is at least one service disconnect control circuit or at least one pilot line circuit.

Test device ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the test connection ( 5 ) and / or the switching unit has at least one measuring contact with two measuring terminals for connecting a measuring device for detecting electrotechnical characteristic quantities of the at least one electric circuit of the vehicle.

Test device ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the switching unit is designed as a plug connection galvanic coupling member.

Test device ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the connection unit ( 4 ) with the contact unit ( 3 ) and / or the test connection ( 5 ) is reversibly connectable.