DE102015217099B4

DE102015217099B4 - Vorrichtung und Verfahren zum Steuern eines Stromrichters

Info

Publication number: DE102015217099B4
Application number: DE102015217099.3A
Authority: DE
Inventors: Ji Tae Kim; Sung Suk Ok; Kyu Il Lee; Seong Pil Ryu
Original assignee: Hyundai Motor Co
Current assignee: Hyundai Motor Co
Priority date: 2014-12-02
Filing date: 2015-09-07
Publication date: 2024-02-15
Anticipated expiration: 2035-09-08
Also published as: KR101679924B1; CN105655981B; KR20160066433A; DE102015217099A1; CN105655981A; US20160156084A1

Abstract

Vorrichtung (100) zum Steuern eines Stromrichters (200), die Vorrichtung (100) aufweisend:eine Ausfallerfassungsvorrichtung (110), die eingerichtet ist, um eine Fehlfunktion von zumindest einem Sensor (210, 220), der in einer Eingangsseite oder einer Ausgangsseite eines Stromrichters (200) umfasst ist, zu erfassen;eine Substitutionsfaktor-Rechenvorrichtung (120), die eingerichtet ist, um einen Substitutionsfaktor auf der Grundlage eines Messwertes eines Sensors (310) in einer Hochspannungsbatterie (300), die mit einer Eingangsseite des Stromrichters (200) verbunden ist, zu berechnen, wenn eine Fehlfunktion in dem Sensor (210) der Eingangsseite durch die Ausfallerfassungsvorrichtung (110) erfasst wird, und um den Substitutionsfaktor auf der Grundlage von Messwerten eines Sensors (510), der mit einer oder mehreren Lasten (500) verbunden ist, zu berechnen, wenn eine Fehlfunktion in dem Sensor (220) der Ausgangsseite erfasst wird; undeine Notbetriebsteuerung (130), die eingerichtet ist, um einen Betrieb in einer Konstantstrom- oder Konstantspannungsregelung auf der Grundlage des berechneten Substitutionsfaktors zu steuern.

Description

HINTERGRUND
(a) Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Steuern/Regeln eines Stromrichters und insbesondere eine Vorrichtung, die zwischen einer Hochspannungsbatterie und einer Last und einem Brennstoffzellenstapel angeordnet ist, und ein Verfahren zum Steuern des Stromrichters.
(b) Beschreibung des Standes der Technik
Verschiedene Funktionen zum Steuern eines Brennstoffzellenfahrzeugs können im Allgemeinen in eine Brennstoffzellensystem-Steuerfunktion mit einer Luftversorgungsfunktion und einer Wasserstoffversorgungsfunktion in einem Brennstoffzellensystem, eine Wärmemanagementfunktion, eine Leistungsverteilungsfunktion für eine Leistungsverteilung einer Hochspannungsbatterie und des Brennstoffzellensystems und eine Fahrzeugsteuerungsfunktion zum Antreiben eines Fahrzeugs in Abhängigkeit von einer Absicht eines Fahrers aufgeteilt werden. Um die oben erwähnten Steuerfunktionen durchzuführen, bestimmt eine Steuerung die Steuerfunktionen auf der Grundlage einer Sensoreingabe und führt diese durch, um so einen Stellantrieb anzusteuern. Jedoch ist es in dem Fall, in dem ein Problem in der Zuverlässigkeit eines Sensors auftreten kann, nicht möglich, ein System effizient anzutreiben und kann Verletzungen bei einem Fahrer oder einem Fußgänger zur Folge haben.
Aus der JP 5 226 475 B2 sind eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Steuern eines Stromrichters bekannt, aufweisend eine Ausfallerfassungsvorrichtung, die eingerichtet ist, um eine Fehlfunktion eines Sensors, der in einer Eingangsseite eines Stromrichters umfasst ist, zu erfassen.
Außerdem offenbart die US 2003 / 0 117 823 A1 eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Steuern eines Stromrichters, wobei der Stromrichter Sensoren am Eingang und am Ausgang aufweist, sowie eine Ausfallerfassungsvorrichtung, die eingerichtet ist, um eine Fehlfunktion eines Sensors, der in einer Eingangsseite oder einer Ausgangsseite eines Stromrichters umfasst ist, zu erfassen. Dabei wird der Messwert des ausgefallenen Sensors auf der Grundlage eines Messwerts des jeweils anderen Sensors geschätzt.
ZUSAMMENFASSUNG
Eine Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung stellt bereit eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Steuern/Regeln eines Stromrichters, die in der Lage sind, einen Notbetrieb eines Sensors zu ermöglichen, der unter Verwendung von Informationen von Vorrichtungen in der Nähe des Stromrichters durchgeführt wird, wenn eine Störung des in dem Stromrichter eines Brennstoffzellenfahrzeugs umfassten Sensors erfasst wird und infolgedessen der Sensor nicht seine bestehende Steuerfunktion durchführt.
Eine Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung stellt bereit eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Steuern eines Stromrichters, die in der Lage sind, die Zuverlässigkeit und Stabilität für ein gesamtes Fahrzeugsystem bereitzustellen, indem Fehlfunktionen aufgrund von Störungen von Sensoren in dem Stromrichter verhindert werden und somit eine zusammenwirkende Steuerleistung zwischen den jeweiligen Komponenten in dem Fahrzeugsystem verbessern.
Die Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung sind nicht auf die oben beschriebenen Ausgestaltungen beschränkt und weitere Ausgestaltungen, die oben nicht beschrieben sind, können von einem Durchschnittsfachmann auf dem Gebiet aus der folgenden Beschreibung klar verstanden werden.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst eine Vorrichtung zum Steuern/Regeln eines Stromrichters eine Ausfallerfassungsvorrichtung (Ausfalldetektor), eine Substitutionsfaktor-Rechenvorrichtung (Substitutionsfaktor-Rechner) und eine Notbetriebsteuerung. Die Ausfallerfassungsvorrichtung erfasst einen Ausfall/eine Fehlfunktion von zumindest einem in einem Stromrichter umfassten Sensor (d.h., ein Sensor einer Eingangsseite und/oder ein Sensor einer Ausgangsseite). Die Substitutionsfaktor-Rechenvorrichtung berechnet einen Substitutionsfaktor auf der Grundlage eines Messwertes eines Sensors in einer mit einer Eingangsseite des Stromrichters verbundenen Hochspannungsbatterie, wenn eine Fehlfunktion in dem Sensor der Eingangsseite durch die Ausfallerfassungsvorrichtung erfasst wird, und berechnet den Substitutionsfaktor auf der Grundlage von Messwerten eines mit einer oder mehreren Lasten verbundenen Sensors, wenn eine Fehlfunktion in dem Sensor der Ausgangsseite erfasst wird. Die Notbetriebsteuerung steuert/regelt einen Betrieb in einer Konstantstrom- oder Konstantspannungsregelung auf der Grundlage des berechneten Substitutionsfaktors.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst ein Verfahren zum Steuern/Regeln eines Stromrichters ein Erfassen, durch eine Ausfallerfassungsvorrichtung, einer Fehlfunktion/Störung von zumindest einem in einem Stromrichter umfassten Sensor, ein Berechnen, durch eine Substitutionsfaktor-Rechenvorrichtung, eines Substitutionsfaktors auf der Grundlage eines Messwertes eines Sensors in einer mit dem Stromrichter verbundenen Hochspannungsbatterie, wenn eine Fehlfunktion in dem Sensor einer Eingangsseite in dem Stromrichter durch die Ausfallerfassungsvorrichtung erfasst wird, und ein Berechnen des Substitutionsfaktors auf der Grundlage von Messwerten eines mit einer oder mehreren Lasten verbundenen Sensors, wenn eine Fehlfunktion in dem Sensor einer Ausgangsseite erfasst wird, und ein Steuern/Regeln, durch eine Notbetriebsteuerung, eines Betriebs in einer Konstantstrom- oder Konstantspannungsregelung auf der Grundlage des berechneten Substitutionsfaktors.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die obigen und weiteren Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden ausführlichen Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen deutlicher.

1 zeigt ein Blockdiagramm, das ein Fahrzeugsystem mit einer Vorrichtung zum Steuern eines Stromrichters gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
2 zeigt ein Blockdiagramm, das die Vorrichtung zum Steuern des Stromrichters gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
3 und 4 zeigen Flussdiagramme zum Beschreiben eines Verfahrens zum Steuern eines Stromrichters gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Nachfolgend werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen ausführlich beschrieben. Die gleichen Bezugszeichen werden verwendet, um die gleichen Komponenten in allen Zeichnungen zu beschreiben, und eine überlappende Beschreibung der gleichen Komponenten wird weggelassen.
In Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, die in der vorliegenden Offenbarung offenbart sind, dienen spezifische strukturelle und funktionale Beschreibungen lediglich dazu, um Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zu beschreiben, und Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können in verschiedenen Formen ausgeführt/implementiert werden und sollen nicht derart interpretiert/ausgelegt werden, dass sie auf in der vorliegenden Beschreibung beschriebene Ausführungsformen beschränkt sind.
Darüber hinaus können bei der Beschreibung der Komponenten der vorliegenden Erfindung Begriffe wie erste/erster/erstes, zweite/zweiter/zweites, A, B usw. verwendet werden. Diese Begriffe werden lediglich dazu verwendet, um die Komponenten von anderen Komponenten zu unterscheiden. Demzufolge werden die Art/Eigenschaft, Reihenfolge/Ordnung, Abfolge/Sequenz usw. der entsprechenden Komponenten durch diese Begriffe nicht eingeschränkt.
Es versteht sich, dass der Ausdruck „Fahrzeug“ oder „Fahrzeug-“ oder andere gleichlautende Ausdrücke wie sie hierin verwendet werden, Kraftfahrzeuge im Allgemeinen wie z.B. Personenkraftwagen einschließlich Sports Utility Vehicles (SUV), Busse, Lastwägen, verschiedene Nutzungsfahrzeuge, Wasserfahrzeuge, einschließlich einer Vielfalt von Booten und Schiffen, Luftfahrzeugen und dergleichen einschließen, und Hybridfahrzeuge, Elektrofahrzeuge, Plug-In-Hybridelektrofahrzeuge, wasserstoffbetriebene Fahrzeuge und andere Fahrzeuge mit alternativen Kraftstoff umfassen (beispielsweise Kraftstoff, der von anderen Quellen als Erdöl gewonnen wird). Wie hierin Bezug genommen wird, ist ein Hybridfahrzeug ein Fahrzeug, das zwei oder mehr Antriebsquellen aufweist, wie zum Beispiel sowohl benzinbetriebene als auch elektrisch angetriebene Fahrzeuge.
Die hierin verwendete Terminologie ist zum Zwecke der Beschreibung bestimmter Ausführungsformen vorgesehen und ist nicht dazu bestimmt, die Erfindung einzuschränken. Wie hierin verwendet, sind die Singularformen „ein“, „eine/einer“ und „der/die/das“ dazu vorgesehen, dass sie ebenso die Pluralformen umfassen, wenn aus dem Zusammenhang nicht eindeutig etwas anderes hervorgeht. Es versteht sich ferner, dass die Ausdrücke „aufweisen“ und/oder „aufweisend“, wenn sie in dieser Beschreibung verwendet werden, die Anwesenheit der angegebenen Merkmale, Zahlen, Schritte, Operationen, Elemente und/oder Komponenten beschreiben, aber nicht das Vorhandensein oder die Hinzufügung von einen oder mehreren Merkmalen, Zahlen, Schritten, Operationen, Elementen, Komponenten und/oder Gruppen davon ausschließen. Wie hierin verwendet, umfasst der Ausdruck „und/oder“ jede und sämtliche Kombinationen von einem oder mehreren der zugeordneten aufgeführten Elemente.. In der gesamten Beschreibung, wenn nicht ausdrücklich das Gegenteil beschrieben ist, werden das Wort „aufweisen/umfassen“ und Variationen wie „aufweist/umfasst“ oder „aufweisend/umfassend“ derart verstanden, dass dies die Einbeziehung der genannten Elemente aber nicht der Ausschluss von irgendwelchen anderen Elementen bedeutet. Darüber hinaus bedeuten die Begriffe „...Einheit", „...-er", „...-or" und „...Modul", die in der Beschreibung beschreiben werden, Einheiten zum Verarbeiten von zumindest einer Funktion und Operation, und können durch Hardware-Komponenten oder Software-Komponenten und Kombinationen davon realisiert/implementiert werden.
Ferner kann die Steuerlogik der vorliegenden Erfindung als nichtflüchtige computerlesbare Medien auf einem computerlesbaren Medium ausgeführt werden, das ablauffähige Programmbefehle umfasst, die durch einen Prozessor, eine Steuerung/Steuereinheit oder dergleichen ausgeführt werden. Beispiele von computerlesbaren Speichermedien umfassen in nicht einschränkender Weise ROM, RAM, Compact-Disc (CD)-ROMs, Magnetbänder, Floppydisks, Flash-Laufwerke, Smart Cards und optische Datenspeichervorrichtungen. Das computerlesbare Aufzeichnungsmedium kann ebenfalls in netzgekoppelten Computersystemen dezentral angeordnet sein, so dass das computerlesbare Medium in einer verteilten Art und Weise gespeichert und ausgeführt wird, z.B. durch einen Telematik-Server oder ein Controller Area Network (CAN) .
1 zeigt ein Blockdiagramm, das ein Fahrzeugsystem mit einer Vorrichtung zum Steuern eines Stromrichters gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
Unter Bezugnahme auf 1 kann ein Fahrzeugsystem eine Vorrichtung 100 zum Steuern eines Stromrichters einen Stromrichter 200, eine Hochspannungsbatterie 300, einen Brennstoffzellenstapel 400 und eine Last 500 umfassen.
Der Stromrichter 200, der ein sogenannter Hochspannungs-DC-DC-Wandler ist, dient dazu, um die Hochspannungsbatterie 300 zu laden oder um die Last 500 in Elektrofahrzeugen, wie beispielsweise Hybridelektrofahrzeuge (hybrid electric vehicle - HEV), ein Brennstoffzellenfahrzeug, ein Hybridbrennstoffzellenfahrzeug und dergleichen, mit Strom von der Hochspannungsbatterie 300 zu versorgen.
Der Stromrichter 200 kann eine von der Hochspannungsbatterie 300 empfangene Spannung erhöhen, um die die erhöhte Spannung an die Last 500 bereitzustellen oder um die erhöhte Spannung an den Brennstoffzellenstapel 400 durch die Last 500 bereitzustellen.
Der Stromrichter 200 umfasst einen Spannungs- und Stromsensor 210 einer Eingangsseite, um so einen Spannungsmesswert V_input und einen Strommesswert I_input der mit der Hochspannungsbatterie 300 verbundenen Eingangsseite zu erfassen/abzutasten. Darüber hinaus umfasst der Stromrichter 200 einen Spannungs- und Stromsensor 220 einer Ausgangsseite, um so einen Spannungsmesswert V_output und einen Strommesswert I_output der mit der Last 500 verbundenen Ausgangsseite zu erfassen/abzutasten.
Die Vorrichtung 100 zum Steuern des Stromrichters kann die Messwerte von dem Stromrichter 200, der Hochspannungsbatterie 300 der Eingangsseite des Stromrichters 200 und der Last 500 der Ausgangsseite des Stromrichters 200 empfangen und kann geeignete Substitutionsfaktorwerte selbst in dem Fall berechnen, in dem eine Fehlfunktion/Störung von zumindest einem der Sensoren 210 und 220 in dem Stromrichter 200 erfasst wird, um so eine Steuerung in einem Notbetrieb durchzuführen.
Herkömmlicherweise, da die Vorrichtung 100 zum Steuern des Stromrichters nur eine Fehlererkennung in Bezug auf eine Unterbrechung oder einen Kurzschluss der Sensoren 210 und 220 in dem Stromrichter 200 durchführt, stoppt sie sofort die Steuerung des Stromrichters 200 in dem Fall, in dem die Unterbrechung oder der Kurzschluss der Sensoren 210 und 220 erfasst wird, und stoppt ebenfalls eine Energieversorgung der Hochspannungsbatterie 300 und eine Übertragung von Rückspeiseenergie, die gleichzeitig durch ein Bremsen erzeugt wird. In diesem Fall, da das Fahrzeug nur durch reine Energie des Brennstoffzellenstapels angetrieben wird, wird das Fahrzeug in einem Notantriebsmodus angetrieben, in dem eine (Ausgangs-)Leistung zum Zeitpunkt der Beschleunigung und Verzögerung beschränkt wird, und führt eine Notbetriebsteuerung durch, die den Fahrer über die Fehlfunktion informiert.
Gemäß einem herkömmlichen Fahrzeugsystem gibt es keine andere Wahl, als eine einzelne Antriebsquelle aus zwei Quellen aufgrund der Fehlfunkton des Stromrichters der Hochspannungsbatterie in einem Hybridmodus-Antriebszustand auszuwählen, aber wenn Schlüsselkomponenten der Hardware (IGBT, ein Leistungsschaltkreis, ein Steuerschaltkreis, CPU und dergleichen) im Störfall der Sensoren 210 und 220, die in dem Stromrichter 200 umfasst sind, normal betrieben werden, können andere Verfahren zur Steuerung und Überwachung gesucht werden.
Demzufolge erfasst die Vorrichtung 100 zum Steuern des Stromrichters gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine Position des Sensors (d.h., der Sensor 210 der Eingangsseite und/oder der Sensor 220 der Ausgangsseite), in der eine Fehlfunktion unter den Sensoren 210 und 220 in dem Stromrichter 200 auftritt, und eine Art des Sensors (d.h., ein Spannungssensor oder ein Stromsensor), in dem eine Fehlfunktion auftritt, um so einen für die jeweiligen Fälle erforderlichen Substitutionsfaktor zu berechnen.
Da die Notbetriebssteuerung durch die Substitutionsfaktorberechnung durchgeführt wird, können beide Quellen, sowohl die Hochspannungsbatterie 300 als auch der Brennstoffzellenstapel 40, selbst in dem Fall genutzt werden, in dem eine Fehlfunktion der Sensoren in dem Stromrichter 200 erfasst wird.
Die mit der Eingangsseite des Stromrichters 200 verbundene Hochspannungsbatterie 300 umfasst einen Spannungs- und Stromsensor 310, um so einen Spannungssensormesswert V_batt der Hochspannungsbatterie und einen Stromsensormesswert I_batt der Hochspannungsbatterie bereitzustellen.
Die mit der Ausgangsseite des Stromrichters 200 verbundene Last 500 kann ebenfalls einen Spannungs- und Stromsensor 510 umfassen. Die Last 510 kann aus einer oder mehreren Lasten gebildet sein und die jeweiligen Lasten können die Sensoren umfassen, um so den Spannungsmesswert und den Strommesswert bereitzustellen. Demzufolge kann eine Gesamtheit von Spannungsmesswerten von einer oder mehreren Lasten ein Durchschnittswert V_{load_avg} der Werte sein, die von den in den jeweiligen Lasten umfassten Spannungssensoren gemessen werden, und der Strommesswert kann durch eine Summation I_load der Werte I_{load_avg} ausgedrückt werden, die von den in den jeweiligen Lasten umfassten Stromsensoren gemessen werden.
Der Brennstoffzellenstapel 400 kann als eine Hauptleistungsquelle des Hybridfahrzeugs verwendet werden und liefert Brennstoffzellenenergie an die Hochspannungsbatterie 300 und einen das Fahrzeug antreibenden Motor. Der Brennstoffzellenstapel 400 umfasst auch einen Sensor 410, um so eine Spannung V_stack des Brennstoffzellenstapels und einen Strom I_stack des Brennstoffzellenstapels zu erfassen/abzutasten.
2 zeigt ein Blockdiagramm, das die Vorrichtung zum Steuern des Stromrichters gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
Unter Bezugnahme auf 2 kann die Vorrichtung 100 zum Steuern des Stromrichters eine Fehlererfassungsvorrichtung (Fehlerdetektor) 110, eine Substitutionsfaktor-Rechenvorrichtung (Substitutionsfaktor-Rechner) 120 und eine Notbetriebssteuerung 130 umfassen.
Die Fehlererfassungsvorrichtung 110 erfasst eine Fehlfunktion /Störung des Sensors 210 der Eingangsseite oder des Sensors 220 der Ausgangsseite, der in dem Stromrichter 200 umfasst ist. Wie oben beschrieben, können der Sensor 210 der Eingangsseite und der Sensor 220 der Ausgangsseite jeweils den Spannungssensor und den Stromsensor umfassen. Die Fehlererfassungsvorrichtung 110 kann erfassen, ob der Sensor, in dem die Fehlfunktion auftritt, der Sensor 210 der Eingangsseite oder Sensor 220 der Ausgangsseite ist, und erfassen, ob die Fehlfunktion in irgendeiner Art von Sensor unter den Sensoren auftritt.
Ein Verfahren zum Berechnen eines Substitutionsfaktors durch die Substitutionsfaktor-Rechenvorrichtung 120 kann in Abhängigkeit von der Position und Art des Sensors, in dem die Fehlfunktion durch die Fehlererfassungsvorrichtung 110 erfasst wird, variiert werden.
Die Substitutionsfaktor-Rechenvorrichtung 120 kann den Substitutionsfaktor auf der Grundlage eines Messwerts des Sensors 310, der in der mit der Eingangsseite des Stromrichters 200 verbundenen Hochspannungsbatterie 300 umfasst ist, in dem Fall berechnen, in dem die Fehlfunktion in dem Sensor 210 der Eingangsseite in Abhängigkeit von der Fehlererfassung der Fehlererfassungsvorrichtung 110 auftritt. Im Gegensatz dazu kann die Substitutionsfaktor-Rechenvorrichtung 120 den Substitutionsfaktor auf der Grundlage eines Messwerts des Sensors 510, der mit der mit der Ausgangsseite des Stromrichters 200 verbundenen Last 500 ist, in dem Fall berechnen, in dem die Fehlfunktion in dem Sensor 220 der Ausgangsseite auftritt. Ein Verfahren zum Berechnen eines Substitutionsfaktors wird unter Bezugnahme auf 3 und 4 ausführlich beschrieben.
Die Notbetriebssteuerung 130 kann einen Betrieb des Stromrichters 200 in einer Konstantspannungs- oder Konstantstromregelung basierend auf dem durch die Substitutionsfaktor-Rechenvorrichtung 120 berechneten Substitutionsfaktor steuern/ regeln.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann, in dem Fall, in dem der durch die Substitutionsfaktor-Rechenvorrichtung 120 berechnete Substitutionsfaktor in einem voreingestellten Bereich liegt, die Notbetriebssteuerung 130 einen Notbetrieb durchführen. Zum Beispiel kann, in dem Fall, in dem die Fehlfunktion in dem Stromsensor des Stromrichters 200 erfasst wird, der Substitutionsfaktor einem strombasierten Wert entsprechen. In diesem Fall, da der Stromwert durch Schätzen von Werten, die von Vorrichtungen in der Nähe des Stromrichters 200 empfangen werden, genutzt wird, kann die Notbetriebssteuerung 130 eine Konstantstromansteuerung, die eine Ausgangsspannung regelt, nachdem eine Strombegrenzung ist, in Abhängigkeit von einem Fahrzeugzustand durchführen.
Als weitere Regelung kann, in dem Fall, in dem die Fehlfunktion in dem Spannungssensor des Stromrichters 200 erfasst wird, der Substitutionsfaktor einem spannungsbasierten Wert entsprechen. In diesem Fall, da der Spannungswert ein Schätzwert ist, kann die Notbetriebssteuerung 130 den Notbetrieb durch Durchführen einer Konstantspannungsansteuerung, die einen eingegebenen Begrenzungsstrom, nachdem eine Ausgangsspannung fixiert ist, in Abhängigkeit von dem Fahrzeugzustand steuern.
Im Gegensatz dazu kann, in dem Fall, in dem der Substitutionsfaktor außerhalb des voreingestellten Bereichs liegt, die Notbetriebssteuerung 130 ein Auftreten der Fehlfunktion bestimmen und die Steuerung des Stromrichters 200 stoppen. Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann die Notbetriebssteuerung 130 einen Benutzer durch eine Ausgabevorrichtung, wie beispielsweise eine Anzeige oder einen Lautsprecher informieren, dass das Auftreten der Fehlfunktion bestimmt ist.
3 und 4 zeigen Flussdiagramme zum Beschreiben eines Verfahrens zum Steuern eines Stromrichters gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Unter Bezugnahme auf 3 erfasst die Fehlererfassungsvorrichtung 110 eine Fehlfunktion von zumindest einem der Sensoren 210 und 220 in dem Stromrichter 200 (S310). Wenn die Fehlfunktion nicht erfasst wird (NEIN in S310), erfasst die Fehlererfassungsvorrichtung 110 wiederholt die Fehlfunktion basierend auf einer voreingestellten Periode.
Wenn die Fehlfunktion erfasst wird (JA in S310), wird eine Position, wo die Fehlfunktion erfasst wird, überprüft (S320). Wenn die Fehlfunktion in der Eingangsseite erfasst wird (Eingangsseite in S320), wird eine Art eines ausgefallenen erfasst (S330). Ein Betrieb eines Falles, in dem die Fehlfunktion in der Ausgangsseite erfasst wird (Ausgangsseite in S320), wird nachfolgend unter Bezugnahme auf 4 beschrieben.
Wenn der Sensor, in dem die Fehlfunktion erfasst wird, der Stromsensor ist (Strom in S330), berechnet die Substitutionsfaktor-Rechenvorrichtung 120 den Substitutionsfaktor auf der Grundlage des Messwertes I_batt des Stromsensors der Hochspannungsbatterie 300, eines von einer hochrangigen Steuerung empfangenen Eingangsleistungsbetrages P_input und des Messwertes V_input des Spannungssensors der Eingangsseite des Stromrichters 200.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann die in der Vorrichtung 100 zum Steuern des Stromrichters umfasste Substitutionsfaktor-Rechenvorrichtung 120 den Messwert von dem Sensor 310 der Hochspannungsbatterie 300 in dem Fall empfangen, in dem die Fehlfunktion in der Eingangsseite erfasst wird, und kann den Messwert von dem Sensor 510 der Last 500 in dem Fall empfangen, in dem die Fehlfunktion in der Ausgangsseite erfasst wird. Mit anderen Worten kann die Substitutionsfaktor-Rechenvorrichtung 120 wahlweise die Messwerte von externen Sensoren in Abhängigkeit von der Position, wo die Fehlfunktion erfasst wird, empfangen.
In einer ähnlichen Regelung kann die Substitutionsfaktor-Rechenvorrichtung 120 den Eingangsleistungsbetrag P_input von der hochrangigen Steuerung in dem Fall empfangen, in dem die Fehlfunktion in dem Sensor 210 der Eingangsseite des Stromrichters 200 erfasst wird, kann einen Eingangsleistungsbetrag P_input von der hochrangigen Steuerung in dem Fall empfangen, in dem die Fehlfunktion in dem Sensor 220 der Ausgangsseite des Stromrichters 200 erfasst wird, und so weiter. Das heißt, die Substitutionsfaktor-Rechenvorrichtung 120 kann wahlweise unterschiedliche Arten von Informationen von der hochrangigen Steuerung in Abhängigkeit von der Position, an der die Fehlfunktion erfasst wird, empfangen.
Ein Prozess zum Berechnen eines Substitutionsfaktors durch die Substitutionsfaktor-Rechenvorrichtung 120 wird ausführlicher beschrieben.
Wenn die Fehlfunktion in dem Stromsensor der Eingangsseite des Stromrichters 200 auftritt, berücksichtigt die Substitutionsfaktor-Rechenvorrichtung 120 den Messwert I_batt des Stromsensors entsprechend einem Wert eines in der Hochspannungsbatterie 300 fließenden Stromes, der sich nahe an der Eingangsseite als ein Stromschätzwert befindet.
Darüber hinaus berechnet die Substitutionsfaktor-Rechenvorrichtung 120 einen weiteren Stromschätzwert unter Verwendung des durch die hochrangige Steuerung bereitgestellten Wertes P_input als einen tatsächlichen Eingangsleistungsbetrag der Hochspannungsbatterie 300 und des Messwertes V_input des Spannungssensors der Eingangsseite, der normalerweise in dem Stromrichter 200 betrieben wird. Die Substitutionsfaktor-Rechenvorrichtung 120 berechnet eine Differenz zwischen dem berechneten Eingangsstrom-Schätzwert (I_{cal_input}=P_input/V_input) und dem Messwert I_batt des Stromsensors der Hochspannungsbatterie 300 als den Substitutionsfaktor (S340).
Mit anderen Worten berücksichtigt die Substitutionsfaktor-Rechenvorrichtung 120 zwei Stromwerte des Messwertes I_batt des Stromsensors der Hochspannungsbatterie 300 und des berechneten Eingangsstromwertes (I_{cal_input}=P_input/V_input) als Werte, die in der Lage sind, den Wert des Stromsensors, in dem eine Fehlfunktion auftritt, als die Schätzwerte zu ersetzen, und berechnet eine Differenz zwischen den beiden Stromwerten als den Substitutionsfaktor, um so den Substitutionsfaktor ( | I_batt-I_{cal_input} | ) an die Notbetriebssteuerung 130 bereitzustellen.
Die Notbetriebssteuerung 130 bestimmt, ob Stromschätzwerte, die nicht direkt durch den Stromsensor des Stromrichters 200 gemessen werden, verlässlich sind, indem der von der Substitutionsfaktor-Rechenvorrichtung 120 bereitgestellte Substitutionsfaktor empfangen wird. Die Notbetriebssteuerung 130 bestimmt, ob der Substitutionsfaktor ( | I_batt-I_{cal_input} | ) in einem voreingestellten Bereich liegt (z.B. 5%)(S342).
Wenn der Substitutionsfaktor in dem Fehlerbereich liegt (JA in S342), berücksichtigt die Notbetriebssteuerung 130, dass die beiden Stromwerte, die durch die Substitutionsfaktor-Rechenvorrichtung 120 als die nächstbeste Lösung geschätzt werden, die in einem gewissen Grad eine Zuverlässigkeit aufweisen, und führt eine Konstantstromansteuerung auf der Grundlage von zumindest einem aus dem Messwert I_batt und dem berechneten Eingangsstromwert (I_{cal_input}=P_input/V_input) durch (S344) .
Wenn der Substitutionsfaktor außerhalb des Fehlerbereichs liegt (NEIN in S342), berücksichtigt die Notbetriebssteuerung 130, dass die geschätzten Stromwerte nicht zuverlässig sind, und stoppt die Steuerung des Stromrichters 200, indem das Auftreten der Fehlfunktion bestimmt wird.
Wenn die Steuerung des Stromrichters 200 gestoppt wird, wird das Fahrzeug infolgedessen mit Leistung in Abhängigkeit von nur dem Brennstoffzellenstapel 400 versorgt.
Wenn die Fehlererfassungsvorrichtung 110 die Fehlfunktion in dem Spannungssensor 210 der Eingangsseite des Stromrichters 200 erfasst (Spannung in S330), empfängt die Substitutionsfaktor-Rechenvorrichtung 120 den Messwert V_batt des Spannungssensors der Hochspannungsbatterie 300 als einen Spannungsschätzwert und berechnet eine Differenz zwischen dem Messwert V_batt des Spannungssensors der Hochspannungsbatterie 300 und dem Eingangsspannungs-Schätzwert (V_{cal_input}=P_input/I_input), der auf der Grundlage des von der hochrangigen Steuerung empfangenen Eingangsleistungsbetrages P_input und dem Messwert I_input des Stromsensors der Eingangsseite des Stromrichters 200 berechnet wird, als den Substitutionsfaktor.
Ähnlich wie bei dem Fall, in dem eine Fehlfunktion in dem Stromsensor der Eingangsseite des Stromrichters 200 erfasst wird, wenn eine Fehlfunktion in dem Spannungssensor der Eingangsseite erfasst wird, empfängt die Substitutionsfaktor-Rechenvorrichtung 120 auch den Messwert V_batt des Spannungssensors der Hochspannungsbatterie 300 als einen Spannungsschätzwert und berücksichtigt den Eingangsspannungs-Schätzwert (V_{cal_input}=P_input/I_input) , der auf der Grundlage des Eingangsleistungsbetrages P_input und des Messwertes I_input des Stromsensors der Eingangsseite berechnet wird, als den anderen Substitutionsfaktor.
Die Substitutionsfaktor-Rechenvorrichtung 120 berechnet eine Differenz zwischen den beiden Spannungsschätzwerten als den Substitutionsfaktor ( | V_batt-V_{cal_input} | ) und stellt den Substitutionsfaktor an die Notbetriebssteuerung 130 bereit (S350).
Wenn der Substitutionsfaktor in dem voreingestellten Fehlerbereich liegt (z.B. 5%)(JA in S352), bestimmt die Notbetriebssteuerung 130 den entsprechenden Spannungsschätzwert derart, dass er ein verlässlicher Wert ist, und führt die Konstantspannungsansteuerung durch, die die Ausgangsspannung in Abhängigkeit von dem Fahrzeugzustand fixiert und dann einen Eingangsgrenzstrom beschränkt (S354).
Andererseits, wenn der Substitutionsfaktor außerhalb des voreingestellten Fehlerbereichs liegt (NEIN in S352), bestimmt die Notbetriebssteuerung 130 das Auftreten der Fehlfunktion und stoppt die Steuerung des Stromrichters 200 (S360).
4 zeigt ein Flussdiagramm, das einen Betrieb des Falles beschreibt, in dem die Fehlfunktion in dem Sensor der Ausgangsseite des Stromrichters 200 auftritt.
Unter Bezugnahme auf 4 bestimmt die Ausfallserfassungsvorrichtung 110 eine Art eines Sensors, in dem die Fehlfunktion an der Ausgangsseite erfasst wird. Wenn der Sensor, in dem die Fehlfunktion erfasst wird, der Stromsensor der Ausgangsseite ist (Strom in S335), kann der Substitutionsfaktor ähnlich dem Fall, in dem die Fehlfunktion in dem Stromsensor der Eingangsseite erfasst wird, berechnet werden.
Insbesondere erhält die Substitutionsfaktor-Rechenvorrichtung 120 eine Summation I_load der Messwerte des Stromsensors der Last 500, die mit der Ausgangsseite des Stromrichters 200 verbunden ist. Die Ausgangsseite des Stromrichters 200 kann mit einer oder mehreren Lasten verbunden werden, und ein Differenzwert zwischen einer Gesamtsumme I_load von in den Lasten fließenden Strömen und einem in dem Brennstoffzellenstapel 400 fließenden Strom I_stack wird als einer der Schätzwerte des in der Ausgangsseite des Stromrichters 200 fleißenden Stromes betrachtet.
Wie aus 1 ersichtlich ist, da der Stromrichter 200 mit dem Brennstoffzellenstapel 400 durch die Last 500 verbunden wird, kann ein Wert, der erhalten wird durch Ersetzen des in dem Brennstoffzellenstapel 400 fließenden Stromes I_stack durch den in der Gesamtlast 500 fließenden Stromes I_load, als ein Stromausgang des Stromrichters 200 geschätzt werden.
Die Substitutionsfaktor-Rechenvorrichtung 120 berücksichtigt den Stromschätzwert (I_{cal_output}=P_output/V_output) , der auf der Grundlage des Messwertes Voutput des Spannungssensors der Ausgangsseite des Stromrichters 200 und des von der hochrangigen Steuerung empfangenen Ausgangsleistungsbetrages P_output berechnet wird, als den anderen Stromschätzwert.
Schließlich berechnet die Substitutionsfaktor-Rechenvorrichtung 120 einen Wert, der erhalten wird durch Ersetzen des berechneten Stromschätzwertes (I_{cal_output}=P_output/V_output) durch einen Differenzwert zwischen der Summation I_load der Messwerte des Stromsensors der Last 500 und dem in dem Brennstoffzellenstapel 400 fließenden Strom I_stack als den Substitutionsfaktor (S345).
Wenn der von der Substitutionsfaktor-Rechenvorrichtung 120 empfangene Substitutionsfaktor in dem voreingestellten Fehlerbereich liegt (z.B. 5%)(JA in S347), führt die Notbetriebssteuerung 130 die Konstantstromansteuerung durch, die eine Strombegrenzung in Abhängigkeit von dem Fahrzeugzustand bestimmt und dann die Ausgangsspannung regelt (S349).
Wenn der Substitutionsfaktor außerhalb des voreingestellten Fehlerbereichs liegt (NEIN in S347), kann die Notbetriebssteuerung 130 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung das Auftreten der Fehlfunktion bestimmen, die Steuerung des Stromrichters 200 stoppen und den Fahrer informieren, dass das Auftreten der Fehlfunktion bestimmt wird (S365).
Wenn die Fehlfunktion in dem Spannungssensor der Ausgangsseite erfasst wird (Spannung in S335), kann die Substitutionsfaktor-Rechenvorrichtung 120 in ähnlicher Weise die beiden Spannungsschätzwerte nutzen. Ein Spannungsschätzwert ist ein Durchschnittswert (V_{load_avg}) der Spannungen, die in einer oder mehreren Lasten, die mit der Ausgangsseite des Stromrichters 200 verbunden ist/sind, abgetastet/erfasst werden. In dem Fall, in dem der Wert des in der Ausgangsseite fließenden Stromes berechnet wird, werden die Werte der in einer oder mehreren Lasten 500 fließenden Ströme alle summiert. Jedoch werden im Falle der Spannungen Werte der Spannungen an der jeweiligen Last 500 gemittelt. Darüber hinaus wird der andere Spannungsschätzwert auf der Grundlage des von der hochrangigen Steuerung empfangenen Ausgangsleistungsbetrages P_output und des Messwertes I_output des Stromsensors der Ausgangsseite des Stromrichters 200 berechnet. Die Substitutionsfaktor-Rechenvorrichtung 120 berechnet eine Differenz zwischen dem berechneten Spannungsschätzwert (V_{cal_output}=P_output/I_output) und dem Spannungsmittelwert (V_{load_avg}) der Last 500 als den Substitutionsfaktor ( | V_{load_avg} - V_{cal_output} | ) (S355) .
Die Notbetriebssteuerung 130 bestimmt, ob der von der Substitutionsfaktor-Rechenvorrichtung 120 empfangene Substitutionsfaktor in dem voreingestellten Fehlerbereich liegt (S357).
Wenn der Substitutionsfaktor in dem voreingestellten Fehlerbereich liegt (JA in S357), führt die Notbetriebssteuerung 130 die Konstantspannungsansteuerung durch, die die Ausgangsspannung in Abhängigkeit von dem Fahrzeugzustand fixiert, und regelt dann den Eingangsbegrenzungsstrom (S359).
Andererseits, wenn der Substitutionsfaktor außerhalb des voreingestellten Fehlerbereichs liegt (NEIN in S357), bestimmt die Notbetriebssteuerung 130 das Auftreten der Fehlfunktion und stoppt die Steuerung des Stromrichters 200 (S365).
Die Vorrichtung zum Steuern des Stromrichters und das Verfahren zum Steuern des Stromrichters gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung nutzen/verwenden wie oben beschrieben die Werte des Sensors, der die Spannung und den Strom der Hochspannungsbatterie 300 misst, die die Eingangsseite darstellt, und des Sensors, der die Spannung und den Strom der Last 500 misst, die die Ausgangsseite darstellt, in dem Fall, in dem die Fehlfunktion in einigen der Sensoren in dem Stromrichter 200 des Brennstoffzellenfahrzeugs erfasst wird. Darüber hinaus werden die Spannungs- und Stromschätzwerte durch den Eingangsleistungsbetrag und den Ausgangsleistungsbetrag des Stromrichters 200 berechnet, die von der hochrangigen Steuerung durch eine fahrzeuginterne Kommunikation, wie beispielsweise CAN, empfangen werden, und den Messwerten der Spannungs- und Stromsensoren, die normalerweise in dem Stromrichter 200 betrieben werden, so dass der Notbetrieb des Stromrichters durchgeführt werden kann.
Als solches wird in dem Fall, in dem die Fehlfunktion in einigen Sensoren in dem Stromrichter 200 erfasst wird, nur der Brennstoffzellenstapel 400 nicht verwendet, aber der Stromrichter 200 wird durch Verwenden der Messwerte der Vorrichtungen in der Nähe des Stromrichters 200 gesteuert, wodurch es möglich ist, eine kooperative/zusammenwirkende Steuerleistung des Fahrzeugsystems zu verbessern und die Zuverlässigkeit und Stabilität zu erhöhen.
Wie oben beschrieben, können gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung die Vorrichtung zum Steuern des Stromrichters und das Verfahren zum Steuern des Stromrichters den Steuerbetrieb im Falle eines Notfalls durch Vorhersagen der Spannungs- und Stromwerte des Stromrichters, der Messwerte von dem Sensor der mit dem Stromrichter verbundenen Eingangsseite oder Ausgangsseite nutzt, in dem Fall durchführen, in dem die Fehlfunktion in dem Stromrichter auftritt. Demzufolge, selbst in dem Fall, in dem die Fehlfunktion in dem Stromrichter auftritt, da das Fahrzeug nur durch reine Energie in dem Brennstoffzellenstapel angetrieben wird, ist es möglich, eine Situation zu vermeiden, in der eine (Ausgangs-)Leistung zum Zeitpunkt einer Beschleunigung oder Verzögerung des Fahrzeugs beschränkt wird.
BEZUGSZEICHEN VON JEDEM DER ELEMENTE IN DEN FIGUREN

100: VORRICHTUNG ZUM STEUERN EINES STROMRICHTERS
200: STROMRICHTER
210, 220, 310, 410, 510: SENSOR
300: HOCHSPANNUNGSBATTERIE
400: BRENNSTOFFZELLENSTAPEL
500: LAST
110: AUSFALLDETEKTOR
120: SUBSTITUTIONSFAKTORRECHNER
130: NOTBETRIEBSTEUERUNG

Claims

Vorrichtung (100) zum Steuern eines Stromrichters (200), die Vorrichtung (100) aufweisend: eine Ausfallerfassungsvorrichtung (110), die eingerichtet ist, um eine Fehlfunktion von zumindest einem Sensor (210, 220), der in einer Eingangsseite oder einer Ausgangsseite eines Stromrichters (200) umfasst ist, zu erfassen; eine Substitutionsfaktor-Rechenvorrichtung (120), die eingerichtet ist, um einen Substitutionsfaktor auf der Grundlage eines Messwertes eines Sensors (310) in einer Hochspannungsbatterie (300), die mit einer Eingangsseite des Stromrichters (200) verbunden ist, zu berechnen, wenn eine Fehlfunktion in dem Sensor (210) der Eingangsseite durch die Ausfallerfassungsvorrichtung (110) erfasst wird, und um den Substitutionsfaktor auf der Grundlage von Messwerten eines Sensors (510), der mit einer oder mehreren Lasten (500) verbunden ist, zu berechnen, wenn eine Fehlfunktion in dem Sensor (220) der Ausgangsseite erfasst wird; und eine Notbetriebsteuerung (130), die eingerichtet ist, um einen Betrieb in einer Konstantstrom- oder Konstantspannungsregelung auf der Grundlage des berechneten Substitutionsfaktors zu steuern.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Ausfallerfassungsvorrichtung (110) eine Position und Art eines Sensors (210, 220) erfasst, in dem die Fehlfunktion auftritt.
Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei, wenn eine Fehlfunktion in dem Sensor (210) der Eingangsseite, der ein Spannungssensor ist, erfasst wird, die Substitutionsfaktor-Rechenvorrichtung (120) den Substitutionsfaktor auf der Grundlage eines Messwertes eines Spannungssensors in der Hochspannungsbatterie (300), eines von einer hochrangigen Steuerung empfangenen Eingangsleistungsbetrages und eines Messwertes eines Stromsensors (210) der Eingangsseite in dem Stromrichter (200) berechnet.
Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei, wenn die Fehlfunktion in dem Sensor (210) der Eingangsseite, der ein Stromsensor ist, erfasst wird, die Substitutionsfaktor-Rechenvorrichtung (120) den Substitutionsfaktor auf der Grundlage eines Messwertes eines Stromsensors in der Hochspannungsbatterie (300), eines von einer hochrangigen Steuerung empfangenen Eingangsleistungsbetrages und eines Messwertes eines Spannungssensors der Eingangsseite in dem Stromrichter (200) berechnet.
Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei, wenn die Fehlfunktion in dem Sensor (220) der Ausgangsseite, der ein Spannungssensor ist, erfasst wird, die Substitutionsfaktor-Rechenvorrichtung (120) den Substitutionsfaktor auf der Grundlage eines Mittelwertes von Messwerten eines Spannungssensors, der mit einer oder mehreren Lasten (500) verbunden ist, eines von einer hochrangigen Steuerung empfangenen Ausgangsleistungsbetrages und eines Messwertes eines Stromsensors (220) der Ausgangsseite in dem Stromrichter (200) berechnet.
Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei, wenn die Fehlfunktion in dem Sensor (220) der Ausgangsseite, der ein Stromsensor ist, erfasst wird, die Substitutionsfaktor-Rechenvorrichtung (120) den Substitutionsfaktor auf der Grundlage einer Summation von Messwerten eines Stromsensors (510), der mit einer oder mehreren Lasten (500) verbunden ist, eines von einer hochrangigen Steuerung empfangenen Ausgangsleistungsbetrages und eines Messwertes eines Spannungssensor der Ausgangsseite in dem Stromrichter (200) berechnet.
Vorrichtung nach Anspruch 3, wobei, wenn der berechnete Substitutionsfaktor in einem voreingestellten Fehlerbereich liegt, die Notbetriebsteuerung (130) einen Betrieb in der Konstantspannungsregelung durch Verringern der Schwankungsbreite in einer Ausgangsspannung im Vergleich zu einem normalen Betriebsfall steuert.
Vorrichtung nach Anspruch 5, wobei, wenn der berechnete Substitutionsfaktor in einem voreingestellten Fehlerbereich liegt, die Notbetriebsteuerung (130) den Betrieb in der Konstantspannungsregelung durch Verringern der Schwankungsbreite in einer Ausgangsspannung im Vergleich zu einem normalen Betrieb steuert.
Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei, wenn der berechnete Substitutionsfaktor in einem voreingestellten Fehlerbereich liegt, die Notbetriebsteuerung (130) den Betrieb in der Konstantstromregelung durch Bestimmen einer Strombegrenzung steuert.
Vorrichtung nach Anspruch 6, wobei, wenn der berechnete Substitutionsfaktor in einem voreingestellten Fehlerbereich liegt, die Notbetriebsteuerung (130) den Betrieb in der Konstantstromregelung durch Bestimmen einer Strombegrenzung steuert.
Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Ausfallerfassungsvorrichtung (110) die Fehlerfunktion mit einer voreingestellten Periode wiederholt erfasst.
Verfahren zum Steuern eines Stromrichters (200), das Verfahren aufweisend: Erfassen, durch eine Ausfallerfassungsvorrichtung (110), einer Fehlfunktion von zumindest einem Sensor (210), der in einer Eingangsseite oder einer Ausgangsseite eines Stromrichters (200) umfasst ist; Berechnen, durch eine Substitutionsfaktor-Rechenvorrichtung (120), eines Substitutionsfaktors auf der Grundlage eines Messwertes eines Sensors (310) in einer mit dem Stromrichter (200) verbundenen Hochspannungsbatterie (300), wenn eine Fehlfunktion in dem Sensor (210) der Eingangsseite durch die Ausfallerfassungsvorrichtung (110) erfasst wird, und Berechnen des Substitutionsfaktors auf der Grundlage von Messwerten eines mit einer oder mehreren Lasten (500) verbundenen Sensors (510), wenn eine Fehlfunktion in dem Sensor (220) der Ausgangsseite erfasst wird; und Steuern, durch eine Notbetriebsteuerung (130), eines Betriebs in einer Konstantspannungs- oder Konstantstromregelung auf der Grundlage des berechneten Substitutionsfaktors.
Verfahren nach Anspruch 12, wobei der Schritt zum Berechnen des Substitutionsfaktors umfasst: Empfangen eines Eingangsleistungsbetrages von einer hochrangigen Steuerung; Empfangen eines Messwertes von einem Spannungssensor in der Hochspannungsbatterie (300), wenn eine Fehlfunktion in einem Spannungssensor einer Eingangsseite in dem Stromrichter (200) erfasst wird, und Empfangen eines Messwertes von einem Stromsensor in der Hochspannungsbatterie (300), wenn eine Fehlfunktion in einem Stromsensor der Eingangsseite in dem Stromrichter (200) erfasst wird; und Berechnen einer Differenz zwischen einem Wert, der auf der Grundlage des Eingangsleistungsbetrages und des Messwerts des Stromsensors der Eingangsseite in dem Stromrichter (200) berechnet wird, und dem Messwert des Spannungssensors in der Hochspannungsbatterie (300) als Substitutionsfaktor, wenn eine Fehlfunktion in dem Spannungssensor der Eingangsseite in dem Stromrichter (200) erfasst wird, und Berechnen einer Differenz zwischen einem Wert, der auf der Grundlage des Eingangsleistungsbetrages und des Messwertes des Spannungssensors der Eingangsseite in dem Stromrichter (200) berechnet wird, und dem Messwert des Stromsensors in der Hochspannungsbatterie (300) als Substitutionsfaktor, wobei eine Fehlfunktion in dem Stromsensor der Eingangsseite in dem Stromrichter (200) erfasst wird.
Verfahren nach Anspruch 12, wobei das Berechnen des Substitutionsfaktors umfasst: Empfangen eines Ausgangsleistungsbetrages von einer hochrangigen Steuerung; Empfangen von Messwerten eines Spannungssensors und eines Stromsensors, die mit einer oder mehreren Lasten (500) verbunden sind; und Berechnen eines Mittelwertes der Messwerte des mit den Lasten (500) verbundenen Spannungssensors, Berechnen eines Spannungsschätzwerts anhand des Ausgangsleistungsbetrages und des Messwerts des Stromsensors der Ausgangsseite des Stromrichters (200), und Berechnen einer Differenz zwischen einem Wert, der erhalten wird durch das Berechnen des Spannungsschätzwerts anhand des Ausgangsleistungsbetrages und des Messwerts des Stromsensors der Ausgangsseite in dem Stromrichter (200) und dem Spannungsmittelwert als Substitutionsfaktor, wenn die Fehlfunktion in dem Spannungssensor der Ausgangsseite in dem Stromrichter (200) erfasst wird, und Berechnen einer Summation der Messwerte des mit den Lasten (500) verbundenen Stromsensors und des Ausgangsleistungsbetrages, und Berechnen einer Differenz zwischen einem Wert, der erhalten wird durch das Berechnen der Summation der Messwerte des mit den Lasten (500) verbundenen Stromsensors, und dem Messwert des Spannungssensors der Ausgangsseite in dem Stromrichter (200), wenn eine Fehlfunktion in dem Stromsensor der Ausgangsseite in dem Stromrichter (200) erfasst wird.