DE102015223387A1 - Verfahren zum Erkennen eines Zustands eines Bordnetzes - Google Patents

Verfahren zum Erkennen eines Zustands eines Bordnetzes Download PDF

Info

Publication number
DE102015223387A1
DE102015223387A1 DE102015223387.1A DE102015223387A DE102015223387A1 DE 102015223387 A1 DE102015223387 A1 DE 102015223387A1 DE 102015223387 A DE102015223387 A DE 102015223387A DE 102015223387 A1 DE102015223387 A1 DE 102015223387A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
magnitude
electrical system
battery
oscillation amplitude
generator
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102015223387.1A
Other languages
English (en)
Inventor
Miriam Riederer
Udo Schulz
Wolfgang Fischer
Manuel Mueller
Zoltan Ersek
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Priority to DE102015223387.1A priority Critical patent/DE102015223387A1/de
Priority to CN201680069870.1A priority patent/CN108290527A/zh
Priority to PCT/EP2016/076024 priority patent/WO2017089066A1/de
Priority to US15/779,354 priority patent/US10992162B2/en
Publication of DE102015223387A1 publication Critical patent/DE102015223387A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/14—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries for charging batteries from dynamo-electric generators driven at varying speed, e.g. on vehicle
    • H02J7/16—Regulation of the charging current or voltage by variation of field
    • H02J7/24—Regulation of the charging current or voltage by variation of field using discharge tubes or semiconductor devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L3/00—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
    • B60L3/0023—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R11/00—Arrangements for holding or mounting articles, not otherwise provided for
    • B60R11/02—Arrangements for holding or mounting articles, not otherwise provided for for radio sets, television sets, telephones, or the like; Arrangement of controls thereof
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P29/00—Arrangements for regulating or controlling electric motors, appropriate for both AC and DC motors
    • H02P29/02—Providing protection against overload without automatic interruption of supply
    • H02P29/024—Detecting a fault condition, e.g. short circuit, locked rotor, open circuit or loss of load
    • H02P29/0241—Detecting a fault condition, e.g. short circuit, locked rotor, open circuit or loss of load the fault being an overvoltage
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P9/00—Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output
    • H02P9/14—Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output by variation of field
    • H02P9/26—Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output by variation of field using discharge tubes or semiconductor devices
    • H02P9/30—Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output by variation of field using discharge tubes or semiconductor devices using semiconductor devices
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/005—Testing of electric installations on transport means
    • G01R31/006—Testing of electric installations on transport means on road vehicles, e.g. automobiles or trucks
    • G01R31/007—Testing of electric installations on transport means on road vehicles, e.g. automobiles or trucks using microprocessors or computers
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/64—Electric machine technologies in electromobility

Abstract

Verfahren zum Erkennen eines Zustands eines Bordnetzes (150) eines Kraftfahrzeugs mit einer Generatoreinheit, welche eine elektrische Maschine (100) mit Läuferwicklung (110) und Ständerwicklung (120) und einen daran angeschlossenen Gleichrichter (130) aufweist, über den das Bordnetz (150) an die elektrische Maschine (100) angeschlossen ist, wobei abhängig von einem durch die Läuferwicklung (110) der elektrischen Maschine (100) fließenden Erregerstrom (IE) darauf entschieden wird, welcher Zustand des Bordnetzes (150), insbesondere eine Verfügbarkeit einer Batterie (200) des Bordnetzes, vorliegt.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erkennen eines Zustands eines Bordnetzes sowie eine Recheneinheit, insbesondere einen Generatorregler, und ein Computerprogramm zu dessen Durchführung.
  • Stand der Technik
  • Kraftfahrzeuge verfügen über ein Bordnetz, das über eine als Generator betriebene elektrische Maschine, bspw. eine fremderregte Synchronmaschine, mit Spannung versorgt wird. Zur Regelung der Bordnetzspannung kann dabei ein Erregerstrom der elektrischen Maschine gesteuert werden. Die elektrische Maschine ist dabei in der Regel über einen Gleichrichter an das Bordnetz angeschlossen und bildet mit diesem eine Generatoreinheit. Bei solchen Generatoreinheiten können Fehler, insbesondere in der Anbindung einer Batterie oder in der Batterie selbst auftreten, die nach Möglichkeit erkannt werden sollten. Ebenso ist es wünschenswert, die Art der Anbindung der Batterie zu erkennen.
  • Aus der nicht vorveröffentlichten DE 10 2015 211 933 ist ein Verfahren zum Erkennen eines Fehlers in einer Generatoreinheit, welche eine elektrische Maschine) mit Läuferwicklung und Ständerwicklung und einen daran angeschlossenen Gleichrichter, über den die elektrische Maschine an ein Bordnetz eines Kraftfahrzeugs angeschlossen ist, aufweist, bekannt, wobei über einen Erregerstrom durch die Läuferwicklung der elektrischen Maschine eine Spannung des Bordnetzes auf einen Sollwert geregelt und ein Verlauf des Erregerstroms überwacht wird, und wobei auf einen Fehler in der Generatoreinheit geschlossen wird, wenn ein oszillierender Verlauf des Erregerstroms erkannt wird, wobei ein Ausmaß der Oszillation über einem Schwellwert liegt.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Erfindungsgemäß werden ein Verfahren zum Erkennen eines Zustands in einem Bordnetz, sowie eine Recheneinheit und ein Computerprogramm zu dessen Durchführung mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche vorgeschlagen. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der nachfolgenden Beschreibung.
  • Vorteile der Erfindung
  • In einem ersten Aspekt betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Erkennen eines Zustands eines Bordnetzes eines Kraftfahrzeugs mit einer Generatoreinheit, welche eine elektrische Maschine mit Läuferwicklung und Ständerwicklung und einen daran angeschlossenen Gleichrichter aufweist, über den das Bordnetz an die elektrische Maschine angeschlossen ist. D.h. das Bordnetz ist an eine High-Side-Klemme B+ und eine Low-Side-Klemme B– des Gleichrichters angeschlossen. Es ist nun vorgesehen, dass abhängig von einem durch die Läuferwicklung der elektrischen Maschine fließenden Erregerstrom darauf entschieden wird, welcher Zustand des Bordnetzes vorliegt Es wurde erkannt, dass über die induktive Kopplung zwischen Ständer und Läufer der Generatoreinheit der Zustand des Bordnetzes signifikanten Einfluss auf das Verhalten des Erregerstroms hat. Insbesondere wurde erkannt, dass sich aus dem Verhalten des Erregerstroms Rückschlüsse auf eine Verfügbarkeit einer Batterie des Bordnetzes ziehen lassen, insbesondere darauf, wie lang eine Anbindungsleitung vom Gleichrichter zur Batterie ist, ob die Anbindung ggf. defekt ist, oder ob ein Fehler in der Batterie vorliegt.
  • Besonders deutlich lässt sich dieser Zustand des Bordnetzes aus einer Größe einer Schwingungsamplitude des Erregerstroms ableiten.
  • Es ist möglich, in der Generatoreinheit Parameter vorzuhalten, die festlegen, wie beispielsweise eine Regelung des Erregerstroms vorgenommen wird, um die Generatorspannung auf einen vorgebbaren Sollwert einzuregeln.
  • Liegt ein batterieloser Betrieb vor, ist es vorteilhaft, diese Parameter zu verändern, beispielsweise, indem auf einen vordefinierten zweiten Satz von Parametern umgeschaltet wird.
  • Ebenso ist es möglich, dass unterschiedliche Parametersätze vorgehalten werden, je nachdem, wie lang die Länge der Anbindungsleitung zur Batterie ist.
  • In weiteren Aspekten ist daher vorgesehen, dass abhängig vom Erregerstrom, insbesondere abhängig von der Größe der Schwingungsamplitude des Erregerstroms darauf erkannt wird, ob eine lange oder kurze Zuleitung der zur Batterie vorliegt, und/oder ob die Anbindung zur Batterie defekt ist. Letzteres äußert sich durch ein schnelles Ansteigen der Schwingungsamplitude zu dem Zeitpunkt, an dem der Defekt auftritt.
  • Ferner ist es vorteilhaft, zu erkennen, ob eine Sulfatierung der Batterie vorliegt oder zunimmt, was sich durch ein schnelles Ansteigen der Schwingungsamplitude äußert.
  • In weiteren Aspekten ist daher vorgesehen, die Schwingungsamplitude auf einen Anstieg zu überwachen, und abhängig von der Dauer des Anstiegs zu entschieden, ob die Anbindung der Batterie defekt ist und/oder ob Sulfatierung vorliegt.
  • Ist der Anstieg hinreichend schnell, so kann vorgesehen sein, dass auf einen batterielosen Betrieb erkannt wird. Optional können dann entsprechende Parameter zum Betrieb der Generatoreinheit eingestellt werden.
  • Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass erkannt wird, dass die Sulfatierung der Batterie vorliegt, wenn der Anstieg hinreichend langsam ist.
  • Es ist dann möglich, die Batterie gepulst zu laden, um die Sulfatierung zu reduzieren. Dies geschieht vorteilhafterweise während eines Service-Intervalls, weshalb es vorteilhaft ist, den Status, dass Sulfatierung vorliegt, in der Generatoreinheit zu speichern bzw. einem anderen Steuergerät, dass über ein Bus-System mit der Generatoreinheit gekoppelt sein kann, wie beispielsweise einem Motorsteuergerät, zu übermitteln.
  • Eine erfindungsgemäße Recheneinheit, insbesondere ein Generatorregler, z.B. ein Steuergerät eines Kraftfahrzeugs, ist, insbesondere programmtechnisch, dazu eingerichtet, ein erfindungsgemäßes Verfahren durchzuführen. Die Recheneinheit kann aber auch ganz oder vollständig in Hardware zur Durchführung des Verfahrens eingerichtet sein.
  • Auch die Implementierung des Verfahrens in Form eines Computerprogramms ist vorteilhaft, da dies besonders geringe Kosten verursacht, insbesondere wenn ein ausführendes Steuergerät noch für weitere Aufgaben genutzt wird und daher ohnehin vorhanden ist.
  • Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der beiliegenden Zeichnung.
  • Die Erfindung ist anhand eines Ausführungsbeispiels in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 zeigt schematisch eine an ein Bordnetz angeschlossene Generatoreinheit mit elektrischer Maschine, Gleichrichter und Generatorregler, bei der ein erfindungsgemäßes Verfahren durchführbar ist.
  • 2 zeigt die Generatoreinheit aus 1 bei einem Fehler im Bordnetz.
  • 3 zeigt den Verlauf der Generatorspannung und des Erregerstroms bei dem in 2 gezeigten Fehler.
  • 4 zeigt Verläufe einer Schwingungsamplitude des Erregerstroms bei verschiedenen Betriebszuständen des Bordnetzes.
  • Ausführungsform(en) der Erfindung
  • In 1 ist schematisch Generatoreinheit aufweisend eine elektrische Maschine 100 mit einem Gleichrichter 130 und einer als Generatorregler ausgebildeten Recheneinheit 140, bei der ein erfindungsgemäßes Verfahren durchführbar ist, gezeigt. Die elektrische Maschine 100 weist eine Läufer- bzw. Erregerwicklung 110 und eine Ständerwicklung 120 auf und wird vorliegend als Generator zur Spannungsversorgung für ein Bordnetz 150 eines Kraftfahrzeuges verwendet.
  • Die elektrische Maschine 100 und somit deren Ständerwicklung 120 ist vorliegend mit fünf Phasen U, V, W, X und Y ausgebildet. Jede der fünf Phasen ist dabei über eine zugehörige Diode 131 des Gleichrichters 130 an eine positive Seite bzw. High-Side B+ des Bordnetzes 150 und über eine zugehörige Diode 132 an eine negative Seite bzw. Low-Side B– des Bordnetzes 150 angebunden. Es versteht sich, dass die Anzahl fünf der Phasen vorliegend nur beispielhaft gewählt ist und dass ein erfindungsgemäßes Verfahren auch mit einer anderen Phasenanzahl, bspw. 3, 6, 7 oder mehr durchführbar ist. Ebenso ist es möglich, anstelle der Dioden geeignete Halbleiterschalter zu verwenden.
  • Der Generatorregler 140 versorgt die Läuferwicklung 110 mit einem Erregerstrom IE. Hierzu kann im Generatorregler 140 ein Schalter vorgesehen sein, der mit der Läuferwicklung 110 in Reihe geschaltet ist, und der den Erregerstrom IE beispielsweise durch eine getaktete Ansteuerung einstellt. Weiterhin weist der Generatorregler 140 Eingänge zum Erfassen der Bordnetzspannung mit B+ und B– sowie einer Phasenspannung, vorliegend der Phase Y, mit Spannung UY auf. Ein von der elektrischen Maschine 100 abgegebener Strom ist mit IG bezeichnet.
  • Das Bordnetz 150 umfasst eine Batterie 200, die zwischen der High-Side B+ und der Low-Side B– des Bordnetzes 150 geschaltet ist.
  • In den 2 ist beispielhaft die in 1 gezeigte Generatoreinheit mit dem Bordnetz 150 gezeigt, bei dem durch eine Unterbrechung einer Leitung zur Batterie 200 ein batterieloser Betrieb vorliegt.
  • In 3 sind jeweils Verläufe der Generatorspannung U+ und des Erregerstroms IE über der Zeit t gezeigt. Vor dem Zeitpunkt t0 herrscht ein normaler Betrieb der Anordnung und zum Zeitpunkt t0 tritt der in 2 gezeigte Fehler auf.
  • Bedingt durch die fehlende Pufferung des der Bordnetzspannung durch die Batterie 200 vollzieht die Generatorspannung U+ nach dem Zeitpunkt t0 deutlich größere Schwankungen als vorher. Beispielsweise durch eine Fourieranalyse, lässt sich so ein Fehler diagnostizieren. Beispielsweise ist es möglich, einen Frequenzbeitrag des Verlaufs der Generatorspannung U+ in einem vorgebbaren Bereich des Frequenzbandes zu ermitteln. Sobald dieser Frequenzbeitrag größer wird als ein vorgebbarer Schwellenwert, kann dann darauf entschieden werden, dass der batterielose Betrieb vorliegt.
  • Die Fourieranalyse kann beispielsweise durch eine Diskrete Fourier-Transformation (DFT) durchgeführt werden. Insbesondere ist es möglich, im Generatorregler 140 einen elektronischen Baustein vorzusehen, der die für die Durchführung der DFT notwendigen Rechenoperationen durchführt.
  • Im Erregerstrom IE ist eine deutliche Schwingung mit hoher Amplitude im Vergleich zum Verlauf ohne Fehler zu sehen. Durch das illustrierte Verhalten der Generatorspannung U+ ergibt sich eine unsymmetrische Verteilung der Phasenströme. Der gezeigte Verlauf des Erregerstroms resultiert aus der unsymmetrischen Verteilung der Phasenströme nach dem Eintritt des Fehlers, die dann einen Gleichstromanteil enthalten. Mit der Drehung der elektrischen Maschine werden diese ungleichen Gleichstromanteile dann auf den Läufer der elektrischen Maschine übertragen, da die fremderregte Synchronmaschine wie ein Transformator betrachtet werden kann, der einerseits eine Kopplung vom Läufer auf den Ständer, andererseits aber auch eine Rückkopplung vom Ständer auf den Läufer ermöglicht. Der Erregerstrom erhält dadurch einen deutlichen Wechselstromanteil, wodurch der Rückschluss auf den Fehler möglich ist.
  • In 4 ist für verschiedene Betriebszustände des Bordnetzes 150 schematisch eine die Schwingungsamplitude A des Erregerstroms IE im fehlerfreien Fall über der Zeit aufgetragen. Die Schwingungsamplitude A ist beispielsweise gegeben durch eine Differenz zwischen Maximalwert und Minimalwert einer Schwingungsperiode.
  • 4a) zeigt einen Verlauf 1000 der Schwingungsamplitude A für einen fehlerfreien Zustand von Generator und Bordnetz 150, in dem die Batterie 200 nah zum Generator angebracht ist, beispielsweise weil Generator und Batterie 200 im Motorraum angebracht sind. Die Schwingungsamplitude A ist näherungsweise konstant und kleiner als ein erster Schwellwert A1.
  • 4b) zeigt einen Verlauf 1010 der Schwingungsamplitude A ebenfalls für einen fehlerfreien Zustand von Generator und Bordnetz 150. Im Gegensatz zu 4a) ist in 4b) ein Fall dargestellt, in dem die Batterie 200 in deutlich größerem Abstand zum Generator angebracht ist. Dies ist beispielsweise der Fall, wenn der Generator an einem Frontmotor des Kraftfahrzeugs angebracht ist, und die Batterie 150 im Heck des Fahrzeugs verbaut ist. Die Schwingungsamplitude A ist nun bedingt durch die Länge der Zuleitung zur Batterie 150 größer als in dem in 4a) illustrierten Fall, insbesondere größer als der erste Schwellwert A1.
  • Es ist möglich, anhand der Größe der Schwingungsamplitude A zu identifizieren, wo die Batterie 150 im Fahrzeug verbaut ist. Dieses Verfahren kann beispielsweis im Generatorregler 140 ablaufen. Es ist möglich, dass, beispielsweise bei einem erstmaligen Start des Generators, die Größe der Schwingungsamplitude A ermittelt wird und abhängig von dieser Größe entscheiden wird, wie die Regelparameter im Generatorregler 140 gewählt werden. Beispielsweise ist es möglich, dass für den in 4a) illustrierten Fall ein erster Satz Regelparameter vorgehalten wird, und für den in 4b) illustrierten Fall ein zweiter Satz Regelparameter, wobei abhängig davon, ob die Schwingungsamplitude A kleiner ist als der erste Schwellwert A1 der erste oder der zweite Satz Regelparameter aktiviert wird.
  • 4c) zeigt einen Verlauf 1020 der Schwingungsamplitude A in dem in 3 illustrierten Fall. Vor dem Zeitpunkt t0 ist die Schwingungsamplitude A näherungsweise konstant, mit einem geringen Betrag der kleiner ist als ein zweiter Schwellwert A2. Nach dem Zeitpunkt t0 ist die Schwingungsamplitude größer, und zwar auch größer als ein dritter Schwellwert A3, der seinerseits größer ist als der zweite Schwellwert A2. Die Zeitdauer zwischen dem Zeitpunkt, zu dem die Schwingungsamplitude A erstmalig den zweiten Schwellwert A2 übersteigt und dem Zeitpunkt, zu dem die Schwingungsamplitude A erstmalig den dritten Schwellwert A3 übersteigt, ist sehr kurz. In 4c) ist der Anstieg der Schwingungsamplitude A als näherungsweise instantan dargestellt.
  • 4d) zeigt einen Verlauf 1030 der Schwingungsamplitude A für einen Fall, in dem bis zum Zeitpunkt t0 wie auch in dem in 4c) illustrierten Fall kein Fehler vorliegt, mit dem Zeitpunkt t0 aber eine Sulfatierung der als Bleiakkumulator ausgebildeten Batterie 200 einsetzt. Vor dem Zeitpunkt t0 ist die Schwingungsamplitude A kleiner als der zweite Schwellwert A2. Bedingt durch die Sulfatierung wird die Kapazität der Batterie 200 reduziert, was zu einem Anstieg der Schwingungsamplitude A führt. Die Schwingungsamplitude A übersteigt den zweiten Schwellwert A2, und den dritten Schwellwert A3. Der zeitliche Abstand ΔT zwischen dem erstmaligen Überschreiten des zweiten Schwellwerts A2 und dem erstmaligen Überschreiten des dritten Schwellwerts A3 ist bei geeigneter Wahl dieser Schwellwerte groß, typischerweise im Bereich von Monaten.
  • Zur Erkennung und Differenzierung der in 4c) und 4d) illustrierten Fehler kann daher vorgesehen sein, dass Zunächst überprüft wird, ob die Schwingungsamplitude A zunächst kleiner ist als der zweite Schwellwert A2 und ab einem späteren Zeitpunkt größer ist als der zweite Schwellwert A2.
  • Ist dies der Fall, wird überprüft, ob die Schwingungsamplitude A auch größer ist als der dritte Schwellwert A3. Ist auch dies der Fall, wird darauf erkannt, dass ein batterieloser Betrieb vorliegt. Es ist dann möglich, dass (z.B. im Generatorregler 140) Regelparameter für den batterielosen Betrieb vorgehalten werden, die eine verringerte Dynamik der Generatorspannung U+ bewirken, um die fehlende puffernde Kapazität der Batterie 200 zu kompensieren und das in 3 illustrierte Schwankungsverhalten der Generatorspannung U+ zu reduzieren.
  • Ist andererseits die Schwingungsamplitude A zwar größer als der zweite Schwellwert A2 und nicht größer als der dritte Schwellwert A3, wird der Zeitpunkt ermittelt, ab dem die Schwingungsamplitude A den dritten Schwellwert A3 ebenfalls übersteigt, und der zeitliche Abstand ΔT wird ermittelt. Es versteht sich, dass der Fachmann hierbei Maßnahmen vorsehen kann, um eine Schwankungen der Schwingungsamplitude A zu kompensieren. Beispielsweise kann der Verlauf der Schwingungsamplitude A tiefpassgefiltert werden, oder es kann eine Entprellung vorgesehen sein.
  • Ist der zeitliche Abstand größer als ein erster vorgebbarer Mindestabstand, wird entschieden, dass Sulfatierung vorliegt. In diesem Fall ist es möglich, dass der Generator die Generatorspannung U+ so einstellt, dass die Sulfatierung reduziert wird. Beispielsweise ist es möglich, dass die Generatorspannung U+ gepulst angehoben wird, d.h. es wird ein periodisches Verhalten der Generatorspannung U+ vorgegeben, in dem die Generatorspannung U+ zunächst für eine erste Zeitdauer auf dem normalen Wert verbleibt und anschließen für eine zweite Zeitdauer einen erhöhten Wert annimmt, bevor sie anschließend wieder den normalen Wert annimmt. Die erste und zweite Zeitdauer können typischerweise Zeitdauern zwischen einer und zehn Sekunden sein.
  • Es ist auch möglich, dass ein Statusflag gesetzt wird, dass kennzeichnet, dass erkannt wurde, dass Sulfatierung vorliegt. Dieses Statusflag kann über eine Diagnoseschnittstelle auslesbar gemacht werden, beispielsweise, indem es an ein Motorsteuergerät übermittelt wird, welches über eine Diagnoseschnittstelle verfügt.
  • In diesem Fall kann vorgesehen sein, dass in einem Servicebetrieb die Batterie 200 gepulst geladen wird, um die Sulfatierung zu reduzieren.
  • Ist der zeitliche Abstand nicht größer als der erste vorgebbare Mindestabstand, aber dafür auch kleiner als ein zweiter vorgebbarer Mindestabstand der kleiner ist als der erste vorgebbare Mindestabstand, wird darauf entschieden, dass der batterielose Betrieb vorliegt, und es kann wie oben beschrieben verfahren werden.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102015211933 [0003]

Claims (14)

  1. Verfahren zum Erkennen eines Zustands eines Bordnetzes (150) eines Kraftfahrzeugs mit einer Generatoreinheit, welche eine elektrische Maschine (100) mit Läuferwicklung (110) und Ständerwicklung (120) und einen daran angeschlossenen Gleichrichter (130) aufweist, über den das Bordnetz (150) an die elektrische Maschine (100) angeschlossen ist, wobei abhängig von einem durch die Läuferwicklung (110) der elektrischen Maschine (100) fließenden Erregerstrom (IE) darauf entschieden wird, welcher Zustand des Bordnetzes (150), insbesondere eine Verfügbarkeit einer Batterie (200) des Bordnetzes, vorliegt.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei abhängig von der Größe einer Schwingungsamplitude (A) des Erregerstroms (IE) darauf entschieden wird, welcher Zustand des Bordnetzes (150) vorliegt.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei abhängig von der Größe der Schwingungsamplitude (A) erkannt wird, wie lang die Länge einer Zuleitung vom Gleichrichter (130) zur Batterie (200) ist.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, wobei abhängig von der erkannten Länge der Zuleitung Parameter zum Steuern der Generatoreinheit gewählt werden.
  5. Verfahren nach Anspruch 2, wobei abhängig von der Größe der Schwingungsamplitude (A) darauf erkannt wird, ob eine Zuleitung vom Gleichrichter (130) zur Batterie (200 defekt ist.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, wobei dann, wenn die Größe der Schwingungsamplitude (A) sprunghaft ansteigt, darauf entschieden wird, dass die Zuleitung defekt ist.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, wobei erkannt wird, dass die Größe der Schwingungsamplitude (A) sprunghaft ansteigt, wenn die Länge eines Zeitraums (ΔT) zwischen einem Zeitpunkt, zu dem die Größe der Schwingungsamplitude (A) einen zweiten Schwellwert (A2) übersteigt und einem weiteren Zeitpunkt, zu dem die Größe der Schwingungsamplitude (A) einen größeren, dritten Schwellwert (A3) übersteigt, kleiner ist als ein zweiter Mindestabstand.
  8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, wobei dann erkannt wurde, dass die Zuleitung defekt ist, Parameter zum Steuern der Generatoreinheit geändert werden.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 8, wobei darauf entschieden wird, dass eine Sulfatierung der Batterie (200) vorliegt, wenn die Größe der Schwingungsamplitude (A) langsam ansteigt.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei erkannt wird, dass die Größe der Schwingungsamplitude (A) langsam ansteigt, wenn die Länge eines Zeitraums (ΔT) zwischen einem Zeitpunkt, zu dem die Größe der Schwingungsamplitude (A) einen zweiten Schwellwert (A2) übersteigt und einem weiteren Zeitpunkt, zu dem die Größe der Schwingungsamplitude (A) einen größeren, dritten Schwellwert (A3) übersteigt, größer ist als ein erster Mindestabstand.
  11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, wobei die Batterie (200) gepulst geladen wird, wenn erkannt wurde, dass Sulfatierung vorliegt.
  12. Recheneinheit (140), insbesondere Generatorregler, die dazu eingerichtet ist, ein Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche durchzuführen.
  13. Computerprogramm, das eine Recheneinheit (140) dazu veranlasst, ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11 durchzuführen, wenn es auf der Recheneinheit (140) ausgeführt wird.
  14. Maschinenlesbares Speichermedium mit einem darauf gespeicherten Computerprogramm nach Anspruch 10.
DE102015223387.1A 2015-11-26 2015-11-26 Verfahren zum Erkennen eines Zustands eines Bordnetzes Withdrawn DE102015223387A1 (de)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102015223387.1A DE102015223387A1 (de) 2015-11-26 2015-11-26 Verfahren zum Erkennen eines Zustands eines Bordnetzes
CN201680069870.1A CN108290527A (zh) 2015-11-26 2016-10-28 用于识别车载电网状态的方法
PCT/EP2016/076024 WO2017089066A1 (de) 2015-11-26 2016-10-28 Verfahren zum erkennen eines zustands eines bordnetzes
US15/779,354 US10992162B2 (en) 2015-11-26 2016-10-28 Method for detecting a state of a vehicle electric system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102015223387.1A DE102015223387A1 (de) 2015-11-26 2015-11-26 Verfahren zum Erkennen eines Zustands eines Bordnetzes

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102015223387A1 true DE102015223387A1 (de) 2017-06-01

Family

ID=57209477

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102015223387.1A Withdrawn DE102015223387A1 (de) 2015-11-26 2015-11-26 Verfahren zum Erkennen eines Zustands eines Bordnetzes

Country Status (4)

Country Link
US (1) US10992162B2 (de)
CN (1) CN108290527A (de)
DE (1) DE102015223387A1 (de)
WO (1) WO2017089066A1 (de)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102015222733A1 (de) * 2015-11-18 2017-05-18 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Erkennen eines Fehlers in einer Generatoreinheit
FR3122292A1 (fr) * 2021-04-21 2022-10-28 Valeo Equipements Electriques Moteur Système de régulation de tension d’un réseau d’alimentation électrique

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102015211933A1 (de) 2015-06-26 2016-12-29 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Erkennen eines Fehlers in einer Generatoreinheit

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3373333A (en) * 1965-10-20 1968-03-12 Gary R. Eckard Voltage and current regulator for automobiles
US4314193A (en) * 1980-05-22 1982-02-02 Motorola, Inc. Field coil fault detector for automotive alternator battery charging systems
SE517312C2 (sv) * 1994-10-05 2002-05-21 Intra Internat Ab Elektrisk krets för motorfordon innefattande ett batteri
US6276472B1 (en) * 1998-04-01 2001-08-21 Denso Corporation Control system for hybrid vehicle
DE19944517A1 (de) 1998-09-18 2000-05-25 C K Electronics Sdn Bhd Verfahren und Vorrichtung für die Zustandsbestimmung von Automobilbatterien
DE10021602A1 (de) 2000-05-04 2001-11-08 Bayerische Motoren Werke Ag Vorrichtung und Verfahren zur Erkennung einer Unterbrechung in der Ladeleitung zwischen einen Generator und einer elektrischen Batterie in einem Kraftfahrzeug
KR20030069802A (ko) 2000-06-26 2003-08-27 스넵-온 테크놀로지스 인코포레이티드 리플 검출을 이용하는 교류기 테스트 방법 및 시스템
DE10142085A1 (de) 2001-08-30 2003-03-20 Volkswagen Ag Verfahren und Vorrichtung zur Bordnetzdiagnose eines Kraftfahrzeugbordnetzes
DE10251590A1 (de) 2002-11-06 2004-05-19 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Erkennung eines batterielosen Fahrzeugbetriebs
DE10309322B4 (de) 2003-03-04 2014-07-03 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verfahren und Anordnung zur Stabilisierung der elektrischen Versorgung von Verbrauchern in einem Kraftfahrzeug
US6882173B1 (en) * 2003-09-26 2005-04-19 Siemens Westinghouse Power Corporation Method and apparatus detecting shorted turns in an electric generator
JP4395770B2 (ja) * 2004-11-25 2010-01-13 株式会社デンソー バッテリ充電装置の充電線断線検出方法及びバッテリ充電装置
CN101194415B (zh) * 2005-07-11 2010-06-09 株式会社日立制作所 励磁线圈型同步电动机的控制装置、电动驱动系统、电动四轮驱动车及混合动力汽车
JP4356685B2 (ja) * 2005-11-18 2009-11-04 株式会社デンソー 発電制御装置および発電システム
CN101413989A (zh) * 2008-12-01 2009-04-22 南京航空航天大学 基于励磁电流的电励磁双凸极电机整流电路故障诊断方法
JP5401250B2 (ja) * 2009-10-06 2014-01-29 日立オートモティブシステムズ株式会社 地絡検出装置
FR2955395B1 (fr) * 2010-01-21 2012-02-03 Commissariat Energie Atomique Detection d'etat d'equipements electriques d'un vehicule
JP4565362B1 (ja) * 2010-02-16 2010-10-20 株式会社Ｊｓｖ 鉛蓄電池の電気処理による蓄電能力劣化防止と再生装置
FR2970609A1 (fr) 2011-01-18 2012-07-20 Peugeot Citroen Automobiles Sa Detection de la deconnexion d'une batterie
DE102011076676A1 (de) * 2011-05-30 2012-12-06 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Ansteuerung einer mehrphasigen Maschine
US9682673B2 (en) * 2012-03-23 2017-06-20 Sanyo Electric Co., Ltd. Vehicle power source device and vehicle equipped with the power source device
DE102013200637A1 (de) * 2013-01-17 2014-07-31 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Erkennung eines elektrischen Fehlers in einer Generatoranordnung und Mittel zu dessen Implementierung
FR3003037B1 (fr) * 2013-03-05 2015-04-17 Electricite De France Procede de detection d'un defaut de court-circuit dans des bobinages d'un rotor d'une machine electrique tournante
JP6048993B2 (ja) * 2013-07-24 2016-12-21 三菱電機株式会社 界磁巻線方式回転電機の診断装置および界磁巻線方式回転電機の診断方法
CN103852669B (zh) * 2014-03-19 2017-07-04 中国民航大学 旋转整流器及励磁电路故障双功能和双余度监测电路
CN107076160B (zh) * 2014-08-21 2019-12-20 江森自控科技公司 电池监测系统

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102015211933A1 (de) 2015-06-26 2016-12-29 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Erkennen eines Fehlers in einer Generatoreinheit

Also Published As

Publication number Publication date
US20180304751A1 (en) 2018-10-25
US10992162B2 (en) 2021-04-27
CN108290527A (zh) 2018-07-17
WO2017089066A1 (de) 2017-06-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102016201127A1 (de) Verfahren zum Erkennen eines Fehlers in einer Generatoreinheit
EP1152249B1 (de) Vorrichtung und Verfahren zur Erkennung einer Unterbrechung in der Ladeleitung zwischen einem Generator und einer elektrischen Batterie in einem Kraftfahrzeug
EP3257127A1 (de) Verfahren zum betreiben eines an eine elektrische maschine angeschlossenen aktiven umrichters und mittel zu dessen implementierung
WO2017084863A1 (de) Verfahren zum erkennen eines fehlers in einer generatoreinheit
DE102013211567A1 (de) Verfahren zum Überprüfen der Funktionsfähigkeit eines Zwischenkreises
EP3377911B1 (de) Verfahren zum erkennen eines fehlers in einer generatoreinheit
DE102015214221A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben eines elektrischen Systems, elektrisches System
DE102018006811A1 (de) Verfahren und Steuereinrichtung zum schützen eines Bordnetzes eines Kraftfahrzeugs vor einer elektrischen Gleichspannung, die größer als eine Bemessungsspannung des Bordnetzes ist
EP3257134B1 (de) Verfahren zum betreiben eines an eine elektrische maschine angeschlossenen aktiven umrichters und mittel zu dessen implementierung
DE102015223387A1 (de) Verfahren zum Erkennen eines Zustands eines Bordnetzes
DE102013012861A1 (de) Diagnoseverfahren für eine elektrische Maschine
DE102011111993A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Laden eines Energiespeichers eines Fahrzeugs
DE102010062334A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben einer durch einen Wechselrichter gesteuerten elektrischen Maschine im Falle einer Störung
DE102014219635A1 (de) Fahrzeugbatterietesteinrichtung und Fahrzeugbatterietestverfahren
WO2017084856A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum erkennen einer drehzahl in einer generatoreinheit
DE102015212685A1 (de) Verfahren zur Optimierung einer Ansteuerung eines elektrischen Antriebssystems
EP2552727B1 (de) Wechselrichter für eine elektrische maschine und verfahren zum betreiben eines wechselrichters für eine elektrische maschine
DE102015223211A1 (de) Verfahren zum Erkennen eines Fehlers in einer Generatoreinheit
DE102016215237B4 (de) Betreiben eines Generatorreglers
DE102016202169A1 (de) Betreiben einer Anordnung aus generatorisch betriebener elektrischer Maschine und aktivem Brückengleichrichter
DE102016220235A1 (de) Erkennung eines Fehlers in einer Generatoreinheit
DE102016201165A1 (de) Elektronische Schaltung zur Versorgung einer industriellen Steuerung
WO2016020086A1 (de) Verfahren zum prüfen der funktion einer schalteinrichtung
DE102007037753A1 (de) Verfahren zum Abgleich elektrischer Kenngrößen einer Batterie und mindestens eines elektrischen Gerätes in einem Hochvoltnetz eines Hybridfahrzeugs
DE102015101092A1 (de) Ladegerät für ein Plug-In-Fahrzeug und Plug-In-Fahrzeug

Legal Events

Date Code Title Description
R005 Application deemed withdrawn due to failure to request examination