DE102016009052A1 - Ermitteln einer Temperatur von einer an einen Gleichspannungszwischenkreis einer elektronischen Anlage für ein Kraftfahrzeug angeschlossenen elektrischen Einheit - Google Patents

Ermitteln einer Temperatur von einer an einen Gleichspannungszwischenkreis einer elektronischen Anlage für ein Kraftfahrzeug angeschlossenen elektrischen Einheit Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ermitteln einer Temperatur von einer an einen Gleichspannungszwischenkreis (12) einer elektrischen Anlage (10) für ein Kraftfahrzeug angeschlossenen elektrischen Einheit (14, 16, 18, 20), bei dem eine Temperaturüberwachungseinrichtung (22) an den Gleichspannungszwischenkreis (12) angeschlossen wird, welche einen Messwechselstrom (24) mit einer einstellbaren Frequenz in den Gleichspannungszwischenkreis (12) einspeist, eine elektrische Messspannung (26) am Gleichspannungszwischenkreis (12) erfasst, aus der elektrischen Messspannung (26) eine einer Zwischenkreisgleichspannung überlagerte Messwechselspannung (28) und aus der Messwechselspannung (28) die Temperatur der elektrischen Einheit (14, 16, 18, 20) ermittelt, wobei die Frequenz während eines Messzyklusses verändert wird und zum Ermitteln der Temperatur der elektrischen Einheit (14, 16, 18, 20) abhängig von der Frequenz eine Phasenverschiebung (30) zwischen dem Messwechselstrom (24) und der Messwechselspannung (28) ermittelt wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ermitteln einer Temperatur von einer an einen Gleichspannungszwischenkreis einer elektrischen Anlage für ein Kraftfahrzeug angeschlossenen elektrischen Einheit, bei dem eine Temperaturüberwachungseinrichtung an den Gleichspannungszwischenkreis angeschlossen wird, welche einen Messwechselstrom mit einer einstellbaren Frequenz in den Gleichspannungszwischenkreis einspeist, eine elektrische Messspannung am Gleichspannungszwischenkreis erfasst, aus der elektrischen Messspannung eine einer Zwischenkreisgleichspannung überlagerte Messwechselspannung und aus der Messwechselspannung die Temperatur der elektrischen Einheit ermittelt. Schließlich betrifft die Erfindung auch eine Temperaturüberwachungseinrichtung zum Ermitteln einer Temperatur von einer an einen Gleichspannungszwischenkreis einer elektrischen Anlage für ein Kraftfahrzeug angeschlossenen elektrischen Einheit, mit einem Anschluss zum Anschließen an den Gleichspannungszwischenkreis, einem Wechselstromgenerator zum Erzeugen eines Messwechselstroms mit einer einstellbaren Frequenz und zum Einspeisen des Messwechselstroms in den Gleichspannungszwischenkreis, einer Messeinheit zum Erfassen einer elektrischen Messspannung am Gleichspannungszwischenkreis, einer ersten Auswerteeinheit zum Ermitteln einer einer Zwischenkreisgleichspannung überlagerten Messwechselspannung aus der elektrischen Messspannung und einer zweiten Auswerteeinheit zum Ermitteln der Temperatur der elektrischen Einheit aus der Messwechselspannung.
  • Eine gattungsgemäße Einrichtung sowie ein gattungsgemäßes Verfahren sind beispielsweise aus der EP 2 944 932 A1 bekannt. Hierbei umfasst ein elektrischer Akkumulator eine Temperaturmesseinrichtung, die an galvanische Zellen des elektrischen Akkumulators angeschlossen ist. Mittels eines Wechselstromgenerators wird ein Wechselstrom in die galvanischen Zellen eingespeist und die elektrische Spannung an den galvanischen Zellen gemessen. Aus der jeweils gemessenen Spannung an den galvanischen Zellen wird eine komplexe Impedanz der galvanischen Zellen und hieraus wiederum ein Realteil der komplexen Impedanz der galvanischen Zellen ermittelt. Der Realteil wird ausgewertet und hieraus eine Temperatur der galvanischen Zellen ermittelt. Eine Frequenz des Wechselstroms, der von dem Wechselstromgenerator erzeugt wird, wird so eingestellt, dass die Temperatur aus dem Realteil der komplexen Impedanz möglichst gut ermittelt werden kann. Während eines Messzyklusses ist die Frequenz konstant.
  • Auch wenn sich dieser Stand der Technik bewährt hat, eignet sich die vorgenannte Lehre jedoch lediglich dazu, elektrische Energiespeicher nach Art von Akkumulatoren hinsichtlich der Temperatur zu erfassen. Ist der Akkumulator nämlich an eine elektrische Anlage angeschlossen, kann das Ergebnis der Temperaturermittlung verfälscht sein. Bei modernen elektrischen Anlagen, insbesondere von Kraftfahrzeugen, beispielsweise von elektrisch antreibbaren Kraftfahrzeugen wie Elektrofahrzeugen, Hybridfahrzeugen oder dergleichen, umfasst die elektrische Anlage in der Regel einen Gleichspannungszwischenkreis, an den zahlreiche elektrische Einheiten zum Zwecke der Energieverteilung angeschlossen sind. Beispiele für solche elektrischen Einheiten sind ein Kältemittelverdichter, ein PTC(positive temperature coefficient)-Heizelement, ein DC/DC-Wandler, ein oder mehrere Ladegeräte, Pumpen und gegebenenfalls Kompressoren sowie weitere.
  • Während des bestimmungsgemäßen Betriebs der elektrischen Anlage ist es erwünscht, wenn nicht sogar erforderlich, eine Temperatur dieser elektrischen Einheiten zu erfassen, beispielsweise um ein Fehlverhalten beziehungsweise eine Störung möglichst früh erkennen zu können und einen sicheren, zuverlässigen Betrieb der elektrischen Anlage gewährleisten zu können. Hierfür ist im Stand der Technik üblicherweise vorgesehen, dass an den elektrischen Einheiten jeweiligen entsprechende Temperatursensoren angeordnet sind, die an eine entsprechende Auswerteeinheit angeschlossen sind, die die Temperatur auswertet und eine entsprechende Signalisierung bereitstellt.
  • Dies ist aufwändig, verursacht einen hohen Bauteile- und Montageaufwand und ist infolgedessen auch kostspielig. Der Aufwand selbst kann darüber hinaus auch zu Störungen führen.
  • Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine günstigere Art der Temperaturerfassung von an einem Gleichspannungszwischenkreis angeschlossenen elektrischen Einheiten bereitzustellen.
  • Als Lösung stellt die Erfindung ein Verfahren sowie eine Temperaturüberwachungseinrichtung gemäß den unabhängigen Ansprüchen vor.
  • Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich anhand von Merkmalen der abhängigen Ansprüche.
  • Bezüglich eines gattungsgemäßen Verfahrens wird mit der Erfindung insbesondere vorgeschlagen, dass die Frequenz während eines Messzyklusses verändert wird und zum Ermitteln der Temperatur der elektrischen Einheit abhängig von der Frequenz eine Phasenverschiebung zwischen dem Messwechselstrom und der Messwechselspannung ermittelt wird.
  • Bezüglich einer gattungsgemäßen Temperaturüberwachungseinrichtung wird mit der Erfindung insbesondere vorgeschlagen, dass der Wechselstromgenerator ausgebildet ist, die Frequenz während eines Messzyklusses zu verändern, und eine zweite Auswerteeinheit ausgebildet ist, zum Ermitteln der Temperatur der elektrischen Einheit abhängig von der Frequenz eine Phasenverschiebung zwischen dem Messwechselstrom und der Messwechselspannung zu ermitteln.
  • Die Erfindung nutzt die Erkenntnis, dass die unterschiedlichen elektrischen Einheiten je nach Beaufschlagung mit einem Wechselstrom abhängig von der Temperatur mit einer entsprechenden, insbesondere idividuellen, Wechselspannungsänderung reagieren. Dabei ermöglicht es die Erfindung, eine temperaturabhängige Spannungsantwort abhängig von der Frequenz auszuwerten und der jeweiligen elektrischen Einheit zuzuordnen. Die Erfindung nutzt die Erkenntnis, dass sich die Spannungsantwort der jeweiligen elektrischen Einheit abhängig von der Temperatur verändert.
  • Die elektrische Anlage ist vorzugsweise eine Einrichtung, die der Verteilung von elektrischer Energie der an sie angeschlossenen elektrischen Einheiten dient. Sie umfasst in der Regel eine Mehrzahl von entsprechenden elektrischen Leitungen, mit denen die elektrischen Einheiten elektrisch gekoppelt sind. Vorzugsweise handelt es sich bei der elektrischen Anlage um eine elektrische Anlage für ein Kraftfahrzeug. Die Erfindung ist jedoch nicht auf die Anwendung bei Kraftfahrzeugen beschränkt, sondern kann ebenso bei stationären elektrischen Anlagen, beispielsweise für eine Gebäudeenergieversorgung, für eine Industrieanlage und/oder dergleichen zum Einsatz kommen.
  • Die Temperaturüberwachungseinrichtung der Erfindung weist vorzugsweise einen Anschluss zum Anschließen an den Gleichspannungszwischenkreis auf. Sie kann daher als separate Baueinheit der elektrischen Anlage angeordnet werden, vorzugsweise unabhängig von den an die elektrische Anlage angeschlossenen elektrischen Einheiten. Beispielsweise kann sie jedoch auch von einer der elektrischen Einheiten mitumfasst sein, beispielsweise einem elektrischen Energiespeicher der elektrischen Anlage und/oder dergleichen. Sie kann aber auch von einer übergeordneten Steuereinrichtung des Kraftfahrzeugs oder einer entsprechenden Gebäudesteuerung umfasst sein.
  • Ist eine der elektrischen Einheiten durch den elektrischen Energiespeicher gebildet, der beispielsweise als Akkumulator ausgebildet sein kann, kann vorgesehen sein, dass auch die Temperatur des elektrischen Energiespeichers ermittelt werden kann, wenn dieser elektrisch aktiviert an die elektrische Anlage angeschlossen ist. Sind nämlich beispielsweise vom elektrischen Energiespeicher Schaltelemente umfasst, die je nach Betriebszustand den elektrischen Energiespeicher an die elektrische Anlage anschließen, kann der elektrische Energiespeicher hinsichtlich seiner Temperatur natürlich nur dann mit der Erfindung geprüft werden, wenn er auch aktiv an die elektrische Anlage angeschlossen ist.
  • Der Anschluss an den Gleichspannungszwischenkreis kann durch separate Leitungen vorgesehen sein. Es kann aber auch vorgesehen sein, dass der Anschluss über eine der an den Gleichspannungszwischenkreis angeschlossenen elektrischen Einheiten hergestellt wird. Der Anschluss kann darüber hinaus fest oder auch lösbar ausgebildet sein. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass die Temperaturüberwachungseinrichtung eine separate Baueinheit darstellt, die frei anordbar ist und je nach Bedarf an den Gleichspannungszwischenkreis angeschlossen werden kann. Darüber hinaus kann natürlich auch eine feste elektrische Verbindung mit dem Gleichspannungszwischenkreis vorgesehen sein, beispielsweise indem elektrische Anschlussleitungen der Temperaturüberwachungseinrichtungen fest mit entsprechenden Leitungen des Gleichspannungszwischenkreises verbunden sind, beispielsweise mittels Löten, Schweißen, Krimpen, Klemmen und/oder dergleichen.
  • Die Temperaturüberwachungseinrichtung umfasst ferner den Wechselstromgenerator, der ausgebildet ist, einen Wechselstrom mit einer vorgegebenen Frequenz zu erzeugen und in den Gleichspannungszwischenkreis einzuspeisen. Der Wechselstromgenerator ist ferner dazu ausgebildet, während eines Messzyklusses die Frequenz des Wechselstroms zu verändern. Das Verändern der Frequenz kann nach einer vorgegebenen Vorschrift erfolgen. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass die Frequenz linear mit der Zeit erhöht beziehungsweise erniedrigt wird. Darüber hinaus kann natürlich auch vorgesehen sein, dass die Frequenz nach Art eines Wobbelns oder auch eines Sweepens geändert wird. Dadurch kann die Temperaturüberwachung an nahezu beliebige elektrische Anlagen angepasst werden. Vorzugsweise ist das Verändern der Frequenz durch den Wechselstromgenerator einstellbar. Zu diesem Zweck kann die Temperaturüberwachungseinrichtung oder auch eine übergeordnete Steuereinrichtung, an die die Temperaturüberwachungseinrichtung angeschlossen sein kann, ein entsprechendes Steuersignal an den Wechselstromgenerator übermitteln. Der durch den Wechselstromgenerator erzeugte Wechselstrom kann beispielsweise sinusförmig, dreieckförmig und/oder dergleichen sein.
  • Die Temperaturüberwachungseinrichtung umfasst ferner eine Messeinheit zum Erfassen der elektrischen Messspannung am Gleichspannungszwischenkreis. Die Messeinheit kann beispielsweise durch ein Spannungsmessgerät oder dergleichen gebildet sein. Aufgrund des eingeprägten Wechselstroms des Wechselstromgenerators stellt sich eine entsprechende Spannungsänderung am Gleichspannungszwischenkreis ein, die mittels der Messeinheit erfasst werden kann. Die erfasste elektrische Messspannung wird mittels einer ersten Auswerteeinheit der Temperaturüberwachungseinrichtung ausgewertet, um eine einer Zwischenkreisgleichspannung überlagerte Messwechselspannung zu ermitteln. Die Messwechselspannung ist vorzugsweise eine Reaktion des Gleichspannungszwischenkreises mit den an ihn angeschlossenen elektrischen Einheiten auf das Einspeisen des Wechselstroms durch den Wechselstromgenerator. Die auf diese Weise ermittelte Messwechselspannung wird dann mittels einer zweiten Auswerteeinheit weiter ausgewertet, um die Temperatur der jeweiligen elektrischen Einheit aus der Messwechselspannung zu ermitteln.
  • Zu diesem Zweck ist die zweite Auswerteeinheit ausgebildet, zum Ermitteln der Temperatur der jeweiligen elektrischen Einheit abhängig von der Frequenz eine Phasenverschiebung zwischen dem Messwechselstrom und der Messwechselspannung zu ermitteln. Die auf diese Weise ermittelte frequenzabhängige Phasenverschiebung ermöglicht es, auf die jeweilige elektrische Einheit zurückzuschließen und zugleich auch deren Temperatur zu ermitteln. Anders als im Stand der Technik, nutzt die Erfindung hier also nicht nur einen Realteil einer komplexen Impedanz einer jeweiligen elektrischen Einheit, sondern sie berücksichtigt auch den jeweiligen Imaginärteil der komplexen Impedanz. Dadurch lässt sich nämlich erreichen, dass die unterschiedlichen elektrischen Einheiten separiert werden können und zugleich eine Temperaturerfassung ermöglicht wird.
  • Eine separate Anordnung der Temperaturüberwachungseinrichtung hat darüber hinaus den Vorteil, dass die Temperatur des Gleichspannungszwischenkreises beziehungsweise der an ihn angeschlossenen elektrischen Einheiten auch dann durchgeführt werden kann, wenn beispielsweise der elektrische Energiespeicher außerhalb des bestimmungsgemäßen Betriebs mittels einer elektrischen Trenneinrichtung, wie einem Schütz oder dergleichen, von der elektrischen Anlage beziehungsweise dem Gleichspannungszwischenkreis elektrisch getrennt ist. Dadurch kann ferner erreicht werden, dass der elektrische Energiespeicher beispielsweise erst dann zugeschaltet wird, wenn zuvor sichergestellt ist, dass die an dem Gleichspannungszwischenkreis angeschlossenen elektrischen Einheiten sich in Bezug auf die Temperatur in einem unkritischen Zustand befinden. Dadurch kann die Sicherheit erhöht werden.
  • Die Erfindung nutzt den Effekt, dass die an den Gleichspannungszwischenkreis angeschlossenen elektrischen Einheiten sowie auch der Gleichspannungszwischenkreis insgesamt jeweils unterschiedliche induktive und kapazitive Impedanzanteile besitzen, welche eine jeweilige Phasenverschiebung zur Folge haben, wenn sie mit einem entsprechenden Wechselstrom beaufschlagt werden. Dies erlaubt es, beispielsweise mittels einer Impedanzanalyse, auf ein Ersatzschaltbild der an den Gleichspannungszwischenkreis angeschlossenen elektrischen Einheiten beziehungsweise den Gleichspannungszwischenkreis insgesamt zurückzuschließen. Ein solches Ersatzschaltbild weist üblicherweise eine Reihe aus Widerständen und Kondensatoren auf, die je nach Ersatzschaltbild in Reihe und/oder parallel geschaltet sind. Eine Ermittlung der jeweiligen elektrischen Einheiten kann durch komplexe Wechselstromrechnung ermöglicht werden. Es hat sich gezeigt, dass die komplexen Werte der elektrischen Einheiten abhängig von der Temperatur sind, weshalb durch die ermittelten Werte auf die Temperatur zurückgeschlossen werden kann.
  • Vorzugsweise sieht die Erfindung vor, dass die ermittelte Phasenverschiebung mit wenigstens einer frequenzabhängigen Referenzphasenverschiebung verglichen wird. Diese kann vorzugsweise mittels zuvor durchgeführter Testreihen ermittelt werden. Dabei kann für jede Frequenz und für jede Temperatur des Gleichspannungszwischenkreises eine gültige Phasenverschiebung ermittelt werden. Die so gewonnenen Daten können für die Auswertung auch während des bestimmungsgemäßen Betriebs herangezogen werden, um aus der jeweils gemessenen Phasenverschiebung bei einer vorgegebenen Frequenz die jeweilige Temperatur zu ermitteln. Der Frequenzbereich kann beispielsweise von einigen Hertz bis zu einigen Megahertz betragen.
  • Als Vorteile ergeben sich für die Erfindung, dass Temperatursensoren an den jeweiligen elektrischen Einheiten eingespart werden können. Die Erfindung ist darüber hinaus bei nahezu beliebiger Konstruktion der elektrischen Anlage beziehungsweise des Gleichspannungszwischenkreises einsetzbar. Ferner kann die Bestimmung der Temperatur einer jeweiligen elektrischen Einheit nahezu ohne eine zeitliche Verzögerung ermittelt werden, wie sie ansonsten beispielsweise aufgrund von thermischen Übergangswiderständen, thermischen Zeitkonstanten und/oder dergleichen bei Temperatursensoren auftritt. Darüber hinaus ermöglicht es die Erfindung, nicht nur die Temperatur des Gleichspannungszwischenkreises beziehungsweise der an ihn angeschlossenen Einheiten sondern auch die eines elektrischen Energiespeichers, insbesondere eines Akkumulators, zu ermitteln. Die Erfindung erlaubt es ferner, die Temperaturüberwachungseinrichtung flexibel und ortsunabhängig an den Gleichspannungszwischenkreis anzuschließen.
  • Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
  • Dabei zeigen:
  • 1 eine schematische Darstellung eines Blockschaltbildes einer elektrischen Anlage eines elektrisch antreibaren Kraftfahrzeugs mit einer Hochvolt-Batterie als elektrischer Einheit, die an einen Gleichspannungszwischenkreis der elektrischen Anlage angeschlossen ist sowie mit einer Temperaturüberwachungseinrichtung gemäß der Erfindung; und
  • 2 eine schematische Darstellung eines Diagramms, in dem eine Phasenverschiebung zwischen einem von einem Wechselstromgenerator der Temperaturüberwachungseinrichtung erzeugten Messwechselstrom und einer ermittelten Messwechselspannung dargestellt ist.
  • 1 zeigt in einer schematischen Blockschaltbilddarstellung eine elektrische Anlage 10 für ein Kraftfahrzeug mit einem Gleichspannungszwischenkreis 12, an dem elektrische Einheiten 14, 16, 18, 20 angeschlossen sind. Die elektrische Einheit 14 ist durch eine Hochvolt-Batterie gebildet. Die weiteren elektrischen Einheiten 16, 18, 20 bezeichnen einen DC/DC-Wandler 16, eine an den DC/DC-Wandler 16 angeschlossene Wankstabilisierung 18 und eine elektrische Antriebseinrichtung 20.
  • An den Gleichspannungszwischenkreis 12 ist ferner eine Temperaturüberwachungseinrichtung 22 angeschlossen, die einen Wechselstromgenerator 34 zum Erzeugen eines Messwechselstroms 24 mit einer einstellbaren Frequenz und zum Einspeisen des Messwechselstroms 24 in den Gleichspannungszwischenkreis 12 aufweist. Der Wechselstrom 24 wird über den elektrischen Anschluss 32 in den Gleichspannungszwischenkreis 12 eingespeist. Der Wechselstromgenerator 34 ist ferner ausgebildet, die Frequenz während eines Messzyklusses zu verändern, und zwar indem mehrere Frequenzbereiche nacheinander dargestellt werden (Sweepen).
  • Die Temperaturüberwachungseinrichtung 22 umfasst ferner eine Messeinheit 36 zum Erfassen einer elektrischen Messspannung 26 am Gleichspannungszwischenkreis 12. Die elektrische Messspannung 26 ist durch eine Betriebsgleichspannung als Zwischenkreisgleichspannung gebildet, die von einer Messwechselspannung 28 überlagert ist, die der Gleichspannungszwischenkreis 12 aufgrund der Beaufschlagung mit dem Wechselstrom 24 erzeugt.
  • Die Temperaturüberwachungseinrichtung 22 umfasst deshalb ferner eine erste Auswerteeinheit 38 zum Ermitteln der der Zwischenkreisgleichspannung überlagerten Messwechselspannung 28 aus der elektrischen Messspannung 26.
  • Weiterhin weist die Temperaturüberwachungseinrichtung 22 eine zweite Auswerteeinheit 40 auf, die dem Ermitteln der Temperatur der elektrischen Einheiten 14, 16, 18, 20 aus der Messwechselspannung 28 dient.
  • Die zweite Auswerteeinheit 40 ist ferner ausgebildet, zum Ermitteln der Temperatur der elektrischen Einheiten 14, 16, 18, 20 abhängig von der Frequenz eine Phasenverschiebung 30 (2) zwischen dem Messwechselstrom 24 und der Messwechselspannung 28 ermitteln. Vorliegend ist die Temperaturüberwachungseinrichtung 22 separat von der Hochvolt-Batterie 14 der elektrischen Anlage 10 angeordnet. Dies ermöglicht es, die elektrische Anlage 10 beziehungsweise den Gleichspannungszwischenkreis 12 mit dem an ihn angeschlossenen elektrischen Einheiten 16, 18, 20 auch dann zu überwachen, wenn die Hochvolt-Batterie 14 mittels eines internen Schaltschützes außerhalb des bestimmungsgemäßen Betriebs des Kraftfahrzeugs von dem Gleichspannungszwischenkreis 12 abgekoppelt ist.
  • 2 zeigt in einem schematischen Diagramm, wie die zweite Auswerteeinheit 40 die Phasenverschiebung 30 aus dem Messwechselstrom 24 und der Messwechselspannung 28 ermittelt. In 2 ist eine einzige Schwingung für eine vorgegebene Frequenz dargestellt. Gleichwohl umfasst der vollständige Messzyklus ein Frequenzband, welches mit etwa 10 Hz beginnt und bei etwa 2 MHz endet. Insofern ist die Phasenverschiebung 30, die in 2 dargestellt ist, lediglich für einen einzigen punktuellen Frequenzausschnitt dargestellt. Beim Durchlauf der Frequenz durch das vorgenannte Frequenzband ändert sich auch die Phasenverschiebung 30 entsprechend. Dies dient wiederum einer mittels der zweiten Auswerteeinheit 40 durchgeführten Impedanzanalyse, die unter Berücksichtigung von Real- und Imaginärteilen der jeweiligen ermittelten Impedanzen durch Vergleich mit zuvor ermittelten Referenzimpedanzen beziehungsweise Referenzphasenverschiebungen sowohl eine Zuordnung zu den jeweiligen elektrischen Einheiten 14, 16, 18, 20 als auch eine Ermittlung der jeweiligen Temperatur der elektrischen Einheiten 14, 16, 18, 20 ermöglicht.
  • Die Referenzphasenverschiebung kann beispielsweise durch Testreihen ermittelt werden, die als Tabellenwerte zur Verfügung gestellt werden und von der Auswerteeinheit 40 zur Durchführung der Auswertung herangezogen werden.
  • Die Auswerteeinheit 40 ist ferner ausgebildet, in Abhängigkeit von dem Vergleich Ausgangssignale zu liefern, die den jeweiligen Temperaturwerten der jeweiligen elektrischen Einheiten 14, 16, 18, 20 zugeordnet werden können. Diese Ausgangssignale können einer übergeordneten Fahrzeugsteuerung bereitgestellt werden. Sie können darüber hinaus auch unmittelbar mittels einer Anzeigevorrichtung angezeigt werden.
  • Das Ausführungsbeispiel dient lediglich der Erläuterung der Erfindung und ist für diese nicht beschränkend. Weiterhin ist anzumerken, dass die für das erfindungsgemäße Verfahren beschriebenen Vorteile und Merkmale sowie Ausführungsformen gleichermaßen für die entsprechende Temperaturüberwachungseinrichtung gelten und umgekehrt. Insbesondere können für Verfahrensmerkmale entsprechende Vorrichtungsmerkmale und umgekehrt vorgesehen sein.
  • Bezugszeichenliste
  • 10
    elektrische Anlage
    12
    Gleichspannungszwischenkreis
    14
    elektrische Einheit
    16
    elektrische Einheit
    18
    elektrische Einheit
    20
    elektrische Einheit
    22
    Temperaturüberwachungseinrichtung
    24
    Messwechselstrom
    26
    elektrische Messspannung
    28
    Messwechselspannung
    30
    Phasenverschiebung
    32
    elektrischer Anschluss
    34
    Wechselstromgenerator
    36
    Messeinheit
    38
    erste Auswerteeinheit
    40
    zweite Auswerteeinheit
  • 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
    • EP 2944932 A1 [0002]

Claims (7)

  1. Verfahren zum Ermitteln einer Temperatur von einer an einen Gleichspannungszwischenkreis (12) einer elektrischen Anlage (10) für ein Kraftfahrzeug angeschlossenen elektrischen Einheit (14, 16, 18, 20), bei dem eine Temperaturüberwachungseinrichtung (22) an den Gleichspannungszwischenkreis (12) angeschlossen wird, welche einen Messwechselstrom (24) mit einer einstellbaren Frequenz in den Gleichspannungszwischenkreis (12) einspeist, eine elektrische Messspannung (26) am Gleichspannungszwischenkreis (12) erfasst, aus der elektrischen Messspannung (26) eine einer Zwischenkreisgleichspannung überlagerte Messwechselspannung (28) und aus der Messwechselspannung (28) die Temperatur der elektrischen Einheit (14, 16, 18, 20) ermittelt, dadurch gekennzeichnet, dass die Frequenz während eines Messzyklusses verändert wird und zum Ermitteln der Temperatur der elektrischen Einheit (14, 16, 18, 20) abhängig von der Frequenz eine Phasenverschiebung (30) zwischen dem Messwechselstrom (24) und der Messwechselspannung (28) ermittelt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die ermittelte Phasenverschiebung (30) mit wenigstens einer frequenzabhängigen Referenzphasenverschiebung verglichen wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Impedanzspektroskopie durchgeführt wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Impedanzspektroskopie ein Auswerten von sowohl einem Realteil als auch einem Imaginärteil einer aus der ermittelten Phasenverschiebung (30) frequenzabhängig ermittelten Impedanz umfasst.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Verändern der Frequenz in wenigstens einem vorgegebenen Frequenzbereich erfolgt.
  6. Temperaturüberwachungseinrichtung (22) zum Ermitteln einer Temperatur von einer an einen Gleichspannungszwischenkreis (12) einer elektrischen Anlage (10) für ein Kraftfahrzeug angeschlossenen elektrischen Einheit (14, 16, 18, 20), mit einem Anschluss (32) zum Anschließen an den Gleichspannungszwischenkreis (12), einem Wechselstromgenerator (34) zum Erzeugen eines Messwechselstroms (24) mit einer einstellbaren Frequenz und zum Einspeisen des Messwechselstroms (24) in den Gleichspannungszwischenkreis (12), einer Messeinheit (36) zum Erfassen einer elektrischen Messspannung (26) am Gleichspannungszwischenkreis (12), einer ersten Auswerteeinheit (38) zum Ermitteln einer einer Zwischenkreisgleichspannung überlagerten Messwechselspannung (28) aus der elektrischen Messspannung (26) und einer zweiten Auswerteeinheit (40) zum Ermitteln der Temperatur der elektrischen Einheit (14, 16, 18, 20) aus der Messwechselspannung (28), dadurch gekennzeichnet, dass der Wechselstromgenerator (34) ausgebildet ist, die Frequenz während eines Messzyklusses zu verändern, und die zweite Auswerteeinheit (40) ausgebildet ist, zum Ermitteln der Temperatur der elektrischen Einheit (14, 16, 18, 20) abhängig von der Frequenz eine Phasenverschiebung (30) zwischen dem Messwechselstrom (24) und der Messwechselspannung (28) zu ermitteln.
  7. Temperaturüberwachungseinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperaturüberwachungseinrichtung (22) separat von einem elektrischen Energiespeicher (14) der elektrischen Anlage (10) angeordnet ist.
DE102016009052.9A 2016-07-26 2016-07-26 Ermitteln einer Temperatur von einer an einen Gleichspannungszwischenkreis einer elektronischen Anlage für ein Kraftfahrzeug angeschlossenen elektrischen Einheit Withdrawn DE102016009052A1 (de)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP2944932A1 (de) 2013-01-11 2015-11-18 Alps Green Devices Co., Ltd. Verfahren zur messung der temperatur einer stromspeichervorrichtung

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