DE102016100198A1

DE102016100198A1 - Schaltung und Verfahren für Batterieableitungserkennung

Info

Publication number: DE102016100198A1
Application number: DE102016100198.8A
Authority: DE
Inventors: Ben A. Tabatowski-Bush; John Peter Bilezikjian
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2015-01-13
Filing date: 2016-01-06
Publication date: 2016-07-14
Also published as: US20160200209A1; US9630520B2; CN105785272A; CN105785272B

Abstract

Ein Batteriemanagementsystem enthält ein Schaltelement, das konfiguriert ist, um ein Widerstandsnetzwerk selektiv parallel zu einem Kondensator zu koppeln, der eine Spannungssammelschiene und eine Bezugsmasse koppelt. Ein Controller ist programmiert, um in Ansprechen auf ein Aktivieren des Schaltelements für eine vorbestimmte Zeit eine Diagnose gemäß einem Ableitwiderstand auszugeben, der auf einer mit einer vorbestimmten Änderung einer Spannung über den Kondensator assoziierten Zeit basiert. Von dem Spannungsverhalten wird eine Zeitkonstante hergeleitet und von der Zeitkonstante wird der Ableitwiderstand hergeleitet.

Description

GEBIET DER TECHNIK
Diese Anmeldung betrifft allgemein die Ableitstromerkennung für Fahrzeuge, die eine Hochspannungssammelschiene enthalten.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Ein Hybridelektrofahrzeug oder ein vollelektrisches Fahrzeug enthält eine Traktionsbatterie, die aus mehreren in Reihe und/oder parallel geschalteten Batteriezellen aufgebaut ist. Die Traktionsbatterie liefert Strom für den Fahrzeugvortrieb und zusätzliche Einrichtungen. Die Traktionsbatterie arbeitet typischerweise bei hohen Spannungen. Unter normalen Bedingungen ist ein Hochspannungssystem so ausgelegt, dass es einen hohen Widerstand zwischen den Traktionsbatterieanschlüssen und der Masse aufweist. Jedoch ist es während des Betriebs möglich, dass der Ableitwiderstand aus diversen Gründen abnimmt. Viele Hochspannungssysteme enthalten eine Schaltungsanordnung zur Überwachung und Erkennung des Vorhandenseins eines anomalen Ableitstroms innerhalb der Traktionsbatterie.
KURZE DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Ein Fahrzeug enthält einen Kondensator, der eine Spannungssammelschiene und ein Chassis des Fahrzeugs koppelt, und mindestens einen Controller. Der mindestens eine Controller ist programmiert, um in Ansprechen auf ein Aktivieren eines Schaltelements, um ein Widerstandsnetzwerk parallel zum Kondensator für eine vorbestimmte Zeit zu koppeln, eine Diagnose gemäß einem Ableitwiderstand auszugeben, der auf einer mit einer vorbestimmten Änderung einer Spannung über den Kondensator assoziierten Zeit basiert. Die vorbestimmte Änderung ist definierbar durch das Produkt (1 – 1/e), wobei e eine Eulerzahl ist, und eine Größe einer Differenz zwischen einer Anfangsspannung über den Kondensator und einer Endspannung über den Kondensator. Die Anfangsspannung kann die Spannung zu einer Zeit unmittelbar nach dem Aktivieren des Schaltelements sein. Die Endspannung kann die Spannung zur vorbestimmten Zeit sein, wobei die vorbestimmte Zeit derart ist, dass eine Rate der Änderung der Spannung mit Bezug zur Zeit annähernd null zur vorbestimmten Zeit ist. Der Ableitwiderstand kann ferner auf einer Kapazität des Kondensators basieren. Das Widerstandsnetzwerk kann einen Strombegrenzungswiderstand und einen Spannungsmesswiderstand, die in Reihe geschaltet sind, enthalten, wobei die Spannung über den Kondensator proportional zu einer Spannung über den Spannungsmesswiderstand ist. Der Ableitwiderstand kann eine parallele Kombination aus einem ersten Ableitwiderstand zwischen einem positiven Anschluss der Spannungssammelschiene und dem Chassis des Fahrzeugs und einem zweiten Ableitwiderstand zwischen einem negativen Anschluss der Spannungssammelschiene und dem Chassis des Fahrzeugs sein. Der mindestens eine Controller kann ferner programmiert sein, um die Diagnose auszugeben, wenn der Ableitwiderstand kleiner als ein vorbestimmter Widerstand ist.
Ein Batteriemanagementsystem enthält ein Schaltelement, das konfiguriert ist, um ein Widerstandsnetzwerk selektiv parallel zu einem Kondensator zu koppeln, der eine Spannungssammelschiene und eine Bezugsmasse koppelt, und mindestens einen Controller. Der mindestens eine Controller ist programmiert, um in Ansprechen darauf, dass die Kopplung eine vorbestimmte Zeit überschreitet, eine Diagnose gemäß einem Ableitwiderstand auszugeben, der auf einer mit einer vorbestimmten Änderung einer Spannung über den Kondensator assoziierten Zeit basiert. Das Widerstandsnetzwerk kann einen Strombegrenzungswiderstand und einen Spannungsmesswiderstand, die in Reihe geschaltet sind, enthalten, wobei die Spannung über den Kondensator proportional zu einer Spannung über den Spannungsmesswiderstand ist. Die vorbestimmte Änderung ist definierbar durch das Produkt (1 – 1/e), wobei e eine Eulerzahl ist, und eine Größe einer Differenz zwischen einer Anfangsspannung über den Kondensator und einer Endspannung über den Kondensator. Die Anfangsspannung kann die Spannung zu einer Zeit unmittelbar nach dem Koppeln sein. Die Endspannung kann die Spannung zur vorbestimmten Zeit sein, wobei die vorbestimmte Zeit derart ist, dass eine Rate der Änderung der Spannung mit Bezug zur Zeit annähernd null zur vorbestimmten Zeit ist. Der Ableitwiderstand kann ferner auf einer Kapazität des Kondensators basieren. Der mindestens eine Controller kann ferner programmiert sein, um das Schaltelement in Ansprechen auf ein Signal, das ein Ende eines Zündungszyklus anzeigt, zu aktivieren. Der Ableitwiderstand kann eine parallele Kombination aus einem ersten Ableitwiderstand zwischen einem positiven Anschluss der Spannungssammelschiene und der Bezugsmasse und einem zweiten Ableitwiderstand zwischen einem negativen Anschluss der Spannungssammelschiene und der Bezugsmasse sein. Der mindestens eine Controller kann ferner programmiert sein, um die Diagnose auszugeben, wenn der Ableitwiderstandswert kleiner als ein vorbestimmter Widerstand ist.
Ein Verfahren enthält Koppeln eines Widerstandsnetzwerkes parallel zu einem Kondensator, der eine Spannungssammelschiene und ein Chassis eines Fahrzeugs für eine vorbestimmte Zeit koppelt, durch einen Controller. Das Verfahren enthält ferner Ausgeben eines Ableitwiderstandswerts basierend auf einer Zeit für eine Spannung über den Kondensator, die sich um einen vorbestimmten Betrag ändert, durch den Controller. Der vorbestimmte Betrag ist definierbar durch das Produkt (1 – 1/e), wobei e eine Eulerzahl ist, und eine Größe einer Differenz zwischen einer Anfangsspannung und einer Endspannung. Die Endspannung kann kleiner als die Anfangsspannung sein.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist ein Schaubild eines Hybridfahrzeugs, das typische Antriebsstrang- und Energiespeicherkomponenten veranschaulicht.
2 ist ein Schaubild einer beispielhaften Batteriepackanordnung, die aus mehreren Zellen besteht und von einem Batterieenergiesteuermodul überwacht und gesteuert wird.
3 ist ein Schaubild einer beispielhaften Schaltung zum Erkennen eines Ableitwiderstands in einem an eine Traktionsbatterie gekoppelten System.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Hierin werden Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung beschrieben. Es versteht sich jedoch, dass es sich bei den offenbarten Ausführungsformen lediglich um Beispiele handelt und andere Ausführungsformen anders und alternativ ausgebildet sein können. Die Figuren sind nicht zwingend maßstabsgetreu; einige Merkmale könnten übertrieben oder verkleinert sein, um Einzelheiten bestimmter Komponenten zu zeigen. Deshalb dürfen spezielle Struktur- und Funktionseinzelheiten, die hierin offenbart werden, nicht als einschränkend ausgelegt werden, sondern lediglich als repräsentative Grundlage, um dem Fachmann zu lehren, wie von der vorliegenden Erfindung unterschiedlich Gebrauch gemacht werden kann. Wie für den Durchschnittsfachmann ersichtlich, können verschiedene Merkmale, die mit Bezug auf beliebige der Figuren veranschaulicht und beschrieben werden, mit Merkmalen kombiniert werden, die in einer oder mehreren anderen Figuren veranschaulicht werden, um Ausführungsformen zu erzeugen, die nicht explizit veranschaulicht oder beschrieben werden. Die Kombinationen aus veranschaulichten Merkmalen ergeben repräsentative Ausführungsformen für typische Anwendungen. Verschiedene Kombinationen und Abwandlungen der Merkmale, die mit den Lehren dieser Offenbarung vereinbar sind, könnten jedoch für bestimmte Anwendungen oder Implementierungen erwünscht sein.
1 bildet ein typisches Plug-in-Hybridelektrofahrzeug (PHEV) ab. Ein typisches Plug-in-Hybridelektrofahrzeug 12 kann eine oder mehrere elektrische Maschinen 14 umfassen, die mechanisch mit einem Hybridgetriebe 16 verbunden sind. Die elektrischen Maschinen 14 können als Motor oder Generator betrieben werden. Darüber hinaus ist das Hybridgetriebe 16 mechanisch mit einer Kraftmaschine 18 verbunden. Das Hybridgetriebe 16 ist auch mechanisch mit einer Antriebswelle 20 verbunden, die mechanisch mit den Rädern 22 verbunden ist. Die elektrischen Maschinen 14 können eine Vortriebs- und Abbremsfähigkeit bereitstellen, wenn die Kraftmaschine 18 ein- oder ausgeschaltet ist. Die elektrischen Maschinen 14 dienen auch als Generatoren und können Kraftstoffwirtschaftlichkeitsvorteile bereitstellen, indem sie Energie zurückgewinnen, die normalerweise als Wärme im Reibungsbremssystem verloren ginge. Die elektrischen Maschinen 14 können auch Fahrzeugemissionen verringern, indem sie zulassen, dass die Kraftmaschine 18 bei effizienteren Geschwindigkeiten arbeitet, und indem sie zulassen, dass das Hybridelektrofahrzeug 12 unter gewissen Bedingungen in einem Elektromodus betrieben wird, in dem die Kraftmaschine 18 aus ist.
Eine Traktionsbatterie oder ein Batteriepack 24 speichert Energie, die von den elektrischen Maschinen 14 genutzt werden kann. Das Fahrzeugbatteriepack 24 gibt typischerweise Hochspannungsgleichstrom aus. Die Traktionsbatterie 24 ist mit einem oder mehreren Leistungselektronikmodulen 26 elektrisch verbunden. Ein oder mehrere Schütze 42 können die Traktionsbatterie 24 von anderen Komponenten trennen, wenn sie geöffnet sind, und die Traktionsbatterie 24 mit anderen Komponenten verbinden, wenn sie geschlossen sind. Das Leistungselektronikmodul 26 ist auch mit den elektrischen Maschinen 14 elektrisch verbunden und bietet die Möglichkeit, dass Energie in zwei Richtungen zwischen der Traktionsbatterie 24 und den elektrischen Maschinen 14 übertragen wird. Eine typische Traktionsbatterie 24 liefert zum Beispiel möglicherweise eine Gleichspannung, während die elektrischen Maschinen 14 möglicherweise bei einem Dreiphasenwechselstrom arbeiten. Das Leistungselektronikmodul 26 kann die Gleichspannung in einen von den elektrischen Maschinen 14 nutzbaren Dreiphasenwechselstrom umformen. In einem regenerativen Modus kann das Leistungselektronikmodul 26 den Dreiphasenwechselstrom von den als Generatoren dienenden elektrischen Maschinen 14 in die Gleichspannung umformen, die mit der Traktionsbatterie 24 kompatibel ist. Die Beschreibung hierin ist gleichermaßen auf ein reines Elektrofahrzeug anwendbar. Für ein reines Elektrofahrzeug ist das Hybridgetriebe 16 möglicherweise ein Getriebekasten, der mit der elektrischen Maschine 14 verbunden ist, und die Kraftmaschine 18 ist nicht vorhanden.
Die Traktionsbatterie 24 liefert nicht nur Energie für den Vortrieb, sondern kann auch Energie für andere elektrische Fahrzeugsysteme liefern. Ein typisches System kann ein Gleichstromumrichtermodul 28 enthalten, das den ausgegebenen Hochspannungsgleichstrom der Traktionsbatterie 24 in eine Niederspannungsgleichstrommenge umformt, die mit anderen Fahrzeugverbrauchern kompatibel ist. Andere Hochspannungsverbraucher 46 wie Kompressoren und Elektroheizkörper lassen sich ohne die Nutzung eines Gleichstromumrichtermoduls 28 direkt mit der Hochspannung verbinden. Die Niederspannungssysteme können mit einer Zusatzbatterie 30 (z. B. einer 12V-Batterie) elektrisch verbunden sein.
Das Fahrzeug 12 kann ein Elektrofahrzeug oder ein Plug-in-Hybridfahrzeug sein, dessen Traktionsbatterie 24 durch eine externe Stromquelle 36 wiederaufgeladen werden kann. Die externe Stromquelle 36 kann eine Verbindung zu einer elektrischen Steckdose sein, die Versorgungsstrom empfängt. Die externe Stromquelle 36 kann mit der Elektrofahrzeugladestation (EVSE) 38 elektrisch verbunden sein. Die EVSE 38 kann Schaltungs- und Steuerbauteile zum Regeln und Verwalten der Übertragung von Energie zwischen der Stromquelle 36 und dem Fahrzeug 12 bereitstellen. Die externe Stromquelle 36 kann elektrischen Gleich- oder Wechselstrom an die EVSE 38 liefern. Die EVSE 38 kann einen Ladestecker 40 zum Einführen in einen Ladeanschluss 34 des Fahrzeugs 12 aufweisen. Der Ladeanschluss 34 kann ein Anschluss von einem beliebigen Typ sein, der derart konfiguriert ist, dass er Strom von der EVSE 38 an das Fahrzeug 12 überträgt. Der Ladeanschluss 34 kann mit einem Ladegerät oder einem bordeigenen Stromumrichtermodul 32 elektrisch verbunden sein. Das Stromumrichtermodul 32 kann den von der EVSE 38 zugeführten Strom konditionieren, um die richtigen Spannungs- und Strompegel an die Traktionsbatterie 24 zu liefern. Das Stromumrichtermodul 32 kann mit der EVSE 38 über eine Schnittstelle kommunizieren, um die Zuführung von Strom zum Fahrzeug 12 zu koordinieren. Der EVSE-Stecker 40 kann Stifte aufweisen, die in korrespondierende Ausnehmungen des Ladeanschlusses 34 passen. Alternativ können verschiedene Komponenten, die als elektrisch verbunden beschrieben werden, Strom mittels einer drahtlosen induktiven Kopplung übertragen.
Eine oder mehrere Radbremsen 44 können zur Abbremsung des Fahrzeugs 12 und zum Verhindern der Bewegung des Fahrzeugs 12 bereitgestellt sein. Die Radbremsen 44 werden möglicherweise hydraulisch, elektrisch oder durch irgendeine Kombination davon betätigt. Die Radbremsen 44 können ein Bestandteil einer Bremsanlage 50 sein. Die Bremsanlage 50 kann noch andere Komponenten für den Betrieb der Radbremsen 44 enthalten. Der Einfachheit halber ist in der Figur nur eine Verbindung zwischen der Bremsanlage 50 und einer der Radbremsen 44 abgebildet. Eine Verbindung zwischen der Bremsanlage 50 und den anderen Radbremsen 44 wird vorausgesetzt. Die Bremsanlage 50 kann einen Controller zur Überwachung und Koordinierung der Bremsanlage 50 enthalten. Die Bremsanlage 50 kann die Bremsenkomponenten überwachen und die Radbremsen 44 zur Fahrzeugabbremsung steuern. Die Bremsanlage 50 kann auf Fahrerbefehle ansprechen und kann auch autonom arbeiten, um Merkmale wie die Fahrdynamikregelung zu implementieren. Der Controller der Bremsanlage 50 kann ein Verfahren zum Ausüben einer angeforderten Bremskraft implementieren, wenn diese von einem anderen Controller oder einer Unterfunktion angefordert wird.
Ein oder mehrere elektrische Verbraucher 46 können mit der Hochspannungssammelschiene verbunden sein. Die elektrischen Verbraucher 46 können einen assoziierten Controller aufweisen, der die elektrischen Verbraucher 46 gegebenenfalls betreibt und steuert. Elektrische Verbraucher 46 sind zum Beispiel möglicherweise ein Heizmodul oder ein Klimatisierungsmodul.
Die verschiedenen Komponenten, die erörtert werden, können einen oder mehrere assoziierte Controller zum Steuern und Überwachen des Betriebs der Komponenten aufweisen. Die Controller können über einen seriellen Bus (z. B. ein Controller Area Network (CAN)) oder über diskrete Leitungen kommunizieren. Es kann ein Systemcontroller 48 vorhanden sein, um den Betrieb der verschiedenen Komponenten zu koordinieren.
In die Gestaltung der Traktionsbatterie 24 sind möglicherweise diverse chemische Formulierungen eingegangen. Typische Batteriepacks sind mit Blick auf ihre chemische Beschaffenheit möglicherweise Blei-Säure-Batterien, Nickel-Metallhydrid(NIMH)-Batterien oder Lithium-Ionen-Batterien. 2 zeigt ein typisches Traktionsbatteriepack 24 in einer Reihenkonfiguration von N Batteriezellen 72. Andere Batteriepacks 24 können aber auch aus beliebig vielen einzelnen, in Reihe oder parallel oder in irgendeiner Kombination davon geschalteten Batteriezellen zusammengesetzt sein. Ein Batteriemanagementsystem kann einen oder mehrere Controller aufweisen, etwa ein Batterieenergiesteuermodul (BECM) 76, welches das Betriebsverhalten der Traktionsbatterie 24 überwacht und steuert. Das BECM 76 kann Sensoren und Schaltungsbauteile zur Überwachung diverser Batteriepack-Kennwerte wie Pack-Strom 78, Pack-Spannung 80 und Pack-Temperatur 82 enthalten. Das BECM 76 kann einen nichtflüchtigen Speicherbaustein aufweisen, sodass Daten erhalten bleiben, wenn das BECM 76 in einem Aus-Zustand ist. Daten, die erhalten bleiben, können beim nächsten Schlüsselzyklus verfügbar sein.
Außer den Pack-Kennwerten gelten möglicherweise Kennwerte zur Batteriezelle 72, die gemessen und überwacht werden. Es werden zum Beispiel möglicherweise die Anschlussspannung, der Strom und die Temperatur jeder Zelle 72 gemessen. Das Batteriemanagementsystem kann ein Sensormodul 74 zum Messen der Kennwerte der Batteriezelle 72 nutzen. Abhängig von den Fähigkeiten kann das Sensormodul 74 Sensoren und Schaltungsbauteile zum Messen der Kennwerte einer oder mehrerer der Batteriezellen 72 enthalten. Das Batteriemanagementsystem kann bis zu N_c Sensormodule oder integrierte Batterieüberwachungsschaltungen (Battery Monitor Integrated Circuits, BMIC) 74 zum Messen der Kennwerte aller Batteriezellen 72 verwenden. Jedes Sensormodul 74 kann die Messwerte zur weiteren Verarbeitung und Koordinierung an das BECM 76 übertragen. Das Sensormodul 74 kann Signale in analoger oder digitaler Form an das BECM 76 übertragen. In manchen Ausführungsformen kann die Funktionalität des Sensormoduls 74 intern im BECM 76 eingebettet sein. Das heißt, die Hardware des Sensormoduls 74 kann als ein Bestandteil der Schaltungsanordnung im BECM 76 integriert und das BECM 76 für die Verarbeitung von Rohsignalen zuständig sein. Das BECM 76 kann auch Schaltungsbauteile zum Anschalten an das eine oder die mehreren Schütze 42 enthalten, um die Schütze 42 zu öffnen und zu schließen.
3 stellt ein Schaubild eines möglichen Systems zum Erkennen einer galvanischen Trennung in einem Fahrzeug 12 dar. Die Traktionsbatterie 24 kann einen positiven Anschluss 124 und einen negativen Anschluss 126 aufweisen. Die Traktionsbatterieanschlüsse 124, 126 können an die Schütze 42 gekoppelt sein, die die Traktionsbatterieanschlüsse 124, 126 selektiv mit Leitungen 122, 128 verbinden, die Bestandteile einer Hochspannungssammelschiene 130 sind. Die Hochspannungssammelschiene 130 kann die Hochspannung von der Traktionsbatterie 24 an Hochspannungsverbraucher 134 im Fahrzeug (z. B. das Leistungselektronikmodul 26) koppeln. Das Batteriemanagementsystem kann die Verbindungen überwachen, um sicherzustellen, dass die galvanische Trennung zwischen den Traktionsbatterieanschlüssen 124, 126 und einer Masseverbindung 120 aufrechterhalten wird. Die Masseverbindung 120 kann ein allgemeiner Bezugspunkt oder ein Erdbezugspunkt sein, mit dem elektrische Geräte elektrisch verbunden sind (z. B. ein Chassis des Fahrzeugs 12). Die galvanische Trennung lässt sich als High-Side-Ableitwiderstand 118 zwischen der Masseverbindung 120 und einem positiven Anschluss 124 der Traktionsbatterie 24 beschreiben. Die galvanische Trennung kann auch einen Low-Side-Ableitwiderstand 132 zwischen der Masseverbindung 120 und einem negativen Anschluss 126 der Traktionsbatterie 24 enthalten. Unter normalen Bedingungen können die Ableitwiderstände 118, 132 einen relativ großen Wert aufweisen, sodass wenig oder kein Ableitstrom durch die Masseverbindung 120 fließt. Es wird darauf hingewiesen, dass Ableitwiderstände genau genommen an verschiedenen Stellen innerhalb des Hochspannungssystems vorkommen können. Nach verschiedenen gesetzlichen Vorschriften und Industrienormen kann ein Mindestwert für die galvanische Trennung in einem Hochspannungssystem vorgegeben sein. Zum Beispiel kann ein Isolationswiderstand von mindestens 500 Ohm/Volt zwischen den Batterieanschlüssen (124, 126) und der Masseverbindung 120 vorgegeben sein.
Das Fahrzeug 12 kann eine Ableitungserkennungsschaltungsanordnung 100 zum Erkennen des Vorliegens von Problemen bei der galvanischen Trennung enthalten. Die Ableitungserkennungsschaltungsanordnung 100 kann mit jedem Anschluss (124, 126) der Traktionsbatterie 24 verbunden sein. Wenn die Schütze 42 geschlossen sind, lässt sich die Ableitungserkennungsschaltungsanordnung 100 selektiv an die Anschlüsse der Hochspannungssammelschiene 130 koppeln. Die Ableitungserkennungsschaltungsanordnung 100 kann ein Widerstandsnetzwerk enthalten, das selektiv zwischen die Anschlüsse der Hochspannungssammelschiene 130 und die Masseverbindung 120 gekoppelt sein kann. Die Ableitungserkennungsschaltungsanordnung 100 kann einen oder mehrere Spannungsmesswiderstände (104, 108) enthalten, die mit der Masseverbindung 120 elektrisch verbunden sind. Ein oder mehrere Strombegrenzungswiderstände (102, 106) können mit der Hochspannungssammelschiene 130 oder den Anschlüssen 124, 126 der Traktionsbatterie 24 elektrisch verbunden sein. Die Spannungsmesswiderstände 104, 108 und ein assoziierter Strombegrenzungswiderstand 102, 106 können in Reihe geschaltet sein. Ein oder mehrere Schaltelemente 110, 112 können die Batterieanschlüsse 124, 126 selektiv elektrisch an den assoziierten Strombegrenzungswiderstand 102, 106 und den assoziierten Spannungsmesswiderstand 104, 108 koppeln. Die Schaltelemente 110, 112 können Festkörperbauelemente oder Relais sein. Die abgebildete Ableitungserkennungsschaltungsanordnung 100 lässt sich als Spannungsteilernetzwerk beschreiben. Andere Konfigurationen der Ableitungserkennungsschaltungsanordnung 100 sind möglich.
Die Widerstandswerte sind so auswählbar, dass sichergestellt wird, dass während der Erdschlussprüfung ein geringer Strom fließt. Die Widerstandswerte sind auch so auswählbar, dass ein ausreichender Bereich von Spannungen über die Spannungsmesswiderstände 104, 108 über den erwarteten Ableitströmen bereitgestellt wird.
Die Widerstandswerte der Spannungsmesswiderstände (104, 108) und der Strombegrenzungswiderstände (102, 106) sind so wählbar, dass die Spannung über die Spannungsmesswiderstände (104, 108) von einem Controller 76 aufgenommen werden kann. Der Controller 76 kann eine Schaltungsanordnung für galvanische Trennung, Filterung und Skalierung enthalten, um die Spannung vor der Umformung des Signals mittels eines A/D-Umformers zu verarbeiten. Die Ableitungserkennungsschaltungsanordnung 100 kann elektrisch an jede Leitung 122, 128 der Hochspannungssammelschiene 130 gekoppelt sein. In manchen Konfigurationen können die Spannungsmesswiderstände 104, 108 den gleichen Wert aufweisen (z. B. R₂ = R₃), und die Strombegrenzungswiderstände 102, 106 können ebenfalls den gleichen Wert aufweisen (z. B. R₁ = R₄).
Die galvanische Trennung lässt sich als Widerstand 118, 132 zwischen einer Leitung 122, 128 der Hochspannungssammelschiene 130 und der Masseverbindung 120 darstellen. Die Ableitungserkennungsschaltungsanordnung 100 stellt einen Mechanismus zum Schätzen der Ableitwiderstände 118, 132 zwischen den Leitungen 122, 128 und der Masseverbindung 120 bereit, um einen Ableitweg zu erkennen. Wenn die Schaltelemente 110, 112 die Widerstände elektrisch an die Hochspannungssammelschiene 130 koppeln, lässt sich ein Ableitweg bilden, der die assoziierten Ableitwiderstände 118, 132 enthält. Da die Traktionsbatterie 24 nicht auf die Masseverbindung 120 bezogen ist, verläuft jeglicher Stromfluss durch die Ableitwiderstände 118, 132, um den Stromkreis zu schließen. Würden unendliche Ableitwiderstände (118, 132) angenommen, würde kein Strom über den Ableitweg fließen und als Spannung über die Spannungsmesswiderstände 104, 108 würde null Volt angezeigt. Würde als entgegengesetztes Extrem angenommen, dass einer der Ableitwiderstände 118, 132 null ist, würde als Spannung über die Spannungsmesswiderstände 104, 108 eine Spannung angezeigt, die gleich der durch den Betrieb des Spannungsteilers verringerten Batteriespannung ist.
Das Fahrzeug 12 kann einen oder mehrere Kondensatoren 136, 138 enthalten, die zwischen den Leitungen 122, 128 der Hochspannungssammelschiene 130 und der Masseverbindung 120 elektrisch verbunden sind. Jeder mit der Hochspannungssammelschiene 130 verbundene Hochspannungsverbraucher 134 enthält zum Beispiel möglicherweise assoziierte Kondensatoren. Die Kondensatoren können als Y-Kondensatoren bezeichnet werden. Ein High-Side-Kondensator 136 steht für die parallele Kombination aus Kondensatoren oder die Gesamtkapazität zwischen der positiven Leitung 122 der Hochspannungssammelschiene 130 und der Masseverbindung 120. Ein Low-Side-Kondensator 138 steht für die parallele Kombination aus Kondensatoren oder die Gesamtkapazität zwischen der negativen Leitung 128 der Hochspannungssammelschiene 130 und der Masseverbindung 120.
Die Schaltelemente 110, 112 der Ableitungserkennungsschaltungsanordnung 100 können periodisch geschaltet und überwacht werden, um eine Änderung der galvanischen Trennung der Traktionsbatterie 24 und der Hochspannungssammelschiene 130 zu erkennen.
Ein erster Betriebsmodus kann eine Schaltungsprüfung sein. In diesem Modus können beide Schaltelemente 110, 112 gleichzeitig geschlossen sein. Der Controller 76 kann die Gesamtbatteriespannung mittels einer Spannungsmessschaltung 80 messen, wie zuvor beschrieben. Während beide Schaltelemente 110, 112 geschlossen sind, können die Spannungen 114, 116 über jeden der Spannungsmesswiderstände 104, 108 gemessen werden. Wenn beide Schaltelemente 110, 112 geschlossen sind, kann ein Strom fließen, der die Batteriespannung ist, die durch die Summe aus den Widerstandswerten 102, 104, 106, 108 dividiert wurde. Die Summe aus den Spannungen über die Spannungsmesswiderstände lässt sich wie folgt ausdrücken:
Angenommen, die Schaltung funktioniert richtig, so ist Gleichung (1) erfüllt. Der Schaltungsbetrieb lässt sich prüfen, indem die Pack-Spannung gemessen und der Faktor angewendet wird, der auf den Ableitungsschaltungswiderstandswerten (K₁) basiert. Der Controller kann die Spannungen 114, 116 über die Spannungsmesswiderstände 104, 108 messen und die Summe berechnen. Ein Schaltungsproblem lässt sich identifizieren, falls die Summe aus den Spannungen und der berechnete Wert basierend auf der gemessenen Pack-Spannung um mehr als einen vorbestimmten Prozentsatz (z. B. 10%) voneinander abweichen. Unter normalen Bedingungen sollten die Summe und der berechnete Wert annähernd gleich sein.
Ein zweiter Betriebsmodus kann ein Ableitstromerkennungsmodus sein. Der Ableitstromerkennungsmodus kann einen Isolierungsverlust zwischen der Hochspannungssammelschiene 130 und der Masseverbindung 120 identifizieren. Zwei Arten eines Isolierungswegfalls, die erkannt werden können, können vorkommen. Ein erster Isolierungswegfall ist möglicherweise ein High-Side-Ableitstrom, der durch den Widerstand 118 zwischen der positiven Leitung 122 der Hochspannungssammelschiene 130 und der Masseverbindung 120 dargestellt wird. Ein zweiter Isolierungswegfall ist möglicherweise ein Low-Side-Ableitstrom, der sich durch den Widerstand 132 zwischen der negativen Leitung 128 der Hochspannungssammelschiene 130 und der Masseverbindung 120 darstellen lässt.
Ein Gesamtableitwiderstand lässt sich durch die parallele Kombination aus dem High-Side-Ableitwiderstand 118 und dem Low-Side-Ableitwiderstand 132 darstellen. Die parallele Kombination lässt sich als äquivalenter Widerstandswert wie folgt ausdrücken:
Ein Isolierungsverlust ist erkennbar, wenn der Wert des äquivalenten Ableitwiderstands, R_äquiv, kleiner als ein vorbestimmter Widerstandswert ist. Wenn ein Isolierungsverlust erkannt wird, kann der Controller Abhilfevorgänge durchführen, etwa indem er den Betreiber auf die Bedingung hinweist und den Betrieb des Fahrzeugs verhindert. Wenn die Werte der Ableitwiderstände nicht bekannt sind, kann der Controller eine Strategie zum Schätzen des Werts des äquivalenten Ableitwiderstands implementieren.
Wenn die Schütze 42 geschlossen sind, laden oder entladen sich der High-Side-Kondensator 136 und der Low-Side-Kondensator 138 bis zu einer Spannung, die auf dem High-Side-Ableitwiderstand 118 und dem Low-Side-Ableitwiderstand 132 basiert. Wenn eines der Schaltelemente, S1 110 oder S2 112, geschlossen ist, laden oder entladen sich die Kapazitäten 136, 138 basierend auf der Kombination aus den Ableitwiderständen 118, 132 und den Ableitungsmessschaltungswiderständen 102, 104, 106, 108. Da die Ableitungsschaltungswiderstände 102, 104, 106, 108 und die Kondensatoren 136, 138 bekannt sind, ist es möglich, den äquivalenten Ableitwiderstand basierend auf der Änderung der gemessenen Spannung zu bestimmen. Die Spannung über die Kondensatoren 136, 138 steigt oder fällt von einem Anfangsspannungswert unmittelbar nach dem Schließen des Schaltelements 110, 112 auf einen Endspannungswert, der auf den Widerstandswerten in der Schaltung basiert. Die Spannung über den Spannungsmesswiderstand 104, 108 ist proportional zur Spannung über den assoziierten Kondensator 136, 138. Eine Zeitkonstante des Anstiegs oder des Abfalls ist bestimmbar als die Zeit, in der die Spannung sich um einen vorbestimmten Betrag ändert, der durch (1 – 1/e) Prozent der Differenz zwischen dem Anfangs- und dem Endspannungswert definierbar ist, wobei e eine Eulerzahl ist.
Die Gleichungen zum Analysieren der Ableitungsmessungen sind für die Zeit angegeben, in der S1 110 geschlossen ist. Wird ein symmetrisches System angenommen, sind die Gleichungen für die Zeit gleich, in der S2 112 geschlossen ist. Die Spannung des positiven Anschlusses 122 der Spannungssammelschiene 130 relativ zur Masseverbindung 120, bevor das Schaltelement S1 110 geschlossen wird (z. B. sind S1 110 und S2 112 geöffnet), lässt sich wie folgt ausdrücken:
Ein ähnlicher Ausdruck ist herleitbar für die Spannung des negativen Anschlusses 128 der Spannungssammelschiene 130 relativ zur Masseverbindung 120. Der zwischen dem positiven Anschluss 122 und der Masseverbindung 120 beobachtete Wirkwiderstand ist die parallele Kombination aus den Ableitwiderständen (R_äquiv). Wenn das Schaltelement S1 110 geschlossen ist, ist der zwischen dem positiven Anschluss 122 und der Masseverbindung 120 beobachtete Wirkwiderstand die parallele Kombination aus dem High-Side-Ableitwiderstand 118 und der Summe aus den Ableitungsmessschaltungswiderständen 102, 104. Die Spannung über der Kapazität 136 kann sich ändern, nachdem das Schaltelement S1 110 geschlossen worden ist, da sich die Widerstände geändert haben. Änderungen der Spannung über der Kapazität 136 gehen mit einer Zeitkonstante einher, die durch den Wirkwiderstand und die Kapazität bestimmt wird.
Die Spannung des positiven Anschlusses 122 der Spannungssammelschiene 130 relativ zur Masseverbindung 120, nachdem das Schaltelement S1 110 geschlossen worden ist, lässt sich wie folgt ausdrücken:
Es wird beobachtet, dass sich die Spannung des positiven Anschlusses 122 der Spannungssammelschiene 130 relativ zur Masseverbindung 120 ändern kann, wenn das Schaltelement S1 110 geschlossen wird. Die Spannung zwischen dem positiven Anschluss 122 und der Masseverbindung 120 ist auch die Spannung über den High-Side-Kondensator 136. Die Änderung der Spannung wird durch eine Zeitkonstante basierend auf dem Wirkwiderstand und der wirksamen Kapazität der Schaltung gesteuert. Es wird darauf hingewiesen, dass die Spannung des positiven Anschlusses 122 der Spannungssammelschiene 130 relativ zur Masseverbindung 120 auch äquivalent zur Spannung über das High-Side-Ableitungsmesswiderstandsnetzwerk ist, das den Strombegrenzungswiderstand 102 und den Spannungsmesswiderstand 104 enthält.
Die Spannung des positiven Anschlusses 122 der Spannungssammelschiene 130 relativ zur Masseverbindung 120 lässt sich basierend auf der Spannung 114 über den Messwiderstand 104 indirekt messen. Die Spannung über den Spannungsmesswiderstand 104 lässt sich berechnen als V_Voben-Gnd·(R₂/(R₁ + R₂)). Der Controller kann die gemessene Spannung 114 über den Spannungsmesswiderstand 104 unmittelbar nach dem Schließen des Schaltelements S1 110 als Anfangsspannung erfassen. Wenn sich die Spannung ändert, kann der Controller den Spannungswert und die Zeit erfassen, ab der das Schaltelement S1 110 geschlossen war. Nach einer vorbestimmten Zeit oder einer vorbestimmten Zahl von Zeitkonstanten kann die Spannung einen gleich bleibenden Wert erreichen. Die vorbestimmte Zeit ist so auswählbar, dass die Spannung zur vorbestimmten Zeit konstant wird (z. B. ist die Rate der Änderung der Spannung mit Bezug zur Zeit annähernd null).
Die Zeitkonstante lässt sich als Produkt aus dem Wirkwiderstand und der wirksamen Kapazität wie folgt ausdrücken: τ = R_effC_eff (5)
Dabei ist C_eff die Summe aus dem Kapazitätwert 136, der an den positiven Anschluss 122 gekoppelt ist, und dem Kapazitätwert 138, der an den negativen Anschluss 128 gekoppelt ist (z. B. C_eff = C_Häq + C_Läq). Der Wirkwiderstand, R_eff, ist die parallele Kombination aus dem äquivalenten Ableitwiderstand und der Summe aus den Ableitungsmessschaltungswiderständen wie folgt:
Die Form des Verhaltens infolge der Änderung der Spannung, nachdem das geöffnete Schaltelement S1 110 geschlossen worden ist, ist eine Exponentialform. Ein Spannungsabfall kann folgende Form haben: V_t = V_End + (V_Anf – V_End)e^-t/τ (7)
Dabei gilt V_Anf > V_End. Die Gesamtänderung der Spannung lässt sich als Funktion der Differenz zwischen der Anfangsspannung und der Endspannung, V_Anf – V_End, ausdrücken. Zu einer Zeit, die äquivalent zur Zeitkonstante, τ, ist, hat sich die Spannung in V_End + (V_Anf – V_End)·1/e geändert. Dieser Wert ist so, dass nur 1/e (das heißt 36,79 Prozent) der erwarteten Spannungsänderung bleibt. Die Zeitkonstante, τ, lässt sich berechnen, indem die Spannung im Verlauf der Zeit gemessen und eine Zeit bestimmt wird, in der sich die Spannung um 63,21 Prozent (das heißt 1 – 1/e) der Gesamtänderung ändert (z. B. V_Anf – V_End). Die Zeitkonstante kann dann mittels der obigen Gleichung mit R_eff und C_eff gleichgesetzt werden. Da die Kapazitätswerte bekannt sind, lässt sich der äquivalente Ableitwiderstand wie folgt berechnen:
Falls die Spannungsänderung eine Erhöhung der Spannung ist, sind ähnliche Gleichungen herleitbar. Die Zeitkonstantenmessung erfolgt auf die gleiche Weise.
Ähnlich lassen sich zum Messen der Zeitkonstante unterschiedliche Konfigurationen implementieren. Die Ableitungsmessschaltung 102, 104 lässt sich entweder mit der Batterieseite oder mit der Verbraucherseite der Schütze 42 verbinden. Wenn die Ableitungsmessschaltung 102, 104 mit der Verbraucherseite des Schützes 42 verbunden ist, kann der Spannungsabfall gemessen werden, wenn das Schütz 42 geöffnet wird, indem das Schaltelement S1 110 geschlossen wird, bevor das Schütz 42 geöffnet wird. In diesem Fall kann die Spannung auf null Volt abfallen (z. B. V_End = 0). Es wird darauf hingewiesen, dass die obige Erörterung den unteren Abschnitt der Ableitungsmessschaltung 106, 108 betrifft, die mittels des Schaltelements S2 112 gekoppelt werden.
Die gezeigten Gleichungen gelten für die an den positiven Anschluss 122 gekoppelte Ableitungsmessschaltung, jedoch sind die Gleichungen für die an den negativen Anschluss 128 gekoppelte Ableitungsmessschaltung ähnlich. Die gleichen Gleichungen werden hergeleitet, wenn R₃ = R₂ und R₄ = R₁.
Man kann die Zeitkonstante für jede der Ableitungsmessschaltungen schätzen und eine durchschnittliche Zeitkonstante in der Gleichung nutzen, um R_äquiv zu kalkulieren. Mithin müssen weniger der notwendigen Kalkulationen ausgeführt werden, da der äquivalente Ableitwiderstand nur einmal pro Messzyklus kalkuliert wird.
Wenn der äquivalente Ableitwiderstand kleiner als ein vorbestimmter Wert ist, kann eine Diagnosebedingung angezeigt werden. Zum Beispiel kann eine Diagnosewarnleuchte eingeschaltet werden, um den Betreiber auf die Bedingung aufmerksam zu machen. Darüber hinaus kann ein Diagnosefehlercode für eine spätere Diagnose im nichtflüchtigen Speicherbaustein gespeichert werden. Schließlich kann dem Betrieb des Fahrzeugs entgegengewirkt werden, wenn die Bedingung erkannt worden ist.
Unter normalen Bedingungen können die Ableitwiderstände relativ große Werte haben, die annähernd gleich sind, sodass die Spannung über jede der Ableitungsmessschaltungen annähernd die Hälfte der gesamten Batteriespannung ausmacht. Hierdurch kann auch die Spannung über die Kondensatoren dargestellt werden. Die Widerstandswerte der Ableitungsmessschaltung sind so auswählbar, dass die Spannung auf einen Pegel skaliert wird, der vom Mikroprozessor gelesen werden kann.
Die Ableitungsmessung lässt sich während einer Fahrzeugabschaltung durchführen. Die Durchführung der Ableitungsmessprüfung zu dieser Zeit beeinträchtigt nicht den normalen Fahrzeugbetrieb. Durch diese Zeitwahl können auch die Hochspannungsverbraucher abgeschaltet werden, damit diese Verbraucher sich nicht störend auf die Ableitungsmessung auswirken. Eine Diagnosebedingung kann in einem nichtflüchtigen Speicherbaustein gespeichert werden und beim Einschalten während eines späteren Zündungszyklus vorliegen.
Die beschriebene Logik ist implementierbar als Anweisungen im Controller 76. Der Controller 76 kann Ausgänge zum Steuern der Schaltelemente 110, 112 aufweisen. Ein durch Controller implementiertes Verfahren, wie beschrieben, ist so implementierbar, dass basierend auf dem Ableitwiderstand ein Diagnosesignal ausgegeben wird. Der Controller 76 kann erkennen, wenn die zutreffenden Bedingungen vorliegen und folglich die Schaltelemente 110, 112 zu aktivieren sind. Eine zutreffende Bedingung kann vorliegen, wenn das Ende eines Zündungszyklus erkannt wird, etwa wenn die Zündung abgeschaltet wird.
Wenn die zutreffenden Bedingungen erfüllt sind, lässt sich das High-Side-Ableitungsschaltelement 110 so aktivieren, dass das Widerstandsnetzwerk parallel zum High-Side-Kondensator 136 gekoppelt wird. Das Schaltelement 110 lässt sich für eine vorbestimmte Zeitdauer aktivieren. Während das Schaltelement 110 aktiviert ist, kann die Spannung über den Spannungsmesswiderstand 104 gemessen und gespeichert werden. Nach der vorbestimmten Zeit können das Schaltelement 110 deaktiviert und die gespeicherten Spannungsmesswerte verarbeitet werden, um die Zeitkonstante zu bestimmen, wie oben ausführlich dargelegt. Danach lässt sich der Ableitwiderstandswert basierend auf der Zeitkonstante kalkulieren.
Der Prozess kann dann in der gleichen Weise für das Low-Side-Schaltelement 112 wiederholt werden. Zum Bestimmen der Diagnoseeinstellung kann ein Mittelwert aus dem High-Side-Ableitungsergebnis und dem Low-Side-Ableitungsergebnis genutzt werden.
Verfügbar gemacht/implementiert werden können die hierin offenbarten Prozesse, Verfahren oder Algorithmen für/durch Verarbeitungsbauelemente, Controller oder Computer, die beliebige bestehende programmierbare elektronische Steuereinheiten oder dedizierte elektronische Steuereinheiten enthalten können. Ebenso können die Prozesse, Verfahren oder Algorithmen als von einem Controller oder einem Computer ausführbare Daten und Anweisungen in vielen Formen gespeichert werden, unter anderem als Informationen, die dauerhaft auf schreibgeschützten Speichermedien wie ROM-Bauelementen gespeichert werden, und Informationen, die veränderbar auf nicht schreibgeschützten Speichermedien wie Disketten, Magnetbändern, CDs, RAM-Bauelementen und anderen magnetischen und optischen Medien gespeichert werden. Die Prozesse, Verfahren oder Algorithmen können auch in einem durch Software ausführbaren Objekt implementiert werden. Alternativ können die Prozesse, Verfahren oder Algorithmen insgesamt oder teilweise unter Nutzung von geeigneten Hardwarekomponenten wie anwendungsspezifischen integrierten Schaltungen (ASICs), feldprogrammierbaren Gate Arrays (FPGAs), Zustandsautomaten, Controllern oder anderen Hardwarekomponenten oder -bauelementen oder einer Kombination aus Hardware-, Software- und Firmwarekomponenten ausgeführt sein.
Wenngleich oben beispielhafte Ausführungsformen beschrieben werden, ist nicht beabsichtigt, dass diese Ausführungsformen alle möglichen von den Ansprüchen abgedeckten Ausbildungen beschreiben. Die in der Patentschrift genutzten Wörter sind beschreibende und keine einschränkenden Wörter, und es versteht sich, dass verschiedene Änderungen vorgenommen werden können, ohne vom Gedanken und vom Schutzbereich der Offenbarung abzuweichen. Wie zuvor beschrieben, lassen sich die Merkmale verschiedener Ausführungsformen so kombinieren, dass weitere Ausführungsformen der Erfindung ausgebildet werden, die möglicherweise nicht explizit beschrieben oder veranschaulicht werden. Wenngleich verschiedene Ausführungsformen so beschrieben werden hätten können, dass sie gegenüber anderen Ausführungsformen oder Implementierungen nach dem Stand der Technik mit Bezug zu einem oder mehreren gewünschten Charakteristika Vorteile mit sich bringen oder bevorzugt werden, erkennt der Durchschnittsfachmann, dass ein oder mehrere Merkmale oder Charakteristika beeinträchtigt sein können, damit gewünschte übergreifende Systemeigenschaften erzielt werden, die von der speziellen Anwendung und Implementierung abhängen. Zu diesen Eigenschaften gehören möglicherweise unter anderem die Kosten, die Stärke, die Haltbarkeit, die Lebenszykluskosten, die Marktfähigkeit, das Aussehen, das Packaging, die Größe, die Gebrauchstauglichkeit, das Gewicht, die Fertigbarkeit, die Montagefreundlichkeit etc. Demzufolge liegen Ausführungsformen, die mit Bezug zu einem oder mehreren Charakteristika derart beschrieben werden, dass sie weniger wünschenswert sind als andere Ausführungsformen oder Implementierungen nach dem Stand der Technik, nicht außerhalb des Schutzbereichs der Offenbarung und können für bestimmte Anwendungen wünschenswert sein.

Claims

Fahrzeug, das Folgendes umfasst: einen Kondensator, der eine Spannungssammelschiene und ein Chassis des Fahrzeugs koppelt; und mindestens einen Controller, der programmiert ist, um in Ansprechen auf ein Aktivieren eines Schaltelements, um ein Widerstandsnetzwerk parallel zum Kondensator für eine vorbestimmte Zeit zu koppeln, eine Diagnose gemäß einem Ableitwiderstand auszugeben, der auf einer mit einer vorbestimmten Änderung einer Spannung über den Kondensator assoziierten Zeit basiert.
Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei die vorbestimmte Änderung durch das Produkt (1 – 1/e), wobei e eine Eulerzahl ist, und eine Größe einer Differenz zwischen einer Anfangsspannung über den Kondensator und einer Endspannung über den Kondensator definiert ist.
Fahrzeug nach Anspruch 2, wobei die Anfangsspannung die Spannung zu einer Zeit unmittelbar nach dem Aktivieren des Schaltelements ist.
Fahrzeug nach Anspruch 2, wobei die Endspannung die Spannung zur vorbestimmten Zeit ist, und wobei die vorbestimmte Zeit derart ist, dass eine Rate der Änderung der Spannung mit Bezug zur Zeit annähernd null zur vorbestimmten Zeit ist.
Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei der Ableitwiderstand ferner auf einer Kapazität des Kondensators basiert.
Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei das Widerstandsnetzwerk einen Strombegrenzungswiderstand und einen Spannungsmesswiderstand, die in Reihe geschaltet sind, enthält, und wobei die Spannung über den Kondensator proportional zu einer Spannung über den Spannungsmesswiderstand ist.
Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei der Ableitwiderstand eine parallele Kombination aus einem ersten Ableitwiderstand zwischen einem positiven Anschluss der Spannungssammelschiene und dem Chassis des Fahrzeugs und einem zweiten Ableitwiderstand zwischen einem negativen Anschluss der Spannungssammelschiene und dem Chassis des Fahrzeugs ist.
Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei der mindestens eine Controller ferner programmiert ist, um die Diagnose auszugeben, wenn der Ableitwiderstand kleiner als ein vorbestimmter Widerstand ist.
Batteriemanagementsystem, das Folgendes umfasst: ein Schaltelement, das konfiguriert ist, um ein Widerstandsnetzwerk selektiv parallel zu einem Kondensator zu koppeln, der eine Spannungssammelschiene und eine Bezugsmasse koppelt; und mindestens einen Controller, der programmiert ist, um in Ansprechen darauf, dass die selektive Kopplung eine vorbestimmte Zeit überschreitet, eine Diagnose gemäß einem Ableitwiderstand auszugeben, der auf einer mit einer vorbestimmten Änderung einer Spannung über den Kondensator assoziierten Zeit basiert.
Batteriemanagementsystem nach Anspruch 9, wobei das Widerstandsnetzwerk einen Strombegrenzungswiderstand und einen Spannungsmesswiderstand, die in Reihe geschaltet sind, enthält, wobei die Spannung über den Kondensator proportional zu einer Spannung über den Spannungsmesswiderstand ist.
Batteriemanagementsystem nach Anspruch 9, wobei die vorbestimmte Änderung durch das Produkt (1 – 1/e), wobei e eine Eulerzahl ist, und eine Größe einer Differenz zwischen einer Anfangsspannung über den Kondensator und einer Endspannung über den Kondensator definiert ist.
Batteriemanagementsystem nach Anspruch 11, wobei die Anfangsspannung die Spannung zu einer Zeit unmittelbar nach dem Koppeln ist.
Batteriemanagementsystem nach Anspruch 11, wobei die Endspannung die Spannung zur vorbestimmten Zeit ist, und wobei die vorbestimmte Zeit derart ist, dass eine Rate der Änderung der Spannung mit Bezug zur Zeit annähernd null zur vorbestimmten Zeit ist.
Batteriemanagementsystem nach Anspruch 9, wobei der Ableitwiderstand ferner auf einer Kapazität des Kondensators basiert.
Batteriemanagementsystem nach Anspruch 9, wobei der mindestens eine Controller ferner programmiert ist, um das Schaltelement in Ansprechen auf ein Signal, das ein Ende eines Zündungszyklus anzeigt, zu aktivieren.
Batteriemanagementsystem nach Anspruch 9, wobei der Ableitwiderstand eine parallele Kombination aus einem ersten Ableitwiderstand zwischen einem positiven Anschluss der Spannungssammelschiene und der Bezugsmasse und einem zweiten Ableitwiderstand zwischen einem negativen Anschluss der Spannungssammelschiene und der Bezugsmasse ist.
Batteriemanagementsystem nach Anspruch 9, wobei der mindestens eine Controller ferner programmiert ist, um die Diagnose auszugeben, wenn der Ableitwiderstandswert kleiner als ein vorbestimmter Widerstand ist.
Verfahren, das Folgendes umfasst: Koppeln eines Widerstandsnetzwerkes parallel zu einem Kondensator, der eine Spannungssammelschiene und ein Chassis eines Fahrzeugs für eine vorbestimmte Zeit koppelt, durch einen Controller; und Ausgeben eines Ableitwiderstandswerts basierend auf einer Zeit für eine Spannung über den Kondensator, die sich um einen vorbestimmten Betrag ändert, durch den Controller.
Verfahren nach Anspruch 18, wobei der vorbestimmte Betrag durch das Produkt (1 – 1/e), wobei e eine Eulerzahl ist, und eine Größe einer Differenz zwischen einer Anfangsspannung und einer Endspannung definiert wird.
Verfahren nach Anspruch 19, wobei die Endspannung kleiner als die Anfangsspannung ist.