DE102016210715A1 - Method for at least partially checking a drive train of a motor vehicle - Google Patents

Method for at least partially checking a drive train of a motor vehicle Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum zumindest teilweisen Überprüfen eines wenigstens einen Hochvoltspeicher zum Speichern von elektrischer Energie umfassenden Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs, umfassend die Schritte: – Bereitstellen wenigstens einer als Spannungsquelle und/oder- senke wirkenden Komponente (2), mittels welcher elektrische Energie bereitgestellt und/oder aufgenommen wird; – Bereitstellen wenigstens einer elektrisch mit der Komponente (2) verbundenen, elektronischen Recheneinrichtung (3, 9), welche ein Simulationsmodell (4) wenigstens einer Zelle des Hochvoltspeichers aufweist, wobei die Recheneinrichtung (3, 9) mittels des Simulationsmodells (4) und mittels der Komponente (2) den Hochvoltspeicher simuliert; und – Bereitstellen wenigstens eines elektrisch mit der Komponente (2) und mit der Recheneinrichtung (3, 9) verbundenen elektronischen Steuergeräts (6), welches zumindest mit dem Simulationsmodell (4) über die elektronische Recheneinrichtung (3, 9) Daten austauscht, um dadurch den Antriebsstrang zumindest teilweise zu simulieren und dadurch zu überprüfen.The invention relates to a method for at least partially testing a drive train of a motor vehicle comprising at least one high-voltage storage device for storing electrical energy, comprising the steps: providing at least one component acting as a voltage source and / or sinking component, by means of which electrical energy is provided and / or recorded; - Providing at least one electrically connected to the component (2), electronic computing device (3, 9) having a simulation model (4) at least one cell of the high-voltage memory, wherein the computing means (3, 9) by means of the simulation model (4) and means the component (2) simulates the high-voltage storage; and - providing at least one electronic control device (6) electrically connected to the component (2) and to the computing device (3, 9) which exchanges data with the electronic computing device (3, 9) at least with the simulation model (4) to at least partially simulate the powertrain and thereby check.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum zumindest teilweisen Überprüfen eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1. The invention relates to a method for at least partially checking a drive train of a motor vehicle according to the preamble of patent claim 1.

Ein solches Verfahren zum zumindest teilweisen Überprüfen eines wenigstens einen Hochvoltspeicher zum Speichern von elektrischer Energie umfassenden Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs ist beispielsweise bereits aus der DE 10 2010 014 070 A1 bekannt. Dabei kommt ein Prüfstandssystem zum Einsatz, welches über einen Batteriesimulator mit einer veränderlichen Gleichspannung versorgt wird. Dabei liefert der Batteriesimulator zu jedem Laststrom entsprechend einem vorgegebenen Batteriemodell die zugehörige Gleichspannung. Such a method for at least partially checking a drive train of a motor vehicle comprising at least one high-voltage storage device for storing electrical energy is already known, for example, from US Pat DE 10 2010 014 070 A1 known. In this case, a test bed system is used, which is supplied via a battery simulator with a variable DC voltage. The battery simulator supplies the associated DC voltage for each load current according to a predetermined battery model.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, dass der Antriebsstrang auf besonders einfache sowie präzise Weise überprüft werden kann. Object of the present invention is to develop a method of the type mentioned in such a way that the drive train can be checked in a particularly simple and precise manner.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. This object is achieved by a method having the features of claim 1. Advantageous embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum zumindest teilweisen Überprüfen eines wenigstens einen Hochvoltspeicher zum Speichern von elektrischer Energie umfassenden Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Kraftwagens, wobei das Kraftfahrzeug beispielsweise als Hybridfahrzeug oder als Elektrofahrzeug ausgebildet ist. Dabei umfasst das Kraftfahrzeug, insbesondere der Antriebsstrang, wenigstens eine elektrische Maschine, welche beispielsweise in einem Motorbetrieb als Elektromotor zum Antreiben des Kraftfahrzeugs betreibbar ist. Alternativ oder zusätzlich ist die elektrische Maschine in einem Generatorbetrieb als Generator betreibbar, welcher elektrische Energie beziehungsweise elektrischen Strom bereitstellen kann. Um die elektrische Maschine in dem Motorbetrieb zu betreiben, wird die elektrische Maschine mit elektrischer Energie versorgt, die in dem Hochvoltspeicher gespeichert ist. Die in dem Generatorbetrieb von der elektrischen Maschine bereitgestellte elektrische Energie kann beispielsweise zumindest teilweise in dem Hochvoltspeicher gespeichert werden. The invention relates to a method for at least partially checking a drive train of a motor vehicle, in particular a motor vehicle, comprising at least one high-voltage storage device for storing electrical energy, the motor vehicle being designed, for example, as a hybrid vehicle or as an electric vehicle. In this case, the motor vehicle, in particular the drive train, comprises at least one electric machine, which is operable, for example, in an engine operation as an electric motor for driving the motor vehicle. Alternatively or additionally, the electric machine can be operated in a generator mode as a generator, which can provide electrical energy or electric current. In order to operate the electric machine in the engine operation, the electric machine is supplied with electric power stored in the high-voltage storage. For example, the electrical energy provided by the electric machine in the generator mode may be at least partially stored in the high-voltage memory.

Der Hochvoltspeicher ist eine Hochvolt-Komponente, welche eine elektrische Spannung, insbesondere eine elektrische Betriebsspannung, von mehr als 50 Volt, insbesondere von mehr als 100 Volt, aufweist. Üblicherweise beträgt die elektrische Spannung der Hochvolt-Komponente mehrere 100 Volt, um besonders hohe elektrische Leistungen zum Antreiben des Kraftfahrzeugs bereitzustellen. The high-voltage accumulator is a high-voltage component which has an electrical voltage, in particular an electrical operating voltage, of more than 50 volts, in particular more than 100 volts. Usually, the electrical voltage of the high-voltage component is several 100 volts to provide very high electrical power to drive the motor vehicle.

Beispielsweise ist der Hochvoltspeicher als elektrochemischer Energiespeicher ausgebildet, wobei der Hochvoltspeicher beispielsweise als Batterie beziehungsweise als Hochvolt-Batterie (HV-Batterie) ausgebildet sein kann. Dabei umfasst der Hochvoltspeicher beispielsweise wenigstens eine Zelle, welche auch als Batteriezelle bezeichnet wird. Üblicherweise umfasst ein solcher Hochvoltspeicher mehrere Zellen beziehungsweise Batteriezellen. For example, the high-voltage storage is designed as an electrochemical energy storage, wherein the high-voltage storage, for example, as a battery or as a high-voltage battery (HV battery) may be formed. In this case, the high-voltage storage device includes, for example, at least one cell, which is also referred to as a battery cell. Usually, such a high-voltage storage device comprises a plurality of cells or battery cells.

Um nun den Antriebsstrang, insbesondere eine Betriebsstrategie zum Betreiben des Antriebsstrangs, auf besonders einfache Weise sowie besonders präzise überprüfen, das heißt testen zu können, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Verfahren einen ersten Schritt aufweist, bei welchem wenigstens eine als Spannungsquelle und/oder als Spannungssenke wirkende Komponente bereitgestellt wird, mittels welcher elektrische Energie beziehungsweise elektrischer Strom bereitgestellt und/oder aufgenommen wird. Im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Komponente als physisch beziehungsweise physikalisch tatsächlich vorhandene erste Hardware-Komponente bereitgestellt. In order to be able to test, ie test, the drive train, in particular an operating strategy for operating the drive train, in a particularly simple manner and with particular precision, it is provided according to the invention that the method has a first step in which at least one voltage source and / or is provided as a voltage sink acting component, by means of which electrical energy or electrical power is provided and / or recorded. In the context of the method according to the invention, the component is provided as physically or physically actually present first hardware component.

Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst ferner einen zweiten Schritt, bei welchem wenigstens eine elektrisch mit der Komponente verbundene, elektronische Recheneinrichtung bereitgestellt wird. Die elektronische Recheneinrichtung weist ein Simulationsmodell wenigstens einer Zelle des Hochvoltspeichers auf, wobei die Recheneinrichtung mittels des Simulationsmodells und mittels der Komponente den Hochvoltspeicher simuliert. Mit anderen Worten wird der Hochvoltspeicher von der Recheneinrichtung mittels der Komponente auf Basis des Simulationsmodells simuliert, sodass der Hochvoltspeicher im Rahmen des Verfahrens nicht als physisch beziehungsweise physikalisch vorhandene Hardware-Komponente bereitgestellt, sondern anhand der Komponente und des Simulationsmodells simuliert, das heißt dargestellt beziehungsweise abgebildet wird. Auch die beispielsweise als Batteriezelle ausgebildete Zelle wird im Rahmen des Verfahrens nicht als tatsächlich physisch vorhandene Hardware-Komponente bereitgestellt, sondern von der Recheneinrichtung auf Basis des Simulationsmodells simuliert. Dabei ist beispielsweise die Recheneinrichtung an sich eine physisch beziehungsweise physikalisch tatsächlich vorhandene, zweite Hardware-Komponente, welche das Simulationsmodell computertechnisch ausführt. Mit anderen Worten läuft das Simulationsmodell auf der Recheneinrichtung und ist beispielsweise in einer Speichereinrichtung der Recheneinrichtung gespeichert. Insbesondere kann somit mittels der Recheneinrichtung auf Basis des Simulationsmodells und mithilfe der Komponente das Verhalten des Hochvoltspeichers, insbesondere hinsichtlich der Aufnahme und/oder Abgabe von elektrischer Energie, simuliert und somit nachgebildet werden. The method according to the invention also comprises a second step, in which at least one electronic computing device connected to the component is provided. The electronic computing device has a simulation model of at least one cell of the high-voltage memory, wherein the computing device simulates the high-voltage memory by means of the simulation model and by means of the component. In other words, the high-voltage memory is simulated by the computing device based on the simulation model so that the high-voltage memory is not provided as physically or physically existing hardware component in the context of the method, but simulated on the basis of the component and the simulation model, that is displayed or mapped becomes. Also, for example, the cell formed as a battery cell is not provided in the context of the method as physically physically present hardware component, but simulated by the computing device based on the simulation model. In this case, for example, the computing device per se is a physically or physically actually existing, second hardware component, which carries out the simulation model by computer technology. In other words, the simulation model runs on the computing device and is stored, for example, in a memory device of the computing device. In particular, can thus by means of the computing device Based on the simulation model and using the component, the behavior of the high-voltage memory, in particular with regard to the absorption and / or release of electrical energy, simulated and thus simulated.

Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst ferner einen dritten Schritt, bei welchem wenigstens ein elektrisch mit der Komponente und mit der Recheneinrichtung verbundenes elektronisches Steuergerät bereitgestellt wird, welches zumindest mit dem Simulationsmodell über die elektronische Recheneinrichtung Daten austauscht, um dadurch den Antriebsstrang zumindest teilweise zu simulieren und dadurch zu überprüfen. Das Steuergerät wird als physisch beziehungsweise physikalisch tatsächlich vorhandene, dritte Hardware-Komponente bereitgestellt und ist beispielsweise eine sogenannte Speicher-Management-Einheit, welche zum Ansteuern und somit zum Betreiben, das heißt zum Steuern oder Regeln, des Hochvoltspeichers ausgebildet ist. Da im Rahmen des Verfahrens jedoch der Hochvoltspeicher nicht als Hardware-Komponente bereitgestellt, sondern simuliert wird, wird mittels des Steuergeräts beispielsweise das Simulationsmodell über die Recheneinrichtung und somit die Recheneinrichtung angesteuert, sodass hierdurch beispielsweise das Steuergerät mit dem Simulationsmodell beziehungsweise mit der Recheneinrichtung und/oder mit der Komponente (Spannungsquelle und/oder Spannungssenke) interagiert. Durch die Interaktion des tatsächlich vorhandenen Steuergeräts mit dem Simulationsmodell beziehungsweise der Recheneinrichtung wird beispielsweise eine Interaktion zwischen dem Steuergerät und dem Hochvoltspeicher simuliert beziehungsweise abgebildet oder nachgebildet, wodurch der Antriebsstrang, insbesondere dessen Verhalten, besonders präzise und auf besonders einfache Weise überprüft werden kann. The inventive method further comprises a third step, in which at least one electrically connected to the component and the computing device electronic control device is provided which exchanges data at least with the simulation model via the electronic computing device, thereby at least partially simulate the drive train and thereby to verify. The control unit is provided as physically or physically existing, third hardware component and is for example a so-called memory management unit, which is designed for driving and thus for operating, that is, for controlling or regulating the high-voltage memory. Since in the context of the method, however, the high-voltage memory is not provided as a hardware component, but simulated, for example, the simulation model via the computing device and thus the computing device is controlled by the controller, so for example, the controller with the simulation model or with the computing device and / or interacts with the component (voltage source and / or voltage sink). For example, an interaction between the control unit and the high-voltage accumulator is simulated or imaged or replicated by the interaction of the actually existing control unit with the simulation model or the computing device, whereby the drive train, in particular its behavior, can be checked particularly precisely and in a particularly simple manner.

Die zuvor genannte Betriebsstrategie läuft beispielsweise auf dem Steuergerät beziehungsweise wird mittels des Steuergeräts umgesetzt, sodass das Steuergerät eine Art künstliche Intelligenz aufweist beziehungsweise bereitstellt, mittels welcher der Hochvoltspeicher beziehungsweise der Antriebsstrang insgesamt betrieben werden kann. Durch die beschriebene Interaktion kann die Betriebsstrategie beziehungsweise die Intelligenz überprüft werden, da beispielsweise aus dem Datentausch zwischen dem Steuergerät und dem Simulationsmodell unterschiedliche Zustände des Simulationsmodells und des Steuergeräts resultieren können. The aforementioned operating strategy runs, for example, on the control unit or is implemented by means of the control unit, so that the control unit has or provides a type of artificial intelligence, by means of which the high-voltage storage or the drive train can be operated in total. Due to the described interaction, the operating strategy or the intelligence can be checked, since, for example, different states of the simulation model and of the control unit can result from the data exchange between the control unit and the simulation model.

Der Erfindung liegt dabei insbesondere folgende Erkenntnis zugrunde: Um den Antriebsstrang eines beispielsweise als Hybridfahrzeug oder Elektrofahrzeug ausgebildeten Fahrzeugs zu testen, werden üblicherweise Prüfstände aufgebaut, welche mit realen, das heißt tatsächlich vorhandenen Hochvoltspeichern betrieben werden. Dabei müssen die Prüfstände in einem temperierten Raum angeordnet werden, um unterschiedliche Temperaturen des jeweiligen, tatsächlich vorhandenen Hochvoltspeichers einstellen zu können und da der Charakter beziehungsweise das Verhalten eines Hochvoltspeichers stark temperaturabhängig ist. Da ein solcher Hochvoltspeicher zumeist Lithium-Ionen-Zellen aufweist, müssen die Prüfstände darüber hinaus gewisse Sicherheitsanforderungen erfüllen, um beispielsweise etwaig auftretende Brände und chemische Reaktionen unterbinden oder bekämpfen zu können. In particular, the invention is based on the following findings: In order to test the drive train of a vehicle designed, for example, as a hybrid vehicle or electric vehicle, test benches are usually set up which are operated with real, that is actually existing high-voltage stores. In this case, the test stands must be arranged in a temperature-controlled space in order to be able to set different temperatures of the respective, actually existing high-voltage memory and because the character or the behavior of a high-voltage memory is strongly temperature-dependent. Since such a high-voltage storage mostly lithium-ion cells, the test benches must also meet certain safety requirements, for example, to prevent any fires and chemical reactions occurring or to be able to combat.

Die Lithium-Ionen-Zellen eines Hochvoltspeichers erhitzen sich während der Abgabe von elektrischer Energie beziehungsweise elektrischem Strom. Deshalb ist es üblicherweise nur sehr schwer möglich, bestimmte Betriebspunkte konstant über einen längeren Zeitraum zu testen, da sich durch die Erhitzung und ändernde Spannungslagen die Charakteristik der Zellen ändert. Um das Steuergerät und somit die Steuerelektronik mit unterschiedlichen Zellechemien zu testen, müssen herkömmlicherweise unterschiedliche Hochvoltspeicher mit unterschiedlichen Zellen aufgebaut und als tatsächliche Hardware-Komponenten bereitgestellt werden. The lithium-ion cells of a high-voltage accumulator heat up during the delivery of electrical energy or electric current. Therefore, it is usually very difficult to test certain operating points constantly over a longer period of time, since the characteristic of the cells changes as a result of the heating and changing voltage levels. In order to test the control device and thus the control electronics with different cell chemistries, conventionally different high-voltage memories with different cells must be constructed and provided as actual hardware components.

Diese Probleme und Nachteile können mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens vermieden werden, da beispielsweise unterschiedliche Zellen beziehungsweise unterschiedliche, insbesondere chemische, Zusammensetzungen der Zelle des Hochvoltspeichers auf einfache und kostengünstige Weise simuliert werden können. Ferner können unterschiedliche Spannungslagen und/oder unterschiedliche Temperaturen der Zelle beziehungsweise des Hochvoltspeichers simuliert werden, sodass das Verhalten des tatsächlich vorhandenen Steuergeräts in Abhängigkeit von unterschiedlichen chemischen Zusammensetzungen und/oder unterschiedlichen Spannungslagen und/oder unterschiedlichen Temperaturen präzise überprüft werden kann. These problems and disadvantages can be avoided by means of the method according to the invention, since, for example, different cells or different, in particular chemical, compositions of the cell of the high-voltage memory can be simulated in a simple and cost-effective manner. Further, different voltage levels and / or different temperatures of the cell or the high-voltage memory can be simulated so that the behavior of the actually existing control device depending on different chemical compositions and / or different voltage levels and / or different temperatures can be precisely checked.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist eine elektrisch mit dem Steuergerät verbundene Schützeeinrichtung vorgesehen, welche von der Komponente mittels des Simulationsmodells mit elektrischer Energie versorgt wird. Die Schützeeinrichtung wird üblicherweise auch als Schütze-Box bezeichnet und ist beispielsweise ein elektronisches Steuergerät, mittels welchem wenigstens eine elektrische Leistung, insbesondere zwischen dem Steuergerät und der Komponente, geschaltet werden kann. Üblicherweise ist die Schützeeinrichtung vorgesehen, um wenigstens eine elektrische Leistung zwischen dem Steuergerät und dem tatsächlich vorhandenen Hochvoltspeicher zu schalten. Da jedoch im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens der Hochvoltspeicher nicht als tatsächlich vorhandene Komponente bereitgestellt, sondern simuliert wird, wird im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens die Schützeeinrichtung genutzt, um wenigstens eine elektrische Spannung zwischen dem Steuergerät und der Komponente zu schalten. Die Schützeeinrichtung ist beispielsweise von dem Steuergerät und/oder von dem Simulationsmodell beziehungsweise von der Recheneinrichtung ansteuerbar und somit betreibbar, sodass auch eine Interaktion zwischen der Schützeeinrichtung und dem Steuergerät und/oder zwischen der Schützeeinrichtung und dem Simulationsmodell überprüft werden kann. In an advantageous embodiment of the invention, a contactor device electrically connected to the control device is provided, which is supplied with electrical energy by the component by means of the simulation model. The contactor device is usually also referred to as a contactor box and is, for example, an electronic control unit, by means of which at least one electrical power, in particular between the control unit and the component, can be switched. Usually, the contactor device is provided to switch at least one electrical power between the control unit and the actual high-voltage accumulator. However, since in the context of the method according to the invention the high-voltage storage is not provided as a component actually present but is simulated, In the context of the method according to the invention, the contactor device is used to switch at least one electrical voltage between the control device and the component. The contactor device can be controlled, for example, by the control device and / or by the simulation model or by the computing device, and thus an interaction between the contactor device and the control device and / or between the contactor device and the simulation model can be checked.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist es vorgesehen, dass die Komponente in Abhängigkeit von dem Simulationsmodell wenigstens eine elektrische Spannung bereitstellt, welche der Schützeeinrichtung zugeführt wird. Somit wird die Schützeeinrichtung von dem auch als Batteriemodell bezeichneten Simulationsmodell mithilfe der beispielsweise als Spannungsquelle fungierenden Komponente mit wenigstens einer elektrischen Leistung versorgt. Dadurch kann der Antriebsstrang, insbesondere dessen Verhalten, besonders vorteilhaft und präzise überprüft werden. In a further advantageous embodiment, it is provided that the component, depending on the simulation model, provides at least one electrical voltage which is supplied to the contactor device. Thus, the contactor device is supplied by the simulation model, also referred to as a battery model, with at least one electrical power using the component acting, for example, as a voltage source. As a result, the drive train, in particular its behavior, can be checked particularly advantageously and precisely.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung simuliert die Recheneinrichtung mittels des Simulationsmodells, das heißt auf Basis des Simulationsmodells wenigstens eine elektrische Spannung der Zelle, wobei die simulierte elektrische Spannung dem Steuergerät zugeführt wird. Dies bedeutet beispielsweise, dass nicht etwa eine tatsächliche elektrische Spannung, sondern lediglich die simulierte elektrische Spannung, das heißt beispielsweise ein die simulierte elektrische Spannung charakterisierender Spannungswert dem Steuergerät zugeführt wird, um dadurch beispielsweise den Antriebsstrang in Abhängigkeit von der simulierten elektrischen Spannung besonders präzise überprüfen zu können. In a further embodiment of the invention, the computing device simulates by means of the simulation model, that is based on the simulation model at least one electrical voltage of the cell, wherein the simulated electrical voltage is supplied to the control unit. This means, for example, that not just an actual electrical voltage, but only the simulated electrical voltage, that is, for example, a voltage characterizing the simulated electrical voltage value is supplied to the control unit in order to check the drive train particularly precisely as a function of the simulated electrical voltage, for example can.

Als weiterhin vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn die von der Komponente in Abhängigkeit von dem Simulationsmodell bereitgestellte und der Schützeeinrichtung zugeführte elektrische Spannung die von der Recheneinrichtung mittels des Simulationsmodells simulierte elektrische Spannung ist. Beispielsweise werden mittels des Simulationsmodells unterschiedliche Zustände der Zelle beziehungsweise des Hochvoltspeichers simuliert, wobei diese unterschiedlichen Zustände zu unterschiedlichen elektrischen Spannungen führen. Um das Steuergerät, insbesondere dessen Verhalten, in Abhängigkeit von den unterschiedlichen elektrischen Spannungen zu überprüfen, stellt die Komponente eine der simulierten Spannung entsprechende tatsächliche elektrische Spannung bereit, welche, insbesondere über einen Anschluss des Steuergeräts, dem Steuergerät tatsächlich zugeführt wird. Dadurch kann der Antriebsstrang besonders vorteilhaft überprüft werden. Furthermore, it has proven to be advantageous if the electrical voltage supplied by the component as a function of the simulation model and supplied to the contactor device is the electrical voltage simulated by the computing device by means of the simulation model. For example, different states of the cell or of the high-voltage memory are simulated by means of the simulation model, wherein these different states lead to different electrical voltages. In order to check the control unit, in particular its behavior, as a function of the different electrical voltages, the component provides an actual voltage corresponding to the simulated voltage, which is actually supplied to the control unit, in particular via a connection of the control unit. As a result, the drive train can be checked particularly advantageous.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird die Komponente als ein erstes Bauelement, das Steuergerät als ein separat von dem ersten Bauelement ausgebildetes zweites Bauelement und die Recheneinrichtung als ein separat von dem ersten Bauelement und dem zweiten Bauelement ausgebildetes drittes Bauelement bereitgestellt. Da beispielsweise die Bauelemente separat voneinander ausgebildet sind, können diese bedarfsgerecht relativ zueinander bewegt und, insbesondere elektrisch, miteinander verbunden werden, um dadurch einen besonders vorteilhaften und insbesondere einfachen und modularen Aufbau eines Prüfstands zum überprüfen des Antriebsstrangs zu realisieren. Insbesondere ist es dabei denkbar, die Bauelemente an unterschiedliche Orte zu bewegen und/oder mit unterschiedlichen Bauelementen zu kombinieren, um dadurch unterschiedliche Bauvarianten des Antriebsstrangs auf besonders einfache und kostengünstige Weise überprüfen, das heißt testen zu können. In a further embodiment of the invention, the component is provided as a first component, the control unit as a second component formed separately from the first component, and the computing device as a third component formed separately from the first component and the second component. Since, for example, the components are formed separately from one another, they can be moved relative to one another as required and, in particular electrically, connected to one another, thereby realizing a particularly advantageous and in particular simple and modular construction of a test stand for checking the drive train. In particular, it is conceivable to move the components to different locations and / or to combine with different components in order to check different construction variants of the drive train in a particularly simple and cost-effective manner, that is to be able to test.

Eine weitere Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass mittels der Recheneinrichtung wenigstens eine von der Komponente, von dem Steuergerät und von der Zelle unterschiedliche, weitere Komponente simuliert wird. Dies bedeutet, dass mittels der Recheneinrichtung eine sogenannte Rest-Bus-Simulation durchgeführt wird. Dieser Ausführungsform liegt die Erkenntnis zugrunde, dass das tatsächlich beziehungsweise physisch oder physikalisch vorhandene Steuergerät üblicherweise eine Mehrzahl von Eingängen und Ausgängen aufweist, über welche das Steuergerät Signale empfangen beziehungsweise bereitstellen kann. Im Folgenden werden diese Ein- und Ausgänge der Einfachheit wegen auch als Anschlüsse bezeichnet. Ist beispielsweise wenigstens einer der Anschlüsse nicht mit einer entsprechenden Komponente verbunden, so kann dies zu Fehlfunktionen, insbesondere des Steuergeräts, führen, welche im tatsächlich aufgebauten Antriebsstrang nicht vorkommen würden, da dann an jedem erforderlichen Anschluss wenigstens eine Komponente angeschlossen ist. Um derartige Fehlfunktionen zu vermeiden, wird mittels der Recheneinrichtung die genannte Rest-Bus-Simulation durchgeführt, mittels welcher die jeweiligen Anschlüsse mit Daten beziehungsweise Signalen versorgt werden beziehungsweise von den jeweiligen Anschlüssen Daten beziehungsweise Signale von dem Steuergerät abgefragt werden. A further embodiment is characterized in that at least one further component which is different from the component, from the control unit and from the cell is simulated by means of the computing device. This means that by means of the computing device, a so-called residual bus simulation is performed. This embodiment is based on the finding that the actually or physically or physically present control device usually has a plurality of inputs and outputs, via which the control unit can receive or provide signals. In the following, these inputs and outputs are also referred to as terminals for the sake of simplicity. If, for example, at least one of the connections is not connected to a corresponding component, this can lead to malfunctions, in particular of the control device, which would not occur in the actually constructed drive train, since then at least one component is connected to each required connection. In order to avoid such malfunctions, the remainder of the bus simulation is carried out by means of the computing device, by means of which the respective connections are supplied with data or signals or data or signals are interrogated by the control device from the respective connections.

Insbesondere erfolgt im Rahmen der Rest-Bus-Simulation die Simulation von Peripheriegeräten des Hochvoltspeichers, um dadurch den realen Betrieb des Steuergeräts und somit des Antriebsstrangs insgesamt besonders gut und aussagekräftig abbilden zu können. In particular, in the context of the residual bus simulation, the simulation of peripheral devices of the high-voltage memory, so as to be able to represent the real operation of the control unit and thus the drive train as a whole particularly good and meaningful.

Dabei hat es sich als vorteilhaft gezeigt, wenn als die weitere Komponente ein Ventil, insbesondere ein Expansionsventil, simuliert wird. Das Ventil ist beispielsweise Bestandteil eines Temperiersystems zum Temperieren, das heißt zum Kühlen und/oder Erwärmen des Hochvoltspeichers. Dabei wird das Ventil nicht etwa als tatsächlich vorhandene Hardware-Komponente bereitgestellt, sondern, insbesondere mittels eines Modells, simuliert, wobei dieses Modell beispielsweise Daten mit dem Steuergerät austauschen beziehungsweise von dem Steuergerät angesteuert werden kann. Hierdurch kann der Antriebsstrang besonders präzise überprüft werden. It has proved to be advantageous if, as the further component, a valve, in particular, an expansion valve is simulated. The valve is for example part of a tempering for tempering, that is, for cooling and / or heating of the high-voltage accumulator. In this case, the valve is not provided as an actually existing hardware component, but, in particular by means of a model, simulated, this model, for example, exchange data with the control unit or can be controlled by the control unit. As a result, the drive train can be checked very precisely.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird wenigstens ein zusätzlich zu dem Steuergerät vorgesehenes und insbesondere von dem Steuergerät unterschiedliches, zum Ansteuern eines mehrere Zellen des Hochvoltspeichers umfassenden Zellmoduls ausgebildetes Untersteuergerät bereitgestellt, welches somit als tatsächlich physisch beziehungsweise physikalisch vorhandene, vierte Hardware-Komponente bereitgestellt wird. Das Untersteuergerät tauscht dem Steuergerät Signale aus, wobei beispielsweise das Untersteuergerät von dem als Hauptsteuergerät fungierenden Steuergerät angesteuert beziehungsweise betrieben wird. Beispielsweise über das Untersteuergerät kann das Hauptsteuergerät mit der Zelle beziehungsweise mit dem Simulationsmodell interagieren und insbesondere das Simulationsmodell über das Untersteuergerät ansteuern. Hierdurch ist es möglich, auch das Untersteuergerät als vierte Hardware-Komponente zu überprüfen. Dabei ist es beispielsweise vorgesehen, dass die Komponente in Abhängigkeit von dem Simulationsmodell wenigstens eine elektrische Spannung bereitstellt, welche dem Untersteuergerät zugeführt wird. Hierdurch wird eine von der nicht tatsächlich vorhandenen Zelle bereitgestellte Spannung simuliert und mithilfe der Komponente dem Untersteuergerät zugeführt, da beispielsweise das Simulationsmodell in Abhängigkeit von der dem Untersteuergerät bereitgestellten elektrischen Spannung betrieben wird. In der Folge kann der Antriebsstrang besonders präzise überprüft werden. In a further embodiment of the invention, at least one provided in addition to the control unit and in particular different from the controller, for driving a multiple cells of the high-voltage memory comprehensive cell module trained sub-control device is provided, which is thus provided as physically or physically physically present fourth hardware component. The sub-control unit exchanges signals with the control unit, wherein, for example, the sub-control unit is actuated or operated by the control unit acting as the main control unit. For example, via the sub-control unit, the main control unit can interact with the cell or with the simulation model and in particular control the simulation model via the sub-control unit. This makes it possible to check the sub-control unit as the fourth hardware component. In this case, it is provided, for example, that the component, depending on the simulation model, provides at least one electrical voltage which is supplied to the sub-control device. As a result, a voltage provided by the cell not actually present is simulated and supplied to the sub-control unit with the aid of the component, since, for example, the simulation model is operated as a function of the electrical voltage supplied to the sub-control unit. As a result, the drive train can be checked very precisely.

Schließlich hat es sich als vorteilhaft gezeigt, wenn die Recheneinrichtung mittels des Simulationsmodells wenigstens eine Temperatur des Hochvoltspeichers simuliert, wobei die Temperatur dem Steuergerät zugeführt wird. Das Steuergerät empfängt die Temperatur, sodass das Steuergerät beispielsweise das Simulationsmodell in Abhängigkeit von der empfangenen Temperatur ansteuern kann. Hierdurch kann beispielsweise das Verhalten des Steuergeräts und somit die Betriebsstrategie in Abhängigkeit von unterschiedlichen, simulierten, Temperaturen des Hochvoltspeichers überprüft werden. Finally, it has proven to be advantageous if the computing device simulates by means of the simulation model at least one temperature of the high-voltage memory, wherein the temperature is supplied to the control unit. The control unit receives the temperature, so that the control unit can control, for example, the simulation model as a function of the received temperature. In this way, for example, the behavior of the control device and thus the operating strategy in dependence on different, simulated, temperatures of the high-voltage memory can be checked.

Zur Erfindung gehört auch ein Prüfstand, welcher zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgebildet ist. Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind dabei als Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Prüfstands anzusehen und umgekehrt. The invention also includes a test stand, which is designed to carry out the method according to the invention. Advantages and advantageous embodiments of the method according to the invention are to be regarded as advantages and advantageous embodiments of the test stand according to the invention and vice versa.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele mit der zugehörigen Zeichnung. Dabei zeigen: Further details of the invention will become apparent from the following description of preferred embodiments with the accompanying drawings. Showing:

1 eine schematische Darstellung eines Prüfstands gemäß einer ersten Ausführungsform zum zumindest teilweisen Überprüfen eines wenigstens einen Hochvoltspeicher zum Speichern von elektrischer Energie umfassenden Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs; 1 a schematic representation of a test stand according to a first embodiment for at least partially checking a at least one high-voltage storage for storing electrical energy comprising drive train of a motor vehicle;

2 eine schematische Darstellung des Prüfstands gemäß einer zweiten Ausführungsform; und 2 a schematic representation of the test stand according to a second embodiment; and

3 eine schematische Darstellung des Prüfstands gemäß einer dritten Ausführungsform. 3 a schematic representation of the test stand according to a third embodiment.

In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen. In the figures, identical or functionally identical elements are provided with the same reference numerals.

1 zeigt in einer schematischen Darstellung einen im Ganzen mit 1 bezeichneten Prüfstand zum zumindest teilweisen Überprüfen eines wenigstens einen Hochvoltspeicher zum Speichern von elektrischer Energie umfassenden Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Kraftwagens wie beispielsweise eines Personenkraftwagens. Wie im Folgenden noch genauer erläutert wird, wird mittels des Prüfstands 1 ein Verfahren zum zumindest teilweisen Überprüfen des Antriebsstrangs durchgeführt. 1 shows a schematic representation of a generally designated 1 test stand for at least partially checking a at least one high-voltage storage for storing electrical energy comprehensive powertrain of a motor vehicle, in particular a motor vehicle such as a passenger car. As will be explained in more detail below, by means of the test bench 1 a method for at least partially checking the drive train is performed.

Das Verfahren umfasst dabei einen ersten Schritt, bei welchem eine Komponente 2 des Prüfstands 1 bereitgestellt wird. Die Komponente 2 wirkt dabei als Spannungsquelle und/oder Spannungssenke, mittels welcher im Rahmen des Verfahrens elektrische Energie, insbesondere elektrischer Strom, bereitgestellt und/oder aufgenommen wird. Dies ist in 1 durch HV + – dargestellt. Wie im Folgenden noch genauer erläutert wird, wird mittels der Komponente 2 eine Batteriesimulation durchgeführt. Beispielsweise kann die Komponente 2 wenigstens eine elektrische Spannung bereitstellen. Diese Spannung ist vorzugsweise eine Hochvoltspannung (HV-Spannung), welche insbesondere mehr als 100 Volt und vorzugsweise mehrere 100 Volt beträgt. Die Komponente 2 ist dabei eine tatsächlich, das heißt physisch beziehungsweise physikalisch vorhandene erste Hardware-Komponente des Prüfstands 1. The method comprises a first step, in which a component 2 the test bench 1 provided. The component 2 acts as a voltage source and / or voltage sink, by means of which in the context of the method electrical energy, in particular electrical current, provided and / or recorded. This is in 1 represented by HV + -. As will be explained in more detail below, by means of the component 2 carried out a battery simulation. For example, the component 2 provide at least one electrical voltage. This voltage is preferably a high-voltage (HV) voltage, which is in particular more than 100 volts and preferably several 100 volts. The component 2 is an actual, that is physically or physically existing first hardware component of the test bench 1 ,

Bei einem zweiten Schritt des Verfahrens wird wenigstens eine elektrisch mit der Komponente 2 verbundene, elektronische Recheneinrichtung 3 bereitgestellt, welche ein auch als Batteriemodell bezeichnetes Simulationsmodell 4 wenigstens einer Zelle des Hochvoltspeichers aufweist. In a second step of the method, at least one is electrically connected to the component 2 connected electronic computing device 3 which provides a simulation model, also referred to as a battery model 4 has at least one cell of the high-voltage memory.

Der Hochvoltspeicher ist beispielsweise als elektrochemischer Energiespeicher ausgebildet, mittels welchem elektrische Energie beziehungsweise elektrischer Strom gespeichert werden kann. Dabei ist der Hochvoltspeicher eine Hochvolt-Komponente, welche eine elektrische Spannung, insbesondere eine elektrische Betriebsspannung, von mehr als 50 Volt, insbesondere von mehr als 100 Volt und vorzugsweise von mehreren 100 Volt, aufweist. Die zuvor genannte Zelle ist beispielsweise eine Batteriezelle, welche zum Speichern von elektrischer Energie beziehungsweise elektrischem Strom ausgebildet ist. Die Recheneinrichtung 3 ist beispielsweise eine tatsächlich vorhandene zweite Hardware-Komponente, die beispielsweise bei einer in 1 veranschaulichten ersten Ausführungsform des Prüfstands 1 in die Komponente 2 integriert beziehungsweise mit der Komponente 2 zu einem Bauelement 5 zusammengefasst ist. Wie die wenigstens eine Zelle so wird auch der Hochvoltspeicher nicht als tatsächlich vorhandene Hardware-Komponente bereitgesellt, sondern simuliert, indem der Hochvoltspeicher, insbesondere dessen Verhalten, mittels des Simulationsmodells 4 und mittels der Komponente 2 simuliert wird. Mittels der Komponente 2 wird somit auf Basis des Simulationsmodells 4 das Verhalten des Hochvoltspeichers, insbesondere hinsichtlich der Aufnahme oder Abgabe von elektrischer Energie simuliert, das heißt nachgebildet beziehungsweise abgebildet. Die Aufnahme von elektrischer Energie wird beispielsweise derart nachgebildet, dass die Komponente 2 als Spannungssenke, insbesondere als Verbraucher, auf Basis des Simulationsmodells 4 betrieben wird. Dadurch wird beispielsweise ein Einspeisen beziehungsweise Einspeichern von elektrischer Energie in den Hochvoltspeicher simuliert. The high-voltage storage device is designed, for example, as an electrochemical energy store, by means of which electrical energy or electrical current can be stored. In this case, the high-voltage storage is a high-voltage component, which has an electrical voltage, in particular an electrical operating voltage of more than 50 volts, in particular more than 100 volts and preferably of several 100 volts. The aforementioned cell is, for example, a battery cell which is designed to store electrical energy or electrical current. The computing device 3 is, for example, an actually existing second hardware component, for example, an in 1 illustrated first embodiment of the test bench 1 into the component 2 integrated or with the component 2 to a component 5 is summarized. Like the at least one cell, the high-voltage memory is not provided as an actual hardware component, but simulated by the high-voltage memory, in particular its behavior, by means of the simulation model 4 and by means of the component 2 is simulated. By means of the component 2 is thus based on the simulation model 4 the behavior of the high-voltage memory, in particular with regard to the absorption or emission of electrical energy simulated, that is reproduced or imaged. The recording of electrical energy is replicated, for example, such that the component 2 as a voltage sink, in particular as a consumer, on the basis of the simulation model 4 is operated. As a result, for example, an injection or storage of electrical energy is simulated in the high-voltage storage.

Die Abgabe von elektrischer Energie wird beispielsweise simuliert beziehungsweise nachgebildet, indem die Komponente 2 auf Basis des Simulationsmodells 4 als Spannungsquelle betrieben wird, welche beispielsweise elektrische Energie beziehungsweise elektrischen Strom bereitstellt. Hierdurch wird beispielsweise ein Zustand simuliert, in welchem der Hochvoltspeicher elektrische Energie, welche im Hochvoltspeicher gespeichert ist, bereitstellt, um dadurch beispielsweise wenigstens eine elektrische Maschine zum Antreiben des Kraftfahrzeugs als Elektromotor zu betreiben. Bei dem zu überprüfenden Antriebsstrang handelt es sich beispielsweise um einen elektrifizierten oder hybriden Antriebsstrang, sodass das Kraftfahrzeug beispielsweise als Elektrofahrzeug oder Hybridfahrzeug ausgebildet ist. The emission of electrical energy is simulated or simulated, for example, by the component 2 based on the simulation model 4 is operated as a voltage source, which provides, for example, electrical energy or electric current. In this way, for example, a state is simulated, in which the high-voltage storage device stores electrical energy which is stored in the high-voltage accumulator, thereby operating, for example, at least one electric machine for driving the motor vehicle as an electric motor. The powertrain to be tested is, for example, an electrified or hybrid powertrain, so that the motor vehicle is designed, for example, as an electric vehicle or hybrid vehicle.

Bei einem dritten Schritt des Verfahrens wird wenigstens ein elektrisch mit der Komponente 2 und mit der Recheneinrichtung 3 verbundenes elektronisches Steuergerät 6 bereitgestellt, welches somit als tatsächlich vorhandene dritte Hardware-Komponente des Prüfstands 1 existiert beziehungsweise bereitgestellt wird. Das Steuergerät 6 tauscht zumindest mit dem Simulationsmodell 4 über die Recheneinrichtung 3 Daten aus, um dadurch den Antriebsstrang zumindest teilweise zu simulieren und dadurch zu überprüfen. Das Steuergerät 6 ist zum Betreiben, das heißt zum Steuern oder Regeln, des Hochvoltspeichers ausgebildet. Da der Hochvoltspeicher jedoch nicht als tatsächlich vorhandene Hardware-Komponente existiert, sondern simuliert wird, tauscht das Steuergerät 6 nicht etwa mit einem tatsächlich vorhandenen Hochvoltspeicher, sondern mit dem Simulationsmodell 4 beziehungsweise mit der Recheneinrichtung 3 Daten aus, um dadurch den Hochvoltspeicher für das Steuergerät 6 zu simulieren. Somit kann trotz des Umstands, dass der Hochvoltspeicher nicht als tatsächlich vorhandene Hardware-Komponente existiert, das Steuergerät 6, insbesondere dessen Betrieb, und somit eine Betriebsstrategie zum Betreiben des Hochvoltspeichers und des Antriebsstrangs insgesamt überprüft werden. In a third step of the method, at least one is electrically connected to the component 2 and with the computing device 3 connected electronic control unit 6 provided, which thus as actually existing third hardware component of the test bench 1 exists or is provided. The control unit 6 at least exchanges with the simulation model 4 via the computing device 3 Data to thereby at least partially simulate the powertrain and thus to check. The control unit 6 is designed to operate, that is, to control or regulate the high-voltage memory. However, since the high-voltage memory does not exist as an actual hardware component, but is simulated, the controller exchanges 6 not with an actual high-voltage storage, but with the simulation model 4 or with the computing device 3 Data to thereby the high-voltage memory for the controller 6 to simulate. Thus, despite the fact that the high-voltage memory does not exist as an actual hardware component, the controller may 6 , In particular its operation, and thus an operating strategy for operating the high-voltage memory and the drive train are checked in total.

Als vierte, tatsächlich vorhandene Hardware-Komponente umfasst der Prüfstand 1 eine als Schütze-Box 7 ausgebildete Schützeeinrichtung, welche beispielsweise elektrisch mit dem Steuergerät 6 verbunden ist und von der Komponente 2 auf Basis des Simulationsmodells 4 mit elektrischer Energie versorgt wird. Bei der ersten Ausführungsform sind das Steuergerät 6 und die Schütze-Box 7 zu einem separat von dem Bauelement 5 ausgebildeten, zweiten Bauelement 8 zusammengefasst. The fourth, actually existing hardware component includes the test bench 1 one as a Sagittarius box 7 trained contactor device which, for example, electrically connected to the control unit 6 is connected and from the component 2 based on the simulation model 4 is supplied with electrical energy. In the first embodiment, the controller 6 and the Sagittarius box 7 to one separately from the device 5 trained, second component 8th summarized.

Ferner ist als vierte Hardware-Komponente eine elektronische Recheneinrichtung 9 vorgesehen, welche ein separat von den Bauelementen 5 und 8 ausgebildetes drittes Bauelement 10 bildet beziehungsweise Bestandteil des dritten Bauelements 10 ist. Dabei ist die Recheneinrichtung 9 als Hardware-in-the-Loop-Prüfstand (HIL) ausgebildet, wobei mittels der Recheneinrichtung 9 eine sogenannte Rest-Bus-Simulation durchgeführt wird. Mittels der Recheneinrichtung 9, welche in die Recheneinrichtung 3 integriert sein kann beziehungsweise durch die Recheneinrichtung 3 realisiert sein kann, wird beispielsweise wenigstens eine von der Komponente 2, von dem Steuergerät 6, von der Schütze-Box 7 und von der Zelle unterschiedliche, weitere Komponente wie beispielsweise ein Ventil simuliert. Hierzu weist die Recheneinrichtung 9 beispielsweise ein Modell 11 auf, welches ein Simulationsmodell zum Simulieren des Ventils ist. Ferner ist es denkbar, dass die Recheneinrichtung 3 und 9 Bestandteil einer übergeordneten, gemeinsamen Recheneinrichtung sind. Further, as the fourth hardware component is an electronic computing device 9 provided, which is a separate from the components 5 and 8th trained third component 10 forms or part of the third component 10 is. Here is the computing device 9 designed as a hardware-in-the-loop test stand (HIL), wherein by means of the computing device 9 a so-called residual bus simulation is performed. By means of the computing device 9 which are in the computing device 3 can be integrated or by the computing device 3 For example, at least one of the component may be realized 2 , from the control unit 6 , from the Sagittarius box 7 and simulated by the cell different, further component such as a valve. For this purpose, the computing device 9 for example, a model 11 which is a simulation model for simulating the valve. Furthermore, it is conceivable that the computing device 3 and 9 Part of a parent, common computing device are.

Das tatsächlich vorhandene Steuergerät 7 weist Anschlüsse in Form von Ein- und Ausgängen auf, über welche das Steuergerät 7 mit jeweiligen Bauteilen wie beispielsweise dem Hochvoltspeicher und der weiteren Komponente verbunden werden kann. Da jedoch sowohl der Hochvoltspeicher als auch die weitere Komponente nicht als tatsächlich vorhandene Hardware-Komponenten bereitgestellt, sondern mittels des Simulationsmodells 4 beziehungsweise mittels des Modells 11 simuliert werden, wird das Steuergerät 6 über die Anschlüsse beispielsweise mit einem Datenbus, vorliegend in Form eines CSC-CANs verbunden und über diesen Datenbus mit der Komponente 2 beziehungsweise mit der jeweiligen Recheneinrichtung 3 beziehungsweise 9 verbunden, um dadurch die jeweiligen Bauteile für das Steuergerät 6 zu simulieren. Hierdurch kann ein Datenaustausch zwischen dem Steuergerät 6 und den Bauteilen über den Datenbus simuliert werden. Somit werden im Rahmen der Rest-Bus-Simulation Peripheriegeräte des Hochvoltspeichers für das Steuergerät 6 simuliert, wobei die Rest-Bus-Simulation auch als RBS CSC-CAN bezeichnet wird. The actual controller 7 has connections in the form of inputs and outputs, via which the control unit 7 can be connected to respective components such as the high-voltage storage and the other component. However, since both the high-voltage memory and the further component are not provided as actual hardware components, but by means of the simulation model 4 or by means of the model 11 be simulated, the control unit 6 via the terminals, for example, with a data bus, in the present case in the form of a CSC-CAN connected and via this data bus with the component 2 or with the respective computing device 3 respectively 9 connected to thereby the respective components for the control unit 6 to simulate. This allows a data exchange between the controller 6 and the components are simulated over the data bus. Thus, in the context of the residual bus simulation, peripheral devices of the high-voltage memory for the control unit 6 The remaining bus simulation is also referred to as RBS CSC-CAN.

Ferner wird mittels der Recheneinrichtung 10 wenigstens eine in 1 durch einen Block 12 veranschaulichte Temperatur, insbesondere des Hochvoltspeichers, simuliert, wobei die Temperatur dem Steuergerät 6 zugeführt und von dem Steuergerät 6 empfangen wird. Hierzu wird beispielsweise dem Steuergerät 6 eine Temperatur charakterisierende Spannung beziehungsweise ein die Temperatur charakterisierender Spannungspegel zugeführt. Ferner wird dem Steuergerät 6 beispielsweise eine Spannung beziehungsweise ein Spannungspegel zugeführt, um für das Steuergerät 6 das Ventil zu simulieren. Furthermore, by means of the computing device 10 at least one in 1 through a block 12 illustrated temperature, in particular of the high-voltage accumulator, simulated, wherein the temperature of the control unit 6 supplied and from the control unit 6 Will be received. For this example, the controller 6 a temperature characterizing voltage or a temperature characterizing voltage level supplied. Furthermore, the control unit 6 For example, a voltage or a voltage level supplied to the controller 6 to simulate the valve.

Ferner ist es denkbar, dass die Rest-Bus-Simulation und die Simulation der Zelle mittels eines gemeinsamen Simulationsmodells durchgeführt werden beziehungsweise auf einem Modell laufen. Durch diese Simulationen kann eine Kommunikation zwischen dem Steuergerät 6 und den simulierten Bauteilen überprüft werden. Somit lässt sich die reale Hardware testen, ohne dass die reale Hardware tatsächlich vorhanden sein muss, wobei durch das Simulationsmodell 4 unterschiedliche Zellmodul-Charakteristiken sozusagen auf Knopfdruck eingestellt werden können. Mit anderen Worten ist es durch die Verwendung des Simulationsmodells 4 möglich, unterschiedliche Zellen beziehungsweise Zellmodule zu simulieren, welche sich beispielsweise hinsichtlich ihrer chemischen Zusammensetzung voneinander unterscheiden. Alternativ oder zusätzlich ist es ferner möglich, unterschiedliche Rahmenbedingungen zu testen. Diese unterschiedlichen Rahmenbedingungen umfassen beispielsweise unterschiedliche Temperaturen, unterschiedliche Ladezustände (SOC) des Hochvoltspeichers und/oder unterschiedliche SOH-Kennwerte des Hochvoltspeichers. Dies ist dabei möglich, ohne unterschiedliche, tatsächlich vorhandene Hardware-Komponenten bereitstellen zu müssen. Da ferner die beispielsweise als Lithium-Ionen-Zelle ausgebildete Zelle simuliert und nicht als tatsächliche Hardware-Komponente bereitgestellt wird, können die Sicherheitsvorkehrungen für den Prüfstand 1 gering gehalten werden, da die Lithium-Ionen-Zelle als tatsächliche Hardware-Komponente wegfällt. Ferner ist es möglich, ohne Rüstzeiten unterschiedliche Speichertypen zu testen, sodass ein besonders schnelles und unkompliziertes Testen sowohl von Hardware als auch von Software eines Batteriemanagementsystems realisierbar ist. Furthermore, it is conceivable that the residual bus simulation and the simulation of the cell are carried out by means of a common simulation model or run on a model. Through these simulations, communication between the controller 6 and the simulated components. Thus, the real hardware can be tested without the real hardware actually having to be present, with the simulation model 4 different cell module characteristics can be adjusted so to speak at the touch of a button. In other words, it is through the use of the simulation model 4 possible to simulate different cells or cell modules, which differ from each other, for example, in terms of their chemical composition. Alternatively or additionally, it is also possible to test different conditions. These different conditions include, for example, different temperatures, different states of charge (SOC) of the high-voltage memory and / or different SOH characteristics of the high-voltage memory. This is possible without having to provide different, actually existing hardware components. Further, since the cell formed as a lithium-ion cell, for example, is simulated and not provided as an actual hardware component, the safety precautions for the test bench 1 be kept low, since the lithium-ion cell as an actual hardware component is eliminated. Furthermore, it is possible to test different types of storage without set-up times, so that a particularly fast and uncomplicated testing of both hardware and software of a battery management system can be realized.

Insgesamt ist aus 1 erkennbar, dass gemäß der ersten Ausführungsform vorgesehen ist, dass die Simulation der Zelle beziehungsweise des Hochvoltspeichers über die Komponente 2 und das Simulationsmodell 4 erfolgt. Die Rest-Bus-Simulation erfolgt mittels der Recheneinrichtung 10 und somit mittels eines HIL-Modells. Overall is off 1 recognizable that according to the first embodiment is provided that the simulation of the cell or the high-voltage memory via the component 2 and the simulation model 4 he follows. The residual bus simulation is carried out by means of the computing device 10 and thus by means of an HIL model.

2 zeigt eine zweite Ausführungsform, bei welcher die Recheneinrichtung 3 und somit das Simulationsmodell 4 Bestandteile des Bauelements 10 sind, sodass beispielsweise die Recheneinrichtung 3 in die Recheneinrichtung 9 integriert ist. Mit anderen Worten erfolgt beispielsweise die Simulation der Zelle beziehungsweise des Hochvoltspeichers sowie Rest-Bus-Simulation mittels derselben Recheneinrichtung. Wieder mit anderen Worten ausgedrückt laufen auf dem Bauelement 10 das Simulationsmodell 4 der Zelle sowie die Rest-Bus-Simulation. Somit befinden sich die wichtigen Komponenten in dem beispielsweise als mobiles Gerät ausgebildeten Bauelement 10. Zur Simulation des Hochvoltspeichers insgesamt kommt noch die Komponente 2 zum Einsatz. Die Bauelemente 5, 8 und 10 sind separat voneinander ausgebildet und beispielsweise relativ zueinander bewegbar und können somit bedarfsgerecht miteinander verbunden und an unterschiedliche Orte bewegt werden. 2 shows a second embodiment in which the computing device 3 and thus the simulation model 4 Components of the device 10 are, so for example, the computing device 3 into the computing device 9 is integrated. In other words, for example, the simulation of the cell or the high-voltage memory and remainder bus simulation by means of the same computing device. Again, in other words, run on the device 10 the simulation model 4 the cell as well as the rest bus simulation. Thus, the important components are in the example designed as a mobile device device 10 , To simulate the high-voltage memory in total is still the component 2 for use. The components 5 . 8th and 10 are formed separately from each other and, for example, relatively movable and thus can be connected as needed and moved to different locations.

Schließlich zeigt 3 eine dritte Ausführungsform. Bei der dritten Ausführungsform werden Zellüberwachungseinheiten 13 als jeweilige fünfte Hardware-Komponenten, welche tatsächlich vorhanden sind, bereitgestellt, wobei die Zellüberwachungseinheiten Bestandteil des Bauelements 8 sind. Die Zellüberwachungseinheiten 13 sind jeweilige Untersteuergeräte, wobei ein solches Untersteuergerät zum Ansteuern eines mehrere Zellen des Hochvoltspeichers umfassenden Zellmoduls ausgebildet ist. Dabei werden die Zellen mittels des Simulationsmodells 4 simuliert, wobei mehrere, beispielsweise fünf Zellen ein Zellmodul bilden. Hierzu werden jeweilige Einzelspannungen der Zellmodule in einem Speicherverbund des Bauelements 10, insbesondere der Recheneinrichtung 9, mitsimuliert, sodass beispielsweise die Komponente 2 in Abhängigkeit von dem Simulationsmodell 4 wenigstens eine elektrische Spannung bereitstellt, welche dem jeweiligen Untersteuergerät zugeführt wird. Insbesondere stellt die Komponente 2 in Abhängigkeit von dem Simulationsmodell 4 je Untersteuergerät eine elektrische Spannung bereit, welche dem jeweiligen Untersteuergerät zugeführt wird. Dadurch kann auch das jeweilige Untersteuergerät, insbesondere dessen Verhalten, präzise und aussagekräftig überprüft. Das jeweilige Untersteuergerät stellt somit eine Einzelzellüberwachung für Spannung und Temperatur bereit, wobei über das jeweilige Untersteuergerät auch das sogenannte Cell-Balancing angesteuert wird. Dabei ist erkennbar, dass die Zellüberwachungseinheiten 13 von dem Steuergerät 6 angesteuert werden, sodass die Zellmodule beziehungsweise die Zellen über die Zellüberwachungseinheiten 13 von dem Steuergerät 6 angesteuert und betrieben, insbesondere geregelt oder gesteuert, werden können. Finally shows 3 a third embodiment. In the third embodiment, cell monitoring units 13 are provided as respective fifth hardware components that are actually present, the cell monitoring units being part of the component 8th are. The cell monitoring units 13 are respective sub-control devices, wherein such a sub-control device is designed for driving a cell module comprising a plurality of cells of the high-voltage memory. In the process, the cells are transformed by means of the simulation model 4 simulates, where several, for example five cells form a cell module. For this purpose, individual voltages of the cell modules in one Storage network of the component 10 , in particular the computing device 9 , mitsimuliert, so that, for example, the component 2 depending on the simulation model 4 provides at least one electrical voltage which is supplied to the respective sub-control device. In particular, the component represents 2 depending on the simulation model 4 per sub-controller, an electrical voltage ready, which is supplied to the respective sub-control unit. As a result, the respective sub-control unit, in particular its behavior, can be checked precisely and meaningfully. The respective sub-control device thus provides a single-cell monitoring for voltage and temperature, wherein the so-called cell-balancing is controlled via the respective sub-control device. It can be seen that the cell monitoring units 13 from the controller 6 be controlled so that the cell modules or the cells on the cell monitoring units 13 from the controller 6 controlled and operated, in particular regulated or controlled, can be.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1 1
Prüfstand test bench
2 2
Komponente component
3 3
Recheneinrichtung computing device
4 4
Simulationsmodell simulation model
5 5
Bauelement module
6 6
Steuergerät control unit
7 7
Schütze-Box Sagittarius Box
8 8th
Bauelement module
9 9
Recheneinrichtung computing device
10 10
Bauelement module
11 11
Modell model
12 12
Temperatur temperature
13 13
Zellüberwachungseinheiten Cell monitoring units

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102010014070 A1 [0002] DE 102010014070 A1 [0002]

Claims (10)

Verfahren zum zumindest teilweisen Überprüfen eines wenigstens einen Hochvoltspeicher zum Speichern von elektrischer Energie umfassenden Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs, gekennzeichnet durch die Schritte: – Bereitstellen wenigstens einer als Spannungsquelle und/oder- senke wirkenden Komponente (2), mittels welcher elektrische Energie bereitgestellt und/oder aufgenommen wird; – Bereitstellen wenigstens einer elektrisch mit der Komponente (2) verbundenen, elektronischen Recheneinrichtung (3, 9), welche ein Simulationsmodell (4) wenigstens einer Zelle des Hochvoltspeichers aufweist, wobei die Recheneinrichtung (3, 9) mittels des Simulationsmodells (4) und mittels der Komponente (2) den Hochvoltspeicher simuliert; und – Bereitstellen wenigstens eines elektrisch mit der Komponente (2) und mit der Recheneinrichtung (3, 9) verbundenen elektronischen Steuergeräts (6), welches zumindest mit dem Simulationsmodell (4) über die elektronische Recheneinrichtung (3, 9) Daten austauscht, um dadurch den Antriebsstrang zumindest teilweise zu simulieren und dadurch zu überprüfen. Method for at least partially checking a drive train of a motor vehicle comprising at least one high-voltage storage device for storing electrical energy, characterized by the steps of: providing at least one component acting as a voltage source and / or sink ( 2 ), by means of which electrical energy is provided and / or recorded; Providing at least one electrically with the component ( 2 ) electronic computing device ( 3 . 9 ), which is a simulation model ( 4 ) at least one cell of the high-voltage memory, wherein the computing device ( 3 . 9 ) by means of the simulation model ( 4 ) and by means of the component ( 2 ) simulates the high-voltage storage; and - providing at least one electrically with the component ( 2 ) and with the computing device ( 3 . 9 ) connected electronic control unit ( 6 ), which at least with the simulation model ( 4 ) via the electronic computing device ( 3 . 9 ) Exchanges data to thereby at least partially simulate the powertrain and thereby check. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine elektrisch mit dem Steuergerät (6) verbundene Schützeeinrichtung (7) vorgesehen ist, welche von der Komponente (2) mittels des Simulationsmodells (4) mit elektrischer Energie versorgt wird. A method according to claim 1, characterized in that one electrically connected to the control unit ( 6 ) contactor device ( 7 ), which of the component ( 2 ) by means of the simulation model ( 4 ) is supplied with electrical energy. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Komponente (2) in Abhängigkeit von dem Simulationsmodell (4) wenigstens eine elektrische Spannung bereitstellt, welche der Schützeeinrichtung (7) zugeführt wird. Method according to claim 2, characterized in that the component ( 2 ) depending on the simulation model ( 4 ) provides at least one electrical voltage which the contactor device ( 7 ) is supplied. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Recheneinrichtung (3, 9) mittels des Simulationsmodells (4) wenigstens eine elektrische Spannung der Zelle simuliert, wobei die simulierte elektrische Spannung dem Steuergerät /6) zugeführt wird. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the computing device ( 3 . 9 ) by means of the simulation model ( 4 ) at least one voltage of the cell is simulated, wherein the simulated electrical voltage to the control unit / 6 ) is supplied. Verfahren nach den Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass die von der Komponente (2) in Abhängigkeit von dem Simulationsmodell (4) bereitgestellte und der Schützeeinrichtung (7) zugeführte elektrische Spannung die von der Recheneinrichtung (3, 9) mittels des Simulationsmodells (4) simulierte elektrische Spannung ist. Process according to Claims 3 and 4, characterized in that the components ( 2 ) depending on the simulation model ( 4 ) and the shooter device ( 7 ) supplied electrical voltage from the computing device ( 3 . 9 ) by means of the simulation model ( 4 ) is simulated electrical voltage. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Komponente (2) als ein erstes Bauelement (5), das Steuergerät (6) als ein separat von dem ersten Bauelement (5) ausgebildetes zweites Bauelement (8) und die Recheneinrichtung (9) als ein separat von dem ersten Bauelement (5) und dem zweiten Bauelement (8) ausgebildetes drittes Bauelement (10) bereitgestellt wird. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the component ( 2 ) as a first component ( 5 ), the control unit ( 6 ) as a separate from the first device ( 5 ) formed second component ( 8th ) and the computing device ( 9 ) as a separate from the first device ( 5 ) and the second component ( 8th ) formed third component ( 10 ) provided. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Recheneinrichtung (9) wenigstens eine von der Komponente (2), von dem Steuergerät (6) und von der Zelle unterschiedliche, weitere Komponente simuliert wird. Method according to one of the preceding claims, characterized in that by means of the computing device ( 9 ) at least one of the component ( 2 ), from the control unit ( 6 ) and different, different components of the cell is simulated. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass als die weitere Komponente ein Ventil simuliert wird. A method according to claim 7, characterized in that as the further component, a valve is simulated. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein zusätzlich zu dem Steuergerät (6) vorgesehenes, zum Ansteuern eines mehrere Zellen des Hochvoltspeichers umfassenden Zellmoduls ausgebildetes Untersteuergerät (13) bereitgestellt wird, welches mit dem Steuergerät (6) Signale austauscht, wobei die Komponente (2) in Abhängigkeit von dem Simulationsmodell (4) wenigstens eine elektrische Spannung bereitstellt, welche dem Untersteuergerät (13) zugeführt wird. Method according to one of the preceding claims, characterized in that at least one in addition to the control unit ( 6 ) provided for controlling a cell comprising a plurality of cells of the high-voltage memory cell module formed sub-control device ( 13 ) provided with the control unit ( 6 ) Exchanges signals, the component ( 2 ) depending on the simulation model ( 4 ) provides at least one electrical voltage which the sub-control device ( 13 ) is supplied. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Recheneinrichtung (3, 9) mittels des Simulationsmodells (4) wenigstens eine Temperatur des Hochvoltspeichers simuliert, wobei die Temperatur dem Steuergerät (6) zugeführt wird. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the computing device ( 3 . 9 ) by means of the simulation model ( 4 ) simulates at least one temperature of the high-voltage accumulator, wherein the temperature of the control unit ( 6 ) is supplied.
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