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Stand der Technik
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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Erkennung einer fehlenden elektrischen Verbindung eines Energiespeichers mit einem Energieversorgungssystem, insbesondere ein Bordnetz eines Kraftfahrzeugs, nach der Gattung der unabhängigen Ansprüche.
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DE 102004035513 A1 beschreibt ein Verfahren zur Detektion der Verbindung zwischen einem Energiespeicher und einem Bordnetz eines Fahrzeugs. Dabei werden der Generatorstrom und der Batteriestrom erfasst und während einer Übergangszeit bei Laständerung die Kompensationsreaktion der Batterie ausgewertet. Aus der Reaktion wird auf den Zustand der Verbindung geschlossen. Hierzu ist die Erfassung zweier Ströme notwendig.
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DE 102014116800 A1 beschreibt ein Verfahren zur Detektion einer innerhalb eines Spannungsversorgungssystems eines Kraftfahrzeugs wirkenden Batterie. Dabei wird die Spannungswelligkeit erfasst und ausgewertet. Überschreitet die Welligkeit einen Schwellwert, so wird auf Abwesenheit der Batterie geschlossen. Unterbrechungen außerhalb der Strecke zwischen Batterie und Spannungserfassung werden dabei nicht erkannt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Sicherheit der Erkennung einer fehlenden elektrischen Verbindung eines Energiespeichers mit einem Energieversorgungssystem weiter zu verbessern. Diese Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche.
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Vorteile der Erfindung
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung und das erfindungsgemäße Verfahren gemäß den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche haben demgegenüber den Vorteil, dass mit größerer Sicherheit eine fehlende Verbindung eines oder mehrerer elektrischer Energiespeicher in einem elektrischen Energieversorgungssystem, beispielsweise dem Bordnetz eines Kraftfahrzeugs, erkannt wird. Dies ist gerade bei einem steigenden Grad an Elektrifizierung und Automatisierung insbesondere in Kraftfahrzeugen von besonderer Bedeutung, da dort die Anforderungen an die funktionale Sicherheit der Energieversorgung steigen. Im Falle einer fehlenden Verbindung eines Energiespeichers müssen auf übergeordneter Systemebene rechtzeitig Gegenmaßnahmen ergriffen werden, um einen sicheren Zustand des Gesamtsystems zu erhalten oder wiederherzustellen unter Berücksichtigung einer gegebenenfalls verminderten Leistungsfähigkeit. Dies wird durch eine Kommunikation des erkannten Systemzustands an die übergeordnete Systemebene möglich. Im Falle eines abgetrennten Energiespeichers ist die Streuung des Stroms, insbesondere der Strom durch den Energiespeicher bzw. das Energiespeichersystem, geringer als im fehlerfreien Fall. Die Verwendung der Streuung des Stroms als Kriterium für die Erkennung einer fehlenden elektrischen Verbindung zwischen dem Energiespeicher und dem Energieversorgungssystem benötigt lediglich einen Stromsensor mit geeigneter Auswerteeinheit. Der Rückgriff auf eine Streuung schließt Fehlerkennungen aus, die auf Offsetfehlern eines Stromsensors beruhen könnten, wenn lediglich der Mittelwert des Stroms als Kriterium zur Erkennung einer fehlenden Verbindung herangezogen würde. Auch in anderen Zuständen wie beispielsweise bei einer vollen, gefrorenen oder tiefentladenen Batterie ist die Auswertung des Mittelwerts nicht zuverlässig. Durch die Verwendung der Streuung hingegen wird die Wahrscheinlichkeit von Fehlerkennungen reduziert.
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In einer zweckmäßigen Weiterbildung ist vorgesehen, die Streuung des Stroms mit einem Schwellwert zu vergleichen, der vorzugsweise im Bereich der Streuung der Stromerfassung liegt. Ein höherer Wert deutet auf den ordnungsgemäßen Anschluss des Energiespeichers hin. Damit schlagen sich Unsicherheiten in der Erfassung des Stroms nicht in einer Fehlerkennung des Verbindungszustandes des Energiespeichers nieder.
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In einer zweckmäßigen Weiterbildung ist vorgesehen, dass ein Mittelwert des Stroms erfasst wird und mit einem Schwellwert verglichen wird zur Plausibilisierung der Erkennung der fehlenden elektrischen Verbindung des Energiespeichers mit dem Energieversorgungssystem. Damit wird die Gefahr von Fehlauslösungen weiter verringert.
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In einer zweckmäßigen Weiterbildung ist vorgesehen, dass lediglich dann auf eine fehlende elektrische Verbindung zwischen Energiespeicher und Energieversorgungssystem geschlossen wird, wenn die fehlende elektrische Verbindung für eine bestimmte Zeitspanne, insbesondere in der Größenordnung von 100ms bis 120s, erkannt wird. Dadurch können Fehlerkennungen und ständige Zustandswechsel vermieden werden. Insbesondere führen bestimmte Sicherheitsabschaltungen des Energiespeichers beispielsweise bei zyklischer Funktionsprüfung nicht zu Fehlerkennungen.
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In einer zweckmäßigen Weiterbildung ist vorgesehen, dass ein Zustand, in dem auf eine fehlende elektrische Verbindung zwischen Energiespeicher und Energieversorgungssystem geschlossen wird, verlassen wird, wenn innerhalb einer Zeitspanne nicht mehr auf eine fehlende elektrische Verbindung zwischen dem Energiespeicher geschlossen wird. Durch das Einführen einer sogenannten Dequalifizierungszeit bzw. einer Qualifizierungszeit kann ein ständiger Wechsel des erkannten Zustands unterbunden werden. So verfügen beispielsweise bestimmte Energiespeicher wie beispielsweise bestimmte Batterietypen über eine Sicherheitsabschaltung, die zyklisch auf Funktionalität geprüft wird. Dabei wird der Energiespeicher vom Energieversorgungssystem gezielt getrennt. Typischerweise kann diese Zeit in einem Bereich von 100 ms bis 30 s liegen. Bei der Wahl einer entsprechenden Qualifizierungszeit führen solche Zustände nicht zu Fehlerkennungen. Außerdem werden schnell Änderungen umsetzbar, wenn sich der Zustand hin zu einer (wieder) bestehenden Verbindung des Energiespeichers geändert hat. Damit wird die Gefahr der Auslösung unberechtigter Gegenmaßnahmen reduziert.
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In einer zweckmäßigen Weiterbildung ist vorgesehen, dass ein Zustand, insbesondere ein Ruhezustand, des Energieversorgungssystems und/oder des Kraftfahrzeugs zur weiteren Plausibilisierung einer fehlenden elektrischen Verbindung zwischen Energiespeicher und Energieversorgungssystem berücksichtigt wird. So werden üblicherweise im Ruhezustand gewisse Verbraucher des Kraftfahrzeugs abgeschaltet, um den Energieverbrauch zu minimieren. Die so oftmals unterschrittenen Schwellwerte führen nun nicht mehr zu Fehlerkennungen.
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In einer zweckmäßigen Weiterbildung ist vorgesehen, dass das Energieversorgungssystem so angeregt wird, dass eine Änderung des Stroms erreicht wird, vorzugsweise um einen Wert, der größer ist als der Schwellwert für die Streuung. Besonders bevorzugt erfolgt die Anregung des Energieversorgungssystems dann, wenn die zuvor ermittelte Streuung kleiner ist als der Schwellwert. Dadurch wird nach Auswertung eine weitere Plausibilisierung vorgenommen, so dass sich die Gefahr von Fehlerkennungen weiter reduziert.
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In einer zweckmäßigen Weiterbildung ist vorgesehen, dass zumindest eine Spannung im Energieversorgungssystem oder am Energiespeicher erfasst wird und daraus eine Streuung der Spannung ermittelt und mit einem Schwellwert verglichen wird zur Plausibilisierung einer fehlenden elektrischen Verbindung des Energiespeichers mit dem Energieversorgungssystem. Durch diese Redundanz kann die Zuverlässigkeit der Erkennung insbesondere in sicherheitsrelevanten Energieversorgungssystemen weiter verbessert werden.
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Weitere zweckmäßige Weiterbildungen ergeben sich aus weiteren abhängigen Ansprüchen und aus der Beschreibung.
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Beschreibung der Ausführungsbeispiele
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Verschiedene Ausführungsbeispiele werden in Verbindung mit der nachfolgenden Zeichnung näher beschrieben.
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Diese zeigt in:
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1 ein Blockschaltbild eines Energieversorgungssystems,
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2 einen typischen Stromverlauf in Abhängigkeit von der Zeit sowie
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3 ein Flussdiagramm des Verfahrens.
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In 1 ist beispielhaft ein Teil eines elektrischen Energieversorgungssystems 18 gezeigt. Das Energieversorgungssystem 18 besteht zumindest aus einer Energiequelle 10, zumindest einem Energiespeicher 12, zumindest einer Stromerfassung 13, zumindest einem Verbraucher 14 und zumindest einer Verarbeitungseinheit 16. Optional könnte eine Spannungserfassung 15 vorgesehen sein. Die Energiequelle 10 ist mit dem Energiespeicher 12 verbunden. Der Verbraucher 14 ist mit der Energiequelle 10 und auch mit dem Energiespeicher 12 elektrisch verbunden. Der fließende Strom I wird durch die Stromerfassung 13 ermittelt, die beispielhaft zwischen Energiequelle 10 und Energiespeicher 12 angeordnet ist. Die Spannungserfassung 15 greift die am Energiespeicher 12 abfallende Spannung U ab. Die Verarbeitungseinheit 16 verwendet den von der Stromerfassung 13 ermittelten Strom I zur weiteren Auswertung. Außerdem wertet die Verarbeitungseinheit 16 optional die Spannung U aus. Hierzu ist die Verarbeitungseinheit 16 mit der Stromerfassung 13 und/oder der Spannungserfassung 15 verbunden zur Übermittlung der Messwerte des Stroms I und/oder der Spannung U. Das Energieversorgungssystem 18 könnte Teil eines Bordnetzes eines Kraftfahrzeugs sein.
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Beispielsweise bei einem Kraftfahrzeug kann die Energiequelle 10 ein Generator oder ein DC/DC-Wandler sein. Als Energiespeicher 12 könnten beispielsweise eine Batterie oder ein Kondensator oder sonstige Energiespeicher zum Einsatz kommen. In einem Kraftfahrzeug kann als Verbraucher 14 ein Bremssystem, ein Lenksystem, ein Lichtsystem, ein Antriebssystem oder ein Komfortsystem oder sonstige verwendet sein. Beispielsweise handelt es sich bei dem Verbraucher 14 um ein für die Fahrsicherheit relevantes System.
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2 zeigt beispielhaft den zeitlichen Verlauf des Stroms I in dem Energieversorgungssystem 18. Typischerweise sind die angeschlossenen Verbraucher 14 nicht kontinuierlich und/oder auch nicht mit konstanter Leistungsanforderung aktiv. Dies führt zu ständigen Schwankungen der Ströme I und Spannungen U im Energieversorgungssystem 18. Ein solcher typischer Stromverlauf ist in 1 in einer ersten Phase 21 gezeigt. Dabei werden abrupte Änderungen im Leistungsbedarf durch die Verbraucher 14 über den Energiespeicher 12 gepuffert, da die Energiequelle 10 typischerweise wesentlich träger auf Änderungen im Leistungsbedarf reagiert.
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Wird nun der Energiespeicher 12 vom Energieversorgungssystem 18 getrennt, ergibt sich ein typischer Stromverlauf in einer weiteren Phase 22 wie in 2 angedeutet. In diesem Fall fällt die Pufferfunktion des Energiespeichers 12 weg. Dadurch können im Energieversorgungssystem 18 abrupte Änderungen im Leistungsbedarf nicht mehr kompensiert werden und/oder die Energiequelle 10 ist nicht fähig, den erhöhten Leistungsbedarf zu decken. Dies kann eine Unterversorgung der Verbraucher 14 zur Folge haben. Entsprechend können deren Funktionen eingeschränkt sein. Dies ist insbesondere kritisch für Verbraucher 14, die für die funktionale Sicherheit des Gesamtsystems erforderlich sind. Auffällig ist, dass die Streuung Is des Stroms I in der ersten Phase 21 größer ist als in der zweiten Phase 22. Dies macht man sich in der nachfolgend beschriebenen Auswertung zu Nutze.
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Um erweiterte und/oder sicherheitsrelevante Funktionen im Gesamtsystem, wie zum Beispiel automatische Fahrerassistenzsysteme, zu aktivieren bzw. freizugeben, ist die sichere Erkennung der Anwesenheit des angeschlossenen Energiespeichers 12 erforderlich. Ebenso ist es erforderlich, die Abwesenheit der Verbindung des Energiespeichers 12 von dem Energieversorgungssystem 18 schnell zu erkennen, um gegebenenfalls bereits aktivierte erweiterte und/oder sicherheitsrelevante Funktionen im Gesamtsystem zu deaktivieren bzw. in einen sicheren Zustand zu überführen.
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Die Anwesenheit bzw. Abwesenheit (die vorhandene bzw. fehlende elektrische Verbindung) eines oder mehrerer Energiespeicher 12 in einem Energieversorgungssystem 18 kann durch die Erfassung und Auswertung von Spannungen U und/oder Strömen I im Energieversorgungssystem 18 erkannt werden.
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Wird einer der Energiespeicher 12 von dem Energieversorgungssystem 18 getrennt, dann ändert sich der Strom I durch den Energiespeicher 12 zu Null, die Spannung U am Energiespeicher 12 nimmt ein dem Aufladungszustand entsprechendes konstantes Spannungsniveau U0 ein. Die Spannung Uv im Energieversorgungssystem 18 zeigt eine Erhöhung der Schwankungen Uvs durch die fehlende Pufferfunktion des Energiespeichers 12.
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Das Verfahren sieht vor, den Strom I des Energiespeichers 12 kontinuierlich zu erfassen und daraus ein Maß für die Streuung Is des Stromes I abzuleiten. Anschließend wird das Maß für die Streuung Is mit einem Schwellwert IGs verglichen. Ist das Maß für die Streuung Is kleiner als der jeweilige Schwellwert IGs, dann ist der Energiespeicher 12 von dem Energieversorgungssystem 18 elektrisch getrennt. Ist die Streuung Is größer als der Schwellwert IGs, dann ist der Energiespeicher 12 mit dem Energieversorgungssystem 18 verbunden. Dabei ist es vorteilhaft, den Schwellwert IGs ähnlich der Unsicherheit in der Erfassung zu wählen. Diese liegt typischerweise im Bereich von 1 mA bis 500 mA.
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In einem Flussdiagramm sind die Verfahrensschritte eines möglichen Ausführungsbeispiels aufgeführt. Diese Verarbeitungsschritte könnten beispielsweise in der Verarbeitungseinheit 16 durchgeführt werden So wird in einem Schritt 101 zunächst der Mittelwert Im des Stroms I berechnet. Hierbei handelt es sich vorzugsweise um den mittleren Strom des Energiespeichers 12, vorzugsweise den mittleren Batteriestrom. Die Ermittlung des Mittelwerts Im ist für die nachfolgende Ermittlung der Streuung Is des Stroms I vorteilhaft als Maß für einen Erwartungswert E(I) des Stroms I. Gegebenenfalls wird der Mittelwert Im kontinuierlich aktualisiert bzw. für eine definierte Zeitspanne ermittelt. Hierbei können die üblichen Verfahren zur Mittelwertermittlung zum Einsatz kommen.
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In einem Schritt 103 wird anschließend die Streuung Is berechnet. Die Streuung Is ist ein Maß der Größe und/oder Häufigkeit einer Abweichung der Messwerte des Stroms I von dem Mittelwert Im des Stroms I. Beispielsweise kann als Streuung Is die Varianz (Var) des Stroms I verwendet werden. Dies erfolgt nach bekannten stochastischen Ermittlungsmethoden, beispielsweise über die Formel Var (I) = E (I – E(I)2), wobei E (I) den Erwartungswert für den Strom I bezeichnet, beispielsweise den Mittelwert Im des Stroms I. Alternativ könnte auch die Standardabweichung, ermittelt durch die Wurzelziehung der Varianz des Stroms I, das Rauschen, ein Maß für die Welligkeit oder sonstige geeignete Größen für die Streuung Is des Stroms I in Schritt 103 verwendet werden.
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In der sich anschließenden Abfrage 105 wird die in Schritt 103 ermittelte Streuung Is mit dem Schwellwert IGs verglichen. Wenn die Streuung Is kleiner ist als der Schwellwert IGs, schließt sich Abfrage 107 an, andernfalls Schritt 113.
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Der Schwellwert IGs wird vorzugsweise so gewählt, dass er im Bereich der systemimmanenten Streuung (Varianz, Standardabweichung, Rauschen) des Sensors, hier beispielsweise die Stromerfassung 13, liegt. Beispielsweise liegt der Schwellwert IGs im Bereich von 2,48 mA2 (Varianz) bzw. bei Standardabweichung von 50 mA. Typischerweise liegt der Schwellwert IGs im Bereich von 1 mA bis 500 mA. Unterschreitet die Streuung Is den Schwellwert IGs, deutet dies darauf hin, dass der Energiespeicher 12 abgetrennt wurde. Dies wird durch optionale weitere Schritte 107, 109 noch plausibilisiert.
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In Schritt 107 wird abgefragt, ob die Zündung des Fahrzeugs eingeschaltet ist. Ist dies nicht der Fall, gelangt man zu Schritt 113. Falls die Zündung des Fahrzeugs eingeschaltet ist, gelangt man zu der Abfrage 109. Die Abfrage der Zündung steht exemplarisch für eine Ermittlung des Zustands des Fahrzeugs bzw. des Energieversorgungssystems 18, ob sich das Fahrzeug in Ruhe befindet. Falls die Zündung ausgeschaltet ist, gelangt man zu Schritt 113. Dadurch werden Fehlerkennungen verhindert, wenn das Fahrzeug inaktiv ist. Beispielsweise können auch folgende Informationen zur Zustandsbestimmung herangezogen werden: Schlüsselposition, Fahrzeugzustand, Motorzustand, Zustand einzelner Energiequellen, Zustand einzelner Verbraucher 14, Zustand sicherheitsrelevanter Systeme. Wird ein solcher inaktiver Zustand erkannt, wird entweder die Bestimmung des Mittelwerts Im bzw. der Streuung Is entweder gänzlich unterbunden oder aber ein Unterschreiten führt nicht zu einer entsprechenden Schlussfolgerung, dass der Energiespeicher 12 vom Energieversorgungssystem 18 fehlerhaft getrennt sei.
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In der Abfrage 109 erfolgt der Vergleich des Betragswerts des Mittelwerts Im des Stroms I mit einem Schwellwert IGm. Ist der Betrag des Mittelwerts Im des Stroms I kleiner als dieser Schwellwert IGm, schließt sich Schritt 111 an. Ist der Betrag des Mittelwerts Im des Stroms I größer oder gleich dem Schwellwert IGm, gelangt man in Schritt 113. Der Schwellwert IGm wird vorzugsweise abhängig von einem Offsetfehler des Sensors bzw. der Stromerfassung 13 gewählt. Beispielhaft liegt der Schwellwert IGm im Bereich von 1 mA bis 500 mA, beispielsweise in der Größenordnung von 135 mA.
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Wird Schritt 111 erreicht, so wird angenommen, dass der Energiespeicher 12 abgetrennt ist bzw. eine fehlende elektrische Verbindung des Energiespeichers 12 vorliegt. Wird hingegen Schritt 113 erreicht, so wird angenommen, dass der Energiespeicher 12 nicht abgetrennt ist. In beiden Fällen schließt sich Schritt 115 an.
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In Schritt 115 erfolgt die Qualifizierung des in den vorangehenden Schritten 111, 113 ermittelten Zustands der Verbindung des Energiespeichers 12. Wird beispielsweise innerhalb einer bestimmten Qualifizierungszeit tq weiterhin das Vorliegen des Zustandes 111 (Energiespeicher 12 ist abgetrennt) ermittelt bzw. verifiziert, wird ein so qualifizierter Zustand beispielsweise einer übergeordneten Steuerung mitgeteilt, die entsprechende Maßnahmen einleitet. Die Qualifizierungszeit tq lässt sich je nach gewünschten Sicherheitsanforderungen festlegen und könnte sich beispielsweise in der Größenordnung von 100 ms bis 30s, 60s oder 120s bewegen. Somit muss also der Zustand „Energiespeicher 12 abgetrennt“ für die Dauer von tq, beispielsweise für 60 Sekunden, vorliegen, bis dieser Zustand als qualifiziert beispielsweise an ein übergeordnetes System weitergegeben wird. Falls der Zustand qualifiziert wurde, dann läuft die Dequalifizierungszeit td. Ansonsten wird nur die Qualifizierungszeit tq zurückgesetzt. Erfolgt ein Wechsel des Zustandes für die Dauer einer Zeitspanne td (Dequalifizierungszeit), wird wieder zurückgewechselt in den Zustand 113 (Energiespeicher 12 nicht abgetrennt), ohne dass der zwischenzeitlich angestandene Zustand 111 (Energiespeicher 12 abgetrennt) dem übergeordneten System mitgeteilt wurde. Die Dequalifizierungszeit td könnte sich beispielsweise in der Größenordnung von 1s bewegen. Auch Schritt 115 könnte lediglich optional ausgeführt werden bzw. ganz wegfallen.
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Die Abfrage 107 wie auch die sich daran anschließende Abfrage 109 sind Bestandteile eines optionalen Blocks 106, der nicht zwingend erforderlich ist. Alternativ könnten sich auch nur einzelne Abfragen 107, 109 dieses optionalen Blocks 106 an die Abfrage 105 anschließen.
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Eine alternative Ausgestaltung sieht vor, auf die Ermittlung (Schritt 101) und/oder die Bewertung (Abfrage 109) des Maßes für den Mittelwert Im zu verzichten, wenn durch das Energieversorgungssystem 18 eine kontinuierliche Anregung sichergestellt ist. Bevorzugt ist die Anregung größer ist als der Schwellwert IGs für das Maß der Streuung Is. Als Anregung wird eine Ansteuerung im Energieversorgungssystem 18 und/oder der Verbraucher 14 verstanden, die zu einer Änderung des Stroms I führen. Hierzu könnten beispielsweise Verbraucher 14 kurzzeitig oder kontinuierlich eingeschaltet werden. Alternativ könnten Änderungen in den Sollwerten, insbesondere für den Strom beispielsweise über die Vorgabe entsprechender Spannungssollwerte, vorgenommen werden. Die Änderung des Stroms I sollte hierbei größer als der Schwellwert IGs ausfallen.
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Eine alternative Ausgestaltung des Verfahrens sieht vor, eine Anregung, die größer ist als der Schwellwert IGs, von dem Energieversorgungssystem 18 anzufordern, wenn das Maß der Streuung Is kleiner ist als der Schwellwert der Streuung IGs. Dadurch wird eine Fehlerkennung ausgeschlossen.
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Eine weitere Ausgestaltung sieht vor, zusätzlich zumindest eine Spannung U im Energieversorgungssystem 18 bzw. am Energiespeicher 12 zu erfassen und diese als redundanten Kanal zur Zustandserkennung zu verwenden. Durch diese Redundanz kann die Zuverlässigkeit der Vorrichtung bzw. des Verfahrens insbesondere in sicherheitsrelevanten Energieversorgungssystemen 18 verbessert werden. Die Erfassung der Spannung U im Energieversorgungssystem 18 kann sowohl bei der Energiequelle 10, einem Verbraucher 14 oder dem Energiespeicher 12 erfolgen. Aus der erfassten Spannung U wird ein Maß für die Streuung Us der Spannung U abgeleitet. Das Maß für die Streuung Us wird mit zumindest einem, vorzugsweise mehreren Schwellwerten UGs verglichen. Ist das Maß für die Streuung Us kleiner oder größer (je nach Ort der durchgeführten Messung der Spannung U bzw. wo die Unterbrechung der Spannung U auftritt) als ein Schwellwert UGs, dann ist die Verbindung zwischen der Spannungserfassung 15 und mindestens einem Verbraucher 14 unterbrochen. Ist das Maß für die Streuung Us größer oder kleiner als ein Schwellwert UGs, dann ist die Verbindung zu mindestens einem Energiespeicher 12 unterbrochen. Diese zusätzliche Information über den Zustand des Energieversorgungssystems 18 wird mit der Information aus der Stromerfassung verknüpft mit dem Ziel, eine zuverlässigere Aussage über den Zustand des Energieversorgungssystems 18 treffen zu können. Beispielsweise kann die Abwesenheit des Energiespeichers 12 der übergeordneten Systemebene gemeldet werden, wenn beide oder eines der beiden Verfahren eine Trennung erkennen.
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Eine weitere Alternative sieht vor, im Fall einer unsicheren Aussagefähigkeit einen sicheren Zustand anzunehmen. Ein sicherer Zustand ist ein Zustand, der nicht die Anwesenheit des Energiespeichers 12 bedeutet. Beispielsweise könnte der übergeordneten Systemebene die Abwesenheit des Energiespeichers 12 angezeigt werden. Insbesondere während der Initialisierung des Systems, während der Qualifizierungszeit tq oder bei einem gegenläufigen Zustand aus einem redundanten Verfahren könnte der sichere Zustand angenommen werden.
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Die Vorrichtung und das Verfahren könnten beispielsweise in einem elektronischen Batteriesensor verwendet werden. Hierbei handelt es sich um einen Sensor, der den Strom I und/oder die Spannung U des Energiespeichers 12, vorzugsweise einer Batterie, ermittelt und daraus den Zustand des Energiespeichers 12 (beispielsweise der Ladezustand SOC, der Gesundheitszustand SOH) nach einem entsprechenden Algorithmus, der beispielsweise auf einem Modell des Energiespeichers 12 beruht, berechnet. Noch weitere Größen könnten hier berücksichtigt werden wie beispielsweise die Temperatur T des Energiespeichers 12. Der Batteriesensor umfasst somit bereits eine Stromerfassung 13 und/oder eine Spannungserfassung 15 sowie die entsprechende Auswerteintelligenz, die auch für die Realisierung der Verarbeitungseinheit 16 verwendet werden könnte.
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Verfahren bzw. Vorrichtung könnten auch in andere Produkte integriert werden bzw. auf mehrere Produkte verteilt werden. Zum Beispiel wäre eine Integration in Energiespeicher 12 wie Batterien, oder in Generatoren, Wandler oder das Energiemanagement möglich.
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Vorrichtung und Verfahren eignen sich insbesondere für den Einsatz in einem Bordnetz eines Kraftfahrzeugs, insbesondere zur Erkennung, ob eine Batterie noch mit dem Bordnetz verbunden ist. Die Verwendung ist jedoch hierauf nicht eingeschränkt, sondern kann vielmehr bei beliebigen Energieversorgungssystemen 18 eingesetzt werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102004035513 A1 [0002]
- DE 102014116800 A1 [0003]
