DE102018003894A1

DE102018003894A1 - Storage device for a motor vehicle, in particular for a motor vehicle

Info

Publication number: DE102018003894A1
Application number: DE102018003894.8A
Authority: DE
Inventors: Heiko Witzenhausen; Andreas Maier
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2018-05-15
Filing date: 2018-05-15
Publication date: 2019-01-17

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Speichereinrichtung (10) für ein Kraftfahrzeug, mit wenigstens einer einen elektrischen Pluspol (14) als ersten Pol und einen elektrischen Minuspol (16) als zweiten Pol aufweisenden Hochvolt-Batterie (12), mit wenigstens einem mit einem der Pole verbundenen Hochvoltpfad (18), in welchem wenigstens ein pyrotechnisches Trennelement (20) zum Unterbrechen des Hochvoltpfads (18) angeordnet ist, und mit einer elektronischen Recheneinrichtung (20), mittels welcher unter elektrischem Ansteuern des pyrotechnischen Trennelements (20) das pyrotechnische Trennelement (20) zu zünden und dadurch der Hochvoltpfad (18) zu unterbrechen ist, wobei mit dem anderen Pol der Hochvolt-Batterie (12) ein zweiter Hochvoltpfad (26) verbunden ist, in welchem eine Schmelzsicherung (28) zum Unterbrechen des zweiten Hochvoltpfads (26) angeordnet ist, wobei Zündkontakte (24) des Trennelements (20), welches über die Zündkontakte (24) elektrisch auslösbar ist, parallel zu der Schmelzsicherung (28) geschaltet sind.The invention relates to a storage device (10) for a motor vehicle, comprising at least one high-voltage battery (12) having a positive pole (14) as a first pole and a negative pole (16) as a second pole, with at least one connected to one of the poles High-voltage path (18), in which at least one pyrotechnic separating element (20) for interrupting the high-voltage path (18) is arranged, and with an electronic computing device (20), by means of which the pyrotechnic separating element (20) is electrically controlled by the pyrotechnic separating element (20). to ignite and thereby the high-voltage path (18) is to interrupt, with the other pole of the high-voltage battery (12), a second high-voltage path (26) is connected, in which a fuse (28) arranged to interrupt the second high-voltage path (26) is, wherein ignition contacts (24) of the separating element (20), which is electrically triggered via the ignition contacts (24), parallel to the Schmelzsi (28) are switched.

Description

Die Erfindung betrifft eine Speichereinrichtung für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen Kraftwagen, gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.The invention relates to a storage device for a motor vehicle, in particular for a motor vehicle, according to the preamble of patent claim 1.

Eine solche, zum Speichern von elektrischer Energie beziehungsweise elektrischem Strom ausgebildete und somit auch als elektrische Speichereinrichtung bezeichnete Speichereinrichtung für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen Kraftwagen, ist beispielsweise bereits der DE 10 2008 063 136 A1 als bekannt zu entnehmen. Die Speichereinrichtung umfasst wenigstens eine einfach auch als Batterie bezeichnete Hochvolt-Batterie (HV-Batterie), welche einen elektrischen Pluspol und einen elektrischen Minuspol aufweist. Der elektrische Pluspol ist ein erster Pol der Batterie beziehungsweise wird auch als erster Pol bezeichnet, wobei der elektrische Minuspol ein zweiter Pol der Batterie ist beziehungsweise auch als zweiter Pol bezeichnet wird. Die Speichereinrichtung weist darüber hinaus wenigstens einen mit einem der Pole verbundenen Hochvoltpfad auf, in welchem wenigstens ein pyrotechnisches Trennelement angeordnet ist. Mittels des pyrotechnischen Trennelements kann der wenigstens einen Hochvoltpfad unterbrochen, das heißt galvanisch getrennt werden. Außerdem ist eine elektronische Recheneinrichtung vorgesehen, welche auch als Steuergerät beziehungsweise Batteriesteuergerät bezeichnet wird. Mittels der elektronischen Recheneinrichtung kann das pyrotechnische Trennelement gezündet werden, wodurch der wenigstens eine Hochvoltpfad unterbrochen wird. Hierzu wird das pyrotechnische Trennelement von der elektronischen Recheneinrichtung elektrisch angesteuert. Mit anderen Worten stellt beispielsweise die elektronische Recheneinrichtung elektrische Energie bereit, welche an das pyrotechnische Trennelement übermittelt und von dem pyrotechnischen Trennelement empfangen wird. Hierdurch wird das pyrotechnische Trennelement elektrisch angesteuert und dadurch gezündet.Such, designed for storing electrical energy or electric current and thus also referred to as electrical storage device storage device for a motor vehicle, in particular for a motor vehicle, for example, is already the DE 10 2008 063 136 A1 to be known as known. The storage device comprises at least one high-voltage battery (HV battery), which is also referred to simply as a battery, which has an electrical positive pole and an electrical negative pole. The positive electrical pole is a first pole of the battery or is also referred to as a first pole, wherein the negative electrical pole is a second pole of the battery or is also referred to as a second pole. The storage device furthermore has at least one high-voltage path connected to one of the poles, in which at least one pyrotechnic separating element is arranged. By means of the pyrotechnic separating element, the at least one high-voltage path can be interrupted, that is to say galvanically separated. In addition, an electronic computing device is provided, which is also referred to as a control unit or battery control device. By means of the electronic computing device, the pyrotechnic separating element can be ignited, whereby the at least one high-voltage path is interrupted. For this purpose, the pyrotechnic separating element is electrically controlled by the electronic computing device. In other words, for example, the electronic computing device provides electrical energy which is transmitted to the pyrotechnic separator and received by the pyrotechnic separator. As a result, the pyrotechnic separating element is electrically actuated and thereby ignited.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Speichereinrichtung der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, dass ein besonders sicherer Betrieb realisiert werden kann.Object of the present invention is to develop a memory device of the type mentioned in such a way that a particularly safe operation can be realized.

Diese Aufgabe wird durch eine Speichereinrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.This object is achieved by a memory device having the features of patent claim 1. Advantageous embodiments with expedient developments of the invention are specified in the remaining claims.

Um eine Speichereinrichtung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art derart weiterzuentwickeln, dass ein besonders sicherer Betrieb realisiert werden kann, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass mit dem anderen Pol der Hochvolt-Batterie ein zweiter Hochvoltpfad verbunden ist. In dem zweiten Hochvoltpfad ist eine Schmelzsicherung zum Unterbrechen beziehungsweise galvanischen Trennen des zweiten Hochvoltpfads angeordnet. Dabei sind Zündkontakte des Trennelements, welches über die Zündkontakte elektrisch auslösbar und dadurch zu zünden ist, parallel zu der Schmelzsicherung geschaltet.In order to develop a memory device specified in the preamble of claim 1 type such that a particularly safe operation can be realized, it is inventively provided that a second high-voltage path is connected to the other pole of the high-voltage battery. In the second high-voltage path, a fuse for interrupting or galvanic separation of the second high-voltage path is arranged. In this case, ignition contacts of the separating element, which is electrically triggered via the ignition contacts and thereby to ignite, connected in parallel to the fuse.

Die Hochvolt-Batterie stellt beispielsweise eine auch als Batteriespannung bezeichnete Spannung bereit. Kommt es nun zu einem Kurzschluss der Batterie, so brennt die Schmelzsicherung durch beziehungsweise die Schmelzsicherung schmilzt, wodurch der zweite Hochvoltpfad unterbrochen, das heißt galvanisch getrennt wird. Durch das Durchbrennen beziehungsweise Schmelzen der Schmelzsicherung fällt die komplette Batteriespannung über der Schmelzsicherung ab. Hierdurch wird - da die Zündkontakte des pyrotechnischen Trennelements parallel zu der Schmelzsicherung geschaltet beziehungsweise angeordnet sind - an die Zündkontakte eine Spannung angelegt, sodass das pyrotechnische Trennelement über die Zündkontakte mit der genannten Spannung versorgt wird. Hierdurch wird das pyrotechnische Trennelement elektrisch ausgelöst, das heißt gezündet, wodurch auch der erste Hochvoltpfad unterbrochen, das heißt galvanisch getrennt wird. Insgesamt ist erkennbar, dass das Durchbrennen beziehungsweise Schmelzen der Schmelzsicherung und das damit einhergehende Unterbrechen des zweiten Hochvoltpfads das Zünden des pyrotechnischen Trennelements und somit das Unterbrechen des ersten Hochvoltpfads bewirken. Hierdurch kann ein besonders sicherer Betrieb gewährleistet werden.The high-voltage battery, for example, provides a voltage, also referred to as battery voltage. If there is now a short circuit of the battery, the fuse blows or the fuse melts, causing the second high-voltage path is interrupted, that is galvanically separated. Due to the burning or melting of the fuse, the entire battery voltage drops above the fuse. As a result, since the ignition contacts of the pyrotechnic separating element are connected or arranged parallel to the fuse, a voltage is applied to the ignition contacts, so that the pyrotechnic separating element is supplied with the said voltage via the ignition contacts. As a result, the pyrotechnic separating element is electrically triggered, that is ignited, whereby the first high-voltage path is interrupted, that is, is electrically isolated. Overall, it can be seen that the melting or melting of the fuse and the associated interruption of the second high-voltage path cause the ignition of the pyrotechnic separating element and thus the interruption of the first high-voltage path. As a result, a particularly safe operation can be ensured.

Durch das Unterbrechen der auch als Lastpfade bezeichneten Hochvoltpfade kann die Hochvolt-Batterie bei einem Kurzschluss der auch als Hochvoltspeicher bezeichneten Hochvolt-Batterie von den Hochvoltpfaden beziehungsweise von einem beispielsweise als Bordnetz des Kraftfahrzeugs ausgebildeten Netz, mit welchem die Hochvolt-Batterie über die Hochvoltpfade elektrisch verbindbar beziehungsweise verbunden ist, allpolig galvanisch getrennt werden, insbesondere auch dann, wenn es zu einem Kurzschluss mit einem solch hohen Kurzschlussstrom kommt, dass wenigstens ein oder mehrere, beispielsweise als Schütze ausgebildete Schalter der Speichereinrichtung verschweißen. Mit anderen Worten kann bei der erfindungsgemäßen Speichereinrichtung auch dann eine galvanische allpolige Trennung der Batterie von dem Netz gewährleistet werden, wenn es zu so genannten Schützklebem kommt.By interrupting the high-voltage paths, also referred to as load paths, the high-voltage battery can be electrically connected to the high-voltage battery in the event of a short circuit of the high-voltage battery, also referred to as a high-voltage battery, from the high-voltage paths or from a network formed, for example, as an onboard electrical system of the motor vehicle or is connected, all poles are electrically isolated, especially when it comes to a short circuit with such a high short-circuit current that at least one or more, for example, designed as a contactor switch of the memory device to weld. In other words, in the memory device according to the invention even then a galvanic all-pole separation of the battery can be ensured by the network when it comes to so-called Schützklebem.

Das pyrotechnische Trennelement kann zum einen durch den Spannungsabfall über der auch als Hauptsicherung bezeichneten Schmelzsicherung gezündet werden. Zum anderen kann das pyrotechnische Trennelement mittels der elektronischen Recheneinrichtung und somit insbesondere mittels einer beispielsweise zusätzlich zu der Hochvolt-Batterie vorgesehenen Niederspannungsversorgung elektrisch ausgelöst, das heißt gezündet werden. Umgekehrt kann eine allpolige galvanische Trennung der Batterie durch den Spannungsabfall über der Hauptsicherung auch dann gewährleistet werden, wenn die elektronische Recheneinrichtung beziehungsweise die Niederspannungsversorgung des pyrotechnischen Trennelements versagt.The pyrotechnic separating element can be ignited on the one hand by the voltage drop across the fuse also referred to as the main fuse. On the other hand that can Pyrotechnic separating element by means of the electronic computing device and thus in particular by means of an example, in addition to the high-voltage battery provided low-voltage supply electrically triggered, that is ignited. Conversely, an all-pole electrical isolation of the battery by the voltage drop across the main fuse can be ensured even if the electronic computing device or the low-voltage supply of the pyrotechnic separating element fails.

Die elektronische Recheneinrichtung insbesondere in Zusammenspiel mit der Niederspannungsversorgung stellt eine Möglichkeit dar, das pyrotechnische Trennelement aktiv auslösen zu können. Somit sind erfindungsgemäß zwei Zündkonzepte vorgesehen. Ein erstes der Zündkonzepte sieht vor, dass das pyrotechnische Trennelement durch den Spannungsabfall über der Schmelzsicherung zu zünden ist. Das zweite Zündkonzept sieht vor, dass das pyrotechnische Trennelement aktiv mittels der elektronischen Recheneinrichtung und beispielsweise mittels der Niederspannungsversorgung gezündet werden kann, wobei die Niederspannungsversorgung Teil der elektronischen Recheneinrichtung sein kann.The electronic computing device, in particular in interaction with the low-voltage supply, represents a possibility of being able to actively trigger the pyrotechnic separating element. Thus, two Zündkonzepte are provided according to the invention. A first of the ignition concepts envisages that the pyrotechnic separating element is to be ignited by the voltage drop across the fuse. The second ignition concept provides that the pyrotechnic separating element can be actively ignited by means of the electronic computing device and, for example, by means of the low-voltage supply, wherein the low-voltage supply can be part of the electronic computing device.

Als besonders vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn beide alternative Zündkonzepte, insbesondere mittels eines Steuergeräts, diagnostiziert beziehungsweise überprüft und/oder überwacht werden können. Hierzu ist eine Diagnoseeinrichtung vorgesehen, welche beispielsweise das zuvor genannte Steuergerät ist. Beispielsweise durch eine Potentialmessung an wenigstens einer Stelle kann die Zündfähigkeit des pyrotechnischen Trennelements überwacht werden. Insbesondere kann auch unterschieden werden, ob eine Leitung zu der auch als Sicherung bezeichneten Schmelzsicherung oder wenigstens eine oder mehrere Leitungen zum pyrotechnischen Trennelement fehlerhaft sind Bei der erfindungsgemäßen Speichereinrichtung wird eine von einer Niedervolt-Spannungsversorgung unabhängige Zündung des pyrotechnischen Trennelements ermöglicht, wobei mittels des Steuergeräts die Zündfähigkeit des Trennelements diagnostiziert werden kann. Gleichzeitig bleibt die Möglichkeit, das pyrotechnische Trennelement aktiv mittels der elektronischen Recheneinrichtung zu zünden, welche beispielsweise das Steuergerät beziehungsweise die Diagnoseeinrichtung bilden beziehungsweise umfassen kann.It has proven to be particularly advantageous if both alternative ignition concepts, in particular by means of a control unit, can be diagnosed or checked and / or monitored. For this purpose, a diagnostic device is provided which is, for example, the aforementioned control device. For example, by a potential measurement at least one location, the ignitability of the pyrotechnic separation element can be monitored. In particular, it can also be distinguished whether a line to the fuse also referred to as fuse or at least one or more lines to the pyrotechnic separation element are faulty in the memory device according to the invention is independent of a low-voltage power supply ignition of the pyrotechnic separation element allows, by means of the control unit Ignition capability of the separating element can be diagnosed. At the same time, it remains possible to actively ignite the pyrotechnic separating element by means of the electronic computing device, which can form or comprise, for example, the control device or the diagnostic device.

Mittels der Diagnoseeinrichtung wird beispielsweise ein erster Diagnosestrom in einen Stromkreis gespeist, welcher die Sicherung und einen dem pyrotechnischen Trennelement zugeordneten Zündkreis umfasst, über welchen das pyrotechnische Trennelement, insbesondere mittels der elektronischen Recheneinrichtung, zu zünden ist. Beispielsweise ist das Trennelement über seine Zündkontakte mit dem Zündkreis elektrisch verbunden. Mittels der Diagnoseeinrichtung wird beispielsweise ein aus dem ersten Diagnosestrom resultierender Messstrom erfasst. Weicht der Messstrom beispielsweise von einem vorgebbaren Schwellenwert ab, wobei der Messstrom beispielsweise unter den Schwellwert sinkt, so kann dadurch auf einen Fehlerfall rückgeschlossen werden. Dann wird beispielsweise mittels der Diagnoseeinrichtung ein zweiter Diagnosestrom in den Stromkreis eingespeist. Insbesondere wird der zweite Diagnosestrom zusätzlich zu dem ersten Diagnosestrom bereitgestellt, insbesondere in den Stromkreis eingespeist. Falls der erkannte Fehlerfall derart ausgebildet ist, dass die Leitung zur Sicherung defekt ist, steigt der Messstrom um den zweiten Diagnosestrom. Ist jedoch die Leitung zum pyrotechnischen Trennelement defekt, so bleibt der Messstrom konstant, obwohl der zweite Diagnosestrom und der erste Diagnosestrom gleichzeitig eingespeist wird. Auf diese Weise kann diagnostiziert beziehungsweise ermittelt werden, welches der Zündkonzepte gegebenenfalls defekt beziehungsweise fehlerhaft ist. Ferner kann eine permanente Potentialüberwachung realisiert werden. Bei einem erkannten Fehler ist ein so genanntes Pin-Pointing auf die Leitung zu dem pyrotechnischen Trennelement oder auf die Leitung der Sicherung möglich, indem beispielsweise ein entsprechender HS-Treiber geschaltet wird.By means of the diagnostic device, for example, a first diagnostic current is fed into a circuit which comprises the fuse and an ignition circuit associated with the pyrotechnic separating element, via which the pyrotechnic separating element, in particular by means of the electronic computing device, is to be ignited. For example, the separating element is electrically connected via its ignition contacts with the ignition circuit. For example, a diagnostic current resulting from the first diagnostic current is detected by the diagnostic device. If, for example, the measuring current deviates from a predefinable threshold value, with the measuring current dropping below the threshold value, for example, this can be used to draw conclusions about an error case. Then, for example, by means of the diagnostic device, a second diagnostic current is fed into the circuit. In particular, the second diagnostic current is provided in addition to the first diagnostic current, in particular fed into the circuit. If the detected error case is designed such that the line is defective for the fuse, the measuring current increases by the second diagnostic current. However, if the line to the pyrotechnic separating element is defective, the measuring current remains constant, although the second diagnostic current and the first diagnostic current is fed simultaneously. In this way it can be diagnosed or determined which of the ignition concepts is possibly defective or faulty. Furthermore, a permanent potential monitoring can be realized. If a fault is detected, a so-called pin-pointing on the line to the pyrotechnic separator or on the line of the fuse is possible by, for example, a corresponding HS driver is switched.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in der einzigen Figur alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description of a preferred embodiment embodiments and from the drawing. The features and feature combinations mentioned above in the description as well as the features and feature combinations mentioned below in the figure description and / or alone in the single figure can be used not only in the respectively indicated combination but also in other combinations or alone, without the frame to leave the invention.

Die Zeichnung zeigt in der einzigen Fig. eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Speichereinrichtung für ein Kraftfahrzeug.The drawing shows in the single FIGURE a schematic representation of a memory device according to the invention for a motor vehicle.

Die einzige Fig. zeigt eine Speichereinrichtung 10 für ein Kraftfahrzeug, welches beispielsweise als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen, ausgebildet ist. Wie im Folgenden noch genauer erläutert wird, ist die Speichereinrichtung 10 zum Speichern von elektrischer Energie beziehungsweise elektrischem Strom ausgebildet, sodass die Speichereinrichtung 10 auch als elektrische Speichereinrichtung, elektrischer Energiespeicher oder elektrischer Speicher bezeichnet wird. Die Speichereinrichtung 10 umfasst wenigstens eine Hochvolt-Batterie 12, welche einfach auch als Batterie oder Hochvoltspeicher bezeichnet wird. Die Batterie weist einen elektrischen Pluspol 14 und einen elektrischen Minuspol 16 auf. Der Pluspol 14 wird auch als erster Pol bezeichnet beziehungsweise ist ein erster Pol der Batterie, wobei der Minuspol 16 auch als zweiter Pol bezeichnet wird beziehungsweise ein zweiter Pol der Batterie ist.The sole FIGURE shows a memory device 10 for a motor vehicle, which is designed, for example, as a motor vehicle, in particular as a passenger car. As will be explained in more detail below, the memory device 10 for storing electrical energy or electric current, so that the storage device 10 Also referred to as electrical storage device, electrical energy storage or electrical storage. The storage device 10 includes at least one high-voltage battery 12 , which is simply referred to as a battery or high-voltage storage. The battery has a positive electrical pole 14 and an electric negative pole 16 on. The positive pole 14 is also referred to as the first pole or is a first pole of the battery, the negative pole 16 Also referred to as a second pole or a second pole of the battery is.

Die Speichereinrichtung 10 weist einen ersten Hochvoltpfad 18 auf, welcher mit dem Pluspol 14 elektrisch verbunden ist. Außerdem umfasst die Speichereinrichtung 10 ein in dem Hochvoltpfad 18 angeordnetes pyrotechnisches Trennelement 20, mittels welchem der Hochvoltpfad 18 unterbrochen, das heißt galvanisch getrennt werden kann. Außerdem umfasst die Speichereinrichtung 10 eine in der Fig. besonders schematisch dargestellte elektronische Recheneinrichtung 22, welche auch als Steuergerät oder Batteriesteuergerät bezeichnet wird. Das Steuergerät 22 kann das Trennelement 20, insbesondere über dessen Zündkontakte 24, elektrisch ansteuern, indem beispielsweise das Steuergerät elektrische Energie bereitstellt. Die elektrische Energie, welche von dem Steuergerät bereitgestellt wird, wird an das Trennelement 20 übertragen und von diesem empfangen. Hierdurch wird das Trennelement 20 elektrisch angesteuert und dadurch gezündet, das heißt ausgelöst. Durch Zünden beziehungsweise Auslösen des Trennelements 20 wird der Hochvoltpfad 18 unterbrochen, das heißt galvanisch getrennt.The storage device 10 has a first high-voltage path 18 on, which with the positive pole 14 electrically connected. In addition, the memory device comprises 10 one in the high voltage path 18 arranged pyrotechnic separating element 20 , by means of which the high-voltage path 18 interrupted, that is, can be galvanically isolated. In addition, the memory device comprises 10 an electronic computing device shown particularly schematically in the figure 22 , which is also referred to as a control unit or battery control unit. The control unit 22 can the separator 20 , in particular via its ignition contacts 24 , electrically, for example, by the control unit provides electrical energy. The electrical energy provided by the controller is applied to the separator 20 transmitted and received by this. This will be the separating element 20 electrically triggered and thereby ignited, that is triggered. By igniting or triggering the separating element 20 becomes the high voltage path 18 interrupted, that is galvanically isolated.

Außerdem weist die Speichereinrichtung 10 einen zweiten Hochvoltpfad 26 auf, welcher elektrisch mit dem Minuspol 16 verbunden ist. In dem Hochvoltpfad 26 ist eine als Schmelzsicherung 28 ausgebildete Sicherung angeordnet, mittels welcher der Hochvoltpfad 26 getrennt beziehungsweise unterbrochen werden kann. Die Batterie kann über die auch als Lastpfade bezeichneten Hochvoltpfade 18 und 26 elektrisch mit einem beispielsweise als Bordnetz des Kraftfahrzeugs ausgebildeten Netz verbunden werden, sodass die in der Batterie gespeicherte elektrische Energie über die Lastpfade an da Netz übertragen beziehungsweise in das Netz eingespeist werden kann. Dadurch kann beispielsweise ein in dem Netz angeordneter Verbraucher mit der in der Batterie gespeicherten elektrischen Energie versorgt werden. Bei diesem Verbraucher handelt es sich beispielsweise um eine elektrische Maschine, welche dadurch, dass die elektrische Maschine mit der in der Batterie gespeicherten elektrischen Energie versorgt wird, in einem Motorbetrieb und somit als Elektromotor betrieben werden kann. Mittels des Elektromotors kann das Kraftfahrzeug elektrisch angetrieben werden. Das Kraftfahrzeug ist somit beispielsweise als Elektrofahrzeug oder Hybridfahrzeug ausgebildet.In addition, the storage device 10 a second high-voltage path 26 which is electrically connected to the negative pole 16 connected is. In the high voltage path 26 is one as a fuse 28 trained fuse arranged by means of which the high-voltage path 26 can be disconnected or interrupted. The battery can via the designated as load paths high-voltage paths 18 and 26 are electrically connected to a designed, for example, as the electrical system of the motor vehicle network, so that the electrical energy stored in the battery can be transmitted via the load paths to da network or fed into the network. As a result, for example, a consumer arranged in the network can be supplied with the electrical energy stored in the battery. This consumer is, for example, an electric machine, which can be operated in an engine operation and thus as an electric motor by supplying the electrical machine with the electrical energy stored in the battery. By means of the electric motor, the motor vehicle can be driven electrically. The motor vehicle is thus designed, for example, as an electric vehicle or hybrid vehicle.

Durch Trennen beider Lastpfade kann die Batterie allpolig galvanisch von dem Netz getrennt werden. Dabei ist ein auch als erste Zündvariante bezeichnetes erstes Zündkonzept vorgesehen, in dessen Rahmen das Trennelement 20 mittels der elektronischen Recheneinrichtung 22 angesteuert und dadurch aktiv gezündet werden kann. Hierzu ist beispielsweise eine Niederspannungsversorgung vorgesehen, welche die zuvor genannte elektrische Energie zum aktiven Zünden des Trennelements 20 bereitstellt beziehungsweise bereitstellen kann. Die Niederspannungsversorgung ist beispielsweise Teil der elektronischen Recheneinrichtung 22 beziehungsweise die elektronische Recheneinrichtung 22 (Steuergerät) kann bewirken, dass die Niederspannungsversorgung, welche eine zusätzlich zu der Batterie vorgesehene Spannungsversorgung ist, eine elektrische Spannung beziehungsweise die zuvor genannte elektrische Energie bereitstellt, mittels welcher das Trennelement 20 aktiv gezündet wird.By separating both load paths, the battery can be galvanically isolated from the mains. In this case, a first ignition concept, also referred to as the first ignition variant, is provided, in the framework of which the separating element 20 by means of the electronic computing device 22 controlled and thereby can be actively ignited. For this purpose, for example, a low-voltage supply is provided which comprises the aforementioned electrical energy for the active ignition of the separating element 20 can provide or provide. The low-voltage supply is part of the electronic computing device, for example 22 or the electronic computing device 22 (Control device) may cause the low-voltage power supply, which is a power supply provided in addition to the battery, to provide an electrical voltage or the aforementioned electrical energy, by means of which the separating element 20 is actively ignited.

Darüber hinaus weist die Speichereinrichtung 10 ein zweites Zündkonzept auf, welches auch als zweite Zündvariante bezeichnet wird. Das zweite Zündkonzept sieht vor, dass die Zündkontakte 24 des Trennelements 20, welches über die Zündkontakte 24 elektrisch auslösbar und somit zu zünden ist, parallel zu den Zündkontakten 24 geschaltet sind. Stellt beispielsweise zunächst die Batterie eine auch als Batteriespannung bezeichnete Spannung bereit und kommt es dann zu einem Kurzschluss der Batterie, sodass die Schmelzsicherung 28 durchbrennt beziehungsweise schmilzt, so wird dadurch der Hochvoltpfad 26 unterbrochen, und die gesamte Batteriespannung fällt über der Schmelzsicherung 28 ab. Hierdurch wird das Trennelement 20 über dessen Zündkontakte 24 dadurch, dass die Zündkontakte 24 parallel zu der Schmelzsicherung 28 angeordnet beziehungsweise geschaltet sind, gezündet beziehungsweise ausgelöst, sodass auch der Hochvoltpfad 18 getrennt beziehungsweise unterbrochen wird. Da durch das Durchbrennen beziehungsweise Schmelzen der Schmelzsicherung 28 der Hochvoltpfad 26 unterbrochen wird, werden beide Lastpfade sicher getrennt. Dadurch kann insbesondere auch dann, wenn es zu einem Ausfall der Niederspannungsversorgung kommt, eine galvanische allpolige Trennung der Batterie von dem Netz gewährleistet werden.In addition, the storage device has 10 a second ignition concept, which is also referred to as the second Zündvariante. The second ignition concept provides that the ignition contacts 24 of the separating element 20 , which via the ignition contacts 24 electrically triggered and thus to ignite, parallel to the ignition contacts 24 are switched. For example, if the battery initially provides a voltage, also referred to as the battery voltage, then the battery short-circuits, causing the fuse to fuse 28 burns or melts, so this is the high-voltage path 26 interrupted, and the entire battery voltage drops over the fuse 28 from. This will be the separating element 20 via its ignition contacts 24 in that the ignition contacts 24 parallel to the fuse 28 are arranged or switched, ignited or triggered, so that the high-voltage path 18 is disconnected or interrupted. Because by the burning or melting of the fuse 28 the high voltage path 26 is interrupted, both load paths are safely disconnected. As a result, a galvanic all-pole disconnection of the battery from the network can be ensured, in particular even if there is a failure of the low-voltage supply.

Im Folgenden wird ein Verfahren zum Betreiben der Speichereinrichtung 10 beschrieben, wobei das Verfahren beispielsweise mittels einer Diagnoseeinrichtung 30 durchgeführt wird. Die Diagnoseeinrichtung 30 ist beispielsweise durch die Recheneinrichtung 22, insbesondere durch das Steuergerät, gebildet oder Teil der Recheneinrichtung 22. Außerdem ist dem pyrotechnischen Trennelement 20 ein Zündkreis 32 zugeordnet, über welchen beziehungsweise mittels welchem das Trennelement 20, insbesondere dessen Zündkontakte 24, mit der zuvor genannten elektrischen Energie, insbesondere mit einem Zündstrom, versorgt werden kann, um das Trennelement 20 mittels der elektrischen Energie, insbesondere mittels des Zündstroms, aktiv zu zünden.The following is a method of operating the memory device 10 described, wherein the method, for example by means of a diagnostic device 30 is carried out. The diagnostic device 30 is for example by the computing device 22 , in particular by the control unit, formed or part of the computing device 22 , In addition, the pyrotechnic separation element 20 an ignition circuit 32 assigned, via which or by means of which the separating element 20 , in particular its ignition contacts 24 , with the aforementioned electrical energy, in particular with a Ignition current, can be supplied to the separator 20 to actively ignite by means of the electrical energy, in particular by means of the ignition current.

Bei einem ersten Schritt des Verfahrens stellt die Diagnoseeinrichtung 30 einen ersten Diagnosestrom bereit, welcher in einen Stromkreis 34 eingespeist wird. Der Stromkreis 34 umfasst dabei den Zündkreis 32 und die Schmelzsicherung 28. Ist beispielsweise der Stromkreis 34 geschlossen, so strömt der erste Diagnosestrom durch den Stromkreis 34. Der erste Diagnosestrom wird dabei in einem Normalzustand der Speichereinrichtung 10 in den Stromkreis 34 eingespeist. Ferner ist der erste Diagnosestrom wesentlich geringer als der Zündstrom, sodass ein durch den ersten Diagnosestrom bewirktes Zünden des Trennelements 20 unterbleibt. Mittels eines Erfassungselementes 36 wird ein aus dem ersten Diagnosestrom resultierender Messstrom erfasst, insbesondere gemessen. Beispielsweise entspricht der Messstrom dem Diagnosestrom. In einem Fehlerfall, beispielsweise bei einem Kontaktabriss zu dem Trennelement 20 oder der Schmelzsicherung 28 sinkt beispielsweise der Messstrom, sodass der Messstrom beispielsweise einen Schwellenwert unterschreitet.In a first step of the method, the diagnostic device 30 a first diagnostic current ready, which in a circuit 34 is fed. The circuit 34 includes the ignition circuit 32 and the fuse 28 , For example, is the circuit 34 closed, the first diagnostic current flows through the circuit 34 , The first diagnostic current is in a normal state of the memory device 10 in the circuit 34 fed. Furthermore, the first diagnostic current is substantially lower than the ignition current, so that an ignition of the separating element caused by the first diagnostic current 20 omitted. By means of a detection element 36 a measurement current resulting from the first diagnostic current is detected, in particular measured. For example, the measuring current corresponds to the diagnostic current. In an error case, for example, in a contact separation to the separator 20 or the fuse 28 For example, the measuring current decreases so that the measuring current falls below a threshold, for example.

Der erste Messstrom wird beispielsweise von einer Stromquelle bereitgestellt. Ist beispielsweise eine Leitung von der Stromquelle zu dem Trennelement 20 oder eine Leitung von der Stromquelle zu der Schmelzsicherung 28 defekt, so sinkt der Messstrom, insbesondere unter den Schwellenwert. In diesem Fall wird ein Fehlerfall erkannt. Wird ein solcher Fehlerfall erkannt, so wird mittels einer beziehungsweise der Stromquelle ein zweiter Diagnosestrom bereitgestellt und in den Stromkreis 34 eingespeist. Hierbei ist vorzugsweise auch der zweite Diagnosestrom wesentlich geringer als der Zündstrom, sodass ein durch den zweiten Diagnosestrom bewirktes Zünden des Trennelements 20 unterbleibt. Insbesondere ist es vorzugsweise vorgesehen, dass der erste Diagnosestrom und der zweite Diagnosestrom in Summe geringer sind als der Zündstrom. Insbesondere ist es vorgesehen, dass der zweite Diagnosestrom bereitgestellt und in den Stromkreis 34 eingespeist wird, während der erste Diagnosestrom bereitgestellt und in den Stromkreis 34 eingespeist wird. Die jeweilige Stromquelle ist beispielsweise Bestandteil der Diagnoseeinrichtung 30, sodass mittels der Diagnoseeinrichtung 30 der erste Diagnosestrom und/oder der zweite Diagnosestrom bereitstellbar ist beziehungsweise bereitgestellt wird.The first measuring current is provided for example by a power source. For example, is a line from the power source to the separator 20 or a line from the power source to the fuse 28 defective, the measuring current decreases, in particular below the threshold value. In this case, an error is detected. If such an error is detected, a second diagnostic current is provided by means of one or the current source and into the circuit 34 fed. In this case, the second diagnostic current is preferably also much lower than the ignition current, so that an ignition of the separating element caused by the second diagnostic current 20 omitted. In particular, it is preferably provided that the first diagnostic current and the second diagnostic current are in total smaller than the ignition current. In particular, it is provided that the second diagnostic current is provided and in the circuit 34 is fed during the first diagnostic power and into the circuit 34 is fed. The respective power source is for example part of the diagnostic device 30 so that by means of the diagnostic device 30 the first diagnostic current and / or the second diagnostic current can be provided or provided.

Ist beispielsweise die Leitung zur Schmelzsicherung 28 defekt, so steigt dann, wenn zunächst der erste Diagnosestrom und dann der zweite Diagnosestrom bereitgestellt und in den Stromkreis 34 eingespeist werden, der Messstrom um den zweiten Diagnosestrom. Ist jedoch beispielsweise die Leitung zum Trennelement 20 defekt, so bleibt der Messstrom konstant, obwohl zusätzlich zu dem ersten Diagnosestrom auch der zweite Diagnosestrom bereitgestellt und in den Stromkreis 34 eingespeist wird. Auf diese Weise können beide Zündkonzepte diagnostiziert, das heißt überwacht beziehungsweise überprüft werden, und es kann ermittelt werden, welches der Zündkonzepte defekt ist. Die Stromquelle zum Bereitstellen des ersten Diagnosestroms ist beispielsweise in der Fig. besonders schematisch dargestellt und mit 38 bezeichnet. Die Stromquelle zum Bereitstellen des zweiten Diagnosestroms ist in der Fig. besonders schematisch dargestellt und mit 40 bezeichnet. Eine Stromquelle zum Bereitstellen des Zündstroms ist in der Fig. besonders schematisch dargestellt und mit 42 bezeichnet. Außerdem ist eine Diode D1 vorgesehen. Darüber hinaus sind Widerstände R1 und R2 vorgesehen, wobei der Widerstand R2 wesentlich größer als der Wiederstand R1 ist. Außerdem ist ein Kurzschlusskreis 44 vorgesehen.For example, is the line to the fuse 28 defective, then increases when first provided the first diagnostic current and then the second diagnostic current and into the circuit 34 be fed, the measuring current to the second diagnostic current. However, if, for example, the line to the separating element 20 defective, so the measuring current remains constant, although in addition to the first diagnostic current and the second diagnostic current provided and in the circuit 34 is fed. In this way, both Zündkonzepte can be diagnosed, that is monitored or checked, and it can be determined which of the ignition concepts is defective. The current source for providing the first diagnostic current is shown for example in the figure particularly schematically and with 38 designated. The current source for providing the second diagnostic current is illustrated particularly schematically in the FIGURE and denoted by 40. A current source for providing the ignition current is shown in the figure particularly schematically and with 42 designated. There is also a diode D1 intended. In addition, there are resistors R1 and R2 provided, the resistance R2 much larger than the resistance R1 is. There is also a short circuit 44 intended.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010: Speichereinrichtungmemory device
1212: Hochvolt-BatterieHigh-voltage battery
1414: Pluspolpositive pole
1616: Minuspolminuspol
1818: HochvoltpfadHigh-voltage path
2020: pyrotechnisches Trennelementpyrotechnic separating element
2222: elektronische Recheneinrichtungelectronic computing device
2424: ZündkontaktIgnition
2626: HochvoltpfadHigh-voltage path
2828: Schmelzsicherungfuse
3030: Diagnoseeinrichtungdiagnostic device
3232: Zündkreisignition circuit
3434: Stromkreiscircuit
3636: Erfassungselementsensing element
3838: Stromquellepower source
4040: Stromquellepower source
4242: Stromquellepower source
4444: KurzschlusskreisShort circuit
D1D1: Diodediode
R1R1: Widerstandresistance
R2R2: Widerstandresistance

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102008063136 A1 [0002]

Claims

Memory device (10) for a motor vehicle, comprising at least one high-voltage battery (12) having a positive pole (14) as a first pole and an negative negative pole (16) as a second pole, with at least one high-voltage path (18) connected to one of the poles. in which at least one pyrotechnic separating element (20) for interrupting the high-voltage path (18) is arranged, and with an electronic calculating device (20), by means of which the pyrotechnic separating element (20) is ignited by electric actuation of the pyrotechnic separating element (20) and thereby the high-voltage path (18) is to be interrupted, characterized in that with the other pole of the high-voltage battery (12), a second high-voltage path (26) is connected, in which a fuse (28) for interrupting the second high-voltage path (26) is arranged in which ignition contacts (24) of the separating element (20), which is electrically triggered via the ignition contacts (24), parallel to the fuse ung (28) are switched.

Memory device (10) after Claim 1 , characterized in that a diagnostic device (30) is provided which is designed to provide a diagnostic current and to feed it into a circuit (34) which contains the fuse (28) and an ignition circuit (32) associated with the pyrotechnic separator (20), via which the pyrotechnic separating element (20) is to be ignited by means of the electronic computing device (20).

Memory device (10) after Claim 2 , characterized in that the diagnostic device (30) is adapted to detect a measurement current resulting from the diagnostic current.

Memory device (10) after Claim 2 or 3 , characterized in that the diagnostic device (30) is adapted to provide a second diagnostic current and fed through in the circuit (34).

Memory device (10) after Claim 4 , characterized in that the diagnostic device (30) is adapted to detect a resulting from the second diagnostic current measurement current.