DE102019001195A1 - Verfahren zur Überwachung einer Spannungsgrenze in einem Bordnetz und Spannungsüberwachungssystem hierzu - Google Patents

Verfahren zur Überwachung einer Spannungsgrenze in einem Bordnetz und Spannungsüberwachungssystem hierzu Download PDF

Info

Publication number
DE102019001195A1
DE102019001195A1 DE102019001195.3A DE102019001195A DE102019001195A1 DE 102019001195 A1 DE102019001195 A1 DE 102019001195A1 DE 102019001195 A DE102019001195 A DE 102019001195A DE 102019001195 A1 DE102019001195 A1 DE 102019001195A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
voltage
electrical system
vehicle electrical
battery
limit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102019001195.3A
Other languages
English (en)
Inventor
Andreas Kruspel
Keith Ren Qiang Ong
Josef Goetter
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mercedes Benz Group AG
Original Assignee
Daimler AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Daimler AG filed Critical Daimler AG
Priority to DE102019001195.3A priority Critical patent/DE102019001195A1/de
Publication of DE102019001195A1 publication Critical patent/DE102019001195A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L7/00—Electrodynamic brake systems for vehicles in general
    • B60L7/10—Dynamic electric regenerative braking
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L3/00—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
    • B60L3/0023—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train
    • B60L3/003—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train relating to inverters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L3/00—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
    • B60L3/0023—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train
    • B60L3/0046—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train relating to electric energy storage systems, e.g. batteries or capacitors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L3/00—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
    • B60L3/0023—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train
    • B60L3/0076—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train relating to braking
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L7/00—Electrodynamic brake systems for vehicles in general
    • B60L7/02—Dynamic electric resistor braking
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40—Drive Train control parameters
    • B60L2240/54—Drive Train control parameters related to batteries
    • B60L2240/547—Voltage

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überwachung einer Spannungsgrenze in einem Bordnetz (2) bei einer Unterbrechung einer elektrischen Verbindung einer Batterie von dem Bordnetz (2), wobei eine Bordnetzspannung (U) des Bordnetzes (2) überwacht wird, und eine obere Spannungsgrenze für das Bordnetz (2) definiert wird. Eine variable Spannungs-Hardware-Schwelle (V-HWG) wird in Abhängigkeit von einer Batteriespannung (U) der Batterie definiert, und bei Überschreitung der variablen Spannungs-Hardware-Schwelle (V-HWG) durch die Bordnetzspannung (U) ein Rekuperationsstrom variabel in Abhängigkeit von einer vorgegebene Reaktionszeit (Δt) und einem Abstand (ΔA) der Spannungs-Hardware-Schwelle (V-HWG) von der oberen Spannungsgrenze eingestellt wird und dadurch die Spannungsgrenze eingehalten wird. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Spannungsüberwachungssystem.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überwachung einer Spannungsgrenze in einem Bordnetz bei einer Unterbrechung einer elektrischen Verbindung einer Batterie von dem Bordnetz, wobei eine Bordnetzspannung des Bordnetzes überwacht wird und eine obere Spannungsgrenze für das Bordnetz definiert wird. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Spannungsüberwachungssystem.
  • Im Rekuperationsmodus von elektrisch betriebenen Fahrzeugen konvertiert der Antrieb kinetische Energie in elektrische Energie, um diese zum Aufladen der Fahrzeugbatterie zu nutzen. Im Fehlerfall wird jedoch über eine Schutzfunktion die Batterie vom Fahrzeug getrennt, was mit Load-Dump (Lastabwurf) beschrieben wird. Die Energieumwandlung wird nicht abrupt gestoppt, da die Leistungselektronik eine Totzeit besitzt. Die elektrische Maschine rekuperiert weiter in das Hochvoltbordnetz und dies führt zu einer rapiden Spannungserhöhung im Bordnetz. Im Worst Case wird die obere Spannungsgrenze überschritten und schadet den elektrischen Bauteilen im Bordnetz irreversibel. Insbesondere können Leistungshalbleiter, Zwischenkreiskondensatoren oder EMV-Filter beschädigt werden. Infolgedessen müssen komplette Hochvoltkomponenten ausgetauscht werden, da mögliche interne Kurzschlüsse nicht auszuschließen sind. Beispielsweise wird das Einhalten der Spannungsgrenze in dem Load-Dump-Fall mit einer Load-Dump-Prüfung heutzutage getestet. Um die Überschreitung zu verhindern, muss die Rekuperationsleistung derzeit eingeschränkt werden, was zur Reduktion der Reichweite des Fahrzeugs führt.
  • Die DE 10 2013 111 646 A1 beschreibt eine drehende elektrische Maschine für Fahrzeuge, die eine Schutzsteuereinheit zum Unterdrücken eines Einflusses einer Load-Dump-Überspannung umfasst. Die Schutzsteuereinheit überwacht die Ausgangsspannung der drehenden elektrischen Maschine und steuert den MOS-Transistor in der Schaltung des unteren Zweigs dazu, eingeschaltet zu sein, wenn die Ausgangsspannung die erste Schwellwertspannung überschreitet. Wenn die Ausgangsspannung die erste Schwellwertspannung überschreitet und somit abnimmt, dass sie niedriger als die zweite Schwellwertspannung ist, steuert sie den MOS-Transistor unter einer Bedingung dazu, ausgeschaltet zu sein, die darin besteht, dass eine Zwischenzeit zwischen einer Zeit, zu der die Drain-Spannung des MOS-Transistors so abnimmt, dass sie niedriger als eine vorbestimmte Spannung ist, und einer Zeit, zu der die Drain-Spannung des MOS-Transistors die vorbestimmte Spannung überschreitet. Die Bedingung ist dazu geeignet, ein Auftreten der Überspannung zu unterdrücken.
  • Die US 2016/0118920 A1 beschreibt einen Stromgenerator. In dem Stromgenerator bestimmt ein Bestimmer, ob eine Phasenspannungsausgabe von jeder der Mehrphasen-Ankerwicklungen eine Schwellenspannung überschritten hat. Eine Einschaltvorrichtung schaltet mindestens einen der Schutzschalter als Zielschutzschalter ein, um die Ausgangsspannung der Gleichrichterschaltung so zu begrenzen, dass sie auf der Phasenspannung liegt, die von mindestens einer der mehrphasigen Ankerwicklungen entsprechend ausgegeben wird, bis mindestens einer der Schutzschalter die Schwellenspannung überschritten hat.
  • Dabei ergibt sich ein Nachteil, dass bei einer Load-Dump-Schutzeinrichtung beziehungsweise einer Load-Dump-Schutzfunktion eine Spannungsschwelle für ein Bordnetz nicht variabel eingestellt werden kann.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren und ein Spannungsüberwachungssystem bereitzustellen, mit welchem eine Rekuperationsleistung variabel angepasst werden kann, und somit eine höhere Energieeffizienz und eine Reichweitenerhöhung eines Kraftfahrzeugs erreicht werden kann.
  • Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren und ein Spannungsüberwachungssystem gemäß den unabhängigen Patentansprüchen gelöst. Sinnvolle Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
  • Ein Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Überwachen einer Spannungsgrenze in einem Bordnetz bei einer Unterbrechung einer elektrischen Verbindung einer Batterie von dem Bordnetz, wobei eine Bordnetzspannung des Bordnetzes überwacht wird, und eine obere Spannungsgrenze für das Bordnetz definiert wird. Eine variable Spannungs-Hardware-Schwelle wird abhängig von einer Batteriespannung der Batterie definiert und bei Überschreitung der variablen Spannungs-Hardware-Schwelle durch die Bordnetzspannung ein Rekuperationsstrom variabel in Abhängigkeit von einer vorgegebenen Reaktionszeit und einem Abstand der Spannungs-Hardware-Schwelle von der oberen Spannungsgrenze eingestellt wird und dadurch die Spannungsgrenze eingehalten wird. Durch die variable Spannungs-Hardware-Schwelle kann die Grenzwertüberwachung in einem Bordnetz effizienter durchgeführt werden. Insbesondere kann die Rekuperationsleistung variabel angepasst werden, da die Rekuperationsleistung nicht auf einen minimalen Wert fixiert werden muss, sondern über die variable Spannungs-Hardware-Schwelle angepasst werden kann. Besonders kann die Rekuperationsleistung in Abhängigkeit von einem Ladezustand der Batterie ideal genutzt werden. Dies führt besonders zu einer höheren Energieeffizienz und daraus folgt insbesondere eine Reichweitenerhöhung des Kraftfahrzeugs bei gleichzeitigem Schutz der Komponenten beziehungsweise der Bordnetzkomponenten im Load-Dump-Fall.
  • Entscheidend für einen Spannungshub im Load-Dump-Fall ist insbesondere der DC-Strom. Bei einem höheren DC-Strom resultiert ein höherer Spannungsgradient. Um insbesondere eine obere Spannungsgrenze nicht zu überschreiten, kann der Strom bei einer statischen Hardware-Schwelle begrenzt werden. Die Strombegrenzung kann dadurch minimiert werden, wenn die Hardware-Schwelle durch Spannungsdetektion variabel geschalten werden kann. Dies kann insbesondere mit der variablen Spannungs-Hardware-Schwelle erreicht werden.
  • Beispielsweise kann es sich bei dem Bordnetz um ein Hochvoltbordnetz eines elektrisch betriebenen Fahrzeugs oder eines Hybridfahrzeugs handeln. Die Batterie kann beispielsweise als Hochvoltbatterie ausgebildet sein.
  • Insbesondere ist die vorgegebene Reaktionszeit die Zeit, welche von einer Detektion eines Load-Dumps bis zum Stopp des Load-Dumps definiert wird. Diese Zeit, insbesondere die Reaktionszeit, findet deswegen statt, da nach der Detektion des Load-Dumps und einer Aktivierung einer Schutzfunktion des Bordnetzes der Load-Dump erst nach einer gewissen Totzeit gestoppt werden kann. Die Totzeit tritt aufgrund trägen Ansteuerungsverhaltens der Schutzfunktion und durch auftretende Überschwünge auf.
  • Die obere Spannungsgrenze in dem Bordnetz kann so gewählt werden, dass insbesondere Komponenten des Bordnetzes nicht durch eine Überspannung beschädigt werden können.
  • Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Spannungsüberwachungssystem, welches zum Durchführen eines Verfahrens nach einem der oben beschriebenen Aspekte ausgebildet ist. Das Spannungsüberwachungssystem ist beispielsweise in einem Fahrzeugbordnetz ausgebildet. Mit dem Spannungsüberwachungssystem kann insbesondere eine obere Spannungsgrenze des Bordnetzes bei einer Unterbrechung einer elektrischen Verbindung einer Batterie mit dem Bordnetz überwacht werden. Mit dem Spannungsüberwachungssystem kann insbesondere eine variable Spannungs-Hardware-Schwelle eingestellt werden. Diese variable Spannungs-Hardware-Schwelle wird insbesondere durch eine Komparatorschaltung erzeugt. Insbesondere wird mit der Komparatorschaltung eine Bordnetzspannung des Bordnetzes mit einer Referenzspannung verglichen und daraufhin wird die Spannungs-Hardware-Schwelle eingestellt. Die Referenzspannung kann insbesondere mit einem Steuergerät des Bordnetzes bereitgestellt werden.
  • Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnungen. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
  • Dabei zeigen die folgenden Figuren in:
    • 1 eine schematische Darstellung einer Komparatorschaltung;
    • 2 ein schematische Darstellung eines Steuergeräts zur Erzeugung einer Referenzspannung;
    • 3 ein weitere schematische Darstellung eines Steuergeräts zur Erzeugung einer Referenzspannung; und
    • 4 mehrere unterschiedliche Diagramme (A, B und C), welche den Verlauf einer Bordnetzspannung beispielhaft darstellen.
  • In der 1 ist eine schematische Darstellung einer Komparatorschaltung 1 dargestellt. Mit der Komparatorschaltung 1 kann insbesondere eine variable Spannungs-Hardware-Schwelle V-HWG erzeugt werden. Die variable Spannungs-Hardware-Schwelle V-HWG wird benötigt, wenn eine Unterbrechung einer elektrischen Verbindung einer Batterie von einem Bordnetz 2 stattfindet. Dabei wird insbesondere eine Spannungsgrenze des Bordnetzes 2 überwacht. Bei dem Bordnetz 2 kann es sich insbesondere um ein Fahrzeugbordnetz eines elektrisch betriebenen Fahrzeugs oder eines Hybridfahrzeugs handeln. Dabei kann die Batterie als Hochvoltbatterie, insbesondere als Fahrzeugbatterie, ausgebildet sein. Insbesondere kann mit einer Überwachungseinheit die Bordnetzspannung UBN des Bordnetzes 2 überwacht werden und eine obere Spannungsgrenze OSG für das Bordnetz 2 festgelegt werden. Die variable Spannungs-Hardware-Schwelle V-HWG kann insbesondere in Abhängigkeit von einer Batteriespannung UBat der Batterie definiert werden. Bei einer Überschreitung der variablen Spannungs-Hardware-Schwelle V-HWG kann durch die Bordnetzspannung UBN ein Rekuperationsstrom variabel in Abhängigkeit von einer vorgegebenen Reaktionszeit Δt (vergleiche 4) und einem Abstand ΔA der Spannungs-Hardware-Schwelle V-HWG von der oberen Spannungsgrenze OSG (siehe 4) eingestellt werden. Dadurch kann insbesondere die Spannungsgrenze in dem Bordnetz 2 eingehalten werden.
  • Insbesondere kann die variable Spannungs-Hardware-Schwelle V-HWG mit der Komparatorschaltung 1, welche eine Referenzspannung URef mit der Bordnetzspannung UBN vergleicht, erzeugt werden. Insbesondere kann die Referenzspannung URef mit einem Steuergerät 3 (vergleiche 2 oder 3) erzeugt werden und der Komparatorschaltung 1 bereitgestellt werden. An einem nicht invertierenden Eingang der Komparatorschaltung 1 wird die Bordnetzspannung UBN über einen Optokoppler oder einen Delta-Sigma-Koppler bereitgestellt. Durch Einsatz des Optokopplers oder des Delta-Sigma-Kopplers kann der Komparator von der Bordnetzspannung UBN galvanisch getrennt werden. Dadurch kann insbesondere der empfindliche Komparator vor einer zu hohen Bordnetzspannung UBN geschützt werden. Am invertierenden Eingang der Komparatorschaltung 1 wird die Referenzspannung URef bereitgestellt. Die Komparatorschaltung 1 stellt am Ausgang eine Triggerspannung UTrig bereit. Mit der Triggerspannung UTrig kann insbesondere die Spannungs-Hardware-Schwelle V-HWG definiert und festgelegt werden.
  • In der 2 ist das Steuergerät 3 dargestellt. Beispielsweise kann die Referenzspannung URef aus einem Analogsignal des Steuergeräts 3 erzeugt werden. Das Steuergerät 3 kann beispielsweise in dem Bordnetz 2 integriert sein. Die dargestellte Z-Diode Dz dient zur Absicherung, dass die Referenzspannung URef nicht die maximale Spannungsgrenze übersteigt. Insbesondere wird in diesem Beispiel der Referenzwert an Analogwert bereitgestellt.
  • In der 3 ist das Steuergerät 3 dargestellt, welches in diesem Beispiel einen Digitalausgang besitzt, welcher ein PWM-Signal (Pulsweitenmodulationssignal) bereitstellt. Hier wird mit diesem PWM-Signal die Referenzspannung URef mittels PWM-Wert erzeugt. Um möglichst hohe Frequenzanteile des PWM-Signals herausfiltern zu können, wird in diesem Beispiel ein Tiefpassfilter 4 verwendet. Ebenfalls wird hier die Z-Diode Dz zur Absicherung der Referenzspannung URef verwendet.
  • Die 4 zeigt mehrere Diagramme (a, b und c), welche unterschiedliche Spannungsverläufe der Bordnetzspannung UBN in Abhängigkeit der Batteriespannung UBat darstellt.
  • Im Diagramm a) der 4 ist die Batterie beziehungsweise das Spannungslevel der Batterie UBat bei 100 Prozent. Daher kann nur eine sehr geringe Rekuperationsleistung und der dazugehörige Rekuperationsstrom eingestellt und zugelassen werden. Bei dem Zeitpunkt TLD findet beziehungsweise beginnt der Load-Dump-Fall, wodurch die Bordnetzspannung UBN durch den Rekuperationsstrom stetig ansteigt. Bei TD wird der Load-Dump detektiert und nach einer Reaktionszeit ΔT wird der Load-Dump gestoppt. Während der Reaktionszeit ΔT kann der Rekuperationsstrom in das Bordnetz 2 fließen. Der Verlauf der Bordnetzspannung UBN wird insbesondere bei TS wieder konstant gehalten, sodass dieser nicht die Spannungsgrenze OSG überschreitet.
  • Bei dem Diagramm b) der 4 ist das Spannungsniveau der Batteriespannung Usat bei 50 Prozent. Bei Eintreten des Load-Dump kann durch den größeren Abstand ΔA zwischen der Spannungs-Hardware-Schwelle V-HWG und der oberen Spannungsgrenze OSG ein größerer Spannungsgradient des Spannungsverlaufs der Bordnetzspannung UBN erreicht werden. Durch den größeren Spannungsgradienten kann insbesondere ein höherer Rekuperationsstrom zugelassen werden, wodurch die Rekuperationsleistung besser ausgenutzt werden kann. Bei TS wird der Load-Dump gestoppt und der Spannungsverlauf der Bordnetzspannung UBN wird wieder konstant unterhalb der oberen Spannungsgrenze OSG gehalten.
  • Das Diagramm c) der 4 beschreibt den Fall, bei dem das Spannungsniveau der Batteriespannung UBat nur noch bei 10 Prozent liegt. Bei Eintreten des Load-Dump kann aufgrund des Abstandes ΔA zwischen der Spannungs-Hardware-Schwelle V-HWB und der oberen Spannungsgrenze OSG ein noch größerer Rekuperationsstrom in das Bordnetz eingespeist werden als beispielsweise in dem Beispiel des Diagramms A und des Diagramms b). In diesem Fall besitzt der Spannungsverlauf 5 der Bordnetzspannung UBN einen großen Spannungsgradienten beziehungsweise eine große Steigung und dadurch kann mehr Rekuperationsstrom in das Bordnetz 2 fließen. Dadurch kann insbesondere die Rekuperationsleistung bestmöglich genutzt werden und eine Reichweite eines Fahrzeugs erhöht werden.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Komparatorschaltung
    2
    Bordnetz
    3
    Steuergerät
    4
    Tiefpass
    5
    Spannungsverlauf
    DZ
    Z-Diode
    OSG
    obere Spannungsgrenze
    URef
    Referenzspannung
    UBN
    Bordnetzspannung
    UTrig
    Triggerspannung
    UBat
    Batteriespannung
    TD
    Zeitpunkt der Load-Dump-Detektion
    TS
    Zeitpunkt des Load-Dump-Ende
    TLD
    Zeitpunkt des Load-Dump-Beginns
    V-HWG
    Spannungs-Hardware-Schwelle
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102013111646 A1 [0003]
    • US 2016/0118920 A1 [0004]

Claims (6)

  1. Verfahren zur Überwachung einer Spannungsgrenze in einem Bordnetz (2) bei einer Unterbrechung einer elektrischen Verbindung einer Batterie von dem Bordnetz (2), wobei - eine Bordnetzspannung (UBN) des Bordnetzes (2) überwacht wird, und - eine obere Spannungsgrenze für das Bordnetz (2) definiert wird, dadurch gekennzeichnet, dass - eine variable Spannungs-Hardware-Schwelle (V-HWG) in Abhängigkeit von einer Batteriespannung (UBat) der Batterie definiert wird, und - bei Überschreitung der variablen Spannungs-Hardware-Schwelle (V-HWG) durch die Bordnetzspannung (UBN) ein Rekuperationsstrom variabel in Abhängigkeit von einer vorgegebene Reaktionszeit (Δt) und einem Abstand (ΔA) der Spannungs-Hardware-Schwelle (V-HWG) von der oberen Spannungsgrenze (OSG) eingestellt wird und dadurch die Spannungsgrenze eingehalten wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die variable Spannungs-Hardware-Schwelle (V-HWG) mit einer Komparatorschaltung (1), welche eine Referenzspannung (URef) mit der Bordnetzspannung (UBN) vergleicht, erzeugt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, dass die Referenzspannung (URef) mit einem Steuergerät (3) für die Komparatorschaltung bereitgestellt wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Referenzspannung (URef) aus einem Analogsignal oder aus einem PWM-Signal des Steuergeräts (3) erzeugt wird.
  5. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Komparatorschaltung (1) von der Bordnetzspannung (UBN) mit einem Optokoppler oder einem Delta-Sigma-Koppler galvanisch getrennt wird.
  6. Spannungsüberwachungssystem, das zum Durchführen eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche ausgebildet ist.
DE102019001195.3A 2019-02-18 2019-02-18 Verfahren zur Überwachung einer Spannungsgrenze in einem Bordnetz und Spannungsüberwachungssystem hierzu Withdrawn DE102019001195A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102019001195.3A DE102019001195A1 (de) 2019-02-18 2019-02-18 Verfahren zur Überwachung einer Spannungsgrenze in einem Bordnetz und Spannungsüberwachungssystem hierzu

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102019001195.3A DE102019001195A1 (de) 2019-02-18 2019-02-18 Verfahren zur Überwachung einer Spannungsgrenze in einem Bordnetz und Spannungsüberwachungssystem hierzu

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102019001195A1 true DE102019001195A1 (de) 2019-08-22

Family

ID=67482206

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102019001195.3A Withdrawn DE102019001195A1 (de) 2019-02-18 2019-02-18 Verfahren zur Überwachung einer Spannungsgrenze in einem Bordnetz und Spannungsüberwachungssystem hierzu

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102019001195A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102022000762A1 (de) 2022-03-03 2023-09-07 Mercedes-Benz Group AG Verfahren und Vorrichtung zum Laden einer Batterie

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013111646A1 (de) 2012-10-25 2014-04-30 Denso Corporation Drehende elektrische Maschine für Fahrzeuge, die eine Schutzschaltung zum Unterdrücken einer Load-Dump-Überspannung enthält
US20160118920A1 (en) 2014-10-27 2016-04-28 Denso Corporation Power generator with load-dump protection

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013111646A1 (de) 2012-10-25 2014-04-30 Denso Corporation Drehende elektrische Maschine für Fahrzeuge, die eine Schutzschaltung zum Unterdrücken einer Load-Dump-Überspannung enthält
US20160118920A1 (en) 2014-10-27 2016-04-28 Denso Corporation Power generator with load-dump protection

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102022000762A1 (de) 2022-03-03 2023-09-07 Mercedes-Benz Group AG Verfahren und Vorrichtung zum Laden einer Batterie

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102012101508A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben einer elektrischen Maschine
WO2013075975A1 (de) Bordnetz und verfahren zum betreiben eines bordnetzes
DE102015225856A1 (de) Ladevorrichtung und Ladeverfahren für eine Hochvoltbatterie eines Kraftfahrzeugs
DE102018006811A1 (de) Verfahren und Steuereinrichtung zum schützen eines Bordnetzes eines Kraftfahrzeugs vor einer elektrischen Gleichspannung, die größer als eine Bemessungsspannung des Bordnetzes ist
WO2019170351A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum betreiben eines antriebssystems und antriebssystem für ein fahrzeug
DE102018125272A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zum Entladen eines Zwischenkreiskondensators, Stromrichter und Fahrzeug
CH708168B1 (de) Wechselrichteranordnung
WO2020089047A1 (de) Berührungssicherheit für funkentstörte spannungswandler in einem potentialfreien gleichspannungsnetz
DE102016223539A1 (de) Schutzvorrichtung für ein elektrisches Antriebssystem, elektrisches Antriebssystem und Verfahren zum Betrieb eines elektrischen Antriebssystems
DE102019001195A1 (de) Verfahren zur Überwachung einer Spannungsgrenze in einem Bordnetz und Spannungsüberwachungssystem hierzu
EP3069444A1 (de) Verfahren zum betreiben einer elektrischen maschine
EP3600943B1 (de) Gleichspannungskonverter, spannungsversorgungseinrichtung und diagnoseverfahren für einen gleichspannungskonverter
DE102020120814A1 (de) Verfahren zum Überprüfen eines Schnellentregungspfades einer Erregerschaltung und entsprechende Erregerschaltung
DE102015008005B4 (de) Notlaufbetrieb für ein Kraftfahrzeug mit zwei Bordnetzen
EP2552727B1 (de) Wechselrichter für eine elektrische maschine und verfahren zum betreiben eines wechselrichters für eine elektrische maschine
DE102016218599A1 (de) Stromrichter, elektrisches Antriebssystem und Verfahren zum Aufladen eines elektrischen Energiespeichers
DE102019124214A1 (de) Verfahren zum Betrieb eines Kraftfahrzeugs mit einer permanenterregten Synchronmaschine und Kraftfahrzeug
DE102014017571A1 (de) Kraftfahrzeug mit einer Steuervorrichtung für einen elektrischen Starter
DE102017208411A1 (de) Begrenzung von Überspannungen aufgrund eines elektrischen Lastabwurfs während eines generatorischen Betriebs eines Fahrzeugbordnetzes
DE102021204455A1 (de) Überstromschutzschaltung, Managementsystem und Bordnetz für ein Kraftfahrzeug
DE102019205400A1 (de) Verfahren zur Steuerung eines Schalters, Anordnung, Bremssystem, Kraftfahrzeug und Speichermedium
DE102015202453A1 (de) Verfahren zur Steuerung eines Verbrauchers eines Niedervoltbordnetzes
DE112018008148T5 (de) Leistungsumwandlungsvorrichtung und trennerfassungsverfahren
DE102022113800A1 (de) Verfahren zum Betrieb einer elektrischen Maschine, insbesondere in einem Kraftfahrzeug, und Kraftfahrzeug
DE102021127274A1 (de) Verfahren zum Betreiben eines elektrischen Bordnetzes, Computerprogrammprodukt, elektrisches Bordnetz sowie Kraftfahrzeug

Legal Events

Date Code Title Description
R230 Request for early publication
R081 Change of applicant/patentee

Owner name: DAIMLER AG, DE

Free format text: FORMER OWNER: DAIMLER AG, 70327 STUTTGART, DE

R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee