DE102019128199A1 - Method for overload protection of at least one electrical component in an electrical circuit of a motor vehicle and control device for a motor vehicle, motor vehicle and storage medium - Google Patents

Method for overload protection of at least one electrical component in an electrical circuit of a motor vehicle and control device for a motor vehicle, motor vehicle and storage medium Download PDF

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Hartmut Pröbstle
Özgür Can Celik
Luigi Landi
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Abstract

Die hier offenbarte Technologie betrifft erfindungsgemäß ein Verfahren für einen Überlastschutz für zumindest ein elektrisches Bauteil (16) in einem elektrischen Schaltkreis (11) eines Kraftfahrzeugs (10), wobei für das jeweilige elektrische Bauteil (16) zumindest ein Überlastfall (31) definiert ist, gemäß welchem eine Überlast vorliegt, falls eine Stromstärke (19) eines durch das Bauteil (16) fließenden elektrischen Stroms (I) länger als eine jeweils vorbestimmte Zeitdauer (32) oberhalb eines jeweiligen Schwellenwerts (33) liegt, und in einer Prozessorschaltung (22) zum Schutz gegen den jeweiligen Überlastfall (31) jeweils ein Mittelwertfilter (30) betrieben wird, das über ein jeweils aktuelles Zeitintervall (34) einen jeweils aktuellen Mittelwert (M) der Stromstärke (19) berechnet und an einem Filterausgang (35) ein Zeitsignal (36) des Mittelwerts (M) ausgibt, und ein Differenzsignal (38) einer Differenz (40) des Zeitsignals (36) von dem jeweiligen Schwellenwert (33) ermittelt wird und in Abhängigkeit von dem ermittelten Differenzsignal (38) eine vorbestimmte Schutzmaßnahme (23) für das Bauteil (16) gesteuert wird.According to the invention, the technology disclosed here relates to a method for overload protection for at least one electrical component (16) in an electrical circuit (11) of a motor vehicle (10), at least one overload case (31) being defined for the respective electrical component (16), according to which there is an overload if a current strength (19) of an electrical current (I) flowing through the component (16) is above a respective threshold value (33) for longer than a predetermined time period (32), and in a processor circuit (22) a mean value filter (30) is operated to protect against the respective overload case (31), which calculates a respective current mean value (M) of the current intensity (19) over a respective current time interval (34) and generates a time signal ( 36) of the mean value (M) outputs, and a difference signal (38) of a difference (40) of the time signal (36) from the respective threshold value (33) is determined u nd a predetermined protective measure (23) for the component (16) is controlled as a function of the determined difference signal (38).

Description

Die hier offenbarte Technologie betrifft ein Verfahren für einen Überlastschutz für zumindest ein elektrisches Bauteil in einem elektrischen Schaltkreis eines Kraftfahrzeugs. Als Überlast wird hierbei angesehen, dass in dem elektrischen Bauteil für länger als eine vorbestimmte Zeitdauer ein elektrischer Strom eine Stromstärke aufweist, die größer als ein vorgegebener Schwellenwert ist. Für jedes Bauteil kann es hierbei unterschiedliche Überlastfälle geben, die sich darin unterscheiden, für welche Zeitdauer welcher Schwellenwert überschritten werden muss, damit eine Überlast vorliegt. Die Erfindung umfasst auch ein Steuergerät, mittels welchem der Überlastschutz in einem Schaltkreis eines Kraftfahrzeugs bereitgestellt werden kann, sowie ein computerlesbares Speichermedium zum Implementieren des Überlastschutzes in einem Steuergerät, sowie ein Kraftfahrzeug mit einem erfindungsgemäßen Steuergerät.The technology disclosed here relates to a method for overload protection for at least one electrical component in an electrical circuit of a motor vehicle. In this context, an overload is regarded as the fact that an electrical current in the electrical component has a current intensity for longer than a predetermined period of time which is greater than a predetermined threshold value. For each component there can be different overload cases, which differ in the duration of which threshold value must be exceeded in order for an overload to be present. The invention also includes a control device, by means of which the overload protection can be provided in a circuit of a motor vehicle, and a computer-readable storage medium for implementing the overload protection in a control device, as well as a motor vehicle with a control device according to the invention.

In einem Kraftfahrzeug befinden sich Stromkreise oder Schaltkreise, die jeweils eine elektrische Energieversorgung, das elektrische Bordnetz (Verkabelung) und zumindest eine an das Bordnetz angeschlossene elektrischen Komponente umfassen können. In einem solchen Schaltkreis kann es eine oder mehrere leistungselektronische Komponenten geben, an die eine hohe Anforderung in Bezug auf die Stromtragfähigkeit gestellt wird. So muss beispielsweise ein Stromrichter zum Betreiben einer elektrischen Maschine eines Fahrantriebs des Kraftfahrzeugs eine Stromstärke von mehr als 50 Ampere oder sogar mehr als 100 Ampere aufnehmen können. Fließt ein elektrischer Strom dauerhaft oberhalb eines bestimmten Schwellenwerts, so kann es allerdings zu der besagten Überlast kommen, was z.B. in einer Überhitzung resultierten kann. So kann ein zu großer elektrischer Strom unter vorbekannten Betriebsbedingungen die thermische Belastbarkeit einer leistungselektronischen Komponente überschreiten. Aber nicht nur leistungselektronische Komponenten, sondern allgemein elektrische Bauteile können durch eine solche Überlast gefährdet sein.In a motor vehicle there are circuits or switching circuits, each of which can include an electrical power supply, the electrical system (cabling) and at least one electrical component connected to the vehicle electrical system. In such a circuit there can be one or more power electronic components that are subject to high demands in terms of current carrying capacity. For example, a converter for operating an electrical machine of a drive system of the motor vehicle must be able to absorb a current of more than 50 amperes or even more than 100 amperes. If an electrical current flows permanently above a certain threshold value, the aforementioned overload can occur, which can result, for example, in overheating. For example, an electrical current that is too large can exceed the thermal load capacity of a power electronic component under previously known operating conditions. However, not only power electronic components, but also electrical components in general can be at risk from such an overload.

Nicht bei jedem Bauteil ist aber eine Messung der aktuellen Temperatur möglich, sodass eine Überhitzung nicht überall messtechnisch detektiert werden kann. Beispielsweise bei Steckverbindern und Relais oder anderen Bauteilen, die keine dedizierte Temperatursensorik zum Schutz der Komponente aufweisen, kann eine zu große Strombelastung zur Beschädigung der Komponente bis hin zu deren Ausfall verursachen, ohne dass dies zuvor durch Messen eines Temperaturanstiegs im Voraus erkannt werden könnte. Hierdurch kann es dann auch zu einer Fahruntauglichkeit eines Kraftfahrzeugs kommen.However, it is not possible to measure the current temperature for every component, so that overheating cannot be detected everywhere by measurement. For example, in the case of connectors and relays or other components that do not have dedicated temperature sensors to protect the component, an excessive current load can damage the component or even cause it to fail, without this being able to be detected in advance by measuring a temperature rise. This can then also make a motor vehicle unsuitable for driving.

Ein wirkungsvoller Temperaturschutz erfordert in der Regel eine dedizierte Temperatursensorik in dem jeweiligen Bauteil, was aber bauraumtechnisch nicht immer realisierbar ist, beispielsweise bei einem Stecker. Auch die Kosten für die Bereitstellung einer solchen messtechnischen Temperaturüberwachung können unerwünscht groß werden.Effective temperature protection usually requires dedicated temperature sensors in the respective component, but this is not always feasible in terms of installation space, for example in the case of a plug. The costs for the provision of such a metrological temperature monitoring can also become undesirably high.

Eine alternative Form zu einer Messung der Temperatur kann darin bestehen, mittels eines digitalen Modells die aktuelle Temperatur eines Bauteils zu schätzen. Hierzu wird die Stromstärke des durch das jeweilige Bauteil fließenden elektrischen Stroms gemessen und daraus mittels eines thermischen Modells ermittelt, wie heiß die Komponente aktuell sein könnte. Wird dabei erkannt, dass die maximal zulässige Temperatur überschritten ist, so wird eine Schutzmaßnahme eingeleitet, beispielsweise das Abstellen des Schaltkreises.An alternative form of measuring the temperature can be to estimate the current temperature of a component using a digital model. For this purpose, the strength of the electric current flowing through the respective component is measured and from this it is determined by means of a thermal model how hot the component could currently be. If it is recognized that the maximum permissible temperature has been exceeded, a protective measure is initiated, for example switching off the circuit.

Durch diese Steuerung wird allerdings der Betrieb des Schaltkreises im Kraftfahrzeug aufgrund von Überhitzung unterbrochen. Vorteilhaft wäre es dagegen, wenn eine Überhitzung bereits im Vorfeld verhindert werden könnte.However, this control interrupts the operation of the circuit in the motor vehicle due to overheating. On the other hand, it would be advantageous if overheating could be prevented in advance.

Ein elektrisches Bauteil eines Schaltkreises ist aber nicht nur durch Überhitzung gefährdet. Ein anderer Überlastfall kann sich dadurch ergeben, dass durch eine zu große Stromstärke ein Verschleiß oder eine Alterung eines Bauteils einsetzt, was beispielsweise für ein Relais oder eine Steckverbindung der Fall sein kann. Denn hier kann an den Berührungsstellen mechanisch trennbarer Kontakte aufgrund hoher Ströme beispielsweise durch Korrosion oder Oxidation Verschleiß eintreten. Auch ein Spannungsabfall aufgrund eines zu großen Stromes kann zu einer Alterung oder sogar einem Durchschlag einer elektrischen Isolierung führen. Gegen diese Überlastfälle ergibt sich kein Schutz durch die Messung der Temperatur und/oder durch ein digitales thermisches Modell.An electrical component of a circuit is not only at risk from overheating. Another overload case can result from the fact that too high a current strength causes wear or aging of a component, which can be the case for a relay or a plug connection, for example. Because here at the contact points mechanically separable contacts can occur due to high currents, for example due to corrosion or oxidation. A voltage drop due to an excessive current can also lead to aging or even breakdown of electrical insulation. There is no protection against these overload cases by measuring the temperature and / or by using a digital thermal model.

Es ist eine bevorzugte Aufgabe der hier offenbarten Technologie, zumindest einen Nachteil von einer vorbekannten Lösung zu verringern oder zu beheben oder eine alternative Lösung vorzuschlagen. Es ist insbesondere eine bevorzugte Aufgabe der hier offenbarten Technologie, in einem Kraftfahrzeug zumindest ein elektrisches Bauteil in einem Schaltkreis des Kraftfahrzeugs vor zumindest einem Überlastfall zu schützen.. Weitere bevorzugte Aufgaben können sich aus den vorteilhaften Effekten der hier offenbarten Technologie ergeben.It is a preferred object of the technology disclosed here to reduce or eliminate at least one disadvantage of a previously known solution or to propose an alternative solution. In particular, a preferred object of the technology disclosed here is to protect at least one electrical component in a motor vehicle circuit from at least one overload case. Further preferred objects can result from the advantageous effects of the technology disclosed here.

Die Aufgaben werden gelöst durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche. Die abhängigen Patentansprüche stellen bevorzugte Ausgestaltungen dar. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind durch die die folgende Beschreibung sowie die Figuren beschrieben.The objects are achieved by the subjects of the independent claims. The dependent claims represent preferred configurations. Further advantageous embodiments of the invention are described by the following description and the figures.

Durch die Erfindung ist ein Verfahren bereitgestellt, um in einem elektrischen Schaltkreis eines Kraftfahrzeugs einen Überlastschutz für zumindest ein elektrisches Bauteil bereitzustellen. Dabei ist für das jeweilige elektrische Bauteil zumindest ein Überlastfall definiert, gemäß welchem eine Überlastung oder eine Überlast vorliegt, falls eine Stromstärke eines durch das Bauteil fließenden elektrischen Stroms länger als eine jeweils vorbestimmte Zeitdauer oberhalb eines jeweiligen Schwellenwerts liegt. Ein Überlastfall weist also die beiden Parameter „Zeitdauer“ und „Schwellenwert“ in Bezug auf die Stromstärke auf. Die Art der Überlast, also beispielsweise durch Überhitzung oder Kontaktkorrosion oder Spannungsschaden, muss nicht definiert sein. Für ein jeweiliges Bauteil kann ein Überlastfall oder es können mehrere Überlastfälle definiert sein. Zwei unterschiedliche Überlastfälle können sich beispielsweise ergeben, wenn zum einen durch einen Spitzenstrom und zum anderen durch einen Dauerstrom eine Überlast in dem Bauteil erzeugt werden kann. Der Spitzenstrom hat dabei eine kürzere Zeitdauer als der Dauerstrom und es gilt aber ein höherer Schwellenwert als für den Dauerstrom. So kann ein Bauteil beispielsweise überlastet sein, wenn für mindestens 10 Sekunden eine Stromstärke größer als 200 Ampere fließt. Ein Bauteil kann zusätzlich oder alternativ dazu überlastet sein, wenn für mindestens zehn Minuten eine Stromstärke von mehr als 40 Ampere fließt.The invention provides a method for providing overload protection for at least one electrical component in an electrical circuit of a motor vehicle. At least one overload case is defined for the respective electrical component, according to which there is an overload or an overload if a current strength of an electrical current flowing through the component is above a respective threshold value for longer than a respectively predetermined period of time. An overload case therefore has the two parameters “duration” and “threshold value” in relation to the current intensity. The type of overload, for example due to overheating or contact corrosion or voltage damage, does not have to be defined. An overload case or several overload cases can be defined for a respective component. Two different overload cases can arise, for example, if an overload can be generated in the component on the one hand by a peak current and on the other hand by a continuous current. The peak current has a shorter duration than the continuous current and a higher threshold value applies than for the continuous current. For example, a component can be overloaded if a current greater than 200 amperes flows for at least 10 seconds. Additionally or alternatively, a component can be overloaded if a current of more than 40 amperes flows for at least ten minutes.

Um das Verfahren durchzuführen, ist eine Prozessorschaltung vorgesehen. Durch diese Prozessorschaltung wird zum Schutz gegen den jeweiligen Überlastfall jeweils ein Mittelwertfilter betrieben. Pro überwachtem Überlastfall und pro elektrischem Bauteil, das geschützt werden soll, ist also ein Mittelwertfilter vorgesehen. Das Mittelwertfilter überwacht hierbei „gleitend“, indem es ein Zeitsignal erzeugt, das aus einer Aneinanderreihung oder Reihe oder Abfolge von Mittelwerten gebildet ist, die zeitlich nacheinander kontinuierlich oder schrittweise berechnet werden. Der jeweils aktuelle Signalwert des Zeitsignals ergibt sich durch die aktuelle Berechnung des Mittelwerts, indem über ein jeweils aktuelles Zeitintervall gemäß einer vorbestimmten Berechnungsvorschrift ein jeweils aktueller Mittelwert der Stromstärke berechnet wird. Das Zeitintervall, über welches der Mittelwert berechnet wird, entspricht dabei der jeweiligen durch den Überlastfall vorgegebenen Zeitdauer. Wie später noch erläutert wird, sind die Begriffe „Zeitdauer“ und „Zeitintervall“ zu unterscheiden, da im Falle einer rekursiven Mittelwertberechnung das Zeitintervall des Mittelwertfilters nur äquivalent zu der Zeitdauer sein kann.A processor circuit is provided in order to carry out the method. A mean value filter is operated by this processor circuit to protect against the respective overload situation. A mean value filter is therefore provided for each monitored overload situation and for each electrical component that is to be protected. The mean value filter monitors "sliding" by generating a time signal that is formed from a string or series or sequence of mean values that are calculated continuously or step-by-step in time. The current signal value of the time signal results from the current calculation of the mean value by calculating a current mean value of the current intensity over a current time interval in accordance with a predetermined calculation rule. The time interval over which the mean value is calculated corresponds to the respective time duration specified by the overload case. As will be explained later, a distinction must be made between the terms “duration” and “time interval”, since in the case of a recursive mean value calculation the time interval of the mean value filter can only be equivalent to the time duration.

Das resultierende Zeitsignal des Mittelwerts wird an einem Filterausgang des Mittelwertfilters ausgegeben. Der jeweilige aktuelle Signalwert des Zeitsignals gibt jeweils den aktuellen Mittelwert an, der über das jeweils unmittelbar vorangegangene Zeitintervall berechnet werden, also z.B. über die letzten 10 Sekunden. Es werden also diejenigen Stromstärkewerte berücksichtigt, die innerhalb des unmittelbar vorangegangenen Zeitintervalls liegen, um den Mittelwert gemäß der Berechnungsvorschrift zu berechnen. Das Zeitintervall ist bei dem jeweiligen Mittelwertfilter dabei so gewählt, dass es der besagten Zeitdauer entspricht, für die durch den jeweils überwachten Überlastfall angegeben ist.The resulting time signal of the mean value is output at a filter output of the mean value filter. The respective current signal value of the time signal indicates the current mean value, which is calculated over the immediately preceding time interval, e.g. over the last 10 seconds. The current values that lie within the immediately preceding time interval are therefore taken into account in order to calculate the mean value in accordance with the calculation rule. In the case of the respective mean value filter, the time interval is selected in such a way that it corresponds to the said period of time for which the overload case being monitored is specified.

Durch die Prozessorschaltung wird in Abhängigkeit von dem Zeitsignal des Mittelwerts eine vorbestimmte Schutzmaßnahme für das Bauteil gesteuert. Das Zeitsignal des Mittelwerts kann hierzu beispielsweise mittels einer Abbildungsvorschrift oder Abbildungsfunktion in ein Steuersignal der Schutzmaßnahme, beispielsweise eine Obergrenze für eine Stromstärke des besagten Stroms, umgewandelt oder abgebildet werden. Beispielsweise kann hierzu eine Kennlinie oder einer Look-up-Tabelle oder eine Berechnungsformel verwendet werden. Einen geeigneten funktionalen Zusammenhang kann der Fachmann anhand von Messversuchen ermitteln.A predetermined protective measure for the component is controlled by the processor circuit as a function of the time signal of the mean value. For this purpose, the time signal of the mean value can be converted or mapped into a control signal of the protective measure, for example an upper limit for a current strength of the said current, for example by means of a mapping rule or mapping function. For example, a characteristic curve or a look-up table or a calculation formula can be used for this purpose. A person skilled in the art can determine a suitable functional relationship on the basis of measurement tests.

Durch die Erfindung ergibt sich der Vorteil, dass keine aufwendige Überwachung einer tatsächlichen Temperatur eines elektrischen Bauteils in einem Schaltkreis notwendig ist, sondern durch die Definition eines jeweiligen Überlastfalls (Zeitdauer und Schwellenwert für die Stromstärke) jeder Überlastfall bereits vor dessen Eintritt anhand des Zeitsignals des Mittelwerts überwacht werden kann. Dabei kann die Schutzmaßnahme auch in einer Prävention des jeweiligen Überlastfalls bestehen, sodass keine Notabschaltung des Schaltkreises notwendig ist, sondern stattdessen durch Anpassung einer Betriebsweise des Kraftfahrzeugs ein durchgehender Betrieb desselben ohne tatsächlichen Eintritt eines Überlastfalls ermöglicht werden kann. Das Mittelwertfilter kann so beispielsweise den Vorgang des Aufheizens des Bauteils nachbilden oder abschätzen. Daraufhin kann durch die Schutzmaßnahme bereits eine Drosselung des Stromes erfolgen, bevor es zu einer Überhitzung kommt. Welche Schwellenwerte für die Stromstärke gelten, kann der Bauteilspezifikation entnommen werden.The invention has the advantage that no complex monitoring of the actual temperature of an electrical component in a circuit is necessary, but rather by defining a respective overload case (duration and threshold value for the current intensity) each overload case before it occurs using the time signal of the mean value can be monitored. The protective measure can also consist in a prevention of the respective overload case, so that no emergency shutdown of the circuit is necessary, but instead, by adapting an operating mode of the motor vehicle, continuous operation of the same can be made possible without an overload actually occurring. The mean value filter can, for example, simulate or estimate the process of heating the component. The protective measure can then reduce the current before overheating occurs. Which threshold values apply to the current intensity can be found in the component specification.

Die Erfindung umfasst auch Ausführungsformen, durch die sich zusätzliche Vorteile ergeben.The invention also encompasses embodiments which result in additional advantages.

In einer Ausführungsform wird durch die Prozessorschaltung für jedes Mittelwertfilter ein Differenzsignal ermittelt, welches die Differenz des jeweiligen Zeitsignals des Mittelwertfilters von dem jeweiligen Schwellenwert des Überlastfalls ermittelt. Das Differenzsignal gibt eine Differenz des Zeitsignals von dem jeweiligen Schwellenwert an und das Steuern der Schutzmaßnahme wird in Abhängigkeit von dem ermittelten Differenzsignal durchgeführt. Die oben angegebene allgemeine Abhängigkeit von dem jeweiligen Zeitsignal des Mittelwerts ergibt sich also indirekt über das Differenzsignal. Zu jedem Überlastfall gehören also ein gleitendes Mittelwertfilter und ein aus dessen Zeitsignal ermitteltes Differenzsignal, welches den Abstand oder Differenz des Zeitsignals zu dem Schwellenwert ergibt. Das Differenzsignal signalisiert, wie weit das Bauteil von dem jeweiligen Überlastfall entfernt ist, das heißt welche Differenz oder welchen Abstand der Mittelwert des Stromes von dem Schwellenwert aufweist. Hierbei kann das Differenzsignal insbesondere schon dann zum Steuern der Schutzmaßnahme verwendet werden, wenn der Überlastfall noch gar nicht eingetreten ist, sondern der Mittelwert noch unterhalb des Schwellenwerts liegt. Man kann dann bereits eine Annäherung an den Schwellenwert und damit eine Annäherung an den Überlastfall erkennen und die Schutzmaßnahme derart steuern, dass präventiv dem Überlastfall entgegengewirkt wird. Da für jeden Überlastfall ein eigenes Differenzsignal vorliegt, kann für alle zu überwachenden Überlastfälle individuell eine Steuerung einer jeweiligen Schutzmaßnahme oder einer zentralen Schutzmaßnahme durchgeführt werden.In one embodiment, the processor circuit determines a difference signal for each mean value filter which determines the difference between the respective time signal of the mean value filter and the respective threshold value of the overload case. The difference signal indicates a difference between the time signal and the respective threshold value, and the protective measure is controlled as a function of the difference signal determined. The above general dependency on the The respective time signal of the mean value is thus obtained indirectly via the difference signal. A sliding mean value filter and a difference signal determined from its time signal, which gives the distance or difference between the time signal and the threshold value, therefore belong to each overload case. The difference signal signals how far the component is from the respective overload case, that is to say what difference or what distance the mean value of the current has from the threshold value. In this case, the difference signal can in particular be used to control the protective measure when the overload case has not yet occurred, but the mean value is still below the threshold value. One can then already recognize an approach to the threshold value and thus an approach to the overload case and control the protective measure in such a way that the overload case is counteracted preventively. Since there is a separate differential signal for each overload case, a control of a respective protective measure or a central protective measure can be carried out individually for all overload cases to be monitored.

In einer Ausführungsform umfasst die von dem Differenzsignal gesteuerte Schutzmaßnahme, dass für den Fall, dass das Differenzsignal signalisiert, dass der Mittelwert unterhalb des Schwellenwerts liegt, eine Drosselungssteuerung für eine Drosselung einer elektrischen Leistung und/oder Stromstärke in dem Schaltkreis einer weiteren Annäherung des Mittelwerts an den Schwellenwert entgegenwirkt. Mit anderen Worten wird ein weiterer Anstieg des Mittelwerts hin zum Schwellenwert verlangsamt oder verhindert. Hierzu werden eine elektrische Leistung, die in dem Schaltkreis umgesetzt wird, und/oder eine Stromstärke, die durch das Bauteil fließt, reduziert oder gedrosselt. Die Drosselung findet hierbei in Bezug auf beispielsweise einen Sollwert statt, der für den Betrieb des Schaltkreises eigentlich vorgegeben sein kann, beispielsweise durch ein Steuergerät des Kraftfahrzeugs. Dieser Sollwert wird durch die besagte Drosselungssteuerung verändert oder beeinflusst, sodass der ursprünglich extern vorgegebene Sollwert derart reduziert oder gedrosselt wird, dass sich eine Reduktion der Leistung und/oder Stromstärke ergibt, die der besagten weiteren Annäherung des Mittelwerts der Stromstärke an den Schwellenwert entgegenwirkt. Hierbei kann vorgesehen sein, dass sich der Mittelwert zwar weiter an den Schwellenwert annähern kann, dies aber zeitlich verlangsamt tut. Durch die Ausführungsform ergibt sich der Vorteil, dass bereits vor Eintritt des Überlastfalls diesem entgegengewirkt wird. Die besagte Drosselungssteuerung kann beispielsweise als ein Schaltkreis für ein Steuergerät und/oder als ein Steuerungsprogramm für einen Prozessor eines Steuergeräts realisiert werden.In one embodiment, the protective measure controlled by the difference signal comprises, in the event that the difference signal signals that the mean value is below the threshold value, a throttling control for throttling an electrical power and / or current intensity in the circuit of a further approximation of the mean value counteracts the threshold. In other words, a further increase in the mean value towards the threshold value is slowed down or prevented. For this purpose, an electrical power that is converted in the circuit and / or a current intensity that flows through the component is reduced or throttled. The throttling takes place in relation to, for example, a setpoint value that can actually be specified for the operation of the circuit, for example by a control unit of the motor vehicle. This setpoint is changed or influenced by said throttling control so that the originally externally specified setpoint is reduced or throttled in such a way that there is a reduction in the power and / or current intensity which counteracts said further approximation of the mean value of the current intensity to the threshold value. In this case, it can be provided that the mean value can indeed continue to approximate the threshold value, but does so at a slower pace. The embodiment has the advantage that this is counteracted even before the overload situation occurs. Said throttling control can be implemented, for example, as a circuit for a control device and / or as a control program for a processor of a control device.

In einer Ausführungsform wird ein Betrag einer durch die Drosselungssteuerung bewirkten Reduktion der Leistung und/oder der Stromstärke in Abhängigkeit von einem Betrag der Differenz, wie sie durch das Differenzsignal signalisiert wird, und/oder in Abhängigkeit von einem Gradienten des Differenzsignals eingestellt. Je kleiner also der Betrag der Differenz ist, desto größer ist die Reduktion. Je steiler oder größer der Gradient des Differenzsignals ist, desto größer ist die Reduktion. Der Eingriff in den Betrieb des Schaltkreises, ist also umso stärker oder größer, je näher der Mittelwert dem Schwellenwert ist und/oder je steiler oder schneller sich der Mittelwert dem Schwellenwert nähert, wenn der Mittelwert kleiner als der Schwellenwert ist. Somit erfolgt die Drosselung der Leistung und/oder Stromstärke in vorteilhafter Weise bedarfsorientiert. Sollte der Schwellenwert überschritten sein, so kann dagegen die Drosselung umso größer eingestellt werden, je weiter der Schwellenwert überschritten ist. Es kann für diesen Fall auch eine Abschaltung des Schaltkreises vorgesehen sein.In one embodiment, an amount of a reduction in the power and / or the current strength brought about by the throttling control is set as a function of an amount of the difference as signaled by the difference signal and / or as a function of a gradient of the difference signal. The smaller the amount of the difference, the greater the reduction. The steeper or greater the gradient of the difference signal, the greater the reduction. The intervention in the operation of the circuit is therefore greater or greater the closer the mean value is to the threshold value and / or the steeper or faster the mean value approaches the threshold value if the mean value is smaller than the threshold value. The throttling of the power and / or current intensity is thus advantageously carried out in a demand-oriented manner. If the threshold value is exceeded, on the other hand, the throttling can be set to be greater the further the threshold value is exceeded. In this case, the circuit can also be switched off.

In einer Ausführungsform wird die durch die Drosselungssteuerung bewirkte Drosselung auf eine Batterie des Schaltkreises und/oder auf eine elektrische Maschine des Schaltkreises angewendet. In Bezug auf die Batterie kann beispielsweise deren Leistungsabgabe und/oder Leistungsaufnahme reduziert werden. Wird also durch beispielsweise den besagten Sollwert eine bestimmte Leistungsabgabe und/oder Leistungsaufnahme vorgegeben, so kann diese in Abhängigkeit von dem Differenzsignal als Schutzmaßnahme reduziert werden. In Bezug auf eine elektrische Maschine kann ebenfalls deren erzeugte mechanische Leistung und/oder deren im Generatorbetrieb erzeugte elektrische Leistung reduziert werden. Durch Drosselung des freigegebenen Stroms durch die Batterie wird der Schaltkreis insgesamt effektiv in vorteilhafter Weise geschützt. Durch Drosselung der elektrischen Maschine wird in vorteilhafter Weise eine Hauptquelle für Überlastung gedrosselt.In one embodiment, the throttling effected by the throttling control is applied to a battery of the circuit and / or to an electric machine of the circuit. With regard to the battery, for example, its power output and / or power consumption can be reduced. If a specific power output and / or power consumption is specified by the said setpoint value, for example, then this can be reduced as a protective measure as a function of the differential signal. With regard to an electrical machine, its generated mechanical power and / or its electrical power generated in generator mode can likewise be reduced. By throttling the released current through the battery, the circuit as a whole is effectively protected in an advantageous manner. By throttling the electrical machine, a main source of overload is throttled in an advantageous manner.

In einer Ausführungsform wirkt die Schutzmaßnahme auf eine sogenannte Leistungsprädiktionsschaltung. Hierzu ist in dem Schaltkreis diese Leistungsprädiktionsschaltung in einem Energiespeicher des Schaltkreises bereitgestellt und die Leistungsprädiktionsschaltung führt eine Prädiktionsroutine durch, um eine Prädiktion einer durch den Energiespeicher abgebbaren und/oder aufnehmbaren elektrischen Leistung für ein vorbestimmtes zukünftiges Zeitintervall durchzuführen. Eine solche Prädiktionsroutine für einen Energiespeicher ist im Stand der Technik bekannt. Beispielsweise ist eine entsprechende Leistungsprädiktionsschaltung Bestandteil einer Traktionsbatterie oder Batterie für einen Fahrantrieb eines Kraftfahrzeugs. Die Prädiktionsroutine besagt, welcher Leistungsfluss (abgegebene und/oder aufgenommene elektrische Leistung) für ein vorbestimmtes zukünftiges Zeitintervall (beispielsweise die kommenden zehn Sekunden oder die kommenden 30 Sekunden) erwartet wird. In Abhängigkeit von der Prädiktionsroutine wird durch die Leistungsprädiktionsschaltung ein Signal zum Steuern eines Betriebsverhaltens zumindest einer anderen Komponente des Schaltkreises (also einer von dem Energiespeicher des Schaltkreises verschiedenen elektrischen Komponente) erzeugt. Durch dieses Signal kann beispielsweise der besagte Sollwert für die Leistung und/oder Stromstärke in dem Schaltkreis vorgegeben sein. Die Schutzmaßnahme wirkt entsprechend auf dieses Signal der Leistungsprädiktionsschaltung ein. Wird also durch die Leistungsprädiktionsschaltung ein Signal zum Steuern eines Betriebsverhaltens zumindest einer Komponente des Schaltkreises erzeugt, um beispielsweise die von dieser Komponente umzusetzende elektrische Leistung und/oder Stromstärke vorzugeben, so kann nun die Schutzmaßnahme dieses Signal manipulieren oder verfälschen, um hierdurch die beschriebene Drosselung zu bewirken. Damit setzt also die zumindest eine Komponente des Schaltkreises eine verringerte elektrische Leistung und/oder Stromstärke um, sodass nicht nur das Ergebnis der Prädiktionsroutine berücksichtigt wird, sondern auch der zumindest eine Überlastfall.In one embodiment, the protective measure acts on a so-called power prediction circuit. For this purpose, this power prediction circuit is provided in an energy store of the circuit in the circuit and the power prediction circuit carries out a prediction routine in order to perform a prediction of an electrical power that can be delivered and / or consumed by the energy store for a predetermined future time interval. Such a prediction routine for an energy store is known in the prior art. For example, a corresponding power prediction circuit is part of a traction battery or battery for a drive system of a motor vehicle. The prediction routine states which power flow (delivered and / or consumed electrical power) is expected for a predetermined future time interval (for example the next ten seconds or the next 30 seconds). Depending on the prediction routine, the power prediction circuit generates a signal for controlling an operating behavior of at least one other component of the circuit (that is to say an electrical component different from the energy store of the circuit). This signal can, for example, be used to predetermine the said setpoint value for the power and / or current intensity in the circuit. The protective measure acts accordingly on this signal from the power prediction circuit. If the power prediction circuit generates a signal to control the operating behavior of at least one component of the circuit, for example to specify the electrical power and / or current to be converted by this component, the protective measure can now manipulate or falsify this signal in order to thereby reduce the described throttling cause. Thus, the at least one component of the circuit converts a reduced electrical power and / or current intensity, so that not only the result of the prediction routine is taken into account, but also the at least one overload case.

In einer Ausführungsform umfasst der jeweilige Mittelwertfilter ein nicht-rekursives Filter. Ein nicht-rekursives Filter speichert einzeln die Messwerte der Stromstärke für das besagte Zeitintervall der Mittelwertberechnung und bildet dann daraus den Mittelwert mittels der Berechnungsvorschrift. Dies erfordert einen entsprechend großen Datenspeicher zum Speichern aller Stromstärkewerte. Vorteil eines nicht-rekursiven Filters ist, dass das Zeitintervall des Mittelwertfilters genau der zu überwachenden Zeitdauer entspricht, wie sie durch den Überlastfall definiert ist.In one embodiment, the respective mean value filter comprises a non-recursive filter. A non-recursive filter individually saves the measured values of the current strength for the said time interval of the mean value calculation and then forms the mean value therefrom by means of the calculation rule. This requires a correspondingly large data memory to store all current values. The advantage of a non-recursive filter is that the time interval of the mean value filter corresponds exactly to the time to be monitored, as defined by the overload case.

In einer Ausführungsform umfasst der jeweilige Mittelwertfilter ein rekursives Filter. Ein rekursives Mittelwertfilter benötigt weniger Speicherplatz als ein nicht-rekursives Filter. Die Zeitbasis oder das Zeitintervall, für welches der Mittelwert jeweils berechnet wird, ist dann von dem sogenannten Rückkopplungsanteil des rekursiven Filters abhängig. Je größer der Rückkopplungsanteil ist, desto größer ist das überwachte Zeitintervall oder das für den Mittelwert berücksichtigte Zeitintervall. Durch Auswählen eines entsprechenden Rückkopplungsanteils kann ein rekursives Filter auf die zu überwachende Zeitdauer, wie sie durch den Überlastfall vorgegeben ist, eingestellt werden. Ein rekursives Filter weist den Vorteil auf, dass es mit geringem Bedarf an Datenspeicher realisiert werden kann.In one embodiment, the respective mean value filter comprises a recursive filter. A recursive mean filter requires less storage space than a non-recursive filter. The time base or the time interval for which the mean value is calculated is then dependent on the so-called feedback component of the recursive filter. The larger the feedback component, the larger the monitored time interval or the time interval taken into account for the mean value. By selecting an appropriate feedback component, a recursive filter can be set to the time period to be monitored, as specified by the overload case. A recursive filter has the advantage that it can be implemented with little data storage requirement.

In einer Ausführungsform ist als rekursives Filter ein PT1-Filter vorgesehen. Dies hat sich in Bezug auf Speicherbedarf und Rechenaufwand für die Realisierung des Verfahrens als besonders vorteilhaft erwiesen.In one embodiment, a PT1 filter is provided as the recursive filter. This has proven to be particularly advantageous in terms of memory requirements and computing effort for implementing the method.

In einer Ausführungsform umfasst die besagte Berechnungsvorschrift, auf deren Grundlage der Mittelwert berechnet wird, dass als Mittelwert ein RMS-Wert (RMS - Root Mean Square) oder ein MS-Wert (MS - Mean Square) berechnet wird. Es werden also die einzelnen Stromstärkewerte quadriert, dann aufsummiert und anschließend die Summe zu einem Mittelwert skaliert (durch die Anzahl der Messwerte teilen oder gleitender Mittelwert), was den MS-Wert ergibt und optional mittels einer Quadratwurzel auf dem RMS-Wert abgebildet. Diese Berechnungsvorschrift hat sich für die Steuerung der Schutzmaßnahme als besonders vorteilhaft erwiesen, da durch die Quadrierung eine gesteigerte oder besondere Sensitivität für große Abweichungen des Stromstärkewerts vom Mittelwert resultiert. Es kann also beispielsweise ein Messsignal der Stromstärke einem Quadrierer zugeführt werden, der quadrierte Signalwerte erzeugt. Das so entstehende Signal der quadrierten Signalwerte kann mittels des Mittelwertfilters in das Mittelwertsignal gewandelt werden. Als Mittelwertfilter kann beispielsweise ein rekursives Tiefpassfilter verwendet werden. Dieses kann als ein TP1-Filter implementiert sein.In one embodiment, said calculation rule, on the basis of which the mean value is calculated, comprises that an RMS value (RMS - Root Mean Square) or an MS value (MS - Mean Square) is calculated as the mean value. The individual current values are squared, then added up and then the sum is scaled to an average value (divide by the number of measured values or sliding average value), which results in the MS value and optionally mapped onto the RMS value using a square root. This calculation rule has proven to be particularly advantageous for controlling the protective measure, since the squaring results in an increased or special sensitivity for large deviations of the current intensity value from the mean value. For example, a measurement signal for the current strength can be fed to a squarer, which generates squared signal values. The resulting signal of the squared signal values can be converted into the mean value signal by means of the mean value filter. A recursive low-pass filter, for example, can be used as the mean value filter. This can be implemented as a TP1 filter.

In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass pro Bauteil für mehrere Überlastfälle jeweils ein Mittelwertfilter vorgesehen ist und die mehreren Mittelwertfilter parallel betrieben werden. Somit kann pro Bauteil für unterschiedliche Überlastfälle jeweils eine Schutzmaßnahme gesteuert werden, da ein jeweiliges Differenzsignal vorliegt. Somit kann ein Bauteil gegen mehrere mögliche Überlastfälle geschützt werden, ohne dass für jeden möglichen Überlastfall eine eigene Sensorik vorgesehen werden muss.In one embodiment it is provided that a mean value filter is provided for each component for several overload cases and the several mean value filters are operated in parallel. Thus, one protective measure can be controlled for each component for different overload cases, since a respective differential signal is present. A component can thus be protected against several possible overload cases without having to provide a separate sensor system for each possible overload case.

In einer Ausführungsform ist für mehrere Bauteile des Schaltkreises jeweils zumindest ein eigener Überlastfall definiert. Beispielsweise kann der Schaltkreis digital nachgebildet sein und für jedes zu überwachende Bauteil jeweils ein Mittelwertfilter oder eine Parallelschaltung mehrerer Mittelwertfilter eingesetzt oder vorgesehen sein. Somit ist für alle überwachten Bauteile des Schaltkreises zu jedem Zeitpunkt für jeden Überlastfall ein Differenzsignal verfügbar, anhand welchem erkannt werden kann, welche Differenz zu dem jeweiligen Schwellenwert, der durch den Überlastfall definiert ist, noch vorhanden ist.In one embodiment, at least one separate overload case is defined for several components of the circuit. For example, the circuit can be digitally simulated and a mean value filter or a parallel connection of several mean value filters can be used or provided for each component to be monitored. Thus, a difference signal is available for all monitored components of the circuit at any point in time for each overload case, on the basis of which it can be recognized which difference to the respective threshold value defined by the overload case is still present.

Um das erfindungsgemäße Verfahren durchzuführen, muss die beschriebene Prozessorschaltung betrieben werden. Hierzu sieht die Erfindung ein nicht-flüchtiges, computerlesbares Speichermedium vor, auf welchem Programminstruktionen gespeichert sind, die bei Ausführen durch die Prozessorschaltung diese veranlassen, eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens durchzuführen. Ein solches Speichermedium kann beispielsweise als ein Flash-Speicher oder als ein SSD (Solid State Disc) oder als HDD (Hart Disc Drive) oder allgemein als nicht-flüchtiger digitaler Datenspeicher ausgestaltet sein. Die Programminstruktionen können beispielsweise als ein sogenannter Binärcode (Maschinensprache) für die Prozessorschaltung ausgestaltet sein.In order to carry out the method according to the invention, the processor circuit described must be operated. For this purpose, the invention provides a non-volatile, computer-readable storage medium on which program instructions are stored which, when executed by the processor circuit, cause them, an embodiment of the method according to the invention perform. Such a storage medium can be designed, for example, as a flash memory or as an SSD (Solid State Disc) or as an HDD (Hard Disc Drive) or generally as a non-volatile digital data memory. The program instructions can be designed, for example, as a so-called binary code (machine language) for the processor circuit.

Zum Durchführen des Verfahrens in einem Kraftfahrzeug sieht die Erfindung ein Steuergerät vor, das dazu eingerichtet ist, aus zumindest einer Messschaltung ein jeweiliges Stromstärkesignal betreffend eine jeweilige Stromstärke eines Stroms eines Schaltkreises zu empfangen. Das Steuergerät kann hierzu mit der zumindest einen Messschaltung jeweils beispielsweise über eine elektrische Leitung und/oder einen Datenbus gekoppelt sein. Das Steuergerät weist des Weiteren die besagte Prozessorschaltung auf, die mit einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Speichermediums gekoppelt ist und dazu eingerichtet ist, eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens durchzuführen. Die Prozessorschaltung kann hierzu zumindest eine CPU (Central Processing Unit) und/oder zumindest eine GPU (Graphical Processing Unit) aufweisen.To carry out the method in a motor vehicle, the invention provides a control device which is set up to receive a respective current intensity signal relating to a respective current intensity of a current in a circuit from at least one measuring circuit. For this purpose, the control device can be coupled to the at least one measuring circuit in each case, for example, via an electrical line and / or a data bus. The control device also has the said processor circuit, which is coupled to an embodiment of the storage medium according to the invention and is set up to carry out an embodiment of the method according to the invention. For this purpose, the processor circuit can have at least one CPU (Central Processing Unit) and / or at least one GPU (Graphical Processing Unit).

Die Erfindung umfasst schließlich auch ein Kraftfahrzeug mit einem Schaltkreis, in welchem zumindest ein elektrisches Bauteil vorgesehen ist. Der Schaltkreis kann beispielsweise auf einem elektrischen Bordnetz des Kraftfahrzeugs beruhen. Als elektrische Energiequelle kann der Schaltkreis beispielsweise einen elektrischen Generator und/oder einen Akkumulator (Batterie) aufweisen. Als Bauteil kann der Schaltkreis beispielsweise jeweils einen Transistor oder ein Relais oder einen Stecker oder einen Stromrichter oder ein elektrische Maschine oder ein Kabel oder eine Schaltungsplatine aufweisen, um nur Beispiele zu nennen. Der jeweils für ein Bauteil definierte Überlastfall kann beispielsweise aus einem Datenblatt des jeweiligen Bauteils entnommen oder abgelesen werden. Ein Überlastfall kann auch durch Messungen oder Versuche an einem Prototypen des jeweiligen Bauteils ermittelt werden. Bei dem erfindungsgemäßen Kraftfahrzeug ist der Schaltkreis mit zumindest einer Messschaltung für ein Stromstärkesignal betreffend einen Strom des Schaltkreises gekoppelt. Eine solche Messschaltung kann auf einer Technologie des Stands der Technik beruhen, beispielsweise auf einer Messung der Stromstärke mittels eines Shunt-Widerstands und/oder eines Hall-Sensors. Bei dem erfindungsgemäßen Kraftfahrzeug ist eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Steuergeräts bereitgestellt, welches aus der jeweiligen Messschaltung das Stromstärkesignal empfangen oder entgegennehmen kann.Finally, the invention also includes a motor vehicle with a circuit in which at least one electrical component is provided. The circuit can be based, for example, on an on-board electrical system of the motor vehicle. The circuit can, for example, have an electrical generator and / or an accumulator (battery) as the electrical energy source. As a component, the circuit can, for example, each have a transistor or a relay or a plug or a power converter or an electrical machine or a cable or a circuit board, to name just a few examples. The overload case defined in each case for a component can be taken from or read off from a data sheet for the respective component, for example. An overload case can also be determined by measurements or tests on a prototype of the respective component. In the motor vehicle according to the invention, the circuit is coupled to at least one measuring circuit for a current intensity signal relating to a current in the circuit. Such a measuring circuit can be based on a technology of the prior art, for example on a measurement of the current strength by means of a shunt resistor and / or a Hall sensor. In the motor vehicle according to the invention, an embodiment of the control device according to the invention is provided which can receive or receive the current intensity signal from the respective measuring circuit.

Mit dem Begriff „Kraftfahrzeug“ ist im Zusammenhang mit der Erfindung insbesondere ein Personenkraftwagen oder Lastkraftwagen oder Motorrad gemeint.In connection with the invention, the term “motor vehicle” means in particular a passenger car or truck or motorcycle.

Die hier offenbarte Technologie wird nun anhand der Figuren erläutert. Es zeigen:

  • 1 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs;
  • 2 ein Diagramm mit einem schematisierten Verlauf eines Messsignals einer Stromstärke;
  • 3 ein Diagramm mit einem schematisierten Verlauf der Stromstärke und einem schematisierten Verlauf eines Zeitsignals eines Mittelwerts der Stromstärke;
  • 4 ein Diagramm mit einem schematisierten Verlauf eines Zeitsignals eines Mittelwerts und Veranschaulichung der Berechnung eines Differenzsignals; und
  • 5 ein Diagramm mit einem schematisierten Verlauf eines Temperatursignals, das im Rahmen einer Überprüfung der Erfindung mittels eines zusätzlichen Temperatursensors gemessen wurde.
The technology disclosed here will now be explained with reference to the figures. Show it:
  • 1 a schematic representation of an embodiment of the motor vehicle according to the invention;
  • 2 a diagram with a schematic profile of a measurement signal of a current intensity;
  • 3 a diagram with a schematic profile of the current intensity and a schematic profile of a time signal of an average value of the current intensity;
  • 4th a diagram with a schematic profile of a time signal of a mean value and an illustration of the calculation of a difference signal; and
  • 5 a diagram with a schematic profile of a temperature signal that was measured as part of a review of the invention by means of an additional temperature sensor.

Bei der nachfolgenden Beschreibung der in den Figuren dargestellten alternativen Ausführungsbeispiele werden für Merkmale, die im Vergleich zu anderen Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen in ihrer Ausgestaltung und/oder Wirkweise identisch und/oder zumindest vergleichbar sind, gleiche Bezugszeichen verwendet. Sofern diese nicht nochmals detailliert erläutert werden, entspricht deren Ausgestaltung und/oder Wirkweise der Ausgestaltung und/oder Wirkweise der vorstehend bereits beschriebenen Merkmale.In the following description of the alternative exemplary embodiments shown in the figures, the same reference symbols are used for features which are identical and / or at least comparable in their design and / or mode of operation compared to the exemplary embodiments shown in the other figures. Unless these are explained again in detail, their design and / or mode of action corresponds to the design and / or mode of action of the features already described above.

1 zeigt ein Kraftfahrzeug 10, in welchem ein Schaltkreis 11 bereitgestellt sein kann, der beispielsweise eine Hybridtraktionsbatterie - (z.B. einem sogenannten 48-V-Mildhybridsystemen) oder allgemein eine Batterie 12, ein elektrisches Bordnetz 13, eine Leistungselektronik 14 (beispielsweise einen Stromrichter) und eine elektrische Maschine 15 aufweisen kann. Der dargestellte Schaltkreis 11 ist lediglich ein Beispiel für einen Schaltkreis. Ein Schaltkreis kann allgemein eine elektrische Energiequelle und/oder einen elektrischen Speicher sowie zumindest eine elektrische Komponente umfassen, die zusammen mit der elektrischen Energiequelle und/oder dem elektrischen Energiespeicher betrieben wird. In 1 ist dargestellt, wie in dem Schaltkreis 11 durch die Batterie 12 auf Grundlage eines Zellstapels C ein elektrischer Strom I erzeugt werden kann, der mittels eines elektrischen Bauteils 16, beispielsweise einem elektrischen Schalter oder Relais, geschaltet werden kann. Über das Bordnetz 13 kann der Strom I zu der Leistungselektronik 14 geführt werden, der auf Grundlage des Stromes I für unterschiedliche elektrische Phasen 17 der elektrischen Maschine 15 Phasenströme einstellen kann, damit die elektrische Maschine 15 beispielsweise als Fahrantrieb des Kraftfahrzeugs 10 wirkt. 1 shows a motor vehicle 10 in which a circuit 11 can be provided, for example, a hybrid traction battery - (for example a so-called 48-V mild hybrid system) or generally a battery 12th , an on-board electrical system 13th , a power electronics 14th (for example a converter) and an electrical machine 15th may have. The circuit shown 11 is just an example of a circuit. A circuit can generally comprise an electrical energy source and / or an electrical storage device as well as at least one electrical component which is operated together with the electrical energy source and / or the electrical energy storage device. In 1 is shown as in the circuit 11 through the battery 12th based on a cell stack C. an electrical current I can be generated by means of an electrical component 16 , for example an electrical switch or relay, can be switched. Via the on-board network 13th can the current I to the power electronics 14th are performed based on the current I for different electrical phases 17th of the electric machine 15th Can adjust phase currents so that the electrical machine 15th for example as a drive system for the motor vehicle 10 works.

Mit dem Schaltkreis 11 kann eine Messschaltung 18 gekoppelt sein, welche die jeweils aktuelle Stromstärke 19 des Stromes I messen kann. Durch eine kontinuierliche oder zu vorgegebenen Zeitpunkten durchgeführte Messung der Stromstärke 19 kann durch die Messschaltung 18 ein Messsignal oder Stromstärkesignal 20 der Stromstärke I bereitgestellt sein, welches einem Steuergerät 21 bereitgestellt werden kann. In dem Steuergerät 21 kann sich eine Prozessorschaltung 22 befinden, welche auf der Grundlage des Stromstärkesignals 20 der Messschaltung 18 eine Schutzmaßnahme 23 oder mehrere Schutzmaßnahmen 23 steuern kann, durch welche eine Überlastung oder eine Überlast für das Bauteil 16 und/oder zumindest ein weiteres oder anderes Bauteil (nicht dargestellt) verhindert werden kann.With the circuit 11 can be a measuring circuit 18th be coupled, which is the current current strength 19th of the current I can measure. By measuring the current intensity continuously or at specified times 19th can through the measuring circuit 18th a measurement signal or amperage signal 20th the current I be provided, which is a control unit 21 can be provided. In the control unit 21 can become a processor circuit 22nd based on the amperage signal 20th the measuring circuit 18th a protective measure 23 or several protective measures 23 can control by which an overload or an overload for the component 16 and / or at least one further or different component (not shown) can be prevented.

Die Batterie 12 kann beispielsweise eine Leistungsprädiktionsschaltung 24 betreiben, durch welche in an sich bekannter Weise ermittelt wird, welche elektrische Leistung die Batterie 12 in einem vorgegeben zukünftigen Zeitintervall umsetzen kann (aufnehmen und/oder abgeben). Auf Grundlage einer mittels einer Prädiktionsroutine 25 erzeugten Leistungsprädiktion kann die Leistungsprädiktionsschaltung ein Signal 26 erzeugen, durch welches beispielsweise als eine Komponente 27 der Leistungselektronik 14 gesteuert werden kann, um die durch die elektrische Maschine 15 umgesetzte elektrische Leistung derart anzupassen, dass sie gemäß der prädizierten Leistungsmöglichkeit oder der bereitstellbaren oder aufnehmbaren elektrischen Leistung der Batterie 12 betrieben wird. Die Schutzmaßnahme 23 kann auf das Signal 26 der Leistungsprädiktionsschaltung 24 einwirken, um eine zusätzliche Drosselung 28 der Leistung zu bewirken. Hierdurch ergibt sich eine entsprechende Reduktion der Stromstärke 19 des Stromes I, sodass eine Belastung des Bauteils 16 durch den Strom I reduziert werden kann.The battery 12th can for example be a power prediction circuit 24 operate, through which it is determined in a manner known per se, which electrical power the battery 12th can implement (accept and / or release) in a predetermined future time interval. On the basis of a prediction routine 25th generated power prediction, the power prediction circuit can send a signal 26th generate by which for example as a component 27 of power electronics 14th can be controlled to by the electric machine 15th to adapt converted electrical power in such a way that it corresponds to the predicted power possibility or the electrical power that can be provided or consumed by the battery 12th is operated. The protective measure 23 can on the signal 26th the performance prediction circuit 24 act to provide additional throttling 28 to effect the performance. This results in a corresponding reduction in the current strength 19th of the current I, so that a load on the component 16 can be reduced by the current I.

Um die Schutzmaßnahme 23 zu steuern, kann die Prozessorschaltung 22 für das Stromstärkesignal 20 einen oder mehrere Mittelwertfilter 30 zum Berechnen eines gleitenden Mittelwerts der Stromstärke 19 betreiben. To the protective measure 23 can control the processor circuit 22nd for the amperage signal 20th one or more mean value filters 30th for calculating a moving average of the amperage 19th operate.

Dargestellt ist, wie zwei Mittelwertfilter 30 parallel betrieben werden können. Die Anzahl kann aber auch weniger als zwei oder mehr als zwei betragen. Es kann dabei für das Bauteil 16 allein oder für mehrere Bauteile jeweils ein oder mehrere Mittelwertfilter 30 betrieben werden. Mittels des jeweiligen Mittelwertfilters 30 wird jeweils ein möglicher Überlastfall 31 betreffend das überwachte Bauteil 16 überwacht. Ein Überlastfall 31 ist dabei definiert durch eine Zeitdauer 32 und einen Schwellenwert 33, die beide die Stromstärke 19 des Stromes I betreffen, der durch das jeweilige Bauteil 16 fließt. Das jeweilige Mittelwertfilter 30 berechnet dabei für ein Zeitintervall 34, das der Zeitdauer 32 entspricht, einen jeweils aktuellen Mittelwert, sodass sich als gleitendes Mittelwertfilter 30 an einem Filterausgang 35 ein Zeitsignal 36 des Mittelwerts M ergibt. Durch Bilden oder Berechnen der Differenz des Zeitsignals 36 zu dem Schwellenwert 33 ergibt sich ein Differenzsignal 38, welches angibt, wie weit unterhalb oder oberhalb des Schwellenwerts 33 der jeweils aktuelle Mittelwert M liegt. Hierdurch kann dann als Schutzmaßnahme 32 beispielsweise die Drosselung 28 zeitlich kontinuierlich oder schrittweise in Abhängigkeit von der jeweils aktuell signalisierten Differenz des Mittelwerts M zum Schwellenwert 33 eingestellt werden, sodass also die Schutzmaßnahme 31 in Abhängigkeit von dem Differenzsignal 38 gesteuert werden kann.It is shown how two mean value filters 30th can be operated in parallel. However, the number can also be less than two or more than two. It can be used for the component 16 One or more mean value filters each alone or for several components 30th operate. Using the respective mean value filter 30th becomes a possible overload case 31 regarding the monitored component 16 supervised. An overload case 31 is defined by a period of time 32 and a threshold 33 both of the amperage 19th of the current I affect that through the respective component 16 flows. The respective mean value filter 30th calculated for a time interval 34 that of the duration 32 corresponds to a current mean value, so that it can be used as a moving mean value filter 30th at a filter outlet 35 a time signal 36 of the mean M. results. By forming or calculating the difference in the time signal 36 to the threshold 33 a difference signal results 38 , which indicates how far below or above the threshold value 33 the current mean value in each case M. lies. This can then be used as a protective measure 32 for example throttling 28 Continuously over time or step by step depending on the currently indicated difference in the mean M. at the threshold 33 be set, so the protective measure 31 depending on the difference signal 38 can be controlled.

2 veranschaulicht hierzu über der Zeit t in Sekunden s, wie die Stromstärke 19 des Stromes I sich verändern oder verlaufen kann, wobei durch die positiven und negativen Stromstärkewerte signalisiert ist, dass beispielsweise die elektrische Maschine 15 sowohl im Motorbetrieb als auch im Generatorbetrieb betrieben sein kann. Durch die Leistungsprädiktionsschaltung 24 kann hierbei mittels des Signals 26 eine Leistungsgrenze definiert sein. Wird dann als Schutzmaßnahme 32 die Drosselung 28 auf das Signal 26 angewendet, so ergibt sich das angepasste Signal 26', welches auch den Schutz des Bauteils 16 vor einem Überlastfall 31 beinhaltet. 2 zeigt, dass hier beispielhaft zu einem Zeitpunkt TD die Drosselung 28 angewendet wird, um den Eintritt eines Überlastfalls 31 zu vermeiden. Mit anderen Worten ist also weiterhin der Betrieb des Schaltkreises 11 weiter möglich, da der Überlastfall 31 durch die Drosselung 28 erfolgreich verhindert wird. 2 illustrates this over time t in seconds s how the amperage 19th of the current I can change or run, the positive and negative current values indicating that, for example, the electrical machine 15th can be operated both in engine mode and in generator mode. By the performance prediction circuit 24 can use the signal 26th a performance limit must be defined. Is then used as a protective measure 32 the throttling 28 on the signal 26th applied, the result is the adapted signal 26 ' which also protects the component 16 before an overload situation 31 includes. 2 shows that here is an example at a time TD the throttling 28 is applied to the occurrence of an overload event 31 to avoid. In other words, the circuit continues to operate 11 further possible because of the overload case 31 by throttling 28 successfully prevented.

3 zeigt hierzu, wie beispielhaft in einem Mittelwertfilter 30 über der Zeit t ausgehend von einem aktuellen Zeitpunkt T1 für ein vergangenes Zeitintervall 34, das dem durch den jeweils überwachten Überlastfall 31 definierten Zeitintervall 32 entspricht, der aktuelle Mittelwert M berechnet werden kann. Da der aktuelle Mittelwert M über der Zeit t aktualisiert wird, ergibt sich insgesamt an dem Filterausgang 35 das Zeitsignal 36. Zur Veranschaulichung der Wirkung des Mittelwertfilters 30 ist auch der Zeitverlauf der Stromstärke 19 des Stromes I, das heißt das Stromstärkesignal 20, veranschaulicht. 3 shows how, for example, in a mean value filter 30th over time t based on a current point in time T1 for a past time interval 34 corresponding to the overload situation that is monitored in each case 31 defined time interval 32 corresponds to the current average M. can be calculated. Because the current mean M. is updated over time t, results overall at the filter output 35 the time signal 36 . To illustrate the effect of the mean value filter 30th is also the time course of the amperage 19th of the current I, i.e. the current intensity signal 20th illustrated.

Das Mittelwertfilter berücksichtigt also die Stromstärkewerte der Stromstärke 19 vom aktuellen Zeitpunkt T1 bis zurück zu einem Zeitpunkt T0, der durch das Ende des überwachten Zeitintervalls 34 definiert ist. Das überwachte Zeitintervall 34 kann beispielsweise durch ein nicht-rekursives Filter exakt angegeben sein oder ein äquivalentes Zeitintervall sein, das sich durch ein rekursives Filter in an sich bekannter Weise in Abhängigkeit vom Rückkopplungsanteil ergibt. Ein bevorzugtes rekursives Filter ist das TP1-Filter.The mean value filter therefore takes into account the current strength values of the current strength 19th from the current time T1 up back to a point in time T0 by the end of the monitored time interval 34 is defined. The monitored time interval 34 can, for example, be exact using a non-recursive filter be specified or an equivalent time interval that results from a recursive filter in a manner known per se as a function of the feedback component. A preferred recursive filter is the TP1 filter.

4 veranschaulicht, wie in der Differenzberechnung D eine Differenz 40 des Zeitsignals 36 des Mittelwerts M zu dem Schwellenwert 33 berechnet werden kann. Die dargestellte Differenz 40 gilt für den aktuellen Zeitpunkt T1. Über der Zeit t ergibt sich somit insgesamt das Differenzsignal 38. 4th illustrates how in the difference calculation D. a difference 40 of the time signal 36 of the mean M. to the threshold 33 can be calculated. The difference shown 40 applies to the current point in time T1 . The overall difference signal is thus obtained over the time t 38 .

5 veranschaulicht, dass für den Fall, dass das Differenzsignal 38 signalisiert, dass das Zeitsignal 36 den Schwellenwert 33 zwar noch nicht überschritten hat, aber die Differenz 40 kleiner als ein vorgesehener Wert ist, die Drosselung 28 ausgelöst oder getriggert werden kann. 5 veranschaulicht hierbei ein Messergebnis einer Versuchsfahrt, in welcher zusätzlich zu der Prozessorschaltung 22 mit den Mittelwertfiltern 30 auch ein Temperatursensor in der Batterie 12 betrieben wurde. Dieser Temperatursensor ist aber für die Durchführung des Verfahrens nicht notwendig, sondern wurde nur zu dessen Verifizierung verwendet. Dargestellt ist, wie über der Zeit t ein Temperatursignal 41, welches die Temperatur des Bauteils 16 repräsentieren kann, ansteigt. Wird dann zum Zeitpunkt TD die Drosselung 28 aktiviert (siehe 2), so kann hierdurch einem weiteren Anstieg der Temperatur entgegengewirkt werden, sodass beispielsweise eine kritische Temperatur 42, die eine thermische Überlastung des Bauteils 16 darstellt, verhindert werden kann. Somit ist also ein unterbrechungsfreier Betrieb des Schaltkreises 11 möglich und dennoch eine Überlastung jedes überwachten Bauteils 16 vermieden, indem die Schutzmaßnahme 32 mittels des jeweiligen Differenzsignals 38 gesteuert wird, selbst wenn noch kein Überlastfall 31 eingetreten ist. 5 illustrates that in the event that the difference signal 38 signals that the time signal 36 the threshold 33 has not yet exceeded, but the difference 40 is less than a specified value, the throttling 28 can be triggered or triggered. 5 illustrates a measurement result of a test drive in which, in addition to the processor circuit 22nd with the mean value filters 30th also a temperature sensor in the battery 12th was operated. However, this temperature sensor is not necessary for carrying out the method, but was only used for its verification. It is shown how a temperature signal is generated over time t 41 which is the temperature of the component 16 can represent increases. Will then at the time TD the throttling 28 activated (see 2 ), this can counteract a further rise in temperature, so that, for example, a critical temperature 42 that a thermal overload of the component 16 represents, can be prevented. Thus, there is uninterrupted operation of the circuit 11 possible and yet an overload of every monitored component 16 avoided by taking the protective measure 32 by means of the respective difference signal 38 is controlled, even if there is still no overload 31 has occurred.

In der Prozessorschaltung 22 können hierzu entsprechende Programminstruktionen in einem Speichermedium S gespeichert sein.In the processor circuit 22nd appropriate program instructions can be stored in a storage medium S for this purpose.

Die Batterie 12 stellt einen Energiespeicher 12' des Schaltkreises 11 dar.The battery 12th represents an energy store 12 ' of the circuit 11 represent.

Die Schutzmaßnahme 23 kann beispielsweise durch eine Drosselungsschaltung 23' umgesetzt oder realisiert werden, die beispielsweise durch ein Steuergerät des Kraftfahrzeugs bereitgestellt oder realisiert sein kann.The protective measure 23 can for example by a throttling circuit 23 ' implemented or implemented, which can be provided or implemented, for example, by a control unit of the motor vehicle.

Mit anderen Worten berücksichtigt die hier offenbarte Technologie folgende Aspekte:

  1. 1. Eine stromgeführte Berechnung des bauteilspezifischen Wärmeeintrags während des Betriebs der Komponenten.
  2. 2. Abgleich der eingetragenen Wärmemenge mit der Stromtragfähigkeit laut Herstellerangaben.
  3. 3. Reduktion des spezifischen Wärmeeintrags in der Komponente durch intelligente prädiktive Regelung der stromliefernden Quellen und / oder stromziehenden Lasten im Bordnetzsystem.
  4. 4. Ersatz der physikalisch exakten, jedoch aufwendigen online-Berechungslagorithmen bzgl. des lokal eingeprägten Wärmeeintrags durch einfache Mittelwertbildungsverfahren wie z.B. digitale Signalfilter und damit rechenleistungsschonende Implementierung der Temperaturschutzalgorithmen im Fahrzeug.
In other words, the technology disclosed here takes the following aspects into account:
  1. 1. A current-controlled calculation of the component-specific heat input during operation of the components.
  2. 2. Comparison of the amount of heat entered with the current-carrying capacity according to the manufacturer's information.
  3. 3. Reduction of the specific heat input in the component through intelligent predictive control of the power-supplying sources and / or power-drawing loads in the on-board network system.
  4. 4. Replacement of the physically exact, but complex online calculation lagorithms with regard to the locally applied heat input by simple averaging methods such as digital signal filters and thus the implementation of the temperature protection algorithms in the vehicle that conserves computing power.

Die Umsetzung kann wie folgt vorgesehen werden: Um die Überhitzung der Batterietrennschalters und/oder eines anderen Bauteils in einem Schaltkreis zu vermeiden, wird ständig oder zu vorbestimmten Zeitpunkten der zeitlich gemittelte quadratische Mittelwert des Batteriestroms ermittelt (RMS-Strom) und bereits vor Erreichen einer zulässigen RMS-Zeit-Grenze (Schwellenwert) die Leistung der zentral stromerzeugenden E-Maschine über die Fahrzeug-Betriebsstrategie reduziert.

  • - Dadurch reduziert sich der Lade-/Entladestrom der Batterie (und damit RMS-Wert) und es tritt keine weitere Temperaturerhöhung in der Batterie und im Batterietrennschalter auf.
  • - Im Fahrzeug wird die dazu erforderliche Strommittelwirtbildung und der entsprechende Abgleich mit den maximal zulässigen Zeiten für gewisse Stromgrenzen über eine einfache (PT1-)Tiefpassfilterung des quadrierten Stromes approximiert.
The implementation can be provided as follows: In order to avoid overheating of the battery isolating switch and / or another component in a circuit, the time-averaged root mean square value of the battery current (RMS current) is determined continuously or at predetermined points in time and before a permissible one is reached RMS time limit (threshold value) the power of the centrally generating electric machine is reduced via the vehicle operating strategy.
  • - This reduces the charging / discharging current of the battery (and thus the RMS value) and there is no further increase in temperature in the battery or in the battery isolating switch.
  • - In the vehicle, the electricity management required for this and the corresponding comparison with the maximum permissible times for certain current limits is approximated using a simple (PT1) low-pass filtering of the squared current.

Vorteile sind hierbei die folgenden:

  1. 1) Preiswerter Temperatur-Bauteilschutz durch die intelligente Auswertung von Stromwerten im Fahrzeug.
  2. 2) Hohe Sicherheit und Verfügbarkeit an Fahrzeugfunktionen. Vermeidung von Liegenbleibern.
The advantages are as follows:
  1. 1) Inexpensive temperature component protection through the intelligent evaluation of current values in the vehicle.
  2. 2) High security and availability of vehicle functions. Avoidance of lying down.

Schnelle Reaktionsfähigkeit im Feld über alternative Bedatung der Stromschutzalgorithmen bei nicht kalkulierbaren Alterungsphänomenen - z.B. Widerstanderhöhung über Kontakt-Oxidation und damit vermehrt kritischem Wärmeintrag in Bauteilen.Quick responsiveness in the field via alternative data input to the current protection algorithms in the event of incalculable aging phenomena - e.g. increased resistance via contact oxidation and thus increased critical heat input in components.

Ein reines zeitliches Aufintegrieren der Stromstärke des Stromes ist für eine nichtlineare Temperaturentwicklung eines Bauteils völlig unzureichend (es müssten theoretisch die Wärmeleitungs-, -Strahlungs- und Konvektionsströme laufend berechnet werden). Stattdessen ist daher ein Verfahren vorgesehen, das auf Bauteilmessungen der Stromstärke beruht und im Fahrzeug-Betrieb mehrere RMS -Ströme laufend ermittelt mit unterschiedlichen experimentell ermittelten Grenzwerten/zulässigen Bauteilströmen für kurze / lange Zeitdauern vergleicht. Wenn sich im Fahrbetrieb zeigt; dass eine oder mehrere RMS-Schwellenwerte überschritten werden, wird der Strom sukzessive reduziert bis sich der betroffen RMS-Wert (Zeitsignal des Mittelwerts) wieder verringert (auf einen Wert kleiner als der Schwellenwert oder kleiner als der Schwellenwert abzüglich eines vorbestimmten Pufferwerts) und daraufhin wieder die volle Systemleistung gefahren werden kann (gemäß dem vorgegebenen Sollwert, also ohne Drosselung). Gerade ein vollständiges Deaktivieren des Schaltkreises ist dadurch unnötig, was eine maximale Funktionsverfügbarkeit gewährleistet. Das Verfahren ist stark an die realen Verhältnisse (gemessene nichtlineare thermische Eigenschaften der Bauteile) angelehnt. In einem zweiten Ansatz erreicht man über eine RMS-Berechnung angelehnte Parametrierung einer PT1-Verlaufskurve eine sehr schnelle und/oder recheneffiziente Umsetzung des genauen RMS -Degradierungsalgorithmus (d.h. der besagten Berechnungsvorschrift) im Fahrzeug.A pure temporal integration of the amperage of the current is completely insufficient for a non-linear temperature development of a component (theoretically the heat conduction, radiation and convection currents would have to be continuously calculated). Instead, a method is provided that is based on component measurements of the current intensity and compares several RMS currents continuously determined during vehicle operation with different experimentally determined limit values / permissible component currents for short / long periods of time. If shows up while driving; that one or more RMS threshold values are exceeded, the current is successively reduced until the affected RMS value (time signal of the mean value) decreases again (to a value less than the threshold value or less than the threshold value minus a predetermined buffer value) and then again the full system performance can be run (according to the specified setpoint, i.e. without throttling). Complete deactivation of the circuit is therefore unnecessary, which ensures maximum functional availability. The method is based strongly on the real conditions (measured non-linear thermal properties of the components). In a second approach, parameterization of a PT1 curve based on an RMS calculation is used to achieve a very fast and / or computationally efficient implementation of the exact RMS degradation algorithm (i.e. the aforementioned calculation rule) in the vehicle.

Der Begriff „im Wesentlichen“ (z.B. „im Wesentlichen senkrechte Achse“) umfasst im Kontext der hier offenbarten Technologie jeweils die genaue Eigenschaft bzw. den genauen Wert (z.B. „senkrechte Achse“) sowie jeweils für die Funktion der Eigenschaft des Wertes unerhebliche Abweichungen (z.B. „tolerierbare Abweichung von senkrechte Achse“).The term “essentially” (e.g. “essentially vertical axis”) in the context of the technology disclosed here includes the exact property or the exact value (e.g. “vertical axis”) as well as deviations that are insignificant for the function of the property of the value ( eg "tolerable deviation from the vertical axis").

Die vorhergehende Beschreibung der vorliegenden Erfindung dient nur zu illustrativen Zwecken und nicht zum Zwecke der Beschränkung der Erfindung. Im Rahmen der Erfindung sind verschiedene Änderungen und Modifikationen möglich, ohne den Umfang der Erfindung sowie ihrer Äquivalente zu verlassen.The foregoing description of the present invention is for illustrative purposes only and not for the purpose of limiting the invention. Various changes and modifications are possible within the scope of the invention without departing from the scope of the invention and its equivalents.

Claims (15)

Verfahren für einen Überlastschutz zumindest eines elektrischen Bauteils (16) in einem elektrischen Schaltkreis (11) eines Kraftfahrzeugs (10), wobei für das jeweilige elektrische Bauteil (16) zumindest ein Überlastfall (31) definiert ist, gemäß welchem eine Überlast vorliegt, falls eine Stromstärke (19) eines durch das Bauteil (16) fließenden elektrischen Stroms (I) länger als eine jeweils vorbestimmte Zeitdauer (32) oberhalb eines jeweiligen Schwellenwerts (33) liegt, und durch eine Prozessorschaltung (22) zum Schutz gegen den jeweiligen Überlastfall (31) jeweils ein Mittelwertfilter (30) betrieben wird, welches wiederholt über ein jeweils aktuelles Zeitintervall (34), das der jeweiligen, durch den Überlastfall (31) vorgebebenen Zeitdauer (32) entspricht, gemäß einer vorbestimmten Berechnungsvorschrift einen jeweils aktuellen Mittelwert (M) der Stromstärke (19) berechnet und an einem Filterausgang (35) ein Zeitsignal (36) des Mittelwerts (M) ausgibt, und in Abhängigkeit von dem Zeitsignal (36) eine vorbestimmte Schutzmaßnahme (23) für das Bauteil (16) gesteuert wird.A method for overload protection of at least one electrical component (16) in an electrical circuit (11) of a motor vehicle (10), with at least one overload case (31) being defined for the respective electrical component (16), according to which there is an overload if one Amperage (19) of an electrical current (I) flowing through the component (16) is above a respective threshold value (33) for longer than a respective predetermined time period (32), and an average value filter (30) is operated by a processor circuit (22) to protect against the respective overload case (31), which is repeated over a current time interval (34) that corresponds to the respective time duration (32) specified by the overload case (31) corresponds, according to a predetermined calculation rule, calculates a current mean value (M) of the current intensity (19) and outputs a time signal (36) of the mean value (M) at a filter output (35), and a predetermined protective measure (23) for the component (16) is controlled as a function of the time signal (36). Verfahren nach Anspruch 1, wobei ein Differenzsignal (38) ermittelt wird, das eine Differenz (40) des Zeitsignals (36) von dem jeweiligen Schwellenwert (33) angibt, und das Steuern der Schutzmaßnahme (23) in Abhängigkeit von dem ermittelten Differenzsignal (38) durchgeführt wird.Procedure according to Claim 1 , wherein a difference signal (38) is determined which indicates a difference (40) of the time signal (36) from the respective threshold value (33), and the control of the protective measure (23) is carried out as a function of the determined difference signal (38). Verfahren nach Anspruch 2, wobei die Schutzmaßnahme (23) umfasst, dass für den Fall, dass das Differenzsignal (38) signalisiert, dass der Mittelwert (M) unterhalb des Schwellenwerts (33) liegt, eine Drosselungssteuerung (23') für eine Drosselung (28) einer elektrischen Leistung und/oder der Stromstärke (19) in dem Schaltungskreis (11) einer weiteren Annäherung des Mittelwerts (M) an den Schwellenwert (33) entgegenwirkt.Procedure according to Claim 2 , wherein the protective measure (23) comprises that, in the event that the difference signal (38) signals that the mean value (M) is below the threshold value (33), a throttling control (23 ') for throttling (28) an electrical Power and / or the current strength (19) in the circuit (11) counteracts a further approximation of the mean value (M) to the threshold value (33). Verfahren nach Anspruch 3, wobei ein Betrag einer durch die Drosselungssteuerung (23') bewirkten Reduktion der Leistung und/oder Stromstärke (19) in Abhängigkeit von einem Betrag der Differenz (40) und/oder in Abhängigkeit von einem Gradienten des Differenzsignals (38) eingestellt wird.Procedure according to Claim 3 , wherein an amount of a reduction in the power and / or current strength (19) brought about by the throttling control (23 ') is set as a function of an amount of the difference (40) and / or as a function of a gradient of the difference signal (38). Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, wobei die Drosselung (28) auf eine Batterie (12) des Schaltkreises (11) und/oder auf eine elektrische Maschine (15) des Schaltkreises (11) angewendet wird.Procedure according to Claim 3 or 4th , wherein the throttling (28) is applied to a battery (12) of the circuit (11) and / or to an electrical machine (15) of the circuit (11). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei in dem Schaltkreis (11) eine Leistungsprädiktionsschaltung (24) eines Energiespeichers (12') des Schaltkreises (11) eine Prädiktionsroutine (25) für eine Prädiktion einer in einem vorbestimmten zukünftigen Zeitintervall durch den Energiespeicher (12') abgebbaren und/oder aufnehmbaren elektrischen Leistung durchgeführt wird und in Abhängigkeit von der Prädiktion ein Signal (26) zum Steuern eines Betriebsverhaltens zumindest einer anderen Komponente (27) des Schaltkreises (11) erzeugt wird und die Schutzmaßnahme (23) auf das Signal (26) der Leistungsprädiktionsschaltung (24) einwirkt.Method according to one of the preceding claims, wherein in the circuit (11) a power prediction circuit (24) of an energy store (12 ') of the circuit (11) has a prediction routine (25) for a prediction of an energy store (12') in a predetermined future time interval ) deliverable and / or absorbable electrical power is carried out and, depending on the prediction, a signal (26) for controlling an operating behavior of at least one other component (27) of the circuit (11) is generated and the protective measure (23) on the signal (26 ) the power prediction circuit (24) acts. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der jeweilige Mittelwertfilter (30) ein nicht-rekursives Filter umfasst.Method according to one of the preceding claims, wherein the respective mean value filter (30) comprises a non-recursive filter. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der jeweilige Mittelwertfilter (30) ein rekursives Filter umfasst.Method according to one of the preceding claims, wherein the respective mean value filter (30) comprises a recursive filter. Verfahren nach Anspruch 8, wobei das rekursive Filter als ein PT1-Filter ausgestaltet ist.Procedure according to Claim 8 , wherein the recursive filter is designed as a PT1 filter. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Berechnungsvorschrift umfasst, dass als Mittelwert (M) ein RMS-Wert, Root-Mean-Square-Wert, oder ein MS-Wert, Mean-Square-Wert, berechnet wird.Method according to one of the preceding claims, wherein the calculation rule comprises that an RMS value, root mean square value, or an MS value, mean square value, is calculated as the mean value (M). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei pro Bauteil (16) für mehrere Überlastfälle (31) jeweils ein Mittelwertfilter (30) vorgesehen ist und die mehreren Mittelwertfilter (30) parallel betrieben werden.Method according to one of the preceding claims, wherein a mean value filter (30) is provided for each component (16) for several overload cases (31) and the several mean value filters (30) are operated in parallel. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei für mehrere Bauteile (16) des Schaltkreises (11) jeweils zumindest ein eigener Überlastfall (31) definiert ist.Method according to one of the preceding claims, wherein at least one overload case (31) is defined for several components (16) of the circuit (11). Nicht-flüchtiges, computerlesbares Speichermedium (S), auf welchem Programminstruktionen gespeichert sind, die bei Ausführung durch Prozessorschaltung (22) diese veranlassen, ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12 auszuführen.Non-transitory, computer-readable storage medium (S) on which program instructions are stored which, when executed by processor circuit (22), cause them, a method according to one of the Claims 1 to 12th to execute. Steuergerät (21) für ein Kraftfahrzeug (10), wobei das Steuergerät (21) dazu eingerichtet ist, aus zumindest einer Messschaltung (18) ein jeweiliges Stromstärkesignal (20) betreffend eine Stromstärke (19) eines Stroms (I) eines Schaltkreises (11) des Kraftfahrzeugs (10) zu empfangen, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät (21) eine Prozessorschaltung (22) aufweist, die mit einem Speichermedium gemäß Anspruch 13 gekoppelt ist und dazu eingerichtet ist, ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12 durchzuführen.Control device (21) for a motor vehicle (10), the control device (21) being set up to generate a respective current intensity signal (20) relating to a current intensity (19) of a current (I) in a circuit (11) from at least one measuring circuit (18). of the motor vehicle (10), characterized in that the control device (21) has a processor circuit (22) which is connected to a storage medium according to Claim 13 is coupled and is set up to use a method according to one of the Claims 1 to 12th perform. Kraftfahrzeug (10) mit einem Schaltkreis (11), wobei der Schaltkreis (11) mit zumindest einer Messschaltung (18) für ein Stromstärkesignal (20) betreffend einem Strom (I) des Schaltkreises (11) gekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Kraftfahrzeug (10) ein Steuergerät (21) nach Anspruch 14 bereitgestellt ist.Motor vehicle (10) with a circuit (11), the circuit (11) being coupled to at least one measuring circuit (18) for a current intensity signal (20) relating to a current (I) of the circuit (11), characterized in that in the Motor vehicle (10) a control unit (21) according to Claim 14 is provided.
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