DE102021209475A1 - Procedure for checking the plausibility of a current measurement in an energy system - Google Patents

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Plausibilisierung einer Strommessung in einem Energiesystem und ein Energiesystem, wobei das Verfahren umfasst: Ermitteln eines Stroms der zwischen einem elektrischen Energiespeicher (20) und einem elektrischen Verbraucher (25) eines Energiesystems fließt, wobei ein erster Stromstärkewert zu einem ersten Zeitpunkt und ein zweiter Stromstärkewert zu einem zweiten Zeitpunkt ermittelt wird, Ermitteln einer Spannung zwischen einem ersten Anschluss (22) und einem zweiten Anschluss (24) des elektrischen Energiespeichers (20), wobei ein erster Spannungswert zum ersten Zeitpunkt und ein zweiter Spannungswert zum zweiten Zeitpunkt ermittelt wird, Ermitteln einer Temperatur und eines Ladezustandes des elektrischen Energiespeichers (20) zu einem dritten Zeitpunkt, Ermitteln einer erwarteten Stromstärkedifferenz durch Berechnen eines Quotienten aus einer Differenz aus dem zweiten Spannungswert und dem ersten Spannungswert und einem Innenwiderstandswert des elektrischen Energiespeichers (20), wobei der Innenwiderstandswert auf Basis eines vordefinierten Kennlinienfeldes in Abhängigkeit der ermittelten Temperatur und des ermittelten Ladezustands ausgewählt wird, und Signalisieren einer erfolgreichen Plausibilisierung der Strommessung, in Abhängigkeit einer Abweichung zwischen der erwarteten Stromstärkedifferenz und einer gemessenen Stromstärkedifferenz aus dem zweiten Stromstärkewert und dem ersten Stromstärkewert.The present invention relates to a method for checking the plausibility of a current measurement in an energy system and an energy system, the method comprising: determining a current that flows between an electrical energy store (20) and an electrical consumer (25) of an energy system, with a first current value at a first point in time and a second current value is determined at a second point in time, determining a voltage between a first terminal (22) and a second terminal (24) of the electrical energy store (20), a first voltage value at the first point in time and a second voltage value at the second point in time Time is determined, determining a temperature and a state of charge of the electrical energy store (20) at a third point in time, determining an expected current intensity difference by calculating a quotient of a difference between the second voltage value and the first voltage value and an internal resistance Final value of the electrical energy store (20), the internal resistance value being selected on the basis of a predefined family of characteristics depending on the temperature determined and the state of charge determined, and signaling a successful plausibility check of the current measurement, depending on a deviation between the expected current intensity difference and a measured current intensity difference from the second current value and the first current value.

Description

Stand der TechnikState of the art

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Plausibilisierung einer Strommessung in einem Energiesystem und ein Energiesystem.The present invention relates to a method for checking the plausibility of a current measurement in an energy system and an energy system.

Aus dem Stand der Technik bekannte Energiesysteme, welche sich beispielsweise aus einem elektrischen Energiespeicher wie einer Batterie und einem elektrischen Verbraucher zusammensetzen, verfügen meist über unterschiedliche Sensoren zur Überwachung einer Funktionsfähigkeit des Energiesystems. Als solche Sensoren werden beispielsweise Strom- und/oder Spannungs- und/oder Temperatursensoren eingesetzt.Energy systems known from the prior art, which are composed, for example, of an electrical energy store such as a battery and an electrical consumer, usually have different sensors for monitoring the functionality of the energy system. Current and/or voltage and/or temperature sensors, for example, are used as such sensors.

Darüber hinaus ist es bekannt, in Energiesystemen mit besonderen Sicherheitsanforderungen (z. B. ASIL-Anforderungen für Fahrzeuge, usw.), redundante Sensoren zur Erfassung jeweiliger physikalischer Größen zu verwenden, um Messergebnisse der Sensoren untereinander zu plausibilisieren und in Abhängigkeit eines negativen Plausibilisierungsergebnisses gezielte Fehlerbehandlungsmaßnahmen einzuleiten.In addition, it is known in energy systems with special safety requirements (e.g. ASIL requirements for vehicles, etc.) to use redundant sensors for detecting the respective physical quantities in order to check measurement results from the sensors with one another and, depending on a negative plausibility check result, to make specific measurements initiate troubleshooting measures.

DE102017214302 A1 beschreibt eine Abschaltvorrichtung für ein Versorgungsnetz und insbesondere für ein Versorgungsnetz eines elektrischen Antriebsystems eines Kraftfahrzeugs. Hierfür wird u. a. eine Plausibilisierung einer Strommessung durch eine weitere Strommessung vorgeschlagen, welche beispielsweise mit Hilfe eines zweiten Messwiderstands oder einer alternativen Messanordnung wie z B. einem Hall-Sensor realisiert wird. DE102017214302 A1 describes a switch-off device for a supply network and in particular for a supply network of an electric drive system of a motor vehicle. For this purpose, among other things, a plausibility check of a current measurement by a further current measurement is proposed, which is implemented, for example, with the aid of a second measuring resistor or an alternative measuring arrangement such as a Hall sensor.

DE102017209450 A1 beschreibt ein Verfahren zur Ermittlung der Temperatur einer Ladeschnittstelle eines Fahrzeugs. In Kenntnis unterschiedlicher am Ladevorgang beteiligter Widerstände kann aus der Verlustleitung des Ladesystems die Schnittstellenverlustleistung an der Ladeschnittstelle ermittelt werden. Des Weiteren kann durch zeitliches Kumulieren der Schnittstellenverlustleistung die Erwärmung der Ladeschnittstelle ermittelt werden, um beispielsweise einen Temperatursensor einzusparen. DE102017209450 A1 describes a method for determining the temperature of a charging interface of a vehicle. Knowing the different resistances involved in the charging process, the interface power loss at the charging interface can be determined from the power dissipation of the charging system. Furthermore, by accumulating the interface power loss over time, the heating of the charging interface can be determined in order to save on a temperature sensor, for example.

DE102016218049 A1 beschreibt eine Sensorbaugruppe und ein Batterie-Überwachungssteuergerät zur Überwachung eines Stromes in einer Stromschiene eines elektrisch antreibbaren Fortbewegungsmittels. Die Sensorbaugruppe umfasst einen Hall-Sensor und einen Shunt zur Messung des Stroms. DE102016218049 A1 describes a sensor assembly and a battery monitoring control device for monitoring a current in a power rail of an electrically powered means of transportation. The sensor assembly includes a Hall sensor and a shunt to measure the current.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of Invention

Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Plausibilisierung einer Strommessung in einem Energiesystem vorgeschlagen. Die nachfolgend beschriebenen Verfahrensschritte werden beispielsweise mittels einer erfindungsgemäßen Auswerteeinheit ausgeführt, welche vorzugsweise ein Bestandteil des Energiesystems und insbesondere bevorzugt ein Bestandteil eines elektrischen Energiespeichers des Energiesystems ist.According to a first aspect of the present invention, a method for checking the plausibility of a current measurement in an energy system is proposed. The method steps described below are carried out, for example, by means of an evaluation unit according to the invention, which is preferably a component of the energy system and particularly preferably a component of an electrical energy store of the energy system.

In einem ersten Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens wird ein Strom mittels eines Stromsensors ermittelt, der zwischen einem elektrischen Energiespeicher eines Energiesystems und einem mit dem elektrischen Energiespeicher verbundenen elektrischen Verbraucher des Energiesystems fließt (eine Richtung des Stromflusses ist dabei grundsätzlich nicht eingeschränkt). Der Stromsensor ist vorzugsweise ein Bestandteil des elektrischen Energiespeichers, dieser kann jedoch auch außerhalb des elektrischen Energiespeichers angeordnet sein. Der elektrische Energiespeicher ist beispielsweise eine Batterie (z. B. eine Traktionsbatterie eines Fahrzeugs) und/oder ein Kondensator und/oder eine Brennstoffzelle und/oder ein Versorgungsnetz und/oder davon abweichender Energiespeicher. Der elektrische Verbraucher ist beispielsweise eine elektrische Maschine wie ein Elektromotor (z. B. ein Antriebsmotor eines Fahrzeugs), ein DC/DC-Wandler, ein Inverter oder ein davon abweichender elektrischer Verbraucher. Beim Ermitteln des zwischen dem elektrischen Energiespeicher und dem elektrischen Verbraucher fließenden Stroms wird ein erster Stromstärkewert zu einem ersten Zeitpunkt und ein zweiter Stromstärkewert zu einem zweiten Zeitpunkt ermittelt, wobei zum zweiten Zeitpunkt eine vordefinierte Mindestabweichung zum ersten Stromstärkewert vorliegt. Die Messung des Stroms erfolgt bevorzugt fortlaufend (z. B. auf Basis einer vordefinierten Abtastrate), so dass auf Basis der Messwerte beispielsweise eine Columb-Zählung ermöglicht wird (z. B., um eine jeweilige Energieentnahme bzw. -aufnahme des elektrischen Energiespeichers zu ermitteln).In a first step of the method according to the invention, a current is determined using a current sensor, which flows between an electrical energy store of an energy system and an electrical consumer of the energy system connected to the electrical energy store (a direction of the current flow is fundamentally not restricted). The current sensor is preferably part of the electrical energy store, but it can also be arranged outside of the electrical energy store. The electrical energy store is, for example, a battery (e.g. a traction battery of a vehicle) and/or a capacitor and/or a fuel cell and/or a supply network and/or an energy store that differs therefrom. The electrical load is, for example, an electrical machine such as an electric motor (eg a drive motor of a vehicle), a DC/DC converter, an inverter or a different electrical load. When determining the current flowing between the electrical energy store and the electrical load, a first current value is determined at a first time and a second current value at a second time, with a predefined minimum deviation from the first current value being present at the second time. The current is preferably measured continuously (e.g. on the basis of a predefined sampling rate), so that, for example, a column count is made possible on the basis of the measured values (e.g. in order to determine a respective energy withdrawal or consumption of the electrical energy storage device determine).

In einem zweiten Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens wird eine Spannung zwischen einem ersten Anschluss und einem zweiten Anschluss des elektrischen Energiespeichers mittels eines Spannungssensors ermittelt, wobei ein erster Spannungswert zum ersten Zeitpunkt und ein zweiter Spannungswert zum zweiten Zeitpunkt ermittelt wird. In einem Fall, in dem sich der elektrische Energiespeicher aus einer Vielzahl von Energiespeichereinheiten (z. B. aus mehreren Batteriezellen) zusammensetzt, ist es sowohl möglich, eine Gesamtspannung des elektrischen Energiespeichers und/oder jeweilige Einzelspannungen der jeweiligen Energiespeichereinheiten (vorzugsweise auf Basis separater Spannungssensoren für jede Energiespeichereinheit) zu messen und diese zu einer Gesamtspannung zu verrechnen. Es sei darauf hingewiesen, dass die jeweiligen Zeitpunkte der Spanungsmessung nur im Wesentlichen mit dem ersten Zeitpunkt und dem zweiten Zeitpunkt der Strommessung übereinstimmen müssen. Aufgrund unterschiedlicher Messintervalle und/oder Messdauern und/oder informationstechnischer Anbindungen und/oder weiterer Abweichungen zwischen dem Stromsensor und dem Spannungssensor ist es denkbar, dass keine exakte zeitliche Synchronisierung zwischen den jeweiligen Messzeitpunkten vorliegt. Eine Auslegung und/oder Anbindung des Stromsensors und des Spanungssensors erfolgt daher vorzugsweise derart, dass eine erforderliche Toleranz zwischen den jeweiligen Messzeitpunkten stets eingehalten wird.In a second step of the method according to the invention, a voltage between a first connection and a second connection of the electrical energy store is determined by means of a voltage sensor, a first voltage value being determined at the first point in time and a second voltage value being determined at the second point in time. In a case in which the electrical energy store is composed of a large number of energy storage units (e.g. of several battery cells), it is both possible to have a total voltage of the electrical energy store and/or to measure the respective individual voltages of the respective energy storage units (preferably on the basis of separate voltage sensors for each energy storage unit) and to offset these into a total voltage. It should be pointed out that the respective points in time of the voltage measurement only have to correspond essentially to the first point in time and the second point in time of the current measurement. Due to different measurement intervals and/or measurement durations and/or information technology connections and/or other discrepancies between the current sensor and the voltage sensor, it is conceivable that there is no exact time synchronization between the respective measurement times. The current sensor and the voltage sensor are therefore preferably designed and/or connected in such a way that a required tolerance between the respective measurement times is always maintained.

In einem dritten Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens wird eine Temperatur mittels eines Temperatursensors und ein Ladezustand des elektrischen Energiespeichers zu einem dritten Zeitpunkt ermittelt, wobei der dritte Zeitpunkt eine vordefinierte zulässige Zeitabweichung vom ersten Zeitpunkt oder vom zweiten Zeitpunkt nicht überschreitet. Eine solche maximale zulässige Abweichung ergibt sich vorzugsweise aus einem Zeitraum, in dem sich die Temperatur und der Ladezustand im Wesentlichen nicht ändern. Vorteilhaft ist der dritte Zeitpunkt identisch oder im Wesentlichen identisch zum zweiten Zeitpunkt. Alternativ ist der dritte Zeitpunkt identisch oder im Wesentlichen identisch zum ersten Zeitpunkt, ohne den dritten Zeitpunkt dadurch auf den ersten oder zweiten Zeitpunkt einzuschränken.In a third step of the method according to the invention, a temperature is determined using a temperature sensor and a state of charge of the electrical energy store is determined at a third point in time, the third point in time not exceeding a predefined permissible time deviation from the first point in time or from the second point in time. Such a maximum permissible deviation preferably results from a period of time in which the temperature and the state of charge essentially do not change. The third point in time is advantageously identical or essentially identical to the second point in time. Alternatively, the third point in time is identical or substantially identical to the first point in time, without thereby limiting the third point in time to the first or second point in time.

In einem vierten Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens wird eine erwartete Stromstärkedifferenz durch Berechnen eines Quotienten ermittelt, welcher aus einer Differenz aus dem zweiten Spannungswert und dem ersten Spannungswert und einem Innenwiderstandswert des elektrischen Energiespeichers gebildet wird, wobei der Innenwiderstandswert ermittelt wird, indem aus einem die Eigenschaften des elektrischen Energiespeichers repräsentierenden vordefinierten Kennlinienfeld ein mit der ermittelten Temperatur und dem ermittelten Ladezustand korrespondierender Innenwiderstandswert automatisch ausgewählt wird. Das vordefinierte Kennlinienfeld ist beispielsweise in einer an die Auswerteeinheit informationstechnisch angebundenen Speichereinheit abgelegt.In a fourth step of the method according to the invention, an expected current intensity difference is determined by calculating a quotient, which is formed from a difference between the second voltage value and the first voltage value and an internal resistance value of the electrical energy store, with the internal resistance value being determined by determining the properties of the electrical energy store representing predefined family of characteristics with the determined temperature and the determined state of charge corresponding internal resistance value is automatically selected. The predefined family of characteristics is stored, for example, in a memory unit that is linked to the evaluation unit in terms of information technology.

In einem fünften Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens wird eine erfolgreiche Plausibilisierung der Strommessung signalisiert, sofern eine Abweichung zwischen der erwarteten Stromstärkedifferenz und einer gemessenen Stromstärkedifferenz aus dem zweiten Stromstärkewert und dem ersten Stromstärkewert einen vordefinierten Toleranzwert nicht überschreitet. Alternativ wird eine nicht erfolgreiche Plausibilisierung der Strommessung signalisiert, falls die Abweichung zwischen der erwarteten Stromstärkedifferenz und der gemessenen Stromstärkedifferenz den vordefinierten Toleranzwert überschreitet. Die Signalisierung erfolgt beispielsweise durch Ausgaben eines digitalen und/oder analogen Signals an eine Komponente des Energiesystems (z. B. die Auswerteeinheit selbst) und/oder an eine Komponente abseits des Energiesystems. Auf Basis des Signals ist es möglich, in dieser Komponente eine geeignete Fehlerreaktion auszuführen.In a fifth step of the method according to the invention, a successful plausibility check of the current measurement is signaled if a deviation between the expected current intensity difference and a measured current intensity difference from the second current intensity value and the first current intensity value does not exceed a predefined tolerance value. Alternatively, an unsuccessful plausibility check of the current measurement is signaled if the deviation between the expected current intensity difference and the measured current intensity difference exceeds the predefined tolerance value. The signaling takes place, for example, by outputting a digital and/or analog signal to a component of the energy system (eg the evaluation unit itself) and/or to a component outside the energy system. Based on the signal, it is possible to carry out an appropriate error reaction in this component.

Das erfindungsgemäße Verfahren bietet u. a. den Vorteil, dass ein redundanter Stromsensor zur Messung des Stroms, der zwischen dem elektrischen Energiespeicher und dem elektrischen Verbraucher fließt, entfallen kann, da der auf Basis des Stromsensors gemessene Strom stattdessen mittels der erfindungsgemäßen Verfahrens plausibilisiert werden kann. Dadurch lassen sich sowohl Kosten, als auch ein für einen redundanten Sensor erforderlicher Bauraum in solchen Fällen einsparen, in denen eine Plausibilisierung einer Strommessung (z. B. in sicherheitskritischen Anwendungen, welche beispielsweise im ASIL-Stand definiert sind) erforderlich ist.The method according to the invention offers i.a. the advantage that a redundant current sensor for measuring the current that flows between the electrical energy store and the electrical load can be omitted since the current measured on the basis of the current sensor can instead be checked for plausibility using the method according to the invention. As a result, both costs and the installation space required for a redundant sensor can be saved in cases in which a plausibility check of a current measurement (e.g. in safety-critical applications, which are defined in the ASIL status, for example) is required.

Die Unteransprüche zeigen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung.The dependent claims show preferred developments of the invention.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung berücksichtigt das Kennlinienfeld zusätzlich jeweilige Alterungszustände des elektrischen Energiespeichers. Zudem erfolgt das Ermitteln des jeweiligen Innenwiderstandswertes zusätzlich in Abhängigkeit des aktuellen Alterungszustandes des elektrischen Energiespeichers.In an advantageous embodiment of the present invention, the family of characteristics also takes into account the respective aging states of the electrical energy store. In addition, the respective internal resistance value is also determined as a function of the current aging status of the electrical energy store.

Vorteilhaft ist die ermittelte Temperatur eine erste Temperatur und der ermittelte Ladezustand ein erster Ladezustand während der dritte Zeitpunkt im Wesentlichen mit dem ersten Zeitpunkt übereinstimmt. Ferner werden eine zweite Temperatur und ein zweiter Ladezustand zu einem vierten Zeitpunkt ermittelt, welcher im Wesentlichen mit dem zweiten Zeitpunkt übereinstimmt. Anschließend erfolgt das Ermitteln der erwarteten Stromstärkedifferenz auf Basis einer resultierenden Temperatur, die mittels einer ersten vordefinierten Berechnungsvorschrift aus der ersten Temperatur und der zweiten Temperatur berechnet wird. Zudem erfolgt das Ermitteln der erwarteten Stromstärkedifferenz auf Basis eines resultierenden Ladezustandes, der mittels einer zweiten vordefinierten Berechnungsvorschrift aus dem ersten Ladezustand und dem zweiten Ladezustand berechnet wird. Die erste Berechnungsvorschrift und die zweite Berechnungsvorschrift sind vorzugsweise identische Berechnungsvorschriften (z. B. jeweils eine Mittelwertbildung aus den jeweils zu verrechnenden Werten), eine Abweichung der ersten Berechnungsvorschrift von der zweiten Berechnungsvorschrift ist aber ebenfalls denkbar.The determined temperature is advantageously a first temperature and the determined state of charge is a first state of charge, while the third point in time essentially corresponds to the first point in time. Furthermore, a second temperature and a second state of charge are determined at a fourth point in time, which essentially corresponds to the second point in time. The expected current strength difference is then determined on the basis of a resulting temperature, which is calculated from the first temperature and the second temperature using a first predefined calculation rule. In addition, the expected current intensity difference is determined on the basis of a resulting state of charge, which is calculated from the first state of charge and the second state of charge using a second predefined calculation rule. The first calculation schrift and the second calculation rule are preferably identical calculation rules (e.g. in each case an averaging of the values to be calculated in each case), but a deviation of the first calculation rule from the second calculation rule is also conceivable.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung verfügen der Spannungssensor und/oder der Temperatursensor über eine Selbstdiagnosefunktion. Ferner werden eine oder mehrere mögliche Fehlerquellen für eine Abweichung zwischen der erwarteten und der gemessenen Stromstärkedifferenz auf Basis jeweiliger Ergebnisse der Selbstdiagnosefunktion ermittelt. Darüber hinaus werden die ermittelten möglichen Fehlerquellen signalisiert. In Abhängigkeit jeweiliger Plausibilisierungsmöglichkeiten für jeweilige beteiligte Sensoren ist es möglich, eine Gruppe potentiell fehlerhafter Sensoren und/oder ein fehlerhaftes Kennlinienfeld und/oder eine fehlerhafte Auswahl einer aktuell zu verwendenden Kennlinie oder konkret einzelne fehlerhafte Sensoren zu identifizieren.In a further advantageous embodiment of the present invention, the voltage sensor and/or the temperature sensor have a self-diagnosis function. Furthermore, one or more possible error sources for a deviation between the expected and the measured current intensity difference are determined on the basis of respective results of the self-diagnosis function. In addition, the identified possible sources of error are signalled. Depending on the respective plausibility check options for the respective sensors involved, it is possible to identify a group of potentially faulty sensors and/or a faulty family of characteristic curves and/or a faulty selection of a characteristic curve that is currently to be used, or specifically individual faulty sensors.

Alternativ oder zusätzlich ist es denkbar, dass der Spannungssensor ein erster Spannungssensor ist und eine am ersten Spannungssensor vorliegende Spannung zusätzlich mittels eines zweiten Spannungssensors gemessen wird und/oder dass der Temperatursensor ein erster Temperatursensor ist und eine am ersten Temperatursensor vorliegende Temperatur zusätzlich mittels eines zweiten Temperatursensors gemessen wird. Anschließend werden eine oder mehrere mögliche Fehlerquellen für eine Abweichung zwischen der erwarteten und der gemessenen Stromstärkedifferenz auf Basis eines Abgleichs von Messwerten des ersten Spannungssensors und des zweiten Spannungssensors und/oder auf Basis eines Abgleichs von Messwerten des ersten Temperatursensors und des zweiten Temperatursensors ermittelt, so dass die ermittelten möglichen Fehlerquellen entsprechend signalisiert werden können.Alternatively or additionally, it is conceivable that the voltage sensor is a first voltage sensor and a voltage present at the first voltage sensor is also measured by a second voltage sensor and/or that the temperature sensor is a first temperature sensor and a temperature present at the first temperature sensor is also measured by a second temperature sensor is measured. One or more possible error sources for a discrepancy between the expected and the measured current intensity difference are then determined on the basis of a comparison of measured values from the first voltage sensor and the second voltage sensor and/or on the basis of a comparison of measured values from the first temperature sensor and the second temperature sensor, so that the identified possible sources of error can be signaled accordingly.

Ferner ist es möglich, dass der elektrische Energiespeicher eine Vielzahl von Energiespeichereinheiten aufweist und eine Plausibilisierung der Strommessung auf Basis einer Gesamtspannung über sämtliche Energiespeichereinheiten oder auf Basis einer Spannung über einem Teil der Energiespeichereinheiten des elektrischen Energiespeichers erfolgt. Die Vielzahl von Energiespeichereinheiten kann innerhalb der elektrischen Energiequelle seriell und/oder parallel verschaltet sein. Eine Spannungsmessung über einem Teil der Energiespeichereinheiten erfolgt beispielsweise auf Basis separater Spannungsmessungen über jeweilige Energiespeichereinheiten und/oder auf Basis des Spannungssensors und wenigstens eines weiteren Schalters des Energiespeichers, welcher eingerichtet ist, mittels einer Ansteuerung nur denjenigen Teil der Energiespeichereinheiten mit dem ersten Anschluss und dem zweiten Anschluss zu verbinden, welcher aktuell zu plausibilisieren ist. Es versteht sich, dass eine Vielzahl solch weiterer Schalter einsetzbar ist, um beispielsweise Spannungsmessungen über jede Energiespeichereinheit separat durchzuführen.It is also possible for the electrical energy store to have a large number of energy storage units and for the current measurement to be checked for plausibility based on a total voltage across all energy storage units or based on a voltage across some of the energy storage units of the electrical energy store. The multiplicity of energy storage units can be connected in series and/or in parallel within the electrical energy source. A voltage measurement across a part of the energy storage units is carried out, for example, on the basis of separate voltage measurements via respective energy storage units and/or on the basis of the voltage sensor and at least one other switch of the energy storage device, which is set up by means of a control of only that part of the energy storage units with the first connection and the second Connection to connect, which is currently to be checked for plausibility. It goes without saying that a large number of such further switches can be used in order, for example, to carry out voltage measurements separately via each energy storage unit.

Vorteilhaft erfolgt die Plausibilisierung der Strommessung auf Basis einer Vielzahl aufeinanderfolgender Plausibilisierungsvorgänge, deren jeweilige Ergebnisse vor einer Signalisierung des Plausibilisierungsergebnisses zu einem endgültigen Plausibilisierungsergebnis zusammengefasst werden, und/oder für eine fortlaufende Plausibilisierung der Strommessung (z. B. in regelmäßigen oder in unregelmäßigen zeitlichen Abständen) verwendet werden.The plausibility check of the current measurement is advantageously carried out on the basis of a large number of successive plausibility check processes, the respective results of which are combined to form a final plausibility check result before the plausibility check result is signaled, and/or for a continuous plausibility check of the current measurement (e.g. at regular or irregular time intervals) be used.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung sind der elektrische Verbraucher und die elektrische Energiequelle zum ersten Zeitpunkt elektrisch getrennt und zum zweiten Zeitpunkt elektrisch verbunden. Dies erfolgt vorzugsweise durch eine Ansteuerung des Schalters mittels der Auswerteeinheit. D. h., dass die Plausibilisierung des Stromsensors auf Basis einer zum ersten Zeitpunkt gemessenen Ruhespannung und eines Stroms von 0 A mit einer zum zweiten Zeitpunkt vorliegenden Spannung und einem zum zweiten Zeitpunkt vorliegenden Strom erfolgt.In a further advantageous embodiment of the present invention, the electrical load and the electrical energy source are electrically separated at the first point in time and electrically connected at the second point in time. This is preferably done by activating the switch using the evaluation unit. This means that the plausibility check of the current sensor takes place on the basis of a no-load voltage measured at the first point in time and a current of 0 A with a voltage present at the second point in time and a current present at the second point in time.

Vorzugsweise wird die Signalisierung verwendet, um einen Fehlerzustand an einen Benutzer des Energiesystems auszugeben und/oder das Energiesystem in einen sicheren Zustand zu überführen (z. B. durch eine automatische Trennung des elektrischen Verbrauchers von der elektrischen Energiequelle) und/oder eine Energieentnahme des elektrischen Verbrauchers aus dem elektrischen Energiespeicher zu reduzieren.The signaling is preferably used to output an error status to a user of the energy system and/or to transfer the energy system to a safe state (e.g. by automatically disconnecting the electrical load from the electrical energy source) and/or removing energy from the electrical Reduce consumer from the electrical energy storage.

Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Energiesystem vorgeschlagen, welches aufweist: einen elektrischen Energiespeicher mit einem ersten Anschluss und einem zweiten Anschluss, einen elektrischen Verbraucher, einen Stromsensor, einen Spannungssensor, einen Temperatursensor, eine Auswerteeinheit und eine Speichereinheit. Die Auswerteeinheit ist beispielsweise als ASIC, FPGA, Prozessor, digitaler Signalprozessor, Mikrocontroller, o. ä., ausgestaltet und informationstechnisch mit der Speichereinheit verbunden. Des Weiteren ist die Auswerteeinheit eingerichtet, einen Strom mittels des Stromsensors zu ermitteln, der zwischen dem elektrischen Energiespeicher des Energiesystems und dem mit dem elektrischen Energiespeicher verbundenen elektrischen Verbraucher des Energiesystems fließt, wobei ein erster Stromstärkewert zu einem ersten Zeitpunkt ermittelt wird und ein zweiter Stromstärkewert zu einem zweiten Zeitpunkt ermittelt wird, zu dem eine vordefinierte Mindestabweichung zum ersten Stromstärkewert vorliegt. Die Auswerteeinheit ist weiter eingerichtet, eine Spannung zwischen dem ersten Anschluss und dem zweiten Anschluss des elektrischen Energiespeichers mittels des Spannungssensors zu ermitteln, wobei ein erster Spannungswert zum ersten Zeitpunkt und ein zweiter Spannungswert zum zweiten Zeitpunkt ermittelt wird. Ferner ist die Auswerteeinheit eingerichtet, eine Temperatur mittels des Temperatursensors und einen Ladezustand des elektrischen Energiespeichers zu einem dritten Zeitpunkt zu ermitteln, wobei der dritte Zeitpunkt eine vordefinierte zulässige Zeitabweichung vom ersten Zeitpunkt oder vom zweiten Zeitpunkt nicht überschreitet. Die Auswerteeinheit ist zudem eingerichtet, eine erwartete Stromstärkedifferenz durch Berechnen eines Quotienten, welcher aus einer Differenz aus dem zweiten Spannungswert und dem ersten Spannungswert und einem Innenwiderstandswert des elektrischen Energiespeichers gebildet wird, zu ermitteln, wobei der Innenwiderstandswert ermittelt wird, indem aus einem die Eigenschaften des elektrischen Energiespeichers repräsentierenden vordefinierten Kennlinienfeld ein mit der ermittelten Temperatur und dem ermittelten Ladezustand korrespondierender Innenwiderstandswert ausgewählt wird, wobei das Kennlinienfeld in der informationstechnisch mit der Auswerteeinheit verbundenen Speichereinheit abgelegt ist. Die Auswerteeinheit ist schließlich eingerichtet, eine erfolgreiche Plausibilisierung der Strommessung zu signalisieren, sofern eine Abweichung zwischen der erwarteten Stromstärkedifferenz und einer gemessenen Stromstärkedifferenz aus dem zweiten Stromstärkewert und dem ersten Stromstärkewert einen vordefinierten Toleranzwert nicht überschreitet, oder andernfalls eine nicht erfolgreiche Plausibilisierung der Strommessung zu signalisieren.According to a second aspect of the present invention, an energy system is proposed which has: an electrical energy store with a first connection and a second connection, an electrical load, a current sensor, a voltage sensor, a temperature sensor, an evaluation unit and a storage unit. The evaluation unit is designed, for example, as an ASIC, FPGA, processor, digital signal processor, microcontroller, or the like, and is connected to the memory unit in terms of information technology. Furthermore, the evaluation unit is set up to use the current sensor to determine a current that flows between the electrical energy store of the energy system and the electrical consumer of the energy system that is connected to the electrical energy store. wherein a first current value is determined at a first point in time and a second current value is determined at a second point in time at which there is a predefined minimum deviation from the first current value. The evaluation unit is further set up to determine a voltage between the first connection and the second connection of the electrical energy store using the voltage sensor, a first voltage value being determined at the first point in time and a second voltage value being determined at the second point in time. Furthermore, the evaluation unit is set up to determine a temperature using the temperature sensor and a state of charge of the electrical energy store at a third point in time, the third point in time not exceeding a predefined permissible time deviation from the first point in time or from the second point in time. The evaluation unit is also set up to determine an expected current intensity difference by calculating a quotient, which is formed from a difference between the second voltage value and the first voltage value and an internal resistance value of the electrical energy storage device, with the internal resistance value being determined by taking the properties of the electric energy store representing predefined family of characteristics with the determined temperature and the determined state of charge corresponding internal resistance value is selected, wherein the family of characteristics is stored in the information technology connected to the evaluation unit storage unit. Finally, the evaluation unit is set up to signal a successful plausibility check of the current measurement if a deviation between the expected current intensity difference and a measured current intensity difference from the second current intensity value and the first current intensity value does not exceed a predefined tolerance value, or else to signal an unsuccessful plausibility check of the current measurement.

Vorzugsweise ist die Auswerteeinheit darüber hinaus eingerichtet ist, ein Verfahren nach vorstehender Beschreibung auszuführen. Die Merkmale, Merkmalskombinationen sowie die sich aus diesen ergebenden Vorteile entsprechen den in Verbindung mit dem erstgenannten Erfindungsaspekt ausgeführten derart ersichtlich, dass zur Vermeidung von Wiederholungen auf die obigen Ausführungen verwiesen wird.In addition, the evaluation unit is preferably set up to carry out a method according to the above description. The features, feature combinations and the resulting advantages correspond to those stated in connection with the first-mentioned aspect of the invention in such a way that, to avoid repetition, reference is made to the above statements.

Figurenlistecharacter list

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitende Zeichnung im Detail beschrieben. Dabei zeigen:

  • 1 eine schematische Übersicht über Komponenten eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Energiesystems; und
  • 2 ein Flussdiagramm veranschaulichend Schritte eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens.
Exemplary embodiments of the invention are described in detail below with reference to the accompanying drawings. show:
  • 1 a schematic overview of components of an embodiment of an energy system according to the invention; and
  • 2 a flow chart illustrating steps of an embodiment of a method according to the invention.

Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention

1 zeigt eine schematische Übersicht über Komponenten eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Energiesystems. Das Energiesystem weist eine Batterie 20, welche aus einer Mehrzahl von Batteriezellen 50 aufgebaut ist, und einen mit der Batterie 20 über einen Schalter 80 elektrisch verbundenen DC/DC-Wandler 25 auf. Aus Gründen der Übersichtlichkeit ist hier stellvertretend nur ein Teil der Batteriezellen 50 mittels Bezugszeichen gekennzeichnet. 1 shows a schematic overview of components of an embodiment of an energy system according to the invention. The energy system has a battery 20 which is made up of a plurality of battery cells 50 and a DC/DC converter 25 which is electrically connected to the battery 20 via a switch 80 . For reasons of clarity, only some of the battery cells 50 are identified here by reference symbols.

An geeigneten Positionen sind jeweils ein erster Temperatursensor 40 und ein zweiter Temperatursensor 45 im Bereich der Batteriezellen 50 angeordnet, um eine Temperatur der Batteriezellen 50 auf Basis redundanter Temperatursensoren 40, 45 zu erfassen. Die Batterie 20 weist zudem einen Spannungssensor 30 mit einer Selbstdiagnosefunktion auf, welcher eingerichtet ist, eine Spannung zwischen einem ersten Anschluss 22 und einem zweiten Anschluss 24 der Batterie 20 zu messen. Auf Basis der Selbstdiagnosefunktion ist der Spannungssensor 30 eingerichtet, eine Funktionsfähigkeit des Spannungssensors 30 zu überwachen, so dass jeweilige auf Basis des Spannungssensors 30 erzeugte Spannungsmessergebnisse als zuverlässig anzusehen sind, sofern keine Fehlfunktion des Spannungssensors 30 diagnostiziert wurde.A first temperature sensor 40 and a second temperature sensor 45 are arranged at suitable positions in the area of the battery cells 50 in order to detect a temperature of the battery cells 50 on the basis of redundant temperature sensors 40, 45. The battery 20 also has a voltage sensor 30 with a self-diagnosis function, which is set up to measure a voltage between a first connection 22 and a second connection 24 of the battery 20 . On the basis of the self-diagnosis function, the voltage sensor 30 is set up to monitor the functionality of the voltage sensor 30, so that respective voltage measurement results generated on the basis of the voltage sensor 30 can be regarded as reliable provided that no malfunction of the voltage sensor 30 has been diagnosed.

Die Batterie 20 weist ferner einen Stromsensor 10 auf, welcher eingerichtet ist, einen Stromfluss zwischen der Batterie 20 und dem DC/DC-Wandler 25 zu messen. Aus Kosten- und aus Messgründen (fortlaufende Messung) ist der Stromsensor 10 hier weder redundant ausgelegt, noch verfügt dieser über eine Selbstdiagnosefunktion, so dass eine Funktionsfähigkeit des Stromsensors 10 bzw. eine Zuverlässigkeit von Messergebnissen des Stromsensors 10 auf Basis des oben beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahrens überwacht wird, um sicherheitskritische Anforderungen an das Energiesystem erfüllen zu können. The battery 20 also has a current sensor 10 which is set up to measure a current flow between the battery 20 and the DC/DC converter 25 . For reasons of cost and measurement (continuous measurement), the current sensor 10 is neither designed redundantly nor does it have a self-diagnosis function, so that the functionality of the current sensor 10 or the reliability of measurement results of the current sensor 10 is monitored on the basis of the method according to the invention described above in order to be able to meet safety-critical requirements for the energy system.

Die Temperatursensoren 40, 45, der Spannungssensor 30 und der Stromsensor 10 sind jeweils mit einer Auswerteeinheit 60 eines Batteriemanagementsystems (nicht gezeigt) der Batterie 20 informationstechnisch verbunden, so dass die Auswerteeinheit 60 in der Lage ist, jeweilige Messwerte der jeweiligen Sensoren 40, 45, 30, 19 zu empfangen. Über eine Steuerleitung ist die Auswerteeinheit 60 mit einem Steuereingang des Schalters 80 verbunden, welcher hier als Schütz ausgebildet ist, so dass die Auswerteeinheit 60 weiter eingerichtet ist, mittels einer Ansteuerung des Schalters 80, die Batterie 20 und den DC/DC-Wandler elektrisch zu verbinden und zu trennen.The temperature sensors 40, 45, the voltage sensor 30 and the current sensor 10 are each connected to an evaluation unit 60 of a battery management system (not shown) of the battery 20 in terms of information technology, so that the evaluation unit 60 is able to determine the respective measured values of the respective sensors 40, 45, 30, 19 to receive. The evaluation unit 60 is connected via a control line to a control input of the switch 80, which is designed here as a contactor, so that the evaluation unit 60 is further set up by controlling the switch 80 to electrically connect and disconnect the battery 20 and the DC/DC converter.

In einer Speichereinheit 70 der Auswerteeinheit 60 ist ein vordefiniertes Kennlinienfeld abgelegt, welches jeweilige Innenwiderstandswerte der Batterie 10 in Abhängigkeit jeweiliger Alterungszustände, jeweiliger Temperaturen und jeweiliger Ladezustände der Batterie 10 definiert.A predefined family of characteristic curves is stored in a memory unit 70 of the evaluation unit 60 , which defines respective internal resistance values of the battery 10 as a function of the respective aging states, respective temperatures and respective charge states of the battery 10 .

Auf Basis dieser Konfiguration und auf Basis des in der Speichereinheit 70 abgelegten Kennlinienfeldes, ist die Auswerteeinheit 60 dementsprechend in der Lage, das oben beschrieben erfindungsgemäße Verfahren zur Plausibilisierung der mittels des Stromsensors 10 durchgeführten Strommessung auszuführen. Ein Ergebnis der Plausibilisierung wird über ein durch die Auswerteeinheit 60 erzeugtes Plausibilisierungssignal S ausgegeben.On the basis of this configuration and on the basis of the family of characteristics stored in memory unit 70, evaluation unit 60 is accordingly able to carry out the method according to the invention described above for checking the plausibility of the current measurement carried out by means of current sensor 10. A result of the plausibility check is output via a plausibility check signal S generated by the evaluation unit 60 .

Das Plausibilisierungssignal S wird beispielsweise dazu verwendet, einen identifizierten Fehlerzustand ERR der Batterie 10 an den DC/DC-Wandler und/oder einen am DC/DC-Wandler elektrisch angebundenen Verbraucher zu kommunizieren, um beispielsweise eine Leistungsentnahme aus der Batterie 20 zu reduzieren.The plausibility signal S is used, for example, to communicate an identified error state ERR of the battery 10 to the DC/DC converter and/or a load electrically connected to the DC/DC converter, in order to reduce power draw from the battery 20, for example.

Ferner ist es möglich, eine Vielzahl von Plausibilisierungsvorgängen zu einem resultierenden Plausibilisierungsergebnis zusammenzufassen, bevor das resultierende Plausibilisierungsergebnis über das Plausibilisierungssignal S ausgegeben wird.It is also possible to combine a large number of plausibility checks into a resulting plausibility check result before the resulting plausibility check result is output via the plausibility check signal S.

Besonders vorteilhaft wird im Falle einer nicht plausiblen Strommessung auf Basis jeweiliger Messungen des Temperatursensoren 40, 45 und der Selbstdiagnosefunktion des Spannungssensors 30 eine Fehlerursache für eine nicht plausible Strommessung ermittelt und gemeinsam mit dem Plausibilisierungssignal S ausgegeben.In the case of an implausible current measurement, an error cause for an implausible current measurement is particularly advantageously determined on the basis of respective measurements by the temperature sensors 40, 45 and the self-diagnosis function of the voltage sensor 30 and output together with the plausibility signal S.

2 zeigt ein Flussdiagramm veranschaulichend Schritte eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens. 2 shows a flow chart illustrating steps of an embodiment of a method according to the invention.

Im ersten Schritt 100 wird mittels einer als Mikrocontroller ausgebildeten Auswerteinheit 60 eines elektrischen Energiespeichers 20 eines Energiesystems ein Strom mittels eines Stromsensors 10 ermittelt, der zwischen dem elektrischen Energiespeicher 20 und einem mit dem elektrischen Energiespeicher 20 verbundenen elektrischen Verbraucher 25 des Energiesystems fließt, wobei ein erster Stromstärkewert zu einem ersten Zeitpunkt ermittelt wird und ein zweiter Stromstärkewert zu einem zweiten Zeitpunkt ermittelt wird, zu dem eine vordefinierte Mindestabweichung zum ersten Stromstärkewert vorliegt.In the first step 100, an evaluation unit 60 configured as a microcontroller of an electrical energy store 20 of an energy system uses a current sensor 10 to determine a current that flows between the electrical energy store 20 and an electrical load 25 of the energy system that is connected to the electrical energy store 20, with a first Current value is determined at a first point in time and a second current value is determined at a second point in time at which there is a predefined minimum deviation from the first current value.

Im zweiten Schritt 200 wird mittels der Auswerteeinheit 60 eine Spannung zwischen einem ersten Anschluss 22 und einem zweiten Anschluss 24 des elektrischen Energiespeichers 20 mittels eines Spannungssensors 30 ermittelt, wobei ein erster Spannungswert zum ersten Zeitpunkt und ein zweiter Spannungswert zum zweiten Zeitpunkt ermittelt wird.In the second step 200, a voltage between a first connection 22 and a second connection 24 of the electrical energy store 20 is determined by means of a voltage sensor 30 by means of the evaluation unit 60, a first voltage value being determined at the first point in time and a second voltage value being determined at the second point in time.

Im Schritt 300 wird mittels der Auswerteeinheit 60 eine Temperatur mittels eines Temperatursensors 40 zum zweiten Zeitpunkt ermittelt. Zudem wird ein Ladezustand des elektrischen Energiespeichers 20 zum zweiten Zeitpunkt ermittelt.In step 300, a temperature is determined by the evaluation unit 60 by means of a temperature sensor 40 at the second point in time. In addition, a state of charge of the electrical energy store 20 is determined at the second point in time.

Im Schritt 400 wird mittels der Auswerteeinheit 60 eine erwartete Stromstärkedifferenz durch Berechnen eines Quotienten, welcher aus einer Differenz aus dem zweiten Spannungswert und dem ersten Spannungswert und einem Innenwiderstandswert des elektrischen Energiespeichers 20 gebildet wird, berechnet, wobei der Innenwiderstandswert ermittelt wird, indem aus einem die Eigenschaften des elektrischen Energiespeichers 20 repräsentierenden vordefinierten Kennlinienfeld ein mit der ermittelten Temperatur und dem ermittelten Ladezustand korrespondierender Innenwiderstandswert ausgewählt wird.In step 400, evaluation unit 60 calculates an expected current intensity difference by calculating a quotient, which is formed from a difference between the second voltage value and the first voltage value and an internal resistance value of electrical energy store 20, with the internal resistance value being determined by Characteristics of the electrical energy store 20 representing a predefined family of characteristics with the determined temperature and the determined state of charge corresponding internal resistance value is selected.

In einem Fall, in dem eine Abweichung zwischen der erwarteten Stromstärkedifferenz und einer gemessenen Stromstärkedifferenz aus dem zweiten Stromstärkewert und dem ersten Stromstärkewert einen vordefinierten Toleranzwert nicht überschreitet, wird im Schritt 500 durch die Auswerteeinheit 60 ein Plausibilisierungssignal S ausgeben, welches einen fehlerfreien Zustand der Strommessung auf Basis des erfindungsgemäßen Verfahrens repräsentiert (Fehlerzustand ERR = 0).In a case in which a deviation between the expected current intensity difference and a measured current intensity difference from the second current intensity value and the first current intensity value does not exceed a predefined tolerance value, a plausibility check signal S is output by the evaluation unit 60 in step 500, which indicates an error-free state of the current measurement Represents the basis of the method according to the invention (error status ERR=0).

In einem Fall, in dem eine Abweichung zwischen der erwarteten Stromstärkedifferenz und einer gemessenen Stromstärkedifferenz aus dem zweiten Stromstärkewert und dem ersten Stromstärkewert einen vordefinierten Toleranzwert überschreitet, wird stattdessen im Schritt 450 auf Basis einer Selbstdiagnosefunktionalität des Spannungssensors 30 und des Temperatursensors 40 eine Fehlerquelle (Stromsensor, Spannungssensor, Temperatursensor oder Kennlinienfeld) für die Abweichung zwischen der erwarteten und der gemessenen Stromstärkedifferenz ermittelt. Im Schritt 600 wird durch die Auswerteeinheit 60 in diesem Fall ein Plausibilisierungssignal S ausgeben, welches einen Fehlerzustand ERR der Strommessung auf Basis des erfindungsgemäßen Verfahrens repräsentiert (Fehlerzustand ERR > 1). Zudem wird im Schritt 650 durch die Auswerteeinheit 60 die ermittelte Fehlerquelle signalisiert.In a case in which a deviation between the expected current intensity difference and a measured current intensity difference from the second current intensity value and the first current intensity value exceeds a predefined tolerance value, an error source (current sensor, voltage sensor, temperature sensor or family of characteristics) for the deviation between the expected and the measured current difference. In step 600, the evaluation unit 60 in this case outputs a plausibility signal S, which represents an error state ERR of the current measurement based on the method according to the invention (error state ERR>1). Also, in step 650, the Off value unit 60 signals the determined error source.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

  • DE 102017214302 A1 [0004]DE 102017214302 A1 [0004]
  • DE 102017209450 A1 [0005]DE 102017209450 A1 [0005]
  • DE 102016218049 A1 [0006]DE 102016218049 A1 [0006]

Claims (11)

Verfahren zur Plausibilisierung einer Strommessung in einem Energiesystem aufweisend die Schritte: • Ermitteln (100) eines Stroms mittels eines Stromsensors (10), der zwischen einem elektrischen Energiespeicher (20) eines Energiesystems und einem mit dem elektrischen Energiespeicher (20) verbundenen elektrischen Verbraucher (25) des Energiesystems fließt, wobei ein erster Stromstärkewert zu einem ersten Zeitpunkt ermittelt wird und ein zweiter Stromstärkewert zu einem zweiten Zeitpunkt ermittelt wird, zu dem eine vordefinierte Mindestabweichung zum ersten Stromstärkewert vorliegt, • Ermitteln (200) einer Spannung zwischen einem ersten Anschluss (22) und einem zweiten Anschluss (24) des elektrischen Energiespeichers (20) mittels eines Spannungssensors (30), wobei ein erster Spannungswert zum ersten Zeitpunkt und ein zweiter Spannungswert zum zweiten Zeitpunkt ermittelt wird, • Ermitteln (300) einer Temperatur mittels eines Temperatursensors (40) und eines Ladezustandes des elektrischen Energiespeichers (20) zu einem dritten Zeitpunkt, wobei der dritte Zeitpunkt eine vordefinierte zulässige Zeitabweichung vom ersten Zeitpunkt oder vom zweiten Zeitpunkt nicht überschreitet, • Ermitteln (400) einer erwarteten Stromstärkedifferenz durch Berechnen eines Quotienten, welcher aus einer Differenz aus dem zweiten Spannungswert und dem ersten Spannungswert und einem Innenwiderstandswert des elektrischen Energiespeichers (20) gebildet wird, wobei der Innenwiderstandswert ermittelt wird, indem aus einem die Eigenschaften des elektrischen Energiespeichers (20) repräsentierenden vordefinierten Kennlinienfeld ein mit der ermittelten Temperatur und dem ermittelten Ladezustand korrespondierender Innenwiderstandswert ausgewählt wird, und • Signalisieren (500) einer erfolgreichen Plausibilisierung der Strommessung, sofern eine Abweichung zwischen der erwarteten Stromstärkedifferenz und einer gemessenen Stromstärkedifferenz aus dem zweiten Stromstärkewert und dem ersten Stromstärkewert einen vordefinierten Toleranzwert nicht überschreitet, oder andernfalls Signalisieren (600) einer nicht erfolgreichen Plausibilisierung der Strommessung.Method for checking the plausibility of a current measurement in an energy system, comprising the steps: • Determining (100) a current by means of a current sensor (10), which flows between an electrical energy store (20) of an energy system and an electrical consumer (25) of the energy system connected to the electrical energy store (20), with a first current value at a first Point in time is determined and a second current value is determined at a second point in time at which there is a predefined minimum deviation from the first current value, • Determining (200) a voltage between a first connection (22) and a second connection (24) of the electrical energy store (20) by means of a voltage sensor (30), wherein a first voltage value is determined at the first point in time and a second voltage value is determined at the second point in time , • Determining (300) a temperature by means of a temperature sensor (40) and a state of charge of the electrical energy store (20) at a third point in time, the third point in time not exceeding a predefined permissible time deviation from the first point in time or from the second point in time, • Determining (400) an expected current intensity difference by calculating a quotient, which is formed from a difference between the second voltage value and the first voltage value and an internal resistance value of the electrical energy store (20), the internal resistance value being determined by the properties of the electrical An internal resistance value corresponding to the temperature determined and the state of charge determined is selected, representing a predefined family of characteristics representing the energy store (20), and • Signaling (500) a successful plausibility check of the current measurement if a deviation between the expected current intensity difference and a measured current intensity difference from the second current intensity value and the first current intensity value does not exceed a predefined tolerance value, or else signaling (600) an unsuccessful plausibility check of the current measurement. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Kennlinienfeld zusätzlich jeweilige Alterungszustände des elektrischen Energiespeichers (20) berücksichtigt und das Ermitteln des jeweiligen Innenwiderstandswertes zusätzlich in Abhängigkeit eines aktuellen Alterungszustandes des elektrischen Energiespeichers (20) erfolgt.procedure after claim 1 , wherein the family of characteristics also takes into account the respective aging states of the electrical energy store (20) and the determination of the respective internal resistance value is also carried out as a function of a current aging state of the electrical energy store (20). Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei • die Temperatur eine erste Temperatur ist, der Ladezustand ein erster Ladezustand ist und der dritte Zeitpunkt im Wesentlichen mit dem ersten Zeitpunkt übereinstimmt, • eine zweite Temperatur und ein zweiter Ladezustand zu einem vierten Zeitpunkt ermittelt werden, welcher im Wesentlichen mit dem zweiten Zeitpunkt übereinstimmt, • das Ermitteln der erwarteten Stromstärkedifferenz auf Basis einer resultierenden Temperatur erfolgt, die mittels einer ersten vordefinierten Berechnungsvorschrift aus der ersten Temperatur und der zweiten Temperatur berechnet wird, und • das Ermitteln der erwarteten Stromstärkedifferenz auf Basis eines resultierenden Ladezustandes erfolgt, der mittels einer zweiten vordefinierten Berechnungsvorschrift aus dem ersten Ladezustand und dem zweiten Ladezustand berechnet wird.Method according to any one of the preceding claims, wherein • the temperature is a first temperature, the state of charge is a first state of charge and the third point in time essentially corresponds to the first point in time, • a second temperature and a second state of charge are determined at a fourth point in time, which essentially corresponds to the second point in time, • the expected current strength difference is determined on the basis of a resulting temperature, which is calculated from the first temperature and the second temperature using a first predefined calculation rule, and • the expected current intensity difference is determined on the basis of a resulting state of charge, which is calculated from the first state of charge and the second state of charge using a second predefined calculation rule. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei • der Spannungssensor (30) und/oder der Temperatursensor (40) über eine Selbstdiagnosefunktion verfügen, • eine oder mehrere mögliche Fehlerquellen für eine Abweichung zwischen der erwarteten und der gemessenen Stromstärkedifferenz auf Basis jeweiliger Ergebnisse der Selbstdiagnosefunktion ermittelt (450) werden, und • die ermittelten möglichen Fehlerquellen signalisiert (650) werden.Method according to any one of the preceding claims, wherein • the voltage sensor (30) and/or the temperature sensor (40) have a self-diagnostic function, • one or more possible error sources for a deviation between the expected and the measured current intensity difference are determined based on respective results of the self-diagnostic function (450), and • the determined possible sources of error are signaled (650). Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei • der Spannungssensor (30) ein erster Spannungssensor ist und eine am ersten Spannungssensor vorliegende Spannung zusätzlich mittels eines zweiten Spannungssensors gemessen wird und/oder der Temperatursensor ein erster Temperatursensor (40) ist und eine am ersten Temperatursensor (40) vorliegende Temperatur zusätzlich mittels eines zweiten Temperatursensors (45) gemessen wird, • eine oder mehrere mögliche Fehlerquellen für eine Abweichung zwischen der erwarteten und der gemessenen Stromstärkedifferenz auf Basis eines Abgleichs von Messwerten des ersten Spannungssensors und des zweiten Spannungssensors und/oder auf Basis eines Abgleichs von Messwerten des ersten Temperatursensors (40) und des zweiten Temperatursensors (45) ermittelt werden, und • die ermittelten möglichen Fehlerquellen signalisiert werden.Method according to any one of the preceding claims, wherein • the voltage sensor (30) is a first voltage sensor and a voltage present at the first voltage sensor is also measured by a second voltage sensor and/or the temperature sensor is a first temperature sensor (40) and a temperature present at the first temperature sensor (40) is also measured by a second temperature sensor (45) is measured, • one or more possible error sources for a discrepancy between the expected and the measured current intensity difference based on a comparison of measured values from the first voltage sensor and the second voltage sensor and/or based on a comparison of measured values from the first temperature sensor (40) and the second temperature sensor (45 ) are determined, and • the identified possible sources of error are signaled. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei • der elektrische Energiespeicher (20) eine Vielzahl von Energiespeichereinheiten (50) aufweist, und • eine Plausibilisierung der Strommessung auf Basis einer Gesamtspannung über sämtliche Energiespeichereinheiten (50) oder auf Basis einer Spannung über einem Teil der Energiespeichereinheiten (50) des elektrischen Energiespeichers (20) erfolgt.Method according to one of the preceding claims, wherein • the electrical energy store (20) has a multiplicity of energy storage units (50), and • a plausibility check of the current measurement on the basis a total voltage across all energy storage units (50) or on the basis of a voltage across a portion of the energy storage units (50) of the electrical energy store (20). Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Plausibilisierung der Strommessung auf Basis einer Vielzahl aufeinanderfolgender Plausibilisierungsvorgänge erfolgt, deren jeweilige Ergebnisse vor einer Signalisierung des Plausibilisierungsergebnisses zu einem endgültigen Plausibilisierungsergebnis zusammengefasst werden und/oder für eine fortlaufende Plausibilisierung der Strommessung verwendet werden.Method according to one of the preceding claims, wherein the plausibility check of the current measurement takes place on the basis of a large number of successive plausibility check processes, the respective results of which are combined into a final plausibility check result before the plausibility check result is signaled and/or are used for a continuous plausibility check of the current measurement. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der elektrische Verbraucher (25) und die elektrische Energiequelle (20) zum ersten Zeitpunkt elektrisch getrennt und zum zweiten Zeitpunkt elektrisch verbunden sind.Method according to one of the preceding claims, in which the electrical load (25) and the electrical energy source (20) are electrically disconnected at the first point in time and electrically connected at the second point in time. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Signalisierung verwendet wird, um • einen Fehlerzustand (ERR) an einen Benutzer des Energiesystems auszugeben, und/oder • das Energiesystem in einen sicheren Zustand zu überführen, und/oder • eine Energieentnahme des elektrischen Verbrauchers (25) aus dem elektrischen Energiespeicher (20) zu reduzieren.A method according to any one of the preceding claims, wherein the signaling is used to • issue an error condition (ERR) to a user of the energy system, and/or • transition the energy system to a safe state, and/or • to reduce an energy withdrawal of the electrical consumer (25) from the electrical energy store (20). Energiesystem aufweisend: • einen elektrischen Energiespeicher (20) mit einem ersten Anschluss (22) und einem zweiten Anschluss (24), • einen elektrischen Verbraucher (25), • einen Stromsensor (10), • einen Spannungssensor (30), • einen Temperatursensor (40), • eine Auswerteeinheit (60), und • eine Speichereinheit (70) wobei die Auswerteeinheit (60) eingerichtet ist, • einen Strom mittels des Stromsensors (10) zu ermitteln, der zwischen dem elektrischen Energiespeicher (20) des Energiesystems und dem mit dem elektrischen Energiespeicher (20) verbundenen elektrischen Verbraucher (25) des Energiesystems fließt, wobei ein erster Stromstärkewert zu einem ersten Zeitpunkt ermittelt wird und ein zweiter Stromstärkewert zu einem zweiten Zeitpunkt ermittelt wird, zu dem eine vordefinierte Mindestabweichung zum ersten Stromstärkewert vorliegt, • eine Spannung zwischen dem ersten Anschluss (22) und dem zweiten Anschluss (24) des elektrischen Energiespeichers (20) mittels des Spannungssensors (30) zu ermitteln, wobei ein erster Spannungswert zum ersten Zeitpunkt und ein zweiter Spannungswert zum zweiten Zeitpunkt ermittelt wird, • eine Temperatur mittels des Temperatursensors (40) und einen Ladezustand des elektrischen Energiespeichers (20) zu einem dritten Zeitpunkt zu ermitteln, wobei der dritte Zeitpunkt eine vordefinierte zulässige Zeitabweichung vom ersten Zeitpunkt oder vom zweiten Zeitpunkt nicht überschreitet, • eine erwartete Stromstärkedifferenz durch Berechnen eines Quotienten, welcher aus einer Differenz aus dem zweiten Spannungswert und dem ersten Spannungswert und einem Innenwiderstandswert des elektrischen Energiespeichers (20) gebildet wird zu ermitteln, wobei der Innenwiderstandswert (20) ermittelt wird, indem aus einem die Eigenschaften des elektrischen Energiespeichers (20) repräsentierenden vordefinierten Kennlinienfeld ein mit der ermittelten Temperatur und dem ermittelten Ladezustand korrespondierender Innenwiderstandswert ausgewählt wird, wobei das Kennlinienfeld in der Speichereinheit (70) abgelegt ist, die informationstechnisch mit der Auswerteeinheit (60) verbunden ist, und • eine erfolgreiche Plausibilisierung der Strommessung zu signalisieren, sofern eine Abweichung zwischen der erwarteten Stromstärkedifferenz und einer gemessenen Stromstärkedifferenz aus dem zweiten Stromstärkewert und dem ersten Stromstärkewert einen vordefinierten Toleranzwert nicht überschreitet, oder andernfalls eine nicht erfolgreiche Plausibilisierung der Strommessung zu signalisieren.Energy system having: • an electrical energy store (20) with a first connection (22) and a second connection (24), • an electrical consumer (25), • a current sensor (10), • a tension sensor (30), • a temperature sensor (40), • an evaluation unit (60), and • a storage unit (70), wherein the evaluation unit (60) is set up, • using the current sensor (10) to determine a current which flows between the electrical energy store (20) of the energy system and the electrical consumer (25) of the energy system connected to the electrical energy store (20), a first current value being determined at a first point in time and a second current value is determined at a second point in time at which there is a predefined minimum deviation from the first current value, • determining a voltage between the first connection (22) and the second connection (24) of the electrical energy store (20) using the voltage sensor (30), a first voltage value being determined at the first point in time and a second voltage value being determined at the second point in time, • determining a temperature by means of the temperature sensor (40) and a state of charge of the electrical energy store (20) at a third point in time, the third point in time not exceeding a predefined permissible time deviation from the first point in time or from the second point in time, • to determine an expected current strength difference by calculating a quotient, which is formed from a difference between the second voltage value and the first voltage value and an internal resistance value of the electrical energy store (20), with the internal resistance value (20) being determined by the properties of the electrical energy store (20), an internal resistance value corresponding to the determined temperature and the determined state of charge is selected, the characteristic curve being stored in the memory unit (70), which is connected to the evaluation unit (60) in terms of information technology, and • to signal a successful plausibility check of the current measurement if a deviation between the expected current intensity difference and a measured current intensity difference from the second current intensity value and the first current intensity value does not exceed a predefined tolerance value, or otherwise to signal an unsuccessful plausibility check of the current measurement. Energiesystem nach Anspruch 10, wobei die Auswerteeinheit (60) eingerichtet ist, ein Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 8 auszuführen.energy system after claim 10 , wherein the evaluation unit (60) is set up, a method according to one of claims 2 until 8th to execute.
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