DE102021212995A1

DE102021212995A1 - Method for monitoring a current flow in a high-voltage line, device and vehicle with a device

Info

Publication number: DE102021212995A1
Application number: DE102021212995.1A
Authority: DE
Inventors: Sebastian Schwärzler; Alain Florent Nanze Kuipou; Markus Litz
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2021-11-18
Filing date: 2021-11-18
Publication date: 2023-05-25

Abstract

Ein Verfahren zum Überwachen eines Stromflusses in einer Hochvoltleitung (125) für ein Antriebssystem (105) für ein Fahrzeug (100) umfasst ein Einlesen eines Temperatursignals (135) von einer Sensorschnittstelle (140) zu einer Sensoreinheit (130), wobei das Temperatursignal (135) einen von der Sensoreinheit (130) erfassten Temperaturwert der Hochvoltleitung (125) zu einem aktuellen Systemzustand des Antriebssystems (105) repräsentiert, ein Bestimmen eines Idealwerts unter Verwendung eines Temperaturmodells (150), wobei der Idealwert einen, aus einem Leiterstrom und einem Schirmstrom resultierenden, errechneten Temperaturwert der Hochvoltleitung (125) für den aktuellen Systemzustand repräsentiert, und ein Abgleichen des Idealwerts mit dem erfassten Temperaturwert, um einen Zustand der Hochvoltleitung (125) repräsentierenden Vergleichswert zu erhalten.

A method for monitoring a current flow in a high-voltage line (125) for a drive system (105) for a vehicle (100) comprises reading in a temperature signal (135) from a sensor interface (140) to a sensor unit (130), the temperature signal (135 ) represents a temperature value of the high-voltage line (125) detected by the sensor unit (130) for a current system state of the drive system (105), determining an ideal value using a temperature model (150), the ideal value being one resulting from a conductor current and a shield current , calculated temperature value of the high-voltage line (125) for the current system state represents, and a comparison of the ideal value with the detected temperature value in order to obtain a state of the high-voltage line (125) representing comparative value.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Verfahren zum Überwachen eines Stromflusses in einer Hochvoltleitung, eine Vorrichtung und ein Fahrzeug mit einer Vorrichtung.The present invention relates to a method for monitoring a current flow in a high-voltage line, a device and a vehicle with a device.

In Fahrzeugen mit elektrischen Antriebssystemen können Hochvoltleitungen zum Leiten von Strom eingesetzt werden. Während des Betriebs können die Leitungen sich erhitzen, wodurch sich die Wärme auch auf die die Hochvoltleitungen umgebenden Bauteile übertragen kann.In vehicles with electric drive systems, high-voltage cables can be used to conduct electricity. The lines can heat up during operation, which means that the heat can also be transferred to the components surrounding the high-voltage lines.

Vor diesem Hintergrund schafft die vorliegende Erfindung ein verbessertes Verfahren zum Überwachen eines Stromflusses in einer Hochvoltleitung, eine verbesserte Vorrichtung und ein verbessertes Fahrzeug mit einer Vorrichtung gemäß den Hauptansprüchen. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung.Against this background, the present invention creates an improved method for monitoring a current flow in a high-voltage line, an improved device and an improved vehicle with a device according to the main claims. Advantageous configurations result from the dependent claims and the following description.

Mit dem hier vorgestellten Verfahren kann vorteilhafterweise die Zuverlässigkeit des Gesamtsystems optimiert und die Lebensdauer der HV-Verkabelung erhöht werden. Daraus kann sich eine verbesserte Sicherheit der Insassen des Fahrzeugs ergebenWith the method presented here, the reliability of the overall system can advantageously be optimized and the service life of the HV cabling can be increased. This can result in improved safety for the occupants of the vehicle

Es wird ein Verfahren zum Überwachen eines Stromflusses in einer Hochvoltleitung für ein Antriebssystem für ein Fahrzeug vorgestellt, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst:

Einlesen eines Temperatursignals von einer Sensorschnittstelle zu einer Sensoreinheit, wobei das Temperatursignal einen von der Sensoreinheit erfassten Temperaturwert der Hochvoltleitung zu einem aktuellen Systemzustand des Antriebssystems repräsentiert,
Bestimmen eines Idealwerts unter Verwendung eines Temperaturmodells, wobei der Idealwert einen, aus einem Leiterstrom und einem Schirmstrom resultierenden, errechneten Temperaturwert der Hochvoltleitung für den aktuellen Systemzustand repräsentiert, und
Abgleichen des Idealwerts mit dem erfassten Temperaturwert, um einen einen Zustand der Hochvoltleitung repräsentierenden Vergleichswert zu erhalten.

A method for monitoring a current flow in a high-voltage line for a drive system for a vehicle is presented, the method comprising the following steps:

Reading in a temperature signal from a sensor interface to a sensor unit, the temperature signal representing a temperature value of the high-voltage line detected by the sensor unit for a current system state of the drive system,
Determining an ideal value using a temperature model, the ideal value representing a calculated temperature value of the high-voltage cable for the current system state resulting from a conductor current and a shield current, and
Comparing the ideal value with the detected temperature value in order to obtain a comparison value representing a state of the high-voltage line.

Beispielsweise kann es sich bei der Hochvoltleitung um eine Leitung zum Leiten von elektrischem Strom innerhalb eines elektrischen Antriebssystems zum Antreiben eines Fahrzeugs handeln, beispielsweise in einem Wechselstrom- oder Gleichstrom-Kreis. Hierfür kann die Hochvoltleitung einen oder mehrere Innenleiter umfassen, die im Betrieb, das heißt bei Bestromung mit dem Leiterstrom, einen Schirmstrom erzeugen können, der diese Leitereinheit umhüllt. Je nach Drehmomentanforderung beziehungsweise Beanspruchung des Fahrzeuges kann ein Verhältnis aus Innenleiterstrom sowie Schirmstrom der Gleichung I_Schirm/I_Leiter = jωL/Rs+jωLs folgen. Bei einem signifikanten Anstieg des Schirmstroms, zum Beispiel auf bis zu 70 A (I_Schirm_eff), kann sich die Hochvoltleitung überhitzen. Zudem kann die zum Beispiel als Antenne dienende Verkabelung im Fahrzeug zum Beispiel ADAS Komponenten stören (EMV). Mit dem Einsatz des hier vorgestellten Verfahrens kann eine solche thermischen Überhitzung oder elektromagnetischer Ausstrahlung vorteilhafterweise verhindert werden, indem die Hochvoltleitungen des elektrischen Antriebssystems in ihrem thermischen sowie elektrischen Verhalten bezogen auf die Korrelation zwischen Schirmstrom und Innenleiterstrom überwacht werden können. Dabei kann sich ein Temperaturverhalten eines solchen Verkabelungssystem mit einer e-Funktion beschreiben lassen. Mithilfe dieser bekannten Funktion kann das System Auskunft erhalten, wie das Hochvoltverkabelungssystem aktuell belastet wird, elektrisch wie thermisch, da nicht nur der Innenleiter als Wärmequelle dient, sondern auch der Schirm. Hierfür kann die Sensoreinheit beispielsweise eine Temperatur an einer Außenseite der Hochvoltleitung erfassen und unter Verwendung des Temperatursignals bereitstellen. Der so erfasste aktuelle Temperaturwert wird mit dem Idealwert abgeglichen, wobei der Idealwert aus dem Temperaturmodell ausgelesen werden kann, mit dem ein idealer Temperaturverlauf unter Berücksichtigung sowohl des Leiterstroms als auch des Schirmstroms errechnet werden kann. Demnach kann ein kontinuierlicher Soll-Ist-Vergleich stattfinden, um den aktuellen Zustand der Hochvoltleitung zu erfassen. Mit anderen Worten kann mit dem hier vorgestellten Verfahren dauerhaft geprüft werden, wie weit eine aktuelle Beanspruchung von den Grenzen des Verkabelungssystems entfernt ist. Hierbei kann für die zur Bestimmung der Beanspruchung verwendete Funktion eine Varianz miteinberechnet werden, um beispielsweise Sonderfälle abbilden zu können. Der aktuelle Systemzustand kann beispielsweise berücksichtigen, wie lange das Antriebssystem bereits in Betrieb ist und/oder mit welcher Drehzahl und Drehmoment der Antrieb des Antriebssystems betrieben wird und gegebenenfalls zuvor betrieben wurde.For example, the high-voltage line may be a line for conducting electrical current within an electric propulsion system for propelling a vehicle, for example in an AC or DC circuit. For this purpose, the high-voltage line can comprise one or more inner conductors which, during operation, that is to say when the conductor current is applied, can generate a shielding current which envelops this conductor unit. Depending on the torque requirement or the load on the vehicle, a relationship between the inner conductor current and the shield current can follow the equation I_shield/I_conductor = jωL/Rs+jωLs. If the screen current increases significantly, for example up to 70 A (I_screen_eff), the high-voltage cable can overheat. In addition, the wiring in the vehicle that serves as an antenna, for example, can interfere with ADAS components (EMC). With the use of the method presented here, such thermal overheating or electromagnetic radiation can be advantageously prevented by monitoring the thermal and electrical behavior of the high-voltage cables of the electrical drive system in relation to the correlation between shield current and inner conductor current. A temperature behavior of such a cabling system can be described with an e-function. With the help of this well-known function, the system can obtain information on how the high-voltage cabling system is currently being loaded, both electrically and thermally, since not only the inner conductor serves as a heat source, but also the shield. For this purpose, the sensor unit can, for example, detect a temperature on an outside of the high-voltage line and provide it using the temperature signal. The current temperature value recorded in this way is compared with the ideal value, whereby the ideal value can be read from the temperature model, with which an ideal temperature curve can be calculated taking into account both the conductor current and the shield current. Accordingly, a continuous target/actual comparison can take place in order to record the current state of the high-voltage line. In other words, the method presented here can be used to continuously check how far a current load is from the limits of the cabling system. A variance can be taken into account for the function used to determine the stress, in order to be able to depict special cases, for example. The current system state can, for example, take into account how long the drive system has already been in operation and/or the speed and torque at which the drive of the drive system is being operated and, if appropriate, was previously operated.

Gemäß einer Ausführungsform kann das Verfahren einen Schritt des Ansteuerns einer Änderung des Stromflusses aufweisen, wenn der Vergleichswert einen Zustand repräsentiert, in dem der erfasste Temperaturwert innerhalb eines Toleranzbereichs von dem Idealwert abweicht. Beispielsweise können Abweichungen zwischen dem Temperaturwert und dem Idealwert von zum Beispiel 10 °C toleriert werden. Wird hingegen ein Temperaturwert erfasst, der wesentlich höher als der Idealwert ist, beispielsweise ein Temperaturwert, der um 20 °C über dem Idealwert liegt, so kann dies als Überhitzung der Hochvoltleitung verstanden werden. In einem solchen Fall kann eine Änderung des Stromflusses angesteuert werden, beispielsweise durch ein Ansteuern eines Inverters des Antriebssystems. So kann beispielsweise der Leiterstrom und damit der durch den Leiterstrom induzierte Schirmstrom reduziert beziehungsweise neue reguliert werden. Vorteilhafterweise kann durch ein Regulieren des Stromflusses auch die durch den Stromfluss erzeugte Wärme reguliert und bei Bedarf eingeschränkt werden. Beispielsweise kann eine Anpassung des Leiterstroms von einem kritischen auf einen unkritischen Zustand zum Beispiel durch Drehmomentanpassung eines durch den Stromfluss angetriebenen elektrischen Antriebs durchgeführt werden, ohne dass ein Insasse des Fahrzeugs etwas spürt. Vorteilhafterweise können dadurch hitzeinduzierte Schäden an der Hochvoltleitung vermieden, die Sicherheit von Fahrzeuginsassen erhöht und die Lebensdauer der einzelnen Komponenten der Hochvoltleitung verlängert werden.According to one embodiment, the method can have a step of controlling a change in the current flow if the comparison value represents a state in which the detected temperature value deviates from the ideal value within a tolerance range. For example, deviations between the temperature value and the ideal value of 10 °C, for example, can be tolerated. If, on the other hand, a temperature value that is significantly higher than the ideal value is recorded, For example, a temperature that is 20 °C above the ideal value can be interpreted as overheating of the high-voltage cable. In such a case, a change in the current flow can be controlled, for example by controlling an inverter of the drive system. For example, the conductor current and thus the shield current induced by the conductor current can be reduced or new ones can be regulated. Advantageously, by regulating the current flow, the heat generated by the current flow can also be regulated and, if necessary, restricted. For example, the line current can be adjusted from a critical to a non-critical state, for example by adjusting the torque of an electric drive powered by the current flow, without a passenger in the vehicle feeling anything. Advantageously, as a result, heat-induced damage to the high-voltage line can be avoided, the safety of vehicle occupants can be increased and the service life of the individual components of the high-voltage line can be extended.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann das Verfahren einen Schritt des Bestimmens einer Lebensdauer der Hochvoltleitung unter Verwendung des Vergleichswerts umfassen. Dabei kann vorteilhafterweise das hier vorgestellte Verfahren als Alterungsmodell auf Hochvoltleitungen anwendbar sein. Durch die Einbeziehung des Schirmstroms zusätzlich zum Leiterstrom können Abweichungen zwischen Realität und Modell besonders klein sein beziehungsweise der Realität entsprechen, wodurch das Temperaturmodell für eine Annahme der Entwicklung und Lebensdauer der Hochvoltleitung herangezogen werden kann. Vorteilhafterweise kann dadurch die Temperatur prediktiv Lebensdauer der Hochvoltleitung abgeschätzt und so die Sicherheit für Nutzer des Fahrzeugs erhöht werden.According to a further embodiment, the method can include a step of determining a service life of the high-voltage line using the comparison value. The method presented here can advantageously be used as an aging model on high-voltage lines. By including the shield current in addition to the conductor current, deviations between reality and model can be particularly small or correspond to reality, which means that the temperature model can be used to assume the development and service life of the high-voltage cable. Advantageously, this allows the temperature to be predictively estimated for the service life of the high-voltage line, thereby increasing safety for the user of the vehicle.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann das Verfahren einen Schritt des Speicherns des Vergleichswerts aufweisen. Beispielsweise kann unter Verwendung des Vergleichswerts eine Lebensdauerberechnung der Hochvoltleitung durchgeführt und diese aktuelle Berechnung zusammen mit dem Vergleichswert abgespeichert werden. Eine solche Zustandsspeicherung beziehungsweise das thermische Verhalten der Leitung insbesondere in Bezug auf Grenzwerte hat den Vorteil, dass die Zuverlässigkeit des Gesamtsystems erhöht werden kann.According to a further embodiment, the method can have a step of storing the comparison value. For example, the service life of the high-voltage cable can be calculated using the comparison value, and this current calculation can be stored together with the comparison value. Such a status storage or the thermal behavior of the line, in particular with regard to limit values, has the advantage that the reliability of the overall system can be increased.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann das Verfahren einen Schritt des Bestimmens des Systemzustands unter Verwendung von mindestens einem Kabelparameter und zusätzlich oder alternativ einer Umgebungstemperatur und zusätzlich oder alternativ einer Frequenz des Stromflusses und zusätzlich oder alternativ einem Wert des Schirmstroms umfassen. Beispielsweise kann als Kabelparameter eine Geometrie der Hochvoltleitung oder ihr Verlegeweg innerhalb des Antriebssystems eingelesen werden. Zusätzlich oder alternativ kann die aktuelle Umgebungstemperatur, erfasst werden, beispielsweise durch zusätzliche Sensorik im Antriebssystem. Zusätzlich oder alternativ kann die aktuelle Grund- sowie Taktfrequenz des Stromflusses zum Beispiel am Inverter erfasst und die Induktanz des Leiterstroms durch berechnet werden, um den daraus resultierenden Schirmstrom zu erfassen. Das hat den Vorteil, dass der aktuelle Systemzustand umfassend erfasst werden kann, wodurch der Vergleichswert optimal bestimmt werden kann.According to a further embodiment, the method can comprise a step of determining the system state using at least one cable parameter and additionally or alternatively an ambient temperature and additionally or alternatively a frequency of the current flow and additionally or alternatively a value of the shield current. For example, the geometry of the high-voltage cable or its route within the drive system can be read in as a cable parameter. Additionally or alternatively, the current ambient temperature can be recorded, for example by additional sensors in the drive system. Additionally or alternatively, the current basic and clock frequency of the current flow can be recorded, for example, at the inverter and the inductance of the conductor current can be calculated in order to record the resulting shield current. This has the advantage that the current system status can be comprehensively recorded, which means that the comparison value can be optimally determined.

Zudem kann das Verfahren einen Schritt des Auslesens des zumindest einen Kabelparameters und zusätzlich oder alternativ der Umgebungstemperatur vor dem Schritt des Bestimmens des Systemzustands umfassen. Beispielsweise können die Kabelparameter sowie beispielsweise Grenzwerte der Umgebungstemperatur in einem Steuergerät (ECU) hinterlegt sein. Vorteilhafterweise kann dadurch der Systemzustand optimal erfasst werden.In addition, the method can include a step of reading out the at least one cable parameter and additionally or alternatively the ambient temperature before the step of determining the system state. For example, the cable parameters and, for example, limit values for the ambient temperature can be stored in a control unit (ECU). Advantageously, the system state can be optimally recorded as a result.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann das Verfahren einen Schritt des Erfassens der Frequenz des Stromflusses vor dem Schritt des Bestimmens des Systemzustands aufweisen. Ist die Hochvoltleitung, die auch als HV-Kabel bezeichnet werden kann, zum Beispiel in einem AC-System oder DC-System verlegt, so kann beispielsweise erfasst werden in welcher Stromstärke und zusätzlich mit welcher Frequenz der Stromfluss durch den Inverter bereitgestellt wird. Das hat den Vorteil, dass der Leiterstrom optimal erfasst und der durch den Leiterstrom induzierte Schirmstrom optimal bestimmt werden kann.According to a further embodiment, the method can have a step of detecting the frequency of the current flow before the step of determining the system state. If the high-voltage line, which can also be referred to as an HV cable, is laid in an AC system or DC system, for example, it is possible to record the current strength and the frequency with which the current flow is provided by the inverter. This has the advantage that the conductor current can be optimally recorded and the shield current induced by the conductor current can be optimally determined.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann das Verfahren einen Schritt des Bestimmens des Werts des Schirmstroms unter Verwendung des Stromflusses vor dem Schritt des Bestimmens des Systemzustands umfassen. Beispielsweise können eine Stärke des Stromflusses des Leiterstroms sowie dessen Frequenz sowie beispielsweise verschiedene geometrische Parameter der Hochvoltleitung erfasst werden, um die Induktanz des Leiterstroms und damit den Schirmstrom zu berechnen. Vorteilhafterweise ist damit eine optimale Berechnung der Erwärmung in Funktion der Zeit für Leiter, Leiterschirm und Isolierung sowie Mantel der Hochvoltleitung möglich.According to a further embodiment, the method may comprise a step of determining the value of the shield current using the current flow before the step of determining the system state. For example, a strength of the current flow of the conductor current and its frequency and, for example, various geometric parameters of the high-voltage line can be recorded in order to calculate the inductance of the conductor current and thus the shielding current. This advantageously enables an optimal calculation of the heating as a function of time for the conductor, conductor shield and insulation as well as the sheath of the high-voltage line.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann das Verfahren einen Schritt des Einlesens eines weiteren Temperatursignals von einer weiteren Sensorschnittstelle zu einer weiteren Sensoreinheit, die an einem zu der Sensoreinheit beanstandeten Abschnitt der Hochvoltleitung angeordnet ist, aufweisen. Dabei kann das weitere Temperatursignal einen von der weiteren Sensoreinheit erfassten weiteren Temperaturwert der Hochvoltleitung zu dem aktuellen Systemzustand des Antriebssystems repräsentieren. Dabei kann im Schritt des Bestimmens ein weiterer Idealwert unter Verwendung des Temperaturmodells bestimmt werden, wobei der weitere Idealwert einen, aus dem Leiterstrom und dem Schirmstrom resultierenden, errechneten weiteren Temperaturwert des Abschnitts der Hochvoltleitung für den aktuellen Systemzustand repräsentieren kann. Dabei kann im Schritt des Abgleichens der weitere Idealwert mit dem erfassten weiteren Temperaturwert abgeglichen werden, um einen weiteren Zustand der Hochvoltleitung repräsentierenden weiteren Vergleichswert zu erhalten. Beispielsweise kann eine Sensoreinheit in einem mittleren Abschnitt der Hochvoltleitung angeordnet sein und eine weitere Sensoreinheit kann aggregatsnah angeordnet sein, beispielsweise in der Nähe eines Antriebs, um vorteilhafterweise unterschiedliche Temperaturentwicklungen an unterschiedlichen Stellen der Hochvoltleitung zu erfassen. Dabei kann beispielsweise ein Bestimmen der Lebensdauer der Hochvoltleitung unter Einbezug beider Temperaturwerte durchgeführt werden, während zum Beispiel eine Stromanpassung auf Grundlage beispielsweise des höchsten der beiden Temperaturwerte durchgeführt werden kann.According to a further embodiment, the method can include a step of reading in a further temperature signal from a further sensor interface to a further sensor unit, which is arranged on a section of the high-voltage line which is at a distance from the sensor unit. In this case, the additional temperature signal can represent an additional temperature value of the high-voltage line detected by the additional sensor unit for the current system state of the drive system. In the determination step, a further ideal value can be determined using the temperature model, wherein the further ideal value can represent a calculated further temperature value of the section of the high-voltage line for the current system state resulting from the conductor current and the shield current. In this case, in the adjustment step, the further ideal value can be compared with the recorded further temperature value in order to obtain a further comparison value representing a further state of the high-voltage line. For example, a sensor unit can be arranged in a middle section of the high-voltage line and another sensor unit can be arranged close to the unit, for example near a drive, in order to advantageously detect different temperature developments at different points on the high-voltage line. In this case, for example, the service life of the high-voltage line can be determined taking both temperature values into account, while, for example, a current adjustment can be carried out on the basis of the highest of the two temperature values, for example.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform können die Schritte des Verfahrens für ein vordefiniertes Zeitfenster wiederholt werden. Beispielsweise können die von der Sensoreinheit erfassten Temperaturwerte im Betrieb der Hochvoltleitung zum Beispiel alle fünf Minuten eingelesen und mit dem Idealwert abgeglichen werden, sodass in regelmäßigen Abständen ein Vergleichswert bestimmt werden kann. Das hat den Vorteil, dass die Hochvoltleitung und damit das gesamte Antriebssystem kontinuierlich überwacht werden kann.According to a further embodiment, the steps of the method can be repeated for a predefined time window. For example, the temperature values recorded by the sensor unit during operation of the high-voltage line can be read every five minutes, for example, and compared with the ideal value, so that a comparative value can be determined at regular intervals. This has the advantage that the high-voltage cable and thus the entire drive system can be continuously monitored.

Das hier vorgestellte Verfahren kann beispielsweise in Software oder Hardware oder in einer Mischform aus Software und Hardware beispielsweise in einem Steuergerät implementiert sein.The method presented here can be implemented, for example, in software or hardware or in a mixed form of software and hardware, for example in a control unit.

Zudem wird eine Vorrichtung vorgestellt, die eingerichtet ist, um die Schritte einer Variante des zuvor vorgestellten Verfahrens in entsprechenden Einheiten auszuführen und zusätzlich oder alternativ anzusteuern. Eine Vorrichtung kann ein elektrisches Gerät sein, das elektrische Signale, beispielsweise Sensorsignale verarbeitet und in Abhängigkeit davon Steuersignale ausgibt. Die Vorrichtung kann eine oder mehrere geeignete Schnittstelle aufweisen, die hard- und/oder softwaremäßig ausgebildet sein können. Bei einer hardwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen beispielsweise Teil einer integrierten Schaltung sein, in der Funktionen der Vorrichtung umgesetzt sind. Die Schnittstellen können auch eigene, integrierte Schaltkreise sein oder zumindest teilweise aus diskreten Bauelementen bestehen. Bei einer softwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen Softwaremodule sein, die beispielsweise auf einem Mikrocontroller neben anderen Softwaremodulen vorhanden sind.In addition, a device is presented that is set up to carry out the steps of a variant of the previously presented method in corresponding units and to control them additionally or alternatively. A device can be an electrical device that processes electrical signals, for example sensor signals, and outputs control signals as a function thereof. The device can have one or more suitable interfaces, which can be designed in terms of hardware and/or software. In the case of a hardware design, the interfaces can be part of an integrated circuit, for example, in which the functions of the device are implemented. The interfaces can also be separate integrated circuits or at least partially consist of discrete components. In the case of a software design, the interfaces can be software modules which are present, for example, on a microcontroller alongside other software modules.

Zudem wird ein Fahrzeug mit einem Antriebssystem mit mindestens einer Hochvoltleitung und einer Variante der zuvor vorgestellten Vorrichtung vorgestellt. Beispielsweise kann das Fahrzeug mit einem elektrischen Antriebssystem ausgebildet sein, in dem einzelne Komponenten des Antriebssystems durch Hochvoltleitungen verbunden sein können. Durch den Einsatz der hier vorgestellten Vorrichtung kann vorteilhafterweise eine Temperaturentwicklung im Antriebssystem des Fahrzeugs überwacht, vorausgesagt und gesteuert werden, wodurch die Lebensdauer des Fahrzeugs verlängert und eine Gefahr durch eventuell auftretende Schäden im Gesamtsystem minimiert werden kann.In addition, a vehicle with a drive system with at least one high-voltage line and a variant of the device presented above is presented. For example, the vehicle can be designed with an electric drive system in which individual components of the drive system can be connected by high-voltage lines. By using the device presented here, a temperature development in the drive system of the vehicle can advantageously be monitored, predicted and controlled, whereby the service life of the vehicle can be extended and a risk of damage occurring in the overall system can be minimized.

Von Vorteil ist auch ein Computerprogrammprodukt mit Programmcode, der auf einem maschinenlesbaren Träger wie einem Halbleiterspeicher, einem Festplattenspeicher oder einem optischen Speicher gespeichert sein kann und zur Durchführung des Verfahrens nach einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen verwendet wird, wenn das Programm auf einem Computer oder einer Vorrichtung ausgeführt wird.A computer program product with program code, which can be stored on a machine-readable medium such as a semiconductor memory, a hard disk memory or an optical memory and is used to carry out the method according to one of the embodiments described above, is also advantageous if the program is on a computer or a device is performed.

Die Erfindung wird anhand der beigefügten Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:

1 ein Blockschaltbild eines Fahrzeugs gemäß einem Ausführungsbeispiel;
2 ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens zum Überwachen eines Stromflusses in einer Hochvoltleitung;
3 ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens zum Überwachen eines Stromflusses in einer Hochvoltleitung;
4A ein Diagramm eines Leiterstroms einer Hochvoltleitung gemäß einem Ausführungsbeispiel;
4B ein Diagramm eines Schirmstroms einer Hochvoltleitung gemäß einem Ausführungsbeispiel;
5 eine schematische Darstellung eines Temperaturverlaufs gemäß einem Ausführungsbeispiel; und
6 eine schematische Darstellung eines Temperaturmodells gemäß einem Ausführungsbeispiel.

The invention is explained in more detail by way of example with reference to the attached drawings. Show it:

1 a block diagram of a vehicle according to an embodiment;
2 a flowchart of an embodiment of a method for monitoring a current flow in a high-voltage line;
3 a flowchart of an embodiment of a method for monitoring a current flow in a high-voltage line;
4A a diagram of a conductor current of a high-voltage line according to an embodiment;
4B a diagram of a shield current of a high-voltage line according to an embodiment;
5 a schematic representation of a temperature profile according to an embodiment; and
6 a schematic representation of a temperature model according to an embodiment.

In der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden für die in den verschiedenen Figuren dargestellten und ähnlich wirkenden Elemente gleiche oder ähnliche Bezugszeichen verwendet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente verzichtet wird.In the following description of preferred exemplary embodiments of the present invention, the same or similar reference symbols are used for the elements which are shown in the various figures and have a similar effect, with a repeated description of these elements being dispensed with.

1 zeigt ein Blockschaltbild eines Fahrzeugs 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel. In diesem Ausführungsbeispiel ist das Fahrzeug 100 als Elektrofahrzeug ausgebildet und umfasst ein Antriebssystem 105 zum Antreiben des Fahrzeugs 100. Das Antriebssystem 105 umfasst lediglich beispielhaft eine Batterie 110, die durch eine DC-Verkabelung mit einem Inverter 115 verbunden ist. Der Inverter 115 ist in diesem Ausführungsbeispiel wiederum durch eine AC-Verkabelung mit einem elektrischen Antrieb 120 verbunden. Der Inverter 115 ist ausgebildet, um unter Verwendung einer Batteriespannung der Batterie 110 eine Wechselspannung, hier eine dreiphasige Wechselspannung zum Antreiben des Antriebs 120 bereitzustellen. 1 10 shows a block diagram of a vehicle 100 according to an exemplary embodiment. In this exemplary embodiment, vehicle 100 is designed as an electric vehicle and includes a drive system 105 for driving vehicle 100. Drive system 105 includes, by way of example only, a battery 110 that is connected to an inverter 115 by DC cabling. In this exemplary embodiment, the inverter 115 is in turn connected to an electric drive 120 by AC cabling. The inverter 115 is designed to provide an AC voltage, here a three-phase AC voltage, for driving the drive 120 using a battery voltage of the battery 110 .

Lediglich beispielhaft ist an einer Hochvoltleitung 125 eine Sensoreinheit 130 angeordnet, die ausgebildet ist, um einen Temperaturwert der Hochvoltleitung 125 zu erfassen und unter Verwendung eines Temperatursignals 135 an eine Sensorschnittstelle 140 einer Vorrichtung 145 bereitzustellen. Bei der Vorrichtung 145 handelt es sich in diesem Ausführungsbeispiel um eine elektronische Steuereinrichtung (ECU) des Fahrzeugs 100, die ausgebildet ist, um unter Verwendung des Temperatursignals 135 einen Stromfluss in der Hochvoltleitung 125 zu überwachen. Hierfür ist die Vorrichtung 145 ausgebildet, um das Temperatursignal 135 von der Sensorschnittstelle 140 einzulesen, wobei das Temperatursignal 135 einen von der Sensoreinheit 130 erfassten Temperaturwert der Hochvoltleitung 125 zu einem aktuellen Systemzustand des Antriebssystems 105 repräsentiert. Weiterhin umfasst die Vorrichtung 145 ein Temperaturmodell 150 unter Verwendung dessen ein Idealwert bestimmbar ist, wobei der Idealwert einen, aus einem Leiterstrom und einem Schirmstrom resultierenden, errechneten Temperaturwert der Hochvoltleitung 125 für den aktuellen Systemzustand repräsentiert. Die Vorrichtung 145 ist ausgebildet, um den Idealwert mit dem erfassten Temperaturwert abzugleichen, um einen Zustand der Hochvoltleitung 125 repräsentierenden Vergleichswert zu erhalten.A sensor unit 130 is arranged on a high-voltage line 125 purely by way of example, which is designed to detect a temperature value of the high-voltage line 125 and to provide it to a sensor interface 140 of a device 145 using a temperature signal 135 . In this exemplary embodiment, device 145 is an electronic control unit (ECU) of vehicle 100 that is designed to monitor a current flow in high-voltage line 125 using temperature signal 135 . For this purpose, device 145 is designed to read in temperature signal 135 from sensor interface 140 , temperature signal 135 representing a temperature value of high-voltage line 125 detected by sensor unit 130 for a current system state of drive system 105 . Furthermore, the device 145 includes a temperature model 150 using which an ideal value can be determined, the ideal value representing a calculated temperature value of the high-voltage line 125 resulting from a conductor current and a shield current for the current system state. The device 145 is designed to compare the ideal value with the detected temperature value in order to obtain a comparison value representing the state of the high-voltage line 125 .

In einem Ausführungsbeispiel ist an der Hochvoltleitung 125 eine weitere Sensoreinheit 160 angeordnet, wobei die weitere Sensoreinheit 160 von der Sensoreinheit 130 beanstandet ist. So ist die Sensoreinheit 130 lediglich beispielhaft nahe des Inverters 115 angeordnet, während die weitere Sensoreinheit 160 in einem Ausführungsbeispiel mittig zwischen dem Inverter 115 und dem Antrieb 120 angeordnet ist. Entsprechend ist die weitere Sensoreinheit 160 ausgebildet, um eine möglicherweise von der von der Sensoreinheit 130 erfassten Temperatur abweichende Temperatur der Hochvoltleitung 125 zu erfassen und unter Verwendung eines weiteren Temperatursignals 165 an eine weitere Sensorschnittstelle 170 der Vorrichtung 145 bereitzustellen. Die Vorrichtung 145 ist in diesem Ausführungsbeispiel ausgebildet, um unter Verwendung des Temperaturmodells 150 einen weiteren Idealwert für den Abschnitt der Hochvoltleitung 125 zu bestimmen, an dem die weitere Sensoreinheit 160 angeordnet ist. Unter Verwendung des weiteren Temperatursignals 165 ist der weitere Idealwert mit dem von der weiteren Sensoreinheit 160 erfassten weiteren Temperaturwert abgleichbar, um einen weiteren Zustand der Hochvoltleitung repräsentierenden weiteren Vergleichswert zu erhalten.In one exemplary embodiment, a further sensor unit 160 is arranged on the high-voltage line 125 , with the further sensor unit 160 being spaced apart from the sensor unit 130 . Thus, the sensor unit 130 is arranged near the inverter 115 merely by way of example, while the further sensor unit 160 is arranged centrally between the inverter 115 and the drive 120 in one exemplary embodiment. Accordingly, further sensor unit 160 is designed to detect a temperature of high-voltage line 125 that may deviate from the temperature detected by sensor unit 130 and to provide it to a further sensor interface 170 of device 145 using a further temperature signal 165 . In this exemplary embodiment, device 145 is designed to use temperature model 150 to determine a further ideal value for that section of high-voltage line 125 on which further sensor unit 160 is arranged. Using the further temperature signal 165, the further ideal value can be compared with the further temperature value detected by the further sensor unit 160 in order to obtain a further comparison value representing a further state of the high-voltage line.

In diesem Ausführungsbeispiel ist die Vorrichtung 145 ausgebildet, um ein Steuersignal 175 lediglich beispielhaft an den Inverter 115 bereitzustellen, um eine Änderung des Stromflusses in der Hochvoltleitung 125 anzusteuern. Das Steuersignal 175 ist in diesem Ausführungsbeispiel bereitstellbar, wenn der Vergleichswert und zusätzlich oder alternativ der weitere Vergleichswert einen Zustand repräsentieren, in dem der erfasste Temperaturwert und zusätzlich oder alternativ der weitere erfasste Temperaturwert innerhalb eines Toleranzbereichs von lediglich beispielhaft 10 °C von dem Idealwert abweichen. Der Inverter 115 ist in diesem Ausführungsbeispiel ausgebildet, um unter Verwendung des Steuersignals 175 den Stromfluss in der Hochvoltleitung 125 zu verringern, um die durch den Leiterstrom sowie den Schirmstrom erzeugte Temperatur an der Hochvoltleitung 125 zu senken.In this exemplary embodiment, device 145 is designed to provide a control signal 175 to inverter 115 , merely by way of example, in order to control a change in the current flow in high-voltage line 125 . In this exemplary embodiment, control signal 175 can be provided if the comparison value and additionally or alternatively the further comparison value represent a state in which the recorded temperature value and additionally or alternatively the further recorded temperature value deviate from the ideal value within a tolerance range of just 10° C., for example. In this exemplary embodiment, the inverter 115 is designed to reduce the current flow in the high-voltage line 125 using the control signal 175 in order to lower the temperature on the high-voltage line 125 generated by the conductor current and the shielding current.

In einem Ausführungsbeispiel ist die Vorrichtung 145 zudem ausgebildet, um unter Verwendung des Vergleichswerts und zusätzlich oder alternativ des weiteren Vergleichswerts eine Lebensdauer der Hochvoltleitung 125 zu bestimmen. Dabei sind lediglich beispielhaft die jeweiligen Vergleichswerte sowie die daraus errechnete restliche Lebensdauer lediglich beispielhaft in der Vorrichtung 145 speicherbar.In one exemplary embodiment, device 145 is also designed to determine a service life of high-voltage line 125 using the comparison value and additionally or alternatively the further comparison value. The respective comparison values and the remaining service life calculated from them can only be stored in the device 145 as an example.

2 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens 200 zum Überwachen eines Stromflusses in einer Hochvoltleitung. Das hier dargestellte Verfahren 200 ist beispielhaft mittels einer Vorrichtung, wie sie in der vorangegangenen Figur beschrieben wurde, zum Überwachen eines Stromflusses in einer Hochvoltleitung für ein Antriebssystem für ein Fahrzeug durchführbar. 2 shows a flowchart of an embodiment of a method 200 for monitoring a current flow in a high-voltage line. The method 200 presented here can be carried out by way of example using a device, as was described in the previous figure, for monitoring a current flow in a high-voltage line for a drive system for a vehicle.

Das Verfahren 200 umfasst hierfür einen Schritt 205 des Einlesens eines Temperatursignals von einer Sensorschnittstelle zu einer Sensoreinheit, wobei das Temperatursignal einen von der Sensoreinheit erfassten Temperaturwert der Hochvoltleitung zu einem aktuellen Systemzustand des Antriebssystems repräsentiert. Zudem umfasst das Verfahren 200 einen Schritt 210 des Bestimmens eines Idealwerts unter Verwendung eines Temperaturmodells, wobei der Idealwert einen, aus einem Leiterstrom und einem Schirmstrom resultierenden, errechneten Temperaturwert der Hochvoltleitung für den aktuellen Systemzustand repräsentiert. Weiterhin umfasst das Verfahren 200 einen Schritt 215 des Abgleichens des Idealwerts mit dem erfassten Temperaturwert, um einen Zustand der Hochvoltleitung repräsentierenden Vergleichswert zu erhalten.For this purpose, the method 200 comprises a step 205 of reading in a temperature signal from a sensor interface to a sensor unit, wherein the temperature signal represents a temperature value of the high-voltage line detected by the sensor unit for a current system state of the drive system. In addition, the method 200 includes a step 210 of determining an ideal value using a temperature model, the ideal value representing a calculated temperature value of the high-voltage line resulting from a conductor current and a shield current for the current system state. Furthermore, the method 200 includes a step 215 of comparing the ideal value with the detected temperature value in order to obtain a comparison value representing the state of the high-voltage line.

In einem Ausführungsbeispiel folgt auf den Schritt 215 des Abgleichens lediglich beispielhaft ein Schritt 220 des Ansteuerns einer Änderung des Stromflusses, wenn der Vergleichswert einen Zustand repräsentiert, in dem der erfasste Temperaturwert innerhalb eines Toleranzbereichs von dem Idealwert abweicht. Zudem umfasst das Verfahren 200 in einem Ausführungsbeispiel einen zusätzlichen Schritt 225 des Bestimmens einer Lebensdauer der Hochvoltleitung unter Verwendung des Vergleichswerts. Die bestimmte Lebensdauer wird in einem Ausführungsbeispiel zusammen mit dem Vergleichswert lediglich beispielhaft in einem anschließenden Schritt 230 des Speicherns gespeichert. Dabei werden die hier dargestellten Schritte des Verfahrens 200 in einem Ausführungsbeispiel für ein vordefiniertes Zeitfenster kontinuierlich wiederholt.In one exemplary embodiment, step 215 of adjustment is followed by step 220 of triggering a change in the current flow, by way of example only, if the comparison value represents a state in which the detected temperature value deviates from the ideal value within a tolerance range. In addition, in one exemplary embodiment, the method 200 includes an additional step 225 of determining a service life of the high-voltage line using the comparison value. In one exemplary embodiment, the lifespan determined is stored together with the comparison value, merely by way of example, in a subsequent step 230 of storing. The steps of the method 200 presented here are repeated continuously in one embodiment for a predefined time window.

Mit anderen Worten ist das hier dargestellte Verfahren 200 Teil eines Hochvoltleitungsmonitoring-Systems. Mithilfe von dieser Funktion soll das System Auskunft erhalten, wie das Hochvoltverkabelungssystem momentan belastet wird, elektrisch wie thermisch, da nicht nur der Innenleiter als Wärmequelle dient, sondern auch der Schirm. Je nach Drehmomenten-Anforderung beziehungsweise Beanspruchung des Fahrzeuges, liegt ein Innenleiterstrom sowie Schirmstrom nach I_Schirm/I_Leiter = jωL/Rs+jωLs vor. Mit dem hier dargestellten Verfahren 200 ist die Prädiktion des Schirmstroms funktional analysierbar beziehungsweise berechenbar. Damit wird dann die Überhitzung der HV-Leitung durch Leiterstromreduktion neu reguliert und die Lebensdauer der Hochvoltleitung abgeschätzt.In other words, the method 200 presented here is part of a high-voltage line monitoring system. With the help of this function, the system should receive information about how the high-voltage cabling system is currently being loaded, both electrically and thermally, since not only the inner conductor serves as a heat source, but also the shield. Depending on the torque requirement or the load on the vehicle, there is an inner conductor current and shield current according to I_shield/I_conductor = jωL/Rs+jωLs. With the method 200 presented here, the prediction of the shield current can be functionally analyzed or calculated. The overheating of the HV cable is then re-regulated by reducing the conductor current and the service life of the high-voltage cable is estimated.

3 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens 200 zum Überwachen eines Stromflusses in einer Hochvoltleitung. Das Verfahren 200 entspricht oder ähnelt dem in der vorangegangenen 2 beschriebenen Verfahren, mit dem Unterschied, dass das hier dargestellte Verfahren 200 zusätzliche Schritte aufweist. So gehen in diesem Ausführungsbeispiel dem Schritt 205 des Einlesens vorbereitende Schritte voraus. Lediglich beispielhaft umfasst das Verfahren 200 in einem Ausführungsbeispiel einen Schritt 300 des Auslesens eines Kabelparameters, bei dem es sich lediglich beispielhaft um die Geometrie der Hochvoltleitung handelt, sowie lediglich beispielhaft der Umgebungstemperatur. In einem Ausführungsbeispiel wird zeitgleich mit dem Schritt 300 des Auslesens ein Schritt 305 des Erfassens durchgeführt, in dem die Frequenz des Stromflusses der Hochvoltleitung erfasst wird. Lediglich beispielhaft folgt daraufhin ein Schritt 310 des Bestimmens des Werts des Schirmstroms unter Verwendung des Stromflusses. Lediglich beispielhaft wird unter Verwendung des Kabelparameters und der Umgebungstemperatur und der Frequenz des Stromflusses und des Werts des Schirmstroms in einem Ausführungsbeispiel ein Schritt 320 des Bestimmens des Systemzustands durchgeführt. Erst nach dem Schritt 320 des Bestimmens des Systemzustands folgt in diesem Ausführungsbeispiel der Schritt 205 des Einlesens eines Temperatursignals. 3 shows a flowchart of an embodiment of a method 200 for monitoring a current flow in a high-voltage line. The method 200 corresponds or is similar to that in the previous one 2 described method, with the difference that the method presented here has 200 additional steps. In this exemplary embodiment, preparatory steps precede step 205 of reading. Merely by way of example, the method 200 in one exemplary embodiment includes a step 300 of reading out a cable parameter, which is merely an example of the geometry of the high-voltage line, and only an example of the ambient temperature. In one exemplary embodiment, step 305 of detection is carried out at the same time as step 300 of reading, in which the frequency of the current flow in the high-voltage line is detected. By way of example only, this is followed by a step 310 of determining the value of the shield current using the current flow. For example only, in one embodiment, a step 320 of determining the system state is performed using the cable parameter and the ambient temperature and frequency of current flow and the value of the shield current. In this exemplary embodiment, step 205 of reading in a temperature signal follows only after step 320 of determining the system state.

Dabei weist das Verfahren 200 in einem Ausführungsbeispiel zusätzlich zu dem Schritt 205 des Einlesens einen weiteren Schritt 325 des Einlesens eines weiteren Temperatursignals auf. Im Schritt 325 des Einlesens eines weiteren Temperatursignal wird das weitere Temperatursignal lediglich beispielhaft von einer weiteren Sensorschnittstelle zu einer weiteren Sensoreinheit eingelesen, die an einem zu der Sensoreinheit beanstandeten Abschnitt der Hochvoltleitung angeordnet ist. Dabei repräsentiert das weitere Temperatursignal einen von der weiteren Sensoreinheit erfassten weiteren Temperaturwert der Hochvoltleitung zu dem aktuellen Systemzustand des Antriebssystems. Im Schritt 210 des Bestimmens wird lediglich beispielhaft ein weiterer Idealwert unter Verwendung des Temperaturmodells bestimmt, wobei der weitere Idealwert einen, aus dem Leiterstrom und dem Schirmstrom resultierenden, errechneten weiteren Temperaturwert des Abschnitts der Hochvoltleitung für den aktuellen Systemzustand repräsentiert. Im Schritt 215 des Abgleichens wird in einem Ausführungsbeispiel der weitere Idealwert mit dem erfassten weiteren Temperaturwert abgeglichen, um einen weiteren Zustand der Hochvoltleitung repräsentierenden weiteren Vergleichswert zu erhalten.In one exemplary embodiment, method 200 has a further step 325 of reading in a further temperature signal in addition to step 205 of reading. In step 325 of reading in a further temperature signal, the further temperature signal is read in by way of example only from a further sensor interface to a further sensor unit which is arranged on a section of the high-voltage line which is at a distance from the sensor unit. In this case, the additional temperature signal represents an additional temperature value of the high-voltage line detected by the additional sensor unit for the current system state of the drive system. In step 210 of determination, a further ideal value is determined using the temperature model, the further ideal value representing a calculated further temperature value of the section of the high-voltage line for the current system state resulting from the conductor current and the shield current. In step 215 of the adjustment, in one exemplary embodiment, the further ideal value is compared with the recorded further temperature value in order to obtain a further comparison value representing a further state of the high-voltage line.

4A zeigt ein Diagramm 400 eines Leiterstroms lu einer Hochvoltleitung gemäß einem Ausführungsbeispiel. Der Leiterstrom lu, der auch als Innenleiterstrom bezeichnet werden kann, weist während der dargestellten Zeitspanne von 0 bis 5000 Sekunden eine Stärke zwischen -600 und 600 Ampere auf. Zudem induziert der Leiterstrom lu einen Schirm auf der Leitung. 4A shows a diagram 400 of a conductor current lu of a high-voltage line according to an embodiment. The conductor current lu, which can also be referred to as the inner conductor current, has a strength of between -600 and 600 amperes during the time period shown from 0 to 5000 seconds. In addition, the line current lu induces a shield on the line.

4B zeigt ein Diagramm 405 dieses induzierten Schirmstroms Is, einer Hochvoltleitung gemäß einem Ausführungsbeispiel. Der Schirmstrom Is sowie der Leiterstrom lu sorgen für eine Temperaturentwicklung in der Hochvoltleitung, wie sie in der nachfolgenden 5 dargestellt ist. Je nach Drehmomenten-Anforderung, beziehungsweise Beanspruchung des Fahrzeuges, kann ein Innenleiterstrom sowie Schirmstrom nach I_Schirm/I_Leiter = jωL/Rs+jωLs vorliegen. 4B shows a diagram 405 of this induced shield current Is, a high-voltage line according to one embodiment. The shield current Is and the conductor current lu ensure a temperature development in the high-voltage cable, as shown in the following 5 is shown. Depending on the torque requirement or the load on the vehicle, there can be an inner conductor current and shield current according to I_Shield/I_Conductor = jωL/Rs+jωLs.

5 zeigt ein Diagramm 500 eines Temperaturverlaufs 505 einer Hochvoltleitung gemäß einem Ausführungsbeispiel. Hierbei ist auf der x-Achse des Diagramms 500 die Zeit dargestellt, die in diesem Ausführungsbeispiel einen Parameter des Systemzustands des Antriebssystems darstellt. In einem anderen Ausführungsbeispiel kann zusätzlich oder alternativ ein anderer Parameter des Systemzustands, beispielsweise die Drehzahl einbezogen werden. Auf der y-Achse ist die Temperatur in Celsius abgebildet. Neben dem Temperaturverlauf 505, der in diesem Ausführungsbeispiel mittels einer Sensoreinheit, wie sie in der vorangegangenen 1 beschrieben wurde, in der Mitte der Leitung erfasst ist, sind in der hier gezeigten Darstellung noch ein aggregatsnah erfasster weiterer Temperaturverlauf 510 abgebildet und zusätzlicher Temperaturverlauf 515, der nahe eine Komponentenanbindung der Hochvoltleitung erfasst ist. Lediglich beispielhaft ist nach einem vordefinierten Zeitfenster von beispielhaft 2500 Sekunden an einem Systemzustand T1 ein Temperaturwert 520 des Temperaturverlaufs 505 erfassbar. In dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel entspricht der erfasste Temperaturwert 520 ca. 65 °C. Zudem sind ein im weiteren Temperaturverlauf 510 zu dem Systemzustand T1 erfasster weiterer Temperaturwert 525 und ein im zusätzlichen Temperaturverlauf 515 zu dem Systemzustand T1 erfasster zusätzlicher Temperaturwert 530 von beispielhaft jeweils ca. 40°C erfassbar. 5 shows a diagram 500 of a temperature profile 505 of a high-voltage line according to an exemplary embodiment. In this case, the x-axis of diagram 500 shows the time, which in this exemplary embodiment represents a parameter of the system state of the drive system. In another exemplary embodiment, another parameter of the system state, for example the rotational speed, can additionally or alternatively be included. The temperature in Celsius is shown on the y-axis. In addition to the temperature profile 505, which in this exemplary embodiment uses a sensor unit, as in the previous one 1 was described, is recorded in the middle of the line, the illustration shown here also shows a further temperature profile 510 recorded near the unit and an additional temperature profile 515, which is recorded near a component connection of the high-voltage line. A temperature value 520 of the temperature profile 505 can be detected in a system state T1 after a predefined time window of, for example, 2500 seconds, purely by way of example. In the exemplary embodiment shown here, the recorded temperature value 520 corresponds to approximately 65°C. In addition, a further temperature value 525 recorded in the further temperature profile 510 for the system state T1 and an additional temperature value 530 recorded in the additional temperature profile 515 for the system state T1 of approximately 40° C. each, for example, can be recorded.

6 zeigt ein Diagramm 600 eines Temperaturmodells 150 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Hierbei ist auf der x-Achse des Diagramms 600 die Zeit dargestellt, die in diesem Ausführungsbeispiel einen Parameter des Systemzustands des Antriebssystems darstellt. Auf der y-Achse ist die Temperatur in Celsius abgebildet. In dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel zeigt das Temperaturmodell 150 einen errechneten Temperaturverlauf 605 in Form einer e-Funktion, wobei der errechnete Temperaturverlauf 605 innerhalb eines Toleranzbereichs von lediglich beispielhaft 10°C bis 25°C dem in der vorangegangenen 5 beschriebenen Temperaturverlauf entspricht. Dabei ist an dem Systemzustand T1 ein Idealwert 610 bestimmbar, der in dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel lediglich beispielhaft zwischen 60°C und 70°C liegt. Optional können für die Funktion Varianzen miteinberechnet werden, um Sonderfälle abbilden zu können. 6 6 shows a diagram 600 of a temperature model 150 according to an embodiment. In this case, the x-axis of diagram 600 shows the time, which in this exemplary embodiment represents a parameter of the system state of the drive system. The temperature in Celsius is shown on the y-axis. In the exemplary embodiment shown here, the temperature model 150 shows a calculated temperature curve 605 in the form of an e-function, the calculated temperature curve 605 being within a tolerance range of just 10° C. to 25° C., for example, that of the previous one 5 corresponds to the temperature profile described. In this case, an ideal value 610 can be determined for the system state T1, which in the exemplary embodiment shown here is between 60° C. and 70° C., merely by way of example. Optionally, variances can be taken into account for the function in order to be able to depict special cases.

Bezugszeichenlistereference list

100100: Fahrzeugvehicle
105105: Antriebssystemdrive system
110110: Batteriebattery
115115: Inverterinverters
120120: Antriebdrive
125125: Hochvoltleitunghigh-voltage line
130130: Sensoreinheitsensor unit
135135: Temperatursignaltemperature signal
140140: Sensorschnittstellesensor interface
145145: Vorrichtungcontraption
150150: Temperaturmodelltemperature model
160160: weitere Sensoreinheitadditional sensor unit
165165: weiteres Temperatursignalanother temperature signal
170170: weitere Sensorschnittstelleadditional sensor interface
175175: Steuersignal control signal
200200: VerfahrenProceedings
205205: Schritt des Einlesensreading step
210210: Schritt des Bestimmensstep of determining
215215: Schritt des Abgleichensstep of matching
220220: Schritt des Ansteuernsstep of driving
225225: Schritt des Bestimmens einer LebensdauerStep of determining a lifetime
230230: Schritt des Speicherns step of saving
300300: Schritt des Auslesensstep of reading
305305: Schritt des Erfassensstep of capturing
310310: Schritt des Bestimmens des Werts des SchirmstromsStep of determining the value of the screen current
320320: Schritt des Einlesens des weiteren Temperatursignals Step of reading in the further temperature signal
400400: Diagrammdiagram
405405: Diagrammdiagram
500500: Diagrammdiagram
505505: Temperaturverlauftemperature curve
510510: weiterer Temperaturverlauffurther temperature course
515515: zusätzlicher Temperaturverlaufadditional temperature profile
520520: Temperaturwerttemperature value
525525: weiterer Temperaturwertanother temperature value
530530: zusätzlicher Temperaturwert additional temperature value
600600: Diagrammdiagram
605605: errechneter Temperaturverlaufcalculated temperature profile
610610: Idealwert ideal value
IUIU: Leiterstromconductor current
ISchirm_UIScreen_U: Schirmstromshield current
T1T1: Systemzustandsystem state

Claims

Method (200) for monitoring a current flow in a high-voltage line (125) for a drive system (105) for a vehicle (100), the method (200) comprising the following steps (205, 210, 215): reading in (205) a temperature signal (135) from a sensor interface (140) to a sensor unit (130), wherein the temperature signal (135) contains a temperature value (520) of the high-voltage line (125) recorded by the sensor unit (130) for a current system state (T1) of the drive system (105 ) represents; Determining (210) an ideal value (610) using a temperature model (150), _the ideal value (610) being a calculated temperature value (520 ₎ of the high-voltage line (125 ) for the current system state (T1); and comparing (215) the ideal value (610) with the detected temperature value (520) in order to obtain a comparison value representing the state of the high-voltage line (125).

Method (200) according to claim 1 , having a step (220) of controlling a change in the current flow if the comparison value represents a state in which the detected temperature value (520) deviates from the ideal value (610) within a tolerance range.

Method (200) according to one of the preceding claims, with a step (225) of determining a service life of the high-voltage line (125) using the comparison value.

Method (200) according to one of the preceding claims, with a step (230) of storing the comparison value.

Method (200) according to one of the preceding claims, with a step (320) of determining the system state (T1) using at least one cable parameter and/or an ambient temperature and/or a frequency of the current flow and/or a value of the shield current (I _S ).

Method (200) according to claim 5 , with a step (300) of reading out the at least one cable parameter and/or the ambient temperature before the step (320) of determining the system state (T1).

Method (200) according to any one of Claims 5 or 6 , with a step (305) of detecting the frequency of the current flow before the step (320) of determining the system state (T1).

Method (200) according to any one of Claims 5 until 7 , comprising a step (310) of determining the value of the shield current (I _S ) using the current flow prior to the step (320) of determining the system state (T1).

Method (200) according to one of the preceding claims, with a step (325) of reading in a further temperature signal (165) from a further sensor interface (170) to a further sensor unit (160) at a section at a distance from the sensor unit (130). of the high-voltage line (125), wherein the further temperature signal (135) represents a further temperature value (525) of the high-voltage line (125) recorded by the further sensor unit (160) for the current system state (T1) of the drive system (105), wherein in Step (210) of determining a further ideal value is determined using the temperature model (150), the further ideal value being a calculated further temperature value of the section of the high-voltage line (125) resulting from the conductor current (lu) and the shielding current (I _S ) for the current system state (T1), wherein the further ideal value is compared with the detected further temperature value (525) in step (215) of the comparison in order to obtain a further comparison value representing a further state of the high-voltage line (125).

Method (200) according to one of the preceding claims, wherein the steps (205, 210, 215) of the method (200) are repeated for a predefined time window.

Device (145) which is set up to carry out and/or control the steps (205, 210, 215) of the method (200) according to one of the preceding claims in corresponding units.

Vehicle (100) with a drive system (105) with at least one high-voltage line (125) and a device (145) according to claim 11 for monitoring a current flow in the high-voltage line (125).

Computer program/function set up to execute and/or control the steps (205, 210, 215) of the method (200) according to one of the preceding claims.

Machine-readable storage medium on which the computer program/component function Claim 13 is saved.