DE102022004239A1

DE102022004239A1 - System and method for managing the fuse life of one or more fuses

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Publication number: DE102022004239A1
Application number: DE102022004239.8A
Authority: DE
Inventors: Mohlt Shukla; Sourav Shah; Martin Hagborg; Markus Borst
Original assignee: Mercedes Benz Group AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2021-11-19
Filing date: 2022-11-16
Publication date: 2023-05-25

Abstract

System und Verfahren zur Verwaltung der Sicherungslebensdauer von einer oder mehreren Sicherungen. Das System misst den Strom von Batterien im Fahrzeug. Ferner berechnet das System den Strom, der durch jede der Sicherungen von den Batterien fließt, basierend auf einer Hochspannungs (HV)-Topologie von Kabeln. Des Weiteren schätzt das System den Gesundheitszustand (SOH) der Sicherungen basierend auf Zeit-Strom-Kennlinie (TCC-Kennlinie), Repetitive-Überlast-Kurve, Betriebsbedingungen und Umgebungsbedingungen von jeder der Sicherungen ab. Danach bestimmt das System, ob der abgeschätzte SOH der Sicherungen mindestens innerhalb von einem von einem ersten vordefinierten Schwellenwert und einem zweiten vordefinierten Schwellenwert liegt. Wenn der SOH der Sicherungen innerhalb des ersten vordefinierten Schwellenwerts liegt, begrenzt das System dynamisch die Leistung zu jeder Sicherung. Das dynamische Begrenzen der Leistung zu den Sicherungen eliminiert Stromspitzen, um das Sicherungsaltern zu verlangsamen. Wenn der SOH einer Sicherung innerhalb eines zweiten vordefinierten Schwellenwerts liegt, gibt das System einen Hinweis zum Austauschen der Sicherung bei einem Servicebesuch aus, um einen Ausfall der Sicherung im praktischen Einsatz zu vermeiden.System and method for managing the fuse life of one or more fuses. The system measures the current from batteries in the vehicle. Further, the system calculates the current flowing through each of the fuses from the batteries based on a high voltage (HV) topology of cables. Furthermore, the system estimates the state of health (SOH) of the fuses based on the time-current characteristic (TCC characteristic), repetitive overload curve, operating conditions and environmental conditions of each of the fuses. Thereafter, the system determines whether the estimated SOH of the backups is at least within one of a first predefined threshold and a second predefined threshold. When the SOH of the backups is within the first predefined threshold, the system dynamically limits the power to each backup. Dynamically limiting power to the fuses eliminates current spikes to slow fuse aging. When a fuse's SOH is within a second predefined threshold, the system issues a fuse replacement notice during a service visit to avoid fuse failure in the field.

Description

Die vorliegende Offenbarung betrifft allgemein Sicherungsschutzsysteme. Insbesondere betrifft sie ein verbessertes, effizientes und zuverlässiges System und Verfahren zur Verwaltung der Sicherungslebensdauer von einer oder mehreren Sicherungen.The present disclosure relates generally to fuse protection systems. In particular, it relates to an improved, efficient, and reliable system and method for managing the fuse life of one or more fuses.

Im Allgemeinen kann das Durchbrennen von Sicherungen in einem Fahrzeug auf eine repetitive Überlast im praktischen Einsatz während des Fahrens zurückzuführen sein. Ferner kann die Dimensionierung von Sicherungen in Elektrofahrzeugen (EVs) im Allgemeinen auf Root Mean Square (RMS)-Stromprofilen basieren und auf Fahrzeuganwendungen basieren. Der tatsächliche Strom, der durch die Sicherung fließt, kann jedoch basierend auf dem Fahrerverhalten und anderen Betriebsbedingungen erheblich variieren. Aus diesem Grund kann gelegentlich ein höherer Strom als der Nennstrom durch die Sicherung fließen, was über eine Zeitspanne hinweg in einer Alterung und schließlich im Durchbrennen der Sicherung im praktischen Einsatz während des Fahrens resultieren kann. Darüber hinaus können die Sicherungsalterungsparameter im Allgemeinen in Form von stationären Stromwerten dargestellt werden, während der Strom bei EV-Anwendungen hochdynamisch sein kann.In general, blown fuses in a vehicle may be due to repetitive overload in practical use while driving. Further, fuse sizing in electric vehicles (EVs) in general can be based on root mean square (RMS) current profiles and based on vehicle applications. However, the actual current flowing through the fuse can vary significantly based on driver behavior and other operating conditions. For this reason, a current higher than the rated current may occasionally flow through the fuse, which over a period of time may result in aging and eventual blowout of the fuse in practical use during driving. Furthermore, fuse aging parameters can generally be represented in terms of steady-state current values, while in EV applications the current can be highly dynamic.

Des Weiteren kann bei parallel verbundenen Batteriesystemen die Stromverteilung in Hochspannungs (HV)-Kabeln abhängig von den Batterien, die zu diesem Zeitpunkt mit dem HV-Gleichstrom (DC)-Zwischenkreis verbunden sind, erheblich variieren. Dies wurde häufiger bei Lithium-Metall-Polymer (LMP)-Batterieanwendungen beobachtet, bei denen die Sicherungen für bestimmte Batteriecluster während des Fahrens durchbrannten. Die Auswirkung auf die Sicherung und das Fahrzeug kann bei einer Elektromobilitätsanwendung beispielsweise umfassen, dass der Strom mit Änderungen in der Leistungsabgabe, wie z. B. beim Beschleunigen, regenerativen Bremsen, Aufladen, Klimatisieren und dergleichen, variiert, wie es in der grafischen Darstellung von 1A gezeigt ist. Ständig wechselnde Ströme können einen repetitiven „Zyklus“ erzeugen. Außerdem kann eine Wechselbeanspruchung Elementtemperaturschwankungen verursachen, wie es in 1B gezeigt ist. Das wiederholte Erwärmen und Abkühlen des Elements bewirkt, dass sich die Sicherung ausdehnt und zusammenzieht, was zu mechanischer Ermüdung führen kann. Die repetitiven Leistungszyklen können verursachen, dass die Sicherung altert und schließlich durchbrennt. Dies kann sogar während des Fahrens geschehen, was eine Fahrzeugpanne verursachen kann.Furthermore, in battery systems connected in parallel, the current distribution in high voltage (HV) cables can vary significantly depending on the batteries connected to the HV direct current (DC) link at the time. This was more commonly seen in Lithium Metal Polymer (LMP) battery applications where the fuses for certain battery clusters would blow while driving. For example, in an electromobility application, the impact on the fuse and the vehicle may include the current changing with changes in the power output, such as e.g. B. during acceleration, regenerative braking, charging, air conditioning and the like, varies as shown in the graphical representation of 1A is shown. Constantly changing currents can create a repetitive “cycle”. In addition, cycling can cause element temperature fluctuations, as shown in 1B is shown. The repeated heating and cooling of the element causes the fuse to expand and contract, which can lead to mechanical fatigue. The repetitive power cycles can cause the fuse to age and eventually blow. This can even happen while driving, which can cause vehicle breakdown.

Das Patentdokument DE102020102022B3 offenbart ein Verfahren zur Überwachung des Alterns und zur Bestimmung eines dem Altern entsprechenden Zustands einer Sicherung, an der ein Spannungsabfall auftritt, wenn der Strom einen vorgegebenen Nennstrom überschreitet, der eine charakteristische Kurve aufweist.The patent document DE102020102022B3 discloses a method of monitoring aging and determining an aging condition of a fuse across which a voltage drop occurs when the current exceeds a predetermined current rating having a characteristic curve.

Das Patentdokument US20210044102A9 offenbart ein System für ein Fahrzeug einschließlich eines elektrischen Antriebsleistungspfads, einer Leistungsverteilungseinheit mit einer Stromschutzschaltung, die in dem elektrischen Antriebsleistungspfad angeordnet ist, wobei die Stromschutzschaltung eine Sicherung umfasst, und einer Steuerung. Das System umfasst eine Sicherungszustandsschaltung, die strukturiert ist, einen Sicherungsereigniswert zu bestimmen, eine Sicherungsverwaltungsschaltung, die strukturiert ist, eine auf dem Sicherungsereigniswert basierende Sicherungsreaktion bereitzustellen, und eine Sicherungslebensdauerbeschreibungsschaltung, die strukturiert ist, einen Sicherungslebensdauerrestwert zu bestimmen. Der Sicherungsereigniswert umfasst eine Darstellung, dass der Sicherungslebensdauerrestwert unter einem Schwellenwert liegt, wobei die Sicherungsverwaltungsschaltung ferner strukturiert ist, die Sicherungsereignisreaktion ferner basierend auf dem Sicherungslebensdauerrestwert bereitzustellen.The patent document US20210044102A9 discloses a system for a vehicle including an electric drive power path, a power distribution unit having a current protection circuit disposed in the electric drive power path, the current protection circuit including a fuse, and a controller. The system includes fuse status circuitry structured to determine a fuse event value, fuse management circuitry structured to provide a fuse response based on the fuse event value, and fuse life description circuitry structured to determine a fuse life residual value. The fuse event value includes an indication that the fuse life residual is below a threshold, and the fuse management circuit is further structured to provide the fuse event response further based on the fuse life residual.

Das Patentdokument US20190214808A1 offenbart ein Verfahren und ein System zur Überwachung von in einem Fahrzeug vorgesehenen Sicherungen. Das Verfahren umfasst das Empfangen von Daten von einem Sicherungswächter, der mit einer oder mehreren Sicherungen gekoppelt ist. Jede Sicherung ist einer oder mehreren elektronischen Vorrichtungen des Fahrzeugs zugeordnet. Das Verfahren umfasst zudem das Analysieren der Daten, um zu bestimmen, ob eine defekte Sicherung detektiert wurde, und als Reaktion auf das Detektieren einer defekten Sicherung das Ausgeben einer Warnung an eine Anzeige des Fahrzeugs. Die Warnung umfasst mindestens eines von einem Sicherungsort, einem Sicherungstyp oder Sicherungsaustauschinformationen und aktiviert eine Sicherungsanwendung der Anzeige des Fahrzeugs, um die Ausgabe der Warnmeldung auf der Anzeige zu veranlassen.The patent document US20190214808A1 discloses a method and system for monitoring fuses provided in a vehicle. The method includes receiving data from a fuse keeper coupled to one or more fuses. Each fuse is associated with one or more vehicle electronic devices. The method also includes analyzing the data to determine whether a blown fuse has been detected and providing a warning on a display of the vehicle in response to detecting a blown fuse. The alert includes at least one of a fuse location, a fuse type, or fuse replacement information, and activates a backup application of the vehicle's display to cause the alert to appear on the display.

Das Patentdokument DE102018127253B4 offenbart ein Verfahren zur Bestimmung der Restlebensdauer einer elektrischen Sicherung (F) einer Elektronikbox eines Fahrzeugs basierend auf dem Sicherungswiderstand (R) der elektrischen Sicherung (F) mittels Berechnungszyklen unter Verwendung einer Expositionszeit (t), die mit einer Zeitmessung (M) bestimmt wird, und Daten aus einem Datenspeicher (1), die eine Kurvenfamilie (2) mit Widerstandskurven (W, W ') über die Zeit für die Sicherung (F) umfassen. Diese stellen jeweils die Änderung im Sicherungswiderstand mit der Expositionszeit (t) unter spezifizierten Grenzbedingungen dar.The patent document DE102018127253B4 discloses a method for determining the remaining service life of an electrical fuse (F) of an electronics box of a vehicle based on the fuse resistance (R) of the electrical fuse (F) by means of calculation cycles using an exposi tion time (t), which is determined with a time measurement (M), and data from a data memory (1), which include a curve family (2) with resistance curves (W, W') over time for the fuse (F). These each represent the change in fuse resistance with exposure time (t) under specified boundary conditions.

Es besteht daher eine Notwendigkeit, ein verbessertes, effizientes und zuverlässiges System und ein Verfahren zur Verwaltung der Sicherungslebensdauer von einer oder mehreren Sicherungen bereitzustellen, wobei die Verwaltung der Sicherungslebensdauer den Sicherungsschutz durch Abschätzung des Sicherungsgesundheitszustands und dynamische Leistungsbegrenzung der Sicherungsbegrenzung umfasst, um die Lebensdauer der Sicherung zu erhöhen, indem Ereignisse vermieden werden, bei denen die Sicherungen stärker altern.There is therefore a need to provide an improved, efficient and reliable system and method for managing the fuse life of one or more fuses, wherein the fuse life management includes fuse protection through fuse health assessment and dynamic power limiting of the fuse limitation to the life of the fuse to increase by avoiding events where the fuses age faster.

Eine allgemeine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung ist es, ein verbessertes, effizientes und zuverlässiges System und ein Verfahren zur Verwaltung der Sicherungslebensdauer von einer oder mehreren Sicherungen bereitzustellen.A general object of the present disclosure is to provide an improved, efficient, and reliable system and method for managing the fuse life of one or more fuses.

Eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung ist es, die Sicherungslebensdauer abzuschätzen, einschließlich des Sicherungsschutzes durch Abschätzung des Sicherungsgesundheitszustands und dynamische Leistungsbegrenzung der Sicherungsbegrenzung, um die Lebensdauer der Sicherung durch Vermeiden von Ereignissen, bei denen die Sicherungen stärker altern, zu erhöhen.An object of the present disclosure is to estimate fuse life, including fuse protection through fuse health assessment and dynamic power limitation of fuse limitation to increase fuse life by avoiding events that accelerate fuse aging.

Eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung ist es, den Fahrer oder Servicetechniker mit einer Echtzeitabschätzung der Sicherungslebensdauer zu unterstützen, sodass die Sicherung rechtzeitig ausgetauscht werden kann, ohne dass ein abrupter Ausfall der Sicherung im praktischen Einsatz verursacht wird.An object of the present disclosure is to assist the driver or serviceman with a real-time estimation of the fuse life so that the fuse can be timely replaced without causing an abrupt failure of the fuse in the field.

Eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung ist es, neben der Bereitstellung einer Echtzeitabschätzung der Lebensdauer den Schutz der Sicherung basierend auf der aktiven Leistungsbegrenzung zu gewährleisten. Dies kann die Lebensdauer der Sicherung erhöhen, indem Ereignisse vermieden werden, bei denen die Sicherungen stärker altern.An object of the present disclosure is to ensure the protection of the fuse based on the active power limitation in addition to providing a real-time estimation of the lifetime. This can increase fuse life by avoiding events that cause fuses to age faster.

Eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung ist es, einen unvorhersehbaren Ausfall von Sicherungen im praktischen Einsatz während des normalen Fahrzeugbetriebs zu vermeiden.An object of the present disclosure is to avoid unpredictable failure of fuses in the field during normal vehicle operation.

Eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung ist es, eine verlängerte Sicherungslebensdauer und minimierte Ausfallzeiten des Fahrzeugs und Ausfälle während der Fahrt sicherzustellen.An object of the present disclosure is to ensure extended fuse life and minimized vehicle downtime and on-the-go failures.

Aspekte der vorliegenden Offenbarung betreffen Sicherheitsleitsysteme. Insbesondere betrifft sie ein verbessertes, effizientes und zuverlässiges System und ein Verfahren zur Sicherheitsführung während eines kritischen Instabilitätszustands eines Fahrzeugs.Aspects of the present disclosure relate to safety guidance systems. In particular, it relates to an improved, efficient and reliable safety management system and method during a critical vehicle instability condition.

Bei einem Aspekt stellt die vorliegende Offenbarung ein System zur Verwaltung der Sicherungslebensdauer von einer oder mehreren Sicherungen in einem Fahrzeug bereit. Das System misst den Strom von einer oder mehreren Batterien in einem Fahrzeug. Ferner berechnet das System basierend auf einer Hochspannungs (HV)-Topologie von Kabeln einen Strom, der durch jede von einer oder mehreren Sicherungen der einen oder der mehreren Batterien fließt. Der Strom variiert in der HV-Topologie von Kabeln basierend auf einem Typ der einen oder der mehreren Batterien. Darüber hinaus schätzt das System einen Gesundheitszustand (SOH) der einen oder der mehreren Sicherungen basierend auf ein oder mehreren von Zeit-Strom-Kennlinie (TCC-Kennlinie), Repetitive-Überlast-Kurve, Betriebsbedingungen und Umgebungsbedingungen von jeder der einen oder der mehreren Sicherungen ab. Danach bestimmt das System, dass der geschätzte SOH der einen oder der mehreren Sicherungen mindestens innerhalb von einem von einem ersten vordefinierten Schwellenwert und einem zweiten vordefinierten Schwellenwert liegt. Danach begrenzt das System dynamisch die Leistung zu jeder der einen oder der mehreren Sicherungen, wenn der SOH der einen oder der mehreren Sicherungen innerhalb des ersten vordefinierten Schwellenwerts liegt. Das dynamische Begrenzen der Leistung zu der einen oder den mehreren Sicherungen eliminiert Stromspitzen, um das Sicherungsaltern zu verlangsamen. In one aspect, the present disclosure provides a system for managing the fuse life of one or more fuses in a vehicle. The system measures the current from one or more batteries in a vehicle. Further, the system calculates a current flowing through each of one or more fuses of the one or more batteries based on a high voltage (HV) topology of cables. The current varies in the HV topology of cables based on a type of one or more batteries. Additionally, the system estimates a state of health (SOH) of the one or more fuses based on one or more of the time-current (TCC) characteristic, repetitive overload curve, operating conditions, and environmental conditions of each of the one or more fuses away. Thereafter, the system determines that the estimated SOH of the one or more backups is at least within one of a first predefined threshold and a second predefined threshold. Thereafter, the system dynamically limits power to each of the one or more fuses if the SOH of the one or more fuses is within the first predefined threshold. Dynamically limiting power to the one or more fuses eliminates current spikes to slow fuse aging.

Ferner gibt das System einen Hinweis zum Austauschen der einen oder der mehreren Sicherungen während eines Servicebesuchs aus, um einen Ausfall der einen oder der mehreren Sicherungen im praktischen Einsatz zu vermeiden, wenn der SOH der einen oder der mehreren Sicherungen innerhalb des zweiten vordefinierten Schwellenwerts liegt.Further, the system provides an indication to replace the one or more fuses during a service visit to avoid failure of the one or more fuses in the field when the SOH of the one or more fuses is within the second predefined threshold.

Bei einem Aspekt stellt die TCC eine Größe des Stroms bereit, der eine Sicherung über eine Zeitspanne widerstehen kann, bevor sie schmilzt.In one aspect, the TCC provides an amount of current that a fuse can withstand over a period of time before melting.

Bei einem Aspekt stellt die Repetitive-Überlast-Kurve eine Eins-zu-Eins-Beziehung zwischen den verschiedenen Stromanteilen und der Anzahl des verlorenen Lebenszyklus der einen oder der mehreren Sicherungen her, wobei die Repetitive-Überlast-Kurve zum Berechnen der jeder Stromspitze entsprechenden verlorenen Lebensdauer der einen oder der mehreren Sicherungen verwendet wird.In one aspect, the repetitive overload curve establishes a one-to-one relationship between the various current fractions and the number of lost lifecycles of the one or more fuses, the repetitive overload curve for calculating the lost corresponding to each current spike Lifetime of the one or more fuses is used.

Bei einem Aspekt umfassen die Betriebsbedingungen und die Umgebungsbedingungen mindestens eines von Vibrationen, Umgebungstemperatur, Luftkühlung, Anschlussverbindungsgröße und der Höhe, in der ein Fahrzeug betrieben wird.In one aspect, the operating conditions and the environmental conditions include at least one of vibration, ambient temperature, air cooling, port connection size, and the altitude at which a vehicle is operated.

Bei einem Aspekt weist das System bezüglich der Betriebsbedingungen und der Umgebungsbedingungen einen Gewichtungswert gemäß dem Beitrag zum Altern und der Auswirkung von jeder der Betriebsbedingungen und der Umgebungsbedingungen zu.In one aspect, regarding the operating conditions and the environmental conditions, the system assigns a weight value according to the contribution to aging and impact of each of the operating conditions and the environmental conditions.

Bei einem weiteren Aspekt stellt die vorliegende Offenbarung ein Verfahren zur Verwaltung der Sicherungslebensdauer von einer oder mehreren Sicherungen in einem Fahrzeug bereit. Das Verfahren umfasst das Messen des Stroms von einer oder mehreren Batterien in einem Fahrzeug. Ferner umfasst das Verfahren das Berechnen eines Stroms, der durch jede der einen oder der mehreren Sicherungen der einen oder der mehreren Batterien fließt, basierend auf einer Hochspannungs (HV)-Topologie von Kabeln. Der Strom variiert in der HV-Topologie von Kabeln basierend auf einem Typ der einen oder der mehreren Batterien. Darüber hinaus umfasst das Verfahren das Abschätzen eines Gesundheitszustands (SOH) der einen oder der mehreren Sicherungen, basierend auf ein oder mehreren von Zeit-Strom-Kennlinie (TCC-Kennlinie), Repetitive-Überlast-Kurve, Betriebsbedingungen und Umgebungsbedingungen von jeder der einen oder der mehreren Sicherungen. Danach umfasst das Verfahren das Bestimmen, dass der abgeschätzte SOH der einen oder der mehreren Sicherungen mindestens innerhalb von einem von einem ersten vordefinierten Schwellenwert und einem zweiten vordefinierten Schwellenwert liegt. Ferner umfasst das Verfahren das dynamische Begrenzen der Leistung zu jeder der einen oder der mehreren Sicherungen, wenn der SOH der einen oder der mehreren Sicherungen innerhalb des ersten vordefinierten Schwellenwerts liegt, wobei das dynamische Begrenzen der Leistung zu der einen oder den mehreren Sicherungen Stromspitzen eliminiert, um das Sicherungsaltern zu verlangsamen. Ferner umfasst das Verfahren das Ausgeben, wenn der SOH der einen oder der mehreren Sicherungen innerhalb des zweiten vordefinierten Schwellenwerts liegt, eines Hinweises zum Austauschen der einen oder der mehreren Sicherungen während eines Servicebesuchs, um einen Ausfall der einen oder der mehreren Sicherungen im praktischen Einsatz zu vermeiden.In another aspect, the present disclosure provides a method for managing fuse life of one or more fuses in a vehicle. The method includes measuring current from one or more batteries in a vehicle. The method further includes calculating a current flowing through each of the one or more fuses of the one or more batteries based on a high voltage (HV) topology of cables. The current varies in the HV topology of cables based on a type of one or more batteries. Additionally, the method includes estimating a state of health (SOH) of the one or more fuses based on one or more of time-current (TCC) characteristics, repetitive overload characteristics, operating conditions, and environmental conditions of each of the one or more of the multiple fuses. Thereafter, the method includes determining that the estimated SOH of the one or more backups is at least within one of a first predefined threshold and a second predefined threshold. Further, the method includes dynamically limiting power to each of the one or more fuses when the SOH of the one or more fuses is within the first predefined threshold, wherein dynamically limiting power to the one or more fuses eliminates current spikes, to slow fuse aging. The method further includes issuing, if the SOH of the one or more fuses is within the second predefined threshold, an indication to replace the one or more fuses during a service visit to allow for a failure of the one or more fuses in the field avoid.

Verschiedene Aufgaben, Merkmale, Aspekte und Vorteile des Erfindungsgegenstands ergeben sich aus der folgenden ausführlichen Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen zusammen mit den begleitenden Zeichnungsfiguren, in denen gleiche Bezugszeichen gleiche Komponenten darstellen.Various objects, features, aspects and advantages of the subject invention will become apparent from the following detailed description of preferred embodiments taken in conjunction with the accompanying drawing figures in which like reference numerals represent like components.

Die begleitenden Zeichnungen sind eingeschlossen, um für ein weitergehendes Verstehen der vorliegenden Offenbarung zu sorgen. Sie sind in diese Patentschrift integriert und bilden einen Teil davon. Die Zeichnungen veranschaulichen beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung und dienen zusammen mit der Beschreibung zur Erläuterung der Prinzipien der vorliegenden Offenbarung.

1A und 1B veranschaulichen grafische Darstellungen der Auswirkungen auf Sicherung und Fahrzeug durch Strom bzw. Temperatur über Zeit.
2 veranschaulicht eine beispielhafte Blockdiagrammdarstellung einer Netzwerkarchitektur für ein System der vorliegenden Offenbarung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
3A veranschaulicht eine beispielhafte schematische Darstellung einer Hochspannungs (HV)-Topologie von mit Sicherungen verbundenen Kabeln gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
3B veranschaulicht eine grafische Darstellung der Zeit-Strom-Kennlinie (TCC-Kennlinie) einer Sicherung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
3C veranschaulicht eine grafische Darstellung der Repetitive-Überlast-Kurve gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
4 veranschaulicht ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zum Extrahieren von einem oder mehreren Meilensteinen auf einem Weg eines autonomen Fahrzeugs gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt.

The accompanying drawings are included to provide a further understanding of the present disclosure. They are incorporated into and form a part of this specification. The drawings illustrate example embodiments of the present disclosure and together with the description serve to explain the principles of the present disclosure.

1A and 1B illustrate graphical representations of fuse and vehicle effects of current and temperature versus time, respectively.
2 12 illustrates an exemplary block diagram representation of a network architecture for a system of the present disclosure, in accordance with an embodiment of the present disclosure.
3A 12 illustrates an example schematic of a high voltage (HV) topology of fuse-connected cables, according to an embodiment of the present disclosure.
3B 12 illustrates a graphical representation of the time-current (TCC) characteristic of a fuse, according to an embodiment of the present disclosure.
3C 12 illustrates a graphical representation of the repetitive overload curve, according to an embodiment of the present disclosure.
4 FIG. 12 illustrates a flow chart depicting a method for extracting one or more milestones in a path of an autonomous vehicle, according to an embodiment of the present disclosure.

Im Folgenden werden Ausführungsformen der Offenbarung, die in den beigefügten Zeichnungen dargestellt sind, ausführlich beschrieben beschrieben. Die Ausführungsformen sind derart detailliert, dass sie die Offenbarung klar vermitteln. Es ist jedoch nicht beabsichtigt, mit der gebotenen Ausführlichkeit die antizipierten Variationen der Ausführungsformen einzuschränken; vielmehr sollen alle Modifikationen, Äquivalente und Alternativen abgedeckt werden, die in den Sinn und Umfang der vorliegenden Offenbarung fallen, wie er durch die beigefügten Ansprüche definiert ist.In the following, embodiments of the disclosure illustrated in the accompanying drawings will be described in detail. The embodiments are detailed in order to clearly convey the disclosure. It is not intended, however, to limit the anticipated variations of the embodiments in the detail provided; on the contrary, it is intended to cover all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the present disclosure as defined by the appended claims.

Die vorliegenden Ausführungsformen stellen ein verbessertes, effizientes und zuverlässiges System und ein Verfahren zur Verwaltung der Sicherungslebensdauer von einer oder mehreren Sicherungen bereit. Die vorliegende Offenbarung verwaltet die Sicherungslebensdauer von Sicherungen einschließlich des Sicherungsschutzes durch Abschätzung des Sicherungsgesundheitszustands und dynamische Leistungsbegrenzung der Sicherungsbegrenzung, um die Lebensdauer der Sicherung durch Vermeiden von Ereignissen, bei denen die Sicherungen stärker altern, zu erhöhen. Die vorliegende Offenbarung stellt dem Fahrer oder Servicetechniker eine Echtzeitabschätzung der Sicherungslebensdauer bereit, sodass die Sicherung rechtzeitig ausgetauscht werden kann, ohne dass ein abrupter Ausfall der Sicherung im praktischen Einsatz verursacht wird. Die vorliegende Offenbarung stellt nicht nur eine Echtzeitabschätzung der Lebensdauer bereit, sondern gewährleistet auch den Schutz der Sicherung basierend auf der aktiven Leistungsbegrenzung. Dies kann die Lebensdauer der Sicherung erhöhen, indem Ereignisse vermieden werden, bei denen die Sicherungen stärker altern. Die vorliegende Offenbarung vermeidet unvorhersehbare Ausfälle von Sicherungen im praktischen Einsatz während des normalen Fahrzeugbetriebs. Die vorliegende Offenbarung stellt eine verlängerte Sicherungslebensdauer und minimierte Ausfallzeiten des Fahrzeugs und Ausfälle während der Fahrt sicher.The present embodiments provide an improved, efficient, and reliable system and method for managing the fuse life of one or more fuses. The present disclosure manages fuse life of fuses including fuse protection through fuse health estimation and dynamic fuse limiting power limiting to increase fuse life by avoiding events that accelerate fuse aging. The present disclosure provides the driver or service technician with a real-time estimate of fuse life so that the fuse can be replaced in a timely manner without causing an abrupt failure of the fuse in the field. The present disclosure not only provides real-time estimation of lifetime, but also ensures protection of the fuse based on active power limitation. This can increase fuse life by avoiding events that cause fuses to age faster. The present disclosure avoids unpredictable fuse failures in the field during normal vehicle operation. The present disclosure ensures extended fuse life and minimized vehicle downtime and on-the-go failures.

Unter Bezugnahme auf 2, in der eine beispielhafte Blockdiagrammdarstellung einer Netzwerkarchitektur 200 gezeigt ist, die das vorgeschlagene System 202 implementiert, kann die Netzwerkarchitektur 200 das System 202, eine Batterie 210 (bei einigen Implementierungen kann es mehr als eine Batterie geben), eine Hochspannungs (HV)-Topologie 212 und Sicherungen 214-1, 214-2, ....214-N (individuell als die Sicherung 214 und gemeinsam als die Sicherungen 214 bezeichnet) umfassen. Das System 202 kann einen Prozessor 204, eine Eingabe/Ausgabe (I/O)-Schnittstelle 206 und einen Speicher 208 umfassen. Das System 202 kann in einer eigenständigen Vorrichtung implementiert sein oder einer Computervorrichtung zugeordnet sein. Die Kommunikation innerhalb der Netzwerkarchitektur 200 kann über ein Kommunikationsnetzwerk erfolgen (nicht gezeigt in 2). Das Kommunikationsnetzwerk kann jedes drahtgebundene Netzwerk, drahtlose Netzwerk oder eine Kombination davon sein. Außerdem kann das Kommunikationsnetzwerk beispielsweise ein Controller Area Network (CAN)-Bus oder dergleichen sein.With reference to 2 14, which shows an exemplary block diagram representation of a network architecture 200 that implements the proposed system 202, the network architecture 200 may include the system 202, a battery 210 (in some implementations there may be more than one battery), a high voltage (HV) topology 212 and fuses 214-1, 214-2, ....214-N (individually referred to as the fuse 214 and collectively as the fuses 214). The system 202 may include a processor 204, an input/output (I/O) interface 206, and memory 208. The system 202 may be implemented on a standalone device or associated with a computing device. The communication within the network architecture 200 can take place via a communication network (not shown in FIG 2 ). The communication network can be any wired network, wireless network, or a combination thereof. In addition, the communication network can be, for example, a controller area network (CAN) bus or the like.

Die Netzwerkarchitektur 200 kann mehr als eine Computervorrichtung, wie z. B. Steuerungen oder dergleichen, umfassen, die in dem Fahrzeug zum Überwachen und/oder Steuern verschiedener Fahrzeugkomponenten enthalten sind, wie z. B. eine Motorsteuereinheit (ECU), eine Getriebesteuereinheit (TCU) und dergleichen, oder sie kann z. B. über einen Fahrzeugkommunikationsbus kommunikativ damit gekoppelt sein. Die Netzwerkarchitektur 200 kann auch eine Verbindung zu einem Onboard-Diagnose-Verbinder (OBD) aufweisen. Über den CAN-Bus und/oder andere verdrahtete oder drahtlose Kommunikationsmedien (manchmal bekannterweise allgemein als „Fahrzeugbus“ oder „Fahrzeugkommunikationsbus“ bezeichnet) kann die Netzwerkarchitektur 200 Nachrichten an verschiedene Vorrichtungen, wie z. B. Steuerungen, Aktoren, Sensoren usw. einschließlich Datensammlern, in einem Fahrzeug senden und/oder Nachrichten von den verschiedenen Vorrichtungen empfangen. Zusätzlich kann in Fällen, in denen die Netzwerkarchitektur 200 mehrere Vorrichtungen umfasst, der CAN-Bus oder dergleichen für Kommunikationen zwischen den Vorrichtungen verwendet werden. Ferner können verschiedene Steuerungen und dergleichen, wie z. B. die ECU, TCU und dergleichen, über ein Fahrzeugnetzwerk, wie z. B. einen CAN-Bus oder dergleichen, Daten an die Netzwerkarchitektur 200 bereitstellen.Network architecture 200 may include more than one computing device, such as B. controllers or the like, which are included in the vehicle for monitoring and / or controlling various vehicle components such. B. an engine control unit (ECU), a transmission control unit (TCU) and the like, or it can z. B. be communicatively coupled thereto via a vehicle communication bus. The network architecture 200 may also include a connection to an onboard diagnostic connector (OBD). Via the CAN bus and/or other wired or wireless communication media (sometimes known to be generically referred to as "vehicle bus" or "vehicle communication bus"), the network architecture 200 may communicate messages to various devices, such as a vehicle. B. controllers, actuators, sensors, etc. including data collectors, send in a vehicle and / or receive messages from the various devices. Additionally, in cases where the network architecture 200 includes multiple devices, the CAN bus or the like may be used for communications between the devices. Furthermore, various controls and the like, such as. B. the ECU, TCU and the like, via a vehicle network, such. B. a CAN bus or the like, data to the network architecture 200 provide.

Zusätzlich kann die Netzwerkarchitektur 200 konfiguriert sein, mit einem oder mehreren entfernten Computern über das Kommunikationsnetzwerk zu kommunizieren, das verschiedene drahtgebundene und/oder drahtlose Netzwerktechnologien, wie z. B. Mobilfunk, Bluetooth, paketvermittelte drahtgebundene und/oder drahtlose Netzwerke usw., umfassen kann. Ferner kann die Netzwerkarchitektur 200 im Allgemeinen Befehle zum Empfangen von Daten umfassen, wie z. B. von einem oder mehreren Datensammlern und/oder einer Mensch-Maschine-Schnittstelle (HMI), wie beispielsweise einem Interactive Voice Response (IVR)-System, einer grafischen Benutzeroberfläche (GUI) einschließlich eines Touchscreens oder dergleichen und so weiter. Die Datensammler können mehrere Vorrichtungen umfassen, die bekanntermaßen Daten über einen Fahrzeugkommunikationsbus bereitstellen. Verschiedene Steuerungen in einem Fahrzeug können beispielsweise als Datensammler fungieren, um gesammelte Daten, wie z. B. gesammelte Daten bezüglich der Fahrzeuggeschwindigkeit, der Beschleunigung usw., über den CAN-Bus bereitzustellen. Ferner können Sensoren oder dergleichen, Global Positioning System (GPS)-Ausrüstung und dergleichen in einem Fahrzeug enthalten und als Datensammler konfiguriert sein, um Daten beispielsweise über eine drahtgebundene oder drahtlose Verbindung direkt an das System 202 bereitzustellen. Die Datensammler können Sensoren im oder am Fahrzeug umfassen, um gesammelte Daten über einen Fahrzeuginsassen bereitzustellen. Ein oder mehrere Kameradatensammler können beispielsweise derart positioniert sein, dass sie die Überwachung von Augen und/oder einem Gesicht eines Fahrzeuginsassen auf dem Fahrersitz bereitstellen. Mikrofondatensammler können derart positioniert sein, dass sie die Sprache eines Fahrzeuginsassen erfassen. Lenkradsensor-, Gaspedalsensor-, Bremspedalsensor- und/oder Sitzsensordatensammler können in bekannter Weise positioniert sein, um Informationen darüber bereitzustellen, ob die Hände und/oder Füße eines Fahrers mit verschiedenen Fahrzeugkomponenten wie den vorgenannten in Kontakt sind und/oder Druck darauf ausüben. Ferner kann das System 202 Daten in Bezug auf die Nutzung einer Mensch-Maschine-Schnittstelle (HMI) des Fahrzeugs durch den Fahrer sammeln, wie z. B. ein Grad an Fahreraktivität, z. B. die Anzahl der Eingaben pro Zeitspanne, eine Art von Fahreraktivität, z. B. das Anschauen eines Films, das Anhören eines Radioprogramms usw.Additionally, the network architecture 200 may be configured to communicate with one or more remote computers over the communications network, which may use various wired and/or wireless network technologies, such as. cellular, Bluetooth, packet-switched wired and/or wireless networks, etc. Further, the network architecture 200 may generally include instructions for receiving data, such as B. from one or more data collectors and / or a human-machine interface (HMI), such as an Interactive Voice Response (IVR) system tem, a graphical user interface (GUI) including a touch screen or the like, and so on. The data collectors may include multiple devices known to provide data over a vehicle communication bus. For example, various controllers in a vehicle can act as data collectors to collect collected data, e.g. B. collected data regarding vehicle speed, acceleration, etc., via the CAN bus. Further, sensors or the like, Global Positioning System (GPS) equipment, and the like may be included in a vehicle and configured as data collectors to provide data directly to the system 202 via a wired or wireless connection, for example. The data collectors may include sensors in or on the vehicle to provide collected data about a vehicle occupant. For example, one or more camera data collectors may be positioned to provide monitoring of eyes and/or a face of a vehicle occupant in the driver's seat. Microphone data collectors may be positioned to capture speech from a vehicle occupant. Steering wheel sensor, accelerator pedal sensor, brake pedal sensor and/or seat sensor data collectors may be positioned in known manner to provide information as to whether a driver's hands and/or feet are in contact with and/or applying pressure to various vehicle components such as those mentioned above. Further, the system 202 may collect data related to the driver's usage of a human-machine interface (HMI) of the vehicle, such as: B. a level of driver activity, z. B. the number of entries per period of time, a type of driver activity, e.g. B. watching a movie, listening to a radio program, etc.

Ferner können Datensammler auch Sensoren oder dergleichen, wie z. B. Mittel- und Langstreckensensoren, um Objekte in der Nähe eines Fahrzeugs zu detektieren, und um möglicherweise auch Informationen über Objekte, wie z. B. andere Fahrzeuge, Hindernisse auf der Fahrbahn usw., sowie über andere Zustände außerhalb des Fahrzeugs zu erhalten, umfassen. Sensordatensammler könnten beispielsweise Mechanismen wie Funkvorrichtungen, RADAR, Lidar, Sonar, Kameras oder andere Bilderfassungsvorrichtungen umfassen, die eingesetzt werden könnten, um Umgebungsmerkmale, wie z. B. Fahrbahnmerkmale, andere Fahrzeuge usw., zu detektieren und/oder um andere gesammelte Daten zu erhalten, die für den Betrieb des Fahrzeugs relevant sind, wie z. B. das Messen eines Abstands zwischen dem Fahrzeug und anderen Fahrzeugen oder Objekten, das Detektieren anderer Fahrzeuge oder Objekte und/oder das Detektieren von Straßenzuständen, wie beispielsweise Kurven, Schlaglöchern, Senken, Unebenheiten, Höhenunterschieden usw.Furthermore, data collectors can also include sensors or the like, e.g. B. medium and long range sensors to detect objects in the vicinity of a vehicle, and possibly also information about objects such. B. other vehicles, obstacles on the roadway, etc., as well as other conditions outside the vehicle include. For example, sensor data collectors could include mechanisms such as radios, RADAR, lidar, sonar, cameras, or other image capture devices that could be deployed to detect environmental features such as e.g. roadway features, other vehicles, etc., and/or to obtain other collected data relevant to the operation of the vehicle, e.g. B. measuring a distance between the vehicle and other vehicles or objects, detecting other vehicles or objects and/or detecting road conditions such as curves, potholes, depressions, bumps, height differences, etc.

Dementsprechend können die gesammelten Daten im Allgemeinen eine Vielzahl von Daten in Bezug auf den Betrieb und/oder die Leistung des Fahrzeugs sowie Daten, die sich insbesondere auf die Bewegung des Fahrzeugs beziehen, umfassen. Zusätzlich zu den Daten, die in Bezug auf andere Fahrzeuge, Fahrbahneigenschaften usw. erhalten wurden, können die gesammelten Daten beispielsweise Daten in Bezug auf Fahrzeuggeschwindigkeit, Beschleunigung, Bremsen, Fahrspurwechsel und/oder Fahrspurnutzung (z. B. auf bestimmten Straßen und/oder Straßentypen wie Autobahnen), einen durchschnittlichen Abstand zu anderen Fahrzeugen bei entsprechenden Geschwindigkeiten oder Geschwindigkeitsbereichen und/oder andere Daten in Bezug auf den Fahrzeugbetrieb umfassen.Accordingly, the data collected may generally include a variety of data relating to the operation and/or performance of the vehicle, as well as data relating specifically to the movement of the vehicle. In addition to data obtained relating to other vehicles, road characteristics, etc., the data collected may include, for example, data relating to vehicle speed, acceleration, braking, lane changes and/or lane usage (e.g. on certain roads and/or road types such as highways), an average distance to other vehicles at corresponding speeds or speed ranges, and/or other data related to vehicle operation.

Das System 202 kann mit einem Sicherungswächter, einer Haupteinheit, einer Telematik-Steuereinheit (TCU) (nicht gezeigt in 2) gekoppelt sein. Der Sicherungswächter kann konfiguriert sein, die Sicherungen 214 zu überwachen und Sicherungsinformationen an die Haupteinheit auszugeben. Die Haupteinheit kann Sicherungsinformationen anzeigen und Sicherungsinformationen in einem Speicher (nicht gezeigt in 2) der Haupteinheit speichern. Die Haupteinheit kann über das System 202 Audiodienste (z. B. akustische Warnungen über einen Lautsprecher) und Videodienste für einen Fahrzeugbenutzer bereitstellen. Die Haupteinheit kann auch Navigationsdienste, Unterhaltungsangebote wie Musik, Informationen über Heizung, Lüftung und Klimaanlage bereitstellen. Die Haupteinheit kann Eingaben des Fahrzeugbenutzers über eine oder mehrere Benutzerschnittstellen (z. B. Konsolenanzeige, Armaturenbrettanzeige) empfangen. Die Benutzerschnittstelle kann Tasten, eine Mehrfachberührungseingabevorrichtung, ein Mikrofon und Lautsprecher umfassen. Das Mikrofon kann konfiguriert sein, Benutzersprachbefehle zu empfangen. Der Fahrzeugbenutzer kann den Status von einer oder mehreren Sicherungen 214 des Fahrzeugs unter Verwendung der Benutzerschnittstellen der Haupteinheit über das System 202 abrufen. Das Fahrzeug kann auch eine Instrumententafel umfassen. Die Instrumententafel kann auch eine Anzeige umfassen. In einem Beispiel kann die Instrumententafel zusätzlich oder alternativ die Sicherungsinformationen anzeigen. Die TCU kann ein Datenkommunikationsmodul (DCM) sein, das über ein Netzwerk mit irgendeinem Server kommuniziert, der mehrere Dienste umfassen kann, die dem Fahrzeugbenutzer zur Verfügung stehen. Die TCU kann beispielsweise eine Verbindung zu einem Reparaturzentrum herstellen, das dem Fahrzeugbenutzer zur Verfügung steht. Die TCU kann die Sicherungsinformationen als Reaktion auf die Anforderung durch den Fahrzeugbenutzer in das Reparaturzentrum hochladen. Die TCU kann die Sicherungsinformationen automatisch auf einen Server (in 2 nicht gezeigt) hochladen. Der Fahrzeugnutzer oder ein Mechaniker im Reparaturzentrum kann die gespeicherten Sicherungsinformationen unter Verwendung einer elektronischen Vorrichtung (z. B. Laptop, Smartphone, Desktop-Computer) von dem Server abrufen. Das Netzwerk kann ein Mobilfunknetzwerk sein. Die Sicherungsinformationen können einen Sicherungstyp, einen Sicherungsort, einen Sicherungsnennstrom, eine der Sicherung zugeordnete elektronische Vorrichtung und dergleichen umfassen, sind aber nicht darauf beschränkt. Des Weiteren können die gespeicherten Informationen einen Zeitstempel umfassen, der das Datum und die Uhrzeit umfasst, die angeben, wann ein Fehler detektiert wurde.The system 202 can be connected to a backup controller, a main unit, a telematics control unit (TCU) (not shown in 2 ) to be coupled. The fuse monitor may be configured to monitor the fuses 214 and output fuse information to the main unit. The main unit can display backup information and store backup information in a memory (not shown in 2 ) of the main unit. The head unit may provide audio (e.g., audible alerts through a speaker) and video services to a vehicle user via the system 202 . The main unit can also provide navigation services, entertainment such as music, information about heating, ventilation and air conditioning. The head unit may receive vehicle user input via one or more user interfaces (e.g., console display, dashboard display). The user interface may include buttons, a multi-touch input device, a microphone, and speakers. The microphone can be configured to receive user voice commands. The vehicle user may retrieve the status of one or more vehicle fuses 214 via the system 202 using the head unit user interfaces. The vehicle may also include an instrument panel. The instrument panel may also include a display. In one example, the instrument panel may additionally or alternatively display the backup information. The TCU may be a data communication module (DCM) that communicates over a network with any server that may include multiple services available to the vehicle user. For example, the TCU can connect to a repair center available to the vehicle user. In response to the vehicle user's request, the TCU may enter the fuse information into the Upload repair center. The TCU can automatically transfer the backup information to a server (in 2 not shown). The vehicle user or a mechanic at the repair center can retrieve the stored backup information from the server using an electronic device (e.g., laptop, smartphone, desktop computer). The network can be a cellular network. The fuse information may include, but is not limited to, a fuse type, a fuse location, a fuse current rating, an electronic device associated with the fuse, and the like. Furthermore, the stored information may include a timestamp that includes the date and time that indicates when an error was detected.

Bei einer Ausführungsform kann das System 202 mittels des Prozessors 204 den Strom von einer oder mehreren Batterien 210 in einem Fahrzeug messen. Ferner kann der Prozessor 204 einen Strom, der durch jede der einen oder der mehreren Sicherungen 214 der einen oder der mehreren Batterien 210 fließt, basierend auf einer Hochspannungs (HV)-Topologie 212 von Kabeln berechnen. Der Strom variiert in der HV-Topologie 212 von Kabeln basierend auf einem Typ der einen oder der mehreren Batterien 210. Darüber hinaus kann der Prozessor 204 basierend auf ein oder mehreren von Zeit-Strom-Kennlinie (TCC-Kennlinie), Repetitive-Überlast-Kurve, Betriebsbedingungen und Umgebungsbedingungen von jeder der einen oder der mehreren Sicherungen 214 einen Gesundheitszustand (SOH) der einen oder der mehreren Sicherungen 214 abschätzen. Die TCC kann eine Größe des Stroms bereitstellen, dem eine Sicherung (214) über eine Zeitspanne widerstehen kann, bevor sie schmilzt. Die Repetitive-Überlast-Kurve stellt eine Eins-zu-Eins-Beziehung zwischen den verschiedenen Stromanteilen und der Anzahl des verlorenen Lebenszyklus der einen oder der mehreren Sicherungen 214 her. Die Repetitive-Überlast-Kurve wird verwendet, um die jeder Stromspitze entsprechende verlorene Lebensdauer in der einen oder den mehreren Sicherungen 214 zu berechnen.In one embodiment, the system 202 can measure current from one or more batteries 210 in a vehicle via the processor 204 . Further, the processor 204 may calculate a current flowing through each of the one or more fuses 214 of the one or more batteries 210 based on a high voltage (HV) topology 212 of cables. The current varies in the HV topology 212 of cables based on a type of the one or more batteries 210. In addition, the processor 204 can be based on one or more of time-current characteristic (TCC characteristic), repetitive overload Estimate a state of health (SOH) of the one or more fuses 214 based on the curve, operating conditions, and environmental conditions of each of the one or more fuses 214 . The TCC can provide an amount of current that a fuse (214) can withstand for a period of time before melting. The repetitive overload curve establishes a one-to-one relationship between the various current fractions and the number of life cycles lost of the one or more fuses 214 . The repetitive overload curve is used to calculate the life lost in the one or more fuses 214 corresponding to each current spike.

Bei einer Ausführungsform kann der Prozessor 204 bestimmen, ob der abgeschätzte SOH der einen oder der mehreren Sicherungen 214 mindestens innerhalb von einem von einem ersten vordefinierten Schwellenwert und einem zweiten vordefinierten Schwellenwert liegt. Ferner kann der Prozessor 204, wenn der SOH der einen oder der mehreren Sicherungen 214 innerhalb des ersten vordefinierten Schwellenwerts liegt, die Leistung zu jeder der einen oder der mehreren Sicherungen 214 dynamisch begrenzen. Das dynamische Begrenzen der Leistung zu der einen oder den mehreren Sicherungen 214 kann Stromspitzen eliminieren, um das Altern der Sicherung 214 zu verlangsamen. Ferner kann der Prozessor 204 einen Hinweis zum Austauschen der einen oder der mehreren Sicherungen 214 während eines Servicebesuchs, um einen Ausfall der einen oder der mehreren Sicherungen 214 im praktischen Einsatz zu vermeiden, ausgeben, wenn der SOH der einen oder der mehreren Sicherungen 214 innerhalb des zweiten vordefinierten Schwellenwerts liegt. Bei einer Ausführungsform umfassen die Betriebsbedingungen und die Umgebungsbedingungen Vibrationen, die Umgebungstemperatur, Luftkühlung, die Anschlussverbindungsgröße, die Höhe in der ein Fahrzeug betrieben wird, und dergleichen. Bezüglich der Betriebsbedingungen und der Umgebungsbedingungen ist der Prozessor 204 konfiguriert, einen Gewichtungswert entsprechend dem Beitrag zum Altern und der Auswirkung von jeder der Betriebsbedingungen und der Umgebungsbedingungen zuzuweisen.In one embodiment, the processor 204 may determine whether the estimated SOH of the one or more fuses 214 is at least within one of a first predefined threshold and a second predefined threshold. Further, if the SOH of the one or more fuses 214 is within the first predefined threshold, the processor 204 may dynamically limit power to each of the one or more fuses 214 . Dynamically limiting power to the one or more fuses 214 may eliminate current spikes to slow fuse 214 aging. Further, the processor 204 may issue an indication to replace the one or more fuses 214 during a service visit to avoid a failure of the one or more fuses 214 in the field if the SOH of the one or more fuses 214 is within the second predefined threshold. In one embodiment, operating and environmental conditions include vibration, ambient temperature, air cooling, port connection size, altitude at which a vehicle is operated, and the like. With respect to the operating conditions and the environmental conditions, the processor 204 is configured to assign a weight value according to the contribution to aging and impact of each of the operating conditions and the environmental conditions.

Der Prozessor 202 kann die Sicherungsinformationen mittels der Anzeige des Fahrzeugs anzeigen. Der Prozessor 202 kann eine oder mehrere Anzeigeeigenschaften der mit einer durchgebrannten Sicherung in Zusammenhang stehenden Informationen ändern. Die Informationen können beispielsweise mit einer anderen Farbe hervorgehoben werden als derjenigen, die für die Anzeige nicht defekter Sicherungen verwendet wird (z. B. können Informationen über defekte Sicherungen in roter Farbe angezeigt werden, während die mit nicht-defekten Sicherungen in Zusammenhang stehenden Informationen in grüner Farbe angezeigt werden). Der Prozessor 202 kann auch die Helligkeit und Farbe der zugehörigen Informationen über eine Zeitspanne hinweg ändern. Bei einer Implementierung können die Informationen über defekte Sicherungen blinkend angezeigt werden. Bei einer Ausführungsform können nur die mit einer defekten Sicherung in Zusammenhang stehenden Sicherungsinformationen angezeigt werden. Auf die Sicherungsinformationen kann über ein Hauptmenü auf der Anzeige zugegriffen werden. Dann kann der Fahrzeugbenutzer oder der Mechaniker die defekte Sicherung leicht austauschen.The processor 202 may display the backup information via the vehicle's display. Processor 202 may change one or more display characteristics of information associated with a blown fuse. For example, the information can be highlighted with a different color than that used to indicate non-blown fuses (e.g. information about blown fuses can be displayed in red color, while information related to non-blown fuses is in displayed in green color). The processor 202 can also change the brightness and color of the associated information over a period of time. In one implementation, the blown fuse information may be displayed as flashing. In one embodiment, only fuse information associated with a blown fuse may be displayed. Backup information can be accessed from a main menu on the display. Then the vehicle user or mechanic can easily replace the blown fuse.

3A veranschaulicht eine beispielhafte schematische Darstellung einer Hochspannungs (HV)-Topologie 212 von mit Sicherungen verbundenen Kabeln gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. Die HV-Topologie 212 kann beispielsweise Cluster 1 und Cluster 2 umfassen, wie es in 3A gezeigt ist. Das Cluster 1 und das Cluster 2 können einen Batteriesatz und ein Cluster von Sicherungen 214 umfassen, sind aber nicht darauf beschränkt. Ferner können das Cluster 1 und das Cluster 2 mit einer Hauptschützeinheit kommunikativ verbunden sein. Abhängig von den Betriebsbedingungen und der Kombination der Batterien, die mit dem HV-Gleichstrom (DC)-Zwischenkreis verbunden sind, kann die Stromverteilung über die verschiedenen Sicherungen hinweg variieren. Die dynamische Verteilung des Stroms belastet eine Clustersicherung unterschiedlich. 3B veranschaulicht eine grafische Darstellung der Zeit-Strom-Kennlinie (TCC-Kennlinie) einer Sicherung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. Die Zeit-Strom-Kennlinie (TCC-Kennlinie) der Sicherung kann von den Originalherstellern (OEM) der Sicherung bereitgestellt werden. Die Ansprechzeit und die Schmelzzeit der Sicherung sind in der nachstehenden Tabelle 1 angegeben. Tabelle 1 I(Melt) Ansprechzeit (s) 300.5 260 301 260 350 230 400 200 450 175 500 150 600 130 700 100 800 60 900 30 1000 17 1250 6 1500 2 1750 0.8 2000 0.25 2500 0.025 3000 0.009 4000 0 3A 12 illustrates an example schematic of a high voltage (HV) topology 212 of fuse-connected cables, according to an embodiment of the present disclosure. For example, the HV topology 212 may include cluster 1 and cluster 2, as shown in 3A is shown. Cluster 1 and cluster 2 may include, but are not limited to, a battery pack and a cluster of fuses 214 . Furthermore, the cluster 1 and the cluster 2 can be communicatively connected to a main contactor unit. Depending on the operating conditions and the combination of batteries connected to the HV direct current (DC) intermediate circuit, the power distribution vary across different fuses. The dynamic distribution of the power loads a cluster backup differently. 3B 12 illustrates a graphical representation of the time-current (TCC) characteristic of a fuse, according to an embodiment of the present disclosure. The fuse time-current (TCC) characteristic can be provided by the fuse original equipment manufacturer (OEM). The operating time and the melting time of the fuse are given in Table 1 below. Table 1 I(melt) Response time (s) 300.5 260 301 260 350 230 400 200 450 175 500 150 600 130 700 100 800 60 900 30 1000 17 1250 6 1500 2 1750 0.8 2000 0.25 2500 0.025 3000 0.009 4000 0

3C veranschaulicht eine grafische Darstellung der Repetitive-Überlast-Kurve gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. Der Koeffizient B'2, der repetitiven Überlastungen entspricht, ist in 3C gezeigt. Der B'2-Korrekturkoeffizient und die Anzahl der Zyklen für eine Sicherung sind in der nachstehenden Tabelle 2 gezeigt. Tabelle 2 B'2-Korrekturkoeffizient Anzahl der Zyklen 0.31 10⁶ 0.35 10⁵ 0.45 10⁴ 0.5 4000 0.55 2000 3C 12 illustrates a graphical representation of the repetitive overload curve, according to an embodiment of the present disclosure. The coefficient B'2 corresponding to repetitive overloads is in 3C shown. The B'2 correction coefficient and number of cycles for a fuse are shown in Table 2 below. Table 2 B'2 correction coefficient Number of cycles 0.31 10 ⁶ 0.35 10 ⁵ 0.45 10 ⁴ 0.5 4000 0.55 2000

Der Einschaltstrom I1 sollte einen bestimmten Anteil B'2 des Stroms, der die Sicherung in der Zeit T1 zum Schmelzen bringen würde, nicht überschreiten. I1 ≤ B'2 * I melt.The inrush current I1 should not exceed a certain proportion B'2 of the current that would melt the fuse in the time T1. I1 ≤ B'2 * I melt.

Die Stromlebenszyklusmatrix für eine Sicherung entspricht den abgeleiteten Daten von zwei Fundamentaldaten und kann zum Vergleichen der tatsächlichen Fahrzyklen verwendet werden, um den entsprechenden verlorenen Lebenszyklus für eine Sicherung zu ermitteln. Die Werte aus Tabelle 1 und Tabelle 2 wurden für die Stromlebenszyklusmatrix für eine Sicherung herangezogen, wie es in der nachstehenden Tabelle 3 gezeigt ist. Tabelle 3 Correction Coeffiecient [B'2] / No of Possible Cycles I(Melt) 0.31/10^6 0.35/10^5 0.40 /31623 0.45 /10^4 0.5 /4000 0.55/2000 0.6 / 859.50 0.65 / 369.37 0.7/158.74 0.75 / 68.219 0.8/29.31 0.85/12.59 0.9 / 5.41 0.95/2.32 1.0/1.0 PAT(Sec) 300,5 85,655 99,165 112,6875 127,7125 142,7375 157,7625 172,7875 187,8125 202,8375 217,8625 232,8875 247,9125 262,938 277,9625 292,99 260 301 85,81 99,33 112,875 127,925 142,975 158,025 173,075 188,125 203,175 218,225 233,275 248,325 263,375 278,425 293,48 260 350 101 115,5 131,25 148,75 166,25 183,75 201,25 218,75 236,25 253,75 271,25 188,75 306,25 323,75 341,25 230 400 116,5 132 150 170 190 210 230 250 270 290 310 330 350 370 390 200 450 132 148,5 168,75 191,25 213,75 236,25 258,75 281,25 303,75 326,25 348,75 371,25 393,75 416,25 438,75 175 500 147,5 165 187,5 212,5 237,5 262,5 287,5 312,5 337,5 362,5 387,5 412,5 437,5 462,5 487,5 150 600 178,5 198 225 255 285 315 345 375 405 435 465 495 525 555 585 130 700 209,5 231 262,5 297,5 332,5 367,5 402,5 437,5 472,5 507,5 542,5 577,5 612,5 647,5 682,5 100 800 240,5 264 300 340 380 420 460 500 540 580 620 660 700 740 780 60 900 271,5 297 337,5 382,5 427,5 472,5 517,5 562,5 607,5 652,5 697,5 742,5 787,5 832,5 877,5 30 1000 302,5 330 375 425 475 525 575 625 675 725 775 825 875 925 975 17 1250 380 412,5 468,75 531,25 593,75 656,25 718,75 781,25 843,75 906,25 968,75 1031,25 1093,75 1156,25 1218,8 6 1500 457,5 495 562,5 637,5 712,5 787,5 862,5 937,5 1012,5 1087,5 1162,5 1237,5 1312,5 1387,5 1462,5 2 1750 535 517,5 656,25 743,75 831,25 918,75 1006,25 1093,75 1181,25 1268,75 1356,25 1443,75 1531,25 1618,75 1706,3 0,8 2000 612,5 660 750 850 950 1050 1150 1250 1350 1450 1550 1650 1750 1850 1950 0,25 2500 767,5 825 937,5 1062,5 1187,5 1312,5 1437,5 1562.5 1687,5 1812,5 1937,5 2062,5 2187,5 2312,5 2437,5 0,025 3000 922,5 990 1125 1275 1425 1575 1725 1875 2025 2175 2325 2475 2625 2775 2925 0,009 4000 1232,5 1320 1500 1700 1900 2100 2300 2500 2700 2900 3100 3300 3500 3700 3900 0 The current life cycle matrix for a fuse is derived data from two fundamentals and can be used to compare actual drive cycles to determine the corresponding lost life cycle for a fuse. The values from Table 1 and Table 2 were uses the power life cycle matrix for a fuse as shown in Table 3 below. Table 3 Correction Coefficient [B'2] / No of Possible Cycles I(melt) 0.31/10^6 0.35/10^5 0.40 /31623 0.45 /10^4 0.5 /4000 0.55/2000 0.6 / 859.50 0.65 / 369.37 0.7/158.74 0.75 / 68.219 0.8/29.31 0.85/12.59 0.9 / 5.41 0.95/2.32 1.0/1.0 PAT(Sec) 300.5 85,655 99.165 112.6875 127.7125 142.7375 157.7625 172.7875 187.8125 202.8375 217.8625 232.8875 247.9125 262,938 277.9625 292.99 260 301 85.81 99.33 112,875 127,925 142,975 158,025 173,075 188,125 203.175 218,225 233,275 248,325 263,375 278,425 293.48 260 350 101 115.5 131.25 148.75 166.25 183.75 201.25 218.75 236.25 253.75 271.25 188.75 306.25 323.75 341.25 230 400 116.5 132 150 170 190 210 230 250 270 290 310 330 350 370 390 200 450 132 148.5 168.75 191.25 213.75 236.25 258.75 281.25 303.75 326.25 348.75 371.25 393.75 416.25 438.75 175 500 147.5 165 187.5 212.5 237.5 262.5 287.5 312.5 337.5 362.5 387.5 412.5 437.5 462.5 487.5 150 600 178.5 198 225 255 285 315 345 375 405 435 465 495 525 555 585 130 700 209.5 231 262.5 297.5 332.5 367.5 402.5 437.5 472.5 507.5 542.5 577.5 612.5 647.5 682.5 100 800 240.5 264 300 340 380 420 460 500 540 580 620 660 700 740 780 60 900 271.5 297 337.5 382.5 427.5 472.5 517.5 562.5 607.5 652.5 697.5 742.5 787.5 832.5 877.5 30 1000 302.5 330 375 425 475 525 575 625 675 725 775 825 875 925 975 17 1250 380 412.5 468.75 531.25 593.75 656.25 718.75 781.25 843.75 906.25 968.75 1031.25 1093.75 1156.25 1218.8 6 1500 457.5 495 562.5 637.5 712.5 787.5 862.5 937.5 1012.5 1087.5 1162.5 1237.5 1312.5 1387.5 1462.5 2 1750 535 517.5 656.25 743.75 831.25 918.75 1006.25 1093.75 1181.25 1268.75 1356.25 1443.75 1531.25 1618.75 1706.3 0.8 2000 612.5 660 750 850 950 1050 1150 1250 1350 1450 1550 1650 1750 1850 1950 0.25 2500 767.5 825 937.5 1062.5 1187.5 1312.5 1437.5 1562.5 1687.5 1812.5 1937.5 2062.5 2187.5 2312.5 2437.5 0.025 3000 922.5 990 1125 1275 1425 1575 1725 1875 2025 2175 2325 2475 2625 2775 2925 0.009 4000 1232.5 1320 1500 1700 1900 2100 2300 2500 2700 2900 3100 3300 3500 3700 3900 0

Der Vergleich des Clusterstroms mit der TCC-Kennlinie kann ferner auch das anfängliche Berücksichtigen des Timer-Flags (18X15) und der Ansprechzeit, wie entsprechend in Tabelle 4 und 5 gezeigt, umfassen. Tabelle 4 21.5 20.7 19.9 18.9 21.5 20.7 19.9 18.9 20.6 19.7 18.6 16 19.7 18.5 16 13.8 18.5 16 13.9 11.2 16.2 14.7 11.2 10.5 11.5 11 8.2 0 10.6 8 0 0 1.1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Tabelle 5 Ansprechzeit (s) 260 260 230 200 175 150 130 100 60 30 17 6 2 0.8 0.25 0.025 0.009 0 The comparison of the cluster current to the TCC characteristic may also include initially considering the timer flag (18X15) and the response time as shown in Tables 4 and 5, respectively. Table 4 21.5 20.7 19.9 18.9 21.5 20.7 19.9 18.9 20.6 19.7 18.6 16 19.7 18.5 16 13.8 18.5 16 13.9 11.2 16.2 14.7 11.2 10.5 11.5 11 8.2 0 10.6 8th 0 0 1.1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Table 5 Response time (s) 260 260 230 200 175 150 130 100 60 30 17 6 2 0.8 0.25 0.025 0.009 0

Die beiden Tabellen 4 und 5 sind zusammengeführt, um das Timer-Flag (18X15) zu erhalten, wie es in Tabelle 6 gezeigt ist. Tabelle 6 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 The two tables 4 and 5 are merged to get the timer flag (18X15) as shown in table 6. Table 6 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

Die Daten der Tabelle 6 werden an den Indexfinder gesendet, der wiederum Alterungszyklen der Verwendung erzeugen kann, die in Tabelle 7 gezeigt sind. Tabelle 7 Index cycles aged 1 1/1000000 2 11100000 3 1/31623 4 1/10000 5 1/4000.0 6 1/2000.0 7 1/859.5059 8 1/369.3752 9 11158.7401 10 1168.219 11 1129.3173 12 1112.5992 13 115.4145 14 1/2.3269 15 1 The Table 6 data is sent to the index finder, which in turn can generate usage aging cycles shown in Table 7. Table 7 index cycles aged 1 1/1000000 2 11100000 3 1/31623 4 1/10000 5 1/4000.0 6 1/2000.0 7 1/859.5059 8th 1/369.3752 9 11158.7401 10 1168.219 11 1129.3173 12 1112.5992 13 115.4145 14 1/2.3269 15 1

Das System 202 kann basierend auf der nachstehenden Tabelle 8 Alterungszyklen ermitteln. Tabelle 8 Correction Coefficient [B'2] / No of Possible Cycles l(Melt) 0.31/ 10^6 0.35/10^5 0.40/31623 0.45/10^4 0.5 /4000 0.55/2000 0.6 / 859.50 0.65 / 369.37 0.7/158.74 0.75/68.219 0.8/29.31 0.85/12.59 0.9/5.41 0.95/2.32 1.0/1.0 PAT(Sec) 300,5 85,655 99,165 112,6875 127,7125 142,7375 157,7625 172,7875 187,8125 202,8375 217,8625 232,8875 247,9125 262,938 277,9625 292,99 260 301 85,81 99,33 112,875 127,925 142,975 158,025 173,075 188,125 203,175 218,225 233,275 248,325 263,375 278,425 293,48 260 350 101 115,5 131,25 148,75 166,25 183,75 201,25 218,75 236,25 253,75 271,25 288,75 306,25 323,75 341,25 230 400 116,5 132 150 170 190 210 230 250 270 290 310 330 350 370 390 200 450 132 148,5 168,75 191,25 213,75 236,25 258,75 281,25 303,75 326,25 348,75 371,25 393,75 416,25 438,75 175 500 147,5 165 187,5 212,5 237,5 262,5 287,5 312,5 337,5 362,5 387,5 412,5 437,5 462,5 487,5 150 600 178,5 198 225 255 285 315 345 375 405 435 465 495 525 555 585 130 700 209,5 231 262,5 297,5 332,5 367,5 402,5 437,5 472,5 507,5 542,5 577,5 612,5 647,5 682,5 100 800 240,5 264 300 340 380 420 460 500 540 580 620 660 700 740 780 60 900 271,5 297 337,5 382,5 427,5 472,5 517,5 562,5 607,5 652,5 697,5 742,5 787,5 832,5 877,5 30 1000 302,5 330 375 425 475 525 575 625 675 725 775 825 875 925 975 17 1250 380 412,5 468,75 531,25 593,75 656,25 718,75 781,25 843,75 906,25 968,75 1031,25 1093,75 1156,25 1218,8 6 1500 457,5 495 562,5 637,5 712,5 787,5 862,5 937,5 1012,5 1087,5 1162,5 1237,5 1312,5 1387,5 1462,5 2 1750 535 577,5 656,25 743,75 831,25 918,75 1006,25 1093,75 1181,25 1268,75 1356,25 1443,75 1531,25 1618,75 1706,3 0,8 2000 612,5 660 750 850 950 1050 1150 1250 1350 1450 1550 1650 1750 1850 1950 0,25 2500 767,5 825 937,5 1062,5 1187,5 1312,5 1437,5 1562,5 1687,5 1812,5 1937,5 2062,5 2187,5 1312,5 2437,5 0,025 3000 922,5 990 1125 1275 1425 1575 1725 1875 2025 2175 2325 2475 2625 2775 2925 0,009 4000 1232,5 1320 1500 1700 1900 2100 2300 2500 2700 2900 3100 3300 3500 3700 3900 0 INDEX 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 The system 202 may determine aging cycles based on Table 8 below. Table 8 Correction Coefficient [B'2] / No of Possible Cycles l(melt) 0.31/ 10^6 0.35/10^5 0.40/31623 0.45/10^4 0.5 /4000 0.55/2000 0.6 / 859.50 0.65 / 369.37 0.7/158.74 0.75/68.219 0.8/29.31 0.85/12.59 0.9/5.41 0.95/2.32 1.0/1.0 PAT(Sec) 300.5 85,655 99.165 112.6875 127.7125 142.7375 157.7625 172.7875 187.8125 202.8375 217.8625 232.8875 247.9125 262,938 277.9625 292.99 260 301 85.81 99.33 112,875 127,925 142,975 158,025 173,075 188,125 203.175 218,225 233,275 248,325 263,375 278,425 293.48 260 350 101 115.5 131.25 148.75 166.25 183.75 201.25 218.75 236.25 253.75 271.25 288.75 306.25 323.75 341.25 230 400 116.5 132 150 170 190 210 230 250 270 290 310 330 350 370 390 200 450 132 148.5 168.75 191.25 213.75 236.25 258.75 281.25 303.75 326.25 348.75 371.25 393.75 416.25 438.75 175 500 147.5 165 187.5 212.5 237.5 262.5 287.5 312.5 337.5 362.5 387.5 412.5 437.5 462.5 487.5 150 600 178.5 198 225 255 285 315 345 375 405 435 465 495 525 555 585 130 700 209.5 231 262.5 297.5 332.5 367.5 402.5 437.5 472.5 507.5 542.5 577.5 612.5 647.5 682.5 100 800 240.5 264 300 340 380 420 460 500 540 580 620 660 700 740 780 60 900 271.5 297 337.5 382.5 427.5 472.5 517.5 562.5 607.5 652.5 697.5 742.5 787.5 832.5 877.5 30 1000 302.5 330 375 425 475 525 575 625 675 725 775 825 875 925 975 17 1250 380 412.5 468.75 531.25 593.75 656.25 718.75 781.25 843.75 906.25 968.75 1031.25 1093.75 1156.25 1218.8 6 1500 457.5 495 562.5 637.5 712.5 787.5 862.5 937.5 1012.5 1087.5 1162.5 1237.5 1312.5 1387.5 1462.5 2 1750 535 577.5 656.25 743.75 831.25 918.75 1006.25 1093.75 1181.25 1268.75 1356.25 1443.75 1531.25 1618.75 1706.3 0.8 2000 612.5 660 750 850 950 1050 1150 1250 1350 1450 1550 1650 1750 1850 1950 0.25 2500 767.5 825 937.5 1062.5 1187.5 1312.5 1437.5 1562.5 1687.5 1812.5 1937.5 2062.5 2187.5 1312.5 2437.5 0.025 3000 922.5 990 1125 1275 1425 1575 1725 1875 2025 2175 2325 2475 2625 2775 2925 0.009 4000 1232.5 1320 1500 1700 1900 2100 2300 2500 2700 2900 3100 3300 3500 3700 3900 0 INDEX 1 2 3 4 5 6 7 8th 9 10 11 12 13 14 15

I (melt) bei Zyklen von 1/2000 und maximalem Index bei 5,5, wie in vorstehender Tabelle 8 gezeigt, und beispielsweise, wenn 450 A länger als 60 Sekunden anstehen. Die Integration der gesamten verlorenen Lebensdauer ist wie in der folgenden Gleichung 1 gezeigt. $1 - {1 / 2000 + 1 / 4000 + 1 / 68.219 + \dots \dots} = Sicherungs - SOH$

I (melt) at cycles of 1/2000 and maximum index at 5.5 as shown in Table 8 above and for example when 450 A is applied for more than 60 seconds. The integration of the total life lost is as shown in Equation 1 below.

1 - {1 / 2000 + 1 / 4000 + 1 / 68,219 + ... ...} = backup - SOH

In der vorstehenden Gleichung 1 bezieht sich die Zahl ,1' auf den Gesamtzyklus und die Zahlen ,/2000 + 1/4000 + 1/68,219 +.......' können sich auf die Integration des Alterungszyklus über die Zeit beziehen.In Equation 1 above, the number '1' refers to the overall cycle and the numbers '/2000 + 1/4000 + 1/68.219 +.......' may refer to the integration of the aging cycle over time.

4 veranschaulicht ein Flussdiagramm, das ein Verfahren 400 zur Verwaltung der Sicherungslebensdauer von einer oder mehreren Sicherungen gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt. 4 FIG. 4 illustrates a flow chart depicting a method 400 for managing the fuse life of one or more fuses according to an embodiment of the present disclosure.

Bei Block 402 kann das Verfahren 400 das Messen des Stroms von einer oder mehreren Batterien 210 in einem Fahrzeug durch einen Prozessor 204, der einem System 202 zugehörig ist, umfassen. Bei Block 404 kann das Verfahren 400 das Berechnen, durch den Prozessor 204, eines Stroms, der durch jede von einer oder mehreren Sicherungen 214 der einen oder der mehreren Batterien 210 fließt, basierend auf einer Hochspannungs (HV)-Topologie 212 von Kabeln umfassen. Der Strom variiert in der HV-Topologie 212 von Kabeln basierend auf einem Typ der einen oder der mehreren Batterien 210. Bei Block 406 kann das Verfahren 400 das Abschätzen, durch den Prozessor 204, eines Gesundheitszustands (SOH) der einen oder der mehreren Sicherungen 214 basierend auf ein oder mehreren von Zeit-Strom-Kennlinie (TCC-Kennlinie), Repetitive-Überlast-Kurve, Betriebsbedingungen und Umgebungsbedingungen von jeder der einen oder der mehreren Sicherungen 214 umfassen. Bei Block 408 kann das Verfahren 400 das Bestimmen durch den Prozessor 204 umfassen, ob der abgeschätzte SOH der einen oder der mehreren Sicherungen 214 mindestens innerhalb von einem von einem ersten vordefinierten Schwellenwert und einem zweiten vordefinierten Schwellenwert liegt. Bei Block 410 kann das Verfahren 400 das dynamische Begrenzen, durch den Prozessor 204, der Leistung zu jeder der einen oder der mehreren Sicherungen 214 umfassen, wenn der SOH der einen oder der mehreren Sicherungen 214 innerhalb des ersten vordefinierten Schwellenwerts liegt. Das dynamische Begrenzen der Leistung zu der einen oder den mehreren Sicherungen 214 eliminiert Stromspitzen, um das Altern der Sicherung 214 zu verlangsamen. Bei Block 412 kann das Verfahren 400 das Ausgeben, durch den Prozessor 204, wenn der SOH der einen oder der mehreren Sicherungen 214 innerhalb des zweiten vordefinierten Schwellenwerts liegt, eines Hinweises zum Austauschen der einen oder der mehreren Sicherungen 214 während eines Servicebesuchs umfassen, um einen Ausfall der einen oder der mehreren Sicherungen 214 im praktischen Einsatz zu vermeiden.At block 402 , the method 400 may include measuring current from one or more batteries 210 in a vehicle by a processor 204 associated with a system 202 . At block 404, the method 400 may include calculating, by the processor 204, a current flowing through each of one or more fuses 214 of the one or more batteries 210 based on a high voltage (HV) topology 212 of cables. The current varies in the HV topology 212 of cables based on a type of the one or more batteries 210. At block 406, the method 400 may estimate, by the processor 204, a state of health (SOH) of the one or more fuses 214 based on one or more of time-current characteristics (TCC characteristics), repetitive overload characteristics, operating conditions, and environmental conditions of each of the one or more fuses 214 . At block 408, the method 400 may include the processor 204 determining whether the estimated SOH of the one or more fuses 214 is at least within one of a first predefined threshold and a second predefined threshold. At block 410, the method 400 may include dynamically limiting, by the processor 204, power to each of the one or more fuses 214 when the SOH of the one or more fuses 214 is within the first predefined threshold. Dynamically limiting power to the one or more fuses 214 eliminates current spikes to slow fuse 214 aging. At block 412, the method 400 may include the processor 204 issuing, if the SOH of the one or more fuses 214 is within the second predefined threshold, an indication to replace the one or more fuses 214 during a service visit to include a To avoid failure of one or more fuses 214 in practical use.

Daher stellt die vorliegende Offenbarung ein verbessertes, effizientes und zuverlässiges System und ein Verfahren zur Verwaltung der Sicherungslebensdauer von einer oder mehreren Sicherungen bereit.Therefore, the present disclosure provides an improved, efficient, and reliable system and method for managing fuse life of one or more fuses.

Während das Vorstehende verschiedene Ausführungsformen der Erfindung beschreibt, können andere und weitere Ausführungsformen der Erfindung erdacht werden, ohne vom grundlegenden Umfang davon abzuweichen. Der Umfang der Erfindung wird durch die folgenden Ansprüche bestimmt. Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsformen, Varianten oder Beispiele beschränkt, die aufgenommen wurden, um einen Durchschnittsfachmann in die Lage zu versetzen, die Erfindung in Verbindung mit den ihm zur Verfügung stehenden Informationen und Kenntnissen herzustellen und zu verwenden.While the foregoing describes various embodiments of the invention, other and further embodiments of the invention may be devised without departing from the basic scope thereof. The scope of the invention is determined by the following claims. The invention is not limited to the described embodiments, variants or examples, which are included to enable a person of ordinary skill in the art to make and use the invention using the information and knowledge available to him.

Die vorliegende Offenbarung stellt ein verbessertes, effizientes und zuverlässiges System und ein Verfahren zur Verwaltung der Sicherungslebensdauer von einer oder mehreren Sicherungen bereit.The present disclosure provides an improved, efficient, and reliable system and method for managing fuse life of one or more fuses.

Die vorliegende Offenbarung verwaltet die Sicherungslebensdauer einschließlich des Sicherungsschutzes durch Abschätzung des Sicherungsgesundheitszustands und dynamische Leistungsbegrenzung der Sicherungsbegrenzung, um die Lebensdauer der Sicherung durch Vermeiden von Ereignissen, bei denen die Sicherungen stärker altern, zu erhöhen.The present disclosure manages fuse life including fuse protection through fuse health estimation and dynamic fuse limitation power limiting to increase fuse life by avoiding events where fuse aging accelerates.

Die vorliegende Offenbarung stellt dem Fahrer oder Servicetechniker eine Echtzeitabschätzung der Sicherungslebensdauer bereit, sodass die Sicherung rechtzeitig ausgetauscht werden kann, ohne dass ein abrupter Ausfall der Sicherung im praktischen Einsatz verursacht wird.The present disclosure provides the driver or service technician with a real-time estimate of fuse life so that the fuse can be replaced in a timely manner without causing an abrupt failure of the fuse in the field.

Die vorliegende Offenbarung stellt nicht nur eine Echtzeitabschätzung der Lebensdauer bereit, sondern gewährleistet auch den Schutz der Sicherung basierend auf der aktiven Leistungsbegrenzung. Dies kann die Lebensdauer der Sicherung erhöhen, indem Ereignisse vermieden werden, bei denen die Sicherungen stärker altern.The present disclosure not only provides real-time estimation of lifetime, but also ensures protection of the fuse based on active power limitation. This can increase fuse life by avoiding events that accelerate fuse aging.

Die vorliegende Offenbarung vermeidet unvorhersehbare Ausfälle von Sicherungen im praktischen Einsatz während des normalen Fahrzeugbetriebs.The present disclosure avoids unpredictable fuse failures in the field during normal vehicle operation.

Die vorliegende Offenbarung stellt eine verlängerte Sicherungslebensdauer und minimierte Ausfallzeiten des Fahrzeugs und Ausfälle während der Fahrt sicher.The present disclosure ensures extended fuse life and minimized vehicle downtime and on-the-go failures.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION

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Claims

A system (202) for managing the fuse life of one or more fuses (214) in a vehicle, the system (202) comprising: a processor (204), a memory (208) coupled to the processor (204), the memory (208) including processor-executable instructions that when executed cause the processor (204) to: measuring current from one or more batteries (210) in a vehicle; Calculating a current flowing through each of one or more fuses (214) of the one or more batteries (210) based on a high voltage (HV) topology (212) of cables, where the current in the HV topology is ( 212) of cables varies based on a type of the one or more batteries (210); Estimating a state of health (SOH) of the one or more fuses (214) based on one or more of the time-current (TCC) characteristic, repetitive overload curve, operating conditions, and environmental conditions of each of the one or more fuses ( 214); determining whether the estimated SOH of the one or more fuses (214) is at least within one of a first predefined threshold and a second predefined threshold; dynamically limiting power to each of the one or more fuses (214) if the SOH of the one or more fuses (214) is within the first predefined threshold, wherein dynamically limiting power to the one or more fuses (214 ) eliminates current spikes to slow fuse (214) aging; and If the SOH of the one or more fuses (214) is within the second predefined threshold, issuing an indication to replace the one or more fuses (214) during a service visit to prevent a failure of the one or more fuses (214) to be avoided in practical use.

system (202) after claim 1 , the TCC providing a magnitude of current that a fuse (214) can withstand for a period of time before it melts.

system (202) after claim 1 wherein a repetitive overload curve establishes a one-to-one relationship between the various current fractions and the number of lifecycles lost in the one or more fuses (214), the repetitive overload curve being used to determine the calculate lost life in the one or more fuses (214) corresponding to each current spike.

system (202) after claim 1 wherein the operating conditions and the environmental conditions include at least one of vibration, ambient temperature, air cooling, port connection size, and the altitude at which a vehicle is operated.

system (202) after claim 1 , with respect to the operating conditions and the environmental conditions, the processor (204) being configured to assign a weight value according to the contribution to aging and the impact of each of the operating conditions and the environmental conditions.

A method for managing fuse life of one or more fuses (214) in a vehicle, comprising: measuring current from one or more batteries (210) in a vehicle, by a processor (204) associated with a system (202); calculating, by the processor (204), a current flowing through each of the one or more fuses (214) of the one or more batteries (210) based on a high voltage (HV) topology (212) of cables, wherein the current in the HV topology (212) of cables varies based on a type of the one or more batteries (210); Estimating, by the processor (204), a state of health (SOH) of the one or more fuses (214) based on one or more of time-current (TCC) characteristics, repetitive overload characteristics, operating conditions, and environmental conditions each of the one or more fuses (214); determining, by the processor (204), that the estimated SOH of the one or more fuses (214) is within at least one of a first predefined threshold and a second predefined threshold; dynamically limiting, by the processor (204), power to each of the one or more fuses (214) when the SOH of the one or more fuses (214) is within the first predefined threshold, wherein dynamically limiting power to the one or more fuses (214) eliminates current spikes to reduce fuse (214 ) to slow down; and issuing, by the processor (204), if the SOH of the one or more fuses (214) is within the second predefined threshold, an indication to replace the one or more fuses (214) during a service visit to avoid failure of the to avoid one or more fuses (214) in practical use.

procedure after claim 6 , the TCC providing a magnitude of current that a fuse (214) can withstand for a period of time before it melts.

procedure after claim 6 wherein a repetitive overload curve establishes a one-to-one relationship between the various current fractions and the number of lifecycles lost in the one or more fuses (214), the repetitive overload curve being used to determine the calculate lost life of the one or more fuses (214) corresponding to each current spike.

procedure after claim 6 wherein the operating conditions and the environmental conditions include at least one of vibration, ambient temperature, air cooling, port connection size, and the altitude at which a vehicle is operated.

procedure after claim 6 , wherein with respect to the operating conditions and the environmental conditions, the method further comprises assigning a weight value according to the contribution to aging and impact of each of the operating conditions and the environmental conditions.