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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Spannungsfreischaltung eines Hochvoltsystems eines zumindest teilweise elektrisch betriebenen Kraftfahrzeugs mittels einer Steckvorrichtung gemäß dem geltenden Patentanspruch 1. Ferner betrifft die Erfindung eine Steckvorrichtung.
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Aus dem Stand der Technik sind bereits zumindest teilweise elektrisch betriebene Kraftfahrzeuge beziehungsweise vollelektrisch betriebene Kraftfahrzeuge bekannt. Hierbei kann es beispielsweise bei einem Unfall zu der Situation kommen, dass eine Feuerwehr mit einem Löschfahrzeug eine entsprechende Löschung vornehmen muss, wodurch es notwendig ist, dass eine Spannungsfreischaltung der Hochvolt-Komponenten im Kraftfahrzeug durchgeführt wird, um entsprechende Maßnahmen für die Feuerwehr sicherheitsrelevant durchführen zu können. Hierzu sind bereits Freischaltelemente bekannt, welche an unterschiedlichen Stellen am Kraftfahrzeug ausgebildet sind. Diese Freischaltelemente, sind jedoch schwer aufzufinden, wodurch es oftmals lange Zeit dauert, bis die entsprechenden Freischaltelemente aufgefunden werden und somit eine Spannungsfreischaltung durchgeführt werden kann.
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Die
DE 10 2020 006 947 A1 betrifft eine Vorrichtung zum Deaktivieren eines Hochvoltbordnetzes eines elektrisch antreibbaren Fahrzeugs, wenigstens umfassend eine Hochvoltbatterie, welche über ein Schütz, insbesondere zweipoliges Schütz, mit dem Hochvoltbordnetz verbunden ist, eine Stromversorgung des Schützes, welche wenigstens eine Niedervoltbatterie mit wenigstens einem elektrisch in Serie geschalteten Sicherungselement aufweist, wobei ein erster Pol der Stromversorgung auf Massepotential liegt und ein zweiter Pol der Stromversorgung auf einer positiven Spannung der Niedervoltbatterie liegt, wobei elektrisch parallel zu der Stromversorgung oder einem Steuereingang des Schützes wenigstens ein Schaltelement angeordnet ist, welches ausgebildet ist, zum irreversiblen Deaktivieren des Hochvoltbordnetzes die Spannung des zweiten Pols der Stromversorgung auf die Spannung des ersten Pols zu schalten.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Steckvorrichtung zu schaffen, mittels welchem auf einfache Art und Weise eine Spannungsfreischaltung eines zumindest teilweise elektrisch betriebenen Kraftfahrzeugs für eine externe Person realisierbar ist.
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Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren sowie durch eine Steckvorrichtung gemäß den unabhängigen Patentansprüchen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungsformen sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Ein Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zur Spannungsfreischaltung eines Hochvoltsystems eines zumindest teilweise elektrisch betriebenen Kraftfahrzeugs mittels einer Steckvorrichtung. Es erfolgt das Einstecken der Steckvorrichtung in eine Ladebuchse des Hochvoltsystems am Kraftfahrzeug. Es erfolgt das Detektieren des Einsteckens in der Ladebuchse mittels des Hochvoltsystems. Es erfolgt dann das Freischalten der Spannung des Hochvoltsystems mittels einer Sicherungseinrichtung des Hochvoltsystems in Abhängigkeit von der eingesteckten und detektierten Steckvorrichtung.
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Insbesondere ist vorliegend unter detektiert zu verstehen, dass zumindest das Hochvoltsystem erkennt, dass eine Spannungsfreischaltung durchzuführen ist. Dies kann beispielsweise auf Basis einer Kommunikation mit der Steckvorrichtung, auf Basis einer Widerstandsdetektion der Steckvorrichtung oder auf Basis eines durch die Steckvorrichtung erzeugten Kurzschlusses durchgeführt werden. Insbesondere kann somit der Kurzschluss in diesem Sinne auch detektiert werden. Es ist somit nicht notwendig die Steckvorrichtung direkt als Steckvorrichtung zu detektieren, sondern es ist lediglich notwendig, dass aufgrund der eingesteckten Steckvorrichtung eine Spannungsfreischaltung durchgeführt wird.
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Insbesondere ist es somit ermöglicht, dass nach dem Einstecken der Steckvorrichtung in die Ladebuchse, welche einfach aufgefunden werden kann, die Spannungsfreischaltung durchgeführt werden kann. Somit kann beispielsweise eine Person, beispielsweise ein Feuerwehrmann, die Steckvorrichtung bei sich tragen und in die Ladebuchse einstecken, wodurch es zur Spannungsfreischaltung kommt. Eine zeitaufwändige und zeitintensive Suche der Freischaltelemente ist somit verhindert.
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Die Steckvorrichtung kann somit auch als sogenannter Feuerwehrdongle genutzt beziehungsweise bezeichnet werden. Die Steckvorrichtung ist an die Fahrzeugladebuchse steckbar, entspricht also exakt den genormten herkömmlichen Ladesteckern. Der Unterschied ergibt sich aber in der Ausführung der Steckvorrichtung. Bei herkömmlichen Ladesteckern, zum Beispiel die Verbindung zur Wallbox, läuft dies entsprechend anders. Das Kraftfahrzeug erkennt sofort über die Schnittstelle CP oder PP, dass die Steckvorrichtung eingesteckt ist. Beim PP-Kontakt wäre zum Beispiel der detektierbare Widerstandswert sehr weit außerhalb der sonstigen Widerstandskaskade um den Querschnitt des Ladekabels zu erkennen. Das Hochvoltsystem detektiert sofort, dass hier die Steckvorrichtung zum Spannungsfreischalten gesteckt ist.
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Bei dem CP-Kontakt handelt es sich insbesondere um den sogenannten Control Pilot und bei dem PP handelt es sich insbesondere um den Proximity Pilot. Hierbei kann vom Kraftfahrzeug ermittelt werden, dass ein Anstecken eines Ladesteckers durchgeführt wird.
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Ferner kann auch eine Kommunikation zwischen der Steckvorrichtung und dem Hochvoltsystem durchgeführt werden. Beispielsweise können hierzu Kommunikationssignale zwischen der Steckvorrichtung und dem Hochvoltsystem ausgetauscht werden. Dies kann beispielsweise kabelgebunden, beispielsweise über den CP oder PP Kontakt beziehungsweise über ein Kommunikationsnetz des Kraftfahrzeugs, beispielsweise einen CAN-Bus Verbindung, erfolgen. Alternativ oder ergänzend kann auch eine kabellose Kommunikation, beispielsweise über WLAN, Zigbee oder Bluetooth erfolgen. Auf Basis der Kommunikation, insbesondere auf Basis des Kommunikationssignals von der Steckvorrichtung zum Hochvoltsystem, kann dann das Hochvoltsystem die Spannungsfreiheit herstellen. Es ist ferner möglich auch weitere Informationen von dem Hochvoltsystem an die Steckvorrichtung zu übertragen. Beispielsweise kann ein Batteriespeicherzustand, beispielsweise eine Batterietemperatur, oder weitere wesentliche Zustände im Hochvoltsystem an die Steckvorrichtung übertragen werden, wobei diese dann beispielsweise über eine Anzeigeeinrichtung auf der Steckvorrichtung angezeigt werden können.
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Der Feuerwehrdongle beziehungsweise die Steckvorrichtung kann ferner noch eine weitere Zusatzfunktion aufweisen, nämlich zum Ausgeben eines akustischen Warnsignals ausgebildet sein. Beispielsweise können sich die Gegebenheiten an Einsatzorten ändern. Sollte beispielsweise gerade noch der Feuerwehrdongle gesteckt werden und die Hochvoltspannung über die Spannungsangabe beziehungsweise die Rot- oder Grünanzeige erkannt werden, so können sich zum Beispiel durch Rauchentwicklung im Unfallbereich die Sichtverhältnisse sich sehr schnell ändern. Daher ist es von großem Vorteil, wenn eine akustische Information für beispielsweise die Feuerwehr vorliegt. Zum Beispiel würde ein erster Ton die Information beinhalten beziehungsweise angibt, dass die Hochvoltspannung noch anliegt, während ein zweiter Ton die Information beinhaltet beziehungsweise angibt, dass bereits die Hochvoltspannung unter 60 Volt DC abgesunken ist. Dies ist eine rein beispielhafte Aufzählung und keinesfalls abschließend. Es können selbstverständlich auch weitere akustische Signale ausgeben werden, welche auch andere oder weitere Informationen angeben können.
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Des Weiteren kann es vorkommen, dass im Fall eines Unfalls die Hochvoltbatterie durch eine entsprechende Krafteinwirkung stark beschädigt wird. Dabei können zeitlich verzögerte Reaktionen/Ereignisse erst sehr spät, beispielsweise nach vielen Stunden, eintreten. Hierbei kann es jedoch zu sehr großen Ereignissen kommen, die großes Aufsehen erregen können. Um dies zu vermeiden, werden elektrisch betriebene Kraftfahrzeuge, die in einen Unfall verwickelt waren, oft auf Freiflächen abgestellt. Somit werden zum Beispiel Gebäude nicht in Mitleidenschaft gezogen. Als Indikator, wie kritisch tatsächlich die Hochvoltbatterie beschädigt wurde, dient beispielsweise die Temperaturermittlung an der Batteriezelle. Die Steckvorrichtung weist daher insbesondere eine weitere Zusatzfunktion auf. Sobald der Feuerwehrdongle am Elektrofahrzeug angesteckt wurde, wird über die Kommunikationsschnittstelle zum beispielsweise Fahrzeug-CAN, die jeweilige maximale Zelltemperatur am Feuerwehrdongle angezeigt. Die jeweils kritische Zelltemperatur beziehungsweise der kritische Temperaturgradient kann für die Steckvorrichtung manuell über eine Eingabefunktion hinterlegt werden beziehungsweise es kann ein aktueller Temperaturwert über eine Einlerntaste oder über das jeweilige Display/Anzeigeeinrichtung „festgehalten“ werden. Sobald der gewählte, kritische Temperaturpunkt überschritten wird, wird entweder ein akustisches Signal, ein optisches Warnsignal oder eventuell sogar eine Information über ein oder mehrere Mobiltelefone abgesetzt. Die Steckvorrichtung ist somit auch mit einer Mobilfunkschnittstelle ausgerüstet. So kann jederzeit die zuständige Feuerwehr alarmiert werden, auch wenn erst davon ausgegangen wurde, dass das Kraftfahrzeug sicher ist. Weiter kann vermieden werden, dass Feuerwehrleute stundenlang an einem einzelnen verunfallten Fahrzeug verharren und darauf warten, dass die Hochvoltbatterie eine Reaktion zeigt.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltungsform wird in Abhängigkeit von einem detektierten elektrischen Widerstand der Steckvorrichtung der Einsteckvorgang detektiert. Insbesondere ist dabei der elektrische Widerstand der Steckvorrichtung derart gewählt, dass diese außerhalb der Widerstandskaskade für einen Ladestecker liegt. Somit kann in Abhängigkeit des detektierten elektrischen Widerstands der Steckvorrichtung detektiert werden, dass es sich dabei um die Steckvorrichtung zum Auslösen der Sicherungseinrichtung handelt. Somit kann auf einfache Arte und Weise das Freischalten der Spannung nach dem Einstecken in die Ladebuchse realisiert werden.
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Nochmals weiterhin hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn nach dem Einsteckvorgang zumindest ein Hochvoltschütz des Hochvoltsystems als die Sicherungseinrichtung geöffnet wird. Bei dem Hochvoltschütz handelt es sich insbesondere um ein Schaltelement, welches elektronisch geschalten ist und zur Spannungsfreischaltung des Hochvoltsystems dienen kann. Beispielsweise sind die Hochvoltschütze direkt hinter dem elektrischen Energiespeicher ausgebildet, sodass eine direkte Freischaltung des Hochvoltsystems im Kraftfahrzeug durchgeführt werden kann. Eine elektronische Recheneinrichtung im Kraftfahrzeug kann beispielsweise den Einsteckvorgang detektieren und dann wiederum ein Steuersignal an die Hochvoltschütze senden, um diese zu öffnen.
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Ferner hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn mittels der Steckvorrichtung ein Kurzschluss innerhalb der Steckvorrichtung im Hochvoltsystem erzeugt wird und auf Basis des Kurzschlusses eine Schmelzsicherung als Sicherungseinrichtung im Hochvoltsystem ausgelöst wird. Insbesondere handelt es sich damit bereits um ein Sicherheitssystem im Kraftfahrzeug, wenn ein Kurzschluss im Hochvoltsystem detektiert wird, löst die entsprechende Schmelzsicherung aus. Dies wird nun aktiv über die Steckvorrichtung durchgeführt, sodass die Schmelzsicherung auslöst und ein sicheres Spannungsfreischalten des Hochvoltsystems im Kraftfahrzeug durchgeführt werden kann.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltungsform wird die Spannungsfreiheit auf einer Anzeigeeinrichtung der Steckvorrichtung angezeigt. Beispielsweise kann die Anzeigeeinrichtung eine rote Leuchte sowie eine grüne Leuchte aufweisen. Sollte noch keine Spannungsfreiheit hergestellt worden sein, kann eine rote Leuchte leuchten, wobei nach der Spannungsfreiheit wiederum eine grüne Leuchte leuchten kann. Somit kann es für eine Person außerhalb des Kraftfahrzeugs einfach ersichtlich werden, dass eine Spannungsfreiheit hergestellt ist.
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Es hat sich weiterhin als vorteilhaft erwiesen, wenn eine aktuelle Spannung im Hochvoltsystem auf einer Anzeigeeinrichtung der Steckvorrichtung angezeigt wird. Beispielsweise kann hierzu ein Display auf der Steckvorrichtung ausgebildet sein, welche die aktuelle Spannung, insbesondere in Zahlen, genau anzeigt. Somit ist es für eine außenstehende Person sofort ersichtlich, ob eine Spannungsfreiheit hergestellt wurde oder, ob beispielsweise noch eine Hochvoltspannung auf dem System liegt.
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Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft eine Steckvorrichtung zur Spannungsfreischaltung eines Hochvoltsystems eines zumindest teilweise elektrisch betriebenen Kraftfahrzeugs, mit zumindest einem vorgegebenen elektrischen Widerstand, wobei der elektrische Widerstand derart ausgebildet ist, dass der Einsteckvorgang der Steckvorrichtung in eine Ladebuchse detektiert ist und eine Sicherungseinrichtung des Hochvoltsystems ausgelöst ist.
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Ferner betrifft die Erfindung eine weitere Steckvorrichtung zur Spannungsfreischaltung eines Hochvoltsystems eines zumindest teilweise elektrisch betriebenen Kraftfahrzeugs, mit zumindest einem Kurzschlusselement zum Erzeugen eines Kurzschlusses im eingesteckten Zustand im Hochvoltsystem.
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Weiter betrifft die Erfindung auch eine Steckvorrichtung zur Spannungsfreischaltung eines Hochvoltsystems eines zumindest teilweise elektrisch betriebenen Kraftfahrzeugs, mit zumindest einem Kommunikationselement zum Kommunizieren mit dem Hochvoltsystem, wobei auf Basis eines Kommunikationssignals der Steckvorrichtung an das Hochvoltsystem die Spannungsfreischaltung im Hochvoltsystem durchgeführt ist.
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Sowohl bei der ersten Ausführungsform der Steckvorrichtung als auch der zweiten Ausführungsform der Steckvorrichtung kann vorgesehen sein, dass die Steckvorrichtung eine Anzeigeeinrichtung zum Anzeigen der Spannungsfreiheit aufweist. Alternativ oder ergänzend kann die Steckvorrichtung auch eine Anzeigeeinrichtung zum Anzeigen einer aktuellen Spannung im Hochvoltsystem aufweisen.
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Vorteilhafte Ausgestaltungsformen des Verfahrens sind als vorteilhafte Ausgestaltungsformen der Steckvorrichtungen anzusehen. Die Steckvorrichtungen weisen insbesondere gegenständliche Merkmale auf, um ein entsprechendes Verfahren durchführen zu können.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnungen. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
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Dabei zeigen:
- 1 ein schematisches Blockschaltbild gemäß einer Ausführungsform eines zumindest teilweise elektrisch betriebenen Kraftfahrzeugs mit einer Ausführungsform einer Steckvorrichtung;
- 2 ein weiteres schematisches Blockschaltbild gemäß einer Ausführungsform einer Steckvorrichtung; und
- 3 ein schematisches Ablaufdiagramm gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens.
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In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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1 zeigt ein schematisches Blockschaltbild gemäß einer Ausführungsform eines zumindest teilweise elektrisch betriebenen Kraftfahrzeugs 10. Das zumindest teilweise elektrisch betriebene Kraftfahrzeug 10 kann beispielsweise auch vollelektrisch betrieben sein. Das Kraftfahrzeug 10 weist beispielsweise eine elektrische Antriebseinrichtung 12 auf. Ferner weist das Kraftfahrzeug 10 zumindest einen Hochvoltenergiespeicher 16 auf. Der Hochvoltenergiespeicher 16 ist insbesondere als Traktionsbatterie ausgebildet. Mit dem Hochvoltenergiespeicher 16 können beispielsweise weitere Komponenten eines elektrischen Bordnetzes 18 des Kraftahrzeugs 10 betrieben werden. Das Kraftfahrzeug 10 weist ferner eine Ladebuchse 20 auf, wobei die Ladebuchse 20 sowohl ein AC-Laden sowie ein DC-Laden ermöglicht.
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Ferner zeigt die 1 insbesondere, dass in die Ladebuchse 20 eine Steckvorrichtung 22 eingesteckt werden kann.
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Insbesondere kann somit vorgesehen sein, dass in die Ladebuchse 20 beispielsweise die Steckvorrichtung 22 eingesteckt werden kann. Die Steckvorrichtung 22 kann im folgenden Ausführungsbeispiel auch als sogenannter Feuerwehrdongle bezeichnet werden. Dieser Feuerwehrdongle ist wiederum in die Ladebuchse 20 steckbar, entspricht also exakt den genormten herkömmlichen Ladesteckern. Der Unterschied ergibt sich jedoch in der Ausführung der Steckvorrichtung 22. Bei herkömmlichen Ladesteckern, zum Beispiel für die Verbindung zur Wallbox, erfolgt ein Ladevorgang des elektrischen Hochvoltenergiespeichers 16. Das Kraftfahrzeug 10 erkennt dabei sofort über die Schnittstelle CP oder PP, dass in diesem Fall die Steckvorrichtung 22 eingesteckt ist. Bei dem PP-Kontakt ist es zum Beispiel der detektierte Widerstandswert, der sehr weit außerhalb der sonstigen Widerstandskaskade um den Querschnitt des Ladekabels zu erkennen liegt. Die Fahrzeuglogik beziehungsweise ein Hochvoltsystem 24 detektiert also sofort, dass hier der Feuerwehrdongle gesteckt ist.
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Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist somit insbesondere die Steckvorrichtung 22 zur Spannungsfreischaltung des Hochvoltsystems 24 zumindest teilweise elektrisch betriebenen Kraftfahrzeugs 10 mit zumindest einem vorgegebenen elektrischen Widerstand gezeigt, wobei der elektrische Widerstand derart ausgebildet ist, dass der Einsteckvorgang der Steckvorrichtung 22 in die Ladebuchse 20 detektiert ist und eine Sicherungseinrichtung 26 ausgelöst ist. Bei der Sicherungseinrichtung 26 kann es sich beispielsweise um sogenannte Hochvoltschütze handeln.
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Alternativ kann auch eine Kommunikation zwischen der Steckvorrichtung 22 und dem Hochvoltsystem 24 durchgeführt werden. Hierzu kann die Steckvorrichtung 22 ein Kommunikationselement 14 aufweisen. Beispielsweise können hierzu Kommunikationssignale zwischen der Steckvorrichtung 22 und dem Hochvoltsystem 24 ausgetauscht werden. Dies kann beispielsweise kabelgebunden, beispielsweise über den CP oder PP Kontakt beziehungsweise über ein Kommunikationsnetzwerk im Kraftfahrzeug 10, beispielsweise eine CAN-Bus Verbindung, erfolgen. Alternativ oder ergänzend kann auch eine kabellose Kommunikation, beispielsweise über WLAN, Zigbee oder Bluetooth erfolgen. Auf Basis der Kommunikation, insbesondere auf Basis des Kommunikationssignals von der Steckvorrichtung 22 um Hochvoltsystem 24, kann dann das Hochvoltsystem 24 die Spannungsfreiheit herstellen. Es ist ferner möglich auch weitere Informationen von dem Hochvoltsystem 24 an die Steckvorrichtung 22 zu übertragen. Beispielsweise kann ein Batteriespeicherzustand, beispielsweise eine Batterietemperatur, oder weitere wesentliche Zustände im Hochvoltsystem 24 an die Steckvorrichtung 22 übertragen werden, wobei diese dann beispielsweise über eine Anzeigeeinrichtung 30, 32 auf der Steckvorrichtung 22 angezeigt werden können.
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2 zeigt eine weitere schematische Ausführungsform der Steckvorrichtung 22. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist insbesondere eine alternative Ausführungsform gezeigt, wobei die Steckvorrichtung 22 ebenfalls zur Spannungsfreischaltung des Hochvoltsystems 24 ausgebildet ist, wobei die Steckvorrichtung 22 ein Kurzschlusselement 28 aufweist und auf Basis des Kurzschlusses beispielsweise eine Schmelzsicherung als Sicherungseinrichtung 26 im Hochvoltsystem 24 ausgelöst wird. Insbesondere wird somit ein externer Kurzschluss durchgeführt, wobei dies beispielsweise auch durch eine Tastenbetätigung an der Steckvorrichtung 22 realisiert werden kann. Durch den Kurzschluss erfolgt die Auslösung der Schmelzelemente und somit die Spannungsfreischaltung.
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Ferner ist insbesondere gezeigt, dass die Steckvorrichtung 22 eine Anzeigeeinrichtung 30 aufweisen kann, wobei über die Anzeigeeinrichtung 30 die Spannungsfreiheit angezeigt werden kann. Im folgenden Ausführungsbeispiel ist die Anzeigeeinrichtung 30 beispielsweise zweifarbig ausgebildet und kann rot beziehungsweise grün leuchten. Sollte noch keine Spannungsfreiheit hergestellt worden sein, so leuchtet die Anzeigeeinrichtung 30 rot, sodass eine Person weiß, dass die Spannungsfreiheit noch nicht hergestellt ist. Sollte die Spannungsfreiheit hergestellt worden sein, so kann die Anzeigeeinrichtung 30 grün leuchten.
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Alternativ oder ergänzend kann die Steckvorrichtung 22 eine nochmals weitere Anzeigeeinrichtung 32 aufweisen, wobei mittels der weiteren Anzeigeeinrichtung 32 die aktuelle Spannung im Hochvoltsystem 24 angezeigt werden kann.
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Insbesondere sind somit drei Varianten der Steckvorrichtung 22 vorgestellt. Eine erste Variante erfolgt dadurch, dass die Widerstandsmessung der Steckvorrichtung 22 durchgeführt wird und eine Freischaltung der Hochvoltschütze zur Spannungsfreischaltung durchgeführt wird. Hierzu wird die Steckvorrichtung 22 in die Ladebuchse 20 gesteckt und beispielsweise über die PP- oder CP-Kontakte die Erkennung der Steckvorrichtung 22 durchgeführt. Es erfolgt ein Aufbau einer Kommunikation zwischen der Steckvorrichtung 22 und dem Kraftfahrzeug 10 über beispielsweise den CP-Kontakt. Es erfolgt dann der Freischaltprozess über den Dongle und insbesondere eine Anzeige einer Spannungsfreischaltung auf beispielsweise der Anzeigeeinrichtung 30. Alternativ oder ergänzend kann dies auch ohne Information der Hochvoltspannung im Hochvoltsystem 24 erfolgen, sodass beispielsweise lediglich die Steckvorrichtung 22 in die Ladebuchse 20 eingesteckt wird, und eine sofortige Einleitung der Freischaltung realisiert wird und über die grüne Lampe die Spannungsfreiheit angezeigt werden kann.
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Die zweite Variante umfasst das Kommunikationsmodul 34 zum Aussenden eines Kommunikationssignals, beispielsweise kabelgebunden über den CP-Kontakt oder den PP-Kontakt, wobei auf Basis des Kommunikationssignals das Hochvoltsystem die Spannungsfreischaltung initiiert. Das Kommunikationssignal kann auch kabellos übertragen werden.
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Eine dritte Variante der Steckvorrichtung erfolgt wiederum dadurch, dass die Erkennung zum sofortigen Öffnen der Hochvoltschütze in der Hochvoltbatterie führt. Es erfolgt dann eine Entladung über den Entladedongle beziehungsweise über die Steckvorrichtung 22, wobei ein Kurzschluss innerhalb der Steckvorrichtung 22 dafür sorgt, dass das Hochvoltsystem 24 von dem Hochvoltenergiespeicher 16 über Software oder Hardware getrennt wird. Hierbei erfolgt wiederum zuerst das Einstecken der Steckvorrichtung 22 in die Ladebuchse 20 und dann beispielsweise ein DC-Kurzschluss über die DC-Kontakte in der Ladebuchse 20 mittels eines Kurzschlussschalters in der Steckvorrichtung 22. Das Hochvoltsystem 24 im Kraftfahrzeug 10 erkennt den DC-Kurzschluss über Software oder Hardware und es erfolgt eine Ersatzreaktion im Kraftfahrzeug 10 zur Freischaltung des Hochvoltsystems 24. Es kann dann die Bestätigung der erfolgreichen durchgeführten Entladung über die Anzeigeeinrichtung 30 oder alternativ über die weitere Anzeigeeinrichtung 32 erfolgen.
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Bevorzugt kann vorgesehen sein, dass eine Steckvorrichtung 22 alle drei Varianten umfasst, so dass hochfunktional nur eine Steckvorrichtung 22 bereitgestellt werden muss, um eine möglichst einfache und vielseitig einsetzbare Spannungsfreischaltung durchführen zu können.
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3 zeigt ein schematisches Ablaufdiagramm gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens. Insbesondere ist in 3 ein Verfahren zur Spannungsfreischaltung des Hochvoltsystems 24 vorgestellt. So erfolgt hierbei das Einstecken der Steckvorrichtung 22 in Ladebuchse 20 des Hochvoltsystems 24 am Kraftfahrzeug 10 sowie das Detektieren des Einsteckens in die Ladebuchse 20 mittels des Hochvoltsystems 24. Es wird dann die Spannung des Hochvoltsystems 24 freigeschaltet, wobei dies insbesondere mittels der Sicherungseinrichtung 26 des Hochvoltsystems 24 in Abhängigkeit von der eingesteckten detektierten Steckvorrichtung 22 erfolgt.
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Insbesondere zeigt die 3, dass beispielsweise in einem ersten Schritt S1 die Ausgangssituation vorliegt. Hierbei muss das Kraftfahrzeug 10 umgehend spannungsfrei geschaltet werden. Mögliche Fälle sind hierbei Unfallsituationen beziehungsweise Crashs oder eine Überfahrt über einen Gegenstand, wodurch eine Verletzung des Hochvoltenergiespeichers 16 erfolgen könnte. In einem zweiten Schritt S2 ist wiederum gezeigt, dass beispielsweise die Feuerwehr anrückt, und eine Bestandsaufnahme der Feuerwehr am betroffenen Kraftfahrzeug 10 durchgeführt wird. Im dritten Schritt S3 erfolgt wiederum die Detektion einer nötigen Spannungsfreischaltung. Im vierten Schritt S4 erfolgt dann der Einsteckvorgang der Steckvorrichtung 22. Im fünften Schritt S5 ist beispielsweise vorgesehen, dass über die Widerstandsmessung außerhalb der Widerstandskaskade das Kraftfahrzeug 10 beziehungsweise das Hochvoltsystem 24 selbst die Steckvorrichtung 22 erkennt und im sechsten Schritt S6 die Kommunikation zwischen der Steckvorrichtung 22 und dem Kraftfahrzeug 10 durchgeführt wird. Hierbei kann als Hauptinformation zum Kraftfahrzeug 10 beispielsweise die Hochvoltspannung des Hochvoltenergiespeichers 16 sowie die Hochvoltspannung im Zwischenkreis übertragen werden. Im siebten Schritt S7 kann dann beispielsweise die rote Lampe der Anzeigeeinrichtung 30 aufleuchten, da beispielsweise eine Gleichspannung von 60 Volt noch überschritten ist. Im achten Schritt S8 erfolgt dann wiederum die Abfrage über die Steckvorrichtung 22 ob eine Freischaltung gewollt ist und wenn ja, so kann die Sicherungseinrichtung 26 beispielsweise geöffnet werden. Im neunten Schritt S9 erfolgt dann über die Anzeige, dass die Spannungsfreischaltung realisiert wurde, wobei dies beispielsweise über die grüne Lampe der Anzeigeeinrichtung 30 erfolgen kann.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Kraftfahrzeug
- 12
- Antriebseinrichtung
- 14
- Kommunikationselement
- 16
- Hochvoltenergiespeicher
- 18
- Hochvoltkomponenten
- 20
- Ladebuchse
- 22
- Steckvorrichtung
- 24
- Hochvoltsystem
- 26
- Sicherungseinrichtung
- 28
- Kurzschlusseinrichtung
- 30
- Anzeigeeinrichtung
- 32
- Weitere Anzeigeeinrichtung
- S1-S9
- Schritte des Verfahrens
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102020006947 A1 [0003]
