DE102022129746A1

DE102022129746A1 - Fahrzeug mit mehreren Thermoelementen

Info

Publication number: DE102022129746A1
Application number: DE102022129746.2A
Authority: DE
Inventors: Florian Bierwirth; Yusuf Grottenthaler
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2022-11-10
Filing date: 2022-11-10
Publication date: 2024-05-16

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Fahrzeug (F1; F2) mit einem Energiebordnetz (EBN) und mehreren identisch aufgebauten Thermoelementen (1-1 - 1-n), deren Messenden (4) sich an unterschiedlichen Messstellen (9 - 11) des Energiebordnetzes (EBN) befinden, wobei die Thermoelemente (1-1 - 1-n) mit ihren gleichartigen Leitern (2, 3) an einer jeweiligen gemeinsamen Vergleichsstelle (7, 8) angeschlossen sind und wobei eine Auswerteeinrichtung (12) eine elektrische Spannung (Uth,max) zwischen den beiden Vergleichsstellen (7, 8) überwacht und wobei das Fahrzeug dazu eingerichtet ist, mindestens eine Aktion auszulösen, wenn die gemessene Spannung (Uth,max) einen vorgegebenen Schwellwert erreicht oder überschreitet. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Überwachen von Temperaturen (Tm) an unterschiedlichen Messstellen (4) eines Energiebordnetzes eines Fahrzeugs, bei dem eine Spannung zwischen Vergleichsstellen gemessen wird, an denen gleichartige Leiter (2, 3) einer Gruppe identisch aufgebauter Thermoelemente gleichzeitig angeschlossen wird, und dann, wenn die gemessene Spannung einen vorgegebenen Schwellwert erreicht oder überschreitet, mindestens eine Aktion ausgelöst wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Fahrzeug mit einem Energiebordnetz und mehreren Thermoelementen, deren Messenden sich an unterschiedlichen Messstellen befinden, wobei das Fahrzeug dazu eingerichtet ist, mindestens eine Aktion auszulösen, wenn eine gemessene Thermospannung einen vorgegebenen Schwellwert erreicht. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Überwachen von Temperaturen an unterschiedlichen Messstellen eines Fahrzeugs. Die Erfindung ist insbesondere vorteilhaft anwendbar auf Elektrofahrzeuge, insbesondere Elektrofahrzeuge, die zum teilautonomen oder vollautonomen Fahren eingerichtet sind.
US 6 425 687 B1 offenbart ein System zum Messen einer Durchschnittstemperatur mit einer Vielzahl von Messthermoelementen, die parallel zu einer Messvorrichtung durch zwei Signaldrähte aus einem anderen Material als dem der Messthermoelemente verbunden sind. An den Vergleichsstellen der Messthermoelemente sind Kompensationsthermoelemente angeordnet und mit der Messapparatur verbunden.
DE 690 01 511 T2 offenbart eine Referenz-Temperaturbaugruppe für ein Mehrkanal-Temperaturfernerfassungsdatensystem, umfassend ein Netzwerk von Komponenten, wobei jede Komponente ausgebildet ist für thermischen Kontakt mit einer Referenz-Grenzschicht eines zugeordneten Temperaturfernerfassungsthermoelements, wobei ein Absolut-Referenz-Thermometer innerhalb des Netzwerks angeordnet ist für das Messen einer Absolut-Referenz-Temperatur, gekennzeichnet durch ein Thermoelement, das mit einer ersten Grenzschicht nahe oder in thermischem Kontakt mit dem Absolut-Referenz-Thermometer steht, und mit einer zweiten Grenzschicht nahe oder in thermischem Kontakt mit einer Komponente des Netzwerks steht für die Messung der Temperaturdifferenz zwischen dem Absolut-Referenz-Thermometer und der Komponente, und durch einen Datenprozessor für die Berechnung der Temperatur der Komponente des Netzwerks aus der Absolut-Referenz-Temperatur und der Temperaturdifferenz.
US 9 279 731 B2 offenbart ein Verfahren zur Verwendung eines Thermoelements. Das Verfahren umfasst das Anordnen mindestens eines Temperatursensors an jedem von zwei oder mehr jeweiligen Abschnitten eines elektrischen Verbinders, der geeignet ist, Thermoelementsignale zu empfangen, das Messen von Temperaturen an den zwei oder mehr Abschnitten und das Berechnen der Temperaturen an jedem Anschluss des elektrischen Verbinders basierend auf gemessenen Temperaturwerten der zwei oder mehr jeweiligen Abschnitte mit den angeordneten Temperatursensoren. Das Verfahren umfasst auch das Berechnen einer Vergleichsstellentemperatur eines Anschlusses für mindestens einen Thermoelementkanal, der die Thermoelementsignale führt, basierend auf gemessenen oder berechneten Temperaturwerten der Anschlüsse oder einer Kombination davon.
US 9 593 521 B2 offenbart ein Steuersystem zum Steuern mindestens eines Teils eines Fahrzeugs. Das Steuersystem umfasst eine Vielzahl von Sensorsystemen, die an unterschiedlichen Stellen am Fahrzeug angebracht sind, wobei jedes Sensorsystem eine Messung bezüglich eines Zustands des Systems oder eine Messung bezüglich eines Zustands der Montagestelle bereitstellt. Ein Prozessor ist mit den Sensorsystemen gekoppelt und diagnostiziert den Zustand des Fahrzeugs selbst und optional seine dynamische Bewegung basierend auf den Messungen der Sensorsysteme. Der Prozessor steuert jeden Teil zumindest teilweise basierend auf dem diagnostizierten Zustand des Fahrzeugs.
US 10 545 054 B2 offenbart ein Temperaturmesssystem, umfassend mindestens ein geerdetes Thermoelement, das betreibbar ist, um eine Temperatur zu messen, einen Prozessor, der mit dem geerdeten Thermoelement kommuniziert und konfiguriert ist, um die Temperatur zu messen, und eine Stromversorgung, die mit dem geerdeten Thermoelement und dem Prozessor gekoppelt ist. Das Netzteil ist so konfiguriert, dass es einen Spannungseingang empfängt und eine isolierte Spannung erzeugt. Das geerdete Thermoelement wird während einer Temperaturmessung selektiv mit der isolierten Spannung von der Stromversorgung vorgespannt.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Nachteile des Standes der Technik zumindest teilweise zu überwinden und insbesondere eine besonders einfach umsetzbare und kostengünstige Möglichkeit bereitzustellen, eine drohende und/oder bereits erfolgte Überhitzung von Komponenten in einem Energiebordnetz eines Fahrzeugs zu erkennen.
Diese Aufgabe wird gemäß den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind insbesondere den abhängigen Ansprüchen entnehmbar.
Die Aufgabe wird gelöst durch ein Fahrzeug mit einem Energiebordnetz und mehreren identisch aufgebauten Thermoelementen, deren Messenden sich an unterschiedlichen Positionen bzw. Messstellen des Energiebordnetzes befinden, wobei die Thermoelemente mit ihren gleichartigen Leitern an einer jeweiligen gemeinsamen Vergleichsstelle angeschlossen sind, und mit einer Auswerteeinrichtung, die dazu eingerichtet ist, eine elektrische Spannung zwischen den beiden Vergleichsstellen zu überwachen, wobei das Fahrzeug dazu eingerichtet ist, mindestens eine Aktion auszulösen, wenn die gemessene Spannung einen vorgegebenen Schwellwert erreicht oder überschreitet.
Das Energiebordnetz kann insbesondere zwischen elektrischen Verbrauchern des Fahrzeugs und mindestens einer Spannungsquelle zu deren Versorgung mit elektrischer Energie vorhandene Stromversorgungspfade umfassen. Die Stromversorgungspfade können beispielsweise elektrische Leitungen (Kabel, Stromschienen, usw.) und Stromverteiler umfassen. Es ist eine Weiterbildung, dass auch die elektrischen Verbraucher als Teil des Energiebordnetzes zählen. Es ist eine Weiterbildung, dass die mindestens eine Spannungsquelle keine Komponente des Energiebordnetzes ist.
Dadurch wird der Vorteil erreicht, dass eine Überwachung auf eine Überschreitung einer maximal erlaubten Temperatur an einer Messstelle besonders einfach und preiswert umsetzbar ist. Zudem ist die Überwachung vorteilhafterweise auf beliebig viele Messstellen erweiterbar. Bei der obigen Messanordnung wird ausgenutzt, dass die zwischen den Vergleichsstellen (die häufig auch als Kaltstellen bezeichnet werden) gemessene („Thermo-“) Spannung der höchsten Thermospannung aller Thermoelemente entspricht. Liegt die gemessene Spannung unterhalb des vorgegebenen Schwellwerts, kann folglich davon ausgegangen werden, dass die mit den Thermospannungen eindeutig korrelierten Temperaturen an den Messstellen für alle Messstellen unkritisch sind. Es reicht also zum Feststellen einer thermisch unkritischen Situation an den Messstellen eine Überwachung einer einzigen Spannung, nämlich der Spannung zwischen den Vergleichsstellen aus. Dies hält einen baulichen Aufwand und einen Rechenaufwand besonders gering und reduziert damit auch Kosten.
Ein Thermoelement weist ein Paar elektrischer Leiter aus unterschiedlichen Metallen auf, die an einem Ende („Messende“) miteinander verbunden sind und aufgrund des thermoelektrischen Effektes zur Temperaturbestimmung geeignet sind, weil die zwischen den Leitern auftretende Thermospannung eindeutig mit der Temperatur an dem Messende korreliert. Die Thermospannung zwischen den Leitern wird an von dem Messende entfernten Vergleichsstellen gemessen, an denen eine zu der Temperatur an dem Messende unterschiedliche, insbesondere niedrigere („Referenz-“)Temperatur herrscht. Zur Messung der Thermospannungen kann eine sog. Kaltstellenkompensation durchgeführt werden.
Dass die Thermoelemente „identisch“ aufgebaut sind, umfasst insbesondere, dass sie ein gleiches Spannungs-Temperatur-Verhalten zeigen. Dies kann beispielsweise dadurch umgesetzt sein, dass identisch aufgebaute Thermoelemente Leiter gleicher Metallpaarung aufweisen, z.B. Pt10Rh/Pt („Typ S“). Die Metallpaarung ist grundsätzlich nicht beschränkt und kann z.B. auch vom Typ R, B, C oder A usw. sein. Optional können identisch aufgebaute Thermoelemente auch Leiter gleicher Länge aufweisen.
Dass die Thermoelemente mit ihren gleichartigen Leitern an einer jeweiligen gemeinsamen Vergleichsstelle angeschlossen sind, umfasst, dass alle Leiter mit gleichem Metall (Reinmetall oder Metalllegierung) an der gleichen Vergleichsstelle angeschlossen sind bzw. an der gleichen Vergleichsstelle zusammengeführt sind.
Das Überwachen kann zyklisch durchgeführt werden, insbesondere in gleichen Zeitabständen, z.B. alle 0,1 µs bis 1 s.
Dass mindestens eine Aktion ausgelöst wird, wenn die gemessene Spannung einen vorgegebenen Schwellwert erreicht oder überschreitet, kann so umgesetzt sein, dass die Spannung als solche mit einem Spannungsschwellwert verglichen wird. Analog und physikalisch äquivalent kann dies umfassen, dass aus der Spannung eine Temperatur bestimmt wird (z.B. durch eine Formel oder aus Kennlinien, Tabellen, usw.) und die Temperatur mit einem Temperaturschwellwert verglichen wird. Im Folgenden wird nur die Variante mit der direkten Spannungsüberwachung ausgeführt, wobei die Variante mit der Temperaturüberwachung jeweils mitgemeint ist, solange sich nichts Gegenteiliges ergibt.
Es ist eine Ausgestaltung, dass die Thermoelemente mit ihren gleichartigen Leitungen jeweils unmittelbar an der zugehörigen Vergleichsstelle angeschlossen sind, d.h., ohne zwischengeschaltete Funktionselemente, insbesondere Schalter. Diese Ausgestaltung ist besonders einfach und preiswert umsetzbar.
Es ist eine Ausgestaltung, dass die Thermoelemente mit einem ihrer gleichartigen Leiter (d.h., mit den Leitern aus einem der Metalle der Metallpaarung) unmittelbar an der zugehörigen Vergleichsstelle angeschlossen sind und mit dem anderen gleichartigen Leiter (d.h., mit den Leitern aus dem anderen der Metalle der Metallpaarung) über jeweilige Schalter an der zugehörigen Vergleichsstelle angeschlossen sind. Dies ermöglicht vorteilhafterweise eine Bestimmung desjenigen Thermoelements, welches die überhöhte Thermospannung ausgegeben hat, und damit auch die Messstelle bzw. diejenige Komponente des Energiebordnetzes, an welcher die überkritische Temperatur auftritt. Eine solche Verschaltung bzw. Schaltlogik kann als Orbitallogik bezeichnet bzw. umgesetzt sein. Ist die Metallpaarung beispielsweise die Paarung Pt10Rh - Pt vom Typ S, sind alle Leiter aus Pt10Rh gemeinsam an einer der beiden Vergleichsstellen angeschlossen und alle Leiter aus Pt an der anderen der beiden Vergleichsstellen.
Es ist eine bei Verwendung einer Orbitallogik besonders vorteilhafte Ausgestaltung, dass die Auswerteeinrichtung dazu eingerichtet ist, zunächst alle Schalter geschlossen zu halten und erst dann, wenn die gemessene Spannung einen vorgegebenen Schwellwert erreicht oder überschreitet, die Schalter nacheinander einzeln oder in Gruppen (z.B. paarweise) zu schließen bzw. geschlossen zu halten, bis diejenige Thermospannung gemessen wird, die den vorgegebenen Schwellwert erreicht oder überschritten hat, und dadurch das zugehörige Thermoelement zu identifizieren. Dadurch ist vorteilhafterweise eine Lokalisierung von Messtellen mit überkritischer Temperatur besonders einfach umsetzbar, weil die Lokalisierung erst vorgenommen wird, wenn überhaupt eine überhöhte Spannung oder überkritische Temperatur festgestellt worden ist. Dieser Ablauf kann als ein Lokalisierungsablaufs zum Lokalisieren einer zu heißen Messstelle angesehen werden. „Die Schalter nacheinander einzeln oder in Gruppen (z.B. paarweise) zu schließen bzw. geschlossen zu halten“, umfasst insbesondere, dass einer der Schalter bzw. eine bestimmte Gruppe der Schalter geschlossen bzw. leitend geschaltet ist, während die anderen Schalter geöffnet bzw. sperrend geschaltet sind. Die Schalter werden nacheinander bzw. sequenziell geschlossen, bis diejenige Thermospannung gemessen wird, die den vorgegebenen Schwellwert erreicht oder überschritten hat.
Es ist auch eine bei Verwendung einer Orbitallogik besonders vorteilhafte Ausgestaltung, dass die Auswerteeinrichtung dazu eingerichtet ist, zunächst alle Schalter geschlossen zu halten und erst dann, wenn die gemessene Spannung einen vorgegebenen Schwellwert erreicht oder überschreitet, alle Schalter nacheinander einzeln oder in Gruppen (z.B. paarweise) zu schließen bzw. geschlossen zu halten und dadurch alle Thermoelemente zu identifizieren, deren gemessene Thermospannung den vorgegebenen Schwellwert erreicht oder überschreitet. Es ergibt sich der Vorteil, dass auch mehrere Thermoelemente, an denen eine überhohe Thermospannung auftritt, identifiziert werden können. Dies ist beispielsweise vorteilhaft für den Fall, dass sich überhöhte Temperaturen über mehrere Messstellen ausbreiten. Dieser Ablauf kann als ein Lokalisierungsablauf zum Lokalisieren einer zu heißen Messstelle angesehen werden.
Es sind jedoch auch noch andere Weiterbildungen des Lokalisierungsablaufs möglich, z.B., dass alle Schalter bis auf einen Schalter geschlossen bleiben, die Schalter nacheinander geöffnet werden (während die anderen Schalter geschlossen bleiben), bis die gemessene Spannung unter den Schwellwert fällt.
Es ist eine Ausgestaltung, dass sich die Messstellen in bzw. an einem Stromverteiler des Energiebordnetzes befinden, insbesondere an Leitungsanschlüssen des Stromverteilers. Dadurch können Fehler in elektrischen Leitungen, die an die Leitungsanschlüsse des Stromverteilers angeschlossen sind und die eine Temperaturerhöhung bewirken, zuverlässig erkannt werden. Solche Temperaturerhöhungen deuten meist auf einen Leitungs- oder Kontaktfehler hin, z.B. aufgrund einer Leitungsalterung, gealterter oder lockerer Kontakte, Erzeugung von Lichtbögen an Kontakten, usw. Dies ist besonders ausgeprägt bei Steckkontakten. Durch diese Ausgestaltung lässt sich also auch die Zuverlässigkeit einer Stromversorgung von durch solche Leitungen versorgten elektrischen Komponenten bzw. Lasten überwachen und ein kommendes Leitungsversagen erkennen. Dies ist besonders vorteilhaft, falls Leitungsanschlüsse thermisch überwacht werden, über die sicherheitskritische Komponenten des Fahrzeugs mit Strom versorgt werden. Die Anordnung kann auch für den Fall eines unterdimensionieren Bordnetzsystems als Teil einer Betriebsstrategie in ein Bordnetzsystem eingebunden sein. Es ist eine Weiterbildung, dass der Stromverteiler ein oder mehrere Gruppen von Thermoelementen aufweist, die gruppenweise wie oben beschrieben verschaltet sind. Jedoch können die Messstellen auch anderen Stellen des Energiebordnetzes entsprechen.
Es ist eine Ausgestaltung, dass die mindestens eine Aktion, falls möglich, mindestens eine Aktion aus der Gruppe

- Inkrementieren eines Fehlerspeichers (z.B. im Fahrzeug oder in einer externen Instanz wie einem Backend);
- Ausgeben mindestens einer Nachricht;
- (bei beidpoligem unmittelbaren Anschluss) Reduzieren von Strom zu den durch die Thermoelemente überwachten elektrischen Komponenten;
- (bei beidpoligem unmittelbaren Anschluss) Stromlosschalten von durch die Thermoelemente überwachten elektrischen Komponenten;
- (Bei Orbitallogik) Reduzieren eines Stroms zu einer durch das Thermoelement, dessen Thermospannung den Schwellwert erreicht oder überschreitet, überwachten elektrischen Komponente;
- (Bei Orbitallogik) Stromlosschalten einer durch das Thermoelement, dessen Thermospannung den Schwellwert erreicht oder überschreitet, überwachten elektrischen Komponente;
- (Bei Orbitallogik) Durchführen eines Lokalisierungsablaufs;
- (bei beidpoligem unmittelbaren Anschluss und Orbitallogik) Reduzieren von Strom an anderen elektrischen Komponenten im Energiebordnetz;
- (bei beidpoligem unmittelbaren Anschluss und Orbitallogik) Stromlosschalten von anderen elektrischen Komponenten im Energiebordnetz

Das Fahrzeug kann ein Fahrzeug mit Verbrennungsmotor sein. Das Fahrzeug kann aber auch ein Elektrofahrzeug sein, z.B. ein Hybridfahrzeug oder ein vollelektrisch betriebenes Fahrzeug. Das Fahrzeug kann ein Personenwagen, Lastwagen, Motorrad, Bus usw. sein.
Das Fahrzeug kann aber auch ein Wasserfahrzeug oder ein Luftfahrzeug wie ein Flugzeug, ein Hubschrauber, usw. sein.
Die Aufgabe wird auch gelöst durch ein Verfahren zum Überwachen von Temperaturen an unterschiedlichen Messstellen eines Energiebordnetzes eines Fahrzeugs, bei dem eine Spannung zwischen Vergleichsstellen gemessen wird, an denen gleichartige Leiter einer Gruppe identisch aufgebauter Thermoelemente gleichzeitig angeschlossen wird, und dann, wenn die gemessene Spannung einen vorgegebenen Schwellwert erreicht oder überschreitet, mindestens eine Aktion ausgelöst wird. Das Verfahren kann analog zu dem Fahrzeug ausgebildet werden, und umgekehrt, und weist die gleichen Vorteile auf.
Es ist eine Ausgestaltung, dass die mindestens eine Aktion ein Messen von Spannungen einzelner Thermoelemente der Gruppe umfasst und dann, wenn eine an mindestens einem der Thermoelemente einzeln gemessene Thermospannung einen vorgegebenen Schwellwert erreicht oder überschreitet, mindestens eine, insbesondere mindestens eine weitere, Aktion ausgelöst wird.
Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden schematischen Beschreibung eines Ausführungsbeispiels, das im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert wird.

1 zeigt eine Skizze eines Aufbaus einer herkömmlichen Messanordnung unter Verwendung eines Thermoelements;
2 zeigt eine Skizze eines erfindungsgemäßen Fahrzeugs gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel mit einer Messanordnung unter Verwendung mehrerer Thermoelemente; und
3 zeigt eine Skizze eines erfindungsgemäßen Fahrzeugs gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel mit einer Messanordnung unter Verwendung mehrerer Thermoelemente.

1 zeigt eine Skizze eines Aufbaus einer herkömmlichen Messanordnung unter Verwendung eines Thermoelements 1. Das Thermoelement 1 weist einen ersten Leiter 2 und einen zweiten Leiter 3 aus unterschiedlichen Metallen auf, die an dem Messende 4 miteinander verbunden sind. An ihren anderen Enden 5, 6 sind die Leiter 2 bzw. 3 an jeweiligen Vergleichsstellen 7 bzw. 8 angeordnet, die auf einer jeweiligen, vorteilhafterweise gleichen Referenztemperatur liegen. Liegt an dem Messende 4 eine andere, insbesondere höhere, Temperatur als die Referenztemperatur an, wird zwischen den Enden 5, 6 bzw. zwischen den Vergleichsstellen 7 bzw. 8 aufgrund des thermoelektrischen Effekts eine Thermospannung U_th erzeugt, die z.B. mittels eines Spannungsmessers V messbar ist. Die Thermospannung U_th korreliert mit der an dem Messende 4 vorliegenden (Mess-) Temperatur T_m, welche auch grundsätzlich bekannte Weise aus der Thermospannung U_th berechnet werden kann, ggf. unter Nutzung einer Kaltstellenkompensation. Kontaktiert das Messende 4 eine Messstelle 9 und nimmt deren Temperatur zumindest weitgehend an, so gibt die Messtemperatur T_m die Temperatur der Messstelle 9 wieder.
2 zeigt eine Skizze eines Fahrzeugs F1 mit einem Stromverteiler SV eines Energiebordnetzes EBN mit einer Messanordnung unter Verwendung mehrerer identisch aufgebauter Thermoelemente 1-1 bis 1-n mit hier rein beispielhaft n = 3 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel.
Jedes der Thermoelemente weist einen ersten Leiter 2 und einen zweiten Leiter 3 auf, wobei die Leiter 2 aus dem gleichen Metall bestehen und die Leiter 3 aus dem gleichen Metall bestehen, welches sich von dem Metall der Leiter 2 unterscheiden. Die Messenden 4 der Thermoelemente 1-1, 1-2, 1-n befinden sich an unterschiedlichen Messstellen 9, 10 bzw. 11 des Stromverteilers SV, insbesondere an unterschiedlichen Leitungsanschlüssen. Dies ist besonders vorteilhaft zum Erkennen eines Leitungsversagens oder einen Kontaktproblems, insbesondere bei Steckverbindungen. Alle Leiter 2 führen von dem jeweiligen Messende 4 unmittelbar zu der gleichen Vergleichsstelle 7, während alle Leiter 3 von dem jeweiligen Messende 4 unmittelbar zu der gleichen Vergleichsstelle 6 führen. An dem Spannungsmesser V wird dadurch als Messspannung U_th,max die höchste Thermospannung aller angelegten Thermospannungen U_th gemessen. Aufgrund der einheitlichen Vergleichsstellen 7, 8 wird infolgedessen immer die heißeste Messstelle 9, 10, 11 gemessen.
Die von dem Spannungsmesser V gemessene Messspannung U_th,max wird durch eine Auswerteeinrichtung 12 überwacht. Die Auswerteeinrichtung 12 ist dazu eingerichtet, mindestens eine Aktion auszulösen, wenn die Messspannung U_th,max einen vorgegebenen Schwellwert erreicht oder überschreitet. Die Aktion kann beispielsweise umfassen:

- Ausgeben einer Nachricht;
- Reduzieren von Strom zu den durch die Thermoelemente 1-1, 1-2, 1-n überwachten elektrischen Komponenten bzw. durch die zugehörigen Leitungsanschlüsse; und/oder
- Stromlosschalten von durch die Thermoelemente überwachten elektrischen Komponenten bzw. Unterbrechen eines Stromflusses durch die zugehörigen Leitungsanschlüsse.

Die Vergleichsstellen 7, 8 können sich in dem Stromverteiler SV oder außerhalb des Stromverteilers SV befinden. Der Spannungsmesser V kann ein Bauteil des Stromverteilers SV oder eine davon separate Komponente sein. Die Auswerteeinrichtung 12 kann ein Bauteil des Stromverteilers SV oder eine separate Komponente sein.
3 zeigt eine Skizze eines Fahrzeugs F2, das ähnlich zu dem Fahrzeug F1 aufgebaut ist. Im Gegensatz zum Fahrzeug F1 sind nun Schalter 13 vorhanden, welche die elektrische Verbindung zwischen einem jeweiligen Leiter 3 und der Vergleichsstelle 6 (alternativ oder zusätzlich können Schalter 13 für die Leiter 2 vorgesehen sein). Die Schalter 13 sind insbesondere durch die Auswerteschaltung 12 schaltbar und insbesondere normalerweise geschlossen. Die Schalter 13 können elektronische Schalter wie Transistoren usw. oder mechanische Schalter wie Relais sein.
In einer Weiterbildung, z.B. nach Fahrtantritt, sind die Schalter 13 geschlossen. Erkennt die Auswerteeinrichtung 12, dass die Messspannung bzw. die höchste Thermospannung U_th einen vorgegebenen Schwellwert erreicht oder überschreitet, kann als eine Aktion ein Lokalisierungsablauf zum Lokalisieren bzw. Bestimmen des Thermoelements 1-1, 1-2, 1-n mit der höchsten Thermospannung U_th durchgeführt werden.
Der Lokalisierungsablauf kann in einer Variante so aussehen, dass die Schalter 13 nacheinander einzeln geschlossen oder geschlossen gehalten werden, bis eine Messspannung gemessen wird, die den vorgegebenen Schwellwert erreicht oder überschreitet. Die Auswerteeinrichtung 12 kann dann den Schalter 13 dem entsprechenden Leiter 3 und damit dem entsprechenden Thermoelement 1-1, 1-2, 1-n zuordnen und dadurch auch diejenige Messstelle 9, 10, 11 identifizieren, welche eine überhöhte Temperatur T_m zeigt.
Der Lokalisierungsablauf kann in einer anderen Variante so aussehen, dass alle Schalter 13 nacheinander einzeln geschlossen oder geschlossen gehalten werden und dadurch alle Thermoelemente 1-1, 1-2, 1-n identifiziert, deren Messstelle(n) 9, 10, 11 eine überhöhte Temperatur T_m zeigt bzw. zeigen.
Der Lokalisierungsablauf ermöglicht es, gezielt nur für diejenige elektrischen Komponente (z.B. den Leitungsanschluss oder eine damit verbundene elektrische Leitung) den Strom zu verringen oder stromlos zu schalten, welche zuvor als zu heiß erkannt worden ist.
Selbstverständlich ist die vorliegende Erfindung nicht auf das gezeigte Ausführungsbeispiel beschränkt.
Allgemein kann unter „ein“, „eine“ usw. eine Einzahl oder eine Mehrzahl verstanden werden, insbesondere im Sinne von „mindestens ein“ oder „ein oder mehrere“ usw., solange dies nicht explizit ausgeschlossen ist, z.B. durch den Ausdruck „genau ein“ usw.
Auch kann eine Zahlenangabe genau die angegebene Zahl als auch einen üblichen Toleranzbereich umfassen, solange dies nicht explizit ausgeschlossen ist.
Bezugszeichenliste

1: Thermoelement
1-1 - 1-n: Thermoelement
2: Erster Leiter
3: Zweiter Leiter
4: Messende
5: Ende
6: Ende
7: Vergleichsstelle
8: Vergleichsstelle
9: Messstelle
10: Messstelle
11: Messstelle
12: Auswerteeinrichtung
12: Schalter
EBN: Energiebordnetz
F1: Fahrzeug
F2: Fahrzeug
SV: Stromverteiler
Tm: Messtemperatur
Uth: Thermospannung
Uth,max: Höchste Thermospannung
V: Spannungsmesser

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 6425687 B1 [0002]
DE 69001511 T2 [0003]
US 9279731 B2 [0004]
US 9593521 B2 [0005]
US 10545054 B2 [0006]

Claims

Fahrzeug (F1; F2) mit einem Energiebordnetz (EBN) und mehreren identisch aufgebauten Thermoelementen (1-1 - 1-n), deren Messenden (4) sich an unterschiedlichen Messstellen (9 - 11) des Energiebordnetzes (EBN) befinden, wobei - die Thermoelemente (1-1 - 1-n) mit ihren gleichartigen Leitern (2, 3) an einer jeweiligen gemeinsamen Vergleichsstelle (7, 8) angeschlossen sind, - eine Auswerteeinrichtung (12) eine elektrische Spannung (U_th,max) zwischen den beiden Vergleichsstellen (7, 8) überwacht und - das Fahrzeug (F1; F2) dazu eingerichtet ist, mindestens eine Aktion auszulösen, wenn die gemessene Spannung (U_th,max) einen vorgegebenen Schwellwert erreicht oder überschreitet.
Fahrzeug (F1) nach Anspruch 1, wobei die Thermoelemente (1-1 - 1-n) mit ihren gleichartigen Leitern (2, 3) jeweils unmittelbar an der zugehörigen Vergleichsstelle (7, 8) angeschlossen sind.
Fahrzeug (F2) nach Anspruch 1, wobei die Thermoelemente (1-1 - 1-n) mit einem ihrer gleichartigen Leiter (2) unmittelbar an der zugehörigen Vergleichsstelle (8) angeschlossen sind und mit den anderen ihrer gleichartigen Leiter (3) über jeweilige Schalter (13) an der zugehörigen Vergleichsstelle (8) angeschlossen sind.
Fahrzeug (F2) nach Anspruch 3, wobei die Auswerteeinrichtung (12) dazu eingerichtet ist, zunächst alle Schalter (13) geschlossen zu halten und erst dann, wenn die gemessene Spannung (U_th,max) einen vorgegebenen Schwellwert erreicht oder überschreitet, die Schalter (13) nacheinander einzeln oder gruppenweise zu schließen, bis diejenige Thermospannung (U_th) gemessen wird, die den vorgegebenen Schwellwert erreicht oder überschreitet hatte, und dadurch das zugehörige Thermoelement (1-1 - 1-n) zu identifizieren.
Fahrzeug (F2) nach Anspruch 3, wobei die Auswerteeinrichtung (12) dazu eingerichtet ist, zunächst alle Schalter (12) geschlossen zu halten und erst dann, wenn die gemessene Spannung (U_th,max) einen vorgegebenen Schwellwert erreicht oder überschreitet, die Schalter (12) nacheinander einzeln oder gruppenweise zu schließen und dadurch alle Thermoelemente (1-1 - 1-n) zu identifizieren, deren Thermospannung (U_th) den vorgegebenen Schwellwert erreicht oder überschreitet.
Fahrzeug (F1; F2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei sich die Messstellen (4) in einem Stromverteiler (SV) des Energiebordnetzes (EBN) befinden, insbesondere an Leitungsanschlüssen des Stromverteilers (SV).
Fahrzeug (F1; F2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die mindestens eine Aktion mindestens eine Aktion aus der Gruppe - Ausgeben mindestens einer Nachricht; - Reduzieren von Strom zu den durch die Thermoelemente (1-1 - 1-n) überwachten elektrischen Komponenten; - Reduzieren eines Stroms nur zu einer durch das Thermoelement (1-1 - 1-n), dessen Thermospannung (U_th) den Schwellwert erreicht oder überschreitet, überwachten elektrischen Komponente; - Stromlosschalten von durch die Thermoelemente (1-1 - 1-n) überwachten elektrischen Komponenten; - Stromlosschalten nur einer durch das Thermoelement (1-1 - 1-n), dessen Thermospannung (U_th) den Schwellwert erreicht oder überschreitet, überwachten elektrischen Komponente; - Durchführen eines Lokalisierungsablaufs umfasst.
Fahrzeug (F1; F2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Fahrzeug (F1; F2) ein Elektrofahrzeug ist.
Verfahren zum Überwachen von Temperaturen (T_m) an unterschiedlichen Messstellen (4) eines Energiebordnetzes (EBN) eines Fahrzeugs (F1; F2), bei dem - eine Spannung (U_th,max) zwischen Vergleichsstellen (7, 8) gemessen wird, an denen gleichartige Leiter (2, 3) einer Gruppe identisch aufgebauter Thermoelemente (1-1 - 1-n) gleichzeitig angeschlossen wird, und - dann, wenn die gemessene Spannung (U_th,max) einen vorgegebenen Schwellwert erreicht oder überschreitet, mindestens eine Aktion ausgelöst wird.
Verfahren nach Anspruch 9, bei dem die mindestens eine Aktion ein Messen von Thermospannungen (U_th) einzelner Thermoelemente (1-1 - 1-n) der Gruppe umfasst und dann, wenn eine an mindestens einem der Thermoelemente (1-1 - 1-n) einzeln gemessene Thermospannung (U_th) einen vorgegebenen Schwellwert erreicht oder überschreitet, mindestens eine, insbesondere mindestens eine weitere, Aktion ausgelöst wird.