DE10210665C1 - Vorrichtung zur Verteilung von elektrischer Energie und Verfahren zur Energieverteilungsüberwachung - Google Patents

Vorrichtung zur Verteilung von elektrischer Energie und Verfahren zur Energieverteilungsüberwachung

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung mit einer Energieerzeugungseinheit und einer Verteileinheit zur Verteilung von elektrischer Energie an elektrische Verbraucher, wobei die elektrischen Verbraucher über Leitungen, an deren Enden Anschlussteilhälften angeordnet sind, mit Anschlussteilhälften der Verteileinheit verbindbar sind, wobei an den verbraucherseitigen Enden der Leitungen angeordnete Anschlussteilhälften mit Anschlussteilhälften der Verbraucher verbindbar sind, wobei die an die Leitungen angeschlossenen Anschlussteilhälften Leitungsbrücken aufweisen, welche dem Schließen oder Öffnen eines Leitungsabschnitts eines Diagnosestromkreises dienen, und wobei zwischen der Energieerzeugungseinheit und der Verteileinheit ein Schaltmittel angeordnet ist, welches über eine Steuereinheit ansteuerbar ist, und wobei dem Diagnosestromkreis ein Signalgenerator und eine Auswerteeinheit zugeordnet sind. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Überwachung des Diagnosestromkreises.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung mit einer Energieerzeu­ gungseinheit und einer Verteileinheit zur Verteilung von elektrischer Energie an elektrische Verbraucher und ein Verfah­ ren zur Energieverteilungsüberwachung.
In der Internationalen Anmeldungen WO 99/46140 A1 ist ein Hyb­ ridantrieb für ein Elektrofahrzeug offenbart, welcher eine Brennstoffzelle, einen Energiespeicher, einen Elektrofahrmotor und elektrische Nebenverbraucher aufweist. Es ist eine Verteil­ einheit vorgesehen, welche zwei separate, mit Schaltvorrich­ tungen versehene Stromkreise umfasst, welche der wahlweisen Verbindung des Elektrofahrmotors und der elektrischen Neben­ verbraucher mit der Brennstoffzelle oder dem Energiespeicher dienen. Weiterhin weist die Verteileinheit eine schaltbare Ver­ bindungsleitung zwischen der Brennstoffzelle und dem Energiespeicher auf.
In Hochvolt-Netzen werden Verteileinheiten zur Verteilung von elektrischer Energie über flexible Leitungen, z. B. Kabel, an elektrische Verbraucher angeschlossen, wobei die Leitungen an ihren Enden üblicherweise Anschlussteilhälften bzw. Steckverb­ inder aufweisen. Diese Anschlussteilhälften/Steckverbinder korrespondieren mit an oder in Gehäusen der Verteileinheit oder der Verbraucher vorgesehenen Anschlussteilhälf­ ten/Steckverbindern und sind lösbar mit diesen verbunden. Eine Beispiel für eine stationäre Verteileinheit dieser Art ist ein Schaltschrank. In Verkehrsmittel sind die Leitungen häufig in Kabelbäumen angeordnet und werden bei der Montage mit ihren zugehörigen Anschlussteilhälften an oder in den Gehäusen der Verbraucher und der Verteileinheit verbunden. Falls erforder­ lich können die Anschlussteilhälften, beispielsweise bei Wartungs- oder Reparaturarbeiten voneinander getrennt und wie­ der miteinander verbunden werden.
Um sicherzustellen, dass beim Öffnen eines Anschlussteils, be­ stehend aus zwei verbundenen Anschlussteilhälften, beispielsweise durch Entfernen eines Verbrauchers bzw. Abziehen einer Anschlussteilhälfte, keine Spannung an der nun freilie­ genden Anschlussteilhälfte der Verteileinheit bzw. der Leitung liegt, ist typischerweise eine Leitungsschleife bzw. ein Diagnosestromkreis vorgesehen, welcher durch die Anschlussteilhälften verläuft (sogenannter Interlock). Beim Trennen zweier Anschlussteilhälften, wird der Diagnosestromkreis unterbrochen. Diese Unterbrechung löst eine Unterbrechung der Strom- bzw. Spannungsversorgung der Verteileinheit aus, wodurch die Anschlussteilhälften stromlos werden. Hierdurch ist gewährleistet, dass Personen und Umgebung nicht durch hohe Spannungen gefährdet sind und es nicht zu Lichtbögen kommt.
Betrachtet man das Trennen zweier Anschlussteilhälften als Störung des normalen Betriebszustandes, so wird diese spezielle Art der Störung, mit der eine Unterbrechung des Diagnosestromkreises bzw. der Leitungsschleife einhergeht, durch eben diese Unterbrechung des Diagnosestromkreises erkannt. In der eingangs beschriebenen Anordnung kann es jedoch auch zu anderen Störungen kommen, welche zu einer Gefährdung von Personen und Umgebung führen können.
So können beispielsweise Kurzschlüsse zwischen Anschlussteil und Masse oder Vorsorgungsspannung auftreten. Andere Störungen können in Form von Leerläufen, insbesondere am bzw. im Anschlussteil, auftreten. Bei der eingangs beschriebenen Vorrichtung werden diese Störungen nicht erkannt, da sie nicht mit einer Trennung zweier Anschlussteilhälften und der damit verbundenen Unterbrechung des Diagnosestromkreises einhergehen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, bei einer Vorrichtung mit einer Energieerzeugungseinheit und einer Verteileinheit zur Verteilung von elektrischer Energie an elektrische Verbraucher Maßnahmen zu treffen, durch welche Störungen erkannt und eine Gefährdung von Menschen und Umgebung vermieden werden. Es ist weiterhin Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Überwachung einer derart ausgebildeten Vorrichtung zu schaffen.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche gelöst.
Die Erfindung zeichnet sich durch den Einsatz und die Überwachung von definierten Diagnosesignalen in dem Diagnosestromkreis bzw. auf der Leiterschleife aus. Diese Maßnahme läßt sich einfach in bestehende Vorrichtungen zur Verteilung von elektrischer Energie an Verbraucher integrieren. Bauteilaufwand und Bauraumbedarf sind gering. Störungen, welche den zeitlichen Verlauf von Diagnosesignalen relevant ändern, werden erkannt und führen zu einer Abschaltung der Strom- bzw. Spannungsversorgung der Verteileinheit und somit der Verbraucher.
Kommt es bei einer Auftrennung bzw. Unterbrechung des Diagnosestromkreises, beispielsweise durch Auftrennung zweier verbundener Anschlussteilhälften, dennoch zu einer Übermittlung des Diagnosesignals beispielsweise an eine einem Verbraucher zugeordnete Auswerteeinheit, so wird dank der veränderten Kurvenform des zeitlichen Verlaufs des Diagnosesignals eine Störung erkannt und die Strom- bzw. Spannungsversorgung der Verteileinheit unterbrochen, und somit die Sicherheit von Personen und Umwelt sichergestellt.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und aus den anhand der Zeichnung nachfolgend dargestellten Ausführungsbeispielen.
Die einzige Figur zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Verteilung von elektrischer Energie an elektrischer Verbraucher.
In der einzigen Figur ist eine Verteileinheit 1 dargestellt, welche der Verteilung von elektrischer Energie an elektrische Verbraucher 2, 3, 4, 5, 6, 7 dient. Der Verbraucher 4 kann beispielsweise ein Gleichspannungs-Gleichspannungs-Wandler, der Verbraucher 6 ein Energiemanagementsystem und der Verbraucher 7 ein Energiespeicher sein, welcher selbst zur Energieversorgung eingesetzt werden kann. Die Verteileinheit 1 wird über die Leitungen 26, 27, welche mit einem Schaltmittel 17 versehen sind, mit elektrischer Energie von einer nicht dargestellten Energieversorgungseinheit versorgt. Die Leitungen 26, 27 liegen auf unterschiedlichem Potential, wobei die Leitung 26 vorzugsweise auf positivem Potential und die Leitung 27 auf negativem Potential liegt. Die Leitungen 26, 27 sind vorzugsweise Mittelspannungs-Leitungen. Die Leitungen 26, 27 können auch als Hochspannungs-Leitungen ausgeführt sein. An die Leitungen 26, 27 sind über Leitungen 29, 30 und nicht näher bezeichnete Leitungsabzweige bzw. Leitungen elektrische Verbraucher 2, 3, 4, 5 angeschlossen. Die Verteileinheit 1 weist Anschlussteilhälften 10 für den Anschluss von Verbrauchern 2, 3, 4, 5 über Leitungen auf. Es können selbstverständliche weitere Anschlussteilhälften für den Anschluss von zusätzlichen, nicht dargestellten Verbrauchern vorgesehen sein. Von den Leitungen 26, 27 zweigen nicht näher bezeichnete Abzweige bzw. Leitungsabzweige ab, wobei je anzuschließendem Verbraucher zwei Abzweige vorgesehen sind. Diese Leitungsabzweige durchlaufen paarweise die Anschlussteilhälften 10. Die Leitungen 29, 30 weisen am verteileinheitsseitigen Ende eine Anschlussteilhälfte 8 und am verbraucherseitigen Ende eine Anschlussteilhälfte 9 auf. Die Anschlussteilhälfte 8 der Leitungen 29, 30 korrespondiert mit der Anschlussteilhälfte 10 der Verteileinheit 1. Werden diese Anschlussteilhälften 8, 10 miteinander verbunden bzw. geschlossen, so werden die nicht näher bezeichneten Leitungsabzweige der Verteileinheit 1 mit den Leitungen 29, 30 verbunden und Stromfluss in die Leitungen 29, 30 erfolgt bei geschlossenem Schaltmittel 17. Das Schaltmittel 17 ist vorteilhafterweise als Lasttrennschalter oder Leistungsschalter ausgeführt. Bei geöffnetem Zustand des Schaltmittels 17 sind die nicht näher bezeichneten Leitungsabzweige vorzugsweise galvanisch von der nicht dargestellten Energieerzeugungseinheit getrennt.
Die Verbraucher 2, 4 weisen eine nicht näher bezeichnete Anschlussteilhälfte zum Anschluss der Anschlussteilhälften 9 der Leitungen 29, 30 auf. Die Anschlussteilhälften der Verbraucher 2, 3, 4, 6 sind vorteilhafterweise Teil einer Leiterplatte 11, 13 (electronic printed circuit board) und als solche nicht gesondert gekennzeichnet.
Es ist eine Leiterschleife bzw. ein Diagnosestromkreis 16 vorgesehen, welcher durch die Anschlussteilhälften 10 der Verteileinheit 1, die Anschlussteilhälften der Verbraucher 2, 3, 4, 6 und die Anschlussteilhälften 8, 9 der Leitungen 29, 30 verläuft. Beim Öffnen zweier Anschlussteilhälften 8, 10 bzw. beim Abtrennen einer Anschlussteilhälfte 9 von einem Verbraucher 2, 4 wird dieser Diagnosestromkreis 16 unterbrochen, da ein als Leitungsbrücke ausgebildeter Leitungsabschnitt 15 des Diagnosestromkreises 16 abgetrennt wird. Die Leitungsbrücke 15 ist in den Anschlussteilhälften 8, 9 der Leitungen 29, 30 vorgesehen. Der Diagnosestromkreis 16 wird vorzugsweise durch eine nicht dargestellte Niedervolt- Spannungsquelle mit elektrische Energie versorgt. Eine Versorgung durch ein Bordnetz ist bei einer Verwendung in einem Verkehrsmittel vorteilhaft. Die Verteileinheit 1 und die Verbraucher weisen Anschlussstellen 12 für den Anschluss von nicht näher bezeichneten Abschnitten des Diagnosestromkreises 16 auf. Die Anschlussstellen 12 sind vorzugsweise Niedervolt- Anschlussstellen.
An die Verteileinheit 1 können selbstverständlich auch Verbraucher 3 über nicht näher bezeichnete Leitungen angeschlossen werden, die nur eine verteileinheitsseitige Anschlussteilhälfte 8 aufweisen. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn keine verbraucherseitige Anschlussteilhälfte 9 bzw. eine andere Art der Verbindung wegen der besonderen Art des Verbrauchers 3 benötigt wird. In dem in der einzigen Figur dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Verbraucher 3 vorzugsweise eine elektrische Antriebseinheit mit Umrichtereinheit bzw. Ansteuereinheit, welche in einem Hybrid- und/oder Brennstoffzellenfahrzeug zum Antrieb des Fahrzeugs eingesetzt wird.
Die Verbraucher 2, 3, 4, 5, 6, 7 sind in der einzigen Figur nur angedeutet bzw. schematisch dargestellt. Die Verbraucher 2 werden insbesondere durch ein Leiterplatte 11 mit integriertem nicht näher bezeichneten Anschlussteil und einer Anschlussstelle 12 für den Diagnosestromkreis repräsentiert. Die Verbraucher 5 sind rein schematisch dargestellt und dienen nur der Verdeutlichung, dass die Anzahl der Verbraucher, die durch die Verteileinheit 1 mit elektrischer Energie versorgt werden können, die Anzahl der in der einzigen Figur dargestellten Verbraucher überschreiten kann. Die je nach Art der Verbraucher 5 erforderlichen verbraucherseitigen Anschlussteilhälften 9 sind bei den Verbrauchern 5 der Einfachheit halber weggelassen.
Erfindungsgemäß wird in den Diagnosestromkreis 16 durch einen Signalgenerator 19 ein definiertes bzw. vorbestimmtes Signal u1 eingespeist. Das Signal u1 ist vorzugsweise ein kodiertes Signal, insbesondere ein pulsweitenmoduliertes Signal. Das Signal u1 wird mittels einer im Diagnosestromkreis 16 angeordneten Auswerteeinheit 20 überwacht. Es sind vorzugsweise an mehreren Stellen bzw. Abschnitten des Diagnosestromkreises 16 weitere Auswerteeinheiten 20 angeordnet. Die Überwachung kann durch Berechnung bzw. Schätzung oder Messung erfolgen. Sie erfolgt hier bevorzugt durch Messung.
Der Signalgenerator 19 ist vorzugsweise in der Verteileinheit 1 integriert. Ebenso ist die Verteileinheit 1 vorteilhafterweise mit einer Steuereinheit 18 und einer Auswerteinheit 20 versehen. Steuereinheit 18 und Auswerteinheit 20 können als eine bauliche Einheit ausgeführt sein und in einem Gehäuse integriert sein. Des weiteren sind Auswerteeinheiten 20 vorzugsweise in bzw. an den aktiven Komponenten der an die Verteileinheit 1 angeschlossenen bzw. anschließbaren Verbraucher angeordnet. Zu den aktiven Verbrauchern gehören beispielsweise Steuereinheiten bzw. Steuergeräte und Wandler, z. B. eine Tanksteuergerät 22, eine Ansteuerelektronik einer elektrischen Maschine 3, ein Batterie-Management-System 6, ein Gleichspannungs-Gleichspannungs-Wandler 4. Die Auswerteeinheit 20 des Gleichspannungs-Gleichspannungs-Wandlers 4 ist aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellt. Es versteht sich von selbst, daß der Diagnosestromkreis 16 durch diese Komponenten verläuft und mit den Auswerteeinheiten 20 in Wirkverbindung steht.
Die Auswerteeinheiten 20 ermitteln einen gemessenen und/oder berechneten Wert y1 des Diagnosesignals u1. Der Wert y1 wird im folgenden auch als Messwert y1 bezeichnet. Die Auswerteeinheiten 20 vergleichen das ursprüngliche Diagnosesignals u1 mit dem Messwert y1 und bestimmen eine Abweichung. Weicht der Messwert y1 von dem ursprünglichen Diagnosesignals u1 ab und überschreitet diese Abweichung eine vorgegebene Toleranzschwelle, so wird ein Fehler bzw. eine Störung diagnostiziert. Die Abweichung kann beispielsweise darin bestehen, daß eine Differenz der Normen von Diagnosesignal u1 und Messwert y1 einen Schwellwert überschreitet. Die Abweichung kann auch darin bestehen, dass sich der zeitliche Verlauf des Messwert y1 signifikant vom zeitlichen Verlauf des ursprünglichen Signals u1 unterscheidet. Handelt es sich bei dem ursprünglichen Signal u1 um ein pulsweitenmoduliertes Signal mit vorgegebener Pulsweite, so wird eine Störung erkannt, wenn die Pulsweite sich so ändert, dass eine in einem Toleranzbereich liegende Änderung der Pulsweite überschritten bzw. unterschritten wird.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform weist das pulsweitenmodulierte Signal u1 bei jedem Sprung einen Vorzeichenwechsel auf. Enthält der zeitliche Verlauf des Messwerts y1 keinen Vorzeichenwechsel innerhalb einer bestimmten Zeitintervall, so erkennen die Auswerteeinheiten 20 eine Störung.
Indem das auf dem Diagnosestromkreis 16 liegende Signal überwacht wird, werden Veränderungen des Signals erkannt. Bestimmten Veränderungen (z. B. Überschreiten eines Schwellwerts, Veränderungen entsprechend vordefinierten Abweichungen) führen zum Diagnostizieren eines Fehlerzustands. Auf diese Weise wird erkannt, wenn eine Anschlussteilhälfte 8, 9 einer Leitung 29, 30 von einer Anschlussteilhälfte 10 einer Verteileinheit 1 bzw. eines Verbrauchers getrennt wird. Zusätzlich werden Kurzschlüsse nach Masse bzw. zur Versorgungsspannung oder ein Leerlauf erkannt. Sollte durch eine Störung bzw. durch das Öffnen eines Anschlussteils das Signal u1 auf der Leiterschleife 16 derart verändert werden, dass eine bestimmte Änderung auftritt, so wird dies erkannt und Maßnahmen zur Gewährleistung der Sicherheit von Personen und Umgebung können eingeleitet werden.
Wird von einer Auswerteeinheit 20 eine Störung erkannt, so wird über nicht dargestellte Leitungen ein Signal an die Steuereinheit 18 übermittelt. Dieses Signal veranlasst die Steuereinheit 18 das Schaltmittel 17 über eine Leitung 28 anzusteuern und zu öffnen. Durch das Öffnen des Schalters 17 wird die Verteileinheit 1 von der nicht dargestellten Energieversorgungseinheit getrennt. Somit werden die Leitungen 29 und 30 und die Anschlussteilhälften 8, 9, 10 und die nicht näher bezeichneten Anschlussteilhälften der Verbraucher 2, 3, 4, 5 stromlos. Die Sicherheit von Personen und Umgebung ist gewährleistet.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung und das erfindungsgemäße Verfahren werden bevorzugt in einem Brennstoffzellenfahrzeug eingesetzt. Die erfindungsgemäße Vorrichtung und das erfindungsgemäße Verfahren können auch in einem batteriebetriebenen Fahrzeug eingesetzt werden. In einem Brennstoffzellenfahrzeug liefert typischerweise eine Brennstoffzelleneinheit die elektrische Energie zur Energieversorgung einer elektrischen Maschine 3 als Antriebseinheit und der übrigen in einem Fahrzeug befindlichen elektrischen Verbraucher. Solche Verbraucher sind beispielsweise ein Kompressor, ein Bordnetz, eine Bordnetzbatterie, eine Klimaanlage, elektromagnetisch verstellbare Ventile, Sensoren. Eine Brennstoffzelle erzeugt aus Wasserstoff und Sauerstoff elektrische Energie. Den Sauerstoff erhält die Brennstoffzelle üblicherweise aus der Umgebungsluft, während Wasserstoff in einem Wasserstofftank mitgeführt oder aus Kraftstoff, wie etwa Methanol oder einem Kohlenwasserstoff wie beispielsweise Diesel, mittels Reformierung oder partieller Oxidation gewonnen werden kann. Sie stellt eine Hochvolt-Spannungsquelle von ca. 200-300 V dar. Für den Startvorgang, wenn sich die Brennstoffzelleneinheit noch in der Aufwärmphase befindet, wird üblicherweise ein Energiespeicher 7, beispielsweise eine Batterie und/oder ein SuperCap, als Energieversorger in der Startphase eingesetzt. Wie in der einzigen Figur dargestellt, kann der Energiespeicher 7 über nicht näher bezeichnete Leitungen und ein nicht näher bezeichnetes Schaltelement an einen Gleichspannungs- Gleichspannungs-Wandler 4 angeschlossen werden, welcher über Leitungen 29, 30 an die Verteileinheit 1 angeschlossen ist. Bei dem Energiespeicher 7 kann es sich je nach Konzeption des Gleichspannungs-Gleichspannungs-Wandlers 4 um einen Hochvolt- oder Niedervolt-Energiespeicher handeln. Dem Energiespeicher 7 ist ein Energiemanagementsystem 6 zugeordnet, welches vorzugsweise über dieselben nicht näher bezeichneten Leitungen an den Gleichspannungs-Gleichspannungs-Wandler 4 angeschlossen ist. Der Gleichspannungs-Gleichspannungs-Wandler 4 kann eine Auswerteeinheit 20 und einen Anschlussstecker 12 aufweisen und im Diagnosestromkreis 16 angeordnet sein. Das Energiemanagementsystem 6 weist bevorzugterweise eine Auswerteeinheit 20 auf und ist im Diagnosestromkreis 16 angeordnet. Des weiteren weist das Energiemanagementsystem 6 zum Anschluss an den Diagnosestromkreis einen Anschlussstecker 12 auf. Entdeckt die Auswerteeinheit 20 des Energiemanagementsystems 6 eine Störung, so steuert sie die nicht näher bezeichneten, dem Energiemanagementsystem 6 zugeordneten Schaltmittel an und trennt den Energiespeicher 7 von der Energieversorgung. Die Ansteuerung kann mittels einer nicht dargestellten Steuereinheit oder direkt erfolgen.
Der Signalgenerator 19 und die Steuereinheit 18 mit einer integrierter Auswerteeinheit 20 sind bevorzugterweise in einem Fahrzeugsteuergerät integriert.
Vorteilhafterweise ist in einem Brennstoffzellenfahrzeug ein weiterer Diagnosestromkreis 21 vorgesehen, in dem weitere insbesondere sicherheitsrelevante Schalter angeordnet sind. Diese sicherheitsrelevanten Schalter sind üblicherweise über ein Bus-System und über ein Steuergerät mit entsprechenden Sensoren verbunden. In der einzigen Figur sind beispielhaft in dem Diagnosestromkreis 21 ein Wasserstoffschalter 23, der mit einem Sensor zur Detektion von Wasserstoff in Verbindung steht, ein Crash-Schalter 24 und ein Service-Schalter 25 vorgesehen. Der Service-Schalter 25 kann vom Service-, Wartungs-, Reparaturpersonal betätigt werden. Wird ein Unfall oder der Austritt von Wasserstoff detektiert, so öffnet sich der entsprechende Schalter 23, 24 und der Diagnosestromkreis 21 wird unterbrochen. An den Diagnosestromkreis 21 ist bevorzugterweise ein Tanksteuergerät 22 angeschlossen, dem eine Auswerteeinheit 20 zugeordnet ist.
Der Diagnosestromkreis 21 und der Diagnosestromkreis 16 weisen vorzugsweise die gleiche Energieversorgungsquelle auf. Der Signalgenerator 19 speist in den Diagnosestromkreis 21 ebenfalls ein vordefiniertes, vorzugsweise ein pulsweitenmoduliertes Signal u2 ein. Das Diagnosesignal u2 wird mittels der Auswerteeinheit 20 des Tanksteuergeräts 22 und/oder mittels der Auswerteeinheit 20, welche der Steuereinheit 18 zugeordnet ist, durch Messung und/oder Berechnung überwacht. Der durch Überwachung ermittelte Wert des ursprünglichen Signals u2 wird auch als Messwert y2 bezeichnet. Entsprechend der Diagnose von Störungen im Diagnosestromkreis 16 wird eine Störung erkannt, wenn der Messwert y2 in einer bestimmten Weise von dem ursprünglichen Signal u2 abweicht. Ist dies der Fall, so wird ein Signal an die Steuereinheit 18 übermittelt, welche über ein Steuerleitung 28 das Schaltelement 17 ansteuert und öffnet, was zu einer Abtrennung der Energieversorgung, insbesondere der Brennstoffzelleneinheit und/oder einem Energiespeicher, sorgt und die Sicherheit von Personal und Umgebung gewährleistet.

Claims (7)

1. Vorrichtung mit einer Energieerzeugungseinheit und einer Verteileinheit (1) zur Verteilung von elektrischer Energie an elektrische Verbraucher (2, 3, 4, 5, 6, 7),
  • - wobei die elektrischen Verbraucher (2, 4) über Leitungen (29, 30), an deren Enden Anschlussteilhälften (8, 9) angeordnet sind, mit Anschlussteilhälften (10) der Verteileinheit (1) verbindbar sind,
  • - wobei an den verbraucherseitigen Enden der Leitungen (29, 30) angeordnete Anschlussteilhälften (9) mit Anschlussteilhälften der Verbraucher (2, 4) verbindbar sind,
  • - wobei die an die Leitungen (29, 30) angeschlossenen Anschlussteilhälften (8, 9) Leitungsbrücken (15) aufweisen, welche dem Schließen oder Öffnen eines Leitungsabschnitts eines Diagnosestromkreises (16) dienen,
  • - wobei zwischen der Energieerzeugungseinheit und der Verteileinheit (1) ein Schaltmittel (17) angeordnet ist, welches über eine Steuereinheit (18) ansteuerbar ist, und
  • - wobei dem Diagnosestromkreis (16) ein Signalgenerator (19) und eine Auswerteeinheit (20) zugeordnet sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Signalgenerator (19) ein Generator für ein kodiertes und/oder ein pulsweitenmoduliertes Signal (u1, u2) ist.
3. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Energieerzeugungseinheit eine Brennstoffzelleneinheit ist.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein elektrischer Verbraucher (3) eine elektrische Maschine mit einer Ansteuerelektronik ist.
5. Verfahren zur Überwachung einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Diagnosesignal (u1, u2) in den Diagnosestromkreis (16) ein­ gespeist wird und von der Auswerteeinheit (20) ein gemessener und/oder berechneter Wert des Diagnosesignals (y1, y2) ermittelt wird, und dass ein Fehlerzustand diagnostiziert wird, wenn eine Abweichung des ermittelten Wertes des Diagnosesignals (y1, y2) von dem ursprünglichen Diagnosesignal (u1, u2) eine vorgegebene Toleranzschwelle überschreitet.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Fehlerzustand diagnostiziert wird, wenn das Diagnosesignal (y1, y2) in einem bestimmten Zeitintervall nicht das Vorzeichen wechselt.
7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass beim Auftreten eines Fehlerzustands das Schaltmittel (17) angesteuert wird und die Verteileinheit (1) von der Energieerzeugungseinheit getrennt wird.
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