DE112020004917T5 - Verfahren zur Überprüfung eines Gleichstrom-Zwischenkreises in einem Fahrzeug und eine entsprechende Gegenanordnung - Google Patents

Verfahren zur Überprüfung eines Gleichstrom-Zwischenkreises in einem Fahrzeug und eine entsprechende Gegenanordnung Download PDF

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Abstract

Verfahren zum Überprüfen von Verbindungen mit einem Gleichstrom-Zwischenkreis in einem Fahrzeug, dadurch gekennzeichnet, dass es die folgenden Schritte umfasst: Bestimmen (S301), welche Geräte mit dem Gleichstrom-Zwischenkreis verbunden sind und die Position der Geräte, die mit dem Gleichstrom-Zwischenkreis verbunden sind, und Bestimmen, welche verbundenen Geräte eine Vorladeschaltung umfassen; Initialisieren (S302) einer Vorladung des Gleichstrom-Zwischenkreises mit Hilfe eines Geräts, das eine Vorladeschaltung umfasst; Messen (S303) der Gleichstrom-Zwischenkreisspannung an jedem Gerät mit Hilfe der mit dem Gleichstrom-Zwischenkreis verbundenen Geräte; Speichern (S304) der gemessenen Spannungen und der Vorladeschaltung, die für die Vorladung verwendet wird, sowie des bei der Messung verwendeten Geräts; Bestimmen (S306), ob mindestens eine gemessene Spannung auf einen Verbindungsfehler für eines der verbundenen Geräte hinweist; Bestimmen (S307) der Position des Verbindungsfehlers im Gleichstrom-Zwischenkreis auf der Grundlage der gemessenen Spannungen, der Position der Verbindung zum Gleichstrom-Zwischenkreis, der verwendeten Vorladeschaltungen und der verwendeten Geräte bei jeder Messung, wenn bestimmt wird, dass mindestens eine gemessene Spannung auf einen Verbindungsfehler hinweist.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf Gleichstrom-Zwischenkreise in Fahrzeugen und insbesondere auf ein Verfahren und eine Steueranordnung zur Überprüfung eines Gleichstrom-Zwischenkreises in einem Fahrzeug.
  • HINTERGRUND
  • In modernen Fahrzeugen wird häufig ein Gleichstrom-Zwischenkreis verwendet, um verschiedene Teilsysteme mit Strom zu versorgen, z. B. Wechselrichter, die in einem Fahrzeug zur Versorgung eines elektrischen Antriebsstrangs vorgesehen sein können. Bei der Installation und Wartung des Gleichstrom-Zwischenkreises und der zugehörigen Komponenten ist es wichtig, die Verbindungen der verschiedenen Teilsysteme mit dem Gleichstrom-Zwischenkreis zu überprüfen, um eine Beschädigung der Komponenten aufgrund von Polaritätsfehlern zu vermeiden. Polaritätsfehler können auftreten, wenn die Verbindungen mit dem Gleichstrom-Zwischenkreis vertauscht werden. Solche Fehler sind aufgrund der großen Anzahl von Komponenten, die in modernen Fahrzeugen mit dem Gleichstrom-Zwischenkreis verbunden sind, schwer und umständlich zu erkennen und zu identifizieren. Außerdem ist ein Polaritätsfehler in einem herkömmlichen Gleichstrom-Zwischenkreis-Kabelbaum schwer zu erkennen und kann umfangreiche Messungen erfordern. Heutzutage sind die meisten Teilsysteme mit Sicherheitsschaltungen ausgestattet, die verhindern, dass die Schaltkreise bei einem Polaritätsfehler verbunden werden. Dennoch ist oft eine manuelle Suche nach dem Fehler erforderlich. Da bei der Herstellung von Verbindungen die Kontaktstifte oft manuell in ein Steckergehäuse eingesetzt werden, besteht die Gefahr, dass ein Kontaktstift falsch verbunden wird, und solche Fehler sind besonders schwer zu erkennen. Ein häufiger Fehler besteht darin, dass ein Kabel nicht skaliert wird, bevor es in einen Kontaktstift gepresst wird, wodurch verhindert wird, dass das Kabel elektrisch mit dem Kontaktstift verbunden wird.
  • Es besteht also ein großer Bedarf an einem verbesserten Verfahren zur Überprüfung der Verbindungen mit einem Gleichstrom-Zwischenkreis.
  • ZUSAMMENFASSUNG
  • Das oben beschriebene konventionelle Verfahren zur Überprüfung von Verbindungen mit einem Gleichstrom-Zwischenkreis hat den Nachteil, dass sie einen hohen manuellen Aufwand erfordert, um die fehlerhafte Verbindung zu erkennen.
  • Nachdem diese Nachteile erkannt wurden, hat der vorliegende Erfinder ein Verfahren zum Überprüfen von Verbindungen mit einem Gleichstrom-Zwischenkreis in einem Fahrzeug entwickelt, dadurch gekennzeichnet, dass es die folgenden Schritte umfasst: a) Bestimmen, welche Geräte mit dem Gleichstrom-Zwischenkreis verbunden sind und die Position der Geräte, die mit dem Gleichstrom-Zwischenkreis verbunden sind, und Bestimmen, welche verbundenen Geräte eine Vorladeschaltung umfassen; b) Initialisieren einer Vorladung des Gleichstrom-Zwischenkreises mit Hilfe eines Geräts, das eine Vorladeschaltung umfasst; c) Messen der Gleichstrom-Zwischenkreisspannung an jedem Gerät mit Hilfe der mit dem Gleichstrom-Zwischenkreis verbundenen Geräte; d) Speichern der gemessenen Spannungen und der Vorladeschaltung, die für die Vorladung verwendet wird, sowie des bei der Messung verwendeten Geräts; e) Bestimmen, ob mindestens eine gemessene Spannung auf einen Verbindungsfehler für eines der verbundenen Geräte hinweist; f) Bestimmen der Position des Verbindungsfehlers im Gleichstrom-Zwischenkreis auf der Grundlage der gemessenen Spannungen, der Position der Verbindung zum Gleichstrom-Zwischenkreis, der verwendeten Vorladeschaltungen und der verwendeten Geräte bei jeder Messung, wenn bestimmt wird, dass mindestens eine gemessene Spannung auf einen Verbindungsfehler hinweist. So melden alle mit dem Gleichstrom-Zwischenkreis verbundenen Geräte ihre gemessene Spannung des Gleichstrom-Zwischenkreises, und diese gemessenen Spannungen werden dann verwendet, um zu bestimmen, ob irgendwo im Gleichstrom-Zwischenkreis ein Polaritäts- oder Verbindungsfehler vorliegt.
  • Gemäß einer Ausführungsform umfasst der Schritt c) ferner: Messen einer weiteren Spannung, die vor der Messung der Spannung gemessen wird, mit Hilfe jedes der an den Gleichstrom-Zwischenkreis verbundenen Geräte; Bestimmen einer Spannungsdifferenz zwischen der Spannung und der weiteren Spannung für jedes Gerät; und wobei diese Spannungsdifferenz als gemessene Spannung in Schritt d) für jedes Gerät verwendet wird.
  • Gemäß einer Ausführungsform umfasst der Schritt e) ferner: Bestimmen auf der Grundlage des Vorzeichens der gemessenen Spannung, ob ein Polaritätsfehler vorhanden ist. Dies ermöglicht eine schnelle und effiziente Erkennung eines Polaritätsfehlers im Gleichstrom-Zwischenkreis.
  • Gemäß einer Ausführungsform umfasst der Schritt e) ferner: Bestimmen eines Vorhandenseins eines nicht verbundenen Geräts, wenn bestimmt wird, dass die gemessene Spannung kleiner oder gleich einem vorgegebenen Schwellenwert ist. Dies ermöglicht eine effiziente und schnelle Erkennung von nicht verbundenen Geräten.
  • Der Erfinder hat ferner eine Steueranordnung für einen Gleichstrom-Zwischenkreis eines Fahrzeugs entwickelt, wobei eine Mehrzahl von Geräten mit dem Gleichstrom-Zwischenkreis verbunden sind und mindestens eines der mit dem Gleichstrom-Zwischenkreis verbundenen Geräte eine Vorladeschaltung umfasst, wobei die Steueranordnung dadurch gekennzeichnet ist, dass die Steueranordnung: eine Kommunikationsschaltung zur Kommunikation mit jedem der mit dem Gleichstrom-Zwischenkreis verbundenen Geräte umfasst; einen Speicher umfasst; einen Prozessor umfasst, der konfiguriert ist zum: Bestimmen, welche Geräte mit dem Gleichstrom-Zwischenkreis verbundenen sind und die Position der Geräte, die mit dem Gleichstrom-Zwischenkreis verbunden sind; Initialisieren einer Vorladung des Gleichstrom-Zwischenkreises mit Hilfe des mindestens einen Geräts, das eine Vorladeschaltung umfasst; Anweisen jedes der verbundenen Geräte, eine Spannung des Gleichstrom-Zwischenkreises zu messen, wobei die gemessene Spannung an die Steueranordnung übertragen wird; Speichern jede der von den verbundenen Geräten empfangenen gemessenen Spannungen im Speicher; Erkennen eines Vorhandenseins eines Verbindungsfehlers mit Hilfe der im Speicher gespeicherten gemessenen Spannungen; Bestimmen der Position des Verbindungsfehlers im Gleichstrom-Zwischenkreis auf der Grundlage der gemessenen Spannungen im Speicher, der Position der Verbindung mit dem Gleichstrom-Zwischenkreis, der verwendeten Vorladeschaltungen und der verwendeten Geräte bei jeder Messung, wenn bestimmt wird, dass mindestens eine gemessene Spannung auf einen Verbindungsfehler hinweist.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist die Steueranordnung ferner konfiguriert, um auf der Grundlage des Vorzeichens der gemessenen Spannungen im Speicher zu bestimmen, ob ein Polaritätsfehler vorliegt. Auf diese Weise wird ein Polaritätsfehler eines verbundenen Geräts erkannt.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist die Steueranordnung ferner konfiguriert, um ein Vorhandensein eines nicht verbundenen Geräts zu bestimmen, wenn feststellt wird, dass die gemessene Spannung für das Gerät kleiner oder gleich einem vorgegebenen Schwellenwert ist. Auf diese Weise kann eine fehlende Verbindung erkannt werden.
  • Der Erfinder hat ferner ein Computerprogrammprodukt entwickelt, das ein Signal oder ein nichttransitorisches computerlesbares Speichermedium umfasst, das Computerprogrammanweisungen trägt, die, wenn sie von einem Prozessor ausgeführt werden, den Prozessor veranlassen, ein Verfahren, wie oben dargelegt, durchzuführen.
  • Figurenliste
  • Ausführungsformen der Erfindung werden nun anhand der beigefügten Figuren, in denen sie dargestellt sind, beispielhaft näher erläutert:
    • 1 ist ein schematisches Blockdiagramm einer Ausführungsform einer Steueranordnung gemäß der vorliegenden Erfindung;
    • 2 ist ein Diagramm zur Veranschaulichung des Vorladevorgangs;
    • 3 ist ein Flussdiagramm, das eine Ausführungsform eines Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
    • 4 ist ein Flussdiagramm, das eine Ausführungsform eines Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
    • 5 ist ein schematisches Blockdiagramm eines Prozessors mit Speicher und einem Signal; und
    • 6 ist eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • 1 ist eine schematische Darstellung einer Steueranordnung 101 für einen Gleichstrom-Zwischenkreis 102 eines Fahrzeugs gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • In der vorliegenden Erfindung sind mehrere Geräte 103, 104, 105, 106, 107, 108 mit dem Gleichstrom-Zwischenkreis 102 verbunden, und mindestens eines der mit dem Gleichstrom-Zwischenkreis verbundenen Geräte umfasst eine Vorladeschaltung 103, 107, bei der es sich in dieser Ausführungsform um Batteriepacks handelt.
  • Die Steueranordnung umfasst eine Kommunikationsschaltung 109 zur Kommunikation mit jedem der mit dem Gleichstrom-Zwischenkreis verbundenen Geräte. Die Kommunikationsschaltung kann in einer Ausführungsform eine CAN-Steuerung sein, und in diesem Fall sind die Geräte über einen seriellen Bus mit der Steueranordnung verbunden. Die Steueranordnung umfasst ferner einen Speicher 110, bei dem es sich um ein RAM handeln kann. Des Weiteren umfasst die Steueranordnung einen Prozessor 111, der konfiguriert ist zum: Bestimmen, welche Geräte mit dem Gleichstrom-Zwischenkreis verbunden sind und die Position der Geräte, die mit dem Gleichstrom-Zwischenkreis verbunden sind. Diese Informationen über Verbindungen und Positionen können beispielsweise in einer Datenbank oder einer Konfigurationsdatei gespeichert sein, die auf Anfrage heruntergeladen oder im Speicher 111 der Steueranordnung 101 gespeichert werden kann.
  • Der Prozessor ist ferner konfiguriert, um eine Vorladung des Gleichstrom-Zwischenkreises mit Hilfe des mindestens einen Geräts, das eine Vorladeschaltung umfasst, einleitet. In dieser Ausführungsform umfassen das Batteriepack 1 103 und das Batteriepack 2 107 jeweils eine Vorladeschaltung. Diese Vorladeschaltungen können in einer Ausführungsform eine Spannungsquelle mit einem Vorwiderstand sein, der den Einschaltstrom in den Gleichstrom-Zwischenkreis begrenzt, d. h. den Strom begrenzt, der erforderlich ist, um die parasitären Kapazitäten Cp1 und Cp2 auf die gewünschte Systemspannung des Gleichstrom-Zwischenkreises aufzuladen.
  • Der Prozessor 111 ist konfiguriert, um jedes der verbundenen Geräte 103-108 anzuweisen, eine Spannung des Gleichstrom-Zwischenkreises zu messen, die an die Steueranordnung zurückgesendet wird.
  • Der Prozessor 111 ist konfiguriert, um jede der gemessenen Spannungen, die von den verbundenen Geräten empfangen werden, im Speicher zu speichern. Dies kann in einer Liste, in einer Matrix oder als Tabelle in einer Datenbank im Speicher der Steueranordnung erfolgen.
  • Der Prozessor 111 ist ferner konfiguriert, um ein Vorhandensein eines Verbindungsfehlers anhand der im Speicher gespeicherten Messspannungen zu erkennen. Diese Erkennung kann in einer Ausführungsform eine Bestimmung auf der Grundlage des Vorzeichens der gemessenen Spannungen im Speicher sein, wenn ein Polaritätsfehler vorliegt. Die Größe der gemessenen Spannungen im Speicher kann verwendet werden, um zu bestimmen, ob ein unerwarteter Serienwiderstand im Gleichstrom-Zwischenkreis vorhanden ist.
  • Der Prozessor kann auch das Vorhandensein eines nicht verbundenen Geräts bestimmen, wenn bestimmt wird, dass die gemessene Spannung für das Gerät kleiner oder gleich einem vorgegebenen Schwellenwert ist.
  • Der Prozessor ist konfiguriert, um die Position des Verbindungsfehlers im Gleichstrom-Zwischenkreis auf der Grundlage der gemessenen Spannungen im Speicher, der Position der Verbindung mit dem Gleichstrom-Zwischenkreis, der verwendeten Vorladeschaltungen und der verwendeten Geräte bei jeder Messung zu bestimmen, wenn bestimmt wird, dass mindestens eine gemessene Spannung auf einen Verbindungsfehler hinweist.
  • Zur weiteren Veranschaulichung der vorliegenden Erfindung wird nun ein Anwendungsfall beschrieben. Es wird angenommen, dass die Polarität der Verbindung von Gerät 2 106 mit dem Gleichstrom-Zwischenkreis vertauscht ist. Weiterhin wird angenommen, dass der Prozessor die gemessenen Spannungen in einer Matrix im Speicher speichert. Das bedeutet, dass während des Vorladens mit dem Batteriepack 1 die entsprechenden gemessenen Spannungen in entsprechenden Spalten gespeichert werden. Dann wird die Vorladung mit dem Batteriepack 2 durchgeführt und die entsprechenden gemessenen Spannungen werden in einer neuen Zeile gespeichert. Aus der Matrix lässt sich schließen, dass beim Vorladen mit dem Batteriepack 1 das Vorzeichen der gemessenen Spannung für das Gerät 2 106 falsch ist, und dasselbe gilt für das Vorladen mit dem Batteriepack 2. Das bedeutet, dass der Fehler in der Verbindung des Geräts 2 106 mit dem Gleichstrom-Zwischenkreis liegen muss.
  • In einem weiteren Anwendungsfall nehmen wir an, dass eine Anschlussdose 112 für die Zusammenschaltung des Gleichstrom-Zwischenkreises 100 verwendet wird. Außerdem nehmen wir an, dass die Anschlussdose fehlerhaft ist und die Polarität des Gleichstrom-Zwischenkreises vertauscht. Das bedeutet, dass bei der Verwendung des ersten Batteriepacks zum Vorladen des Gleichstrom-Zwischenkreises die gemessenen Spannungen von Gerät 0 104 und Gerät 1 105 das richtige Vorzeichen haben, während die gemessenen Spannungen von Gerät 2 und dem Wechselrichter 108 das falsche Vorzeichen haben. Im nächsten Schritt wird der Batteriepack 2 zum Vorladen verwendet, und nun ist das Vorzeichen der gemessenen Spannungen für das Gerät 2 106 und den Wechselrichter 108 richtig, während das Vorzeichen der gemessenen Spannungen für das Gerät 0 104 und das Gerät 1 105 das falsche Vorzeichen hat. Dies bedeutet, dass der Fehler in der Anschlussdose 112 liegen muss. Diese Art der Ableitung kann verwendet werden, um die genaue Position des Fehlers im Gleichstrom-Zwischenkreis festzustellen.
  • 2 ist ein Diagramm, das eine typische Vorladung 200 eines Gleichstrom-Zwischenkreises veranschaulicht. Zu einem ersten Zeitpunkt t0 wird die Vorladung eingeleitet und ein Strom zum Vorladen der Kondensatoren Cp1 und Cp2 verwendet. Zu einem zweiten Zeitpunkt t1 wird die Spannung des Gleichstrom-Zwischenkreises als Spannung U1 gemessen. Die Vorladung 200 ist beendet, wenn U1 die gewünschte Systemspannung des Gleichstrom-Zwischenkreises erreicht.
  • Die aus 2 gewonnenen Erkenntnisse können zur zeitlichen Steuerung der Messung mit Hilfe der mit dem Gleichstrom-Zwischenkreis verbundenen Geräte verwendet werden. Wenn die Kapazität des Gleichstrom-Zwischenkreises bekannt ist, ist durch das Aufladen der Kondensatoren mit einem bestimmten Strom und einer bestimmten Spannung die Aufladung der Kondensatoren vollständig bekannt und Abweichungen von dieser Kurve können leicht erkannt werden.
  • 3 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren 300 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
  • In der vorliegenden Ausführungsform eines Verfahrens zur Überprüfung von Verbindungen mit einem Gleichstrom-Zwischenkreis in einem Fahrzeug umfasst das Verfahren 300 die folgenden Schritte:
    1. a) Bestimmen S301, welche Geräte mit dem Gleichstrom-Zwischenkreis verbunden sind und die Position der Geräte, die mit dem Gleichstrom-Zwischenkreis verbunden sind, und Bestimmen, welche verbundenen Geräte eine Vorladeschaltung umfassen. In einer Ausführungsform werden die Position und die Verbindung jedes Geräts mit dem Gleichstrom-Zwischenkreis in einer Matrix oder einer Liste gespeichert.
    2. b) Initialisieren S302 einer Vorladung des Gleichstrom-Zwischenkreises mit Hilfe eines Geräts mit einer Vorladeschaltung. In einer Ausführungsform kann dieses Gerät ein Batteriepaket sein.
    3. c) Messen S303 einer Spannung des Gleichstrom-Zwischenkreises an jedem Gerät mit Hilfe der mit dem Gleichstrom-Zwischenkreis verbundenen Geräte.
    4. d) Speichern S304 der gemessenen Spannungen und der Vorladeschaltung, die für die Vorladung verwendet wird, sowie des für die Messung verwendeten Geräts.
    5. e) Bestimmen S306, ob mindestens eine gemessene Spannung auf einen Verbindungsfehler bei einem der verbundenen Geräte hinweist.
    6. f) Bestimmen S307 der Position des Verbindungsfehlers im Gleichstrom-Zwischenkreis auf der Grundlage der gemessenen Spannungen, der Position der Verbindung mit dem Gleichstrom-Zwischenkreis, der verwendeten Vorladeschaltungen und der verwendeten Geräte bei jeder Messung, wenn bestimmt wird, dass mindestens eine gemessene Spannung auf einen Verbindungsfehler hinweist.
  • In einer Ausführungsform umfasst der Schritt c) ferner: Messen einer weiteren Spannung, die vor der Messung der Spannung gemessen wird, mit Hilfe jedes der mit dem Gleichstrom-Zwischenkreis verbundenen Geräte. Der Schritt c) umfasst ferner ein Bestimmen einer Spannungsdifferenz zwischen der Spannung und der weiteren Spannung für jedes Gerät, und wobei die Spannungsdifferenz als die gemessene Spannung in Schritt d) für jedes Gerät verwendet wird.
  • In einer Ausführungsform umfasst der Schritt e) ferner: Bestimmen auf der Grundlage des Vorzeichens der gemessenen Spannung, ob ein Polaritätsfehler vorliegt.
  • In einer Ausführungsform umfasst der Schritt e) ferner ein Bestimmen eines Vorhandenseins eines nicht verbundenen Geräts, wenn bestimmt wird, dass die gemessene Spannung kleiner oder gleich einem vorgegebenen Schwellenwert ist.
  • 4 zeigt ein Flussdiagramm zur Veranschaulichung eines allgemein mit 400 bezeichneten Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung zur Überprüfung der Verbindungen mit einem Gleichstrom-Zwischenkreis des Fahrzeugs. In dieser Ausführungsform wird eine Matrix zur Speicherung der gemessenen Spannungen verwendet. In der Matrix enthält jede Zeile gemessene Daten von verschiedenen Geräten, die mit dem Gleichstrom-Zwischenkreis verbunden sind, wobei eine Vorladeschaltung, die durch die Zeilennummer der Matrix bezeichnet wird, zum Vorladen des Gleichstrom-Zwischenkreises verwendet wird. Jede Spalte in der Matrix enthält gemessene Spannungen von einem bestimmten Gerät, das durch den Spaltenindex gekennzeichnet ist.
  • In Schritt S401 wird ermittelt, welche Geräte mit dem Gleichstrom-Zwischenkreis verbunden sind, und diese verbundenen Geräte werden in einer Geräteliste gespeichert. Dieses Bestimmen der verbundenen Geräte kann durch Identifizierung der Geräte, durch Abfrage einer Datenbank oder durch Lesen einer Konfigurationsdatei erfolgen. Das Bestimmen der verbundenen Geräte kann auch durch Signalisierung an die Geräte erfolgen. Die Informationen über die verbundenen Geräte können auch Informationen über die physikalische Verbindung mit dem Gleichstrom-Zwischenkreis umfassen. Die physikalische Verbindung umfasst Informationen über die genaue physikalische Position der Verbindung mit dem Gleichstrom-Zwischenkreis. Bei der physikalischen Position kann es sich um eine Position am Fahrzeug oder um eine Kennung handeln, die zur Bestimmung der physikalischen Position des Geräts am Fahrzeug verwendet werden kann. Eine Gerätekennung kann verwendet werden, um die fehlerhafte Verbindung/das fehlerhafte Gerät auf einer schematischen Zeichnung zu identifizieren.
  • In Schritt S402 wird ermittelt, welche mit dem Gleichstrom-Zwischenkreis verbundenen Geräte eine Vorladeschaltung aufweisen, diese Geräte werden in einer Quellenliste gespeichert. Es muss also mindestens ein Gerät eine Vorladeschaltung aufweisen. Vorzugsweise weisen eine Mehrzahl von Geräten jeweils eine Vorladeschaltung auf.
  • In Schritt S403 wird der Index der ersten Quelle in der Quellenliste ermittelt und in einer ersten Indexvariablen „i“ gespeichert.
  • In Schritt S404 wird bestimmt, ob die erste Indexvariable größer ist als der Index der letzten Quelle in der Quellenliste.
  • In Schritt S405 wird die Matrix analysiert, wenn bestimmt wird, dass die erste Indexvariable i größer ist als der Index der letzten Quelle in der Quellenliste. Jede Zeile der Matrix enthält Messungen von den Geräten in der Geräteliste, wenn das Gerät mit einer Vorladeschaltung, die durch die Zeilennummer in der Matrix angegeben ist, für diese Vorladung verwendet wird. Bei der Analyse der Matrix kann z. B. nach negativen Polaritäten, Spannungen unterhalb oder oberhalb bestimmter Schwellenspannungen gesucht werden.
  • In Schritt S406 wird die Vorladung des Gleichstrom-Zwischenkreises mit Hilfe des Geräts mit einer Vorladeschaltung, wie durch den Index i in der Quellenliste angegeben, gestartet. Dies bedeutet, dass dem Gleichstrom-Zwischenkreis ein begrenzter Strom zugeführt wird. Das für die Vorladung verwendete Gerät ist das Gerät, das mit der ersten Indexvariablen i in der Quellenliste angegeben ist.
  • In Schritt S407 wird eine zweite Indexvariable j auf den Index des ersten Geräts in der Geräteliste gesetzt, wenn die Vorladung in Schritt S406 gestartet wird.
  • In Schritt S408, der auf Schritt S407 folgt, wird bestimmt, ob die zweite Indexvariable j größer ist als der Index des letzten Geräts in der Geräteliste.
  • In Schritt S409 wird die erste Indexvariable i inkrementiert und kehrt zu Schritt S404 zurück, wo bestimmt wird, ob die erste Indexvariable größer ist als der Index der letzten Quelle in der Quellenliste, wenn bestimmt wird, dass die zweite Indexvariable j größer ist als der Index des letzten Gerätes in der Geräteliste.
  • In Schritt S410 wird die Spannung des Gleichstrom-Zwischenkreises mit Hilfe des durch die zweite Indexvariable j angegebenen Geräts gemessen, wenn bestimmt wird, dass die zweite Indexvariable j kleiner oder gleich dem Index des letzten Geräts in der Geräteliste ist.
  • In Schritt S411 werden die gemessenen Spannungen des Gleichstrom-Zwischenkreises in der Position (i,j) der Matrix gespeichert, wobei i die Zeile und j die Spalte bezeichnet. Dieser Schritt kann nach jeder Messung durchgeführt werden, so dass die Matrix nach und nach mit gemessenen Datenpunkten gefüllt wird.
  • Im Schritt S412, der nach dem Speichern der Messdaten in der Matrix durchgeführt wird, wird die zweite Indexvariable j um eins inkrementiert, und der Schritt S408 wird erneut ausgeführt. Im Schritt S408 wird bestimmt, ob die zweite Indexvariable j größer ist als der Index des letzten Gerätes in der Geräteliste.
  • Nachdem alle Quellen in der Quellenliste zum Vorladen des Gleichstrom-Zwischenkreises verwendet wurden und alle Geräte entsprechende Messungen durchgeführt haben, wird die Matrix mit den gemessenen Spannungen gefüllt, und die Analyse der verbundenen Geräte kann durchgeführt werden.
  • Der Schritt S405 des Analysierens der Matrix kann auch die Verwendung des Betrags der gemessenen Spannung als Indikator sowie des Vorzeichens der gemessenen Spannung umfassen.
  • 5 zeigt eine beispielhafte Implementierung der Steueranordnung 101 und der programmierbaren Signalverarbeitungshardware 500. Die in 4 gezeigte Signalverarbeitungsvorrichtung 500 umfasst einen Eingangs-/Ausgangsabschnitt 501 zum Empfangen und Übertragen von Signalen an die mit dem Gleichstrom-Zwischenkreis verbundenen Geräte. Die Signalverarbeitungsvorrichtung 500 umfasst ferner einen Prozessor 502, einen Arbeitsspeicher 503 und einen Befehlsspeicher 504, in dem computerlesbare Befehle gespeichert sind, die, wenn sie vom Prozessor 502 ausgeführt werden, den Prozessor 502 veranlassen, die hier beschriebenen Verarbeitungsvorgänge zur Überprüfung der Verbindung der Geräte mit dem Gleichstrom-Zwischenkreis durchzuführen. Der Befehlsspeicher 504 kann aus einem ROM bestehen, das mit computerlesbaren Befehlen vorgeladen ist. Alternativ kann der Befehlsspeicher 504 ein RAM oder einen ähnlichen Speichertyp umfassen, und die computerlesbaren Befehle können von einem Computerprogrammprodukt, wie einem computerlesbaren Speichermedium 505, wie einer CD-ROM usw., oder einem computerlesbaren Signal 506, das die computerlesbaren Befehle trägt, in den Befehlsspeicher 504 eingegeben werden. Der Befehlsspeicher kann auch Informationen über die physischen Positionen der mit dem Gleichstrom-Zwischenkreis verbundenen Geräte enthalten.
  • 6 zeigt ein Fahrzeug in Form eines Lastwagens mit der allgemeinen Bezeichnung 600. Dieser Lastwagen kann einen Gleichstrom-Zwischenkreis zur Versorgung eines Hybrid- oder Elektroantriebsstrangs aufweisen. Typisch für solche Fahrzeuge ist die große Anzahl von Geräten, die mit dem Gleichstrom-Zwischenkreis des Fahrzeugs verbunden sind. Bei der Wartung und Instandsetzung solcher Fahrzeuge kann sich die vorliegende Erfindung als wertvolles Diagnosewerkzeug erweisen, wenn einige Geräte vom Gleichstrom-Zwischenkreis getrennt worden sind. Die vorliegende Erfindung kann dann zur Überprüfung des Gleichstrom-Zwischenkreises verwendet werden, bevor die Wartung abgeschlossen ist. Die vorliegende Erfindung kann auch bei der Werksprüfung des Fahrzeugs als Teil eines Abnahmeverfahrens verwendet werden.
  • Änderungen und Alternativen
  • Natürlich sind viele Modifikationen möglich, die Art und Weise, wie die gemessenen Spannungen im Speicher gespeichert werden, kann variieren, ohne von der Erfindung abzuweichen. Die Messspannungen können in einer einfachen Liste oder in einer Datenbank oder in einer Nachschlagetabelle geordnet werden.

Claims (10)

  1. Verfahren zum Überprüfen von Verbindungen mit einem Gleichstrom-Zwischenkreis in einem Fahrzeug, das die folgenden Schritte umfasst: a) Bestimmen (S301), welche Geräte mit dem Gleichstrom-Zwischenkreis verbunden sind und die Position der Geräte, die mit dem Gleichstrom-Zwischenkreis verbunden sind, und Bestimmen, welche verbundenen Geräte eine Vorladeschaltung umfassen; b) Initialisieren (S302) einer Vorladung des Gleichstrom-Zwischenkreises mit Hilfe eines Geräts, das eine Vorladeschaltung umfasst; c) Messen (S303) der Gleichstrom-Zwischenkreisspannung an jedem Gerät mit Hilfe der mit dem Gleichstrom-Zwischenkreis verbundenen Geräte; d) Speichern (S304) der gemessenen Spannungen und der Vorladeschaltung, die für die Vorladung verwendet wird, sowie des bei der Messung verwendeten Geräts; e) Bestimmen (S306), ob mindestens eine gemessene Spannung auf einen Verbindungsfehler für eines der verbundenen Geräte hinweist; f) Bestimmen (S307) der Position des Verbindungsfehlers im Gleichstrom-Zwischenkreis auf der Grundlage der gemessenen Spannungen, der Position der Verbindung zum Gleichstrom-Zwischenkreis, der verwendeten Vorladeschaltungen und der verwendeten Geräte bei jeder Messung, wenn bestimmt wird, dass mindestens eine gemessene Spannung auf einen Verbindungsfehler hinweist.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt c) ferner umfasst: Messen einer weiteren Spannung, die vor der Messung der Spannung gemessen wird, mit Hilfe jedes der an den Gleichstrom-Zwischenkreis verbundenen Geräte; Bestimmen einer Spannungsdifferenz zwischen der Spannung und der weiteren Spannung für jedes Gerät; und wobei diese Spannungsdifferenz als gemessene Spannung in Schritt d) für jedes Gerät verwendet wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Schritt e) ferner umfasst: Bestimmen auf der Grundlage des Vorzeichens der gemessenen Spannung, ob ein Polaritätsfehler vorhanden ist.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Schritt e) ferner ein Bestimmen eines Vorhandenseins eines nicht verbundenen Geräts umfasst, wenn bestimmt wird, dass die gemessene Spannung kleiner oder gleich einem vorgegebenen Schwellenwert ist.
  5. Steueranordnung (101) für einen Gleichstrom-Zwischenkreis (102) eines Fahrzeugs, wobei eine Mehrzahl von Geräten (103, 104, 105, 106, 107, 108) mit dem Gleichstrom-Zwischenkreis verbunden sind und mindestens eines der mit dem Gleichstrom-Zwischenkreis verbundenen Geräte eine Vorladeschaltung (103, 107) umfasst, wobei die Steueranordnung: eine Kommunikationsschaltung (109) zur Kommunikation mit jedem der mit dem Gleichstrom-Zwischenkreis verbundenen Geräte umfasst; einen Speicher (110) umfasst; einen Prozessor (111) umfasst, der konfiguriert ist zum: Bestimmen, welche Geräte mit dem Gleichstrom-Zwischenkreis verbundenen sind und die Position der Geräte, die mit dem Gleichstrom-Zwischenkreis verbunden sind; Initialisieren einer Vorladung des Gleichstrom-Zwischenkreises mit Hilfe des mindestens einen Geräts, das eine Vorladeschaltung umfasst; Anweisen jedes der verbundenen Geräte, eine Spannung des Gleichstrom-Zwischenkreises zu messen, wobei die gemessene Spannung an die Steueranordnung übertragen wird; Speichern jede der von den verbundenen Geräten empfangenen gemessenen Spannungen im Speicher; Erkennen eines Vorhandenseins eines Verbindungsfehlers mit Hilfe der im Speicher gespeicherten gemessenen Spannungen; Bestimmen der Position des Verbindungsfehlers im Gleichstrom-Zwischenkreis auf der Grundlage der gemessenen Spannungen im Speicher, der Position der Verbindung mit dem Gleichstrom-Zwischenkreis, der verwendeten Vorladeschaltungen und der verwendeten Geräte bei jeder Messung, wenn bestimmt wird, dass mindestens eine gemessene Spannung auf einen Verbindungsfehler hinweist.
  6. Steueranordnung nach Anspruch 5, wobei der Prozessor ferner konfiguriert ist zum Bestimmen, auf der Grundlage des Vorzeichens der gemessenen Spannungen im Speicher, ob ein Polaritätsfehler vorhanden ist.
  7. Steueranordnung nach Anspruch 5 oder 6, wobei der Prozessor ferner konfiguriert ist zum Bestimmen eines Vorhandenseins eines nicht verbundenen Geräts, wenn bestimmt wird, dass die gemessene Spannung für das Gerät kleiner oder gleich einem vorgegebenen Schwellenwert ist.
  8. Computerlesbares Speichermedium (505), das Computerprogrammanweisungen speichert, die, wenn sie von einem Prozessor (502) ausgeführt werden, den Prozessor veranlassen, ein Verfahren gemäß mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4 durchzuführen.
  9. Signal (506), das Computerprogrammanweisungen trägt, die, wenn sie von einem Prozessor (502) ausgeführt werden, den Prozessor veranlassen, ein Verfahren gemäß mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4 durchzuführen.
  10. Fahrzeug mit einem Gleichstrom-Zwischenkreis, mit einem elektrischen Antriebsstrang für den Antrieb des Fahrzeugs, der mit dem Gleichstrom-Zwischenkreis verbunden ist, und mit einer Steueranordnung nach mindestens einem der Ansprüche 5 bis 7.
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