DE112021005517T5

DE112021005517T5 - Elektrische Verbindungsüberwachung unter Verwendung von Kabelabschirmung

Info

Publication number: DE112021005517T5
Application number: DE112021005517.8T
Authority: DE
Inventors: Guan Che Ting; Seanpatrick D. O'Hern; Venus K. Garg; Andrew J. McDowell; Matteo Telli
Original assignee: Apple Inc
Current assignee: Apple Inc
Priority date: 2020-10-20
Filing date: 2021-10-07
Publication date: 2023-08-24
Also published as: US11784482B2; US20220123542A1; CN116490785A; US20230013202A1; WO2022086719A1

Abstract

Es werden Systeme und Verfahren zur elektrischen Verbindungsüberwachung unter Verwendung von Kabelabschirmung beschrieben. Zum Beispiel kann ein System eine Hochspannungsstromversorgung; ein erstes Hochspannungskabel, das einen ersten Leiter einschließt, der mit der Hochspannungsstromversorgung verbunden ist, und eine erste Abschirmung, die den ersten Leiter umgibt; ein zweites Hochspannungskabel, das einen zweiten Leiter einschließt, der mit der Hochspannungsstromversorgung verbunden ist, und eine zweite Abschirmung, die den zweiten Leiter umgibt; und eine Kontinuitätsdetektionsschaltung einschließen, die mit der ersten Abschirmung und der zweiten Abschirmung verbunden ist, wobei die zweite Abschirmung mit der ersten Abschirmung verbunden ist, um eine Schleife mit der Kontinuitätsdetektionsschaltung zu bilden.

Description

QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
Diese Anmeldung beansprucht den Vorteil aus der am 20. Oktober 2020 eingereichten US-Patentanmeldung Nr. 17/075,231 , deren Inhalt durch Bezugnahme in seiner Gesamtheit für alle Zwecke hierin aufgenommen wird.
GEBIET
Diese Offenbarung bezieht sich auf eine elektrische Verbindungsüberwachung unter Verwendung von Kabelabschirmung.
HINTERGRUND
Es ist wünschenswert, einen Weg zum Überwachen des Verbindungszustands von elektrischen Kabeln zu finden, um die korrekte Maßnahme für unterschiedliche Situationen bereitzustellen. Es wird extrem wichtig, diesen Überwachungsmechanismus auf einer Hochspannungsschaltschleife zu haben, um die Sicherheit des Endbenutzers sicherzustellen. Die Fahrzeugindustrie verwendet seit vielen Jahren die Sicherheitskontakt-Schleife (High-Voltage Interlock Loop - HVIL). HVIL verwendet zusätzliche Drähte und Verbinder, um eine Verbindungsschleife zu bilden, die durch einen Satz von Kabelverbindungen durchgeht. Wenn die Konnektivität der HVIL-Schleife unterbrochen wird, gibt das HVIL-System an, dass sich mindestens einer der Kabelverbinder in der Schleife von seinem zugehörigen Verbinder gelöst hat. In der Regel ist ein HVIL-System nicht in der Lage, den Ort einer Diskontinuität innerhalb seiner Schleife zu bestimmen, und muss möglicherweise alle Module abschalten, die mit der Schleife verbunden sind.
KURZDARSTELLUNG
Hierin offenbart sind Implementierungen einer elektrischen Verbindungsüberwachung unter Verwendung einer Kabelabschirmung.
In einem dritten Gesichtspunkt kann der in dieser Patentschrift beschriebene Gegenstand in Systemen verkörpert sein, die eine Hochspannungsstromversorgung; ein erstes Hochspannungskabel, das einen ersten Leiter einschließt, der mit der Hochspannungsstromversorgung verbunden ist, und eine erste Abschirmung, die den ersten Leiter umgibt; ein zweites Hochspannungskabel, das einen zweiten Leiter einschließt, der mit der Hochspannungsstromversorgung verbunden ist, und eine zweite Abschirmung, die den zweiten Leiter umgibt; und eine Kontinuitätsdetektionsschaltung einschließen, die mit der ersten Abschirmung und der zweiten Abschirmung verbunden ist, wobei die zweite Abschirmung mit der ersten Abschirmung verbunden ist, um eine Schleife mit der Kontinuitätsdetektionsschaltung zu bilden.
In einem zweiten Gesichtspunkt kann der in dieser Patentschrift beschriebene Gegenstand in Systemen verkörpert sein, die eine Hochspannungsstromversorgung; ein Hochspannungskabel, das einen Leiter einschließt, der mit der Hochspannungsstromversorgung verbunden ist, und eine Abschirmung, die den Leiter umgibt; und eine Kontinuitätsdetektionsschaltung einschließen, die mit der Abschirmung verbunden ist, wobei die Hochspannungsstromversorgung Teil eines Fahrzeugs ist, das ein Fahrgestell einschließt, das mit einem Erdungsknoten der Kontinuitätsdetektionsschaltung gekoppelt ist, und die Kontinuitätsdetektionsschaltung mit der Abschirmung an einem ersten Ende des Hochspannungskabels verbunden ist und die Abschirmung an einem zweiten Ende des Hochspannungskabels mit dem Fahrgestell gekoppelt ist, und wobei die Kontinuitätsdetektionsschaltung konfiguriert ist, um Strom durch die Abschirmung, die über das Fahrgestell zurückkehrt, zu leiten.
In einem dritten Gesichtspunkt kann der in dieser Patentschrift beschriebene Gegenstand in Verfahren verkörpert sein, die das Anlegen einer Spannung an eine Abschirmung eines Kabels; und Überwachen der Konnektivität des Kabels durch Erfassen von Änderungen des Stromflusses durch die Abschirmung des Kabels einschließen.
In einem vierten Gesichtspunkt kann der in dieser Patentschrift beschriebene Gegenstand in Systemen verkörpert sein, die eine Hochspannungsstromversorgung; ein Hochspannungskabel, das einen Leiter einschließt, der mit der Hochspannungsstromversorgung verbunden ist, und eine Abschirmung, die den Leiter umgibt; und eine Kontinuitätsdetektionsschaltung einschließen, die mit der Abschirmung verbunden ist.
In einem fünften Gesichtspunkt kann der in dieser Patentschrift beschriebene Gegenstand in Systemen verkörpert sein, die ein Kabel, das einen Leiter und eine Abschirmung einschließt, die den Leiter umgeben; und eine Kontinuitätsdetektionsschaltung einschließen, die mit der Abschirmung verbunden ist.
Figurenliste
Hierin sind Systeme und Verfahren zur elektrischen Verbindungsüberwachung unter Verwendung einer Kabelabschirmung beschrieben.
Die Offenbarung erschließt sich am besten aus der folgenden detaillierten Beschreibung, wenn diese in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen gelesen wird. Es wird hervorgehoben, dass gemäß üblicher Praxis die verschiedenen Merkmale der Zeichnungen nicht maßstabgerecht sind. Vielmehr sind die Abmessungen der verschiedenen Merkmale aus Gründen der Klarheit willkürlich erweitert oder reduziert.

1A ist ein Schaltplan eines Beispiels eines Systems zur elektrischen Verbindungsüberwachung unter Verwendung von Kabelabschirmung.
1B ist ein Schaltplan eines Beispiels eines Systems zur elektrischen Verbindungsüberwachung unter Verwendung von Kabelabschirmung mit einer Stromversorgung, die von mehreren Lastmodulen gemeinsam genutzt wird.
2 ist ein Schaltplan eines Beispiels eines Systems zur elektrischen Verbindungsüberwachung unter Verwendung einer Abschirmung zweier Kabel, um eine Schleife zu bilden.
3 ist ein Schaltplan eines Beispiels eines Systems zur elektrischen Verbindungsüberwachung unter Verwendung einer Abschirmung von Kabeln in Reihe, um eine Schleife durch mehrere Peripheriemodule zu bilden.
4 ist ein Schaltplan eines Beispiels eines Systems zur elektrischen Verbindungsüberwachung unter Verwendung einer Abschirmung individueller Kabel.
5 ist ein Schaltplan eines Beispiels eines Systems zur elektrischen Verbindungsüberwachung unter Verwendung einer Abschirmung eines einzelnen Kabels und eines Stromrückführungspfads durch ein Fahrgestell.
6 ist ein Schaltplan eines Beispiels eines Systems zur elektrischen Verbindungsüberwachung unter Verwendung einer Abschirmung von Kabeln, die in Reihe geschaltet sind, um mehrere Peripheriemodule zu überwachen.
7 ist ein Flussdiagramm eines Prozesses zur elektrischen Verbindungsüberwachung unter Verwendung von Kabelabschirmung.
8 zeigt Veranschaulichungen von Beispielen von elektrischen Kabelverbindern.
9 ist ein Schaltplan eines Beispiels eines Systems zur elektrischen Verbindungsüberwachung unter Verwendung von Kabelabschirmung.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Hierin sind Systeme und Verfahren zur elektrischen Verbindungsüberwachung unter Verwendung einer Kabelabschirmung beschrieben. Die Implementierung der Kabelkonnektivitätsüberwachung unter Verwendung einer Kabelabschirmung kann eine individuelle Überwachung des Verbindungszustands individueller Module ermöglichen, ohne Kosten, Aufwand und Gewicht hinzuzufügen, die niedrigen Spannungskabelbäumen herkömmlicher HIVL-Systeme zugeordnet werden. Einige Implementierungen können die Vorteile der Vereinfachung der Kabelbaumverbindungen bereitstellen und ermöglichen es dem System, zwischen unterschiedlichen Typen von Kontinuität (z. B. Kurzschlusszuständen ggü. Stromkreisunterbrechungszuständen) zu unterscheiden, die mit unterschiedlichen Ereignissen wie Kabelverbindertrennungen, Drahtschäden oder Fahrzeugcrashereignissen korreliert werden können.
Zum Beispiel können die Techniken unter Verwendung einer Abschirmung zum Überwachen der Kabelkonnektivität in einer Vielfalt von Systemen unter Verwendung unterschiedlicher Typen von abgeschirmten Kabeln verwendet werden. Zum Beispiel können die Techniken in Hochspannungsstromverteilungssystemen angewendet werden. Im Hochspannungskabelkontext gibt es häufig eine Kabelabschirmung für den Schutz vor elektromagnetischer Interferenz (EMI). Die Kabelabschirmung ist in der Regel mit einem Erdungsknoten als Drain ohne jegliche reale Signalfunktionalität verbunden. Die Nutzung dieser Abschirmung für Schaltungen, welche die Konnektivität von Kabeln überwachen, können die Entfernung der zusätzlichen Drähte und Verbinder von dem System ermöglichen und die Echtzeit-Hochspannungsschaltungen bereitstellen, die mit individueller Modulsteuerung überwachen. Zum Beispiel können diese Techniken und Architekturen in Fahrzeugen (z. B. einem Auto oder einem LKW) verwendet werden. Diese Strategien können auch in anderen Typen von Systemen implementiert werden, die Kabel verwenden, die eine Abschirmung aufweisen, wie abgeschirmte Wechselstrom-(AC-), Ethernet- oder Koaxialkabel (z. B. für Kabelmodems). In der Vergangenheit wurden integrierte Konnektivitätsüberwachungsarchitekturen in der Regel in Hochspannungssystemen aus Sicherheitsgründen verwendet, welche die Verwendung von Ressourcen rechtfertigten, weshalb diese als HVIL bezeichnet werden. Die hierin beschriebenen Techniken und Architektur können jedoch auch verwendet werden, um Niederspannungsschaltungen zu überwachen. Zum Beispiel, ein Dreiphasenkabel für Motoren, 48-Volt-Systeme und robuste autonome Systeme, unter anderem.
Einige Implementierungen der hierin beschriebenen Systeme und Verfahren können Vorteile bereitstellen, wie, dass Schnitte in einem Kabel oder andere Kabelschäden unter Verwendung einer Kontinuitätsdetektionsschaltung, die mit einer Abschirmung des Kabels verbunden ist, als Fehlerzustände erkannt werden können. Zum Beispiel kann die Verwendung zusätzlicher Verdrahtung zu Hochspannungsverbindern, welche die für herkömmliche HVIL-Systeme üblichen Hochspannungskabel anbringen, vermieden werden. Zum Beispiel kann eine individuelle Überwachung von Lastmodulen ermöglicht werden. Einige Implementierungen können zwischen Stromkreisunterbrechungs- und Kurzschlusszuständen unterscheiden, was eine unterschiedliche Handhabung unterschiedlicher Typen von Unterbrechungen einer elektrischen Verbindung durch ein Kabel ermöglichen kann, indem unterschiedliche Maßnahmen als Reaktion ausgewählt werden.
1A ist ein Schaltplan eines Beispiels eines Systems 100 zur elektrischen Verbindungsüberwachung unter Verwendung von Kabelabschirmung. Das System 100 schließt eine Hochspannungsverteilungseinheit (HVDU) 102 (z. B. ein Akkupack) ein, die mit zwei Peripherie- oder Lastmodulen verbunden ist - ein Heizungsmodul 104 und ein Kompressormodul 106 - über Hochspannungskabel. Die Hochspannungsverteilungseinheit 102 schließt eine erste Hochspannungsstromversorgung 110 und eine zweite Hochspannungsstromversorgung 112 ein. Die Hochspannungsverteilungseinheit 102 schließt eine Steuerung 130 der Hochspannungsverteilungseinheit 102 ein. Das System 100 schließt ein erstes Hochspannungskabel, das einen ersten Leiter 140 einschließt, der mit der ersten Hochspannungsstromversorgung 110 verbunden ist, und eine erste Abschirmung 150, die den ersten Leiter 140 umgibt, ein. Das System 100 schließt ein zweites Hochspannungskabel, das einen zweiten Leiter 142 einschließt, der mit der ersten Hochspannungsstromversorgung 110 verbunden ist, und eine zweite Abschirmung 152, die den zweiten Leiter 142 umgibt, ein. Das System 100 schließt ein drittes Hochspannungskabel, das einen dritten Leiter 144 einschließt, der mit der zweiten Hochspannungsstromversorgung 112 verbunden ist, und eine dritte Abschirmung 154, die den dritten Leiter 144 umgibt, ein. Das System 100 schließt ein viertes Hochspannungskabel, das einen vierten Leiter 146 einschließt, der mit der zweiten Hochspannungsstromversorgung 112 verbunden ist, und eine vierte Abschirmung 156, die den vierten Leiter 146 umgibt, ein. Das System 100 schließt eine Kontinuitätsdetektionsschaltung 160 ein, die mit der ersten Abschirmung 150 und mit der zweiten Abschirmung 152 verbunden ist. Die zweite Abschirmung 152 ist mit der ersten Abschirmung 150 verbunden, um eine Schleife mit der Kontinuitätsdetektionsschaltung 160 zu bilden. Die Kontinuitätsdetektionsschaltung 160 ist mit der dritten Abschirmung 154 und mit der vierten Abschirmung 156 verbunden. Die vierte Abschirmung 156 ist mit der dritten Abschirmung 154 verbunden, um eine Schleife mit der Kontinuitätsdetektionsschaltung 160 zu bilden. Das System 100 kann konfiguriert sein, um den Verbindungszustand für die Kabel einer Schleife zu überwachen, einschließlich Unterbrechungen, die durch Schnitte oder andere Schäden an den Kabeln selbst und ihren Verbindungen zu der Hochspannungsverteilungseinheit 102 und ihrem jeweiligen Peripheriemodul verursacht werden. In einigen Implementierungen ist das System 100 Teil eines Fahrzeugs. Zum Beispiel kann das System 100 verwendet werden, um den Prozess 700 von 7 zu implementieren.
Das System 100 schließt eine erste Hochspannungsstromversorgung 110 ein. Die erste Hochspannungsstromversorgung 110 schließt einen Pluspol und einen Minuspol ein. Zum Beispiel kann die erste Hochspannungsstromversorgung 110 als eine Spannungsquelle konfiguriert sein, die eine Gleichstromspannung von mehr als 60 Volt bereitstellt. In einigen Implementierungen stellt die erste Hochspannungsstromversorgung 110 Leistung bei einer Gleichstromspannung über 1500 Volt bereit. Zum Beispiel kann die erste Hochspannungsstromversorgung 110 als eine Spannungsquelle konfiguriert sein, die eine Wechselstromspannung von mehr als 30 Volt bereitstellt. In einigen Implementierungen stellt die erste Hochspannungsleistungsversorgung 110 Leistung bei einer Wechselstrom-Effektivwertspannung von mehr als 1000 Volt bereit. Zum Beispiel kann die erste Hochspannungsstromversorgung 110 als eine Stromquelle konfiguriert sein. Zum Beispiel kann die erste Hochspannungsstromversorgung 110 eine Hochspannungsbatterie einschließen. Die erste Hochspannungsstromversorgung 110 ist Teil einer Hochspannungsverteilungseinheit 102, die konfiguriert ist, um Leistung bei hohen Spannungen an Peripheriemodule (z. B. Peripheriemodule in einem Fahrzeug) bereitzustellen. Die erste Hochspannungsstromversorgung 110 ist konfiguriert, um dem Heizungsmodul 104 Strom bereitzustellen. In diesem Beispiel schließt die Hochspannungsverteilungseinheit 102 auch eine zweite Hochspannungsstromversorgung 112 ein. Die zweite Hochspannungsstromversorgung 112 ist konfiguriert, um dem Kompressormodul 106 Strom bereitzustellen.
Zum Beispiel kann die Hochspannungsverteilungseinheit 102 die erste Hochspannungsstromversorgung 110, die zweite Hochspannungsstromversorgung 112 und die Kontinuitätsdetektionsschaltung 160 aufnehmen.
Das System 100 schließt ein erstes Hochspannungskabel, das einen ersten Leiter 140 einschließt, der mit der ersten Hochspannungsstromversorgung 110 verbunden ist, und eine erste Abschirmung 150, die den ersten Leiter 140 umgibt, ein. Zum Beispiel kann das erste Hochspannungskabel ein Koaxialkabel mit dem ersten Leiter 140 als ein innerer, zentraler Leiter und die erste Abschirmung 150 als eine konzentrische leitende Abschirmung sein, die von dem ersten Leiter 140 durch einen konzentrischen dielektrischen Isolator getrennt ist. Das erste Hochspannungskabel kann auch eine äußere Schutzhülle (z. B. einen Kunststoffmantel) einschließen, welche die erste Abschirmung 150 umgibt. Zum Beispiel kann die erste Abschirmung 150 aus Kupfer- oder Aluminiumband oder leitfähigem Polymer hergestellt sein. Die erste Abschirmung 150 kann als Faraday-Käfig fungieren, um elektromagnetische Strahlung zu reduzieren. In diesem Beispiel ist der erste Leiter 140 mit einem Pluspol der ersten Hochspannungsstromversorgung 110 in der Hochspannungsverteilungseinheit 102 verbunden.
Das System 100 schließt ein zweites Hochspannungskabel, das einen zweiten Leiter 142 einschließt, der mit der ersten Hochspannungsstromversorgung 110 verbunden ist, und eine zweite Abschirmung 152, die den zweiten Leiter 142 umgibt, ein. Zum Beispiel kann das zweite Hochspannungskabel ein Koaxialkabel mit dem zweiten Leiter 142 als ein innerer, zentraler Leiter und die zweite Abschirmung 152 als eine konzentrische leitende Abschirmung sein, die von dem zweiten Leiter 142 durch einen konzentrischen dielektrischen Isolator getrennt ist. Das zweite Hochspannungskabel kann auch eine äußere Schutzhülle (z. B. einen Kunststoffmantel) einschließen, welche die zweite Abschirmung 152 umgibt. Zum Beispiel kann die zweite Abschirmung 152 aus Kupfer- oder Aluminiumband oder leitfähigem Polymer hergestellt sein. Die zweite Abschirmung 152 kann als Faraday-Käfig fungieren, um elektromagnetische Strahlung zu reduzieren. In diesem Beispiel ist der zweite Leiter 142 mit einem Minuspol der ersten Hochspannungsstromversorgung 110 in der Hochspannungsverteilungseinheit 102 verbunden.
Das erste Hochspannungskabel und das zweite Hochspannungskabel können verwendet werden, um die Hochspannungsverteilungseinheit 102 mit dem Heizungsmodul 104 zu verbinden. Wenn diese Kabel korrekt verbunden sind, können der erste Leiter 140 und der zweite Leiter 142 Strom an und von dem Heizungsmodul 104 tragen, um das Heizungsmodul 104 mit Strom zu versorgen.
Gleichfalls schließt das System 100 ein drittes Hochspannungskabel, das einen dritten Leiter 144 einschließt, der mit der zweiten Hochspannungsstromversorgung 112 verbunden ist, und eine dritte Abschirmung 154, die den dritten Leiter 144 umgibt, ein. Das System 100 schließt ein viertes Hochspannungskabel, das einen vierten Leiter 146 einschließt, der mit der zweiten Hochspannungsstromversorgung 112 verbunden ist, und eine vierte Abschirmung 156, die den vierten Leiter 146 umgibt, ein. In diesem Beispiel ist der dritte Leiter 144 mit einem Pluspol verbunden und der vierte Leiter 146 ist mit einem Minuspol der zweiten Hochspannungsstromversorgung 112 in der Hochspannungsverteilungseinheit 102 verbunden. Das dritte Hochspannungskabel und das vierte Hochspannungskabel können verwendet werden, um die Hochspannungsverteilungseinheit 102 mit dem Kompressormodul 106 zu verbinden. Wenn diese Kabel korrekt verbunden sind, können der dritte Leiter 144 und der vierte Leiter 146 Strom an und von dem Kompressormodul 106 tragen, um das Kompressormodul 106 mit Strom zu versorgen.
Das System 100 schließt eine Kontinuitätsdetektionsschaltung 160 ein, die mit der ersten Abschirmung 150 und mit der zweiten Abschirmung 152 verbunden ist. Die zweite Abschirmung 152 ist mit der ersten Abschirmung 150 verbunden, um eine Schleife mit der Kontinuitätsdetektionsschaltung 160 zu bilden. Zum Beispiel kann die zweite Abschirmung 152 mit der ersten Abschirmung 150 über eine Strombrücke in einem Verbinder verbunden sein, der das erste Hochspannungskabel und das zweite Hochspannungskabel mit dem Heizungsmodul 104 verbindet. In einigen Implementierungen kann die zweite Abschirmung 152 mit der ersten Abschirmung 150 über einen Draht innerhalb des Heizungsmoduls 104 verbunden sein. Zum Beispiel kann die zweite Abschirmung 152 mit der ersten Abschirmung 150 in der Schleife mit der Kontinuitätsdetektionsschaltung 160 verbunden sein, wie in 2 beschrieben. Die Kontinuitätsdetektionsschaltung 160 kann eine beliebige von einer Vielfalt von Topologien zur Kontinuitätserkennung aufweisen. Zum Beispiel kann die Kontinuitätsdetektionsschaltung 160 eine Niederspannungsstromquelle einschließen, die Strom durch die Schleife leitet, welche die erste Abschirmung 150 und die zweite Abschirmung 152 einschließt, und einen hochohmigen Spannungsmesser, der konfiguriert ist, um den Strom zu messen, der durch diese Schleife fließt. In einigen Implementierungen ist ein Universaleingangs/-ausgangs-Pin (GPIO-Pin) einer integrierten Schaltung als Teil der Kontinuitätsdetektionsschaltung 160 konfiguriert, um Strom oder Spannung zuzuführen, die an die Schleife einschließlich der ersten Abschirmung 150 und der zweiten Abschirmung 152 angelegt werden und/oder ein GPIO-Pin ist als Teil der Kontinuitätsdetektionsschaltung 160 konfiguriert, um Spannung oder Strom zu messen, der durch diese Schleife fließt. Wenn festgestellt wird, dass der erwartete Strom durch die Schleife fließt, einschließlich der ersten Abschirmung 150 und der zweiten Abschirmung 152 und die Kontinuitätsdetektionsschaltung 160, bestimmt die Kontinuitätsdetektionsschaltung 160, dass das erste Hochspannungskabel und das zweite Hochspannungskabel korrekt zwischen der Hochspannungsverteilungseinheit 102 und dem Heizungsmodul 104 angebracht sind. Wenn eine Unterbrechung dieses erwarteten Stromflusses durch diese Schleife durch die Kontinuitätsdetektionsschaltung 160 erkannt wird, bestimmt die Kontinuitätsdetektionsschaltung 160, dass sich ein Fehlerzustand an der ersten Abschirmung 150 und/oder der zweiten Abschirmung 152 manifestiert. Zum Beispiel kann sich ein Hochspannungsverbinder, der die erste Abschirmung 150 und/oder die zweite Abschirmung 152 an der Hochspannungsverteilungseinheit 102 oder an dem Heizungsmodul 104 anbringt, von einem eingesteckten Verbinder lösen, was als Fehler- oder Unterbrechungszustand durch die Kontinuitätsdetektionsschaltung 160 erkannt werden kann. Zum Beispiel können die erste Abschirmung 150 oder die zweite Abschirmung 152 irgendwo entlang ihrer Länge eingeschnitten oder abgetrennt werden, was als Fehler- oder Unterbrechungszustand durch die Kontinuitätsdetektionsschaltung 160 erkannt werden kann.
In beiden dieser zwei Fehlerszenarien (d. h. ein Kabel weist einen Schnitt auf oder ein Kabel wird gelöst) kann die Steuerung 130 der Hochspannungsverteilungseinheit 102 konfiguriert sein, um eine Korrekturmaßnahme als Reaktion darauf zu ergreifen, dass die Kontinuitätsdetektionsschaltung 160 erkennt, dass ein Fehlerzustand aufgetreten ist. In einigen Implementierungen kann die Steuerung 130 konfiguriert sein, um den Fluss des Hochspannungsstroms von der ersten Hochspannungsstromversorgung 110 durch den ersten Leiter 140 und den zweiten Leiter 142 als Reaktion auf die Erkennung einer Unterbrechung der Kontinuität durch die Kontinuitätsdetektionsschaltung 160 anzuhalten. Zum Beispiel kann die Steuerung 130 eine Sicherheitsschaltung 160 einschließen, die konfiguriert ist, um als Reaktion auf die Erkennung einer Unterbrechung der Kontinuität durch die Kontinuitätsdetektionsschaltung 160 den Stromfluss von der Hochspannungsstromversorgung 110 durch den ersten Leiter 140 anzuhalten.
Zum Beispiel kann die Hochspannungsstromversorgung 110 Teil eines Fahrzeugs (z. B. eines Autos oder eines LKW) sein, einschließlich eines Fahrgestells, das mit einem Erdungsknoten der Kontinuitätsdetektionsschaltung 160 gekoppelt ist. In einigen Implementierungen schließt das System 100 einen Hochspannungsmodulverbinder, der das erste Hochspannungskabel und das zweite Hochspannungskabel mit einem Lastmodul (z. B. dem Heizungsmodul 104) verbindet, und eine Strombrücke in dem Hochspannungsmodulverbinder ein, der die erste Abschirmung 150 und die zweite Abschirmung 152 verbindet.
In einigen Implementierungen weist die Kontinuitätsdetektionsschaltung 160 eine Gleichstromisolierung von einem Erdungsknoten der Hochspannungsstromversorgung 110 auf. Zum Beispiel können die Kontinuitätsdetektionsschaltung 160 und die erste Abschirmung 150 und die zweite Abschirmung 152 wie in dem Beispielsystem 200 von 2 gezeigt verbunden sein.
Gleichfalls kann die Kontinuitätsdetektionsschaltung 160 mit dem dritten Hochspannungskabel und dem vierten Hochspannungskabel verbunden sein, um eine zweite Schleife zum Überwachen des elektrischen Verbindungszustands zwischen der Hochspannungsverteilungseinheit 102 und dem Kompressormodul 106 zu bilden. Die Kontinuitätsdetektionsschaltung 160 kann konfiguriert sein, um eines der zwei Fehlerszenarien (d. h. ein Kabel weist einen Schnitt auf oder ein Kabel wird gelöst) zu erkennen und die Steuerung 130 der Hochspannungsverteilungseinheit 102 kann konfiguriert sein, um eine Korrekturmaßnahme als Reaktion darauf zu ergreifen, dass die Kontinuitätsdetektionsschaltung 160 erkennt, dass ein Fehlerzustand in der zweiten Schleife aufgetreten ist. In einigen Implementierungen kann die Steuerung 130 konfiguriert sein, um den Fluss des Hochspannungsstroms von der zweiten Hochspannungsstromversorgung 112 durch den dritten Leiter 144 und den vierten Leiter 146 als Reaktion auf die Erkennung einer Unterbrechung der Kontinuität durch die Kontinuitätsdetektionsschaltung 160 anzuhalten. Zum Beispiel kann die Steuerung 130 eine Sicherheitsschaltung 160 einschließen, die konfiguriert ist, um als Reaktion auf die Erkennung einer Unterbrechung der Kontinuität durch die Kontinuitätsdetektionsschaltung 160 den Stromfluss von der Hochspannungsstromversorgung 112 durch den dritten Leiter 144 anzuhalten.
In einigen Implementierungen (in 1A nicht gezeigt) kann die Kontinuitätsdetektionsschaltung 160 in einem Lastmodul (z. B. dem Heizungsmodul 104 oder dem Kompressormodul 106) statt in der Hochspannungsverteilungseinheit 102 aufgenommen sein. Zum Beispiel kann ein System eine Hochspannungsverteilungseinheit, welche die Hochspannungsstromversorgung (z. B. die Hochspannungsstromversorgung 110) aufnimmt, wobei die Hochspannungsverteilungseinheit an einem ersten Ende des ersten Hochspannungskabels angebracht ist; und ein Lastmodul einschließen, das eine Kontinuitätsdetektionsschaltung (z. B. die Kontinuitätsdetektionsschaltung 160) aufnimmt, wobei das Lastmodul an einem zweiten Ende des ersten Hochspannungskabels angebracht ist.
Das System 100 kann Vorteile gegenüber herkömmlichen Sicherheitskontakt-Schleifensystemen (HVIL-Systemen) bereitstellen. Zum Beispiel können Schnitte in einem Kabel oder anderen Kabelschäden als Fehlerzustände unter Verwendung der Kontinuitätsdetektionsschaltung 160 in der Schleife mit der ersten Abschirmung 150 und der zweiten Abschirmung 152 erkannt werden. Zum Beispiel kann die Verwendung zusätzlicher Verdrahtung zu Hochspannungsverbindern, welche die für herkömmliche HVIL-Systeme üblichen Hochspannungskabel anbringen, vermieden werden. Zum Beispiel kann das System 100 ein individuelles Überwachen von Lastmodulen, wie das Heizungsmodul 104 oder das Kompressormodul 106, ermöglichen.
1B ist ein Schaltplan eines Beispiels eines Systems 180 zur elektrischen Verbindungsüberwachung unter Verwendung von Kabelabschirmung mit einer Stromversorgung, die von mehreren Lastmodulen gemeinsam genutzt wird. Das System schließt eine Hochspannungsverteilungseinheit (HVDU) 182 ein, die eine Hochspannungsstromversorgung 184 einschließt, die mehrere Lastmodule (d. h. dem Heizungsmodul 104 und dem Kompressormodul 106) mit Strom versorgt. Zum Beispiel kann die Hochspannungsstromversorgung 184 eine Gleichstrom-Spannungsquelle (DC-Spannungsquelle) einschließen, die ihre Lastmodule parallel mit Strom versorgt. In einigen Implementierungen können der erste Leiter 140 und der dritte Leiter 144 durch jeweilige Schalter (nicht explizit in 1B gezeigt) mit dem Pluspol der Hochspannungsstromversorgung 184 verbunden sein, die geöffnet werden können, um den ersten Leiter 140 oder den dritten Leiter 144 von der Hochspannungsstromversorgung 184 individuell zu trennen und den Stromfluss von der Hochspannungsstromversorgung 184 durch den ersten Leiter 140 oder den dritten Leiter 144 zu seinem jeweiligen Lastmodul zu stoppen. Gleichfalls können der zweite Leiter 142 und der vierte Leiter 146 durch jeweilige Schalter (nicht explizit in 1B gezeigt) mit dem Minuspol der Hochspannungsstromversorgung 184 verbunden sein, die geöffnet werden können, um den zweiten Leiter 142 oder den vierten Leiter 146 von der Hochspannungsstromversorgung 184 individuell zu trennen.
2 ist ein Schaltplan eines Beispiels eines Systems 200 zur elektrischen Verbindungsüberwachung unter Verwendung einer Abschirmung zweier Kabel, um eine Schleife zu bilden. Das System 200 schließt eine Steuerung 202 in einer Hochspannungsverteilungseinheit 203 (z. B. eine Hochspannungsverteilungseinheit in einem Fahrzeug) und ein Lastmodul 204 ein, das elektrische Leistung von der Hochspannungsverteilungseinheit 203 empfängt. Die Hochspannungsverteilungseinheit 203 und das Lastmodul 204 sind über Hochspannungskabel verbunden, die eine erste Abschirmung 210 und eine zweite Abschirmung 212 einschließen. An der Hochspannungsverteilungseinheit 203 befestigt ein erster Verbinder 220 ein erstes Ende von Hochspannungskabeln mit der Hochspannungsverteilungseinheit 203. An dem Lastmodul 204 bringt ein zweiter Verbinder 222 ein zweites Ende von Hochspannungskabeln an dem Lastmodul 204 an. Die Steuerung 202 schließt eine Kontinuitätsdetektionsschaltung 230 (z. B. die Kontinuitätsdetektionsschaltung 160) ein, die über den ersten Verbinder 220 mit der ersten Abschirmung 210 und der zweiten Abschirmung 212 verbunden ist, um eine Schleife zum Überwachen des elektrischen Verbindungszustands für das Lastmodul 204 zu bilden. Die erste Abschirmung 210 ist über den ersten Verbinder 220 und einen Wechselstrom-Kopplungskondensator 250 mit einem Erdungsknoten 240 in der Hochspannungsverteilungseinheit 203 gekoppelt. Die zweite Abschirmung 212 ist über den ersten Verbinder 220 und einen Wechselstrom-Kopplungskondensator 252 mit dem Erdungsknoten 240 in der Hochspannungsverteilungseinheit 203 gekoppelt. In dem Lastmodul 204 sind die erste Abschirmung 210 und die zweite Abschirmung 212 über den zweiten Verbinder 222 miteinander verbunden, um die Schleife zum Überwachen des elektrischen Verbindungszustands zu bilden. Die erste Abschirmung 210 und die zweite Abschirmung 212 sind über den zweiten Verbinder 222 und einen Wechselstrom-Kopplungskondensator 254 mit einem Erdungsknoten 240 in dem Lastmodul 204 gekoppelt. Zum Beispiel können die Wechselstrom-Kopplungskondensatoren 250, 252 und 254 dazu dienen, Strahlung von der ersten Abschirmung 210 und der zweiten Abschirmung 212 zu reduzieren und elektromagnetische Störungen zu verhindern oder abzuschwächen. Zum Beispiel kann das System 200 verwendet werden, um den Prozess 700 von 7 zu implementieren.
Zum Beispiel kann der erste Verbinder 220 einen Hochspannungsbaumverbinder einschließen, der mit einem Hochspannungskopfverbinder zusammenpasst. Der erste Verbinder 220 kann konfiguriert sein, um die erste Abschirmung 210, die intern von der zweiten Abschirmung 212 isoliert zu halten. Zum Beispiel kann der erste Verbinder 220 den Hochspannungsbaumverbinder 860 von 8 einschließen. Zum Beispiel kann der zweite Verbinder 222 einen Hochspannungsbaumverbinder einschließen, der mit einem Hochspannungskopfverbinder zusammenpasst. Der zweite Verbinder 222 kann konfiguriert sein, um die erste Abschirmung 210 mit der zweiten Abschirmung 212 intern zu verbinden (z. B. unter Verwendung einer Strombrücke oder einer inneren Metallplatte, die mit beiden Abschirmungen 210 und 212 verbunden ist). Zum Beispiel kann der zweite Verbinder 222 den Hochspannungsbaumverbinder 830 von 8 einschließen.
Zum Beispiel kann der Erdungsknoten 240 der Hochspannungsverteilungseinheit 203 ein Erdungsknoten einer Stromversorgung der Hochspannungsverteilungseinheit 203 sein. In einigen Implementierungen kann die Kontinuitätsdetektionsschaltung 230 eine Gleichstromisolierung von einem Erdungsknoten der Hochspannungsstromversorgung (z. B. der Hochspannungsstromversorgung 110) aufweisen. Zum Beispiel kann der Wechselstrom-Kopplungskondensator 250 die erste Abschirmung 210 mit einem Erdungsknoten 240 (z. B. einem Erdungsknoten der Hochspannungsstromversorgung) koppeln. Zum Beispiel kann der Wechselstrom-Kopplungskondensator 252 die zweite Abschirmung 212 mit einem Erdungsknoten 240 (z. B. einem Erdungsknoten der Hochspannungsstromversorgung) koppeln. In einigen Implementierungen ist das System 200 Teil eines Fahrzeugs und der Erdungsknoten 244 des Lastmoduls 204 ist über ein Fahrgestell des Fahrzeugs mit dem Erdungsknoten 240 der Hochspannungsverteilungseinheit 203 verbunden.
Leiter in der Hochspannungsverteilungseinheit 203, die über den ersten Verbinder 220 die erste Abschirmung 210 und die zweite Abschirmung 212 mit der Kontinuitätsdetektionsschaltung 230 verbinden, und ihre jeweiligen Wechselstrom-Kopplungskondensatoren (250 und 252) können zum Beispiel Drähte oder Leiterbahnen auf einer Leiterplatte (PCB) sein. Wie in Bezug auf die obige Kontinuitätsdetektionsschaltung 160 beschrieben, kann die Kontinuitätsdetektionsschaltung 230 eine Vielfalt von Topologien aufweisen. Zum Beispiel kann die Kontinuitätsdetektionsschaltung 230 einen Stromsensor oder Spannungssensor zum Überwachen der Schaltungskontinuität um die Schleife herum einschließen, welche die Kontinuitätsdetektionsschaltung 230 und die erste Abschirmung 210 und die zweite Abschirmung 212 einschließt.
3 ist ein Schaltplan eines Beispiels eines Systems 300 zur elektrischen Verbindungsüberwachung unter Verwendung einer Abschirmung von Kabeln in Reihe, um eine Schleife durch mehrere Peripheriemodule zu bilden. Das System 300 schließt eine Hochspannungsverteilungseinheit (HVDU) 302 ein, die mit zwei Peripherie- oder Lastmodulen verbunden ist - das Heizungsmodul 104 und das Kompressormodul 106 - über Hochspannungskabel. Die Hochspannungsverteilungseinheit 302 schließt die erste Hochspannungsstromversorgung 110 und die zweite Hochspannungsstromversorgung 112 ein. Die Hochspannungsverteilungseinheit 302 schließt eine Steuerung 130 der Hochspannungsverteilungseinheit 302 ein. Das System 300 schließt das erste Hochspannungskabel, das den ersten Leiter 140 einschließt, der mit der ersten Hochspannungsstromversorgung 110 verbunden ist, und die erste Abschirmung 150, die den ersten Leiter 140 umgibt, ein. Das System 100 schließt das zweite Hochspannungskabel, das den zweiten Leiter 142 einschließt, der mit der ersten Hochspannungsstromversorgung 110 verbunden ist, und die zweite Abschirmung 152, die den zweiten Leiter 142 umgibt, ein. Das System 300 schließt das dritte Hochspannungskabel, das den dritten Leiter 144 einschließt, der mit der zweiten Hochspannungsstromversorgung 112 verbunden ist, und die dritte Abschirmung 154, die den dritten Leiter 144 umgibt, ein. Das System 300 schließt das vierte Hochspannungskabel, das den vierten Leiter 146 einschließt, der mit der zweiten Hochspannungsstromversorgung 112 verbunden ist, und die vierte Abschirmung 156, die den vierten Leiter 146 umgibt, ein. Das System 300 schließt eine Kontinuitätsdetektionsschaltung 360 ein, die mit der ersten Abschirmung 150 und mit der vierten Abschirmung 156 verbunden ist. Die zweite Abschirmung 152 ist mit der ersten Abschirmung 150 am Heizungsmodul 104 verbunden, die zweite Abschirmung 152 ist über den Leiter 370 in der Hochspannungsverteilungseinheit 302 mit der dritten Abschirmung 154 verbunden und die dritte Abschirmung 154 ist mit der vierten Abschirmung 156 am Kompressormodul 106 verbunden, um eine Schleife mit der Kontinuitätsdetektionsschaltung 360 zu bilden. Diese Schleife schließt eine Abschirmung für Verbindungen mit mehreren in Reihe angeordneten Lastmodulen ein. Das System 300 kann konfiguriert sein, um den Verbindungszustand für die Kabel dieser Schleife zu überwachen, einschließlich Unterbrechungen, die durch Schnitte oder andere Schäden an den Kabeln selbst und ihren Verbindungen zu der Hochspannungsverteilungseinheit 302 und ihrem jeweiligen Peripheriemodul verursacht werden. In einigen Implementierungen ist das System 300 Teil eines Fahrzeugs. Zum Beispiel kann das System 300 verwendet werden, um den Prozess 700 von 7 zu implementieren.
Beim Vergleichen des Systems 300 mit dem System 100 von 1A wird die für die Kontinuität überwachte Schleife erweitert, um eine oder mehrere zusätzliche Abschirmungen (z. B. die dritte Abschirmung 154 und die vierte Abschirmung 156) von zusätzlichen Hochspannungskabeln einzuschließen, die in Reihe geschaltet sind, um die Schleife mit der Kontinuitätsdetektionsschaltung zu bilden. Diese zusätzlichen Abschirmungen können Verbindungen mit zusätzlichen Lastmodulen (z. B. dem Kompressormodul 106) zugeordnet sein.
Zum Beispiel kann die Hochspannungsverteilungseinheit 302 die erste Hochspannungsstromversorgung 110, die zweite Hochspannungsstromversorgung 112 und die Kontinuitätsdetektionsschaltung 360 aufnehmen.
Das System 300 schließt eine Kontinuitätsdetektionsschaltung 360 ein, die mit der ersten Abschirmung 150 und mit der vierten Abschirmung 156 verbunden ist. Die zweite Abschirmung 152 ist mit der ersten Abschirmung 150 am Heizungsmodul 104 verbunden, die zweite Abschirmung 152 ist über den Leiter 370 in der Hochspannungsverteilungseinheit 302 mit der dritten Abschirmung 154 verbunden und die dritte Abschirmung 154 ist mit der vierten Abschirmung 156 am Kompressormodul 106 verbunden, um eine Schleife mit der Kontinuitätsdetektionsschaltung 360 zu bilden. Zum Beispiel kann die zweite Abschirmung 152 mit der ersten Abschirmung 150 über eine Strombrücke in einem Verbinder verbunden sein, der das erste Hochspannungskabel und das zweite Hochspannungskabel mit dem Heizungsmodul 104 verbindet. In einigen Implementierungen kann die zweite Abschirmung 152 mit der ersten Abschirmung 150 über einen Draht innerhalb des Heizungsmoduls 104 verbunden sein. Zum Beispiel kann die zweite Abschirmung 152 mit der ersten Abschirmung 150 verbunden sein, wie in 2 beschrieben. Die dritte Abschirmung 154 kann auf ähnliche Weise in an dem Kompressormodul 106 mit der vierten Abschirmung 156 verbunden sein. Zum Beispiel kann der Leiter 370 eine Leiterbahn auf der Leiterplatte und/oder einen Draht in der Hochspannungsverteilungseinheit 302 einschließen. Der Leiter 370 kann mit der zweiten Abschirmung 152 und der dritten Abschirmung 154 durch jeweilige Verbinder an der Hochspannungsverteilungseinheit 302 verbunden sein (z. B. wie in Bezug auf den ersten Verbinder 220 von 2 beschrieben). Die Kontinuitätsdetektionsschaltung 360 kann eine beliebige von einer Vielfalt von Topologien zur Kontinuitätserkennung aufweisen. Zum Beispiel kann die Kontinuitätsdetektionsschaltung 360 eine Niederspannungsstromquelle einschließen, die Strom durch die Schleife leitet, welche die erste Abschirmung 150, die zweite Abschirmung 152, die dritte Abschirmung 154 und die vierte Abschirmung 156 einschließt. Zum Beispiel kann die Kontinuitätsdetektionsschaltung 360 auch einen hochohmigen Spannungsmesser einschließen, der konfiguriert ist, um den Strom zu messen, der durch diese Schleife fließt. In einigen Implementierungen ist ein Universaleingangs/-ausgangs-Pin (GPIO-Pin) einer integrierten Schaltung als Teil der Kontinuitätsdetektionsschaltung 360 konfiguriert, um Strom oder Spannung zuzuführen, die an die Schleife angelegt werden und/oder ein GPIO-Pin ist als Teil der Kontinuitätsdetektionsschaltung 360 konfiguriert, um Strom oder Spannung zu messen, die durch diese Schleife fließen. Wenn festgestellt wird, dass der erwartete Strom durch die Schleife fließt, einschließlich der Abschirmung für Kabel, die an mehreren Lastmodulen angebracht sind, bestimmt die Kontinuitätsdetektionsschaltung 360, dass das erste Hochspannungskabel, das zweite Hochspannungskabel, das dritte Hochspannungskabel und das vierte Hochspannungskabel richtig zwischen der Hochspannungsverteilungseinheit 302 und ihren jeweiligen Lastmodulen (z. B. dem Heizungsmodul 104 und dem Kompressormodul 106) angebracht sind. Wenn eine Unterbrechung dieses erwarteten Stromflusses durch diese Schleife durch die Kontinuitätsdetektionsschaltung 360 erkannt wird, bestimmt die Kontinuitätsdetektionsschaltung 360, dass sich ein Fehlerzustand an der ersten Abschirmung 150, der zweiten Abschirmung 152, der dritten Abschirmung 154 und/oder der vierten Abschirmung 156 manifestiert. Zum Beispiel kann sich ein Hochspannungsverbinder, der die erste Abschirmung 150 und/oder die zweite Abschirmung 152 an der Hochspannungsverteilungseinheit 302 oder an dem Heizungsmodul 104 anbringt, von einem eingesteckten Verbinder lösen, was als Fehler- oder Unterbrechungszustand durch die Kontinuitätsdetektionsschaltung 160 erkannt werden kann. Zum Beispiel kann sich ein Hochspannungsverbinder, der die dritte Abschirmung 154 und/oder die vierte Abschirmung 156 an der Hochspannungsverteilungseinheit 302 oder an dem Kompressormodul 106 anbringt, von einem eingesteckten Verbinder lösen, was als Fehler- oder Unterbrechungszustand durch die Kontinuitätsdetektionsschaltung 360 erkannt werden kann. Zum Beispiel können die erste Abschirmung 150, die zweite Abschirmung 152, die dritte Abschirmung 154 und die vierte Abschirmung 156 irgendwo entlang ihrer Länge eingeschnitten oder abgetrennt werden, was als Fehler- oder Unterbrechungszustand durch die Kontinuitätsdetektionsschaltung 360 erkannt werden kann.
In beiden dieser zwei Fehlerszenarien (d. h. ein Kabel weist einen Schnitt auf oder ein Kabel wird gelöst) kann die Steuerung 330 der Hochspannungsverteilungseinheit 302 konfiguriert sein, um eine Korrekturmaßnahme als Reaktion darauf zu ergreifen, dass die Kontinuitätsdetektionsschaltung 360 erkennt, dass ein Fehlerzustand aufgetreten ist. In einigen Implementierungen kann die Steuerung 330 konfiguriert sein, um den Fluss von Hochspannungsstrom von der ersten Hochspannungsstromversorgung 1010 durch den ersten Leiter 140 und den zweiten Leiter 142 zu stoppen und den Strom des Hochspannungsstroms von der zweiten Hochspannungsstromversorgung 112 durch den dritten Leiter 144 und den vierten Leiter 146 als Reaktion auf die Erkennung einer Unterbrechung der Kontinuität durch die Kontinuitätsdetektionsschaltung 360 anzuhalten. Zum Beispiel kann die Steuerung 330 eine Sicherheitsschaltung 360 einschließen, die konfiguriert ist, um als Reaktion auf die Erkennung einer Unterbrechung der Kontinuität durch die Kontinuitätsdetektionsschaltung 160 den Stromfluss von der Hochspannungsstromversorgung 110 durch den ersten Leiter 140 anzuhalten.
Zum Beispiel kann die Hochspannungsstromversorgung 110 Teil eines Fahrzeugs (z. B. eines Autos oder eines LKW) sein, einschließlich eines Fahrgestells, das mit einem Erdungsknoten der Kontinuitätsdetektionsschaltung 360 gekoppelt ist. In einigen Implementierungen schließt das System 300 einen Hochspannungsmodulverbinder ein, der das erste Hochspannungskabel und das zweite Hochspannungskabel mit einem Lastmodul (z. B. dem Heizungsmodul 104) verbindet, und eine Strombrücke in dem Hochspannungsmodulverbinder, der die erste Abschirmung 150 und die zweite Abschirmung 152 verbindet.
In einigen Implementierungen weist die Kontinuitätsdetektionsschaltung 360 eine Gleichstromisolierung von einem Erdungsknoten der Hochspannungsstromversorgung 110 auf. Zum Beispiel können die Kontinuitätsdetektionsschaltung 360 und die erste Abschirmung 150, die zweite Abschirmung 152, die dritte Abschirmung 154 und die vierte Abschirmung 156 über Kondensatoren, wie in dem Beispielsystem 200 von 2 gezeigt, mit einem oder mehreren Erdungsknoten gekoppelt sein.
4 ist ein Schaltplan eines Beispiels eines Systems 400 zur elektrischen Verbindungsüberwachung unter Verwendung einer Abschirmung individueller Kabel. Das System 400 schließt eine Hochspannungsverteilungseinheit (HVDU) 402 (z. B. ein Akkupack) ein, die über Hochspannungskabel mit zwei Peripherie- oder Lastmodulen verbunden ist - ein Heizungsmodul 404 und ein Kompressormodul 406. Die Hochspannungsverteilungseinheit 402 schließt eine erste Hochspannungsstromversorgung 410 und eine zweite Hochspannungsstromversorgung 412 ein. Die Hochspannungsverteilungseinheit 402 schließt eine Steuerung 430 der Hochspannungsverteilungseinheit 402 ein. Das System 400 schließt ein erstes Hochspannungskabel, das einen ersten Leiter 440 einschließt, der mit der ersten Hochspannungsstromversorgung 410 verbunden ist, und eine erste Abschirmung 450, die den ersten Leiter 440 umgibt, ein. Das System 400 schließt ein zweites Hochspannungskabel, das einen zweiten Leiter 442 einschließt, der mit der ersten Hochspannungsstromversorgung 410 verbunden ist, und eine zweite Abschirmung 452, die den zweiten Leiter 442 umgibt, ein. Das System 400 schließt ein drittes Hochspannungskabel, das einen dritten Leiter 444 einschließt, der mit der zweiten Hochspannungsstromversorgung 412 verbunden ist, und eine dritte Abschirmung 454, die den dritten Leiter 444 umgibt, ein. Das System 400 schließt ein viertes Hochspannungskabel, das einen vierten Leiter 446 einschließt, der mit der zweiten Hochspannungsstromversorgung 412 verbunden ist, und eine vierte Abschirmung 456, die den vierten Leiter 446 umgibt, ein. Das System 400 schließt eine Kontinuitätsdetektionsschaltung 460 ein, die mit der ersten Abschirmung 450 verbunden ist. Die erste Hochspannungsstromversorgung 410 kann Teil eines Fahrzeugs sein, das ein Fahrgestell einschließt, das mit einem Erdungsknoten 474 der Kontinuitätsdetektionsschaltung 460 gekoppelt ist, und die Kontinuitätsdetektionsschaltung 460 ist an einem ersten Ende des Hochspannungskabels mit der ersten Abschirmung 450 verbunden und die erste Abschirmung 450 ist an einem zweiten Ende des Hochspannungskabels mit dem Fahrgestell gekoppelt. Die Kontinuitätsdetektionsschaltung 460 kann konfiguriert sein, um Strom durch die erste Abschirmung 450 zu leiten, der über das Fahrgestell zurückkehrt. Zum Beispiel kann das Fahrgestell mit einem Erdungsknoten 470 des Heizungsmoduls 404 verbunden sein, und die erste Abschirmung 450 kann über einen ersten Widerstand 480 mit dem Fahrgestell an dem Erdungsknoten 470 gekoppelt sein. Die Kontinuitätsdetektionsschaltung 460 ist mit der dritten Abschirmung 454 verbunden. Die zweite Hochspannungsstromversorgung 412 kann Teil des Fahrzeugs sein, die das Fahrgestell einschließt, das mit dem Erdungsknoten 474 der Kontinuitätsdetektionsschaltung 460 gekoppelt ist, und die Kontinuitätsdetektionsschaltung 460 ist an einem ersten Ende des Hochspannungskabels mit der dritten Abschirmung 454 verbunden und die dritte Abschirmung 454 ist an einem zweiten Ende des Hochspannungskabels mit dem Fahrgestell gekoppelt. Die Kontinuitätsdetektionsschaltung 460 kann konfiguriert sein, um Strom durch die erste Abschirmung 450 zu leiten, der über das Fahrgestell zurückkehrt. Zum Beispiel kann das Fahrgestell mit einem Erdungsknoten 472 des Kompressormoduls 406 verbunden sein, und die dritte Abschirmung 454 kann über einen zweiten Widerstand 482 mit dem Fahrgestell an dem Erdungsknoten 472 gekoppelt sein. Das System 400 kann konfiguriert sein, um den Verbindungszustand für die Kabel zu überwachen, die individuell mit der Kontinuitätsdetektionsschaltung 460 verbunden sind, einschließlich Unterbrechungen, die durch Schnitte oder andere Schäden an den Kabeln selbst und ihren Verbindungen zu der Hochspannungsverteilungseinheit 402 und ihrem jeweiligen Peripheriemodul verursacht werden. In einigen Implementierungen ist das System 400 Teil eines Fahrzeugs. Zum Beispiel kann das System 400 verwendet werden, um den Prozess 700 von 7 zu implementieren.
Das System 400 schließt eine erste Hochspannungsstromversorgung 410 ein. Die erste Hochspannungsstromversorgung 410 schließt einen Pluspol und einen Minuspol ein. Zum Beispiel kann die erste Hochspannungsstromversorgung 410 als eine Spannungsquelle konfiguriert sein, die eine Gleichstromspannung von mehr als 60 Volt bereitstellt. In einigen Implementierungen stellt die erste Hochspannungsstromversorgung 410 Leistung bei einer Gleichstromspannung über 1500 Volt bereit. Zum Beispiel kann die erste Hochspannungsstromversorgung 410 als eine Spannungsquelle konfiguriert sein, die eine Wechselstromspannung von mehr als 30 Volt bereitstellt. In einigen Implementierungen stellt die erste Hochspannungsleistungsversorgung 410 Leistung bei einer Wechselstrom-Effektivwertspannung von mehr als 1000 Volt bereit. Zum Beispiel kann die erste Hochspannungsstromversorgung 410 als eine Stromquelle konfiguriert sein. Zum Beispiel kann die erste Hochspannungsstromversorgung 410 eine Hochspannungsbatterie einschließen. Die erste Hochspannungsstromversorgung 410 ist Teil einer Hochspannungsverteilungseinheit 402, die konfiguriert ist, um Leistung bei hohen Spannungen an Peripheriemodule (z. B. Peripheriemodule in einem Fahrzeug) bereitzustellen. Die erste Hochspannungsstromversorgung 410 ist konfiguriert, um dem Heizungsmodul 404 Strom bereitzustellen. In diesem Beispiel schließt die Hochspannungsverteilungseinheit 402 auch eine zweite Hochspannungsstromversorgung 412 ein. Die zweite Hochspannungsstromversorgung 412 ist konfiguriert, um dem Kompressormodul 406 Strom bereitzustellen.
Zum Beispiel kann die Hochspannungsverteilungseinheit 402 die erste Hochspannungsstromversorgung 410, die zweite Hochspannungsstromversorgung 412 und die Kontinuitätsdetektionsschaltung 460 aufnehmen.
Das System 400 schließt ein erstes Hochspannungskabel, das einen ersten Leiter 440 einschließt, der mit der ersten Hochspannungsstromversorgung 410 verbunden ist, und eine erste Abschirmung 450, die den ersten Leiter 440 umgibt, ein. Zum Beispiel kann das erste Hochspannungskabel ein Koaxialkabel mit dem ersten Leiter 440 als ein innerer, zentraler Leiter und die erste Abschirmung 450 als eine konzentrische leitende Abschirmung sein, die von dem ersten Leiter 440 durch einen konzentrischen dielektrischen Isolator getrennt ist.
Das erste Hochspannungskabel kann auch eine äußere Schutzhülle (z. B. einen Kunststoffmantel) einschließen, welche die erste Abschirmung 450 umgibt. Zum Beispiel kann die erste Abschirmung 450 aus Kupfer- oder Aluminiumband oder leitfähigem Polymer hergestellt sein. Die erste Abschirmung 450 kann als Faraday-Käfig fungieren, um elektromagnetische Strahlung zu reduzieren. In diesem Beispiel ist der erste Leiter 440 mit einem Pluspol der ersten Hochspannungsstromversorgung 410 in der Hochspannungsverteilungseinheit 402 verbunden.
Das System 400 schließt ein zweites Hochspannungskabel, das einen zweiten Leiter 442 einschließt, der mit der ersten Hochspannungsstromversorgung 410 verbunden ist, und eine zweite Abschirmung 452, die den zweiten Leiter 442 umgibt, ein. In diesem Beispiel ist der zweite Leiter 442 mit einem Minuspol der ersten Hochspannungsstromversorgung 410 in der Hochspannungsverteilungseinheit 402 verbunden. In einigen Implementierungen (in 4 nicht gezeigt) kann die zweite Abschirmung 452 auch mit der Kontinuitätsdetektionsschaltung 460 verbunden sein, die auch verwendet werden kann, um die elektrische Verbindung des zweiten Hochspannungskabels auf die gleiche Weise individuell zu überwachen wie sie die elektrische Verbindung des ersten Hochspannungskabels unter Verwendung der ersten Abschirmung 450 überwacht. In einigen Implementierungen (in 4 nicht gezeigt) kann eine einzelne Abschirmung (z. B. ähnlich der ersten Abschirmung 450) sowohl den ersten Leiter 440 als auch den zweiten Leiter 420 umgeben. Diese einzelne Abschirmung, die von dem ersten Leiter 440 und dem zweiten Leiter 420 gemeinsam genutzt wird, kann zum Überwachen der Verbindung auf die gleiche Weise verwendet werden, wie die erste Abschirmung 450 verwendet wird, um die Verbindung des ersten Hochspannungskabels zwischen der Hochspannungsverteilungseinheit 402 und dem Heizungsmodul 404 zu überwachen.
Das erste Hochspannungskabel und das zweite Hochspannungskabel können verwendet werden, um die Hochspannungsverteilungseinheit 402 mit dem Heizungsmodul 404 zu verbinden. Wenn diese Kabel korrekt verbunden sind, können der erste Leiter 440 und der zweite Leiter 442 Strom an und von dem Heizungsmodul 404 tragen, um das Heizungsmodul 404 mit Strom zu versorgen.
Gleichfalls schließt das System 400 ein drittes Hochspannungskabel, das einen dritten Leiter 444 einschließt, der mit der zweiten Hochspannungsstromversorgung 412 verbunden ist, und eine dritte Abschirmung 454, die den dritten Leiter 444 umgibt, ein. Das System 400 schließt ein viertes Hochspannungskabel, das einen vierten Leiter 446 einschließt, der mit der zweiten Hochspannungsstromversorgung 412 verbunden ist, und eine vierte Abschirmung 456, die den vierten Leiter 446 umgibt, ein. In diesem Beispiel ist der dritte Leiter 444 mit einem Pluspol verbunden und der vierte Leiter 446 ist mit einem Minuspol der zweiten Hochspannungsstromversorgung 412 in der Hochspannungsverteilungseinheit 402 verbunden. Das dritte Hochspannungskabel und das vierte Hochspannungskabel können verwendet werden, um die Hochspannungsverteilungseinheit 402 mit dem Kompressormodul 406 zu verbinden. Wenn diese Kabel korrekt verbunden sind, können der dritte Leiter 444 und der vierte Leiter 446 Strom an und von dem Kompressormodul 406 tragen, um das Kompressormodul 406 mit Strom zu versorgen.
Das System 400 schließt eine Kontinuitätsdetektionsschaltung 460 ein, die mit der ersten Abschirmung 450 verbunden ist. Die Hochspannungsstromversorgung 412 ist Teil eines Fahrzeugs, das ein Fahrgestell einschließt, das mit einem Erdungsknoten 474 der Kontinuitätsdetektionsschaltung 460 gekoppelt ist, und die Kontinuitätsdetektionsschaltung 460 ist an einem ersten Ende des Hochspannungskabels mit der Abschirmung 450 verbunden und die Abschirmung 450 ist an einem zweiten Ende des Hochspannungskabels mit dem Fahrgestell gekoppelt. Die Kontinuitätsdetektionsschaltung 460 kann konfiguriert sein, um Strom durch die Abschirmung 450 zu leiten, der über das Fahrgestell zurückkehrt. In diesem Beispiel ist die Abschirmung 450 über einen Widerstand 480 in einem Lastmodul (d. h. dem Heizungsmodul 404), das an dem zweiten Ende des Hochspannungskabels angebracht ist, mit dem Fahrgestell gekoppelt. Zum Beispiel kann die erste Abschirmung 450 mit der Kontinuitätsdetektionsschaltung 460 verbunden sein, wie in 5 beschrieben. Die Kontinuitätsdetektionsschaltung 460 kann eine beliebige von einer Vielfalt von Topologien zur Kontinuitätserkennung aufweisen. Zum Beispiel kann die Kontinuitätsdetektionsschaltung 460 eine Niederspannungsstromquelle einschließen, die Strom durch die erste Abschirmung 450 leitet, und einen hochohmigen Spannungsmesser, der konfiguriert ist, um die Spannung dieser Abschirmung 450 zu messen. In einigen Implementierungen ist ein Universaleingangs/-ausgangs-Pin (GPIO-Pin) einer integrierten Schaltung als Teil der Kontinuitätsdetektionsschaltung 460 konfiguriert, um Strom oder Spannung zuzuführen, die an die erste Abschirmung 450 angelegt werden und/oder ein GPIO-Pin ist als Teil der Kontinuitätsdetektionsschaltung 360 konfiguriert, um Spannung oder Strom zu messen, die durch die erste Abschirmung 450 fließen. Wenn festgestellt wird, dass der erwartete Strom normal durch die erste Abschirmung 450 und die Kontinuitätsdetektionsschaltung 460 fließt, bestimmt die Kontinuitätsdetektionsschaltung 460, dass das erste Hochspannungskabel richtig zwischen der Hochspannungsverteilungseinheit 402 und dem Heizungsmodul 404 angebracht ist. Wenn eine Unterbrechung dieses erwarteten Stromflusses durch die erste Abschirmung 450 von Kontinuitätsdetektionsschaltung 460 erkannt wird, bestimmt die Kontinuitätsdetektionsschaltung 460, dass sich ein Fehlerzustand an der ersten Abschirmung 450 manifestiert. Zum Beispiel kann sich ein Hochspannungsverbinder, der die erste Abschirmung 450 und/oder die zweite Abschirmung 452 an der Hochspannungsverteilungseinheit 402 oder an dem Heizungsmodul 404 anbringt, von einem eingesteckten Verbinder lösen, was als Fehler- oder Unterbrechungszustand durch die Kontinuitätsdetektionsschaltung 460 erkannt werden kann. Zum Beispiel kann die erste Abschirmung 450 irgendwo entlang ihrer Länge geschnitten oder abgetrennt werden, was als Fehler- oder Unterbrechungszustand durch die Kontinuitätsdetektionsschaltung 460 erkannt werden kann.
Zum Beispiel kann die Kontinuitätsdetektionsschaltung 460 konfiguriert sein, um Zustände zu erkennen, die einen Stromkreisunterbrechungszustand und einen Zustand einschließen, der einen Kurzschluss der Abschirmung 450 mit dem Fahrgestell angibt. In einigen Implementierungen schließt die Kontinuitätsdetektionsschaltung 460 einen hochohmigen Spannungsmesser parallel mit einer Niederspannungsspannungsquelle (z. B. einer 5-Volt-Quelle) ein, die mit einem Ausgangswiderstand zwischen dem Erdungsknoten 474 und der ersten Abschirmung 450 in Reihe geschaltet ist. In dieser beispielhaften Topologie und mit dem Widerstand 480, der die erste Abschirmung 450 mit dem Erdungsknoten 470 in dem Heizungsmodul 404 koppelt, kann das Lesen des Spannungsmessers verwendet werden, um drei Fälle zu unterscheiden: 1) 0 Volt gibt einen Kurzschluss an (z. B. verursacht durch einen Aufprall des Fahrzeugs, der das erste Kabel abgetrennt hat und die erste Abschirmung 450 in Kontakt mit dem Fahrgestell gebracht hat); 2) Spannung, die gleich dem Spannungsquellenausgang (z. B. 5 Volt) ist, gibt einen Stromkreisunterbrechungszustand an (z. B. weil der Kabelverbinder des ersten Hochspannungskabels gelöst wird); oder 3) eine Zwischenspannung (z. B. 2,5 Volt) von der Spannungsteilung zwischen dem Ausgangswiderstand und dem Widerstand 480 gibt den normalen Betrieb und Stromfluss durch das erste Hochspannungskabel an das Heizungsmodul 404 an.
In beiden dieser zwei Fehlerszenarien (d. h. ein Kabel weist einen Schnitt auf oder ein Kabel wird gelöst) kann die Steuerung 430 der Hochspannungsverteilungseinheit 402 konfiguriert sein, um eine Korrekturmaßnahme als Reaktion darauf zu ergreifen, dass die Kontinuitätsdetektionsschaltung 460 erkennt, dass ein Fehlerzustand aufgetreten ist. In einigen Implementierungen kann die Steuerung 430 konfiguriert sein, um den Fluss des Hochspannungsstroms von der ersten Hochspannungsstromversorgung 410 durch den ersten Leiter 440 als Reaktion auf die Erkennung einer Unterbrechung der Kontinuität durch die Kontinuitätsdetektionsschaltung 460 anzuhalten. Zum Beispiel kann die Steuerung 430 eine Sicherheitsschaltung 460 einschließen, die konfiguriert ist, um als Reaktion auf die Erkennung einer Unterbrechung der Kontinuität durch die Kontinuitätsdetektionsschaltung 160 den Stromfluss von der Hochspannungsstromversorgung 410 durch den ersten Leiter 440 anzuhalten. In einigen Implementierungen können Kurzschlusszustände und Stromkreisunterbrechungszustände unterschieden und unterschiedlich gehandhabt werden. Die Stromkreisunterbrechung kann zum Beispiel eine sofortige Abschaltung der Stromversorgung für ein impliziertes Lastmodul auslösen, während ein Kurzschlusszustand eine sofortige Abschaltung aller benachbarten Netzteile auslösen kann, da es sich um ein Fahrzeugcrashszenario handeln könnte. Zum Beispiel kann die Stromkreisunterbrechung eine Warnmeldung und/oder Aktivierung der Wartungserfordernisanzeige auslösen, während ein Kurzschlusszustand eine sofortige Abschaltung eines oder mehrerer Netzteile oder anderer Systeme auslösen kann.
In einigen Implementierungen weist die Kontinuitätsdetektionsschaltung 460 eine Gleichstromisolierung von einem Erdungsknoten der Hochspannungsstromversorgung 410 auf. Zum Beispiel können die Kontinuitätsdetektionsschaltung 460 und die erste Abschirmung 450 wie in dem Beispielsystem 500 von 5 gezeigt verbunden sein.
Gleichfalls kann die Kontinuitätsdetektionsschaltung 460 mit dem dritten Hochspannungskabel verbunden sein, um den elektrischen Verbindungszustand zwischen der Hochspannungsverteilungseinheit 402 und dem Kompressormodul 406 zu überwachen. Die Kontinuitätsdetektionsschaltung 460 kann konfiguriert sein, um eines der zwei Fehlerszenarien (d. h. ein Kabel weist einen Schnitt auf oder ein Kabel wird gelöst) zu erkennen und die Steuerung 430 der Hochspannungsverteilungseinheit 402 kann konfiguriert sein, um eine Korrekturmaßnahme als Reaktion darauf zu ergreifen, dass die Kontinuitätsdetektionsschaltung 460 erkennt, dass ein Fehlerzustand entlang des dritten Hochspannungskabels aufgetreten ist. In einigen Implementierungen kann die Steuerung 430 konfiguriert sein, um den Fluss des Hochspannungsstroms von der zweiten Hochspannungsstromversorgung 412 durch den dritten Leiter 444 als Reaktion auf die Erkennung einer Unterbrechung der Kontinuität durch die Kontinuitätsdetektionsschaltung 460 anzuhalten. Zum Beispiel kann die Steuerung 430 eine Sicherheitsschaltung 460 einschließen, die konfiguriert ist, um als Reaktion auf die Erkennung einer Unterbrechung der Kontinuität durch die Kontinuitätsdetektionsschaltung 160 den Stromfluss von der Hochspannungsstromversorgung 412 durch den dritten Leiter 444 anzuhalten.
In einigen Implementierungen (in 4 nicht gezeigt) kann die Kontinuitätsdetektionsschaltung 460 in einem Lastmodul (z. B. dem Heizungsmodul 404 oder dem Kompressormodul 406) statt in der Hochspannungsverteilungseinheit 402 aufgenommen sein. Zum Beispiel kann ein System eine Hochspannungsverteilungseinheit, welche die Hochspannungsstromversorgung (z. B. die Hochspannungsstromversorgung 410) aufnimmt, wobei die Hochspannungsverteilungseinheit an einem ersten Ende des ersten Hochspannungskabels angebracht ist; und ein Lastmodul einschließen, das eine Kontinuitätsdetektionsschaltung (z. B. die Kontinuitätsdetektionsschaltung 460) aufnimmt, wobei das Lastmodul an einem zweiten Ende des ersten Hochspannungskabels angebracht ist.
Das System 400 kann Vorteile gegenüber herkömmlichen Sicherheitskontakt-Schleifensystemen (HVIL-Systemen) bereitstellen. Zum Beispiel können Schnitte in einem Kabel oder anderen Kabelschäden als Fehlerzustände unter Verwendung der Kontinuitätsdetektionsschaltung 460 mit der ersten Abschirmung 450 erkannt werden. Zum Beispiel kann die Verwendung zusätzlicher Verdrahtung zu Hochspannungsverbindern, welche die für herkömmliche HVIL-Systeme üblichen Hochspannungskabel anbringen, vermieden werden. Zum Beispiel kann das System 400 ein individuelles Überwachen von Lastmodulen, wie das Heizungsmodul 404 oder das Kompressormodul 406, ermöglichen. Zum Beispiel kann das System 400 zwischen Stromkreisunterbrechungs- und Kurzschlusszuständen unterscheiden, was eine unterschiedliche Handhabung unterschiedlicher Typen von Unterbrechungen einer elektrischen Verbindung durch ein Kabel ermöglichen kann, indem unterschiedliche Maßnahmen als Reaktion ausgewählt werden.
5 ist ein Schaltplan eines Beispiels eines Systems 500 zur elektrischen Verbindungsüberwachung unter Verwendung einer Abschirmung eines einzelnen Kabels und eines Stromrückführungspfads durch ein Fahrgestell. Das System 500 schließt eine Steuerung 502 in einer Hochspannungsverteilungseinheit 503 in einem Fahrzeug (z. B. einem Pkw oder einem LKW) und ein Lastmodul 504 ein, das elektrische Leistung von der Hochspannungsverteilungseinheit 503 empfängt. Die Hochspannungsverteilungseinheit 503 und das Lastmodul 504 sind über Hochspannungskabel verbunden, die eine erste Abschirmung 510 und eine zweite Abschirmung 512 einschließen. An der Hochspannungsverteilungseinheit 503 befestigt ein erster Verbinder 520 ein erstes Ende von Hochspannungskabeln mit der Hochspannungsverteilungseinheit 503. An dem Lastmodul 504 bringt ein zweiter Verbinder 522 ein zweites Ende von Hochspannungskabeln an dem Lastmodul 504 an. Die Steuerung 502 schließt eine Kontinuitätsdetektionsschaltung 530 (z. B. die Kontinuitätsdetektionsschaltung 460) ein, die über den ersten Verbinder 520 mit der ersten Abschirmung 210 und der zweiten Abschirmung 510 verbunden ist, um den elektrischen Verbindungszustands des Lastmoduls 504 zu überwachen. Die erste Abschirmung 510 ist über den ersten Verbinder 520 und einen Wechselstrom-Kopplungskondensator 550 mit einem Erdungsknoten 540 in der Hochspannungsverteilungseinheit 503 gekoppelt. In dem Lastmodul 504 ist die erste Abschirmung 510 über den zweiten Verbinder 522 und einen Wechselstrom-Kopplungskondensator 552 mit einem Erdungsknoten 542 in dem Lastmodul 504 gekoppelt. Zum Beispiel können die Wechselstrom-Kopplungskondensatoren 550 und 552 dazu dienen, Strahlung von der ersten Abschirmung 510 zu reduzieren und elektromagnetische Störungen zu verhindern oder abzuschwächen. Zum Beispiel kann das System 500 verwendet werden, um den Prozess 700 von 7 zu implementieren.
Zum Beispiel kann der erste Verbinder 520 einen Hochspannungsbaumverbinder einschließen, der mit einem Hochspannungskopfverbinder zusammenpasst. Der erste Verbinder 520 kann konfiguriert sein, um die erste Abschirmung 510, die von der zweiten Abschirmung 512 isoliert ist, intern zu halten. Zum Beispiel kann der erste Verbinder 520 den Hochspannungsbaumverbinder 860 von 8 einschließen. Zum Beispiel kann der zweite Verbinder 522 einen Hochspannungsbaumverbinder einschließen, der mit einem Hochspannungskopfverbinder zusammenpasst. Der zweite Verbinder 522 kann konfiguriert sein, um intern die erste Abschirmung 510 von der zweiten Abschirmung 512 isoliert zu halten. Zum Beispiel kann der zweite Verbinder 522 den Hochspannungsbaumverbinder 860 von 8 einschließen. In einigen Implementierungen (in 5 nicht gezeigt) kann eine einzelne Abschirmung (z. B. ähnlich der ersten Abschirmung 510) mehrere Leiter umgeben, die verwendet werden, um Leistung zu dem Lastmodul 504 zu übertragen, und die zweite Abschirmung 512 kann weggelassen werden. Zum Beispiel kann die einzelne Abschirmung Teil eines Mehrkernkabels sein. Diese einzelne Abschirmung, die gemeinsam genutzt wird, kann zum Überwachen der Verbindung auf die gleiche Weise verwendet werden, wie die erste Abschirmung 510 verwendet wird, um die Verbindung des ersten Hochspannungskabels zwischen der Hochspannungsverteilungseinheit 503 und dem Lastmodul 504 zu überwachen.
Zum Beispiel kann der Erdungsknoten 540 der Hochspannungsverteilungseinheit 503 ein Erdungsknoten einer Stromversorgung der Hochspannungsverteilungseinheit 503 sein. In einigen Implementierungen kann die Kontinuitätsdetektionsschaltung 530 eine Gleichstromisolierung von einem Erdungsknoten der Hochspannungsstromversorgung (z. B. der Hochspannungsstromversorgung 110) aufweisen. Zum Beispiel kann der Wechselstrom-Kopplungskondensator 550 die erste Abschirmung 510 mit einem Erdungsknoten 540 (z. B. einem Erdungsknoten der Hochspannungsstromversorgung) koppeln. In einigen Implementierungen ist das System 500 Teil eines Fahrzeugs und der Erdungsknoten 542 des Lastmoduls 504 ist über ein Fahrgestell des Fahrzeugs mit dem Erdungsknoten 540 der Hochspannungsverteilungseinheit 503 verbunden.
Leiter in der Hochspannungsverteilungseinheit 503, die über den ersten Verbinder 520 die erste Abschirmung 510 mit der Kontinuitätsdetektionsschaltung 530 verbinden, und der jeweilige Wechselstrom-Kopplungskondensator 550 kann zum Beispiel Drähte oder Leiterbahnen auf einer Leiterplatte (PCB) sein. Wie in Bezug auf die obige Kontinuitätsdetektionsschaltung 460 beschrieben, kann die Kontinuitätsdetektionsschaltung 530 eine Vielfalt von Topologien aufweisen. Zum Beispiel kann die Kontinuitätsdetektionsschaltung 530 einen Stromsensor oder Spannungssensor zum Überwachen der Schaltungskontinuität um eine Schleife herum einschließen, welche die Kontinuitätsdetektionsschaltung 530 und die erste Abschirmung 510 und einen Stromrückführungspfad 574 durch das Fahrgestell des Fahrzeugs einschließt. Die erste Abschirmung 510 ist auch über einen Widerstand 560 mit einem Erdungsknoten 570 im Lastmodul 504 gekoppelt. Der Erdungsknoten 570 kann mit dem Fahrzeugfahrgestell und durch das Fahrgestell mit dem Erdungsknoten 572 in der Hochspannungsverteilungseinheit 503 verbunden sein. In einigen Implementierungen (in 5 nicht gezeigt) kann der Widerstand 560 aus dem System 500 weggelassen werden und die erste Abschirmung 510 kann direkt mit dem Erdungsknoten 570 verbunden sein.
6 ist ein Schaltplan eines Beispiels eines Systems 600 zur elektrischen Verbindungsüberwachung unter Verwendung einer Abschirmung von Kabeln, die in Reihe geschaltet sind, um mehrere Peripheriemodule zu überwachen. Das System 600 schließt eine Hochspannungsverteilungseinheit (HVDU) 602 ein, die mit zwei Peripherie- oder Lastmodulen verbunden ist - das Heizungsmodul 604 und das Kompressormodul 606 - über Hochspannungskabel. Die Hochspannungsverteilungseinheit 602 schließt die erste Hochspannungsstromversorgung 410 und die zweite Hochspannungsstromversorgung 412 ein. Die Hochspannungsverteilungseinheit 602 schließt eine Steuerung 630 der Hochspannungsverteilungseinheit 602 ein. Das System 600 schließt das erste Hochspannungskabel, das den ersten Leiter 440 einschließt, der mit der ersten Hochspannungsstromversorgung 410 verbunden ist, und die erste Abschirmung 450, die den ersten Leiter 440 umgibt, ein. Das System 400 schließt das zweite Hochspannungskabel, das den zweiten Leiter 442 einschließt, der mit der ersten Hochspannungsstromversorgung 410 verbunden ist, und die zweite Abschirmung 452, die den zweiten Leiter 442 umgibt, ein. Das System 600 schließt das dritte Hochspannungskabel, das den dritten Leiter 444 einschließt, der mit der zweiten Hochspannungsstromversorgung 412 verbunden ist, und die dritte Abschirmung 454, die den dritten Leiter 444 umgibt, ein. Das System 600 schließt das vierte Hochspannungskabel, das den vierten Leiter 446 einschließt, der mit der zweiten Hochspannungsstromversorgung 412 verbunden ist, und die vierte Abschirmung 456, die den vierten Leiter 446 umgibt, ein. Das System 600 schließt eine Kontinuitätsdetektionsschaltung 660 ein, die mit der ersten Abschirmung 450 verbunden ist. Die erste Abschirmung 450 ist mit der dritten Abschirmung 454 durch einen Draht 650 verbunden, der sich zwischen dem Heizungsmodul 604 und dem Kompressormodul 606 erstreckt, wobei die dritte Abschirmung 454 über einen Widerstand 680 mit einem Erdungsknoten 670 in der Hochspannungsverteilungseinheit 602 gekoppelt ist und der Erdungsknoten 670 mit dem Erdungsknoten 674 der Steuerung 630 (z. B. über das Fahrzeugfahrgestell) verbunden ist, um eine Schleife mit der Kontinuitätsdetektionsschaltung 660 zu bilden, die den Erdungsknoten 674 verwendet. Diese Schleife schließt eine Abschirmung für Verbindungen mit mehreren in Reihe angeordneten Lastmodulen ein. Das System 600 kann konfiguriert sein, um den Verbindungszustand für die Kabel dieser Schleife zu überwachen, einschließlich Unterbrechungen, die durch Schnitte oder andere Schäden an den Kabeln selbst und ihren Verbindungen zu der Hochspannungsverteilungseinheit 602 und ihrem jeweiligen Peripheriemodul verursacht werden. In einigen Implementierungen ist das System 600 Teil eines Fahrzeugs. Zum Beispiel kann das System 600 verwendet werden, um den Prozess 700 von 7 zu implementieren.
Beim Vergleichen des Systems 600 mit dem System 400 von 4 wird die für die Kontinuität überwachte Schleife erweitert, um eine oder mehrere zusätzliche Abschirmungen (z. B. die dritte Abschirmung 454) von zusätzlichen Hochspannungskabeln einzuschließen, die in Reihe geschaltet sind, um die Schleife mit der Kontinuitätsdetektionsschaltung zu bilden. Diese zusätzlichen Abschirmungen können Verbindungen mit zusätzlichen Lastmodulen (z. B. dem Kompressormodul 406) zugeordnet sein.
Zum Beispiel kann die Hochspannungsverteilungseinheit 602 die erste Hochspannungsstromversorgung 410, die zweite Hochspannungsstromversorgung 412 und die Kontinuitätsdetektionsschaltung 660 aufnehmen.
Das System 600 schließt eine Kontinuitätsdetektionsschaltung 660 ein, die mit der ersten Abschirmung 450 verbunden ist. Die erste Abschirmung 450 ist mit der dritten Abschirmung 454 durch einen Draht 650 verbunden, der sich zwischen unterschiedlichen Lastmodulen (d. h., dem Heizungsmodul 604 und dem Kompressormodul 606) erstreckt, wobei die dritte Abschirmung 454 über einen Widerstand 680 mit einem Erdungsknoten 670 in der Hochspannungsverteilungseinheit 602 gekoppelt ist und der Erdungsknoten 670 mit dem Erdungsknoten 674 der Steuerung 630 (z. B. über das Fahrzeugfahrgestell) verbunden ist, um eine Schleife mit der Kontinuitätsdetektionsschaltung 660 zu bilden, die den Erdungsknoten 674 verwendet. Die dritte Abschirmung 454 ist mit der ersten Abschirmung 450, d. h. über den Draht 650, in Reihe geschaltet. Zum Beispiel kann ein Leiter in der Hochspannungsverteilungseinheit 602, der die dritte Abschirmung 454 mit dem Widerstand 680 verbindet, eine Leiterbahn auf der Leiterplatte und/oder einen Draht in der Hochspannungsverteilungseinheit 602 einschließen. Dieser Leiter kann mit der zweiten Abschirmung 452 und der dritten Abschirmung 454 durch jeweilige Verbinder an der Hochspannungsverteilungseinheit 602 verbunden sein (z. B. wie in Bezug auf den ersten Verbinder 520 von 5 beschrieben). Die Kontinuitätsdetektionsschaltung 660 kann eine beliebige von einer Vielfalt von Topologien zur Kontinuitätserkennung aufweisen. Zum Beispiel kann die Kontinuitätsdetektionsschaltung 660 eine Niederspannungsstromquelle einschließen, die Strom durch die Schleife leitet, welche die erste Abschirmung 450 und die dritte Abschirmung 450 einschließt. Zum Beispiel kann die Kontinuitätsdetektionsschaltung 660 auch einen hochohmigen Spannungsmesser einschließen, der konfiguriert ist, um den Strom zu messen, der durch diese Schleife fließt. In einigen Implementierungen ist ein Universaleingangs/-ausgangs-Pin (GPIO-Pin) einer integrierten Schaltung als Teil der Kontinuitätsdetektionsschaltung 660 konfiguriert, um Strom oder Spannung zuzuführen, die an die Schleife angelegt werden und/oder ein GPIO-Pin ist als Teil der Kontinuitätsdetektionsschaltung 660 konfiguriert, um Strom oder Spannung zu messen, die durch diese Schleife fließen. Wenn festgestellt wird, dass der erwartete Strom durch die Schleife fließt, einschließlich der Abschirmung für Kabel, die an mehreren Lastmodulen angebracht sind, bestimmt die Kontinuitätsdetektionsschaltung 660, dass das erste Hochspannungskabel, das zweite Hochspannungskabel, das dritte Hochspannungskabel und das vierte Hochspannungskabel richtig zwischen der Hochspannungsverteilungseinheit 602 und ihren jeweiligen Lastmodulen (z. B. dem Heizungsmodul 604 und dem Kompressormodul 606) angebracht sind. Wenn eine Unterbrechung dieses erwarteten Stromflusses durch diese Schleife durch die Kontinuitätsdetektionsschaltung 660 erkannt wird, bestimmt die Kontinuitätsdetektionsschaltung 660, dass sich ein Fehlerzustand an der ersten Abschirmung 450 und/oder der dritten Abschirmung 454 manifestiert. Zum Beispiel kann sich ein Hochspannungsverbinder, der die erste Abschirmung 450 und/oder die zweite Abschirmung 452 an der Hochspannungsverteilungseinheit 602 oder an dem Heizungsmodul 604 anbringt, von einem eingesteckten Verbinder lösen, was als Fehler- oder Unterbrechungszustand durch die Kontinuitätsdetektionsschaltung 660 erkannt werden kann. Zum Beispiel kann sich ein Hochspannungsverbinder, der die dritte Abschirmung 454 und/oder die vierte Abschirmung 456 an der Hochspannungsverteilungseinheit 602 oder an dem Kompressormodul 606 anbringt, von einem eingesteckten Verbinder lösen, was als Fehler- oder Unterbrechungszustand durch die Kontinuitätsdetektionsschaltung 660 erkannt werden kann. Zum Beispiel können die erste Abschirmung 450 oder die dritte Abschirmung 454 irgendwo entlang ihrer Länge eingeschnitten oder abgetrennt werden, was als Fehler- oder Unterbrechungsbedingung durch die Kontinuitätsdetektionsschaltung 660 erkannt werden kann.
In beiden dieser zwei Fehlerszenarien (d. h. ein Kabel weist einen Schnitt auf oder ein Kabel wird gelöst) kann die Steuerung 630 der Hochspannungsverteilungseinheit 602 konfiguriert sein, um eine Korrekturmaßnahme als Reaktion darauf zu ergreifen, dass die Kontinuitätsdetektionsschaltung 660 erkennt, dass ein Fehlerzustand aufgetreten ist. In einigen Implementierungen kann die Steuerung 630 konfiguriert sein, um den Fluss von Hochspannungsstrom von der ersten Hochspannungsstromversorgung 410 durch den ersten Leiter 440 und den zweiten Leiter 442 zu stoppen und den Strom des Hochspannungsstroms von der zweiten Hochspannungsstromversorgung 412 durch den dritten Leiter 444 und den vierten Leiter 446 als Reaktion auf die Erkennung einer Unterbrechung der Kontinuität durch die Kontinuitätsdetektionsschaltung 660 anzuhalten. Zum Beispiel kann die Steuerung 630 eine Sicherheitsschaltung 660 einschließen, die konfiguriert ist, um als Reaktion auf die Erkennung einer Unterbrechung der Kontinuität durch die Kontinuitätsdetektionsschaltung 160 den Stromfluss von der Hochspannungsstromversorgung 410 durch den ersten Leiter 440 anzuhalten.
Zum Beispiel kann die Hochspannungsstromversorgung 410 Teil eines Fahrzeugs (z. B. eines Autos oder eines LKW) sein, einschließlich eines Fahrgestells, das mit dem Erdungsknoten 674 der Kontinuitätsdetektionsschaltung 660 gekoppelt ist. In einigen Implementierungen weist die Kontinuitätsdetektionsschaltung 660 eine Gleichstromisolierung von einem Erdungsknoten der Hochspannungsstromversorgung 410 auf. Zum Beispiel können die Kontinuitätsdetektionsschaltung 660 und die erste Abschirmung 450, die zweite Abschirmung 452, die dritte Abschirmung 454 und die vierte Abschirmung 456 über Kondensatoren, wie in dem Beispielsystem 200 von 2 gezeigt, mit einem oder mehreren Erdungsknoten gekoppelt sein.
7 ist ein Flussdiagramm eines Prozesses 700 zur elektrischen Verbindungsüberwachung unter Verwendung von Kabelabschirmung. Der Prozess 700 schließt das Anlegen 710 einer Spannung an eine Abschirmung eines Kabels; Überwachen 720 der Konnektivität des Kabels durch Erfassen von Änderungen des Stromflusses durch die Abschirmung des Kabels; wenn (in Schritt 725) eine Unterbrechung der Kontinuität erkannt wird, dann, als Reaktion auf die Erkennung einer Unterbrechung der Kontinuität des Kabels, Anhalten 730 des Stromflusses von einer Stromversorgung durch einen Leiter des Kabels, der von der Abschirmung umgeben ist, ein. Der Prozess 700 kann Vorteile gegenüber herkömmlichen Techniken zur elektrischen Verbindungsüberwachung unter Verwendung von Sicherheitskontakt-Schleifensystemen (HVIL-Prozess) bereitstellen. Zum Beispiel können Schnitte in einem Kabel oder anderen Kabelschäden als Fehlerzustände unter Verwendung der Kontinuitätsdetektionsschaltung mit der Abschirmung einer oder mehrerer Kabel erkannt werden. Zum Beispiel kann die Verwendung zusätzlicher Verdrahtung zu Hochspannungsverbindern, welche die für herkömmliche HVIL-Systeme üblichen Hochspannungskabel anbringen, vermieden werden. Zum Beispiel kann der Prozess 700 eine individuelle Überwachung von Lastmodulen ermöglichen. In einigen Implementierungen kann der Prozess 700 zwischen Stromkreisunterbrechungs- und Kurzschlusszuständen unterscheiden, was eine unterschiedliche Handhabung unterschiedlicher Typen von Unterbrechungen einer elektrischen Verbindung durch ein Kabel durch Auswählen unterschiedlicher Maßnahmen als Reaktion ermöglichen kann. Zum Beispiel kann der Prozess 700 unter Verwendung des Systems 100 von 1A implantiert werden. Zum Beispiel kann der Prozess 700 unter Verwendung des Systems 200 von 2 implantiert werden. Zum Beispiel kann der Prozess 700 unter Verwendung des Systems 300 von 3 implantiert werden. Zum Beispiel kann der Prozess 700 unter Verwendung des Systems 400 von 4 implantiert werden. Zum Beispiel kann der Prozess 700 unter Verwendung des Systems 500 von 5 implantiert werden. Zum Beispiel kann der Prozess 700 unter Verwendung des Systems 600 von 6 implantiert werden.
Der Prozess 700 schließt das Anlegen 710 einer Spannung an eine Abschirmung eines Kabels ein. Die Spannung kann eine relativ niedrige Spannung in einem System einschließlich des Kabels sein. In einigen Implementierungen ist die an die Abschirmung angelegte Spannung mindestens um einen Faktor von zehn kleiner als eine Hochspannung, die an einen Leiter des Kabels angelegt wird, der von der Abschirmung umgeben ist. Zum Beispiel kann die Abschirmung des Kabels mit einer Kontinuitätsdetektionsschaltung verbunden sein, die eine Niederspannungsstromquelle oder Spannungsquelle einschließen kann, die konfiguriert ist, um eine Spannung und/oder einen Strom in der Abschirmung zu induzieren. Zum Beispiel kann die induzierte Spannung eine Niederspannung (z. B. 5 Volt oder niedriger) sein. Zum Beispiel kann die induzierte Spannung in der Abschirmung eine Gleichstrom-Spannung (DC -Spannung) oder eine Niederfrequenz-WechselstromSpannung (Niederfrequenz-AC-Spannung) sein. Dies kann zum Beispiel zu einer erwarteten Spannung und/oder einem Strom in der Abschirmung führen, solange die gewünschte Anordnung von Kabeln, einschließlich mindestens des betreffenden Kabels, zwischen einer Vorrichtung beibehalten wird, welche die Kontinuitätsdetektionsschaltung (z. B. eine Hochspannungsverteilungseinheit) und ein oder mehrere Peripherie- oder Lastmodule aufnimmt.
Der Prozess 700 schließt das Überwachen 720 der Konnektivität des Kabels durch Erfassen von Änderungen des Stromflusses durch die Abschirmung des Kabels ein. Wenn zum Beispiel eine Angabe des Stromflusses durch die Abschirmung (z. B. ein gemessener Strom oder eine gemessene Spannung in einer Kontinuitätsdetektionsschaltung, die mit der Abschirmung verbunden ist) von einem erwarteten Wert um mehr als einen Schwellenwert für mehr als einen Schwellenzeitraum abweicht, kann eine Unterbrechung der Kontinuität erkannt werden. Zum Beispiel kann eine Unterbrechung der Kontinuität dadurch verursacht werden, dass sich das Kabel von einem Modul (z. B. gelöst von einer Hochspannungsverteilungseinheit oder einem Lastmodul) löst. Zum Beispiel kann eine Unterbrechung der Kontinuität dadurch verursacht werden, dass das Kabel an einem Punkt entlang seiner Länge geschnitten oder anderweitig beschädigt wird, selbst während die Kabelbaumverbinder an beiden Enden des Kabels in ihren jeweiligen passenden Kopfverbindern angebracht bleiben. In einigen Implementierungen kann das Überwachen 720 des Kabels die Unterscheidung zwischen unterschiedlichen Typen von Kontinuität einschließen. Zum Beispiel kann das Überwachen 720 der Konnektivität des Kabels das Erkennen eines Zustands aus einem Satz von Zuständen einschließen, einschließlich eines Stromkreisunterbrechungszustands und eines Zustands, der einen Kurzschluss der Abschirmung in einem Fahrgestell eines Fahrzeugs angibt. Zum Beispiel können die unterschiedlichen Typen von Kontinuitätsunterbrechungen unterschieden werden, wie in Bezug auf 4 und 5 beschrieben.
Wenn (bei Schritt 725) keine Unterbrechung der Kontinuität erkannt wird, wird bestimmt, dass das Kabel zum normalen Betrieb in einem System angeordnet wird, welches das Kabel und das Anlegen von Spannung an die Abschirmung 710 einschließt, und das Überwachen 720 kann fortgesetzt werden.
Wenn (in Schritt 725) keine Unterbrechung der Kontinuität erkannt wird, dann schließt der Prozess 700, als Reaktion auf die Erkennung einer Unterbrechung der Kontinuität des Kabels, das Anhalten 730 des Stromflusses von einer Stromversorgung durch einen Leiter des Kabels, der von der Abschirmung umgeben ist, ein. Zum Beispiel kann der Stromfluss von der Stromversorgung angehalten 730 werden, indem die Stromversorgung deaktiviert oder abgeschaltet wird. In einigen Implementierungen kann der Stromfluss angehalten 730 werden, indem ein Schalter geöffnet wird, der den Leiter des Kabels mit der Stromversorgung verbindet. In einigen Implementierungen hängt die Maßnahme, die als Reaktion auf die Erkennung einer Unterbrechung der Kontinuität genommen wird, von dem Typ der Unterbrechung ab, die erkannt wird. Wenn zum Beispiel eine Stromkreisunterbrechungszustand der Typ der erkannten Unterbrechung ist, kann der Stromfluss zu einem einzelnen Lastmodul, das durch die Unterbrechung betroffen ist, angehalten 730 werden. Wenn zum Beispiel eine Kurzschlusszustand der Typ der erkannten Unterbrechung ist, kann der Stromfluss zu vielen benachbarten Lastmodulen in einem Fahrzeug angehalten 730 werden. Diese Maßnahme kann unternommen werden, weil ein Kurzschlusszustand wahrscheinlicher von einem Unfall verursacht werden kann, der das Fahrzeug beschädigt hat und in das Kabel geschnitten hat, wodurch die Abschirmung in Kontakt mit einem Fahrzeugfahrgestell gebracht wird.
Schritt 730 ist optional und kann in einigen Implementierungen aus dem Prozess 700 weggelassen werden. Zum Beispiel kann die Konnektivitätsüberwachung 720 unter Verwendung der Abschirmung eines Kabels auf die Kabelelektroverbindung über Kabel in Systemen angewendet werden, die niedrige Spannungen verwenden und signifikant niedrigere Sicherheitsgefahren präsentieren (z. B. Überwachen 720 von Konnektivität eines Ethernet-Kabels oder eines abgeschirmten Niederspannungs-Wechselstromkabels (AC-Kabels). In einigen Implementierungen können Maßnahmen, die als Reaktion auf die Erkennung einer Unterbrechung der Kontinuität des Kabels vorgenommen werden, das Präsentieren einer Warnmeldung oder einer Wartungsanforderung an den Benutzer über eine Benutzerschnittstelle des Systems einschließen.
8 zeigt Veranschaulichungen von Beispielen von elektrischen Kabelverbindern. Der erste Verbinder 800 ist ein Hochspannungskabelbaumverbinder, der aus einer Perspektive auf die Kabelseite des Verbinders 800 veranschaulicht ist. Der erste Verbinder schließt elektrisch isolierte Abschirmungsanschlüsse 810 und 820 für ein Paar Koaxialkabel ein, das an dem ersten Verbinder 800 angebracht werden wird. Der erste Abschirmungsanschluss 810 ist elektrisch von der zweiten Abschirmungsanschluss 820 in dem Sinne isoliert, dass die Anschlüsse nicht direkt miteinander verbunden sind, obwohl sie in einigen Implementierungen durch ein anderes Teil (z. B. eine Strombrücke) des ersten Verbinders 800 oder eine andere Komponente eines größeren Systems, in dem der erste Verbinder 800 verwendet wird, elektrisch verbunden sein können.
Ein zweiter Verbinder 830 ist aus einer Perspektive dargestellt, die auf das Modul/die Anschlussseite des Verbinders 830 blickt. Der zweite Verbinder 830 ist ein Hochspannungskabelbaumverbinder mit einer durchgehenden Metallplatte 850, die zwei Abschirmungsanschlüsse für ein Paar Koaxialkabel elektrisch verbindet, das an dem zweiten Verbinder 830 angebracht werden wird. Zum Beispiel kann der zweite Verbinder 830 als ein Schleifenverbinder verwendet werden, um eine erste Abschirmung und eine zweite Abschirmung, die an dem zweiten Verbinder 830 angebracht ist, zu verbinden.
Ein dritter Verbinder 860 ist aus einer Perspektive dargestellt, die auf das Modul/die Anschlussseite des Verbinders 860 blickt. Der dritte Verbinder 860 ist ein Hochspannungskabelbaumverbinder mit isolierten Metallplatten 880 und 882, die mit jeweiligen Abschirmungsanschlüssen für ein Paar Koaxialkabel verbunden sind, das an dem dritten Verbinder 860 angebracht werden wird. Zum Beispiel kann der dritte Verbinder 860 als einzelner Isolationsverbinder verwendet werden, um eine erste Abschirmung und eine zweite Abschirmung, die an dem dritten Verbinder 860 angebracht sind, zu halten, wenn sie durch den dritten Verbinder 860 mit einer Hochspannungsverteilungseinheit oder einem Lastmodul verbunden sind.
9 ist ein Schaltplan eines Beispiels eines Systems 900 zur elektrischen Verbindungsüberwachung unter Verwendung von Kabelabschirmung. Das System 900 schließt ein Akkupack 902 ein, das über Hochspannungskabel mit sechs Peripherie- oder Lastmodulen (903, 904, 905, 906, 907, 908 und 909) verbunden ist. Das Akkupack 902 schließt eine Hochspannungsbatterie 910 ein. Das Akkupack 902 schließt ein Penthouse 930 des Akkupacks 902 ein. Das System 900 schließt ein erstes Hochspannungskabel ein, das einen ersten Leiter 940 einschließt, der mit der Hochspannungsbatterie 910 verbunden ist, und eine erste Abschirmung 950, die den ersten Leiter 940 umgibt. Das System 900 schließt ein zweites Hochspannungskabel ein, das einen zweiten Leiter 942 einschließt, der mit der Hochspannungsbatterie 910 verbunden ist, und eine zweite Abschirmung 952, die den zweiten Leiter 942 umgibt. Das System 900 schließt ein drittes Hochspannungskabel ein, das einen dritten Leiter 944 und einen vierten Leiter 946 einschließt, die mit der Hochspannungsbatterie 910 und einer dritten Abschirmung 953 verbunden sind, die den dritten Leiter 944 und den vierten Leiter 946 umgibt. Zum Beispiel kann das dritte Hochspannungskabel ein Mehrkernkabel sein. Das System 900 schließt ein viertes Hochspannungskabel (z. B. ein Mehrkernkabel) ein, das ein Paar von Leitern einschließt, das mit der Hochspannungsbatterie 910 und einer vierten Abschirmung 954 verbunden ist, die dieses Paar von Leitern umgibt. Das System 900 schließt ein fünftes Hochspannungskabel (z. B. ein Mehrkernkabel) ein, das ein Paar von Leitern einschließt, das mit der Hochspannungsbatterie 910 und einer fünften Abschirmung 955 verbunden ist, die dieses Paar von Leitern umgibt. Das System 900 schließt ein sechstes Hochspannungskabel (z. B. ein Mehrkernkabel) ein, das ein Paar von Leitern einschließt, das mit der Hochspannungsbatterie 910 und einer sechsten Abschirmung 956 verbunden ist, die dieses Paar von Leitern umgibt. Das System 900 schließt ein siebtes Hochspannungskabel (z. B. ein Mehrkernkabel) ein, das ein Paar von Leitern einschließt, das mit der Hochspannungsbatterie 910 und einer siebten Abschirmung 957 verbunden ist, die dieses Paar von Leitern umgibt. Das System 900 schließt eine Kontinuitätsdetektionsschaltung 960 ein, die mit der ersten Abschirmung 950 und mit der zweiten Abschirmung 952 verbunden ist. Die zweite Abschirmung 952 ist mit der ersten Abschirmung 904 an einem ersten Hochspannungsmodul 904 verbunden, um eine Schleife mit der Kontinuitätsdetektionsschaltung 960 zu bilden. Die Kontinuitätsdetektionsschaltung 960 ist mit der dritten Abschirmung 953 und mit der vierten Abschirmung 954 verbunden. Die vierte Abschirmung 954 ist über einen Draht 970, der sich zwischen einem zweiten Hochspannungsmodul 905 und einem dritten Hochspannungsmodul 906 erstreckt, mit der dritten Abschirmung 953 verbunden, um eine Schleife mit der Kontinuitätsdetektionsschaltung 960 zu bilden. Die Kontinuitätsdetektionsschaltung 960 ist mit der siebten Abschirmung 957 verbunden.
Die siebte Abschirmung 957 ist mit der sechsten Abschirmung 956 über einen Draht 972 verbunden, der sich zwischen einem sechsten Hochspannungsmodul 909 und einem fünften Hochspannungsmodul 908 erstreckt, wobei die sechste Abschirmung 956 über einen Draht 974 in dem Akkupack 902 mit der fünften Abschirmung 955 verbunden ist, und die fünfte Abschirmung 955 ist über einen Draht 976, der sich zwischen einem vierten Hochspannungsmodul 907 und dem Akkupack 902 erstreckt, mit der Kontinuitätsdetektionsschaltung 960 verbunden, um eine Schleife mit der Kontinuitätsdetektionsschaltung 960 zu bilden. Das System 900 kann konfiguriert sein, um den Verbindungszustand für die Kabel einer Schleife zu überwachen, einschließlich Unterbrechungen, die durch Schnitte oder andere Schäden an den Kabeln selbst und ihren Verbindungen zu dem Akkupack 902 und seinem jeweiligen Peripheriemodul verursacht werden. In einigen Implementierungen ist das System 900 Teil eines Fahrzeugs. Zum Beispiel kann das System 900 verwendet werden, um den Prozess 700 von 7 zu implementieren.
Das System 900 schließt eine Hochspannungsbatterie 910 ein. Der Hochspannungsakku 910 schließt einen Pluspol und einen Minuspol ein. In einigen Implementierungen stellt der Hochspannungsakku 910 Strom bei einer Gleichstromspannung über 1500 Volt bereit. Der Hochspannungsakku 910 ist Teil eines Akkupacks 902, das konfiguriert ist, um Strom bei hohen Spannungen an Peripheriemodule (z. B. Peripheriemodule in einem Fahrzeug) bereitzustellen. Der Hochspannungsakku 910 ist konfiguriert, um das erste Hochspannungsmodul 904, das zweite Hochspannungsmodul 905, das dritte Hochspannungsmodul 906, das vierte Hochspannungsmodul 907, das fünfte Hochspannungsmodul 908 und das sechste Hochspannungsmodul 909 parallel bereitzustellen. Zum Beispiel kann das Akkupack 902 den Hochspannungsakku 910 und die Kontinuitätsdetektionsschaltung 960 aufnehmen.
Das System 900 schließt ein erstes Hochspannungskabel ein, das einen ersten Leiter 940 einschließt, der mit der Hochspannungsbatterie 910 verbunden ist, und eine erste Abschirmung 950, die den ersten Leiter 940 umgibt. Zum Beispiel kann das erste Hochspannungskabel ein Koaxialkabel mit dem ersten Leiter 940 als ein innerer, zentraler Leiter und die erste Abschirmung 950 als eine konzentrische leitende Abschirmung sein, die von dem ersten Leiter 940 durch einen konzentrischen dielektrischen Isolator getrennt ist. Das erste Hochspannungskabel kann auch eine äußere Schutzhülle (z. B. einen Kunststoffmantel) einschließen, welche die erste Abschirmung 950 umgibt. Zum Beispiel kann die erste Abschirmung 950 aus Kupfer- oder Aluminiumband oder leitfähigem Polymer hergestellt sein. Die erste Abschirmung 950 kann als Faraday-Käfig fungieren, um elektromagnetische Strahlung zu reduzieren. In diesem Beispiel ist der erste Leiter 940 mit einem Pluspol der Hochspannungsbatterie 910 in dem Akkupack 902 verbunden.
Das System 900 schließt ein zweites Hochspannungskabel ein, das einen zweiten Leiter 942 einschließt, der mit der Hochspannungsbatterie 910 verbunden ist, und eine zweite Abschirmung 952, die den zweiten Leiter 942 umgibt. Zum Beispiel kann das zweite Hochspannungskabel ein Koaxialkabel mit dem zweiten Leiter 942 als ein innerer, zentraler Leiter und die zweite Abschirmung 952 als eine konzentrische leitende Abschirmung sein, die von dem zweiten Leiter 942 durch einen konzentrischen dielektrischen Isolator getrennt ist. Das erste Hochspannungskabel kann auch eine äußere Schutzhülle (z. B. einen Kunststoffmantel) einschließen, welche die zweite Abschirmung 952 umgibt. Zum Beispiel kann die zweite Abschirmung 952 aus Kupfer- oder Aluminiumband oder leitfähigem Polymer hergestellt sein. Die zweite Abschirmung 952 kann als Faraday-Käfig fungieren, um elektromagnetische Strahlung zu reduzieren. In diesem Beispiel ist der zweite Leiter 942 mit einem Minuspol der Hochspannungsbatterie 910 in dem Akkupack 902 verbunden.
Das erste Hochspannungskabel und das zweite Hochspannungskabel können verwendet werden, um das Akkupack 902 mit dem ersten Hochspannungsmodul 904 zu verbinden. Wenn diese Kabel korrekt verbunden sind, können der erste Leiter 940 und der zweite Leiter 942 Strom an und von dem ersten Hochspannungsmodul 904 tragen, um das erste Hochspannungsmodul 904 mit Strom zu versorgen.
Das System 900 schließt ein drittes Hochspannungskabel ein, das einen dritten Leiter 944 und einen vierten Leiter 946 einschließt, die mit der Hochspannungsbatterie 910 und einer dritten Abschirmung 953 verbunden sind, die den dritten Leiter 944 und den vierten Leiter 946 umgibt. Zum Beispiel kann das dritte Hochspannungskabel ein Mehrkernkabel mit dem dritten Leiter 944 und dem vierten Leiter 946 als Innenleiter und der dritten Abschirmung 953 als leitende Abschirmung sein, die von dem dritten Leiter 944 und dem vierten Leiter 946 durch einen oder mehrere dielektrische Isolatoren getrennt ist. Das dritte Hochspannungskabel kann auch eine äußere Schutzhülle (z. B. einen Kunststoffmantel) einschließen, welche die dritte Abschirmung 953 umgibt. Zum Beispiel kann die dritte Abschirmung 953 aus Kupfer- oder Aluminiumband oder leitfähigem Polymer hergestellt sein. Die dritte Abschirmung 953 kann als Faraday-Käfig fungieren, um elektromagnetische Strahlung zu reduzieren. In diesem Beispiel ist der dritte Leiter 944 mit einem Pluspol verbunden und der vierte Leiter 946 ist mit einem Minuspol der Hochspannungsbatterie 910 in dem Akkupack 902 verbunden. Das dritte Hochspannungskabel kann verwendet werden, um das Akkupack 902 mit dem zweiten Hochspannungsmodul 905 zu verbinden. Wenn dieses Kabel richtig verbunden ist, können der dritte Leiter 944 und der vierte Leiter 946 Strom an und von dem zweiten Hochspannungsmodul 905 tragen, um dem zweiten Hochspannungsmodul 905 Strom zuzuführen.
Gleichfalls schließt das System 900 ein viertes Hochspannungskabel, das eine vierte Abschirmung 954 einschließt, die das Akkupack 902 mit dem dritten Hochspannungsmodul 906 verbindet; ein fünftes Hochspannungskabel, das eine fünfte Abschirmung 955 einschließt, die das Akkupack 902 mit dem vierten Hochspannungsmodul 907 verbindet; ein sechstes Hochspannungskabel, das eine sechste Abschirmung 956 einschließt, die das Akkupack 902 mit dem fünften Hochspannungsmodul 908 verbindet; und ein siebtes Hochspannungskabel ein, das eine siebte Abschirmung 957 einschließt, die das Akkupack 902 mit dem sechsten Hochspannungsmodul 909 verbindet.
Das System 900 schließt eine Kontinuitätsdetektionsschaltung 960 ein, die mit der ersten Abschirmung 950 und mit der zweiten Abschirmung 952 verbunden ist. Die zweite Abschirmung 952 ist mit der ersten Abschirmung 950 verbunden, um eine Schleife mit der Kontinuitätsdetektionsschaltung 960 zu bilden. Zum Beispiel kann die zweite Abschirmung 952 mit der ersten Abschirmung 950 über eine Strombrücke in einem Verbinder verbunden sein, der das erste Hochspannungskabel und das zweite Hochspannungskabel mit dem Hochspannungsmodul 904 verbindet. In einigen Implementierungen kann die zweite Abschirmung 952 mit der ersten Abschirmung 950 über einen Draht innerhalb des ersten Hochspannungsmoduls 904 verbunden sein. Zum Beispiel kann die zweite Abschirmung 952 mit der ersten Abschirmung 950 in der Schleife mit der Kontinuitätsdetektionsschaltung 960 verbunden sein, wie in 2 beschrieben. Die Kontinuitätsdetektionsschaltung 960 kann eine beliebige von einer Vielfalt von Topologien zur Kontinuitätserkennung aufweisen. Zum Beispiel kann die Kontinuitätsdetektionsschaltung 960 eine Niederspannungsstromquelle einschließen, die Strom durch die Schleife leitet, welche die erste Abschirmung 950 und die zweite Abschirmung 952 einschließt, und einen hochohmigen Spannungsmesser, der konfiguriert ist, um den Strom zu messen, der durch diese Schleife fließt. In einigen Implementierungen ist ein Universaleingangs/-ausgangs-Pin (GPIO-Pin) einer integrierten Schaltung als Teil der Kontinuitätsdetektionsschaltung 960 konfiguriert, um Strom oder Spannung zuzuführen, die an die Schleife einschließlich der ersten Abschirmung 950 und der zweiten Abschirmung 952 angelegt werden und/oder ein GPIO-Pin ist als Teil der Kontinuitätsdetektionsschaltung 960 konfiguriert, um Spannung oder Strom zu messen, der durch diese Schleife fließt. Wenn festgestellt wird, dass der erwartete Strom durch die Schleife fließt, einschließlich der ersten Abschirmung 950 und der zweiten Abschirmung 952 und die Kontinuitätsdetektionsschaltung 960, bestimmt die Kontinuitätsdetektionsschaltung 960, dass das erste Hochspannungskabel und das zweite Hochspannungskabel korrekt zwischen dem Akkupack 902 und dem ersten Hochspannungsmodul 904 angebracht sind. Wenn eine Unterbrechung dieses erwarteten Stromflusses durch diese Schleife durch die Kontinuitätsdetektionsschaltung 960 erkannt wird, bestimmt die Kontinuitätsdetektionsschaltung 960, dass sich ein Fehlerzustand an der ersten Abschirmung 950 und/oder der zweiten Abschirmung 952 manifestiert. Zum Beispiel kann sich ein Hochspannungsverbinder, der die erste Abschirmung 950 und/oder die zweite Abschirmung 952 an dem Akkupack 902 oder an dem ersten Hochspannungsmodul 904 anbringt, von einem eingesteckten Verbinder lösen, was als Fehler- oder Unterbrechungszustand durch die Kontinuitätsdetektionsschaltung 960 erkannt werden kann. Zum Beispiel können die erste Abschirmung 950 oder die zweite Abschirmung 952 irgendwo entlang ihrer Länge eingeschnitten oder abgetrennt werden, was als Fehler- oder Unterbrechungszustand durch die Kontinuitätsdetektionsschaltung 960 erkannt werden kann.
In beiden dieser zwei Fehlerszenarien (d. h. ein Kabel weist einen Schnitt auf oder ein Kabel wird gelöst) kann die Steuerung 130 des Akkupacks 930 (z. B. in dem Penthouse 930) konfiguriert sein, um eine Korrekturmaßnahme als Reaktion darauf zu ergreifen, dass die Kontinuitätsdetektionsschaltung 960 erkennt, dass ein Fehlerzustand aufgetreten ist. In einigen Implementierungen kann die Steuerung konfiguriert sein, um den Fluss des Hochspannungsstroms von der ersten Hochspannungsbatterie 910 durch den ersten Leiter 940 und den zweiten Leiter 942 als Reaktion auf die Erkennung einer Unterbrechung der Kontinuität durch die Kontinuitätsdetektionsschaltung 960 anzuhalten. Zum Beispiel kann die Steuerung eine Sicherheitsschaltung einschließen, die konfiguriert ist, um als Reaktion auf das Erkennen einer Unterbrechung der Kontinuität durch die Kontinuitätsdetektionsschaltung 960 den Stromfluss von der Hochspannungsbatterie 910 durch den ersten Leiter 940 anzuhalten.
Zum Beispiel kann der Hochspannungsakku 910 Teil eines Fahrzeugs (z. B. eines Autos oder eines LKW) sein, einschließlich eines Fahrgestells, das mit einem Erdungsknoten der Kontinuitätsdetektionsschaltung 960 gekoppelt ist. In einigen Implementierungen schließt das System 900 einen Hochspannungsmodulverbinder, der das erste Hochspannungskabel und das zweite Hochspannungskabel mit einem Lastmodul (z. B. dem ersten Hochspanungsmodul 904) verbindet, und eine Strombrücke in dem Hochspannungsmodulverbinder ein, der die erste Abschirmung 950 und die zweite Abschirmung 952 verbindet.
In einigen Implementierungen weist die Kontinuitätsdetektionsschaltung 960 eine Gleichstromisolierung von einem Erdungsknoten der Hochspannungsbatterie 910 auf. Zum Beispiel können die Kontinuitätsdetektionsschaltung 960 und die erste Abschirmung 950 und die zweite Abschirmung 952 wie in dem Beispielsystem 200 von 2 gezeigt verbunden sein.
Die Kontinuitätsdetektionsschaltung 960 kann mit dem dritten Hochspannungskabel und dem vierten Hochspannungskabel verbunden sein, um eine zweite Schleife zum Überwachen des elektrischen Verbindungszustands zwischen dem Akkupack 902 und dem dritten Hochspannungsmodul 906 zu bilden. Die vierte Abschirmung 954 ist über einen Draht 970, der sich zwischen dem zweiten Hochspannungsmodul 905 und dem dritten Hochspannungsmodul 906 erstreckt, mit der dritten Abschirmung 953 verbunden, um die zweite Schleife mit der Kontinuitätsdetektionsschaltung 960 zu bilden. Die Kontinuitätsdetektionsschaltung 960 kann konfiguriert sein, um eines der zwei Fehlerszenarien zu erkennen (d. h. ein Kabel weist einen Schnitt auf oder ein Kabel wird gelöst) und eine Steuerung des Akkupacks 902 kann konfiguriert sein, um eine Korrekturmaßnahme als Reaktion darauf zu ergreifen, dass die Kontinuitätsdetektionsschaltung 960 erkennt, dass ein Fehlerzustand aufgetreten ist. In einigen Implementierungen kann eine Steuerung des Akkupacks 902 konfiguriert sein, um den Fluss des Hochspannungsstroms von der Hochspannungsbatterie 910 durch Leiter des dritten Hochspannungskabels und des vierten Hochspannungskabels als Reaktion auf das Erkennen einer Unterbrechung der Kontinuität durch die Kontinuitätsdetektionsschaltung 960 anzuhalten. Zum Beispiel kann die Steuerung eine Sicherheitsschaltung einschließen, die konfiguriert ist, um als Reaktion auf das Erkennen einer Unterbrechung der Kontinuität durch die Kontinuitätsdetektionsschaltung 960 den Stromfluss von der Hochspannungsbatterie 910 durch den dritten Leiter 944 anzuhalten. Somit kann die zweite Schleife verwendet werden, um die Verbindungen zusammen mit dem zweiten Hochspannungsmodul 905 und dem dritten Hochspannungsmodul 906 in Reihe zu überwachen.
Gleichfalls kann die Kontinuitätsdetektionsschaltung 960 mit dem siebten Hochspannungskabel verbunden sein, um eine dritte Schleife zum Überwachen des elektrischen Verbindungszustands zwischen dem Akkupack 902 und dem vierten Hochspannungsmodul 907, dem fünften Hochspannungsmodul 908 und dem sechsten Hochspannungsmodul 909 zu bilden. Die siebte Abschirmung 957 ist mit der sechsten Abschirmung 956 über einen Draht 972 verbunden, der sich zwischen dem sechsten Hochspannungsmodul 909 und dem fünften Hochspannungsmodul 908 erstreckt, wobei die sechste Abschirmung 956 über einen Draht 974 in dem Akkupack 902 mit der fünften Abschirmung 955 verbunden ist, und die fünfte Abschirmung 955 ist über einen Draht 976, der sich zwischen dem vierten Hochspannungsmodul 907 und dem Akkupack 902 erstreckt, mit der Kontinuitätsdetektionsschaltung 960 verbunden, um eine dritte Schleife mit der Kontinuitätsdetektionsschaltung 960 zu bilden. Die Kontinuitätsdetektionsschaltung 960 kann konfiguriert sein, um eines der zwei Fehlerszenarien zu erkennen (d. h. ein Kabel weist einen Schnitt auf oder ein Kabel wird gelöst) und eine Steuerung des Akkupacks 902 kann konfiguriert sein, um eine Korrekturmaßnahme als Reaktion darauf zu ergreifen, dass die Kontinuitätsdetektionsschaltung 960 erkennt, dass ein Fehlerzustand in der dritten Schleife aufgetreten ist. In einigen Implementierungen kann eine Steuerung des Akkupacks 902 konfiguriert sein, um den Fluss des Hochspannungsstroms von der Hochspannungsbatterie 910 durch Leiter des fünften Hochspannungskabels, des sechsten Hochspannungskabels und des siebten Hochspannungskabels als Reaktion auf die Erkennung einer Unterbrechung der Kontinuität durch die Kontinuitätsdetektionsschaltung 960 anzuhalten. Zum Beispiel kann die Steuerung eine Sicherheitsschaltung einschließen, die konfiguriert ist, um als Reaktion auf das Erkennen einer Unterbrechung der Kontinuität durch die Kontinuitätsdetektionsschaltung 960 unter Verwendung der dritten Schleife, den Stromfluss von der Hochspannungsbatterie 910 durch die Leiter des fünften Hochspannungskabel anzuhalten. Somit kann die dritte Schleife verwendet werden, um die Verbindungen gemeinsam mit dem vierten Hochspannungsmodul 907, dem fünften Hochspannungsmodul 908 und dem sechsten Hochspannungsmodul 909 in Reihe zu überwachen.
Das System 900 kann Vorteile gegenüber herkömmlichen Sicherheitskontakt-Schleifensystemen (HVIL-Systemen) bereitstellen. Zum Beispiel können Schnitte in einem Kabel oder anderen Kabelschäden als Fehlerzustände unter Verwendung der Kontinuitätsdetektionsschaltung 960 in einer Schleife, die eine Abschirmung einer oder mehrerer Hochspannungskabel erkannt werden. Zum Beispiel kann die Verwendung zusätzlicher Verdrahtung zu Hochspannungsverbindern, welche die für herkömmliche HVIL-Systeme üblichen Hochspannungskabel anbringen, vermieden werden. Zum Beispiel kann das System 900 ein individuelles Überwachen von Lastmodulen (z. B. das erste Hochspannungsmodul 904) oder Überwachen kleinerer Gruppen von Lastmodulen ermöglichen, die eine Schleife mit einer Kontinuitätsdetektionsschaltung gemeinsam nutzen.
Wie vorstehend beschrieben, besteht ein Gesichtspunkt der vorliegenden Technologie im Sammeln und Verwenden von Daten, die aus verschiedenen Quellen verfügbar sind, um eine Benutzererfahrung zu verbessern und Komfort bereitzustellen. Die vorliegende Offenbarung bedenkt, dass diese erhobenen Daten in manchen Fällen personenbezogene Daten einschließen können, die eine bestimmte Person eindeutig identifizieren oder die verwendet werden können, um diese zu kontaktieren oder zu lokalisieren. Diese personenbezogenen Daten können demographische Daten, standortbezogene Daten, Telefonnummern, E-Mail-Adressen, Twitter-IDs, Privatadressen, Daten oder Aufzeichnungen über die Gesundheit oder den Fitnessgrad eines Benutzers (z. B. Vitalparametermessungen, Medikamenteninformationen, Trainingsinformationen), das Geburtsdatum oder andere identifizierende oder persönliche Informationen einschließen.
Die vorliegende Offenbarung erkennt, dass die Verwendung solcher personenbezogenen Daten in der vorliegenden Technologie zum Vorteil von Benutzern verwendet werden kann. Zum Beispiel können die personenbezogenen Daten verwendet werden, um zukünftige Produkte besser zu gestalten, indem Komponenten wie Hochspannungsverteilungseinheiten oder periphere Lastmodule angeordnet werden, um die Leistungsfähigkeit in einem größeren System (z. B. einem Fahrzeug) zu optimieren. Somit kann die Verwendung einiger begrenzter personenbezogener Daten eine Benutzererfahrung verbessern. Ferner werden von der vorliegenden Offenbarung auch andere Verwendungen personenbezogener Daten, die für den Benutzer/die Benutzerin von Vorteil sind, in Betracht gezogen.
Die vorliegende Offenbarung zieht in Betracht, dass die Stellen, die für die Sammlung, Analyse, Offenlegung, Übertragung, Speicherung oder andere Verwendung solcher personenbezogenen Daten verantwortlich sind, allgemein eingerichtete Datenschutzrichtlinien und/oder Datenschutzpraktiken einhalten werden. Insbesondere sollten solche Stellen Datenschutzrichtlinien und -praktiken implementieren und konsistent verwenden, die allgemein als Branchen- oder Behördenanforderungen zur Wahrung und zum Schutz der Vertraulichkeit personenbezogener Daten erfüllend oder übertreffend anerkannt sind. Solche Richtlinien sollten für Benutzer leicht zugänglich sein und sollten aktualisiert werden, wenn sich die Sammlung und/oder Verwendung von Daten ändert. Personenbezogene Informationen von Benutzern sollten für legitime und sinnvolle Verwendungen durch die Einrichtung gesammelt und nicht außerhalb dieser legitimen Verwendungen geteilt oder verkauft werden. Ferner sollte eine solche Sammlung/Weitergabe erfolgen, nachdem die informierte Zustimmung der Benutzer erhalten worden ist. Außerdem sollten solche Einrichtungen in Betracht ziehen, alle notwendigen Schritte für den Schutz und die Sicherung des Zugangs zu solchen personenbezogenen Daten zu ergreifen und sicherzustellen, dass andere, die Zugang zu den personenbezogenen Daten haben, sich an ihre Datenschutzrichtlinien und -prozeduren halten. Ferner können solche Einrichtungen sich einer Evaluierung durch Dritte unterwerfen, um bestätigen zu lassen, dass sie sich an gemeinhin anerkannte Datenschutzrichtlinien und -praktiken halten. Darüber hinaus sollten die Richtlinien und Praktiken an die besonderen Arten von personenbezogenen Daten, die gesammelt und/oder abgerufen werden, angepasst und an die geltenden Gesetze und Normen, einschließlich gerichtsspezifischer Erwägungen, angepasst sein. Zum Beispiel kann in den USA die Sammlung von bestimmten Gesundheitsdaten oder der Zugang zu diesen durch Bundes- und/oder Bundesstaatsgesetze, wie den Health Insurance Portability and Accountability Act (HIPAA), geregelt werden; während Gesundheitsdaten in anderen Ländern anderen Vorschriften und Richtlinien unterliegen können und entsprechend behandelt werden sollten. Daher sollten für die verschiedenen Arten von personenbezogenen Daten in jedem Land unterschiedliche Datenschutzpraktiken eingehalten werden.
Trotz der vorstehenden Ausführungen betrachtet die vorliegende Offenbarung auch Ausführungsformen, in denen Benutzer die Nutzung von oder den Zugang zu personenbezogenen Daten selektiv blockieren. Das heißt, dass die vorliegende Offenbarung davon ausgeht, dass Hardware- und/oder Softwareelemente bereitgestellt werden können, um einen Zugang zu solchen personenbezogenen Daten zu verhindern oder zu sperren. Zum Beispiel kann im Falle von Fahrzeugnetzwerken die vorliegende Technologie konfiguriert sein, Benutzern zu ermöglichen, während der Registrierung für Dienste oder jederzeit danach auszuwählen, ob sie einer Teilnahme an der Sammlung von personenbezogenen Daten zustimmen („opt in“) oder diese ablehnen („opt out“). In einem anderen Beispiel können Benutzer wählen, bestimmte Konnektivitätsunterbrechungsdaten nicht bereitzustellen. Zusätzlich zum Bereitstellen von Optionen zum Einwilligen („opt in“) oder Ablehnen („opt out“) zieht die vorliegende Offenbarung ein Bereitstellen von Benachrichtigungen in Bezug auf den Zugang zu oder die Verwendung von personenbezogenen Daten in Betracht. Zum Beispiel kann ein Benutzer beim Herunterladen einer App benachrichtigt werden, dass auf seine personenbezogenen Daten zugegriffen wird, und dann kurz vor dem Zugriff der App auf die personenbezogenen Daten erneut daran erinnert werden.
Darüber hinaus ist es die Absicht der vorliegenden Offenbarung, dass personenbezogene Daten auf eine Weise verwaltet und behandelt werden, dass Risiken eines unbeabsichtigten oder unbefugten Zugangs oder einer unbeabsichtigten oder unbefugten Verwendung minimiert werden. Das Risiko kann minimiert werden, indem die Sammlung von Daten begrenzt wird und Daten gelöscht werden, sobald sie nicht mehr benötigt werden. Außerdem und bei Bedarf, einschließlich in bestimmten gesundheitsbezogenen Anwendungen, kann eine Datenanonymisierung zum Schutz der Privatsphäre eines Benutzers verwendet werden. Die Deidentifizierung kann gegebenenfalls erleichtert werden, indem spezifische Identifikatoren (z. B. Geburtsdatum usw.) entfernt, die Menge oder Spezifität der gespeicherten Daten kontrolliert (z. B. Erhebung von Standortdaten auf Stadtebene statt auf Adressebene), die Art und Weise wie Daten gespeichert werden (z. B. Aggregation von Daten über Benutzer hinweg) gesteuert wird und/oder durch den Einsatz anderer Methoden.
Obwohl die vorliegende Offenbarung die Verwendung personenbezogener Daten zur Implementierung einer oder mehrerer unterschiedlicher, offenbarter Ausführungsformen breitflächig abdeckt, betrachtet die vorliegende Offenbarung auch, dass die unterschiedlichen Ausführungsformen auch ohne die Notwendigkeit für einen Zugang zu solchen personenbezogenen Daten implementiert werden können. Das heißt, die verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Technologie werden aufgrund des Fehlens aller derartigen personenbezogenen Daten oder eines Teils davon nicht funktionsunfähig. Zum Beispiel können Konnektivitätsunterbrechungsdaten-Erfassungsstatistiken bestimmt werden, indem Präferenzen basierend auf nicht personenbezogenen Informationsdaten oder einer bloßen Mindestmenge an persönlichen Informationen, wie Durchschnitte vergangener Daten, anderen nicht personenbezogenen Informationen, die Fahrzeugrechendiensten verfügbar gemacht werden, oder öffentlich verfügbare Informationen abgeleitet werden.
Obwohl die Offenbarung in Verbindung mit bestimmten Ausführungsformen beschrieben wurde, versteht es sich, dass die Offenbarung nicht auf die offenbarten Ausführungsformen beschränkt werden soll, sondern im Gegenteil verschiedene Modifikationen und äquivalente Anordnungen abdecken soll, die innerhalb des Schutzumfangs der beiliegenden Ansprüche eingeschlossen sind, wobei dem Schutzumfang die weiteste Auslegung zukommen soll, um alle derartigen Modifikationen und äquivalenten Strukturen einzuschließen.
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 17075231 [0001]

Claims

System, umfassend: eine Hochspannungsstromversorgung; ein erstes Hochspannungskabel, das einen ersten Leiter einschließt, der mit der Hochspannungsstromversorgung verbunden ist, und eine erste Abschirmung, die den ersten Leiter umgibt; ein zweites Hochspannungskabel, das einen zweiten Leiter einschließt, der mit der Hochspannungsstromversorgung verbunden ist, und eine zweite Abschirmung, die den zweiten Leiter umgibt; und eine Kontinuitätsdetektionsschaltung, die mit der ersten Abschirmung und der zweiten Abschirmung verbunden ist, wobei die zweite Abschirmung mit der ersten Abschirmung verbunden ist, um eine Schleife mit der Kontinuitätsdetektionsschaltung zu bilden.
System nach Anspruch 1, wobei die Hochspannungsstromversorgung Teil eines Fahrzeugs ist, das ein Fahrgestell einschließt, das mit einem Erdungsknoten der Kontinuitätsdetektionsschaltung gekoppelt ist.
System nach einem der Ansprüche 1 bis 2, umfassend: eine oder mehrere zusätzliche Abschirmungen zusätzlicher Hochspannungskabel, die in Reihe geschaltet sind, um die Schleife mit der Kontinuitätsdetektionsschaltung zu bilden.
System nach einem der Ansprüche 1 bis 3, umfassend: einen Hochspannungsmodulverbinder, der das erste Hochspannungskabel und das zweite Hochspannungskabel an einem Lastmodul anbringt; und eine Steckbrücke in dem Hochspannungsmodulverbinder, welche die erste Abschirmung und die zweite Abschirmung verbindet.
System nach einem der Ansprüche 1 bis 4, umfassend: eine Hochspannungsverteilungseinheit, welche die Hochspannungsstromversorgung und die Kontinuitätsdetektionsschaltung aufnimmt.
System nach einem der Ansprüche 1 bis 4, umfassend: eine Hochspannungsverteilungseinheit, welche die Hochspannungsstromversorgung aufnimmt, wobei die Hochspannungsverteilungseinheit an einem ersten Ende des ersten Hochspannungskabels angebracht ist; und ein Lastmodul, das die Kontinuitätsdetektionsschaltung aufnimmt, wobei das Lastmodul an einem zweiten Ende des ersten Hochspannungskabels angebracht ist.
System nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Kontinuitätsdetektionsschaltung eine Gleichstromisolierung von einem Erdungsknoten der Hochspannungsstromversorgung aufweist.
System nach einem der Ansprüche 1 bis 7, umfassend: einen Wechselstromkopplungskondensator, der die erste Abschirmung mit einem Erdungsknoten koppelt.
System nach einem der Ansprüche 1 bis 8, umfassend: eine Sicherheitsschaltung, die konfiguriert ist, um als Reaktion auf die Erkennung einer Unterbrechung der Kontinuität durch die Kontinuitätsdetektionsschaltung den Stromfluss von der Hochspannungsstromversorgung durch den ersten Leiter anzuhalten.
System, umfassend: eine Hochspannungsstromversorgung; ein Hochspannungskabel, das einen Leiter einschließt, der mit der Hochspannungsstromversorgung verbunden ist, und eine Abschirmung, die den Leiter umgibt; und eine Kontinuitätsdetektionsschaltung, die mit der Abschirmung verbunden ist, wobei die Hochspannungsstromversorgung Teil eines Fahrzeugs ist, das ein Fahrgestell einschließt, das mit einem Erdungsknoten der Kontinuitätsdetektionsschaltung gekoppelt ist, und die Kontinuitätsdetektionsschaltung mit der Abschirmung an einem ersten Ende des Hochspannungskabels verbunden ist und die Abschirmung an einem zweiten Ende des Hochspannungskabels mit dem Fahrgestell gekoppelt ist, und wobei die Kontinuitätsdetektionsschaltung konfiguriert ist, um Strom durch die Abschirmung, die über das Fahrgestell zurückkehrt, zu leiten.
System nach Anspruch 10, wobei die Abschirmung über einen Widerstand in einem Lastmodul, das an dem zweiten Ende des Hochspannungskabels angebracht ist, mit dem Fahrgestell gekoppelt ist.
System nach einem der Ansprüche 10 bis 11, wobei die Kontinuitätsdetektionsschaltung konfiguriert ist, um Zustände zu erfassen, die einen Stromkreisunterbrechungszustand und einen Zustand einschließen, der einen Kurzschluss der Abschirmung mit dem Fahrgestell angibt.
System nach einem der Ansprüche 10 bis 12, wobei das Hochspannungskabel ein erstes Hochspannungskabel ist, der Leiter ein erster Leiter ist und die Abschirmung eine erste Abschirmung ist, umfassend: ein zweites Hochspannungskabel, das einen zweiten Leiter einschließt, der mit der Hochspannungsstromversorgung verbunden ist, und eine zweite Abschirmung, die den zweiten Leiter umgibt, wobei die zweite Abschirmung in Reihe mit der ersten Abschirmung geschaltet ist.
System nach einem der Ansprüche 10 bis 13, umfassend: eine Hochspannungsverteilungseinheit, welche die Hochspannungsstromversorgung und die Kontinuitätsdetektionsschaltung aufnimmt.
System nach einem der Ansprüche 10 bis 13, umfassend: eine Hochspannungsverteilungseinheit, welche die Hochspannungsstromversorgung aufnimmt, wobei die Hochspannungsverteilungseinheit an einem ersten Ende des Hochspannungskabels angebracht ist; und ein Lastmodul, das die Kontinuitätsdetektionsschaltung aufnimmt, wobei das Lastmodul an einem zweiten Ende des Hochspannungskabels angebracht ist.
System nach einem der Ansprüche 10 bis 15, wobei die Kontinuitätsdetektionsschaltung eine Gleichstromisolierung von einem Erdungsknoten der Hochspannungsstromversorgung aufweist.
System nach einem der Ansprüche 10 bis 16, umfassend: einen Wechselstromkopplungskondensator, der die Abschirmung mit dem Fahrgestell koppelt.
System nach einem der Ansprüche 10 bis 17, umfassend: eine Sicherheitsschaltung, die konfiguriert ist, um als Reaktion auf die Erkennung einer Unterbrechung der Kontinuität durch die Kontinuitätsdetektionsschaltung den Stromfluss von der Hochspannungsstromversorgung durch den Leiter anzuhalten.
Verfahren, umfassend: Anlegen einer Spannung an eine Abschirmung eines Kabels; und Überwachen der Konnektivität des Kabels durch Erfassen von Änderungen des Stromflusses durch die Abschirmung des Kabels.
Verfahren nach Anspruch 19, umfassend: als Reaktion auf die Erkennung einer Unterbrechung der Kontinuität des Kabels, Anhalten des Stromflusses von einer Stromversorgung durch einen Leiter des Kabels, der von der Abschirmung umgeben ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 20, wobei die an die Abschirmung angelegte Spannung mindestens um einen Faktor von zehn kleiner als eine Hochspannung ist, die an einen Leiter des Kabels angelegt wird, der von der Abschirmung umgeben ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 21, wobei das Überwachen der Konnektivität des Kabels umfasst: Erkennen eines Zustands aus einem Satz von Zuständen, einschließlich eines Stromkreisunterbrechungszustands und eines Zustands, der einen Kurzschluss der Abschirmung mit einem Fahrgestell eines Fahrzeugs angibt.