EP4454418B1 - Verfahren zur erkennung eines kurzschlusses zumindest einer led eines led-stranges eines lichtmoduls - Google Patents

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EP4454418B1
EP4454418B1 EP22830806.0A EP22830806A EP4454418B1 EP 4454418 B1 EP4454418 B1 EP 4454418B1 EP 22830806 A EP22830806 A EP 22830806A EP 4454418 B1 EP4454418 B1 EP 4454418B1
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EP
European Patent Office
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led
led string
short
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operating
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EP22830806.0A
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EP4454418A1 (de
Inventor
Thomas Graf
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ZKW Group GmbH
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ZKW Group GmbH
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Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/50—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED] responsive to malfunctions or undesirable behaviour of LEDs; responsive to LED life; Protective circuits
    • H05B45/54—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED] responsive to malfunctions or undesirable behaviour of LEDs; responsive to LED life; Protective circuits in a series array of LEDs

Definitions

  • the invention relates to a method for detecting a short circuit of at least one LED of an LED string of a light module, wherein the LED string comprises a number of at least two LEDs connected in series with one another.
  • Another fault detection method involves measuring the LED forward voltages of the entire LED string and using an additional temperature sensor to adjust the expected value of the LED forward voltage based on the temperature.
  • the measured LED forward voltage of the entire string can then be compared with the reference value.
  • this method complicates the replacement of spare parts because it is very sensitive to the individual LED forward voltages, which can vary significantly depending on the production batch.
  • the influence of temperature can only be predicted to a limited extent, which is why this method is only suitable for monitoring a small number of LEDs in an LED string.
  • Document EP2717653A1 shows a method for detecting an LED failure.
  • the method according to the invention creates a cost-effective and at the same time reliable solution with which short circuits of LEDs in an LED string can be detected. If this method is used, for example, in commercially available vehicle headlights, no additional hardware is required for implementation, since modern LED control units already have suitable hardware for executing the method. If a voltage measurement of the entire LED chain is already available in a light module, an adaptation for implementation of the method according to the invention can be made therein by adapting the software to compare the LED operating direct current with an LED alternating current. is applied and thus the number of functioning LEDs can be determined according to the method according to the invention.
  • the number of LEDs in a string is fundamentally freely selectable and can be, for example, at least four, at least ten, between four and forty or any other number.
  • the advantages of the invention are particularly evident when there is a large number of LEDs in a string.
  • the frequency for this can be at least 100 Hz.
  • the alternating current impressed according to step c) is free of a DC component. This largely minimizes temporal changes in the radiated light output of the LEDs and keeps additional energy consumption low.
  • the impressed alternating current has the temporal characteristic of a square-wave signal, a triangular signal or a sine-wave signal.
  • the alternating current impressed according to step c) is selected such that its amplitude is between 20% and 60% of the absolute value of the nominal value of an operating direct current of the LED string caused by the operating direct voltage.
  • This suitably large current amplitude simplifies the measurement, since the voltage amplitude to be measured is thus also correspondingly large. Any measurement inaccuracies then have a less pronounced impact on the comparison result according to step f), since the actual comparison value to be calculated, which correlates with the differential operating alternating current actual resistance value, fluctuates less.
  • the reference value provided according to step a) is the differential operating AC current nominal resistance
  • the comparison actual value derived according to step e) is a differential operating AC current resistance actual value, which is obtained by forming a quotient from the measured AC voltage drop according to step d) and the impressed AC current according to step c).
  • This The actual value of the differential AC operating current resistance therefore corresponds to the slope of a current-voltage curve of the LED string at the respective operating point.
  • the comparison according to step f) is a limit value comparison, wherein if a predeterminable maximum difference, formed by the difference between the reference value and the actual comparison value, is exceeded, it is concluded that there is an LED short circuit, wherein the maximum difference is a maximum of 10% of the reference value.
  • an error routine is triggered when an LED short circuit is detected.
  • the error routine includes the output of an error signal and/or the change of the operating state of the LED string.
  • the change of the operating state can occur, for example, by reducing the operating voltage of the LED string, switching off the LED string, increasing the transmission power of the remaining functioning LEDs of the LED string (e.g., by increasing the switch-on time or the duty cycle in the case of clocked operation), and/or switching on a backup string.
  • step e if the absence of short-circuit faults is determined in step e), the recorded actual comparison value replaces the existing reference value and is stored in the data memory to serve as an updated reference value in a subsequent iteration of steps a) to f). This allows aging effects to be compensated for.
  • the method thus becomes self-calibrating and self-learning.
  • the invention relates to a short-circuit fault-detecting lighting system for carrying out a method according to the invention, wherein the short-circuit fault-detecting lighting system comprises the following: a light module with at least one LED string, wherein the at least one LED string has a number of at least two LEDs connected in series with one another, and a short-circuit detection system, wherein the short-circuit detection system is designed at least for the electrical supply of the at least one LED string, wherein the short-circuit detection system is configured to carry out steps a) to f) of the method according to the invention.
  • the short-circuit detection system can be configured so that the amplitude of the superimposed alternating current is independent of the absolute value of the nominal value of the operating direct current of the LED string. If the superimposed alternating current is independent of the operating point, then the evaluation of the voltage measurement should be continuously adjusted (e.g., due to the nonlinear current-voltage characteristic of the LEDs or temperature influences) in order to achieve correct short-circuit detection at different operating direct currents.
  • the advantage of this variant is that the effort required for correct short-circuit detection can be shifted from the driver side to the measurement side.
  • the short-circuit detection system can be configured so that the amplitude of the superimposed alternating current depends on the absolute value of the nominal value of the operating direct current of the LED string.
  • a dependent alternating current results in the adaptation to the aforementioned influences being shifted to the driver side.
  • the amplitude of the impressed alternating current can be a percentage, for example between 20% and 50%, in particular exactly 30%, of the absolute value of the nominal value of the operating direct current of the LED string, depending on the respective operating state.
  • the invention relates to a motor vehicle headlight comprising a short-circuit fault detecting lighting system according to the invention.
  • the invention relates to a motor vehicle comprising a short-circuit fault detecting lighting system according to the invention and/or a motor vehicle headlight according to the invention.
  • the dynamic resistance of an LED changes over temperature only very little and can therefore be used to detect short circuits in a chain of LEDs.
  • the alternating current across the LED chain can be determined using the dynamic resistance, or conversely, the dynamic resistance can be determined by measuring current and voltage.
  • the number of LEDs and the dynamic resistance in a defined operating state are known (e.g. by providing a reference value R ref according to step a)) in order to compare the data generated with the alternating current during regular operation.
  • the alternating current component can be selected so that it has no noticeable effect on the intensity or the thermal load.
  • Fig. 3 which shows a temporal progression of the phase current I(t) and the phase voltage U(t)
  • the alternating current I W1 or I W2 impressed according to step c) is free of a DC component.
  • the LED forward voltage or the DC operating voltage of the entire chain changes much more with temperature than the AC voltage resulting from the superimposed AC current in conjunction with the almost constant dynamic resistance or the differential AC operating resistance.
  • the resulting AC voltage is almost temperature-independent.
  • the reference value R ref provided according to step a) is the differential operating AC current target resistance
  • the comparison actual value R ist derived according to step e) is a differential operating AC current resistance actual value obtained by forming a quotient from the measured AC voltage drop U W1 , U W2 according to step d) and the impressed AC current I W1 , I W2 according to step c).
  • This value correlates with the slope of the characteristic curve of the respective LED string 3 at the operating point.
  • Figure 4 shows an example current-voltage characteristic curve of an LED 31 of an LED string 3 at a temperature of 25°C.
  • the differential AC resistance in an operating range is also shown as an example, with this resistance corresponding to the inverse of the slope k.
  • the impressed AC current I W2 causes the correspondingly correlating voltage drop U w2 in this operating range. For an LED string comprising, for example, four LEDs, this would result in an operating forward voltage of between approximately 12V and 13V for these LEDs.
  • an error routine is triggered when an LED short circuit is detected.
  • the error routine can, for example, output an error signal s1 (see Fig. 1 ) and/or the change in the operating state of the LED string 3. If there is no LED short circuit, however, a signal s2 can be output to confirm that there is no error.
  • the recorded actual comparison value R ist can replace the existing reference value R ref and be stored in the data memory 6 in order to serve as an updated reference value in a subsequent iteration of steps a to f.
  • the short-circuit detection system 9 can be designed so that the amplitude of the superimposed alternating current I W1 , I W2 is independent of the absolute value of the nominal value of the operating direct current I B of the LED string 3.
  • the short-circuit detection system can be designed such that the amplitude of the superimposed alternating current I W1 , I W2 is dependent on the absolute value of the nominal value of the operating direct current I B of the LED string 3.
  • the invention relates to a motor vehicle headlight comprising a short-circuit fault-detecting lighting system 7 according to the invention. Furthermore, the invention relates to a motor vehicle comprising a short-circuit fault-detecting lighting system 7 according to the invention and/or a motor vehicle headlight according to the invention.
  • Fig. 1 shows some further features worth mentioning:
  • the power supply for the LED string 3 or the lighting system 7 can be provided by a battery 1 or an energy storage device.
  • the operating direct current I B can be supplied by a driver 2.
  • This driver 2 can, for example, be designed as a switching converter or as a linear regulator. If the driver 2 is designed as a switching converter, it has, as is known, an electronic switch (not shown) to control a required output variable. Depending on requirements, the driver 2 can be designed as a combination of several switching converters. For example, a combination of boost converters 21 and buck converters 22, 22a can be used (see Fig. 5 ). If several LED strings are to be supplied, a step-down converter 22, 22a can be provided for each LED string.
  • the output variable of the switching converter is preferably regulated. The output variable can correspond to the required operating direct current I B.
  • the operating direct current I B can be regulated by modulating the duty cycle of the electronic switch.
  • switching converters have also become known which regulate the output variable, in this case the operating direct current I B , by modulating a switching frequency of the electronic switch.
  • switching frequencies in the upper kHz range up to a few MHz are common.
  • the operating direct current I B of the LED string 3 is provided by a current-controlled buck converter 22, 22a.
  • This buck converter has an electronic switch (not shown) whose switching cycles depend on the required operating direct current I B. The switching cycles thus correspond to a manipulated variable which can be changed by the duty cycle and/or the switching frequency.
  • an alternating current I W1 or I W2 can be superimposed by changing the switching cycles of the electronic switch.
  • the frequency f w of the superimposed alternating current is preferably less than one thousandth of the switching frequency of the electronic switch in the current-controlled buck converter, wherein the frequency f w of the superimposed alternating current is at least 60 Hz.
  • the operating direct current I B can be linearly regulated or limited.
  • an electronic switch (not shown) can be connected in series with the LEDs 31 of the LED string 3. This electronic switch acts like a controlled resistor and thus allows the operating direct current I B of the LED string 3 to be changed.
  • the manipulated variable that determines the operating current I B in this variant is therefore the variable that influences the value of the controlled resistor.
  • the LED string 3 is supplied with an alternating current I W1 or I W2 superimposed on the operating direct current I B.
  • the manipulated variable for the driver 2 and thus the frequency f w of the superimposed alternating current I W1 or I W2 can be specified by a microcontroller 4.
  • the superimposed alternating current I W1 or I W2 leads to a corresponding change in the LED string voltage U(t) of LED string 3 around the operating DC voltage point. If one now considers only the small-signal behavior of the LEDs 31 in LED string 3, one can speak of an alternating voltage drop U W1 or U W2 at LED string 31 resulting from the superimposed alternating current I W1 or I W2 . This can now be used to infer the presence of a short circuit.
  • the alternating voltage drop U W1 or U W2 caused by the alternating current I W1 or I W2 can be measured at the LED string 3.
  • the resulting alternating voltage drop U W1 or U W2 can be measured separately from the operating direct voltage U B(T1,T2,T3) .
  • the measurement of the alternating voltage drop U W1 or U W2 can be achieved by measuring the amplitude value or a peak-to-peak value measurement of the resulting alternating voltage U W1 or U W2 at the LED string 31.
  • an effective value of the resulting alternating voltage at the LED string 31 can be calculated from the measured alternating voltage drop U W1 or U W2 .
  • a continuous measurement of the alternating voltage drop U W1 or U W2 at the LED string 31 can be provided, which continuously measures the LED string voltage U(t) or the alternating voltage drop U W1 or U W2 .
  • a continuous measurement is preferably carried out at discrete time intervals of at least 1/(2*f w ), particularly preferably of at least 1/(5*f w ).
  • the individual measurements can be filtered according to maximum and minimum values, whereby the calculation of the peak-to-peak value is carried out by forming the difference between maximum and minimum value is possible.
  • This peak-to-peak value corresponds to a comparison actual value R ist that correlates with the differential operating AC current actual resistance value.
  • the peak-to-peak value increases in accordance with the flattening curve of the representative differential resistance with an increasing number of LEDs 31 in LED string 3. If an LED 31 is short-circuited, the peak-to-peak value of LED string 3 decreases.
  • the comparison actual value R ist can also correspond to the amplitude value or the effective value of the AC voltage drop U W1 or U W2 of LED string 3. It is advantageous if the maximum and minimum values are each averaged over at least three measurements before the peak-to-peak value is calculated.
  • the actual comparison value R actual corresponds to a specific temporal rate of change.
  • This temporal rate of change can correspond to the temporal change of a peak-to-peak value, an amplitude value, or an effective value within a defined period of time.
  • the reference value in this case corresponds to -x*0.1 of the actual comparison value per millisecond, where x corresponds to the number of LEDs 31 in LED string 3.
  • a microcontroller 4 can be provided which is configured to compare the reference value R ref with the actual comparison value R ist .
  • This microcontroller 4 can have a voltage measuring unit 5 with which the LED string voltage U(t) or the AC voltage drop U W1 or U W2 is measured.
  • the microcontroller 4 is configured both to determine the actual comparison value R ist and to compare it with the reference value R ref , and to provide the above-mentioned manipulated variable for the driver 2.
  • the impressed alternating current I W1 or I W2 can be selected such that its amplitude is independent of the absolute value of the nominal value of the operating direct current I B of the LED string 3.

Landscapes

  • Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)
  • Testing Of Short-Circuits, Discontinuities, Leakage, Or Incorrect Line Connections (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erkennung eines Kurzschlusses zumindest einer LED eines LED-Stranges eines Lichtmoduls, wobei der LED-Strang eine Anzahl von zumindest zwei an miteinander in Serie geschalteten LEDs umfasst.
  • Viele technische Anwendungen von Lichtmodulen setzen eine hohe technische Zuverlässigkeit derselben voraus. Hierzu ist es in der Industrie üblich, durch Auswahl hochwertiger Komponenten und durch Vornahme eines geeigneten Lichtmoduldesigns möglichst hohe Zuverlässigkeit zu garantieren. Dennoch kann das Auftreten von Fehlern in der Regel nicht gänzlich ausgeschlossen werden.
  • Ein weiteres technisches Aufgabengebiet beschäftigt sich daher mit der Frage des optimalen Umgangs mit Fehlern. Um auf das Vorliegen eines Fehlers reagieren zu können, muss dieser zuerst erkannt werden. Bei Lichtmodulen mit einem LED-Strang ist aus dem Stand der Technik eine Überwachung bekannt geworden, bei der jede einzelnen LED-Vorwärtsspannung jeder LED des LED-Stranges gemessen und mit einem Sollwert verglichen wird. Tritt ein Kurzschluss in einer LED auf, so bricht die Vorwärtsspannung an dieser LED ein, wodurch der Kurzschlussfehler messtechnisch erfasst werden kann. Eine solche Überwachung ist aber mit einem hohen Aufwand verbunden.
  • Eine weitere Fehlererkennungsmethode liegt in einer Messung der LED-Vorwärtsspannungen des gesamten LED-Strangs und der Verwendung eines zusätzlichen Temperatursensor, der zur temperaturabhängigen Anpassung eines Erwartungswertes der LED-Vorwärtsspannung eingesetzt wird. Der Vergleich der gemessenen LED-Vorwärtsspannung des gesamten Strangs kann dann mit dem Referenzwert erfolgen. Diese Methode erschwert aber einen Ersatzteiltausch, da sie sehr von sensibel auf die einzelnen LED-Vorwärtsspannungen reagiert, die z.B. je nach Produktionscharge stark variieren kann. Außerdem lässt sich der Temperatureinfluss nur bedingt voraussagen, weshalb diese Methode nur für die Überwachung einer geringen Anzahl an LEDs in einem LED-Strang geeignet ist. Dokument EP2717653A1 zeigt ein Verfahren zur Erkennung eines LED-Ausfalls.
  • Eine Aufgabe der Erfindung besteht daher darin ein Verfahren zu schaffen, welches eine kostengünstige und zuverlässige Detektion von Kurzschlussfehlern einer LED in einem LED-Strang erkennt, wobei die Anzahl der LEDs in dem LED-Strang frei gewählt werden kann, ohne dass das Verfahren dabei versagt. Diese Aufgabe wird mit einem Verfahren der eingangs genannt Art gelöst, welches erfindungsgemäß die folgenden Schritte umfasst:
    1. a) Bereitstellen eines Referenzwertes, welcher mit einem differentiellen Betriebswechselstrom-Soll-Widerstands des LED-Stranges korreliert und Hinterlegen des Referenzwertes auf einem Datenspeicher,
    2. b) Inbetriebnahme des LED-Stranges mit einer Betriebsgleichspannung, sodass der LED-Strang Licht abstrahlt,
    3. c) Einprägen eines zu der Betriebsgleichspannung überlagerten Wechselstromes in den LED-Strang, wobei die Frequenz des Wechselstromes zumindest 60 Hz beträgt,
    4. d) Messen des durch den Wechselstrom gemäß Schritt c) verursachten Wechselspannungsabfalles an dem LED-Strang,
    5. e) Ableiten eines mit einem differentiellen Betriebs-Wechselstrom-Ist-Widerstandswert korrelierenden Vergleichs-Ist-Wertes des LED-Strangs unter Zuhilfenahme des gemäß Schritt d) gemessenen Wechselspannungsabfalles,
    6. f) Abrufen des auf dem Datenspeicher gemäß Schritt a) zur Verfügung gestellten Referenzwertes und Vergleich mit dem Vergleichs-Ist-Wert, wobei ergebnisabhängig von dem Vergleich auf das Vorliegen eines LED-Kurzschlusses rückgeschlossen wird.
  • Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird eine kostengünstige und gleichzeitig zuverlässige Lösung geschaffen, mit der Kurzschlüsse von LEDs in einem LED-Strang erkannt werden können. Wird dieses Verfahren beispielsweise bei handelsüblichen Kraftfahrzeugscheinwerfern eingesetzt, so wird keine zusätzliche Hardware bei der Implementierung vorausgesetzt, da moderne LED-Steuergeräte bereits ohnehin über geeignete Hardware zur Ausführung des Verfahrens verfügen. Wenn bereits eine Spannungsmessung der gesamten LED-Kette in einem Lichtmodul ohnehin vorhanden ist, kann eine Anpassung für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens darin erfolgen, indem durch Softwareanpassung der LED Betriebsgleichstrom mit einem LED-Wechselstrom beaufschlagt wird und so entsprechend dem erfindungsgemäßen Verfahren die Anzahl der funktionierenden LEDs ermittelbar ist. Die Anzahl der LEDs in einem Strang ist grundsätzlich frei wählbar und kann beispielsweise zumindest vier, zumindest zehn, zwischen vier und vierzig oder auch eine beliebige andere Anzahl betragen. Die Vorteile der Erfindung kommen besonders bei einer hohen Anzahl an LEDs in einem Strang zu tragen. Durch Verwendung einer Frequenz von über 60 Hz im Zusammenhang mit dem eingesetzten Wechselstrom wird vermieden, dass etwaige geringe Schwankungen in der Lichtintensität als unangenehmes Flackern sichtbar werden. Insbesondere kann die Frequenz hierzu mindestens 100 Hz betragen.
  • Insbesondere kann vorgesehen sein, dass der gemäß Schritt c) eingeprägte Wechselstrom frei von einem Gleichanteil ist. Dadurch wird eine zeitliche Änderung der abgestrahlten Lichtleistung der LEDs weitgehend minimiert und der zusätzliche Energieverbrauch gering gehalten.
  • Weiters kann vorgesehen sein, dass der eingeprägte Wechselstrom den zeitlichen Verlauf eines Rechtecksignals, eines Dreiecksignals oder eines Sinussignals aufweist.
  • Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der gemäß Schritt c) eingeprägte Wechselstrom so gewählt ist, dass seine Amplitude zwischen 20% und 60% des Absolutbetrages des Nennwertes eines durch die Betriebsgleichspannung veranlassten Betriebsgleichstromes des LED-Stranges beträgt. Durch diese geeignet groß gewählte Stromamplitude wird die Messung vereinfacht, da die zu messende Spannungsamplitude somit auch entsprechend groß ausfällt. Etwaige Messungenauigkeiten wirken sich dann also weniger stark auf das Vergleichsergebnis gemäß Schritt f) aus, da der zu berechnende mit dem differentiellen Betriebs-Wechselstrom-Ist-Widerstandswert korrelierenden Vergleichs-Ist-Wertes weniger stark schwankt.
  • Weiters kann vorgesehen sein, dass der gemäß Schritt a) zur Verfügung gestellte Referenzwert der differentielle Betriebswechselstrom-Soll-Widerstand ist, und wobei der gemäß Schritt e) abgeleitete Vergleichs-Ist-Wert ein differentieller Betriebswechselstrom-Widerstands-Ist-Wert ist, der erhalten wird, indem ein Quotient aus dem gemessenen Wechselspannungsabfall gemäß Schritt d) und dem eingeprägten Wechselstroms gemäß Schritt c) gebildet wird. Dieser differentielle Betriebswechselstrom-Widerstands-Ist-Wert entspricht daher der Steigung einer Strom-Spannungs-Kurve des LED-Stranges im jeweiligen Betriebspunkt.
  • Insbesondere kann vorgesehen sein, dass es sich bei dem Vergleich gemäß Schritt f) um einen Grenzwertvergleich handelt, wobei bei Überschreiten eines vorgebbaren maximalen Differenzbetrags, gebildet durch die Differenz aus Referenzwert und dem Vergleichs-Ist-Wert, auf das Vorliegen eines LED-Kurzschlusses rückgeschlossen wird, wobei der maximale Differenzbetrag maximal 10% des Referenzwertes beträgt.
  • Weiters kann vorgesehen sein, dass bei Feststellen eines LED-Kurzschlusses eine Fehlerroutine ausgelöst wird. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Fehlerroutine die Ausgabe eines Fehlersignals und/oder die Veränderung des Betriebszustandes des LED-Stranges umfasst. Die Veränderung des Betriebszustandes kann z.B. Senkung der Betriebsspannung des LED-Stranges, Ausschaltung des LED-Stranges, Erhöhen der Sendeleistung der verbleibenden funktionierenden LEDs des LED-Stranges (z.B. durch Erhöhung der Einschaltzeitdauer bzw. des Tastgrades im Falle eines getakteten Betriebs) und/oder Einschaltung eines Ersatzstranges erfolgen.
  • Weiters kann vorgesehen sein, dass bei Nichtvorliegen eines LED-Kurzschlusses ein Signal zur Bestätigung der Fehlerfreiheit ausgegeben wird.
  • Insbesondere kann vorgesehen sein, dass im Falle des Feststellens von Kurzschlussfehlerfreiheit in Schritt e) der erfasste Vergleichs-Ist-Wert den vorliegenden Referenzwert ersetzt und auf dem Datenspeicher abgespeichert wird, um in einer nachfolgenden Iteration der Schritte a) bis f) als aktualisierter Referenzwert zu dienen. Damit können Alterungseffekte ausgeglichen werden. Das Verfahren wird dadurch selbstkalibrierend und selbstlernend.
  • Weiters betrifft die Erfindung ein kurzschlussfehlererkennendes Lichtsystem zur Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens, wobei das kurzschlussfehlererkennende Lichtsystem hierzu Folgendes umfasst: Ein Lichtmodul mit zumindest einem LED-Strang, wobei der zumindest eine LED-Strang eine Anzahl von zumindest zwei an miteinander in Serie geschalteten LEDs aufweist, sowie ein Kurzschlusserkennungssystem, wobei das Kurzschlusserkennungssystem zumindest zur elektrischen Versorgung des zumindest einen LED-Stranges eingerichtet ist, wobei das Kurzschlusserkennungssystem dazu eingerichtet ist, die Schritte a) bis f) des erfindungsgemäßen Verfahrens durchzuführen.
  • Insbesondere kann vorgesehen sein, dass das Kurzschlusserkennungssystem dazu eingerichtet ist, dass die Amplitude des überlagerten Wechselstromes unabhängig vom Absolutbetrag des Nennwertes des Betriebsgleichstromes des LED-Stranges ist. Wenn der überlagerte Wechselstrom unabhängig vom Arbeitspunkt ist, dann sollte die Auswertung der Spannungsmessung laufend angepasst werden (z.B. wegen der nichtlinearen Strom-Spannungs-Kennlinie der LEDs oder Temperatureinflüsse), um eine korrekte Kurzschlusserkennung bei verschiedenen Betriebsgleichströmen zu erreichen. Der Vorteil dieser Variante liegt darin, dass der Aufwand für eine korrekte Kurzschlusserkennung von der Treiberseite zur Messseite verschoben werden kann.
  • Weiters kann vorgesehen sein, dass das Kurzschlusserkennungssystem dazu eingerichtet ist, dass die Amplitude des überlagerten Wechselstromes abhängig vom Absolutbetrag des Nennwertes des Betriebsgleichstromes des LED-Stranges ist. Im Gegensatz zu der zuvor genannten Variante führt ein abhängiger Wechselstrom dazu, dass die Anpassung an o.g. Einflüsse auf die Treiberseite verschoben werden. Als besonders vorteilhaft wird diese Ausgestaltung zum Beispiel im Falle von temperaturabhängigen Derating der LEDs oder bei Übergangseffekten von einer Lichtfunktion in eine andere angesehen. Es kann vorgesehen sein, dass die Amplitude des eingeprägten Wechselstroms einen Prozentsatz, zum Beispiel zwischen 20% und 50%, insbesondere genau 30% des Absolutbetrages des Nennwerts des Betriebsgleichstromes des LED-Stranges in Abhängigkeit vom jeweiligen Betriebszustand beträgt.
  • Weiters betrifft die Erfindung einen Kraftfahrzeugscheinwerfer, umfassend ein erfindungsgemäßes kurzschlussfehlererkennendes Lichtsystem.
  • Zudem betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug, umfassend ein erfindungsgemäßes kurzschlussfehlererkennendes Lichtsystem und/oder einen erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugscheinwerfer.
  • Anders ausgedrückt können die Überlegungen zur Erfindung wie folgt beschrieben werden: Der dynamische Widerstand einer LED (Halbleiter) verändert sich über die Temperatur nur sehr wenig und kann daher zur Erkennung von Kurzschlüssen in einer Kette von LEDs verwendet werden. Durch die Überlagerung eines Wechselstroms auf den LED-(Gleich-)-Strom (d.h. den Betriebsstrom) kann durch den dynamischen Widerstand die Wechselspannung an der LED-Kette ermittelt bzw. umgekehrt durch Erfassung von Strom und Spannung der dynamische Widerstand ermittelt werden. Dem LED-Treiber oder LED-Steuergerät ist bei der erstmaligen Inbetriebnahme die Anzahl der LEDs und der dynamische Widerstand in einem definierten Betriebszustand bekannt (z.B. indem der eines Referenzwertes Rref gemäß Schritt a) bereitgestellt wird) um im regulären Betrieb die mit Wechselstrom generierten Daten zu vergleichen.
  • Dadurch ist ein Kurzschluss einer oder mehrere LEDs aus einer LED-Kette unbestimmter Anzahl größer 1 ermittelbar. Der Wechselstrom Anteil kann so gewählt werden, dass sich dies weder auf die Intensität noch auf die thermische Belastung merklich auswirkt.
  • Die Erfindung ist im Folgenden anhand einer beispielhaften und nicht einschränkenden Ausführungsform näher erläutert, die in den Figuren veranschaulicht ist. Darin zeigt
    • Figur 1 eine schematische Darstellung eines kurzschlussfehlererkennenden Lichtsystems zur Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens,
    • Figur 2 einen beispielhaften LED-Strang eines Lichtsystems,
    • Figur 3 drei beispielhafte Betriebsgleichspannungen für unterschiedliche Temperaturen sowie einen zugehörigen Stromverlauf durch den LED-Strang,
    • Figur 4 eine beispielhafte Kennlinie einer LED 31 eines LED-Stranges 3 bei einer Temperatur von 25°C, und
    • Figur 5 eine beispielhafte Ausführung einer Treiberschaltung.
  • In den folgenden Figuren bezeichnen - sofern nicht anders angegeben - gleiche Bezugszeichen gleiche Merkmale.
  • Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung eines kurzschlussfehlererkennenden Lichtsystems 7 zur Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens. Dieses Verfahren zur Erkennung eines Kurzschlusses zumindest einer LED 31 eines LED-Stranges 3 (siehe Fig. 2) eines Lichtmoduls 8, wobei der LED-Strang 3 eine Anzahl von zumindest zwei an miteinander in Serie geschalteten LEDs 31 umfasst, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst:
    1. a) Bereitstellen eines Referenzwertes Rref, welcher mit einem differentiellen Betriebswechselstrom-Soll-Widerstands des LED-Stranges korreliert und Hinterlegen des Referenzwertes Rref auf einem Datenspeicher 6,
    2. b) Inbetriebnahme des LED-Stranges 3 mit einer Betriebsgleichspannung (diese kann z.B. in Abhängigkeit von der Temperatur des Stranges variieren bzw. angepasst werden, um einen gewissen Betriebsstrom zu erreichen; Fig. 3 zeigt drei beispielhafte Betriebsgleichspannungen für unterschiedliche Temperaturen, nämlich UBT1 für eine Temperatur von -40°C, UBT2 für eine Temperatur von -25°C und UBT3 für eine Temperatur von -105°C), sodass der LED-Strang 3 Licht abstrahlt,
    3. c) Einprägen eines zu der Betriebsgleichspannung UBT1, UBT2 bzw. UBT3 überlagerten Wechselstromes IW1 bzw. IW2 in den LED-Strang 3, wobei die Frequenz des Wechselstromes IW1 bzw. IW2 zumindest 60 Hz beträgt (bei IW1 handelt es sich um einen rechteckförmigen zeitlichen Verlauf des Wechselstromes und IW2 betrifft einen sinusförmigen Verlauf eines Wechselstromes - die Wechselstromkomponente wird dabei der Gleichstromkomponente überlagert; es können grundsätzlich beliebige (vorteilhafterweise periodische) Wechselsignalverläufe verwendet werden),
    4. d) Messen des durch den Wechselstrom IW1 bzw. IW2 gemäß Schritt c) verursachten Wechselspannungsabfalles UW1, UW2 an dem LED-Strang 3,
    5. e) Ableiten eines mit einem differentiellen Betriebs-Wechselstrom-Ist-Widerstandswert korrelierenden Vergleichs-Ist-Wertes Rist des LED-Strangs 3 unter Zuhilfenahme des gemäß Schritt d) gemessenen Wechselspannungsabfalles UW1 bzw. UW2 (je nachdem, ob eben z.B. der Strom IW1 oder IW2 vorlag),
    6. f) Abrufen des auf dem Datenspeicher 6 gemäß Schritt a) zur Verfügung gestellten Referenzwertes Rref und Vergleich mit dem Vergleichs-Ist-Wert Rist, wobei ergebnisabhängig von dem Vergleich auf das Vorliegen eines LED-Kurzschlusses rückgeschlossen wird.
  • Das kurzschlussfehlererkennende Lichtsystem 7 zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens umfasst ein Lichtmodul 8 mit zumindest einem LED-Strang 3, wobei der zumindest eine LED-Strang 3 eine Anzahl von zumindest zwei an miteinander in Serie geschalteten LEDs 31 aufweist, sowie ein Kurzschlusserkennungssystem 9, wobei das Kurzschlusserkennungssystem 9 zumindest zur elektrischen Versorgung des zumindest einen LED-Stranges 3 eingerichtet ist, wobei das Kurzschlusserkennungssystem 9 dazu eingerichtet ist, die Schritte a) bis f) des Verfahrens durchzuführen.
  • Wie anhand Fig. 3 erkennbar ist, die einen zeitlichen Verlauf des Strangstromes I(t) sowie der Strangspannung U(t) zeigt, kann vorgesehen sein, dass der gemäß Schritt c) eingeprägte Wechselstrom IW1 bzw. IW2 frei von einem Gleichanteil ist. Wie in Fig. 3 gut erkennbar ist, verändert sich die LED-Vorwärtsspannung bzw. die Betriebsgleichspannung der gesamten Kette mit der Temperatur viel stärker als die, aus dem überlagerten Wechselstrom, resultierende Wechselspannung in Verbindung mit dem beinahe konstanten dynamischen Widerstand bzw. dem differentiellen Betriebswechselstrom-Widerstand. Die entstehende Wechselspannung ist nahezu temperaturunabhängig.
  • Insbesondere kann vorgesehen sein, dass der gemäß Schritt a) zur Verfügung gestellte Referenzwert Rref der differentielle Betriebswechselstrom-Soll-Widerstand ist, und wobei der gemäß Schritt e) abgeleitete Vergleichs-Ist-Wert Rist ein differentieller Betriebswechselstrom-Widerstands-Ist-Wert ist, der erhalten wird, indem ein Quotient aus dem gemessenen Wechselspannungsabfall UW1, UW2 gemäß Schritt d) und dem eingeprägten Wechselstrom IW1, IW2 gemäß Schritt c) gebildet wird. Dieser Wert korreliert mit der Steigung der Kennlinie des jeweiligen LED-Stranges 3 im Betriebspunkt. Figur 4 zeigt eine beispielhafte Strom-Spannungs-Kennlinie einer LED 31 eines LED-Stranges 3 bei einer Temperatur von 25°C. Beispielhaft ist darin auch der differentielle Wechselstromwiderstand in einem Betriebsbereich dargestellt, wobei dieser Widerstand dem Kehrwert der Steigung k entspricht. Der eingeprägte Wechselstrom IW2 verursacht in diesem Betriebsbereich den entsprechend korrelierenden Spannungsabfall Uw2. Bei einem LED-Strang umfassend beispielsweise vier LEDs ergäbe das bei diesen LEDs eine Betriebsvorwärtsspannung zwischen ca. 12V und 13V.
  • Insbesondere kann vorgesehen sein, dass es sich bei dem Vergleich gemäß Schritt f) um einen Grenzwertvergleich handelt, wobei bei Überschreiten eines vorgebbaren maximalen Differenzbetrags gebildet durch die Differenz aus Referenzwert Rref und dem Vergleichs-Ist-Wert Rist auf das Vorliegen eines LED-Kurzschlusses rückgeschlossen wird, wobei der maximale Differenzbetrag maximal 10% des Referenzwertes Rref beträgt.
  • Weiters kann z.B. vorgesehen sein, dass bei Feststellen eines LED-Kurzschlusses eine Fehlerroutine ausgelöst wird. Die Fehlerroutine kann beispielsweise die Ausgabe eines Fehlersignals s1 (siehe Fig. 1) und/oder die Veränderung des Betriebszustandes des LED-Stranges 3 umfassen. Bei Nichtvorliegen eines LED-Kurzschlusses kann hingegen ein Signal s2 zur Bestätigung der Fehlerfreiheit ausgegeben werden.
  • Im Falle des Feststellens von Kurzschlussfehlerfreiheit kann der erfasste Vergleichs-Ist-Wert Rist den vorliegenden Referenzwert Rref ersetzen und auf dem Datenspeicher 6 abgespeichert werden, um in einer nachfolgenden Iteration der Schritte a bis f als aktualisierter Referenzwert zu dienen.
  • Mit Blick auf Fig. 1 sei erwähnt, dass das Kurzschlusserkennungssystem 9 dazu eingerichtet sein kann, dass die Amplitude des überlagerten Wechselstromes IW1, IW2 unabhängig vom Absolutbetrag des Nennwertes des Betriebsgleichstromes IB des LED-Stranges 3 ist.
  • Alternativ dazu kann vorgesehen sein, dass das Kurzschlusserkennungssystem dazu eingerichtet ist, dass die Amplitude des überlagerten Wechselstromes IW1, IW2 abhängig vom Absolutbetrag des Nennwertes des Betriebsgleichstromes IB des LED-Stranges 3 ist.
  • Weiters betrifft die Erfindung einen Kraftfahrzeugscheinwerfer, umfassend ein erfindungsgemäßes kurzschlussfehlererkennendes Lichtsystem 7. Weiters betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug, umfassend ein erfindungsgemäßes kurzschlussfehlererkennendes Lichtsystem 7 und/oder einen erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugscheinwerfer.
  • Fig. 1 zeigt noch einige weitere Merkmale, die erwähnenswert sind: Die Versorgung des LED-Strangs 3 bzw. des Lichtsystems 7 kann von einer Batterie 1 bzw. einem Energiespeicher bereitgestellt werden. Der Betriebsgleichstrom IB kann von einem Treiber 2 geliefert werden.
  • Dieser Treiber 2 kann beispielsweise als Schaltwandler oder als Linearregler ausgeführt sein. Ist der Treiber 2 als Schaltwandler ausgeführt, so weist dieser, bekanntermaßen, einen elektronischen Schalter (nicht gezeigt) auf, um eine geforderte Ausgangsgröße zu steuern. Je nach Anforderungen kann der Treiber 2 als eine Kombination aus mehreren Schaltwandlern ausgeführt sein. Beispielsweise kann eine Kombination aus Hochsetzstellern 21 und Tiefsetzstellern 22, 22a eingesetzt werden (siehe Fig. 5). Sind mehrere LED-Stränge zu versorgen, so kann für jeden LED-Strang ein Tiefsetzsteller 22, 22a vorgesehen sein. Bevorzugt wird die Ausgangsgröße des Schaltwandlers geregelt. Die Ausgangsgröße kann dabei dem geforderten Betriebsgleichstrom IB entsprechen. Die Regelung des Betriebsgleichstromes IB kann über eine Modulation der Einschaltdauer des elektronischen Schalters realisiert werden. Alternativ dazu sind auch Schaltwandler bekannt geworden, welche über Modulation einer Schaltfrequenz des elektronischen Schalters die Ausgangsgröße, im vorliegenden Fall, den Betriebsgleichstrom IB, regeln. Bei beiden Regelungsarten sind Schaltfrequenzen im oberen kHz-Bereich bis hin zu wenigen MHz üblich.
  • Es kann vorgesehen sein, dass der Betriebsgleichstrom IB des LED-Stranges 3 von einem stromgeregelten Tiefsetzsteller 22, 22a bereitgestellt wird. Dieser Tiefsetzsteller weist einen elektronischen Schalter (nicht gezeigt) auf, dessen Schaltzyklen vom geforderten Betriebsgleichstrom IB abhängen. Die Schaltzyklen entsprechen somit einer Stellgröße welche durch die Einschaltdauer und/oder durch die Schaltfrequenz änderbar ist. Wird nun der LED-Strang 3 mittels einer Betriebsgleichspannung, beispielsweise über die Verbindung zu einer Strom- bzw. Spannungsquell, beispielsweise einer Batterie 1, in Betrieb genommen, so kann ein Wechselstrom IW1 oder IW2 durch eine Änderung der Schaltzyklen des elektronischen Schalters überlagert werden. Die Frequenz fw des überlagerten Wechselstromes beträgt dabei bevorzugt weniger als ein Tausendstel der Schaltfrequenz des elektronischen Schalters im stromgeregelten Tiefsetzsteller, wobei die Frequenz fw des überlagerten Wechselstromes zumindest 60Hz beträgt.
  • Alternativ oder zusätzlich kann der Betriebsgleichstrom IB linear geregelt bzw. begrenzt werden. Dazu kann ein elektronischer Schalter (nicht gezeigt) in Serie mit den LEDs 31 des LED-Stranges 3 geschaltet sein. Dieser elektronische Schalter wirkt dabei wie ein gesteuerter Widerstand und erlaubt es so, den Betriebsgleichstrom IB des LED-Stranges 3 zu ändern. Die Stellgröße, die in dieser Variante den Betriebsstrom IB bestimmt ist somit jene Größe, die den Wert des gesteuerten Widerstandes beeinflusst. Dadurch kann wie beim Schaltwandler der LED-Strang 3, mit einem dem Betriebsgleichstrom IB überlagerten Wechselstrom IW1 bzw. IW2, versorgt werden.
  • Sowohl in der Variante, in der der Betriebsgleichstrom IB über einen Schaltwandler bereitgestellt wird, als auch in der Variante, in welcher der Betriebsgleichstrom IB linear geregelt wird, kann die Stellgröße für den Treiber 2 und somit die Frequenz fw des überlagerten Wechselstromes IW1 bzw. IW2 von einem Microcontroller 4 vorgegeben werden.
  • Der überlagerte Wechselstrom IW1 bzw. IW2 führt zu einer entsprechenden Änderung der LED-Strangspannung U(t) des LED-Stranges 3 um den Betriebsgleichspannungspunkt. Betrachtet man nun lediglich das Kleinsignalverhalten der LEDs 31 im LED-Strang 3, so kann man von einem, durch den überlagerten Wechselstrom IW1 bzw. IW2 resultierenden, Wechselspannungsabfall UW1 bzw. UW2 am LED-Strang 31 sprechen. Dieser kann nun herangezogen werden, um auf einen Kurzschluss rückzuschließen.
  • Dazu kann der durch den Wechselstrom IW1 bzw. IW2 verursachte Wechselspannungsabfall UW1 bzw. UW2 am LED-Strang 3 gemessen werden. Durch eine Filterung der LED-Strangspannung U(t), beispielsweise durch einen elektronischen Hochpass, kann der resultierende Wechselspannungsabfall UW1 bzw. UW2 von der Betriebsgleichspannung UB(T1,T2,T3) getrennt gemessen werden. Die Messung des Wechselspannungsabfalles UW1 bzw. UW2 kann durch eine Messung des Amplitudenwertes oder eine Peak to Peak Wertmessung der resultierenden Wechselspannung UW1 bzw. UW2 am LED-Strang 31 realisiert werden. Weiters kann durch den gemessenen Wechselspannungsabfall UW1 bzw. UW2 ein Effektivwert der resultierenden Wechselspannung am LED-Strang 31 berechnet werden.
  • Insbesondere kann eine kontinuierliche Messung des Wechselspannungsabfalls UW1 bzw. UW2 am LED-Strang 31 vorgesehen sein, welche die LED-Strangspannung U(t) bzw. den Wechselspannungsabfall UW1 bzw. UW2 laufend misst. In der Praxis wird eine derartige laufende Messung bevorzugter Weise in diskreten Zeitabständen von mindestens 1/(2*fw), besonders bevorzugt von mindestens 1/(5*fw), durchgeführt.
  • Ist eine Wechselspannungsmessung in Form einer Peak-to-Peak-Wertmessung vorgesehen, so können die einzelnen Messungen nach Maximal- und Minimalwerten gefiltert werden, womit die Berechnung des Peak-to-Peak-Wertes über die Differenzbildung von Maximal- und Minimalwert möglich wird. Dieser Peak-to-Peak-Wert entspricht einem, mit dem differentiellen Betriebs-Wechselstrom-Ist-Widerstandswert korrelierenden, Vergleichs-Ist-Wert Rist. Der Peak-to-Peak-Wert steigt entsprechend der abflachenden Kurve des repräsentativen differenziellen Widerstandes mit zunehmender Anzahl an LEDs 31 im LED-Strang 3. Bei einem Kurzschluss einer LED 31 sinkt der Peak-to-Peak-Wert LED-Strang 3. Analog dazu kann der Vergleichs-Ist-Wert Rist auch dem Amplitudenwert oder dem Effektivwert des Wechselspannungsabfalles UW1 bzw. UW2 des LED-Stranges 3 entsprechen. Vorteilhaft ist es, wenn die Maximal- und Minimalwerte jeweils über mindestens drei Messungen gemittelt werden, bevor der Peak-to-Peak-Wert berechnet wird.
  • In einer bevorzugten Ausführung entspricht der Vergleichs-Ist-Wert Rist einer bestimmten zeitlichen Änderungsrate. Diese zeitliche Änderungsrate kann der zeitlichen Änderung eines Peak-to-Peak-Wertes oder eines Amplitudenwertes oder eines Effektivwertes innerhalb einer definierten Zeitdauer entsprechend. Damit wird die Kurzschlusserkennung unabhängiger von langsamen Änderungen durch Umwelteinflüsse. Vorteilhafterweise entspricht der Referenzwert in diesem Fall -x*0.1 des Vergleichs-Ist-Wertes pro Millisekunde, wobei x der Anzahl der LEDs 31 im LED-Strang 3 entspricht.
  • Insbesondere kann ein Microcontroller 4 vorgesehen sein, welcher dazu eingerichtet ist, den Vergleich des Referenzwertes Rref mit dem Vergleichs-Ist-Wert Rist durchzuführen. Dieser Microcontroller 4 kann eine Spannungsmesseinheit 5 aufweisen, mit welcher die LED-Strangspannung U(t) bzw. der Wechselspannungsabfall UW1 bzw. UW2 gemessen wird. Besonders bevorzugt ist der Microcontroller 4 dazu eingerichtet, sowohl den Vergleichs-Ist-Wert Rist zu ermitteln und diesen mit dem Referenzwert Rref zu vergleichen, als auch die oben genannte Stellgröße für den Treiber 2 zur Verfügung zu stellen. In einer weiteren Ausführungsform kann der eingeprägte Wechselstrom IW1 bzw. IW2 dergestalt gewählt sein, dass seine Amplitude unabhängig vom Absolutbetrag des Nennwertes des Betriebsgleichstromes IB des LED-Stranges 3 ausgestaltet ist.
  • Die Erfindung ist nicht auf die gezeigten Ausführungsformen beschränkt, sondern durch den gesamten Schutzumfang der Ansprüche definiert.
  • Etwaige Bezugszeichen in den Ansprüchen sind beispielhaft und dienen nur der einfacheren Lesbarkeit der Ansprüche, ohne diese einzuschränken.

Claims (14)

  1. Verfahren zur Erkennung eines Kurzschlusses zumindest einer LED (31) eines LED-Stranges (3) eines Lichtmoduls (8), wobei der LED-Strang (3) eine Anzahl von zumindest zwei an miteinander in Serie geschalteten LEDs (31) umfasst, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst:
    a) Bereitstellen eines Referenzwertes (Rref), welcher mit einem differentiellen Betriebswechselstrom-Soll-Widerstands des LED-Stranges (3) korreliert und Hinterlegen des Referenzwertes (Rref) auf einem Datenspeicher (6),
    b) Inbetriebnahme des LED-Stranges (3) mit einer Betriebsgleichspannung (UBT1, UBT2, UBT3), sodass der LED-Strang (3) Licht abstrahlt,
    c) Einprägen eines zu der Betriebsgleichspannung (UBT1, UBT2, UBT3) überlagerten Wechselstromes (IW1, IW2) in den LED-Strang (3), wobei die Frequenz des Wechselstromes (IW1, IW2) zumindest 60 Hz beträgt, wobei der eingeprägte Wechselstrom (IW1, IW2) so gewählt ist, dass seine Amplitude zwischen 20% und 60% des Absolutbetrages des Nennwertes eines durch die Betriebsgleichspannung (UBT1, UBT2, UBT3) veranlassten Betriebsgleichstromes (IB) des LED-Stranges (3) beträgt,
    d) Messen des durch den Wechselstrom (IW1, IW2) gemäß Schritt c) verursachten Wechselspannungsabfalles (UW1, UW2) an dem LED-Strang,
    e) Ableiten eines mit einem differentiellen Betriebs-Wechselstrom-Ist-Widerstandswert korrelierenden Vergleichs-Ist-Wertes (Rist) des LED-Strangs unter Zuhilfenahme des gemäß Schritt d) gemessenen Wechselspannungsabfalles (UW1, UW2),
    f) Abrufen des auf dem Datenspeicher (6) gemäß Schritt a) zur Verfügung gestellten Referenzwertes (Rref) und Vergleich mit dem Vergleichs-Ist-Wert (Rist), wobei ergebnisabhängig von dem Vergleich auf das Vorliegen eines LED-Kurzschlusses rückgeschlossen wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der gemäß Schritt c) eingeprägte Wechselstrom (IW1, IW2) frei von einem Gleichanteil ist.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei der eingeprägte Wechselstrom (IW1, IW2) den zeitlichen Verlauf eines Rechtecksignals, eines Dreiecksignals oder eines Sinussignals aufweist.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der gemäß Schritt a) zur Verfügung gestellte Referenzwert (Rref) der differentielle Betriebswechselstrom-Soll-Widerstand ist, und wobei der gemäß Schritt e) abgeleitete Vergleichs-Ist-Wert (Rist) ein differentieller Betriebswechselstrom-Widerstands-Ist-Wert ist, der erhalten wird, indem ein Quotient aus dem gemessenen Wechselspannungsabfall (UW1, UW2) gemäß Schritt d) und dem eingeprägten Wechselstroms (IW1, IW2) gemäß Schritt c) gebildet wird.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei es sich bei dem Vergleich gemäß Schritt f) um einen Grenzwertvergleich handelt, wobei bei Überschreiten eines vorgebbaren maximalen Differenzbetrags gebildet durch die Differenz aus Referenzwert (Rref) und dem Vergleichs-Ist-Wert (Rist) auf das Vorliegen eines LED-Kurzschlusses rückgeschlossen wird, wobei der maximale Differenzbetrag maximal 10% des Referenzwertes (Rref) beträgt.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei bei Feststellen eines LED-Kurzschlusses eine Fehlerroutine ausgelöst wird.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, wobei die Fehlerroutine die Ausgabe eines Fehlersignal (s1) und/oder die Veränderung des Betriebszustandes des LED-Stranges (3) umfasst.
  8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei bei Nichtvorliegen eines LED-Kurzschlusses ein Signal (s2) zur Bestätigung der Fehlerfreiheit ausgegeben wird.
  9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei im Falle des Feststellens von Kurzschlussfehlerfreiheit in Schritt e) der erfasste Vergleichs-Ist-Wert (Rist) den vorliegenden Referenzwert (Rref) ersetzt und auf dem Datenspeicher (6) abgespeichert wird, um in einer nachfolgenden Iteration der Schritte a) bis f) als aktualisierter Referenzwert zu dienen.
  10. Kurzschlussfehlererkennendes Lichtsystem (7) zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend
    - ein Lichtmodul (8) mit zumindest einem LED-Strang (3), wobei der zumindest eine LED-Strang (3) eine Anzahl von zumindest zwei an miteinander in Serie geschalteten LEDs (31) aufweist,
    - sowie ein Kurzschlusserkennungssystem (9), wobei das Kurzschlusserkennungssystem (9) zumindest zur elektrischen Versorgung des zumindest einen LED-Stranges (3) eingerichtet ist, wobei das Kurzschlusserkennungssystem (9) dazu eingerichtet ist, die Schritte a) bis f) des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche durchzuführen.
  11. Kurzschlussfehlererkennendes Lichtsystem (7) nach Anspruch 10, wobei das Kurzschlusserkennungssystem (9) dazu eingerichtet ist, dass die Amplitude des überlagerten Wechselstromes (IW1, IW2) unabhängig vom Absolutbetrag des Nennwertes des Betriebsgleichstromes (IB) des LED-Stranges (3) ist.
  12. Kurzschlussfehlererkennendes Lichtsystem (7) nach Anspruch 10, wobei das Kurzschlusserkennungssystem dazu eingerichtet ist, dass die Amplitude des überlagerten Wechselstromes (IW1, IW2) abhängig vom Absolutbetrag des Nennwertes des Betriebsgleichstromes (IB) des LED-Stranges (3) ist.
  13. Kraftfahrzeugscheinwerfer, umfassend ein kurzschlussfehlererkennendes Lichtsystem (7) nach einem der Ansprüche 10 bis 12.
  14. Kraftfahrzeug, umfassend ein kurzschlussfehlererkennendes Lichtsystem (7) nach einem der Ansprüche 10 bis 12 und/oder einen Kraftfahrzeugscheinwerfer nach Anspruch 13.
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