EP4680479A1 - Steuereinrichtung für ein ladegerät für ein fahrzeug, ladegerät, und verfahren zum betrieb der steuereinrichtung - Google Patents

Steuereinrichtung für ein ladegerät für ein fahrzeug, ladegerät, und verfahren zum betrieb der steuereinrichtung

Info

Publication number
EP4680479A1
EP4680479A1 EP24701856.7A EP24701856A EP4680479A1 EP 4680479 A1 EP4680479 A1 EP 4680479A1 EP 24701856 A EP24701856 A EP 24701856A EP 4680479 A1 EP4680479 A1 EP 4680479A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
connection
control device
vehicle
protective conductor
resistor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP24701856.7A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Koji Jaeger
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of EP4680479A1 publication Critical patent/EP4680479A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L3/00—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
    • B60L3/0023—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train
    • B60L3/0069—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train relating to the isolation, e.g. ground fault or leak current
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/50—Testing of electric apparatus, lines, cables or components for short-circuits, continuity, leakage current or incorrect line connections
    • G01R31/54—Testing for continuity
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L1/00—Supplying electric power to auxiliary equipment of vehicles
    • B60L1/006—Supplying electric power to auxiliary equipment of vehicles to power outlets
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40—Drive Train control parameters
    • B60L2240/52—Drive Train control parameters related to converters
    • B60L2240/527—Voltage
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/10—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles characterised by the energy transfer between the charging station and the vehicle
    • B60L53/14—Conductive energy transfer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/20—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles characterised by converters located in the vehicle
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L55/00—Arrangements for supplying energy stored within a vehicle to a power network, i.e. vehicle-to-grid [V2G] arrangements

Definitions

  • the invention relates to a control device for a charging device for a vehicle, a charging device, and a vehicle to load device (V2L device).
  • the invention further relates to an energy management system, a vehicle, a method for operating the control device, and a computer program and a computer-readable storage medium.
  • Chargers for example in vehicles with an electric drive in an electric vehicle or a hybrid vehicle, are used to recharge batteries, preferably accumulators or traction batteries, from an electrical energy source, preferably from an external alternating current source or from the public alternating current grid.
  • electrical energy can be made available to consumers in a vehicle with a vehicle to load socket (V2L socket). Consumers connected to the socket are supplied with the energy.
  • V2L socket vehicle to load socket
  • a control device controls the charging process and the supply of electrical energy to the consumer.
  • this electrical system is considered to be a grounded electrical system because the external alternating current source is grounded via a ground connection.
  • the connection of the V2L socket to the ground connection must be monitored during the charging process. There is therefore a need for a simple and compact solution for a control device for a charger that monitors the connection of the V2L socket to the ground connection.
  • a control device for a charging device for a vehicle comprises a diagnostic device.
  • the control device can be connected to a vehicle to load device (V2L device) of the vehicle via a first connecting line, preferably an electrical connecting line.
  • the control device has a first protective conductor connection for connection to a protective conductor of the vehicle.
  • a connectable V2L device preferably has a second protective conductor connection for connection to the protective conductor of the vehicle.
  • the diagnostic device has a first diagnostic connection for connection to the first connecting line and a voltage measuring device which is set up to determine a voltage between the first diagnostic connection and the first protective conductor connection.
  • the diagnostic device detects or diagnoses an error and outputs a signal if the determined voltage is less than a predefinable lower threshold value or the determined voltage is greater than a predefinable upper threshold value.
  • the diagnostic device preferably detects a faulty electrical connection of the V2L device to the protective conductor of the vehicle. Preferably, a faulty electrical connection is present when there is no electrical connection between the V2L device and the protective conductor of the vehicle.
  • the control device is designed for a vehicle with a charger and a V2L device.
  • a protective conductor is provided in the vehicle, which is connected to an external charging device, e.g. a charging station, via a ground connection, preferably with a ground cable, during a charging process. Since the control device and the V2L device are arranged at different locations within the vehicle, both the control device are connected to the protective conductor of the vehicle via a first protective conductor connection and preferably the V2L device via a second protective conductor connection. So that an additional control device is not required for the V2L device, the control device comprises a diagnostic device for diagnosing a faulty connection or connection of the V2L device to the protective conductor of the vehicle.
  • the diagnostic device can be connected to the V2L device via a first diagnostic connection with a first connecting line.
  • the diagnostic device also comprises a voltage measuring device which measures a voltage between the first diagnostic connection and the first protective conductor connection Depending on the voltage determined, the diagnostic device detects or diagnoses a faulty connection of the V2L device to the protective conductor
  • a simple solution is advantageously provided for a control device for a charger, which monitors the connection of the V2L device to the protective conductor or the earth connection by means of a specially designed diagnostic device.
  • a voltage at the end of the protective conductor is monitored by means of a, preferably predeterminable, voltage difference across the parallel connecting line between the end of the protective conductor and a reference point present in the diagnostic device.
  • a voltage at the protective conductor within the V2L device is monitored by means of a, preferably predeterminable, voltage difference across the parallel connecting line between the V2L device and the diagnostic device at the diagnostic connection of the diagnostic device.
  • the diagnostic device comprises a current and/or voltage source which is connected on the one hand to the first protective conductor connection and on the other hand to a first resistor, wherein the first resistor is connected between the voltage source and the first diagnostic connection.
  • the current and/or voltage source is preferably designed to provide a predeterminable voltage at a first resistor.
  • a current is impressed on the first connection line between the diagnostic connection and the V2L device via a first resistor or a voltage is applied across the first resistor. This creates a voltage that can be specified using the current and/or voltage source between the first connection line and the protective conductor of the vehicle.
  • a circuit for the diagnostic device which enables monitoring of the connection of the V2L device and a protective conductor.
  • the first resistor is arranged within the control device or within the charger or within the V2L device.
  • the spatial proximity to the diagnostic device speaks in favor of an arrangement within the control device, so that the first resistor is preferably arranged on the same circuit board as the electronics of the control device and a connection to the diagnostic device is made by means of conductor tracks.
  • no additional cables are therefore required to connect the first resistor.
  • the first resistor is preferably arranged elsewhere within the charger or within the V2L device, possibly combined with an electrical connection via additional cables between the current and/or voltage source, the first resistor and the first diagnostic connection.
  • the charger comprises a charging connection for connecting an external energy source.
  • the charger further comprises a battery connection for connecting a traction battery of the vehicle.
  • the protective conductor of the vehicle is connected to a grounding cable of the external energy source.
  • the grounding cable of the external energy source is an electrically conductive connection to a ground of the external energy source or a PE conductor or a protective conductor of the external energy source.
  • electrical energy is transmitted between at least one of the energy sources, the external energy source and/or the traction battery, and at least one of the energy sinks, the traction battery or the V2L device.
  • the protective conductor of the vehicle When operating the charger to transfer energy from an external energy source to the vehicle, preferably to the traction battery or to supply the V2L device, the protective conductor of the vehicle is connected to an earth cable or protective conductor of the external energy source.
  • a protective measure, a protective earthing of the control device, the charger and the vehicle is thus provided, so that the protective earthing serves to keep this accessible part at earth potential in the event of a short circuit between an active, preferably live, conductor and a conductive, touchable part, preferably a housing part of the charger or the vehicle, and thus to prevent or at least reduce a current flow through the, preferably human, body to earth.
  • the invention further relates to a charger with a control device.
  • the control device is preferably arranged within the charger or the control device is connected to the charger via further connecting lines.
  • a charger with a control device is provided.
  • the invention further relates to a V2L device for a vehicle.
  • a V2L device is preferably a device that makes it possible to provide electrical energy from a vehicle, preferably via a socket, which can be used to operate consumers.
  • the V2L device comprises a test circuit.
  • the V2L device can be connected to a control device for a charger of the vehicle via a first connecting line, preferably an electrical one.
  • the V2L device comprises a second protective conductor connection for connection to a protective conductor of the vehicle.
  • the control device preferably has a first protective conductor connection for connection to the protective conductor of the vehicle.
  • the test circuit comprises a first test connection for connection to the first connecting line.
  • the V2L device further comprises a second resistor. A series connection of a first and the second resistor preferably forms a voltage divider. The second resistor is connected between the first test connection and the second protective conductor connection.
  • a V2L device is provided with a test circuit.
  • the test circuit includes a second resistor, a first test terminal and a second protective conductor terminal.
  • the second resistor is connected between the first test terminal and the second protective conductor terminal.
  • a V2L device is provided which comprises a test circuit which enables the connection of the V2L device to the protective conductor or the earth connection to be monitored by means of a specially designed diagnostic device.
  • the test circuit comprises a first resistor and a second test connection.
  • a series connection of the first resistor and the second resistor forms a voltage divider.
  • the first resistor is connected to the second test connection on the one hand and to the second resistor on the other hand via an intermediate tap.
  • the second resistor is connected to the second protective conductor connection on the one hand and to the first resistor on the other hand via the intermediate tap.
  • the intermediate tap is connected to the first test connection.
  • the second test port is connected to a second diagnostic port of the control device, wherein the first test port is connected to the first diagnostic port of the control device.
  • a V2L device is provided with a test circuit.
  • the test circuit includes first and second resistors, first and second test terminals, and a second protective conductor terminal.
  • the second resistor is connected between the first test terminal and the second protective conductor terminal.
  • an alternative V2L device which comprises a test circuit which enables the connection of the V2L device to the protective conductor or the earth connection to be monitored by means of a specially designed diagnostic device.
  • the V2L device comprises a socket for connecting a, preferably mobile, consumer.
  • the socket comprises a protective connection which is connected to the second protective conductor connection.
  • the protective conductor of the vehicle is preferably connected to a protective cable of the consumer via the protective connection.
  • the V2L device comprises a socket for connecting a consumer.
  • These are preferably mobile or commercially available consumers for operation on a power socket in a house, apartment, garden or garage.
  • Such consumers can be electrical devices or consumers for preparing food, for example a coffee machine or a grill, or household appliances such as a vacuum cleaner or tools such as a compressor or a saw.
  • These devices comprise a protective cable which is connected to the protective conductor of the vehicle via the protective connection of the socket of the V2L device.
  • a V2L device is provided with a socket whose protective connection is connected to the protective conductor of the vehicle, wherein the connection of the V2L device to the protective conductor of the vehicle or the earth connection can be monitored by means of a specially designed diagnostic device.
  • the invention further relates to an energy management system for a vehicle.
  • the energy management system comprises a control device or a charger with a control device and a V2L device.
  • the first diagnostic connection is connected to the first test connection of the V2L device via a first connecting line.
  • a second diagnostic connection is connected to a second test connection of the V2L device via a second connecting line.
  • an energy management system consisting of a control device and a connected V2L device, which enables monitoring of the connection of the V2L device to the protective conductor of the vehicle or the earth connection.
  • the invention relates to a vehicle with a control device and a V2L device or an energy management system.
  • a vehicle comprising a control device with a connected V2L device, which enables monitoring of the connection of the V2L device to the protective conductor of the vehicle or the earth connection.
  • the invention relates to a method for operating a control device with the steps: determining a voltage between a first diagnostic connection and a first protective conductor connection and outputting a signal if the determined voltage is less than a predefinable lower threshold value or greater than a predefinable upper threshold value.
  • the protective conductor By determining the voltage between the first diagnostic connection and the first protective conductor connection, it can be determined whether the protective conductor is connected to the V2L device or not. It is preferably determined whether the first protective conductor connection of the control device is connected to the second protective conductor connection of the V2L device via the protective conductor of the vehicle or not. It is preferably determined whether there is a continuous connection of the protective conductor between the V2L device and the diagnostic circuit.
  • the upper and lower threshold values preferably result from the dimensioning of the first and second resistors and the applied voltage or current of the current and/or voltage source. If the determined voltage is less than a lower threshold value, there is a defect in the diagnostic circuit, preferably the current and/or voltage source.
  • the connection of the V2L device to the protective conductor is interrupted.
  • the connection between the first protective conductor connection of the control device and the second protective conductor connection of the V2L device via the protective conductor of the vehicle is interrupted if the determined voltage is greater than an upper threshold value.
  • at least two different types of error are diagnosed.
  • a specific signal is output depending on the type of error, preferably a first signal for a detected error of a first error type and a second signal for a detected error of a second error type.
  • a method is provided for monitoring the connection of a V2L socket or the V2L device to the protective conductor or the earth connection.
  • the invention relates to a computer program comprising instructions which, when the program is executed by a control device, cause the control device to carry out the method.
  • the invention relates to a computer-readable storage medium comprising instructions which, when executed by a control device, cause the control device to carry out the method.
  • Figure 1 is a schematic representation of a vehicle with a control device and a V2L device
  • Figure 2 shows an alternative schematic representation of a vehicle with a control device and a V2L device
  • Figure 3 a schematically illustrated flow chart for a method for operating a control device
  • FIG. 1 shows a vehicle 500 and an external energy source 600.
  • the vehicle 500 is preferably any vehicle on water, on land or in the air.
  • the external energy source 600 is preferably, for example, a wall box in a garage or a stationary charging column of a central or decentralized charging station or a grid connection.
  • the external energy source 600 is preferably a single or multi-phase alternating voltage source or a direct voltage source.
  • the external energy source 600 comprises a grounding cable 610.
  • the grounding cable is preferably an electrical cable, a protective conductor or a PE conductor which is connected to the potential of the earth.
  • the vehicle 500 comprises a charger 100, which converts electrical energy from the external energy source 600 into, for example, a direct and/or alternating voltage.
  • the converted energy for example in the form of a high-voltage direct voltage, is preferably used to charge a battery in the vehicle 500, preferably a traction battery 700 or high-voltage battery.
  • a traction battery 700 is preferably used to supply an electric drive of the vehicle 500.
  • a V2L device 300, preferably the socket 460 of the V2L device 300, in the vehicle 500 is preferably supplied with the converted energy, for example in the form of an alternating voltage, via a third and fourth connecting line 550, 560.
  • a control device 150 preferably controls the operation of the charger.
  • the control device 150 comprises a diagnostic device 200.
  • the control device 150 can be connected to the V2L device 300 of the vehicle 500 via a first connecting line 580.
  • the control device 150 also has a first protective conductor connection 520 for connection to the protective conductor 510 of the vehicle 500.
  • the V2L device 300 has a second protective conductor connection 530 for connection to the protective conductor 510 of the vehicle 500.
  • the diagnostic device 200 comprises a first diagnostic Conclusion 240 for connection to the first connecting line 580 and a voltage measuring device 230, which determines a voltage between the first diagnostic connection 240 and the first protective conductor connection 520.
  • the diagnostic device 200 diagnoses an error and outputs a signal S if the determined voltage is less than a predeterminable lower threshold value or the determined voltage is greater than a predeterminable upper threshold value.
  • the diagnostic device 200 preferably comprises a current and/or voltage source 210, which is connected on the one hand to the first protective conductor connection 520 and on the other hand to a first resistor 215.
  • the first resistor 215 is preferably connected between the current and/or voltage source 210 and the first diagnostic connection 240.
  • the current and/or voltage source 210 is preferably set up to provide a predeterminable voltage at the first resistor 215.
  • the V2L device 300 comprises a test circuit 400.
  • the V2L device 300 can preferably be connected to the control device 150 for a charger 100 of the vehicle 500 via the first connecting line 580.
  • the V2L device 300 comprises a second protective conductor connection 530 for connection to a protective conductor 510 of the vehicle 500.
  • the control device 150 has a first protective conductor connection 520 for connection to the protective conductor 510 of the vehicle 500.
  • the test circuit 400 comprises a first test connection 450 for connection to the first connecting line 580 and a second resistor 420.
  • the second resistor 420 is connected between the first test connection 450 and the second protective conductor connection 530.
  • the V2L device preferably comprises a socket 460 for connecting a consumer 800.
  • the socket 460 comprises a protective connection 470.
  • the protective connection 470 is connected to the second protective conductor connection 530.
  • the diagnostic device 200 according to the invention according to Figure 2 comprises only the current and/or voltage source 210 and a first diagnostic connection 240 for connection to the first connecting line 580, a second diagnostic connection 220 for connection to a second connecting line 570 and a voltage measuring device 230 which is designed to measure a voltage between the first diagnostic connection 240 and the first protective conductor connection 520.
  • the test circuit 400 of the V2L device 300 according to Figure 2 comprises a first resistor 215 and a second test connection 430.
  • the test circuit 400 of the V2L device 300 according to Figure 2 comprises a series connection of the first resistor 215 and the second resistor 420, which form a voltage divider.
  • the first resistor 215 is connected on the one hand to the second test connection 430 and on the other hand via an intermediate tap 440 to the second resistor 420.
  • the second resistor 420 is connected on the one hand to the second protective conductor connection 530 and on the other hand via the intermediate tap 440 to the first resistor 215.
  • the intermediate tap 440 is connected to the first test connection 450.
  • the second test port 430 is connected to the second diagnostic port 220 of the control device 150 via the second connection line 570.
  • the first test port 450 is connected to the first diagnostic port 240 of the control device 150.
  • FIG. 3 shows a schematically illustrated flow chart for a method 900 for operating a control device 150.
  • the method 900 starts with step 905.
  • step 910 a voltage between a first diagnostic connection 240 and a first protective conductor connection 520 is determined.
  • step 920 a signal S is output if the determined voltage is less than a predeterminable lower threshold value or greater than a predeterminable upper threshold value.
  • step 925 ends with step 925.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

Steuereinrichtung (150) für ein Ladegerät (100) für ein Fahrzeug (500) und eine V2L-Vorrichtung (300), wobei die Steuereinrichtung (150) und die V2L-Vorrichtung (300) mit einem Schutzleiter (510) des Fahrzeugs 500 verbunden sind. Die Steuereinrichtung (150) umfasst eine Diagnoseeinrichtung (200), welche einen Fehler der Verbindung der V2L-Vorrichtung 300 mit dem Schutzleiter 510 diagnostiziert.

Description

Beschreibung
Titel ät, und Verfahren zum Betrieb der
Die Erfindung betrifft eine Steuereinrichtung für ein Ladegerät für eine Fahrzeug, ein Ladegerät, und eine vehicle to load - Vorrichtung (V2L-Vorrichtung). Ferner betrifft die Erfindung ein Energiemanagementsystem, ein Fahrzeug, ein Verfahren zum Betrieb der Steuereinrichtung sowie ein Computerprogramm und ein computerlesbares Speichermedium.
Stand der Technik
Ladegeräte, beispielsweise in Fahrzeugen mit einem elektrischen Antrieb in einem Elektrofahrzeug oder einem Hybridfahrzeug, dienen zum Nachladen von Batterien, bevorzugt Akkumulatoren oder Traktionsbatterien, aus einer elektrischen Energiequelle, bevorzugt aus einer externen Wechselstromquelle oder aus dem öffentlichen Wechselstromnetz. Während des Ladevorgangs kann in einem Fahrzeug mit einer vehicle to load Steckdose (V2L-Steckdose) elektrische Energie für Verbraucher bereitgestellt werden. An die Steckdose angeschlossene Verbraucher werden mit der Energie versorgt. Dabei steuert eine Steuereinrichtung den Ladevorgang und die Versorgung des Verbrauchers mit elektrischer Energie. Während des Ladevorgangs wird dieses elektrische System als ein geerdetes elektrisches System betrachtet, da die externe Wechselstromquelle über einen Erdungsanschluss geerdet ist. Zur Gewährleistung der Betriebssicherheit ist während des Ladevorgangs die Verbindung der V2L-Steckdose mit dem Erdungsanschluss zu überwachen. Daher besteht Bedarf an einer einfachen und kompakten Lösung für eine Steuereinrichtung für ein Ladegerät, die die Verbindung der V2L-Steckdose mit dem Erdungsanschluss überwacht.
Offenbarung der Erfindung Es wird eine Steuereinrichtung für ein Ladegerät für ein Fahrzeug bereitgestellt Die Steuereinrichtung umfasst eine Diagnoseeinrichtung. Die Steuereinrichtung ist über eine erste Verbindungsleitung, bevorzugt eine elektrische Verbindungsleitung, mit einer vehicle to load - Vorrichtung (V2L-Vorrichtung) des Fahrzeugs verbindbar. Die Steuereinrichtung weist einen ersten Schutzleiteranschluss auf zum Anschluss an einen Schutzleiter des Fahrzeugs. Bevorzugt weist eine anschliessbare V2L-Vorrichtung einen zweiten Schutzleiteranschluss auf zum Anschluss an den Schutzleiter des Fahrzeugs. Erfindungsgemäß weist die Diagnoseeinrichtung einen ersten Diagnoseanschluss zum Anschluss an die erste Verbindungsleitung auf und eine Spannungsmesseinrichtung auf, die dazu eingerichtet ist, eine Spannung zwischen dem ersten Diagnoseanschluss und dem ersten Schutzleiteranschluss zu ermitteln. Die Diagnoseeinrichtung erkennt oder diagnostiziert einen Fehler und gibt ein Signal aus, wenn die ermittelte Spannung kleiner als ein vorgebbarer unterer Schwellenwert ist oder die ermittelte Spannung größer als ein vorgebbarer oberer Schwellwert ist. Bevorzugt erkennt die Diagnoseeinrichtung eine fehlerhafte elektrische Verbindung der V2L-Vorrichtung mit dem Schutzleiter des Fahrzeugs. Bevorzugt liegt eine fehlerhafte elektrische Verbindung vor, wenn keine elektrische Verbindung der V2L-Vorrichtung mit dem Schutzleiter des Fahrzeugs besteht.
Die Steuereinrichtung ist für ein Fahrzeug mit einem Ladegerät und einer V2L- Vorrichtung eingerichtet. In dem Fahrzeug ist ein Schutzleiter vorgesehen, der während eines Ladevorgangs über einen Erdungsanschluss, bevorzugt mit einem Erdungskabel, einer externen Ladeeinrichtung, bspw. einer Ladesäule, verbunden wird oder verbunden ist. Da die Steuereinrichtung und die V2L-Vorrich- tung an unterschiedlichen Orten innerhalb des Fahrzeugs angeordnet sind, sind sowohl die Steuereinrichtung über einen ersten Schutzleiteranschluss als auch bevorzugt die V2L- Vorrichtung über einen zweiten Schutzleiteranschluss, mit dem Schutzleiter des Fahrzeugs verbunden. Damit nicht eine zusätzliche Steuereinrichtung für die V2L-Vorrichtung benötigt wird, umfasst die Steuereinrichtung eine Diagnoseeinrichtung zur Diagnose einer fehlerhaften Anbindung oder Verbindung der V2L-Vorrichtung an den Schutzleiter des Fahrzeugs. Hierzu ist die Diagnoseeinrichtung über einen ersten Diagnoseanschluss mit einer ersten Verbindungsleitung mit der V2L-Vorrichtung verbindbar. Weiter umfasst die Diagnoseeinrichtung eine Spannungsmesseinrichtung, die eine Spannung zwischen dem ersten Diagnoseanschluss und dem ersten Schutzleiteranschluss ermittelt In Abhängigkeit der ermittelten Spannung erkennt oder diagnostiziert die Diagnoseeinrichtung eine fehlerhafte Anbindung der V2L-Vorrichtung an den Schutzleiter
Vorteilhaft wird eine einfache Lösung für eine Steuereinrichtung für ein Ladegerät bereitgestellt, die mittels einer speziell ausgestalteten Diagnoseeinrichtung die Verbindung der V2L Vorrichtung mit dem Schutzleiter oder dem Erdungsanschluss überwacht Bevorzugt wird dabei eine Spannung am Ende des Schutzleiters, überwacht mittels einer, bevorzugt vorgebbaren, Spannungsdifferenz über die parallel verlaufende Verbindungsleitung zwischen dem Ende des Schutzleiters und einem in der Diagnoseeinrichtung vorliegenden Bezugspunkt. Bevorzugt wird dabei eine Spannung am Schutzleiter innerhalb der V2L- Vorrichtung überwacht mittels einer, bevorzugt vorgebbaren, Spannungsdifferenz über die parallel verlaufende Verbindungsleitung zwischen der V2L-Vorrichtung und der Diagnoseeinrichtung an dem Diagnoseanschluss der Diagnoseeinrichtung.
In einer Ausgestaltung umfasst die Diagnoseeinrichtung eine Strom- und oder Spannungsquelle, die einerseits mit dem ersten Schutzleiteranschluss und andererseits mit einem ersten Widerstand verbunden ist, wobei der erste Widerstand zwischen die Spannungsquelle und den ersten Diagnoseanschluss geschaltet ist. Bevorzugt ist die Strom- und oder Spannungsquelle dazu eingerichtet, an einem ersten Widerstand eine vorgebbare Spannung bereitzustellen.
Mittels der Strom- und oder Spannungsquelle wird über einen ersten Widerstand ein Strom auf die erste Verbindungsleitung zwischen Diagnoseanschluss und der V2L-Vorrichtung aufgeprägt oder eine Spannung über dem ersten Widerstand angelegt. Dadurch stellt sich eine mittels der Strom- und oder Spannungsquelle vorgebbare Spannung zwischen der ersten Verbindungsleitung und dem Schutzleiter des Fahrzeugs ein.
Vorteilhaft wird eine Schaltung für die Diagnoseeinrichtung bereitgestellt, die eine Überwachung der Verbindung der V2L- Vorrichtung und einem Schutzleiter ermöglicht. In einer Ausgestaltung ist der erste Widerstand innerhalb der Steuereinrichtung oder innerhalb des Ladegerätes oder innerhalb der V2L-Vorrichtung angeordnet Für eine Anordnung innerhalb der Steuereinrichtung spricht die räumliche Nähe zur Diagnoseeinrichtung, sodass bevorzugt der erste Widerstand auf der gleichen Schaltungsplatine mit der Elektronik der Steuereinrichtung angeordnet ist und eine Anbindung an die Diagnoseeinrichtung mittels Leiterbahnen erfolgt Bevorzugt werden somit keine zusätzlichen Kabelleitungen zum Anschluss des ersten Widerstandes benötigt. Alternativ ist bevorzugt der erste Widerstand an anderer Stelle innerhalb des Ladegerätes oder innerhalb der V2L-Vorrichtung angeordnet, möglicherweise kombiniert mit einer elektrischen Anbindung über zusätzliche Kabel zwischen der Strom- und oder Spannungsquelle, dem ersten Widerstand und dem ersten Diagnoseanschluss.
Vorteilhaft werden mehrere Möglichkeiten für eine Anordnung des ersten Widerstandes bereitgestellt.
In einer anderen Ausgestaltung der Erfindung umfasst das Ladegerät einen Ladeanschluss zum Anschluss einer externen Energiequelle. Bevorzugt umfasst das Ladegerät weiter einen Batterieanschluss zum Anschluss einer Traktionsbatterie des Fahrzeugs. Bei Anschluss der externen Energiequelle an das Ladegerät wird der Schutzleiter des Fahrzeugs mit einem Erdungskabel der externen Energiequelle verbunden. Das Erdungskabel der externen Energiequelle ist eine elektrisch leitende Verbindung zu einer Erdung der externen Energiequelle oder ein PE-Leiter oder ein Schutzleiter der externen Energiequelle. Bevorzugt wird bei dem Betrieb des Ladegerätes elektrische Energie zwischen mindestens einer der Energiequellen, der externen Energiequelle und oder der Traktionsbatterie, und mindestens einer der Energiesenken, der Traktionsbatterie oder der V2L- Vorrichtung übertragen.
Bei dem Betrieb des Ladegerätes, bei dem Energie aus einer externen Energiequelle in das Fahrzeug übertragen wird, bevorzugt in die Traktionsbatterie oder zur Versorgung der V2L-Vorrichtung, wird der Schutzleiter des Fahrzeugs mit einem Erdungskabel oder Schutzleiter der externen Energiequelle verbunden. Vorteilhaft wird ein somit eine Schutzmaßnahme, eine Schutzerdung der Steuereinrichtung, des Ladegerätes und des Fahrzeugs, bereitgestellt, sodass die Schutzerdung dazu dient, im Falle eines Schlusses eines aktiven, bevorzugt spannungsführenden, Leiters mit einem leitfähigen, berührbaren Teil, bevorzugt ein Gehäuseteil des Ladegerätes oder des Fahrzeugs, dieses berührbare Teil auf Erdpotenzial zu halten und so einen Stromfluss durch den, bevorzugt menschlichen, Körper gegen Erde zu verhindern oder zumindest zu verringern.
Ferner betrifft die Erfindung ein Ladegerät mit einer Steuereinrichtung. Bevorzugt ist die Steuereinrichtung innerhalb des Ladegerätes angeordnet oder die Steuereinrichtung ist über weitere Verbindungsleitungen mit dem Ladegerät verbunden.
Vorteilhaft wird ein Ladegerät mit einer Steuereinrichtung bereitgestellt.
Ferner betrifft die Erfindung eine V2L-Vorrichtung für ein Fahrzeug. Bevorzugt ist eine V2L- Vorrichtung eine Vorrichtung, die es ermöglicht, aus einem Fahrzeug, bevorzugt über eine Steckdose, elektrische Energie bereitzustellen, welche für den Betrieb von Verbrauchern verwendet werden kann. Die V2L-Vorrichtung umfasst eine Testschaltung. Die V2L-Vorrichtung ist über eine, bevorzugt elektrische, erste Verbindungsleitung mit einer Steuereinrichtung für ein Ladegerät des Fahrzeugs verbindbar. Die V2L-Vorrichtung umfasst einen zweiten Schutzleiteranschluss zum Anschluss an einen Schutzleiter des Fahrzeugs. Bevorzugt weist die Steuereinrichtung einen ersten Schutzleiteranschluss auf zum Anschluss an den Schutzleiter des Fahrzeugs. Die Testschaltung umfasst einen ersten Testanschluss zum Anschluss an die erste Verbindungsleitung. Weiter umfasst die V2L- Vorrichtung einen zweiten Widerstand. Bevorzugt bildet eine Reihenschaltung aus einem ersten und dem zweiten Widerstand einen Spannungsteiler aus. Der zweite Widerstand ist zwischen den ersten Testanschluss und den zweiten Schutzleiteranschluss geschaltet.
Es wird eine V2L- Vorrichtung mit einer Testschaltung bereitgestellt. Die Testschaltung umfasst einen zweiten Widerstand, einen ersten Testanschluss und einen zweiten Schutzleiteranschluss. Der zweite Widerstand ist zwischen den ersten Testanschluss und den zweiten Schutzleiteranschluss geschaltet. Vorteilhaft wird eine V2L- Vorrichtung bereitgestellt, die eine Testschaltung umfasst, die es ermöglicht, mittels einer speziell ausgestalteten Diagnoseeinrichtung die Verbindung der V2L-Vorrichtung mit dem Schutzleiter oder dem Erdungsanschluss zu überwachen.
In einer Ausgestaltung umfasst die Testschaltung einen ersten Widerstand und einen zweiten Testanschluss. Eine Reihenschaltung des ersten Widerstands und des zweiten Widerstands bilden einen Spannungsteiler aus. Der erste Widerstand ist einerseits mit dem zweiten Testanschluss verbunden und andererseits über einen Zwischenabgriff mit dem zweiten Widerstand verbunden. Der zweite Widerstand ist einerseits mit dem zweiten Schutzleiteranschluss verbunden und andererseits über den Zwischenabgriff mit dem ersten Widerstand verbunden. Der Zwischenabgriff ist mit dem ersten Testanschluss verbunden.
Bevorzugt ist während des Betriebs der V2L-Vorrichtung der zweite Testanschluss mit einem zweiten Diagnoseanschluss der Steuereinrichtung verbunden, wobei der erste Testanschluss mit dem ersten Diagnoseanschluss der Steuereinrichtung verbunden ist.
Es wird eine V2L- Vorrichtung mit einer Testschaltung bereitgestellt. Die Testschaltung umfasst einen ersten und einen zweiten Widerstand, einen ersten und einen zweiten Testanschluss und einen zweiten Schutzleiteranschluss. Der zweite Widerstand ist zwischen den ersten Testanschluss und den zweiten Schutzleiteranschluss geschaltet.
Vorteilhaft wird eine alternative V2L- Vorrichtung bereitgestellt, die eine Testschaltung umfasst, die es ermöglicht, mittels einer speziell ausgestalteten Diagnoseeinrichtung die Verbindung der V2L- Vorrichtung mit dem Schutzleiter oder dem Erdungsanschluss zu überwachen.
In einer Ausgestaltung umfasst die V2L- Vorrichtung eine Steckdose zum Anschluss eines, bevorzugt mobilen, Verbrauchers. Die Steckdose umfasst einen Schutzanschluss, welcher mit dem zweiten Schutzleiteranschluss verbunden ist. Bevorzugt wird bei Anschluss eines Verbrauchers der Schutzleiter des Fahrzeugs über den Schutzanschluss mit einem Schutzkabel des Verbrauchers verbunden. Die V2L- Vorrichtung umfasst eine Steckdose zum Anschluss eines Verbrauchers. Bevorzugt sind dies mobile oder handelsübliche Verbraucher für den Betrieb an einer Steckdose des Stromnetzes in einem Haus, in einer Wohnung, in einem Garten oder einer Garage. Derartige Verbraucher können elektrische Geräte oder Verbraucher zur Zubereitung von Lebensmitteln, beispielsweise eine Kaffeemaschine oder ein Grill sein, oder Haushaltsgeräte wie ein Staubsauger oder Werkzeuge wie ein Kompressor oder eine Säge sein. Diese Geräte umfassen ein Schutzkabel, welches über den Schutzanschluss der Steckdose der V2L- Vorrichtung mit dem Schutzleiter des Fahrzeugs verbunden werden.
Vorteilhaft wird eine V2L-Vorrichtung mit einer Steckdose bereitgestellt, deren Schutzanschluss mit dem Schutzleiter des Fahrzeugs verbunden ist, wobei mittels einer speziell ausgestalteten Diagnoseeinrichtung die Überwachung der Verbindung der V2L- Vorrichtung mit dem Schutzleiter des Fahrzeugs oder dem Erdungsanschluss ermöglicht wird.
Ferner betrifft die Erfindung ein Energiemanagementsystem für ein Fahrzeug. Das Energiemanagementsystem umfasst eine Steuereinrichtung oder ein Ladegerät mit einer Steuereinrichtung und eine V2L-Vorrichtung. Der erste Diagnoseanschluss ist mit dem ersten Testanschluss der V2L-Vorrichtung über eine erste Verbindungsleitung verbunden. Bevorzugt ist ein zweiter Diagnoseanschluss mit einem zweiten Testanschluss der V2L- Vorrichtung über eine zweite Verbindungsleitung verbunden.
Vorteilhaft wird ein Energiemanagementsystem bestehend aus einer Steuereinrichtung und einer angeschlossenen V2L-Vorrichtung bereitgestellt, welches eine Überwachung der Verbindung der V2L-Vorrichtung mit dem Schutzleiter des Fahrzeugs oder dem Erdungsanschluss ermöglicht.
Ferner betrifft die Erfindung ein Fahrzeug mit einer Steuereinrichtung und einer V2L-Vorrichtung oder einem Energiemanagementsystem. Vorteilhaft wird ein Fahrzeug, umfassend eine Steuereinrichtung mit einer angeschlossenen V2L- Vorrichtung, bereitgestellt, welches eine Überwachung der Verbindung der V2L- Vorrichtung mit dem Schutzleiter des Fahrzeugs oder dem Erdungsanschluss ermöglicht.
Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betrieb einer Steuereinrichtung mit den Schritten: Ermitteln einer Spannung zwischen einem ersten Diagnoseanschluss und einem ersten Schutzleiteranschluss und Ausgeben eines Signals, falls die ermittelte Spannung kleiner als ein vorgebbarer unterer Schwellenwert ist oder größer als ein vorgebbarer oberer Schwellwert ist.
Mittels dem Ermitteln der Spannung zwischen dem ersten Diagnoseanschluss und dem ersten Schutzleiteranschluss kann erkannt werden, ob der Schutzleiter mit der V2L-Vorrichtung verbunden ist oder nicht. Bevorzugt wird erkannt, ob der erste Schutzleiteranschluss der Steuereinrichtung mit dem zweiten Schutzleiteranschluss der V2L-Vorrichtung über den Schutzleiter des Fahrzeugs verbunden ist oder nicht. Bevorzugt wird erkannt, ob eine durchgängige Verbindung des Schutzleiters zwischen der V2L Vorrichtung und der Diagnoseschaltung besteht. Bevorzugt ergeben sich der obere und der untere Schwellenwert aus der Dimensionierung des ersten und des zweiten Widerstands und der angelegten Spannung oder des Stroms der Strom- und oder Spannungsquelle. Wenn die ermittelte Spannung kleiner als ein unterer Schwellwert ist, liegt ein Defekt der Diagnoseschaltung, bevorzugt der Strom- und oder Spannungsquelle, vor. Wenn die ermittelte Spannung größer als ein oberer Schwellwert ist, ist die Verbindung der V2L-Vorrichtung mit dem Schutzleiter unterbrochen. Bevorzugt ist die Verbindung zwischen dem ersten Schutzleiteranschluss der Steuereinrichtung und dem zweiten Schutzleiteranschluss der V2L-Vorrichtung über den Schutzleiter des Fahrzeugs unterbrochen, wenn die ermittelte Spannung größer als ein oberer Schwellwert ist. Bevorzugt werden mindestens zwei unterschiedliche Fehlerarten diagnostiziert. Bevorzugt wird je nach Fehlerart ein spezifisches Signal ausgegeben, bevorzugt somit ein erstes Signal für einen erkannten Fehler einer ersten Fehlerart und ein zweites Signal für einen erkannten Fehler einer zweiten Fehlerart. Vorteilhaft wird ein Verfahren bereitgestellt, mit dem die Verbindung einer V2L- Steckdose oder der V2L-Vorrichtung mit dem Schutzleiter oder dem Erdungsanschluss überwacht wird.
Ferner betrifft die Erfindung ein Computerprogramm, umfassend Befehle, die bei der Ausführung des Programms durch eine Steuereinrichtung diese veranlassen, das Verfahren auszuführen.
Ferner betrifft die Erfindung ein computerlesbares Speichermedium, umfassend Befehle, die bei der Ausführung durch eine Steuereinrichtung diese veranlassen, das Verfahren auszuführen.
Es versteht sich, dass die Merkmale, Eigenschaften und Vorteile des Ladegeräts entsprechend auf das Verfahren bzw. den Antriebsstrang und das Fahrzeug und umgekehrt zutreffen bzw. anwendbar sind.
Weitere Merkmale und Vorteile von Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen.
Kurze Beschreibung der Zeichnung
Im Folgenden soll die Erfindung anhand einiger Figuren näher erläutert werden, dazu zeigen:
Figur 1 eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs mit einer Steuereinrichtung und einer V2L-Vorrichtung
Figur 2 eine alternative schematische Darstellung eines Fahrzeugs mit einer Steuereinrichtung und einer V2L-Vorrichtung
Figur 3 ein schematisch dargestelltes Ablaufdiagramm für ein Verfahren zum Betrieb einer Steuereinrichtung
Ausführungsformen der Erfindung
Die Figur 1 zeigt ein Fahrzeug 500 und eine externe Energiequelle 600. Das Fahrzeug 500 ist bevorzugt ein beliebiges Fahrzeug zu Wasser, zu Lande oder in der Luft. Bevorzugt ist die externe Energiequelle 600 beispielsweise eine Wallbox in einer Garage oder eine stationäre Ladesäule einer zentralen oder dezentralen Ladestation oder ein Netzanschluss. Die externe Energiequelle 600 ist bevorzugt eine ein oder mehrphasige Wechselspannungsquelle oder eine Gleichspannungsquelle. Die externe Energiequelle 600 umfasst ein Erdungskabel 610. Bevorzugt ist das Erdungskabel ein elektrisches Kabel, ein Schutzleiter oder ein PE-Leiter, welches oder welcher mit dem Potential der Erde verbunden ist. Bei einem Anschluss der externen Energiequelle 600 über einen Ladeanschluss 505 an das Fahrzeug 500 wird ein Schutzleiter 510 des Fahrzeugs mit dem Erdungsanschluss 610 der externen Energiequelle 600 verbunden. Das Fahrzeug 500 umfasst ein Ladegerät 100, welches elektrische Energie aus der externen Energiequelle 600 in beispielsweise eine Gleich- und oder Wechselspannung umwandelt. Mit der umgewandelten Energie, beispielsweise in Form einer Hochvolt-Gleichspannung, wird bevorzugt eine Batterie in dem Fahrzeug 500, bevorzugt eine Traktionsbatterie 700 oder Hochvoltbatterie aufgeladen. Eine Traktionsbatterie 700 dient bevorzugt der Versorgung eines elektrischen Antriebs des Fahrzeugs 500. Bevorzugt wird mit der umgewandelten Energie, beispielsweise in Form einer Wechselspannung, über eine dritte und vierte Verbindungsleitung 550, 560 eine V2L-Vorrichtung 300, bevorzugt die Steckdose 460 der V2L-Vorrichtung 300, in dem Fahrzeug 500 versorgt. Bevorzugt steuert eine Steuereinrichtung 150 den Betrieb des Ladegerätes. Die Steuereinrichtung 150 umfasst eine Diagnoseeinrichtung 200. Die Steuereinrichtung 150 ist über eine erste Verbindungsleitung 580 mit der V2L-Vorrichtung 300 des Fahrzeugs 500 verbindbar. Weiter weist die Steuereinrichtung 150 einen ersten Schutzleiteranschluss 520 auf zum Anschluss an den Schutzleiter 510 des Fahrzeugs 500. Die V2L-Vorrichtung 300 weist einen zweiten Schutzleiteranschluss 530 auf zum Anschluss an den Schutzleiter 510 des Fahrzeugs 500. Die Diagnoseeinrichtung 200 umfasst einen ersten Diagnosean- Schluss 240 zum Anschluss an die erste Verbindungsleitung 580 und eine Spannungsmesseinrichtung 230, welche eine Spannung zwischen dem ersten Diagnoseanschluss 240 und dem ersten Schutzleiteranschluss 520 ermittelt. Die Diagnoseeinrichtung 200 diagnostiziert einen Fehler und gibt ein Signal S aus, wenn die ermittelte Spannung kleiner als ein vorgebbarer unterer Schwellenwert ist oder die ermittelte Spannung größer als ein vorgebbarer oberer Schwellwert ist. Bevorzugt umfasst die Diagnoseeinrichtung 200 eine Strom- und oder Spannungsquelle 210, die einerseits mit dem ersten Schutzleiteranschluss 520 und andererseits mit einem ersten Widerstand 215 verbunden ist. Bevorzugt ist der erste Widerstand 215 zwischen die Strom- und oder Spannungsquelle 210 und den ersten Diagnoseanschluss 240 geschaltet. Bevorzugt ist die Strom- und oder Spannungsquelle 210 dazu eingerichtet, an dem ersten Widerstand 215 eine vorgebbare Spannung bereitzustellen. Die V2L- Vorrichtung 300 umfasst eine Testschaltung 400. Die V2L-Vorrichtung 300 ist bevorzugt über die erste Verbindungsleitung 580 mit der Steuereinrichtung 150 für ein Ladegerät 100 des Fahrzeugs 500 verbindbar. Die V2L-Vorrichtung 300 umfasst einen zweiten Schutzleiteranschluss 530 zum Anschluss an einen Schutzleiter 510 des Fahrzeugs 500. Die Steuereinrichtung 150 weist einen ersten Schutzleiteranschluss 520 auf zum Anschluss an den Schutzleiter 510 des Fahrzeugs 500. Die Testschaltung 400 umfasst einen ersten Testanschluss 450 zum Anschluss an die erste Verbindungsleitung 580 und einen zweiten Widerstand 420. Der zweite Widerstand 420 ist zwischen den ersten Testanschluss 450 und den zweiten Schutzleiteranschluss 530 geschaltet. Die V2L-Vorrichtung umfasst bevorzugt eine Steckdose 460 zum Anschluss eines Verbrauchers 800. Die Steckdose 460 umfasst einen Schutzanschluss 470. Der Schutzanschluss 470 ist mit dem zweiten Schutzleiteranschluss 530 verbunden. Bei Anschluss eines, bevorzugt mobilen, Verbrauchers 800 wir der Schutzleiter 510 des Fahrzeugs 500 mit einem Schutzkabel des Verbrauchers 800 verbunden.
Ausgehend von dem Fahrzeug 500 nach Figur 1 umfasst die erfindungsgemäße Diagnoseeinrichtung 200 nach Figur 2 lediglich die Strom- und oder Spannungsquelle 210 und einen ersten Diagnoseanschluss 240 zum Anschluss an die erste Verbindungsleitung 580, einen zweiten Diagnoseanschluss 220 zum Anschluss an eine zweite Verbindungsleitung 570 und eine Spannungsmesseinrichtung 230, die dazu eingerichtet ist, eine Spannung zwischen dem ersten Diagnoseanschluss 240 und dem ersten Schutzleiteranschluss 520 zu ermitteln. Entsprechend umfasst die Testschaltung 400 der V2L-Vorrichtung 300 nach Figur 2 einen ersten Widerstand 215 und einen zweiten Testanschluss 430. Die Testschaltung 400 der V2L-Vorrichtung 300 nach Figur 2 umfasst eine Reihenschaltung des ersten Widerstands 215 und des zweiten 420 Widerstands, welche einen Spannungsteiler ausbilden. Der erste Widerstand 215 ist einerseits mit dem zweiten Testanschluss 430 verbunden und andererseits über einen Zwischenabgriff 440 mit dem zweiten Widerstand 420. Der zweite Widerstand 420 ist einerseits mit dem zweiten Schutzleiteranschluss 530 verbunden und andererseits über den Zwischenabgriff 440 mit dem ersten Widerstand 215. Der Zwischenabgriff 440 ist mit dem ersten Testanschluss 450 verbunden. Während des Betriebs der V2L-Vorrichtung ist der zweite Testanschluss 430 über die zweite Verbindungsleitung 570 mit dem zweiten Diagnoseanschluss 220 der Steuereinrichtung 150 verbunden. Der erste Testanschluss 450 ist mit dem ersten Diagnoseanschluss 240 der Steuereinrichtung 150 verbunden.
Figur 3 zeigt ein zeigt ein schematisch dargestelltes Ablaufdiagramm für ein Verfahren 900 zum Betrieb einer Steuereinrichtung 150. Das Verfahren 900 startet mit dem Schritt 905. In Schritt 910 wird eine Spannung zwischen einem ersten Diagnoseanschluss 240 und einem ersten Schutzleiteranschluss 520 ermittelt. In Schritt 920 wird ein Signal S ausgegeben, falls die ermittelte Spannung kleiner als ein vorgebbarer unterer Schwellenwert ist oder größer als ein vorgebbarer oberer Schwellwert ist. Mit Schritt 925 endet das Verfahren.

Claims

Ansprüche:
1 . Steuereinrichtung (150) für ein Ladegerät (100) für ein Fahrzeug (500), wobei die Steuereinrichtung (150) eine Diagnoseeinrichtung (200) umfasst, wobei die Steuereinrichtung (150) über eine erste Verbindungsleitung (580) mit einer V2L-Vorrichtung (300) des Fahrzeugs (500) verbindbar ist, wobei die Steuereinrichtung (150) einen ersten Schutzleiteranschluss (520) aufweist zum Anschluss an einen Schutzleiter (510) des Fahrzeugs (500), dadurch gekennzeichnet, dass die Diagnoseeinrichtung (200) einen ersten Diagnoseanschluss (240) zum Anschluss an die erste Verbindungsleitung (580) umfasst und eine Spannungsmesseinrichtung (230) umfasst, die dazu eingerichtet ist, eine Spannung zwischen dem ersten Diagnoseanschluss (240) und dem ersten Schutzleiteranschluss (520) zu ermitteln, wobei die Diagnoseeinrichtung (200) einen Fehler diagnostiziert und ein Signal (S) ausgibt, wenn die ermittelte Spannung kleiner als ein vorgebbarer unterer Schwellenwert ist oder die ermittelte Spannung größer als ein vorgebbarer oberer Schwellwert ist.
2. Steuereinrichtung (150) nach Anspruch 1 , wobei die Diagnoseeinrichtung (200) eine Strom- und oder Spannungsquelle (210) umfasst, die einerseits mit dem ersten Schutzleiteranschluss (520) und andererseits mit einem ersten Widerstand (215) verbunden ist, wobei der erste Widerstand (215) zwischen die Strom- und oder Spannungsquelle (210) und den ersten Diagnoseanschluss (240) geschaltet ist
3. Steuereinrichtung (150) nach Anspruch 2, wobei der erste Widerstand (215) innerhalb der Steuereinrichtung (150) oder innerhalb des Ladegerätes (100) oder innerhalb der V2L- Vorrichtung (300) angeordnet ist.
4. Steuereinrichtung (150) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Ladegerät (100) einen Ladeanschluss zum Anschluss einer externen Energiequelle (600) umfasst, wobei bei Anschluss der externen Energiequelle an das Ladegerät (100) der Schutzleiter (510) des Fahrzeugs (500) mit einem Erdungskabel (610) der externen Energiequelle (600) verbunden wird.
5. Ladegerät (100) mit einer Steuereinrichtung (150) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
6. V2L-Vorrichtung (300) für ein Fahrzeug (500), wobei die V2L- Vorrichtung eine Testschaltung (400) umfasst, wobei die V2L- Vorrichtung (300) über eine erste Verbindungsleitung (580) mit einer Steuereinrichtung (150) für ein Ladegerät (100) des Fahrzeugs (500) verbindbar ist, wobei die V2L- Vorrichtung (300) einen zweiten Schutzleiteranschluss (530) umfasst zum Anschluss an einen Schutzleiter (510) des Fahrzeugs (500), dadurch gekennzeichnet, dass die Testschaltung (400) einen ersten Testanschluss (450) zum Anschluss an die erste Verbindungsleitung (580) umfasst und einen zweiten Widerstand (420) umfasst, wobei der zweite Widerstand (420) zwischen den ersten Testanschluss (450) und den zweiten Schutzleiteranschluss (530) geschaltet ist.
7. V2L-Vorrichtung (300) nach Anspruch 6, wobei die Testschaltung (400) einen ersten Widerstand (215) und einen zweiten Testanschluss (430) umfasst und wobei eine Reihenschaltung des ersten Widerstands (215) und des zweiten (420) Widerstands einen Spannungsteiler ausbilden, wobei der erste Widerstand (215) einerseits mit dem zweiten Testanschluss (430) verbunden ist und andererseits über einen Zwischenabgriff (440) mit dem zweiten Widerstand (420) verbunden ist und wobei der zweite Widerstand (420) einerseits mit dem zweiten Schutzleiteranschluss (530) verbunden ist und andererseits über den Zwischenabgriff (440) mit dem ersten Widerstand (215) verbunden ist, wobei der Zwischenabgriff (440) mit dem ersten Testanschluss (450) verbunden ist.
8. V2L-Vorrichtung (300) nach Anspruch 6 oder 7, wobei die V2L- Vorrichtung eine Steckdose (460) umfasst zum Anschluss eines Verbrauchers (800), wobei die Steckdose (460) einen Schutzanschluss (470) umfasst, wobei der Schutzanschluss (470) mit dem zweiten Schutzleiteranschluss (530) verbunden ist
9. Energiemanagementsystem für ein Fahrzeug (500), umfassend eine Steuereinrichtung (150) oder ein Ladegerät (100) mit einer Steuereinrichtung (150) nach einem der Ansprüche 1 bis 5 und eine V2L-Vor- richtung (300) nach einem der Ansprüche 6 bis 8, wobei der erste Diagnoseanschluss (240) mit dem ersten Testanschluss (450) der V2L-Vorrichtung über eine erste Verbindungsleitung (580) verbunden ist
10. Fahrzeug (500) mit einer Steuereinrichtung (150) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, mit einem Ladegerät nach Anspruch 5, einer V2L-Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8 oder einem Energiemanagementsystem nach Anspruch 9.
11. Verfahren (900) zum Betrieb einer Steuereinrichtung (150) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, mit den Schritten:
Ermitteln (910) einer Spannung zwischen einem ersten Diagnoseanschluss (240) und einem ersten Schutzleiteranschluss (520);
Ausgeben (920) eines Signals (S), falls die ermittelte Spannung kleiner als ein vorgebbarer unterer Schwellenwert ist oder größer als ein vorgebbarer oberer Schwellwert ist.
12. Computerprogramm, umfassend Befehle, die bei der Ausführung des Programms durch eine Steuereinrichtung (150) diese veranlassen, das Verfahren (900) nach Anspruch 11 auszuführen.
13. Computerlesbares Speichermedium, umfassend Befehle, die bei der Ausführung durch eine Steuereinrichtung (150) diese veranlassen, das Verfahren (900) nach Anspruch 11 auszuführen.
EP24701856.7A 2023-03-17 2024-01-23 Steuereinrichtung für ein ladegerät für ein fahrzeug, ladegerät, und verfahren zum betrieb der steuereinrichtung Pending EP4680479A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102023106693.5A DE102023106693A1 (de) 2023-03-17 2023-03-17 Steuereinrichtung für ein Ladegerät für ein Fahrzeug, Ladegerät, und Verfahren zum Betrieb der Steuereinrichtung
PCT/EP2024/051490 WO2024193869A1 (de) 2023-03-17 2024-01-23 Steuereinrichtung für ein ladegerät für ein fahrzeug, ladegerät, und verfahren zum betrieb der steuereinrichtung

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP4680479A1 true EP4680479A1 (de) 2026-01-21

Family

ID=89716039

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP24701856.7A Pending EP4680479A1 (de) 2023-03-17 2024-01-23 Steuereinrichtung für ein ladegerät für ein fahrzeug, ladegerät, und verfahren zum betrieb der steuereinrichtung

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP4680479A1 (de)
CN (1) CN120936507A (de)
DE (1) DE102023106693A1 (de)
WO (1) WO2024193869A1 (de)

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3678151B2 (ja) * 2001-01-11 2005-08-03 日産自動車株式会社 電気車両の地絡検出装置
US8405939B2 (en) * 2010-03-08 2013-03-26 Pass & Seymour, Inc. Protective device for an electrical supply facility
US8648606B2 (en) * 2010-06-03 2014-02-11 Lear Corporation Ground monitor
US11059474B2 (en) * 2018-10-09 2021-07-13 Ford Global Technologies, Llc Hybrid vehicle with electrical power outlet

Also Published As

Publication number Publication date
CN120936507A (zh) 2025-11-11
WO2024193869A1 (de) 2024-09-26
DE102023106693A1 (de) 2024-09-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102014013870B4 (de) Mobiles Prüfsystem für Automobil-Ladestationen
DE102017123457A1 (de) Ladevorrichtung und Fahrzeug mit mehreren Ladeschnittstellen
DE102015122636B4 (de) Wechselrichter mit Netztrennstelle und Isolationswiderstandsmessung sowie Verfahren zur Messung eines Isolationswiderstandes
DE102011007839A1 (de) Fahrzeugladevorrichtung
DE102018132895A1 (de) Erdschlussüberwachungssystem für ein elektrisch angetriebenes Fahrzeug
DE102018104916A1 (de) Verfahren zur Steuerung einer Ladevorrichtung eines Fahrzeugs und Ladevorrichtung eines Fahrzeugs zum Laden eines elektrischen Energiespeichers des Fahrzeugs
DE102012201827A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Entladung eines Zwischenkreises eines Spannungsnetzes
DE102020115487A1 (de) Ladevorrichtung für ein Kraftfahrzeug
DE102016214050A1 (de) Anordnung aus einem Kraftfahrzeug und einem Verbindungsmittel, Kraftfahrzeug und Verbindungsmittel
DE102017215116A1 (de) Kommunikation mit Ladekabel eines batterieelektrischen Fahrzeugs
DE102017222968A1 (de) Ladekabel für einen Ladevorgang zum Laden eines elektrischen Energiespeichers eines Fahrzeugs
DE102019207920A1 (de) Fahrzeugbordnetz mit einem Isolationsmonitor und Gleichspannungsladestation mit einem ladestationsseitigem Isolationsmonitor
DE102015200960A1 (de) Ladevorrichtung und Ladesystem
WO2023020947A1 (de) Skalierbarer adapter für einen fahrzeug-ladevorgang
DE102016222271A1 (de) Schaltungsanordnung zur Ansteuerung einer Ladedose eines Elektro- oder Hybridfahrzeugs und Ladestecker
DE102018208357B4 (de) Adapter für das elektrische Laden eines Akkumulators eines Gerätes und Ladesystem hierfür
EP3756933B1 (de) Ladesteckverbinder und ladesteckverbindungssystem
WO2019219647A1 (de) Verfahren zum betreiben einer ladevorrichtung und ladevorrichtung zum laden eines energiespeichers für elektrofahrzeuge
DE102020112804A1 (de) Starthilfekabel
EP3696010A1 (de) Ladestecker zum laden eines stromspeichers, system mit einem ladestecker und verfahren zum verarbeiten von elektrischen grössen für einen ladestecker
DE102013226663A1 (de) Fahrzeugbatterie mit Impedanzüberwachung
DE102018111536B3 (de) Verfahren zur Steuerung eines Ladevorgangs eines Elektrofahrzeugs und Ladekabel
EP4680479A1 (de) Steuereinrichtung für ein ladegerät für ein fahrzeug, ladegerät, und verfahren zum betrieb der steuereinrichtung
DE102019004206A1 (de) Ladesystem fur ein elektrisch betreibbares Fahrzeug
DE102010063790A1 (de) Ladestation, Adaptervorrichtung und Ladesystem

Legal Events

Date Code Title Description
STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: UNKNOWN

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE INTERNATIONAL PUBLICATION HAS BEEN MADE

PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: REQUEST FOR EXAMINATION WAS MADE

17P Request for examination filed

Effective date: 20251017

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC ME MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR