WO2013092410A1 - Verfahren zur feststellung der spannungsfreiheit in einem elektrischen hochvolt-system und ein elektrisches hochvolt-system - Google Patents

Verfahren zur feststellung der spannungsfreiheit in einem elektrischen hochvolt-system und ein elektrisches hochvolt-system Download PDF

Info

Publication number
WO2013092410A1
WO2013092410A1 PCT/EP2012/075539 EP2012075539W WO2013092410A1 WO 2013092410 A1 WO2013092410 A1 WO 2013092410A1 EP 2012075539 W EP2012075539 W EP 2012075539W WO 2013092410 A1 WO2013092410 A1 WO 2013092410A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
voltage
display unit
voltage system
control unit
control units
Prior art date
Application number
PCT/EP2012/075539
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Uwe Lachmund
Ronny HÄNSCH
Original Assignee
Volkswagen Aktiengesellschaft
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 Volkswagen Aktiengesellschaft filed Critical Volkswagen Aktiengesellschaft
Priority to KR1020147017844A priority Critical patent/KR101708984B1/ko
Priority to US14/367,343 priority patent/US9500680B2/en
Priority to JP2014547868A priority patent/JP5837227B2/ja
Priority to CN201280070442.2A priority patent/CN104136261B/zh
Publication of WO2013092410A1 publication Critical patent/WO2013092410A1/de

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
    • 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
    • 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
    • B60L3/0046—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train relating to electric energy storage systems, e.g. batteries or capacitors
    • 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
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R16/00—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for
    • B60R16/02—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements
    • B60R16/03—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements for supply of electrical power to vehicle subsystems or for
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R19/00—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
    • G01R19/0084—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof measuring voltage only
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R19/00—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
    • G01R19/145—Indicating the presence of current or voltage
    • G01R19/155—Indicating the presence of voltage
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R19/00—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
    • G01R19/165—Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values
    • 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
    • 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
    • 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
    • G01R31/005—Testing of electric installations on transport means
    • G01R31/006—Testing of electric installations on transport means on road vehicles, e.g. automobiles or trucks
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

Definitions

  • the invention relates to a method for determining the absence of voltage in a high-voltage electrical system and such an electrical high-voltage system.
  • electric drives are used in modern electric or hybrid vehicles.
  • the electric drive has for this purpose a galvanically isolated from the low voltage electrical system of the motor vehicle high voltage power supply.
  • This power supply includes a powerful electric battery that generates a high DC voltage and a
  • Power electronics with a converter of the electric drive The drive is equipped with an isolated network to protect the hazard, e.g. is reduced by service personnel. Therefore, the insulation should be measured by measuring the insulation resistance of the power supply
  • Lines and the power electronics and the electric motor are voltage-free.
  • a voltage source connected to a reference potential for generating a
  • Voltage measuring devices are electrically connected to a measuring point for measuring the voltage swing, and the feed point and measuring point are arranged such that the at least one contactor is connected therebetween.
  • the invention is based on the technical problem of providing a method for determining the absence of voltage in an electrical high-voltage system as well as such an electrical high-voltage system, by means of which the absence of voltage can be determined more reliably.
  • the method or the electrical high-voltage system in particular an electric or hybrid vehicle, comprises at least two control units and at least one display unit, wherein the control units independently detect the voltage in the high-voltage system, wherein on the display unit a voltage freedom is displayed only if both or the control units involved detect a voltage below a threshold value.
  • the voltage is redundantly detected in the high-voltage system, so that individual errors are detected safely.
  • the ECUs can have the same voltage or different
  • the threshold may be 20V or 25V, for example.
  • Display unit is preferably in the form of a pictogram, so that the respective illustrated
  • Pictogram represents a logical link between the individual recorded voltage values. But it is also possible to represent the detected actual values of the voltage individually, these being displayed differently colored depending on the value. A combination of the display forms is possible. It should also be noted that, in the case of an erroneous measurement of a control device, this is preferably interpreted logically as exceeding the threshold value, since there may be no absence of voltage. In this case, in addition to the representation on the display unit about the state of the absence of voltage (not voltage-free here) can be shown that an error has occurred in a control unit. In one embodiment, at least one of the actual values of the detected voltage is displayed on at least one further display unit. By using two
  • an external diagnostic device is connected, wherein the external diagnostic device is connected via a gateway control unit with the control units in the high-voltage system and / or is directly connected to individual control units.
  • the method for determining the absence of voltage can be triggered by the diagnostic device.
  • the method can also be triggered via at least one in-vehicle control unit.
  • an input means may be provided in the vehicle, the actuation of which is detected by a control unit. Accordingly, a predetermined pedal operation or the like may be the triggering event.
  • a state of absence of voltage and / or the detected actual values are displayed on a display unit of the diagnostic device and a state of
  • the display unit in the electric or hybrid vehicle is that of a combination instrument.
  • the display unit in the electric or hybrid vehicle is that of a combination instrument.
  • Embodiment is displayed in the display unit of the vehicle, preferably the instrument cluster, the state of voltage freedom, for example, a pictogram, whereas on the display unit of the diagnostic device, the actual values are displayed.
  • the user must then observe both display units, with no voltage being available only if the display unit of the vehicle displays the state without voltage and the
  • shown actual values are on the display unit of the diagnostic device below the threshold or the thresholds.
  • At least one message is transmitted by the diagnostic device to at least one control unit, by means of which the determination of the absence of voltage is initiated. In a motor vehicle, this is preferably done with the ignition switched on, i. Terminal 15 is switched on.
  • control devices for detecting the voltage are at least one battery management control unit and / or a control unit of another high-voltage component of the high-voltage system of the vehicle, in particular the Power electronics of an electric machine. In one embodiment, this is
  • the high-voltage system 1 comprises an engine control unit 2, a control unit 3 a
  • Power electronics a battery management control unit 4, a control unit 5 a
  • Battery management control unit 4 and the controller 5 of the charger are connected to high-voltage lines 9 of the high-voltage system 1.
  • the control devices 2-6 are in the illustrated embodiment by two bus systems 10, 1 1 interconnected, wherein the one bus system 1 1 is connected to a gateway control unit 12.
  • the control units are 2-6 with a combination instrument 13 with a
  • Display unit 14 and connected to an external diagnostic device 15 with a display unit 16. Furthermore, the engine control unit 2 and the battery management control unit 4 are connected via a respective line 17 directly to the diagnostic device 15.
  • Control units 3-5 then measure the voltage on the high-voltage line 9 and compare it with a threshold value.
  • the battery management controller 4 receives from the
  • Control units 3 and 5 a state value.
  • the control units 3 and 5 a state value.
  • Battery management control unit 4 of the control units 3 and 5 also each receive an actual value.
  • the actual values are the voltage values which the control units 3, 5 have measured at the high-voltage lines 9.
  • the state values indicate whether the respective measured voltage is above or below the threshold value or whether an error has occurred during the measurement.
  • the control unit 6 transmits the plug state of the charging sockets 7, 8, that is, whether a charging plug is plugged in or not.
  • the battery management controller 4 then associates the states conjunctively, that is, when all the control unit 3-5 have determined a state value without voltage and no charging plug is inserted, is the
  • Control units 3, 4 and 5 the detected actual values via the gateway control unit 12 to the diagnostic device 15, where they are displayed on the display unit 16.
  • the battery management control unit 4 transmits the detected actual values of all control devices 3-5 via the gateway control unit 12 or directly via the line 17 to the diagnosis device 15, where these are displayed on the display unit 16.
  • state values can also be transmitted to the diagnostic device 15.
  • the user can switch off the ignition (KL15 off) and work on the high-voltage system 1.
  • the threshold values preferably have a hysteresis in order to avoid rapid changes in the evaluation stress-free or not tension-free.
  • the procedure can be repeated for safety.
  • further measures for switching off the high-voltage system 1 can be carried out and then subsequently the

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Hybrid Electric Vehicles (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Feststellung der Spannungsfreiheit in einem elektrischen Hochvolt-System (1 ), insbesondere in einem Elektro- oder Hybridfahrzeug, mittels mindestens zwei Steuergeräten (3-5) im Hochvolt-System (1 ) und mindestens einer Anzeigeeinheit (14, 16), wobei die Steuergeräte (3-5) voneinander unabhängig die Spannung im Hochvolt-System (1 ) erfassen, wobei auf der Anzeigeeinheit (14,16) eine Spannungsfreiheit nur angezeigt wird, wenn beide Steuergeräte (3-5) eine Spannung unterhalb eines Schwellwerts erfassen, sowie ein elektrisches Hochvolt-System (1 ).

Description

Beschreibung
Verfahren zur Feststellung der Spannungsfreiheit in einem elektrischen Hochvolt-System und ein elektrisches Hochvolt-System
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Feststellung der Spannungsfreiheit in einem elektrischen Hochvolt-System sowie ein solches elektrisches Hochvolt-System.
Beispielsweise in modernen Elektro- oder Hybridfahrzeugen werden Elektroantriebe eingesetzt. Der Elektroantrieb besitzt hierzu eine vom Niederspannungsbordnetz des Kraftfahrzeugs galvanisch getrennte Hochspannungsstromversorgung. Diese Stromversorgung umfasst eine leistungsfähige elektrische Batterie, die eine hohe Gleichspannung erzeugt, sowie eine
Leistungselektronik mit einem Umrichter des Elektroantriebs. Der Antrieb ist mit einem isolierten Netz ausgestattet, damit die Gefährdung z.B. von Servicepersonal reduziert wird. Daher sollte die Isolation durch Messung des Isolationswiderstands der Stromversorgung zur
Fahrzeugmasse überwacht werden. Allerdings ist nicht nur die Überwachung der Isolation für die Sicherheit wichtig, sondern auch die zuverlässige Trennung der Batterie von der
Stromversorgung im Ruhezustand, beispielsweise für Servicezwecke. Hierzu werden Schütze eingesetzt, die im Ruhezustand geöffnet sind, um die Batterie von der Stromversorgung, insbesondere vom Zwischenkreis des Umrichters, mechanisch zu trennen, so dass die
Leitungen und die Leistungselektronik sowie der Elektromotor spannungsfrei sind.
Aus der DE 10 2006 050 529 A1 ist eine Schaltungsanordnung zur Isolations- und
Schützüberwachung der Stromversorgung eines Elektroantriebs bekannt, umfassend:
- eine Batterie zur Spannungsversorgung des Elektroantriebs,
- eine von der Batterie gespeiste Leistungselektronik zum Ansteuern eines Elektromotors des Elektroantriebs,
- mindestens ein Schütz zum allpoligen elektrischen Trennen der Batterie von der
Leistungselektronik,
- eine mit einem Bezugspotential verbundene Spannungsquelle zur Erzeugung einer
Messspannung zur Isolations- und Schützüberwachung,
- zwei Spannungsmesseinrichtungen zum Messen eines durch die Messspannung erzeugten Spannungshubs in Bezug auf das Bezugspotential, - wobei die Spannungsquelle und eine erste der Spannungsmesseinrichtungen mit einem Einspeisepunkt zum Einspeisen der Messspannung und eine zweite der
Spannungsmesseinrichtungen mit einem Messpunkt zum Messen des Spannungshubs elektrisch verbunden sind, und Einspeisepunkt und Messpunkt derart angeordnet sind, dass das mindestens eine Schütz dazwischen geschaltet ist.
Der Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, ein Verfahren zur Feststellung der Spannungsfreiheit in einem elektrischen Hochvolt-System sowie ein solches elektrisches Hochvolt-System bereitzustellen, mittels dessen zuverlässiger die Spannungsfreiheit ermittelbar ist.
Die Lösung des technischen Problems ergibt sich durch die Gegenstände mit den Merkmalen der Ansprüche 1 und 8. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Das Verfahren bzw. das elektrische Hochvolt-System, insbesondere eines Elektro- oder Hybridfahrzeugs, umfasst mindestens zwei Steuergeräte und mindestens eine Anzeigeeinheit, wobei die Steuergeräte voneinander unabhängig die Spannung im Hochvolt-System erfassen, wobei auf der Anzeigeeinheit eine Spannungsfreiheit nur angezeigt wird, wenn beide bzw. die beteiligten Steuergeräte eine Spannung unterhalb eines Schwellwertes erfassen. Somit wird redundant die Spannung im Hochvolt-System erfasst, so dass Einzelfehler sicher erkannt werden. Dabei können die Steuergeräte die gleiche Spannung oder unterschiedliche
Spannungen im Hochvoltsystem erfassen, d.h. an unterschiedlichen Potentialstellen messen.
Da 60 V die kritische Größe für den Berührschutz ist, kann der Schwellwert beispielsweise 20 V oder 25 V betragen. Die Darstellung des Zustandes der Spannungsfreiheit auf der
Anzeigeeinheit erfolgt vorzugsweise piktogrammförmig, so dass das jeweils dargestellte
Piktogramm eine logische Verknüpfung der einzelnen erfassten Spannungswerte darstellt. Es ist aber auch möglich, die erfassten Ist-Werte der Spannung einzeln darzustellen, wobei diese je nach Wert z.B. unterschiedlich farblich dargestellt werden. Auch eine Kombination der Anzeigeformen ist möglich. Weiter sei angemerkt, dass vorzugsweise bei einer fehlerhaften Messung eines Steuergerätes dies logisch als Überschreitung des Schwellwertes gewertet wird, da gegebenenfalls keine Spannungsfreiheit vorliegt. Dabei kann ergänzend zu der Darstellung auf der Anzeigeeinheit über den Zustand der Spannungsfreiheit (hier nicht spannungsfrei) dargestellt werden, dass ein Fehler in einem Steuergerät aufgetreten ist. In einer Ausführungsform werden auf mindestens einer weiteren Anzeigeeinheit mindestens die Ist-Werte der erfassten Spannung dargestellt. Durch die Verwendung von zwei
Anzeigeeinheiten ist das Verfahren auch fehlertolerant gegenüber Einzelfehlern einer
Anzeigeeinheit, da jeweils beide Anzeigeeinheiten die Spannungsfreiheit anzeigen müssen.
In einer weiteren Ausführungsform wird ein externes Diagnosegerät angeschlossen, wobei das externe Diagnosegerät über ein Gateway-Steuergerät mit den Steuergeräten im Hochvolt- System verbunden ist und/oder mit einzelnen Steuergeräten direkt verbunden ist. Dabei kann das Verfahren zur Feststellung der Spannungsfreiheit durch das Diagnosegerät angestoßen werden. Alternativ kann das Verfahren aber auch über mindestens ein fahrzeuginternes Steuergerät angestoßen werden. Beispielsweise kann ein Eingabemittel im Fahrzeug vorgesehen sein, dessen Betätigung durch ein Steuergerät erfasst wird. Entsprechend kann auch eine vorbestimmte Pedalbetätigung oder ähnliches das auslösende Ereignis sein.
In einer weiteren Ausführungsform werden ein Zustand der Spannungsfreiheit und/oder die erfassten Ist-Werte auf eine Anzeigeeinheit des Diagnosegeräts und ein Zustand der
Spannungsfreiheit und/oder die erfassten Ist-Werte auf einer Anzeigeeinheit eines Elektro- oder Hybridfahrzeuges dargestellt. Dadurch erfolgt auch eine redundante Anzeige, so dass auch Einzelfehler einer Anzeigeeinheit erkannt werden. Vorzugsweise ist die Anzeigeeinheit im Elektro- oder Hybridfahrzeug die eines Kombi-Instruments. In einer bevorzugten
Ausführungsform wird in der Anzeigeeinheit des Fahrzeugs, vorzugsweise dem Kombi- Instrument, der Zustand der Spannungsfreiheit beispielsweise piktogrammförmig dargestellt, wohingegen auf der Anzeigeeinheit des Diagnosegerätes die Ist-Werte dargestellt werden. Der Nutzer muss dann beide Anzeigeeinheiten beachten, wobei eine Spannungsfreiheit nur vorliegt, wenn die Anzeigeeinheit des Fahrzeugs den Zustand spannungsfrei anzeigt und die
dargestellten Ist-Werte auf der Anzeigeeinheit des Diagnosegerätes unterhalb des oder der Schwellwerte liegen.
In einer weiteren Ausführungsform wird mindestens eine Botschaft durch das Diagnosegerät an mindestens ein Steuergerät übertragen, mittels derer die Feststellung der Spannungsfreiheit eingeleitet wird. In einem Kraftfahrzeug erfolgt dies vorzugsweise bei eingeschalteter Zündung, d.h. Klemme 15 ist eingeschaltet.
In einer weiteren Ausführungsform sind die Steuergeräte zur Erfassung der Spannung mindestens ein Batteriemanagement-Steuergerät und/oder ein Steuergerät einer weiteren Hochvolt-Komponente des Hochvolt-Systems des Fahrzeugs, insbesondere der Leistungselektronik einer Elektromaschine. In einer Ausführungsform ist das
Batteriemanagement-Steuergerät dabei die zentrale Sammelstelle der Daten der anderen Steuergeräte und überträgt diese vorverarbeitet beispielsweise über das Gateway-Steuergerät an die Anzeigeeinheit bzw. Anzeigeeinheiten.
In einer weiteren Ausführungsform erfasst zusätzlich ein Steuergerät eines Ladegerätes eine Spannung und/oder ein Steuergerät eines Lademanagers den Steckzustand mindestens einer elektrischen Anschlussdose.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die einzige Figur zeigt ein schematisches Blockschaltbild zur automatischen
Festsstellung der Spannungsfreiheit in einem elektrischen Hochvolt-System in einem Elektro- oder Hybridfahrzeug.
Das Hochvolt-System 1 umfasst ein Motorsteuergerät 2, ein Steuergerät 3 einer
Leistungselektronik, ein Batteriemanagement-Steuergerät 4, ein Steuergerät 5 eines
Ladegeräts und ein Steuergerät 6 eines Lademanagers, das mit einer AC-Ladedose 7 und einer DC-Ladedose 8 verbunden ist. Das Steuergerät 3 der Leistungselektronik, das
Batteriemanagement-Steuergerät 4 und das Steuergerät 5 des Ladegeräts sind mit Hochvolt- Leitungen 9 des Hochvolt-Systems 1 verbunden. Die Steuergeräte 2-6 sind im dargestellten Ausführungsbeispiel durch zwei Bussysteme 10, 1 1 miteinander verbunden, wobei das eine Bussystem 1 1 mit einem Gateway-Steuergerät 12 verbunden ist. Über das Gateway- Steuergerät 12 sind die Steuergeräte 2-6 mit einem Kombi-Instrument 13 mit einer
Anzeigeeinheit 14 und mit einem externen Diagnosegerät 15 mit einer Anzeigeeinheit 16 verbunden. Des Weiteren ist das Motorsteuergerät 2 und das Batteriemanagement-Steuergerät 4 über jeweils eine Leitung 17 direkt mit dem Diagnosegerät 15 verbunden.
Möchte nun der Nutzer überprüfen, ob das Hochvolt-System 1 abgeschaltet bzw. spannungsfrei ist, so wird über das Diagnosegerät 15 eine entsprechende Botschaft an das
Batteriemanagement-Steuergerät 4 über die Leitung 17 übertragen. Die beteiligten
Steuergeräte 3-5 messen dann die Spannung an der Hochvolt-Leitung 9 und vergleichen diese mit einem Schwellwert. Das Batteriemanagement-Steuergerät 4 empfängt von den
Steuergeräten 3 und 5 einen Zustandswert. Alternativ oder zusätzlich kann das
Batteriemanagement-Steuergerät 4 von den Steuergeräten 3 und 5 auch jeweils einen Ist-Wert empfangen. Die Ist-Werte sind dabei die Spannungswerte, die die Steuergeräte 3, 5 an den Hochvolt-Leitungen 9 gemessen haben. Die Zustandswerte geben an, ob die jeweils gemessene Spannung ober- oder unterhalb des Schwellwertes liegt bzw. ob ein Fehler bei der Messung aufgetreten ist. Des Weiteren übermittelt das Steuergerät 6 den Steckzustand der Ladedosen 7, 8, also ob ein Ladestecker gesteckt ist oder nicht. Das Batteriemanagement- Steuergerät 4 verknüpft dann die Zustände konjunktiv, d.h. wenn alle Steuergerät 3-5 einen Zustandswert spannungsfrei ermittelt haben und kein Ladestecker gesteckt ist, ist der
Gesamtzustand des Hochvolt-Systems spannungsfrei. Dieser Gesamtzustand wird vom
Batteriemanagement-Steuergerät 4 über das Gateway-Steuergerät 12 an das Kombi-Instrument 13 übertragen und auf der Anzeigeeinheit 14 dargestellt. Des Weiteren übertragen die
Steuergeräte 3, 4 und 5 die erfassten Ist-Werte über das Gateway-Steuergerät 12 an das Diagnosegerät 15, wo diese auf der Anzeigeeinheit 16 dargestellt werden. Alternativ überträgt das Batteriemanagement-Steuergerät 4 die erfassten Ist-Werte aller Steuergeräte 3-5 über das Gateway-Steuergerät 12 oder direkt über die Leitung 17 an das Diagnosegerät 15, wo diese auf der Anzeigeeinheit 16 dargestellt werden. Neben den Ist-Werten können auch zusätzlich Zustandswerte an das Diagnosegerät 15 übertragen werden.
Ergeben sowohl die Daten auf der Anzeigeeinheit 14 als auch auf der Anzeigeeinheit 16, dass das Hochvolt-System 1 spannungsfrei ist, kann der Nutzer die Zündung ausschalten (KL15 aus) und an dem Hochvolt-System 1 arbeiten. Dabei sei angemerkt, dass die Schwellwerte vorzugsweise eine Hysterese aufweisen, um schnelle Wechsel in der Beurteilung spannungsfrei bzw. nicht spannungsfrei zu vermeiden.
Ergibt nun das Verfahren, dass das Hochvolt-System 1 nicht spannungsfrei ist, kann zur Sicherheit das Verfahren wiederholt werden. Alternativ können auch weitere Maßnahmen zur Abschaltung des Hochvolt-Systems 1 durchgeführt werden und dann anschließend das
Verfahren zur Feststellung wiederholt werden.

Claims

Ansprüche
1. Verfahren zur Feststellung der Spannungsfreiheit in einem elektrischen Hochvolt-System (1 ), insbesondere in einem Elektro- oder Hybridfahrzeug, mittels mindestens zwei Steuergeräten (3-5) im Hochvolt-System (1 ) und mindestens einer Anzeigeeinheit (14, 16),
dadurch gekennzeichnet, dass
die Steuergeräte (3-5) voneinander unabhängig die Spannung im Hochvolt-System (1 ) erfassen, wobei auf der Anzeigeeinheit (14,16) eine Spannungsfreiheit nur angezeigt wird, wenn die beteiligten Steuergeräte (3-5) eine Spannung unterhalb eines Schwellwerts erfassen.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass mindestens die erfassten Ist- Werte der Spannung auf mindestens einer weiteren Anzeigeeinheit (16) dargestellt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein externes
Diagnosegerät (15) angeschlossen wird, wobei das externe Diagnosegerät (15) über ein Gateway-Steuergerät (12) mit den Steuergeräten (2-6) im Hochvolt-System (1 ) verbunden und/oder mit einzelnen Steuergeräten (2) direkt verbunden ist.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Zustand der
Spannungsfreiheit und/oder die erfassten Ist-Werte auf einer Anzeigeeinheit (16) des Diagnosegeräts (15) und ein Zustand der Spannungsfreiheit und/oder die erfassten Ist- Werte auf einer Anzeigeeinheit (14) eines Elektro- oder Hybridfahrzeugs dargestellt werden.
5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass durch das
Diagnosegerät (15) mindestens eine Botschaft an mindestens ein Steuergerät (2, 4) übertragen wird, mittels derer die Feststellung der Spannungsfreiheit eingeleitet wird.
6. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuergeräte (3-5) zur Erfassung der Spannung mindestens ein Batteriemanagement- Steuergerät (4) und/oder ein Steuergerät (3) einer Hochvolt-Komponente des Hochvolt- Systems (1 ) des Fahrzeugs sind.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich ein Steuergerät (5) eines Ladegeräts eine Spannung und/oder ein Steuergerät (6) eines Lademanagers den Steckzustand mindestens einer elektrischen Anschlussdose (7, 8) erfasst.
Elektrisches Hochvolt-System (1 ), insbesondere eines Elektro- oder Hybridfahrzeuges, umfassend mindestens zwei Steuergeräte (3-5) und mindestens eine Anzeigeeinheit (14,16),
dadurch gekennzeichnet, dass
die Steuergeräte (3-5) voneinander unabhängig die Spannung im Hochvolt-System (1 ) erfassen, wobei auf der Anzeigeeinheit eine Spannungsfreiheit nur angezeigt wird, wenn beide Steuergeräte (3-5) eine Spannung unterhalb eines Schwellwertes erfassen.
PCT/EP2012/075539 2011-12-24 2012-12-14 Verfahren zur feststellung der spannungsfreiheit in einem elektrischen hochvolt-system und ein elektrisches hochvolt-system WO2013092410A1 (de)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020147017844A KR101708984B1 (ko) 2011-12-24 2012-12-14 전기 고전압 시스템에서 전압의 부재를 결정하기 위한 방법 및 전기 고전압 시스템
US14/367,343 US9500680B2 (en) 2011-12-24 2012-12-14 Method for determining the absence of voltage in an electrical high-voltage system, and electrical high-voltage system
JP2014547868A JP5837227B2 (ja) 2011-12-24 2012-12-14 高電圧システムにおける無電圧状態を確認する方法および高電圧システム
CN201280070442.2A CN104136261B (zh) 2011-12-24 2012-12-14 用于在高压电气系统中确定无电压状态的方法和一种高压电气系统

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102011122420.7 2011-12-24
DE102011122420.7A DE102011122420B4 (de) 2011-12-24 2011-12-24 Verfahren zur Feststellung der Spannungsfreiheit in einem elektrischen Hochvolt-System und ein elektrisches Hochvolt-System

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2013092410A1 true WO2013092410A1 (de) 2013-06-27

Family

ID=47504893

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2012/075539 WO2013092410A1 (de) 2011-12-24 2012-12-14 Verfahren zur feststellung der spannungsfreiheit in einem elektrischen hochvolt-system und ein elektrisches hochvolt-system

Country Status (6)

Country Link
US (1) US9500680B2 (de)
JP (1) JP5837227B2 (de)
KR (1) KR101708984B1 (de)
CN (1) CN104136261B (de)
DE (1) DE102011122420B4 (de)
WO (1) WO2013092410A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9500680B2 (en) 2011-12-24 2016-11-22 Volkswagen Ag Method for determining the absence of voltage in an electrical high-voltage system, and electrical high-voltage system

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013213589A1 (de) * 2013-07-11 2015-01-15 Zf Friedrichshafen Ag Steuergerät zur Betätigung eines elektrischen Verbrauchers und Kraftfahrzeugbordnetz
DE102014211981A1 (de) 2014-06-23 2016-01-21 Volkswagen Aktiengesellschaft Überwachungsschaltung für einen elektrischen Schaltkreis und Kraftfahrzeug
DE102016208663A1 (de) * 2016-05-19 2017-11-23 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verfahren und Steuereinheit zur Spannungseinstellung in einem Bordnetz
DE102018111533B3 (de) 2018-05-15 2019-03-21 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft System und Verfahren zur automatischen Batteriediagnose
US20220018903A1 (en) * 2020-07-16 2022-01-20 Panduit Corp. Disconnect Verification
US11709187B2 (en) * 2021-03-19 2023-07-25 Panduit Corp. Methods to initiate the absence of voltage test over a network remotely

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005052782A1 (de) * 2005-11-05 2007-05-31 Volkswagen Ag Hybridfahrzeug mit einem verbesserten Energiemanagement und Energiemanagementverfahren
DE102006050529A1 (de) 2006-10-26 2008-04-30 Conti Temic Microelectronic Gmbh Schaltungsanordnung zur Isolations- und Schützüberwachung der Stromversorgung eines Elektroantriebes
DE102010012154A1 (de) * 2010-03-20 2011-09-22 Audi Ag Verfahren zum Überprüfen eines Zustands eines Stromkreises eines Kraftfahrzeugs

Family Cites Families (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55147331A (en) 1979-05-07 1980-11-17 Toyota Central Res & Dev Lab Inc Engine analyzer
JPH0698403A (ja) * 1992-09-16 1994-04-08 Hitachi Ltd 電気自動車用電装品の感電防止装置
US5396970A (en) 1992-10-09 1995-03-14 Tokyo R&D Co., Ltd. Electromotive scooter
JPH09163510A (ja) * 1995-12-05 1997-06-20 Suzuki Motor Corp 電気自動車の充電制御装置
JPH11266502A (ja) 1998-03-17 1999-09-28 Mitsubishi Motors Corp 電気自動車の電源表示装置
KR100357548B1 (ko) 1999-12-03 2002-10-19 현대자동차주식회사 전기 자동차의 절연 이상 경고 장치
JP2001327001A (ja) 2000-05-11 2001-11-22 Toyota Motor Corp ハイブリッド車両におけるシステムリレーの診断装置およびその方法
KR100440132B1 (ko) * 2001-12-06 2004-07-12 현대자동차주식회사 하이브리드 전기자동차용 배터리의 무부하 전압 측정방법
DE10224388A1 (de) * 2002-05-28 2003-12-11 Volkswagen Ag Dynamischer, sicherheitsrelevanter Hochstromverbraucher in einem Kraftfahrzeug
US7432378B2 (en) 2003-09-30 2008-10-07 Janssen Pharmaceutica, N.V. Benzoimidazole compounds
JP4155198B2 (ja) * 2004-01-19 2008-09-24 トヨタ自動車株式会社 車両の制御システムの異常検知装置
JP2006050802A (ja) * 2004-08-05 2006-02-16 Toyota Motor Corp 通知システムおよびそのシステムに用いられる車両の制御装置
US7667611B2 (en) * 2005-11-30 2010-02-23 Caterpillar Inc. High voltage detection system
KR100844648B1 (ko) 2006-10-02 2008-07-07 현대자동차주식회사 고전압 차량의 감전방지용 안전보호장치
KR100829307B1 (ko) * 2007-06-04 2008-05-13 현대자동차주식회사 하이브리드 전기 차량의 고전압 릴레이 고장진단 제어방법
KR100867834B1 (ko) * 2007-08-16 2008-11-10 현대자동차주식회사 하이브리드자동차 고전압 릴레이 및 릴레이 제어회로의고장 진단 방법
US7795838B2 (en) 2007-10-31 2010-09-14 Chrysler Group Llc User interface system and method for jump assist of hybrid vehicles
JP5194834B2 (ja) * 2008-01-24 2013-05-08 日産自動車株式会社 車両電気系システム制御装置および制御方法
JP2009195092A (ja) * 2008-02-18 2009-08-27 Rohm Co Ltd 車両用の充電システム
US7966110B2 (en) * 2008-03-05 2011-06-21 GM Global Technology Operations LLC High-voltage vehicle fault detection method and apparatus
DE102008027113A1 (de) * 2008-06-06 2009-12-10 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung eines Motors
DE102009012129A1 (de) * 2009-03-06 2010-09-09 Daimler Ag Batteriespannungsanzeige
CN101587345B (zh) 2009-05-12 2011-02-16 奇瑞汽车股份有限公司 一种混合动力和电动汽车用控制器的功能测试系统
US8710796B2 (en) 2009-07-28 2014-04-29 Bosch Automotive Service Solutions Llc Electric vehicle supply equipment having a socket and a method of charging an electric vehicle
US8384354B2 (en) * 2009-10-15 2013-02-26 GM Global Technology Operations LLC Sensor arrangement and method of using the same
JP5310640B2 (ja) * 2010-04-20 2013-10-09 トヨタ自動車株式会社 駆動装置
CN202033408U (zh) * 2011-04-01 2011-11-09 西安宏庆电器设备公司 高压带电显示报警装置
US8872667B2 (en) * 2011-09-13 2014-10-28 International Business Machines Corporation Fault isolation and service restoration in an electric grid
DE102011122420B4 (de) 2011-12-24 2016-07-28 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren zur Feststellung der Spannungsfreiheit in einem elektrischen Hochvolt-System und ein elektrisches Hochvolt-System

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005052782A1 (de) * 2005-11-05 2007-05-31 Volkswagen Ag Hybridfahrzeug mit einem verbesserten Energiemanagement und Energiemanagementverfahren
DE102006050529A1 (de) 2006-10-26 2008-04-30 Conti Temic Microelectronic Gmbh Schaltungsanordnung zur Isolations- und Schützüberwachung der Stromversorgung eines Elektroantriebes
DE102010012154A1 (de) * 2010-03-20 2011-09-22 Audi Ag Verfahren zum Überprüfen eines Zustands eines Stromkreises eines Kraftfahrzeugs

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9500680B2 (en) 2011-12-24 2016-11-22 Volkswagen Ag Method for determining the absence of voltage in an electrical high-voltage system, and electrical high-voltage system

Also Published As

Publication number Publication date
JP2015503477A (ja) 2015-02-02
US9500680B2 (en) 2016-11-22
KR101708984B1 (ko) 2017-02-21
US20150192623A1 (en) 2015-07-09
CN104136261B (zh) 2017-03-15
DE102011122420B4 (de) 2016-07-28
CN104136261A (zh) 2014-11-05
JP5837227B2 (ja) 2015-12-24
DE102011122420A1 (de) 2013-06-27
KR20140104978A (ko) 2014-08-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102011122420B4 (de) Verfahren zur Feststellung der Spannungsfreiheit in einem elektrischen Hochvolt-System und ein elektrisches Hochvolt-System
DE112008001881B4 (de) Batterieprüfgerät für Elektrofahrzeug
DE102013015206B3 (de) Kraftwagen mit Isolationsüberwachung für ein Hochvolt-Bordnetz
WO2016015989A1 (de) Batteriesystem und verfahren zu dessen betrieb
DE102015116103A1 (de) System und verfahren zur hochspannungs-leckstromerkennung
EP3007963B1 (de) Verfahren zur überprüfung der spannungsfreiheit einer leistungselektronikbaueinheit eines kraftfahrzeugs
DE102015215233A1 (de) Verfahren zum diagnostizieren eines lecks elektrischer teile und warten einer führung eines antriebszustands für ein fahrzeug in einem batteriemanagementsystem
EP2785558A2 (de) Vorrichtung zur erfassung des zustands eines zu prüfenden akkumulators
DE102009011261A1 (de) Hochspannungsfahrzeug-Störungsdetektierungsverfahren und -vorrichtung
WO2014079616A1 (de) Vorrichtung zum testen und warten einer hochvoltbatterie und verwendungen dieser vorrichtung
EP2656087A1 (de) Test einer prüfeinrichtung zum bestimmen eines spannungszustandes eines hochvoltbordnetzes
DE102012015059A1 (de) Verfahren zur Deaktivierung eines Hochspannungssystems eines Kraftfahrzeugs
DE102011117248A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Überwachung von Komponenten eines Fahrzeugs
DE102019211727A1 (de) Verfahren zum Betreiben eines elektrisch antreibbaren Kraftfahrzeugs sowie eine Vorrichtung hierzu
WO2016177488A1 (de) VERFAHREN ZUM DETEKTIEREN EINER ORDNUNGSGEMÄßEN VERBINDUNG ZUMINDEST EINES ENERGIESPEICHERS MIT EINEM BORDNETZ
DE102015014181A1 (de) Hochvolt-Netz für ein Kraftfahrzeug und Verfahren zum Betreiben eines Hochvolt-Netzes
DE102015118095A1 (de) Testgerät zum schaltbaren Trennen eines Sicherheits- oder Steuerstromkreises eines Batteriesystems eines Fahrzeugs mit Hochspannungskomponenten
DE102010045990B4 (de) Verfahren zum Betreiben eines Kraftwagens
DE102017011721A1 (de) Elektrisches Bordnetz für ein Kraftfahrzeug, wobei für einen Zwischenkreis des elektrischen Bordnetzes eine zusätzliche Gleichspannung bereitgestellt ist
DE102014008494B4 (de) Defekterkennung in einem Kraftfahrzeug-Bordnetz
DE102011113472B4 (de) Verfahren zum Erkennen einer Verbindungsstörung
DE102020126921A1 (de) Verfahren zum Überwachen eines Kabelbaums
DE102018004149A1 (de) Hochvolt-Bordnetz und Verfahren zur Isolationswertbestimmung eines Hochvolt-Bordnetzes für ein elektrisch betriebenes Kraftfahrzeug
EP2362232A2 (de) Überwachungseinheit für Solarmodule
DE102012015060B4 (de) Hochspannungssystem eines Kraftfahrzeugs und Verfahren zur De- und Reaktivierung eines Hochspannungssystems eines Kraftfahrzeugs

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 12810184

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 14367343

Country of ref document: US

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2014547868

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 20147017844

Country of ref document: KR

Kind code of ref document: A

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 12810184

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1