WO2019110588A1 - Protective device and method for safeguarding of a high-voltage network and electrical drive system - Google Patents

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WO2019110588A1
WO2019110588A1 PCT/EP2018/083488 EP2018083488W WO2019110588A1 WO 2019110588 A1 WO2019110588 A1 WO 2019110588A1 EP 2018083488 W EP2018083488 W EP 2018083488W WO 2019110588 A1 WO2019110588 A1 WO 2019110588A1
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Dirk Joachimsmeyer
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Brose Fahrzeugteile GmbH & Co. Kommanditgesellschaft, Würzburg
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Definitions

  • the present invention relates to a protective device for securing a high-voltage network. Furthermore, the present invention relates to an electric drive system with such a protection device. Furthermore, the present invention relates to a method for securing a high-voltage network. In particular, the present invention relates to securing a high-voltage network for a vehicle.
  • the present invention will be described below in connection with the protection of a high-voltage network in a fully or partially electrically powered vehicle. Dar beyond, however, the present invention is also applicable to the fuse from any electrical wiring networks, in particular for securing any high-voltage networks.
  • Wholly or partially electrically powered vehicles are usually powered by an electrical energy storage, such as a traction battery. These electrical energy storage devices provide for the drive of the vehicle an electrical voltage whose height can be several hundred volts.
  • the high-voltage supply of the vehicle must be switched off centrally, for example in case of interruption of a Hochvoltsteckver- connection for a high-voltage component, so it can not come by a loose high-voltage connector or the like to an accident.
  • so-called domestic terlock circuits are used to ensure the Hochvoltsi safety of an electrical system, such as an electric drive train. In this case, a low-voltage strip conductor loop can be laid through the components to be monitored.
  • this trace loop un interrupted, for example, by opening a fastex connection between two components, so this interrup tion can be detected. Then, in the event of a detected interruption, the high-voltage supply in the vehicle can be switched off. For example, a contactor or other switching device can be opened in a battery module so that the high-voltage network in the vehicle is switched off.
  • the document DE 10 2015 107 053 Al discloses a plug connector part with a temperature-dependent Wegeinrich device.
  • the temperature-dependent switching device is formed to electrically disconnect a signal contact lement from a signal line upon the occurrence of heating.
  • the publication DE 10 2013 219 141 A1 discloses an interlock circuit for securing an electrical Bordnet zes in a vehicle. For this purpose, a conductor track loop for detecting an interruption between two current mirror circuits is connected.
  • the present invention provides a protective device for securing a high-voltage network, an electric drive system and a method for securing a high-voltage network with the features of the independent claims.
  • a protective device for securing a high-voltage network in particular for securing a high-voltage network of a driving tool, with a monitoring circuit and a Steuerein direction.
  • the control device is designed to detect an interruption in the monitoring circuit. Furthermore, the control device is designed to interrupt an energy supply of the high-voltage network when an interruption in the monitoring circuit has been detected.
  • the monitoring circuit comprises at least one temperature fuse. The temperature fuse in the monitoring circuit is designed to provide an electrical connection. fertil in the monitoring circuit when a predetermined overtemperature event occurs.
  • An electric drive system in particular an electrical cal drive system for a motor vehicle, with an electrical high-voltage power source, an electrical drive unit, which is powered by the electrical high-voltage power source, and a protective device according to the invention for securing a high-voltage network.
  • the electric drive unit may in particular comprise an electrical cal machine and a power converter.
  • the temperature fuse is designed to interrupt an electrical connection in the monitoring circuit when an over-temperature event occurs.
  • the method includes the steps of detecting a break in the monitoring circuit and disconnecting a power supply of the high voltage network when an interruption in the monitoring circuit has been detected.
  • the present invention is based on the finding that a high-voltage power source, such as the Trakomsbat battery of an electric vehicle when an error occurs in A high-voltage electrical system can feed a large amount of electrical energy into the fault. This electrical energy very quickly leads to an expansion of the error, which can be associated with a thermal event, such as a star ken overheating to a fire. If further electrical energy is fed into the fault location by the high-voltage energy source, then the thermal event at the fault location can not or at least can only be controlled with great difficulty.
  • the present invention provides a gel in the Re already existing high-voltage interlock to protect the high-voltage network to expand.
  • one or more thermal fuses in a monitoring circuit of the high-voltage interlock to integrate reindeer.
  • the Tempe raturfeld interrupt the monitoring circuit of the high-voltage interlock between two terminals of Temperatursi insurance and thus to a shutdown of the high volt Board network lead.
  • thermo fuses any components can be used ver, which lead to the interruption of a temperature to interrupt an electrical connection.
  • the Tempe ratur Klin thus provides initially between two connection points an electrical connection ready, which is interrupted after the triggering of the thermal fuse.
  • Such a temperature fuse can be arranged at almost any position within the monitoring circuit of the high-voltage interlock. In this way, exceeding a critical temperature can be monitored and detected at one or more points. As soon as the critical temperature is exceeded and the temperature fuse responds, the monitoring circuit of the high-voltage interlock is interrupted.
  • thermal fuses components o- assemblies which have no or at least a very small influence on the electrical conductivity and possibly other electrical cal properties of the monitoring circuit in the non-triggered state.
  • the monitoring circuit is not or at least not significantly influenced by the additionally introduced thermal fuses. In this way it is possible to expand ei nen conventional high-voltage interlock in a particularly simple and cost-effective manner.
  • the control device which detects an interruption in the monitoring circuit over and then switches off the Energy supply of the high-voltage network, for example be designed as a separate control device.
  • the electrical conductivity of the monitoring circuit can be checked by a separate module. If an interruption of the monitoring circuit is detected, the separate control device can signal this interruption to a corresponding switching device of the high-voltage power supply to interrupt the supply of further electrical energy from the energy source into the high-voltage network as a result of this signaling.
  • the separate control device provides a fault-free case, ie a ge closed monitoring circuit, a control signal from the controller to the switching device of the high-voltage power source, so that the high-voltage power source only as long electrical energy in the high voltage On-board power supply, as long as provided by the control device corre sponding signal.
  • a fault-free case ie a ge closed monitoring circuit
  • the high-voltage power source only as long electrical energy in the high voltage On-board power supply, as long as provided by the control device corre sponding signal.
  • the monitoring of the monitoring circuit is implemented centrally, i. the control device for monitoring the Matterwachungsstromkrei ses and the switching elements for coupling or disconnecting the high-voltage power source with the high-voltage electrical system are designed as a common unit.
  • the thermal fuse may comprise a bi-metallic switch, a PTC element and / or a fuse.
  • a bi-metallic switch a PTC element and / or a fuse.
  • any other components possible which can interrupt an electrical connection between two connection points when going over a limit temperature.
  • it can han elements in the PTC elements to components, which have increasing temperature with increasing electrical resistance, so that when a limit temperature is exceeded, the electrical resistance exceeds a pre-specified limit.
  • the temperature fuse may be a reversible temperature fuse element.
  • a reversible temperature fuse element a component is considered, for example, which interrupts an electrical connection between two connection points when passing a limit temperature.
  • the limit temperature is exceeded, the electrical resistance between the two connection points can increase significantly.
  • reversible temperature fuse elements can again provide an electrical connection between the two connection points, or the electrical resistance between the two connection points can drop significantly. In this way, such temperature protection elements can repeatedly detect a rise in temperature.
  • a drop in temperature by re-providing an electrical connection between the two connection points can be recognized again.
  • the temperature fuse may comprise an irreversible temperature fuse element.
  • An irreversibly temperature-fuse element can cause an electrical connection between two connection points when a temperature above a predetermined limit temperature is exceeded. interruptible. In such a case, even with a subsequent decrease in the temperature between the at the connection points of the thermal fuse further no electrical connection is made, so that the moni monitoring circuit remains open. Therefore, when an error occurs, particularly an increase in temperature, a durable reliable shutdown can be enabled.
  • the monitoring circuit may comprise a series circuit of a plurality of temperature fuses.
  • any number of two or more tempera ture Anlagenen possibly also differently designed Tem peraturfelden possible. Due to the series connection several rer temperature fuses each of the monitoring circuit in the monitoring of each of the Tem perature protection within the monitoring circuit reliably interrupted who the so that at several different spatial positioning NEN critical temperature increases can be detected.
  • the temperature fuse is arranged on a power-electronic component of an electric drive system.
  • the power electronic components of an electric drive system may be, for example, a power converter.
  • a thermal fuse vorgese hen At one or more Halbleitschaltele elements of a power converter, a thermal fuse vorgese hen.
  • semiconductor switching elements in power converters represent critical components in which an error can quickly lead to a thermal event.
  • other components of a converter for example, on capacitors, such as a DC link capacitor or similar Ehern, as well as any other components also provide a thermal fuse.
  • a temperature fuse can be arranged on a charging device for an electrical energy store. Also on the components of a Ladevor direction, in particular on semiconductor switching elements of a La devortechnik, such as a rectifier or similar Lichem, high amounts of electrical energy can be implemented, which can lead very quickly to a thermal event, especially in an error.
  • the La devorraum vehicle can be provided both within an electric or hybrid vehicle, as well as outside the electric or hybrid driving.
  • thermal fuses can be provided in a charging station, a wallbox, or any other external Ladeeinrich device.
  • control device may be configured to generate a continuous voltage signal, a pulsed voltage signal and / or a high-frequency test signal. nal into the monitoring circuit. The respective signal can then be evaluated continuously or periodically by the control device to detect a possible interruption in the monitoring circuit.
  • the monitoring current circuit comprises at least one further protective device.
  • the further protective device may be designed to interrupt an electrical connection in the monitoring circuit when a predetermined event occurs.
  • the further protective device can be designed to interrupt the monitoring circuit when an overpressure, an optical signal and / or an acoustic signal occur.
  • Error cases, in particular error cases in connection with a thermal event can possibly be detected by un ferent sensors.
  • a thermal event ausbil Dende pressure wave can be detected by a pressure sensor
  • a possible bang or a characteristic noise of an error occurring can be detected by a suitable acoustic sensor, or a training over blow or arc can by an optical Sensor he be known.
  • any other physical properties are detectable by suitable sensors. Is determined by a suitable after detecting a given physical event
  • Figure 1 shows a schematic representation of a schematic diagram of an electric drive system with a protective device according to an embodiment
  • Figure 2 shows a schematic representation of a principle circuit diagram of a protective device according to another embodiment
  • FIG. 3 shows a flowchart on which a method for securing a high-voltage network according to an embodiment is based.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of an electrical drive system 1 with a protective device for protecting a high-voltage network according to one embodiment.
  • the electric drive system 1 can be powered, for example, by a high-voltage traction battery 20.
  • This high-voltage traction battery 20 can via a circuit breaker 21st be electrically coupled to the high-voltage electrical system of the vehicle.
  • the high-voltage traction battery 20 can feed a power converter 41, for example.
  • the power converter 41 can be, for example, an inverter which generates an alternating voltage for driving an electrical machine 42 from the DC voltage provided.
  • the power converter 41 for example, be controlled by a control circuit 43 on.
  • the individual compo nents of the high-voltage electrical system can be connected, for example by means of connectors 22 to the high-voltage electrical system.
  • a monitoring circuit 12 may be provided. If the contacts for the high-voltage electrical system and the monitoring circuit 12 are routed via a common plug-in connection, the monitoring circuit 12 is also opened upon release of this plug-in connection.
  • a control device 11 may be provided. In this case, the beginning and the end of the monitoring circuit 12 with the control device 11 may be electrically coupled.
  • the Steuereinrich device 11 may continuously or periodically feed electrical signals Sig in the monitoring circuit 12 and check the se way, whether the monitoring circuit 12 is closed ge or whether an interruption has occurred in the monitoring circuit 12. An interruption can be caused by removing a connector 22, for example, as previously described, for example. If an interruption in the monitoring circuit 12 is detected by the control device 11, the control device 11 can cause the switching device 21 to electrically disconnect the high-voltage traction battery 20 from the high-voltage vehicle electrical system.
  • contactors which in the Switching device 21 are arranged between the high-voltage traction battery 20 and the high-voltage electrical system, who opened the.
  • the controller 11 as long as a control signal to the switching device 21 provides, as long as the monitoring circuit 12 is closed, ie no interrup tion in the monitoring circuit 12 is detected.
  • the control device 11 does not provide a signal to the disconnecting device 21, whereupon the switching device 21 opens the electrical connection between the traction battery 20 and the high-voltage vehicle electrical system , In this way it can be ensured that even if the control device 11 fails, the switching elements in the switching device 21 are opened and the electrical connection between the traction battery 20 and the high-voltage vehicle electrical system is opened.
  • excessive heating of one or more components of the electric drive system 1 may occur due to overstress or malfunction.
  • a thermal event may be caused due to a defect in a device.
  • a semiconductor switching element such as an IGBT
  • the traction battery 20 can continue to supply electrical energy to the high-voltage vehicle electrical system. This may possibly lead to a further spread of the error and possibly to further thermal see events lead.
  • the high electrical voltage and the provided by the traction battery 20 large amount of electrical energy, a possible erase attempt or the like difficult to verhin changed. Also, the high electrical voltage is a major threat to potential rescue workers.
  • the illustrated number of three Tem peraturfelden in the monitoring circuit 12 is le diglich the better understanding and is no restriction of the present invention kung to a predetermined number of thermal fuses. Rather, any number of one, two or more thermal fuses 13-i in the Monitoring circuit 12 possible.
  • the tempera ture Anlagenen 13-i are arranged as a series circuit in the monitoring circuit 12.
  • the Temperaturêtun conditions 13-i may be provided at appropriate locations within the electric drive system 1, where a strong temperature development or a thermal event may be possible.
  • one or more temperature fuses 13-1 may be provided at or within the power converter 41.
  • a thermal fuse 13-1 may be centrally provided in the power converter 41.
  • a thermal fuse 13-1 may be used at one or more components within the Stromrich age 41, for example, to the semiconductor switching elements, egg nen DC link capacitor, or any other compo ments directly provide a thermal fuse 13-1.
  • one or more temperature-sensitive ments 13-2 provided on the electric machine 42 to possibly ne in case of excessive heating of the electrical Maschi 42 also allow a shutdown of the high-voltage electrical system.
  • a temperature fuse 13-3 may be provided on a Anticianschal device 43 for the power converter 41.
  • the temperature fuses 13-i can be any temperature fuses which open an electrical connection between two connection points when a limit temperature is exceeded. In this way, such a looped into the monitoring circuit 12 temperature fuse 13-i when exceeding the respective limit temperature, the monitoring circuit 12 between the two connection points of the thermal fuse 13-i interrupt. This Un interruption of the monitoring circuit 12 can be detected by the controller 11. Thereafter, the controller 11 may interrupt the electrical connection between the traction battery 20 and the high-voltage electrical system due to a detected interruption in the monitoring circuit 12. As a result of the traction battery 20 no further electrical energy is fed into the high-voltage electrical system.
  • the thermal fuses 13-i can be both a reversible and an irreversible temperature fuse. For reversible temperature fuses, the temperature fuse can be restored to restore the electrical connection between the two connection points of the temperature fuse. In this way, a further operation without additional repair measures is possible for example after cooling.
  • a reversible thermal fuse may comprise a bimetallic element, electrical resistance with a positive temperature coefficient (PTC), or the like.
  • PTC positive temperature coefficient
  • irreversible temperature fuses are possible, which cause an irreversible interruption between the two connection points of the Tempe raturtechnisch when a limit temperature is exceeded. In this way, it can be supplementge notes that even after a possible Abküh treatment of the temperature at the fault no renewed to turn the traction battery 20 is in the high-voltage electrical system before a repair of the fault and a replacement of the thermal fuse 13-i is.
  • such an irreversible temperature fuse can be realized with means of a fusible element or the like.
  • FIG. 2 shows a schematic representation of an electrical drive system rule 1 with a protective device for securing the high-voltage network according to a further embodiment form.
  • the same reference symbols designate identical or similar components.
  • the embodiment according to FIG. 2 differs from the previously described embodiment particularly in that the control device 11 in this case in the switching device 21 for disconnecting / coupling the traction battery 20 to the high-voltage Electrical system is integrated.
  • the embodiments already described in connection with FIG. 1 apply.
  • the Trakti onsbatterie 20 can be charged by means of a charging device 30.
  • the charging device 30 can be powered by an external DC or AC voltage source.
  • the charging device 30 may convert the externally provided voltage to a voltage suitable for charging the traction battery 20.
  • the high-voltage connection of the charging device 30 can be monitored by means of a monitoring circuit 12.
  • the components of the charging device 30 and the components of the inverter 41 can also be monitored by means of a common monitoring circuit 12.
  • Kings nen also separate monitoring circuits 12 may be provided for the Ladevor device 30 and inverter 41.
  • one or more thermal fuses 13-5 may be provided in the charging device 30 or at the individual components of the charging device 30. In this way, if necessary, excessive heating and / or thermal events in the charging device 30 can be detected and then a disconnection of the high-voltage traction battery 20 can take place.
  • the controller 11 can feed any DC or AC signal into the monitoring circuit 12 a.
  • a constant voltage or a constant electrical current can be fed into the monitoring circuit 12 to detect a possible interruption in the monitoring circuit 12.
  • pulsed signals or possibly also high-frequency signals for monitoring the monitoring circuit 12 circuit possible.
  • passive components as a thermal fuse 13-i, it is possible that the thermal fuses 13-i do not influence the electrical properties of the monitoring circuit 12 or only to a very limited extent.
  • the electrical signals of the control device 11 ments are almost not affected by the temperature hedges, so that the result of the control device 11 for detecting an interruption in the monitoring circuit 12 is not falsified by the temperature fuses 13-i.
  • temperature fuses 13-i may also be provided, if necessary, further monitoring elements that cause an electrical interruption in the monitoring circuit 12 when ei nes predetermined event occurs.
  • further monitoring elements that cause an electrical interruption in the monitoring circuit 12 when ei nes predetermined event occurs.
  • a pressure sensor which, when a thermal event occurs, results in a resulting pressure
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a traineddia program, as it is based on a method for securing a high-voltage network in a vehicle.
  • a monitoring circuit is provided which has at least one temperature fuse.
  • the temperature fuse is designed to interrupt an electrical connection in the monitoring circuit when an overheating event occurs.
  • step S2 an interruption in the monitoring circuit is detected and in step S3, a power supply of the high-voltage network is interrupted chen when an interruption has been detected in the monitoring circuit.
  • the present invention relates to the assurance of a high-voltage network, which is fed by an electrical energy source, such as a traction battery of an electric vehicle.
  • an electrical energy source such as a traction battery of an electric vehicle.
  • it is provided to arrange in a monitoring circuit, such as a high-voltage interlock, one or more additional temperature hedges, which interrupt the monitoring circuit when a temperature is exceeded, thus initiating a Tren voltage between the high-voltage network and the feeding high-voltage battery.

Abstract

The invention relates to safeguarding a high-voltage network which is supplied by an electrical power source, such as for example a traction battery of an electric vehicle. For this purpose, according to the invention, one or more additional thermal cutouts are arranged in a monitoring circuit, such as for example a high-voltage interlock, and if a temperature is exceeded, said cutouts interrupt the monitoring circuit and thus initiate a separation between the high-voltage network and the supplying high-voltage battery.

Description

Schutzvorrichtung und Verfahren zur Absicherung eines Hoch voltnetzes sowie elektrisches Antriebssystem Protection device and method for securing a high-voltage network and electric drive system
Beschreibung description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schutzvorrichtung zur Absicherung eines Hochvoltnetzes. Weiterhin betrifft die vor liegende Erfindung ein elektrisches Antriebssystem mit einer solchen Schutzvorrichtung. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Absicherung eines Hochvoltnetzes. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung das Absichern eines Hochvoltnetzes für ein Fahrzeug. The present invention relates to a protective device for securing a high-voltage network. Furthermore, the present invention relates to an electric drive system with such a protection device. Furthermore, the present invention relates to a method for securing a high-voltage network. In particular, the present invention relates to securing a high-voltage network for a vehicle.
Stand der Technik State of the art
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend im Zusammenhang mit der Absicherung eines Hochvoltnetzes in einem ganz oder teilweise elektrisch angetriebenen Fahrzeug beschrieben. Dar über hinaus ist die vorliegende Erfindung jedoch auch zur Ab sicherung beliebiger elektrischer Leitungsnetze, insbesondere zur Absicherung beliebiger Hochvoltnetze anwendbar. The present invention will be described below in connection with the protection of a high-voltage network in a fully or partially electrically powered vehicle. Dar beyond, however, the present invention is also applicable to the fuse from any electrical wiring networks, in particular for securing any high-voltage networks.
Ganz oder teilweise elektrisch angetriebene Fahrzeuge werden in der Regel von einem elektrischen Energiespeicher gespeist, beispielsweise von einer Traktionsbatterie. Diese elektri schen Energiespeicher stellen für den Antrieb des Fahrzeugs eine elektrische Spannung bereit, deren Höhe mehrere Hundert Volt betragen kann. Aus Gründen der Sicherheit muss bei spielsweise bei einer Unterbrechung einer Hochvoltsteckver- bindung für eine Hochvoltkomponente die Hochvoltversorgung des Fahrzeugs zentral abgeschaltet werden, damit es nicht durch einen losen Hochvoltstecker oder ähnliches zu einem Un fall kommen kann. Hierzu können beispielsweise sogenannte In- terlock-Schaltkreise eingesetzt werden, um die Hochvoltsi cherheit eines elektrischen Systems, beispielsweise eines elektrischen Antriebsstrangs, sicherzustellen. Dabei kann ei ne Niedervolt-Leiterbahnschleife durch die zu überwachenden Komponenten gelegt werden. Wird diese Leiterbahnschleife un terbrochen, beispielsweise durch das Öffnen einer Steckver bindung zwischen zwei Komponenten, so kann diese Unterbre chung detektiert werden. Daraufhin kann bei einer detektier- ten Unterbrechung die Hochspannungsversorgung in dem Fahrzeug abgeschaltet werden. Beispielsweise kann in einem Batteriemo dul ein Schütz oder eine andere Schalteinrichtung geöffnet werden, sodass das Hochvoltnetz in dem Fahrzeug spannungslos geschaltet wird. Wholly or partially electrically powered vehicles are usually powered by an electrical energy storage, such as a traction battery. These electrical energy storage devices provide for the drive of the vehicle an electrical voltage whose height can be several hundred volts. For reasons of safety, the high-voltage supply of the vehicle must be switched off centrally, for example in case of interruption of a Hochvoltsteckver- connection for a high-voltage component, so it can not come by a loose high-voltage connector or the like to an accident. For example, so-called domestic terlock circuits are used to ensure the Hochvoltsi safety of an electrical system, such as an electric drive train. In this case, a low-voltage strip conductor loop can be laid through the components to be monitored. If this trace loop un interrupted, for example, by opening a fastex connection between two components, so this interrup tion can be detected. Then, in the event of a detected interruption, the high-voltage supply in the vehicle can be switched off. For example, a contactor or other switching device can be opened in a battery module so that the high-voltage network in the vehicle is switched off.
Die Druckschrift DE 10 2015 107 053 Al offenbart ein Steck verbinderteil mit einer temperaturabhängigen Schalteinrich tung. Die temperaturabhängige Schalteinrichtung ist dazu aus gebildet, beim Auftreten einer Erwärmung ein Signalkontakte lement von einer Signalleitung elektrisch zu trennen. The document DE 10 2015 107 053 Al discloses a plug connector part with a temperature-dependent Schalteinrich device. The temperature-dependent switching device is formed to electrically disconnect a signal contact lement from a signal line upon the occurrence of heating.
Die Druckschrift DE 10 2013 219 141 Al offenbart einen Inter- lock-Schaltkreis zur Absicherung eines elektrischen Bordnet zes in einem Fahrzeug. Hierzu wird eine Leiterbahnschleife zur Detektion einer Unterbrechung zwischen zwei Stromspiegel schaltungen angeschlossen. The publication DE 10 2013 219 141 A1 discloses an interlock circuit for securing an electrical Bordnet zes in a vehicle. For this purpose, a conductor track loop for detecting an interruption between two current mirror circuits is connected.
Eine weitere Überwachung eines Leitungsnetzes für ein Fahr zeug ist beispielsweise aus der Druckschrift DE 10 2010 056 006 Al bekannt. Further monitoring of a pipeline network for a driving tool is known, for example, from the publication DE 10 2010 056 006 A1.
Darüber hinaus können in einem Antriebssystem eines Elektro- oder Hybridfahrzeugs auch weitere Fehler entstehen, die zum Beispiel zu einer starken Erwärmung an der Fehlerstelle füh- ren können. Dabei kann eine Hochvoltbatterie in eine solche Fehlerstelle eine hohe elektrische Leistung einspeisen. Dies kann sehr rasch zu einem nicht oder zumindest nur sehr schwer beherrschbaren thermischen Ereignis führen. In addition, in a drive system of an electric or hybrid vehicle, further errors may arise which, for example, lead to severe heating at the fault location. can. In this case, a high-voltage battery can feed a high electrical power into such a fault. This can very quickly lead to a thermal event that is not or at least very difficult to control.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Schutz zur Absicherung eines Hochvoltnetzes insbesondere für ein ganz oder teilweise elektrisch angetriebenes Kraftfahr zeug, vorzusehen, welcher auch beim Auftreten eines Fehlers ein rasches und zuverlässiges Abschalten der Hochvolt- Energieversorgung ermöglicht. It is therefore an object of the present invention to provide a protection for securing a high-voltage network, in particular for a fully or partially electrically powered motor driving convincing, which allows a rapid and reliable shutdown of the high-voltage power supply even when an error occurs.
Offenbarung der Erfindung Disclosure of the invention
Die vorliegende Erfindung schafft eine Schutzvorrichtung zur Absicherung eines Hochvoltnetzes, ein elektrisches Antriebs system und ein Verfahren zur Absicherung eines Hochvoltnetzes mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche. The present invention provides a protective device for securing a high-voltage network, an electric drive system and a method for securing a high-voltage network with the features of the independent claims.
Demgemäß ist vorgesehen: Accordingly, it is provided:
Eine Schutzvorrichtung zur Absicherung eines Hochvoltnetzes, insbesondere zur Absicherung eines Hochvoltnetzes eines Fahr zeugs, mit einem Überwachungsstromkreis und einer Steuerein richtung. Die Steuereinrichtung ist dazu ausgelegt, eine Un terbrechung in dem Überwachungsstromkreis zu detektieren. Ferner ist die Steuereinrichtung dazu ausgelegt, eine Ener gieversorgung des Hochvoltnetzes zu unterbrechen, wenn eine Unterbrechung in dem Überwachungsstromkreis detektiert worden ist. Der Überwachungsstromkreis umfasst mindestens eine Tem peratursicherung. Die Temperatursicherung in dem Überwa chungsstromkreis ist dazu ausgelegt, eine elektrische Verbin- düng in dem Überwachungsstromkreis zu unterbrechen, wenn ein vorbestimmtes Übertemperaturereignis auftritt. A protective device for securing a high-voltage network, in particular for securing a high-voltage network of a driving tool, with a monitoring circuit and a Steuerein direction. The control device is designed to detect an interruption in the monitoring circuit. Furthermore, the control device is designed to interrupt an energy supply of the high-voltage network when an interruption in the monitoring circuit has been detected. The monitoring circuit comprises at least one temperature fuse. The temperature fuse in the monitoring circuit is designed to provide an electrical connection. fertil in the monitoring circuit when a predetermined overtemperature event occurs.
Weiterhin ist vorgesehen: Furthermore, it is provided:
Ein elektrisches Antriebssystem, insbesondere ein elektri sches Antriebssystem für ein Kraftfahrzeug, mit einer elektrischen Hochvolt-Energiequelle, einer elektrischen An triebseinheit, die von der elektrischen Hochvolt- Energiequelle gespeist wird, und einer erfindungsgemäßen Schutzvorrichtung zur Absicherung eines Hochvoltnetzes. Die elektrische Antriebseinheit kann insbesondere eine elektri sche Maschine und einen Stromrichter umfassen. An electric drive system, in particular an electrical cal drive system for a motor vehicle, with an electrical high-voltage power source, an electrical drive unit, which is powered by the electrical high-voltage power source, and a protective device according to the invention for securing a high-voltage network. The electric drive unit may in particular comprise an electrical cal machine and a power converter.
Schließlich ist vorgesehen: Finally, it is planned:
Ein Verfahren zur Absicherung eines Hochvoltnetzes, insbeson dere eines Hochvoltnetzes eines Fahrzeugs mit einem Schritt zum Bereitstellen eines Überwachungsstromkreises mit mindes tens einer Temperatursicherung. Die Temperatursicherung ist dazu ausgelegt, eine elektrische Verbindung in dem Überwa chungsstromkreis beim Auftreten eines Übertemperaturereignis ses zu unterbrechen. Ferner umfasst das Verfahren die Schrit te des Detektierens einer Unterbrechung in dem Überwachungs stromkreis und des Unterbrechens einer Energieversorgung des Hochvoltnetzes, wenn eine Unterbrechung in dem Überwachungs stromkreis detektiert worden ist. A method for securing a high-voltage network, in particular a high-voltage network of a vehicle with a step for providing a monitoring circuit with at least one temperature fuse. The temperature fuse is designed to interrupt an electrical connection in the monitoring circuit when an over-temperature event occurs. Further, the method includes the steps of detecting a break in the monitoring circuit and disconnecting a power supply of the high voltage network when an interruption in the monitoring circuit has been detected.
Vorteile der Erfindung Advantages of the invention
Der vorliegenden Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass eine Hochvolt-Energiequelle, wie z.B. die Traktionsbat terie eines Elektrofahrzeuges beim Auftreten eines Fehlers in einem Hochvolt-Bordnetz eine große Menge elektrischer Energie in die Fehlerstelle einspeisen kann. Diese elektrische Ener gie führt sehr rasch zu einer Ausweitung des Fehlers, welches mit einem thermischen Ereignis, wie zum Beispiel einer star ken Überhitzung bis hin zu einem Brand verbunden sein kann. Wird durch die Hochvolt-Energiequelle weiter elektrische Energie in die Fehlerstelle eingespeist, so kann das thermi sche Ereignis an der Fehlerstelle nicht oder zumindest nur sehr schwer beherrscht werden. The present invention is based on the finding that a high-voltage power source, such as the Traktionsbat battery of an electric vehicle when an error occurs in A high-voltage electrical system can feed a large amount of electrical energy into the fault. This electrical energy very quickly leads to an expansion of the error, which can be associated with a thermal event, such as a star ken overheating to a fire. If further electrical energy is fed into the fault location by the high-voltage energy source, then the thermal event at the fault location can not or at least can only be controlled with great difficulty.
Es ist daher eine Idee der vorliegenden Erfindung, dieser Er kenntnis Rechnung zu tragen und eine Schutzvorrichtung sowie ein Verfahren zur Absicherung eines Hochvoltnetzes bereitzu stellen, um beim Auftreten eines Fehlers eine rasche und zu verlässige Abschaltung des Hochvoltnetzes zu ermöglichen. Hierzu sieht die vorliegende Erfindung vor, einen in der Re gel bereits vorhandenen Hochvolt-Interlock zur Absicherung des Hochvoltnetzes zu erweitern. Insbesondere ist dabei vor gesehen, einen oder mehrere Temperatursicherungen in einen Überwachungsstromkreis des Hochvolt-Interlocks zu integrie ren. Beim Überschreiten einer Grenztemperatur kann die Tempe ratursicherung den Überwachungsstromkreis des Hochvolt- Interlocks zwischen zwei Anschlusspunkten der Temperatursi cherung unterbrechen und somit zu einer Abschaltung des Hoch volt-Bordnetzes führen. It is therefore an idea of the present invention to take into account this He knowledge and provide bereitzu a protective device and a method for securing a high-voltage network to allow the occurrence of a fault, a rapid and reliable shutdown of the high-voltage network. For this purpose, the present invention provides a gel in the Re already existing high-voltage interlock to protect the high-voltage network to expand. In particular, it is seen before, one or more thermal fuses in a monitoring circuit of the high-voltage interlock to integrate reindeer. When a limit temperature is exceeded, the Tempe ratursicherung interrupt the monitoring circuit of the high-voltage interlock between two terminals of Temperatursi insurance and thus to a shutdown of the high volt Board network lead.
Durch die Erweiterung eines konventionellen Hochvolt- Interlocks mittels einer oder mehrerer Temperatursicherungen wird der durch den Interlock überwachte Stromkreis nicht nur durch Öffnen einer Steckverbindung oder eines Schalters un terbrochen, sondern auch dann, wenn die Temperatur an der Temperatursicherung ansteigt und zum Auslösen der Temperatur sicherung führt. Auf diese Weise kann auch ein Ansteigen der Temperatur, insbesondere an der Position der Temperatursiche rung, durch den Hochvolt-Interlock detektiert werden und zum Abschalten der Hochvolt-Energieversorgung führen. By extending a conventional high-voltage interlock by means of one or more thermal fuses monitored by the interlock circuit is broken not only by opening a connector or a switch un, but also when the temperature rises at the temperature fuse and leads to the triggering of the temperature fuse , In this way, an increase in the Temperature, in particular at the position of the temperature assurance tion, are detected by the high-voltage interlock and lead to switching off the high-voltage power supply.
Als Temperatursicherungen können beliebige Bauelemente ver wendet werden, welche beim Überschreiten einer Temperatur zum Unterbrechen einer elektrischen Verbindung führen. Die Tempe ratursicherung stellt somit zunächst zwischen zwei Anschluss punkten eine elektrische Verbindung bereit, welche nach dem Auslösen der Temperatursicherung unterbrochen wird. Eine sol che Temperatursicherung kann nahezu an einer beliebigen Stel le innerhalb des Überwachungsstromkreises des Hochvolt- Interlocks angeordnet werden. Auf diese Weise kann an einer oder an mehreren Stelle ein Überschreiten einer kritischen Temperatur überwacht und detektiert werden. Sobald die kriti sche Temperatur überschritten wird und damit die Temperatur sicherung anspricht, wird der Überwachungsstromkreis des Hochvolt-Interlocks unterbrochen . As thermal fuses any components can be used ver, which lead to the interruption of a temperature to interrupt an electrical connection. The Tempe ratursicherung thus provides initially between two connection points an electrical connection ready, which is interrupted after the triggering of the thermal fuse. Such a temperature fuse can be arranged at almost any position within the monitoring circuit of the high-voltage interlock. In this way, exceeding a critical temperature can be monitored and detected at one or more points. As soon as the critical temperature is exceeded and the temperature fuse responds, the monitoring circuit of the high-voltage interlock is interrupted.
Insbesondere können als Temperatursicherungen Bauelemente o- der Baugruppen verwendet werden, welche im nicht ausgelösten Zustand keinen oder zumindest einen sehr geringen Einfluss auf die elektrische Leitfähigkeit und ggf. weitere elektri sche Eigenschaften des Überwachungsstromkreises haben. Somit wird der Überwachungsstromkreis durch die zusätzlich einge- brachten Temperatursicherungen nicht oder zumindest nicht signifikant beeinflusst. Auf diese Weise ist es möglich, ei nen konventionellen Hochvolt-Interlock auf besonders einfache und kostengünstige Weise zu erweitern. In particular, can be used as thermal fuses components o- assemblies, which have no or at least a very small influence on the electrical conductivity and possibly other electrical cal properties of the monitoring circuit in the non-triggered state. Thus, the monitoring circuit is not or at least not significantly influenced by the additionally introduced thermal fuses. In this way it is possible to expand ei nen conventional high-voltage interlock in a particularly simple and cost-effective manner.
Die Steuereinrichtung, welche eine Unterbrechung in dem Über wachungsstromkreis detektiert und daraufhin die Energiever sorgung des Hochvoltnetzes abschaltet, kann beispielsweise als separate Steuereinrichtung ausgestaltet werden. In diesem Fall kann durch eine separate Baugruppe die elektrische Leit fähigkeit des Überwachungsstromkreises überprüft werden. Wird eine Unterbrechung des Überwachungsstromkreises detektiert, so kann die separate Steuereinrichtung diese Unterbrechung an eine entsprechende Schalteinrichtung der Hochvolt- Energieversorgung signalisieren, um infolge dieser Signali sierung die Einspeisung weiterer elektrischer Energie von der Energiequelle in das Hochvoltnetz zu unterbrechen. Insbeson dere ist es dabei beispielsweise möglich, dass die separate Steuereinrichtung im fehlerfreien Fall, d.h. bei einem ge schlossenen Überwachungsstromkreis, ein Steuersignal von der Steuereinrichtung zu der Schalteinrichtung der Hochvolt- Energiequelle bereitstellt, sodass die Hochvolt-Energiequelle nur so lange elektrische Energie in das Hochvolt-Bordnetz einspeist, so lange von der Steuereinrichtung ein entspre chendes Signal bereitgestellt wird. Auf diese Weise kann auch sichergestellt werden, dass bei einem Ausfall der Steuerein richtung und einem daraufhin fehlenden Steuersignal die Ein speisung von elektrischer Energie in das Hochvolt-Bordnetz unterbunden wird und somit die Sicherheit weiterhin gestei gert werden kann. The control device, which detects an interruption in the monitoring circuit over and then switches off the Energiever supply of the high-voltage network, for example be designed as a separate control device. In this case, the electrical conductivity of the monitoring circuit can be checked by a separate module. If an interruption of the monitoring circuit is detected, the separate control device can signal this interruption to a corresponding switching device of the high-voltage power supply to interrupt the supply of further electrical energy from the energy source into the high-voltage network as a result of this signaling. In particular, it is possible, for example, that the separate control device provides a fault-free case, ie a ge closed monitoring circuit, a control signal from the controller to the switching device of the high-voltage power source, so that the high-voltage power source only as long electrical energy in the high voltage On-board power supply, as long as provided by the control device corre sponding signal. In this way, it can also be ensured that in case of failure of the Steuerein direction and a subsequent missing control signal, the supply of electrical energy is suppressed in the high-voltage electrical system and thus the safety can continue gestei siege.
Alternativ ist es auch möglich, dass die Überwachung des Überwachungsstromkreises zentral implementiert ist, d.h. die Steuereinrichtung zur Überwachung des Überwachungsstromkrei ses und die Schaltelemente zum Koppeln bzw. Trennen der Hoch volt-Spannungsquelle mit dem Hochvolt-Bordnetz sind als eine gemeinsame Einheit ausgeführt. Alternatively, it is also possible that the monitoring of the monitoring circuit is implemented centrally, i. the control device for monitoring the Überwachungsstromkrei ses and the switching elements for coupling or disconnecting the high-voltage power source with the high-voltage electrical system are designed as a common unit.
Gemäß einer Ausführungsform kann die Temperatursicherung ei nen Bimetallschalter, ein PTC-Element und/oder eine Schmelz sicherung umfassen. Darüber hinaus sind selbstverständlich auch beliebige andere Bauelemente möglich, welche beim Über schreiten einer Grenztemperatur eine elektrische Verbindung zwischen zwei Anschlusspunkten unterbrechen können. Insbeson dere kann es sich bei den PTC-Elementen um Bauelemente han deln, welche mit zunehmender Temperatur einen ansteigenden elektrischen Widerstand aufweisen, sodass bei Überschreiten einer Grenztemperatur der elektrische Widerstand einen vorge gebenen Grenzwert überschreitet. According to one embodiment, the thermal fuse may comprise a bi-metallic switch, a PTC element and / or a fuse. In addition, of course Any other components possible, which can interrupt an electrical connection between two connection points when going over a limit temperature. In particular, it can han elements in the PTC elements to components, which have increasing temperature with increasing electrical resistance, so that when a limit temperature is exceeded, the electrical resistance exceeds a pre-specified limit.
Gemäß einer Ausführungsform kann es sich bei der Temperatur sicherung um ein reversibles Temperatursicherungselement han deln. Als reversibles Temperatursicherungselement wird bei spielsweise ein Bauelement angesehen, welches beim Über schreiten einer Grenztemperatur eine elektrische Verbindung zwischen zwei Anschlusspunkten unterbricht. Alternativ kann beim Überschreiten der Grenztemperatur auch der elektrische Widerstand zwischen den beiden Anschlusspunkten signifikant ansteigen. Nach dem Absinken der Temperatur können reversible Temperatursicherungselemente wiederum eine elektrische Ver bindung zwischen den beiden Anschlusspunkten bereitstellen, oder der elektrische Widerstand zwischen den beiden An schlusspunkten kann signifikant sinken. Auf diese Weise kön nen solche Temperatursicherungselemente mehrfach einen An stieg der Temperatur detektieren. Darüber hinaus kann auch ein Absinken der Temperatur durch das erneute Bereitstellen einer elektrischen Verbindung zwischen den beiden Anschluss punkten wieder erkannt werden. According to one embodiment, the temperature fuse may be a reversible temperature fuse element. As a reversible temperature fuse element, a component is considered, for example, which interrupts an electrical connection between two connection points when passing a limit temperature. Alternatively, when the limit temperature is exceeded, the electrical resistance between the two connection points can increase significantly. After the temperature has fallen, reversible temperature fuse elements can again provide an electrical connection between the two connection points, or the electrical resistance between the two connection points can drop significantly. In this way, such temperature protection elements can repeatedly detect a rise in temperature. In addition, a drop in temperature by re-providing an electrical connection between the two connection points can be recognized again.
Gemäß einer Ausführungsform kann die Temperatursicherung ein irreversibles Temperatursicherungselement umfassen. Ein irre versibles Temperatursicherungselement kann beim Überschreiten einer Temperatur über einer vorgegebenen Grenztemperatur eine elektrische Verbindung zwischen zwei Anschlusspunkten irre- versibel unterbrechen. In einem solchen Fall wird auch bei einem nachfolgenden Absinken der Temperatur zwischen den bei den Anschlusspunkten der Temperatursicherung weiterhin keine elektrische Verbindung mehr hergestellt, so dass der Überwa chungsstromkreis geöffnet bleibt. Daher kann bei einem Auf treten eines Fehlers, insbesondere eines Anstiegs der Tempe ratur ein dauerhaftes zuverlässiges Abschalten ermöglicht werden . According to one embodiment, the temperature fuse may comprise an irreversible temperature fuse element. An irreversibly temperature-fuse element can cause an electrical connection between two connection points when a temperature above a predetermined limit temperature is exceeded. interruptible. In such a case, even with a subsequent decrease in the temperature between the at the connection points of the thermal fuse further no electrical connection is made, so that the moni monitoring circuit remains open. Therefore, when an error occurs, particularly an increase in temperature, a durable reliable shutdown can be enabled.
Erfindungsgemäß kann der Überwachungsstromkreis eine Serien schaltung aus mehreren Temperatursicherungen umfassen. Hier bei ist eine beliebige Anzahl von zwei oder mehreren Tempera tursicherungen, ggf. auch unterschiedlich ausgestalteten Tem peratursicherungen, möglich. Durch die Serienschaltung mehre rer Temperatursicherungen kann beim Ansprechen einer der Tem peratursicherungen innerhalb des Überwachungsstromkreises der Überwachungsstromkreis jeweils zuverlässig unterbrochen wer den, sodass an mehreren unterschiedlichen räumlichen Positio nen kritische Temperaturerhöhungen detektiert werden können. According to the invention the monitoring circuit may comprise a series circuit of a plurality of temperature fuses. Here at is any number of two or more tempera turesicherungen, possibly also differently designed Tem peratursicherungen possible. Due to the series connection several rer temperature fuses each of the monitoring circuit in the monitoring of each of the Tem perature protection within the monitoring circuit reliably interrupted who the so that at several different spatial positioning NEN critical temperature increases can be detected.
Erfindungsgemäß ist die Temperatursicherung an einer leis tungselektronischen Komponente eines elektrischen Antriebs systems angeordnet. Bei den leistungselektronischen Komponen ten eines elektrischen Antriebssystems kann es sich bei spielsweise um einen Stromrichter handeln. Insbesondere kann beispielsweise an einem oder an mehreren Halbleiterschaltele menten eines Stromrichters eine Temperatursicherung vorgese hen werden. Gerade Halbleiterschaltelemente in Stromrichtern stellen kritische Bauelemente dar, bei welchen ein Fehler rasch zu einem thermischen Ereignis führen kann. Darüber hin aus ist es selbstverständlich auch möglich an anderen Bauele menten eines Stromrichters, beispielsweise an Kondensatoren, wie zum Beispiel einem Zwischenkreiskondensator oder ähnli- ehern, sowie beliebigen anderen Bauelementen ebenfalls eine Temperatursicherung vorzusehen. Ferner können auch an Steuer baugruppen für einen Stromrichter oder an beliebigen anderen Baugruppen, Bauelementen etc. eines elektrischen Antriebssys tems Temperatursicherungen vorgesehen werden. Auf diese Weise können alle potentiellen Gefahrenpunkte für mögliche Fehl funktionen zuverlässig überwacht werden und im Fehlerfall kann rasch eine sichere Abschaltung der Hochspannungsversor gung gewährleistet werden. According to the invention, the temperature fuse is arranged on a power-electronic component of an electric drive system. The power electronic components of an electric drive system may be, for example, a power converter. In particular, for example, at one or more Halbleitschaltele elements of a power converter, a thermal fuse vorgese hen. Especially semiconductor switching elements in power converters represent critical components in which an error can quickly lead to a thermal event. In addition, of course, it is also possible on other components of a converter, for example, on capacitors, such as a DC link capacitor or similar Ehern, as well as any other components also provide a thermal fuse. Furthermore, it is also possible to provide control modules for a power converter or any other components, components, etc. of an electrical drive system thermal protection. In this way, all potential danger points for possible malfunctions can be reliably monitored and in the event of a fault, a safe shutdown of Hochspannungsversor supply can be ensured quickly.
Gemäß einer Ausführungsform kann eine Temperatursicherung an einer Ladevorrichtung für einen elektrischen Energiespeicher angeordnet werden. Auch an den Bauelementen einer Ladevor richtung, insbesondere an Halbleiterschaltelementen einer La devorrichtung, wie zum Beispiel einem Gleichrichter oder ähn lichem, können hohe Mengen an elektrischer Energie umgesetzt werden, die insbesondere in einem Fehlerfall sehr rasch zu einem thermischen Ereignis führen können. Dabei kann die La devorrichtung sowohl innerhalb eines Elektro- oder Hybrid fahrzeugs, als auch außerhalb des Elektro- oder Hybridfahr zeugs vorgesehen sein. Beispielsweise ist es auch möglich, den Überwachungsstromkreis an einer Ladebuchse gemeinsam mit den Anschlüssen zum Einspeisen von elektrischer Energie wäh rend des Ladevorgangs an eine externe Ladevorrichtung heraus zuführen und auch an dieser externen Ladevorrichtung eine o- der mehrere Temperatursicherungen vorzusehen. Beispielsweise können solche Temperatursicherungen in einer Ladesäule, einer Wallbox, oder einer beliebigen anderen externen Ladeeinrich tung vorgesehen sein. According to one embodiment, a temperature fuse can be arranged on a charging device for an electrical energy store. Also on the components of a Ladevor direction, in particular on semiconductor switching elements of a La devorrichtung, such as a rectifier or similar Lichem, high amounts of electrical energy can be implemented, which can lead very quickly to a thermal event, especially in an error. In this case, the La devorrichtung vehicle can be provided both within an electric or hybrid vehicle, as well as outside the electric or hybrid driving. For example, it is also possible to perform the monitoring circuit on a charging socket together with the terminals for feeding electrical energy currency end of the charging process to an external charging device and also to provide this device an external o-more thermal fuses. For example, such thermal fuses can be provided in a charging station, a wallbox, or any other external Ladeeinrich device.
Gemäß einer Ausführungsform kann die Steuereinrichtung dazu ausgelegt sein, ein kontinuierliches Spannungssignal, ein ge pulstes Spannungssignal und/oder ein hochfrequentes Prüfsig- nal in den Überwachungsstromkreis einzuspeisen. Das jeweilige Signal kann daraufhin kontinuierlich oder periodisch von der Steuereinrichtung ausgewertet werden, um eine mögliche Unter brechung in dem Überwachungsstromkreis zu detektieren. According to one embodiment, the control device may be configured to generate a continuous voltage signal, a pulsed voltage signal and / or a high-frequency test signal. nal into the monitoring circuit. The respective signal can then be evaluated continuously or periodically by the control device to detect a possible interruption in the monitoring circuit.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst der Überwachungsstrom kreis mindestens eine weitere Schutzeinrichtung. Die weitere Schutzeinrichtung kann dazu ausgelegt sein, beim Auftreten eines vorbestimmten Ereignisses eine elektrische Verbindung in dem Überwachungsstromkreis zu unterbrechen. Insbesondere kann die weitere Schutzeinrichtung dazu ausgelegt sein, beim Auftreten eines Überdrucks, eines optischen Signals und/oder eines akustischen Signals den Überwachungsstromkreis zu un terbrechen. Fehlerfälle, insbesondere Fehlerfälle im Zusam menhang mit einem thermischen Ereignis können ggf. durch un terschiedliche Sensoren detektiert werden. So kann beispiels weise eine sich aufgrund des thermischen Ereignisses ausbil dende Druckwelle von einem Drucksensor detektiert werden, ein möglicher Knall oder ein charakteristisches Geräusch eines auftretenden Fehlers kann durch einen geeigneten akustischen Sensor detektiert werden, oder ein sich ausbildender Über schlag oder Lichtbogen kann durch einen optischen Sensor er kannt werden. Darüber hinaus sind selbstverständlich auch be liebige andere physikalische Eigenschaften durch geeignete Sensoren detektierbar . Wird nach dem Detektieren eines vorge gebenen physikalischen Ereignisses durch eine geeignete According to one embodiment, the monitoring current circuit comprises at least one further protective device. The further protective device may be designed to interrupt an electrical connection in the monitoring circuit when a predetermined event occurs. In particular, the further protective device can be designed to interrupt the monitoring circuit when an overpressure, an optical signal and / or an acoustic signal occur. Error cases, in particular error cases in connection with a thermal event can possibly be detected by un ferent sensors. Thus, for example, as a result of the thermal event ausbil Dende pressure wave can be detected by a pressure sensor, a possible bang or a characteristic noise of an error occurring can be detected by a suitable acoustic sensor, or a training over blow or arc can by an optical Sensor he be known. In addition, of course, any other physical properties are detectable by suitable sensors. Is determined by a suitable after detecting a given physical event
Schalteinrichtung der Überwachungsstromkreis unterbrochen, so kann daraufhin ebenfalls eine sichere, schnelle und zuverläs sige Abschaltung der Hochvolt-Energieversorgung ermöglicht werden . Switching the monitoring circuit interrupted, then it can then also a safe, fast and reli sible shutdown of the high-voltage power supply are possible.
Die obigen Ausgestaltungen und Weiterbildungen lassen sich, soweit sinnvoll, beliebig miteinander kombinieren. Weitere Ausgestaltungen, Weiterbildungen und Implementierungen der Erfindung umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich den Ausführungsbeispie len beschriebenen Merkmalen der Erfindung. Insbesondere wird der Fachmann dabei auch Einzelaspekte als Verbesserungen oder Ergänzungen zu den jeweiligen Grundformen der Erfindung hin zufügen . The above embodiments and developments can, as far as appropriate, combine arbitrarily. Further Embodiments, developments and implementations of the invention also include not explicitly mentioned combinations of previously or subsequently described with respect to the Ausführungsbeispie len features of the invention. In particular, the person skilled in the art will also add individual aspects as improvements or additions to the respective basic forms of the invention.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen Brief description of the drawings
Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Prinzip schaltbilds eines elektrischen Antriebssystems mit einer Schutzvorrichtung gemäß einer Ausführungs- form; Figure 1 shows a schematic representation of a schematic diagram of an electric drive system with a protective device according to an embodiment;
Figur 2 zeigt eine schematische Darstellung eines Prinzip schaltbilds einer Schutzvorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform, und Figure 2 shows a schematic representation of a principle circuit diagram of a protective device according to another embodiment, and
Figur 3 zeigt ein Ablaufdiagramm, wie es einem Verfahren zur Absicherung eines Hochvoltnetzes gemäß einer Ausführungsform zugrunde liegt. FIG. 3 shows a flowchart on which a method for securing a high-voltage network according to an embodiment is based.
Beschreibung der Ausführungsformen Description of the embodiments
Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung eines elektri schen Antriebssystems 1 mit einer Schutzvorrichtung zur Absi cherung eines Hochvoltnetzes gemäß einer Ausführungsform. Beispielsweise kann es sich hierbei um das elektrische An triebssystem eines Elektro- oder Hybridfahrzeugs handeln. Das elektrische Antriebssystem 1 kann beispielsweise von einer Hochvolt-Traktionsbatterie 20 gespeist werden. Diese Hoch volt-Traktionsbatterie 20 kann über einen Trennschalter 21 mit dem Hochvolt-Bordnetz des Fahrzeugs elektrisch gekoppelt werden. Die Hochvolt-Traktionsbatterie 20 kann beispielsweise einen Stromrichter 41 speisen. Bei dem Stromrichter 41 kann es sich beispielsweise um einen Wechselrichter handeln, der aus der bereitgestellten Gleichspannung eine Wechselspannung zur Ansteuerung einer elektrischen Maschine 42 generiert. Hierzu kann der Stromrichter 41 beispielsweise von einer An steuerschaltung 43 angesteuert werden. Die einzelnen Kompo nenten des Hochvolt-Bordnetzes können beispielsweise mittels Steckverbindungen 22 an das Hochvolt-Bordnetz angeschlossen werden. Parallel zur Leitungsführung des Hochvolt-Bordnetzes kann ein Überwachungsstromkreis 12 vorgesehen sein. Werden die Kontakte für das Hochvolt-Bordnetz und den Überwachungs stromkreis 12 über eine gemeinsame Steckverbindung geführt, so wird beim Lösen dieser Steckverbindung auch der Überwa chungsstromkreis 12 geöffnet. FIG. 1 shows a schematic representation of an electrical drive system 1 with a protective device for protecting a high-voltage network according to one embodiment. For example, this may be the electric drive system of an electric or hybrid vehicle. The electric drive system 1 can be powered, for example, by a high-voltage traction battery 20. This high-voltage traction battery 20 can via a circuit breaker 21st be electrically coupled to the high-voltage electrical system of the vehicle. The high-voltage traction battery 20 can feed a power converter 41, for example. The power converter 41 can be, for example, an inverter which generates an alternating voltage for driving an electrical machine 42 from the DC voltage provided. For this purpose, the power converter 41, for example, be controlled by a control circuit 43 on. The individual compo nents of the high-voltage electrical system can be connected, for example by means of connectors 22 to the high-voltage electrical system. Parallel to the wiring of the high-voltage electrical system, a monitoring circuit 12 may be provided. If the contacts for the high-voltage electrical system and the monitoring circuit 12 are routed via a common plug-in connection, the monitoring circuit 12 is also opened upon release of this plug-in connection.
Zur Überprüfung des Überwachungsstromkreises 12 kann eine Steuereinrichtung 11 vorgesehen sein. Dabei kann der Beginn und das Ende des Überwachungsstromkreises 12 mit der Steuer einrichtung 11 elektrisch gekoppelt sein. Die Steuereinrich tung 11 kann kontinuierlich oder periodisch elektrische Sig nale in den Überwachungsstromkreis 12 einspeisen und auf die se Weise überprüfen, ob der Überwachungsstromkreis 12 ge schlossen ist oder ob in dem Überwachungsstromkreis 12 eine Unterbrechung aufgetreten ist. Eine Unterbrechung kann bei spielsweise, wie zuvor bereits beschrieben, durch Abziehen einer Steckverbindung 22 hervorgerufen werden. Wird durch die Steuereinrichtung 11 eine Unterbrechung in dem Überwachungs stromkreis 12 detektiert, so kann die Steuereinrichtung 11 die Schalteinrichtung 21 veranlassen, die Hochvolt- Traktionsbatterie 20 elektrisch von dem Hochvolt-Bordnetz zu trennen. Hierzu können beispielsweise Schütze, welche in der Schalteinrichtung 21 zwischen der Hochvolt-Traktionsbatterie 20 und dem Hochvolt-Bordnetz angeordnet sind, geöffnet wer den. Zur Steigerung der Sicherheit ist es beispielsweise mög lich, dass die Steuereinrichtung 11 so lange ein Steuersignal an der Schalteinrichtung 21 bereitstellt, so lange der Über wachungsstromkreis 12 geschlossen ist, d.h. keine Unterbre chung in dem Überwachungsstromkreis 12 detektiert wird. Wird eine Unterbrechung in dem Überwachungsstromkreis 12 detek tiert, oder tritt ggf. ein anderer Fehler auf, so stellt die Steuereinrichtung 11 an der Trenneinrichtung 21 kein Signal bereit, worauf die Schalteinrichtung 21 die elektrische Ver bindung zwischen der Traktionsbatterie 20 und dem Hochvolt- Bordnetz öffnet. Auf diese Weise kann sichergestellt werden, dass selbst bei einem Ausfall der Steuereinrichtung 11 die Schaltelemente in der Schalteinrichtung 21 geöffnet werden und die elektrische Verbindung zwischen der Traktionsbatterie 20 und dem Hochvolt-Bordnetz geöffnet wird. For checking the monitoring circuit 12, a control device 11 may be provided. In this case, the beginning and the end of the monitoring circuit 12 with the control device 11 may be electrically coupled. The Steuereinrich device 11 may continuously or periodically feed electrical signals Sig in the monitoring circuit 12 and check the se way, whether the monitoring circuit 12 is closed ge or whether an interruption has occurred in the monitoring circuit 12. An interruption can be caused by removing a connector 22, for example, as previously described, for example. If an interruption in the monitoring circuit 12 is detected by the control device 11, the control device 11 can cause the switching device 21 to electrically disconnect the high-voltage traction battery 20 from the high-voltage vehicle electrical system. For this purpose, for example, contactors, which in the Switching device 21 are arranged between the high-voltage traction battery 20 and the high-voltage electrical system, who opened the. To increase safety, it is for example possible, please include, that the controller 11 as long as a control signal to the switching device 21 provides, as long as the monitoring circuit 12 is closed, ie no interrup tion in the monitoring circuit 12 is detected. If an interruption in the monitoring circuit 12 is detected, or if another error occurs, the control device 11 does not provide a signal to the disconnecting device 21, whereupon the switching device 21 opens the electrical connection between the traction battery 20 and the high-voltage vehicle electrical system , In this way it can be ensured that even if the control device 11 fails, the switching elements in the switching device 21 are opened and the electrical connection between the traction battery 20 and the high-voltage vehicle electrical system is opened.
Gegebenenfalls können aufgrund von Überbeanspruchungen oder Fehlfunktionen eine übermäßige Erwärmung an einem oder mehre ren Komponenten des elektrischen Antriebssystems 1 auftreten. Insbesondere kann aufgrund eines Defekts in einem Bauelement ein thermisches Ereignis hervorgerufen werden. Beispielsweise kann ein Halbleiterschaltelement, wie zum Beispiel ein IGBT, durchlegieren und beispielsweise einen Kurzschluss hervorru- fen. Darüber hinaus sind selbstverständlich auch andere Fehl funktionen, insbesondere Fehlfunktionen, welche zu einer Überhitzung oder einem thermischen Ereignis führen, möglich. Bleibt das elektrische Antriebssystem 1 bei einem solchen Fehler mit der Traktionsbatterie 20 elektrisch verbunden, so kann die Traktionsbatterie 20 weiterhin elektrische Energie in das Hochvolt-Bordnetz einspeisen. Dies kann ggf. zu einer weiteren Ausbreitung des Fehlers und ggf. zu weiteren thermi- sehen Ereignissen führen. Darüber hinaus wird aufgrund der hohen elektrischen Spannung und der von der Traktionsbatterie 20 bereitgestellten großen Menge an elektrischer Energie ein möglicher Löschversuch oder dergleichen erschwert bis verhin dert. Auch stellt die hohe elektrische Spannung eine große Gefahr für mögliche Rettungskräfte dar. Optionally, excessive heating of one or more components of the electric drive system 1 may occur due to overstress or malfunction. In particular, a thermal event may be caused due to a defect in a device. For example, a semiconductor switching element, such as an IGBT, may alloy and cause, for example, a short circuit. In addition, of course, other malfunction, in particular malfunction, which lead to overheating or a thermal event possible. If the electric drive system 1 remains electrically connected to the traction battery 20 in the event of such an error, the traction battery 20 can continue to supply electrical energy to the high-voltage vehicle electrical system. This may possibly lead to a further spread of the error and possibly to further thermal see events lead. In addition, due to the high electrical voltage and the provided by the traction battery 20 large amount of electrical energy, a possible erase attempt or the like difficult to verhin changed. Also, the high electrical voltage is a major threat to potential rescue workers.
Daher sind zur weiteren Absicherung des Hochvolt-Bordnetzes in dem Überwachungsstromkreis 12 zusätzliche Temperatursiche rungen 13-i vorgesehen. Die dargestellte Anzahl von drei Tem peratursicherungen in dem Überwachungsstromkreis 12 dient le diglich dem besseren Verständnis und stellt keine Einschrän kung der vorliegenden Erfindung auf eine vorgegebene Anzahl von Temperatursicherungen dar. Vielmehr ist eine beliebige Anzahl von einer, zwei oder mehreren Temperatursicherungen 13-i in dem Überwachungsstromkreis 12 möglich. Die Tempera tursicherungen 13-i sind dabei als Serienschaltung in dem Überwachungsstromkreis 12 angeordnet. Die Temperatursicherun gen 13-i können jeweils an geeigneten Stellen innerhalb des elektrischen Antriebssystems 1 vorgesehen sein, an denen eine starke Temperaturentwicklung oder ein thermisches Ereignis möglich sein kann. Zum Beispiel können eine oder mehrere Tem peratursicherungen 13-1 an oder innerhalb des Stromrichters 41 vorgesehen sein. Auf diese Weise kann eine gefährliche Überhitzung des Stromrichters 41, insbesondere der darin vor gesehenen Schaltelemente, überwacht und erfasst werden. Bei spielsweise kann eine Temperatursicherung 13-1 zentral in dem Stromrichter 41 vorgesehen sein. Es ist jedoch auch möglich, an einem oder mehreren Bauelementen innerhalb des Stromrich ters 41, beispielsweise an den Halbleiterschaltelementen, ei nen Zwischenkreiskondensator, oder beliebigen anderen Bauele menten direkt eine Temperatursicherung 13-1 vorzusehen. Fer ner ist es auch möglich, eine oder mehrere Temperatursiche- rungen 13-2 an der elektrischen Maschine 42 vorzusehen, um ggf. bei einer übermäßigen Erwärmung der elektrischen Maschi ne 42 ebenfalls eine Abschaltung des Hochvolt-Bordnetzes zu ermöglichen. Gegebenenfalls kann auch an einer Ansteuerschal tung 43 für den Stromrichter 41 eine Temperatursicherung 13-3 vorgesehen sein. Darüber hinaus sind selbstverständlich auch an beliebigen anderen geeigneten Positionen Temperatursiche rungen 13-i möglich. Therefore, additional protection for the high-voltage electrical system in the monitoring circuit 12 additional temperature hedges 13-i are provided. The illustrated number of three Tem peratursicherungen in the monitoring circuit 12 is le diglich the better understanding and is no restriction of the present invention kung to a predetermined number of thermal fuses. Rather, any number of one, two or more thermal fuses 13-i in the Monitoring circuit 12 possible. The tempera turesicherungen 13-i are arranged as a series circuit in the monitoring circuit 12. The Temperatursicherun conditions 13-i may be provided at appropriate locations within the electric drive system 1, where a strong temperature development or a thermal event may be possible. For example, one or more temperature fuses 13-1 may be provided at or within the power converter 41. In this way, a dangerous overheating of the power converter 41, in particular the switching elements seen in front, be monitored and recorded. In example, a thermal fuse 13-1 may be centrally provided in the power converter 41. However, it is also possible, at one or more components within the Stromrich age 41, for example, to the semiconductor switching elements, egg nen DC link capacitor, or any other compo ments directly provide a thermal fuse 13-1. Furthermore, it is also possible to use one or more temperature-sensitive ments 13-2 provided on the electric machine 42 to possibly ne in case of excessive heating of the electrical Maschi 42 also allow a shutdown of the high-voltage electrical system. Optionally, a temperature fuse 13-3 may be provided on a Ansteuerschal device 43 for the power converter 41. In addition, of course, at any other suitable positions Temperatursiche ments 13-i possible.
Bei den Temperatursicherungen 13-i kann es sich um beliebige Temperatursicherungen handeln, welche bei Überschreiten einer Grenztemperatur eine elektrische Verbindung zwischen zwei An schlusspunkten öffnen. Auf diese Weise kann eine solche in den Überwachungsstromkreis 12 eingeschleifte Temperatursiche rung 13-i beim Überschreiten der jeweiligen Grenztemperatur den Überwachungsstromkreis 12 zwischen den zwei anschluss punkten der Temperatursicherung 13-i unterbrechen. Diese Un terbrechung des Überwachungsstromkreises 12 kann von der Steuereinrichtung 11 detektiert werden. Daraufhin kann die Steuereinrichtung 11 infolge einer detektierten Unterbrechung in dem Überwachungsstromkreis 12 die elektrische Verbindung zwischen der Traktionsbatterie 20 und dem Hochvolt-Bordnetz unterbrechen. Hierdurch wird von der Traktionsbatterie 20 keine weitere elektrische Energie in das Hochvolt-Bordnetz eingespeist. Somit steht auch an der Fehlerstelle keine wei tere elektrische Energie von der Traktionsbatterie 20 zur Verfügung, sodass keine weitere Überhitzung stattfindet und ein ggf. bereits beginnender Brand an der Fehlerstelle even tuell bereits von alleine erlischt. Ferner liegt nach der Ab schaltung der Traktionsbatterie 20 auch keine gefährliche Hochspannung mehr in dem Hochvolt-Bordnetz an, sodass Ret tungskräfte keinen Gefahren aufgrund von Hochspannung ausge setzt sind. Bei den Temperatursicherungen 13-i kann es sich sowohl um ei ne reversible als auch um eine irreversible Temperatursiche rung handeln. Bei reversiblen Temperatursicherungen kann nach einer Abkühlung der Temperatursicherung die elektrische Ver bindung zwischen den beiden Anschlusspunkten der Temperatur sicherung wiederhergestellt werden. Auf diese Weise ist bei spielsweise nach einer Abkühlung ein weiterer Betrieb ohne zusätzliche Reparaturmaßnahmen möglich. Beispielsweise kann eine reversible Temperatursicherung ein Bimetallelement, ei nen elektrischen Widerstand mit einem positiven Temperaturko effizienten (PTC) oder ähnliches umfassen. Darüber hinaus sind auch irreversible Temperatursicherungen möglich, welche beim Überschreiten einer Grenztemperatur eine irreversible Unterbrechung zwischen den beiden Anschlusspunkten der Tempe ratursicherung hervorrufen. Auf diese Weise kann sicherge stellt werden, dass es selbst nach einer eventuellen Abküh lung der Temperatur an der Fehlerstelle kein erneutes Zu schalten der Traktionsbatterie 20 in das Hochvolt-Bordnetz erfolgt, bevor eine Reparatur der Fehlerstelle und ein Aus tausch der Temperatursicherung 13-i erfolgt ist. Beispiels weise kann eine solche irreversible Temperatursicherung mit tels eines Schmelzelementes oder ähnlichem realisiert werden. The temperature fuses 13-i can be any temperature fuses which open an electrical connection between two connection points when a limit temperature is exceeded. In this way, such a looped into the monitoring circuit 12 temperature fuse 13-i when exceeding the respective limit temperature, the monitoring circuit 12 between the two connection points of the thermal fuse 13-i interrupt. This Un interruption of the monitoring circuit 12 can be detected by the controller 11. Thereafter, the controller 11 may interrupt the electrical connection between the traction battery 20 and the high-voltage electrical system due to a detected interruption in the monitoring circuit 12. As a result of the traction battery 20 no further electrical energy is fed into the high-voltage electrical system. Thus, there is no further direct electrical energy from the traction battery 20 available at the fault, so that no further overheating takes place and possibly any incipient fire at the fault possibly even extinguished by itself. Further, after the circuit from the traction battery 20 and no dangerous high voltage more in the high-voltage electrical system, so that Ret tion forces are no danger due to high voltage sets are. The thermal fuses 13-i can be both a reversible and an irreversible temperature fuse. For reversible temperature fuses, the temperature fuse can be restored to restore the electrical connection between the two connection points of the temperature fuse. In this way, a further operation without additional repair measures is possible for example after cooling. For example, a reversible thermal fuse may comprise a bimetallic element, electrical resistance with a positive temperature coefficient (PTC), or the like. In addition, irreversible temperature fuses are possible, which cause an irreversible interruption between the two connection points of the Tempe ratursicherung when a limit temperature is exceeded. In this way, it can be sicherge notes that even after a possible Abküh treatment of the temperature at the fault no renewed to turn the traction battery 20 is in the high-voltage electrical system before a repair of the fault and a replacement of the thermal fuse 13-i is. For example, such an irreversible temperature fuse can be realized with means of a fusible element or the like.
Figur 2 zeigt eine schematische Darstellung eines elektri schen Antriebssystems 1 mit einer Schutzvorrichtung zur Absi cherung des Hochvoltnetzes gemäß einer weiteren Ausführungs form. In den Figuren 1 und 2 bezeichnen gleiche Bezugszeichen bezeichnen gleiche oder gleichartige Komponenten. Die Ausfüh rungsform gemäß Figur 2 unterscheidet sich von der zuvor be schriebenen Ausführungsform insbesondere dadurch, dass die Steuereinrichtung 11 hierbei in der Schalteinrichtung 21 zum Trennen/Koppeln der Traktionsbatterie 20 mit dem Hochvolt- Bordnetz integriert ist. Darüber hinaus gelten die bereits im Zusammenhang mit Figur 1 beschriebenen Ausführungen. Figure 2 shows a schematic representation of an electrical drive system rule 1 with a protective device for securing the high-voltage network according to a further embodiment form. In FIGS. 1 and 2, the same reference symbols designate identical or similar components. The embodiment according to FIG. 2 differs from the previously described embodiment particularly in that the control device 11 in this case in the switching device 21 for disconnecting / coupling the traction battery 20 to the high-voltage Electrical system is integrated. In addition, the embodiments already described in connection with FIG. 1 apply.
Wie in Figur 2 zusätzlich zu erkennen ist, kann die Trakti onsbatterie 20 mittels einer Ladevorrichtung 30 aufgeladen werden. Beispielsweise kann die Ladevorrichtung 30 von einer externen Gleich- oder Wechselspannungsquelle gespeist werden. Die Ladevorrichtung 30 kann die extern bereitgestellte Span nung in eine Spannung konvertieren, welche zum Aufladen der Traktionsbatterie 20 geeignet ist. In diesem Fall kann auch die Hochvoltverbindung der Ladevorrichtung 30 mittels eines Überwachungsstromkreises 12 überwacht werden. Beispielsweise können auch die Komponenten der Ladevorrichtung 30 und die Komponenten des Wechselrichters 41 mittels eines gemeinsamen Überwachungsstromkreises 12 überwacht werden. Alternativ kön nen auch separate Überwachungsstromkreise 12 für die Ladevor richtung 30 und Wechselrichter 41 vorgesehen sein. In beiden Fällen können auch eine oder mehrere Temperatursicherungen 13-5 in der Ladevorrichtung 30 bzw. an den einzelnen Kompo nenten der Ladevorrichtung 30 vorgesehen sein. Auf diese Wei se können auch ggf. übermäßige Erwärmungen und/oder thermi sche Ereignisse in der Ladevorrichtung 30 detektiert werden und daraufhin eine Abschaltung der Hochvolt-Traktionsbatterie 20 erfolgen. As can also be seen in Figure 2, the Trakti onsbatterie 20 can be charged by means of a charging device 30. For example, the charging device 30 can be powered by an external DC or AC voltage source. The charging device 30 may convert the externally provided voltage to a voltage suitable for charging the traction battery 20. In this case, the high-voltage connection of the charging device 30 can be monitored by means of a monitoring circuit 12. For example, the components of the charging device 30 and the components of the inverter 41 can also be monitored by means of a common monitoring circuit 12. Alternatively Kings nen also separate monitoring circuits 12 may be provided for the Ladevor device 30 and inverter 41. In both cases, one or more thermal fuses 13-5 may be provided in the charging device 30 or at the individual components of the charging device 30. In this way, if necessary, excessive heating and / or thermal events in the charging device 30 can be detected and then a disconnection of the high-voltage traction battery 20 can take place.
Zur Überwachung des Zustands des Überwachungsstromkreises 12 kann die Steuereinrichtung 11 ein beliebiges Gleich- oder Wechselspannungssignal in den Überwachungsstromkreis 12 ein speisen. Beispielsweise kann eine konstante elektrische Span nung oder ein konstanter elektrischer Strom in den Überwa chungsstromkreis 12 eingespeist werden, um eine mögliche Un terbrechung in dem Überwachungsstromkreis 12 zu detektieren. Darüber hinaus sind auch gepulste Signale oder ggf. auch hochfrequente Signale zur Überwachung des Überwachungsstrom kreises 12 möglich. Durch die Verwendung von passiven Bauele menten als Temperatursicherung 13-i ist es möglich, dass die Temperatursicherungen 13-i die elektrischen Eigenschaften des Überwachungsstromkreises 12 nicht oder nur in einem sehr ge ringen Maße beeinflussen. Hierdurch werden die elektrischen Signale der Steuereinrichtung 11 durch die Temperatursiche rungen nahezu nicht beeinflusst, sodass durch die Temperatur sicherungen 13-i das Ergebnis der Steuereinrichtung 11 zur Detektion einer Unterbrechung in dem Überwachungsstromkreis 12 nicht verfälscht wird. To monitor the state of the monitoring circuit 12, the controller 11 can feed any DC or AC signal into the monitoring circuit 12 a. For example, a constant voltage or a constant electrical current can be fed into the monitoring circuit 12 to detect a possible interruption in the monitoring circuit 12. In addition, pulsed signals or possibly also high-frequency signals for monitoring the monitoring circuit 12 circuit possible. Through the use of passive components as a thermal fuse 13-i, it is possible that the thermal fuses 13-i do not influence the electrical properties of the monitoring circuit 12 or only to a very limited extent. As a result, the electrical signals of the control device 11 ments are almost not affected by the temperature hedges, so that the result of the control device 11 for detecting an interruption in the monitoring circuit 12 is not falsified by the temperature fuses 13-i.
Neben Temperatursicherungen 13-i können ggf. auch weitere Überwachungselemente vorgesehen sein, die beim Auftreten ei nes vorbestimmten Ereignisses eine elektrische Unterbrechung in dem Überwachungsstromkreis 12 hervorrufen. Beispielsweise kann auch ein Drucksensor vorgesehen sein, der beim Auftreten eines thermischen Ereignisses eine daraus resultierende In addition to temperature fuses 13-i may also be provided, if necessary, further monitoring elements that cause an electrical interruption in the monitoring circuit 12 when ei nes predetermined event occurs. For example, it is also possible to provide a pressure sensor which, when a thermal event occurs, results in a resulting pressure
Druckwelle detektiert und daraufhin eine elektrische Unter brechung des Überwachungsstromkreises 12 hervorruft. Ferner sind auch optische Sensoren möglich, die beispielsweise beim Auftreten eines Lichtbogens eine elektrische Unterbrechung in dem Überwachungsstromkreis 12 hervorrufen. Ebenso kann bei spielsweise mittels eines akustischen Sensors ein durch ein thermisches Ereignis oder ähnliches hervorgerufener Knall o- der ein charakteristisches Geräusch ebenfalls mittels eines geeigneten Bauelements eine elektrische Unterbrechung in dem Überwachungsstromkreis 12 hervorrufen. Selbstverständlich kann auch ein beliebiges weiteres Ereignis detektiert werden, und daraufhin mittels einer geeigneten Schaltungseinrichtung eine elektrische Unterbrechung in dem Überwachungsstromkreis 12 veranlasst werden. Figur 3 zeigt eine schematische Darstellung eines Ablaufdia gramms, wie es einem Verfahren zur Absicherung eines Hoch voltnetzes in einem Fahrzeug zugrunde liegt. In Schritt S1 wird ein Überwachungsstromkreis bereitgestellt, der mindes tens eine Temperatursicherung aufweist. Die Temperatursiche rung ist dazu ausgelegt, eine elektrische Verbindung in dem Überwachungsstromkreis bei Auftreten eines Übertemperaturer eignisses zu unterbrechen. In Schritt S2 wird eine Unterbre chung in dem Überwachungsstromkreis detektiert und in Schritt S3 wird eine Energieversorgung des Hochvoltnetzes unterbro chen, wenn eine Unterbrechung in dem Überwachungsstromkreis detektiert worden ist. Detected pressure wave and then causes an electrical interruption of the monitoring circuit 12. Furthermore, optical sensors are also possible which, for example, cause an electrical interruption in the monitoring circuit 12 when an arc occurs. Likewise, for example, by means of an acoustic sensor caused by a thermal event or the like ball o- a characteristic noise also cause by means of a suitable device an electrical interruption in the monitoring circuit 12. Of course, also any other event can be detected, and then caused by an appropriate circuit means an electrical interruption in the monitoring circuit 12. Figure 3 shows a schematic representation of a Ablaufdia program, as it is based on a method for securing a high-voltage network in a vehicle. In step S1, a monitoring circuit is provided which has at least one temperature fuse. The temperature fuse is designed to interrupt an electrical connection in the monitoring circuit when an overheating event occurs. In step S2, an interruption in the monitoring circuit is detected and in step S3, a power supply of the high-voltage network is interrupted chen when an interruption has been detected in the monitoring circuit.
Zusammenfassend betrifft die vorliegende Erfindung die Absi cherung eines Hochvoltnetzes, welches von einer elektrischen Energiequelle, wie zum Beispiel einer Traktionsbatterie eines Elektrofahrzeugs gespeist wird. Hierzu ist es vorgesehen, in einem Überwachungsstromkreis, wie zum Beispiel einem Hoch- volt-Interlock, ein oder mehrere zusätzliche Temperatursiche rungen anzuordnen, welche beim Überschreiten einer Temperatur den Überwachungsstromkreis unterbrechen und somit eine Tren nung zwischen dem Hochvoltnetz und der speisenden Hochvolt batterie initiieren. In summary, the present invention relates to the assurance of a high-voltage network, which is fed by an electrical energy source, such as a traction battery of an electric vehicle. For this purpose, it is provided to arrange in a monitoring circuit, such as a high-voltage interlock, one or more additional temperature hedges, which interrupt the monitoring circuit when a temperature is exceeded, thus initiating a Tren voltage between the high-voltage network and the feeding high-voltage battery.

Claims

Ansprüche claims
1. Schutzvorrichtung zur Absicherung eines Hochvoltnetzes eines Fahrzeugs, mit: einem Überwachungsstromkreis (12); einer Steuereinrichtung (11), die dazu ausgelegt ist, ei ne Unterbrechung in dem Überwachungsstromkreis (12) zu detektieren und eine Energieversorgung des Hochvoltnetzes zu unterbrechen, wenn eine Unterbrechung in dem Überwa chungsstromkreis (12) detektiert worden ist, wobei der Überwachungsstromkreis (12) eine Serienschal tung aus mehreren Temperatursicherungen (13-i) umfasst, die jeweils dazu ausgelegt sind, eine elektrische Verbin dung in dem Überwachungsstromkreis (12) beim Auftreten eines Übertemperaturereignisses zu unterbrechen, wobei mindestens eine der Temperatursicherungen (13-i) an einer leistungselektronischen Komponente eines elektri schen Antriebssystems angeordnet ist. A protective device for protecting a high-voltage network of a vehicle, comprising: a monitoring circuit (12); a control device (11) which is designed to detect an interruption in the monitoring circuit (12) and to interrupt a power supply of the high-voltage network when an interruption in the monitoring circuit (12) has been detected, wherein the monitoring circuit (12) a series scarf tion of a plurality of thermal fuses (13-i) each designed to interrupt an electrical connec tion in the monitoring circuit (12) upon the occurrence of an overtemperature event, wherein at least one of the temperature fuses (13-i) on a power electronic component an electric drive system is arranged.
2. Schutzvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Temperatur sicherung (13-i) einen Bimetallschalter, ein PTC- Element und/oder eine Schmelzsicherung umfasst. 2. Protection device according to claim 1, wherein the temperature fuse (13-i) comprises a bimetal switch, a PTC element and / or a fuse.
3. Schutzvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Tem peratursicherung (13-i) ein reversibles Temperatursiche rungselement umfasst. 3. Protection device according to claim 1 or 2, wherein the Tem peratursicherung (13-i) comprises a reversible temperature assurance element.
4. Schutzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Temperatursicherung (13-i) ein irreversibles Tempera tursicherungselement umfasst, das bei Überschreiten einer vorgegebenen Grenztemperatur eine elektrische Verbindung irreversibel unterbricht. 4. Protection device according to one of claims 1 to 3, wherein the temperature fuse (13-i) comprises an irreversible tempera turesicherungselement that interrupts an electrical connection irreversibly when a predetermined limit temperature is exceeded.
5. Schutzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Temperatursicherung (13-i) an einer Ladevorrichtung (40) für einen elektrischen Energiespeicher angeordnet ist . 5. Protection device according to one of claims 1 to 4, wherein the temperature fuse (13-i) is arranged on a charging device (40) for an electrical energy storage.
6. Schutzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Steuereinrichtung (11) dazu ausgelegt ist, ein konti nuierliches Spannungssignal, ein gepulstes Spannungssig nal und/oder ein hochfrequentes PrüfSignal in den Überwa chungsstromkreis (12) einzuspeisen. 6. Protection device according to one of claims 1 to 5, wherein the control device (11) is adapted to feed a continu- ous voltage signal, a pulsed Spannungssig signal and / or a high-frequency test signal in the moni monitoring circuit (12).
7. Schutzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Überwachungsstromkreis (12) eine weitere Schutzein richtung umfasst, die dazu ausgelegt ist, beim Auftreten eines vorbestimmten Ereignisses eine elektrische Verbin dung in dem Überwachungsstromkreis (12) zu unterbrechen. 7. Protection device according to one of claims 1 to 6, wherein the monitoring circuit (12) comprises a further Schutzein direction, which is designed to interrupt the occurrence of a predetermined event, an electrical connec tion in the monitoring circuit (12).
8. Schutzvorrichtung nach Anspruch 7, wobei die weitere 8. Protection device according to claim 7, wherein the further
Schutzeinrichtung dazu ausgelegt ist, beim Auftreten ei nes Überdrucks, eines optischen Signals und/oder eines akustischen Signals den Überwachungsstromkreis zu unter brechen .  Protective device is designed to break the monitoring circuit when ei nes overpressure, an optical signal and / or an acoustic signal occurs.
9. Elektrisches Antriebssystem für ein Kraftfahrzeug, mit: einer elektrischen Hochvolt-Energiequelle (20); einem Stromrichter, der von der elektrischen Hochvolt- Energiequelle gespeist wird; und einer Schutzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8. 9. An electric drive system for a motor vehicle, comprising: a high voltage electrical power source (20); a power converter powered by the high voltage electrical power source; and a protection device according to one of claims 1 to 8.
10. Verfahren zur Absicherung eines Hochvoltnetzes eines 10. Method for securing a high-voltage network of a
Fahrzeugs, mit den Schritten:  Vehicle, with the steps:
Bereitstellen (Sl) eines Überwachungsstromkreises (12) mit einer Serienschaltung aus mehreren Temperatursiche- rungen (13-i), die jeweils eine elektrische Verbindung in dem Überwachungsstromkreis (12) beim Auftreten eines Übertemperaturereignisses unterbrechen, Detektieren (S2) einer Unterbrechung in dem Überwachungs stromkreis (12); und Providing (Sl) a monitoring circuit (12) with a series connection of a plurality of temperature-sensitive each interrupting an electrical connection in the monitoring circuit (12) upon occurrence of an overtemperature event, detecting (S2) an interruption in the monitoring circuit (12); and
Unterbrechen (S3) einer Energieversorgung des Hoch voltnetzes, wenn eine Unterbrechung in dem Überwachungs- Stromkreis (12) detektiert worden ist, wobei mindestens eine der Temperatursicherungen (13-i) an einer leistungselektronischen Komponente eines elektri schen Antriebssystems angeordnet ist. Interrupting (S3) a power supply of the high-voltage network when an interruption in the monitoring circuit (12) has been detected, wherein at least one of the temperature fuses (13-i) is arranged on a power electronic component of an electrical drive system.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102020121544A1 (en) * 2020-08-17 2022-02-17 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Connector element, and a device for monitoring a connector element
DE102022113963A1 (en) 2022-06-02 2023-12-07 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Interlock circuit for a high-voltage electrical system with thermal fuse

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009112165A2 (en) * 2008-03-01 2009-09-17 Leoni Bordnetz-Systeme Gmbh Method and a device for monitoring high-voltage connections of a hybrid vehicle
DE102010056006A1 (en) 2010-12-23 2012-06-28 Volkswagen Ag Method for monitoring traction network for e.g. hybrid vehicle, involves monitoring change of total resistance, and performing action relative to line network when total resistance change is detected larger than preset value
DE102014010296A1 (en) * 2014-07-11 2015-01-15 Daimler Ag High-voltage on-board electrical system for a hybrid vehicle
EP2830178A1 (en) * 2013-07-22 2015-01-28 ebm-papst Mulfingen GmbH & Co. KG Circuit for thermal protection and for power control of electric motors
DE102013219141A1 (en) 2013-09-24 2015-03-26 Robert Bosch Gmbh Interlock circuit for securing an electrical vehicle electrical system
DE102014219235A1 (en) * 2014-09-24 2016-03-24 Conti Temic Microelectronic Gmbh Circuit apparatus and method for determining a condition of a lock conductor loop
DE102015107053A1 (en) 2015-05-06 2016-11-10 Phoenix Contact E-Mobility Gmbh Connector part with a temperature-dependent switching device

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009112165A2 (en) * 2008-03-01 2009-09-17 Leoni Bordnetz-Systeme Gmbh Method and a device for monitoring high-voltage connections of a hybrid vehicle
DE102010056006A1 (en) 2010-12-23 2012-06-28 Volkswagen Ag Method for monitoring traction network for e.g. hybrid vehicle, involves monitoring change of total resistance, and performing action relative to line network when total resistance change is detected larger than preset value
EP2830178A1 (en) * 2013-07-22 2015-01-28 ebm-papst Mulfingen GmbH & Co. KG Circuit for thermal protection and for power control of electric motors
DE102013219141A1 (en) 2013-09-24 2015-03-26 Robert Bosch Gmbh Interlock circuit for securing an electrical vehicle electrical system
DE102014010296A1 (en) * 2014-07-11 2015-01-15 Daimler Ag High-voltage on-board electrical system for a hybrid vehicle
DE102014219235A1 (en) * 2014-09-24 2016-03-24 Conti Temic Microelectronic Gmbh Circuit apparatus and method for determining a condition of a lock conductor loop
DE102015107053A1 (en) 2015-05-06 2016-11-10 Phoenix Contact E-Mobility Gmbh Connector part with a temperature-dependent switching device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113954644A (en) * 2020-07-01 2022-01-21 沃尔沃卡车集团 Disconnection of vehicle electrical system using low voltage switch

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Publication number Publication date
DE102017221935A1 (en) 2019-06-06

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