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DE102017005589A1 - Interlocksystem zum Überwachen zumindest einer Hochvolt-Komponente eines Kraftfahrzeugs, Hochvolt-Komponente, Hochvolt-System sowie Verfahren - Google Patents

Interlocksystem zum Überwachen zumindest einer Hochvolt-Komponente eines Kraftfahrzeugs, Hochvolt-Komponente, Hochvolt-System sowie Verfahren Download PDF

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DE102017005589A1
DE102017005589A1 DE102017005589.0A DE102017005589A DE102017005589A1 DE 102017005589 A1 DE102017005589 A1 DE 102017005589A1 DE 102017005589 A DE102017005589 A DE 102017005589A DE 102017005589 A1 DE102017005589 A1 DE 102017005589A1
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Timo Schoenen
Wolfgang Dinser
Axel Staudenmaier
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Mercedes Benz Group AG
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Daimler AG
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Interlocksystem (4) zum Überwachen zumindest einer Hochvolt-Komponente (2) eines Kraftfahrzeugs (1), mit einer Signalschleife (5), welche eine Mehrzahl von Anschlusspaaren (8), welche jeweils einer Hochvolt-Zugangsstelle (3) der zumindest einen Hochvolt-Komponente (2) zugeordnet sind, und welche mit einer Kurzschlussbrücke (9) der Hochvolt-Zugangsstelle (3) elektrisch verbindbar sind, mit einem Signalgenerator (6) zum Ausgeben eines Signals auf die Signalschleife (5) und mit einem Signaldetektor (10) zum Erkennen einer Veränderung des über die Signalschleife (5) übertragenen Signals beim Öffnen zumindest einer der Hochvolt-Zugangsstellen (3), wobei die jeweiligen Anschlusspaare (8) jeweils mit einem Widerstandselement (R1, R2, R3) elektrisch verbunden sind, wobei elektrische Widerstände der jeweiligen Widerstandselemente (R1, R2, R3) voneinander unterscheiden, wobei der Signaldetektor (10) eine Auswerteeinheit (12) aufweist, welche dazu ausgelegt ist, anhand der Veränderung des Signals, welche durch die Übertragung des Signals über das Widerstandselement (R1, R2, R3), welches der zumindest einen Hochvolt-Zugangsstelle (3) zugeordnet ist, die zumindest eine geöffnete Hochvolt-Zugangsstelle zu identifizieren.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Interlocksystem zum Überwachen zumindest einer Hochvolt-Komponente gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Darüber hinaus betrifft die vorliegende Erfindung eine Hochvolt-Komponente gemäß Patentanspruch 5 sowie ein Hochvolt-System gemäß Patentanspruch 6. Schließlich betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Überwachen zumindest einer Hochvolt-Komponente eines Kraftfahrzeugs gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 7.
  • Der Schutz vor einem elektrischen Schlag ist das oberste Ziel bei der Auslegung von Bordnetzen in Kraftfahrzeugen. Dies gilt insbesondere für Bordnetze mit der Spannungsklasse B. Diese Bordnetze werden auch als Hochvolt-Bordnetze oder als Hochspannung-Bordnetz bezeichnet. Dabei ist eine Hochspannung eine Spannung, für die ein elektrisches Bauteil oder ein Stromkreis ausgelegt ist, dessen Effektivwert der Betriebsspannung größer als 60 V und kleiner gleich 1500 V (Gleichstrom) oder größer 30 V und kleiner gleich 1000 V (Wechselstrom) ist.
  • Um Personen und Nutztiere vor der Berührung einer solchen Hochspannung zu schützen, werden mehrere unabhängige Schutzmaßnahmen ausgeführt. Diese unterteilen sich in einen Basisschutz und einen Fehlerschutz. Zum Basisschutz gehören unter anderem Schutzisolierungen und Gehäuse, welche einen Zugang zu aktiven Teilen konstruktiv verhindern. Zum Fehlerschutz gehören Einrichtungen, die beim Erkennen eines Fehlers im Hochvolt-Bordnetz beziehungsweise im Hochvolt-System eine Warnmeldung absetzen oder das System in einen definierten Zustand überführen.
  • Stand der Technik ist es, dass Hochvolt-Zugangsstellen von Hochvolt-Komponenten überwacht werden. Solche Hochvolt-Zugangsstellen können beispielsweise Hochvolt-Stecker, Abdeckungen von Gehäusen oder dergleichen sein. Eine Reaktion auf die Erkennung einer offenen Hochvolt-Zugangsstelle kann ein Deaktivieren oder eine Aktivierungsveränderung des Hochvolt-Systems sein. Diese Art der Überwachung wird allgemein als Interlock bezeichnet. Die Ausführung basiert mindestens auf Signalschleifen, welche durch Hilfskontakte oder Kurzschlussbrücken geschlossen werden. Die Signalschleifen werden durch Stromquellen oder Spannungsquellen gespeist. Dies übernimmt ein Signalgenerator, welche entweder eigenständig ausgebildet ist oder als Bestandteil in eine Hochvolt-Komponente integriert ist.
  • Zentral angelegt Interlocksysteme sind in der Regel mit einem Signalgenerator, einer Signalschleife und einem oder mehreren Signaldetektoren ausgestattet. Der Signaldetektor hat die Aufgabe, eine Unterbrechung oder Verfälschung des vom Signalgenerator erzeugten Signals zu detektieren und einem übergeordneten Steuergerät zu melden.
  • Hierzu beschreibt die DE 10 2016 002 865 A1 eine interne Interlock-Schaltungsanordnung zur Integration in eine Komponente, die über einen Gegenstecker eines Hochvolt-Stromkreises eines Kraftfahrzeugs mit dem Hochvolt-Stromkreis verbindbar ist. Die Interlock-Schaltungsanordnung umfasst einen Versorgungsanschluss, einen Masseanschluss, einen ersten, zweiten und dritten Widerstand, die zwischen dem Versorgungsanschluss und den Masseanschluss in Reihe geschaltet sind. Zudem umfasst die Interlock-Schaltungsanordnung einen Interlock-Plus-Anschluss zwischen dem ersten und zweiten Widerstand und einen Interlock-Minus-Anschluss zwischen dem zweiten und dritten Widerstand, wobei der Interlock-Plus-Anschluss und der Interlock-Minus-Anschluss durch eine Überbrückungseinrichtung des Gegensteckers elektrisch leiten miteinander verbindbar sind. Des Weiteren umfasst die Interlock-Schaltungsanordnung eine Auswerteeinrichtung, die dazu ausgelegt ist, in Abhängigkeit von einem ersten und zweiten jeweils über einen ersten und zweiten Spannungswert erfassen Spannungswert mindestens einen vorbestimmten Zustand der Interlock-Schaltungsanordnung zu detektieren.
  • Darüber hinaus beschreibt die DE 10 2011 117 248 A1 ein Verfahren, bei dem jede einzelne Steckverbindung von Komponenten eines Fahrzeugs durch eine Steckverbindung-Prüfeinrichtung automatisiert überprüft wird, wobei ein Steckverbindung-Prüfergebnis erhalten wird. Darüber hinaus wird ein Leitungssatz automatisiert überprüft, indem eine vorgegebene Spannung an das System angelegt wird. Ferner werden resultierende Spannungen und/oder Ströme in oder an den Komponenten gemessen und erhaltenen Messwerte mit vorgegebenen Messwerten verglichen, wobei ein Leitungssatz-Prüfergebnis erhalten wird. Schließlich erfolgt eine Plausibilisierung des Steckverbindung-Prüfergebnisses mit dem Leistungssatz-Prüfergebnis.
  • Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Lösung aufzuzeigen, wie eine Überwachung von Hochvolt-Komponenten eines Kraftfahrzeugs effizienter durchgeführt werden kann.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Interlocksystem, durch eine Hochvolt-Komponente, durch ein Hochvolt-System sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen gemäß den jeweiligen unabhängigen Ansprüchen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
  • Ein erfindungsgemäßes Interlocksystem zum Überwachen zumindest einer Hochvolt-Komponente eines Kraftfahrzeugs umfasst eine Signalschleife, welche eine Mehrzahl von Anschlusspaaren aufweist. Diese Anschlusspaare, die einen ersten Anschluss an einen zweiten Anschluss umfassen können, sind jeweils einer Hochvolt-Zugangsstelle der zumindest einen Hochvolt-Komponente zugeordnet. Die jeweiligen Hochvolt-Zugangsstellen können beispielsweise durch einen Hochvolt-Stecker oder durch eine Abdeckung eines Gehäuses gebildet sein. Diese Hochvolt-Zugangsstellen weisen jeweils eine Kurzschlussbrücke auf, mittels welcher die jeweiligen Anschlusspaare elektrisch verbindbar sind. Darüber hinaus umfasst das Interlocksystem einen Signalgenerator zum Ausgeben eines Signals auf die Signalschleife. Das Signal kann beispielsweise in Form einer elektrischen Spannung und/oder eines elektrischen Stroms ausgegeben werden. Des Weiteren umfasst das Interlocksystem einen Signaldetektor zum Erkennen einer Veränderung des über die Signalschleife übertragenen Signals beim Öffnen zumindest einer der Hochvolt-Zugangsstellen.
  • Dabei ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass die jeweiligen Anschlusspaare jeweils mit einem Widerstandselement elektrisch verbunden sind, wobei sich elektrische Widerstände beziehungsweise Widerstandswerte der jeweiligen Widerstandselemente voneinander unterscheiden. Im geschlossenen Zustand der Hochvolt-Zugangsstellen liegt also eine jeweilige Parallelschaltung der Kurzschlussbrücke und des jeweiligen Widerstandselements vor. Der Signaldetektor umfasst eine Auswerteeinheit, welche dazu ausgelegt ist, anhand der Veränderung des Signals, welche durch eine Übertragung des Signals über das Widerstandselement, welches der zumindest einen Zugangsstelle zugeordnet ist, begründet ist, die zumindest eine geöffnete Zugangsstelle zu identifizieren. Solange alle Hochvolt-Zugangsstellen gesteckt oder montiert sind, werden die jeweiligen Widerstandselemente beziehungsweise elektrischen Widerstände durch die jeweilige Kurzschlussbrücke überbrückt und sind somit elektrisch nicht wirksam. Wird eine Hochvolt-Zugangsstelle geöffnet, entfällt die Überbrückung des Widerstandselements und der Gesamtwiderstand der Signalschleife verändert sich. Diese Veränderung des Schleifenwiderstands kann durch die Auswerteeinheit erfasst werden. Da die jeweiligen Widerstandselemente unterschiedliche elektrische Widerstände aufweisen, können diese anhand der Änderung des Signals beziehungsweise der Spannung identifiziert werden. Somit kann erkannt werden, welche der Hochvolt-Zugangsstellen unterbrochen ist beziehungsweise geöffnet ist. Durch eine geeignete Auswahl der Widerstandswerte ist es auch möglich zu erkennen, ob eine oder mehrere Hochvolt-Zugangsstellen geöffnet sind. Der Vorteil des erfindungsgemäßen Interlocksystems ist darin zu sehen, dass die Ausführung von bekannten Hochvolt-Steckverbindung oder Gehäusedeckel, welche die Kurzschlussbrücke umfassen, nicht verändert werden müssen. Diese können wie bisher weiter verwendet werden.
  • Bevorzugt ist der Signalgenerator dazu ausgelegt, als das Signal einen konstanten elektrischen Strom auf die Signalschleife auszugeben und die Auswerteeinrichtung ist dazu ausgelegt, die zumindest eine geöffnete Hochvolt-Zugangsstelle anhand eines Spannungsabfalls an der Signalschleife zu identifizieren. Dabei kann die Auswerteeinheit dazu ausgelegt sein, den jeweiligen Spannungsabfall an jedem der Widerstandselemente zu erfassen. Alternativ dazu kann die Auswertung dazu ausgelegt sein, den Spannungsabfall zentral an der Signalschleife zu erfassen.
  • Eine erfindungsgemäße Hochvolt-Komponente für ein Kraftfahrzeug umfasst ein erfindungsgemäßes Interlocksystem, wobei die Hochvolt-Komponente eine Mehrzahl von Hochvolt-Zugangsstellen aufweist, wobei jeder der Hochvolt-Zugangsstellen ein Widerstandselement des Interlocksystems zugeordnet ist. Somit kann das Interlocksystem in einer Hochvolt-Komponente verwendet werden, welche mehrere Hochvolt-Zugangsstellen aufweist. Auf diese Weise kann das Interlocksystem in komplexeren Hochvolt-Komponenten, wie beispielsweise Verteilersystemen, welche das Hochvolt-Bordnetz verzweigen, eingesetzt werden.
  • Ein erfindungsgemäßes Hochvolt-System für ein Kraftfahrzeug umfasst eine Mehrzahl von Hochvolt-Komponenten, welche jeweils zumindest eine Hochvolt-Zugangsstelle aufweisen. Zudem umfasst das Hochvolt-System ein erfindungsgemäßes Interlocksystem, wobei jeder der Hochvolt-Zugangsstellen ein Widerstandselement des Interlocksystems zugeordnet ist. Das Interlocksystem kann also in Hochvolt-System beziehungsweise Hochvolt-Bordnetzen mit mehreren Hochvolt-Komponenten eingesetzt werden. Dabei kann jede der Hochvolt-Komponenten eine oder mehrere Hochvolt-Zugangsstellen aufweisen.
  • Ein erfindungsgemäßes Verfahren dient zum Überwachen zumindest einer Hochvolt-Komponente eines Kraftfahrzeugs. Hierbei wird mittels eines Signalgenerators ein Signal auf eine Signalschleife ausgegeben, wobei die Signalschleife eine Mehrzahl von Anschlusspaaren, welche jeweils einer Hochvolt-Zugangsstelle der zumindest einen Hochvolt-Komponente zugeordnet sind und welche mit einer Kurzschlussbrücke der Hochvolt-Zugangsstellen elektrisch verbindbar sind, aufweist. Mittels eines Signaldetektors wird eine Veränderung des über die Signalschleife übertragenen Signals beim Öffnen der zumindest einen Hochvolt-Zugangsstelle erkannt. Dabei werden die jeweiligen Anschlusspaaren jeweils mit einem Widerstandselement elektrisch verbunden, wobei sich ein elektrischer Widerstand der jeweiligen Widerstandselemente voneinander unterscheidet. Ferner wird mittels einer Auswerteeinheit des Signaldetektors anhand der Veränderung des Signals, welche durch die Übertragung des Signals über das Widerstandselement, welches der zumindest einen Hochvolt-Zugangsstelle zugeordnet ist, die zumindest eine geöffnete Hochvolt-Zugangsstelle identifiziert.
  • Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
  • Dabei zeigen:
  • 1 ein Hochvolt-System gemäß dem Stand der Technik mit einer Mehrzahl von Hochvolt-Komponenten und einem zentral angelegten Interlocksystem;
  • 2 ein Hochvolt-System gemäß dem Stand der Technik mit dezentralen Interlocksystemen; und
  • 3 eine Hochvolt-Komponente mit einem Interlocksystem gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
  • In den Figuren werden gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
  • 1 zeigt ein Hochvolt-System 1 für ein Kraftfahrzeug gemäß dem Stand der Technik. Dieses Hochvolt-System 1 umfasst eine Mehrzahl von Hochvolt-Komponenten 2. Diese Hochvolt-Komponenten 2 können innerhalb eines Hochvolt-Bordnetzes des Kraftfahrzeugs mit einer Hochvolt-Spannung versorgt werden und/oder diese bereitstellen. Vorliegend umfasst das Hochvolt-System 1 vier Hochvolt-Komponenten 2. Jede der Hochvolt-Komponenten 2 umfasst zumindest eine Hochvolt-Zugangsstelle 3. Diese Hochvolt-Zugangsstellen 3 können durch einen Hochvolt-Stecker oder durch eine Abdeckung eines Gehäuses gebildet sein. Vorliegend umfassen die oberen drei Hochvolt-Komponenten 2 jeweils eine Hochvolt-Zugangsstelle 3 und die unterste Hochvolt-Komponente 2 umfasst zwei Hochvolt-Zugangsstellen 3.
  • Darüber hinaus umfasst das Hochvolt-System 1 ein Interlocksystem 4, welches eine Signalschleife 5 umfasst. Diese Signalschleife 5 kann durch eine elektrische Leitung gebildet sein. Darüber hinaus umfasst das Interlocksystem 4 einen Signalgenerator 6, welcher vorliegend als Stromquelle 7 ausgebildet ist. Mithilfe des Signalgenerators 6 kann ein Signal auf die Signalschleife 5 ausgegeben werden. Hierzu kann mittels der Stromquelle 7 ein konstanter elektrischer Strom I als das Signal in die Signalschleife 5 eingeprägt werden. Des Weiteren umfasst das Interlocksystem 4 jeweilige Anschlusspaare 8, welche mit einer jeweiligen Kurzschlussbrücke 9 der Hochvolt-Zugangsstellen 3 elektrisch verbunden sind. Schließlich umfasst das Interlocksystem 4 einen Signaldetektor 10, mittels welchem eine Veränderung des über die Signalschleife 5 übertragenen Signals erfasst werden kann. Das Signal, welches über die Signalschleife 5 übertragen wird, ändert sich, wenn eine der Hochvolt-Zugangsstellen 3 geöffnet wird. Dabei wird durch das Entfernen der Kurzschlussbrücke 9 die elektrische Verbindung zwischen dem Anschlusspaar 8 geöffnet. Dies kann mithilfe des Signaldetektors 10 erkannt werden und ein entsprechendes Signal an ein übergeordnetes Steuergerät ausgegeben werden. Dies ist vorliegend durch den Pfeil 11 veranschaulicht.
  • Bei dem vorliegend sehr einfach ausgeführten zentralen Interlocksystem 4 ist eine Lokalisierung der Unterbrechung der Signalschleife 5 nicht möglich. Mit anderen Worten kann nicht bestimmt werden, welche der Hochvolt-Zugangsstellen 3 geöffnet wurde. Die Fehlersuche gestaltet sich somit sehr aufwendig.
  • Komfortabler bezüglich der Lokalisierung von Signalunterbrechungen bei Interlocksystem 4 sind die zentralen Interlock-Konzepte. Hierzu zeigt 2 ein Hochvolt-System 1 mit einem dezentralen Interlock-Konzept. Hierbei weist jede der Hochvolt-Komponenten 2 ein separates Interlocksystem 4 auf. In jeder der Hochvolt-Komponenten 2 ist also eine eigene Signalschleife 5 mit dazugehörigem Signaldetektor 10 angeordnet. Dadurch kann der Verkabelungsaufwand reduziert werden und es kann eine genauere Lokalisierung der Unterbrechung ermöglicht werden.
  • Komplexere Hochvolt-Komponenten 2 weisen heute auf mehrere Hochvolt-Zugangsstellen 3 auf. Genannt sind hier besonders Verteilersysteme, welche das Hochvolt-Bordnetz verzweigen. Auch Hochvolt-Komponenten 2, welche abnehmerbare Gehäuseteile und Hochvolt-Steckverbindungen haben, besitzen somit mehrere Hochvolt-Zugangsstellen 3, die überwacht werden müssen.
  • Um in einer Hochvolt-Komponente 2 mit mehreren Hochvolt-Zugangsstellen 3 eine Zuordnung zu realisieren, bedarf es bei einem dezentralen Interlocksystem 4, wie es in 2 gezeigt ist, einem größeren Aufwand. Technisch wäre es durchaus denkbar, auch innerhalb einer Hochvolt-Komponente 2 mehrere Signalschleifen 5 mit Signalgeneratoren 6 und Signaldetektoren 10 aufzubauen. Allerdings müsste der Kosten-Nutzen-Aufwand genau betrachtet werden. Dabei wäre es vorteilhaft, wenn die Detektion einzelner Unterbrechungen mit einem Signalpfad, welcher einen Signaldetektor 10 und einen Signalgenerator 6 aufweist, möglich wäre. Es wäre zudem wünschenswert, mit einer einzigen Signalschleife 5 und eine Auswerteschaltung mehrere Hochvolt-Zugangsstellen 3 beziehungsweise Steckverbinder zu überwachen. Trotzdem soll eine zuverlässige Diagnose ermöglicht werden, welche der Steckverbinder beziehungsweise Hochvolt-Zugangsstellen 3 nicht kontaktiert ist.
  • Wie im Zusammenhang mit 1 und 2 dargestellt wurde, ist die Ausführung der Überwachung meist so gestaltet, dass eine Signalschleife 5 dadurch unterbrochen wird, dass die Hochvolt-Zugangsstelle 3 geöffnet wird. Dies wird dadurch erreicht, dass ein Hochvolt-Steckverbinder abgezogen wird oder einen Gehäusedeckel geöffnet wird. Das bedeutet, dass in den jeweiligen Hochvolt-Steckverbindung oder Gehäusedeckel die Kurzschlussbrücke 9 verbaut ist. Beim Entfernen dieser Kurzschlussbrücke 9 wird die Signalschleife 5 unterbrochen. Der Signaldetektor 10 kann diese Unterbrechung erfassen und an den Signaldetektor 10 melden. Dieser wiederum kommunizierte die Unterbrechung an ein übergeordnetes Steuergerät, welches eine entsprechend spezifizierte Reaktion auslöst. Auch lokale Reaktionen im Steuergerät selbst sind möglich.
  • 3 zeigt eine Hochvolt-Komponente 2 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Diese Hochvolt-Komponente 2 umfasst mehrere Hochvolt-Zugangsstellen 3. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel umfasst die Hochvolt-Komponente 2 drei Hochvolt-Zugangsstellen 3. Hierbei umfasst die Signalschleife 5 zusätzliche Widerstandselemente R1, R2 und R3. Diese Widerstandselemente R1, R2, R3 sind mit den jeweiligen Anschlusspaaren 8 elektrisch verbunden. Die Signalschleife 5 ist also dahingehend abgeändert, dass in der Hochvolt-Komponente 2 selbst zwischen den Anschlusspaaren 8, welche über die Kurzschlussbrücke 9 der Hochvolt-Zugangsstelle 3 gebrückt sind, ein Widerstandselement R1, R2, R3 verbaut ist. Diese elektrischen Widerstandselemente R1, R2, R3 befinden sich zwischen allen Abgängen.
  • Solange alle Hochvolt-Zugangsstellen 3 gesteckt oder montiert sind, werden diese elektrischen Widerstandselemente R1, R2, R3 durch die Kurzschlussbrücke 9 überbrückt und sind somit elektrisch nicht wirksam. Wird eine der Hochvolt-Zugangsstellen 3 geöffnet, entfällt die Überbrückung des Widerstandselements R1, R2, R3 und der Gesamtwiderstand der Signalschleife 5 verändert sich. Diese Veränderung des Schleifenwiderstands kann von einer Auswerteeinheit 12 des Signaldetektors 10 erfasst werden. Die Auswerteeinheit 12 kann die einzelnen Spannungsabfälle an den Widerstandselementen R1, R2, R3 entweder direkt erfassen, indem die Spannungen an den Einzelwiderständen abgegriffen werden. Es ist allerdings auch möglich, die Veränderung des Schleifenwiderstands zentral zu erfassen. Wird als Schleifensignal ein konstanter elektrischer Strom verwendet, wird sich die Quellenspannung in Abhängigkeit des Widerstandswerts der Signalschleife 5 ändern. Diese Quellenspannung kann mittels der Auswerteeinheit 12 einfach gemessen und ausgewertet werden.
  • Dabei ist es vorgesehen, dass die jeweiligen Widerstandselemente R1, R2, R3 unterschiedliche elektrische Widerstände aufweisen. Es werden also für die Einzelwiderstände unterschiedliche Bauteilwerte eingesetzt. Somit können die jeweiligen Widerstandselemente R1, R2, R3 anhand der Quellenspannungsänderung genau identifiziert werden. Anhand der Quellenspannungsänderung kann also erkannt werden, welche der Hochvolt-Zugangsstellen 3 unterbrochen ist. Durch eine geeignete Auswahl der Widerstandswerte der Widerstandselemente R1, R2, R3 ist es auch möglich zu erkennen, ob ein oder mehrere Hochvolt-Zugangsstellen 3 geöffnet sind. Es ist lediglich darauf zu achten, dass sich die Kombination der Widerstandswerte nicht mit einem der Einzelwiderstandswerte überlappt.
  • Zusammenfassend kann mit einer Signalquelle 6, der intelligenten Auswerteeinheit 12 und der Berücksichtigung der Widerstandselemente R1, R2, R3 eine kostengünstige Lösung zur Erkennung von offenen Hochvolt-Zugangsstellen 3 aufgebaut werden. Bei intelligenter Auslegung kann die offene Hochvolt-Zugangsstelle 3 eindeutig identifiziert werden und an das übergeordnete Steuergerät gesendet werden. Diese zielgerichtete Diagnose kann von Werkstätten genutzt werden. Ferner können unnötige Überprüfungsschritte mit Demontage von Teilen eingespart werden. Eine zielgerichtete Reparatur und Instandsetzung kann mithilfe dieses Verfahrens realisiert werden.
  • Mit dem hier beschriebenen Konzept ist es zudem möglich, dass das in 1 dargestellte zentrale Interlocksystem 4 dahingehend erweitert wird, dass auch hier die Hochvolt-Zugangsstellen 3 eindeutig identifiziert werden können. Die Änderung in der Hochvolt-Komponente 2 selbst ist nur durch das Einbringen eines Widerstandselements R1, R2, R3 über die Kontaktstelle gekennzeichnet. Die jeweiligen Anschlusspaare 8 sind also mit den Widerstandselementen R1, R2, R3 zu verbinden. Dies ist sehr günstig zu bewerkstelligen. Zudem müsste der Signaldetektor 6 bezüglich der Quellenspannungsauswertung entsprechend angepasst werden.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Hochvolt-System
    2
    Hochvolt-Komponente
    3
    Hochvolt-Zugangsstelle
    4
    Interlocksystem
    5
    Signalschleife
    6
    Signalgenerator
    7
    Stromquelle
    8
    Anschlusspaar
    9
    Kurzschlussbrücke
    10
    Signaldetektor
    11
    Pfeil
    12
    Auswerteinheit
    I
    Strom
    R1
    Widerstandselement
    R2
    Widerstandselement
    R3
    Widerstandselement
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102016002865 A1 [0006]
    • DE 102011117248 A1 [0007]

Claims (7)

  1. Interlocksystem (4) zum Überwachen zumindest einer Hochvolt-Komponente (2) eines Kraftfahrzeugs (1), mit einer Signalschleife (5), welche eine Mehrzahl von Anschlusspaaren (8), welche jeweils einer Hochvolt-Zugangsstelle (3) der zumindest einen Hochvolt-Komponente (2) zugeordnet sind, und welche mit einer Kurzschlussbrücke (9) der Hochvolt-Zugangsstelle (3) elektrisch verbindbar sind, mit einem Signalgenerator (6) zum Ausgeben eines Signals auf die Signalschleife (5) und mit einem Signaldetektor (10) zum Erkennen einer Veränderung des über die Signalschleife (5) übertragenen Signals beim Öffnen zumindest einer der Hochvolt-Zugangsstellen (3), dadurch gekennzeichnet, dass die jeweiligen Anschlusspaare (8) jeweils mit einem Widerstandselement (R1, R2, R3) elektrisch verbunden sind, wobei elektrische Widerstände der jeweiligen Widerstandselemente (R1, R2, R3) voneinander unterscheiden, wobei der Signaldetektor (10) eine Auswerteeinheit (12) aufweist, welche dazu ausgelegt ist, anhand der Veränderung des Signals, welche durch die Übertragung des Signals über das Widerstandselement (R1, R2, R3), welches der zumindest einen Hochvolt-Zugangsstelle (3) zugeordnet ist, die zumindest eine geöffnete Hochvolt-Zugangsstelle zu identifizieren.
  2. Interlocksystem (4) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Signalgenerator (6) dazu ausgelegt ist, als das Signal einen konstanten elektrischen Strom (I) auf die Signalschleife (5) auszugeben und die Auswerteeinrichtung (12) dazu ausgelegt ist, die zumindest eine geöffnete Hochvolt-Zugangsstelle (3) anhand eines Spannungsabfalls an der Signalschleife (5) zu identifizieren
  3. Interlocksystem (4) nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit (12) dazu ausgelegt ist, den jeweiligen Spannungsabfall an jedem der Widerstandselemente (R1, R2, R3) zu erfassen.
  4. Interlocksystem (4) nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit (12) dazu ausgelegt ist, den Spannungsabfall zentral an der Signalschleife (5) zu erfassen.
  5. Hochvolt-Komponente (2) für ein Kraftfahrzeug (1), mit einem Interlocksystem (4) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Hochvolt-Komponente (2) eine Mehrzahl von Hochvolt-Zugangsstellen (3) aufweist und jeder der Hochvolt-Zugangsstellen (3) ein Widerstandselement (R1, R2, R3) des Interlocksystems (4) zugeordnet ist.
  6. Hochvolt-System (1) für ein Kraftfahrzeug (1) mit einer Mehrzahl von Hochvolt-Komponenten (3), welche jeweils zumindest eine Hochvolt-Zugangsstelle (3) aufweisen, und mit einem Interlocksystem (4) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei jeder der Hochvolt-Zugangsstellen (3) ein Widerstandselement (R1, R2, R3) des Interlocksystems (4) zugeordnet ist.
  7. Verfahren zum Überwachen zumindest einer Hochvolt-Komponente (2) eines Kraftfahrzeugs (1), bei welchem mittels eines Signalgenerators (6) ein Signal auf eine Signalschleife (5) ausgegeben wird, wobei die Signalschleife (5) eine Mehrzahl von Anschlusspaaren (8), welche jeweils einer Hochvolt-Zugangsstelle (3) der zumindest einen Hochvolt-Komponente (2) zugeordnet sind und welche mit einer Kurzschlussbrücke (9) der Hochvolt-Zugangsstelle (3) elektrisch verbindbar sind, aufweist, und mittels eines Signaldetektors (10) eine Veränderung des über die Signalschleife (5) übertragenen Signals beim Öffnen zumindest einer der Hochvolt-Zugangsstelle (3) erkannt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweiligen Anschlusspaare (8) jeweils mit einem Widerstandselement (R1, R2, R3) elektrisch verbunden werden, wobei sich elektrische Widerstände der jeweiligen Widerstandselemente (R1, R2, R3) voneinander unterscheiden, und mittels einer Auswerteeinheit (12) des Signaldetektors (10) anhand der Veränderung des Signals, welche durch die Übertragung des Signals über das Widerstandselement (R1, R2, R3), welches der zumindest einen Hochvolt-Zugangsstelle (3) zugeordnet ist, die zumindest eine geöffnete Hochvolt-Zugangsstelle identifiziert wird.
DE102017005589.0A 2017-06-13 2017-06-13 Interlocksystem zum Überwachen zumindest einer Hochvolt-Komponente eines Kraftfahrzeugs, Hochvolt-Komponente, Hochvolt-System sowie Verfahren Withdrawn DE102017005589A1 (de)

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WO2022073841A1 (de) * 2020-10-05 2022-04-14 Brose Fahrzeugteile SE & Co. Kommanditgesellschaft, Würzburg Elektrische schaltungsanordnung zur überwachung eines verbindungszustands eines hochvolt-steckverbinders mit einer motorelektronik

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