DE102018208249A1 - Device and method for detecting defective lines and / or contacts - Google Patents
Device and method for detecting defective lines and / or contacts Download PDFInfo
- Publication number
- DE102018208249A1 DE102018208249A1 DE102018208249.9A DE102018208249A DE102018208249A1 DE 102018208249 A1 DE102018208249 A1 DE 102018208249A1 DE 102018208249 A DE102018208249 A DE 102018208249A DE 102018208249 A1 DE102018208249 A1 DE 102018208249A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- voltage
- line
- energy
- information
- unit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/50—Testing of electric apparatus, lines, cables or components for short-circuits, continuity, leakage current or incorrect line connections
- G01R31/58—Testing of lines, cables or conductors
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/005—Testing of electric installations on transport means
- G01R31/006—Testing of electric installations on transport means on road vehicles, e.g. automobiles or trucks
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B60R16/00—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for
- B60R16/02—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements
- B60R16/03—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements for supply of electrical power to vehicle subsystems or for
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Testing Of Short-Circuits, Discontinuities, Leakage, Or Incorrect Line Connections (AREA)
Abstract
Es wird eine Vorrichtung zum Erkennen defekter Leitungen und/oder Kontakte zwischen einer Energiequelle, insbesondere einem Hochvoltspeicher, und einem Energieverbraucher, insbesondere einem Elektromotor, vorgeschlagen, wobei die Vorrichtung aufweist: eine Empfangseinheit zum Empfangen einer ersten Spannungsinformation der Energiequelle, einer zweiten Spannungsinformation des Energieverbrauchers und einer Strominformation einer Leitung zwischen der Energiequelle und dem Energieverbraucher, eine Vergleichseinheit zum Bestimmen eines Spannungsunterschieds basierend auf einem Vergleich der ersten Spannungsinformation und der zweiten Spannungsinformation, eine Berechnungseinheit zum Berechnen eines Widerstandswerts der Leitung basierend auf dem Spannungsunterschied und der Strominformation und einer Verarbeitungseinheit zum Erkennen eines Defekts der Leitung, wenn der Widerstandswert einen vordefinierten Schwellwert überschreitet.It is a device for detecting defective lines and / or contacts between a power source, in particular a high-voltage storage, and an energy consumer, in particular an electric motor proposed, the apparatus comprising: a receiving unit for receiving a first voltage information of the power source, a second voltage information of the energy consumer and a current information of a line between the power source and the power consumer, a comparison unit for determining a voltage difference based on a comparison of the first voltage information and the second voltage information, a calculation unit for calculating a resistance value of the line based on the voltage difference and the current information and a processing unit for detecting a defect in the line if the resistance exceeds a predefined threshold.
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Erkennen defekter Leitungen und/oder Kontakte zwischen einer Energiequelle und einem Energieverbraucher. Des Weiteren betrifft die vorliegende Erfindung ein Kraftfahrzeug mit einer solchen Vorrichtung. Darüber hinaus betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Erkennen defekter Leitungen und/oder Kontakte zwischen einer Energiequelle und einem Energieverbraucher.The invention relates to a device for detecting defective lines and / or contacts between a power source and an energy consumer. Furthermore, the present invention relates to a motor vehicle with such a device. Moreover, the present invention relates to a method for detecting defective lines and / or contacts between a power source and an energy consumer.
In verschiedenen Systemen, wie beispielsweise in Fahrzeugen, werden Leitungen zur Energieübertragung verwendet. Um einen zuverlässigen Betrieb dieser Systeme zu ermöglichen, ist es erforderlich, die korrekte Funktionsweise solcher Leitungen und den Kontaktstellen sicherzustellen. Bei Überlastung von energieübertragenden Leitungen/Kontakten können die Leitungen selbst oder damit verbundene Stecker oder andere damit verbundene Systeme beschädigt werden.-Im schlimmsten Fall kann eine Überlastung ein thermisches Ereignis, d.h. einen Brand, zur Folge haben.In various systems, such as in vehicles, power transmission lines are used. In order to enable reliable operation of these systems, it is necessary to ensure the correct functioning of such lines and the contact points. Overloading power transmission lines / contacts may damage the lines themselves or their associated plugs or other related systems. In the worst case, overloading may damage a thermal event, i. cause a fire.
Um dies zu verhindern, können Überwachungsvorrichtungen vorgesehen sein, die eine Überlastung dieser Leitungen erkennen und entsprechende Schutzmaßnahmen initiieren. In bisherigen Systemen kann ein Überlastungsschutz für einen Kabel-Stecker-Verbund vorgesehen sein. Für die Feststellung einer solchen Überlastung wird eine Strom-Zeit-Kennlinie des schwächsten Glieds im Kabel-Stecker-Verbund herangezogen. Diese Kennlinie definiert, wie lange insbesondere hohe Ströme anliegen dürfen und es können damit Abschaltzeiten für diese hohen Ströme definiert werden. In der Praxis wird die Strom-Zeit-Kennlinie durch eine Treppenkennlinie angenähert. Wird ein Maximalwert überschritten, so werden Maßnahmen gegen eine Überlastung eingeleitet. Der Überlastungsschutz geht von einem nicht defekten Kabel-Stecker-Verbund aus. Ist jedoch bereits ein Defekt vorhanden, kann eine Überlastung, die in diesem Fall bereits bei wesentlich niedrigeren Strömen auftreten kann, nicht erkannt werden. Die Folge davon kann ein thermisches Ereignis, wie es oben beschrieben ist, sein.In order to prevent this, monitoring devices can be provided which detect overloading of these lines and initiate corresponding protective measures. In previous systems, overload protection may be provided for a cable-to-connector assembly. To determine such an overload, a current-time characteristic of the weakest link in the cable-plug combination is used. This characteristic defines how long, in particular, high currents must be applied, and thus shutdown times for these high currents can be defined. In practice, the current-time characteristic is approximated by a staircase characteristic. If a maximum value is exceeded, measures against overloading are initiated. The overload protection is based on a non-defective cable / plug connection. However, if there is already a defect, an overload, which in this case can already occur at much lower currents, can not be detected. The consequence of this may be a thermal event as described above.
Um in diesen Fällen eine Schädigung durch thermische Ereignisse zu verhindern, ist es bekannt, Temperatursensoren im schwächsten Glied eines Kabel-Stecker-Verbundes einzubauen und diese zu überwachen. Allerdings ist hierzu zusätzliche anfällige Hardware, d.h. Sensoren, erforderlich, die selbst überwacht werden muss. Dies erhöht wiederum die Kosten, auch durch zusätzliche erforderliche Verkabelung und weitere Messeingänge (AD-Wandler) für die Temperatursensoren in Steuergeräten.In order to prevent damage by thermal events in these cases, it is known to incorporate temperature sensors in the weakest link of a cable-connector assembly and to monitor them. However, additional vulnerable hardware, i. Sensors required, which must be self-monitored. This in turn increases the cost, also by additional required wiring and other measuring inputs (AD converter) for the temperature sensors in control units.
Es ist daher Aufgabe vorliegender Erfindung, eine verbesserte und einfache Überwachung von Leitungen in einem energieübertragenen System bereitzustellen.It is therefore an object of the present invention to provide improved and easy monitoring of lines in an energy-borne system.
Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung zum Erkennen defekter Leitungen und/oder Kontakte zwischen einer Energiequelle, insbesondere einem Hochvoltspeicher, und einem Energieverbraucher, insbesondere einem Elektromotor, gemäß dem Patentanspruch 1 sowie einem Verfahren zum Erkennen defekter Leitungen und/oder Kontakte gemäß Anspruch 10 gelöst.This object is achieved by a device for detecting defective lines and / or contacts between a power source, in particular a high-voltage storage, and an energy consumer, in particular an electric motor, according to claim 1 and a method for detecting defective lines and / or contacts according to
Die Vorrichtung zum Erkennen defekter Leitungen und/oder Kontakte weist eine Empfangseinheit, eine Vergleichseinheit, eine Berechnungseinheit und eine Verarbeitungseinheit auf.The device for detecting defective lines and / or contacts has a receiving unit, a comparison unit, a calculation unit and a processing unit.
Zunächst empfängt die Empfangseinheit eine erste Spannungsinformation der Energiequelle, das heißt eine Spannung, die in der Energiequelle in Bezug auf die Leitung zu dem Energieverbraucher anliegt. Des Weiteren empfängt die Empfangseinheit eine zweite Spannungsinformation des Energieverbrauchers, das heißt eine Spannung, die in dem Energieverbraucher in Bezug auf die Leitung zwischen der Energiequelle und dem Energieverbraucher anliegt. Die Empfangseinheit empfängt auch eine Strominformation der Leitung zwischen der Energiequelle und dem Energieverbraucher.First, the receiving unit receives first voltage information of the power source, that is, a voltage applied to the power source with respect to the line to the power consumer. Furthermore, the receiving unit receives a second voltage information of the energy consumer, that is, a voltage which is present in the energy consumer with respect to the line between the energy source and the energy consumer. The receiving unit also receives current information of the line between the power source and the power consumer.
Die Spannungsinformationen und die Strominformation können beispielsweise von Steuergeräten in der Energiequelle sowie dem Energieverbraucher bereitgestellt werden. Diese Steuergeräte können die Spannung und den Strom der Leitung abgreifen oder diese Informationen von Sensoren empfangen. Die Vorrichtung kann dabei getrennt von diesen Steuergeräten vorgesehen sein oder Teil eines der Steuergeräte bilden. Die Übertragung der Daten zu der Vorrichtung kann kabellos, beispielsweise über eine Funkübertragung, oder kabelgebunden, beispielsweise über einen Datenbus, erfolgen.The voltage information and the current information can be provided for example by controllers in the power source and the power consumer. These controllers can pick up the voltage and current of the line or receive that information from sensors. The device can be provided separately from these control units or form part of one of the control units. The transmission of the data to the device can be wireless, for example via a radio transmission, or wired, for example via a data bus.
Unter einer Spannungsinformation kann in diesem Zusammenhang ein Spannungswert einer Spannung verstanden werden, die an der Energiequelle oder dem Energieverbraucher anliegt. Die Spannungsinformation kann mehrere Spannungswerte über einen bestimmten Zeitraum, kontinuierlich und/oder als in bestimmten Intervallen abgegriffene Spannungswerte aufweisen. Dies gilt analog für die Strominformation.Under a voltage information can be understood in this context, a voltage value of a voltage applied to the power source or the power consumer. The voltage information may comprise a plurality of voltage values over a specific period of time, continuously and / or as voltage values tapped at specific intervals. This applies analogously to the current information.
Nach dem Empfangen der ersten und zweiten Spannungsinformation kann die Vergleichseinheit anschließend einen Spannungsunterschied, basierend auf einem Vergleich der ersten und der zweiten Spannungsinformation (
Die Defekterkennung stützt sich also auf einen erhöhten Spannungsabfall zwischen der Energiequelle und dem Energieverbraucher (d.h. zwischen oder an diesen vorhandenen Kontakten und Leitungen). Der Spannungsabfall kann durch eine einfache Differenzbildung der Spannungen
Bei dem Defekt kann es sich beispielsweise um schlechte Kontakte in Steckern, einen nahenden Leitungsbruch oder um eine chemische bzw. korrosive Zersetzung von Leitungen/Steckern handeln. Wurde ein Defekt der Leitung erkannt, d.h. überschreitet der Widerstandswert einen vordefinierten Schwellwert, kann die Verarbeitungseinheit beispielsweise ein Signal ausgeben, welches einen Hinweis auf einen Defekt der Leitung gibt.The defect can be, for example, bad contacts in plugs, an approaching line break or a chemical or corrosive decomposition of lines / plugs. If a defect of the line was detected, i. If the resistance value exceeds a predefined threshold value, the processing unit can, for example, output a signal which gives an indication of a defect in the line.
Durch die oben beschriebene Vorrichtung ist es möglich, ohne weitere zusätzliche Sensoren, wie beispielsweise Temperatursensoren, sowohl einen Defekt als auch eine Überlastung der Leitung und/oder mit der Leitung verbundener Kontaktstellen (z.B. Stecker) in der Energiequelle und/oder dem Energieverbraucher zu detektieren. Die Bestimmung einer Überlastung oder eines Defekts erfolgt dabei lediglich durch die Berechnung der relevanten elektrischen Größen auf Basis lokaler Messwerte (Spannungen und Ströme) in der Energiequelle und dem Energieverbraucher, bzw. in diesen vorhandenen Steuergeräten (ECUs).By means of the device described above, it is possible to detect both a defect and an overload of the line and / or contact points (e.g., plugs) in the power source and / or the power consumer connected to the line without further additional sensors such as temperature sensors. The determination of an overload or a defect takes place only by calculating the relevant electrical variables based on local measured values (voltages and currents) in the energy source and the energy consumer, or in these existing control units (ECUs).
Die Vorrichtung kann für verschiedene Systeme mit einer Energiequelle und einem Energieverbraucher eingesetzt werden, beispielsweise für Fahrzeuge wie Landfahrzeuge, Luftfahrzeuge, Wasserfahrzeuge, Landmaschinen oder Baumaschinen, aber auch in der Starkstromtechnik oder für Energieversorgungsanlagen. Bei der zu übertragenden Energie kann es sich um Gleichstrom oder Wechselstrom handeln, der auch mehrphasig sein kann. Die Vorrichtung kann des Weiteren sowohl für Hochspannungs- als auch Niederspannungssysteme eingesetzt werden. Bei der Energiequelle kann es sich beispielsweise auch um eine Ladestation handeln und bei dem Energieverbraucher um einen Energiespeicher, der durch die Ladestation aufgeladen wird.The device can be used for various systems with a power source and an energy consumer, for example, for vehicles such as land vehicles, aircraft, watercraft, agricultural or construction machinery, but also in power engineering or for energy supply systems. The energy to be transmitted may be DC or AC, which may also be multi-phase. The device can also be used for both high voltage and low voltage systems. The energy source can also be, for example, a charging station and the energy consumer is an energy storage that is charged by the charging station.
Da der Spannungsabfall an Kontakten und Leitungen meistens sehr klein ist und/oder die Messungen der Spannungen und Ströme Offset-Fehler aufweisen können, ist es vorteilhaft, die Differenzbildung der Spannungen
Die Vorrichtung kann gemäß einer Ausführungsform eine erste Modellierungseinheit zum Modellieren einer der Wärmeenergie im Kabel-Stecker-Verbund proportionalen Größe haben. Die erste Modellierungseinheit dient dabei zur Detektion der Überlastung der Leitung. Eine Überlastung der Leitung kann zu einer Temperaturerhöhung und damit zu einer Schädigung und einem Ausfall der Leitung führen. Wird dies rechtzeitig detektiert, kann somit der Schutz der Leitung durch entsprechende Gegenmaßnahmen verbessert werden.The apparatus may, according to one embodiment, have a first modeling unit for modeling a size proportional to the thermal energy in the cable-and-socket joint. The first modeling unit serves to detect the overload of the line. An overload of the line can lead to an increase in temperature and thus to damage and failure of the line. If this is detected in time, the protection of the line can be improved by appropriate countermeasures.
Die erste Modellierungseinheit kann beispielsweise als ein PT1-Glied implementiert werden, welches eine besonders einfache Möglichkeit darstellt, eine den Wärmeenergieinhalt der Leitung proportionale Größe mit Hilfe der Strom-Zeit-Kennlinie zu modellieren. Die Kennwerte, d.h. die Zeitkonstante und der maximal mögliche Dauerstrom, können aus der Strom-Zeit-Kennlinie des schwächsten Gliedes im Kabel-Stecker-Verbund abgeleitet werden. Das Ausgangssignal der ersten Modellierungseinheit, d.h. die der Wärmeenergie proportionale Größe, kann an die Verarbeitungseinheit weitergeleitet werden, um gegebenenfalls eine Überlastung der Leitung anzuzeigen.The first modeling unit can be implemented, for example, as a PT1 element, which represents a particularly simple possibility of modeling a variable proportional to the thermal energy content of the line with the aid of the current-time characteristic curve. The characteristics, i. the time constant and the maximum possible continuous current, can be derived from the current-time characteristic of the weakest link in the cable-connector composite. The output of the first modeling unit, i. the quantity proportional to the heat energy can be forwarded to the processing unit in order, if necessary, to indicate an overload of the line.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Vorrichtung eine zweite Modellierungseinheit für die im Kabel-Stecker-Verbund vorliegende Wärmeenergie auf. Während die erste Modellierungseinheit nur die Strominformation als Eingangsgröße erhält, verwendet die zweite Modellierungseinheit als Eingangsgrößen die erste Spannungsinformation, die zweite Spannungsinformation und die Strominformation. Die zweite Modellierungseinheit kann ebenfalls als PT1-Glied implementiert werden und die gleiche Zeitkonstante wie die erste Modellierungseinheit verwenden. Da die zweite Modellierungseinheit neben dem Strom auch die Differenzspannung aus erster und zweiter Spannungsinformation, d.h. den Spannungsabfall am Kabel-Stecker-Verbund berücksichtigt, werden bei der Berechnung der im Kabel-Stecker-Verbund vorliegenden Wärmeenergie gegebenenfalls Widerstandsänderungen aufgrund von Defekten, aber auch Änderungen des spezifischen Widerstandes aufgrund der Erwärmung des Kabel-Stecker-Verbundes mitberücksichtigt.According to a further embodiment, the device has a second modeling unit for the heat energy present in the cable-plug composite. While the first modeling unit receives only the current information as input, the second modeling unit uses as inputs the first voltage information, the second voltage information, and the current information. The second modeling unit can also be implemented as a PT1 element and use the same time constant as the first modeling unit. Since the second modeling unit not only supplies the current but also the differential voltage of first and second voltage information, i. taken into account the voltage drop at the cable-connector composite, in the calculation of the present in the cable-connector composite thermal energy optionally changes in resistance due to defects, but also changes in resistivity due to the heating of the cable-connector composite are taken into account.
Eine Änderung des spezifischen Widerstandes kann als eine Funktion der Temperatur betrachtet werden und kann mit einem Faktor - für die relative Widerstandsänderung aufgrund der Temperatur - berücksichtigt werden. Da die Temperatur direkt proportional zu der im Kabel-Stecker-Verbund berechneten Wärmeenergie ist, lässt sich durch die zweite Modellierungseinheit der Einfluss der Änderung des spezifischen Widerstandes aufgrund einer Temperaturänderung eliminieren, um nur die Widerstandsänderungen aufgrund von Defekten beobachten zu können. A change in resistivity may be considered as a function of temperature and may be accounted for by one factor - the relative resistance change due to temperature. Since the temperature is directly proportional to the thermal energy calculated in the cable-and-connector assembly, the influence of the resistivity change due to a temperature change can be eliminated by the second modeling unit to observe only the resistance changes due to defects.
Im neuen Zustand einer Anlage kann der Kabel-Stecker-Verbund als defektfrei angenommen werden. Der Neu-Gesamtwiderstand des Kabel-Stecker-Verbundes ergibt sich in diesem Fall aus der der Wärmeenergie proportionalen Größe der zweiten Modellierungseinheit dividiert durch die der Wärmeenergie proportionale Größe der ersten Modellierungseinheit dividiert durch einen Faktor, der eine Änderung des spezifischen Widerstandes des Kabel-Stecker-Verbundes angibt. Der so ermittelte Neu-Gesamtwiderstand kann beispielsweise als Referenz für die Überwachung durch die Berechnungseinheit und Verarbeitungseinheit verwendet werden.In the new state of a system, the cable-connector composite can be assumed to be defect-free. The total resistance of the cable-and-connector assembly in this case is the thermal energy proportional size of the second modeling unit divided by the thermal energy proportional size of the first modeling unit divided by a factor that modifies the resistivity of the cable connector. Indicates composite. The new total resistance thus determined can be used, for example, as a reference for the monitoring by the calculation unit and the processing unit.
Kommt es zu keiner Überlastung/Beschädigung im Kabel-Stecker-Verbund bleibt das berechnete Verhältnis der zu der Wärmeenergie proportionalen Größe der zweiten Modellierungseinheit zu der zu der Wärmeenergie proportionalen Größe der ersten Modellierungseinheit dividiert durch den Neu-Gesamtwiderstand und dividiert durch den Faktor für eine Änderung des spezifischen Widerstandes gleich eins.If there is no overload / damage in the cable / plug connection, the calculated ratio of the size of the second modeling unit, which is proportional to the heat energy, to the size of the first modeling unit, which is proportional to the heat energy, remains divided by the total new resistance and divided by the factor for a change of resistivity equal to one.
Wird das Verhältnis größer als eins, so deutet das auf eine Erhöhung des Gesamtwiderstandes hin. Je nach Größe des Widerstandsverhältnisses kann eine Warnung ausgegeben werden oder eine Leistungsreduzierung oder ein Abschalten der Energiequelle bzw. des Energieverbrauchers initiiert werden.If the ratio is greater than one, this indicates an increase in the total resistance. Depending on the size of the resistance ratio, a warning may be issued or a power reduction or shutdown of the energy source or the energy consumer may be initiated.
Um die Berechnung der Überlastung genauer durchführen zu könne, kann das zur Wärmeenergie proportionale Ausgangssignal der ersten Modellierungseinheit normiert werden, indem durch den maximal zulässigen Dauerstrom zum Quadrat dividiert wird. Dieses Ergebnis dann noch mit dem aktuellen Widerstandsverhältnis multipliziert werden, um auf einfache Weise die Überlastung genauer berechnen zu können.In order to perform the calculation of the overload more accurately, the heat energy proportional output of the first modeling unit can be normalized by dividing by the maximum allowable continuous current squared. This result can then be multiplied by the current resistance ratio to easily calculate the overload more accurately.
Das bedeutet, dass basierend auf den Ausgangssignalen beider Modellierungseinheiten durch die Berechnungseinheit und die Verarbeitungseinheit sowohl eine Überlastung als auch ein Defekt der Leitung bzw. damit verbundener Kontakte oder Stecker festgestellt werden kann.This means that based on the output signals of both modeling units by the calculation unit and the processing unit both an overload and a defect of the line or related contacts or connectors can be determined.
Durch die Verwendung der zwei Modellierungseinheiten kann sowohl ein Überlastungsschutz als auch eine Defekterkennung im Kabel-Stecker-Verbund zwischen Energiequelle und Energieverbraucher realisiert werden.By using the two modeling units, both overload protection and defect detection in the cable-plug connection between the energy source and the energy consumer can be realized.
Es können auch jeweils die Stecker und das Kabel separat als PT1-Glieder modelliert werden, um die durch die Modellierungseinheiten bzw. PT1-Glieder dargestellten Modelle zu verfeinern.It is also possible to model each of the connectors and the cable separately as PT1 links to refine the models represented by the modeling units or PT1 links.
Durch die vorgeschlagene Vorrichtung ist es möglich, defekte Kontakte und/oder Leitungen zu erkennen, bevor diese zu weiteren Schäden oder zu einer Gefährdung führen. Zusätzlich zu einer reinen Detektion eines Defekts oder einer Überlastung kann die Detektion mit einem Notlaufkonzept verbunden werden. Je nachdem, wie hoch die Überlastung und/oder wie umfangreich der Defekt ist, kann sichergestellt werden, dass das System, wie beispielsweise ein Fahrzeug, noch betrieben werden kann, bis ein sicherer Zustand erreicht wurde. Durch Kenntnis der aktuell berechneten Wärmeenergie im Kabel-Stecker-Verbund kann ein Notlaufkonzept abgeleitet werden, bei dem ein Fahrzeug auch bei defektem Kabel-Stecker-Verbund noch in die Werkstatt gefahren werden kann.The proposed device makes it possible to detect defective contacts and / or lines before they lead to further damage or danger. In addition to a mere detection of a defect or overload, the detection can be linked to an emergency concept. Depending on how high the overload and / or how extensive the defect is, it can be ensured that the system, such as a vehicle, can still be operated until a safe state has been reached. By knowing the currently calculated heat energy in the cable-plug connection, an emergency concept can be derived in which a vehicle can still be driven into the workshop, even if the cable-plug connection is defective.
Des Weiteren wird ein Kraftfahrzeug mit einer Energiequelle, insbesondere einem Hochvoltspeicher, mit einem Energieverbraucher, insbesondere einem Elektromotor, und mit einer wie oben beschriebenen Vorrichtung zum Erkennen defekter Leitungen und/oder Kontakte zwischen der Energiequelle und dem Energieverbraucher vorgeschlagen. Das Kraftfahrzeug kann beispielsweise ein Elektrofahrzeug oder ein Hybridfahrzeug sein.Furthermore, a motor vehicle with an energy source, in particular a high-voltage accumulator, with an energy consumer, in particular an electric motor, and with a device as described above for detecting defective lines and / or contacts between the energy source and the energy consumer proposed. The motor vehicle may be, for example, an electric vehicle or a hybrid vehicle.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Verfahren zum Erkennen defekter Leitungen und/oder Kontakte zwischen einer Energiequelle, insbesondere einem Hochvoltspeicher, und einem Energieverbraucher, insbesondere einem Elektromotor, vorgeschlagen. Das Verfahren weist die folgenden Schritte auf:
- Empfangen einer ersten Spannungsinformation der Energiequelle, einer zweiten Spannungsinformation des Energieverbrauchers und einer Strominformation einer Leitung zwischen der Energiequelle und dem Energieverbraucher,
- Bestimmen eines Spannungsunterschieds basierend auf einem Vergleich der ersten Spannungsinformation und der zweiten Spannungsinformation,
- Berechnen eines Widerstandswerts der Leitung basierend auf dem Spannungsunterschied und der Strominformation und
- Erkennen eines Defekts der Leitung, wenn der Widerstandswert einen vordefinierten Schwellwert überschreitet.
- Receiving a first voltage information of the energy source, a second voltage information of the energy consumer and a current information of a line between the energy source and the energy consumer,
- Determining a voltage difference based on a comparison of the first voltage information and the second voltage information,
- Calculating a resistance value of the line based on the voltage difference and the current information and
- Detecting a line failure when the resistance exceeds a predefined threshold.
Das Bestimmen des Spannungsunterschieds kann ein Bestimmen eines Kalibrierwertes aufweisen. Auf diese Weise kann eine sehr kleine Differenzspannung genauer berechnet und ein Offset-Messfehler eliminiert werden. Des Weiteren können Maßnahmen zur Verringerung von Quantisierungsfehlern getroffen werden, wenn die Quantisierungsstufen gegenüber den zu messenden Differenzspannungen zu groß sind.Determining the voltage difference may include determining a calibration value. In this way, a very small difference voltage can be calculated more accurately and an offset measurement error can be eliminated. Furthermore, measures can be taken to reduce quantization errors if the quantization levels are too large compared to the differential voltages to be measured.
Die für die vorgeschlagene Vorrichtung beschriebenen Ausführungsformen und Merkmale gelten für das vorgeschlagene Verfahren entsprechend.The embodiments and features described for the proposed device apply accordingly to the proposed method.
Weiterhin wird ein Computerprogrammprodukt vorgeschlagen, welches einen Programmcode aufweist, der dazu ausgebildet ist, auf einem Computer die Durchführung des wie oben erläuterten Verfahrens zu veranlassen.Furthermore, a computer program product is proposed, which has a program code which is adapted to cause the execution of the method as explained above on a computer.
Ein Computerprogrammprodukt, wie z.B. ein Computerprogramm-Mittel, kann beispielsweise als Speichermedium, wie z.B. Speicherkarte, USB-Stick, CD-ROM, DVD, oder auch in Form einer herunterladbaren Datei von einem Server in einem Netzwerk bereitgestellt oder geliefert werden. Dies kann zum Beispiel in einem drahtlosen Kommunikationsnetzwerk durch die Übertragung einer entsprechenden Datei mit dem Computerprogrammprodukt oder dem Computerprogramm-Mittel erfolgen.A computer program product, such as a computer program means may, for example, be used as a storage medium, e.g. Memory card, USB stick, CD-ROM, DVD, or even in the form of a downloadable file provided by a server in a network or delivered. This can be done, for example, in a wireless communication network by transmitting a corresponding file with the computer program product or the computer program means.
Weitere mögliche Implementierungen der Erfindung umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich der Ausführungsbeispiele beschriebenen Merkmale oder Ausführungsformen. Dabei wird der Fachmann auch Einzelaspekte als Verbesserungen oder Ergänzungen zu der jeweiligen Grundform der Erfindung hinzufügen.Further possible implementations of the invention also include not explicitly mentioned combinations of features or embodiments described above or below with regard to the exemplary embodiments. The skilled person will also add individual aspects as improvements or additions to the respective basic form of the invention.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausführungsformen sind in der Beschreibung, den Zeichnungen und den Ansprüchen angegeben. Dabei sind insbesondere die in der Beschreibung und in den Zeichnungen angegebenen Kombinationen der Merkmale rein exemplarisch, so dass die Merkmale auch einzeln oder anders kombiniert vorliegen können.Further advantages and advantageous embodiments are given in the description, the drawings and the claims. In particular, the combinations of features given in the description and in the drawings are purely exemplary, so that the features can also be present individually or otherwise combined.
Im Folgenden soll die Erfindung anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher beschrieben werden. Dabei sind die Ausführungsbeispiele und die in den Ausführungsbeispielen gezeigten Kombinationen rein exemplarisch und sollen nicht den Schutzbereich der Erfindung festlegen. Dieser wird allein durch die anhängigen Ansprüche definiert.In the following, the invention will be described in more detail with reference to embodiments illustrated in the drawings. Here, the embodiments and the combinations shown in the embodiments are purely exemplary and are not intended to define the scope of the invention. This is defined solely by the appended claims.
Es zeigen:
-
1 : ein schematisches Blockschaltbild einer Energiequelle und eines Energieverbrauchers; und -
2 : ein schematisches Blockschaltbild einer Vorrichtung zum Erkennen defekter Leitungen und/oder Kontakte zwischen der Energiequelle und dem Energieverbraucher.
-
1 a schematic block diagram of a power source and an energy consumer; and -
2 : A schematic block diagram of a device for detecting defective lines and / or contacts between the power source and the power consumer.
Im Folgenden werden gleiche oder funktionell gleichwirkende Elemente mit denselben Bezugszeichen gekennzeichnet.In the following, the same or functionally equivalent elements are identified with the same reference numerals.
Um einen zuverlässigen Betrieb des Gesamtsystems zu ermöglichen, ist es erforderlich, die korrekte Funktionsweise der Leitung
Um dies zu verhindern, kann eine Vorrichtung
Die Vorrichtung
Die Spannungsinformationen
Die Strominformation
Die erste Modellierungseinheit
Der Ausgang der ersten Modellierungseinheit
Die zweite Modellierungseinheit
Aus den Ausgangssignalen der ersten Modellierungseinheit
Da der Widerstandswert sich in Abhängigkeit von einem Defekt der Leitung
Wurde ein Defekt der Leitung
Durch die Verwendung der zwei Modellierungseinheit
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 22
- Energiequelleenergy
- 44
- Energieverbraucherenergy consumers
- 66
- Steckerplug
- 88th
- Steckerplug
- 1010
- Leitungmanagement
- 1212
- Steuergerätcontrol unit
- 1414
- Steuergerätcontrol unit
- 1616
- Busbus
- 2020
- Vorrichtungdevice
- 2222
- Empfangseinheitreceiver unit
- 2424
- erste Modellierungseinheitfirst modeling unit
- 2626
- zweite Modellierungseinheitsecond modeling unit
- 2828
- Vergleichseinheitcomparing unit
- 3030
- Berechnungseinheitcalculation unit
- 3232
- Verarbeitungseinheitprocessing unit
- II
- Strominformationcurrent information
- U1, U2 U 1 , U 2
- Spannungsinformationvoltage information
Claims (10)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102018208249.9A DE102018208249A1 (en) | 2018-05-25 | 2018-05-25 | Device and method for detecting defective lines and / or contacts |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102018208249.9A DE102018208249A1 (en) | 2018-05-25 | 2018-05-25 | Device and method for detecting defective lines and / or contacts |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102018208249A1 true DE102018208249A1 (en) | 2019-11-28 |
Family
ID=68499384
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102018208249.9A Pending DE102018208249A1 (en) | 2018-05-25 | 2018-05-25 | Device and method for detecting defective lines and / or contacts |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102018208249A1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102019105506A1 (en) * | 2019-03-05 | 2020-09-10 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Device and method for detecting defective contacts of a connector |
DE102022210797A1 (en) | 2022-10-13 | 2024-04-18 | Vitesco Technologies GmbH | Method and device for operating an electrical system |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19933962A1 (en) * | 1999-07-20 | 2001-02-08 | Knorr Bremse Systeme | Device and method for monitoring electromechanical application device for vehicle brakes |
DE102017202594A1 (en) * | 2017-02-17 | 2018-08-23 | Robert Bosch Gmbh | Method for detecting electrical faults in a power supply of a consumer |
-
2018
- 2018-05-25 DE DE102018208249.9A patent/DE102018208249A1/en active Pending
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19933962A1 (en) * | 1999-07-20 | 2001-02-08 | Knorr Bremse Systeme | Device and method for monitoring electromechanical application device for vehicle brakes |
DE102017202594A1 (en) * | 2017-02-17 | 2018-08-23 | Robert Bosch Gmbh | Method for detecting electrical faults in a power supply of a consumer |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102019105506A1 (en) * | 2019-03-05 | 2020-09-10 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Device and method for detecting defective contacts of a connector |
DE102022210797A1 (en) | 2022-10-13 | 2024-04-18 | Vitesco Technologies GmbH | Method and device for operating an electrical system |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2804163B1 (en) | Method and apparatus for detecting faults in control lines in hazard warning and control systems | |
WO2000048157A1 (en) | Measuring transducer and method for evaluating the supply to a measuring transducer | |
EP3681754B1 (en) | Method for detecting profiles of charging currents | |
DE102015226223A1 (en) | Device and method for checking a charging cable | |
EP2553479B2 (en) | Method for monitoring lines by determining the electrical resistance | |
DE102017110620A1 (en) | Fault diagnosis in an electrical network | |
DE102014216020A1 (en) | Monitoring a power supply when charging an electrical energy storage of a motor vehicle | |
DE102018208249A1 (en) | Device and method for detecting defective lines and / or contacts | |
DE102017213472A1 (en) | A method for detecting a malfunction of a battery, battery and motor vehicle | |
DE102011117248A1 (en) | Method for monitoring high voltage components of electrical system of electrical vehicle, involves checking plug connections automatically to obtain plug connector test result, and comparing result with cable set test result | |
DE102014111416A1 (en) | Securing a line | |
DE112011100449T5 (en) | Method for checking a short-circuit protection system in a branch line and diagnostic device for carrying out the method | |
DE102013013471A1 (en) | Method for determining the supply impedance in multicell battery packs for line fault detection | |
EP1468863B1 (en) | Device and method of monitoring an electric battery in a submarine | |
DE102015208207A1 (en) | Method for detecting a proper connection of at least one energy store with a vehicle electrical system | |
EP2729857B1 (en) | Documentation of faults in a fault memory of a motor vehicle | |
DE102019211998A1 (en) | Method for detecting a sensor failure in a battery system of a motor vehicle as well as battery system and motor vehicle | |
EP2803109B1 (en) | Battery arrangement for a motor vehicle | |
EP3433625B1 (en) | Method for detecting a fault state, control device, battery sensor and vehicle on-board network | |
EP2169644B1 (en) | Test of reporting lines on a danger reporting assembly | |
DE102019105506A1 (en) | Device and method for detecting defective contacts of a connector | |
DE102009006570B4 (en) | Method and circuit for monitoring an emergency power accumulator of a hazard alarm system | |
WO2013104423A1 (en) | Energy distribution network | |
DE102019106341B4 (en) | Method and device for energy management for an electric vehicle charging system | |
DE102012215619A1 (en) | Lithium ion battery system for vehicle i.e. power train, has series arrangements fixed with measurement unit in network and provided with switches and measuring resistors, where resistors and terminals are connected with measurement unit |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R012 | Request for examination validly filed | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R079 | Amendment of ipc main class |
Free format text: PREVIOUS MAIN CLASS: G01R0031020000 Ipc: G01R0031500000 |