CN107003111A - 用于测定联锁环的状态的电路设备和方法 - Google Patents

Abstract

公开了一种用于测定电联锁环（VS）的状态的电路设备（SV），所述联锁环（VS）用于监控高压部件（HK），所述电路设备（SV）具有：用于电连接到电压源的电源端子（SA1）；用于电连接到电接地（MS）的接地端子（ML）；用于与所述联锁环（VS）的一个线路端部（LE1）电连接的正端子（PA）；用于与所述联锁环（VS）的另一线路端部（LE2）电连接的负端子（NA）；用于在两个彼此不同的电流（I1，I2）从电源端子（SA1）通过负端子（NA）流向接地端子（ML）时测量在所述负端子（NA）处的电压电势（Φ）的测量装置（MA）；测定装置（EA），所述测定装置（EA）包括比较单元（KP），用于将所述电压电势（Φ）的在所述两个电流（I1，I2）的情况下测量到的两个电势测量值（Φ1，Φ2）分别与两个预给定的电势参考值（Url,Ur2或Ur3,Ur4）相比较，并且所述测定装置（EA）被设立为，基于所述比较单元（KP）的比较结果识别，所述负端子（NA）是否与所述正端子（PA）、所述电源端子（SA1）或者所述接地端子（ML）电短路，或者所述负端子（NA）是否不与这些端子（PA，SA1，ML）中的任何端子电短路。

Description

用于测定联锁环的状态的电路设备和方法

技术领域

本发明涉及一种用于测定（Ermitteln）联锁环（Verriegelungsleiterschleife）的状态的电路设备，其中所述联锁环就其而言被设立用于监控高压部件。此外，本发明涉及一种具有已提到的电路设备和已提到的联锁环的接触防护电路（Bereuhrungsschutzschaltung），以及涉及一种具有已提到的接触防护电路的车辆。此外，本发明还涉及一种用于测定已提到的联锁环的状态的方法。

背景技术

现代车辆（尤其是混合动力车辆或者电动车辆）包括高压车载电网支路或高压部件、譬如牵引电池、电机、功率电子装置和/或超级电容器，它们的工作电压远高于60伏特并且甚至高于450伏特。高于60伏特的电压对于人和动物而言是有生命危险的。因此，给这些高压部件配备有各种接触防护元件，在这些接触防护元件激活时用信号通知针对人和动物的可能的危险，这些危险源自这些高压部件。在此，这些接触防护元件例如作为锁定元件而构造在高压部件的插塞接触部或者插塞连接部上或者构造在这些高压部件的壳体上。如果这些高压部件的插塞接触部或者插塞连接部被分离或者这些高压部件的壳体被打开，则激活这些接触防护元件。

此外，给现代车辆配备有接触防护电路，所述接触防护电路包括电联锁环（英语为“Interlock-Loop”或者“Inter-lock-Loop-circuit（联锁环电路）”）。接触防护电路利用这些联锁环来监控接触防护元件。如果这些接触防护元件以先前已提到的方式被激活，那么这些联锁环被电中断。如果对联锁环的这样的中断由相对应的接触防护电路检测到，那么这些接触防护电路例如将相对应的控制信号发送给涉及到的高压部件并且使这些高压部件停用（deaktivieren）。高压部件的停用例如通过将高压部件与高压车载电网支路或与车载电网电分离来实现，通过切断所述高压部件（如超级电容器）关断或者通过给所述高电压部件卸载来实现。

如果在这些接触防护电路中（尤其是在联锁环中）出现故障，则可能发生：高压部件在不危险的情况下错误地被停用，或者相反地，在危险的情况下未可靠地被停用并且因此成为人和动物的危险源。

发明内容

由此，本发明的任务在于，能够实现可靠地保护人和动物免遭由于高压部件（尤其是车辆的高压部件）造成的危险。

该任务通过独立权利要求的主题来解决。有利的构建方案是从属权利要求的主题。

根据本发明的第一方面，提供了一种用于测定电联锁环的状态的电路设备，尤其是车辆（特别是混合动力车辆/电动车辆）的接触防护电路的用于测定电联锁环的状态的电路设备，其中所述联锁环就其而言被设立为用于监控至少一个高压部件、尤其是车辆（特别是混合动力车辆/电动车辆）的至少一个高压部件。

该电路设备包括电源端子（Stromanschluss），通过该电源端子，该电路设备与电压源或该电压源的正电源端子电连接。

此外，该电路设备包括接地端子，通过该接地端子，该电路设备与电接地电连接。

此外，该电路设备包括正端子和负端子。该电路设备通过该正端子与联锁环的一个线路端部电连接，并且通过该负端子与联锁环的另一线路端部电连接。

此外，该电路设备包括测量装置，该测量装置被设立为，当第一电流（包括具有为0安培的电流强度的电流在内）从电源端子通过负端子流向接地端子时，在负端子处测量第一电压电势（即作为第一电势测量值）。此外，该测量装置被设立为，当（由于例如其他电流强度或者相反的电流流动方向）偏离于第一电流的第二电流（包括具有为0安培的电流强度的电流在内）从电源端子通过负端子流向接地端子时，在负端子处测量第二电压电势（即作为第二电势测量值）。为此，该测量装置具有信号输入端，通过该信号输入端，该测量装置与负端子电连接并且测量在负端子处的电压电势。

此外，该电路设备还包括测定装置，该测定装置在信号输入端侧与测量装置的信号输出端电连接。该测定装置包括比较单元，该比较单元被设立为，将由测量装置转发的第一电势测量值与第一电势参考值和第二电势参考值相比较，并且将由该测量装置转发的第二电势测量值与第三电势参考值和第四电势参考值相比较。此外，该测定装置被设立为，基于该比较单元的比较结果测定，负端子是否与正端子、电源端子或者接地端子电短路，或者负端子是否不与这三个端子中的任何端子（即正端子、电源端子或接地端子）电短路。

该电路设备可以优选地构造在电路载体上，其中该测定装置例如可以被构造为微处理器。可替选地，该电路设备可以分散地分布到多个电路载体上地被构造。

本发明所基于的认知是：存在可能的各种故障源，所述故障源使联锁环转移到各种有故障的状态中。在可能的有故障的状态下，如下三个故障状态对于联锁环的功能性是特别相关的，或对于人和动物而言是特别危险的，并且因此必须与联锁环的其余的有故障的状态明确分离而且分开地被对待。这些状态是：

- 在联锁环中的电中断；

- 联锁环与电压源电短路；

- 联锁环与电接地电短路。

基于所述认知，在本发明的范围内曾寻找如下解决方案：利用该解决方案可以相对于彼此并且相对于其余的有故障的状态明确地且可靠地测定这三个故障状态。

作为该解决方案，因此曾提供了一种具有测量装置的电路设备，利用该测量装置可以在联锁环的与该电路设备的负端子电连接的线路端部处测量电压电势。在该线路端部处的电压电势是降落在联锁环的已提到的线路端部与电接地之间的电压。在此，该电压根据联锁环的状态改变，尤其是根据联锁环的先前已提到的三个相关的故障状态改变。

但是在本发明的范围内曾确定，先前已提到的在联锁环中的其余的有故障的状态也导致上面已提到的电压的改变。此外曾确定的是：在该电路设备自身中也可能出现导致已提到的电压的改变的故障。

尽管如此，为了能够将这三个相关的故障状态彼此间并且与联锁环中的其余的有故障的状态和在该电路设备中的故障明确且可靠地分离，在本发明的范围内曾设置：在不同的电流的情况下执行对已提到的电压的至少两次测量，其中所述电流由于其电流强度或者电流流动方向而彼此不同。经过多次测量（至少两次测量），获得已提到的电压或相对应的电压电势的至少两个电势测量值，连接在下游的测定装置接着将所述电势测量值分别与至少两个预先所测定的电势参考值相比较。所述比较结果接着被测定装置相互进行逻辑关联并且与事先所测定的逻辑（参考）关联相比较，所述关联分别被分配给相应的先前所描述的三个故障状态、联锁环的无故障的状态以及不相关的其余的故障状态。

基于这些逻辑关联的比较结果，接着可以明确地且可靠地测定联锁环的当前状态、尤其是在三个相关的故障状态方面的当前状态。

由此提供了如下可能性，利用该可能性可以安全地监控车辆（特别是混合动力车辆或者电动车辆）的高压部件、尤其是牵引电池、功率电子装置、电机、超级电容器（所谓的“Super-Cap”），并且因此可以可靠地保护人和动物免遭由于高压部件造成的危险。

优选地，该电路设备此外还包括可控的（尤其是以受控的方式可接通/可关断的）电流源，该电流源连接在负端子与接地端子之间并且被设立为提供先前已提到的两个电流（包括具有为0安培的电流强度的电流在内）。

在此，该电流源优选地构造为恒流源，或者构造为可扩展的（skalierbar）或可调制的电流源。

该电流源优选地包括电流镜像电路，该电流镜像电路被设立为提供与负载无关的电流，该电流与电压源的工作电压中的电压波动无关地保持恒定。

该电路设备优选地包括限流电路，该限流电路电连接在电源端子与正端子之间以及电连接在电源端子与负端子或测量装置之间。该限流电路用于限制流经联锁环或电路设备的电流，并且因此用于保护该电路设备不受过压或者过流危害。

优选地，该电路设备此外还包括跨接电阻（Ueberbrueckungswiderstand），该跨电阻电连接在电源端子与负端子之间或电连接在正端子与负端子之间。当联锁环并且因此在正端子与负端子之间的电连接中断时，该跨接电阻用于跨接联锁环。

该测量装置优选地包括保护电路单元，该保护电路单元连接在测量装置的信号输出端与测定装置的信号输入端之间，并且该保护电路单元被设立为，保护该测定装置不受过压和/或欠压危害。

根据本发明的另一方面，提供了一种接触防护电路，用于监控至少一个高压部件、尤其是车辆（特别是混合动力车辆或者电动车辆）的至少一个高压部件。在此，接触防护电路包括用于监控至少一个高压部件的电联锁环和先前所描述的用于测定该联锁环的状态的电路设备。在此，该电路设备通过正端子与该联锁环的一个电线路端部电连接，而通过负端子与该联锁环的另一电线路端部电连接。

根据本发明的还有另一方面，提供了一种车辆、尤其是混合动力车辆或者电动车辆，该车辆包括至少一个高压部件、尤其是牵引电池、功率电子装置、电机和/或超级电容器，以及包括至少一个先前所描述的接触防护电路，用于监控所述至少一个高压部件。

根据本发明的还有另一方面，提供了一种用于利用上面所描述的电路设备来测定先前所描述的电联锁环的状态的方法。

根据该方法，生成第一电流（包括具有为0安培的电流强度的电流在内），该第一电流从该电路设备的电源端子通过负端子流向该电路设备的接地端子。在第一电流流动（或也没有电流流动）期间，在该电路设备的负端子处测量到电压电势作为第一电势测量值。该第一电势测量值紧接着与第一电势参考值和第二电势参考值相比较，其中第二电势参考值大于第一电势参考值。

此外，生成（由于例如其他的电流强度或者相反的电流流动方向）偏离于第一电流的第二电流（包括具有为0安培的电流强度的电流），该第二电流同样从该电路设备的电源端子通过负端子流向该电路设备的接地端子。在第二电流流动（或也没有电流流动）期间，在该电路设备的负端子处测量到电压电势作为第二电势测量值。该第二电势测量值紧接着与第三电势参考值和第四电势参考值相比较，其中第四电势参考值大于第三电势参考值。

如果第一电势测量值在第一电势参考值与第二电势参考值之间并且同时第二电势测量值大于第四电势参考值，则识别出联锁环的无故障的、闭合的并且因此导电的状态。

只要上面已提到的在两个测量到的电势测量值与四个电势参考值之间的两个逻辑关联不是同时存在，就认为是联锁环的有故障的状态。

优选地，如果第一电势测量值小于第一电势参考值并且同时第二电势测量值大于第四电势参考值，则识别出联锁环的电中断。

此外，如果第一电势测量值大于第二电势参考值并且同时第二电势测量值大于第四电势参考值，则优选地识别出该电路设备的负端子或联锁环电短路到该电路设备的电源端子或电短路到该电压源的正电源端子。

类似地，如果第一电势测量值小于第一电势参考值并且同时第二电势测量值小于第三电势参考值，则优选地识别出联锁环电短路到接地端子或电短路到电接地。

如果不存在上面已提到的逻辑关联，则认为是联锁环或电路设备的另一不可明确分配的有故障的状态。

倘使上面所描述的电路设备的有利的构建方案另外可转用于上面已提到的接触防护电路或者可转用于上面已提到的车辆或可转用于上面已提到的方法，上面所描述的电路设备的这些有利的构建方案也应被视为该接触防护电路、该车辆或方法的有利的构建方案。

类似地，倘使上面所描述的方法的有利的构建方案另外可转用于上面所描述的电路设备、可转用于上面已提到的接触电路或者可转用于上面已提到的车辆，上面所描述的方法的这些有利的构建方案也应被视为该电路设备、该接触防护电路或该车辆的有利的构建方案。

附图说明

在下文中参照所附的附图更详细地阐述了本发明的示例性实施形式。在此：

图1以示意性电路拓扑结构示出了根据本发明的实施形式的具有电路设备的接触防护电路；

图2以流程图示出了根据本发明的另一实施形式的用于利用所述电路设备测定电联锁环的状态的方法。

具体实施方式

图1示出了在该图中未示出的电动车辆的用于该电动车辆的一个或者多个高压部件HK的接触防护电路BS，所述高压部件HK例如包括牵引电池、电机、超级电容器以及功率电子电路。

这些高压部件HK的工作电压远高于60伏特，并且因此对于人和动物而言是有生命危险的。为了保护人和动物不受有生命危险的电击危害，所述高压部件HK经过相对应的壳体或者其他绝缘措施而与环境电绝缘。如果所述高压部件HK的一个或者多个壳体或者一个或者多个绝缘措施例如受外部机械影响而损伤或者无意地被打开或被停用，那么对于人和动物而言即将发生由于电击引起的生命危险。

为了抵制这一点，接触防护电路BS包括联锁环VS，用于监控高压部件HK或所述高压部件HK的壳体或者所述高压部件HK的其他绝缘措施。

联锁环VS构造为如下电线路：该电线路具有第一线路端部LE1和第二线路端部LE2；并且该联锁环VS包括一个或者多个可控的开关ST，根据所述高压部件HK或所述高压部件HK的壳体或者所述高压部件HK的其他绝缘措施的状态，所述可控的开关ST可以以随后要描述的方式被闭合或者被断开。如果所有开关ST都无故障地闭合，则联锁环VS“闭合”，其中这两个线路端部LE1、LE2彼此电短路。但是如果至少一个开关ST断开，则联锁环VS被中断，并且这两个线路端部LE1、LE2彼此电“分离”。

此外，接触防护电路BS包括电路设备SV，所述接触防护电路BS利用该电路设备SV测定所述联锁环VS的状态，并且根据所述联锁环VS的状态识别出潜在的危险。

所述电路设备SV具有正端子PA和负端子NA。所述电路设备SV通过所述正端子PA与所述联锁环VS的第一线路端部LE1电连接。所述电路设备SV通过所述负端子NA与所述联锁环VS的第二线路端部LE2电连接。

此外，所述电路设备SV具有第一电源端子SA1，通过所述第一电源端子SA1，所述电路设备SV电连接在电动车辆的低压车载电网支路的在该图中未示出的外部直流电压源上。所述直流电压源为该电路设备SV提供工作电压Vss，该工作电压Vss远低于60伏特。

此外，该电路设备SV具有第二电源端子SA2和第三电源端子SA3，所述第二电源端子SA2和第三电源端子SA3的运行方式随后予以描述。

此外，该电路设备SV具有接地端子ML，通过所述接地端子ML，所述电路设备SV电连接在电接地MS（电动车辆的车身）上。

此外，该电路设备SV包括限流电路SB，该限流电路SB电连接在第一电源端子SA1与正端子PA之间，或电连接在第一电源端子SA1与负端子NA之间。在此，该限流电路SB构造为具有星形点ST的星形电路形式，并且包括在第一电源端子SA1与星形点ST之间的第一电流路径SD1、在正端子PA与星形点ST之间的第二电流路径SD2以及在星形点ST与负端子NA之间的第三电流路径SD3。

在第一电流路径SD1中，限流电路SB具有第一电阻R11。在第二电流路径SD2中，限流电路SB具有第二电阻R12和第三电阻R13，所述第二电阻R12和所述第三电阻R13彼此并联连接。在第三电流路径SD3中，限流电路SB具有跨接电阻Rb。该跨接电阻Rb也可以布置在第一电流路径SD1中。类似地，该限流电路SB可以视实施方式而定包括更多或者更少的电阻。

此外，该电路设备SV包括电流源SQ，该电流源SQ电连接在负端子NA与接地端子ML之间或电连接在跨接电阻Rb与接地端子ML之间。

电流源SQ构造为以受控的方式可开关的电流源，并且可以产生具有至少两个不同的电流值（诸如0或者10毫安）的电流。为此，该电流源SQ包括电流镜像电路SP和自锁的（selbstsperrend）n沟道MOSFET MT，用于提供如下恒定电流：所述恒定电流可以与负载无关地或与施加在第一电源端子SA1上的工作电压Vss无关地被生成，并且所述恒定电流并不受工作电压Vss的电压波动影响。

该电流镜像电路SP就其而言包括参考电流路径RD和负载电流路径LD，其中这两个电流路径RD、LD彼此尽可能地镜像对称地构造。

参考电流路径RD包括双极性晶体管BT1和电阻R21，该双极性晶体管BT1和该电阻R21串联连接。类似地，负载电流路径LD包括另一双极性晶体管BT2和另一电阻R22，所述另一双极性晶体管BT2和所述另一电阻R22串联连接。在此，这两个双极性晶体管BT1、BT2由相同的结构类型构成并且相同地被确定尺寸。这两个电阻R21、R22按照电流镜像电路SP的电流放大系数而被确定尺寸。

这两个双极性晶体管BT1、BT2的基极端子彼此电连接，并且与参考电流路径侧的双极性晶体管BT1的集电极端子电连接，以及通过另一电阻R23与电路设备SV的先前已提到的第二电源端子SA2电连接。

通过第二电源端子SA2，给电流镜像电路SP施加如下恒定的直流电压：该恒定的直流电压远低于60伏特。

该负载电流路径LD在正电压侧电连接在负端子NA上。

在负电压侧，负载电流路径LD和参考电流路径RD彼此电连接，并且与接地端子ML和因此与电接地MS电连接。

该参考电流路径RD在正电压侧和通过集电极端子与先前已提到的n沟道MOSFETMT的漏极端子电连接。

n沟道MOSFET MT因此通过漏极端子与参考电流路径侧的双极性晶体管BT1的集电极端子电连接，并且与这两个双极性晶体管BT1、BT2的基极端子电连接。

MOSFET MT通过源极端子与接地端子ML电连接，并且因此与电接地MS电连接。

通过栅极端子，MOSFET MT与信号端子SS电连接，控制信号通过所述信号端子SS被施加在栅极端子上，用于开关MOSFET MT。此外，该栅极端子通过下拉（Pull-Down）电阻R24电连接在接地端子ML上。

此外，该电路设备SV包括测量装置MA，该测量装置MA同样电连接在负端子NA与接地端子ML之间。

该测量装置MA包括测量路径MD，该测量路径MD在电路设备SV的负端子NA与接地端子ML之间延伸，并且该测量路径MD包括第一电阻R31、第二电阻R32以及电容器C，该第一电阻R31、该第二电阻R32以及该电容器C串联连接在负端子NA与接地端子ML之间。在此，这两个电阻R31、R32用于使电压电势Φ稳定，所述电压电势Φ由测量装置MA以随后要描述的方式予以测量。电容器C补偿在该测量路径MD中的电压波动。

该测量装置MA包括保护电路单元SE，该保护电路单元SE就其而言包括两个二极管D1、D2，所述二极管D1、D2串联地并且在其相应的正向方向上指向电路设备SV的先前已提到的第三电源端子SA3地连接在该第三电源端子SA3与接地端子ML之间。

保护电路单元SE通过中间抽头MB电连接在测量路径MP的连接点AP1上，该中间抽头MB将这两个二极管D1、D2彼此电连接，所述连接点AP1将两个电阻R31、R32彼此电连接。

保护电路单元SE设立为，将在负端子NA处测量到的测量信号的信号值限制在施加在第三电源端子SA3处的电压电势与接地电势之间，并且因此保护随后要描述的测定装置EA不受由于过压造成的过载危害。

此外，该电路设备SV包括先前提及的测定装置EA，所述测定装置EA通过信号输入端SG利用测量路径MP的连接点AP2以信号技术与测量装置MA连接，其中连接点AP2将测量装置MA的电容器C与第二电阻R32彼此电连接并且同时构造测量装置MA的信号输出端。

测定装置EA包括比较器KP（即比较单元），该比较器KP将由测量装置MA转发的测量值直接与预给定的参考值相比较。可替选地或者附加地，测定装置EA包括模拟数字转换器，该模拟数字转换器设立为，将由测量装置MA测量到的并且传送给该测定装置EA的模拟测量值转换成如下数字测量值：该数字测量值接着由测定装置EA与事先被测定的并且被存储为数字变量的参考值相比较。

随后，依据图2并且结合在要监控的高压部件HK中的以及在联锁环VS中的各种状态，将描述先前所描述的接触防护电路BS的运行方式。

接触防护电路BS借助联锁环VS、尤其是借助联锁环VS中的一个或多个开关ST来监控高压部件HK的壳体和其他绝缘措施的状态。在此，尤其是测定和识别如下状态：

状态1：只要高压部件HK的壳体无故障地闭合，并且只要高压部件HK的绝缘措施无故障地正常运转，并且因此只要高压部件HK与环境安全地电绝缘，联锁环VS中的开关ST就以本领域技术人员公知的方式 （参见出版文献WO 2009/112165）保持闭合。在这些无故障的状态下，联锁环VS的第一线路端部LE1和第二线路端部LE2通过闭合的开关ST彼此电短路。

状态2：高压部件HK的一个或者多个壳体或一个或者多个绝缘措施由于例如机械影响一受到损害或者一被无意地打开或被停用，一个或者多个开关ST就以本领域技术人员公知的方式（参见出版文献WO 2009/112165）断开。因此，联锁环VS被中断，并且联锁环VS的这两个线路端部LE1、LE2彼此电分离。

状态3：由于有故障的端子或者其他故障，本身闭合（即未电分离）的联锁环VS可以在第一电源端子SA1处并且因此在外部电压源处电短路。

状态4：类似地，由于有故障的端子或者其他故障，本身闭合（并且因此未电分离）的联锁环VS可能在接地端子ML处并且因此在电接地MS处电短路。

其他状态：也存在联锁环VS的其他状态，所述其他状态不能明确地被分配给联锁环VS的确定的故障行为。可是，这些状态明确地与先前已提到的状态1至4不同。

联锁环VS的先前已提到的状态由电路设备SV以随后要描述的方式来识别：

为了检验存在上面已提到的状态中的何种状态，在根据方法步骤S100的第一测量过程中，第一控制信号通过信号端子SS被施加给电流源SQ的MOSFET MT的栅极端子，其中所述第一控制信号具有为“逻辑零”的信号电平（通常具有为0伏特的信号电压）。结果，MOSFET MT断开，并且参考电流路径侧的双极性晶体管BT1闭合。由此，电流源SQ成为在工作中的（aktiv），并且生成恒定的直流电流II，该直流电流I1流经负载电流路径LD，并且因此，该直流电流I1从第一电源端子SA1通过负载电流路径LD流向接地端子ML。

如果存在上面已提到的状态1（高压部件HK的壳体和其他绝缘措施无故障）并且因此在联锁环VS中的所有开关ST闭合，则由电流源SQ生成的直流电流I1以由限流电路SB划分的方式流动，并且部分地经过限流电路SB的电阻R12、R13流向联锁环VS而且部分地直接流向跨接电阻Rb。

施加在第一电源端子SA1上的工作电压Vss接着降落在电阻R11、R12、R13和跨接电阻Rb以及电阻R22上。在负端子NA处，因此电压电势Φ（或在负端子NA与接地端子ML之间的电压）可以被测量，该电压电势Φ的值小于工作电压Vss的值，但是（由于三个电阻R12、R13和Rb因闭合的联锁环VS得到的三重并联电路）接近该值。

如果存在上面已提到的状态2（壳体中的一个打开或者其他绝缘措施中的一个有故障），并且因此相对应的开关ST断开而且因此联锁环VS也中断，则由电流源SQ生成的直流电流I1从第一电源端子SA1仅仅通过跨接电阻Rb流向接地端子ML。

由于联锁环VS中断，没有电流通过两个电阻R12、R13而流经并联的电流路径SD2。由此，在第一电源端子SA1与负端子NA之间的整个电阻将略微大于在状态1下的三重并联电路的整个电阻。因此，在负端子NA处可以测量如下电压电势Φ：该电压电势Φ的值低于工作电压Vss的值，并且也低于在状态1下测量到的电压电势Φ的值。

如果存在上面已提到的状态3（联锁环VS在电源端子SA1处电短路），并且因此负端子NA在电源端子SA1处电短路，那么在负端子NA处测量如下电压电势Φ：该电压电势Φ的值接近工作电压Vss的值。

如果存在上面已提到的状态4（联锁环VS在接地端子ML处电短路）并且因此负端子NA在接地端子ML处电短路，则在负端子NA处测量如下电压电势Φ：该电压电势Φ的值接近接地电势的值。

根据另一方法步骤S200，在负端子NA处的电压电势Φ由测量装置MA测量，并且作为第一电势测量值Φ1而被转发给测定装置EA。

根据另一方法步骤S300，测定装置EA紧接着将第一电势测量值Φ1与预给定的第一电势参考值Ur1和预给定的第二电势参考值Ur2相比较，其中适用：Ur1<Ur2。

此外，在根据另一方法步骤S400的第二测量过程中，第二控制信号通过信号端子SS被施加给MOSFET MT的栅极端子，该第二控制信号具有为“逻辑1”的信号电平（通常具有为5伏特的电压）。结果，MOSFET MT闭合，并且两个双极性晶体管BT1、BT2断开。由此，电流源SQ成为不在工作中的。因此，没有电流或具有为0安培的电流强度的电流I2从第一电源端子SA1通过负载电流路径LD流向接地端子ML。

如果存在状态1、2或者3，那么在负端子NA处测量如下电压电势Φ：该电压电势Φ的值（作为第二电势测量值Φ2）接近工作电压Vss的值。

如果存在上面已提到的状态4，那么在负端子NA处测量如下电压电势：该电压电势的值接近接地电势的值。

根据另一方法步骤S500，在负端子NA处的电压电势Φ由测量装置MA测量，并且作为第二电势测量值Φ2被转发给测定装置EA。

接着根据另一方法步骤S600，测定装置EA紧接着将第二电势测量值Φ2与预给定的第三电势参考值Ur3和预给定的第四电势参考值Ur4相比较，其中适用：Ur3<Ur4。

如果第一电势测量值Φ1在第一电势参考值Ur1与第二电势参考值Ur2之间并且同时第二电势测量值Φ2大于第四电势参考值Ur4（即当满足如下逻辑关联：Url<Φl<Ur2 &Ur4<Φ2时），那么识别出：存在状态1，并且联锁环VS无故障地闭合。

如果第一电势测量值Φ1小于第一电势参考值Ur1并且同时第二电势测量值Φ2大于第四电势参考值Ur4（即当满足如下逻辑关联：Φl<Url & Ur4<Φ2时），那么识别出：存在状态2，并且开关ST之一断开，而且因此联锁环VS电中断。

如果第一电势测量值Φ1大于第二电势参考值Ur2并且同时第二电势测量值Φ2大于第四电势参考值Ur4（即满足如下逻辑关联：Ur2<Φ1 & Ur4<Φ2），那么识别出：存在状态 3，并且联锁环VS电短路到第一电源端子SA1或电压源。

如果第一电势测量值Φ1小于第一电势参考值Ur1并且同时第二电势测量值Φ2小于第三电势参考值Ur3（即当满足如下逻辑关联：Φl<Url & Φ2<Ur3时），那么识别出：存在状态4，并且联锁环VS电短路到接地端子ML或电接地MS。

如果在两个电势测量值Φ1、Φ2与四个电势参考值Ur1、Ur2、Ur3和Ur4之间存在偏离于上面所描述的关联的逻辑关联，那么识别出：存在先前已提到的不可明确分配的其他 状态之一。

如果识别出有故障的状态2，那么测定装置EA经过发出信号而在电动车辆的在该图中未示出的中央控制设备上发出，并且促使该中央控制设备例如经过给电动车辆的车载电网卸载或者经过与电动车辆的车载电网电分离来使高压部件HK停用。

如果识别出有故障的状态3或者4，那么测定装置EA例如经过发出另一信号而在该图中未示出的车辆信号显示设备上给出，并且使该电动车辆的驾驶员注意该有故障的状态，使得该驾驶员将该电动车辆引入车辆车间，以维修接触防护电路BS。

Claims (10)

1.一种用于测定电联锁环（VS）的状态的电路设备（SV），所述联锁环（VS）用于监控至少一个高压部件（HK），所述电路设备（SV）包括：

- 用于电连接到电压源的电源端子（SA1）；

- 用于电连接到电接地（MS）的接地端子（ML）；

- 用于与所述联锁环（VS）的一个线路端部（LE1）电连接的正端子（PA）；

- 用于与所述联锁环（VS）的另一线路端部（LE2）电连接的负端子（NA）；

- 测量装置（MA），所述测量装置（MA）用于在两个彼此不同的电流（I1，I2）从所述电源端子（SA1）通过所述负端子（NA）流向所述接地端子（ML）时测量在所述负端子（NA）处的电压电势（Φ），

- 测定装置（EA），所述测定装置（EA）包括比较单元（KP），用于将所述电压电势（Φ）的在所述两个电流（I1，I2）的情况下测量到的两个电势测量值（Φ1，Φ2）分别与预给定的两个电势参考值（Url, Ur2或Ur3, Ur4）相比较，并且所述测定装置（EA）设立为，基于所述比较单元（KP）的比较结果识别，所述负端子（NA）是否与所述正端子（PA）、所述电源端子（SA1）或者所述接地端子（ML）电短路，或者所述负端子（NA）是否不与这些端子（PA，SA1，ML）中的任何端子电短路。

2.根据权利要求1所述的电路设备（SV），所述电路设备（SV）此外还包括用于提供所述两个电流（I1，I2）的可控电流源（SQ），所述可控电流源（SQ）电连接在所述负端子（NA）与所述接地端子（ML）之间。

3.根据权利要求2所述的电路设备（SV），其中，所述电流源（SQ）构造为恒流源，或者构造为可扩展的或可调制的电流源。

4.根据权利要求2或者3所述的电路设备（SV），其中，所述电流源（SQ）包括电流镜像电路（SP）。

5.一种用于监控至少一个高压部件（HK）的接触防护电路（BS），其包括：

- 用于监控所述至少一个高压部件（HK）的电联锁环（VS）；

- 根据上述权利要求之一所述的用于测定所述联锁环（VS）的状态的电路设备（SV），

- 其中所述电路设备（SV）通过正端子（PA）与所述联锁环（VS）的一个线路端部（LE1）电连接，并且通过负端子（NA）与所述联锁环（VS）的另一线路端部（LE2）电连接。

6.一种车辆、尤其是混合动力车辆或者电动车辆，其包括：

- 至少一个高压部件（HK），

- 至少一个根据权利要求5所述的用于监控所述至少一个高压部件（HK）的接触防护电路（BS）。

7.一种用于利用根据权利要求1至4之一所述的电路设备（SV）来测定电联锁环（VS）的状态的方法，所述联锁环（VS）用于监控至少一个高压部件（HK），该方法包括如下步骤：

- 生成（S100）第一电流（I1），所述第一电流（I1）从电源端子（SA1）通过负端子（NA）流向接地端子（ML）；

- 在所述第一电流（I1）流动期间，测量（S200）在所述负端子（NA）处的电压电势（Φ）；

- 将测量到的第一电势测量值（Φ1）与第一电势参考值（Ur1）和第二电势参考值（Ur2）相比较（S300），其中适用Ur1<Ur2；

- 生成（S400）第二电流（I2），所述第二电流（I2）从所述电源端子（SA1）通过所述负端子（NA）流向所述接地端子（ML）；

- 在所述第二电流（I2）流动期间，测量（S500）在所述负端子（NA）处的电压电势（Φ）；

- 将测量到的第二电势测量值（Φ2）与第三电势参考值（Ur3）和第四电势参考值（Ur4）相比较（S600），其中适用Ur3<Ur4;

- 其中如果所述第一电势测量值（Φ1）在所述第一电势参考值（Ur1）与所述第二电势参考值（Ur2）之间并且所述第二电势测量值（Φ2）大于所述第四电势参考值（Ur4），则识别出所述联锁环（VS）的无故障的状态。

8.根据权利要求7所述的方法，其中，如果所述第一电势测量值（Φ1）小于所述第一电势参考值（Ur1）并且所述第二电势测量值（Φ2）大于所述第四电势参考值（Ur4），则识别出所述联锁环(VS)的电中断。

9.根据权利要求7或者8所述的方法，其中，如果所述第一电势测量值（Φ1）大于所述第二电势参考值（Ur2）并且所述第二电势测量值（Φ2）大于所述第四电势参考值（Ur4），则识别出所述联锁环（VS）电短路到所述电源端子（SA1）。

10.根据权利要求7至9之一所述的方法，其中，如果所述第一电势测量值（Φ1）小于所述第一电势参考值（Ur1）并且所述第二电势测量值（Φ2）小于所述第三电势参考值（Ur3），则识别出所述联锁环（VS）电短路到所述接地端子（ML）。