DE102013021486A1 - Method for monitoring and/or protecting 12 V/48 V-two voltage network for e.g. vehicle with hybrid drive, involves detecting electrical fault in cord during deviation of current difference that is formed from currents, from reference value - Google Patents

Method for monitoring and/or protecting 12 V/48 V-two voltage network for e.g. vehicle with hybrid drive, involves detecting electrical fault in cord during deviation of current difference that is formed from currents, from reference value Download PDF

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DE102013021486A1
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Mathias Raithel
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Abstract

The method involves electrically conductingly connecting an electrical load with an electrical ground potential (M) of an onboard network (1). An electrical current flowing through a main ground cord (9), and another electrical current flowing through another main ground cord (10) are detected, where the latter main ground cord is arranged parallel to the former cord. An electrical fault in one of the cords is detected during preset deviation of a current difference, which is formed from the currents, from a reference value. The cords are guided through coils (12, 13). An independent claim is also included for a device for monitoring and/or protecting an onboard network for a vehicle.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überwachung eines Bordnetzes in einem Fahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Überwachung eines Bordnetzes in einem Fahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 5.The invention relates to a method for monitoring a vehicle electrical system in a vehicle according to the preamble of claim 1. Furthermore, the invention relates to a device for monitoring a vehicle electrical system in a vehicle according to the preamble of claim 5.

Die DE 100 61 046 A1 offenbart eine Vorrichtung zur Fehlererkennung in einem Mehrspannungsbordnetz, mit einem Leistungsverteiler, der über zumindest einen Ausgang die Energieversorgung zumindest einer elektrischen Last beeinflusst, mit Erfassungsmitteln, die zumindest eine elektrische Größe am Ausgang erfassen, mit zumindest einer Signalverarbeitung, die die elektrische Größe mit zu mindest einem Grenzwert vergleicht, wobei in Abhängigkeit von dem Vergleich ein Fehlerzustand erkannt ist.The DE 100 61 046 A1 discloses a device for fault detection in a multi-voltage vehicle electrical system, comprising a power distributor, which influences the energy supply of at least one electrical load via at least one output, with detection means which detect at least one electrical variable at the output, with at least one signal processing, which at least minimizes the electrical quantity a threshold value is compared, wherein an error condition is detected depending on the comparison.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein gegenüber dem Stand der Technik verbessertes Verfahren zur Überwachung und/oder zum Schutz eines Bordnetzes in einem Fahrzeug sowie eine verbesserte Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens anzugeben.The invention is based on the object to provide a comparison with the prior art improved method for monitoring and / or protection of a vehicle electrical system in a vehicle and an improved apparatus for performing the method.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß hinsichtlich des Verfahrens durch die in Anspruch 1 und hinsichtlich der Vorrichtung durch die in Anspruch 5 angegebenen Merkmale gelöst.The object is achieved with respect to the method by the in claim 1 and in terms of the device by the features specified in claim 5.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Advantageous embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.

Bei einem Verfahren zur Überwachung und/oder zum Schutz eines Bordnetzes für ein Fahrzeug, wobei das Bordnetz ein elektrisches Massepotential umfasst, ist zumindest ein elektrischer Verbraucher über ein erstes Hauptmasseband elektrisch leitend mit dem Massepotential verbunden ist. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass ein durch das erste Hauptmasseband fließender elektrischer erster Strom und ein durch ein elektrisch parallel zu dem ersten Hauptmasseband angeordnetes zweites Hauptmasseband fließender elektrischer zweiter Strom erfasst werden, wobei bei einer vorgegebenen Abweichung einer aus den Strömen gebildeten Stromdifferenz von einem Sollwert ein elektrischer Fehler im ersten oder zweiten Hauptmasseband detektiert wird.In a method for monitoring and / or protecting a vehicle electrical system for a vehicle, wherein the vehicle electrical system comprises an electrical ground potential, at least one electrical load is electrically conductively connected to the ground potential via a first main ground strap. According to the invention, an electrical first current flowing through the first main mass band and an electric second current flowing through an electrically parallel second main mass band are detected, wherein at a given deviation of a current difference formed by the currents from a nominal value an electric current Error in the first or second main mass band is detected.

Durch die parallele Anordnung eines zweiten Hauptmassebandes, welches vorzugsweise mit dem ersten Hauptmasseband gleichartig ausgebildet ist, ist es möglich einen einen Verlust oder eine Beschädigung eines der Hauptmassebänder signalisierenden elektrischen Fehler anhand einer Stromdifferenz zu ermitteln. Ein Verlust oder eine Beschädigung eines Hauptmassebands erhöht eine Ausfallwahrscheinlichkeit des Bordnetzes und damit ein Risiko eines unerwünschten Stillstands des Fahrzeugs. Durch die Anordnung eines zweiten Hauptmassebandes kann dabei zugleich die Ausfallwahrscheinlichkeit verringert werden. Bei Ermittlung einer Stromdifferenz ist ein Warnsignal an einen Fahrzeuginsassen ausgebbar, so dass dieser das Fahrzeug rechtzeitig in eine Werkstatt zur Reparatur oder zum Austausch des beschädigten oder verlorenen Hauptmassebandes führen kann. Das Verfahren ermöglicht somit eine zuverlässige und einfache Ermittlung einer unterbrochenen Hauptmasseleitung eines Bordnetzes für ein Fahrzeug mit einem vergleichsweise geringen Kostenaufwand.Due to the parallel arrangement of a second main mass band, which is preferably similar to the first main mass band, it is possible to determine a loss or damage of one of the main mass bands signaling electrical error based on a current difference. A loss or damage of a main ground strap increases the probability of failure of the vehicle electrical system and thus a risk of undesirable stoppage of the vehicle. By the arrangement of a second main mass band while the probability of failure can be reduced at the same time. When a current difference is detected, a warning signal can be output to a vehicle occupant so that the latter can promptly lead the vehicle to a workshop for repair or replacement of the damaged or lost main mass band. The method thus enables a reliable and simple determination of an interrupted main ground line of a vehicle electrical system for a vehicle with a comparatively low cost.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.Embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to drawings.

Dabei zeigen:Showing:

1 schematisch ein Blockschaltbild eines Bordnetzes für ein Fahrzeug mit einem Verbrennungsmotor und 1 schematically a block diagram of a vehicle electrical system for a vehicle with an internal combustion engine and

2 schematisch ein Blockschaltbild eines Bordnetzes für ein Fahrzeug mit Hybrid-Antrieb. 2 schematically a block diagram of a vehicle electrical system for a vehicle with hybrid drive.

Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.Corresponding parts are provided in all figures with the same reference numerals.

Die 1 zeigt ein Blockschaltbild eines Bordnetzes 1 für ein nicht näher dargestelltes Fahrzeug mit einem Verbrennungsmotor.The 1 shows a block diagram of a vehicle electrical system 1 for a vehicle not shown in detail with an internal combustion engine.

Das Bordnetz 1 ist als ein 12 V/48 V-Zweispannungsbordnetz ausgebildet und umfasst damit zwei Telnetze 1.1, 1.2, wobei ein erstes Teilnetz 1.1 dafür ausgebildet ist, mit einer ersten Teilspannung von 48 V betrieben zu werden und ein zweites Teilnetz 1.2 dafür ausgebildet ist mit einer zweiten Teilspannung von 12 V betrieben zu werden. Das erste Teilnetz 1.1 ist damit als ein sogenanntes Hochvoltteilnetz mit Hochvoltleitungen und das zweite Teilnetz 1.2 als ein sogenanntes Niedervoltteilnetz mit Niedervoltleitungen ausgebildet.The electrical system 1 is designed as a 12 V / 48 V two-voltage electrical system and thus includes two telnets 1.1 . 1.2 , where a first subnet 1.1 is designed to be operated with a first partial voltage of 48 V and a second subnet 1.2 designed to be operated with a second partial voltage of 12 V. The first subnet 1.1 is thus a so-called high-voltage subnetwork with high-voltage cables and the second sub-network 1.2 designed as a so-called low-voltage subnet with low-voltage cables.

Derartige Zweispannungsbordnetze kommen beispielsweise dann zum Einsatz, wenn in einem Fahrzeug Verbraucher mit unterschiedlichen Leistungsanforderungen angeordnet sind. Die Teilnetze 1.1, 1.2 sind im vorliegenden Ausführungsbeispiel über einen Gleichspannungswandler 2 miteinander verbunden. Der Gleichstromwandler 2 wandelt eine von einer mit diesem verbundenen ersten Energiespeicher 3, z. B. eine sogenannte Starterbatterie, bereitgestellte Teilspannung von 48 V in eine zweite Teilspannung von 12 V um. Der Gleichstromwandler 2 und der erste Energiespeicher 3 sind jeweils mit einem elektrischen Massepotential M verbunden, welches durch eine Fahrzeugkarosserie gebildet ist, wobei eine ausgehend von dem Gleichstromwandler 2 mit dem Massepotential M verbundene Leitung als eine sogenannte Senseleitung S zur Analyse von Potentialdifferenzen ausgebildet ist, mittels welcher ein Ausfall einer oder mehrerer Komponenten des Bordnetzes 1 bei vergleichsweise hohen Strömen möglich ist.Such two-voltage vehicle systems are used, for example, when consumers with different power requirements are arranged in a vehicle. The subnets 1.1 . 1.2 are in the present embodiment via a DC-DC converter 2 connected with each other. The DC-DC converter 2 converts one of a connected to this first energy storage 3 , z. B. a so-called starter battery, provided partial voltage of 48 V in a second partial voltage of 12 V to. The DC-DC converter 2 and the first energy storage 3 are each connected to an electrical ground potential M, which is formed by a vehicle body, one being from the DC-DC converter 2 formed with the ground potential M line is designed as a so-called sense line S for the analysis of potential differences, by means of which a failure of one or more components of the electrical system 1 is possible at comparatively high currents.

Das erste Teilnetz 1.1 dient der Bereitstellung einer erhöhten Spannung für Hochleistungsverbraucher, welche im vorliegenden Ausführungsbeispiel durch einen Startergenerator 4, der das erste Teilnetz 1.1 speist, einen Klimakompressor 5 und ein elektrisches Heizsystem 6 gebildet sind. Die genannten Hochleistungsverbraucher sind dabei ebenfalls mit dem Massepotential M verbunden.The first subnet 1.1 serves to provide an increased voltage for high-power consumers, which in the present embodiment by a starter generator 4 who is the first subnet 1.1 feeds, an air conditioning compressor 5 and an electric heating system 6 are formed. The mentioned high-power consumers are also connected to the ground potential M.

Der Startergenerator 4 ist beispielsweise als eine Drehstrom-Asynchronmaschine mit elektronischem Wechselrichter ausgebildet und dient dabei einem Starten und Beschleunigen des Verbrennungsmotors sowie einer Bereitstellung elektrischen Stroms für eine Lichtmaschine des Fahrzeugs. Ein Start des Verbrennungsmotors erfolgt dabei durch ein Ausgangssignal einer oder mehrerer Zündspulen 7, d. h. beispielsweise ein Drehen eines Zündschlüssels, und einem daraus generierten Startsignal an eine Motorsteuereinheit, wobei der Startergenerator 2 startet.The starter generator 4 is designed, for example, as a three-phase asynchronous machine with an electronic inverter and serves to start and accelerate the internal combustion engine and to provide electrical power for an alternator of the vehicle. A start of the internal combustion engine is effected by an output signal of one or more ignition coils 7 That is, for example, turning an ignition key, and a start signal generated therefrom to a motor control unit, wherein the starter generator 2 starts.

Das zweite Teilnetz 1.2 wird dabei über den Gleichstromwandler 2 aus dem ersten Teilnetz 1.1 mit elektrischer Energie versorgt, wobei das zweite Teilnetz 1.2 einen zweiten Energiespeicher 8, z. B. eine sogenannte Bordnetzbatterie, umfasst, welche elektrische Energie einem Niederleistungsverbraucher V1 bis V3 zur Verfügung stellt. Dabei stellt ein erster Niederleistungsverbraucher V1 eine Anzahl von Verbrauchern für das Fahrzeug, ein zweiter Niederleistungsverbraucher V2 eine Anzahl von Verbrauchern für einen Motorraum und ein dritter Niederleistungsverbraucher V3 eine Anzahl von Verbrauchern, die in einem Vorbau des Fahrzeugs angeordnet sind, dar.The second subnet 1.2 is doing about the DC-DC converter 2 from the first subnet 1.1 supplied with electrical energy, the second subnet 1.2 a second energy store 8th , z. As a so-called electrical system battery, which provides electrical energy to a low-power consumers V1 to V3 available. In this case, a first low-power consumer V1 represents a number of consumers for the vehicle, a second low-power consumer V2 a number of consumers for an engine compartment and a third low-power consumer V3 a number of consumers, which are arranged in a stem of the vehicle.

Niederleistungsverbraucher V1 bis V3 sind beispielsweise Steuergeräte für das Fahrzeug, eine Beleuchtung innerhalb des Fahrzeugs und eine Unterhaltungselektronik.Low-power consumers V1 to V3 are, for example, control devices for the vehicle, an illumination within the vehicle and consumer electronics.

Der erste Niederleistungsverbraucher V1 ist dabei direkt mit dem Massepotential M verbunden, wobei die Zündspulen 7 und der zweite Niederleistungsverbraucher V2 über die Masse eines Motorblocks mit dem Massepotential M verbunden sind. Der dritte Niederleistungsverbraucher V3 ist dabei über die Masse eines Fahrzeugvorbaus mit dem Massepotential M verbunden. Der Motorblock ist dabei über ein erstes Hauptmasseband 9 mit dem Massepotential M verbunden. Das erste Hauptmasseband 9 ist beispielsweise aus einem Kupferdrahtgeflecht gebildet.The first low-power consumer V1 is connected directly to the ground potential M, wherein the ignition coils 7 and the second low-power consumer V2 are connected to the ground potential M via the ground of an engine block. The third low-power consumer V3 is connected via the mass of a vehicle stem with the ground potential M. The engine block is over a first main mass band 9 connected to the ground potential M. The first major mass band 9 is formed for example of a copper wire mesh.

Eine Unterbrechung des ersten Hauptmassebands 9 führt zu einem Stillstand des Fahrzeugs, da sich die Verbraucher aufgrund des fehlenden elektrischen Massepotentials M abschalten. Beispielsweise wechselt ein Getriebesteuergerät in den Zustand „kraftfrei”. Die Zündspulen 7 verlieren ihre Erregerspannung, was zu einem Abschalten des Verbrennungsmotors führt.An interruption of the first main ground band 9 leads to a standstill of the vehicle, since the consumers shut down due to the lack of electrical ground potential M. For example, a transmission control unit changes to the state "power-free". The ignition coils 7 lose their excitation voltage, which leads to a shutdown of the internal combustion engine.

Zur Überwachung des Bordnetzes 1, insbesondere zum Erkennen eines ungewollten Masseverlustes durch ein fehlerhaftes erstes Hauptmasseband 9, wird ein zweites Hauptmasseband 10 elektrisch parallel zum ersten Hauptmasseband 10 angeordnet und geschaltet. Das zweite Hauptmasseband 10 ist dabei mit dem ersten Hauptmasseband 9 gleich ausgebildet.For monitoring the electrical system 1 in particular for detecting an unwanted loss of mass due to a faulty first main mass band 9 , becomes a second major compound band 10 electrically parallel to the first main mass band 10 arranged and switched. The second main mass band 10 is with the first main mass band 9 the same education.

Die Hauptmassebänder 9, 10 sind mit einer Steuereinheit 11 einer Vorrichtung zur Überwachung des Bordnetzes 1 elektrisch gekoppelt.The main mass bands 9 . 10 are with a control unit 11 a device for monitoring the electrical system 1 electrically coupled.

Die Steuereinheit 11 umfasst dabei eine Erfassungseinheit zur Erfassung eines durch das erste Hauptmasseband 9 fließenden elektrischen ersten Stroms und einen durch das zweite Hauptmasseband 10 fließenden elektrischen zweiten Stroms, wobei die Steuereinheit 11 Mittel umfasst, mittels denen eine Stromdifferenz aus dem ersten und zweiten Strom ermittelt wird. Im Idealfall, d. h. bei intakten Hauptmassebändern 9, 10, ist die Differenz gleich Null.The control unit 11 includes a detection unit for detecting a through the first main mass band 9 flowing electrical first stream and one through the second main mass band 10 flowing electrical second stream, the control unit 11 Means comprises, by means of which a current difference is determined from the first and second currents. Ideally, ie intact main mass bands 9 . 10 , the difference is zero.

Wird eine Stromdifferenz ungleich Null ermittelt, ist daraus ein Verlust oder eine Beschädigung eines der Hauptmassebänder 9, 10 zu schließen. Durch die Anordnung des zweiten Hauptmassebands 10 kann dabei das Risiko eines Stillstands des Fahrzeugs verringert werden. Darüber hinaus ist es möglich, entsprechende Warnsignale zu generieren und diese optisch und/oder akustisch und/oder haptisch an einen Fahrzeuginsassen, insbesondere an einen Fahrer, auszugeben. Beispielsweise wird dem Fahrer über eine in dem Fahrzeug angeordnete Anzeigeeinheit mittels Symbole und/oder in Schriftform angezeigt, dass ein Werkstattbesuch erforderlich ist.If a current difference other than zero is determined, it is a loss or damage to one of the main grounding bands 9 . 10 close. By the arrangement of the second main ground band 10 This can reduce the risk of a stoppage of the vehicle. Moreover, it is possible to generate corresponding warning signals and to output these optically and / or acoustically and / or haptically to a vehicle occupant, in particular to a driver. For example, the driver is displayed via a display unit arranged in the vehicle by means of symbols and / or in writing that a workshop visit is required.

Die Ermittlung der Stromdifferenz erfolgt mit Hilfe zweier Spulen 12, 13, wobei das erste Hauptmasseband 9 durch eine erste Spule 12 und das zweite Hauptmasseband 10 durch eine zweite Spule 13 geführt sind. Die Spulen 12, 13 weisen zweckmäßigerweise gleiche elektrische Eigenschaften auf und sind beispielsweise als sogenannte Rogowski-Spulen oder Stromwandler-Spulen ausgebildet. Die Spulen 12, 13 werden gegenphasig betrieben, wobei an deren Wicklungsenden Stromsignale erfasst werden, die jeweils einem durch ein Hauptmasseband 9, 10 fließenden Strom entsprechen.The determination of the current difference takes place with the aid of two coils 12 . 13 , wherein the first main mass band 9 through a first coil 12 and the second major mass band 10 through a second coil 13 are guided. The spools 12 . 13 Expediently have the same electrical properties and are designed for example as so-called Rogowski coils or current transformer coils. The spools 12 . 13 are operated in anti-phase, wherein detected at the end of the winding current signals each one through a main mass band 9 . 10 correspond to flowing electricity.

Sind die durch die Spulen 12, 13 fließenden Ströme gleich, so löschen sich die Stromsignale gegenseitig aus, wodurch an die Steuereinheit 11 ein Stromsignal mit einer Amplitude gleich Null, d. h. kein Stromsignal, übermittelt wird. Die Erfassung der durch die Spulen 12, 13 fließenden Ströme erfolgt dabei mit einer hohen Impedanz und somit geringen Verlusten auf Basis eines Wechselstroms.Are those through the coils 12 . 13 equal to flowing currents, so delete the current signals from each other, causing the control unit 11 a current signal having an amplitude equal to zero, ie no current signal, is transmitted. The detection of the coils 12 . 13 flowing currents takes place with a high impedance and thus low losses based on an alternating current.

Alternativ können anstelle der Spulen 12, 13 auch zur Stromerfassung geeignete Sensoren, z. B. Hallsensoren, angeordnet werden.Alternatively, instead of the coils 12 . 13 also suitable for current detection sensors, eg. B. Hall sensors are arranged.

Bei einem Verlust oder eine Beschädigung eines der Hauptmassebänder 9, 10 fließt durch dieses signifikant weniger Strom als durch das intakte Hauptmasseband 9, 10, so dass eine Stromdifferenz gebildet und ein daraus resultierend ein Stromsignal mit einer Amplitude ungleich Null an die Steuereinheit 11 übermittelt wird. Die Übermittlung eines Stromsignals an die Steuereinheit 11 wird dabei als Ausfall oder Beschädigung eines der Hauptmassebänder 9, 10 interpretiert, so dass unabhängig von einer Amplitude des Stromsignals, d. h. einer absoluten Stromhöhe, eine Fehler- oder Warnmeldung wie oben beschrieben an den Fahrzeuginsassen ausgegeben werden kann.In case of loss or damage of one of the main mass bands 9 . 10 flows through this significantly less current than through the intact main mass band 9 . 10 such that a current difference is formed and, as a result, a current signal having a nonzero amplitude is applied to the control unit 11 is transmitted. The transmission of a current signal to the control unit 11 is considered as failure or damage of one of the main mass bands 9 . 10 interpreted, so that regardless of an amplitude of the current signal, ie an absolute current level, an error or warning message as described above can be output to the vehicle occupants.

Die 2 zeigt ein Bordnetz 1 für ein Fahrzeug mit einem Hybrid-Antrieb.The 2 shows a wiring system 1 for a vehicle with a hybrid drive.

Hierbei sind anstelle des Startergenerators 4 ein Starter 4.1 und ein Generator 4.2 separat angeordnet, welche in das zweite Teilnetz 1.2 integriert sind. Weiterhin ist ein Stromverteiler 14 angeordnet, welcher der Stromverteilung innerhalb des ersten Teilnetzes 1.1 dient und welcher mit einem sogenannten Power-Management-Steuergerät 15, dem Klimakompressor 5, dem elektrischen Heizsystem 6 und dem ersten Energiespeicher 3 gekoppelt ist. Der erste Energiespeicher 3 ist dabei mit einem sogenannten On-Board-Ladegerät 16 zum Laden desselben gekoppelt. Der Gleichstromwandler 2 ist mit einem Batteriemanagementsystem 17 gekoppelt.Here are in place of the starter generator 4 a starter 4.1 and a generator 4.2 arranged separately, which in the second subnet 1.2 are integrated. Furthermore, a power distributor 14 arranged, which of the power distribution within the first subnet 1.1 serves and which with a so-called power management control unit 15 , the air conditioning compressor 5 , the electric heating system 6 and the first energy storage 3 is coupled. The first energy storage 3 is doing so with a so-called on-board charger 16 coupled to load the same. The DC-DC converter 2 is with a battery management system 17 coupled.

Weiterhin sind die Hochvoltleitungen des zweiten Teilnetzes 1.2 parallel zu den Hauptmassebändern 9, 10 angeordnet, so dass sich gemäß der allgemein bekannten Kirchhoffschen Knotenregel ein Gesamtstrom auf die einzelnen Leitungszweige aufteilt. Bei einem Verlust oder eine Beschädigung eines der Hauptmassebänder 9, 10 fließt durch dieses signifikant weniger Strom, so dass der Gesamtstrom auf die intakten Leitungszweige aufteilt wird, wobei die einzelnen Ströme in diesen Leitungszweigen entsprechend höher sind. Die Erfassung einer Stromdifferenz erfolgt hierbei analog zu der in 1 beschriebenen Vorgehensweise.Furthermore, the high-voltage cables of the second subnetwork 1.2 parallel to the main mass bands 9 . 10 arranged so that according to the well-known Kirchhoff node rule, a total current is divided into the individual line branches. In case of loss or damage of one of the main mass bands 9 . 10 flows through this significantly less current, so that the total current is divided into the intact line branches, the individual currents are correspondingly higher in these line branches. The detection of a current difference takes place analogously to the in 1 described procedure.

Darüber hinaus ist die Senseleitung S im vorliegenden Ausführungsbeispiel mit dem elektrischen Massepotential M über die Masseleitung zwischen dem Motorblock und der Fahrzeugkarosserie verbunden, so dass ein bei einem Verlust oder einer Beschädigung eines der Hauptmassebänder 9, 10 resultierender Masseversatz zwischen dem Motorblock und der Fahrzeugkarosserie ermittelbar ist, wodurch das erste Teilnetz 1.1 vor Beschädigungen durch zu hohe fließende Ströme geschützt werden kann.Moreover, in the present embodiment, the sense line S is connected to the ground electrical potential M via the ground line between the engine block and the vehicle body, so that one of loss of or damage of one of the main mass bands 9 . 10 resulting mass offset between the engine block and the vehicle body can be determined, creating the first subnet 1.1 can be protected from damage due to excessive currents flowing.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Bordnetzboard network
1.11.1
erstes Teilnetzfirst subnet
1.21.2
zweites Teilnetzsecond subnet
22
GleichstromwandlerDC converter
33
erster Energiespeicherfirst energy store
44
Startergeneratorstarter generator
4.14.1
Starterstarter
4.24.2
Generatorgenerator
55
Klimakompressorair compressor
66
elektrisches Heizsystemelectric heating system
77
Zündspuleignition coil
88th
zweiter Energiespeichersecond energy store
99
erstes Hauptmassebandfirst major compound band
1010
zweites Hauptmassebandsecond main compound band
1111
Steuereinheitcontrol unit
1212
erste Spulefirst coil
1313
zweite Spulesecond coil
1414
Stromverteilerpower distribution
1515
Power-Managment-SteuergerätPower Management Controller
1616
On-Board-LadegerätOn-board charger
1717
BatteriemanagementsystemBattery Management System
MM
elektrisches Massepotentialelectrical ground potential
SS
SenseleitungSense line
V1V1
erster Niederleistungsverbraucherfirst low-power consumer
V2V2
zweiter Niederleistungsverbrauchersecond low-power consumer
V3V3
dritter Niederleistungsverbraucherthird low-power consumer

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 10061046 A1 [0002] DE 10061046 A1 [0002]

Claims (6)

Verfahren zur Überwachung und/oder zum Schutz eines Bordnetzes (1) für ein Fahrzeug, wobei das Bordnetz (1) ein elektrisches Massepotential (M) umfasst, und wobei zumindest ein elektrischer Verbraucher über ein erstes Hauptmasseband (9) elektrisch leitend mit dem Massepotential (M) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein durch das erste Hauptmasseband (9) fließender elektrischer erster Strom und ein durch ein elektrisch parallel zu dem ersten Hauptmasseband (9) angeordnetes zweites Hauptmasseband (10) fließender elektrischer zweiter Strom erfasst werden, wobei bei einer vorgegebenen Abweichung einer aus den Strömen gebildeten Stromdifferenz von einem Sollwert ein elektrischer Fehler im ersten oder zweiten Hauptmasseband (9, 10) detektiert wird.Method for monitoring and / or protecting a vehicle electrical system ( 1 ) for a vehicle, the on-board network ( 1 ) comprises an electrical ground potential (M), and wherein at least one electrical load via a first main mass band ( 9 ) is electrically conductively connected to the ground potential (M), characterized in that a through the first main mass band ( 9 ) flowing electrical first current and a through an electrically parallel to the first main mass band ( 9 ) arranged second main mass band ( 10 ) are detected, wherein at a predetermined deviation of a current difference formed by the currents of a desired value, an electrical error in the first or second main mass band ( 9 . 10 ) is detected. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Hauptmassebänder (9, 10) jeweils durch eine Spule (12, 13) geführt sind, wobei der erste und der zweite Strom durch jeweils an einem Wicklungsende einer Spule (12, 13) erfasstes Stromsignal erfasst werden.Method according to claim 1, characterized in that the main mass bands ( 9 . 10 ) each by a coil ( 12 . 13 ), wherein the first and the second current through each at a winding end of a coil ( 12 . 13 ) detected current signal are detected. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Spulen (12, 13) gegenphasig betrieben werden.Method according to claim 2, characterized in that the coils ( 12 . 13 ) are operated in anti-phase. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrische Fehler dann detektiert wird, wenn die Stromdifferenz größer als Null ist.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the electrical fault is detected when the current difference is greater than zero. Vorrichtung zur Überwachung und/oder zum Schutz eines Bordnetzes (1) für ein Fahrzeug, wobei das Bordnetz (1) ein elektrisches Massepotential (M) umfasst, und wobei zumindest ein elektrischer Verbraucher über ein erstes Hauptmasseband (9) elektrisch leitend mit dem Massepotential (M) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine Erfassungseinheit zur Erfassung eines elektrischen ersten Stromes im ersten Hauptmasseband (9) und eines elektrischen zweiten Stromes in einem elektrisch parallel zu dem ersten Hauptmasseband (9) angeordneten zweiten Hauptmasseband (10) vorgesehen ist, wobei eine Steuereinheit Mittel zur Detektion eines elektrischen Fehlers umfasst, wobei der elektrische Fehler bei einer vorgegebenen Abweichung einer aus den Strömen gebildeten Stromdifferenz von einem Sollwert im ersten oder zweiten Hauptmasseband (9, 10) detektierbar ist.Device for monitoring and / or protecting a vehicle electrical system ( 1 ) for a vehicle, the on-board network ( 1 ) comprises an electrical ground potential (M), and wherein at least one electrical load via a first main mass band ( 9 ) is electrically conductively connected to the ground potential (M), characterized in that a detection unit for detecting an electric first current in the first main mass band ( 9 ) and an electrical second current in an electrical parallel to the first main mass band ( 9 ) arranged second main mass band ( 10 ), wherein a control unit comprises means for detecting an electrical fault, wherein the electrical error at a predetermined deviation of a current difference formed from the currents of a set value in the first or second main mass band ( 9 . 10 ) is detectable. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Hauptmassebänder (9, 10) gleiche elektrische Eigenschaften aufweisen.Apparatus according to claim 5, characterized in that the main mass bands ( 9 . 10 ) have the same electrical properties.
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WO2021043646A1 (en) 2019-09-04 2021-03-11 Volkswagen Aktiengesellschaft Monitoring device, motor vehicle, and method for monitoring a chassis ground link of a motor block to the body of a motor vehicle

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