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Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Erkennen eines zusätzlichen Verbrauchers in einem Energienetz.
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Moderne Kraftfahrzeuge weisen eine Vielzahl von elektrischen Verbrauchern auf, die über ein Bordnetz des Kraftfahrzeugs über verschiedene Leitungszweige mit einer Energiequelle, insbesondere einer Batterie, des Kraftfahrzeugs elektrisch verbunden sind. Hierbei ist das Bordnetz in der Regel für eine fest vorgegebene Konfiguration ausgelegt, bei der über einzelne Leitungszweige des Bordnetzes jeweils eine begrenzte Anzahl der elektrischen Verbraucher versorgt wird. Um einen fehlerfreien Betrieb sicherzustellen, sollte eine Konfiguration eines Leitungszweiges nicht verändert werden, insbesondere nicht durch ein unzulässiges Hinzufügen eines weiteren elektrischen Verbrauchers.
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Aus der
DE 10 2014 214 840 A1 ist eine Vorrichtung zur Überwachung eines Hochvolt-Bordnetzes eines elektrisch betreibbaren Fahrzeugs auf das Vorliegen einer Überlastung bekannt, wobei das Hochvolt-Bordnetz als Komponenten eine oder mehrere Energiequellen und/oder eine oder mehrere Energiesenken umfasst, die jeweils über eine Leiterstranganordnung mit einer ersten Versorgungspotentialleitung und mit einer zweiten Versorgungspotentialleitung verbunden sind. Jeder der Komponenten ist ein Stromsensor zugeordnet, der dazu ausgebildet ist, einen durch die betreffende Komponente fließenden Strom zu erfassen und eine die Höhe des Stroms repräsentierende Information an eine Auswerteeinheit zur Auswertung zu übertragen, wobei die Auswerteeinheit dazu ausgebildet ist, den Strom mit einer ersten Stromschwelle und einer zweiten Stromschwelle zu vergleichen und ein Abschaltsignal zumindest für die dem Stromsensor zugeordnete Komponente auszugeben, wenn als erstes Kriterium die Höhe der Stroms und die Zeitdauer der Höhe des Stroms zwischen der ersten und der zweiten Stromschwelle liegt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Erkennen eines zusätzlichen Verbrauchers in einem Energienetz zu schaffen.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 9 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Insbesondere wird ein Verfahren zum Erkennen eines zusätzlichen Verbrauchers in einem Energienetz zur Verfügung gestellt, wobei mittels einer Stromverteilereinheit mindestens eine elektrische Zustandsgröße an mindestens einem Leitungszweig des Energienetzes mit bekannten elektrischen Verbrauchern erfasst wird, wobei die erfasste mindestens eine elektrische Zustandsgröße mittels der Stromverteilereinheit mit einem regulären Arbeitsbereich des mindestens einen Leitungszweiges verglichen wird, und wobei mittels der Stromverteilereinheit ein Erkennungssignal erzeugt und bereitgestellt wird, wenn die erfasste mindestens eine elektrische Zustandsgröße in einer vorgegebenen Weise außerhalb des regulären Arbeitsbereichs liegt.
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Ferner wird insbesondere eine Vorrichtung zum Erkennen eines zusätzlichen Verbrauchers in einem Energienetz geschaffen, umfassend eine Stromverteilereinheit, wobei die Stromverteilereinheit derart ausgebildet ist, mindestens eine elektrische Zustandsgröße an mindestens einem Leitungszweig des Energienetzes mit bekannten elektrischen Verbrauchern zu erfassen, die erfasste mindestens eine elektrische Zustandsgröße mit einem regulären Arbeitsbereich des mindestens einen Leitungszweiges zu vergleichen, und ein Erkennungssignal zu erzeugen und bereitzustellen, wenn die erfasste mindestens eine elektrische Zustandsgröße in einer vorgegebenen Weise außerhalb des regulären Arbeitsbereichs liegt.
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Das Verfahren und die Vorrichtung ermöglichen es, einen zusätzlichen elektrischen Verbraucher in einem Energienetz zu erkennen. Hierdurch kann eine Manipulation an einem für eine vorgegebene Anzahl und eine vorgegebene Konfiguration von elektrischen Verbrauchern ausgelegten Energienetz erkannt werden. Dies erfolgt, indem mittels einer Stromverteilereinheit mindestens eine elektrische Zustandsgröße, beispielsweise ein elektrischer Strom und/oder eine elektrische Leistung, an mindestens einem Leitungszweig des Energienetzes mit bekannten elektrischen Verbrauchern erfasst wird. Die erfasste mindestens eine elektrische Zustandsgröße wird mittels der Stromverteilereinheit mit einem regulären Arbeitsbereich des mindestens einen Leitungszweiges verglichen. Es kann beispielsweise vorgesehen sein, dass der reguläre Arbeitsbereich regulär, das heißt im normalen Betrieb des mindestens einen Leitungszweiges, auftretende Arbeitspunkte (aus Strom und Spannung) umfasst. Mittels der Stromverteilereinheit wird ein Erkennungssignal erzeugt und bereitgestellt, wenn der Vergleich ergibt, dass die erfasste mindestens eine elektrische Zustandsgröße in einer vorgegebenen Weise außerhalb des regulären Arbeitsbereichs liegt. Werden beispielsweise ein Strom und eine Spannung an dem mindestens einen Leitungszweig erfasst, so werden hieraus berechnete Arbeitspunkte mit Arbeitspunkten verglichen, die vom regulären Arbeitsbereich umfasst sind. Liegen die aktuellen Arbeitspunkte außerhalb des regulären Arbeitsbereichs, so wird ein Erkennungssignal erzeugt. Der Ausdruck „in einer vorgegebenen Weise“ soll hierbei insbesondere bedeuten, dass ein Kriterium, das beim Vergleichen überprüft wird, jeweils in Abhängigkeit der konkret erfassten bzw. zum Erkennen verwendeten elektrischen Zustandsgröße(n) gewählt wird. Werden beispielsweise aus Strömen und Spannungen berechnete Arbeitspunkte betrachtet, so werden insbesondere solche Bereiche außerhalb des regulären Arbeitsbereichs als problematisch angesehen, bei denen eine Leistungsaufnahme des Leitungszweiges erhöht ist. Umfasst die mindestens eine elektrische Zustandsgröße hingegen nur einen elektrischen Strom, so wird ein Erkennungssignal erzeugt, wenn der erfasste Strom oberhalb eines regulären Wertebereichs für den Strom liegt. Bei anderen elektrischen Zustandsgrößen wird der reguläre Arbeitsbereich entsprechend festgelegt. Der reguläre Arbeitsbereich kann insbesondere empirisch bestimmt werden.
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Der Vorteil des Verfahrens und der Vorrichtung ist, dass eine Manipulation an einem Leitungszweig des Energienetzes erkannt werden kann. Ein unzulässiges Hinzufügen eines elektrischen Verbrauchers in einen Leitungszweig, in einem Kraftfahrzeug beispielsweise ein unzulässiges Nachrüsten einer Standheizung, kann hierdurch erkannt werden. Insbesondere kann hierdurch sichergestellt bzw. überwacht werden, dass ein Betrieb des Energienetzes innerhalb der regulären Arbeitsbereiche der Leitungszweige erfolgt.
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Eine Stromverteilereinheit, auch als Power Distribution Unit (PDU) oder electronic Power Distribution Unit (ePDU) bezeichnet, umfasst insbesondere elektrische Halbleitersicherungen, mit denen elektrische Leitungszweige eines Energienetzes, in einem Kraftfahrzeug insbesondere Leitungszweige eines Bordnetzes, abgesichert werden. Darüber hinaus wird zumindest ein elektrischer Strom, der über die einzelnen Leitungszweige fließt, jeweils mittels eines Stromsensors der Stromverteilereinheit erfasst. Der erfasste elektrische Strom wird von einer Steuereinrichtung ausgewertet und insbesondere mit einem Auslösestrom verglichen. Überschreitet der erfasste elektrische Strom den Auslösestrom, so wird eine zugehörige Halbleitersicherung mittels der Steuereinrichtung ausgelöst und eine elektrische Verbindung zu dem elektrischen Leitungszweig des Energienetzes getrennt.
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Insbesondere ist vorgesehen, dass zu dem mindestens einen Leitungszweig ein regulärer Arbeitsbereich in der Stromverteilereinheit hinterlegt ist oder hinterlegt wird. Hierdurch kann eine zulässige Konfiguration regulärer Verbraucher des Energienetzes vorgegeben werden. Handelt es sich bei dem Energienetz beispielweise um ein Bordnetz eines Kraftfahrzeugs, so kann der reguläre Arbeitsbereich für eine Konfiguration von elektrischen Verbrauchern beim Herstellen oder autorisierten Nachrüsten eines elektrischen Verbrauchers beispielsweise in einen Speicher der Steuereinrichtung der Stromverteilereinheit geladen werden.
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Es kann vorgesehen sein, dass der reguläre Arbeitsbereich in Abhängigkeit eines Betriebsalters der elektrischen Verbraucher in dem Energienetz bzw. an den Leitungszweigen festgelegt oder angepasst wird. Hierdurch kann ein normales Alterungsverhalten, welches sich in den elektrischen Zustandsgrößen niederschlägt, berücksichtigt werden. Der reguläre Arbeitsbereich kann hierdurch altersabhängig bestimmt bzw. bereitgestellt werden, sodass ein für ein jeweiliges Alter bereitgestellter regulärer Arbeitsbereich trennschärfer festgelegt werden kann. Das Anpassen erfolgt beispielsweise mittels der Steuereinrichtung der Stromverteilereinheit, welche hierzu beispielsweise an sich bekannte Alterungsmodelle für elektrische Verbraucher verwendet.
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Das Verfahren kann prinzipiell überall dort zum Einsatz kommen, wo eine Anzahl und Eigenschaften von elektrischen Verbrauchern an Leitungszweigen eines Energienetzes bekannt sind, das heißt wo reguläre Arbeitsbereiche bestimmt werden können.
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In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass eine zeitliche Änderung der mindestens einen Zustandsgröße bestimmt wird, wobei das Erkennungssignal erzeugt und bereitgestellt wird, wenn die erfasste mindestens eine elektrische Zustandsgröße in einer vorgegebenen Weise außerhalb des regulären Arbeitsbereichs liegt und wenn die zeitliche Änderung einen vorgegebenen Wert überschreitet. Hierdurch kann das Erkennen eines zusätzlich in einen Leitungszweig des Energienetzes hinzugefügten elektrischen Verbrauchers weiter verbessert werden. Dahinter liegt die Erkenntnis, dass das Hinzufügen eines zusätzlichen Verbrauchers in der Regel einen sprunghaften Anstieg in den erfassten elektrischen Zustandsgrößen nach sich zieht. Beispielsweise steigen ein elektrischer Strom und eine elektrische Leistung des Leitungszweiges mit dem Hinzufügen sprunghaft an. Dieser Effekt wird über die zeitliche Änderung erfasst und beim Erkennen verwendet. Der vorgegebene Wert für die zeitliche Änderung wird hierbei beispielsweise auf Grundlage empirischer Tests bestimmt und festgelegt.
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In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass auf Grundlage des bereitgestellten Erkennungssignals mindestens eine Warnmeldung erzeugt und mittels einer Kommunikationsschnittstelle an mindestens einen vorbestimmten Empfänger übermittelt wird. Ein Empfänger der Warnmeldung kann insbesondere ein Eigentümer und/oder ein Betreiber des Energienetzes sein. Handelt es sich bei dem Energienetz beispielsweise um ein Bordnetz eines Kraftfahrzeugs, so kann der vorbestimmte Empfänger ein Fahrer und/oder Fahrzeughalter des Kraftfahrzeugs, ein Händler und/oder ein Hersteller des Kraftfahrzeugs sein. Eine Warnmeldung umfasst beispielsweise Informationen zu dem mindestens einen Leitungszweig und zu der Art und Weise, wie die mindestens eine elektrische Zustandsgröße den regulären Arbeitsbereich verlassen hat (z.B. „obere Grenze des Stroms in Leitungszweig X überschritten“).
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In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass der mindestens eine reguläre Arbeitsbereich auf Grundlage von regulären Arbeitsbereichen der regulär über den mindestens einen Leitungszweig versorgten elektrischen Verbraucher bestimmt wird oder bestimmt ist. Beispielsweise kann für jeden elektrischen Verbraucher an einem Leitungszweig ein regulärer Arbeitsbereich für die jeweils verwendete mindestens eine elektrischen Zustandsgröße bestimmt oder berechnet werden. Anschließend werden die bestimmten regulären Arbeitsbereiche der elektrischen Verbraucher zusammengeführt zu einem regulären Arbeitsbereich des Leitungszweiges. Wird ein Strom als elektrische Zustandsgröße verwendet, so können hierzu beispielsweise Summenströme für sämtliche möglichen Kombinationen gebildet werden, die sich aus den einzelnen regulären Arbeitsbereichen ergeben können.
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In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Energienetz mehrere Leitungszweige aufweist, wobei das Vergleichen für jeden Leitungszweig separat durchgeführt wird und hierbei ein jeweils mit dem Leitungszweig korrespondierender regulärer Arbeitsbereich verwendet wird. Hierdurch kann eine Überwachung einzelner Leitungszweige erfolgen. Dies ermöglicht zusätzlich das Bereitstellen einer Information darüber, an welchem Leitungszweig ein elektrischer Verbraucher hinzugefügt wurde.
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In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass zusammen mit dem Erkennungssignal ein Vergleichsergebnis bereitgestellt wird, wobei das Vergleichsergebnis zumindest eine Information zu der Art und Weise umfasst, wie die mindestens eine elektrische Zustandsgröße den regulären Arbeitsbereich verlassen hat (z.B. „obere Grenze des Stroms in Leitungszweig X überschritten“).
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In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass eine Zeitdauer bestimmt wird, für die die mindestens eine elektrische Zustandsgröße in der vorgegebenen Weise außerhalb des regulären Arbeitsbereichs liegt, wobei das Erkennungssignal erst erzeugt und bereitgestellt wird, wenn die bestimmte Zeitdauer eine Mindestzeitdauer erreicht oder überschritten hat. Die mindestens eine Zustandsgröße muss den regulären Arbeitsbereich dann zumindest für die Mindestzeitdauer verlassen, damit das Erkennungssignal erzeugt und bereitgestellt wird. Hierdurch kann verhindert werden, dass kurzzeitige Schwankungen in der erfassten mindestens einen Zustandsgröße zum Bereitstellen des Erkennungssignals führen. Eine vorgegebene Zeitdauer kann beispielsweise eine bis einige Sekunden betragen.
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In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Energienetz ein Bordnetz eines Kraftfahrzeugs ist, wobei die Stromverteilereinheit eine Stromverteilereinheit des Kraftfahrzeugs ist.
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In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass mittels der Stromverteilereinheit mindestens eine elektrische Zustandsgröße jeweils von elektrischen Verbrauchern des mindestens einen Leitungszweiges erfasst und/oder abgefragt wird, wobei das Vergleichen eine Differenzbildung zwischen einer aus den abgefragten mindestens einen Zustandsgrößen aggregierten elektrischen Zustandsgröße und der erfassten elektrischen Zustandsgröße auf dem mindestens einen Leitungszweig umfasst, wobei ein Erkennungssignal nur erzeugt wird, wenn eine Differenz einen Schwellenwert überschreitet. Das Abfragen der mindestens einen elektrischen Zustandsgröße kann beispielsweise über einen Controller Area Network (CAN)-Bus oder ein anderes Bussystem mittels einer hierfür ausgebildeten Schnittstelle erfolgen.
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In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass mindestens ein weiteres Kriterium erfüllt sein muss, damit ein zusätzlicher elektrischer Verbraucher in dem Energienetz erkannt wird. Hierdurch wird das Erkennen eines zusätzlichen Verbrauchers weiter verbessert. Beispielsweise kann eine Mustererkennung eines zeitlichen Verlaufs der erfassten elektrischen Zustandsgröße erfolgen, wobei ein zusätzlicher elektrischer Verbraucher erkannt wird und ein Erkennungssignal erzeugt und bereitgestellt wird, wenn ein vorgegebenes Muster erkannt wird. Die Mustererkennung wird insbesondere mittels der Stromverteilereinheit durchgeführt. Die Mustererkennung kann insbesondere eine Fouriertransformation umfassen und/oder unter Einsatz von Verfahren des Maschinenlernen bzw. der Künstlichen Intelligenz durchgeführt werden. Beispielsweise kann ein Anlaufverhalten der elektrischen Verbraucher sich durch einen zusätzlichen Verbraucher verändern. Das Anlaufverhalten kann mittels Mustererkennungsverfahren von einem regulären Anlaufverhalten unterschieden werden und daher als weiteres Kriterium herangezogen werden.
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Weitere Merkmale zur Ausgestaltung der Vorrichtung ergeben sich aus der Beschreibung von Ausgestaltungen des Verfahrens. Die Vorteile der Vorrichtung sind hierbei jeweils die gleichen wie bei den Ausgestaltungen des Verfahrens.
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Weiter wird insbesondere auch ein Kraftfahrzeug geschaffen, umfassend mindestens eine erfindungsgemäße Vorrichtung, wobei das Energienetz ein Bordnetz des Kraftfahrzeugs ist. Insbesondere in einem Kraftfahrzeug, wo das Bordnetz für eine begrenzte und genau definierte Anzahl und Art von elektrischen Verbrauchern ausgelegt ist, können das Verfahren und die Vorrichtung dazu eingesetzt werden, ein unerlaubtes Hinzufügen von elektrischen Verbrauchern zu erkennen, sodass geeignete Maßnahmen ergriffen werden können.
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Nachfolgend wird die Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Figuren näher erläutert. Hierbei zeigen:
- 1 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der Vorrichtung zum Erkennen eines zusätzlichen Verbrauchers in einem Energienetz;
- 2 eine schematische Darstellung zur Verdeutlichung einer Ausführungsform des Verfahrens zum Erkennen eines zusätzlichen Verbrauchers in einem Energienetz.
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In 1 ist eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der Vorrichtung 1 zum Erkennen eines zusätzlichen Verbrauchers 55 in einem Energienetz 10 gezeigt. Die Vorrichtung 1 ist in einem Kraftfahrzeug 50 angeordnet, wobei das Energienetz 10 ist ein Bordnetz 51 des Kraftfahrzeugs 50.
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Die Vorrichtung 1 umfasst eine Stromverteilereinheit 2, welche eine Batterie 52 des Kraftfahrzeugs 50 mit einzelnen Leitungszweigen 53 des Bordnetzes 51 verbindet. Über die Leitungszweige 53 werden einzelne elektrische Verbraucher 54 versorgt.
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Die Stromverteilereinheit 2 umfasst eine Steuereinrichtung 3 und eine Speichereinrichtung 4. Die Steuereinrichtung 3 ist als eine Kombination von Hardware und Software ausgebildet, beispielsweise als Programmcode, der auf einem Mikrocontroller oder Mikroprozessor ausgeführt wird. Ferner umfasst die Stromverteilereinheit 2 Halbleitersicherungen 5 zum Absichern der Leitungszweige 53 und Stromsensoren 6 zum Erfassen von elektrischen Strömen 7 an den Leitungszweigen 53. Die Halbleitersicherungen 5 werden von der Steuereinrichtung 3 in Abhängigkeit der an den Stromsensoren 6 erfassten Ströme 7 angesteuert. Insbesondere wird eine elektrische Verbindung zu einem Leitungszweig 53 mittels der Halbleitersicherungen 5 getrennt, wenn ein erfasster Strom 7 einen Auslösestrom erreicht oder überschreitet.
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Die von der Stromverteilereinheit 2 erfassten Ströme 7 werden als elektrische Zustandsgröße 20 verwendet. Für jeden der Leitungszweige 53 vergleicht die Stromverteilereinheit 2 den erfassten Strom 7 mit einem regulären Arbeitsbereich 8 des Leitungszweiges 53. Die regulären Arbeitsbereiche 8 sind in der Speichereinrichtung 4 der Stromverteilereinheit 2 hinterlegt und werden von dort von der Steuereinrichtung 3 zum Vergleichen abgerufen.
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Das Energienetz 10 bzw. Bordnetz 51 weist mehrere Leitungszweige 53 auf, daher erfolgt das Vergleichen für jeden Leitungszweig 53 separat, wobei hierbei ein jeweils mit einem der Leitungszweige 53 korrespondierender regulärer Arbeitsbereich 8 verwendet wird.
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Bleibt eine Anzahl und eine Konfiguration der elektrischen Verbraucher 54 in dem Bordnetz 51 gleich, so ändern sich die elektrischen Zustandsgrößen 20 in der Regel nur innerhalb des regulären Arbeitsbereichs 8.
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Wird einem Leitungszweig 53 des Bordnetzes 51 jedoch ein zusätzlicher elektrischer Verbraucher 55 hinzugefügt, so ändern sich die erfassten elektrischen Zustandsgrößen 20 an diesem Leitungszweig 53 und liegen außerhalb des regulären Arbeitsbereichs 8. Im gezeigten Beispiel steigt insbesondere der an dem entsprechenden Leitungszweig 53 erfasste elektrische Strom 7 durch das Hinzufügen des zusätzlichen elektrischen Verbrauchers 55 sprunghaft an.
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Liegt die erfasste elektrische Zustandsgröße 20, das heißt insbesondere der erfasste elektrische Strom 7, in einer vorgegebenen Weise außerhalb des regulären Arbeitsbereichs 8 des jeweils betrachteten Leistungszweiges 53, so erzeugt die Steuereinrichtung 3 der Stromverteilereinheit 2 ein Erkennungssignal 9 und stellt dieses bereit, beispielsweise in dem das Erkennungssignal 9 ausgegeben wird. Beim elektrischen Strom 7 als erfasster Zustandsgröße 20 beinhaltet das Verlassen des regulären Arbeitsbereichs 8 ein Überschreiten eines vorgegebenen Stromschwellwertes.
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Das Hinzufügen eines nicht autorisierten zusätzlichen elektrischen Verbrauchers 55 kann auf diese Weise mittels der Vorrichtung 1 erkannt werden.
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Zusätzlich zum Erfassen des Stroms 7 können weitere elektrische Zustandsgrößen 20 erfasst und beim Vergleichen berücksichtigt werden. Beispielsweise kann zusätzlich auch eine Spannung an den Leitungszweigen 53 erfasst und beim Vergleichen berücksichtigt werden. Auch das Bestimmen von Arbeitspunkten, insbesondere aus einem erfassten Strom 7 und einer erfassten Spannung, kann ebenfalls zum Erkennen eines zusätzlichen elektrischen Verbrauchers 55 verwendet werden, insbesondere mittels eines Vergleichs mit Arbeitspunkten, die durch den regulären Arbeitsbereich 8 vorgegeben werden.
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Es kann vorgesehen sein, dass eine zeitliche Änderung 11 der mindestens einen elektrischen Zustandsgröße 20 bestimmt wird, wobei das Erkennungssignal 9 erzeugt und bereitgestellt wird, wenn die erfasste mindestens eine elektrische Zustandsgröße 20 in einer vorgegebenen Weise außerhalb des regulären Arbeitsbereichs 8 liegt und wenn die bestimmte zeitliche Änderung 11 einen vorgegebenen Wert überschreitet. Im vorliegenden Beispiel kann der vorgegebene Wert beispielsweise eine Stromänderung von 10 % (oder 20 %...) eines aktuellen Wertes des Stroms pro Zeiteinheit betragen. Alternativ kann auch ein absoluter Wert vorgegeben werden.
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Es kann vorgesehen sein, dass auf Grundlage des bereitgestellten Erkennungssignals 9 mindestens eine Warnmeldung 12 erzeugt und mittels einer Kommunikationsschnittstelle 13 der Stromverteilereinheit 2 an mindestens einen vorbestimmten Empfänger übermittelt wird.
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Es kann vorgesehen sein, dass der mindestens eine reguläre Arbeitsbereich 8 auf Grundlage von regulären Arbeitsbereichen der regulär über den mindestens einen Leitungszweig 53 versorgten elektrischen Verbraucher 54 bestimmt wird oder bestimmt ist. Zum Beispiel kann eine obere Grenze eines Wertebereichs (= regulärer Arbeitsbereich) eines Stroms durch eine Summe der oberen Grenzen von Wertebereichen (= reguläre Arbeitsbereiche) der Ströme der einzelnen elektrischen Verbraucher 54 gebildet werden.
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Es kann vorgesehen sein, dass zusammen mit dem Erkennungssignal 9 ein Vergleichsergebnis 14 bereitgestellt wird, wobei das Vergleichsergebnis 14 zumindest eine Information darüber umfasst, in welcher Art und Weise die mindestens eine elektrische Zustandsgröße den regulären Arbeitsbereich verlassen hat (z.B. „obere Grenze des Stroms in Leitungszweig X überschritten“). Im beschriebenen Beispiel umfasst die Information die Angabe, dass der erfasste Strom 7 einen Stromschwellenwert überschritten hat.
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Es kann vorgesehen sein, dass eine Zeitdauer 15 bestimmt wird, für die die mindestens eine elektrische Zustandsgröße 20 in der vorgegebenen Weise außerhalb des regulären Arbeitsbereichs 8 liegt, wobei das Erkennungssignal 9 erst erzeugt und bereitgestellt wird, wenn die bestimmte Zeitdauer 15 eine Mindestzeitdauer 16 erreicht oder überschritten hat.
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In 2 ist eine schematische Darstellung zur Verdeutlichung einer Ausführungsform des Verfahrens zum Erkennen eines zusätzlichen Verbrauchers in einem Energienetz gezeigt. Auf der x-Achse 30 ist die Zeit und auf der y-Achse 31 eine elektrische Zustandsgröße 20 aufgetragen. Die elektrische Zustandsgröße 20 ist in dem Beispiel ein an einem Leitungszweig 53 (vgl. 1) erfasster elektrischer Strom 7. Dargestellt ist ferner ein regulärer Arbeitsbereich 8, welcher einem Wertebereich (d.h. 0 bis Ix Ampere) für den Strom 7 entspricht.
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Bis zu einem Zeitpunkt tx liegt der erfasste Strom 7 innerhalb des regulären Arbeitsbereichs 8. Insbesondere überschreitet der erfasste Strom 7 bis zum Zeitpunkt tx eine obere Grenze Ix des regulären Arbeitsbereichs 8 nicht. Zum Zeitpunkt tx wird ein zusätzlicher elektrischer Verbraucher an den betrachteten Leitungszweig des Energienetzes angeschlossen. Hierdurch steigt der erfasste elektrische Strom 7 sprunghaft an. Dieser Anstieg wird beim Vergleichen von der Stromverteilereinheit erkannt und ein Erkennungssignal wird erzeugt und bereitgestellt. Insbesondere wird mittels der Stromverteilereinheit erkannt, dass der erfasste elektrische Strom 7 die obere Grenze Ix überschritten hat.
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Es kann vorgesehen sein, dass eine zeitliche Änderung 11 des erfassten Stroms 7 bestimmt wird, wobei das Erkennungssignal erzeugt und bereitgestellt wird, wenn der erfasste Strom 7 außerhalb des regulären Arbeitsbereichs 8 liegt, das heißt im gezeigten Beispiel wenn der Strom 7 die obere Grenze Ix überschreitet, und wenn die zeitliche Änderung 11 einen vorgegebenen Wert überschreitet.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Vorrichtung
- 2
- Stromverteilereinheit
- 3
- Steuereinrichtung
- 4
- Speichereinrichtung
- 5
- Halbleitersicherung
- 6
- Stromsensor
- 7
- erfasster Strom
- 8
- regulärer Arbeitsbereich
- 9
- Erkennungssignal
- 10
- Energienetz
- 11
- zeitliche Änderung
- 12
- Warnmeldung
- 13
- Kommunikationsschnittstelle
- 14
- Vergleichsergebnis
- 15
- Zeitdauer
- 16
- Mindestdauer
- 20
- elektrische Zustandsgröße
- 30
- x-Achse
- 31
- y-Achse
- 50
- Kraftfahrzeug
- 51
- Bordnetz
- 52
- Batterie
- 53
- Leitungszweig
- 54
- elektrischer Verbraucher
- 55
- zusätzlicher elektrischer Verbraucher
- tx
- Zeitpunkt
- Ix
- obere Grenze (regulärer Arbeitsbereich Strom)
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102014214840 A1 [0003]
