WO2017148471A1 - Method for testing electrical functions in a vehicle - Google Patents

Method for testing electrical functions in a vehicle Download PDF

Info

Publication number
WO2017148471A1
WO2017148471A1 PCT/DE2017/100140 DE2017100140W WO2017148471A1 WO 2017148471 A1 WO2017148471 A1 WO 2017148471A1 DE 2017100140 W DE2017100140 W DE 2017100140W WO 2017148471 A1 WO2017148471 A1 WO 2017148471A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
diagnostic
electrical
network
switching device
potential difference
Prior art date
Application number
PCT/DE2017/100140
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
David Seibert
Tim Bender
Philipp Haberschusz
Jens Baunach
Dragan Skundric
Original Assignee
Fev Gmbh
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fev Gmbh filed Critical Fev Gmbh
Priority to DE112017001135.3T priority Critical patent/DE112017001135A5/en
Publication of WO2017148471A1 publication Critical patent/WO2017148471A1/en

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L3/00—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
    • B60L3/0023—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train
    • B60L3/0069—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train relating to the isolation, e.g. ground fault or leak current
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L3/00—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
    • B60L3/12—Recording operating variables ; Monitoring of operating variables
    • 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
    • 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
    • G01R31/327—Testing of circuit interrupters, switches or circuit-breakers
    • G01R31/3277—Testing of circuit interrupters, switches or circuit-breakers of low voltage devices, e.g. domestic or industrial devices, such as motor protections, relays, rotation switches
    • G01R31/3278—Testing of circuit interrupters, switches or circuit-breakers of low voltage devices, e.g. domestic or industrial devices, such as motor protections, relays, rotation switches of relays, solenoids or reed switches
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40—Drive Train control parameters
    • B60L2240/54—Drive Train control parameters related to batteries
    • B60L2240/547—Voltage

Definitions

  • the present invention relates to a method for an electrical functional test in a vehicle. Furthermore, the invention relates to a test system for an electrical functional test in a vehicle.
  • an object of the present invention to at least partially overcome the disadvantages described above.
  • an improved and / or more reliable and / or meaningful functional test should be provided, which can be implemented easily and inexpensively.
  • the object is preferably achieved by a method for an electrical functional test in a vehicle having at least one electrical energy store and at least one electrical component of an electrical network of the vehicle that can be electrically connected to the energy store.
  • the vehicle is preferably designed as an electric vehicle or as a hybrid vehicle, particularly preferably as a passenger car or a truck.
  • the vehicle preferably comprises the electrical network, for example a vehicle electrical system and / or direct current electrical system (DC bus), wherein the network is particularly preferably designed as a high-voltage network.
  • the vehicle comprises the (at least one) electrical component, which may be embodied, for example, as a high-voltage component of the electrical network of the vehicle.
  • the network also has further components, for example a second and / or third component.
  • the network comprises at least one electrical switching device for, preferably complete, interruption and / or production of the electrical connection between the energy store and the electrical component, and / or for electrical supply of the component, by a switching operation of the electrical switching device.
  • the electrical energy store is preferably embodied as a rechargeable battery and / or as a battery system and / or as at least one battery cell of the vehicle.
  • an electrical supply of the at least one electrical component of the network is effected by the energy store, for example only when the electrical switching device is closed and / or establishes the electrical connection.
  • the process according to the invention preferably comprises at least the following steps, which are particularly preferably carried out (for functional testing) successively in time or in any order:
  • the defined triggering preferably of the switching operation or for switching, of the electrical switching device, whereby a defined actuated state of the electrical switching device is preferably controlled
  • the defined triggering can, for example, also consist of a failure to re-trigger, if, for example. the desired desired functional state should already be present
  • Detecting a diagnostic potential difference specific to a functional state of the electrical switching device on a diagnostic path of the diagnostic network wherein the diagnostic potential difference is formed as a part of the total potential difference, preferably by a voltage divider,
  • the functional test can be simplified and particularly reliable by evaluating the potential difference of the diagnostic potential, ie comparing and / or assigning the detected diagnostic potential difference with (or to) the comparison potential range. It is preferably provided that only a single potential difference, ie the diagnostic potential difference, is evaluated jointly for all functional states to be determined and / or for all switching devices to be tested in order to determine the respective functional state. In this case, a prerequisite for the functional test is that the electrical energy store is previously electrically connected to the network of diagnoses of the network.
  • the term "electrical connection” is understood as meaning that a flow of current is made possible and / or a circuit is closed and / or an electrically conductive connection (for example by a switching element) is brought about and / or a blocking resistor is reduced and / or an insulation resistance is reduced.
  • the total potential difference is provided, for example, as the supply voltage to the diagnostic network to facilitate operation of the diagnostic network, eg, providing the diagnostic potential difference.
  • an electrical interruption of the circuit is canceled by the electrical connection, wherein the interruption is not necessarily a complete galvanic isolation or decoupling is understood, but for example, an increase of a blocking resistor or insulation resistance can be understood.
  • the defined activation of the electrical switching device may also be a control according to normal operation, so that the current state of the switching device is detected in normal operation according to the functional test, and preferably no additional switching of the switching device takes place for the functional test.
  • the diagnostic path of the diagnostic network is a current path for common current routing after a combination of further current paths, for example test paths, of the diagnostic network.
  • at least one tap in the diagnostic path for voltage measurement is used to detect the potential difference of the diagnostic potential, preferably by a voltage measuring device and / or by a diagnostic device and / or by a
  • Diagnostic potential difference measuring device Furthermore, it is preferably provided that the total potential difference is also detected for the functional test, for example by a voltage measurement by the diagnostic device and / or by an overall potential difference measuring device.
  • the evaluation of the diagnostic potential difference and / or the determination of the functional state and / or the comparison result comprises not only the comparison of the detected diagnostic potential difference with the comparison potential range further comparisons and / or assignments and / or arithmetic operations and / or attraction of the detected total potential difference. This has the advantage that a particularly accurate and meaningful result of the functional test can be determined.
  • the specific functional state preferably as the actual state of the switching device, is compared with the controlled state, whereby a functional result is determined.
  • a defined state is determined by the defined driving of the electrical switching device, although in the fault state of the switching device, the actual state of the switching device may deviate from the controlled state.
  • the actual state of the electrical switching device can thus preferably be determined in order to advantageously ensure safe operation of the network.
  • the electrical connection of the energy store to the diagnostic network is performed by switching a diagnostic switching element, whereby a current flow through a Diagnoseprüfelement, preferably in the diagnostic path, in the diagnostic network is initiated, and thereby preferably a current flow proportional diagnostic potential difference is provided on Diagnoseprüfelement ,
  • a diagnostic switching element whereby a current flow through a Diagnoseprüfelement, preferably in the diagnostic path, in the diagnostic network is initiated, and thereby preferably a current flow proportional diagnostic potential difference is provided on Diagnoseprüfelement
  • at least two or more electrical switching devices can be provided, wherein for each of the switching devices, the respective functional state, for example, open or closed, can be determined, preferably only by a single detection of the (single) diagnostic potential difference, more preferably by (only / exclusively ) a (single) voltage measurement.
  • the diagnostic test element with at least one further test element of the diagnostic network forms a voltage divider, so that the diagnostic potential difference is formed as a part (ie as a partial voltage) of the total potential difference.
  • the diagnostic switching element is designed as an electrical, preferably remotely controllable, switch, and preferably prevents (in normal operation) in the open state, a permanent discharge of the energy storage device via the diagnostic network.
  • the test elements, such as the diagnostic test element, of the diagnostic network are each designed, for example, as ohmic resistors and / or impedances, such as, for example, coils or capacitors, and particularly preferably differently and / or with different resistance values and / or high impedance.
  • an error state of the respective switching devices can be determined on the basis of the comparison result and / or by the comparison and / or the assignment of a single (common) detected diagnostic potential difference and / or the comparison and / or the assignment with (or to) different comparison potential ranges That is, a functioning (eg, open) switching device or a defective (eg, closed) switching device may be determined.
  • the comparison potential ranges are preferably value ranges for possible voltage values of the diagnostic potential difference.
  • a first comparison potential range is provided, which is specific for a normal functional state of all (for example, to be tested) electrical switching devices.
  • a second Provided comparison potential range which is specific for a defective first switching device (in a defective functional state)
  • a third comparison potential range which is specific for a defective second switching device (in the defective functional state). It is also conceivable that further switching devices of the network are provided, in which case further comparison potential ranges, which are specific to the respective further switching devices, may be provided.
  • the comparison potential ranges are each preferably determined by forming a (value) range around this value for a value of the diagnostic potential difference that is specific to the respective functional state of the respective (electrical) switching device.
  • B. taking into account tolerances such as measurement tolerances and / or resistance tolerances. This value range is then z.
  • a non-volatile memory of a diagnostic device It can, for. B. at least one of the following functional states, preferably fault conditions, be provided and / or determined, and / or from each other and / or normal functional states of the respective switching devices are distinguished:
  • a closed and / or adhesive and / or defective (functional and / or fault) state of the first switching device for. B. when assigning the detected diagnostic potential difference to a second comparison potential range, a closed and / or adhesive and / or defective (functional and / or fault) state of the second switching device, for. B. when assigning the detected diagnostic potential difference to a third comparison potential range, a closed and / or adhesive and / or defective (functional and / or error) state of the other switching device, eg. B. when assigning the detected
  • Diagnostic potential difference to another comparison potential range can be achieved in the context of the invention if, for the determination of the functional state of the electrical switching device and / or further electrical switching devices, only a single diagnostic potential difference, preferably as a single electrical voltage value, is detected, and preferably one of the number to be determined Functional state and / or switching devices dependent number of comparison potential areas is compared to determine the comparison result.
  • the diagnostic network is designed such that the properties of the diagnostic network (such as resistance values and / or potentials of the diagnostic network) change as a function of a change in the functional states, so that preferably by an evaluation a single diagnostic potential difference or a single voltage can be detected, which functional state have the respective switching devices. This allows a particularly simple and fast as well as inexpensive functional testing of one or more switching devices.
  • the supply of the electrical component is limited by the energy store, preferably by a reduction or complete interruption of the supply of the electrical Component.
  • the electrical component can be designed as a consumer of the network, but preferably also as an energy source such as a charger. Accordingly, the supply of the electrical component is also generally understood as meaning in general an electrical connection and / or energy transfer, also, for example, from the electrical component to the energy store.
  • the interruption of the supply preferably makes it possible for the functional test to be carried out even with a voltage-free network, preferably with a voltage-free and / or deactive DC bus, for example also by a UDS (Unified Diagnostic Services).
  • the specific functional state is a fault state of the electrical switching device, preferably a failure and / or faulty execution of the control, preferably a failure to open, more preferably a contact adhesive, the electrical switching device.
  • the defined driving the at least one electrical switching device opening of each of the electrical switching devices is driven.
  • the defined activation is preferably carried out in such a way that all switching devices are opened.
  • test system for an electrical functional test in a vehicle comprising:
  • At least one electrical energy storage preferably a high-voltage memory and / or a rechargeable high-voltage battery system, for an electrical network, preferably high-voltage network, the vehicle, which preferably serves for the electrical supply of at least one electrically connected to the energy storage electrical component of the network .
  • At least one electrical switching device of the network preferably a relay and / or contactor, for, preferably complete, interruption and / or production of the electrical connection between the (electric) energy storage and the electrical component by a switching operation of the electrical switching device, preferably by opening and / or closing the electrical switching device,
  • a diagnostic network is provided with a diagnostic switching element for functional testing of the electrical switching device on the network, and the diagnostic switching element, preferably an electrical switch, between the energy storage and a Diagnoseprüfelement, preferably a resistor and / or an impedance, is arranged in a diagnostic path of the diagnostic network, wherein the diagnostic switching element is switchable to initiate the functional test.
  • the diagnostic network has at least one (for the respective electrical switching device) specific test path for each of the at least one electrical switching device, which is electrically connected to the (eg all) main contacts of the respective electrical switching device.
  • the test path is connected to the electrical switching device, for which the test path is specific, such that the electrical switching device is integrated in the circuit of the test path.
  • the test path is electrically connected to the main contacts such that the respective test path is electrically influenced by a functional state of the respective electrical switching device, for example so that an open functional state of the respective electrical switching device in a different way affects a potential difference diagnosis as a closed functional state of the respective electrical switching device.
  • each test path is preferably electrically connected to the diagnostic path of the diagnostic network, so that the functional state can be determined on the basis of a detectable diagnostic potential difference on the diagnostic path.
  • the main contact differs from the auxiliary contacts of the switching device, which serve for example only for driving the switching device.
  • the main contacts are designed to perform the interruption and / or production of the electrical connection directly.
  • At least two or more electrical switching devices are preferably provided, with an associated specific test path of the diagnostic network being provided correspondingly for each of these switching devices. All test paths are electrically connected, for example, to only one diagnostic path of the diagnostic network, so that the respective functional state of the respective switching devices, ie preferably each individual functional state of all the switching devices, can be determined on the basis of the one detectable diagnostic potential difference.
  • the functional state eg, open or closed
  • the functional state for the individual switching devices can be determined, so that, for example, a first functional state of a first electrical switching device is different from a second functional state of a second electrical switching device can be and / or is distinguishable.
  • the at least one electrical switching device is in each case designed as a (eg remotely controllable) switching device, preferably as a high-voltage switching device and / or an electrical relay and / or an electrical contactor, is formed, and preferably the network is designed as a high-voltage electrical system of the vehicle.
  • the test element as a, preferably high-impedance, and / or as a high-impedance Resistance be executed. This allows reliable interruption and / or establishment of the electrical connection between the energy store and the electrical component, so that the functional test can be carried out when the high-voltage bus is not activated and thus, for example, via a workshop tester.
  • the electrical switching device may be designed as an electrical fuse for interrupting a circuit in the event of a fault (for example in the event of an overcurrent) and / or as a high-voltage relay and / or as a high-voltage contactor.
  • the switching device differs based on the technical characteristics and / or specifications of the switching element, such as the diagnostic switching element, wherein the switching element is designed only as a simple switch for switching currents in the diagnostic network.
  • the diagnostic network is arranged on the high-voltage side of the network, wherein preferably in contrast to the switching device by the switching element due to the high impedance of the diagnostic network only small currents must be switched and / or can.
  • the diagnostic network eg permanent
  • the diagnostic network is at least partially integrated in the network of the vehicle. This enables a fast and reliable functional test in the vehicle.
  • At least one first electrical switching device of the network preferably in a positive current path of the network, and a second electrical switching device of the network, preferably in a negative current path of the network, and / or further electrical switching devices of the network, in each case for the complete interruption and / or production of the electrical connection between the energy store and the electrical component, and / or for carrying out a further network function, are provided.
  • the further network function is, for example, a connection of a charger and / or a pre-charge function. In this way, for example, any number of switching devices can be used and tested by the functional test, for which purpose the diagnostic network is cost-effective and easily expandable by further test paths and / or switching elements.
  • the further switching elements can serve, for example, to activate the further test paths for testing the further switching devices.
  • the positive path and the negative path are each connected to different electrical poles of the energy store, so that a reliable interruption of the electrical connection is possible.
  • a specific test path is provided, preferably with at least one associated test element, wherein each of the test paths is electrically connected to the one diagnostic path of the diagnostic network as a common diagnostic path, so that Preferably, based on the one detectable diagnostic potential difference on the diagnostic path of the functional state for all of the electrical switching devices (each individually and / or distinguishable) can be determined.
  • the functional state for various switching devices can be determined quickly and reliably by a single voltage measurement.
  • the diagnostic network has at least one shutdown element, which is switched to cut off an electrical supply of the electrical component and / or to switch off the functional test, so that preferably with open electrical switching device and / or when the diagnostic switching element is open, preferably complete, preventing binding of the current flow and / or a preferably complete interruption of the electrical connection between the energy storage and a first portion of the diagnostic network on the one hand and the electrical component and a second portion of the diagnostic network on the other hand.
  • the diagnostic network comprises at least one switching element, wherein a first switching element is switched as a diagnostic switching element for initiating the functional test, so that preferably with a closed second switching element, preferably the shutdown, a complete electrical connection of the energy storage is done with the diagnostic network
  • the switch-off element is preferably connected to the electric switching devices in such a manner that, in the event of complete disconnection and / or suppression of the supply of the components, both the electrical switching devices and the switch-off element are actuated. In this way, reliable electrical energy transfer between the energy store and the components can be prevented, so that no energy loss occurs due to the diagnostic network.
  • Fig. 2 is a further schematic representation of an inventive
  • Fig. 3 is a further schematic representation of an inventive
  • a test system 1 according to the invention is schematically illustrated with reference to FIGS. 1 to 4 and a method according to the invention is illustrated.
  • the test system 1 according to the invention comprises at least one electrical energy store 2 for an electrical network 5 of a vehicle.
  • the energy storage device 2 serves for the electrical supply of at least one electrical component 4 of the network 5 that can be electrically connected to the energy storage device 2.
  • the electrical connection is preferably completely made only if a first electrical switching device 40a and a second electrical switching device 40b are closed, ie. H. a closed functional state of the first and second electrical switching device 40a, 40b is present.
  • a further electrical switching device 40c is shown, which is designed for example as a pre-charge contactor. All electrical switching devices 40 can be designed, for example, as a contactor and / or relay.
  • first electrical switching device 40a in a positive current path 6 of the network 5 and the second electrical switching device 40b in a negative current path 7 of the network 5 are arranged.
  • the arrangement shown is of course only as an example.
  • a diagnostic network 50 is further provided, which has a diagnostic switching element 21 as a switch for interrupting or closing the circuit of the diagnostic network 50.
  • other switching elements 20, such as a shut-off element 22 shown in FIG. 4 may be provided.
  • the diagnostic switching element 21 serves, for example, to initiate the functional test with the shut-off element 22 closed, and preferably the shut-off element 22 serves to completely prevent the flow of current from a first subarea of the diagnosis network 50 to a second subarea of the diagnostic network 50 (with the diagnostic switching element 21 open).
  • the first subarea having, for example, the test elements R1, R3 and R4
  • the second subarea comprising, for example, the test elements R2, R5 and R6 of the diagnostic network 50 is connected to the at least one electrical component 4.
  • the diagnostic network 50 includes a plurality of test elements 60, which are designed, for example, in each case as an impedance and / or high-impedance resistor.
  • a diagnostic test element 61 is provided in a diagnostic path 52 of the diagnostic network 50.
  • test paths 55 of the diagnostic network 50 further test elements 60 are further arranged.
  • a test element R2 is provided in a first test path 55a, which is designed specifically for a first electrical switching device 40a.
  • a test element R5 is provided in a second test path 55b, which is designed specifically for a second electrical switching device 40b.
  • a test element R6 is arranged in a further test path 55c, which is designed specifically for a further electrical switching device 40c.
  • the diagnosis network 50 has test elements 60 which are relevant for all electrical switching devices 40, as shown schematically by the test elements R1 and R3.
  • the Diagnoseprüfelement 61 which is also marked with R4 and also electrically with all zu testing switching devices 40 is connected, if the diagnostic switching element 21 is closed.
  • the position shown of the diagnosis switching element 21 is exemplary and it may of course also lie between the test elements R1 and R3.
  • a diagnostic potential difference 70 specific to a functional state of the electrical switching device 40 ie preferably the first electrical switching device 40a and the second electrical switching device 40b and the further electrical switching device 40c, is then carried out on the diagnostic path 52 of the diagnostic network 50, the diagnostic potential difference 70 is formed as part of a total potential difference 65 (eg, the operating voltage of the diagnostic network 50).
  • a diagnostic device 30 is preferably provided, wherein by a
  • Diagnostic potential difference measuring device 90 of the diagnostic device 30 the diagnostic potential difference 70 can be detected. All electrical switching devices 40 are driven, for example, such that in the normal (functional) functional state of the switching devices opening of the switching devices 40 takes place. Now, with the switching devices 40 in order and thus open, the detected diagnostic potential difference 70 (i.e., the detected voltage value) is in a range around V1.
  • the voltage V1 is:
  • V2 indicates the detected and / or known total potential difference 65, z. B. a voltage of at least one cell of the energy storage. This calculation can be performed, for example, by the diagnostic device 30 by digitally executable arithmetic operations. If it is determined that the detected diagnostic potential difference 70 is in the range around this value V1, for example by comparing and / or assigning the detected diagnostic potential difference 70 with the (eg first) comparison potential range, it can be assumed that all electrical switching devices 40 are functional. An area defined by the value V1 is thus z. B. the first comparison potential range. 2, a situation is shown in which the first electrical switching device 40a has a defective functional state. Unlike the second electrical switching device 40b, the first electrical switching device 40a is in the closed state (or sticks). While the diagnostic potential difference 70 of FIG. 1 is in a range around V1 as a first comparison potential range, now the diagnosis potential difference 70 is in a range W as a second comparison potential range.
  • the voltage VT in this case is:
  • the specific change of the diagnostic network 50 is shown schematically in FIG. 3 as an equivalent circuit diagram when the second electrical switching device 40b is in the defective functional state.
  • the diagnosis potential difference 70 due to the closed second switching device 40b is in a range around the voltage V1 ", which can be calculated as follows:

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

The present invention relates to a method for testing electrical functions in a vehicle with at least one electric energy accumulator (2) and at least one electric component of an electric network (5) of the vehicle, which can be electrically connected to the energy accumulator (2), and at least one electric switching device (40) of the network (5) for interrupting and/or establishing the electric connection between the energy accumulator (2) and the electric components (4) via the switching process of the electric switching device (40). Said method for functional testing comprises the following steps: Controlling the switching operation of the electric switching device (40) in a controlled manner; electrically connecting the energy accumulator (2) to a diagnostic network (50) of the network (5) via which a total potential difference (65) is delivered by the energy accumulator (2) for operating the diagnosis network (50); detecting a diagnostic potential difference (70) specific to a functional state of the electric switching device (40), on a diagnostic path (52) of the diagnostic network (50), wherein the diagnosis potential difference is formed as one portion of the total potential difference (65); comparing the detected diagnostic potential difference (70) to at least one predefined compared potential range which determines the result of the comparison and determining the functional state of the electrical switching device (40) using the determined result of the comparison.

Description

Verfahren für eine elektrische Funktionsprüfung bei einem  Method for an electrical functional test in a
Fahrzeug  vehicle
B e s c h r e i b u n g Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren für eine elektrische Funktionsprüfung bei einem Fahrzeug. Ferner bezieht sich die Erfindung auf ein Prüfsystem für eine elektrische Funktionsprüfung bei einem Fahrzeug. The present invention relates to a method for an electrical functional test in a vehicle. Furthermore, the invention relates to a test system for an electrical functional test in a vehicle.
Es ist aus dem Stand der Technik bekannt, elektrische Schaltvorrichtungen, wie zum Beispiel Schütze oder Relais, bei einem elektrischen Netz eines Fahrzeuges zum Unterbrechen und/oder Herstellen einer elektrischen Verbindung zwischen einem Energiespeicher des Fahrzeuges und mindestens einer elektrischen Komponente des Fahrzeuges einzusetzen. So werden beispielsweise in einem Elektro- und/oder Hybridfahrzeug zum sicheren Trennen des Energiespeichers vom Fahrzeug oder vom Ladegerät üblicherweise Hochvoltschütze als Schaltvorrichtungen verwendet. Dabei ist es erforderlich, dass mittels einer Funktionsprüfung die Funktionsfähigkeit der Schaltvorrichtung überwacht wird. Von besonderer Relevanz ist dabei die zuverlässige Erkennung von kritischen Zuständen der Schaltvorrichtung, wie beispielsweise eines Schützklebers. Beispielsweise ist aus der US 2012/0191294 A1 ein Verfahren zur Diagnose einer Schaltvorrichtung bekannt. It is known from the prior art to use electrical switching devices, such as contactors or relays, in an electrical network of a vehicle for interrupting and / or establishing an electrical connection between an energy store of the vehicle and at least one electrical component of the vehicle. For example, in an electric and / or hybrid vehicle for safely disconnecting the energy storage device from the vehicle or from the charger, high-voltage contactors are usually used as switching devices. It is necessary that the functionality of the switching device is monitored by means of a functional test. Of particular relevance is the reliable detection of critical states of the switching device, such as a protective adhesive. For example, US 2012/0191294 A1 discloses a method for the diagnosis of a switching device.
Es hat sich dabei der Nachteil ergeben, dass die Funktionsprüfung oft aufwendig ist, und oft nicht ausreichende Informationen über den Fehlerzustand liefert. Weiter sind bekannte Prüfsysteme und/oder Verfahren zur Funktionsprüfung häufig komplex und nur mit hohem Kostenaufwand herzustellen. Auch ist die Zuverlässigkeit der Funktionsprüfung oft nur eingeschränkt. This has the disadvantage that the functional test is often expensive, and often does not provide sufficient information about the error condition. Further known test systems and / or methods for functional testing often complex and expensive to produce. Also, the reliability of the functional test is often limited.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die voransteht beschriebenen Nachteile zumindest teilweise zu beheben. Vorzugsweise soll eine verbesserte und/oder zuverlässigere und/oder aussagekräftigere Funktionsprüfung bereitgestellt werden, welche einfach und kostengünstig umgesetzt werden kann. It is therefore an object of the present invention to at least partially overcome the disadvantages described above. Preferably, an improved and / or more reliable and / or meaningful functional test should be provided, which can be implemented easily and inexpensively.
Die voranstehende Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch ein Prüfsystem mit den Merkmalen des Anspruchs 7. Weitere Merkmale und Details der Erfindung ergeben sich aus den jeweiligen Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Dabei gelten Merkmale und Details, die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren beschrieben sind, selbstverständlich auch im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Prüfsystem und jeweils umgekehrt, so dass bezüglich der Offenbarung zu den einzelnen Erfindungsaspekten stets wechselseitig Bezug genommen wird bzw. werden kann. The above object is achieved by a method having the features of claim 1 and by a test system having the features of claim 7. Further features and details of the invention will become apparent from the respective dependent claims, the description and the drawings. In this case, features and details that are described in connection with the method according to the invention, of course, also in connection with the test system according to the invention and in each case vice versa, so that with respect to the disclosure of the individual aspects of the invention always reciprocal reference is or may be.
Die Aufgabe wird bevorzugt gelöst durch ein Verfahren für eine elektrische Funktionsprüfung bei einem Fahrzeug mit mindestens einem elektrischen Energiespeicher und mindestens einer mit dem Energiespeicher elektrisch verbindbaren elektrischen Komponente eines elektrischen Netzes des Fahrzeuges. Hierbei ist das Fahrzeug bevorzugt als ein Elektrofahrzeug oder als ein Hybridfahrzeug, besonders bevorzugt als ein Personenkraftfahrzeug oder ein Lastkraftfahrzeug ausgeführt. Vorzugsweise umfasst das Fahrzeug das elektrische Netz, zum Beispiel ein Bordnetz und/oder Gleichspannungsbordnetz (DC Bus), wobei das Netz besonders bevorzugt als Hochvoltnetz ausgeführt ist. Bevorzugt umfasst das Fahrzeug die (mindestens eine) elektrische Komponente, welche zum Beispiel als eine Hochvolt-Komponente des elektrischen Netzes des Fahrzeuges ausgeführt sein kann. Ferner ist es denkbar, dass das Netz noch weitere Komponenten, zum Beispiel eine zweite und/oder dritte Komponente aufweist. Zudem umfasst das Netz mindestens eine elektrische Schaltvorrichtung zur, vorzugsweise vollständigen, Unterbrechung und/oder Herstellung der elektrischen Verbindung zwischen dem Energiespeicher und der elektrischen Komponente, und/oder zur elektrischen Versorgung der Komponente, durch einen Schaltvorgang der elektrischen Schaltvorrichtung. Der elektrische Energiespeicher ist bevorzugt als eine wiederaufladbare Batterie und/oder als ein Batteriesystem und/oder als mindestens eine Batteriezelle des Fahrzeuges ausgeführt. Vorzugsweise erfolgt durch den Energiespeicher eine elektrische Versorgung der mindestens einen elektrischen Komponente des Netzes, beispielsweise nur dann, wenn die elektrische Schaltvorrichtung geschlossen ist und/oder die elektrische Verbindung herstellt. The object is preferably achieved by a method for an electrical functional test in a vehicle having at least one electrical energy store and at least one electrical component of an electrical network of the vehicle that can be electrically connected to the energy store. Here, the vehicle is preferably designed as an electric vehicle or as a hybrid vehicle, particularly preferably as a passenger car or a truck. The vehicle preferably comprises the electrical network, for example a vehicle electrical system and / or direct current electrical system (DC bus), wherein the network is particularly preferably designed as a high-voltage network. Preferably, the vehicle comprises the (at least one) electrical component, which may be embodied, for example, as a high-voltage component of the electrical network of the vehicle. Furthermore, it is conceivable that the network also has further components, for example a second and / or third component. In addition, the network comprises at least one electrical switching device for, preferably complete, interruption and / or production of the electrical connection between the energy store and the electrical component, and / or for electrical supply of the component, by a switching operation of the electrical switching device. The electrical energy store is preferably embodied as a rechargeable battery and / or as a battery system and / or as at least one battery cell of the vehicle. Preferably, an electrical supply of the at least one electrical component of the network is effected by the energy store, for example only when the electrical switching device is closed and / or establishes the electrical connection.
Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst bevorzugt zumindest die nachfolgenden Schritte, welche besonders bevorzugt (zur Funktionsprüfung) zeitlich nacheinander oder in beliebiger Reihenfolge durchgeführt werden: The process according to the invention preferably comprises at least the following steps, which are particularly preferably carried out (for functional testing) successively in time or in any order:
- definiertes Ansteuern, vorzugsweise des Schaltvorgangs bzw. zum Schalten, der elektrischen Schaltvorrichtung, wodurch vorzugsweise ein definierter angesteuerter Zustand der elektrischen Schaltvorrichtung angesteuert wird (das definierte Ansteuern kann z. B. auch aus einem Unterlassen des erneuten Ansteuerns bestehen, wenn z. B. bereits der gewünschte Soll-Funktionszustand vorliegen sollte), defined triggering, preferably of the switching operation or for switching, of the electrical switching device, whereby a defined actuated state of the electrical switching device is preferably controlled (the defined triggering can, for example, also consist of a failure to re-trigger, if, for example. the desired desired functional state should already be present),
- elektrisches Verbinden des Energiespeichers mit einem (elektrischen) Diagnosenetzwerk des Netzes, wodurch ein Gesamtpotentialunterschied zum Betreiben des Diagnosenetzwerkes durch den Energiespeicher geliefert wird und/oder lieferbar ist, electrically connecting the energy store to an (electrical) diagnostic network of the network, whereby a total potential difference for operating the diagnostic network is supplied by the energy store and / or is available,
- Erfassen eines für einen Funktionszustand der elektrischen Schaltvorrichtung spezifischen Diagnosepotentialunterschiedes an einem Diagnosepfad des Diagnosenetzwerkes, wobei der Diagnosepotentialunterschied als ein Teil des Gesamtpotentialunterschiedes, vorzugsweise durch einen Spannungsteiler, gebildet ist,  Detecting a diagnostic potential difference specific to a functional state of the electrical switching device on a diagnostic path of the diagnostic network, wherein the diagnostic potential difference is formed as a part of the total potential difference, preferably by a voltage divider,
- Vergleichen und/oder Zuordnen des erfassten Diagnosepotentialunterschiedes mit (bzw. zu) mindestens einem vordefinierten Vergleichspotentialbereich, bevorzugt zur Zuordnung zu einem ersten oder einen zweiten oder einen dritten oder einen weiteren Vergleichspotentialbereich, wodurch ein Vergleichsergebnis bestimmt wird und/oder bestimmbar ist,  Comparing and / or allocating the detected diagnostic potential difference with (or for) at least one predefined comparison potential range, preferably for assignment to a first or a second or a third or a further comparison potential range, whereby a comparison result is determined and / or determinable,
- Bestimmen des Funktionszustandes der elektrischen Schaltvorrichtung anhand des bestimmten Vergleichsergebnisses. Es wird somit der Vorteil erzielt, dass die Funktionsprüfung vereinfacht und besonders zuverlässig durch die Auswertung des Diagnosepotentialunterschiedes, d. h. dem Vergleichen und/oder Zuordnen des erfassten Diagnosepotentialunterschiedes mit (oder zu) dem Vergleichspotentialbereich, erfolgen kann. Vorzugsweise ist es dabei vorgesehen, dass ausschließlich ein einziger Potentialunterschied, d. h. der Diagnosepotentialunterschied, gemeinsam für alle zu bestimmenden Funktionszustände und/oder für alle zu prüfenden Schaltvorrichtungen ausgewertet wird, um den jeweiligen Funktionszustand zu bestimmen. Bevorzugt ist dabei eine Voraussetzung für die Funktionsprüfung, dass zuvor der elektrische Energiespeicher mit dem Diagnosenetzwerk des Netzes elektrisch verbunden wird. Unter dem "elektrischen Verbinden" wird in diesem Zusammenhang verstanden, dass ein Stromfluss ermöglicht wird und/oder ein Stromkreis geschlossen wird und/oder eine elektrisch leitende Verbindung (zum Beispiel durch ein Schaltelement) herbeigeführt wird und/oder ein Sperrwiderstand verringert wird und/oder ein Isolationswiderstand verringert wird. Vorzugsweise wird durch das elektrische Verbinden des Energiespeichers mit dem Diagnosenetzwerk der Gesamtpotentialunterschied zum Beispiel als Versorgungsspannung für das Diagnosenetzwerk bereitgestellt, um das Betreiben des Diagnosenetzwerkes, d. h. zum Beispiel die Bereitstellung des Diagnosepotentialunterschiedes, zu ermöglichen. Besonders bevorzugt wird durch das elektrische Verbinden eine elektrische Unterbrechung des Stromkreises aufgehoben, wobei unter der Unterbrechung nicht zwangsläufig eine vollständige galvanische Trennung bzw. Entkopplung verstanden wird, sondern zum Beispiel auch eine Erhöhung eines Sperrwiderstandes bzw. Isolationswiderstandes verstanden werden kann. Die Erfassung und/oder Messung des Diagnosepotentialunterschiedes ermöglicht es dabei, zum Beispiel auch ohne ein Schalten der Schaltvorrichtungen zu erkennen, welche Schaltvorrichtung gemäß dem tatsächlichen Zustand der Schaltvorrichtung geschaltet ist. Bevorzugt kann daher das definierte Ansteuern der elektrischen Schaltvorrichtung auch eine Ansteuerung gemäß dem Normalbetrieb sein, so dass gemäß der Funktionsprüfung der aktuelle Zustand der Schaltvorrichtung im Normalbetrieb erfasst wird, und vorzugsweise für die Funktionsprüfung kein zusätzliches Schalten der Schaltvorrichtung erfolgt. Vorzugsweise wird zur Funktionsprüfung ausschließlich nur eine einzige Spannungsmessung durchgeführt, d. h. es erfolgt nur eine einzige Erfassung nur des einen Diagnosepotentialunterschieds. Bevorzugt kann es im Rahmen der Erfindung vorgesehen sein, dass der Diagnosepfad des Diagnosenetzwerkes einen Strompfad zur gemeinsamen Stromführung nach einer Zusammenführung weiterer Strompfade, zum Beispiel von Prüfpfaden, des Diagnosenetzwerkes ist. Zum Beispiel wird zum Erfassen des Diagnosepotentialunterschiedes mindestens ein Abgriff im Diagnosepfad zur Spannungsmessung genutzt, bevorzugt durch ein Spannungsmessgerät und/oder durch eine Diagnosevorrichtung und/oder durch eine- Determining the functional state of the electrical switching device based on the determined comparison result. Thus, the advantage is achieved that the functional test can be simplified and particularly reliable by evaluating the potential difference of the diagnostic potential, ie comparing and / or assigning the detected diagnostic potential difference with (or to) the comparison potential range. It is preferably provided that only a single potential difference, ie the diagnostic potential difference, is evaluated jointly for all functional states to be determined and / or for all switching devices to be tested in order to determine the respective functional state. In this case, a prerequisite for the functional test is that the electrical energy store is previously electrically connected to the network of diagnoses of the network. In this context, the term "electrical connection" is understood as meaning that a flow of current is made possible and / or a circuit is closed and / or an electrically conductive connection (for example by a switching element) is brought about and / or a blocking resistor is reduced and / or an insulation resistance is reduced. Preferably, by electrically connecting the energy store to the diagnostic network, the total potential difference is provided, for example, as the supply voltage to the diagnostic network to facilitate operation of the diagnostic network, eg, providing the diagnostic potential difference. Particularly preferably, an electrical interruption of the circuit is canceled by the electrical connection, wherein the interruption is not necessarily a complete galvanic isolation or decoupling is understood, but for example, an increase of a blocking resistor or insulation resistance can be understood. The detection and / or measurement of the diagnostic potential difference makes it possible to detect, for example, even without switching the switching devices, which switching device is switched according to the actual state of the switching device. Therefore, the defined activation of the electrical switching device may also be a control according to normal operation, so that the current state of the switching device is detected in normal operation according to the functional test, and preferably no additional switching of the switching device takes place for the functional test. Preferably, only a single voltage measurement is carried out for functional testing, ie only a single detection of only one diagnostic potential difference takes place. Within the scope of the invention, it may preferably be provided that the diagnostic path of the diagnostic network is a current path for common current routing after a combination of further current paths, for example test paths, of the diagnostic network. For example, at least one tap in the diagnostic path for voltage measurement is used to detect the potential difference of the diagnostic potential, preferably by a voltage measuring device and / or by a diagnostic device and / or by a
Diagnosepotentialunterschiedmessvorrichtung. Weiter ist bevorzugt vorgesehen, dass zur Funktionsprüfung auch der Gesamtpotentialunterschied erfasst wird, zum Beispiel durch eine Spannungsmessung durch die Diagnosevorrichtung und/oder durch eine Gesamtpotentialunterschiedmessvorrichtung. Vorzugsweise umfasst die Auswertung des Diagnosepotentialunterschiedes und/oder die Bestimmung des Funktionszustandes und/oder des Vergleichsergebnisses neben dem Vergleich des erfassten Diagnosepotentialunterschiedes mit dem Vergleichspotentialbereich noch weitere Vergleiche und/oder Zuordnungen und/oder arithmetische Operationen und/oder Heranziehung des erfassten Gesamtpotentialunterschiedes. Dies hat den Vorteil, dass ein besonders genaues und aussagekräftiges Ergebnis der Funktionsprüfung ermittelt werden kann. Diagnostic potential difference measuring device. Furthermore, it is preferably provided that the total potential difference is also detected for the functional test, for example by a voltage measurement by the diagnostic device and / or by an overall potential difference measuring device. Preferably, the evaluation of the diagnostic potential difference and / or the determination of the functional state and / or the comparison result comprises not only the comparison of the detected diagnostic potential difference with the comparison potential range further comparisons and / or assignments and / or arithmetic operations and / or attraction of the detected total potential difference. This has the advantage that a particularly accurate and meaningful result of the functional test can be determined.
Es ist ferner denkbar, dass nach dem Bestimmen des Funktionszustands der bestimmte Funktionszustand, vorzugsweise als tatsächlicher Zustand der Schaltvorrichtung, mit dem angesteuerten Zustand verglichen wird, wodurch ein Funktionsergebnis bestimmt wird. Mit anderen Worten wird durch das definierte Ansteuern der elektrischen Schaltvorrichtung ein Soll-Zustand (angesteuerter Zustand) bestimmt, wobei allerdings im Fehlerzustand der Schaltvorrichtung der tatsächliche Zustand der Schaltvorrichtung von dem angesteuerten Zustand abweichen kann. Anhand des bestimmten Funktionszustands kann somit vorzugsweise der tatsächliche Zustand der elektrischen Schaltvorrichtung bestimmt werden, um vorteilhafterweise einen sicheren Betrieb des Netzes zu gewährleisten. It is also conceivable that, after determining the functional state, the specific functional state, preferably as the actual state of the switching device, is compared with the controlled state, whereby a functional result is determined. In other words, a defined state (controlled state) is determined by the defined driving of the electrical switching device, although in the fault state of the switching device, the actual state of the switching device may deviate from the controlled state. On the basis of the specific functional state, the actual state of the electrical switching device can thus preferably be determined in order to advantageously ensure safe operation of the network.
Optional kann es vorgesehen sein, dass das elektrische Verbinden des Energiespeichers mit dem Diagnosenetzwerk durch ein Schalten eines Diagnoseschaltelements erfolgt, wodurch ein Stromfluss durch ein Diagnoseprüfelement, vorzugsweise im Diagnosepfad, im Diagnosenetzwerk eingeleitet wird, und wodurch bevorzugt ein zum Stromfluss proportionaler Diagnosepotentialunterschied am Diagnoseprüfelement bereitgestellt wird. Bevorzugt können auch zumindest zwei oder mehrere elektrische Schaltvorrichtungen vorgesehen sein, wobei für jede der Schaltvorrichtungen der jeweilige Funktionszustand, zum Beispiel offen oder geschlossen, ermittelt werden kann, vorzugsweise nur anhand einer einzigen Erfassung des (einzigen) Diagnosepotentialunterschiedes, besonders bevorzugt durch (nur / ausschließlich) eine (einzige) Spannungsmessung. Vorzugsweise bildet dabei das Diagnoseprüfelement mit mindestens einem weiteren Prüfelement des Diagnosenetzwerkes einen Spannungsteiler, so dass der Diagnosepotentialunterschied als ein Teil (d. h. als eine Teilspannung) des Gesamtpotentialunterschiedes gebildet ist. Vorzugsweise ist das Diagnoseschaltelement als ein elektrischer, vorzugsweise fernsteuerbarer, Schalter ausgeführt, und verhindert bevorzugt (im Normalbetrieb) im geöffneten Zustand ein permanentes Entladen des Energiespeichers über das Diagnosenetzwerk. Die Prüfelemente, wie zum Beispiel das Diagnoseprüfelement, des Diagnosenetzwerkes sind jeweils beispielsweise als ohmsche Widerstände und/oder Impedanzen, wie zum Beispiel Spulen oder Kondensatoren, ausgebildet, und besonders bevorzugt unterschiedlich und/oder mit unterschiedlichen Widerstandswerten und/oder hochohmig ausgebildet. Optionally, it may be provided that the electrical connection of the energy store to the diagnostic network is performed by switching a diagnostic switching element, whereby a current flow through a Diagnoseprüfelement, preferably in the diagnostic path, in the diagnostic network is initiated, and thereby preferably a current flow proportional diagnostic potential difference is provided on Diagnoseprüfelement , Preferably, at least two or more electrical switching devices can be provided, wherein for each of the switching devices, the respective functional state, for example, open or closed, can be determined, preferably only by a single detection of the (single) diagnostic potential difference, more preferably by (only / exclusively ) a (single) voltage measurement. Preferably, the diagnostic test element with at least one further test element of the diagnostic network forms a voltage divider, so that the diagnostic potential difference is formed as a part (ie as a partial voltage) of the total potential difference. Preferably, the diagnostic switching element is designed as an electrical, preferably remotely controllable, switch, and preferably prevents (in normal operation) in the open state, a permanent discharge of the energy storage device via the diagnostic network. The test elements, such as the diagnostic test element, of the diagnostic network are each designed, for example, as ohmic resistors and / or impedances, such as, for example, coils or capacitors, and particularly preferably differently and / or with different resistance values and / or high impedance.
Des Weiteren kann es im Rahmen der Erfindung von Vorteil sein, wenn mindestens zwei elektrische Schaltvorrichtungen des Netzes mit jeweiligen Funktionszuständen vorgesehen sind, und für die Funktionszustände jeweils unterschiedliche spezifische Vergleichspotentialbereiche definiert sind, und vorzugsweise anhand des Vergleichsergebnisses der jeweilige Funktionszustand als ein Fehlerzustand bestimmt wird, wodurch eine fehlerhafte elektrische Schaltvorrichtung identifiziert wird. Mit anderen Worten kann anhand des Vergleichsergebnisses und/oder durch den Vergleich und/oder das Zuordnen eines einzigen (gemeinsamen) erfassten Diagnosepotentialunterschiedes und/oder des Vergleichs und/oder des Zuordnens mit (bzw. zu) verschiedenen Vergleichspotentialbereichen ein Fehlerzustand der jeweiligen Schaltvorrichtungen bestimmt werden, d. h. eine funktionierende (z. B. offene) Schaltvorrichtung oder eine defekte (z. B. geschlossene) Schaltvorrichtung bestimmt werden. Bevorzugt sind dabei die Vergleichspotentialbereiche Wertebereiche für mögliche Spannungswerte des Diagnosepotentialunterschiedes. Vorzugsweise ist ein erster Vergleichspotentialbereich vorgesehen, welcher für einen normalen Funktionszustand sämtlicher (z. B. zu prüfender) elektrischer Schaltvorrichtungen spezifisch ist. Des Weiteren ist zum Beispiel ein zweiter Vergleichspotentialbereich vorgesehen, welcher für eine defekte erste Schaltvorrichtung (in einem defekten Funktionszustand) spezifisch ist, und/oder ein dritter Vergleichspotentialbereich vorgesehen, welcher für eine defekte zweite Schaltvorrichtung (in dem defekten Funktionszustand) spezifisch ist. Auch ist es denkbar, dass weitere Schaltvorrichtungen des Netzes vorgesehen sind, wobei dann auch weitere Vergleichspotentialbereiche, welche für die jeweiligen weiteren Schaltvorrichtungen spezifisch sind, vorgesehen sein können. Furthermore, it can be advantageous in the context of the invention if at least two electrical switching devices of the network are provided with respective functional states, and different specific reference potential ranges are defined for the functional states, and the respective functional state is preferably determined as an error state on the basis of the comparison result, whereby a faulty electrical switching device is identified. In other words, an error state of the respective switching devices can be determined on the basis of the comparison result and / or by the comparison and / or the assignment of a single (common) detected diagnostic potential difference and / or the comparison and / or the assignment with (or to) different comparison potential ranges That is, a functioning (eg, open) switching device or a defective (eg, closed) switching device may be determined. In this case, the comparison potential ranges are preferably value ranges for possible voltage values of the diagnostic potential difference. Preferably, a first comparison potential range is provided, which is specific for a normal functional state of all (for example, to be tested) electrical switching devices. Furthermore, for example, a second Provided comparison potential range, which is specific for a defective first switching device (in a defective functional state), and / or provided a third comparison potential range, which is specific for a defective second switching device (in the defective functional state). It is also conceivable that further switching devices of the network are provided, in which case further comparison potential ranges, which are specific to the respective further switching devices, may be provided.
Bevorzugt werden die Vergleichspotentialbereiche jeweils dadurch bestimmt, dass für einen für den jeweiligen Funktionszustand der jeweiligen (elektrischen) Schaltvorrichtung spezifischen Wert des Diagnosepotentialunterschieds ein (Werte-) Bereich um diesen Wert gebildet wird, z. B. unter Berücksichtigung von Toleranzen wie Messtoleranzen und/oder Widerstandstoleranzen. Dieser Wertebereich wird dann z. B. digital gespeichert, z. B. in einem nicht-flüchtigen Speicher einer Diagnosevorrichtung. Es kann z. B. mindestens einer der folgenden Funktionszustände, bevorzugt Fehlerzustände, vorgesehen sein und/oder bestimmt werden, und/oder voneinander und/oder von normalen Funktionszuständen der jeweiligen Schaltvorrichtungen unterschieden werden: The comparison potential ranges are each preferably determined by forming a (value) range around this value for a value of the diagnostic potential difference that is specific to the respective functional state of the respective (electrical) switching device. B. taking into account tolerances such as measurement tolerances and / or resistance tolerances. This value range is then z. B. digitally stored, z. In a non-volatile memory of a diagnostic device. It can, for. B. at least one of the following functional states, preferably fault conditions, be provided and / or determined, and / or from each other and / or normal functional states of the respective switching devices are distinguished:
ein normaler Funktionszustand der sämtlichen Schaltvorrichtungen, z. B. bei Zuordnung des erfassten Diagnosepotentialunterschieds zu einen ersten Vergleichspotentialbereich,  a normal functional state of all switching devices, eg. B. when assigning the detected diagnostic potential difference to a first reference potential range,
ein offener (Funktions-) Zustand der ersten und/oder zweiten und/oder weiteren elektrischen Schaltvorrichtung,  an open (functional) state of the first and / or second and / or further electrical switching device,
ein geschlossener und/oder klebender und/oder defekter (Funktions- und/oder Fehler-) Zustand der ersten Schaltvorrichtung, z. B. bei Zuordnung des erfassten Diagnosepotentialunterschieds zu einen zweiten Vergleichspotentialbereich, ein geschlossener und/oder klebender und/oder defekter (Funktions- und/oder Fehler-) Zustand der zweiten Schaltvorrichtung, z. B. bei Zuordnung des erfassten Diagnosepotentialunterschieds zu einen dritten Vergleichspotentialbereich, ein geschlossener und/oder klebender und/oder defekter (Funktions- und/oder Fehler-) Zustand der weiteren Schaltvorrichtung, z. B. bei Zuordnung des erfassten a closed and / or adhesive and / or defective (functional and / or fault) state of the first switching device, for. B. when assigning the detected diagnostic potential difference to a second comparison potential range, a closed and / or adhesive and / or defective (functional and / or fault) state of the second switching device, for. B. when assigning the detected diagnostic potential difference to a third comparison potential range, a closed and / or adhesive and / or defective (functional and / or error) state of the other switching device, eg. B. when assigning the detected
Diagnosepotentialunterschieds zu einen weiteren Vergleichspotentialbereich. Ein weiterer Vorteil kann im Rahmen der Erfindung erzielt werden, wenn zur Bestimmung des Funktionszustands der elektrischen Schaltvorrichtung und/oder weiterer elektrischer Schaltvorrichtungen ausschließlich ein einziger Diagnosepotentialunterschied, bevorzugt als ein einziger elektrischer Spannungswert, erfasst wird, und vorzugsweise mit einer von der Anzahl der zu bestimmenden Funktionszuständen und/oder Schaltvorrichtungen abhängigen Anzahl von Vergleichspotentialbereichen verglichen wird, um das Vergleichsergebnis zu bestimmen. Alternativ oder zusätzlich kann es vorgesehen sein, dass das Diagnosenetzwerk derart ausgeführt ist, dass sich in Abhängigkeit von einer Änderung der Funktionszustände die Eigenschaften des Diagnosenetzwerkes (wie z. B. Widerstandswerte und/oder Potentiale des Diagnosenetzwerkes) ändern, so dass vorzugsweise durch eine Auswertung eines einzigen Diagnosepotentialunterschiedes bzw. einer einzigen Spannung erkannt werden kann, welchen Funktionszustand die jeweiligen Schaltvorrichtungen haben. Dies ermöglicht eine besonders einfache und schnelle sowie kostengünstige Funktionsprüfung von ein oder mehreren Schaltvorrichtungen. Diagnostic potential difference to another comparison potential range. A further advantage can be achieved in the context of the invention if, for the determination of the functional state of the electrical switching device and / or further electrical switching devices, only a single diagnostic potential difference, preferably as a single electrical voltage value, is detected, and preferably one of the number to be determined Functional state and / or switching devices dependent number of comparison potential areas is compared to determine the comparison result. Alternatively or additionally, it may be provided that the diagnostic network is designed such that the properties of the diagnostic network (such as resistance values and / or potentials of the diagnostic network) change as a function of a change in the functional states, so that preferably by an evaluation a single diagnostic potential difference or a single voltage can be detected, which functional state have the respective switching devices. This allows a particularly simple and fast as well as inexpensive functional testing of one or more switching devices.
Des Weiteren kann es im Rahmen der Erfindung vorgesehen sein, dass bei der Funktionsprüfung, vorzugsweise zumindest vor und/oder bei dem Erfassen des Diagnosepotentialunterschiedes, die Versorgung der elektrischen Komponente durch den Energiespeicher eingeschränkt wird, vorzugsweise durch eine Reduzierung oder vollständige Unterbrechung der Versorgung der elektrischen Komponente. Bevorzugt kann dabei die elektrische Komponente als ein Verbraucher des Netzes, aber vorzugsweise auch als eine Energiequelle wie ein Ladegerät ausgeführt sein. Entsprechend wird vorzugsweise unter der Versorgung der elektrischen Komponente auch allgemein eine elektrische Verbindung und/oder Energieübertragung, auch zum Beispiel von der elektrischen Komponente an den Energiespeicher, verstanden. Die Unterbrechung der Versorgung ermöglicht dabei bevorzugt, dass die Funktionsprüfung auch bei einem spannungsfreien Netz, bevorzugt bei einem spannungsfreien und/oder deaktiven DC-Bus, beispielsweise auch durch einen UDS (Unified Diagnostic Services), durchgeführt werden kann. Es ist ferner denkbar, dass der bestimmte Funktionszustand ein Fehlerzustand der elektrischen Schaltvorrichtung, vorzugsweise eine unterbliebene und/oder fehlerhafte Ausführung der Ansteuerung, vorzugsweise ein unterbliebenes Öffnen, besonders bevorzugt ein Schützkleber, der elektrischen Schaltvorrichtung ist. Alternativ oder zusätzlich ist es denkbar, dass zum Beispiel bei der Funktionsprüfung durch das definierte Ansteuern der mindestens einen elektrischen Schaltvorrichtung ein Öffnen jeder der elektrischen Schaltvorrichtungen angesteuert wird. Bevorzugt wird dabei zur Funktionsprüfung zunächst das definierte Ansteuern derart durchgeführt, dass sämtliche Schaltvorrichtungen geöffnet werden. So kann durch eine Auswertung des Vergleichsergebnisses eine geschlossene Schaltvorrichtung identifiziert werden, welche somit als fehlerhaft diagnostiziert werden kann. Furthermore, it can be provided within the scope of the invention that during the functional test, preferably at least before and / or when detecting the potential difference of the diagnosis, the supply of the electrical component is limited by the energy store, preferably by a reduction or complete interruption of the supply of the electrical Component. Preferably, the electrical component can be designed as a consumer of the network, but preferably also as an energy source such as a charger. Accordingly, the supply of the electrical component is also generally understood as meaning in general an electrical connection and / or energy transfer, also, for example, from the electrical component to the energy store. The interruption of the supply preferably makes it possible for the functional test to be carried out even with a voltage-free network, preferably with a voltage-free and / or deactive DC bus, for example also by a UDS (Unified Diagnostic Services). It is also conceivable that the specific functional state is a fault state of the electrical switching device, preferably a failure and / or faulty execution of the control, preferably a failure to open, more preferably a contact adhesive, the electrical switching device. Alternatively or additionally it is conceivable that, for example, in the functional test by the defined driving the at least one electrical switching device opening of each of the electrical switching devices is driven. For the functional test, the defined activation is preferably carried out in such a way that all switching devices are opened. Thus, by evaluating the comparison result, a closed switching device can be identified, which can thus be diagnosed as defective.
Ebenfalls Gegenstand der Erfindung ist ein Prüfsystem für eine elektrische Funktionsprüfung bei einem Fahrzeug, aufweisend: Likewise subject of the invention is a test system for an electrical functional test in a vehicle, comprising:
- mindestens einen elektrischen Energiespeicher, vorzugsweise einen Hochvolt- Speicher und/oder ein wiederaufladbares Hochvolt-Batteriesystem, für ein elektrisches Netz, vorzugsweise Hochvolt-Netz, des Fahrzeuges, welcher vorzugsweise zur elektrischen Versorgung mindestens einer mit dem Energiespeicher elektrisch verbindbaren elektrischen Komponente des Netzes dient, - At least one electrical energy storage, preferably a high-voltage memory and / or a rechargeable high-voltage battery system, for an electrical network, preferably high-voltage network, the vehicle, which preferably serves for the electrical supply of at least one electrically connected to the energy storage electrical component of the network .
- mindestens eine elektrische Schaltvorrichtung des Netzes, vorzugsweise ein Relais und/oder Schütz, zur, bevorzugt vollständigen, Unterbrechung und/oder Herstellung der elektrischen Verbindung zwischen dem (elektrischen) Energiespeicher und der elektrischen Komponente durch einen Schaltvorgang der elektrischen Schaltvorrichtung, vorzugsweise durch ein Öffnen und/oder Schließen der elektrischen Schaltvorrichtung, - At least one electrical switching device of the network, preferably a relay and / or contactor, for, preferably complete, interruption and / or production of the electrical connection between the (electric) energy storage and the electrical component by a switching operation of the electrical switching device, preferably by opening and / or closing the electrical switching device,
wobei ein Diagnosenetzwerk mit einem Diagnoseschaltelement zur Funktionsprüfung der elektrischen Schaltvorrichtung am Netz vorgesehen ist, und das Diagnoseschaltelement, vorzugsweise ein elektrischer Schalter, zwischen dem Energiespeicher und einem Diagnoseprüfelement, vorzugsweise einem Widerstand und/oder einer Impedanz, in einem Diagnosepfad des Diagnosenetzwerkes angeordnet ist, wobei das Diagnoseschaltelement zur Initiierung der Funktionsprüfung schaltbar ist. Hierbei ist vorzugsweise vorgesehen, dass das Diagnosenetzwerk für jede der mindestens einen elektrischen Schaltvorrichtungen mindestens einen (für die jeweilige elektrische Schaltvorrichtung) spezifischen Prüfpfad aufweist, welcher mit den (z. B. sämtlichen) Hauptkontakten der jeweiligen elektrischen Schaltvorrichtung elektrisch verbunden ist. Vorzugsweise ist der Prüfpfad mit der elektrischen Schaltvorrichtung, für welche der Prüfpfad spezifisch ist, derart verbunden, dass die elektrische Schaltvorrichtung im Stromkreis des Prüfpfads integriert ist. Bevorzugt ist der Prüfpfad mit den Hauptkontakten derart elektrisch verbunden, dass der jeweilige Prüfpfad durch einen Funktionszustand der jeweiligen elektrischen Schaltvorrichtung elektrisch beeinflussbar ist, zum Beispiel so dass sich ein geöffneter Funktionszustand der jeweiligen elektrischen Schaltvorrichtung in anderer Weise auf einen Diagnosepotentialunterschied auswirkt als ein geschlossener Funktionszustand der jeweiligen elektrischen Schaltvorrichtung. Hierzu ist bevorzugt jeder Prüfpfad mit dem Diagnosepfad des Diagnosenetzwerkes elektrisch verbunden, so dass anhand eines erfassbaren Diagnosepotentialunterschiedes an dem Diagnosepfad der Funktionszustand bestimmbar ist. Bevorzugt unterscheidet sich dabei der Hauptkontakt von den Hilfskontakten der Schaltvorrichtung, welche beispielsweise lediglich zur Ansteuerung der Schaltvorrichtung dienen. Dagegen sind zum Beispiel die Hauptkontakte dazu ausgeführt, die Unterbrechung und/oder Herstellung der elektrischen Verbindung direkt durchzuführen. Bevorzugt sind dabei mindestens zwei oder mehrere elektrische Schaltvorrichtungen vorgesehen, wobei entsprechend für jede dieser Schaltvorrichtungen ein zugeordneter spezifischer Prüfpfad des Diagnosenetzwerkes vorgesehen ist. Sämtliche Prüfpfade sind dabei zum Beispiel mit dem nur einen Diagnosepfad des Diagnosenetzwerkes elektrisch verbunden, so dass anhand des einen einzigen erfassbaren Diagnosepotentialunterschiedes an den Diagnosepfad der jeweilige Funktionszustand der jeweiligen Schaltvorrichtungen, d. h. vorzugsweise jeder einzelne Funktionszustand sämtlicher Schaltvorrichtungen, bestimmbar ist. Mit anderen Worten kann durch die Erfassung und Auswertung eines einzigen Diagnosepotentialunterschiedes der Funktionszustand (z. B. offen oder geschlossen) für die einzelnen Schaltvorrichtungen bestimmt werden, so dass zum Beispiel ein erster Funktionszustand einer ersten elektrischen Schaltvorrichtung von einem zweiten Funktionszustand einer zweiten elektrischen Schaltvorrichtung unterschieden werden kann und/oder unterscheidbar ist. Damit bringt das erfindungsgemäße Prüfsystem die gleichen Vorteile mit sich, wie sie ausführlich mit Bezug auf ein erfindungsgemäßes Verfahren beschrieben worden sind. wherein a diagnostic network is provided with a diagnostic switching element for functional testing of the electrical switching device on the network, and the diagnostic switching element, preferably an electrical switch, between the energy storage and a Diagnoseprüfelement, preferably a resistor and / or an impedance, is arranged in a diagnostic path of the diagnostic network, wherein the diagnostic switching element is switchable to initiate the functional test. In this case, it is preferably provided that the diagnostic network has at least one (for the respective electrical switching device) specific test path for each of the at least one electrical switching device, which is electrically connected to the (eg all) main contacts of the respective electrical switching device. Preferably, the test path is connected to the electrical switching device, for which the test path is specific, such that the electrical switching device is integrated in the circuit of the test path. Preferably, the test path is electrically connected to the main contacts such that the respective test path is electrically influenced by a functional state of the respective electrical switching device, for example so that an open functional state of the respective electrical switching device in a different way affects a potential difference diagnosis as a closed functional state of the respective electrical switching device. For this purpose, each test path is preferably electrically connected to the diagnostic path of the diagnostic network, so that the functional state can be determined on the basis of a detectable diagnostic potential difference on the diagnostic path. Preferably, the main contact differs from the auxiliary contacts of the switching device, which serve for example only for driving the switching device. In contrast, for example, the main contacts are designed to perform the interruption and / or production of the electrical connection directly. At least two or more electrical switching devices are preferably provided, with an associated specific test path of the diagnostic network being provided correspondingly for each of these switching devices. All test paths are electrically connected, for example, to only one diagnostic path of the diagnostic network, so that the respective functional state of the respective switching devices, ie preferably each individual functional state of all the switching devices, can be determined on the basis of the one detectable diagnostic potential difference. In other words, by detecting and evaluating a single diagnostic potential difference, the functional state (eg, open or closed) for the individual switching devices can be determined, so that, for example, a first functional state of a first electrical switching device is different from a second functional state of a second electrical switching device can be and / or is distinguishable. Thus, the test system according to the invention brings the same advantages as have been described in detail with reference to a method according to the invention.
Gemäß einem weiteren Vorteil kann es im Rahmen der Erfindung vorgesehen sein, dass die mindestens eine elektrische Schaltvorrichtung jeweils als eine (z. B. fernsteuerbare) Schaltvorrichtung, vorzugsweise als eine Hochvolt-Schaltvorrichtung und/oder ein elektrisches Relais und/oder ein elektrisches Schütz, ausgebildet ist, und bevorzugt das Netz als Hochvolt-Bordnetz des Fahrzeuges ausgeführt ist. Vorzugsweise kann weiter das Prüfelement als eine, bevorzugt hochohmige, Impedanz und/oder als ein hochohmiger Widerstand ausgeführt sein. Dies ermöglicht ein zuverlässiges Unterbrechen und/oder Herstellen der elektrischen Verbindung zwischen dem Energiespeicher und der elektrischen Komponente, so dass die Funktionsprüfung bei nicht aktiviertem Hochvolt-Bus und so zum Beispiel auch über einen Werkstatttester durchgeführt werden kann. Es ist ferner denkbar, dass die elektrische Schaltvorrichtung als eine elektrische Sicherung zum Unterbrechen eines Stromkreises im Fehlerfall (z. B. bei Überstrom) und/oder als Hochvoltrelais und/oder als Hochvoltschütz ausgeführt ist. Bevorzugt unterscheidet sich die Schaltvorrichtung bezogen auf die technischen Eigenschaften und/oder Spezifikationen von dem Schaltelement, wie zum Beispiel dem Diagnoseschaltelement, wobei das Schaltelement lediglich als einfacher Schalter zum Schalten von Strömen im Diagnosenetzwerk ausgeführt ist. Vorzugsweise ist das Diagnosenetzwerk auf der Hochvoltseite des Netzes angeordnet, wobei vorzugsweise im Gegensatz zur Schaltvorrichtung durch das Schaltelement aufgrund der hochohmigen Impedanzen des Diagnosenetzwerkes nur geringe Ströme geschaltet werden müssen und/oder können. Besonders bevorzugt ist dabei das Diagnosenetzwerk (z. B. permanent) zumindest teilweise im Netz des Fahrzeuges integriert. Dies ermöglicht eine schnelle und zuverlässige Funktionsprüfung im Fahrzeug. According to a further advantage, it can be provided in the context of the invention that the at least one electrical switching device is in each case designed as a (eg remotely controllable) switching device, preferably as a high-voltage switching device and / or an electrical relay and / or an electrical contactor, is formed, and preferably the network is designed as a high-voltage electrical system of the vehicle. Preferably, further, the test element as a, preferably high-impedance, and / or as a high-impedance Resistance be executed. This allows reliable interruption and / or establishment of the electrical connection between the energy store and the electrical component, so that the functional test can be carried out when the high-voltage bus is not activated and thus, for example, via a workshop tester. It is also conceivable for the electrical switching device to be designed as an electrical fuse for interrupting a circuit in the event of a fault (for example in the event of an overcurrent) and / or as a high-voltage relay and / or as a high-voltage contactor. Preferably, the switching device differs based on the technical characteristics and / or specifications of the switching element, such as the diagnostic switching element, wherein the switching element is designed only as a simple switch for switching currents in the diagnostic network. Preferably, the diagnostic network is arranged on the high-voltage side of the network, wherein preferably in contrast to the switching device by the switching element due to the high impedance of the diagnostic network only small currents must be switched and / or can. Particularly preferably, the diagnostic network (eg permanent) is at least partially integrated in the network of the vehicle. This enables a fast and reliable functional test in the vehicle.
Des Weiteren kann es im Rahmen der Erfindung vorgesehen sein, dass mindestens eine erste elektrische Schaltvorrichtung des Netzes, vorzugsweise in einem positiven Strompfad des Netzes, und eine zweite elektrische Schaltvorrichtung des Netzes, bevorzugt in einem negativen Strompfad des Netzes, und/oder weitere elektrische Schaltvorrichtungen des Netzes, jeweils zur vollständigen Unterbrechung und/oder Herstellung der elektrischen Verbindung zwischen dem Energiespeicher und der elektrischen Komponente, und/oder zur Durchführung einer weiteren Netzfunktion, vorgesehen sind. Die weitere Netzfunktion ist beispielsweise eine Zuschaltung eines Ladegeräts und/oder eine Vorladefunktion. Auf diese Weise können beispielsweise beliebig viele Schaltvorrichtungen verwendet und durch die Funktionsprüfung geprüft werden, wobei hierzu das Diagnosenetzwerk kostengünstig und einfach durch weitere Prüfpfade und/oder Schaltelemente erweiterbar ist. Die weiteren Schaltelemente können dabei beispielsweise dazu dienen, die weiteren Prüfpfade zur Prüfung der weiteren Schaltvorrichtungen zu aktivieren. Bevorzugt sind der positive Pfad und der negative Pfad jeweils mit unterschiedlichen elektrischen Polen des Energiespeichers verbunden, so dass eine zuverlässige Unterbrechung der elektrischen Verbindung möglich ist. Vorteilhaft ist zudem, wenn für jede der elektrischen Schaltvorrichtungen, vorzugsweise genau oder mindestens, ein spezifischer Prüfpfad, vorzugsweise mit mindestens einem zugeordneten Prüfelement, vorgesehen ist, wobei jeder der Prüfpfade mit dem einen Diagnosepfad des Diagnosenetzwerkes als ein gemeinsamer Diagnosepfad elektrisch verbunden ist, so dass vorzugsweise anhand des einen erfassbaren Diagnosepotentialunterschiedes an dem Diagnosepfad der Funktionszustand für sämtliche der elektrischen Schaltvorrichtungen (jeweils einzeln und/oder unterscheidbar) bestimmbar ist. So kann schnell und zuverlässig durch eine einzige Spannungsmessung der Funktionszustand für verschiedene Schaltvorrichtungen bestimmt werden. Furthermore, it can be provided within the scope of the invention that at least one first electrical switching device of the network, preferably in a positive current path of the network, and a second electrical switching device of the network, preferably in a negative current path of the network, and / or further electrical switching devices of the network, in each case for the complete interruption and / or production of the electrical connection between the energy store and the electrical component, and / or for carrying out a further network function, are provided. The further network function is, for example, a connection of a charger and / or a pre-charge function. In this way, for example, any number of switching devices can be used and tested by the functional test, for which purpose the diagnostic network is cost-effective and easily expandable by further test paths and / or switching elements. The further switching elements can serve, for example, to activate the further test paths for testing the further switching devices. Preferably, the positive path and the negative path are each connected to different electrical poles of the energy store, so that a reliable interruption of the electrical connection is possible. It is also advantageous if, for each of the electrical switching devices, preferably exactly or at least, a specific test path is provided, preferably with at least one associated test element, wherein each of the test paths is electrically connected to the one diagnostic path of the diagnostic network as a common diagnostic path, so that Preferably, based on the one detectable diagnostic potential difference on the diagnostic path of the functional state for all of the electrical switching devices (each individually and / or distinguishable) can be determined. Thus, the functional state for various switching devices can be determined quickly and reliably by a single voltage measurement.
Es kann ferner vorgesehen sein, dass das Diagnosenetzwerk mindestens ein Abschaltelement aufweist, welches zur Abschaltung einer elektrischen Versorgung der elektrischen Komponente und/oder zur Abschaltung der Funktionsprüfung geschaltet wird, so dass vorzugsweise bei geöffneter elektrischer Schaltvorrichtung und/oder bei geöffnetem Diagnoseschaltelement, ein, vorzugsweise vollständiges, Unterbinden des Stromflusses und/oder ein vorzugsweise vollständiges Unterbrechen der elektrischen Verbindung zwischen dem Energiespeicher und einem ersten Teilbereich des Diagnosenetzwerkes einerseits und der elektrischen Komponente und einem zweiten Teilbereich des Diagnosenetzwerkes andererseits erfolgt. Dabei ist es beispielsweise möglich, dass das Diagnosenetzwerk mindestens ein Schaltelement umfasst, wobei ein erstes Schaltelement als ein Diagnoseschaltelement zur Initiierung der Funktionsprüfung geschaltet wird, so dass vorzugsweise bei geschlossenem zweiten Schaltelement, vorzugsweise dem Abschaltelement, eine vollständige elektrische Verbindung des Energiespeichers mit dem Diagnosenetzwerk erfolgt. Bevorzugt ist dabei das Abschaltelement derart steuerungstechnisch mit den elektrischen Schaltvorrichtungen verbunden, dass bei einer vollständigen Abschaltung und/oder Unterbindung der Versorgung der Komponenten sowohl die elektrischen Schaltvorrichtungen als auch das Abschaltelement angesteuert wird. Auf diese Weise kann zuverlässig eine elektrische Energieübertragung zwischen dem Energiespeicher und den Komponenten unterbunden werden, so dass aufgrund des Diagnosenetzwerkes kein Energieverlust auftritt. Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnungen Ausführungsbeispiele der Erfindung im Einzelnen beschrieben sind. Dabei können die in den Ansprüchen und in der Beschreibung erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein. Es zeigen: It may further be provided that the diagnostic network has at least one shutdown element, which is switched to cut off an electrical supply of the electrical component and / or to switch off the functional test, so that preferably with open electrical switching device and / or when the diagnostic switching element is open, preferably complete, preventing binding of the current flow and / or a preferably complete interruption of the electrical connection between the energy storage and a first portion of the diagnostic network on the one hand and the electrical component and a second portion of the diagnostic network on the other hand. In this case, it is possible, for example, that the diagnostic network comprises at least one switching element, wherein a first switching element is switched as a diagnostic switching element for initiating the functional test, so that preferably with a closed second switching element, preferably the shutdown, a complete electrical connection of the energy storage is done with the diagnostic network , In this case, the switch-off element is preferably connected to the electric switching devices in such a manner that, in the event of complete disconnection and / or suppression of the supply of the components, both the electrical switching devices and the switch-off element are actuated. In this way, reliable electrical energy transfer between the energy store and the components can be prevented, so that no energy loss occurs due to the diagnostic network. Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description in which, with reference to the drawings, embodiments of the invention are described in detail. The features mentioned in the claims and in the description may each be essential to the invention individually or in any desired combination. Show it:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Prüfsystems, 1 is a schematic representation of a test system according to the invention,
Fig. 2 eine weitere schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Fig. 2 is a further schematic representation of an inventive
Prüfsystems,  test system,
Fig. 3 eine weitere schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Fig. 3 is a further schematic representation of an inventive
Prüfsystems, Fig. 4 eine weitere schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen  4, a further schematic representation of an inventive
Prüfsystems.  Test system.
Anhand der Fig. 1 bis 4 wird schematisch ein erfindungsgemäßes Prüfsystem 1 dargestellt und ein erfindungsgemäßes Verfahren veranschaulicht. Das erfindungsgemäße Prüfsystem 1 umfasst mindestens einen elektrischen Energiespeicher 2 für ein elektrisches Netz 5 eines Fahrzeuges. Der Energiespeicher 2 dient dabei zur elektrischen Versorgung mindestens einer mit dem Energiespeicher 2 elektrisch verbindbaren elektrischen Komponente 4 des Netzes 5. Die elektrische Verbindung ist bevorzugt nur dann vollständig hergestellt, wenn eine erste elektrische Schaltvorrichtung 40a und eine zweite elektrische Schaltvorrichtung 40b geschlossen sind, d. h. ein geschlossener Funktionszustand der ersten und zweiten elektrischen Schaltvorrichtung 40a, 40b vorliegt. Zudem ist eine weitere elektrische Schaltvorrichtung 40c gezeigt, welche beispielsweise als Vorlade-Schütz ausgeführt ist. Sämtliche elektrische Schaltvorrichtungen 40 können dabei beispielsweise als Schütz und/oder Relais ausgeführt sein. A test system 1 according to the invention is schematically illustrated with reference to FIGS. 1 to 4 and a method according to the invention is illustrated. The test system 1 according to the invention comprises at least one electrical energy store 2 for an electrical network 5 of a vehicle. The energy storage device 2 serves for the electrical supply of at least one electrical component 4 of the network 5 that can be electrically connected to the energy storage device 2. The electrical connection is preferably completely made only if a first electrical switching device 40a and a second electrical switching device 40b are closed, ie. H. a closed functional state of the first and second electrical switching device 40a, 40b is present. In addition, a further electrical switching device 40c is shown, which is designed for example as a pre-charge contactor. All electrical switching devices 40 can be designed, for example, as a contactor and / or relay.
Es ist zudem ersichtlich, dass die erste elektrische Schaltvorrichtung 40a in einem positiven Strompfad 6 des Netzes 5 und die zweite elektrische Schaltvorrichtung 40b in einem negativen Strompfad 7 des Netzes 5 angeordnet sind. Die gezeigte Anordnung ist selbstverständlich nur beispielhaft. Zur Funktionsprüfung der Schaltvorrichtung 40 ist weiter ein Diagnosenetzwerk 50 vorgesehen, welches ein Diagnoseschaltelement 21 als Schalter zum Unterbrechen oder Schließen des Stromkreises des Diagnosenetzwerkes 50 aufweist. Selbstverständlich können auch weitere Schaltelemente 20, wie beispielsweise ein in Fig. 4 gezeigtes Abschaltelement 22, vorgesehen sein. Das Diagnoseschaltelement 21 dient dabei zum Beispiel zum Initiieren der Funktionsprüfung bei geschlossenem Abschaltelement 22, und vorzugsweise dient das Abschaltelement 22 zum vollständigen Unterbinden des Stromflusses von einem ersten Teilbereich des Diagnosenetzwerkes 50 zu einem zweiten Teilbereich des Diagnosenetzwerkes 50 (bei geöffnetem Diagnoseschaltelement 21). So ist in Fig. 1 erkennbar, dass der erste Teilbereich (aufweisend z. B. die Prüfelemente R1 , R3 und R4) des Diagnosenetzwerkes 50 mit dem Energiespeicher 2 verbunden ist und der zweite Teilbereich (aufweisend z. B. die Prüfelemente R2, R5 und R6) des Diagnosenetzwerkes 50 mit der mindestens einer elektrischen Komponente 4 verbunden ist. Ohne Einsatz des Abschaltelements 22 ist daher bei geöffneten Schaltvorrichtungen 40 sowie bei geöffnetem Diagnoseschaltelement 21 dennoch ein Stromfluss vom ersten Teilbereich in den zweiten Teilbereich möglich. Durch eine Öffnung des Abschaltelements 22 kann daher gemäß Fig. 4 der Stromkreis vollständig unterbrochen werden. It can also be seen that the first electrical switching device 40a in a positive current path 6 of the network 5 and the second electrical switching device 40b in a negative current path 7 of the network 5 are arranged. The arrangement shown is of course only as an example. For functional testing of the switching device 40, a diagnostic network 50 is further provided, which has a diagnostic switching element 21 as a switch for interrupting or closing the circuit of the diagnostic network 50. Of course, other switching elements 20, such as a shut-off element 22 shown in FIG. 4, may be provided. The diagnostic switching element 21 serves, for example, to initiate the functional test with the shut-off element 22 closed, and preferably the shut-off element 22 serves to completely prevent the flow of current from a first subarea of the diagnosis network 50 to a second subarea of the diagnostic network 50 (with the diagnostic switching element 21 open). 1, it can be seen that the first subarea (having, for example, the test elements R1, R3 and R4) of the diagnosis network 50 is connected to the energy store 2 and the second subarea (comprising, for example, the test elements R2, R5 and R6) of the diagnostic network 50 is connected to the at least one electrical component 4. Without the use of the switch-off element 22, therefore, a current flow from the first partial region into the second partial region is still possible with the switching devices 40 open and with the diagnostic switching element 21 open. By an opening of the shut-off element 22 can therefore be completely interrupted according to FIG. 4, the circuit.
Zur Funktionsprüfung umfasst das Diagnosenetzwerk 50 mehrere Prüfelemente 60, welche beispielsweise jeweils als Impedanz und/oder hochohmiger Widerstand ausgeführt sind. Als ein erstes Prüfelement 60 ist beispielsweise ein Diagnoseprüfelement 61 in einem Diagnosepfad 52 des Diagnosenetzwerkes 50 vorgesehen. In Prüfpfaden 55 des Diagnosenetzwerkes 50 sind ferner weitere Prüfelemente 60 angeordnet. So ist in einem ersten Prüfpfad 55a, welcher für eine erste elektrische Schaltvorrichtung 40a spezifisch ausgeführt ist, ein Prüfelement R2 vorgesehen. Weiter ist in einem zweiten Prüfpfad 55b, welcher für eine zweite elektrische Schaltvorrichtung 40b spezifisch ausgeführt ist, ein Prüfelement R5 vorgesehen. Des Weiteren ist (optional, wie durch eine gestrichelte Linie gekennzeichnet) in einem weiteren Prüfpfad 55c, welcher für eine weitere elektrische Schaltvorrichtung 40c spezifisch ausgeführt ist, ein Prüfelement R6 angeordnet. Auch ist es denkbar, dass das Diagnosenetzwerk 50 Prüfelemente 60 aufweist, welche für sämtliche elektrische Schaltvorrichtungen 40 relevant sind, wie schematisch durch die Prüfelemente R1 und R3 gezeigt ist. Von besonderer Bedeutung ist dabei das Diagnoseprüfelement 61 , welches auch mit R4 gekennzeichnet ist und ebenfalls elektrisch mit sämtlichen zu prüfenden Schaltvorrichtungen 40 verbunden ist, sofern das Diagnoseschaltelement 21 geschlossen ist. Die gezeigte Position des Diagnoseschaltelements 21 ist beispielhaft und es kann selbstverständlich auch zwischen den Prüfelementen R1 und R3 liegen. Zur Funktionsprüfung erfolgt dann ein Erfassen eines für einen Funktionszustand der elektrischen Schaltvorrichtung 40, d. h. vorzugsweise der ersten elektrischen Schaltvorrichtung 40a und der zweiten elektrischen Schaltvorrichtung 40b und der weiteren elektrischen Schaltvorrichtung 40c, spezifischen Diagnosepotentialunterschiedes 70 an dem Diagnosepfad 52 des Diagnosenetzwerkes 50, wobei der Diagnosepotentialunterschied 70 als ein Teil eines Gesamtpotentialunterschiedes 65 (z. B. der Betriebsspannung des Diagnosenetzwerks 50) gebildet ist. Bevorzugt erfolgt für die Funktionsprüfung auch eine Erfassung des Gesamtpotentialunterschiedes 65, welcher zum Beispiel der Ausgangsspannung des Energiespeichers 2 entspricht. Zur Durchführung der Funktionsprüfung und/oder Erfassung und/oder Auswertung ist vorzugsweise eine Diagnosevorrichtung 30 vorgesehen, wobei durch eineFor functional testing, the diagnostic network 50 includes a plurality of test elements 60, which are designed, for example, in each case as an impedance and / or high-impedance resistor. As a first test element 60, for example, a diagnostic test element 61 is provided in a diagnostic path 52 of the diagnostic network 50. In test paths 55 of the diagnostic network 50 further test elements 60 are further arranged. Thus, in a first test path 55a, which is designed specifically for a first electrical switching device 40a, a test element R2 is provided. Furthermore, a test element R5 is provided in a second test path 55b, which is designed specifically for a second electrical switching device 40b. Furthermore, (optionally, as indicated by a dashed line) in a further test path 55c, which is designed specifically for a further electrical switching device 40c, a test element R6 is arranged. It is also conceivable that the diagnosis network 50 has test elements 60 which are relevant for all electrical switching devices 40, as shown schematically by the test elements R1 and R3. Of particular importance is the Diagnoseprüfelement 61, which is also marked with R4 and also electrically with all zu testing switching devices 40 is connected, if the diagnostic switching element 21 is closed. The position shown of the diagnosis switching element 21 is exemplary and it may of course also lie between the test elements R1 and R3. For functional testing, detection of a diagnostic potential difference 70 specific to a functional state of the electrical switching device 40, ie preferably the first electrical switching device 40a and the second electrical switching device 40b and the further electrical switching device 40c, is then carried out on the diagnostic path 52 of the diagnostic network 50, the diagnostic potential difference 70 is formed as part of a total potential difference 65 (eg, the operating voltage of the diagnostic network 50). For the functional test, detection of the total potential difference 65, which corresponds, for example, to the output voltage of the energy store 2, preferably also takes place. To carry out the functional test and / or detection and / or evaluation, a diagnostic device 30 is preferably provided, wherein by a
Gesamtpotentialunterschiedmessvorrichtung 80 der Diagnosevorrichtung 30 der Gesamtpotentialunterschied 65 erfasst und durch eineTotal potential difference measuring device 80 of the diagnostic device 30 of the total potential difference 65 detected and by a
Diagnosepotentialunterschiedmessvorrichtung 90 der Diagnosevorrichtung 30 der Diagnosepotentialunterschied 70 erfasst werden kann. Sämtliche elektrische Schaltvorrichtungen 40 werden dabei beispielsweise derart angesteuert, dass im normalen (funktionsfähigen) Funktionszustand der Schaltvorrichtungen ein Öffnen der Schaltvorrichtungen 40 erfolgt. Wenn nun die Schaltvorrichtungen 40 in Ordnung und damit geöffnet sind, liegt der erfasste Diagnosepotentialunterschied 70 (d. h. der erfasste Spannungswert) in einem Bereich um V1. Die Spannung V1 beträgt dabei: Diagnostic potential difference measuring device 90 of the diagnostic device 30, the diagnostic potential difference 70 can be detected. All electrical switching devices 40 are driven, for example, such that in the normal (functional) functional state of the switching devices opening of the switching devices 40 takes place. Now, with the switching devices 40 in order and thus open, the detected diagnostic potential difference 70 (i.e., the detected voltage value) is in a range around V1. The voltage V1 is:
R4 R4
VI = V2 (— + R3 + R4)  VI = V2 (- + R3 + R4)
V2 bezeichnet dabei den erfassten und/oder vorbekannten Gesamtpotentialunterschied 65, z. B. einer Spannung mindestens einer Zelle des Energiespeichers. Diese Berechnung kann beispielsweise durch die Diagnosevorrichtung 30 durch digital durchführbare arithmetische Operationen durchgeführt werden. Wird dabei festgestellt, dass der erfasste Diagnosepotentialunterschied 70 in dem Bereich um diesen Wert V1 liegt, zum Beispiel durch den Vergleich und/oder das Zuordnen des erfassten Diagnosepotentialunterschiedes 70 mit dem (z. B. ersten) Vergleichspotentialbereich, so kann davon ausgegangen werden, dass sämtliche elektrische Schaltvorrichtungen 40 funktionsfähig sind. Ein um den Wert V1 definierter Bereich ist damit z. B. der erste Vergleichspotentialbereich. Gemäß Fig. 2 ist eine Situation gezeigt, in welcher die erste elektrische Schaltvorrichtung 40a einen defekten Funktionszustand aufweist. Anders als die zweite elektrische Schaltvorrichtung 40b befindet sich dabei die erste elektrische Schaltvorrichtung 40a im geschlossenen Zustand (bzw. klebt). Während der Diagnosepotentialunterschied 70 gemäß Fig. 1 in einem Bereich um V1 als einen ersten Vergleichspotentialbereich liegt, liegt nunmehr der Diagnosepotentialunterschied 70 in einem Bereich W als ein zweiter Vergleichspotentialbereich. Die Spannung VT beträgt in diesem Fall: V2 indicates the detected and / or known total potential difference 65, z. B. a voltage of at least one cell of the energy storage. This calculation can be performed, for example, by the diagnostic device 30 by digitally executable arithmetic operations. If it is determined that the detected diagnostic potential difference 70 is in the range around this value V1, for example by comparing and / or assigning the detected diagnostic potential difference 70 with the (eg first) comparison potential range, it can be assumed that all electrical switching devices 40 are functional. An area defined by the value V1 is thus z. B. the first comparison potential range. 2, a situation is shown in which the first electrical switching device 40a has a defective functional state. Unlike the second electrical switching device 40b, the first electrical switching device 40a is in the closed state (or sticks). While the diagnostic potential difference 70 of FIG. 1 is in a range around V1 as a first comparison potential range, now the diagnosis potential difference 70 is in a range W as a second comparison potential range. The voltage VT in this case is:
RARA
VI' = V2 VI '= V2
(Ä1 | |Ä2) + R3 + R4  (Ä1 | | Ä2) + R3 + R4
Wird also durch ein Zuordnen und/oder gemäß dem Vergleich des erfassten Diagnosepotentialunterschiedes 70 mit dem zweiten vordefinierten Vergleichspotentialbereich festgestellt, dass der erfasste Diagnosepotentialunterschied 70 in diesem zweiten Vergleichspotentialbereich liegt, so kann davon ausgegangen werden, dass die erste elektrische Schaltvorrichtung 40a sich im defekten Funktionszustand befindet. Die entsprechende hierfür spezifische Veränderung des Diagnosenetzwerkes 50 wird schematisch als Ersatzschaltbild durch Fig. 2 dargestellt. If it is determined by an association and / or according to the comparison of the detected diagnostic potential difference 70 with the second predefined comparison potential range that the detected diagnostic potential difference 70 lies in this second comparison potential range, then it can be assumed that the first electrical switching device 40a is in the defective functional state , The corresponding specific change of the diagnosis network 50 for this purpose is shown schematically as an equivalent circuit diagram by FIG. 2.
Weiter ist in Fig. 3 schematisch als Ersatzschaltbild die spezifische Änderung des Diagnosenetzwerkes 50 dargestellt, wenn die zweite elektrische Schaltvorrichtung 40b sich im defekten Funktionszustand befindet. In diesem Fall liegt der Diagnosepotentialunterschied 70 aufgrund der geschlossenen zweiten Schaltvorrichtung 40b in einem Bereich um die Spannung V1", welche sich wie folgt berechnen lässt: Furthermore, the specific change of the diagnostic network 50 is shown schematically in FIG. 3 as an equivalent circuit diagram when the second electrical switching device 40b is in the defective functional state. In this case, the diagnosis potential difference 70 due to the closed second switching device 40b is in a range around the voltage V1 ", which can be calculated as follows:
VI" = V2 R4 ( 3+R4)| |R5 VI "= V2 R4 (3 + R4) | | R5
(R3+R4) (R3+R4)| |R5+R1 Der Bereich um die Spannung V1" bildet entsprechend den dritten Vergleichspotentialbereich. VT und VT' bilden entsprechend einen für den jeweiligen Funktionszustand der jeweiligen (elektrischen) Schaltvorrichtung 40 spezifischen Wert des Diagnosepotentialunterschiedes 70. Für die weitere elektrische Schaltvorrichtung 40c kann selbstverständlich in gleicher Weise ein weiterer Vergleichspotentialbereich berechnet und genutzt werden. (R3 + R4) (R3 + R4) | | R5 + R1 The area around the voltage V1 "forms the third comparison potential area correspondingly, and VT and VT 'form one for the respective one Functional state of the respective (electrical) switching device 40 specific value of the diagnostic potential difference 70. For the further electrical switching device 40c, of course, a further comparison potential range can be calculated and used in the same way.
Die voranstehende Erläuterung der Ausführungsformen beschreibt die vorliegende Erfindung ausschließlich im Rahmen von Beispielen. Selbstverständlich können einzelne Merkmale der Ausführungsform, sofern technisch sinnvoll, frei miteinander kombiniert werden, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen. The above explanation of the embodiments describes the present invention solely by way of example. Of course, individual features of the embodiment, if technically feasible, can be combined freely with one another without departing from the scope of the present invention.
Bez u g s ze i c h e n l i ste Bez itio n l iest
1 Prüfsystem 2 Energiespeicher, Batterie 1 test system 2 energy storage, battery
4 Komponente 4 component
5 Bordnetz, Netz 5 electrical system, network
6 positiver Strom pfad von 5 6 positive current path of 5
7 negativer Strompfad von 5 7 negative current path of 5
20 Schaltelement 20 switching element
21 Diagnoseschaltelement 21 diagnostic switch element
22 Abschaltelement 22 shut-off element
30 Diagnosevorrichtung 30 diagnostic device
40 elektrische Schaltvorrichtung 40 electrical switching device
40a erste elektrische Schaltvorrichtung 40a first electrical switching device
40b zweite elektrische Schaltvorrichtung 40b second electrical switching device
40c weitere elektrische Schaltvorrichtung 40c further electrical switching device
50 Diagnosenetzwerk 52 Diagnosepfad 50 Diagnostic Network 52 Diagnostic Path
55 Prüfpfad 55 audit trail
55a erster Prüfpfad 55a first audit trail
55b zweiter Prüfpfad 55b second test path
55c weiterer Prüfpfad 55c further audit trail
60 Prüfelement, Impedanz 60 test element, impedance
61 Diagnoseprüfelement Gesamtpotentialunterschied 61 diagnostic test element Total potential difference
Diagnosepotentialunterschied Gesamtpotentialunterschiedmessvorrichtung Diagnosepotentialunterschiedmessvorrichtung Diagnostic potential difference Total potential difference measuring device Diagnostic potential difference measuring device

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e P a n t a n s p r e c h e
Verfahren für eine elektrische Funktionsprüfung bei einem Fahrzeug mit mindestens einem elektrischen Energiespeicher (2) und mindestens einer mit dem Energiespeicher (2) elektrisch verbindbaren elektrischen Komponente (4) eines elektrischen Netzes (5) des Fahrzeuges und Method for an electrical functional test in a vehicle having at least one electrical energy store (2) and at least one electrical component (4) of an electrical network (5) of the vehicle that can be electrically connected to the energy store (2)
mindestens einer elektrischen Schaltvorrichtung (40) des Netzes (5) zur Unterbrechung und/oder Herstellung der elektrischen Verbindung zwischen dem Energiespeicher (2) und der elektrischen Komponente (4) durch einen Schaltvorgang der elektrischen Schaltvorrichtung (40), at least one electrical switching device (40) of the network (5) for interrupting and / or establishing the electrical connection between the energy store (2) and the electrical component (4) by a switching operation of the electrical switching device (40),
wobei die nachfolgenden Schritte zur Funktionsprüfung durchgeführt werden: the following steps are performed for functional testing:
Definiertes Ansteuern des Schaltvorgangs der elektrischen Schaltvorrichtung (40), Elektrisches Verbinden des Energiespeichers (2) mit einem Diagnosenetzwerk (50) des Netzes (5), wodurch ein Gesamtpotentialunterschied (65) zum Betreiben des Diagnosenetzwerkes (50) durch den Energiespeicher (2) geliefert wird,  Defined driving of the switching operation of the electrical switching device (40), electrically connecting the energy store (2) to a network (5) of the network (5), thereby providing a total potential difference (65) for operating the diagnostic network (50) through the energy store (2) becomes,
Erfassen eines für einen Funktionszustand der elektrischen Schaltvorrichtung (40) spezifischen Diagnosepotentialunterschiedes (70) an einem Diagnosepfad (52) des Diagnosenetzwerkes (50), wobei der Diagnosepotentialunterschied (70) als ein Teil des Gesamtpotentialunterschiedes (65) gebildet ist,  Detecting a diagnostic potential difference (70) specific to a functional state of the electrical switching device (40) at a diagnostic path (52) of the diagnostic network (50), wherein the diagnostic potential difference (70) is formed as a part of the total potential difference (65);
Vergleichen des erfassten Diagnosepotentialunterschiedes (70) mit mindestens einem vordefinierten Vergleichspotentialbereich, wodurch ein Vergleichsergebnis bestimmt wird,  Comparing the detected diagnostic potential difference (70) with at least one predefined comparison potential range, whereby a comparison result is determined,
Bestimmen des Funktionszustands der elektrischen Schaltvorrichtung (40) anhand des bestimmten Vergleichsergebnisses.  Determining the functional state of the electrical switching device (40) based on the determined comparison result.
Verfahren nach Anspruch 1 , Method according to claim 1,
dadurch gekennzeichnet, characterized,
dass das elektrische Verbinden des Energiespeichers (2) mit dem Diagnosenetzwerk (50) durch ein Schalten eines Diagnoseschaltelements (21) erfolgt, wodurch ein Stromfluss durch ein Diagnoseprüfelement (61) im Diagnosenetzwerk (50) eingeleitet wird, und wodurch bevorzugt ein zum Stromfluss proportionaler Diagnosepotentialunterschied (70) am Diagnoseprüfelement (61) bereitgestellt wird. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, in that the electrical connection of the energy store (2) to the diagnostic network (50) is effected by switching a diagnostic switching element (21), whereby a current flow through a diagnostic test element (61) in the diagnostic network (50) is initiated, and whereby preferably a diagnosis potential difference proportional to the current flow (70) is provided on the diagnostic checker (61). Method according to claim 1 or 2,
dadurch gekennzeichnet, characterized,
dass mindestens zwei elektrische Schaltvorrichtungen (40) des Netzes (5) mit jeweiligen Funktionszuständen vorgesehen sind, und für die Funktionszustände jeweils unterschiedliche spezifische Vergleichspotentialbereiche definiert sind, und vorzugsweise anhand des Vergleichsergebnisses der jeweilige Funktionszustand als ein Fehlerzustand bestimmt wird, wodurch eine fehlerhafte elektrische Schaltvorrichtung (40) identifiziert wird. in that at least two electrical switching devices (40) of the network (5) are provided with respective functional states, and different specific reference potential ranges are defined for the functional states, and the respective functional state is preferably determined as an error state based on the comparison result, whereby a faulty electrical switching device ( 40) is identified.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, Method according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, characterized,
dass zur Bestimmung des Funktionszustands der elektrischen Schaltvorrichtung (40) und/oder weiterer elektrischer Schaltvorrichtungen (40) ausschließlich ein einziger Diagnosepotentialunterschied (70), bevorzugt als ein einziger elektrischer Spannungswert, erfasst wird, und vorzugsweise mit einer von der Anzahl der zu bestimmenden Funktionszuständen und/oder Schaltvorrichtungen (40) abhängigen Anzahl von Vergleichspotentialbereichen verglichen wird, um das Vergleichsergebnis zu bestimmen. in that exclusively a single diagnostic potential difference (70), preferably as a single electrical voltage value, is detected to determine the functional state of the electrical switching device (40) and / or further electrical switching devices (40), and preferably one of the number of functional states to be determined and / or switching devices (40) dependent number of comparison potential areas is compared to determine the comparison result.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, Method according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, characterized,
dass bei der Funktionsprüfung, vorzugsweise zumindest vor und/oder bei dem Erfassen des Diagnosepotentialunterschiedes (70), die Versorgung der elektrischen Komponente (4) durch den Energiespeicher (2) eingeschränkt wird, vorzugsweise durch eine Reduzierung oder vollständige Unterbrechung der Versorgung der elektrischen Komponente (4). in the functional test, preferably at least before and / or during the detection of the diagnostic potential difference (70), the supply of the electrical component (4) by the energy store (2) is restricted, preferably by a reduction or complete interruption of the supply of the electrical component ( 4).
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, Method according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, characterized,
dass der bestimmte Funktionszustand als ein Fehlerzustand eine unterbliebene und/oder fehlerhafte Ausführung der Ansteuerung, bevorzugt ein unterbliebenes Öffnen, besonders bevorzugt ein Schützkleber, der elektrischen Schaltvorrichtung (40) ist. Prüfsystem (1) für eine elektrische Funktionsprüfung bei einem Fahrzeug, aufweisend: mindestens einen elektrischen Energiespeicher (2) für ein elektrisches Netz (5) des Fahrzeuges und zur elektrischen Versorgung mindestens einer mit dem Energiespeicher (2) elektrisch verbindbaren elektrischen Komponente (4) des Netzesin that the specific functional state is a failure to perform an erroneous and / or erroneous execution of the activation, preferably a failure to open, particularly preferably a protective adhesive, the electrical switching device (40). Test system (1) for an electrical functional test in a vehicle, comprising: at least one electrical energy store (2) for an electrical network (5) of the vehicle and for the electrical supply of at least one electrical component (4) of the vehicle electrically connectable to the energy store (2) network
(5), (5)
mindestens eine elektrische Schaltvorrichtung (40) des Netzes (5) zur Unterbrechung und/oder Herstellung der elektrischen Verbindung zwischen dem Energiespeicher (2) und der elektrischen Komponente (4) durch einen Schaltvorgang der elektrischen Schaltvorrichtung (40),  at least one electrical switching device (40) of the network (5) for interrupting and / or establishing the electrical connection between the energy store (2) and the electrical component (4) by a switching operation of the electrical switching device (40),
wobei ein Diagnosenetzwerk (50) mit einem Diagnoseschaltelement (21) zur Funktionsprüfung der elektrischen Schaltvorrichtung (40) am Netz (5) vorgesehen ist, und wherein a diagnostic network (50) is provided with a diagnostic switching element (21) for functional testing of the electrical switching device (40) on the network (5), and
das Diagnoseschaltelement (21) zwischen dem Energiespeicher (2) und einem Diagnoseprüfelement (61) in einem Diagnosepfad (52) des Diagnosenetzwerkes (50) angeordnet ist, wobei das Diagnoseschaltelement (21) zur Initiierung der Funktionsprüfung schaltbar ist, wobei the diagnostic switching element (21) between the energy store (2) and a Diagnoseprüfelement (61) in a diagnostic path (52) of the diagnostic network (50) is arranged, wherein the diagnostic switching element (21) is switchable to initiate the functional test, wherein
das Diagnosenetzwerk (50) für jede der mindestens einen elektrischen Schaltvorrichtungen (40) mindestens einen spezifischen Prüfpfad (55) aufweist, welcher mit den Hauptkontakten der jeweiligen elektrischen Schaltvorrichtung (40) elektrisch verbunden ist, sodass der jeweilige Prüfpfad (55) durch einen Funktionszustand der jeweiligen elektrischen Schaltvorrichtung (40) elektrisch beeinflussbar ist, wobei jeder Prüfpfad (55) mit dem Diagnosepfad (52) des Diagnosenetzwerkes (50) elektrisch verbunden ist, sodass anhand eines erfassbaren Diagnosepotentialunterschiedes (70) an dem Diagnosepfad (52) der Funktionszustand bestimmbar ist. the diagnostic network (50) has at least one specific test path (55) for each of the at least one electrical switching devices (40) which is electrically connected to the main contacts of the respective electrical switching device (40), so that the respective test path (55) is characterized by a functional state of Each electrical switching device (40) is electrically influenced, each test path (55) to the diagnostic path (52) of the diagnostic network (50) is electrically connected, so based on a detectable diagnostic potential difference (70) on the diagnostic path (52) of the functional state can be determined.
Prüf System (1) nach Anspruch 7, Test system (1) according to claim 7,
dadurch gekennzeichnet, characterized,
dass die elektrische Schaltvorrichtung (40) jeweils als Hochvolt-Schaltvorrichtung, vorzugsweise als elektrisches Relais und/oder Schütz, ausgebildet ist, und bevorzugt das Netz (5) als Hochvolt-Bordnetz (5) des Fahrzeuges ausgeführt ist. in that the electrical switching device (40) is in each case designed as a high-voltage switching device, preferably as an electrical relay and / or contactor, and preferably the network (5) is designed as a high-voltage vehicle electrical system (5) of the vehicle.
9. Prüfsystem (1) nach Anspruch 7 oder 8, 9. test system (1) according to claim 7 or 8,
dadurch gekennzeichnet,  characterized,
dass mindestens  that at least
eine erste elektrische Schaltvorrichtung (40a) des Netzes (5), vorzugsweise in einem positiven Strompfad (6) des Netzes (5), und  a first electrical switching device (40a) of the network (5), preferably in a positive current path (6) of the network (5), and
eine zweite elektrische Schaltvorrichtung (40b) des Netzes (5), vorzugsweise in einem negativen Strompfad (7) des Netzes (5), und/oder  a second electrical switching device (40b) of the network (5), preferably in a negative current path (7) of the network (5), and / or
- weitere elektrische Schaltvorrichtungen (40c) des Netzes (5),  further electrical switching devices (40c) of the network (5),
jeweils zur vollständigen Unterbrechung und/oder Herstellung der elektrischen Verbindung zwischen dem Energiespeicher (2) und der elektrischen Komponente (4), und/oder zur Durchführung einer weiteren Netzfunktion vorgesehen sind.  in each case for complete interruption and / or production of the electrical connection between the energy store (2) and the electrical component (4), and / or for carrying out a further network function.
10. Prüfsystem (1) nach Anspruch 9, 10. test system (1) according to claim 9,
dadurch gekennzeichnet,  characterized,
dass für jede der elektrischen Schaltvorrichtungen (40) ein spezifischer Prüfpfad (55) vorgesehen ist, wobei jeder der Prüfpfade (55) mit dem einen Diagnosepfad (52) des Diagnosenetzwerkes (50) als ein gemeinsamer Diagnosepfad elektrisch verbunden ist, sodass vorzugsweise anhand des einen erfassbaren Diagnosepotentialunterschiedes (70) an dem Diagnosepfad (52) der Funktionszustand für sämtliche der elektrischen Schaltvorrichtungen (40) bestimmbar ist.  in that a specific test path (55) is provided for each of the electrical switching devices (40), wherein each of the test paths (55) is electrically connected to the one diagnostic path (52) of the diagnosis network (50) as a common diagnostic path, so preferably by means of the one detectable diagnostic potential difference (70) on the diagnostic path (52) of the functional state for all of the electrical switching devices (40) can be determined.
1 1. Prüfsystem (1) nach einem der Ansprüche 7 bis 10, 1 test system (1) according to any one of claims 7 to 10,
dadurch gekennzeichnet,  characterized,
dass eine Diagnosevorrichtung (30) gemäß einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6 betreibbar ist, um eine Funktionsprüfung der elektrischen Schaltvorrichtung (40) am Netz (5) durchzuführen.  in that a diagnostic device (30) can be operated in accordance with a method according to one of Claims 1 to 6 in order to carry out a functional test of the electrical switching device (40) on the network (5).
PCT/DE2017/100140 2016-03-04 2017-02-21 Method for testing electrical functions in a vehicle WO2017148471A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE112017001135.3T DE112017001135A5 (en) 2016-03-04 2017-02-21 METHOD FOR ELECTRICAL FUNCTIONAL TESTING ON A VEHICLE

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102016103989 2016-03-04
DE102016103989.6 2016-03-04

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2017148471A1 true WO2017148471A1 (en) 2017-09-08

Family

ID=58609332

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/DE2017/100140 WO2017148471A1 (en) 2016-03-04 2017-02-21 Method for testing electrical functions in a vehicle

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE112017001135A5 (en)
WO (1) WO2017148471A1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110733348A (en) * 2018-12-29 2020-01-31 长城汽车股份有限公司 battery management method and device
EP3910352A1 (en) * 2020-05-12 2021-11-17 Kubota Corporation Battery unit
EP3832326A4 (en) * 2019-01-11 2021-12-15 LG Chem, Ltd. Battery pack diagnosis apparatus

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN202159120U (en) * 2011-04-22 2012-03-07 上海恒动汽车电池有限公司 Power storage battery high voltage relay fault diagnosing circuit
US20120191294A1 (en) 2009-07-24 2012-07-26 Renault S.A.S. Method for diagnosing the operation of a device for cutting off and connecting a battery from/to the onboard power network of a motor vehicle
KR20130032504A (en) * 2011-09-23 2013-04-02 에스케이이노베이션 주식회사 Circuit for monitoring relay
EP2696502A2 (en) * 2012-08-10 2014-02-12 GS Yuasa International Ltd. Switch failure diagnosis device and electric storage apparatus
US20150115972A1 (en) * 2013-10-24 2015-04-30 Lsis Co., Ltd. Apparatus and method for diagnosing malfunction of high voltage relay device

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120191294A1 (en) 2009-07-24 2012-07-26 Renault S.A.S. Method for diagnosing the operation of a device for cutting off and connecting a battery from/to the onboard power network of a motor vehicle
CN202159120U (en) * 2011-04-22 2012-03-07 上海恒动汽车电池有限公司 Power storage battery high voltage relay fault diagnosing circuit
KR20130032504A (en) * 2011-09-23 2013-04-02 에스케이이노베이션 주식회사 Circuit for monitoring relay
EP2696502A2 (en) * 2012-08-10 2014-02-12 GS Yuasa International Ltd. Switch failure diagnosis device and electric storage apparatus
US20150115972A1 (en) * 2013-10-24 2015-04-30 Lsis Co., Ltd. Apparatus and method for diagnosing malfunction of high voltage relay device

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110733348A (en) * 2018-12-29 2020-01-31 长城汽车股份有限公司 battery management method and device
EP3832326A4 (en) * 2019-01-11 2021-12-15 LG Chem, Ltd. Battery pack diagnosis apparatus
US11513139B2 (en) 2019-01-11 2022-11-29 Lg Energy Solution, Ltd. Battery pack diagnosis apparatus
EP3910352A1 (en) * 2020-05-12 2021-11-17 Kubota Corporation Battery unit
JP2021180545A (en) * 2020-05-12 2021-11-18 株式会社クボタ Battery unit
US11588188B2 (en) 2020-05-12 2023-02-21 Kubota Corporation Battery unit
JP7365962B2 (en) 2020-05-12 2023-10-20 株式会社クボタ battery unit

Also Published As

Publication number Publication date
DE112017001135A5 (en) 2018-11-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3503343B1 (en) Electrical system and method for diagnosing the functionality of power relays in an electrical system
EP2887081B1 (en) Device for insulation monitoring
EP2996899B1 (en) Precharging a motor vehicle high-voltage network
EP3111527B1 (en) Battery system and method for operating such a battery system
DE102012213159A1 (en) Battery system with battery contactors and a diagnostic device for monitoring the functional status of the contactors and the associated diagnostic procedure
DE102011004516A1 (en) Electric circuit for use with lithium ion battery system for diagnosis of switching contacts in battery-powered road vehicle, has unit for generating and measuring voltage drop via resistance element
DE102015008831A1 (en) High-voltage network and method for locating an insulation fault in a high-voltage network for a motor vehicle
DE102016107598B3 (en) DEVICE AND METHOD FOR MONITORING A HIGH-VOLTAGE PROTECTOR IN A VEHICLE
EP3599125A1 (en) Traction network and method for operating a traction network of an electrically driven vehicle in the case of a short circuit
DE102015006206A1 (en) High-voltage system for a motor vehicle
WO2017148471A1 (en) Method for testing electrical functions in a vehicle
DE102016109074A1 (en) Method and arrangement for charging a vehicle battery
DE102020003878A1 (en) High-voltage electrical system for an at least partially electrically operated motor vehicle, and method
EP3259827B1 (en) Emergency power system, grounding device for an emergency power system and operating method
DE102016123269A1 (en) Method for an electrical functional test in a vehicle
WO2021259691A1 (en) Method for discharging a vehicle high-voltage electrical system, on-board vehicle electrical system, and insulation monitoring devices
AT516240B1 (en) Method and test system for testing a circuit breaker
EP3833589B1 (en) Control system for a motor vehicle and method for diagnosing a failure in a control system
DE102021113213A1 (en) Vehicle electrical system, motor vehicle and method for carrying out an insulation test
DE102017011721A1 (en) Electric vehicle electrical system for a motor vehicle, wherein an additional DC voltage is provided for an intermediate circuit of the electrical system
DE10325389B4 (en) Insulation tester and method for testing electrical insulation
EP3295536B1 (en) Battery system, in particular for a motor vehicle
WO2018046602A1 (en) Device for operating a direct current voltage converter
DE102005046374B3 (en) Detecting open-circuit common fuse, blocking current supply to vehicle components, opens component switches and determines potentials at associated nodes
DE102016203755A1 (en) Motor starters and diagnostic procedures

Legal Events

Date Code Title Description
REG Reference to national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R225

Ref document number: 112017001135

Country of ref document: DE

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 17718809

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 17718809

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1