用于在车辆中进行电功能测试的方法以及装置与流程

本发明涉及一种用于在车辆中进行电功能测试的方法，该车辆带有该车辆的电网的至少一个电部件并且带有该网的至少一个电保险元件，用于在故障情况下中断对该部件的电供应。此外，本发明涉及一种用于在车辆中进行电功能测试的装置。

背景技术：

已知的是，在车辆(例如电动车辆或混合动力车辆)中安排多个保险元件以用于保护在该车辆的(车载电力)网中的电(高压)部件。这些保险元件例如能够在过流的情况下中断对这些部件的供应。为了检测这些保险元件的故障，在该保险元件处进行功能测试。为此，在这些部件的电供应激活的情况下，例如在同时为该网中的这些部件提供高伏电压的情况下，进行与该网流电学断开的电压测量。进一步也通过准确地测定和监测在该车辆的网中的电压来实现该功能测试。

在此缺点在于，必须完全提高对该部件的供应(例如通过高伏电压供应)以用于功能测试和/或电压监测。此外，对该电压的测定(例如通过流电学断开)是高耗费且复杂的。

技术实现要素：

因此，本发明的目的在于，至少部分地消除上述缺点。应当优选地实现成本有效且简化的功能测试，优选地即使在对这些部件的电供应降低或者完全中断时，也能够进行该功能测试。

上述目的是通过用于在车辆中进行电功能测试的方法、通过用于在车辆中进行电功能测试的装置实现的。自相应的实施例、说明书和附图中得到本发明的另外的特征和细节。在此，结合根据本发明的方法描述的特征和细节自然也适用于与根据本发明的装置相结合，并且相应地反之亦然，使得始终交替地参考或能够参考关于公开的本发明的各个方面。

用于在车辆中进行电功能测试的方法，该车辆带有该车辆的电网的至少一个电部件并且带有该网的至少一个电保险元件，该保险元件用于在故障情况下中断对该部件的电供应，其特征在于以下步骤：

-测定在该网的集电路径处的至少一个差值电位差，

-测定在该网的保险路径处专用于该保险元件的功能的至少一个功能电位差，

-将该差值电位差与该功能电位差进行比较，由此确定比较结果，

-借助于该比较结果确定电压测试结果。

在车辆中用于电功能测试的装置，该装置具有：

-电网，

-该网的至少一个电部件，

-该网的至少一个电保险元件，用于在故障情况下中断对该至少一个部件的电供应，

-带有至少一个第一开关元件和至少一个第二关元件的开关装置，其中，该第一和第二开关元件的开关状态相应地是可切换的，以便影响对该部件的供应，

其特征在于，

提供用于测定在该网的集电路径处的至少一个差值电位差的差值电位测量装置(80)，并且

提供用于测定在该网(5)的保险路径(9)处的至少一个功能电位差的至少一个功能电位测量装置，该至少一个功能电位差专用于该保险元件的功能，并且

提供诊断装置，其中

该诊断装置能够根据在车辆中用于电功能测试的方法运行。

在车辆中用于电功能测试的装置，该装置具有：

-电网，

-该网的至少一个电部件，

-该网的至少一个电保险元件，用于在故障情况下中断对该部件的电供应，

-带有至少一个第一开关元件和至少一个第二关元件的开关装置，其中，该第一和第二开关元件的开关状态相应地是可切换的，以便影响对该部件的供应，

其特征在于，

至少一个测试元件与该第二开关元件电并联地安排，使得该单独的保险元件的保险功能测试能够独立于该第二开关元件的开关状态而实施。

该目的优选地通过一种用于在车辆中进行电功能测试的方法实现，优选电动车辆或混合动力车辆，特别优选乘用机动车辆或载重机动车辆。该车辆优选地包括一个电网，优选车载电力系统(dc总线)，该电网优选地实施为高压电网。此外，该车辆优选地包括该车辆的电网的至少一个电部件，优选高压部件。此外，该网优选地包括至少一个电保险元件，用于在故障情况下中断对该部件的电供应。优选地，该电供应通过提供该电网的运行电压和/或运行电流进行，优选地通过该车辆的电池系统。优选地，根据本发明的方法包括至少以下的步骤，这些步骤优选地用于进行功能测试和/或保险测试：

-测定在该网的集电路径中或集电路径处的至少一个差值电位差，

-测定在该网的保险路径中或保险路径处专用于该保险元件的功能的至少一个功能电位差，

-将该差值电位差与该功能电位差进行比较，由此确定比较结果，

-借助于该比较结果确定电压测试结果，优选地用于该保险功能测试。

由此实现了这样的优点：该功能测试(优选地测定和/或监测该网的电压和/或检测有故障的保险元件)能够成本有效且可靠地通过测定电位差(即功能电位差和/或差值电位差)直接在该电网中进行。由此能够优选地确保：可靠地检测该至少一个保险元件的故障。在此，对专用的功能电位差的测定优选地实现对该保险元件的故障的检测，其中，对该差值电位差的测定优选地通过比较实现该检测的拟真。

进一步可以设想的是，该网的保险路径是用于该部件的电供应的电流路径，在该保险路径中安排该保险元件。也能够提出，提供至少两个电保险元件，其中每一者安排在一个相应的自身的保险路径中。在此可能的是，该网的集电路径是在至少这些单独的保险路径相结合后用于共同的电流引导的电流路径。例如为了测定该差值电位差和/或该功能电位差，使用在该集电路径或保险路径中的至少一个分接部(abgriff)以用于电压测量。进一步也能够优选地测定用于相应的保险元件的至少一个保险电位差，该保险电位差优选地是在该保险元件的相应的保险路径与该集电路径之间的电位差(即例如在相应的保险路径中的分接部和在该集电路径中的分接部能够被用于测定该保险电位差)。为了免除对该保险电位差的直接测量，并且仍然实现可靠且准确的电压测定，优选地将所测定的差值电位差与相应地测定的功能电位差进行比较。该比较优选地通过这些测定的电位差的相减进行，特别优选地在考虑到基尔霍夫规则的情况下。对该差值电位差和/或该功能电位差的测定和/或对该保险电位差的确定能够优选地(与该网)流电连接地进行，使得在没有流电学断开的情况下可能实现成本有效的电压监测。

根据另一个优点能够提出，提供该网的开关装置以用于影响对该部件的电供应，其中，为了在测定该功能电位差和/或该差值电位差之前和/或测定时该保险元件的保险功能测试，通过该开关装置限制对该部件的电供应，优选地通过降低或完全中断对该部件的(电)供应。这具有的优点是，不必完全提高该供应，优选该网的高伏电压供应，即可进行该功能测试。在此，对该电供应的影响优选地涉及对该供应的限制，例如通过降低或完全中断用于该部件的运行电流和/或该运行电压。在此，该完全中断例如能够以如下方式进行，使得一个高欧姆电阻限制该供应(例如该运行电流)或完全中断该供应的(例如该运行电流的)电流回路。在此，该电部件例如是耗电设备，其中，为了供应该部件而提供运行电压和/或运行电流。优选地，该保险元件实现对该供应的完全中断，其中，该保险元件优选地连接在该开关装置的下游。在此优选地(例如从外部和/或通过操作者)控制该开关装置以用于影响该电供应，其中，该保险元件与之相反自动进行对该供应的监测或受到该运行电流影响并且在故障情况下(例如在该供应时过流情况下)中断该供应。由此，在故障情况下也能够确保这些部件的功能性和/或避免对这些部件的损坏。

根据另一种可能性能够提出，提供带有至少两个开关元件的开关装置以用于影响对该部件的电供应，其中，在测定该功能电位差和/或该差值电位差之前和/或测定时对这些开关元件中的至少一者进行切换，其中，这些开关元件优选地相应地形成为高压开关元件。在此，这些开关元件能够优选地以如下方式安排在该网中，使得通过控制该开关装置，依赖于这些开关元件的开关状态而不同地影响对该部件的供应。因此，通过该控制例如可以实现的是，使得这两个开关元件解除激活，以便完全中断该供应。进一步可能的是，通过该控制使两个开关元件激活，以便完全提供对该部件的供应(正常运行)。同样可能的是，仅使该第一开关元件激活并且使该第二开关元件解除激活，以便优选地提供对该电部件的受限的或降低的供应。这具有的优点是，在对(一个或多个)部件的受限的供应情况下(例如在维护该车辆的情况下)也能够进行该电功能测试。

此外有利的是，当在测定该功能电位差和/或该差值电位差之前和/或测定时，在该网的正极性路径中激活一个开关装置的第一开关元件，并且在该网的负极性路径(优选该集电路径)中解除激活该开关装置的第二开关元件，或相反地进行操作。优选地，该正极性路径和该负极性路径相应地与该车辆的电池系统和/或电池的不同电极连接。该开关元件的激活例如以如下方式进行，使得通过该开关元件闭合该电流回路和/或减小该开关元件的内部电阻。优选地，该开关元件的解除激活以如下方式进行，使得该电流回路通过该开关元件中断和/或提高该开关元件的内部电阻，以便降低或阻止该电流。由此可以实现：能够可靠地降低对该部件的供应。

在本发明的范围内能够进一步提出，提供至少两个保险元件，其中，为了这些单独的保险元件的保险功能测试，分别测量专用于相应的保险元件的功能的功能电位差，其中，所有这些功能电位差具有在该网中(优选地在该负极性路径中，特别优选地在该集电路径中)的共同的电位参考值。以此方式能够优选地确保一个诊断安排的特别简单的构造以用于进行该保险功能测试，其中，特别优选地通过该诊断安排能够同时测试所有保险元件。在此可以设想的是，该诊断安排包括至少一个测试元件，例如电阻，该测试元件例如分别安排在相应的保险元件的相应的保险路径中。在此，该测试元件例如用于测定该功能电位差。该测试元件也能够进一步优选地形成为分压器。为了相应的保险元件的测试，例如测定配属于该保险元件的(即专用的)功能电位差并且与所测定的差值电位差进行比较，其中，优选地借助于该比较结果可以实现该功能测试的拟真。

当进行以下步骤以用于该网的开关装置的至少一个第一开关元件的开关功能测试时，能够在本发明的范围内实现另一个优点：

-测定优选地在该网的正极性路径中专用于该开关元件功能的、该网的至少一个开关功能电位差，

-借助于该开关功能电位差通过对该开关元件的开关状态的拟真来确定开关功能测试结果。

由此能够可靠地检测该开关元件的故障状态，例如一个“粘性(klebendes)”接触器。在此，该开关元件例如形成为电开关器和/或继电器和/或电接触器。该拟真例如以如下方式进行，使得将一个希望的开关状态(额定状态)与借助于该开关功能电位差测定的一个开关状态(实际状态)进行比较。换言之，能够评估该开关功能电位差以用于确定该实际开关状态，其中，例如0v的开关功能电位差指示一个打开(解除激活)的开关状态。优选地，该开关功能测试结果的另一个拟真能够以如下方式实现，使得所测定的开关功能电位差与该电池系统的内部电池电压和/或与该差值电位差进行比较。

此外可以设想的是，提供至少两个保险元件，其中，为了这些单独的保险元件的保险功能测试，测定唯一的功能电位差，该功能电位差专用于第一保险元件的功能和至少一个第二保险元件的功能，其中，优选地依赖于该唯一的功能电位差的电位值来确定该电压测试结果。由此能够实现如下优点：借助于该功能电位差或借助于该电位值可以识别该有故障的保险元件。因为对于测定电位差而言优选地相应地需要至少一个测试元件，因此能够通过使用唯一的功能电位差借助于免除其他的测试元件来降低成本。

同样，本发明的主题在于一种用于在车辆中进行电功能测试的装置，其中，优选地提供一个电网(例如该车辆的一个车载电力系统)，和该电网的至少一个电部件以及该电网的至少一个电保险元件，用于在故障情况下中断对该部件的电供应。优选地提供带有至少一个第一开关元件和至少一个第二关元件的开关装置，其中，该第一和/或第二开关元件的开关状态相应地是可切换的，以便影响对该部件的(电)供应。在此优选地提出，提供差值电位测量装置和至少一个功能电位测量装置，该差值电位测量装置用于测定在该网的集电路径中或集电路径处的至少一个差值电位差，该功能电位测量装置用于测定在该网的保险路径中或保险路径处专用于该保险元件的功能的至少一个功能电位差。进一步优选地提供一种诊断装置，其中，该诊断装置能够按照根据本发明的方法运行。由此，如参照根据本发明的方法已经详细地描述的，根据本发明的装置带来了相同的优点。

同样，本发明的主题在于一种用于在车辆中进行电功能测试的装置，该装置优选地具有：

-电网，

-该网的至少一个电部件，

-该网的至少一个电保险元件，用于在故障情况下中断对该部件的电供应，

-带有至少一个第一开关元件和至少一个第二关元件的开关装置，其中，该第一和第二开关元件的开关状态相应地是可切换的，以便影响对该部件的供应。

在此优选地提出，至少一个测试元件与该第二开关元件电并联地安排和/或连接，使得单独的保险元件的保险功能测试能够独立于该第二开关元件的开关状态而实施。进一步能够提出，提供诊断装置，该诊断装置能够按照根据本发明的方法运行。由此，如参照根据本发明的方法已经详细地描述的，根据本发明的装置带来了相同的优点。

此外可以设想的是，提供根据本发明的装置的连接接口，以便耦合电池系统和/或电池从而为该至少一个部件提供电供应。在此，能够优选地将该连接接口的第一接头安排在正极性路径中并且将该连接接口的第二接头安排在该网的负极性路径中。替代性地或附加地可以设想的是，该网实施为该车辆的高压车载电力系统，其中，优选地该电池系统实施为高压电池系统和/或该部件实施为高压部件。由此能够确保该电部件的可靠的运行。

此外可能的是，提供至少两个或至少三个保险元件，在该网过流的情况下这些保险元件切换至保险状态，优选地通过中断该网的电流回路，并且特别优选地通过诊断安排以如下方式借助于该测试元件和/或其他测试元件测试相应的单独的保险元件，使得检测相应的保险元件的保险状态的存在。这些保险元件优选地实施为熔断保险丝和/或断路器(例如也实施为半导体开关器)。由此能够可靠地中断这些部件的运行电流。

能够进一步提出，提供诊断安排，该诊断安排具有一个带有至少一个测试元件的网络，其中，该测试元件实施为优选高欧姆数的阻抗。该阻抗例如能够实施为至少一个电阻和/或实施为至少一个电容器和/或实施为至少一个线圈，优选地也实施为这些相应的构造元件的组合。在该网中也能够进一步优选地安排其他测试元件，这些测试元件例如专用于相应的保险元件的功能，并且由此实现对该功能电位差的测定。该网络和/或该诊断安排有利地与该网流电学连接，使得通过流电学断开能够免除成本昂贵的功能测试。

此外能够在本发明的范围内提出，将诊断安排集成在(优选该电池系统的)电池管理系统中。进一步可以设想的是，带有这些开关元件的开关装置也集成在该电池管理系统中。由此，可以实现到该车辆的网中或在该电池系统处的简单且可靠的集成。在此，该功能测试例如能够通过uds(统一诊断服务)，例如在该差值电位差和/或该功能电位差的分接部处，在该电池管理系统处进行。优选地，这能够在一个无电压的网(优选dc总线)处，优选地按照根据本发明的方法进行。

此外，带有诊断安排的电池管理系统优选地按照根据本发明的装置受到保护，该电池管理系统优选地能够按照根据本发明的方法运行。

附图说明

本发明的其他的优点、特征和细节将从以下说明中体现出来，其中参见附图对本发明的实施例进行了详细说明。在此，在实施例和说明书中提及的特征可能分别以其本身单独地或以任意的组合方式对本发明是必要的。附图中：

图1示出根据本发明的装置的一个示意图，

图2示出根据本发明的装置的另一个示意图，

图3示出根据本发明的装置的另一个示意图，

图4示出对根据本发明的方法进行可视化的一个示意图。

具体实施方式

在图1至3中示意性地分别示出一个根据本发明的装置10，该装置与一个电池管理系统1和一个电池系统3连接和/或集成在其中。进一步示出一个网5，优选为车辆的一个车载电力系统5。该网5例如与一个或多个电部件4连接。在此，该网5具有一个正极性路径6和一个负极性路径7，这些路径分别与该电池系统3的至少一个电池2的不同电极连接。该网5进一步具有一个开关装置20，该开关装置包括至少一个开关元件21，优选为一个第一开关元件21a和一个第二开关元件21b。在此，该第二开关元件21b优选与该网5的一个集电路径8连接。优选地，该第一开关元件21a与该网5的一个或多个保险路径9连接。在此，每个保险路径9具有一个保险元件40以用于影响对该部件4的电供应。这样，一个第一保险路径9a能够具有一个第一保险元件40，一个第二保险路径9b能够具有一个第二保险元件42并且一个第三保险路径9c能够具有一个第三保险元件43。

为了评估相应的保险元件40的功能(即优选地测试其功能或进行保险测试)，能够有意义的是，确定在这些保险元件40的相应的保险路径9与该集电路径8之间的电位差。这样，对于该第一保险元件41能够确定第一保险电位差65，对于该第二保险元件42能够确定第二保险电位差66并且对于该第三保险元件43能够确定第三保险电位差67。这示例性地在图1中示出，其中，这些电位差通过箭头标识。在此有利的是，没有以直接的方式确定这些保险电位差65、66、67，而是通过该保险功能测试间接地进行确定。由此，例如能够免除成本昂贵的流电学断开。为此，使用一个诊断安排50，该诊断安排包括至少一个测试元件60。例如图2中所示，该测试元件60例如也能够形成为分压器。例如提供该保险测试元件61以用于每个保险元件40，例如提供该第一保险测试元件61a以用于该第一保险元件41并且提供该第二保险测试元件61b以用于该第二保险元件42并且提供该第三保险测试元件61c以用于该第三保险元件43。

该诊断安排50进一步能够具有至少一个差值测试元件62。在这些测试元件60处能够存在分接部，以便测定电位差，如至少一个功能电位差71、72、73和一个差值电位差74。这样，测定第一功能电位差71以用于测试，即用于该第一保险元件41，测定第二功能电位差72以用于该第二保险元件42并且测定第三功能电位差73以用于该第三保险元件43。然后为了保险功能测试测定相应的功能电位差71、72、73以用于测试相应的保险元件41、42、43并且(分别)与该差值电位差74进行比较。这例如能够通过在图1中纯粹示意性地示出的差值电位装置80和/或功能电位测量装置90，优选地通过诊断装置30实现。在这些图1至3中进一步可以辨别出，这些功能电位差71、72、73和该差值电位差74具有一个共同的电位参考值，优选地在该负极性路径7和/或在该集电路径8处。

此外还可能的是，通过开关功能测试对该第一开关元件21a和/或该第二开关元件21b的功能性进行测试。这样例如能够测定该开关元件21的故障状态(例如接触器粘合)。为此，如在图2中所示测定一个开关功能电位差75。为了拟真，该开关功能电位差75优选地与一个电池电压76和/或与该差值电位差74进行比较。

图3中示出该诊断安排50的另一个可行的构型。在此，为了这些单独的保险元件40的保险功能测试，仅测定一个唯一的功能电位差71，该功能电位差专用于该第一保险元件41和该第二保险元件42和该第三保险元件43的功能。通过评估所测定的功能电位差71的电位值，然后能够得出结论：这些保险元件41、42、43中的哪一个是有故障的。

在图4中示意性地示出一种根据本发明的方法100。在此，根据第一方法步骤101测定在该网5的一个集电路径8中的差值电位差74。根据第二方法步骤102测定在该网5的一个保险路径9中专用于该保险元件40的功能的至少一个功能电位差71、72、73。根据第三方法步骤103将所测定的差值电位差74与所测定的功能电位差71、72、73进行比较，由此确定一个比较结果，并且使用该比较结果以确定该功能测试的电压测试结果。

本发明仅在示例范围内对这些实施方式的上述解释进行描述。当然，这些实施方式的单独的特征(只要技术上有意义)能够彼此自由组合，而不脱离本发明的范围。

参考号清单

1电池管理系统

2电池

3电池系统

4部件

5车载电力系统，电网

65的正极性路径

75的负极性路径

8集电路径

9保险路径

9a第一保险路径

9b第二保险路径

9c第三保险路径

10装置

20开关装置

21开关元件

21a第一开关元件

21b第二开关元件

30诊断装置

40保险元件

41第一保险元件

42第二保险元件

43第三保险元件

50诊断安排

60测试元件，阻抗

61保险测试元件

61a第一保险测试元件

61b第二保险测试元件

61c第三保险测试元件

62差值测试元件

65保险电位差，第一保险电位差

66第二保险电位差

67第三保险电位差

71功能电位差，第一功能电位差

72第二功能电位差

73第三功能电位差

74差值电位差

75开关功能电位差

76电池电压

80差值电位测量装置

90功能电位测量装置

100方法

101第一方法步骤

102第二方法步骤

103第三方法步骤