前进设备、组件、用于确定部件更换时间点的装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及前进设备、组件以及用于确定可导电的部件(3)的预防性更换时间点的装置和方法。该方法包含如下步骤：确定所述部件(3)的随时间的连续使用状况，比较所述使用状况与预定的参照，并且响应预定的比较结果输出代表所述预防性更换时间点的信号(8)。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种前进设备，一种组件，一种用于确定在运行中可导电的部件的预防性更换的时间点的装置以及方法。本专利技术尤其涉及对熔断保险装置的预防性更换需求的指示。
技术介绍
私人个性交通设施的电气化现阶段发展迅猛。按照一种方案，在机动车中设置高压电池作为储能装置，借助所述高压电池给电驱动机提供电能。这里在故障情况下通过储能装置会产生非常大的电流(例如4500安或更大)。为了保障车载牵引电网的电安全性，设置保险装置，该保险装置在正常情况下就要承受非常大的电流。该保险装置常以熔断保险装置的形式设置在高压电池中，该高压电池必须设计成具有高的设计电流/额定电流。为了能承受短暂允许的过电流，熔断保险装置甚至必须设计为用于比就熔断性能而言原本希望的更高的设计电流/额定电流。由于高的动态负荷以及设计电流/额定电流与所需的分离电流之间的相对较小的差距，在考虑机动车特有的边界条件的情况下，整个使用阶段对正确的保险装置设计提出高要求。换句话说，存在如下目标冲突：保险装置应当具有尽可能小的损失系数地允许短暂允许的过电流，但在故障情况下为了保护车载牵引电网又应该极短期地禁止更大的电流。因此，在现有技术中保险装置被针对特定应用情况来设计、试验并以相对小的件数生产。保险装置通常被选择成具有比在没有老化过程的情况下原本需要的更高的额定电流，以便使老化过程不导致前进设备的运行风险。保险装置的参数确定基于老化预估来进行，该老化预估假设保险装置在整个特定使用寿命上在储能装置导电能力的上限上使用。替代地，按照保守(消极)确定的维护间隔来进行保险装置的更换。这没考虑实际进行的保险装置应力/老化。文献DE102010041998A1公开了一种用于预测继电器或接触器的可使用性的方法，在这里，借助温度曲线来确定老化或者粘连预防。接触器的老化尤其由于开关过程引起，开关过程按照开关频率和开关电功率强度而对引导电流的部件的老化产生影响。相应地提出，对开关过程计数或者确定每次开关功率，用于预估部件的可使用性。文献DE102012215063A1公开了一种接触器监视电路，其中，老化计数器通过反馈连接到监视电路中。通过这种方式能够识别接触器的快速老化并且能够修正对被监视的接触器的老化状态的过于保守的估计。在现有技术中已知的方法没有公开持续引导电流的部件例如熔断保险装置，需要不必要高的成本来针对应用/目标来特定地开发。上述设计方法在其他耦合分离元件的参数设计(包装及成本)以及短路时的临界断开性能方面是不利的。在维护和保养方面也使成本提高，因为维护间隔是根据各个部件的消极老化(高强度使用)确定的，尽管最终用户的具体行驶情况有时不符合这样高强度的使用。
技术实现思路
因此，本专利技术的任务是，消除上述缺陷。根据本专利技术，上述指定任务通过一种用于确定始终可导电的部件的预防性更换时间点的方法来解决。因而该部件尤其不具有例如可构造为继电器或接触器的开关。此外，在本专利技术范围内对于部件的预防性更换应理解为这样的过程：在该过程中部件尽管还有持续的功能性但(例如由老化引起)被更换，以保证继续可靠的功能。在第一步骤中确定部件的随着时间确定的连续使用状况。对于“连续”使用状况在本专利技术范围内尤其应理解为，确定电流大小并且这优选与确定或识别到部件的开关过程或者电运行特征参数的不稳定变化无关。当然，可以通过在不同时间点对特征参量进行采抽样式确定来确定连续使用状况。换句话说，尤其不需要进行连续的使用状况确定。该确定而是可在部件运行期间在预定的时间点或者在达到预定的被监视特征参量临界值时才进行。特别是，在部稳定运行状态下不对开关过程或者电特征参量进行计数或者对这样的过程或参量分别处理或整合。接着将该使用状况与预定的参考进行比较。由于使用状况可以影响老化过程，可以从存储器里读取分配给该使用状况的特征值并将其作为预定的参照与所确定的使用状况进行比较。因此可以给该参照分配一个预定老化状态特征值。只要确定了使用状况与参照之间存在预定关系，就输出一个代表预防性更换时间点的信号。尤其可以向包含该部件的向前进设备的使用者进行该输出。该信号例如可以显示修理厂查找，维护间隔到期等。替代地或附加地，该信号可以产生故障存储器登记，以便在今后的检查中也能替换继续老化的部件。结果是，熔断保险装置的设计可以更针对断开情况。此外其余部件可以设计得不那么参数盈余。相反，通过确定部件的实际老化并且及时显示可能需要的部件更换，可以避免包括该部件的驱动系提前故障。从属权利给出专利技术的优选扩展方案。使用状况例如可以标志部件的电流负载。换句话说，可以随着时间确定由部件引导的电流强度并且按照预定的规则得出总量。在此该规则定义了部件基于电流负载的(消耗)使用状况。相应低可以确定部件的温度或者与部件温度对应的温度并将其用于识别老化状态。特别是，既考察被引导的电能也考察温度负载则可以很大程度上精确反映部件的实际老化状态。也可以确定其他代表由该部件传输的电能的参量。例如可以在知道电阻的情况下使用电压测量来确定部件的发热和电流负载。使用状况的确定可以在多个运行周期上并且此外在明显更长的时间段上进行。特别是，使用状况的确定直接在按照本专利技术构造的前进设备首次投入运行后开始，并且随着输出信号或随着实际更换部件或者说由维护人员对用于确定使用状况的间隔进行重置而结束。因而在根据本专利技术确定的使用状况以预定方式相对于参照的关系并且所建议的信号呗输出之前，可能经过若干天和/或周和/或月和/或年。所述参照可以例如以特征曲线族的形式保存，该特征曲线代表与使用状况相关部件老化过程。特别是在特征曲线族中老化过程可与由该部件引导的电流成平方关系。优选可以对电流或它的平方积分，用来确定与老化状态成正比的使用状况特征参量。在特征曲线族中也可以考虑温度。尤其是温度也可以对使用状况的特征参量产生平方关系的影响。该部件例如可以是保险装置(例如熔断保险装置)，该保险装置在符合规定的运行中被电能流过，以驱动前进设备，该电能例如带来在高至500安培范围内的电流和高至10000安培的短路电流。替代地或附加地，该部件可设置用于保护电驱动的前进设备的车载牵引电网。由这些部件引导的电能使部件相对快地老化，因而，根据本专利技术响应输出信号来更换部件一方面导致高度运行安全性，另一方面导致车载牵引电网构件的设计更好地符合实际要求。该信号例如在部件或者说进设备正常运行状态中也可以在没有特别要求的情况下输出。换句话说，信号不是在故障非常有可能发生、正在面临或者甚至已经发生的状态下输出。而是尤其在该信号不会使所在地使用者明显从重要的或者关系安全性的事务分心时输出信号。正如上面描述，该信号也可导致制定故障存储器登记，该故障存储器登记本身不是直接由使用者识别，而是由可能参与的维护人员才来识别。因而，在本专利技术的明确方案中提出，借助在运行中为了电池管理系统(BMS)的其他功用而已经收集的测量数据(特别是电流和温度)来确定剩余使用寿命预估，使得高压保险装置在车辆的维护方案中可以在最晚可能的时间点更换，而不发生不必要的部件断开或者失灵。所提出的方法一般性地使得能够替换小参数的(从而质量更有利并且更小的)高压部件。以这种方法实现的适应负载的维护避免了客户可感受到的失灵，而不产生不必要的费用。为此电池管理系统可以本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于确定始终可导电的部件(3)的预防性更换时间点的方法，包括如下步骤：确定(100)所述部件(3)的随时间的连续使用状况，比较(200)所述使用状况与预定的参照，并且响应预定的比较结果输出(300)代表所述预防性更换时间点的信号(8)。

【技术特征摘要】
2015.08.25 DE 102015216223.01.用于确定始终可导电的部件(3)的预防性更换时间点的方法，包括如下步骤：确定(100)所述部件(3)的随时间的连续使用状况，比较(200)所述使用状况与预定的参照，并且响应预定的比较结果输出(300)代表所述预防性更换时间点的信号(8)。2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，所述使用状况说明所述部件(3)的电流负荷和/或温度负荷和/或与由该部件(3)传输的电能成比例的参量。3.按照权利要求1或2所述的方法，其特征在于，将所述使用状况在多个运行周期上，特别是在多个日和/或周和/或月和/或年上进行分析和/或在所述部件(3)运行期间以规律的间隔确定并与所述参照比较。4.按照前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，所述参照是特征曲线族，所述特征曲线族代表所述部件(3)的取决于使用状况的老化过程。5.按照前述权利要求之一所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：C·克里普斯，U·施里弗，
申请(专利权)人：大众汽车股份公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE