用于识别在桥式电路中的缓慢短路的电路和方法技术

本发明专利技术涉及一种用于识别在桥式电路（10）中的缓慢短路的电路。该电路包括：用于在桥式电路（10）的电池侧连接端（21）处的损耗功率的第一检测装置（30），该第一检测装置具有第一计数寄存器（31）；和用于在桥式电路（10）的接地侧连接端（26）处的损耗功率的第二检测装置（35），该第二检测装置具有第二计数寄存器（36）。

Circuits and Methods for Identifying Slow Short Circuits in Bridge Circuits

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于识别在桥式电路中的缓慢短路的电路和方法
本专利技术涉及一种用于识别在桥式电路中的缓慢（schleichend）短路的电路以及一种用于借助于该电路来识别缓慢短路的方法。本专利技术还涉及一种计算机程序，当该计算机程序在计算设备上运行时，该计算机程序实施所述方法的每个步骤；以及一种存储该计算机程序的机器可读存储介质。最后，本专利技术涉及一种电子计算设备，该电子计算设备被设立为实施按照本专利技术的方法。
技术介绍
如今，电路、尤其是在汽车领域中的电路必须满足一定的安全要求。对短路的识别就属于这些要求。在这种情况下，对低欧姆短路与中等欧姆短路进行区分，所述低欧姆短路也被称作硬短路，所述中等欧姆短路被称作软短路或缓慢短路。在缓慢短路的情况下，有比在硬短路的情况下低得多的电流流动。电路中的短路可导致功能失误并且导致构件的过热。在桥式电路中，两个分压器、也就是由电阻构成的串联电路并联并且借助于桥式分支来彼此连接。在实际中，在桥式电路运行几微秒时，出现电流强度大的峰值电流。为了确保桥式电路的完整的功能范围，必须容忍这种峰值电流，而不是错误地推断出短路。通常，这些峰值电流在识别短路时被考虑，并且当所检测到的电流强度高于峰值电流的特征性电流强度时才识别出短路。然而，如上文所描述的那样，缓慢短路具有低得多的电流强度，所述低得多的电流强度低于峰值电流的特征性电流强度或者与峰值电流的特征性电流强度同样大。损耗功率表示（有功）功率在电构件中被转换成热的部分。借助于损耗功率可以推断出：这些电构件由于放热过强、也就是由于过热而受损。
技术实现思路
提出了一种用于识别在桥式电路中的缓慢短路的电路。该桥式电路具有：至少一个电池侧连接端，该至少一个电池侧连接端与电压供应装置、尤其是与电池连接；和接地侧连接端，该接地侧连接端与地连接。用于识别缓慢短路的电路包括用于在该桥式电路的电池侧连接端处的损耗功率的第一检测装置，其中该第一检测装置具有第一计数寄存器。该电路还包括用于在该桥式电路的接地侧连接端处的损耗功率的第二检测装置，其中该第二检测装置具有自己的第二计数寄存器。由此，得到如下优点：在这两个连接端处的损耗功率可以彼此独立地被检测并且因此可以识别在这两个损耗功率之间的偏差。有利地，第一和第二检测装置被设立为：通过流经相应的连接端的电流的所测量的电流强度的平方来计算损耗功率。优选地，借助于所谓的I2t原理来进行计算，如其例如从申请号为DE102016215324.2的未预先公开的德国申请中得知的那样。I2t原理基于损耗功率与电流强度的平方成比例。此外，损耗功率可以关于时间被积分，以便计算损耗能量，该损耗能量又可以被用于实现针对要保护的电路的关断条件。在从DE102016215324.2得知的电路装置中，一方面使用模拟-数字转换器，该模拟-数字转换器通过比较器来实现，该比较器的用于将电路关断的切换阈（Schaltschwelle）与负载电流匹配。另一方面，使用计数寄存器，以便实现积分器，通过该积分器来对损耗功率进行积分。计数寄存器的计数值根据电流强度和与此相关的阈来提高或降低。为了将电流强度平方以用于计算损耗功率，在这种情况下可以通过适当地选择切换阈和计数寄存器来放弃复杂的计算器。因此，在已知I2t原理的情况下，将所测量的电流平方，以便获得损耗功率。有利地，这可以通过从DE102016215324.2得知的模拟-数字转换器和计数寄存器的组合来实现。优选地，用于I2t原理的该实现的该计数寄存器对应于在当前电路中使用的计数寄存器，由此可以节省构件。有利地，第一和第二计数寄存器被设立为：根据损耗功率来提高所述第一和第二计数寄存器的计数值，该损耗功率通过相应的与计数寄存器相关联的检测装置被检测到。该关系可具有原则上任意的功能关联，并且因而也可以通过与所检测到的损耗功率有关的参量、诸如相对应的能量或电流/电流强度来实现。计数寄存器尤其具有最大计数值。该最大计数值表示临界的损耗能量，在该临界的损耗能量的情况下，所转换的热可能会导致所参与构件的过热。每个计数寄存器可具有自己的最大计数值，该最大计数值可以根据构件来选择。但是，优选地，如果在两个连接端处使用相同的构件，则在两个计数寄存器中使用相同的最大计数值，使得这两个计数寄存器能更好地相比较。该最大计数值优选地可以与上文描述的I2t原理相组合。除此之外提出了一种用于借助于上文描述的电路来识别在桥式电路中的缓慢短路的方法。在该方法中，通过第一检测装置来检测在桥式电路的电池侧连接端处的损耗功率。于是，属于第一检测装置的第一计数寄存器的第一计数值根据在电池侧连接端处的损耗功率来提高。此外，通过第二检测装置来检测在桥式电路的接地侧连接端处的损耗功率。类似地，属于第二检测装置的第二计数寄存器的第二计数值根据在接地侧连接端处的损耗功率来提高。在此应注意：这两个计数值以相同的步幅并且以相同的程度来提高。但这并不意味着这两个计数值同时并且共同提高。更确切地说，如已经阐述的那样，第一计数值根据在电池侧连接端处的损耗功率来提高，并且第二计数值根据在接地侧连接端处的损耗功率来提高。如上文描述的那样，这里也适用的是：该关系可具有原则上任意的功能关联，并且因而也可以通过与所检测到的损耗功率有关的参量、诸如相对应的能量或电流/电流强度来实现。接着，将第一计数寄存器的第一计数值与第二计数寄存器的第二计数值相互比较。在此过程中，识别在第一计数值与第二计数值之间的可能的偏差。为此，尤其可以计算第一计数值与第二计数值之差的数值或者反过来计算第二计数值与第一计数值之差的数值。如果第一计数值与第二计数值之间的偏差高于阈值，则识别出缓慢短路。该阈值被选择为使得例如材料的公差被考虑。该方法基于不同的损耗功率，所述不同的损耗功率由于缓慢短路而造成。而具有提高的电流强度的峰值电流可能会使在两个连接端处的损耗功率同样地提高。由此，相对于基于必须高于阈值的绝对值、诸如绝对电流强度对短路的识别，得到如下优点：即使在电流强度低时也识别出缓慢短路。此外，对其中出现（高于峰值电流的）高电流强度的硬短路的识别未受影响。如上文所描述的那样，有利的是借助于相应的电流的电流强度的平方、尤其是借助于I2t原理来检测相应的损耗功率。可选地，当第一计数值与第二计数值之一超过最大计数值时，才实施这两个计数值的比较。针对这两个计数寄存器的最大计数值相同的情况，在将第一计数值与第二计数值进行比较时，仅仅检查：在这两个计数值之一已经达到最大计数值的时间点，相应另一个计数值是否同样已经达到最大计数值，或者在两个计数值之间的偏差在该时间点是否小于阈值。在这种情况下，涉及例如由于峰值电流而提高的负载，该提高的负载导致在两个连接端处的更大的电流。但是，如果该偏差大于阈值，则识别出缓慢短路。这一方面具有更好的可识别性的优点，另一方面缓慢短路的识别在临界的损耗能量附近进行，在临界的损耗能量的情况下被转换的热可能会导致所参与的构件的过热。为了保护所参与的构件免受由于在临界损耗能量情况下所转换的热引起的过热，如果计数值之一达到最大计数值，则可以按照一个方面关断桥式电路。计算机程序被设立为：尤其是当该计算机程序在计算设备上执行时，执行所述方法的每个步骤。该计算机程序使得能够在传统的电子计算设备中实现所述方法，而本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于识别在桥式电路（10）中的缓慢短路的电路，所述电路包括：‑ 用于在所述桥式电路（10）的电池侧连接端（21）处的损耗功率的第一检测装置（30），所述第一检测装置具有第一计数寄存器（31）；和‑ 用于在所述桥式电路（10）的接地侧连接端（26）处的损耗功率的第二检测装置（35），所述第二检测装置具有第二计数寄存器（36）。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.02.13 DE 102017202191.81.用于识别在桥式电路（10）中的缓慢短路的电路，所述电路包括：-用于在所述桥式电路（10）的电池侧连接端（21）处的损耗功率的第一检测装置（30），所述第一检测装置具有第一计数寄存器（31）；和-用于在所述桥式电路（10）的接地侧连接端（26）处的损耗功率的第二检测装置（35），所述第二检测装置具有第二计数寄存器（36）。2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，用于损耗功率的检测装置（30、35）被设立为：通过所测量的电流强度的平方来计算所述损耗功率。3.根据权利要求2所述的电路，其特征在于，用于损耗功率的检测装置（30、35）被设立为：借助于I2t原理通过所测量的电流强度的平方来计算所述损耗功率。4.根据权利要求1至3中任一项所述的电路，其特征在于，计数寄存器（31、36）被设立为：根据所检测到的损耗功率来提高所述计数寄存器的计数值（Z1、Z2）。5.根据上述权利要求中任一项所述的电路，其特征在于，计数寄存器（31、36）具有最大计数值（Zmax）。6.用于借助于根据权利要求1至4中任一项所述的电路来识别在桥式电路（10）中的缓慢短路的方法，所述方法包括如下步骤：-通过第一检测装置（30）来检测在所述桥式电路（10）的电池侧连接端（21）处的损耗功率；-根据在所述电池侧连接端（21）处检测到的损耗功率来提高（52）所述第一检测装置（30）的第一计数寄存器（31）的...

【专利技术属性】
技术研发人员：Y肖韦，J松德勒，FI桑切斯平松，
申请(专利权)人：罗伯特·博世有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE