一种用于探测电路装置中的电弧故障的方法，电路装置包括控制装置、蓄能器和多个分别通过负载线路与蓄能器连接的负载，为蓄能器分配有电流测量装置，为负载分别分配有电压测量装置，电流测量值和电压测量值连续地被传输到控制装置，通过将电流测量值和/或由电流测量值所描述的蓄能器电流随时间的变化与至少一个电流阈值进行比较来确定并联电弧，通过将电压测量值和/或负载线路的负载的负载电压的由电压测量值所描述随时间的变化与至少一个电压阈值进行比较来确定在负载线路之一中的串联电弧，当确定并联电弧时将蓄能器与负载断开，当确定在负载线路之一中的串联电弧时切断所述负载线路的负载。所述负载线路的负载。所述负载线路的负载。
【技术实现步骤摘要】
用于探测电路装置中的电弧故障的方法和机动车
[0001]本专利技术涉及一种用于探测电路装置中的电弧故障的方法，其中，电路装置包括控制装置、蓄能器和多个分别通过负载线路与蓄能器连接的负载。本专利技术还涉及一种机动车。
技术介绍
[0002]在电路装置中，例如当在电路装置的导线和/或其它部件的绝缘处出现损坏时，可能从大约24V的电压水平起出现电弧。这种电弧代表了故障状态，该故障状态可能损坏电路装置的部件和/或在电路装置的周围环境中的部件。
[0003]在具有24V或更高、例如48V电压的车载电网的机动车中，通常将车载电网的各个导线段置于安全区域中，在导线段中存在出现电弧的危险。这产生了被动保护，因为以此方式可以防止出现电弧或者至少使出现电弧变得困难，和/或在出现电弧时可以避免对机动车的进一步损坏，特别是避免车辆火灾。
[0004]作为被动保护措施的附加方案或另选方案，也可以使用主动保护措施，其通常由附加的硬件构成，该硬件必须被集成到车载电网中并且该硬件在故障情况、如电弧出现时引起车载电网的切断。这些硬件在机动车中需要额外的结构空间并且在制造机动车时产生额外的成本。由现有技术已知了用于探测电路中的电弧的不同方法。
[0005]在DE 10 2014 222 878 A1中描述了一种机动车供电网络，该供电网络具有电流源、通过馈电电流路径连接到电流源的功率分配器以及至少一个负载，所述负载通过负载电流路径利用集成的半导体开关连接到功率分配器。功率分配器包括电流测量单元、电压测量单元以及监控单元，其中，监控单元基于通过测量单元确定的测量数据识别即将发生的故障情况。在此，当识别到过电流故障情况或电弧故障情况时，借助于半导体开关切断至少一个负载。
[0006]DE 10 2015 209 588 B3公开了一种用于识别车辆中的车载电网中的故障的设备。该设备包括接收装置，该接收装置接收第一时间序列和第二时间序列的电流测量值或电压测量值，其中，第一序列的测量值在车载电网的第一测量点处被测量，第二序列的测量值在车载电网的与第一测量点不同的第二测量点处被测量。通过所述设备的分析装置，基于第一序列的测量值的分散与第二序列的测量值的分散的比较来确定故障。
[0007]由US 2018/0083434 A1已知一种中断电路，该中断电路具有多个电弧识别块，这些电弧识别块可以发出多个对应于电弧的签名。此外，电路包括处理器，所述处理器接收签名并且将签名与测量值进行比较，以便识别故障的出现。
技术实现思路
[0008]本专利技术的目的是，提供一种用于探测电路装置中的电弧故障的改进的方法。
[0009]该目的根据本专利技术在开头所述类型的方法中通过以下方式实现：为蓄能器分配有用于确定描述蓄能器电流的电流测量值的电流测量装置，为负载分别分配有用于确定描述在相应的负载上的负载电压的电压测量值的电压测量装置，其中，电流测量值和电压测量
值连续地通过至少一个通信连接装置传输到控制装置，其中，通过将电流测量值和/或由电流测量值所描述的蓄能器电流的随时间的变化与至少一个电流阈值进行比较来确定在电路装置中的并联电弧，通过将电压测量值和/或由电压测量值所描述的、负载线路的负载的负载电压的随时间的变化与至少一个对应于相应的负载的电压阈值进行比较来确定在负载线路之一中的串联电弧，其中，要么当确定出现并联电弧时将蓄能器与负载断开，要么当确定在负载线路之一中出现串联电弧时切断所述负载线路的负载。
[0010]电路装置的控制装置接收电流测量值，该电流测量值描述蓄能器电流并且由对应于蓄能器的电流测量装置检测。对于分别通过负载线路与蓄能器连接并且因此形成电路装置的一部分的负载，分别通过对应于负载的电压测量装置确定电压测量值并且将电压测量值传输到控制装置，该电压测量值描述在相应的负载处下降的电压。
[0011]基于在描述电池电流的电流测量值和/或由电流测量值所描述的蓄能器电流随时间的变化与至少一个电流阈值之间的比较，通过控制装置确定在电路装置中出现并联电弧。根据至少一个电流阈值的定义，这例如可以在蓄能器电流的数值和/或蓄能器电流随时间的变化的数值超过或低于电流阈值时发生。电流测量值可以分别直接与电流测量值进行比较，或者可以将从电流测量值中的至少一个中、必要时在考虑其它测量值的情况下所确定的参量与电流阈值进行比较。通过在不同时刻确定的电流测量值，可以确定蓄能器电流随时间的变化。并联电弧故障——即在电路装置中出现并联电弧——通常特征在于跳跃式的电流升高。在此，电流通常首先被从存在于电路装置中的电容来供给并且随后作为蓄能器电流的一部分被从蓄能器提取。
[0012]为了探测串联电弧，控制装置对于各个负载分别将电压测量值和/或通过电压测量值所描述的负载电压的时间变化与至少一个电压阈值进行比较。根据至少一个电压阈值的定义，例如可以在负载电压的数值和/或负载电压随时间的变化的数值超过或低于电压阈值时实现确定在负载中和/或在负载的负载线路中的串联电弧。电压测量值可以分别直接与电压阈值进行比较，或者可以将从电压测量值中的一个或多个中、必要时在考虑其它测量值的情况下所确定的参量与电压阈值进行比较。在此可能的是，从一个或多个电压测量值中确定这样的参量，所述一个或多个电压测量值描述在负载之一处的负载电压。在此也可能的是，从多个电压测量值中确定这样的参量，所述多个电压测量值分别描述在负载中的不同负载处的负载电压。通过负载的负载电压的在不同时刻确定的电压测量值，可以确定负载电压随时间的变化。
[0013]如果在电路中确定并联电弧，则将蓄能器与负载断开。为此，例如可以这样操控对应于蓄能器的开关装置、例如电池接线盒(BJB)，使得蓄能器到多个负载的电连接被中断。通过这种方式，将蓄能器与电路装置的其它部件、特别是所有负载断开，从而消除在电路装置中产生的并联电弧。
[0014]在探测串联电弧时，可以基于分别对于各个负载所分析的电压测量值来确定负载或负载线路，在该负载或负载线路中出现串联电弧。切断相应的负载导致，在负载或相应的负载线路中的串联电弧由于负载线路中的电流回路的中断而消除。其它负载——在其中未出现串联电弧——还与蓄能器连接并且因此可以在由于串联电弧切断负载之一之后有利地继续运行。
[0015]根据本专利技术的方法还具有以下优点：特别是在设计为机动车的车载电网的电路装
置中，根据测量值可以实现对并联电弧和串联电弧的探测，所述测量值在机动车中已经被确定用于在其它功能中使用。通过将这些测量值传输到控制装置的可能性，可以通过控制装置实现对电弧故障的探测，该控制装置也可以感知到机动车内的其它任务。因为在机动车车载电网中通常既存在用于将蓄能器与和蓄能器连接的负载断开的开关装置，也存在用于接通或切断车载电网的各个负载的开关装置，所以可以通过根据本专利技术的方法在没有附加硬件耗费的情况下进行对出现的电弧故障的探测。由此可以有利地省去附加的硬件模块、例如附加的传感器、开关或类似物。
[0016]通过控制装置可以在出现并联电弧时操控对应于蓄能器的开关装置，以本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于探测电路装置(2)中的电弧故障的方法，其中，电路装置(2)包括控制装置(3)、蓄能器(4)和多个分别通过负载线路(7、9)与蓄能器(4)连接的负载(5、6)，其中，为蓄能器(4)分配有用于确定描述蓄能器电流的电流测量值的电流测量装置(12)，为负载(5、6)分别分配有用于确定描述在相应的负载(5、6)上的负载电压的电压测量值的电压测量装置(13、14)，其中，将所述电流测量值和所述电压测量值连续地通过至少一个通信连接装置(15)传输到控制装置(3)，其中，通过将电流测量值与至少一个电流阈值进行比较和/或通过将由电流测量值所描述的、蓄能器电流随时间的变化与至少一个电流阈值进行比较来确定在电路装置(2)中的并联电弧，以及通过将电压测量值与至少一个对应于相应的负载(5、6)的电压阈值进行比较和/或将由电压测量值所描述的、负载线路(7、9)的负载(5、6)的负载电压随时间的变化与至少一个对应于相应的负载(5、6)的电压阈值进行比较来确定在负载线路(7、9)之一中的串联电弧，其中，要么当确定出现并联电弧时将蓄能器(4)与负载(5、6)断开，要么当确定在负载线路(7、9)之一中出现串联电弧时切断该负载线路(7、9)的所述负载(5、6)。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，使用蓄能器电流的对应于各个时间间隔的平均值作为电流测量值，所述平均值是所述时间间隔中的总通过电流的度量，其中，将平均值随时间的变化与作为电流阈值的平均值阈值进行比较。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，使用蓄能器电流的对应于各个时间间隔的最大值作为电流测量值，所述最大值描述蓄能器电流在所述时间间隔内的绝对最大值，其中，将最大值随时间的变化与作为电流阈值的最大值阈值进行比较。4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，使用蓄能器电流的对应于各个时间间隔的平均值以及蓄能器电流的对应于所述时间间隔的最大值作为电流测量值，所述平均值是在所述时间间隔中的总通过电流的度量，所述最大值描述在所述时间间隔内的蓄能器电流的绝对最大值，其中，将在时间间隔的平均值和最大值之间的差分别与作为电流阈值的差阈值进行比较。5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，如果所述电流阈值中的至少一个被超过，则将蓄能器(3)与负载断开。6.根据权利要求2至5中任一项所述的方法，其特征在于，通信连接装置(15)是数据总线，其中，时间间隔对应于在两个传输时间窗之间的时间，电流测量装置(12)在所述传输时间窗中将至少一个电流测量值发送到控制装置(3)。7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，对于负载(5、6)分别确定在负载(5、6)的电压测量值与参考...
【专利技术属性】
技术研发人员：V，
申请(专利权)人：奥迪股份公司，
类型：发明
国别省市：
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