用于校准高压电子器件的装置和方法制造方法及图纸

本申请涉及一种用于校准高压电子器件(HV)的装置(10)，所述高压电子器件具有多个在高压电子器件(HV)的各连接端(A1、A2)之间串联连接的电子模块，其中，对于每个电子模块分别设有一个能操控的模块开关(S1、S2、

【技术实现步骤摘要】
用于校准高压电子器件的装置和方法


[0001]本申请涉及用于校准高压电子器件的装置和方法。高压电子器件具有连接端和多个在各连接端之间串联连接的电子模块。

技术介绍

[0002]具有串联连接的电子模块的高压电子器件例如可以用于仿真具有多个串联连接的单体、电池单体的高压电池。特别是用于汽车应用的高压电池可以提供在直至大约800V范围内的直流电压。
[0003]对于例如在车辆中的应用，电子单元——其称为电池管理系统——可以监控真实的高压电池的各个单体的充电状态并且必要时对其进行校正，从而所有单体具有尽可能相同的充电状态。为了研发和检测该电池管理系统可以应用硬件在环系统。该硬件在环系统可以借助于仿真的高压电池电气仿真各个电池单体和整个高压电池，从而电池管理系统几乎被提供与在具有真实的高压电池的结构中相同的电压和电流。
[0004]高压电子器件的校准例如可以借助于校准标准器实现。校准标准器在此可以构成为高精度的测量设备，利用该测量设备例如可以测量由高压电子器件提供的物理参量。
[0005]对于能与高压电子器连接的、例如用于与校准标准器外部连接的开关机构可以设置在开关机构中安装的机电开关。该开关必须具有高度的持久的抗电强度、高绝缘电阻和足够大的导电能力。该要求导致机电开关的大的结构形式以及高的构件价格。

技术实现思路

[0006]该申请具有的目的在于，实现用于校准高压电子器件的装置或方法，所述装置和方法改善校准的过程。
[0007]该目的通过独立权利要求的特征组合解决。在从属权利要求中提出在独立权利要求中提出的用于校准高压电子器件的装置或方法的进一步扩展方案。
[0008]概要：
[0009]在用于校准高压电子器件的装置中，高压电子器件具有多个在各连接端之间串联连接的电子模块。对于每个电子模块分别设有可操控的模块开关，该模块开关通过其闭合来桥接相应的电子模块，从而通过对模块开关的适合的操控而能不将电子模块与所述连接端连接、能将一个电子模块与所述连接端连接或能将多个电子模块与所述连接端连接。
[0010]可连接性涉及电气可连接性。电子模块通过对模块开关的适合的操控能与连接端电气连接。如果一个电子模块所配置的模块开关是打开的，那么该电子模块在该装置中与所述连接端电气连接。如果所配置的模块开关是闭合的，那么桥接该电子模块，亦即通过闭合的模块开关将其短路。在桥接状态下，功能——电子模块设置用于该功能——因此不提供在连接端上。
[0011]借助该装置因此通过对模块开关的操控可以调整：电子模块中的哪个电子模块能与连接端电气连接且由此其电气功能能够通过连接端提供以及能通过连接端电气实现。开
关在此实现在高压电子器件内。优选地，作为模块开关可以应用电子模块的短路开关，所述短路开关构造为可操控的。
[0012]在所述装置的一个实施形式中，分别与连接端连接的电子模块能通过高压电子器件的连接端来校准。分别与高压电子器件的连接端电气连接的电子模块由高压电子器件外部通过高压电子器件的连接端能实现用于电气校准。
[0013]通过一个或多个电子模块与在高压电子器件内的连接端的电气连接的可开关性，没有电子模块、一个电子模块或多个电子模块能够通过连接端、通过对模块开关的操控而设计为可电气达到，这例如能实现在模块层面上的容易的可校准性。以此可以实现如下，即校准、特别是定期校准各个电子模块，以便例如借助于校准标准器检查电气特性的准确的维持、例如在用于ISO 26262的电池单体的情况下、单体电压的精度。
[0014]在一个实施形式中，所述高压电子器件具有两个连接端，在这两个连接端之间设置有串联连接的电子模块。为了校准，一个校准标准器的各连接端能连接到高压电子器件的连接端上。
[0015]该装置为此能实现将单个校准标准器用于可调整数量的电子模块。特别是将一个校准标准器用于校准相应正好一个电子模块可以容易地实现。通过模块开关的开关可以依次地将另外的各个电子模块与所述连接端连接且将其校准。通过在高压电子器件中设有可操控的模块开关可以实现相应的电子模块与在高压电子器件内的连接端的连接，这例如可以用作用于高压电子器件的自动化校准解决方案的基础。用于在电子模块之间的开关的模块开关的应用此外避免了例如为此可设置的外部高压开关机构例如在机械一体化并与此有关的成本方面的问题。由此可以实现成本和空间减小。
[0016]在所述装置的一个实施形式中，设有开关机构，高压电子器件能通过该开关机与校准标准器连接。开关机构具有两个连接开关，高压电子器件的各一个连接端能通过所述连接开关与校准标准器的相应一个连接端连接。通过开关机构那么校准标准器与高压电子器件的各连接端的连接可以设计为可开关的。
[0017]在所述装置的一个实施形式中，所述连接开关和/或所述模块开关分别构成为机电开关或半导体开关。在两个实施形式中，开关可以通过分别适合的操控电路操控。操控电路可以设计为高压电子器件的一部分并且特别是可以设计为高压电子器件的电路的一部分。
[0018]在所述装置的一个实施形式中，所述高压电子器件是电池仿真器，所述电池仿真器构成和设置为用于仿真具有多个串联连接的单体的高压电池并且在所述连接端上提供电压，其中，仿真的单体是电子模块。在此，仿真的单体中的每个单体可以提供单体电压，所述单体电压通过各单体的串联连接而相加。如果例如负载连接到电池仿真器的连接端上，那么单体中的每个单体此外还可以提供单体电流。
[0019]为了校准，所述电池仿真器的每个单体可以依次接通到校准标准器上且紧接着检验：在单体上测量的单体电压和/或在单体上测量的单体电流是否与通过校准标准器测量的值一致。在此，在μV或μA范围内的高精度是需要的，这对校准提出相应的要求。该装置在此提供的优点在于，对于在单体之间的切换动用在高压电池内的模块开关。模块开关在此设计为针对在单体电压范围内的电压的开关。对于模块开关可以省去在高压范围内的开关。
[0020]电池仿真器的仿真的单体因此可以通过简单的方式定期被校准，以便借助于校准标准器检查电气特征(例如对于ISO 26262，单体电压的精度)的准确的维持。
[0021]在所述装置的一个实施形式中，给各单体分别配置一个模块电压测量器和/或一个模块电流测量器。例如在校准过程中单体电压和/或单体电流的测量于是可以借助于设置的模块电压测量器和/或模块电流测量器来实施。
[0022]在所述装置的一个实施形式中，所述装置构成和设置为用于通过要校准的单体的相应的模块电压测量器并且通过校准标准器测量由分别要校准的单体所提供的电压，并且提供测量值用于校准。为了校准，可以将所述两个测量值比较且检验其尽可能大的一致性。所述提供例如可以通过在显示装置上的显示实现，在此那么例如可以通过人员比较各值。同样是可以考虑例如借助于图像记录的其他分析处理和图像数据的计算机支持的分析处理。同样可能的是通过至计算机的数据接口的提供。通过计算机可以实现显示，和/或计算机的运算单元可以例如自动化地实施校准过程。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.用于校准高压电子器件(HV)的装置(10)，其中，所述高压电子器件(HV)具有多个在各连接端(A1、A2)之间串联连接的电子模块，对于每个电子模块分别设有一个可操控的模块开关(S1、S2、
…
、Sn)，该模块开关通过其闭合来桥接相应的电子模块，从而通过对模块开关(S1、S2、
…
、Sn)的适合的操控而能不将电子模块与所述连接端连接、能将一个电子模块与所述连接端(A1、A2)连接或能将多个电子模块与所述连接端连接。2.根据权利要求1所述的装置，其中，分别与连接端(A1、A2)连接的电子模块能通过所述连接端(A1、A2)来校准。3.根据权利要求1或2所述的装置，其中，所述高压电子器件(HV)具有两个连接端(A1、A2)，在这两个连接端之间设置有串联连接的电子模块，其中，为了校准，校准标准器(CAL)的各连接端能连接到高压电子器件的连接端(A1、A2)上。4.根据权利要求3所述的装置，其中，设有开关机构(SE)，高压电子器件(HV)能通过该开关机构与校准标准器(CAL)连接，其中，所述开关机构(SE)具有两个连接开关(S_cal1、S_cal2)，高压电子器件(HV)的各一个连接端(A1、A2)能通过所述连接开关与校准标准器(CAL)的相应一个连接端连接。5.根据上述权利要求之一所述的装置，其中，所述连接开关(S_cal1、S_cal2)和/或模块开关(S1、S2、
…
、Sn)分别构成为机电开关或半导体开关。6.根据上述权利要求之一所述的装置，其中，所述高压电子器件(HV)是电池仿真器，所述电池仿真器构成和设置为用于仿真具有多个串联连接的单体的高压电池并且在所述连接端(A1、A2)上提供电压，其中，所仿真的单体是电子模块。7.根据权利要求6所述的装置，其中，给各单体分别配置一个模块电压测量器(V)和/或一个模块电流测量器(A)。8.根据权利要求7所述的装置，其中，所述装置(10...

【专利技术属性】
技术研发人员：M，
申请(专利权)人：德斯拜思有限公司，
类型：发明
国别省市：