[发明专利]机动车高压电网的预充电

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有高压电网和高压电压源，例如牵引用电池的机动车。属于本发明的是一种用于控制高压电压源接通到高压电网的方法。在本发明中，将高压电压理解为大于60伏特，特别是大于200伏特的直流电压。

背景技术

在机动车，特别是电驱动的机动车中可以设定，给电气负载供以高压电压。高压负载为此通过高压中间电路，例如汇流排与高压电压源耦连，该高压电压源例如是牵引用电池、具有整流器的高压发电机或燃料电池堆。高压负载和高压中间电路共同地形成高压电网，该高压电网由高压电压源供以电功率。高压负载例如可以是具有逆变器的电动机或空调设备。

在这样的高压车辆中通常进行用于给高压中间电路充电的预充电，以便给相对于高压电压源到高压电网的连接端有效的中间电路电容充电。在没有预充电的情况下，将由于非常高的接通电流损坏中间电路电容。同样在闭合时，没有预充电的情况下会损坏高压电压源的高压开关。在开始预充电之后，该预充电通常通过预充电继电器和预充电电阻实现，在预定的持续时间之后也在高压中间电路中实现由高压电压源产生的高压电压。该预充电通常持续短于一秒，例如几百毫秒。通常在电压偏差的情况下，也就是在高压电压源的高压电压与中间电路电压之间电压差的情况下已经在高压电压源与高压电网之间闭合第二主开关，该第二主开关与预充电继电器和预充电电阻并联。例如可以已经在小于10伏特的电压偏差的情况下接通主开关。

因为预充电必须是非常快速的，所以使用非常小的预充电电阻，该预充电电阻对于高压电网的部件具有不重要的值。然而，在此流过的预充电电流对于人员在电势上是危险的。尽可能快速预充电的原因在于：在机动车准备运行之前，在无故障的情况下驾驶员不应该不必要地等待。在高压电网中故障的情况下自然存在人员与高压电网的线路或装置接触的可能性。这特别是在车间中的情况，即如果例如在事故之后必须检查高压电网。如果损坏的高压电网接通到高压电压源，那么比较小的预充电电阻不提供保护，以便对已损坏的机动车进行试驾驶。可能的故障例如在于：在高压部件上未装配的螺纹触点导致高压线路在没有绝缘的情况下暴露在机动车中。如果人员在预充电期间接触这些触点，那么人员将遭受潜在危险的电击。

由文献DE102008012418A1已知用于机动车的高压系统，其中，在高压电池直接，也就是没有预充电电阻的情况下与高压中间电路连接之前，中间电路电容器可以通过预充电电阻充电。在预充电期间监测预充电电流。如果没有该预充电电流，那么推断出高压电池与高压电网缺少接触并且相应地中断预充电。在该系统中不利的是，在该测量期间可能流过如下电流，该电流由于小的预充电电阻对于人员是危险的。

由文献DE102010015312A1已知一种用于机动车的高压系统，该高压系统包括诊断装置，该诊断装置具有用于测量在中间电路电容器上的电压曲线的测量装置。特别是在中间电路电容器的最后充电过程期间测量并如下分析处理电压曲线，即是否可以推断出高压系统的失灵。而且在该系统中在检查失灵期间在高压电网中出现如下电流，该电流对于人员可能是具有生命危险的。

发明内容

本发明的任务在于，在具有高压电网和高压电压源的机动车中，在人员被伤害之前识别出高压电网中的故障。

该任务通过按照权利要求1的方法和按照权利要求6的机动车解决。本发明有利的改进通过从属权利要求给出。

通过本发明提供用于高压电网的电容的预充电，其中预充电扩展到车载电网故障的识别，也就是例如识别未连接的线路或中断的线路。预充电可理解为借助于高压电压源的预充电电流通过限制预充电电流的第一预充电电阻对高压电网的电容的已经在此描述的充电。

在按照本发明的方法中，在开始该原本的(以对于人员危险的预充电电流)预充电阶段之前，通过机动车的控制装置首先确定用于高压电网的电气运行参量的至少一个试验值。该方法开始于接收到接通命令，该接通命令表明：高压电压源应接通到高压电网。随后检查：哪个电容原本实际上在如下连接端上是有效/起作用的，高压电压源通过该连接端与高压电网连接。作为运行参量例如检查施加在连接端的两个触点(正和负)上的电压。如果在高压电网中电缆时切断/中断的或者电缆已经从高压部件松脱，那么在这些高压部件的电容与高压电压源的连接端之间没有电气连接。因此，在高压电压源的连接端上实际有效的电容比在完好的高压电网中必须的电容更小。然后，这可以在运行参量的试验值上识别到。在此，通常选择如下运行参量，该运行参量与在连接端上实际有效的电容有关。