[发明专利]用于互锁电路的具有自诊断功能的互锁探测器和用于互锁探测器的自诊断的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于互锁电路的在蓄电池控制装置中实现的互锁探测器，其能够在断开的互锁电路和没有外部(发生器)信号的情况下实现其自身的功能检查/诊断。

背景技术

根据文献DE 10 2010 031 456已知一种用于电网络的为安全起见的关断的方法，其中使用了互锁电路(也被称为安全导线回路、互锁或者操纵线(Pilotlinie)或者互锁或者操纵导线(Pilotleitung))，当人员安全受到带电压的部件威胁时，通过互锁电路的断开来关断隶属于电网络的电的能量源或者使其从电网络中脱离。

因此在电网络中，例如在具有超过60伏的额定电压的车辆中使用互锁电路，其实施为信号回路。一般通过在能量源(例如在蓄电池)中的所谓的互锁发生器来实现生成所谓的互锁信号，该能量源为电网络供给电流。该信号流过电网络的所有的插头和所有与该网络连接的组件，即通过无源的和/或有源的所谓的互锁参与者(Interlockteilnehmer)。在此如此实施该系统，使得在插座连接或者覆盖物打开时，强制地断开该互锁电路，该插座连接或者覆盖物阻止接近带电压的部分。该信号的分析在网络的所有的参与者中实现，该些参与者作为能量源起作用。在断开该互锁电路时，每个这样的组件关断网络中的能量供给，并且在必要时实施网络的放电。在互锁电路的断开和通过其保护的网络的关断之间的典型需要的时间在几秒的范围内。

互锁探测器一般位于这种互锁电路的一端或者其他位置，该互锁探测器在蓄电池控制装置中实现、分析互锁信号并且传送蓄电池控制装置的分析。

图1示出了这种互锁探测器的原理图，其在根据现有技术的互锁探测器系统中实现。互锁探测器50在此连接至互锁电路60和微处理器30。在互锁电路60中由互锁发生器40产生互锁信号26，该信号在互锁电路60中通过互锁电路电阻14、测量电阻4和可选的其它的有源的和/或无源的互锁参与者7传导。通过互锁电路60的测量电阻4，导致互锁信号26确定的电压降。该确定的电压降通过差分放大器20量取，该差分放大器由运算放大器12组成，运算放大器无论在其两个输入支路，还是在其反馈回路分别具有电阻3、6、8。必要时在运算放大器12的输入支路借助于补偿电压Uref1匹配待分析的信号电平，并且放大。该放大的信号通过差分放大器20的输出端13导向比较电路10。该比较电路10由两个运算放大器16、18组成，其中一个运算放大器的一个输入端与另一个运算放大器的一个输入端相连接。由差分放大器导向联结13的信号会由比较电路10的第一运算放大器16与上边界值Uref2进行比较，该上边界值被传送至运算放大器16的未连接的输入端。通过对该比较的分析形成的信号会通过比较电路10的运算放大器16的输出端9直接传送至微处理器30。由差分放大器20导向联结13的信号会由比较电路10的第二运算放大器18与下边界值进行比较，该下边界值被传送至运算放大器18的未连接的输入端。通过对该比较的分析形成的信号会通过比较电路10的运算放大器18的输出端24直接传送至微处理器30。在微处理器中，所接收的信号接着在一个时间间隔内被分析并且与额定值进行比较。

发明内容

根据本发明的互锁探测器包括有用于施加互锁发生器的输出信号第一输入、用于向微处理器提供输出信号的输出端、差分放大器和比较电路，所述差分放大器的第一和第二输入端与所述互锁探测器的所述第一输入端相连接，所述比较电路的输入端与所述差分放大器的输出端相连接并且所述比较电路的输出端与所述互锁探测器的所述输出端相连接，此外，所述互锁探测器具有用于施加诊断信号的至少一个第二输入端，其中，所述至少一个第二输入端与在比较电路和差分电路之间的所述比较电路的所述输入端相连接，和/或与在所述互锁探测器的所述第一输入端和所述差分放大器之间的所述差分放大器的所述第一或第二输入端中的一个相连接。

根据本发明的互锁探测器的优势在这种可能性中给出，单个组件或者整个互锁探测器的功能可靠性或者完整性在不存在互锁探测器与互锁电路或者互锁发生器的连接的情况下，能够通过经由互锁探测器的两个输入端馈入的多个诊断信号进行检验。互锁探测器的开关部件能够单个地和平稳地通过多个诊断信号模拟，并且因此检验其功能可靠性或者其完整性。因此互锁探测器和互锁发生器的用于检查的交互变为多余的，并且互锁探测器的功能能够也在蓄电池的非安装的状态，即在断开的互锁电路的情况下被检验。