[发明专利]控制机动车中间电路的预充电电路的方法及具有预充电电路的高压电池和机动车

说明书

本发明涉及一种用于控制预充电电路(V)的方法，借助预充电电路在机动车(10)中电气供电单元与具有中间电路电容(C)的中间电路耦合，通过将供电单元(11)接入到中间电路(16)的控制单元(23)首先引导供电单元(11)的电流(25)通过预充电电路(V)的预充电电阻(32)，随后桥接预充电电阻，以及在随后重新接通供电单元(11)前检查用于预充电电阻(32)的过热标准，在满足过热标准的情况下阻止接通。本发明规定，作为过热标准(S)检查：预充电电阻(32)的温度(T)是否超过预定的阈值(S)，间接基于预充电电阻(32)的热模型(34)获取温度(T)，热模型(34)接收在不同时刻检测到的电流(35)的电流测量值作为输入参数。

技术领域

本发明涉及一种用于控制预充电电路的方法，借助于该预充电电路使电气供电单元，例如高压电池与中间电路耦合。电气供电单元和中间电路位于在机动车中。属于本发明的还有具有预充电电路的高压电池以及具有高压电池的机动车。

背景技术

在接入或闭合机动车的高压电池的两个主接触器之前必须将连接到高压电池的中间电路预充电。原因在于，中间电路具有中间电路电容器，通过其提供中间电路电容，中间电路电容在直接接通主接触器的情况下将引起比最大允许的电流强度更大的充电电流。因此，在预充电时高压电池首先经由预充电电阻与中间电路连接。通过预充电电阻将产生的最大电流强度限到可预定的最大值。根据在中间电路中的中间电路电容的大小，相应多的能量必须经由预充电电阻流入中间电路中。因为在此预充电电阻发热，不能任意经常地或者快速地依次重复预充电。预充电电阻必须在其间冷却。

对于预充电电阻的这样的过热保护可以借助于计数器实现，该计数器在高压电池每次接入到中间电路时增加，亦即随着每次预充电而增加。在确定的冷却时间过去之后，又减小计数器。如果现在高压电池以太短的时间间隔接连一再接入到中间电路，从而由此每次重复预充电，那么计数器将超过阈值，接着随后如此长地阻止高压电池的重新接通，直至预定的冷却时间过去。但是，这独立于预充电电阻的实际温度发生并且因此没有完全充分利用可能的温度储备。

由中间电路和借助于预充电电路连接的高压电池组成的装置例如由文献DE 102012 008 626 A1已知。在该专利文献中描述如下，即监控流经预充电电阻的电流，以便识别中间电路中的故障并且接着中断预充电。

由文献DE 102 20 255 A1已知具有高压电池和中间电路的机动车，其中利用具有预充电电阻的预充电电路，以便在接通高压电池时受控地给中间电路电容充电。通过监控电压的时间斜率得知：中间电路是否是无故障的。

由文献JP 2008 022 675 A已知一种方法，为了在中间电路的预充期间获取在预充电电阻中实现的电功率并且由此计算时间值，必须持续该时间值地阻止预充重复，由此预充电电阻足够冷却。为此一方面测量在高压电池与中间电路之间的电压差，另一方面测量流经预充电电阻的电流。在该方法中没有考虑当前冷却条件如何有利。换言之，没有考虑实际上的当前温度。

发明内容

本发明的任务在于，在具有电气供电单元和中间电路的机动车中避免预充电电阻的过载，在此无需不必要地阻止/停止预充电。

该任务通过独立权利要求的主题解决。本发明有利的改进通过从属权利要求、以下描述以及附图进行描述。

通过本发明提供一种用于控制预充电电路的方法。借助于预充电电路以本身已知的方式在机动车中将电气供电单元与中间电路耦合，中间电路具有中间电路电容。按照本发明的方法适用于不同类型的供电单元。供电单元可以是高压电池或燃料电池。“高压”在此表示大于60伏特、特别是大于100伏特的电压。

为了将供电单元接入到中间电路，通过控制单元首先引导供电单元的电流通过预充电电路的预充电电阻。随后桥接预充电电阻。由此，随后供电单元完全连接到中间电路。在预充期间，现在预充电电阻被加热。因此,在随后重新接通供电单元之前或之时检查用于预充电电阻的过热标准。在满足过热标准的情况下阻止重新接通。