1.本发明总体上涉及一种用于检查导线(特别是机动车(诸如汽车)中的线束的导线)的完整性的方法。
背景技术:2.现代汽车中的线束可包括大量的导线,每条导线耦合在电源和相应负载之间。随着时间的推移,导线的一个或多个电气参数可能会因老化而发生变化。可发生变化的电气参数的示例包括相应导线的电阻、电感或电容。这些参数中的一个或多个的变化可对适当功能产生负面影响。例如,导线电阻的增加会导致给定电流下更高的功耗,从而导致导线的更高温度。
3.因此,期望在使用期间检查机动车中的导线的完整性。
技术实现要素:4.一个示例涉及一种方法。该方法包括:在特定时刻测量机动车中的至少一条导线的至少一个电气参数,以获取测量数据;将测量数据与保持在数据存储中的比较数据进行比较;以及根据比较采取预定动作。
附图说明
5.下面参考附图解释示例。附图用于示出特定原则,因此只示出了理解这些原则所需的方面。附图不按比例绘制。在附图中,相同的参考符号表示相似的特征。
6.图1示意性示出了机动车和机动车中包括的导线;
7.图2示意性示出了包括多条导线的车辆电气系统;
8.图3更详细地示出了车辆电气系统的一部分和导线的等效电路图;
9.图4示出了导线中可能发生的老化效应的一个示例;
10.图5示意性示出了用于检查机动车中的导线的完整性的方法的一个示例;
11.图6a和图6b示意性示出了测量数据的一个示例,其包括电气参数和比较数据的多个测量值;
12.图7和图8示出了当导线未通过完整性检查时可采取的动作的不同示例;
13.图9示出了可调导线保护器的一个示例;
14.图10a和图10b示出了可在图9所示的可调导线保护器中实施的跳闸曲线(trip curve)的不同示例;
15.图11示出了包括被配置为测量导线的一个或多个电气参数的测量电路的电气系统的框图;
16.图12和图13示出了测量至少一条导线的至少一个电气参数的不同方案;
17.图14a和图14b示出了车辆电气系统的不同示例,该车辆电气系统包括被配置为监控导线的操作条件并根据操作条件测量导线的至少一个电气参数的控制器;
18.图15示意性示出了包括用于和与车辆隔开的数据中心进行通信的电气系统和无线通信接口的机动车;
19.图16示出了包括无线通信接口的车辆电气系统的一个示例;
20.图17示意性示出了包括具有电缆接口的车辆电气系统的机动车;
21.图18示出了被配置为测量电缆的电阻的测量电路的一个示例;
22.图19示出了被配置为测量导线的电感的测量电路的一个示例;
23.图20示出了由图19所示测量电路测量的导线电感与上升时间之间的可能关系:
24.图21至图24更详细示出了导线的不同示例;
25.图25更详细示出了线束的一个示例;以及
26.图26示出具有线束和多个测量电路的布置的一个示例。
具体实施方式
27.在下面的详细描述中,参考附图。附图构成说明书的一部分,并且为了说明而示出了可如何使用和实施本发明的示例。应当理解,除非另有明确指定,否则本文描述的各种实施例的特征可相互组合。
28.图1示意性示出了包括导线10的机动车100。机动车100可以是包括内燃机和电机中的至少一种的任何类型的车辆。导线10可以是机动车内部的任何类型的导线,并且连接在电源(图1中未示出)和电气负载(图1中未示出)之间。当车辆包括电机时,负载被附加值电机。负载可包括车内包括的任何类型的电气负载,诸如与照明、加热、通信、导航、娱乐、座椅调节等相关联的负载。
29.导线10可以是被配置为在导线的第一端和第二端之间传导电流的任何类型的布置。导线10可包括至少一个导体以及(可选地)位于至少一个导体的两端的连接器。导体的示例包括但不限于具有导电芯和覆盖该芯的电绝缘护套的电缆或者印刷电路板(pcb)上的迹线。导线10可包括单个导体以及位于导体相对端的连接器,或者可以包括串联连接的两个或更多个导体。这些导体可以是相同类型(例如,电缆或pcb上的迹线),也可以是不同类型。两个或更多个导体可使用无源连接器或有源连接器(诸如电子开关)相互连接。下面进一步详细说明包括多个导体的导线的示例。
30.根据一个示例,图1所示的导线10是车辆电气系统中的线束的多条导线之一。在图2中示出了包括具有多条导线的线束的车辆电气系统的一个示例。
31.根据图2的车辆电气系统200包括具有多条导线101‑
10
n
的线束1。导线101‑
10
n
中的每一条包括第一节点111‑
11
n
(也可称为第一端)和第二节点121‑
12
n
(也可称为第二端),并且连接在电源31和相应负载z1‑
z
n
之间。电源31被配置为提供电源电压v
sup
。电源31可以是机动车中使用的传统电源,诸如电池或功率转换器。根据一个示例,电源电压v
sup
是直流电压。例如,电源电压v
sup
的电压电平为12v或48v。
32.根据一个示例,线束1的每条导线101‑
10
n
连接在电源电压31的第一节点和相应负载z1‑
z
n
的第一节点之间,其中电源31的第二节点和负载z1‑
z
n
的第二节点连接到车辆100中的公共接地gnd。公共接地可通过车辆100中的导电底盘(未示出)形成。
33.参考图2,车辆电气系统200可选地包括多个导线保护器21‑2n
,其中每个导线保护器都连接在导线101‑
10
n
中的相应一条导线和电源31之间。这些导线保护器21‑2n
中的每一
个都被配置为当发生可导致相应导线101‑
10
n
损坏的过载条件时中断电源31和相应导线101‑
10
n
之间的连接。导线保护器21‑2n
中的每一个可包括熔丝。根据另一实例,导线保护器21‑2n
中的至少一个是可调导线保护器,其包括半导体开关并且根据可调跳闸曲线进行操作。下面将参考图9、图10a和图10b详细说明可调导线保护器的一个示例。
34.导线101‑
10
n
可包括用于将第一端111‑
11
n
连接到电源31或可选的导线保护器21‑2n
以及将第二端121‑
12
n
连接到负载z1‑
z
n
的传统连接器。然而,图2中未示出这种连接器。
35.经由线束1的导线101‑
10
n
,通过电源31为负载z1‑
z
n
供电。负载z1‑
z
n
可包括用于接通或断开相应负载的内部开关。然而,图2中未示出这种开关。
36.根据另一示例,用于接通或断开负载z1‑
z
n
中的相应一个的至少一个开关(未示出)连接在电池31和相应导线之间。在该示例中,连接到相应导线的开关和导线保护器可通过一个电子器件来实施。
37.随着时间的推移,导线101‑
10
n
的一个或多个电气参数可能由于老化而改变。这些参数中的一个或多个参数的改变可对适当功能产生负面影响。例如,导线电阻的增加会导致更高的功耗,从而导致导线更高的温度。然而,温度应保持在预定温度阈值以下,以防止导线损坏。因此,期望检查导线101‑
10
n
中的至少一条的完整性,以便能够在至少一条导线未通过完整性检查时采取适当的动作。当完整性检查揭示出已发生劣化时,导线会未通过完整性检查。下文将解释适合于检查机动车中的一条或多条导线的完整性的方法的示例。下面解释的示例示出一条导线的完整性检查。类似地,相同的方法可应用于机动车中的多条导线中的每一条。
38.在下文中,参考标号10表示车辆电气系统中的单条导线或多条导线中的任一条。该导线10可以是图2所示类型的线束1的多条导线之一。此外,在下文中,参考标号2表示连接到导线10的导线保护器,参考标号11和12表示导线10的第一和第二端,以及参考标号z表示连接到导线10的负载。
39.图3示出了导线10的等效电路图。参考图3,导线10包括第一端11和第二端12之间的电阻r、第一端11和第二端12之间的电感l以及导线10和接地gnd之间的电容c。电阻r和电感l在图3所示的等效电路图中由电阻10
r
和电感10
l
表示,并且电容c在等效电路图中由电容10
c
表示。这些电气参数(即,电阻r、电感l和电容c)可随着时间因老化而变化。例如,如图4示意性示出的,电阻r可随时间增加。
40.在图5中示出了用于检查导线10的完整性的方法的一个示例。参考图5,该方法包括在特定时刻t
i
测量机动车100中的至少一条导线10的电气参数,以获取测量数据m(t
i
),其中测量数据包括至少一个测量值。该方法还包括将测量数据m(t
i
)与保持在数据存储51中的比较值k(t
i
)进行比较,其中比较数据k(t
i
)包括至少一个比较值。此外,基于测量数据m(t
i
)与比较数据k(t
i
)的比较结果采取预定动作。
41.根据一个示例,测量数据m(t
i
)表示一条导线10的电阻r,并且当由测量数据m(t
i
)表示的电阻r高于由比较值k(t
i
)表示的电阻阈值时,采取预定动作。下面进一步解释可基于测量数据m(t
i
)与比较数据k(t
i
)的比较而采取的适当动作的示例。
42.测量数据m(t
i
)可包括表示至少一条导线的至少一个电气参数的至少一个测量值。即,测量数据可例如包括:(a)仅一个测量值,其仅表示一条导线的一个电气参数;(b)多个测量值,每一个都表示几条导线的相应电气参数,或者表示多条导线中每一条的两个或
更多个电气参数的多个测量值。
43.图6a示出了测量数据m(t
i
),其包括多个测量值r1(t
i
)、l1(t
i
)、
…
c
n
(t
i
),其中这些测量值表示多条导线中的每条导线的电阻、电感和电容。例如,r1(t
i
)是与第一导线相关联的电阻测量值;例如,l2(t
i
)是与第二导线相关联的电感测量值;以及例如,cn(t
i
)是与第n导线相关联的电容测量值。图6b示出了可与图6a所示的测量数据进行比较的比较数据k(t
i
),其中比较数据k(t
i
)包括多个比较值,这些比较值中的每一个表示多条导线中的每一条的电阻阈值、电感阈值和电容阈值。
44.根据一个示例,将测量数据m(t
i
)与比较数据k(t
i
)进行比较包括:将测量数据m(t
i
)中包括的每个测量值与比较数据k(t
i
)中相应的一个比较值进行比较。当包括在测量数据m(t
i
)中且与导线10相关联的测量值中的至少一个不满足关于相关比较值的预定标准时,导线10未通过完整性检查。与测量值相关联的比较值是与测量值相同的导线和相同的电气参数相关联的比较值之一。例如,与第一导线的电阻测量值r1(t
i
)相关联的比较值是第一导线的电阻阈值kr1(t
i
),依此类推。
45.测量值相对于相应比较值不满足预定标准可包括:测量值高于比较值或低于比较值。根据一个示例,至少一个测量值表示导线的电阻,并且预定标准是测量值低于比较值。在这种情况下,当测量值高于比较值时,测量值不符合标准,即,导线未通过完整性检查。
46.比较数据k(t
i
)可以各种方式获取,下面将解释用于获取比较数据的一些方法。以下解释的方法涉及获取一个比较值kv(t
i
),其在下文被称为第一比较值,其中第一比较值表示由比较数据k(t
i
)表示的比较值中的任一个。第一比较值表示一条导线的一个电气参数,其中该电气参数在下文被称为第一参数,并且该导线被称为第一导线。可通过使用相同的方法或者通过使用不同的方法来获得由比较数据表示的不同比较值。与第一比较值进行比较的测量值在下文被称为第一测量值。
47.根据一个示例,第一比较值kv(t
i
)取决于在制造第一导线之后且在获得第一测量值的时刻之前通过测量第一导线的第一电气参数而获得的至少一个较早测量值。至少一个较早测量值可包括初始测量值和/或一个或多个中间测量值。
48.初始测量值是通过在车辆首次操作之前测量第一个电气参数获取的,其中初始测量值可以在车辆中安装第一导线之前或者在车辆中安装第一导线之后获得。在每种情况下,可在车辆首次操作之前获得初始测量值。
49.第一比较值kv(t
i
)可仅取决于至少一个较早测量值。在这种情况下,第一比较值kv(t
i
)可通过将一个较早测量值乘以预定因子或者通过将多个较早测量值的加权和乘以预定因子来获得。
50.根据另一示例,第一比较值不仅取决于至少一个较早测量值,而且还取决于至少一个其他参数或测量值。其他参数或测量值包括但不限于(a)获得初始测量值的时刻与获得第一测量值的时刻之间的时间差;(b)车辆的里程数;或者(c)自首次操作的时刻之后的车辆的平均环境温度、最高环境温度或最低环境温度。在这种情况下,为了获得第一比较值kv(t
i
),可将一个较早测量值或者几个较早测量值的加权和乘以取决于至少一个参数或测量值(a)
‑
(c)的因子。
51.除了第一导线的至少一个早期测量值或者作为第一导线的至少一个早期测量值的替代,第一比较值kv(t
i
)可取决于通过测量另一机动车中与第一导线对应的导线而获得
的至少一个外部测量值。至少一个外部测量值可以仅基于一辆外部车辆获得,或者可基于两辆或更多外部车辆获得。此外,至少一个外部测量值可以是在外部车辆的首次操作之前获得的初始外部测量值,或者可以是在外部车辆首次操作之后获得的中间外部测量值。第一比较值可通过计算多个外部测量参数的加权和并通过将加权和乘以因子来获得,其中该因子可取决于上述参数或测量值(a)
‑
(c)中的至少一个。
52.参考图7,当至少一条导线10未通过完整性检查时,可采取的适当动作包括通知驾驶员。可以各种方式通知驾驶员,诸如通过安装在车辆中的显示器、电子邮件、安装在驾驶员移动电话上的应用程序等。在未通过完整性检查的导线连接到与车辆操作不高度相关的负载的情况下,适当动作可包括切断负载。
53.根据图8所示的另一个示例,当至少一条导线10未通过完整性检查时,调整可调导线保护器的特性。下面参考图9、图10a和图10b对此进行解释。
54.图9示意性示出了可调导线保护器2的一个示例。在该示例中,导线保护器2包括电子开关21、被配置为感测通过电子开关22的电流i1的电流传感器22、以及保护电路23。保护电路23接收来自电流传感器22的电流测量信号s
i1
,其中电流测量信号s
i1
表示通过电子开关21的电流i1。根据一个示例,保护电路23根据电流i1的电流水平和电流i1流动的持续时间来断开电子开关21。更具体地,保护电路23可根据图10a或图10b所示类型的“跳闸曲线”来操作开关21。图10a和图10b所示的跳闸曲线表示多个电流
‑
时间对,其中这些电流
‑
时间对中的每一对表示电流i1的电流水平(对数标度)和相关联时间段t(对数标度),其中与相应电流水平相关联的时间段t表示在保护电路23断开电子开关21之前允许该电流水平流过电子开关21的时间段。从图10a和图10b可以看出,电流i1越大,在保护电路23断开电子开关21之前允许电流流过导线10的时间段t越短。
55.在图10a所示的示例中,时间段t和电流i1之间的关系例如由下式给出:
[0056][0057]
其中i0表示在没有时间限制的情况下允许电流流动的电流水平,以及τ是导线10的时间常数。τ和i0在下文被称为跳闸参数。根据一个示例,保护电路23接收表示跳闸参数τ、i0的跳闸数据s
trip
,并且根据电流测量信号s
i1
和跳闸数据s
trip
中包括的跳闸参数来断开电子开关21。跳闸数据s
trip
定义可调导线保护器2的跳闸特性。根据一个示例,当至少一条导线10未通过完整性检查时,调整这些跳闸数据。例如,当完整性检查揭示导线电阻r随时间增加时,参数i0减小。
[0058]
跳闸曲线与特定能量阈值相关,其中,在特定电流i1下,t(i1)是等于能量阈值的特定能量在导线中消耗所需的时间。基本上,电流i1越高,在导线中消耗特定能量所需的时间t(i1)就越短。例如,降低参数i0相当于降低能量阈值。
[0059]
根据另一示例,跳闸数据s
trip
还包括最大电流阈值i
max
,其中保护电路23被配置为当电流i1达到最大电流阈值i
max
时立即断开电子开关21。在图10b中示出了该示例中的可调导线保护器2的跳闸曲线。在该示例中,除调整i0和τ之外或者作为调整i0和τ的替代方式,调整导线保护器2的特性可包括在导线10未通过完整性检查时降低最大电流阈值i
max
。
[0060]
参考图11,车辆电气系统可包括连接到导线10并被配置为获取测量数据m(t
i
)的测量电路7。根据一个示例,该系统还包括控制器4,其中控制器4被配置为启动测量导线10
的至少一个电气参数,以便获取测量数据。控制器4可采用不同的方案来获取测量数据。
[0061]
根据图12所示的一个示例,有规律地获取测量数据m(t0)
‑
m(t
n
),例如,每周、每月、每年等。在图12中,测量数据m(t0)
‑
m(t
n
)表示在不同时刻t0、t1、
…
、t
n
获取的测量数据。
[0062]
根据图13所示的另一示例,根据机动车100的里程数获取测量数据,使得每当机动车行驶特定量的公里数时获取新的测量数据。可以每千公里、每一万公里等获取新的测量数据。在图13中,测量数据m(t0)
‑
m(t
n
)表示在不同时刻t0、t1、
…
、t
n
处获取的测量数据,其中这些时刻t0、t1、
…
、t
n
中的每一个表示完成特定量公里数的时刻。
[0063]
根据另一示例,控制器4被配置为监控导线10的工作条件,并且每当检测到特定操作条件时就开始获取测量数据m(
ti
)。在该示例中,获取测量数据m(t
i
)的时刻取决于操作条件。根据一个示例,监控操作条件包括监控通过导线10的电流i1、跨导线10的电压v10和导线10的温度中的至少一个,其中当以下至少之一适用时开始获取测量数据:电流i1高于预定电流阈值;电压v10高于预定电压阈值;温度高于预定温度阈值;或者导线10在预定时间段内消耗的能量高于预定能量阈值,其中通过电压v10乘以电流i1再乘以预定时间段来给出能量。为了检测操作状态,机动车系统包括被配置为感测通过导线10的电流i1的电流传感器41、被配置为测量跨导线10的电压v10的电压传感器42和被配置为测量导线10的温度的温度传感器43中的至少一个。控制器4从这些传感器41、42、43中的至少一个接收相应的测量值,并且被配置为根据从这些传感器41、42、43接收的传感器信号来开始测量至少一个导线参数。
[0064]
如图14a所示,代替测量跨导线10的电压v10,可以测量跨导线10和负载z的电压v1,并且当电压v1高于预定电压阈值时,可以开始获取测量数据。
[0065]
参考图15,保持比较数据k(t
i
)的数据存储51位于机动车100外部的数据中心300中。为了车辆电气系统200和数据中心300之间的通信,可以在机动车100和数据中心300之间建立无线通信通道,其中测量数据m(t
i
)经由无线通信通道从车辆100发送到数据中心300。
[0066]
被配置为比较从车辆电气系统200接收的测量数据m(t
i
)和存储在数据存储51中的比较数据k(t
i
)的比较器52可位于同一数据中心300中。根据一个示例,当车辆电气系统200中的导线未通过在数据中心300中进行的完整性检查时,无线通信通道用于将调整后的跳闸数据s
trip
从数据中心300发送到车辆电气系统200。
[0067]
图16示意性示出了被配置为通过无线通道与数据中心300通信的车辆电气系统200。该车辆电气系统200包括通信接口8,其耦合到测量电路7并且被配置为接收来自测量电路7的测量数据m(t
i
)并通过无线通信通道将测量数据m(t
i
)发送到包括数据存储51的数据中心300。相当于,通信电路(通信接口)8被配置为从数据中心300接收跳闸数据s
trip
,并将接收到的跳闸数据s
trip
转发到可调导线保护器2。
[0068]
根据图17所示的另一示例,车辆电气系统200包括电缆接口,其被配置为连接到车库等中的接口电路400。接口电路400被配置为从车辆电气系统接收测量数据m(t
i
),并且被配置为将测量数据m(t
i
)发送到数据中心300中的数据存储51。接口电路400和数据中心300之间的通信可经由任何类型的通信通道(诸如无线通信通道或基于电缆的通信通道)进行。相当于,接口电路4被配置为从数据中心300接收跳闸数据s
trip
并将跳闸数据转发到车辆电气系统200。
[0069]
图18示出了测量电路7的一个示例。在该示例中,测量电路7包括电阻测量电路72,其被配置为测量导线10的电阻。电阻测量电路72包括由控制器4控制的开关721、与开关721串联连接的电流源722以及测量和计算电路723。包括开关721和电流源722的串联电路连接在电源31和导线10之间。测量和计算电路723被配置为测量跨导线10和负载z的电压v1,并且被配置为基于电压v1和由电流源722提供的电流i722来计算表示导线10的电阻的测量值r。电流源722是根据一个示例的固定电流源,其中该电流源的电流水平对于测量和计算电路23是已知的,或者通过耦合到测量和计算电路的电流传感器724来测量电流水平。根据一个示例,测量和计算电路723基于测量的电压v1和电流i722如下计算电阻r:
[0070][0071]
根据一个示例,控制器4被配置为在车辆电气系统200启动时,当与负载z并联连接的缓冲电容器c
z
尚未充电时,通过接通电阻测量电路72的开关721来开始测量电阻。在这种情况下,电容器c
z
(在短时间段内)在导线的第二节点12和接地gnd之间起短路作用,使得电压v1基本上等于跨导线10的电压v10。因此,根据等式(2)计算的电阻r表示导线10的电阻。
[0072]
备选地,测量电路7包括与负载z并联连接的开关71,因此开关71在导线10的第二节点12和接地gnd之间。控制器4被配置为在测量导线10的电阻期间(即,当与电流源722串联的开关721接通时)接通开关71。
[0073]
根据一个示例,导线保护器2是图9所示类型的导线保护器。在该示例中,控制器4被配置为以导线保护器的开关21在测量处理期间被断开的这种方式来控制该导线保护器2的操作。
[0074]
图19示出了包括电感测量电路73的测量电路7的一个示例。该电感测量电路73被配置为测量导线10的电感。
[0075]
如图19所示,电感测量电路73包括晶体管731(例如,bjt晶体管)、耦合在晶体管731的发射极与连接到导线10的第一端11的输出端口之间的电容器732、耦合在晶体管731的基极与输出端口之间的二极管735(例如,齐纳二极管)、以及耦合在晶体管731的集电极与晶体管731的基极之间的电阻器734。负载电感测量电路73还包括电阻器738和比较器737。在所示示例中,由于二极管735(例如,齐纳二极管)提供的反馈路径,负载电感测量电路73的电压响应(在晶体管731和电容器732之间的节点n1处测量)表现为非线性函数,并且电压响应不同于经典的rlc二阶滤波器,这将在下文更详细地讨论。
[0076]
在图19所示的包括导线10和连接到导线10的电感测量电路73的布置中,rlc电路通过负载电感测量电路73的电气部件(例如,晶体管731、二极管735、电阻器734和电容器732)和导线10的电气部件(电阻r和电感l,参见图3)来形成。具体地,导线10的电阻r和电感l以及电感测量电路73的电容器732提供了rlc电路的电阻器、电感器和电容器。应注意,由于二极管735(例如,齐纳二极管)的反馈,节点n1处的电压响应不同于经典rlc滤波器的电压响应,其中节点n1是晶体管731和电容器732之间的节点。具体地,由于齐纳二极管(例如,735)的电压箝位,电压响应(即,节点n1处的电压)不振荡。
[0077]
参考图19,电感测量电路73还包括连接在晶体管731和电源31之间的第一开关733、连接在电阻器734和电源31之间的第二开关736、以及测量和计算电路739。测量和计算电路739控制第一和第二开关733、736并且接收来自比较器的输出信号,其中比较器732将
节点n1处的电压与参考电压v
ref
进行比较。
[0078]
测量和计算电路739被配置为在第一时刻t1接通第一和第二开关733、736,以便向rlc电路施加电压并且测量第一时刻t1和第二时刻t2之间的时间差,其中在第二时刻t2,节点n1处的电压达到参考电压v
ref
。该时间差(其可以称为上升时间t
r
)取决于电感l,并且随着负载电感的增加而增加。电感l和上升时间t
r
之间的可能关系如图20所示。基于图20所示类型的曲线以及随后测量的上升时间,测量和计算电路739被配置为获取电感l并输出表示电感l的信号s
l
。
[0079]
线束1的至少一条导线10、101‑
10
n
仅在前面解释的示例中示出。参照以上描述,可以各种方式实施至少一条导线10、101‑
10
n
。下面解释用于实施至少一条导线10、101‑
10
n
的一些示例。在这些示例中,参考标号10表示单条导线或者线束1的几条导线中的一条。一个线束1的导线可以相同方式来实施。然而,一个线束1也可以包括两种或两种以上不同导线类型的导线。下面将解释不同导线类型的示例。
[0080]
在图21所示的示例中,导线10包括位于第一连接器110和第二连接器120之间的单个导体13。第一连接器110形成导线10的第一端11,并用于将导线10连接到导线保护器2(图21中未示出)。第二连接器120形成导线10的第二端12,并用于将导线10连接到相应的负载(图20未示出)。导体13在第一连接器110和第二连接器120之间提供电连接。导体13可以是任何类型的电导体,诸如具有导电芯和覆盖芯的护套的电缆、pcb上的迹线等。
[0081]
连接器110、120可以各种方式实施,其中可以使用相同类型的连接器或不同类型的连接器来实施连接器110、120。连接器110、120可实施为可拆卸连接器或不可拆卸连接器。(i)可拆卸连接器在导线10与导线保护器2或负载z之间提供可拆卸连接。例如,可拆卸连接器可包括公插头和母插头。(ii)不可拆卸连接器在导线10与导线保护器2或负载z之间提供不可拆卸连接。不可拆卸连接器的示例包括但不限于焊合连接、焊接连接或压接连接。
[0082]
图22示出了导线10的第二示例。在该示例中,导线包括在第一连接器110和第二连接器120之间串联连接的两个导体131、132。第一导体131和第二导体132通过另一连接器14连接。该另一连接器14可以是上面所解释类型的任何类型的可拆卸或不可拆卸连接器。根据一个示例,第一导体131和第二导体132中的每一个都是电缆。
[0083]
前面解释的可拆卸和不可拆卸连接器是无源连接器,它们是在导线10和导线保护器2或负载z之间或者不同导体131、132之间提供永久电气连接的连接器。
[0084]
在图23中示出了另一种类型的连接器,其可以称为有源连接器15。在图23所示的示例中,连接第一和第二导体131、132的有源连接器15包括连接在一对导体的导体之间的电子开关153,由控制器(图23中未示出)进行控制,并且可以在接通状态和断开状态下进行操作。在接通状态下,开关153电连接第一导体131和第二导体132。在断开状态下,电子开关153中断第一导体131和第二导体132之间的电连接。电子开关153仅在图23中示意性地示出,并且可以各种方式来实施。根据一个示例,电子开关153包括晶体管,诸如mosfet(金属氧化物半导体场效应晶体管)或igbt(绝缘栅双极晶体管)。
[0085]
根据一个示例,电子开关153被布置在pcb 154上(其仅在图23中示意性地示出)。此外,电子开关153经由pcb 154上的第一迹线1521和第一无源连接器1511连接到第一导体131,并且经由pcb154上的第二迹线1522和第二无源连接器1512连接到第二导体132。第一和第二无源连接器1511、1512可根据之前解释的任何示例来实施。根据一个示例,这些无源连
接器1511、1512中的至少一个包括安装在pcb 154上并且连接到相应迹线1521、1522的母插头,并且包括连接到相应的第一或第二导体131、132的公插头。
[0086]
在图22和图23所示的示例中,导线10包括通过无源连接器14或有源连接器15连接的两个导体131、132。然而,这只是一个示例。导线10可包括通过有源或无源连接器连接的任意数量的不同导体。在图24中示出了具有两个以上导体的导线10的一个示例。在该示例中,导线10包括四个导体:第一导体131连接在第一连接器110和第一中间连接器151之间;第二导体132连接在第一中间连接器151和第二中间连接器152之间;第三导体133连接在第二中间连接器152和第三中间连接器14之间;以及第四导体134连接在第三中间连接器14和第二连接器120之间。仅出于说明的目的,第一和第二中间连接器151、152在该示例中是有源连接器,其中第一中间连接器151包括第一电子开关,并且第二中间连接器152包括第二电子开关。这些中间连接器151、152中的每一个可以与图23所示的中间连接器15相同的方式来实施。第三中间连接器14在图24所示示例中为无源连接器。
[0087]
图20至图23所示的每条导线10都可以根据上面解释的一个示例进行测试,其中在根据图21至图24的导线10中,导线10的特性不仅由一个或多个导体13、131‑
134来限定,而且也由一个或多个无源和有源连接器来限定。因此,导线10的电阻来自至少一个导体13、131‑
134以及至少一个无源或有源连接器14、15、151‑
152的电阻。
[0088]
在包括多条导线的线束中,不同的导线可根据参考图21至图24解释的任何示例来实施。在这种情况下,不同导线中的每一条具有相应的第一连接器110和相应的第二连接器120,使得在每个第一连接器110和相应的第二连接器120之间只有一个电流路径。根据另一示例,线束中的两条或更多条导线共享第一连接器110和至少一个导体。这在图25中进行了解释,图25示出了包括三条导线101、102、103的线束1。这些导线101‑
103共享第一连接器1100,使得该第一连接器1100形成这些导线101‑
103中的每一条的第一端111‑
113。三条导线101‑
103还共享连接在第一连接器1100和有源连接器150之间的第一导体130。例如,第一导体130是电缆。有源连接器150包括第一连接器1510,其在下文也称为输入连接器。该输入连接器1510连接到第一导体130并且例如是无源连接器。有源连接器150还包括三个开关153
01
、153
02
、153
03
,其中这些开关153
01
‑
153
03
中的每一个连接在输入连接器1510和三个输出连接器152
01
、152
02
、152
03
中的相应一个之间。例如,输出连接器152
01
‑
152
03
是无源连接器。三个开关153
01
‑
153
03
中的每一个经由pcb 1540上的相应迹线152
11
、152
12
、152
13
连接到输入连接器1510。此外,开关153
01
‑
153
03
中的每一个经由pcb上的相应迹线152
21
、152
22
、152
23
连接到相应的输出连接器152
01
‑
152
03
。每个开关153
01
‑
153
03
和相应的输出连接器151
01
‑
151
03
仅与导线101‑
103中的一条相关联。
[0089]
此外,导线101‑
103中的每一条包括连接在相应输出连接器151
01
‑
153
03
和相应负载z1‑
z3之间的至少一个附加的导体。在图25所示的示例中,第一导线101包括两个附加的导体13
11
‑
13
12
,它们由无源连接器141连接并且串联连接在第一输出连接器152
01
和第一导线101的第二连接器1201之间。第二连接器1201形成第一导线101的第二端121。
[0090]
第二和第三导线102、103各包括一个附加的导体132、133,其连接在相应的输出连接器152
02
、152
03
和相应的第二连接器1202、1203之间,其中第二连接器1202、1203形成相应导线102、103的第二端。
[0091]
在图25所示类型的线束中,测量电路7可连接至第一连接器1100和电源31,并且可
被配置为测量三条导线101、102、103中每一条的至少一个电气参数,其中测量三条导线中的相应一条可包括接通连接在相应导线的输入连接器1510和输出连接器152
01
‑
152
03
之间的电子开关,并且断开剩余的电子开关153
01
‑
153
03
(即,断开连接在不被测量的导线的输入连接器1510和输出连接器152
01
‑
152
03
之间的电子开关)。
[0092]
如上所述,一条导线10可包括多个导线段。根据一个示例,车辆电气系统包括多个测量电路,其中这些测量电路中的每一个被配置为测量这些导线段中的一个或多个。图26示出了一种电气系统示例,其包括具有多个导线段131‑
134的导线10且具有多个测量电路7、71、72。
[0093]
仅出于说明的目的,图26所示的导线10是图24所示的类型,并且分别在导线段131和132之间以及132和133之间包括两个有源连接器151、152。除了连接到导线10的第一端的测量电路7之外,该系统还包括两个附加测量电路:第一附加测量电路71连接到第二导线段132的第一端,以及第二附加测量电路72连接到第三导线段133的第一端。这些附加测量电路71、72中的每一个都连接到电源(诸如电池31)。然而,附加测量电路71、72和电源之间的连接未在图26中示出。
[0094]
参考图26,附加测量电路71、72可集成在有源连接器151、152中。即,附加测量电路71、72可布置在相应有源连接器的pcb上,或者可以集成在与相应有源连接器的至少一个电子开关1531、1532相同的半导体中。
[0095]
附加测量电路71、72中的每一个被配置为至少测量第一端与其连接的导线段。因此,在图26所示的示例中,第一附加测量电路71被配置为至少测量第二导线段132,并且第二附加测量电路72被配置为至少测量第三导线段133。然而,也可能附加测量电路71、72中的每一个被配置为测量负载z和与其连接的相应抽头之间的多个导线段。例如,第一附加测量电路71可测量包括第二、第三和第四导线段132、133、134的串,其中这种测量可包括打开待测量串和电池之间的开关1531并且闭合串内的每个开关1532。
[0096]
任选地,一段或多段的相应端经由附加开关711、712连接到地。在图26所示的示例中,第一附加开关711连接在第一导线段131的端部和接地gnd之间,以及第二附加开关712连接在第二导线段132的端部和接地gnd之间。这些附加开关使得可以测量各个导线段。例如,当第一附加开关711闭合并且第一导线段131和电池31之间的连接中断时,可由测量电路7测量第一导线段131。例如,当第二附加开关712闭合并且第二导线段132和电池31之间的连接中断时,可由第一附加测量电路71测量第二导线段132。附加开关可集成在有源连接器151、152中。此外,附加开关可由控制器(未示出)以与参考图18解释的旁路开关71相同的方式进行控制。
[0097]
尽管本发明并不局限于此,但以下编号的示例展示了本发明的一个或多个方面。
[0098]
示例1.一种方法,包括:在特定时刻测量机动车中的至少一条导线的至少一个电气参数,以获取测量数据;将测量数据与保持在数据存储中的比较数据进行比较;以及根据比较采取预定动作。
[0099]
示例2.根据示例1的方法,其中电气参数包括:导线的电阻、电感或电容中的至少一个参数。
[0100]
示例3.根据示例1或2的方法,其中数据存储位于机动车外部,并且通过无线通信通道耦合至机动车。
[0101]
示例4.根据示例1至3中的任一示例的方法,其中特定时刻是预定时刻。
[0102]
示例5.根据示例1至3中的任一示例的方法,还包括:针对预定操作条件的发生,监控导线的操作,其中特定时刻取决于检测到预定操作条件的时刻。
[0103]
示例6.根据示例5的方法,其中预定操作条件包括以下至少一项:通过导线的电流高于预定电流阈值;跨导线的电压高于预定电压阈值;或者在预定时间段内在导线中消耗的能量高于预定能量阈值。
[0104]
示例7.根据上述任一示例的方法,其中比较数据取决于以下至少一项:在机动车首次操作之前通过测量导线的至少一个电气参数获取的初始测量数据;在机动车首次操作之后通过测量导线的至少一个电气参数获取的至少一个中间测量数据。
[0105]
示例8.根据上述任一示例的方法,其中比较数据取决于以下至少一项:在另一机动车首次操作之前,通过测量另一机动车的至少一条其他导线的至少一个电气参数获取的初始外部测量数据;在另一机动车首次操作之后,通过测量至少一条其他导线的至少一个电气参数获取的至少一个中间外部测量数据。
[0106]
示例9.根据上述任一示例的方法,其中导线耦合至电源,导线与可调导线保护器串联连接,并且采取预定动作包括调整可调导线保护器的特性。
[0107]
示例10.根据示例9的方法,其中可调导线保护器被配置为当通过导线的电流达到预定电流阈值时将导线与电源断开连接,以及其中调整导线的特性包括降低预定电流阈值。
[0108]
示例11.根据示例10的方法,其中可调导线保护器被配置为当在预定时间段内在导线中消耗的能量达到预定能量阈值时将导线与电源断开连接,以及其中调整导线的特性包括降低预定能量阈值。
[0109]
示例12.根据上述任一示例的方法,其中所述导线是线束中的导线。
[0110]
示例13.一种装置,包括:导线,具有多个导体;至少一个电子开关,连接在多个导体的相应导体对的第一导体与第二导体之间;以及至少一个测量电路,耦合到第一导体和第二导体中的一个导体,并且被配置为测量第一导体和第二导体中的至少一个导体的至少一个电气参数。
[0111]
示例14.根据示例13的布置,其中至少一个电子开关和至少一个测量电路被布置在同一pcb上。