特别是用于机动车辆中的高电压应用场合的电监测装置的制作方法

本发明涉及一种电监测装置，特别是用于机动车辆中的高电压应用场合的电监测装置，以及用于操作这种电监测装置的方法。

背景技术：

1、在现代电动车辆中，越来越多地安装高电压电压源，其提供通常高于100伏的高电压，以便有效地向车辆中存在的一个或多个电负载供应电能。当使用这种高电压电压源时，必须确保在具有插头和插座的两部分式电连接中没有电压暴露。

2、因此，已知电监测装置，其监测插头是否在这种两部分式电连接中容纳在插座中。在插头没有容纳在插座中的情况下，出于安全原因，电监测装置可以停用高电压电压源。

3、为了监测插头和插座的状态，已知的是，为电监测装置配备微控制器，该微控制器生成预先确定的电信号序列，该电信号序列被传输到高电压连接单元并且从高电压连接单元返回到微控制器。高电压连接单元被配置成仅当插头被接收在插座中时由高电压连接单元接收的电信号序列才被传输回到微控制器。

4、通过这种方式，电监测装置可以检测插头是否位于插座中，并且在插头没有位于插座中的情况下，例如停用电压源。

5、从us 2011/0062798 a1中已知这种常规的电监测装置。

6、然而，问题是，电监测装置也可能不正确地工作。特别是电监测装置的电布线可能如此，其中，本要借助于该电布线进行电信号序列的传输来检测插头是否容纳在插座中。这意味着，在电布线中出现故障状况的情况下，电监测装置可能错误地确定插头不位于插座中，然而实际上却是这种情况。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种用于电监测装置的改进的实施例，其中，消除了上述缺点。

2、因此，本发明的基本思想是为这种电监测装置配备附加电连接，借助于所述附加电连接，微控制器可以检查从所述微控制器到高电压连接单元的电信号路径是否是可无差错地使用。通过这种方式，预先确定的电信号序列不仅可以用于监测所述高电压连接单元的插头和插座是否彼此电连接。此外，还可以确定对所述高电压连接单元的状态的所述监测本身是否也在无差错工作。通过这种方式，根据本发明的电监测装置可以排除误判插头与插座之间的电连接中断、但情况并非如此而是存在电监测装置的故障的可能性。从而，提高了电监测装置的操作可靠性。

3、根据本发明的用于优选机动车辆中、特别优选电动车辆中的高电压电源的电监测装置包括高电压连接单元。所述高电压连接单元具有插头和之中可以容纳所述插头的插座。为此，所述插头可以插入到所述插座中。所述高电压连接单元包括可以电连接到高电压电压源的高电压连接。所述高电压连接可以设置在所述插座中。因此，当所述插头插入到所述插座中时，电连接到所述插头的电消耗装置、例如机动车辆或电动车辆的电能存储单元或电驱动系统，可以由高电压电压源供应电能。所述高电压连接单元还可以具有电信号输入端子和电信号输出端子。在这种情况下，所述电信号输入端子和所述电信号输出端子被配置成使得：当所述插头容纳在所述插座中时所述电信号输入端子和所述电信号输出端子彼此电连接，而当所述插头未容纳在所述插座中时所述电信号输入端子和所述电信号输出端子彼此电分离。此外，所述电监测装置包括微控制器，所述微控制器具有信号输出端，所述信号输出端经由第一信号处理单元电连接到所述电信号输入端子，用于提供由所述微控制器生成的输出的电信号序列。此外，所述微控制器具有信号输入端，所述信号输入端优选地经由第二信号处理单元电连接到所述信号输出端，用于处理在所述信号输出端处提供的电信号序列。根据本发明，所述电监测装置包括这种电连接，借助于所述电连接，在所述信号输入端处提供的电信号序列可以被传输到所述微控制器或被传输到所述微控制器。

4、根据一个优选实施例，所述电连接包括在所述微控制器处提供的附加信号输入端，所述附加信号输入端电连接到所述电信号输入端子。从这种安全信号输入端，最初在所述微控制器的信号输出端处生成的并且传输到所述高电压连接单元的电信号输入端子的电信号序列可以被传输回到所述微控制器，在所述微控制器中可以与存储在所述微控制器中的参考信号序列进行比较。通过这种方式，可以检查所述第一信号处理单元是否正常工作。故障将使得在所述信号输出端处生成的电信号序列没有以预期的形式传输到所述高电压连接单元的电信号输入端子，从而没有经由所述电连接返回到附加信号输入端。这可以通过所述比较来确定。

5、根据一个优选实施例，所述微控制器包括评估单元，所述评估单元被设置和配置成能够将在所述信号输入端处和在附加信号输入端处提供的电信号序列分别与存储在所述评估单元中的相应的参考信号序列进行比较。

6、特别优选地，所述第一信号处理单元包括晶体管电路，借助于所述晶体管电路可以放大在所述信号输出端处生成的电信号序列。

7、本发明还涉及一种用于操作如上所述的根据本发明的电监测装置的方法。因此，上面解释的根据本发明的电监测装置的优点也适用于根据本发明的方法。根据本发明的方法，由所述微控制器在所述信号输出端处生成预先确定的电信号序列。根据所述电信号序列，在所述信号输入端处和在所述附加信号输入端处为所述微控制器提供电信号序列，并且将所述电信号序列分别与可以存储在所述微控制器中的相应的参考信号序列进行比较。可以提供不同的参考信号序列用于与在所述信号输入端处提供的电信号序列进行比较，而不用于与在所述附加信号输入端处提供的参考信号序列进行比较。通过这种方式，可以考虑到了，在经由所述高电压连接单元并且特别是经由所述第二信号处理单元的传输期间，所述信号输入端处存在的电信号序列可能发生改变，使得即使在所述电监测装置的标准(nominal)操作、即无故障操作中，在所述信号输入端处提供的电信号序列也可能不同于在所述附加信号输入端处提供的电信号序列。基于所述比较，可以确定所述高电压连接单元的高电压插头是否容纳或插入到所述插座中，以及所述第一信号处理单元是否无差错操作。

8、根据所述方法的有利的进一步改进，如果在所述信号输入端处提供给所述微控制器的电信号序列和在所述附加信号输入端处存在的电信号序列分别对应于存储的预先确定的参考信号序列，则所述微控制器将所述插头分类为被容纳在所述插座中并且将所述第一信号处理单元分类为无差错操作。附加性地或替代性地，在另一个进一步的实施例中，如果提供给或施加到所述附加信号输入端的电信号序列偏离所述预先确定的参考信号序列，则所述微控制器将所述第一信号处理单元分类为非无差错操作。

9、根据所述方法的另一有利的进一步改进，如果在所述附加信号输入端处提供或存在的电信号序列与所述预先确定的参考信号序列不匹配，则所述微控制器将所述第一信号处理单元分类为非无差错操作，而与所述插头是否容纳在所述插座中无关。

10、根据所述方法的另一有利的进一步改进，如果在所述附加信号输入端处提供给所述微控制器的电信号序列与相应存储的预先确定的参考信号序列匹配但在所述信号输入端处提供给所述微控制器的信号序列与相应存储的预先确定的参考信号序列不匹配，则所述微控制器将所述插头分类为未被容纳在所述插座中，并且还将所述第一信号处理单元分类为无差错操作。优选地，所述预先确定的参考信号序列可以是在所述电监测装置的标准操作、即无故障操作期间在所述信号输出端处提供的电信号序列。

11、特别有利地，在所述信号输出端处提供的电信号序列可以是周期电信号，特别是方波信号。

12、根据从属权利要求、附图和基于附图的附图描述，本发明的其它重要特征和优点将显而易见。

13、应当理解，在不脱离本发明的范围的情况下，上述特征和下面仍要解释的那些特征不仅可以以所指示的组合方式使用，而且可以其它组合方式使用或单独使用。