Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein elektrisches Gerät, insbesondere Steuergerät, Sensor oder Aktor für ein Kraftfahrzeug, mit einem Eingang und/oder einem Ausgang, der bzw. die zumindest

• je einen ersten Anschluss und

• je einen zweiten Anschluss und

• zur Reduzierung des Stroms über den ersten Anschluss elektrisch parallel zu diesem wenigstens einen weiteren ersten Anschluss und

• zur Reduzierung des Stroms über den zweiten Anschluss elektrisch parallel zu diesem wenigstens einen weiteren zweiten Anschluss aufweist bzw. aufweisen.

Es ist bekannt, einen elektrischen Strom über einen Anschluss oder eine Leitung zu reduzieren, in dem man anstelle von einem Anschluss oder einer Leitung zwei oder mehrere parallel geführte Anschlüsse oder Leitungen nutzt, so dass der Strom auf zwei oder mehrere parallele Anschlüsse oder Leitungen aufgeteilt wird. Dadurch kann es vermieden werden, dass ein einzelner Anschluss oder eine einzelne Leitung überlastet wird. Ebenso könnte man zwar Anschlüsse oder Leitungen nutzen, die mit höheren Strömen belastet werden können, dies ist aber manchmal aus praktischen Gründen nicht möglich oder würde zu höheren Kosten führen, als wenn man die Anschlüsse und Leitungen doppelt ausführt.

Ein Problem kann aber dann auftreten, wenn sich an einem der parallelen Anschlüsse der elektrische Widerstand erhöht oder die Verbindung über einen der parallelen Kontakte unterbrochen ist. Das führt dann zu einem höheren Strom über den womöglich einzigen verbleibenden Anschluss oder die womöglich einzige verbleibende Leitung, der oder die dadurch zu stark belastet wird. Die Überlastung kann zu Schäden am Gerät oder darüber hinaus führen, die vermieden werden sollen. Hier setzt die vorliegende Erfindung an.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein elektrisches Gerät derart zu verändern, dass eine Überbelastung eines von wenigstens zwei parallelen Anschlüssen erkannt wird, bevor es zu Schäden kommt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass

• den ersten Anschlüssen des Eingangs ein erster Temperatursensor zugordnet ist, der die Temperatur des Gerätes im Bereich der ersten Anschlüsse des Eingangs erfasst und/oder

• den ersten Anschlüssen des Ausgangs ein zweiter Temperatursensor zugordnet ist, der die Temperatur des Gerätes im Bereich der ersten Anschlüsse des Ausgangs erfasst und/oder

• den zweiten Anschlüssen des Eingangs ein dritter Temperatursensor zugordnet ist, die die Temperatur des Gerätes im Bereich der zweiten Anschlüsse des Eingangs erfasst und/oder

• den zweiten Anschlüssen des Ausgangs ein vierter Temperatursensor zugordnet ist, der die Temperatur des Gerätes im Bereich der zweiten Anschlüsse des Ausgangs erfasst.

Aus dem Dokument DE 11 2018 006 079 T5 ist es bekannt, die Temperatur eines Anschlusses mit einem Temperatursensor zu überwachen, da an einzelnen Stellen, wie z.B. Übergängen und/oder Verbindungsstellen, die Komponenten einer Elektrofahrzeug-Ladeeinrichtung und eines Elektrofahrzeugs verbinden, Widerstandserwärmung auftritt, die auch als joulesche Erwärmung oder ohmsche Erwärmung bezeichnet wird. Darüber hinaus kann die Widerstandserwärmung an diesen Stellen aufgrund von verschiedenen Parametern oder Bedingungen zunehmen, wie z.B. Herstellungstoleranzen, mechanischer Alterung und Reduzierung des Kontaktdrucks, chemische Korrosion oder Oxidation von Verbindungsflächen oder unsachgerechtem Gebrauch und Missbrauch, die zu beeinträchtigter Leistung führen. Ein erhöhter Widerstand kann potenziell zu Überhitzung und Beschädigung der Komponenten der Elektrofahrzeug-Ladeeinrichtung und/oder des Elektrofahrzeugs während des Betriebs führen.

Das Dokument DE 11 2018 006 079 T5 lehrt die Temperatur eines einzelnen Anschlusses zu überwachen. Da aber ein elektrisches Gerät eingangs genannter Art wenigstens vier Anschlüsse, nämlich wenigstens zwei erste Anschlüsse und wenigstens zwei zweite Anschlüsse aufweist, wären nach der Lehre des Dokumentes DE 11 2018 006 079 T5 insgesamt wenigstens vier Temperatursensoren notwendig. Sind nicht nur zwei Anschlüsse parallel geschaltet, sondern sogar drei Anschlüsse, sind nach der Lehre des Dokumentes DE 11 2018 006 079 T5 sechs Temperatursensoren notwendig. Wenn das Gerät einen Ein- und Ausgang mit je zwei ersten und zwei zweiten parallelen Anschlüssen aufweist, sind es acht Anschlüsse denen jeweils ein Temperatursensor zugeordnet wäre. Je mehr Anschlüsse vorhanden sind desto mehr Temperatursensoren sind nach der Lehre des Dokumentes DE 1 1 2018 006 079 T5 notwendig, um die Anschlüsse zu überwachen. Das ist sehr aufwändig.

Die Erfinder haben daher einen anderen Weg gewählt. Gemäß der Erfindung wird nicht die Temperatur einzelner Anschlüsse überwacht, sondern die Temperatur der parallel geschalteten Anschlüsse. Wird durch die Temperaturüberwachung der parallel geschalteten Anschlüsse eine erhöhte Temperatur einer Parallelschaltung festgestellt, kann zwar keine Aussage dazu gemacht werden, welcher Anschluss die Wärmequelle ist, die zu der erhöhten Temperatur führt. In der Regel reicht es aber aus festzustellen, welche der Parallelschaltungen betroffen ist. Eine weitere Kontrolle und anschließende Wartung oder Reparatur der betroffenen parallel geschalteten Anschlüsse ist dann möglich und wird zum Ziel führen, die Ursache für Entstehung der Wärme zu beseitigen. Durch die Überwachung von parallel geschalteten Anschlüssen ist es möglich, die Anzahl der Temperatursensoren zu reduzieren.

Erfindungsgemäß ist es möglich, dass nur die Temperaturen der Anschlüsse

• eines Eingangs oder mehrerer oder aller Eingänge, • eines Ausgangs oder mehrerer oder aller Ausgänge,

• eines Eingangs und eines Ausgangs,

• eines Eingangs und mehrerer oder aller Ausgänge,

• mehrerer oder aller Eingänge und eines Ausgangs,

• mehrerer Eingänge und mehrerer oder aller Ausgänge,

• mehrerer oder aller Eingänge und mehrerer Ausgänge oder

• aller Eingänge und aller Ausgänge überwacht werden.

Ein erfindungsgemäßes Gerät kann ein Gehäuse aufweisen, wobei die Anschlüsse in dem Gehäuse vorgesehen sind, um das Gerät an einem Stromversorgungsnetz, insbesondere einem Bordnetz oder an anderen elektrischen Geräten anzuschließen.

Ein erfindungsgemäßes Gerät kann ferner eine elektronische Schaltung aufweisen, die mit dem oder den Temperatursensoren verbunden ist, und die geeignet ist, ein Signal des Temperatursensors bzw. jedes der Temperatursensoren auszuwerten. Die elektronische Schaltung kann einen Speicher umfassen, im dem ein oder mehrere Referenzwerte für zulässige Temperaturen im Bereich der parallel geschalteten Anschlüsse abgelegt sind. Dabei kann jedem parallel geschalteten Anschluss ein individueller Referenzwert zugeordnet sein. Ebenso ist es möglich, dass ein Referenzwert allen Parallelschaltungen oder einigen Parallelschaltungen von Anschlüssen zugeordnet ist.

Ein erfindungsgemäßes Gerät kann ferner einen weiteren Temperatursensor aufweisen, der mit der Schaltung verbunden ist oder der ein Teil der Schaltung ist. Mit diesem weiteren Temperatursensor kann eine Temperatur der Schaltung oder im Gehäuse erfasst werden. Diese gemessene Temperatur kann ebenfalls als Referenzwert dienen. Die Schaltung eines erfindungsgemäßen Gerätes kann ein Auswertemittel aufweisen, mit dem die wenigstens eine von dem im Bereich des wenigstens einen parallel geschalteten Anschlusses angeordneten Temperatursensor gemessene Temperatur mit dem oder den Referenzwerten und/oder der von dem weiteren Temperatursensor gemessenen Temperatur verglichen werden kann. Ergibt der Vergleich, dass die wenigstens eine, von dem einen im Bereich des wenigstens einen parallel geschalteten Anschlusses angeordneten Temperatursensor gemessene Temperatur höher ist als der zugeordnete Referenzwert oder die von dem weiteren Temperatursensor gemessene Temperatur, kann das auf eine starke oder zu starke Belastung eines der Anschlüsse hindeuten, die ein Eingreifen notwendig macht.

Mit dem Auswertemittel kann ein Signal erzeugt werden, wenn in wenigstens einem Bereich eines der parallel geschalteten Anschlüsse eine Temperatur vorliegt, die im Vergleich zu dem oder den gespeicherten Referenzwert oder im Vergleich zu der von dem weiteren Temperatursensor gemessenen Temperatur zu hoch ist.

Ein erfindungsgemäßes Gerät kann ein Mittel zum Anzeigen einer zu hohen Temperatur aufweisen, das mit dem Auswertemittel verbunden ist. Das Anzeigemittel kann ein optisches oder akustisches Anzeigemittel sein. Ein erfindungsgemäßes Gerät kann auch eine Schnittstelle aufweisen, über die das eine zu hohe Temperatur anzeigende Signal an andere Stellen insbesondere in einem Kraftfahrzeug übertragen werden kann.

Anhand der beigefügten Zeichnung wird die Erfindung nachfolgend näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 ein Blockschaltbild eines erfindungsgemäßen Geräts.

Das dargestellte erfindungsgemäße Gerät hat einen Eingang 3, 4, 5, 6 und einen Ausgang 12, 13, 14, 15. Der Eingang hat zwei parallel geschaltete erste Anschlüsse 3, 4 und zwei parallel geschaltete zweite Anschlüsse 5, 6. Der Eingang ist mit einem Bordnetz verbunden. Die ersten Anschlüsse sind mit dem positiven Potential 1 einer Bordnetzspannung verbunden und die zweiten Anschlüsse mit dem Massepotential des Bordnetzes.

Der Ausgang hat ebenfalls zwei parallel geschaltete erste Anschlüsse 12, 13 und zwei parallel geschaltete zweite Anschlüsse 14, 15. An den Ausgang ist eine Last 11 angeschlossen.

Die Anschlüsse 3, 4, 5, 6 des Eingangs und die Anschlüsse 12, 13, 14, 15 sind parallel ausgeführt, damit der Eingang und der Ausgang mit Strömen belastet werden können, die für einfach ausgeführte Anschlüsse gleicher Bauart zu groß wären.

Das Gerät weist einen Gleichstromwandler DCDC zwischen den ersten Anschlüssen des Eingangs und den ersten Anschlüssen des Ausgangs auf. Der Gleichstromwandler DCDC wird von einer elektronischen Schaltung 16 gesteuert. Der DCDC Wandler ist ein Beispiel, es könnte sich stattdessen auch um einen oder mehrere Schalter ode eine andere Schaltung handeln.

Damit bei einem hochohmigen Ausfall eines der Anschlüsse der parallel geschalteten Anschlüsse, der dann den gesamten oder zumindest einen höheren Teil des Stroms führen muss, nicht zu stark belastet wird, sind zur Überwachung der Anschlüsse in der unmittelbaren Umgebung der parallel ausgeführten Anschlüsse Temperatursensoren 7, 8, 9, 10 platziert, die die Temperatur im Bereich der parallel geschalteten Anschlüsse 3, 4; 5, 6; 12, 13; 14, 15 überwachen. Die Temperatursensoren 7, 8, 9, 10 sind mit der Schaltung 16 verbunden. Die Anzahl der Temperatursensoren 7, 8, 9, 10 abhängig von der Anzahl und der Positionierung der zu überwachenden Anschlüsse 3, 4; 5, 6; 12, 13; 14, 15. Wenn einer der parallelen Anschlüsse 3, 4; 5, 6; 12, 13; 14, 15 ausgefallen ist, wird der Strom über den anderen Anschluss fließen. Diese erhöhte Stromaufnahme wird zur Erhöhung der Temperatur in diesem Bereich führen, der von dem diesem Bereich zugeordneten Temperatursensor 7, 8, 9, 10 detektiert werden kann.

Aus dem Vergleich der zur Verfügung stehenden Temperaturen kann die elektronische Schaltung 16 des Gerätes erkennen, dass ein Anschluss defekt ist und wie vorgegeben reagieren, z.B. ein Signal erzeugen, die vom Eingang über den Gleichstromwandler DCDC zum Ausgang transportierte Leistung reduzieren und damit die Ströme reduzieren oder die Last 11 abschalten.

Als Vergleichswert kann ein fester Schwellwert für die Temperaturen genommen werden, muss aber nicht. Stattdessen kann eine maximale Temperaturdifferenz als Vergleichswert genommen werden, die mit Temperaturdifferenzen aus im System gemessenen Temperaturen verglichen. So kann ein Defekt der Verbindung bereits bei niedrigen Temperaturen erkannt und gemeldet werden.

Bezugszeichenliste

1 Pos. Potential der Bordnetzspannung

2 Massepotential der Bordnetzspannung

3 erster Anschluss des Eingangs

4 erster Anschluss des Eingangs

5 zweiter Anschluss des Eingangs

6 zweiter Anschluss des Eingangs

7 Temperatursensor

8 Temperatursensor

9 Temperatursensor

10 Temperatursensor

11 Last

12 erster Anschluss des Ausgangs

13 erster Anschluss des Ausgangs

14 zweiter Anschluss des Ausgangs

15 zweiter Anschluss des Ausgangs

16 Elektronische Schaltung

DCDC Gleichspannungswandler