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DE102016013488A1 - Schaltungsanordnung, HV-Bordnetz für ein Kraftfahrzeug und Verfahren zum Überwachen einer elektrischen Verbindung zwischen einer Anschlusseinrichtung und einer elektrischen Komponente - Google Patents

Schaltungsanordnung, HV-Bordnetz für ein Kraftfahrzeug und Verfahren zum Überwachen einer elektrischen Verbindung zwischen einer Anschlusseinrichtung und einer elektrischen Komponente Download PDF

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DE102016013488A1
DE102016013488A1 DE102016013488.7A DE102016013488A DE102016013488A1 DE 102016013488 A1 DE102016013488 A1 DE 102016013488A1 DE 102016013488 A DE102016013488 A DE 102016013488A DE 102016013488 A1 DE102016013488 A1 DE 102016013488A1
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DE
Germany
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circuit arrangement
optical
connection device
electrical component
component
Prior art date
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Withdrawn
Application number
DE102016013488.7A
Other languages
English (en)
Inventor
Marcus Zacher
Thomas Spaeth
Andreas Maier
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mercedes Benz Group AG
Original Assignee
Daimler AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Daimler AG filed Critical Daimler AG
Priority to DE102016013488.7A priority Critical patent/DE102016013488A1/de
Publication of DE102016013488A1 publication Critical patent/DE102016013488A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/66Structural association with built-in electrical component
    • H01R13/70Structural association with built-in electrical component with built-in switch
    • H01R13/707Structural association with built-in electrical component with built-in switch interlocked with contact members or counterpart
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/50Testing of electric apparatus, lines, cables or components for short-circuits, continuity, leakage current or incorrect line connections
    • G01R31/66Testing of connections, e.g. of plugs or non-disconnectable joints
    • G01R31/68Testing of releasable connections, e.g. of terminals mounted on a printed circuit board
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung (10) mit einer elektrischen Komponente (14) und einer Anschlusseinrichtung (16), die mit der elektrischen Komponente (14) elektrisch verbindbar ist, wobei die Schaltungsanordnung (10) eine Interlock-Schaltungsanordnung (12) aufweist, die eine Auswerteeinrichtung (28) umfasst, die dazu ausgelegt ist, zu detektieren, wenn die Anschlusseinrichtung (16) von der elektrischen Komponente (14) getrennt ist. Dabei weist die Interlock-Schaltungsanordnung (10) eine optische Ausgabeeinrichtung (18; 30) zur Ausgabe eines vorbestimmten optischen Signals und eine optische Empfangseinrichtung (20; 32) auf, welche dazu ausgelegt ist, für den Fall, dass die Anschlusseinrichtung (16) mit der elektrischen Komponente (14) verbunden ist, das von der optischen Ausgabeeinrichtung (18; 30) ausgegebene optische Signal in vorbestimmter Weise zu empfangen, wobei die Auswerteeinrichtung (28) dazu ausgelegt ist, zu detektieren, dass die Anschlusseinrichtung (16) von der elektrischen Komponente (14) getrennt ist, wenn das optische Signal nicht in der vorbestimmten Weise von der Empfangseinrichtung (20; 32) empfangen wird

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung mit einer elektrischen Komponente und einer Anschlusseinrichtung, die mit der elektrischen Komponente elektrisch verbindbar ist, wobei die Schaltungsanordnung eine Interlock-Schaltungsanordnung aufweist, die eine Auswerteeinrichtung umfasst, die dazu ausgelegt ist, zu detektieren, wenn die Anschlusseinrichtung von der elektrischen Komponente getrennt ist. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein HV-Bordnetz für ein Kraftfahrzeug sowie ein Verfahren zum Detektieren, ob eine mit einer elektrischen Komponente einer Schaltungsanordnung koppelbare Anschlusseinrichtung mit der elektrischen Komponente verbunden ist.
  • Aus dem Stand der Technik sind sogenannte Interlock-Schaltungsanordnungen bekannt. Beim Interlock handelt es sich um eine Sicherheitsfunktion, die nicht gesteckte Steckverbindungen im HV(Hochvolt)-System detektieren soll. Jede Komponente eines HV-Systems eines Fahrzeugs verfügt dazu über zwei Pins an jedem HV-Stecker, die von der Gegenseite gedrückt, also kurzgeschlossen, werden. Sind die Pins überbrückt, so kann über diese Brücke beispielsweise ein Strom fließen und dadurch detektiert werden, dass die Steckverbindung ordnungsgemäß gesteckt ist.
  • Eine solche Interlock-Schaltung ist beispielsweise auch in der DE 102 10 665 C1 beschrieben. Dort ist eine Vorrichtung zur Verteilung von elektrischer Energie offenbart, wobei die elektrischen Verbraucher über Leitungen, an deren Enden Anschlussteilhälften angeordnet sind, mit Anschlussteilhälften der Verteilereinheit verbindbar sind, und wobei weiterhin an den verbraucherseitigen Enden der Leitungen angeordnete Anschlussteilhälften mit Anschlussteilhälften der Verbraucher verbindbar sind. Dabei weisen die an die Leitungen angeschlossenen Anschlussteilhälften Leitungsbrücken auf, welche dem Schließen oder Öffnen eines Leitungsabschnitts eines Diagnosestromkreises dienen, und wobei zwischen der Energieerzeugungseinheit und der Verteilereinheit ein Schaltmittel angeordnet ist, welches über eine Steuereinheit ansteuerbar ist und wobei dem Diagnosestromkreis ein Signalgenerator und eine Auswerteeinheit zugeordnet sind.
  • Üblicherweise wird bei solchen Diagnoseeinrichtungen eine Spannung oder ein Strom auf LV-Ebene erzeugt, insbesondere wobei hierbei LV das 12 V-Netz eines Fahrzeugs bezeichnet, wobei der erzeugte Strom durch die gedrückten Interlock-Pins fließt. Aufgrund der baubedingt nahen räumlichen Lage zwischen den Interlock-Pins und den HV-Anschlüssen des HV-Steckers besteht die Möglichkeit, dass elektromagnetische Störungen vom HV-Bordnetz in das LV-Netz einkoppeln. Dies kann zum einen zu Fehldiagnosen bezüglich dessen, ob Steckverbindungen ordnungsgemäß gesteckt sind oder nicht, führen und zum anderen kann dies Allgemein zu Störungen im 12-Bornetz des Kraftfahrzeugs führen. Zusätzlich kann eine solche Interlock-Schaltung sehr einfach manipuliert werden, indem die Interlock-Pins über eine Null-Ohm-Brücke miteinander verbunden werden. Ein nicht ordnungsgemäß gesteckter HV-Stecker kann demnach nicht mehr erkannt werden.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Schaltungsanordnung, ein HV-Bordnetz und ein Verfahren bereitzustellen, welche eine gegenüber elektromagnetischen Störungen sowie gegenüber Manipulation robustere Detektionsmöglichkeit bereitstellen, um festzustellen, ob eine Steckverbindung ordnungsgemäß gesteckt ist.
  • Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Schaltungsanordnung, durch ein HV-Bordnetz und ein Verfahren mit den Merkmalen gemäß den jeweiligen unabhängigen Ansprüchen. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
  • Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung mit einer elektrischen Komponente und einer Anschlusseinrichtung, die mit der elektrischen Komponente elektrisch verbindbar ist, weist eine Interlock-Schaltungsanordnung auf, die eine Auswerteeinrichtung umfasst, die dazu ausgelegt ist, zu detektieren, wenn die Anschlusseinrichtung von der elektrischen Komponente getrennt ist. Dabei weist die Interlock-Schaltungsanordnung eine optische Ausgabeeinrichtung zur Ausgabe eines vorbestimmten optischen Signals und eine optische Empfangseinrichtung auf, welche dazu ausgelegt ist, für den Fall, dass die Anschlusseinrichtung mit der elektrischen Komponente verbunden ist, dass von der optischen Ausgabeeinrichtung ausgegebene optische Signal in vorbestimmter Weise zu empfangen, wobei die Auswerteeinrichtung weiterhin dazu ausgelegt ist, zu detektieren, dass die Anschlusseinrichtung von der elektrischen Komponente getrennt ist, wenn das optische Signal nicht in der vorbestimmten Weise von der Empfangseinrichtung empfangen wird.
  • Hierdurch wird in gewisser Weise ein optischer Interlock bereitgestellt. Dadurch, dass zur Detektion einer ordnungsgemäßen Steckverbindung, nämlich zwischen Anschlusseinrichtung und der elektrischen Komponente, ein optisches Signal verwendet wird, ist diese optische Detektionsvariante deutlich robuster gegenüber elektromagnetischen Störungen. Das Risiko von Fehldiagnosen kann somit deutlich reduziert werden sowie auch andere Störungen des LV-Netzes, die durch eine Einkopplung elektromagnetischer Einflüsse aus dem HV-Netz bedingt sein können. Da sich zudem ein solches optische Signal nicht so einfach überbrücken lässt, insbesondere nicht ohne die Kenntnis, in welcher vorbestimmten Weise die Empfangseinrichtung bei funktionsgemäßen Betrieb bzw. bei ordnungsgemäßer Steckverbindung das optische Signal empfangen soll, ist auch das Risiko von Manipulationen deutlich reduziert.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Interlock-Schaltungsanordnung derart eingerichtet, dass für den Fall, dass die Anschlusseinrichtung mit der elektrischen Komponente verbunden ist, ein optischer Pfad von der Ausgabeeinrichtung zur Empfangseinrichtung bereitgestellt ist, der zumindest zum Teil durch die Anschlusseinrichtung und zumindest zum Teil durch die elektrische Komponente verläuft. Wird also beispielsweise die Anschlusseinrichtung von der elektrischen Komponente entkoppelt, so wird auch der optische Pfad in entsprechender Weise unterbrochen und die Empfangseinrichtung empfängt nicht mehr auf die vorbestimmte Weise das optische Signal.
  • Um eine geeignete Unterbrechung des optischen Pfad beim Entfernen der Anschlusseinrichtung von der elektrischen Komponente zu bewerkstelligen, gibt es vielfältige verschiedene Möglichkeiten, von denen zwei besonders vorteilhafte Ausgestaltungen im Folgenden näher erläutert werden.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung von der Erfindung weist die Interlock-Schaltungsanordnung ein Reflexionselement auf, wobei die Interlock-Schaltungsanordnung derart eingerichtet ist, dass im Fall, dass die Anschlusseinrichtung mit der elektrischen Komponente verbunden ist, der optische Pfad von der Ausgabeeinrichtung über das Reflexionselement zur Empfangseinrichtung verläuft, und insbesondere für den Fall, dass die Anschlusseinrichtung nicht mit der elektrischen Komponente verbunden ist, die Empfangseinrichtung das von der Ausgabeeinrichtung ausgegebene vorbestimmte optische Signal nicht empfängt.
  • Beispielsweise kann das Reflexionselement in der elektrischen Komponente, zum Beispiel in einem Stecker der elektrischen Komponente, integriert sein, wobei weiterhin nur dann, wenn die Anschlusseinrichtung, beispielsweise eine zum Stecker der Komponente korrespondierende Buchse, mit dem Stecker der elektrischen Komponente verbunden ist, das Reflexionselement derart positioniert ist, dass das optische Signal von der Ausgabeeinrichtung ausgehend auf das Reflexionselement trifft und durch dieses in eine derartige Richtung reflektiert wird, dass es auf die Empfangseinrichtung trifft. Sind also beispielsweise die Anschlusseinrichtung und die elektrische Komponente voneinander getrennt, so wird auch das optische Signal, welches von der Ausgabeeinrichtung ausgegeben wird, nicht mehr durch das Reflexionselement abgelenkt und trifft entsprechend auch nicht mehr auf die Empfangseinrichtung. Dabei muss das Reflexionselement nicht notwendigerweise in einem Teil der elektrischen Komponente integriert sein, sondern könnte auch in umgekehrter Weise in einen Teil der Anschlusseinrichtung integriert sein.
  • Gemäß einer weiteren besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Ausgabeeinrichtung dazu ausgelegt, das optische Signal mit einer vorbestimmten ersten Polarisation auszugeben und die Empfangseinrichtung ist dazu ausgelegt, nur optische Signale mit einer zweiten vorbestimmten Polarisation zu empfangen, wobei die Interlock-Schaltungsanordnung ein optisches Element zum Verändern einer Polarisation aufweist, insbesondere eine Verzögerungsplatte. Dabei ist die Interlock-Schaltungsanordnung weiterhin derart eingerichtet, dass für den Fall, dass die Anschlusseinrichtung mit der elektrischen Komponente verbunden ist, sich das optische Element im optischen Pfad befindet und die Empfangseinrichtung zumindest einen vorbestimmten Teil des von der Ausgabeeinrichtung mit der ersten Polarisation ausgegebenen optischen Signals als optisches Signal mit der zweiten Polarisation empfängt.
  • Ist also die Anschlusseinrichtung nicht mit der elektrischen Komponente verbunden, so durchläuft das von der Ausgabeeinrichtung ausgegebene optische Signal mit der ersten Polarisation das optische Element zum Verändern der Polarisation, wodurch dann entsprechend das auf die Empfangseinrichtung auftreffende optische Signal nicht von der Empfangseinrichtung empfangen werden kann. Das optische Element kann beispielsweise im optischen Pfad, zum Beispiel wiederum in einem Stecker der elektrischen Komponente, integriert sein. Alternativ kann das optische Element auch in der Anschlusseinrichtung integriert sein. In beiden Fällen ist die Schaltungsanordnung derart ausgestaltet, dass sich das optische Element entsprechend nur dann im optischen Pfad befindet, wenn die Anschlusseinrichtung ordnungsgemäß mit der elektrischen Komponente verbunden ist. Auch hierdurch kann vorteilhafterweise ein manipulationssicheres und für elektromagnetische Störungen weniger anfälliges Detektionssystem zum Detektieren einer nicht ordnungsgemäßen Steckverbindung zwischen der Anschlusseinrichtung und der elektrischen Komponente bereitgestellt werden.
  • Des Weiteren betrifft die Erfindung auch ein HV-Bordnetz für ein Kraftfahrzeug mit einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung oder einer ihrer Ausgestaltungen. Zudem betrifft die Erfindung auch ein Kraftfahrzeug mit einem solchen HV-Bordnetz. Die für die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung und ihrer Ausgestaltungen beschriebenen Vorteile gelten in gleicher Weise für das erfindungsgemäße HV-Bordnetz sowie das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug.
  • Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Detektieren, ob eine mit einer elektrischen Komponente einer Schaltungsanordnung koppelbare Anschlusseinrichtung mit der elektrischen Komponente verbunden ist mittels einer Interlock-Schaltungsanordnung mit einer Auswerteeinrichtung. Dabei wird durch eine optische Ausgabeeinrichtung der Interlock-Schaltungsanordnung ein vorbestimmtes optisches Signal ausgegeben, welches nur dann von einer Empfangseinrichtung der Interlock-Schaltungsanordnung in vorbestimmter Weise empfangen wird, wenn die Anschlusseinrichtung mit der elektrischen Komponente verbunden ist. Dabei detektiert die Auswerteeinrichtung, dass die Anschlusseinrichtung von der elektrischen Komponente getrennt ist, wenn das optische Signal nicht in der vorbestimmten Weise von der Empfangseinrichtung empfangen wird.
  • Die für die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung und ihrer Ausgestaltungen beschriebenen Vorteile gelten auch in gleicher Weise für das erfindungsgemäße Verfahren. Darüber hinaus ermöglichen die im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung und ihrer Ausgestaltungen genannten gegenständlichen Merkmale die Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens durch weitere Verfahrensschritte.
  • Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
  • Dabei zeigen:
  • 1 eine schematische Darstellung einer Schaltungsanordnung mit einer Interlock-Schaltungsanordnung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung; und
  • 2 eine schematische Darstellung der Schaltungsanordnung mit einer Interlock-Schaltungsanordnung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung.
  • 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Schaltungsanordnung 10 mit einer Interlock-Schaltungsanordnung 12 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die Schaltungsanordnung weist dazu eine elektrische Komponente 14 auf, wie beispielsweise eine HV-Komponente eines HV-Bordnetzes, die einen HV-Stecker 14a umfasst. Weiterhin weist die Schaltungsanordnung 10 eine Anschlusseinrichtung 16, die zum Beispiel in ein Batteriegehäuse einer HV-Batterie eines Kraftfahrzeugs integriert sein kann, auf, wobei die Anschlusseinrichtung 16 mit der HV-Komponente 14 koppelbar ist. Hierzu weist der HV-Stecker 14a der elektrischen Komponente beispielsweise zwei die jeweiligen Enden einer HV-Plus-Leitung und einer HV-Minus-Leitung bildende HV-Kontakte 14b auf, die mit zwei korrespondierenden HV-Gegenkontakten 16a der Anschlusseinrichtung 16, zum Bespiel als Teil einer dem Stecker 14a entsprechenden Buchse ausgebildet sein können, elektrisch kontaktierbar sind.
  • Um nun detektieren zu können, ob die Anschlusseinrichtung 16 ordnungsgemäß mit der elektrischen Komponente 14 verbunden ist oder nicht, ist die Interlock-Schaltungsanordnung 12 vorgesehen. Dieser umfasst eine optische Ausgabeeinrichtung, welche beispielsweise einen optischen Transmitter 18 aufweisen kann, welcher ein optisches Signal erzeugt. Darüber hinaus umfasst die Interlock-Schaltungsanordnung 12 eine Empfangseinrichtung, welche beispielsweise einen optischen Receiver 20 aufweisen kann. Ist die Anschlusseinrichtung 16 ordnungsgemäß mit der elektrischen Komponente 14 verbunden, so ist ein optischer Pfad 22 bereitgestellt, der vom optischen Transmitter 18 zum optischen Receiver 20 verläuft und dabei zumindest einen Teil der Anschlusseinrichtung 16 sowie einen Teil des HV-Stecker 14a der elektrischen Komponente 14 durchläuft. Hierzu ist weiterhin ein Reflexionselement 24 vorgesehen, welches beispielsweise in den HV-Stecker 14a integriert sein kann, und welches im ordnungsgemäß gesteckten Zustand das vom optischen Transmitter 18 ausgesendete Signal auf den optischen Receiver 20 reflektiert. Um die Leitung des optischen Signals zusätzlich zu verbessern, kann der Teil des optischen Pfads 22, welcher durch die Anschlusseinrichtung 16 verläuft, auch durch einen Lichtleiter 27 gebildet sein. Transmitter 18 und Receiver 20 können durch eine verlängerte Ausführung des Lichtleiters 27 auch außerhalb der Anschlusseinrichtung 16, beispielsweise in ein Batterie-Management-System einer HV-Batterie eines Kraftfahrzeugs integriert sein. Zudem ist in 1 noch eine Dichtung 26 dargestellt, welche die Verbindung zwischen den HV-Kontakten 14b und den HV-Gegenkontakten 16a im gesteckten Zustand abdichtet und zum Bespiel gegen Verunreinigungen und Feuchtigkeit schützt.
  • Weiterhin weist die Interlock-Schaltungsanordnung 12 eine Auswerteeinrichtung 28 auf, welche mit dem optischen Transmitter 18 und dem optischen Receiver 20 gekoppelt ist. Die Auswerteeinrichtung 28 kann beispielsweise in ein Batterie-Management-System einer HV-Batterie eines Kraftfahrzeugs integriert sein. Die Auswerteeinrichtung 28 kann auch dazu ausgelegt sein, eine Ansteuerung des optischen Transmitters 18 zum Aussenden des optischen Signals in vorbestimmter Weise zu bewerkstelligen. Weiterhin wertet die Auswerteeinrichtung 28 das vom optischen Receiver 20 empfangene optische Signal aus. Empfängt der optische Receiver 20 beispielsweise kein optisches Signal, oder zum Beispiel ein optisches Signal unterhalb eines vorbestimmten Grenzwerts, so wird detektiert, dass die Anschlusseinrichtung 16 nicht ordnungsgemäß mit in der elektrischen Komponente 14 verbunden ist und der Steckkontakt damit unterbrochen ist.
  • 2 zeigt eine schematische Darstellung der Schaltungsanordnung 10 und der Interlock-Schaltungsanordnung 12 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel Erfindung. Die Schaltungsanordnung 10 weist hierbei wiederum eine elektrische Komponente 14 mit einem HV-Stecker 14a und entsprechenden HV-Kontakten 14b auf, über welche die elektrische Komponente 14 mit einer Anschlusseinrichtung 16, welche entsprechende HV-Gegenkontakte 16a aufweist, koppelbare ist. Auch hierbei umfasst die Interlock-Schaltungsanordnung wiederum eine optische Ausgabeeinrichtung welche einen optischen Transmitter 18 aufweist, sowie eine optische Empfangseinrichtung, welche einen optischen Receiver 20 aufweist. Auch ist wiederum ein optischer Pfad 22 bereitgestellt, der für den Fall, dass die Anschlusseinrichtung 16 ordnungsgemäß mit der elektrischen Komponente 14 verbunden ist, vom optischen Transmitter 18 zum optischen Receiver 20 verläuft, insbesondere wiederum zum Teil durch die Anschlusseinrichtung 16 und zum Teil durch den HV-Stecker 14a der elektrischen Komponente 14.
  • Die optische Ausgabeeinrichtung ist in diesem Bespiel nun vorteilhafter Weise dazu ausgelegt, das optische Signal mit einer vorbestimmten ersten Polarisation bereitzustellen. Dazu kann die optische Ausgabeeinrichtung zum Beispiel einen ersten Polarisationsfilter 30 aufweisen. Darüber hinaus ist die optische Empfangseinrichtung dazu ausgelegt, nur Licht einer vorbestimmten zweiten Polarisation zu empfangen, wozu die optische Empfangseinrichtung einen zweiten Polarisationsfilter 32 aufweisen kann. Die jeweiligen Polarisationsfilter 30 und 32 können, wie hier dargestellt, räumlich getrennt vom optischen Transmitter 18 und vom optischen Receiver 20 angeordnet sein, oder auch in diese integriert sein. Wird ein Transmitter 18 verwendet, der linear polarisiertes Licht erzeugt, kann der Polarisationsfilter 30 entfallen. Weiterhin ist im optischen Pfad 22, insbesondere innerhalb des HV-Steckers 14a der elektrischen Komponente 14, ein optisches Element, welches in diesem Beispiel als Verzögerungsplatte 34 ausgebildet ist, angeordnet. Das vom optischen Transmitter 18 ausgesendete Licht bzw. optische Signal durchläuft gemäß diesem Ausführungsbeispiel also zunächst den ersten Polarisationsfilter 30 und wird beispielsweise mit 90° polarisieren. Bei Durchlaufen der Verzögerungsplatte 34 im HV-Stecker 14a wir die Polarisation des Lichts entsprechend der Ausbildung der Verzögerungsplatte, beispielsweise bei einer Ausbildung der Verzögerungsplatte als eine λ/4-Verzögerungsplatte um 90°, gedreht. Auf der Empfangsseite bewirkt der entsprechende Polarisationsfilter, der beispielsweise nur für eine Polarisation von 0° durchlässig ist, dass das durch die Verzögerungsplatte 34 in seiner Polarisationsrichtung gedrehte Signal den zweiten Polarisationsfilter 32 durchlaufen kann und somit vom optischen Receiver 20 empfangen werden kann. Ist dagegen die Anschlusseinrichtung 16 nicht ordnungsgemäß mit der Komponente 14 verbunden, so wird entsprechend auch kein Signal vom optischen Receiver 20 empfangen, da dann der zweite Polarisationsfilter 32 für das von dem optischen Transmitter 18 ausgesendete und entsprechend dem ersten Polarisationsfilter 30 polarisierte Licht nicht durchlässig ist. Entsprechend kann auch hier wieder die Auswerteeinrichtung 28 auf besonders sichere und zuverlässige Weise detektieren, ob die Anschlusseinrichtung 16 ordnungsgemäß mit der elektrischen Komponente 14 verbunden ist oder nicht. Diese Variante des optischen Interlock ist dabei besonders manipulationssicher, da nicht ohne weiteres von außen ein gefälschtes optisches Signal eingekoppelt werden kann.
  • Die Erfindung und ihre Ausführungen stellen damit eine Interlock-Schaltungsanordnung bereit, die durch den Einsatz von optischen Elementen im Interlock-System eine wirksame galvanische Trennung und hohe Einkoppeldämpfung gegenüber elektromagnetischen Störungen erreicht. Dies wird grundsätzlich durch die Verwendung eines optischen Transmitters, welche ein optisches Signal erzeugt, einem Lichtleiter, welche das optische Signal überträgt, und einem optischen Receiver, welcher das optische Signal empfängt, ermöglicht. Der optische Interlock ist dabei vorteilhafter Weise so konstruiert, dass der Lichtwellenleiter oder zumindest der optische Pfad vom Transmitter zum Receiver unterbrochen wird, wenn der HV-Stecker der elektrischen Komponente nicht ordnungsgemäß gesteckt wurde. Hierdurch lässt sich wie beschrieben, ein sehr effektiver Schutz gegenüber elektromagnetischen Störungen bereitstellen, sowie auch ein sehr hoher Schutz gegenüber Manipulationen.
  • Bezugszeichenliste
  • 10
    Schaltungsanordnung
    12
    Interlock-Schaltungsanordnung
    14
    Elektrische Komponente
    14a
    HV-Stecker
    14b
    HV-Kontakt
    16
    Anschlusseinrichtung
    16a
    HV-Gegenkontakt
    18
    Optischer Transmitter
    20
    Optischer Receiver
    22
    Optischer Pfad
    24
    Reflexionselement
    26
    Dichtung
    27
    Lichtleiter
    28
    Auswerteeinrichtung
    30
    Erster Polarisationsfilter
    32
    Zweiter Polarisationsfilter
    34
    Verzögerungsplatte
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 10210665 C1 [0003]

Claims (6)

  1. Schaltungsanordnung (10) mit einer elektrischen Komponente (14) und einer Anschlusseinrichtung (16), die mit der elektrischen Komponente (14) elektrisch verbindbar ist, wobei die Schaltungsanordnung (10) eine Interlock-Schaltungsanordnung (12) aufweist, die eine Auswerteeinrichtung (28) umfasst, die dazu ausgelegt ist, zu detektieren, wenn die Anschlusseinrichtung (16) von der elektrischen Komponente (14) getrennt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Interlock-Schaltungsanordnung (10) eine optische Ausgabeeinrichtung (18; 30) zur Ausgabe eines vorbestimmten optischen Signals und eine optische Empfangseinrichtung (20; 32) aufweist, welche dazu ausgelegt ist, für den Fall, dass die Anschlusseinrichtung (16) mit der elektrischen Komponente (14) verbunden ist, das von der optischen Ausgabeeinrichtung (18; 30) ausgegebene optische Signal in vorbestimmter Weise zu empfangen, wobei die Auswerteeinrichtung (28) dazu ausgelegt ist, zu detektieren, dass die Anschlusseinrichtung (16) von der elektrischen Komponente (14) getrennt ist, wenn das optische Signal nicht in der vorbestimmten Weise von der Empfangseinrichtung (20; 32) empfangen wird.
  2. Schaltungsanordnung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Interlock-Schaltungsanordnung (10) derart eingerichtet ist, dass für den Fall, dass die Anschlusseinrichtung (16) mit der Komponente (14) verbunden ist, ein optischer Pfad (22) von der Ausgabeeinrichtung (18; 30) zur Empfangseinrichtung (20; 32) bereitgestellt ist, der zumindest zum Teil durch die Anschlusseinrichtung (16) und zumindest zum Teil durch die Komponente (14) verläuft.
  3. Schaltungsanordnung (10) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Interlock-Schaltungsanordnung (10) ein Reflexionselement (24) aufweist, wobei die Interlock-Schaltungsanordnung (10) derart eingerichtet ist, dass im Fall, dass die Anschlusseinrichtung (16) mit der Komponente (14) verbunden ist, der optische Pfad (22) von der Ausgabeeinrichtung (18; 30) über das Reflexionselement (24) zur Empfangseinrichtung (20; 32) verläuft, und insbesondere für den Fall, dass die Anschlusseinrichtung (16) nicht mit der Komponente (14) verbunden ist, die Empfangseinrichtung (20; 32) das von der Ausgabeeinrichtung (18; 30) ausgegebene vorbestimmte optische Signal nicht empfängt.
  4. Schaltungsanordnung (10) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgabeeinrichtung (18; 30) dazu ausgelegt ist, das optische Signal mit einer vorbestimmten ersten Polarisation auszugeben und die Empfangseinrichtung (20; 32) dazu ausgelegt ist, nur optische Signale mit einer zweiten vorbestimmten Polarisation zu empfangen, wobei die Interlock-Schaltungsanordnung (10) ein optisches Element (34) zum Verändern einer Polarisation, insbesondere eine Verzögerungsplatte (34), aufweist, wobei die Interlock-Schaltungsanordnung (10) derart eingerichtet ist, dass für den Fall, dass die Anschlusseinrichtung (16) mit der Komponente (14) verbunden ist, sich das optische Element (34) im optischen Pfad (22) befindet und die Empfangseinrichtung (20; 32) zumindest einen vorbestimmten Teil des von der Ausgabeeinrichtung (18; 30) mit der ersten Polarisation ausgegebenen optischen Signals als optisches Signal mit der zweiten Polarisation empfängt.
  5. HV-Bordnetz für ein Kraftfahrzeug mit einer Schaltungsanordnung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
  6. Verfahren zum Detektieren, ob eine mit einer Komponente (14) einer Schaltungsanordnung (10) koppelbare Anschlusseinrichtung (16) mit der Komponente (14) verbunden ist mittels einer Interlock-Schaltungsanordnung (10) mit einer Auswerteeinrichtung (28), dadurch gekennzeichnet, dass durch eine optische Ausgabeeinrichtung (18; 30) der Interlock-Schaltungsanordnung (10) ein vorbestimmtes optisches Signal ausgegeben wird, welches nur dann von einer Empfangseinrichtung (20; 32) der Interlock-Schaltungsanordnung (10) in vorbestimmter Weise empfangen wird, wenn die Anschlusseinrichtung (16) mit der Komponente (14) verbunden ist, wobei die Auswerteeinrichtung (28) detektiert, dass die Anschlusseinrichtung (16) von der elektrischen Komponente (14) getrennt ist, wenn das optische Signal nicht in der vorbestimmten Weise von der Empfangseinrichtung (20; 32) empfangen wird.
DE102016013488.7A 2016-11-11 2016-11-11 Schaltungsanordnung, HV-Bordnetz für ein Kraftfahrzeug und Verfahren zum Überwachen einer elektrischen Verbindung zwischen einer Anschlusseinrichtung und einer elektrischen Komponente Withdrawn DE102016013488A1 (de)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE10210665C1 (de) 2002-03-12 2003-06-18 Daimler Chrysler Ag Vorrichtung zur Verteilung von elektrischer Energie und Verfahren zur Energieverteilungsüberwachung

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DE10210665C1 (de) 2002-03-12 2003-06-18 Daimler Chrysler Ag Vorrichtung zur Verteilung von elektrischer Energie und Verfahren zur Energieverteilungsüberwachung

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