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DE112005001167B4 - Differenzstromdetektion - Google Patents

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DE112005001167B4 DE112005001167.4T DE112005001167T DE112005001167B4 DE 112005001167 B4 DE112005001167 B4 DE 112005001167B4 DE 112005001167 T DE112005001167 T DE 112005001167T DE 112005001167 B4 DE112005001167 B4 DE 112005001167B4
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Abstract

Detektionsschaltkreis (10), der einen Gleichstromanteil einer Differenz zwischen einem Quellenstrom und einem Rückstrom detektiert, wobei der Detektionsschaltkreis (10) umfasst: einen ersten konstant vormagnetisierten Magnetkern (14), durch den sich Leiter (18) der Quellen- und Rückströme erstrecken; eine erste Messwicklung (22) um den ersten Kern (14) herum, wobei eine AC-Quelle (26) ein Wechselstromsignal in die erste Messwicklung (22) einprägt, gekennzeichnet durch: einen zweiten konstant vormagnetisierten Magnetkern (22), durch den sich Leiter (18) der Quellen- und Rückströme erstrecken, wobei der zweite Kern (14) in Bezug auf den ersten Kern (14) entgegengesetzt vormagnetisiert ist; eine zweite Messwicklung (22) um den zweiten Kern (14) herum, wobei die AC-Quelle (26) das Wechselstromsignal in die zweite Messwicklung (22) einprägt; ein Paar Kondensatoren (34), die mit der ersten und der zweiten Messwicklung (22) jeweils in Reihe verbunden sind; und einen Messschaltkreis (30), der mit der ersten und der zweiten Messwicklung (22) verbunden ist und eine Änderung der Kleinsignal-Impedanzen der Messwicklungen (22) erfasst.

Description

  • GEBIET DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Detektionsschaltkreis und ein Verfahren zum Detektieren eines Gleichstromanteils einer Differenz zwischen einem Quellenstrom und einem Rückstrom.
  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Elektrische Codes erfordern typischerweise, dass Masseschluss-Schaltkreisunterbrecher (GFCIs von ground fault circuit interrupters) an mehreren Stellen eingebaut sein müssen. Es kann beispielsweise sein, dass in Wohnungen GFCIs in Küchen, Bädern und Garagen eingebaut sein müssen. Es sind viele Masseschluss-Schutzeinrichtungen zur Verwendung in 120 V Wechselstrom- und/oder 240 V Wechselstrom-Schaltkreisen im Handel erhältlich. Ein typischer Haushalts-GFCI verwendet einen Differenzstromtransformator, der einen Differenzstrom bis hinunter zu 5 Milliampere an einem Drahtpaar, das 15 Ampere Wechselstrom (AC) transportiert, detektieren kann. Eine detektierte Differenz zwischen Quellen- und Rückströmen gibt typischerweise das Vorhandensein eines Masseschlusses oder Erdfehlers an. Gebäudevorschriften spezifizieren häufig beispielsweise, dass ein 120 V Wechselstrom-Schaltkreis in Ansprechen auf einen detektierten Masseschlussstrom, der größer als 5 Milliampere ist, geöffnet wird.
  • Obwohl Differenzstrom-Detektionsvorrichtungen im Allgemeinen kostengünstig und effektiv sind, wenn sie in Wechselstromschaltkreisen verwendet werden, sind sie nicht dafür konstruiert, Fehler in Gleichstromschaltkreisen (DC-Schaltkreisen) zu detektieren. Obwohl elektrische Schutzschalter mit einer DC-Masseschluss-Auslösefähigkeit verfügbar sind, sind sie teuer und nicht ausreichend empfindlich, um die relativ niedrigen Pegel eines Fehlerstroms zu detektieren, der typischerweise als Masseschluss-Auslöseschwellenwerte spezifiziert ist, wenn Menschen zu schützen sind.
  • Ein wachsendes Anwendungsgebiet für DC-Schaltkreise ist bei der Leistungsversorgung für Elektrofahrzeuge und Hybridelektrofahrzeuge. Kraftfahrzeug-Leistungsquellen können hohe Spannungen, z. B. zwischen 400 und 800 Volt DC liefern, und es ist erwünscht, in diesen Systemen eine Masseschlussdetektion bereitzustellen. Wie es zuvor besprochen wurde, sind jedoch die Differenzstrom-Detektionsvorrichtungen, die gegenwärtig erhältlich sind, teuer und ungeeignet, um einen Differenzstrom in DC-Schaltkreisen zu detektieren.
  • Die US 4 118 597 A offenbart eine elektromagnetische Messvorrichtung mit einem oder mehreren magnetischen Kernen, die über Windungen mit einem Paar von elektrischen Leitungen gekoppelt sind, um das Vorhandensein, und in manchen Fällen die Größe und Richtung von in der Leitung fließenden Schleifenströmen zu erfassen, ohne die Übertragung von Signalinformationen entlang der Leitung zu stören.
  • Die US 4 542 432 A offenbart eine Stromüberwachungsschaltung für einen Erdschlussprüfer, der sein Eingangssignal von der sekundären Wicklung eines Transformators mit ringförmigem Kern empfängt, durch den sich die überprüften stromführenden Leiter erstrecken. Ein Widerstand und ein Kondensator sind in Serie geschaltet und an die sekundäre Wicklung sowie einen AC-Verstärker angeschlossen und bilden ein RLC-Bandpassfilter, um die Empfindlichkeit der Schaltung gegenüber Rauschen, das sich außerhalb des interessierenden Frequenzbereichs befindet, zu minimieren.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung ist in einer Ausführungsform auf einen Detektionsschaltkreis mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gerichtet, der einen Gleichstromanteil einer Differenz zwischen einem Quellenstrom und einem Rückstrom detektiert.
  • Eine Ausführungsform eines Verfahrens zum Detektieren eines Gleichstromanteils einer Differenz zwischen einem Quellenstrom und einem Rückstrom umfasst die Merkmale des Anspruchs 7.
  • Gemäß noch einer anderen Ausführungsform wird ein wie vorstehend beschriebener Detektionsschaltkreis in einem Fahrzeug zum Detektieren eines Gleichstromanteils einer Differenz zwischen einem Quellenstrom und einem Rückstrom in einem elektrischen Schaltkreis des Fahrzeugs verwendet.
  • Weitere Anwendungsgebiete der vorliegenden Erfindung werden aus der nachstehend angegebenen ausführlichen Beschreibung deutlich werden.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Die vorliegende Erfindung wird aus der ausführlichen Beschreibung und den begleitenden Zeichnungen umfassender verstanden werden, in denen:
  • 1 ein Diagramm eines Detektionsschaltkreises zum Detektieren einer Differenz zwischen einem Quellenstrom und einem Rückstrom in einem elektrischen System eines Fahrzeugs gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
  • 2 ein Diagramm eines Detektionsschaltkreises zum Detektieren einer Differenz zwischen einem Quellenstrom und einem Rückstrom in einem elektrischen System eines Fahrzeugs gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
  • 3 ein Flussdiagramm einer Ausführungsform eines Verfahrens zum Überwachen eines Differenzstroms durch zwei Leiter ist;
  • 4 ein Graph einer beispielhaften Hystereseschleife für einen Kern gemäß einer Ausführungsform ist;
  • 5 ein Graph einer Kondensatorspannung relativ zu dem H-Feld eines Kerns ist, der Verschiebungen in einem Kernarbeitspunkt gemäß einer Ausführungsform zeigt; und
  • 6 ein Graph einer Differenzstrommessung in Bezug auf einen DC-Masseschlussstrom gemäß einer Ausführungsform ist.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG VON BEISPIELHAFTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Eine Ausführungsform eines Detektionsschaltkreises zum Detektieren einer Differenz zwischen einem Quellenstrom und einem Rückstrom ist in 1 allgemein mit dem Bezugszeichen 10 angegeben. Der Detektionsschaltkreis 10 ist beispielsweise in einem Leistungsschaltkreis 12 eines Elektro- oder Hybridfahrzeugs 16 enthalten. Es ist jedoch in Betracht zu ziehen, dass Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung bei anderen Anwendungen verwendet werden könnten.
  • Der Detektionsschaltkreis 10 umfasst zwei magnetische Kerne 14, z. B. Ferritkerne. Zwei Leiter 18 in dem Leistungsschaltkreis 12 erstrecken sich durch die Kerne 14. Die Leiter 18 leiten jeweils Quellen- und Rückströme zwischen einer Leistungsquelle, z. B. einer Batterie, und einer elektrischen Last des Fahrzeugs 16. Die Quellen- und Rückströme können beispielsweise Hochspannungs-DC-Ströme zwischen 400 und 800 Volt sein. Es können jedoch auch Ausführungsformen in Verbindung mit höheren und/oder niedrigeren Spannungen verwendet werden.
  • Jeder Kern 14 wird in entgegengesetzte Richtungen mit DC-Strom vormagnetisiert, wie es nachstehend weiter beschrieben wird. Jeder Kern 14 weist auch eine Messwicklung 22 auf, die mit einer AC-Quelle 26 verbunden ist. Ein Messschaltkreis 30 umfasst Kondensatoren 34, die jeweils in Reihe mit den Messwicklungen 22 geschaltet sind. Die Kondensatoren 34 werden durch die AC-Quelle 26 angesteuert, wie es nachstehend weiter beschrieben wird. Es ist festzustellen, dass der Messschaltkreis 30 auf verschiedene Weise ausgeführt sein kann, so dass eine Verschiebung in einem Arbeitspunkt eines Kerns 14 erfasst werden kann, wie es nachstehend weiter beschrieben wird.
  • Der Schaltkreis 10 ist in 2 ausführlicher gezeigt. Einstellbare DC-Stromquellen 38 werden von einem Controller 42 gesteuert und sind mit Vormagnetisierungswicklungen 46 an jedem Kern 14 verbunden. Der Controller 42 gibt ein oder mehrere digitale Signal(e) aus, die in analog gewandelt und in die Stromquellen 38 eingegeben werden, um DC-Vormagnetisierungsfelder zu erzeugen, die typischerweise in Einheiten von Ampere-Windungen pro Meter ausgedrückt werden. Jeder Kern 14 wird mit DC-Strom über die Stromquellen 38 vorzugsweise derart vormagnetisiert, dass ein H-Feld für den Kern auf ein Niveau einer mäßigen Sättigung gebracht wird, wie es nachstehend weiter beschrieben wird. Die Kerne 14 werden konstant und entgegengerichtet vormagnetisiert, so dass die H-Felder in entgegengesetzten Richtungen vorliegen. In einer anderen Ausführungsform können die Kerne 14 Permanentmagnetkomponenten umfassen, die permanent vormagnetisiert sind, um entgegengesetzte H-Felder bereitzustellen.
  • Die Reihenkombinations-Messwicklungen 22 und Kondensatoren 34 empfangen eine sinusförmige Spannung von z. B. etwa 20 Volt Spitze-Spitze mit einer Frequenz fosc zwischen etwa 10 und 20 Kilohertz, z. B. etwa 14 Kilohertz. Es könnten jedoch stattdessen andere Spannungen und/oder Frequenzen verwendet werden. Das Signal von der Spannungsquelle 26 muss nicht sinusförmig sein, sondern könnte ein anderes zeitlich veränderliches Signal sein.
  • Spannungssignale VC1 und VC2 über die Kondensatoren 34 hinweg werden verarbeitet, um ein analoges Signal 50 zu erzeugen, das einen Differenzstrom durch die Leiter 18 darstellt. In einer Ausführungsform umfasst die analoge Verarbeitung der Spannungssignale VC1 und VC2 die Verwendung einer Differenzverstärkung 54, einer Bandpassfilterung 58, um ein Band durchzulassen, das bei etwa der Frequenz fosc des Signals von der AC-Quelle 26 zentriert ist, und eine AC/RMS-Wandlung 62. Eine AC/RMS-Wandlung wandelt Wechselstrom (AC) mit der Oszillatorfrequenz in ein Gleichstrom-(DC-) (oder sich langsam veränderndes) Signal proportional zu der RMS des Differenzsignals. Der Controller 42 wandelt das Signal 50 in ein digitales Signal, das verwendet wird, wie es weiter unten beschrieben wird. Die Amplituden (MAG) der Spannungen VC1 und VC2 werden ebenfalls als analoge Signale in den Controller 42 eingegeben, der diese in digitale Signale wandelt. Die Amplituden der Spannungen VC1 und VC2 können von dem Controller 42 beispielsweise bei der Kalibrierung des Schaltkreises 10 verwendet werden. Es ist im Allgemeinen zu verstehen, dass die Signalverarbeitungskomponenten, die in 2 angegeben sind, lediglich beispielhaft sind, und dass viele unterschiedliche analoge und/oder digitale Signalverarbeitungskomponenten und/oder Kombinationen davon in verschiedenen Ausführungsformen verwendet werden könnten.
  • Der Controller 42 verwendet das Differenzsignal 50, um die Anwesenheit eines Differenzstroms durch die Leiter 18 festzustellen. Der Controller 42 kann die Spannungssignale VC1 und VC2 gemäß einem in 3 durch Bezugszeichen 70 angegebenen Verfahren überwachen. Nach den 2 und 3 initialisiert der Controller bei Schritt 80 den Schaltkreis 10 beispielsweise durch Kalibrieren von Offsets für die Kerne 14 und die Spannungssignale VC1 und VC2, indem die DC-Vormagnetisierungsströme von den Stromquellen 38 eingestellt werden. Wenn der Controller 42 bei Schritt 86 ein Differenzstromsignal 50 detektiert, das eine Amplitude aufweist, die einen vorbestimmten Schwellenwert übersteigt, gibt der Controller 42 bei Schritt 88 ein Signal 66 an einen Abschaltschaltkreis (der nicht gezeigt ist) aus, der den Fahrzeugleistungsschaltkreis 12 öffnet. Der Abschaltschaltkreis kann auch verschiedene Schritte in Vorbereitung auf das Öffnen des Schaltkreises 12 durchführen. Wenn bei Schritt 86 kein Differenzstrom detektiert wird, kehrt die Steuerung zu Schritt 86 zurück.
  • Eine beispielhafte Hystereseschleife für einen Kern 14 ist in 4 allgemein mit dem Bezugszeichen 100 angegeben. Ein DC-Vormagnetisierungsniveau ist derart gewählt, dass die B-H-Schleife 100 vorzugsweise in die Sättigung bei Arbeitspunkt 104 gebogen wird, aber nicht tief, wobei der Arbeitspunkt durch den DC-Vormagnetisierungsstrom festgelegt wird. Die kleine Signalimpedanz (die auch als dynamische oder AC-Impedanz bekannt ist) der Kernmesswicklung 22 schwankt beispielsweise mit der Steigung der B-H-Schleife 100 an dem Arbeitspunkt 104.
  • Wenn der Vormagnetisierungspunkt weiter in die Sättigung hinein verschoben wird, beispielsweise von Punkt 104 zu einem Punkt 108, weist der Arbeitspunkt 108 eine stärker horizontale Steigung auf als die des Arbeitspunktes 104, wie es in 4 gezeigt ist, und die kleine Signalimpedanz (Induktivität) der Kernmesswicklung 22 wird reduziert. Wenn der Vormagnetisierungspunkt von der Sättigung weg verschoben wird, beispielsweise von Punkt 104 zu einem Punkt 112, wird die kleine Signalimpedanz (Induktivität) der Kernmesswicklung 22 erhöht, da der Arbeitspunkt 112 eine stärker vertikale Steigung aufweist als die des Arbeitspunkts 104. Es ist festzustellen, dass obwohl der Arbeitspunkt 104 auf der Kurve 100 vorzugsweise derart gewählt ist, dass eine Änderung einer kleinen Signalimpedanz, die aus einer Arbeitspunktverschiebung resultiert, maximiert wird, die Auswahl eines oder mehrerer alternativer Arbeitspunkte ebenfalls möglich ist.
  • In Gebrauch des Detektionsschaltkreises 10 entwickelt sich eine Spannung über jeden Kondensator 34 hinweg auf der Basis der Impedanzen des gegebenen Kondensators 34 und der zugehörigen Messwicklung 22. Bei Fehlen eines Differenzstroms durch die Leiter 18 (wie es beispielsweise der Fall ist, wenn kein Masseschlussstrom vorhanden ist) erscheint vorzugsweise die gleiche Spannungswellenform über jeden Kondensator 34 hinweg. Wenn beispielsweise Schwankungen eines Schaltkreiselements zu einer anfänglichen unterschiedlichen Spannung über die beiden Kondensatoren 34 hinweg führen, kann eine derartige Spannung aufgehoben und/oder gefiltert werden, um Rauschen in dem Schaltkreis 10 zu verringern.
  • Wenn es beispielsweise im Fall eines Masseschlusses einen Differenzstrom durch die Leiter 18 gibt, erzeugt ein derartiger Differenzstrom eine zusätzliche H-Feld-Komponente für jeden der Kerne 14. Die zusätzlichen H-Feld-Komponenten erhöhen das Vormagnetisierungsfeld in einem Kern 14 und verringern das Vormagnetisierungsfeld in dem anderen Kern 14. Derartige Änderungen des Vormagnetisierungsfeldes bewirken, dass Kondensatorspannungen über einen Kondensator 34 hinweg abfallen und über den anderen Kondensator 34 hinweg zunehmen. Eine Differenz der Kondensatorspannungen ist im Wesentlichen proportional zu dem Masseschlussstrom.
  • Beispielhafte Verschiebungen des Arbeitspunktes sind in 5 gezeigt, in der ein Graph einer Spannung eines Kondensators 34 relativ zu dem H-Feld des Kerns als Bezugszeichen 200 angegeben ist. Eine Kurve 204 stellt eine Spannung des Kondensators/der Kondensatoren 34 relativ zu H-Feldern in den Kernen 14 dar. Ein durchgezogener Pfeil 208 stellt vorzugsweise identische Arbeitspunkte in beiden Kernen 14 bei Fehlen einer Differenz in Strömen durch die Leiter 18 dar. Gestrichelte Pfeile 212 und 216 stellen Arbeitspunkte für die Kerne 14 dar, die aufgrund eines Flusses durch eine Differenz in Strömen durch die Leiter 18 jeweils nach links und nach rechts verschoben worden sind.
  • Die kleine Signalimpedanz einer Messwicklung 22 wird beispielsweise durch die Anzahl von Windungen in einer derartigen Messwicklung 22, die Fläche des Kerns 14, der zu einer solchen Messwicklung 22 gehört, das Material/die Materialien des Kerns 14 und die Arbeitsfrequenz der Messschaltung 30 beeinflusst. Derartige Parameter sind vorzugsweise für beide Kerne 14 gleich. Die Impedanz der Messwicklung wird durch Flusspegel beeinflusst. Die Kerne 14 sind vorzugsweise identisch. Ein beispielhafter Kern 14 kann eine mittlere Weglänge von 12,7 cm aufweisen und einen Durchmesser von 50 mm (2 Zoll) besitzen. Ein Kern 14 kann beispielsweise ein Magnetics OP44925-Toroidkern sein, der von Magnetics, einer Division von Spang & Company, Butler, Pennsylvania, erhältlich ist. Eine beispielhafte DC-Vormagnetisierungswicklung 46 weist etwa zehn (10) Windungen auf und leitet einen Vormagnetisierungsstrom von etwa 1,0 Ampere. Ein Vormagnetisierungspegel kann beispielsweise 80 Ampere pro Meter betragen. Eine beispielhafte Messwicklung 22 weist etwa fünfzig (50) Windungen auf. Die Signalquelle 26 liefert ein Signal, das beispielsweise etwa 14 Kilohertz und etwa 20 Volt Spitze-Spitze beträgt. Beispielhafte Messkondensatoren 34 können Kapazitäten von etwa 0,1 Mikrofarad aufweisen.
  • Durch Messen einer Spannungsdifferenz zwischen den Kondensatoren 34 beschafft der Detektionsschaltkreis 10 einen Messwert, der im Wesentlichen linear in Bezug auf den DC-Masseschlussstrom ist, wie es in 6 gezeigt ist. Durch Messen von nur der Amplitude der Differenz der Kondensatorspannungen wird nur die Amplitude des Masseschlussstroms erfasst. Wenn die Phase ebenfalls gemessen wird, kann auch die Polarität des Fehlerstroms bestimmt werden. Der Schaltkreis 10 kann auch einen AC-Masseschlussstrom für Frequenzen messen, die viel kleiner sind als die Frequenz fosc des Messsignals. Wenn die Frequenz fosc beispielsweise 14 Kilohertz beträgt, kann der Masseschluss-Detektionsschaltkreis 10 dazu verwendet werden, komplexe Masseschlussströme zu überwachen, die sowohl AC- (z. B. 60 Hz) als auch DC-Komponenten aufweisen.
  • In einer Ausführungsform kann ein anfängliches Differenzspannungssignal zwischen den Kondensatoren auf Null kalibriert werden, indem beispielsweise ein Vormagnetisierungsstrom in einem oder beiden Kernen 14 dadurch eingestellt wird, dass jeglicher Offset aufgrund von Volumen, Material und/oder anderen Differenzen zwischen den Kernen 14 aufgehoben wird und/oder die Spannungen der Kondensatoren 34 auf Null kalibriert werden. Der Mikrocontroller 42 kann dazu verwendet werden, eine derartige Kalibrierung durchzuführen. Eine Unempfindlichkeit gegenüber Rauschen kann ebenfalls gesteigert werden, indem beispielsweise ein Bandpassfilter beim Messen der Differenzspannung zwischen den Kondensatoren 34 verwendet wird.
  • Ein kostengünstiger Masseschluss-Schaltkreisunterbrecher kann unter Verwendung der vorstehenden Differenzstrom-Detektionsschaltkreise und -verfahren bereitgestellt werden. Ein derartiger Schaltkreisunterbrecher kann in Verbindung mit Hochspannungs-DC-Systemen verwendet werden, kann aber einen Fehlerstrom bei niedrigen Pegeln messen. Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind auch verwendbar, um eine Kombination von AC- und DC-Masseschlussstromen zu detektieren. Derartige Ströme können sich beispielsweise ergeben, wenn ein Masseschluss oder Erdfehler auftritt, falls an einem Elektrofahrzeug eine zusätzliche AC-Leistung elektronisch erzeugt wird, oder falls ein Fahrzeug an eine Einrichtung zum Laden angeschlossen ist.
  • Der vorstehende elektrische Schaltkreis und die damit in Beziehung stehenden Verfahren bieten eine Differenzstromdetektion in einem DC-Schaltkreis und sind besonders gut zum Detektieren von DC-Masseschlussströmen geeignet. Ein Detektionsschaltkreis, der gemäß den hierin beschriebenen Prinzipien ausgeführt ist, ist einfach und kostengünstig im Vergleich mit DC-Differenzstrom-Detektionsschaltkreisen aus dem Stand der Technik. Zusätzlich kann der vorstehende Detektionsschaltkreis verwendet werden, um Massefehler bei Pegeln zu detektieren, die niedrig genug sind, um eine Person zu schützen, während eine galvanische Trennung von Hochspannungsschaltkreisen aufrechterhalten wird. Fehlerströme können detektiert werden, während normale Arbeitsströme, beispielsweise für Elektro- und Hybridfahrzeuge, durch den Detektionsschaltkreis fließen.
  • Fachleute können nun aus der vorstehenden Beschreibung feststellen, dass die breiten Lehren der vorliegenden Erfindung in vielerlei Formen implementiert werden können.

Claims (12)

  1. Detektionsschaltkreis (10), der einen Gleichstromanteil einer Differenz zwischen einem Quellenstrom und einem Rückstrom detektiert, wobei der Detektionsschaltkreis (10) umfasst: einen ersten konstant vormagnetisierten Magnetkern (14), durch den sich Leiter (18) der Quellen- und Rückströme erstrecken; eine erste Messwicklung (22) um den ersten Kern (14) herum, wobei eine AC-Quelle (26) ein Wechselstromsignal in die erste Messwicklung (22) einprägt, gekennzeichnet durch: einen zweiten konstant vormagnetisierten Magnetkern (22), durch den sich Leiter (18) der Quellen- und Rückströme erstrecken, wobei der zweite Kern (14) in Bezug auf den ersten Kern (14) entgegengesetzt vormagnetisiert ist; eine zweite Messwicklung (22) um den zweiten Kern (14) herum, wobei die AC-Quelle (26) das Wechselstromsignal in die zweite Messwicklung (22) einprägt; ein Paar Kondensatoren (34), die mit der ersten und der zweiten Messwicklung (22) jeweils in Reihe verbunden sind; und einen Messschaltkreis (30), der mit der ersten und der zweiten Messwicklung (22) verbunden ist und eine Änderung der Kleinsignal-Impedanzen der Messwicklungen (22) erfasst.
  2. Detektionsschaltkreis nach Anspruch 1, der ferner eine Vormagnetisierungswicklung (46) um den ersten Kern (14) herum umfasst, wobei die Vormagnetisierungswicklung (14) durch ein Gleichstromsignal vormagnetisiert ist.
  3. Detektionsschaltkreis nach Anspruch 2, wobei der erste Kern (14) in die Nähe der Sättigung vormagnetisiert ist.
  4. Detektionsschaltkreis nach Anspruch 1, wobei zumindest ein Kondensator (34) in Reihe mit einer Messwicklung (22) ist.
  5. Detektionsschaltkreis nach Anspruch 1, der ferner ein Paar entgegengesetzt gewickelter Vormagnetisierungswicklungen (46) um die Kerne (14) herum umfasst, wobei jede Vormagnetisierungswicklung (46) durch ein Gleichstromsignal vormagnetisiert ist.
  6. Detektionsschaltkreis nach Anspruch 1, der ferner einen Controller (42) umfasst, der eine anfängliche Differenz der über den Kondensatoren (34) abfallenden Spannungen (VC1, VC2) beseitigt.
  7. Verfahren zum Detektieren eines Gleichstromanteils einer Differenz zwischen einem Quellenstrom und einem Rückstrom, das umfasst, dass: die Quellen- und Rückströme durch ein Paar entgegengesetzt vormagnetisierter Magnetkerne (14) geleitet werden; für jeden der Kerne (14) ein Wechselstrom in eine dem Kern (14) zugeordnete Messwicklung (22) eingeprägt wird, die um den jeweiligen Kern (14) herum geführt und mit einem Kondensator (34) in Reihe verbunden ist, und eine Änderung der Kleinsignal-Impedanzen der Messwicklungen (22) erfasst wird.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, das ferner umfasst, dass ein DC-Strom verwendet wird, um die Kerne (14) in entgegengesetzte Richtungen vorzumagnetisieren.
  9. Verfahren nach Anspruch 7, das ferner umfasst, dass ein DC-Strom durch Vormagnetisierungswicklungen (46) um die Kerne herum in entgegengesetzte Richtungen geleitet wird.
  10. Verfahren nach Anspruch 7, das ferner umfasst, dass ein Arbeitspunkt (104) für einen der Kerne (14) auf der Basis einer B-H-Kurve (100) für den einen der Kerne (14) ausgewählt wird.
  11. Verfahren nach Anspruch 7, das ferner umfasst, dass eine Spannung über einen Kondensator (34) in Reihe mit der Messwicklung (22) hinweg gemessen wird; und die Spannung dazu verwendet wird, die Änderung der Kleinsignal-Impedanz zu detektieren.
  12. Verwendung eines Detektionsschaltkreises (10) nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 6 in einem Fahrzeug (16) zum Detektieren eines Gleichstromanteils einer Differenz zwischen einem Quellenstrom und einem Rückstrom in einem elektrischen Schaltkreis (12) des Fahrzeugs (16).
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