DE102016206108B4 - Verfahren zum Betreiben einer Hochstrom-Last in einem Bordnetz - Google Patents

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Abstract

Verfahren zum Betreiben einer Hochstromlast (22) in einem Bordnetz (10) mit mehreren Bordnetzzweigen (20, 30), wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst:- Übertragen (110) von Leistung mittels eines DC/DC-Wandlers (40) des Bordnetzes (10) an die Hochstromlast (22), welche sich in einem ersten Bordnetzzweig (20) befindet, ausgehend von einem zweiten Bordnetzzweig (30), wobei der erste Bordnetzzweig (20) die Hochstromlast (22) sowie einen ersten elektrischen Energiespeicher (24) umfasst; und- Ermitteln (100) einer Leerlaufspannung des ersten Energiespeichers (24) vor dem Schritt des Übertragens (110); wobei der Schritt des Übertragens umfasst:- Regeln (120) des DC/DC-Wandlers (40) mit dem Regelungsziel, eine Spannung in dem ersten Bordnetzzweig (20) vorzusehen, die der Leerlaufspannung entspricht, wobei der DC/DC-Wandler (40) anhand eines empfangenen Signals, das einen Einschaltzeitpunkt der Hochstromlast wiedergibt, vor einem Einschalten der Hochstromlast vorbereitet wird, eine Spannung zu erzeugen, die dazu führt, dass der erste elektrische Energiespeicher elektrisch neutral ist.

Description

  • Die hier beschriebene Vorgehensweise betrifft das Gebiet der elektrischen Stromversorgung in Kraftfahrzeugen, insbesondere von Bordnetzen mit mehreren unterschiedlichen Nennspannungen. Derartige unterschiedliche Nennspannungen werden verwendet, wenn einerseits Komponenten mit hohen Leistungen wie etwa Startergeneratoren eingesetzt werden, die vorzugsweise auf einer höheren Spannungsebene arbeiten, als 12 Volt. Andererseits werden überwiegend in Fahrzeugen Komponenten mit der Standard-Nennspannung 12 Volt (bzw. 13 oder 14 Volt) verwendet, etwa zahlreiche Beleuchtungskomponenten, Sicherheitskomponenten oder auch Infotainmentkomponenten. Um die letztgenannten Standardkomponenten verwenden zu können, besteht daher ein Bordnetzzweig mit 12 Volt (bzw. 13 oder 14 Volt), während zur Reduzierung des Stroms bei gleicher Leistung die Spannung für Hochleistungskomponenten erhöht ist und ein weiterer Bordnetzzweig mit einer höheren Spannung bereitgestellt wird, etwa mit einer Nennspannung von 48 Volt.
  • Ferner ist allgemein bekannt, dass zum Energieübertrag zwischen beiden Bordnetzzweigen ein DC/DC-Wandler (Gleichspannungswandler) verwendet werden kann, um so etwa unterschiedliche Ladezustände oder negative Energiebilanzen eines Bordnetzzweigs ausgleichen zu können. In der DE 10 2004 036 042 A1 ist beschrieben, mittels eines Stromsensors einer Batterie einen Gleichspannungswandler so anzusteuern, dass sich kein Batteriestrom ergibt.
  • Es bestehen ferner Hochstromlasten, deren Nennspannung der der Standardkomponenten entspricht. Aus diesem Grund, und auch um weitere Wandler zu sparen, sind diese in dem gleichen Bordnetzzweig untergebracht, in dem auch die Standardkomponenten bei 12 Volt Nennspannung angeschlossen sind. Wird die Hochstromlast, beispielsweise ein elektrisch beheizbarer Katalysator, aktiviert, so kann die Spannung in dem betreffenden Bordnetzzweig stark einbrechen, insbesondere wenn die Batterie in diesem Bordnetzzweig gealtert ist bzw. einen geringen Ladezustand aufweist.
  • Die hier beschriebene Vorgehensweise dient dem Zweck, eine Möglichkeit aufzuzeigen, mit der sich Leistung von dem anderen Bordnetzzweig in den Bordnetzzweig, welcher mit einer Hochstromlast belastet ist, einzubringen, insbesondere ohne die Batterie zu belasten bzw. die weiteren Komponenten im Bordnetzzweig nicht mit schwankenden Betriebsspannungen zu stören.
  • Es wird ein Verfahren zum Betreiben einer Hochstromlast in einem Bordnetz mit mehreren Bordnetzzweigen vorgeschlagen. Es wird Leistung mittels eines DC/DC-Wandlers des Bordnetzes an einem ersten Bordnetzzweig übertragen, ausgehend von einem zweiten Bordnetzzweig. Der erste Bordnetzzweig umfasst die Hochstromlast sowie einen elektrischen Energiespeicher, insbesondere um diese zu versorgen.
  • Es wird eine Leerlaufspannung des ersten Energiespeichers vor dem Schritt des Übertragens von Leistung ermittelt. Im Rahmen des Schritt des Übertragens von Leistung wird der Wandler eingestellt bzw. geregelt mit dem Regelungsziel, eine Spannung in dem ersten Bordnetzzweig vorzusehen, die der Leerlaufspannung entspricht.
  • Auf diese Weise wird der erste Energiespeicher nicht belastet, wenn die Hochstromlast aktiviert wird, das heißt wenn Leistung an diese mittels des DC/DC-Wandlers übertragen wird. Vielmehr wird die Versorgung der Hochstromlast vollständig von dem zweiten Bordnetzzweig übernommen, dessen Leistung mittels des DC/DC-Wandlers an den ersten Bordnetzzweig übertragen wird.
  • Zudem wird auch der DC/DC-Wandler nicht zusätzlich belastet, da dieser keinen Strom an die Batterie liefert.
  • Das Ermitteln der Leerlaufspannung dient dazu, den Betriebspunkt des ersten Energiespeichers zu ermitteln, an dem dieser vollkommen unbelastet ist, das heißt weder geladen noch entladen wird. Weiterhin steht die Leerlaufspannung bereits vor dem Schritt des Übertragens der Leistung zu Verfügung, um so den DC/DC-Wandler vorzubereiten bzw. gegebenenfalls bereits zu aktivieren, bevor die Hochstromlast eingeschaltet bzw. aktiviert wird. Bei der Hochstromlast kann es sich insbesondere um Lasten handeln, die nur temporär verwendet werden, etwa elektrische Heizungen, insbesondere die eines elektrisch heizbaren Katalysators, oder auch Antriebe, die nur über eine kurze Zeitdauer verwendet, etwa Startergeneratoren. Als Last kommen ferner elektrische Klimakompressoren in Frage.
  • Das Verfahren kann über den gesamten Zeitraum durchgeführt werden, während dem die Hochstromlast aktiv ist bzw. während dem ein signifikanter Strom an die Hochstromlast übertragen wird. Alternativ kann das Übertragen von Leistung mittels des DC/DC-Wandlers an die Hochstromlast nur während einem ersten Abschnitt einer Aktivierungsperiode der Hochstromlast durchgeführt werden, während beim Übergang zu einem zweiten Zeitabschnitt die Aktivierungsphase oder während dem zweiten Zeitabschnitt selbst die Gewichtung des Regelungsziel des DC/DC-Wandlers verringert wird, im Sinne der Verringerung der Ausgangsspannung des DC/DC-Wandlers, etwa auf Null. Auf diese Weise wird verhindert, dass der DC/DC-Wandler belastet wird. Der elektrische Energiespeicher übernimmt ab dem ersten Zeitabschnitt die Versorgung der Hochstromlast.
  • Vorzugsweise wird im Rahmen des Schritts des Regelns des DC/DC-Wandlers ein Betriebsparameter des DC/DC-Wandlers eingestellt. Dieser Betriebsparameter ist mit dem Soll-Ausgangsstrom verknüpft. Der Betriebsparameter kann insbesondere ein Tastverhältnis und/oder eine Taktfrequenz des DC/DC-Wandlers sein. Der Soll-Ausgangsstrom ist derart ausgewählt, dass dieser multipliziert mit einem Innenwiderstand der Hochstromlast der Leerlaufspannung des ersten Energiespeichers entspricht.
  • Mit anderen Worten wird der DC/DC-Wandler derart eingestellt, dass sich am Innenwiderstand der Hochstromlast aufgrund des eingestellten Soll-Ausgangsstroms die Leerlaufspannung des in der ersten elektrischen Energiespeichers ergibt. Da der erste Energiespeicher parallel zur Hochstromlast geschaltet ist, führt dies dazu, dass der DC/DC-Wandler eine Spannung an dem Innenwiderstand erzeugt, die der Leerlaufspannung entspricht, sodass kein wesentlicher Strom zwischen dem DC/DC-Wandler und dem ersten Energiespeicher fließt. Insbesondere fließt kein wesentlicher Strom in den ersten Energiespeicher hinein und auch kein wesentlicher Strom aus diesem heraus, vergleichbar mit einer elektrischen Neutralität des Energiespeichers.
  • Ferner kann der DC/DC-Wandler und insbesondere die Einstellung der Betriebsparameter bereits vorbereitet werden, bevor die Hochstromlast aktiviert bzw. eingeschaltet wird. Hierzu kann zunächst ein Signal empfangen werden, das einen Einschaltzeitpunkt der Hochstromlast wiedergibt. Ein solches Signal kann insbesondere von einer (übergeordneten) Steuereinheit ausgegeben werden und etwa an eine Wandlersteuerung übertragen werden, welche den Schritt des Regelns bzw. des Einstellens ausführt. Nachdem dieses Signal empfangen wurde, können die Betriebsparameter eingestellt werden, etwa zu dem empfangenen Einschaltzeitpunkt oder um eine vorgegebene Zeitspanne verfrüht, etwa um Totzeiten oder Trägheiten des DC/DC-Wandlers bzw. dessen Wandlersteuerung auszugleichen. Dies zielt darauf ab, den Beginn der Aktivierung der Hochstromlast zu erfassen, das heißt die Aufwärtsflanke des Stroms, der der Hochstromlast bei deren Aktivierung zugeführt wird. Zu diesem Zeitpunkt sollte der DC/DC-Wandler umgestellt werden oder zumindest kurz davor bereits umgestellt sein, um eine Ausgangsspannung abzugeben, die im Wesentlichen der Leerlaufspannung entspricht. Dadurch lässt sich der Übergang von inaktiver Hochstromlast zu aktiver Hochstromlast mit einem vorbereiteten DC/DC-Wandler durchführen, der zum Umschaltzeitpunkt von inaktiv zu aktiv (der Hochstromlast) beginnt, eine Spannung zu erzeugen, welche dazu führt, dass der erste Energiespeicher elektrisch neutral ist (das heißt weder Leistung abgibt noch aufnimmt).
  • Die Leerlaufspannung kann ermittelt werden, indem zunächst ein Ist-Ladezustand des ersten elektrischen Energiespeichers ermittelt wird. Bei allen elektrischen Energiespeichern hängt mehr oder weniger die Leerlaufspannung des elektrischen Energiespeichers vom Ladezustand ab. Daher kann die Leerlaufspannung anhand dieses Zusammenhangs zwischen Ladezustand und Leerlaufspannung ermittelt werden, wenn der Ladezustand bekannt ist.
  • Es ist daher vorgesehen, dass die Leerlaufspannung für den ermittelten Ist-Ladezustand anhand einer vorgegebenen Funktion ermittelt wird. Die vorgegebene Funktion ordnet Ladezustandswerte jeweils zugehörigen Leerlaufspannungswerten zu. Die Funktion kann als Lookup-Tabelle, mathematische Funktion oder Koeffizienten einer Näherungsgleichung realisiert sein. Der Ist-Ladezustand kann mit üblichen Verfahren erfasst werden, mittels eines Batteriemanagementsystems (BMS). Der Ladezustand kann beispielsweise durch Überwachen des von und zu dem Energiespeichers führenden Stroms ermittelt werden, da die in dem Energiespeicher gespeicherte Ladung dem Integral des fließenden Stroms über die Zeit entspricht. Bei der Ermittlung des Ist-Ladezustands kann zumindest ein weiterer Zustandsparameter des Energiespeichers berücksichtigt werden, etwa um den Ist-Ladezustand zu korrigieren. Ein derartiger Parameter ist etwa die Temperatur und insbesondere auch der Alterungszustand, wobei auch eine Kombination hiervon verwendet werden kann.
  • Weiterhin kann der erste Bordnetzzweig eine Netzspannung aufweisen, die kleiner ist als die Netzspannung des zweiten Bordnetzzweigs. Der erste Bordnetzzweig kann etwa eine Netzspannung von 12 - 14 Volt aufweisen. Die Netzspannung des zweiten Bordnetzzweigs kann etwa 36, 42 oder 48 Volt entsprechen, wobei auch darüber liegende Spannungen möglich sind. Ferner kann der erste Bordnetzzweig abweichend von dem vorher genannten auch 24 Volt betragen. In einer bevorzugten Ausführungsform beträgt die Netzspannung des ersten Bordnetzzweigs 12 Volt (das entspricht der Nennspannung von sechs Blei-Säure-Zellen), während die Netzspannung des zweiten Bordnetzzweigs 48 Volt beträgt.
  • Die genannten Nennspannungswerte sind lediglich als ungefähre Designvorgaben zu verstehen, da sich die tatsächliche Spannung bei einem Nennzustand der jeweiligen Bordnetze aus der Spannung eines Sekundärelements ergibt multipliziert mit der Zellenanzahl. Insbesondere kann die Nennspannung des zweiten Bordnetzzweigs das Zwei- oder Drei- oder auch Vierfache des ersten Bordnetzzweigs betragen.
  • Die hier beschriebene Vorgehensweise sieht vor, dass Leistung an eine Hochstromlast übertragen wird, die insbesondere einer elektrischen Heizung einer Abgasnachbehandlungsvorrichtung entsprechen kann. Dies betrifft insbesondere Katalysatorvorrichtungen, deren Effizienz von der Katalysatortemperatur abhängt. Es werden daher elektrische Heizungen verwendet bzw. elektrisch heizbare Katalysatoren, die dann Leistung erfordern, wenn die Temperatur des Katalysatormaterials zu gering ist. Insbesondere kann dies beim Starten des Fahrzeugs der Fall sein oder insbesondere bei Hybridfahrzeugen, wenn das Fahrzeug rein elektrisch betrieben wird und somit keine Wärme eines Abgases zur Temperaturerhöhung zur Verfügung steht.
  • Es kann vorgesehen sein, dass die übergeordnete Steuereinheit Hybrid-Betriebszustände einstellt oder diese empfängt, wodurch etwa die Information über einen zukünftigen Verbrennungsmotorstart von der übergeordneten Steuereinheit bereitgestellt werden kann. Es kann vorgesehen sein, dass eine der übergeordneten Steuereinheit nachgeordnete Wandlersteuerung oder einer Steuereinheit eingerichtet zum Management des elektrischen Energiehaushalts des Fahrzeug der Zeitpunkt der Betriebszustandsänderung übermittelt wird, wobei die Betriebszustandsänderung einem Anschalten des Verbrennungsmotors entspricht. Bevor somit der Verbrennungsmotor betrieben wird, ist dafür Sorge zu tragen, dass die Abgasnachbehandlungseinrichtung eine ausreichende Temperatur aufweist, sodass eine Zeitspanne vor dem Verbrennungsmotorstart die elektrische Heizung der Abgasnachbehandlungsvorrichtung erfindungsgemäß aktiviert wird (das heißt dass der Schritt des Übertragens von Leistung begonnen bzw. durchgeführt wird). Daher kann bereits im Vorhinein die Abgasnachbehandlungsvorrichtung auf eine Betriebsphase mit aktivem Verbrennungsmotor vorbereitet werden, während der somit Abgas zur Nachbehandlung anfällt.
  • Weiterhin kann vorgesehen sein, dass während des Heizvorgangs der zum ersten Energiespeicher fließende Strom erfasst wird. Es kann ferner vorgesehen sein, dass der DC/DC-Wandler derart mit dem Regelungsziel geregelt wird, einen Strombetrag von oder zum ersten Energiespeicher zu erreichen, der im wesentlichen Null beträgt. Dieses Regelungsziel entspricht inhaltlich dem Regelungsziel, den DC/DC-Wandler anzusteuern, um eine Spannung entsprechend der Leerlaufspannung des ersten Energiespeichers zu erzeugen, da in diesem Zustand auch kein Strom fließt.
  • Wie erwähnt eignet sich das Verfahren insbesondere zum Betreiben einer Hochstromlast in einem Kraftfahrzeug. Hierbei kann es sich insbesondere um Hybrid-Kraftfahrzeuge mit einem elektrischen Antrieb handeln.
  • Die 1 dient zur näheren Erläuterung des Bordnetzes, mittels dem das hier beschriebene Verfahren ausgeführt werden kann.
  • Die 2 dient zur näheren Erläuterung des hier beschrieben Verfahrens.
  • Die 1 zeigt ein Bordnetz 10 mit einem ersten Bordnetzzweig 20 und einem zweiten Bordnetzzweig 30. Ein DC/DC-Wandler 40 verbindet die beiden Bordnetzzweige 20 und 30. In dem ersten Bordnetzzweig befindet sich ein elektrischer Energiespeicher 24 in Form einer Bleibatterie. Dieser hat beispielsweise eine Nennspannung von 12 Volt. In dem ersten Bordnetzzweig befindet sich ferner eine Hochstromlast 22, die, falls sie aktiviert ist, parallel zur Batterie 24 sowie zum Wandler 40 geschaltet ist.
  • Der zweite Bordnetzzweig 30 ist mit einer optionalen Komponente 32 dargestellt, die ein oder mehrere Lasten bzw. ein oder mehrere Energiequellen darstellen kann, beispielsweise einen Startergenerator, ein elektrischer Klimakompressor oder Ähnliches. Diese Komponente 32 ist gestrichelt dargestellt, insbesondere da sie für das hier beschriebene Verfahren nur optional ist. Das zweite Bordnetz umfasst zudem einen zweiten elektrischen Energiespeicher 34, der insbesondere als ein Lithiumakkumulator mit einer Netzspannung von 48 Volt realisiert ist. Auch der zweite Energiespeicher 34 ist mit dem Wandler verbunden, jedoch mit einer Seite des Wandlers, die derjenigen Seite des Wandlers entgegengesetzt ist, welche mit dem ersten Bordnetzzweig 20 verbunden ist.
  • Eine Wandlersteuerung 42 steuert den DC/DC-Wandler 40 an. Die Wandlersteuerung 42 kann selber einen Regler umfassen, der den Schritt des Regelns durchführt, oder es kann hierzu eine Reglereinheit vorgesehen sein, die auf ein Steuerglied der Wandlersteuerung 42 wirkt, welche Betriebsparameter des DC/DC-Wandlers 40 einstellt, etwa das Tastverhältnis oder auch die Schaltfrequenz des DC/DC-Wandlers 40. Der DC/DC-Wandler ist insbesondere ein bidirektionaler DC/DC-Wandler, kann jedoch auch als unidirektionaler DC/DC-Wandler ausgestaltet sein. Der DC/DC-Wandler 40 ist eingerichtet, Leistung von dem zweiten Bordnetzzweig 30 an den ersten Bordnetzzweig 20 zu übertragen.
  • Die Wandlersteuerung 42 kann einer übergeordneten Steuereinheit nachgeschaltet sein. Von dieser erhält die Wandlersteuerung den Einschaltzeitpunkt. Hierzu empfängt die Wandlersteuerung 42 von der übergeordneten Steuereinheit ein Signal, welches den Einschaltzeitpunkt wiedergibt. Mittels des Einschaltzeitpunkts kann der DC/DC-Wandler vorbereit werden auf die Aktivierung der Hochstromlast 22 und somit auf den Beginn des Schritts zur Übertragung von Leistung von dem zweiten Bordnetzzweig 30 an den ersten Bordnetzzweig 20 mittels des DC/DC-Wandlers 40.
  • Weiterhin kann vorgesehen sein, dass Informationen über den Ladezustand von der Batterie 24 an die Wandlersteuerung 42 übertragen wird. Die Wandlersteuerung ist in diesem Fall eingerichtet, aus dem Ladezustand des ersten Energiespeichers 24 auf dessen Leerlaufspannung zu schließen. Hierzu kann die Wandlersteuerung 42 eine Untereinheit aufweisen, die die Funktion zur Abbildung des Ladezustands auf die Leerlaufspannung des ersten Energiespeichers 24 realisiert. Hierzu kann diese Untereinheit eine Lookup-Tabelle aufweisen, die verschiedenen Ladezustandsintervallen zugehörige Leerlaufspannungen zuweist. Die Funktion kann ferner eingerichtet sein, auch den Alterungszustand, den Betriebszustand oder andere weitere Betriebsparameter des ersten Energiespeichers 24 zu berücksichtigen. Daher kann der gestrichelte Pfeil nicht nur die Übertragung des Ladezustands, sondern auch die Übertragung von weiteren Betriebsparametern, insbesondere der Alterung, darstellen.
  • Die 2 zeigt mit dem Schritt 100' das Empfangen eines Signals, Einschaltzeitpunkt der Hochstromlast 24 wiedergibt. Dieses Signal wird von der übergeordneten Steuerung 44 an die Wandlersteurung 42 übertragen. Der Schritt 100' ist optional.
  • Mit dem darauffolgenden Schritt 100 bzw. dem ersten Schritt 100 (d.h. falls Schritt 100' nicht realisiert ist) wird eine Leerlaufspannung des ersten Energiespeichers ermittelt. Darauffolgend wird der Schritt des Übertragens 110 von Leistung an die Hochstromlast dargestellt.
  • Optional umfasst der Schritt des Ermittelns 100 der Leerlaufspannung zumindest zwei Schritte, nämlich das Ermitteln des Ist-Ladezustands des Energiespeichers 24, siehe Bezugszeichen 100a, und das darauffolgende Ermitteln 100b der Leerlaufspannung ausgehend von dem Ist-Ladezustand, der in Schritt 100a ermittelt wurde. Es sind auch andere Möglichkeiten der Ermittlung der Leerlaufspannung möglich, sodass die Schritte 100a und 100a gestrichelt dargestellt sind. Etwa ist es möglich, Strom und Spannung während des Betriebs an dem Energiespeicher zu messen, um aus diesen beiden Werten zunächst auf den Innenwiderstand zu schließen, sodass unter Berücksichtigung des Innenwiderstands die Leerlaufspannung ermittelt werden kann. Weiterhin ist es möglich, anhand einer Lookup-Tabelle die Leerlaufspannung aus einer gemessenen Spannung und einem gemessenen Strom zu ermitteln. Hierbei werden ersten Einträgen, die jeweils einen gemessenen Strom oder eine zugehörige gemessene Spannung umfassen, eine Leerlaufspannung zugeordnet. Diese Lookup-Tabelle kann empirisch ermittelt werden. Allgemein kann die Lookup-Tabelle als eine Funktion realisiert sein, die mehreren Wertetupeln, die jeweils einen Strom und einen Spannungswert umfassen, Leerlaufspannungen zuordnet.
  • Nach dem Schritt des Ermittelns der Leerlaufspannung folgt der Schritt des Übertragens 110. Dieser umfasst einen Schritt des Regelns 120. Der Schritt des Regelns 120 umfasst wiederum einen Schritt des Einstellens eines Betriebsparameters, insbesondere zu dem empfangenen Einschaltzeitpunkt. Mit dem Übertragen 110 von Leistung an die Hochstromlast wird diese betrieben, ohne jedoch dadurch den ersten elektrischen Energiespeicher wesentlich zu belasten.
  • Es kann vorgesehen sein, dass die Leistung nicht über die vollständige Zeitdauer übertragen wird, in der die Hochstromlast aktiviert ist. Insbesondere kann zu Beginn einer aktiven Phase der Hochstromlast das Verfahren ausgeführt werden, wobei das Übertragen von Leistung gemäß dem hier beschriebenen Verfahren enden kann, bevor die Hochstromlast wieder deaktiviert wird. Daher kann während der aktiven Phase der Hochstromlast (das heißt während diese angeschaltet ist) die Regelung verändert werden, wobei insbesondere das Regelungsziel verringert oder durch ein anderes Regelungsziel ersetzt werden kann. Das Regelungsziel, eine Spannung entsprechend der Leerlaufspannung vorzusehen, kann während der aktiven Phase der Hochstromlast ersetzt werden durch ein anderes Regelungsziel, beispielsweise ein von dem Wandler abzugebender Sollstrom als anderes Regelungsziel. Die Verwendung eines anderen Regelungsziel bzw. die Änderung des Regelungsziels ersetzt einen anfänglichen Schritt des Regelns der Ausgangsspannung gemäß der Leerlaufspannung. Es kann eine Übergangsphase vorgesehen sein, während der das hier beschriebene (anfängliche) Regelungsziel zunehmend geringer gewichtet wird, und das weitere Regelungsziel, welche eine Soll-Stromstärke des Wandlers vorsieht, zunehmend stärker gewichtet werden kann.
  • Die Regelung des Wandlers gemäß einer Soll-Stromstärke ermöglicht es, das nach einer vollständigen Entlastung des ersten Energiespeichers durch den DC/DC-Wandler die Batterie wieder zunehmend belastet wird und gleichermaßen der Wandler zunehmend entlastet wird. Die Regelung gemäß einer Soll-Stromstärke ermöglicht es insbesondere, den Wandler in einem Norm-Betriebsbereich zu halten, etwa wenn dieser bereits eine hohe Temperatur aufweist oder eine vorgegebene Maximal-Stromstärke vom Wandler nicht überschritten werden soll. Die Übergangsphase kann über eine vorgegebene Zeitdauer durchgeführt werden, wobei die Übergangsphase als Minimum auch sehr kurz sein kann im Sinne eines augenblicklichen Umschaltens des Regelungsziels.
  • Bezugszeichenliste
  • 10
    Bordnetz
    20
    erster Bordnetzzweig
    22
    Hochstromlast
    24
    erster Energiespeicher
    30
    zweiter Bordnetzzweig
    32
    optionale weitere Komponente des zweiten Bordnetzzweigs
    34
    zweiter Energiespeicher
    40
    DC/DC-Wandler
    42
    Wandlersteuerung
    44
    übergeordnete Steuerung
    100
    Ermitteln der Leerlaufspannung
    100'
    Empfangen des Einschaltzeitpunkts als Information (vor dem Schritt des Ermittelns 100)
    100a, b
    Ermitteln der Leerlaufspannung (Schritt 100B) aus dem ermittelten Ist-Ladezustand (Schritt 100A) mittels einer vorgegebenen Funktion
    110
    Übertragung von Leistung vom zweiten Bordnetzzweig an die Hochstromlast mittels des DC/DC-Wandlers 40
    120
    Regeln des DC/DC-Wandlers im Rahmen des Übertragens von Leistung
    122
    Einstellen eines Betriebsparameters im Rahmen des Regelns

Claims (7)

  1. Verfahren zum Betreiben einer Hochstromlast (22) in einem Bordnetz (10) mit mehreren Bordnetzzweigen (20, 30), wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: - Übertragen (110) von Leistung mittels eines DC/DC-Wandlers (40) des Bordnetzes (10) an die Hochstromlast (22), welche sich in einem ersten Bordnetzzweig (20) befindet, ausgehend von einem zweiten Bordnetzzweig (30), wobei der erste Bordnetzzweig (20) die Hochstromlast (22) sowie einen ersten elektrischen Energiespeicher (24) umfasst; und - Ermitteln (100) einer Leerlaufspannung des ersten Energiespeichers (24) vor dem Schritt des Übertragens (110); wobei der Schritt des Übertragens umfasst: - Regeln (120) des DC/DC-Wandlers (40) mit dem Regelungsziel, eine Spannung in dem ersten Bordnetzzweig (20) vorzusehen, die der Leerlaufspannung entspricht, wobei der DC/DC-Wandler (40) anhand eines empfangenen Signals, das einen Einschaltzeitpunkt der Hochstromlast wiedergibt, vor einem Einschalten der Hochstromlast vorbereitet wird, eine Spannung zu erzeugen, die dazu führt, dass der erste elektrische Energiespeicher elektrisch neutral ist.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt des Regelns (120) umfasst: - Einstellen (122) eines Betriebsparameters des DC/DC-Wandlers (40), welcher mit einem Soll-Ausgangsstrom verknüpft ist, welcher multipliziert mit einem Innenwiderstand der Hochstromlast (22) der Leerlaufspannung des ersten Energiespeichers (24) ergibt.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, ferner umfassend die Schritte: - Empfangen (100') eines Signals, das einen Einschaltzeitpunkt der Hochstromlast (24) wiedergibt; und - Ausführen des Schrittes des Einstellens (122) des Betriebsparameters zu dem empfangenen Einschaltzeitpunkt.
  4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Schritt des Ermitteln umgesetzt wird durch: - Ermitteln (100a) eines Ist-Ladezustands des ersten elektrischen Energiespeichers (24) und - Ermitteln (100b) der Leerlaufspannung für den Ist-Ladezustand anhand einer vorgegebenen Funktion, die Ladezustandswerte in jeweils zugehörigen Leerlaufspannungswerten zuordnet.
  5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Nennspannung des ersten Bordnetzzweigs (20) kleiner ist als die Nennspannung des zweiten Bordnetzzweigs (30).
  6. Verfahren nach Anspruch 5, wobei in dem ersten Bordnetzzweig (20) eine Netzspannung von ca. 12, 13 oder 14 Volt aufweist, und der zweite Bordnetzzweig (30) eine Netzspannung von ca. 36, 42 oder 48 Volt aufweist.
  7. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Schritt des Übertragens von Leistung ausgeführt wird durch Übertragen der Leistung an eine elektrische Heizung einer Abgasnachbehandlungsvorrichtung als Hochstromlast (22).
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