DE102017011721A1 - Elektrisches Bordnetz für ein Kraftfahrzeug, wobei für einen Zwischenkreis des elektrischen Bordnetzes eine zusätzliche Gleichspannung bereitgestellt ist - Google Patents

Elektrisches Bordnetz für ein Kraftfahrzeug, wobei für einen Zwischenkreis des elektrischen Bordnetzes eine zusätzliche Gleichspannung bereitgestellt ist Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein elektrisches Bordnetz (10) für ein Kraftfahrzeug, mit einer elektrischen Energiequelle (12), die eine Gleichspannung (U1) für einen elektrischen Zwischenkreis (14) des elektrischen Bordnetzes (10) bereitstellt, und mit zumindest einer elektrischen Komponente (16a - 16e) des elektrischen Bordnetzes (10), welche mit der elektrischen Energiequelle (12) im elektrischen Zwischenkreis (14) verschaltet ist, wobei mittels einer Schalteinrichtung (18) des elektrischen Bordnetzes (10) die elektrische Energiequelle (12) vom elektrischen Zwischenkreis (14) elektrisch trennbar ist, wobei bei getrennter elektrischer Energiequelle (12) vom elektrischen Zwischenkreis (14) eine zur Gleichspannung (U1) unterschiedliche weitere Gleichspannung (U2) für den elektrischen Zwischenkreis (14) durch eine mit dem elektrischen Zwischenkreis (14) verschaltete weitere elektrische Energiequelle (12) des elektrischen Bordnetzes (10) bereitgestellt ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein elektrisches Bordnetz für ein Kraftfahrzeug, mit einer elektrischen Energiequelle, die eine Gleichspannung für einen elektrischen Zwischenkreis des elektrischen Bordnetzes bereitstellt. Ferner weist das elektrische Bordnetz zumindest eine elektrische Komponente des elektrischen Bordnetzes auf, welche mit der elektrischen Energiequelle im elektrischen Zwischenkreis verschaltet ist. Mittels einer Schalteinrichtung des elektrischen Bordnetzes ist die elektrische Energiequelle vom elektrischen Zwischenkreis elektrisch trennbar.
  • Aus dem Stand der Technik sind bereits elektrische Bordnetze bekannt, mittels welchen eine Diagnose des elektrischen Bordnetzes durchgeführt werden kann. Beispielsweise offenbart die DE 10 2011 004 516 A1 eine Schaltung und ein Verfahren zur Diagnose von Schaltkontakten in einem batteriebetriebenen Straßenfahrzeug. Es sind einer oder mehrere Schalter jeweils eingangsseitig und ausgangsseitig mit unterschiedlichen Anschlüssen einer Batteriesteuerungseinheit verbunden und es sind einer oder mehrere der Anschlüsse der Batteriesteuerungseinheit jeweils mit einem Messabgriff zur Erzeugung einer Messspannung bezüglich eines Referenzpotentials gekoppelt. Die Schaltung hat ferner erste Mittel zum Einstellen der Messspannung auf einen vorbestimmten Spannungswert und/oder zweite Mittel zum Erzeugen und Messen eines Spannungsabfalls über ein mit einem der Schalter in Reihe geschalteten elektrischen Widerstandselement.
  • Ferner offenbart die DE 10 2015 008 831 A1 ein Hochvolt-Netz und Verfahren zum Lokalisieren eines Isolationsfehlers in einem Hochvolt-Netz für ein Kraftfahrzeug. Das Hochvolt-Netz umfasst als Netz-Komponenten einen DC-Netzabschnitt mit einem Plus-Leistungsstrang und einem Minus-Leitungsstrang sowie eine Mehrzahl von jeweils an den Plus-Leistungsstrang oder der Minus-Leitungsstrang gekoppelten elektronischen und/oder elektromechanischen Leistungseinheiten. Zumindest eine der Leistungsschalteinheiten weist jeweils einen AC-Abschnitt einschließlich eines Wechselrichters mit mindestens einer Reihenschaltung aus zwei Leistungsschaltern auf, die zwischen den Plus-Leitungsstrang und den Minus-Leitungsstrang geschaltet ist.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein elektrisches Bordnetz zu schaffen, mittels welchem ein Funktionszustand des elektrischen Bordnetzes vereinfacht überprüft werden kann.
  • Diese Aufgabe wird durch ein elektrisches Bordnetz gemäß dem unabhängigen Patentanspruch gelöst.
  • Ein Aspekt der Erfindung betrifft ein elektrisches Bordnetz für ein Kraftfahrzeug, mit einer elektrischen Energiequelle, die eine Gleichspannung für einen elektrischen Zwischenkreis des elektrischen Bordnetzes bereitstellt. Ferner weist das elektrische Bordnetz zumindest eine elektrische Komponente des elektrischen Bordnetzes auf, welche mit der elektrischen Energiequelle im elektrischen Zwischenkreis verschaltet ist. Mittels einer Schalteinrichtung des elektrischen Bordnetzes ist die elektrische Energiequelle vom elektrischen Zwischenkreis elektrisch trennbar.
  • Bei getrennter elektrischer Energiequelle vom elektrischen Zwischenkreis ist eine zur Gleichspannung unterschiedliche weitere Gleichspannung für den elektrischen Zwischenkreis durch eine mit dem elektrischen Zwischenkreis verschaltete weitere elektrische Energiequelle des elektrischen Bordnetzes bereitgestellt.
  • Dadurch kann eine Diagnosefunktionalität geschaffen werden, die den gesetzlichen Normen und Bestimmungen im Bezug der Gefahren des elektrischen Schlags entspricht. Dadurch können geltende Voragben an die Arbeitssicherheit gewährleistet werden. Zudem kann der Zeitaufwand erheblich zur Suche bestimmter elektrischer Fehler im elektrischen Bordnetz reduziert werden.
  • Das elektrische Bordnetz ist insbesondere als Hochvolt-Bordnetz ausgebildet. Mit anderen Worten kann das Hochvolt-Bordnetz beispielsweise eine Spannung von 400V aufweisen.
  • Beispielsweise kann mittels des elektrischen Bordnetzes eine Schützkleberdiagnose, eine Lokalisation von Isolationsfehlern im elektrischen Bordnetz, eine Detektion von Leitungsunterbrechungen im elektrischen Bordnetz (auch zwischen den elektrischen Kontaktierungen), eine Überprüfung der Zwischenkreisentladung einzelner elektrischer Komponenten im Systemverbund und/oder eine Detektion einzelner nicht spezifikationskonformer Verbraucher im elektrischen Bordnetz, die zum Abbruch der Vorladung führen könnten (Prüfung von Vorladefehlern), durchgeführt werden.
  • Insbesondere kann vorgesehen sein, dass das elektrische Bordnetz für Fahrzeuge mit einem elektrischen Hochvolt-Antriebssystem, wie zum Beispiel batterie-elektrische Fahrzeuge, Brennstoffzellenfahrzeuge oder hybrid-elektrische Fahrzeuge, bereitgestellt ist. Das elektrische Bordnetz kann hierbei aus einer beliebigen Kombination verschiedener elektrischer Komponenten aus Quellen, Senken und Energiewandler bestehen. Die gängigen elektrischen Komponenten sind hierbei die Leistungselektronik, die elektrische Maschine, die Hochvoltbatterie, der On-Board-Lader, der Gleichspannungswandler, der elektrische Klimakompressor, Hochvolt-PTC, eine Gleichspannungsbox sowie auch weitere elektrische Komponenten im elektrischen Bordnetz.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltungsform kann als weitere Gleichspannung eine zur Gleichspannung niedrigere Spannung bereitgestellt sein. Insbesondere ist die weitere Gleichspannung als Spannung zwischen 0V und 60V. Insbesondere ist die Spannung größer 0V und kleiner 60V. Insbesondere kann vorgesehen, dass die weitere Gleichspannung derart bereitgestellt wird, dass diese den gesetzlichen Normen der Arbeitssicherheit entspricht, so dass Arbeiten an aktiven Teilen erlaubt sind. Insbesondere kann dadurch gemäß den gesetzlichen Vorgaben eine niedrigere Spannung bereitgestellt werden, sodass eine einfache und verbesserte Diagnose innerhalb des elektrischen Bordnetzes unter Einhaltung der Arbeitssicherheit durchgeführt werden kann.
  • Es hat sich weiterhin als vorteilhaft erwiesen, wenn die weitere elektrische Energiequelle als eine zur elektrischen Energiequelle separate elektrische Energiequelle ausgebildet ist. Beispielsweise kann es sich um eine zusätzliche Batterie innerhalb des Kraftfahrzeugs handeln, welche die weitere Gleichspannung zur Verfügung stellt. Dadurch kann die elektrische Energie unabhängig von der elektrischen Energiequelle bereitgestellt werden. Dadurch kann zuverlässig eine Diagnose des elektrischen Bordnetzes durchgeführt werden.
  • Ebenfalls vorteilhaft ist, wenn die weitere elektrische Energiequelle als ein Gleichspannungswandler oder ein On-Board-Lader des elektrischen Bordnetzes ausgebildet ist. Dabei kann es sich beispielsweise um eine elektrische Komponente handeln, welche insbesondere bereits im elektrischen Bordnetz vorhanden ist. Dadurch ist es ermöglicht, dass kein zusätzliches Bauteil innerhalb des elektrischen Bordnetzes verschaltet werden muss, da bereits auf im elektrischen Bordnetz verbaute Bauteile zurückgegriffen wird. Somit kann zuverlässig und bauteilsparend das elektrische Bordnetz betrieben werden und eine Diagnose durchgeführt werden.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltungsform kann die weitere elektrische Energiequelle als ein Vorladeschaltelement ausgebildet sein, wobei das Vorladeschaltelement mittels der elektrischen Energiequelle vorladbar ist. Beispielsweise kann dann die benötigte Spannung durch eine für diese Aufgabe konzipierte Vorladeschaltung generiert sein. Im einfachsten Fall könnte eine solche Schaltung aus einem Vorlade-Widerstand, einem Glättungskondensator sowie aus einem Schaltelement bestehen, dessen Schaltelement durch ein beispielsweises Pulsweitenmodulations-Verfahren angesteuert wird. Dadurch kann weiterhin bereits auf im elektrischen Bordnetz verbaute Bauteile zurückgegriffen werden und dennoch zuverlässig eine weitere Gleichspannung zur Verfügung gestellt werden.
  • Alternativ oder ergänzend kann die elektrische Energiequelle neben der Spannungsquelle auch als Stromquelle ausgebildet sein. Ebenfalls ist es möglich, dass es sich je nach Verwendungszweck sowohl um eine Strom- als auch um eine Spannungsquelle handeln kann.
  • Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnungen. 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 ein schematisches Schaltbild einer Ausführungsform des elektrischen Bordnetzes; und
    • 2 ein weiteres schematisches Schaltbild einer Ausführungsform des elektrischen Bordnetzes.
  • In den Fig. werden gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
  • 1 zeigt ein schematisches Schaltbild einer Ausführungsform eines elektrischen Bordnetzes 10. Das elektrische Bordnetz 10 ist insbesondere für ein nicht dargestelltes Kraftfahrzeug ausgebildet. Insbesondere ist das Kraftfahrzeug mit einem elektrischen Hochvolt-Antriebssystem, wie beispielsweise ein batterie-elektrisches Fahrzeug, ein Brennstoffzellenfahrzeug oder ein hybrid-elektrisches Fahrzeug, ausgebildet. Das elektrische Bordnetz 10 weist eine elektrische Energiequelle 12 auf, welche eine Gleichspannung U1 für einen Zwischenkreis 14 des elektrischen Bordnetzes 10 bereitstellt. Ferner weist das elektrische Bordnetz 10 zumindest eine elektrische Komponente 16a-16d, im vorliegenden Ausführungsbeispiel vier elektrische Komponenten 16a-16d auf. Die elektrischen Komponenten 16a-16d können beispielsweise Quellen, Senken und Energiewandler sein. Beispielsweise kann es sich hierbei um Leistungselektronik, die elektrische Maschine, der Gleichspannungswandler, der elektrische Klimakompressor oder auch weitere elektrische Komponenten 16a-16d sein. Die elektrische Energiequelle 12 ist mit dem Zwischenkreis 14 verschaltet, wobei die elektrische Energiequelle 12 eine Schalteinrichtung 18 aufweist, mittels welcher die elektrische Energiequelle 12 vom elektrischen Zwischenkreis 14 elektrisch trennbar ist. Es ist vorgesehen, dass bei getrennter elektrischer Energiequelle 12 vom elektrischen Zwischenkreis 14 eine zur Gleichspannung U1 unterschiedliche weitere Gleichspannung U2 für den elektrischen Zwischenkreis 14 durch eine mit dem elektrischen Zwischenkreis 14 verschaltete weitere elektrische Energiequelle 20 des elektrischen Bordnetzes 10 bereitgestellt ist.
  • Insbesondere ist vorgesehen, dass als weitere Gleichspannung U2 eine zur Gleichspannung U1 niedrigere Spannung bereitgestellt ist, insbesondere ist die weitere Gleichspannung U2 als Spannung zwischen 0V und 60V, insbesondere zwischen 30V und 50V, bereitgestellt. Insbesondere ist die weitere Gleichspannung U2 niedriger als 60V. Insbesondere ist die Spannung größer 0V und kleiner 60V. Insbesondere kann vorgesehen, dass die weitere Gleichspannung derart bereitgestellt wird, dass diese den gesetzlichen Normen der Arbeitssicherheit entspricht, so dass Arbeiten an aktiven Teilen erlaubt sind. Insbesondere kann dadurch eine Diagnose für das elektrische Bordnetz 10 bereitgestellt werden, welche mit niedrigeren Spannungen arbeitet, sodass ein Arbeitsschutz realisiert werden kann.
  • Insbesondere ist vorgesehen, dass die weitere elektrische Energiequelle 20 als eine zur elektrischen Energiequelle 12 separate elektrische Energiequelle 20 ausgebildet ist. Ferner kann vorgesehen sein, dass die weitere elektrische Energiequelle 20 als ein Gleichspannungswandler 28 (2) oder On-Board-Lader des elektrischen Bordnetzes 10 ausgebildet ist. Ferner kann es möglich sein, dass die weitere elektrische Energiequelle 20 als ein Vorladeschaltelement ausgebildet ist, wobei das Vorladeschaltelement mittels der elektrischen Energiequelle 12 vorladbar ist.
  • Beispielsweise kann mittels des in 1 gezeigten elektrischen Bordnetzes 10 eine Schützkleberdiagnose durchgeführt werden. Sollte beispielsweise die Schalteinrichtung 18 geöffnet werden, können je nach Anordnung von Schützen S1, S2 innerhalb der Schalteinrichtung einzelne Zweige oder das gesamte elektrische Bordnetz 10 spannungsfrei geschaltet werden. Die Schalteinrichtung 18 muss dabei insbesondere auch einen Kurzschlussstrom unterbrechen können. Dabei besteht beim Trennen von höheren Strömen die Gefahr, dass eine oder beide Schütze S1, S2 „verkleben“. Das bedeutet, dass die Schütze sich nicht mehr öffnen lassen und sich in einem ungewollten Schließzustand befinden, der unter Umständen zu einer elektrischen Gefährdung führen kann. Insbesondere werden hierzu Spannungswerte vor und nach der Schalteinrichtung 18 miteinander verglichen und über einen Algorithmus entschieden, ob einzelne Schütze, beide Schütze S1, S2 oder keines verklebt ist.
  • Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird für die elektrische Komponente 16b eine Überprüfung von Schützen S1, S2 innerhalb der elektrischen Komponente 16b gezeigt. Insbesondere sind in der 1 drei Zustände der Schütze S1, S2 gezeigt. In einem ersten Zustand sind die beiden Schütze S1 und S2 geöffnet. Eine Spannung V1 entspricht dann der Spannung U2. Eine Spannung V2 entspricht der halben weiteren Gleichspannung U2. Eine Spannung V3 entspricht einer halben weiteren Gleichspannung U2 und eine Spannung V4 ist 0V.
  • Im zweiten Zustand ist das Schütz S1 klebend und das Schütz S2 offen. Die Spannung V1 entspricht dann der weiteren Gleichspannung U2. Die Spannung V2 entspricht 0V. Die Spannung V3 entspricht der weiteren Gleichspannung U2 und die Spannung V4 entspricht 0V.
  • Im dritten gezeigten Zustand ist das Schütz S1 geöffnet und das Schütz S2 klebend. Die Spannung V1 entspricht der weiteren Gleichspannung U2. Die Spannung V2 entspricht ebenfalls der weiteren Gleichspannung U2. Die Spannung V3 ist 0V und die Spannung V4 ist ebenfalls 0V. In einem nicht gezeigten vierten Zustand, in welchem die beiden Schütze S1, S2 klebend, mit anderen Worten geschlossen sind, entspricht die Spannung V1 der weiteren Gleichspannung U2, die Spannung V2 der weiteren Gleichspannung U2, die Spannung V3 der negativen weiteren Gleichspannung U2 und die Spannung V4 ebenfalls der weiteren Gleichspannung U2.
  • 2 zeigt ein weiteres schematisches Schaltbild einer weiteren Ausführungsform des elektrischen Bordnetzes 10. Der Zwischenkreis 14 weist im vorliegenden Ausführungsbeispiel fünf elektrische Komponenten 16a bis 16e auf. Insbesondere ist zu sehen, dass das elektrische Bordnetz 10 aus einem Mischsystem bestehend aus einem Gleichspannungskreis und einem oder mehreren Wechselspannungs- und Gleichspannungskreisen ausgebildet ist. Beispielsweise kann die elektrische Komponenten 16a eine elektrische Maschine 22 aufweisen und ein Wandlerelement 24, welches aus der Gleichspannung eine Wechselspannung für die elektrische Maschine 22 generiert. Ferner kann beispielsweise die elektrische Komponente 16b ebenfalls ein Wandlerelement 24 aufweisen, welches mit einem Wechselspannungskompressor 26 gekoppelt ist. Die elektrische Komponente 16c besteht beispielsweise aus einem Gleichspannungswandler 28. Die elektrische Komponente 16d kann ein weiteres Wandlerelement 30 aufweisen, wobei insbesondere das Wandlerelement 30 im hier aufgezeigten Beispiel als On-Board-Lader ausgebildet sein kann. Ebenfalls kann vorgesehen sein, dass als elektrische Komponente 16e ein PTC-Element 32 bereitgestellt ist.
  • Ferner ist vorgesehen, dass das elektrische Bordnetz 10 ein Batterie-Management-System 34 aufweist, mittels welchem Diagnosen des elektrischen Bordnetzes 10 durchgeführt werden können. Beispielsweise kann mittels der weiteren elektrischen Energiequelle 20 eine Lokalisation von Isolationsfehlern im elektrischen Bordnetz 10 diagnostiziert werden.
  • Ebenfalls möglich ist, dass Schaltzustände von Wechselrichter-Schaltungen mittels des elektrischen Bordnetzes 10 durchgeführt werden können. Insbesondere bei Wechselrichterschaltungen für die elektrische Maschine 22 können Wechselrichter verschiedene Schaltzustände aufweisen, welche Einfluss auf die Isolationsmessung haben. Abhängig von der Art des Schaltens lässt sich ebenfalls ein Isolationswiderstand am Wechselstrom-System zuordnen. Insgesamt entstehen für die Isolationsmessung vier gültige Zustände. Beispielsweise gibt es die Zustände, bei welchen alle sechs Schalter geöffnet sind, wie auch den Zustand, bei welchem die elektrische Energie für die elektrische Maschine 22 bereitgestellt ist. Diese stellen insbesondere symmetrische Zustände dar. Des Weiteren gibt es Zustände, bei welchen ein aktiver Kurzschluss auf der Highside und ein aktiver Kurzschluss auf der Lowside zu verzeichnen sind. Diese stellen insbesondere asymmetrische Zustände dar. Eine Isolationsmessung mit aktiven Messmethoden erfasst insbesondere die Zustände des Betriebes der elektrischen Maschine 22, den aktiven Kurzschluss Highside und den aktiven Zustand Lowside sowie den Gleichspannungs- als auch den Wechselstromkreis. Eine Messung im Zustand, bei welchem alle sechs Schalter geöffnet sind, ist nur möglich, wenn eine angelegte Messspannung des Isolationswächters größer als die Hälfte der Gleichspannung U1 ist.
  • Insbesondere mittels des Batterie-Management-Systems 34 kann durch gezielte Ansteuerung von Leistungshalbleitern in H-Brücken-Form diese Zustände eingestellt werden. In Kombination mit dem Isolationswächter und der weiteren Energiequelle 20, lässt sich so eine Diagnose-Routine bei der durch gezieltes Zu- und Wegschalten der elektrischen Komponenten 16a-16d ein Isolationsfehler im elektrischen Bordnetz 10 lokalisiert werden kann.
  • Des Weiteren können mittels des elektrischen Bordnetzes 10 Kurzschlüsse innerhalb des elektrischen Bordnetzes 10 detektiert werden. Insbesondere dient dazu die weitere elektrische Energiequelle 20 als Stromquelle, die einen definierten maximalen Stromwert bereitstellt. Basis des Diagnose-Verfahrens ist es, dass in einem System, welches keine Fehler aufweist, kein nennenswerter Stromfluss größer als der Ruhestrom des elektrischen Bordnetzes 10 generiert werden darf. Liegt im elektrischen Bordnetz 10 ein Kurzschluss an, so ist eine galvanische Verbindung zwischen einem Plus-Pfad und einem Minus-Pfad vorhanden, was zur Folge hat, dass ein beliebiger Strom im elektrischen Bordnetz 10 sich einstellen lässt. Es wird dann mittels der elektrischen Energiequelle 20 ein definierter Strom in das elektrische Bordnetz 10 eingeprägt. Zur Eingrenzung des Kurzschlussfehlers in der elektrischen Komponente 16a-16e können insbesondere die bereits vorhandenen Stromsensoren der elektronischen Komponenten 16a-16e verwendet werden, um den eingestellten Stromfluss der zusätzlichen elektrischen Energiequelle 20 zu sensieren. Es wird hierbei davon ausgegangen, dass die elektrischen Komponente 16a-16e, welche den Kurzschluss verursacht, den eingeprägten Strom sensiert und damit einen eindeutigen Hinweis gibt, dass diese getauscht werden muss.
  • Ferner kann mittels des elektrischen Bordnetzes 10 eine Detektion von einer Leitungsunterbrechung durchgeführt werden. Basis des Diagnose-Verfahrens ist es, dass in einem System, welches keinen Fehler aufweist, alle im elektrischen Bordnetz 10 vorhandenen elektrischen Komponenten 16a-16e elektrisch miteinander verbunden sind. Ist eine Kontaktierung nicht geschlossen, so besteht auch keine elektrische Verbindung mit der elektrischen Komponente 16a-16e. Mittels der weiteren elektrischen Energiequelle 20 wird eine Spannung eingeprägt, welche durch mit dem elektrischen Bordnetz 10 verbundenen elektrischen Komponenten 16a-16e gemessen werden kann. Wird die weitere Gleichspannung U2 durch eine elektrische Komponente 16a-16e nicht über ihren Spannungssensor sensiert, so ist davon auszugehen, dass die elektrische Verbindung nicht komplett kontaktiert ist. Eine Lokalisierung der Unterbrechzung ist mittels einer Diagnose-Routine möglich. Dadurch können auch Unterbrechungen zwischen den überwachten Verbindungsstellen detektiert werden. Dadurch können zusätzliche Maßnahmen zur Überwachung einzelner Hochvolt-Kontaktierungen entfallen.
  • Ebenfalls möglich ist, dass eine aktive Zwischenkreisentladung einzelner elektrischer Komponenten 16a-16e im Systemverbund überprüft werden kann. Die elektrische Energiequelle 20 dient vorrangig als Gleichspannungsquelle, die einen definierten Spannungswert bereitstellt. Basis des Diagnose-Verfahrens ist es, dass in einem System, welches keinen Fehler aufweist, kein nennenswerter Stromfluss größer als der Ruhestrom des elektrischen Bordnetzes 10 generiert werden darf. Wird die aktive Zwischenkreisentladung in einer elektrischen Komponente 16a-16e aktiviert, so ist ein Stromfluss innerhalb des elektrischen Bordnetzes 10 zu erwarten. Mittels einer aktiven Ansteuerung der Zwischenkreisentladung in der jeweiligen elektrischen Komponente 16-16e und eines zusätzlichen Stromsensors zum Beispiel in der zusätzlichen elektrischen Energiequelle 20, kann die Funktionsfähigkeit der Zwischenkreisentladung validiert werden. Dadurch ist eine gezielte Bewertung der Funktionsweise der aktiven Zwischenkreisentladung einzelner elektrischer Komponenten 16a-16e möglich. Der elektrische Energieeintrag bei niedrigen Spannungen hat zudem den Vorteil, dass es nicht zu einer sofortigen Abschaltung der Entladeschaltung führt, da das thermische Event erst später eintritt.
  • Ebenfalls möglich ist, dass mittels des elektrischen Bordnetzes 10 eine Detektion einzelner nicht spezifikationskonformer Verbraucher im elektrischen Bordnetz 10, die zum Abbruch der Vorladung führen könnten (Prüfung von Vorladefehlern), detektiert werden kann.
  • Bezugszeichenliste
    • 10
    elektrisches Bordnetz
    12
    elektrische Energiequelle
    14
    Zwischenkreis
    16a
    elektrische Komponente
    16b
    elektrische Komponente
    16c
    elektrische Komponente
    16d
    elektrische Komponente
    16e
    elektrische Komponente
    18
    Schalteinrichtung
    20
    weitere elektrische Energiequelle
    22
    elektrische Maschine
    24
    Wandlerelement
    26
    elektrischer Kompressor
    28
    Gleichspannungswandler
    30
    weiteres Wandlerelement
    32
    PTC
    34
    Batterie-Management-System
    U1
    Gleichspannung
    U2
    weitere Gleichspannung
    S1
    Schütz
    S2
    Schütz
    V1
    Spannung
    V2
    Spannung
    V3
    Spannung
    V4
    Spannung
  • 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 102011004516 A1 [0002]
    • DE 102015008831 A1 [0003]

Claims (5)

  1. Elektrisches Bordnetz (10) für ein Kraftfahrzeug, mit einer elektrischen Energiequelle (12), die eine Gleichspannung (U1) für einen elektrischen Zwischenkreis (14) des elektrischen Bordnetzes (10) bereitstellt, und mit zumindest einer elektrischen Komponente (16a - 16e) des elektrischen Bordnetzes (10), welche mit der elektrischen Energiequelle (12) im elektrischen Zwischenkreis (14) verschaltet ist, wobei mittels einer Schalteinrichtung (18) des elektrischen Bordnetzes (10) die elektrische Energiequelle (12) vom elektrischen Zwischenkreis (14) elektrisch trennbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass bei getrennter elektrischer Energiequelle (12) vom elektrischen Zwischenkreis (14) eine zur Gleichspannung (U1) unterschiedliche weitere Gleichspannung (U2) für den elektrischen Zwischenkreis (14) durch eine mit dem elektrischen Zwischenkreis (14) verschaltete weitere elektrische Energiequelle (20) des elektrischen Bordnetzes (10) bereitgestellt ist.
  2. Elektrisches Bordnetz (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als weitere Gleichspannung (U2) eine zur Gleichspannung (U1) niedrigere Spannung bereitgestellt ist.
  3. Elektrisches Bordnetz (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die weitere elektrische Energiequelle (20) als eine zur elektrischen Energiequelle (12) separate elektrische Energiequelle ausgebildet ist.
  4. Elektrisches Bordnetz nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die weitere elektrische Energiequelle (20) als ein Gleichspannungswandler oder ein On-Board-Lader des elektrischen Bordnetzes (10) ausgebildet ist.
  5. Elektrisches Bordnetz (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die weitere elektrische Energiequelle (20) als ein Vorladeschaltelement ausgebildet ist, wobei das Vorladeschaltelement mittels der elektrischen Energiequelle (12) vorladbar ist.
DE102017011721.7A 2017-12-18 2017-12-18 Elektrisches Bordnetz für ein Kraftfahrzeug, wobei für einen Zwischenkreis des elektrischen Bordnetzes eine zusätzliche Gleichspannung bereitgestellt ist Withdrawn DE102017011721A1 (de)

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