DE102006010713B4

DE102006010713B4 - Bordnetz für ein Fahrzeug und Verfahren zur Energieversorgung eines sicherheitsrelevanten Verbrauchers eines Bordnetzes

Info

Publication number: DE102006010713B4
Application number: DE102006010713A
Authority: DE
Inventors: Josef Winkler
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2006-03-08
Filing date: 2006-03-08
Publication date: 2010-04-01
Anticipated expiration: 2026-03-09
Also published as: DE102006010713A1

Abstract

Bordnetz für ein Fahrzeug mit zumindest einem sicherheitsrelevanten Verbraucher (7), der mit einem Primärsystem (1a) und einem Sekundärsystem (1b) des Bordnetzes (1) elektrisch verbunden ist und durch diese beiden Systeme (1a, 1b) redundant energieversorgbar ist, wobei das Primärsystem (1a) und das Sekundärsystem (1b) zur Energieversorgung des sicherheitsrelevanten Verbrauchers (7) voneinander entkoppelt sind, wobei eine Rekuperationsvorrichtung (8) dem Sekundärsystem (1b) zugeordnet ist und die in der Rekuperationsvorrichtung (8) gespeicherte Energie situationsabhängig zumindest teilweise zur Energieversorgung des sicherheitsrelevanten Verbrauchers (7) bereitstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass zur Entkopplung des Primärsystems (1a) und des Sekundärsystems (1b) ein Spannungswandler, insbesondere ein DC/DC-Wandler (11), und eine Diode (10) vorgesehen sind, wobei der Spannungswandler (11) unidirektional ausgebildet ist und dem Sekundärsystem (1b) zugeordnet ist und zur situationsabhängigen zumindest teilweisen Abgabe der in der Rekuperationsvorrichtung (8) gespeicherten Energie an das Primärsystem (1a) dieses mit dem Sekundärsystem (1b) mittels einem bidirektionalen Spannungswandler, insbesondere einem DC/DC-Wandler (5), gekoppelt ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Bordnetz für ein Fahrzeug mit einer Rekuperationsvorrichtung und zumindest einem sicherheitsrelevanten Verbraucher, der mit einem Primärsystem und einem Sekundärsystem des Bordnetzes elektrisch verbunden ist und durch diese beiden Systeme redundant energieversorgbar ist. Das Primärsystem und das Sekundärsystem sind zur Energieversorgung des sicherheitsrelevanten Verbrauchers voneinander entkoppelt. Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Verfahren zur Energieversorgung eines sicherheitsrelevanten Verbrauchers in einem Bordnetz eines Fahrzeugs.
Aus der EP 1 360 090 B1 ist ein Kraftfahrzeug-Bordnetz mit einem integrierten Startergenerator bekannt, welcher über einen bidirektionalen AC/DC-Wandler im generatorischen Betrieb einen Doppelschichtkondensator und einen Akkumulator auf eine erste Spannung auflädt und im motorischen Betrieb mit der im Doppelschichtkondensator im Akkumulator gespeicherten Energie angetrieben wird. Darüber hinaus sind ein erster und ein zweiter Schalter vorgesehen, wobei mittels dem ersten Schalter der positive Gleichspannungsanschluss des bidirektionalen AC/DC-Wandlers mit dem Pluspol des Akkumulators verbindbar ist und über den zweiten Schalter der positive Gleichspannungsanschluss des bidirektionalen AC/DC-Wandlers mit dem positiven Anschluss des Doppelschichtkondensators verbindbar ist. Die beiden Schalter sind gegeneinander so verriegelt, dass sie nicht gleichzeitig leitend sein können.
Darüber hinaus ist aus der DE 102 30 384 A1 ein Bordnetz für ein Fahrzeug bekannt, welches einen Generator umfasst, wobei zumindest ein Versorgungsbordnetz vorgesehen ist, welches zumindest einen elektrischen Energiespeicher und zumindest einen Verbraucher aufweist. Darüber hinaus umfasst das Bordnetz einen Wandler, welcher mit dem Generator verbunden ist. Ferner ist ein Doppelschichtkondensator parallel zu dem Versorgungsbord netz geschaltet, wobei das Bordnetz darüber hinaus eine Schalteinheit mit zwei Schaltern aufweist, über die der Wandler zum einen unmittelbar mit dem Versorgungsbordnetz und zum anderen mittelbar über den Doppelschichtkondensator mit dem Versorgungsbordnetz elektrisch verbindbar ist. Bei den bekannten Bordnetzen kann eine redundante Energieversorgung von Verbrauchern nicht gewährleistet werden. Fällt ein Energienetz beispielsweise durch einen Kurzschluss aus, so kann das zweite Energienetz diesen Fehler nicht kompensieren. Vielmehr wird auch das zweite Energienetz, falls keine Gegenmaßnahme ergriffen wird, ebenfalls überlastet und droht auszufallen. Eine sichere Energieversorgung, insbesondere für einen sicherheitsrelevanten Verbraucher, ist somit nicht gegeben.
Darüber hinaus ist in der EP 1 013 506 B1 ein Bordnetz gemäß der Darstellung in 1 beschrieben. Das Bordnetz 1 weist einen Generator auf, welcher zur Erzeugung einer Ausgangsspannung von etwa 14 V ausgebildet ist. Mit dem Generator 2 ist ein Verbraucher 3 sowie ein Akkumulator 4 verbunden. Darüber hinaus umfasst das Bordnetz 1 einen bidirektionalen DC/DC-Wandler 5 und einen mit diesem DC/DC-Wandler 5 verbundenen Energiespeicher 6, welcher als Supercap ausgebildet ist. Das Bordnetz 1 ist zur Rekuperation ausgebildet, wobei der Energiespeicher 6 in den Schub- und/oder Bremsphasen des Fahrzeugs über den DC/DC-Wandler 5 geladen und anschließend wieder entladen wird.
Für sicherheitsrelevante Verbraucher wird eine redundante elektrische Energieversorgung benötigt. Die beiden Energieversorgungssysteme müssen unabhängig voneinander die Stromversorgung des Sicherheitssystems sicherstellen und dürfen sich im Fehlerfall gegenseitig nicht beeinflussen. Dies bedeutet, dass die Systeme voneinander entkoppelt sein müssen. Eine derartige Energieversorgung ist mit einem bekannten Bordnetz 1, wie es in 2 schematisch dargestellt ist, möglich. Bei diesem Bordnetz 1 wird eine zweite, sogenannte „back up”-Batterie 8 nur als Notfallstromversorgung benutzt. Die Entkopplung der beiden redundanten Energiesysteme erfolgt über die Dioden 9 und 10. Ein Nachteil bei diesem Bordnetz 1 ist darin zu sehen, dass diese Batterie 8 im Normalfall praktisch nicht zum Einsatz kommt und für das Fahrzeug zusätzliches Gewicht darstellt. Darüber hinaus ist es erforderlich, dass diese Batterie 8 permanent überwacht wird, um festzustellen, ob sie beim Ausfall des Primärsystems bzw. der Erststromversorgung noch einsatzfähig ist. Darüber hinaus ist eine Diagnose der Batterie schwierig und relativ kostenintensiv und im Allgemeinen auch nicht uneingeschränkt zuverlässig.
Aus der DE 102 51 589 A1 ist ein Bordnetz zur Versorgung mindestens eines Verbrauchs mit erhöhten Anforderungen an die Verfügbarkeit des Bordnetzes offenbart. In den beiden Teilbordnetzen des Bordnetzes steht jeweils eine Versorgungsspannung zur Verfügung. Ein Verbraucher ist vorgesehen, der an eines der Teilbordnetze angeschlossen ist. Der Verbraucher ist über zwei verschiedene Versorgungswege mit einer Versorgungsspannung beaufschlagbar, wobei die beiden Versorgungswege durch Entkopplungsmittel voneinander entkoppelt sind.
Des Weiteren ist aus der DE 103 05 357 A1 eine Vorrichtung zur Energieversorgung eines Bordnetzes bekannt. Die Vorrichtung weist einen Startergenerator auf, dem ein bidirektionaler AC/DC-Wandler nachgeschaltet ist. Im Falle eines 2-Spannungs-Bordnetzes ist zusätzlich über einen bidirektionalen DC/DC-Wandler der DC-Anschluss des AC/DC-Wandlers mit einem Akkumulator zur Versorgung eines zweiten Bordnetzes verbunden.
Des Weiteren ist aus der DE 198 55 245 A1 eine redundante Spannungsversorgung für elektrische Verbraucher in einem Fahrzeugbordnetz bekannt. Zur Sicherstellung der Spannungsversorgung wird der elektrische Verbraucher über Trennmodule gleichzeitig an zwei getrennte Spannungszweige angeschlossen, die über Lade-Trennmodule jeweils mit einem eigenen Spannungsspeicher in Verbindung stehen.
Daher ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Bordnetz sowie ein Verfahren zu schaffen, bei dem ein sicherheitsrelevanter Verbraucher zuverlässig und aufwandsarm mit Energie versorgt werden kann.
Diese Aufgabe wird durch ein Bordnetz, welches die Merkmale nach Patentanspruch 1 aufweist, und ein Verfahren, welches die Merkmale nach Patentanspruch 9 aufweist, gelöst.
Ein lösungsgemäßes Bordnetz für ein Fahrzeug umfasst eine Rekuperationsvorrichtung und zumindest einen sicherheitsrelevanten Verbraucher. Das Bordnetz weist ferner ein Primärsystem und ein Sekundärsystem auf, wobei der sicherheitsrelevante Verbraucher mit dem Primärsystem und dem Se kundärsystem elektrisch verbunden ist und durch diese beiden Systeme redundant energieversorgbar ist. Das Primärsystem und das Sekundärsystem sind zur Energieversorgung des sicherheitsrelevanten Verbrauchers voneinander entkoppelt. Die Rekuperationsvorrichtung ist dem Sekundärsystem zugeordnet und die in der Rekuperationsvorrichtung gespeicherte Energie ist situationsabhängig zumindest teilweise zur Energieversorgung des sicherheitsrelevanten Verbrauchers bereitstellbar. Durch das Bordnetz kann eine aufwandsarme und stets zuverlässige Energieversorgung des sicherheitsrelevanten Verbrauchers erreicht werden. Insbesondere durch die doppelfunktionale Nutzung des Energiespeichers bzw. der Rekuperationsvorrichtung im Sekundärsystem, einerseits zur Speicherung von Rekuperationsernergie und andererseits zur Bereitstellung von dieser Energie zumindest zur Energieversorgung des sicherheitsrelevanten Verbrauchers, kann der Komponentenaufwand des Bordnetzes reduziert werden.
Zur Entkopplung des Primärsystems und des Sekundärsystems sind ein Spannungswandler, insbesondere DC/DC-Wandler, und eine Diode vorgesehen. Der Spannungswandler ist unidirektional ausgebildet und dem Sekundärsystem zugeordnet.
Zur zumindest anteiligen Abgabe von in der Rekuperationsvorrichtung gespeicherten Energie an das Primärsystem ist dieses Primärsystem mit dem Sekundärsystem mittels einem bidirektionalen Spannungswandler, insbesondere DC/DC-Wandler, gekoppelt.
In bevorzugter Weise ist der in der Rekuperationsvorrichtung momentan gespeicherte Energieinhalt über eine Spannungsmessung ermittelbar. Eine maximale Energieentladung der Rekuperationsvorrichtung in einer Rekupertionsphase ist vorzugsweise durch einen unteren Grenzwert vorgebbar. Dieser untere Grenzwert ist vorteilhafterweise abhängig von der für den sicherheitsrelevanten Verbraucher erforderlichen Energieversorgung.
Vorzugsweise ist der sicherheitsrelevante Verbraucher in alternierender Weise von dem Primärsystem und dem Sekundärsystem energieversorgbar. Es kann dabei vorgesehen sein, dass bei einem Betätigen des Verbrauchers eine Energieversorgung beispielsweise über das Primärsystem und bei einem nachfolgenden Betätigen des Verbrauchers die Energieversorgung über das Sekundärsystem erfolgt und bei einer nächsten Betätigung wieder eine Energieversorgung über das Primärsystem erfolgt. Das Sekundärsystem ist vorzugsweise dann zur Energieversorgung des sicherheitsrelevanten Verbrauchers vorgesehen, insbesondere automatisch, wenn die von dem Primärsystem bereitgestellte Spannung unter ein vorgebbares Spannungsniveau des Sekundärsystems abfällt.
Bevorzugt ist die Rekuperationsvorrichtung als Doppelschichtkondensator bzw. als Supercap ausgebildet. Der sicherheitsrelevante Verbraucher kann beispielsweise ein Bremssystem des Fahrzeugs, insbesondere eine elektromechanische Bremse, oder ein Shift-by-Wire-System sein. Bei dem vorgeschlagenen Bordnetz wird die Rekuperationsvorrichtung des Sekundärsystems bzw. des Rekuperationssystems auch als redundanter Energiespeicher für ein Sicherheitssystem doppelfunktional genutzt. Dabei wird der Energiespeicher bevorzugt im Rekuperationsmodus nur soweit entleert, dass noch eine entsprechend ausreichende elektrische Energie für die Versorgung des Sicherheitssystems vorhanden ist. Die Spannungsversorgung für das Sicherheitssystem bzw. den sicherheitsrelevanten Verbraucher und die Entkopplung des Sekundärsystems vom Primärsystem erfolgt vorteilhaft über einen separaten DC/DC-Wandler und eine Diode. Die Diagnose des Energiespeichers ist relativ einfach und kann bevorzugt über eine Spannungsmessung ermöglicht werden. Da die Lebensdauer einer, insbesondere als Doppelschichtkondensator, ausgebildeten Rekuperationsvorrichtung im Gegensatz zu einer „back up”-Batterie, wie im Bordnetz 1 gemäß 2, nahezu unbegrenzt ist, kann die Spannungsversorgungsstrategie so gewählt werden, dass der Stromfluss für den sicherheitsrelevanten Verbraucher in be vorzugter Weise im Normalfall alternierend einmal vom Primärsystem über die Diode und einmal vom Sekundärsystem über den DC/DC-Wandler erfolgt. Dies ist durch Variation der Ausgangsspannung des separaten DC/DC-Wandlers möglich. Dadurch kann auch eine permanente Überwachung der beiden Energieversorgungssysteme ermöglicht werden. Die Stromversorgung aus dem redundanten Energiesystem greift bevorzugt automatisch ein, wenn die Spannung der Erstversorgung unter das Niveau der Reservestromversorgung fällt.
Durch das vorgeschlagene Bordnetz und insbesondere die Entkopplung des Primärsystems von dem Sekundärsystem zur Energieversorgung des sicherheitsrelevanten Verbrauchers hat ein Ausfall eines der beiden Systeme keinen Einfluss auf das andere System. Darüber hinaus ist eine permanente Diagnose und eine Kombination aus Rekuperation und Energieversorgung für sicherheitsrelevante Verbraucher gewährleistet.
Bei einem lösungsgemäßen Verfahren wird ein sicherheitsrelevanter Verbraucher in einem Bordnetz eines Fahrzeugs mit einem Primärsystem und einem Sekundärsystem des Bordnetzes elektrisch verbunden und durch diese beiden Systeme redundant energieversorgt. Das Primärsystem und das Sekundärsystem werden zur Energieversorgung des sicherheitsrelevanten Verbrauchers voneinander entkoppelt. In einer Rekuperationsphase wird Energie in einer Rekuperationsvorrichtung des Bordnetzes gespeichert, wobei im Falle der Energieversorgung des sicherheitsrelevanten Verbrauchers durch das Sekundärsystem situationsabhängig zumindest anteilig die in der Rekuperationsvorrichtung des Sekundärsystems gespeicherte Energie dem sicherheitsrelevanten Verbraucher zugeführt wird. Durch das Verfahren kann eine zuverlässige und aufwandsarme Energieversorgung des sicherheitsrelevanten Verbrauchers gewährleistet werden.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
1 eine schematische Darstellung eines bekannten Bordnetzes gemäß einer ersten Ausführung;
2 eine schematische Darstellung eines bekannten Bordnetzes gemäß einer zweiten Ausführung;
3 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Bordnetzes gemäß einem Ausführungsbeispiel; und
4 eine schematische Darstellung von Energieinhalten eines Energiespeichers des Bordnetzes.
In den Figuren werden gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.
In 3 ist in schematischer Weise ein Bordnetz 1 eines Fahrzeugs gezeigt, welches einen Generator 2 aufweist, welcher zur Erzeugung einer Ausgangsspannung von etwa 14 V ausgebildet ist. Das Bordnetz 1 weist ein Primärsystem 1a und ein Sekundärsystem 1b auf. Darüber hinaus ist das Bordnetz 1 zur Rekuperation in Schub- und/oder Bremsphasen des Fahrzeugs 1 ausgebildet. Das Primärsystem umfasst des Weiteren einen Verbraucher 3. Ferner ist eine Batterie 4 dem Primärsystem 1a zugeordnet.
Das Sekundärsystem 1b umfasst einen bidirektionalen DC/DC-Wandler 5 und eine mit diesem DC/DC-Wandler 5 elektrisch verbundene Rekuperationsvorrichtung 8. Die Rekuperationsvorrichtung 8 ist im Ausführungsbeispiel als Doppelschichtkondensator ausgebildet und zur Speicherung und Abgabe von Rekuperationsenergie vorgesehen.
Des Weiteren umfasst das Sekundärsystem 1b einen zweiten DC/DC-Wandler 11, welcher unidirektional ausgebildet ist.
Ein sicherheitsrelevanter Verbraucher 7, welcher im Ausführungsbeispiel eine elektromechanische Bremse des Fahrzeugs ist, ist sowohl mit dem Primärsystem 1a als auch mit dem Sekundärsystem 1b elektrisch verbunden. Dieser sicherheitsrelevante Verbraucher 7 kann situationsabhängig über das Primärsystem 1a oder über das Sekundärsystem 1b und somit redundant mit Energie versorgt werden. Zur Energieversorgung dieses sicherheitsrelevanten Verbrauchers 7 ist das Primärsystem 1a und das Sekundärsystem 1b voneinander entkoppelt, indem eine Diode 10 des Primärsystems 1a und der zweite DC/DC-Wandler 11 des Sekundärsystems 1b entsprechend in das Bordnetz 1 geschaltet sind. Die Diode 10 kann auch als Halbleiterschalter ausgebildet sein, welcher die Funktionalität einer Diode aufweist.
Neben der Funktion der Speicherung der Rekuperationsenergie ist die Rekuperationsvorrichtung 8 auch zur situationsabhängigen bedarfsgerechten Abgabe dieser gespeicherten Energie an den sicherheitsrelevanten Verbraucher 7 ausgebildet.
Im Ausführungsbeispiel ist das Bordnetz 1 als Mehrspannungsbordnetz ausgebildet, wobei im Primärsystem 1a ein erstes Spannungsniveau bereitgestellt werden kann, insbesondere etwa 14 V, und im Sekundärsystem 1b, insbesondere im Bereich zwischen den DC/DC-Wandlern 5 und 11, ein zweites Spannungsniveau, insbesondere zwischen etwa 8 V und etwa 60 V, insbesondere etwa 14 V und etwa 42 V, bereitstellbar ist.
Die Rekuperationsvorrichtung 8 wird somit doppelfunktional verwendet und neben der Zuordnung zum Rekuperationssystem wird sie auch als redundanter Energiespeicher für ein Sicherheitssystem, umfassend den sicherheitsrelevanten Verbraucher 7, herangezogen. Die in der Rekuperationsvorrichtung 8 enthaltene Energie wird im Rekuperationsmodus nur soweit entleert, dass noch ein derartiger Anteil an elektrischer Energie enthalten ist, welcher für die Versorgung des sicherheitsrelevanten Verbrauchers 7 ausreicht. Dies bedeutet, dass stets eine Energieabgabe durch die Rekuperationsvorrichtung 8 an das Primärsystem 1a und insbesondere an den Verbraucher 3 nur derart erfolgt, dass noch genügend Energie für den sicherheitsrelevanten Verbraucher 7 vorhanden ist.
Es kann vorgesehen sein, dass die in Schub- und/oder Bremsphasen des Fahrzeugs in der Rekuperationsvorrichtung 8 gespeicherte Energie bedarfsgerecht und situationsabhängig nur an den sicherheitsrelevanten Verbraucher 7 abgegeben wird, wenn das Sekundärsystem 1b für dessen Energieversorgung vorgesehen ist. Gleichzeitig kann auch vorgesehen sein, dass gespeicherte Energie von der Rekuperationsvorrichtung 8 an das Primärsystem 1a abgegeben wird. Dabei ist jedoch zu beachten, dass die ausreichende Energieversorgung des sicherheitsrelevanten Verbrauchers 7 gewährleistet ist, so dass anteilig nur soviel gespeicherte Energie von der Rekuperationsvorrichtung 8 an das Primärsystem 1a abgegeben wird, dass der restliche Energieinhalt für die ausreichende Versorgung des Verbrauchers 7 reicht.
Ebenso kann situationsabhängig vorgesehen sein, dass die Rekuperationsvorrichtung 8 gespeicherte Energie an den sicherheitsrelevanten Verbrau cher 7 abgibt, wenn das Sekundärsystem 1b für dessen Energieversorgung zuständig ist, und gleichzeitig aufgrund einer Schub- und/oder Bremsphase des Fahrzeugs eine Aufladung der Rekuperationsvorrichtung 8 mit Energie erfolgt.
Es kann auch vorgesehen sein, dass in der Rekuperationsvorrichtung 8 gespeicherte Energie anteilig nur an das Primärsystem 1a abgegeben wird, wenn das Sekundärsystem 1b momentan nicht zur Energieversorgung des sicherheitsrelevanten Verbrauchers 7 vorgesehen ist. Die Energieabgabe an das Primärsystem 1a erfolgt dabei jedoch nur mit einem derartigen Anteil, dass der verbleibende Energieinhalt in der Rekuperationsvorrichtung 8 auch noch für eine Energieversorgung des sicherheitsrelevanten Verbrauchers 7 ausreichen würde, falls nachfolgend situationsabhängig dann das Sekundärsystem 1b für dessen Energieversorgung vorgesehen wird.
Die Diagnose und permanente Überwachung der Rekuperationsvorrichtung 8 kann in einfacher Weise über eine Spannungsmessung erfolgen, durch welche der Energieinhalt der Rekuperationsvorrichtung 8 berechnet werden kann.
In bevorzugter Weise wird der Stromfluss für den sicherheitsrelevanten Verbraucher 7 alternierend einmal vom Primärsystem 1a über die Diode 10 und einmal vom Sekundärsystem 1b über den zweiten DC/DC-Wandler 11 geliefert. Dies ist durch die Variation der Ausgangsspannung U2 des separaten zweiten DC/DC-Wandlers 11 möglich. Dadurch kann eine permanente Überwachung der beiden Systeme 1a und 1b erfolgen.
In 4 ist in schematischer Weise eine Darstellung des für verschiedene Anwendungen verwendeten Energieinhalts der Rekuperationsvorrichtung 8 gezeigt. Der Bereich I ist dabei für die Rekuperation vorgesehen. Der Bereich II, welcher bis etwa 16 V reicht, ist für die redundante Energieversorgung des sicherheitsrelevanten Verbrauchers 7 vorgesehen. Der Übergang zwischen dem ersten Bereich I und dem zweiten Bereich II kennzeichnet dabei den unteren Grenzwert, bis zu dem gespeicherte Energie von der Rekuperationsvorrichtung 8 an das Primärsystem 8 abgegeben werden kann, wenn dies vorgesehen ist. Der Bereich III, welcher unterhalb der Schwelle von etwa 16 V liegt, kann bei Verwendung eines relativ kostengünstigen Abwärtswandlers im Allgemeinen nicht genutzt werden. Auf der an der rechten Seite dargestellten Hochachse ist der Energieinhalt W der Rekuperationsvor richtung 8 schematisch gezeigt, wobei dieser Energieinhalt W proportional zur Kapazität C der Rekuperationsvorrichtung 8 sowie zum Quadrat der Spannung U ist.

Claims

Bordnetz für ein Fahrzeug mit zumindest einem sicherheitsrelevanten Verbraucher (7), der mit einem Primärsystem (1a) und einem Sekundärsystem (1b) des Bordnetzes (1) elektrisch verbunden ist und durch diese beiden Systeme (1a, 1b) redundant energieversorgbar ist, wobei das Primärsystem (1a) und das Sekundärsystem (1b) zur Energieversorgung des sicherheitsrelevanten Verbrauchers (7) voneinander entkoppelt sind, wobei eine Rekuperationsvorrichtung (8) dem Sekundärsystem (1b) zugeordnet ist und die in der Rekuperationsvorrichtung (8) gespeicherte Energie situationsabhängig zumindest teilweise zur Energieversorgung des sicherheitsrelevanten Verbrauchers (7) bereitstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass zur Entkopplung des Primärsystems (1a) und des Sekundärsystems (1b) ein Spannungswandler, insbesondere ein DC/DC-Wandler (11), und eine Diode (10) vorgesehen sind, wobei der Spannungswandler (11) unidirektional ausgebildet ist und dem Sekundärsystem (1b) zugeordnet ist und zur situationsabhängigen zumindest teilweisen Abgabe der in der Rekuperationsvorrichtung (8) gespeicherten Energie an das Primärsystem (1a) dieses mit dem Sekundärsystem (1b) mittels einem bidirektionalen Spannungswandler, insbesondere einem DC/DC-Wandler (5), gekoppelt ist.
Bordnetz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der in der Rekuperationsvorrichtung (8) momentan gespeicherte Energieinhalt über eine Spannungsmessung ermittelbar ist.
Bordnetz nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine maximale Energieentladung der Rekuperationsvorrichtung (8) in einer Rekuperationsphase durch einen unteren Grenzwert vorgebbar ist.
Bordnetz nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der untere Grenzwert abhängig von der für den sicherheitsrelevanten Verbraucher (7) erforderlichen Energieversorgung ist.
Bordnetz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der sicherheitsrelevante Verbraucher (7) in alternierender Weise von dem Primärsystem (1a) und dem Sekundärsystem (1b) energieversorgbar ist.
Bordnetz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Sekundärsystem (1b) zur Energieversorgung des sicherheitsrelevanten Verbrauchers (7) vorgesehen ist, insbesondere automatisch vorgesehen ist, wenn die von dem Primärsystem (1a) bereitgestellte Spannung unter ein momentanes vorgebbares Spannungsniveau des Sekundärsystems (1b) abfällt.
Bordnetz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der sicherheitsrelevante Verbraucher (7) als Bremse, insbesondere als elektromechanische Bremse oder als Shift-by-Wire-System, ausgebildet ist.
Bordnetz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rekuperationsvorrichtung (8) als Doppelschichtkondensator ausgebildet ist.
Verfahren zur Energieversorgung eines sicherheitsrelevanten Verbrauchers (7) in einem Bordnetz (1) eines Fahrzeugs, der mit einem Primärsystem (1a) und einem Sekundärsystem (1b) des Bordnetzes (1) elektrisch verbunden ist und durch diese beiden Systeme (1a, 1b) redundant energieversorgt wird, wobei das Primärsystem (1a) und das Sekundärsystem (1b) zur Energieversorgung des sicherheitsrelevanten Verbrauchers (7) voneinander entkoppelt werden, wobei im Falle der Energieversorgung des sicherheitsrelevanten Verbrauchers (7) durch das Sekundärsystem (1b) situationsabhängig zumindest anteilig eine in einer Rekuperationsvorrichtung (8) des Sekundärsystems (1b) gespeicherte Energie dem sicherheitsrelevanten Verbraucher (7) zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass zur Entkopplung des Primärsystems (1a) und des Sekundärsystems (1b) ein Spannungswandler, insbesondere ein DC/DC-Wandler (11), und eine Diode (10) vorgesehen werden, wobei der Spannungswandler (11) unidi rektional ausgebildet ist und dem Sekundärsystem (1b) zugeordnet wird und zur situationsabhängigen zumindest teilweisen Abgabe der in der Rekuperationsvorrichtung (8) gespeicherten Energie an das Primärsystem (1a) dieses mit dem Sekundärsystem (1b) mittels einem bidirektionalen Spannungswandler, insbesondere einem DC/DC-Wandler (5), gekoppelt wird.