DE102007017187A1 - Bordnetz für ein Kraftfahrzeug und Verfahren zum Betreiben eines Bordnetzes eines Kraftfahrzeugs - Google Patents

Bordnetz für ein Kraftfahrzeug und Verfahren zum Betreiben eines Bordnetzes eines Kraftfahrzeugs Download PDF

Info

Publication number
DE102007017187A1
DE102007017187A1 DE102007017187A DE102007017187A DE102007017187A1 DE 102007017187 A1 DE102007017187 A1 DE 102007017187A1 DE 102007017187 A DE102007017187 A DE 102007017187A DE 102007017187 A DE102007017187 A DE 102007017187A DE 102007017187 A1 DE102007017187 A1 DE 102007017187A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
converter
connection
electrical system
vehicle
direct current
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE102007017187A
Other languages
English (en)
Other versions
DE102007017187B4 (de
Inventor
Josef Winkler
Stefan Stechert
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Audi AG
Original Assignee
Audi AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Audi AG filed Critical Audi AG
Priority to DE102007017187A priority Critical patent/DE102007017187B4/de
Publication of DE102007017187A1 publication Critical patent/DE102007017187A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE102007017187B4 publication Critical patent/DE102007017187B4/de
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/34Parallel operation in networks using both storage and other dc sources, e.g. providing buffering
    • H02J7/345Parallel operation in networks using both storage and other dc sources, e.g. providing buffering using capacitors as storage or buffering devices
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60RVEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R16/00Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for
    • B60R16/02Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements
    • B60R16/03Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements for supply of electrical power to vehicle subsystems or for
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2310/00The network for supplying or distributing electric power characterised by its spatial reach or by the load
    • H02J2310/40The network being an on-board power network, i.e. within a vehicle
    • H02J2310/46The network being an on-board power network, i.e. within a vehicle for ICE-powered road vehicles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Bordnetz für ein Kraftfahrzeug mit mindestens einer Fahrzeugbatterie (24); mindestens einem spannungssensiblen Verbraucher (34); mindestens einem Energiespeicher (22) und mindestens einem ersten (10) und mindestens einem zweiten DC/DC-Wandler (20, 20'), die jeweils einen ersten (12, 16) und einen zweiten Anschluss (14, 18) aufweisen, wobei der jeweils erste Anschluss (12, 16) mit dem mindestens einen Energiespeicher (22) gekoppelt ist, wobei der zweite Anschluss (14) des mindestens einen ersten DC/DC-Wandlers (10) mit dem mindestens einen spannungssensiblen Verbraucher (34) gekoppelt ist und wobei der zweite Anschluss (18) des mindestens einen zweiten DC/DC-Wandlers (20, 20') mit der mindestens einen Fahrzeugbatterie (24) gekoppelt ist; wobei das Bordnetz weiterhin ein Sperrelement aufweist, das zwischen den zweiten Anschluss (14) des mindestens einen ersten DC/DC-Wandlers (10) und den zweiten Anschluss (18) des mindestens einen zweiten DC/DC-Wandlers (20, 20') gekoppelt ist und ausgelegt ist, einen Stromfluss vom zweiten Anschluss (14) des mindestens einen ersten DC/DC-Wandlers (10) zum zweiten Anschluss (18) des mindestens einen zweiten DC/DC-Wandlers (20, 20') zu verhindern. Sie betrifft überdies ein entsprechendes Verfahren zum Betreiben eines Bordnetzes.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Bordnetz für ein Kraftfahrzeug mit mindestens einer Fahrzeugbatterie, mindestens einem spannungssensiblen Verbraucher, mindestens einem Energiespeicher und mindestens einem ersten und mindestens einem zweiten DC/DC-Wandler, die jeweils einen ersten und einen zweiten Anschluss aufweisen, wobei der jeweils erste Anschluss mit dem mindestens einen Energiespeicher gekoppelt ist, wobei der zweite Anschluss des mindestens einen ersten DC/DC-Wandlers mit dem mindestens einen spannungssensiblen Verbraucher gekoppelt ist, und wobei der zweite Anschluss des mindestens einen zweiten DC/DC-Wandlers mit der mindestens einen Fahrzeugbatterie gekoppelt ist. Sie betrifft überdies ein Verfahren zum Betreiben eines Bordnetzes eines Kraftfahrzeugs, wobei das Bordnetz mindestens eine Fahrzeugbatterie, mindestens einen spannungssensiblen Verbraucher, mindestens einen Energiespeicher und mindestens einen ersten und mindestens einen zweiten DC/DC-Wandler aufweist, wobei der mindestens eine erste und der mindestens eine zweite DC/DC-Wandler jeweils einen ersten und einen zweiten Anschluss aufweisen, wobei der jeweils erste Anschluss mit dem mindestens einen Energiespeicher gekoppelt ist, wobei der zweite Anschluss des mindestens einen ersten DC/DC-Wandlers mit dem mindestens einen spannungssensiblen Verbraucher gekoppelt ist, wobei der zweite Anschluss des mindestens einen DC/DC-Wandlers mit der mindestens einen Fahrzeugbatterie gekoppelt ist.
  • Ein gattungsgemäßes Bordnetz bzw. ein gattungsgemäßes Verfahren zum Betreiben eines Bordnetzes eines Kraftfahrzeugs ist aus dem Stand der Technik bekannt. Dabei werden in einem Bordnetz, wie es beispielsweise aus der EP 1 013 506 A2 bekannt ist, mindestens zwei bidirektionale DC/DC-Wandler parallel zwischen einem Primärsystem, das den Generator und die Fahrzeugbatterie umfasst, und einem Sekundärsystem, das dort einen Superkondensator als Primärsystem umfasst, betrieben. Die Verwendung meh rerer parallel geschalteter DC/DC-Wandler dient der Reduktion von EMV-Störungen.
  • Bei Fahrzeugen mit Start-Stop-Funktion tritt bei dem gattungsgemäßen Bordnetz folgendes Problem auf: Während der Startphase, bei der ein hoher Startstrom in der Größenordnung von 500 bis 1000 A während einer Zeitdauer von 0,5 bis 1 s fließt, bricht die Bordnetzspannung auf bis zu 6 bis 7 V ein. Dies hat zur Folge, dass verschiedene spannungssensible Verbraucher, d. h. Verbraucher, die eine Mindestspannung von ca. 9 V für ihren ordnungsgemäßen Betrieb benötigen, beispielsweise das Radio, sich wegen Unterspannung kurzzeitig abschalten. Im Fahrbetrieb ist dies sehr störend.
  • Aus der DE 102 48 658 A1 ist eine Lösung für dieses Problem bekannt. Diese sieht einen Umschalter vor, mit dem ein spannungssensibler Verbraucher jeweils über einen Leistungsverteiler im Normalbetrieb mit der Fahrzeugbatterie, während eines Startvorgangs mit einem Superkondensator verbunden wird. Der Leistungsverteiler wird demnach nur in eine Richtung betrieben und dient für eine leistungsbegrenzte Versorgung des sensiblen Verbrauchers durch Pulsweitenmodulation. Diese Pulsweitenmodulation wirkt sich wie eine Spannungsbegrenzung nach oben auf einen festgelegten Wert aus, so dass bei einer Umschaltung auf eine Versorgung durch den Superkondensator keine Leistungserhöhung auftritt. Der Leistungsverteiler ist demnach nur während des Startvorgangs in Betrieb. Dies resultiert in einer ineffizienten Auslastung der Komponenten des Bordnetzes gemäß der genannten DE 102 48 658 A1 . Infolge des geringen in einem Fahrzeug vorhandenen Bauraums ist eine effiziente Auslastung der vorhandenen Komponenten erwünscht.
  • Die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht deshalb darin, ein gattungsgemäßes Bordnetz bzw. ein gattungsgemäßes Verfahren zum Betreiben eines Bordnetzes derart weiterzubilden, dass eine möglichst effiziente Auslastung der Komponenten dieses Bordnetzes ermöglicht wird.
  • Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Bordnetz mit den Merkmalen von Patentanspruch 1 sowie durch ein Verfahren zum Betreiben eines Bordnetzes mit den Merkmalen von Patentanspruch 8.
  • Die vorliegende Erfindung basiert auf der Erkenntnis, dass die obige Aufgabe gelöst werden kann, wenn anstelle des Leistungsverteilers ebenfalls ein bidi rektionaler DC/DC-Wandler verwendet wird. Jeder DC/DC-Wandler weist einen ersten und einen zweiten Anschluss auf. Der jeweils erste Anschluss ist mit dem Energiespeicher, d. h. dem Superkondensator, verbunden. Der zweite Anschluss des bereits vorhandenen DC/DC-Wandlers ist mit der Fahrzeugbatterie verbunden. Der zweite Anschluss des hinzugekommenen DC/DC-Wandlers ist mit dem sensiblen Verbraucher verbunden. Um eine möglichst effiziente Auslastung des hinzugekommenen DC/DC-Wandlers zu ermöglichen, ist zwischen die beiden zweiten Anschlüsse der DC/DC-Wandler ein Sperrelement geschaltet, das ausgelegt ist, einen Stromfluss vom zweiten Anschluss des hinzugekommenen DC/DC-Wandlers zum zweiten Anschluss des bereits vorhandenen DC/DC-Wandlers zu verhindern. Damit wird sichergestellt, dass der sensible Verbraucher während des Startvorgangs nur aus dem Energiespeicher mit Energie versorgt wird. Ein Spannungseinbruch auf dem Abschnitt des Bordnetzes, an dem die Fahrzeugbatterie und der Starter hängen, berührt daher den spannungssensiblen Verbraucher nicht. Umgekehrt kann außerhalb eines Startvorgangs der hinzugekommene bidirektionale DC/DC-Wandler ohne weiteres zum Aufladen des Energiespeichers genutzt werden. Nach dem Startvorgang wird der spannungssensible Verbraucher aus dem Bordnetzteil versorgt, an dem die Fahrzeugbatterie angeschlossen ist. Dieses Bordnetzteil kann dabei durch aus dem Energiespeicher entnommene Energie gestützt sein. In einem realisierten Ausführungsbeispiel ergab sich eine Nutzung des hinzugekommenen DC/DC-Wandlers von über 30% der Fahrdauer. Vergleicht man dies mit dem Leistungsverteiler aus dem Stand der Technik, der nur während der Startphase genutzt wird, resultiert dies in einer unvergleichlich höheren Nutzungseffizienz.
  • Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel umfasst das Sperrelement eine Diode, wobei die Kathode der Diode mit dem zweiten Anschluss des mindestens einen ersten DC/DC-Wandlers und die Anode mit dem zweiten Anschluss des mindestens einen zweiten DC/DC-Wandlers gekoppelt ist. In einer Variante hiervon ist das Sperrelement lediglich als Diode realisiert. Dies zeichnet sich durch eine besonders kostengünstige Realisierbarkeit aus.
  • Das Sperrelement kann jedoch auch als elektronischer Schalter realisiert sein oder als Parallelschaltung der erwähnten Diode und eines elektronischen Schalters. Für den elektronischen Schalter ist dann weiterhin eine Ansteuerschaltung im Bordnetz vorgesehen. Die Beteiligung eines elektronischen Schalters bietet den Vorteil, dass der hinzugekommene DC/DC- Wandler nunmehr nicht nur zur Ladung des Energiespeichers Anwendung finden kann, sondern auch zur Speisung des Bordnetzes, d. h. des Zweigs des Bordnetzes, an dem die Fahrzeugbatterie, der Starter und weitere Verbraucher angeordnet sind. Dadurch lässt sich die Benutzungseffizienz des hinzugekommenen DC/DC-Wandlers weiter erhöhen. In einem realisierten Ausführungsbeispiel betrug die Nutzungsdauer über 45% der Fahrzeugbetriebsdauer.
  • Jeder der im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung erwähnte DC/DC-Wandler kann als Parallelschaltung mehrerer DC/DC-Wandler ausgebildet sein, um die EMV-Störungen zu reduzieren. Bevorzugt ist dann der mindestens eine erste und/oder der mindestens eine zweite DC/DC-Wandler als bidirektionaler Wandler ausgebildet.
  • Weiterhin bevorzugt umfasst der mindestens eine erste und/oder der mindestens eine zweite DC/DC-Wandler eine Vorrichtung zur Begrenzung des Ladestroms für den mindestens einen Energiespeicher. Durch Begrenzung des Ladestroms werden einerseits die beteiligten DC/DC-Wandler weniger strapaziert, andererseits die Lebensdauer des Energiespeichers erhöht.
  • Der mindestens eine spannungssensible Verbraucher ist bevorzugt die Fahrzeugaudioanlage, insbesondere das Fahrzeugradio, und/oder das Navigationssystem und/oder die Innenbeleuchtung und/oder die Instrumentenbeleuchtung und/oder das Kombiinstrument und/oder das MMI. Anstelle des beschriebenen kurzzeitigen Abschaltens des Fahrzeugradios wird bei den anderen genannten Verbrauchern im Falle eines Spannungseinbruchs eine andere Störung verursacht: Bei einem Navigationssystem die Störung der Übermittlung einer Audioanweisung an den Fahrer oder ein Flackern der Instrumenten- oder Innenbeleuchtung. Generell wird damit der Betrieb dieser Komponenten nicht nur zuverlässiger, sondern auch ihre Lebensdauer erhöht.
  • Der Energiespeicher kann, wie bereits erwähnt, ein Superkondensator sein, er kann jedoch auch durch einen Lithium-Ionen-Akku realisiert sein.
  • Die mit Bezug auf das erfindungsgemäße Bordnetz vorgestellten bevorzugten Ausführungsformen und deren Vorteile gelten entsprechend, soweit anwendbar, für das erfindungsgemäße Verfahren.
  • Eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zeichnet sich dadurch aus, dass der mindestens eine erste und der mindestens eine zweite DC/DC-Wandler während eines Startvorgangs derart betrieben werden, dass ein Stromfluss vom jeweils ersten zum jeweils zweiten Anschluss ermöglicht wird. Durch den Betrieb des ursprünglich vorhandenen DC/DC-Wandlers wird demnach das Bordnetz gestützt, durch den hinzugekommenen DC/DC-Wandler wird der mindestens eine spannungssensible Verbraucher aus dem Energiespeicher, d. h. insbesondere dem Superkondensator, versorgt.
  • Weitere vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
  • Im Nachfolgenden werden nunmehr zwei Ausführungsbeispiele eines erfindungsgemäßen Bordnetzes unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:
  • 1 in schematischer Darstellung ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Bordnetzes; und
  • 2 in schematischer Darstellung ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Bordnetzes.
  • 1 zeigt in schematischer Darstellung ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Bordnetzes. Es umfasst einen ersten bidirektionalen DC/DC-Wandler 10 und einen zweiten bidirektionalen DC/DC-Wandler 20. Der erste DC/DC-Wandler 10 weist einen ersten Anschluss 12 und einen zweiten Anschluss 14 auf. Der zweite DC/DC-Wandler weist einen ersten Anschluss 16 und einen zweiten Anschluss 18 auf. Die ersten Anschlüsse 12 und 16 sind mit einem Superkondensator 22 gekoppelt. Der zweite Anschluss 18 des zweiten DC/DC-Wandlers 20 ist mit dem Teil des Bordnetzes gekoppelt, der die Fahrzeugbatterie 24, den über einen Schalter 26 mit diesem Teil des Bordnetzes koppelbaren Starter 28 sowie diverse spannungsunsensiblere Verbraucher, von denen die Verbraucher 30 und 32 beispielhaft eingezeichnet sind, umfasst. Der zweite Anschluss 14 des ersten DC/DC-Wandlers 10 ist mit mindestens einem spannungssensiblen Verbraucher, beispielsweise dem Verbraucher 34, der das Fahrzeugradio darstellen kann, verbunden. Anstelle des Verbrauchers 34 können auch mehrere spannungssensible Verbraucher angeschlossen sein. Spannungssensible Verbraucher sind vorliegend, im Vergleich zu spannungsunsensibleren Verbrauchern, Verbraucher, deren Betrieb beim Absinken der sie versorgenden Spannung, wie zum Beispiel das Absinken der Bordnetzspannung während des Startvorgangs des Fahrzeugs, unter einen bestimmten Wert gestört wird. Sowohl der erste DC/DC-Wandler 10 als auch der zweite DC/DC-Wandler 20 können durch mehrere parallel geschaltete DC/DC-Wandler realisiert sein. Der zweite Anschluss 14 des ersten DC/DC-Wandlers 10 ist über einen Schalter 36 mit dem zweiten Anschluss 18 des zweiten DC/DC-Wandlers 20 verbunden. Anstelle des Schalters 36 oder zusätzlich zu diesem kann eine Diode 38 vorgesehen sein. Der Schalter 36 und/oder die Diode 38 wirken als Sperrelement und verhindern einen Stromfluss bei einem Spannungseinbruch auf dem Teil des Bordnetzes, das die Fahrzeugbatterie 24 umfasst, vom zweiten Anschluss 14 des ersten DC/DC-Wandlers 10 zum zweiten Anschluss 18 des zweiten DC/DC-Wandlers 20.
  • 2 zeigt in schematischer Darstellung ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Bordnetzes, bei dem Bauelemente, die denen von 1 entsprechen, mit den im Zusammenhang mit 1 eingeführten Bezugszeichen bezeichnet sind. Bei der Ausführungsform von 2 ist der zweite DC/DC-Wandler von 1 durch zwei parallel geschaltete DC/DC-Wandler 20, 20' ersetzt. Überdies ist eine Ansteuerschaltung 40 für den Schalter 36 eingezeichnet. Der Eingang 42 der Ansteuerschaltung 40 ist ausgelegt, ein Signal zu empfangen, das einem Startvorgang entspricht. Dies ist üblicherweise in einem Fahrzeug das so genannte Klemme-50-Signal. Die Ansteuerschaltung 40 ist dann ausgelegt, beim Empfang eines derartigen Signals den Schalter 36 zu öffnen. Während der restlichen Zeit, d. h. außerhalb eines Startvorgangs ist der Schalter 36 geschlossen. Damit stehen während des normalen Fahrzeugbetriebs drei parallel geschaltete DC/DC-Wandler 10, 20, 20' zur Verfügung. Der erste DC/DC-Wandler 10 umfasst einen ersten Schalter 44 und zweiten Schalter 46, der zweite DC/DC-Wandler 20 umfasst einen ersten Schalter 48 und einen zweiten Schalter 50, der dritte DC/DC-Wandler 20' umfasst einen ersten Schalter 52 und einen zweiten Schalter 54. Der erste DC/DC-Wandler 10 umfasst eine Induktivität 56, der zweite DC/DC-Wandler 20 umfasst eine Induktivität 58 und der dritte DC/DC-Wandler umfasst eine Induktivität 60. Zur Begrenzung des Ladestroms ist in jedem DC/DC-Wandler 10, 20, 20' ein weiterer Schalter vorgesehen. Dies ist im DC/DC-Wandler 10 der Schalter 62, im DC/DC-Wandler 20 der Schalter 64 und im DC/DC-Wandler 20' der Schalter 66. Ansteuerschaltungen für die jeweiligen Schalter sind der Übersichtlichkeit we gen nicht eingezeichnet, da diese dem Fachmann bekannt sind. Jeder Schalter ist vorliegend als MOSFET realisiert. Für den Fall, dass die Bodydiode des MOSFET zu schwach dimensioniert ist, kann, wie vorliegend, jedem Schalter 44, 46, 48, 50, 52, 54, 62, 64, 66 eine diskrete Diode parallel geschaltet sein.
  • Bei geschlossenem Schalter 36 kann demnach durch alle drei DC/DC-Wandler 10, 20, 20' elektrische Energie in den Schubphasen des Kraftfahrzeugs an den Superkondensator 22 transportiert und dort gespeichert werden. In den Zugphasen kann diese Energie wieder ins Bordnetz, d. h. den Teil des Bordnetzes, an dem die Fahrzeugbatterie 24 angeschlossen ist, und über den Schalter 36 damit auch an den spannungssensiblen Verbraucher 34, abgegeben werden. Bricht in den Startphasen die Bordnetzspannung ein, wird der Schalter 36 geöffnet. Der DC/DC-Wandler 10 stabilisiert das erste Teilnetz, an dem der spannungssensible Verbraucher 34 angeschlossen ist. Die DC/DC-Wandler 20, 20' unterstützen das zweite Teilnetz, das die Fahrzeugbatterie 24, den Starter 28 und diverse spannungsunsensible Verbraucher 30, 32 umfaßt. Spannungseinbrüche können in diesem zweiten Teilnetz wegen des hohen Startstroms nicht beseitigt, sondern lediglich abgefedert werden. Die Energie für die Stabilisierung beider Teilnetze während des Startvorgangs kommt aus dem Superkondensator 22. Dieser kann daher ausgelegt sein, immer eine Energiereserve bereitzuhalten.
  • Der Schalter 36 ist bevorzugt als Relaisschalter oder als MOSFET-Schalter ausgebildet. Da der DC/DC-Wandler 10 mehrere Funktionen erfüllt, d. h. vorliegend die Stabilisierung des ersten Teilnetzes, an das der sensible Verbraucher 34 angeschlossen ist, während eines Startvorgangs sowie das Laden und Entladen des Superkondensators 22 im Normalbetrieb des Kraftfahrzeugs, kann durch die vorliegende Erfindung eine Kosten-, Platz- und Gewichtseinsparung erzielt werden.
  • 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
    • - EP 1013506 A2 [0002]
    • - DE 10248658 A1 [0004, 0004]

Claims (9)

  1. Bordnetz für ein Kraftfahrzeug mit – mindestens einer Fahrzeugbatterie (24); – mindestens einem spannungssensiblen Verbraucher (34); – mindestens einem Energiespeicher (22); und – mindestens einem ersten (10) und mindestens einem zweiten DC/DC-Wandler (20, 20'), die jeweils einen ersten (12, 16) und einen zweiten Anschluss (14, 18) aufweisen, wobei der jeweils erste Anschluss (12, 16) mit dem mindestens einen Energiespeicher (22) gekoppelt ist, wobei der zweite Anschluss (14) des mindestens einen ersten DC/DC-Wandlers (10) mit dem mindestens einen spannungssensiblen Verbraucher (34) gekoppelt ist, und wobei der zweite Anschluss (18) des mindestens einen zweiten DC/DC-Wandlers (20, 20') mit der mindestens einen Fahrzeugbatterie (24) gekoppelt ist; dadurch gekennzeichnet, dass das Bordnetz weiterhin ein Sperrelement aufweist, das zwischen den zweiten Anschluss (14) des mindestens einen ersten DC/DC-Wandlers (10) und den zweiten Anschluss (18) des mindestens einen zweiten DC/DC-Wandlers (20, 20') gekoppelt ist und ausgelegt ist, einen Stromfluss vom zweiten Anschluss (14) des mindestens einen ersten DC/DC-Wandlers (10) zum zweiten Anschluss (18) des mindestens einen zweiten DC/DC-Wandlers (20, 20') zu verhindern.
  2. Bordnetz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Sperrelement eine Diode (38) umfasst, wobei die Kathode der Diode (38) mit dem zweiten Anschluss (14) des mindestens einen ersten DC/DC-Wandlers (10) und die Anode mit dem zweiten Anschluss (18) des mindestens einen zweiten DC/DC-Wandlers (20, 20') gekoppelt ist.
  3. Bordnetz nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Sperrelement einen elektronischen Schalter (36) umfasst, wobei das Bordnetz weiterhin eine Ansteuerschaltung (40) für den elektronischen Schalter (36) umfasst.
  4. Bordnetz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine erste (10) und/oder der mindestens eine zweite DC/DC-Wandler (20, 20') als bidirektionaler Wandler ausgebildet ist.
  5. Bordnetz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine erste (10) und/oder der mindestens eine zweite DC/DC-Wandler (20, 20') eine Vorrichtung zur Begrenzung des Ladestroms für den mindestens einen Energiespeicher (22) umfasst.
  6. Bordnetz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine spannungssensible Verbraucher (34) die Fahrzeugaudioanlage, insbesondere das Fahrzeugradio, und/oder das Navigationssystem und/oder die Innenbeleuchtung und/oder die Instrumentenbeleuchtung und/oder das Kombiinstrument und/oder das MMI, darstellt.
  7. Bordnetz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Energiespeicher ein Superkondensator (22) und/oder ein Lithium-Ionen-Akku ist.
  8. Verfahren zum Betreiben eines Bordnetzes eines Kraftfahrzeugs, wobei das Bordnetz mindestens eine Fahrzeugbatterie (24), mindestens einen spannungssensiblen Verbraucher (34), mindestens einen Energiespeicher (22) und mindestens einen ersten (10) und mindestens einen zweiten DC/DC-Wandler (20, 20') aufweist, wobei der mindestens eine erste (10) und der mindestens eine zweite DC/DC-Wandler (20, 20') jeweils einen ersten (12, 16) und einen zweiten Anschluss (14, 18) aufweisen, wobei der jeweils erste Anschluss (12, 16) mit dem mindestens einen Energiespeicher (22) gekoppelt ist, wobei der zweite Anschluss (14) des mindestens einen ersten DC/DC-Wandlers (10) mit dem mindestens einen spannungssensiblen Verbraucher (34) gekoppelt ist, wobei der zweite Anschluss (14, 18) des mindestens einen DC/DC-Wandlers (10, 20) mit der mindestens einen Fahrzeugbatterie (24) gekoppelt ist; gekennzeichnet durch folgenden während eines Startvorgangs ablaufenden Schritt: a) Verhindern mittels eines Sperrelements eines Stromflusses vom zweiten Anschluss (14) des mindestens einen ersten DC/DC-Wandlers (10) zum zweiten Anschluss (18) des mindestens einen zweiten DC/DC-Wandlers (20, 20').
  9. Verfahren nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch folgenden weiteren während eines Startvorgangs ablaufenden Schritt: b) Betreiben des mindestens einen ersten (10) und des mindestens einen zweiten DC/DC-Wandlers (20, 20') derart, dass ein Stromfluss vom jeweils ersten (12, 16) zum jeweils zweiten Anschluss (14, 18) ermöglicht wird.
DE102007017187A 2007-04-12 2007-04-12 Bordnetz für ein Kraftfahrzeug und Verfahren zum Betreiben eines Bordnetzes eines Kraftfahrzeugs Expired - Fee Related DE102007017187B4 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102007017187A DE102007017187B4 (de) 2007-04-12 2007-04-12 Bordnetz für ein Kraftfahrzeug und Verfahren zum Betreiben eines Bordnetzes eines Kraftfahrzeugs

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102007017187A DE102007017187B4 (de) 2007-04-12 2007-04-12 Bordnetz für ein Kraftfahrzeug und Verfahren zum Betreiben eines Bordnetzes eines Kraftfahrzeugs

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102007017187A1 true DE102007017187A1 (de) 2008-10-16
DE102007017187B4 DE102007017187B4 (de) 2011-07-21

Family

ID=39744191

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102007017187A Expired - Fee Related DE102007017187B4 (de) 2007-04-12 2007-04-12 Bordnetz für ein Kraftfahrzeug und Verfahren zum Betreiben eines Bordnetzes eines Kraftfahrzeugs

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102007017187B4 (de)

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010013569A1 (de) * 2010-03-30 2011-10-06 Gm Global Technology Operations Llc (N.D.Ges.D. Staates Delaware) Versorgungsschaltung für die elektrische Versorgung eines Fahrzeugs
WO2013075975A1 (de) * 2011-11-22 2013-05-30 Continental Automotive Gmbh Bordnetz und verfahren zum betreiben eines bordnetzes
DE102012204976A1 (de) 2012-03-28 2013-10-02 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Fahrzeug mit einer Bordnetzarchitektur und Verfahren zum Betreiben derselben
DE102012206772A1 (de) 2012-04-25 2013-10-31 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Stützspeicher mit Mittenabgriff
US8629573B2 (en) 2010-05-25 2014-01-14 Audi Ag On-board electrical system for a motor vehicle, motor vehicle and method for operating an on-board electrical system
CN104097596A (zh) * 2013-04-10 2014-10-15 罗伯特·博世有限公司 机动车多电压车用电路及其运行方法和实现该方法的机构
DE102014215615A1 (de) * 2014-08-07 2016-02-11 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Bordnetz zum Versorgen eines Startermotors für ein Fahrzeug mit einem hybriden Antrieb
DE102016210153A1 (de) * 2016-06-08 2017-12-14 Volkswagen Aktiengesellschaft Kraftfahrzeug-Bordnetz und Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeug-Bordnetzes
DE102018202739A1 (de) * 2018-02-23 2019-08-29 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verfahren und Steuereinheit zum Betrieb eines Energiebordnetzes mit zumindest zwei Teilnetzen
DE102018217622B3 (de) 2018-10-15 2020-01-16 Audi Ag Versorgungsnetzstruktur und Kraftfahrzeug mit einer Versorgungsnetzstruktur zur Energieversorgung von elektronischen Fahrzeugkomponenten

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3024130B1 (de) 2014-11-21 2017-08-02 Brusa Elektronik AG DC/DC-Wandlereinrichtung
DE102020200994A1 (de) 2020-01-28 2021-07-29 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Elektrische Achse für einen Traktionsantrieb in einem Elektrofahrzeug und Elektrofahrzeug mit einer elektrischen Achse
DE102021200578A1 (de) 2021-01-22 2022-07-28 Volkswagen Aktiengesellschaft Kraftfahrzeugbordnetz

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19846319C1 (de) * 1998-10-08 2000-02-17 Daimler Chrysler Ag Energieversorgungsschaltung für ein Kraftfahrzeugbordnetz mit zwei Spannungsversorgungszweigen
EP1013506A2 (de) 1998-12-21 2000-06-28 Audi Ag Bordnetz für ein Kraftfahrzeug
DE10248658A1 (de) 2002-10-18 2004-05-13 Daimlerchrysler Ag Vorrichtung zur Bordnetzstabilisierung bei Stopp/Startbetrieb
DE102006010713A1 (de) * 2006-03-08 2007-09-20 Audi Ag Bordnetz für ein Fahrzeug und Verfahren zur Energieversorgung eines sicherheitsrelevanten Verbrauchers eines Bordnetzes

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19846319C1 (de) * 1998-10-08 2000-02-17 Daimler Chrysler Ag Energieversorgungsschaltung für ein Kraftfahrzeugbordnetz mit zwei Spannungsversorgungszweigen
EP1013506A2 (de) 1998-12-21 2000-06-28 Audi Ag Bordnetz für ein Kraftfahrzeug
DE10248658A1 (de) 2002-10-18 2004-05-13 Daimlerchrysler Ag Vorrichtung zur Bordnetzstabilisierung bei Stopp/Startbetrieb
DE102006010713A1 (de) * 2006-03-08 2007-09-20 Audi Ag Bordnetz für ein Fahrzeug und Verfahren zur Energieversorgung eines sicherheitsrelevanten Verbrauchers eines Bordnetzes

Cited By (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010013569A1 (de) * 2010-03-30 2011-10-06 Gm Global Technology Operations Llc (N.D.Ges.D. Staates Delaware) Versorgungsschaltung für die elektrische Versorgung eines Fahrzeugs
US8760001B2 (en) 2010-03-30 2014-06-24 GM Global Technology Operations LLC Supplying circuit for the electrical supply of a vehicle
US8629573B2 (en) 2010-05-25 2014-01-14 Audi Ag On-board electrical system for a motor vehicle, motor vehicle and method for operating an on-board electrical system
WO2013075975A1 (de) * 2011-11-22 2013-05-30 Continental Automotive Gmbh Bordnetz und verfahren zum betreiben eines bordnetzes
US10000168B2 (en) 2011-11-22 2018-06-19 Continental Automotive Gmbh Vehicle electrical system and method for operating a vehicle electrical system
JP2015503315A (ja) * 2011-11-22 2015-01-29 コンチネンタル オートモーティヴ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングContinental Automotive GmbH 車載電気システム、および車載電気システムの動作方法
US9347414B2 (en) 2012-03-28 2016-05-24 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Vehicle with an electric system architecture, and method for operating same
DE102012204976A1 (de) 2012-03-28 2013-10-02 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Fahrzeug mit einer Bordnetzarchitektur und Verfahren zum Betreiben derselben
WO2013144196A1 (de) 2012-03-28 2013-10-03 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Fahrzeug mit einer bordnetzarchitektur und verfahren zum betreiben derselben
CN104271404B (zh) * 2012-03-28 2016-11-09 宝马股份公司 用于运行车辆的方法
CN104271404A (zh) * 2012-03-28 2015-01-07 宝马股份公司 包括车载电网架构的车辆和用于运行车辆的方法
WO2013160341A1 (de) 2012-04-25 2013-10-31 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Stützspeicher mit mittenabgriff für fahrzeugbordnetz
US9656620B2 (en) 2012-04-25 2017-05-23 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Backup store with center tap for vehicle onboard power supply system
DE102012206772A1 (de) 2012-04-25 2013-10-31 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Stützspeicher mit Mittenabgriff
CN104097596A (zh) * 2013-04-10 2014-10-15 罗伯特·博世有限公司 机动车多电压车用电路及其运行方法和实现该方法的机构
CN104097596B (zh) * 2013-04-10 2018-11-13 罗伯特·博世有限公司 机动车多电压车用电路及其运行方法和实现该方法的机构
DE102014215615A1 (de) * 2014-08-07 2016-02-11 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Bordnetz zum Versorgen eines Startermotors für ein Fahrzeug mit einem hybriden Antrieb
DE102016210153A1 (de) * 2016-06-08 2017-12-14 Volkswagen Aktiengesellschaft Kraftfahrzeug-Bordnetz und Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeug-Bordnetzes
DE102018202739A1 (de) * 2018-02-23 2019-08-29 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verfahren und Steuereinheit zum Betrieb eines Energiebordnetzes mit zumindest zwei Teilnetzen
DE102018217622B3 (de) 2018-10-15 2020-01-16 Audi Ag Versorgungsnetzstruktur und Kraftfahrzeug mit einer Versorgungsnetzstruktur zur Energieversorgung von elektronischen Fahrzeugkomponenten

Also Published As

Publication number Publication date
DE102007017187B4 (de) 2011-07-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102007017187B4 (de) Bordnetz für ein Kraftfahrzeug und Verfahren zum Betreiben eines Bordnetzes eines Kraftfahrzeugs
DE102009055053A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Entladung eines Energiespeichers in einem Hochspannungsnetz
DE102014208192A1 (de) Vorrichtung und zum Verbinden eines Basis-Bordnetzes mit einem insbesondere sicherheitsrelevanten Teilnetz
DE102012200804A1 (de) Bordnetz und Verfahren zum Betreiben eines Bordnetzes
DE102008002177A1 (de) Mehrere Teilbordnetze umfassendes Bordnetz mit Spannungswandler
DE112012007029T5 (de) Energieversorgungs-Handhabungssystem und Energieversorgungs-Handhabungsverfahren
DE102014219133A1 (de) Bordnetz
DE102014208201A1 (de) Vorrichtung zur Versorgung zumindest eines Verbrauchers
DE102014225431B4 (de) Vorrichtung und Verfahren zum Trennen und Verbinden zweier Teilbordnetze
DE102015214732A1 (de) Verfahren zum Betrieb einer Energiespeichereinrichtung sowie Kraftfahrzeug mit einer Energiespeichereinrichtung
DE102010013569A1 (de) Versorgungsschaltung für die elektrische Versorgung eines Fahrzeugs
DE102016101081A1 (de) Bordnetz für ein Fahrzeug
DE10248658A1 (de) Vorrichtung zur Bordnetzstabilisierung bei Stopp/Startbetrieb
EP1702808A2 (de) Vorrichtung zur Spannungsversorgung der Verbraucher eines Kraftfahrzeug-Bordnetzes unter Verwendung von mehreren Generatoren
DE102009050126B4 (de) Bordnetz für ein Kraftfahrzeug
EP3891857A1 (de) Vorrichtung und verfahren zur entladung eines zwischenkreiskondensators
DE102015003231A1 (de) Verfahren zur Spannungsversorgung eines Bordnetzes eines Kraftfahrzeugs
DE102017221621A1 (de) Vorrichtung zur redundanten Energieversorgung zumindest eines Verbrauchers eines Kraftfahrzeugs aus einem Bordnetz, Bordnetz sowie Kraftfahrzeug
DE102012003023A1 (de) Energieversorgungseinheit zur Energieversorgung eines Fahrzeugs
DE2645784C3 (de) Batterie-Ladegerät für eine Zweispannungsanlage in einem Kraftfahrzeug
DE102014104946A1 (de) Schaltungsanordnung zur Stromversorgung
EP1427605B1 (de) Stabilisierung eines bordnetzes durch erzeugung kurzfristig verfügbarer energie
DE10324250B4 (de) Spannungsversorgungssystem für sicherheitsrelevante elektrische Verbraucher
DE102016123063B4 (de) Verfahren und ansteuereinrichtung zum sequenzgesteuerten ansteuern von lasten an einem stromverteiler für ein kraftfahrzeug
DE102012200823A1 (de) Bordnetz mit Gleichspannungswandler, Steuereinrichtung und zugehöriges Betriebsverfahren

Legal Events

Date Code Title Description
OM8 Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final

Effective date: 20111022

R084 Declaration of willingness to licence
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee