DE102010026772A1 - Electrical supply circuit for vehicle, has control circuits that control down converters respectively so that consumer voltages produced by down converters are supplied to consumers during emergency mode - Google Patents

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Abstract

The circuit has an accumulator for producing accumulator supply voltage, and an upward transducer (11) for producing intermediate voltage from accumulator supply voltage. The down converters (21,22) are provided for supplying consumer voltages (UA2,UA3) produced from intermediate voltages to consumers (V2,V3) such as retention mechanism and door lock mechanism of vehicle respectively. The control circuits (25,26) control the down converters respectively so that consumer voltages are supplied to consumers during emergency mode. An independent claim is included for method for operating electrical supply circuit of vehicle.

Description

Die Anmeldung betrifft eine Notfallenergieversorgung für ein Fahrzeug. Fahrzeuge mit Verbrennungsmotoren weisen üblicherweise einen Bleiakkumulator auf, der während der Fahrt aufgeladen wird und die Verbraucher des Fahrzeugs mit elektrischer Energie versorgt. Im Folgenden wird der Begriff Batterie synonym mit dem Begriff Akkumulator verwendet.The application relates to an emergency energy supply for a vehicle. Vehicles with internal combustion engines usually have a lead-acid battery which is charged while driving and supplies the consumers of the vehicle with electrical energy. In the following, the term battery is used synonymously with the term accumulator.

Dadurch, dass inzwischen viele verschiedene Verbraucher in einem Fahrzeug integriert werden, steigt der Verbrauch an elektrischer Leistung in dem Fahrzeug. Um eine sichere Stromversorgung weiterhin bereitzustellen, schlägt die US 7,236,893 B1 vor, Stromverbraucher in sicherheitskritische und weniger sicherheitskritische zu unterteilen und die weniger sicherheitskritischen Verbraucher abschaltbar zu machen.The fact that now many different consumers are integrated in a vehicle, the consumption of electrical power in the vehicle increases. To continue providing a secure power supply, the US Pat. No. 7,236,893 B1 subdividing electricity consumers into safety-critical and less safety-critical ones and making it possible to switch off the less safety-critical consumers.

Trotzdem ist es immer noch kritisch, Verbraucher während des Anlassen des Motors mit einer Versorgungsspannung zu versorgen, da die Batteriespannung stark einbricht.Nevertheless, it is still critical to provide consumers with a supply voltage while starting the engine, as the battery voltage drops sharply.

Aufgabe ist es somit, eine Notfallenergieversorgung für ein Fahrzeug bereitzustellen, die auch in kritischen Situationen, insbesondere bei Unfällen, genügend Energie für sicherheitskritische Verbraucher bereitstellt.The object is therefore to provide an emergency energy supply for a vehicle that provides sufficient energy for safety-critical consumers even in critical situations, especially in accidents.

Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.This object is solved by the subject matter of the independent claim. Advantageous embodiments will become apparent from the dependent claims.

Gemäß der Anmeldung wird eine Versorgungsschaltung für die elektrische Versorgung eines Fahrzeugs bereitgestellt. Eine Batterie dient zum Erzeugen einer Batterieversorgungsspannung. Die Versorgungsschaltung weist zudem eine erste Energieversorgungseinheit zum Erzeugen einer ersten Verbraucherspannung zum Versorgen eines ersten Verbrauchers auf. Eine zweite Energieversorgungseinheit ist zum Erzeugen einer zweiten Verbraucherspannung zum Versorgen eines zweiten Verbrauchers vorgesehen. Eine Steuerschaltung dient zum Steuern der ersten Energieversorgungseinheit und der zweiten Energieversorgungseinheit.According to the application, a supply circuit for the electrical supply of a vehicle is provided. A battery is used to generate a battery supply voltage. The supply circuit also has a first power supply unit for generating a first load voltage for supplying a first load. A second power supply unit is provided for generating a second load voltage for supplying a second load. A control circuit serves to control the first power supply unit and the second power supply unit.

Die Steuerschaltung ist derart ausgebildet, dass in einem Notfallmodus des Fahrzeugs der zweite Verbraucher von der ersten Verbraucherspannung und von der zweiten Verbraucherspannung versorgt wird und die erste Energieversorgungseinheit die erste Verbraucherspannung erzeugt und der zweite Energieversorgungseinheit die zweite Verbraucherspannung erzeugt.The control circuit is designed such that in an emergency mode of the vehicle, the second load is supplied by the first load voltage and the second load voltage and the first power supply unit generates the first load voltage and the second power supply unit generates the second load voltage.

Die Versorgungsschaltung ermöglicht, dass die einzelnen Verbraucher jeweils mit Hilfe der einzelnen Energieversorgungseinheiten mit elektrischer Energie versorgt werden. Damit können einzelne Verbraucher je nach Modus einzeln deaktiviert werden, wenn sie für die aktuelle Fahrsituation nicht notwendig sind und zur Zeit wenig Energie zur Verfügung steht.The supply circuit enables the individual consumers to be supplied with electrical energy in each case with the aid of the individual energy supply units. This allows individual consumers to be deactivated individually depending on the mode, if they are not necessary for the current driving situation and there is currently little energy available.

Mit dem Notfallmodus können die Energieversorgungseinheiten gebündelt werden und der erste Verbraucher mit Hilfe der ersten und der zweiten Energieversorgungseinheit versorgt werden. Dieser Notfallmodus ist besonders geeignet, beispielsweise wenn ein Türöffnungssystem in einem Notfall, insbesondere nach einem Unfall, sicher versorgt werden muss, damit die Tür öffnet.With the emergency mode, the energy supply units can be bundled and the first consumer can be supplied with the aid of the first and the second energy supply unit. This emergency mode is particularly suitable, for example, when a door opening system must be safely supplied in an emergency, especially after an accident, so that the door opens.

Auch besonders geeignet ist die Versorgungsschaltung für Rückhaltesysteme, die in einem Notfallmodus, dem in der Regel ein Unfall vorangeht, sicher funktionieren müssen. Rückhaltesysteme dienen dazu, Fahrzeuginsassen auf ihrem Sitz zu halten. Dazugehören u. a. Gurtstraffer und Airbags.Also particularly suitable is the supply circuit for restraint systems, which must work safely in an emergency mode, which usually precedes an accident. Restraint systems serve to keep vehicle occupants in their seat. Belong to u. a. Belt tensioners and airbags.

In einer Ausführungsform wird der erste Verbraucher von keiner Spannungsversorgung versorgt und somit deaktiviert. Damit wird sichergestellt, dass möglichst viel Energie für diejenigen Anwendungen zur Verfügung steht, die im Notfall unbedingt benötigt werden. Diese sind insbesondere die oben genannte Türöffnungssystem und die Rückhaltesysteme.In one embodiment, the first consumer is powered by no power supply and thus deactivated. This ensures that as much energy as possible is available for those applications that are absolutely necessary in an emergency. These are in particular the above-mentioned door opening system and the restraint systems.

Der Zwischenspeicher hat den Vorteil, dass Energie, die beispielsweise während der Rekuperation eines Fahrzeugs gewonnen wird, in dem Zwischenspeicher gespeichert wird. Durch die Konfiguration mit Aufwärtswandler und Abwärtswandler wird ermöglicht, dass der Zwischenspeicher auf eine höhere Spannung als die Batteriespannung geladen wird. Damit ist es möglich, möglichst viel elektrische Energie in dem Zwischenspeicher zu speichern.The buffer has the advantage that energy which is obtained, for example, during the recuperation of a vehicle is stored in the buffer. The up-converter and down-converter configuration allows the latch to be charged to a higher voltage than the battery voltage. This makes it possible to store as much electrical energy as possible in the buffer.

Somit können, beispielsweise während des Anlassvorgangs des Motors, Verbraucher, die normalerweise mit einer nur ungenügend hohen Batteriespannung versorgt würden, mit Hilfe der Energie aus dem Zwischenspeicher durch die Abwärtswandler versorgt werden.Thus, for example, during the starting process of the engine, consumers who would normally be supplied with insufficiently high battery voltage can be powered by the energy from the latch through the buck converters.

Die Versorgungsschaltung kann die Versorgungsspannung stabilisieren, ohne dass dies negativen Einfluss auf den Anlassvorgang hat und ohne dass der aus der Batterie entnommene Strom vermindert wird, da gespeicherte Energie verwendet wird. Vorgeschlagen wurden auch dezentrale Spannungsversorgungen, bei denen lokale, im Fahrzeug verteilte, Gleichstromsteller jeweilig einzelne Verbraucher mit elektrischer Energie versorgen. Es hat sich herausgestellt, dass eine dezentrale Spannungsversorgung dazu führen kann, dass beim Anlassen die dezentrale Gleichstromsteller besonders viel Strom für ihre Verbraucher anfordern. So sinkt die durch den Anlassvorgang bereits erniedrigte Batteriespannung zusätzlich, da dann Energie zu den einzelnen Verbrauchern fließt. Dezentrale Steuerungen können somit dazu neigen, Spannungsabfälle besonders beim Anlassen des Motors noch zu verstärken.The supply circuit can stabilize the supply voltage without adversely affecting the starting process and without reducing the current drawn from the battery as stored energy is used. Decentralized power supplies have also been proposed, in which local, distributed in the vehicle, DC chopper respectively supply individual consumers with electrical energy. It has turned out that a decentralized Voltage supply may cause that when starting the decentralized DC power controller request extra power for their consumers. Thus, the already lowered by the starting process battery voltage drops in addition, since then energy flows to the individual consumers. Decentralized controls can thus tend to increase voltage drops especially when starting the engine.

In einer Ausführungsform ist ein erster Schalter zum Verbinden eines Versorgungsknotens der ersten Verbraucherspannung mit einem Versorgungsknoten der Batteriespannung und ein zweiter Schalter zum Verbinden eines Versorgungsknotens der zweiten Verbraucherspannung mit einem Versorgungsknoten der Batteriespannung vorgesehen. Damit kann bzw. können in ausgewählten Betriebesmodi ein Verbraucher oder mehrere Verbraucher direkt von der Batterie versorgt werden. Es werden dabei geringe Verluste als bei der Versorgung durch die Abwärtswandler entstehen. Somit können in bestimmten Betriebsmodi die Verbraucher direkt von der Batterie versorgt werden, während in anderen Betriebsmodi Verbraucher von den Abwärtswandlern versorgt werden.In one embodiment, a first switch is provided for connecting a supply node of the first load voltage to a supply node of the battery voltage and a second switch for connecting a supply node of the second load voltage to a supply node of the battery voltage. Thus, one or more consumers can be supplied directly from the battery in selected operating modes. There will be small losses compared to the supply from the step-down converter. Thus, in certain operating modes, consumers may be powered directly by the battery, while in other modes of operation consumers may be powered by the buck converters.

In einer weiteren Ausführungsform ist ein weiterer Schalter zum Verbinden eines Versorgungsknotens der ersten Verbraucherspannung mit einem Versorgungsknoten der zweiten Verbraucherspannung vorgesehen. Durch Verbinden dieses Schalters können der erste Abwärtswandler und der zweite Abwärtswandler parallel geschaltet werden, so dass beispielsweise ein Verbraucher durch die zwei Abwärtswandler versorgt wird. Dies erhöht die Leistung, die für diesen Verbraucher bereitgestellt werden kann.In a further embodiment, a further switch is provided for connecting a supply node of the first load voltage to a supply node of the second load voltage. By connecting this switch, the first buck converter and the second buck converter can be connected in parallel so that, for example, a load is supplied by the two buck converters. This increases the power that can be provided to this consumer.

Die Steuerschaltung kann eine übergeordnete Steuerung und zwei untergeordnete Steuerungen aufweisen, wobei eine erste untergeordnete Steuerung den ersten Abwärtswandler ansteuert und die zweite untergeordnete Steuerung den zweiten Abwärtswandler ansteuert. Die übergeordnete Steuerung steuert dabei die erste untergeordnete Steuerung und die zweite untergeordnete Steuerung an.The control circuit may comprise a higher-level controller and two lower-level controllers, wherein a first lower-level controller drives the first down-converter and the second lower-level controller drives the second down converter. The higher-level controller controls the first subordinate controller and the second subordinate controller.

Mit einer solchen Konfiguration aus übergeordneter Steuerung und untergeordneten Steuerungen kann eine Vielzahl von Informationen verarbeitet werden. Informationen, beispielsweise über den Status der Batterie, die voraussichtlichen Belastungen der Versorgungsnetze und ähnliche Informationen, können in der übergeordneten Steuerung ausgewertet werden. Die übergeordnete Steuerung entscheidet dann, welche Abwärtswandler abgeschaltet werden und welche weiteren Schalter durchgeschaltet werden. Die übergeordnete Steuerung steuert die untergeordneten Steuerungen entsprechend an. Die untergeordneten Steuerungen sind dann lediglich mit der Aufgabe befasst, jeweils einen der Abwärtswandler anzusteuern. Dies hat Vorteile gegenüber einer vollständig zentralisierten Lösung, bei der lediglich eine zentrale Steuerung sämtliche Abwärtswandler ansteuern muss. Eine solche zentrale Steuerung könnte die Aufgaben nicht genügend priorisieren, so dass nicht genügend Rechenzeit für die Ansteuerung der Abwärtswandler vorhanden wäre.With such a configuration of superordinate control and subordinate controls, a large amount of information can be processed. Information, for example about the status of the battery, the anticipated loads of the supply networks and similar information, can be evaluated in the higher-level controller. The higher-level control then decides which down-converters are switched off and which other switches are switched through. The higher-level controller controls the subordinate controls accordingly. The subordinate controls are then only concerned with the task of controlling one of the downconverters. This has advantages over a fully centralized solution where only one centralized controller needs to drive all the downconverters. Such a central controller could not sufficiently prioritize the tasks, so that there would not be enough computation time to control the downconverters.

Durch einen weiteren Schalter zur Verbindung eines Versorgungsknotens der Batteriespannung mit einem Versorgungsknoten der Zwischenspannung kann der Speicher direkt von der Batterie versorgt werden. Dies ist beispielsweise in Ruhemodi des Fahrzeugs vorteilhaft, wenn absehbar ist, dass in den nächsten Wochen das Fahrzeug nicht benutzt wird. In diesem Fall kann der Zwischenspeicher von der Batterie direkt versorgt werden. Falls der Zwischenspeicher Kondensatoren enthält, können diese somit auf einem Spannungsniveau gehalten werden, das eine beschleunigte Alterung der Kondensatoren vermeidet.By another switch for connecting a supply node of the battery voltage to a supply node of the intermediate voltage of the memory can be powered directly from the battery. This is advantageous for example in quiet modes of the vehicle, if it is foreseeable that in the next few weeks the vehicle will not be used. In this case, the buffer can be powered directly from the battery. If the buffer contains capacitors, they can thus be kept at a voltage level which avoids accelerated aging of the capacitors.

Falls ein Gehäuse zur Aufnahme der Versorgungsschaltung vorgesehen ist und das Gehäuse einen Anschluss für externen Zwischenspeicher aufweist, kann der Zwischenspeicher teilweise im Gehäuse und teilweise außerhalb des Gehäuses vorgesehen werden. Dadurch ergibt sich eine aufrüstbare Versorgungsschaltung. Falls bei größeren Fahrzeugen oder bei einer größeren Anzahl von Verbrauchern im Fahrzeug größere Zwischenspeicher für die Zwischenspannung benötigt werden, kann der Zwischenspeicher außerhalb des Gehäuses zusätzlich zu dem im Gehäuse vorhandenen Zwischenspeicher parallel geschaltet werden. Das Gehäuse mit der darin befindlichen Versorgungsschaltung kann somit sowohl für kleine wie für große Fahrzeuge verwendet werden.If a housing is provided for receiving the supply circuit and the housing has a connection for external buffer, the buffer may be partially provided in the housing and partly outside the housing. This results in an upgradable supply circuit. If larger intermediate storage for the intermediate voltage is required for larger vehicles or for a larger number of consumers in the vehicle, the buffer outside of the housing in addition to the buffer in the housing can be connected in parallel. The housing with the supply circuit therein can thus be used for both small and large vehicles.

Mit einer Messschaltung zum Messen der ersten Verbraucherspannung und der zweiten Verbraucherspannung kann überprüft werden, ob der erste Abwärtswandler und der zweite Abwärtswandler funktionstüchtig sind und ob die Verbraucher mit den gewünschten Spannungsniveaus versorgt werden.With a measuring circuit for measuring the first load voltage and the second load voltage can be checked whether the first buck converter and the second buck converter are functional and whether the consumers are supplied with the desired voltage levels.

Die Versorgungsschaltung kann auch einen dritten Abwärtswandler zum Erzeugen einer dritten Verbraucherspannung zum Versorgen eines dritten Verbrauchers aus der Zwischenspannung aufweisen, wobei die Spannungshöhe der dritten Verbraucherspannung unabhängig von der ersten Verbraucherspannung und unabhängig von der zweiten Verbraucherspannung einstellbar ist. Damit ist es möglich, einzelne Verbraucher mit einer variablen Spannungshöhe zu versorgen. Dies kann sinnvoll sein, damit ein Verbraucher seine Leistungsaufnahme verringert.The supply circuit may also include a third buck converter for generating a third load voltage for supplying a third load from the intermediate voltage, wherein the voltage level of the third load voltage is adjustable independently of the first load voltage and independent of the second load voltage. This makes it possible to supply individual consumers with a variable voltage level. This may be useful for a consumer to reduce their power consumption.

Die Erfindung betrifft auch ein Fahrzeug mit einer Versorgungsschaltung. Vorzugsweise wird dabei die Versorgungsschaltung an einem relativ kühlen Ort im Fahrzeug vorgesehen, beispielsweise in der Nähe des Radkastens. Dabei muss allerdings beachtet werden, dass die Versorgungsschaltung gegen Spritzwasser geschützt ist. Im Motorraum ist es dagegen vergleichsweise warm, besonders der Einsatz von Supercaps als Zwischenspeicher wäre dabei problematisch, da Supercaps üblicherweise temperaturempfindlich sind. The invention also relates to a vehicle with a supply circuit. Preferably, the supply circuit is provided at a relatively cool location in the vehicle, for example in the vicinity of the wheel house. It should be noted, however, that the supply circuit is protected against splashing water. In the engine compartment, however, it is comparatively warm, especially the use of supercaps as a buffer would be problematic because supercaps are usually sensitive to temperature.

Die Anmeldung beschreibt auch ein Verfahren zum Betrieb der Energieversorgungsschaltung, in dem es einen Betriebsmodus gibt, bei dem der erste Verbraucher von der ersten Verbraucherspannung und gleichzeitig der zweiten Verbraucherspannung versorgt wird. Der erste Abwärtswandler erzeugt dabei die erste Verbraucherspannung und der zweite Abwärtswandler erzeugt die zweite Verbraucherspannung. Damit können Abwärtswandler gebündelt werden und der erste Verbraucher mit Hilfe des ersten und des zweiten Abwärtswandlers versorgt werden. Dieser zweite Betriebsmodus ist besonders geeignet, beispielsweise wenn ein Türschlossmechanismus in einem Notfall, beispielsweise nach einem Unfall, sicher versorgt werden muss, damit die Tür öffnet.The application also describes a method of operating the power supply circuit in which there is an operating mode in which the first load is supplied by the first load voltage and at the same time the second load voltage. The first buck converter generates the first load voltage and the second buck converter generates the second load voltage. Thus, buck converters can be bundled and the first load supplied by the first and second buck converters. This second mode of operation is particularly suitable, for example, when a door lock mechanism in an emergency, for example, after an accident, must be safely supplied to open the door.

Die vorstellte Spannungsversorgung soll eine elektrische Energieversorgung ermöglichen, die folgende Anforderungen erfüllen kann. Mit Hilfe einer Hochgeschwindigkeits-CAN-Schnittstelle können Informationen über das Anlassen, über Leistungsanforderungen, über die Aktivität einer Start-Stopp-Automatik und den Status des Motors übertragen werden. Ein nicht-flüchtiger Speicher dient zum Kalibrieren der Spannungsversorgungsschaltung und zum Abspeichern von Kode für die Fehlererkennung und Diagnose der Spannungsversorgungsschaltung. Fehlermeldungen können an den Fahrer über eine Anzeige oder über Instrumente im Armaturenbrett angezeigt werden. Es werden die Verbraucher in Form einer intelligenten Energieverwaltung priorisiert und es werden Verbraucher abhängig von dem Batteriestatus des aktuellen Stromverbrauchs, einer Prioritätsliste und dem Status des laufenden Motors ausgewählt.The presented power supply should enable an electrical power supply that can meet the following requirements. With the aid of a high-speed CAN interface, information about starting, about power requirements, the activity of an automatic start-stop system and the status of the engine can be transmitted. A non-volatile memory is used to calibrate the power supply circuit and to store code for fault detection and diagnosis of the power supply circuit. Error messages can be displayed to the driver via a display or via instruments in the dashboard. Consumers are prioritized in the form of intelligent power management and consumers are selected based on the current power consumption battery status, a priority list, and the status of the running engine.

Es gibt im Wesentlichen drei Ausgangsstufenmodi, die die Versorgung eines Verbrauchers kennzeichnen. Im ersten Modus ist der Verbraucher entkoppelt, d. h. er wird von keiner Spannungsversorgung betrieben. Im so genannten überbrückten Zustand wird er von der Batterie versorgt und im stabilisierten Zustand wird er von einem der Abwärtswandler versorgt.There are essentially three output stage modes that characterize a consumer's supply. In the first mode, the consumer is decoupled, i. H. it is powered by no power supply. In the so-called bridged state it is powered by the battery and in the stabilized state it is powered by one of the buck converters.

Die zwischengespeicherte Energie wird auf einem höheren Spannungsniveau mit Hilfe von internen oder externen Kondensatoren gespeichert. Die Energie wird besonders im Falle der Rekuperation beim Bremsen oder im Schubbetrieb aufgeladen. Es kann auch erwägt werden, als externe Speicher Lithium-Ionen-Batterien zu verwenden, um mit ihnen intelligente Ladeverfahren einzusetzen.The cached energy is stored at a higher voltage level by means of internal or external capacitors. The energy is charged especially in case of recuperation during braking or overrun. It may also be considered to use lithium-ion batteries as external storage to use intelligent charging methods with them.

Es ist auch möglich, die Kondensatoren über eine externe Energiequelle zu laden.It is also possible to charge the capacitors via an external power source.

Es werden diskrete Ausgangsstufen benutzt, d. h. jede Ausgangsstufe hat ein maximales Leistungsniveau. Es ist möglich, die Stufen zu kaskadieren, damit höhere Leistungsanforderungen bei gemeinsamen Leistungsanfragen bedient werden können.Discrete output stages are used, i. H. each output stage has a maximum level of performance. It is possible to cascade the stages so that higher performance requirements can be met for common power requests.

Unterschiedliche Ausgangsspannungsniveaus können programmiert werden. Zusätzlich können unterschiedliche maximale Ausgangsströme programmiert werden. Die Schaltungen können teilweise die Funktion von elektrischen Sicherungen übernehmen. Die internen Diagnose- und Kontrollelemente können mit Hilfe eines Bedienwerkzeuges getestet werden. Die Integration der Spannungsversorgung sollte dadurch für alle Fahrzeuge sichergestellt werden, indem die Versorgungsschaltung gegen ein Eindringen von Wasser geschützt wird. Das Gehäuse wird dahingehend optimiert, dass die Versorgungsschaltung möglichst gut gekühlt wird.Different output voltage levels can be programmed. In addition, different maximum output currents can be programmed. The circuits can partially take over the function of electrical fuses. The internal diagnostic and control elements can be tested with the aid of an operating tool. The integration of the power supply should be ensured for all vehicles by the supply circuit is protected against ingress of water. The housing is optimized so that the supply circuit is cooled as well as possible.

Somit wird ein intelligenter DC/DC-Wandler zur Integration in das Energie-Management bereitgestellt. Besonderes Einsatzgebiet sind Stop-/Start Fahrzeuge, die besonders hohe Anforderungen an den Ladezustand der Batterie haben. Komponenten, die besonders anfällig für Spannungseinbrüche sind, werden durch den Wandler direkt aus der Batterie oder durch vorher zusätzlich in integrierten Speichern gespeicherte Energie unterstützt. Entscheidungen für die Energienutzung und Bereitstellung werden dabei in Abhängigkeit des angelernten Bordnetzstandes durchgeführt.Thus, an intelligent DC / DC converter for integration into the energy management is provided. Special applications are Stop / Start vehicles, which have particularly high demands on the state of charge of the battery. Components that are particularly susceptible to voltage dips are supported by the converter directly from the battery or by additional energy previously stored in integrated memories. Decisions for energy use and provision are made depending on the learned on-board network status.

Der Wandler ist ausbaufähig durch die Fähigkeit, zusätzliche externe Energiespeicher zu den bereits integrierten über eine Leitungsverbindung zur Verfügung zu stellen. Der Wandler soll eine maximale Basisleistung von 500 W über eine definierten Zeitraum zur Verfügung stellen.The converter is expandable by the ability to provide additional external energy storage to the already integrated via a line connection. The converter is to provide a maximum base power of 500 W over a defined period of time.

Der Wandler ist in einer Ausführungsform direkt mit dem HS-CAN Bus des Fahrzeugs zur direkten Kommunikation mit dem BCM (Body Control Module)/ECM (Engine control module) verbunden. Er entscheidet über die Verteilung der notwendigen und der verfügbaren Energie durch das Einlesen von Batteriekenndaten vom intelligenten Batteriesensor (State of Function (SOF), State of Charge (SOC), Batteriespannungsniveau etc.), vom BCM (Batterie-Brems-Signal Bit, Zündung an, Verbraucherleistungsanforderung, Notfallleistungsanforderung) oder vom ECM (Motorgeschwindigkeit, Motor läuft, Anlassanforderung, Autostart Bit). Für Sicherheitsfunktionen soll auch das Unfalldetektionssignal und eine Batterietrennungserkennung (battery destroyed function) von dem DC/DC Wandler berücksichtigt werden. Zusätzlich wird noch das Anlasssignal, das über den CAN-Bus oder über eine eigene Leitung zur Verfügung gestellt wird, berücksichtigt.In one embodiment, the converter is directly connected to the vehicle's HS-CAN bus for direct communication with the BCM (Body Control Module) / ECM (Engine Control Module). It decides on the distribution of the necessary and the available energy by reading battery characteristics from the intelligent battery sensor (State of Function (SOF), State of charge (SOC), battery voltage level, etc.), from BCM ( Battery brake signal bit, ignition on, consumer power requirement, emergency power request) or from the ECM (engine speed, engine running, crank request, autostart bit). For safety functions, the accident detection signal and a battery-disconnected function (battery-destroyed function) should also be taken into account by the DC / DC converter. In addition, the starting signal, which is provided via the CAN bus or via its own cable, is taken into account.

Zudem erhält der Wandler noch von der Speichereinheit die folgenden Informationen über den HS-CAN Bus:

  • – das Signal SOC (State of Charge) des Kondensators als Maß, wieweit der Zwischenspeicher geladen ist, und
  • – das Signal Kondensatortemperatur
In addition, the converter still receives the following information from the memory unit via the HS-CAN bus:
  • - The signal SOC (State of charge) of the capacitor as a measure of how much the latch is loaded, and
  • - the signal capacitor temperature

Damit ergibt sich aus Ausführungsformen folgendes:

  • – Reduzierung der aus fossilen Brennstoffen zu erzeugenden elektrischen Energie durch Speichern von kinetischer Energie in zusätzlichen Speicherelementen, z. B. Ultracaps oder LIIO-Batterien, während des Bremsvorgangs mit hohem Ladestrom oder bei Verzögerungen mit geringem Ladestrom;
  • – Vermeidung von Lastrückwirkungen, wie sie bei Standard-DC/DC Wandlern bei höheren Leistungen ab ca. 500 W auftreten;
  • – Entlastung und Unterstützung des Startvorgangs durch Lastentkopplung und direkte Unterstützung aus verwendeten Speicherelementen auf höherem Spannungsniveau;
  • – Im Wandler gespeicherte Prioritätslisten und Sicherheitsfunktionen helfen Fehlfunktionen von Steuergeräten und Komponenten zu vermeiden;
  • – Positiver Einfluss auf die CO2 Reduzierung
This results in the following embodiments:
  • Reduction of electric energy to be generated from fossil fuels by storing kinetic energy in additional storage elements, e.g. B. Ultracaps or LIIO batteries, during the braking process with high charging current or delays with low charging current;
  • - Prevention of load feedback, as occurs with standard DC / DC converters at higher power from about 500 W;
  • - Relief and support of the startup process by load decoupling and direct support from used memory elements at a higher voltage level;
  • - Priority lists and safety features stored in the converter help to prevent malfunction of ECUs and components;
  • - Positive influence on CO2 reduction

Der neue Wandler speichert zusätzliche Energie aus vorhandenen kinetischen Reserven und verwaltet gleichzeitig die Energiezusteuerung zu den Verbrauchern.The new converter stores additional energy from existing kinetic reserves and at the same time manages the energy control to the consumers.

Falls bei einem automatischen Start der Anlassvorgang kürzer als 5 Sekunden dauert und somit Verbraucher aus dem Zwischenspeicher für eine Zeit von kürzer als 5 s versorgt werden, wird davon ausgegangen, dass der Anlassvorgang erfolgreich war. Der Wandler erkennt automatisch, ob ein manueller Start oder ein automatischer Start durchgeführt wird und handelt entsprechend bei der Versorgungssteuerung, ohne dem Kunden eine Fehlfunktion zu signalisieren. Falls die Verbraucher 5 Sekunden lang aus dem Zwischenspeicher versorgt wurden, wird davon ausgegangen, dass das Fahrzeug eine Fehlfunktion hat und die Versorgungsschaltung schaltet alle Verbraucher in den überbrückten Zustand. Dies bedeutet, dass alle Verbraucher wieder unmittelbar von der Batteriespannung versorgt werden.If, during an automatic start, the starting process takes less than 5 seconds, and thus supplies consumers from the buffer for a time of less than 5 s, it is assumed that the starting process was successful. The converter automatically detects whether a manual start or an automatic start is performed and acts accordingly in the supply control, without signaling the customer a malfunction. If the loads have been supplied from the buffer for 5 seconds, it is assumed that the vehicle is malfunctioning and the supply circuit switches all loads to the bypassed state. This means that all consumers are again supplied directly from the battery voltage.

Bei einer Ausführungsform der Lösung handelt es sich um eine ausbaufähige Einheit, die durch Bereitstellung von externen Energiespeichern bausteinartig aufgerüstet werden kann. Dadurch können die Varianten von einer Basisversion bis zu einer stärkeren Hochleistungsversion ausgebaut werden. Durch die elektronische Verwaltung der Versorgung entfällt die Notwendigkeit von Sicherungen, die bei einer passiven Lösung notwendig wären. Gleichzeitig ist eine direkte Diagnose der Versorgungspfade, z. B. bei Ruhestromüberschreitung, Kurzschluss oder Leitungsbruch möglich.In one embodiment of the solution is an expandable unit that can be upgraded like a block by providing external energy storage. As a result, the variants can be expanded from a basic version to a more powerful high-performance version. The electronic management of the supply eliminates the need for backups that would be necessary in a passive solution. At the same time a direct diagnosis of the supply paths, z. B. at quiescent current, short circuit or line break possible.

Es wird somit eine intelligente DC/DC-Notspannungsversorgung bereitgestellt. Besonderes Einsatzgebiet ist Energiemanagement von sicherheitsrelevanten Komponenten, deren Funktionalität bei einem Spannungseinbruch oder während Entfall der Standardspannungsversorgung nur eingeschränkt oder gar nicht zur Verfügung stehen würden. Dies können beispielsweise Türöffnungssysteme und Rückhaltesysteme sein.Thus, an intelligent DC / DC emergency power supply is provided. A particular field of application is energy management of safety-relevant components whose functionality would be limited or not available in the event of a voltage dip or during the elimination of the standard voltage supply. These may be, for example, door opening systems and restraint systems.

Entscheidungen für die Versorgungsart werden aus dem Betriebszustand des Bordnetzes ermittelt. Die Wandlerleistung richtet sich nach dem vorausberechneten maximalen Energiebedarf.Decisions for the type of supply are determined from the operating state of the vehicle electrical system. The converter power depends on the predicted maximum energy requirement.

Der Wandler ist direkt oder über Gateway mit dem HS-CAN des Fahrzeugs zur direkten Kommunikation mit dem BCM verbunden. Er entscheidet über die Verteilung der notwendigen und verfügbaren Energie durch das Einlesen der Batteriekenndaten, die von einem intelligenten Batteriesensor eingelesen werden, insbesondere über die Signale State of Function, State of Charge, Voltage Level etc.. Zudem liest er Daten, die ihm über den Hilfsenergiespeicher durch eine entsprechende Sensorik zur Verfügung gestellt werden, ein.The converter is connected directly or via gateway to the HS-CAN of the vehicle for direct communication with the BCM. He decides on the distribution of the necessary and available energy by reading the battery characteristics, which are read by an intelligent battery sensor, in particular via the signals State of Function, State of Charge, Voltage Level etc .. In addition, he reads data, which he Auxiliary energy storage can be provided by a corresponding sensor, a.

Darüber hinaus nutzt der Wandler elektrische Energie aus der Rekuperation, um z. B. ohne Rückwirkung auf das Batterienetz Energie zur Verfügung stellen zu können.In addition, the converter uses electrical energy from the recuperation to z. B. without being able to provide energy to the battery network.

Um der Energieverwaltung und Bereitstellung gerecht werden zu können verwendet der Wandler Signale sowohl vom BCM (Krake signal flag, Ignition ”On”, Emergency Power Request (e. g. unlockdoor locks, airbag deployed)), als auch vom ECM (Enginge Control Unit, Motorsteuereinheit) und zwar die Signale Engine Speed, Engine Running, Crank Request etc.).To accommodate power management and deployment, the converter uses signals from both the BCM (Octopus signal flag, Ignition "On", Emergency Power Locks) and the ECM (Enginge Control Unit). namely the signals Engine Speed, Engine Running, Crank Request, etc.).

Zusätzlich detektiert der Wandler vom normalen Fahrzeugnetz abweichende Spannungswerte, wie z. B. abgerissene Batterieklemmen, Spannungseinbrüche, Batteriezerstörung etc.In addition, the converter detects deviating voltage values from the normal vehicle network, such as As torn battery terminals, voltage dips, battery destruction etc.

Besondere Vorteile der vorgestellten Versorgungsschaltung sind:

  • – eine rückwirkungsfreie Energieversorgung, wie sie bei Standard-DC/DC-Wandlern ab ca. 500 W auftreten würden;
  • – die Verwendung kinetischer Energie zum Speichern von elektrischer Energie in zusätzlichen Speicherelementen auf höherem Spannungsniveau, z. B. in Ultracaps und LIIO-Batterien, z. B. während des Bremsvorgangs, bei dem typischerweise ein hoher Ladestrom auftritt und/oder bei Verzögerungen, bei denen typischerweise niedrigere Ladeströme erzeugt werden.
Special advantages of the presented supply circuit are:
  • - A non-reactive power supply, as would occur with standard DC / DC converters from about 500 W;
  • The use of kinetic energy to store electrical energy in additional storage elements at a higher voltage level, e.g. B. in Ultracaps and LIIO batteries, z. During braking, where typically a high charging current occurs and / or at delays where typically lower charging currents are generated.

Der Gegenstand der Anmeldung wird nun anhand eines in der Figur dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert. Dabei zeigtThe subject of the application will now be explained with reference to an embodiment shown in the figure. It shows

1 eine Schaltungsanordnung für die Stromversorgung eines Fahrzeugs. 1 a circuit arrangement for the power supply of a vehicle.

1 zeigt eine Schaltungsanordnung 10 für die Stromversorgung eines Fahrzeugs. Die Schaltungsanordnung ist eine Versorgungsschaltung und hat die Funktion eines intelligenten Gleichstromstellers (DC/DC-Wandlers). Die Schaltungsanordnung 10 empfängt an ihren Eingangsanschlüssen VBAT und GND die Spannungsversorgung, in diesem Fall in der Höhe von 12 V, die von einem Blei-Akkumulator 1 bereitgestellt wird. Die Schaltungsanordnung 10 weist einen Aufwärtswandler 11 auf, der einen Transformator 110, einen Schalter 111 und eine Diode 112 enthält. 1 shows a circuit arrangement 10 for the power supply of a vehicle. The circuit arrangement is a power supply circuit and has the function of a smart DC-DC converter (DC / DC converter). The circuit arrangement 10 receives at its input terminals VBAT and GND the voltage supply, in this case in the amount of 12 V, that of a lead-acid battery 1 provided. The circuit arrangement 10 has a boost converter 11 on, a transformer 110 , a switch 111 and a diode 112 contains.

Der Transformator 110 enthält zwei Spulen, die über einen gemeinsamen Kern gewickelt sind. Eine erste Spule ist zwischen dem Anschluss VBAT und einem ersten Anschluss des Schalters 111 vorgesehen, dessen zweiter Anschluss mit der Masse verbunden ist. Die zweite Spule ist zwischen dem Anschluss VBAT und der Anode der Diode 112 vorgesehen. Die Kathode der Diode 112 ist mit den ersten Platten von parallel geschalteten Kondensatoren 14 verbunden, während die zweiten Platten der Kondensatoren 14 jeweils mit der Masse verbunden sind. Die ersten Platten der Kondensatoren 14 sind zudem mit einem ersten Eingang der Schalteinheit 12 verbunden, deren zweiter Eingang mit dem Anschluss VBAT verbunden ist. Die ersten Platten der Kondensatoren sind auch mit einem Eingang EXT_S der Schaltanordnung 10 verbunden, an den externe Kondensatoren, das heißt Kondensatoren außerhalb eines Gehäuses, das die Schaltungsanordnung 10 umfasst, parallel zu den Kondensatoren 14 vorgesehen werden können. Die Kondensatoren 14 und eventuell vorhandene externe Kondensatoren bilden einen Zwischenspeicher. Die Spannung, die über den Kondensatoren 14 anliegt, wird auch als Zwischenspannung bezeichnet.The transformer 110 contains two coils wound over a common core. A first coil is between the terminal VBAT and a first terminal of the switch 111 provided, the second terminal is connected to the ground. The second coil is between terminal VBAT and the anode of the diode 112 intended. The cathode of the diode 112 is with the first plates of parallel connected capacitors 14 connected while the second plates of the capacitors 14 each connected to the ground. The first plates of the capacitors 14 are also equipped with a first input of the switching unit 12 whose second input is connected to the terminal VBAT. The first plates of the capacitors are also connected to an input EXT_S of the switching arrangement 10 connected to the external capacitors, that is, capacitors outside of a housing containing the circuitry 10 includes, parallel to the capacitors 14 can be provided. The capacitors 14 and any existing external capacitors form a buffer. The voltage across the capacitors 14 is applied, is also referred to as intermediate voltage.

Der Ausgang der Schalteinheit 12 ist mit einem ersten Anschluss eines Filters 13 verbunden, der aus zwei Kondensatoren und einer Spule besteht. Zwischen Eingang und Ausgang des Filters 13 ist die Spule vorgesehen, während ein erster Kondensator zwischen dem Eingang und der Masse und der andere Kondensator zwischen dem Ausgang des Filters 13 und der Masse vorgesehen sind. Der Ausgang des Filters 13 ist mit Eingängen von fünf Abwärtswandlern 20, 21, 22, 23 und 29 verbunden.The output of the switching unit 12 is with a first connection of a filter 13 connected, which consists of two capacitors and a coil. Between input and output of the filter 13 the coil is provided while a first capacitor between the input and the ground and the other capacitor between the output of the filter 13 and the mass are provided. The output of the filter 13 is with inputs from five buck converters 20 . 21 . 22 . 23 and 29 connected.

Jeder der Abwärtswandler 20, 21, 22, 23 und 29 enthält einen Eingang E, einen Schalteingang S und einen Ausgang A. Zudem enthält jeder der Abwärtswandler einen Schalter Sc, eine Diode D, eine Spule L und einen Kondensator C. Der Schalter Sc ist mit seinen Anschlüssen für die Laststrecke zwischen den Eingang E und einem Zwischenknoten K vorgesehen. Der Schalteingang des Schalters Sc ist mit dem Schalteingang S verbunden. Die Spule ist zwischen dem Knoten K und dem Ausgang A vorgesehen. Die Kathode der Diode D ist mit dem Knoten K und die Anode der Diode D ist mit der Masse verbunden. Der Kondensator C ist zwischen dem Ausgang und der Masse und der Anode der Diode dieses Abwärtswandlers vorgesehen.Each of the down converters 20 . 21 . 22 . 23 and 29 includes an input E, a switching input S and an output A. In addition, each of the downconverters includes a switch Sc, a diode D, a coil L and a capacitor C. The switch Sc is connected to its terminals for the load path between the input E and a Intermediate node K provided. The switching input of the switch Sc is connected to the switching input S. The coil is provided between the node K and the output A. The cathode of diode D is connected to node K and the anode of diode D is connected to ground. The capacitor C is provided between the output and the ground and the anode of the diode of this buck converter.

Die Schaltanordnung 10 enthält eine übergeordnete Steuereinheit 24, eine erste untergeordnete Steuereinheit 25, eine zweite untergeordnete Steuereinheit 26, eine dritte untergeordnete Steuereinheit 27 und eine n-te untergeordnete Steuereinheit 28. Die übergeordnete Steuereinheit 24 steuert den Steueranschluss des Schalters des Abwärtswandlers 20 an. Die übergeordnete Steuereinheit 24 steuert zudem die untergeordneten Steuereinheiten 25, 26, 27 und 28 an. Die untergeordnete Steuereinheit 25 ist mit dem Steueranschluss des Schalters des Abwärtswandlers 21 verbunden, der Ausgang der untergeordneten Steuereinheit 26 ist mit dem Steueranschluss des Schalters des Abwärtswandlers 22 verbunden, der Ausgang der untergeordneten Steuereinheit 27 ist mit dem Steueranschluss des Schalters des Abwärtswandlers 23 verbunden und der Steueranschluss des Schalters des Abwärtswandlers 29 ist mit dem Ausgang der untergeordneten Steuerung 28 verbunden. Die übergeordnete Steuerung 24 steuert auch den Aufwärtswandler 11 und die Schalteinheit 12.The switching arrangement 10 contains a higher-level control unit 24 , a first subordinate control unit 25 , a second subordinate control unit 26 , a third subordinate control unit 27 and an nth subordinate control unit 28 , The higher-level control unit 24 controls the control terminal of the switch of the buck converter 20 at. The higher-level control unit 24 also controls the subordinate control units 25 . 26 . 27 and 28 at. The subordinate control unit 25 is to the control terminal of the switch of the buck converter 21 connected, the output of the subordinate control unit 26 is to the control terminal of the switch of the buck converter 22 connected, the output of the subordinate control unit 27 is to the control terminal of the switch of the buck converter 23 connected and the control terminal of the switch of the buck converter 29 is with the output of the slave controller 28 connected. The higher-level control 24 also controls the boost converter 11 and the switching unit 12 ,

Die Schaltungsanordnung 10 weist zudem Filter 30, 31, 32, 33 und 34 auf. Diese weisen jeweils einen Eingang und einen Ausgang, zwischen dem Eingang und Ausgang eine Spule und zwischen dem Eingang und der Masse einen Kondensator sowie zwischen dem Ausgang und der Masse einen weiteren Kondensator auf.The circuit arrangement 10 also has filters 30 . 31 . 32 . 33 and 34 on. These each have an input and an output, between the input and output a coil and between the input and the ground of a capacitor and between the output and the ground another capacitor.

Zudem enthält die Schaltungsanordnung 10 eine Überbrückungsanordnung 36 mit einem ersten Schalter 360, einem zweiten Schalter 361, einem dritten Schalter 362 und einem vierten Schalter 363. In addition, the circuit contains 10 a bridging arrangement 36 with a first switch 360 , a second switch 361 , a third switch 362 and a fourth switch 363 ,

Ferner enthält die Schaltungsanordnung 10 einen ersten Versorgungsschalter 39, einen zweiten Versorgungsschalter 370, einen dritten Versorgungsschalter 371, einen vierten Versorgungsschalter 372 und einen fünften Versorgungsschalter 373. Der erste Versorgungsschalter 39 ist mit seinem ersten Eingang mit dem Anschluss VBAT und mit seinem zweiten Anschluss an jeweils die ersten Eingangsanschlüsse der Versorgungsschalter 370, 371, 372 und 373 verbunden. Die Versorgungsschalter 370, 371, 372 und 373 sind jeweils Auswahlschalter, die ihren Ausgang wahlweise entweder mit ihrem ersten Eingang oder mit ihrem zweiten Eingang verbinden.Furthermore, the circuit arrangement contains 10 a first supply switch 39 , a second supply switch 370 , a third supply switch 371 , a fourth supply switch 372 and a fifth supply switch 373 , The first supply switch 39 is with its first input to the terminal VBAT and with its second connection to each of the first input terminals of the supply switch 370 . 371 . 372 and 373 connected. The supply switches 370 . 371 . 372 and 373 are each selector switches, which connect their output optionally either with its first input or with its second input.

Der Eingang des Filters 30 ist mit dem Ausgang des Abwärtswandlers 20 verbunden, während der Ausgang des Filters 30 mit dem zweiten Eingang des Schalters 370 verbunden ist. Der Eingang des Filters 31 ist mit dem Ausgang des Abwärtswandlers 21 verbunden, während der Ausgang des Filters 31 mit dem zweiten Eingang des Schalters 371 verbunden ist. Der Eingang des Filters 32 ist mit dem Ausgang des Abwärtswandlers 22 verbunden, während der Ausgang des Filters 32 mit dem zweiten Eingang des Schalters 372 verbunden ist. Der Eingang des Filters 33 ist mit dem Ausgang des Abwärtswandlers 23 verbunden, während sein Ausgang mit dem Eingang des Schalters 373 verbunden ist. Der Ausgang des Schalters 370 ist mit dem Ausgang der Schaltungsanordnung 10 verbunden.The input of the filter 30 is with the output of the buck converter 20 connected while the output of the filter 30 with the second input of the switch 370 connected is. The input of the filter 31 is with the output of the buck converter 21 connected while the output of the filter 31 with the second input of the switch 371 connected is. The input of the filter 32 is with the output of the buck converter 22 connected while the output of the filter 32 with the second input of the switch 372 connected is. The input of the filter 33 is with the output of the buck converter 23 connected while its output to the input of the switch 373 connected is. The output of the switch 370 is connected to the output of the circuit 10 connected.

Die Schaltungsanordnung 10 weist zudem die Ausgänge O2, O3, O4 und O5 auf. Der Ausgang O2 ist mit dem Ausgang des Schalters 371, der Ausgang O3 mit dem Ausgang des Schalters 372, der Ausgang O4 mit dem Ausgang des Schalters 373 und der Ausgang O5 mit dem Ausgang des Filters 34 verbunden. Der Eingang des Filters 34 ist mit dem Ausgang des Abwärtswandlers 29 verbunden.The circuit arrangement 10 also has outputs O2, O3, O4 and O5. The output O2 is connected to the output of the switch 371 , the output O3 to the output of the switch 372 , the output O4 to the output of the switch 373 and the output O5 to the output of the filter 34 connected. The input of the filter 34 is with the output of the buck converter 29 connected.

Die genannten Schalter 370, 371, 372, 373, 360, 361, 362 und 363 werden mit ihrem Steuereingang jeweils von dem elektronischen Schaltertreiber 38 angesteuert.The mentioned switches 370 . 371 . 372 . 373 . 360 . 361 . 362 and 363 are each with their control input from the electronic switch driver 38 driven.

Die Schaltungsanordnung 10 weist einen Brückenknoten 3600 auf, der mit den zweiten Anschlüssen der Schalter 360, 361, 362 und 363 verbunden ist. Der erste Anschluss des Schalters 360 ist mit dem Ausgang des Filters 30, der erste Anschluss des Schalters 361 mit dem Ausgang des Filters 31, der zweite Anschluss des Schalters 362 ist mit dem Ausgang des Filters 32 und der erste Anschluss des Schalters 363 ist mit dem Ausgang des Filters 33 verbunden.The circuit arrangement 10 has a bridge node 3600 on that with the second connections of the switches 360 . 361 . 362 and 363 connected is. The first connection of the switch 360 is with the output of the filter 30 , the first connection of the switch 361 with the output of the filter 31 , the second port of the switch 362 is with the output of the filter 32 and the first port of the switch 363 is with the output of the filter 33 connected.

Allgemein werden bei Schaltern die Anschlüsse der Laststrecke des Schalters als Anschlüsse, Eingänge und Ausgänge bezeichnet, dass heißt bei geschlossenem Schalter und anliegender Spannung über den Anschlüssen fließt Strom durch die Anschlüsse, Eingänge beziehungsweise Ausgänge. Gesteuert werden die Schalter über Schaltanschlüsse, die angeben, in welcher Stellung sich der Schalter befinden soll.Generally, in switches, the terminals of the load path of the switch are referred to as terminals, inputs and outputs, that is, with the switch closed and voltage applied across the terminals, current flows through the terminals, inputs and outputs respectively. The switches are controlled by switching connections which indicate in which position the switch should be located.

Die Filter 13, 30, 31, 32 und 33 haben den Zweck, die Spannungsversorgung im Fall des Filters 31 bzw. die Verbraucher im Fall der Filter 30, 31, 32 und 33 vor elektrischem Rauschen zu schützen.The filters 13 . 30 . 31 . 32 and 33 have the purpose of supplying power in the case of the filter 31 or the consumer in the case of filters 30 . 31 . 32 and 33 to protect against electrical noise.

An die Ausgänge der Filter 30, 31, 32 und 33 sind zudem jeweils Reihenschaltungen von jeweils zwei Widerständen zwischen diesen Ausgängen und der Masse vorgesehen. Mit Hilfe der Abwärtssteller werden eine erste Verbraucherspannung UA2 zwischen dem Ausgang des Filters 31 und der Masse, eine zweite Verbraucherspannung UA3 zwischen dem Ausgang des Filters 32 und der Masse, eine dritte Verbraucherspannung UA4 zwischen dem Ausgang des Filters 33 und der Masse und eine vierte Verbraucherspannung UA1 zwischen dem Ausgang des Filters 30 und der Masse erzeugt.To the outputs of the filters 30 . 31 . 32 and 33 In addition, in each case series circuits of two resistors between these outputs and the ground are provided. With the help of the step-down converter, a first consumer voltage UA2 is connected between the output of the filter 31 and the ground, a second load voltage UA3 between the output of the filter 32 and the ground, a third load voltage UA4 between the output of the filter 33 and the ground and a fourth load voltage UA1 between the output of the filter 30 and the mass produced.

An der Verbindungsstelle zwischen den beiden Widerständen ist jeweils ein Knoten vorgesehen, der jeweils mit einem der Eingänge der Rückkopplungsschaltung 40 verbunden ist, so dass jeder der Eingänge der Rückkopplungsschaltung 40 mit genau einem Knoten zwischen zwei Widerständen einer der Reihenschaltungen verbunden ist. Diese Rückkopplungsschaltung 40 enthält Spannungsmessschaltungen, die die Spannung an den genannten Knoten misst und das Ergebnis dieser Messung an die übergeordnete Steuerung 24 ausgibt. Die Schaltungsanordnung 10 weist zudem einen Mikrokontroller 45, einen CAN-Bus Decoder 43, einen flüchtigen Speicher 41 und einen nicht-flüchtigen Speicher 42 auf.At the junction between the two resistors, a node is provided, each with one of the inputs of the feedback circuit 40 is connected so that each of the inputs of the feedback circuit 40 is connected to exactly one node between two resistors of one of the series circuits. This feedback circuit 40 contains voltage measuring circuits which measures the voltage at said node and the result of this measurement to the higher level control 24 outputs. The circuit arrangement 10 also has a microcontroller 45 , a CAN bus decoder 43 , a volatile memory 41 and a non-volatile memory 42 on.

Die Schaltungsanordnung 10 empfängt die Signale CAN_H und CAN_L, die von dem CAN-Bus Decoder 43 entschlüsselt und an den Mikrokontroller 45 weitergeleitet werden. Der Mikrokontroller 45 empfängt auch das von der Schaltungsanordnung (10) empfangene Signal KL15. Der Mikrokontroller 45 steuert die übergeordnete Steuerung 24 und den elektronischen Schaltertreiber 38 an. Da Signal KL 15 dient der schnellen Initialisierung des intelligenten Wandlers. Dies ist eine in Hardware realisierte Möglichkeit, den Wandler aus dem Schlafmodus, in dem er einen vernachlässigbaren Ruhestrom kleiner als 100 μA aufnehmen soll, zu wecken.The circuit arrangement 10 receives the CAN_H and CAN_L signals from the CAN bus decoder 43 decrypted and sent to the microcontroller 45 to get redirected. The microcontroller 45 also receives that from the circuitry ( 10 ) received signal KL15. The microcontroller 45 controls the higher-level control 24 and the electronic switch driver 38 at. Since signal KL 15 is used for fast initialization of the intelligent converter. This is a possibility implemented in hardware to wake the converter out of sleep mode, in which it should record a negligible quiescent current less than 100 μA.

Die oben genannten Schalter werden als Leistungstransistoren, beispielsweise als Leistungs-MOSFETs oder IGBTs ausführt. The above-mentioned switches are implemented as power transistors, for example as power MOSFETs or IGBTs.

Die Schalteinheit 12 schaltet den ersten Eingang, der mit dem Anschluss VBAT verbunden ist, oder den zweiten Eingang, der mit den ersten Platten der Kondensatoren 14 verbunden ist, auf seinen Ausgang. Die Schalteinheit 12 kann auch die seine beiden Eingänge miteinander verbinden und dabei seinen Ausgang hochohmig schalten.The switching unit 12 Switches the first input, which is connected to the terminal VBAT, or the second input, which is connected to the first plates of the capacitors 14 connected to his exit. The switching unit 12 can also connect its two inputs and thereby switch its output high impedance.

Die Schaltungsanordnung 10 kann in Fahrzeugen mit Verbrennungsmotorbetrieb, in Fahrzeugen mit Hybridantrieb oder in Fahrzeugen mit reinem Elektroantrieb verwendet werden. Folgende Signale werden über den CAN-Bus, das heißt über die Anschlüsse CAN_H und CAN_L, zu dem Mikrokontroller 45 geleitet und werden für die interne Bewertung sowie die Entscheidungsfindung innerhalb der Schaltungsanordnung 10 verwendet. Das Signal SOF (State of Function) ist eine Größe in der Einheit Volt, die durch einen externen Rechner ermittelt wird. Dahinter verbirgt sich der vorausberechnete maximale Spannungseinbruch des 12 V Bordnetzes während des Startvorgangs. Das Signal SOC (State of Charge), ist die Größe, mit der der Ladezustand von Energiespeichern in Prozent angegeben wird. Der Ladezustand und die Temperatur, sowie die Alterung bestimmen maßgeblich die Startfestigkeit des Energiespeichers.The circuit arrangement 10 It can be used in combustion engine, hybrid or hybrid vehicles. The following signals are sent to the microcontroller via the CAN bus, ie via the CAN_H and CAN_L connections 45 and are used for internal evaluation as well as decision making within the circuitry 10 used. The signal SOF (State of Function) is a value in the unit of volts, which is determined by an external computer. Behind this is the pre-calculated maximum voltage dip of the 12 V electrical system during the starting process. The SOC (State of Charge) signal is the quantity used to indicate the charge state of energy storage devices in percent. The state of charge and the temperature, as well as the aging significantly determine the starting strength of the energy storage.

Ferner empfängt der Mikrocontroller 45 die Batteriespannung, das Bremssignal Bit, das entweder falsch oder wahr ist. Das Bremssignal Bit wird nicht verwendet, wenn die Motorgeschwindigkeit unterhalb einer vorbestimmten Schwelle ist. Zudem werden das ”Motor-läuft Bit”, das ebenfalls entweder wahr oder falsch sein kann, das Signal ”Automastart Bit”, das ebenfalls die Werte falsch oder wahr annehmen kann, an, und das Signal ”Zündung an”, das mit Hilfe des CAN-Bus oder über eine eigene Leitung initialisiert wird, übertragen. Zudem werden die Signale ”Anlassanforderung” und ”Leistungsanforderung von Verbrauchern” verwendet, wobei diese beiden Signale über den CAN-Bus gesandt werden.Furthermore, the microcontroller receives 45 the battery voltage, the brake signal bit, which is either false or true. The brake signal bit is not used when the engine speed is below a predetermined threshold. In addition, the "motor-running bit", which may also be either true or false, will signal the "auto-start bit" signal, which may also assume the values to be false or true, and the "ignition-on" signal generated by the "auto-start bit" CAN bus or via its own line is initialized, transferred. In addition, the signals "start request" and "power demand from consumers" are used, these two signals being sent via the CAN bus.

Die Signale „Notfallanforderung für Türschließanlagen” und „Batterie defekt, Batterie aus oder zerstört” werden auch von dem Mikrocontroller 45 ausgewertet.The signals "emergency request for door closers" and "battery defective, battery off or destroyed" are also from the microcontroller 45 evaluated.

Die Schaltungsanordnung 10 sammelt diese genannten Informationen während eines jeden Zündzyklus' und speichert, bevor die Schaltungsanordnung in einen Ruhemodus geschaltet wird, die Daten in dem nicht-flüchtigen Speicher 42. Zudem soll ständig der interne Zustand des Wandler überprüft werden, und zwar während oder vor dem Zündvorgang. Die dabei gewonnenen Daten sollen gespeichert werden.The circuit arrangement 10 collects this information during each ignition cycle and stores the data in the non-volatile memory before the circuit is switched to a sleep mode 42 , In addition, the internal state of the converter should always be checked, during or before the ignition process. The data obtained should be saved.

Falls die Daten, die von einem Batteriesteuergerät, das die Batterie steuert, kommen, ungültig sind, kann ein Teil des Energiemanagements benutzt werden, den Wandler eigene Entscheidungen zu treffen zu lassen, basierend auf eigenen Berechnungsalgorithmen zur Berechnung des Ladezustands State of Charge. Beispielsweise entscheidet der Wandler welche Verbraucher an die Batterie angeschlossen werden sollen, bevor der Motor läuft. Die so berechneten Werte sollten als Backup Informationen für eine definierte Zeit gespeichert werden. Nach dieser Zeit wird eine Fehlermeldung abgesandt.If the data coming from a battery controller that controls the battery is invalid, part of the energy management can be used to let the converter make its own decisions based on its own calculation algorithms to calculate state of charge. For example, the converter decides which loads should be connected to the battery before the engine is running. The calculated values should be saved as backup information for a defined time. After this time an error message will be sent.

Der Wandler, und zwar mit Hilfe des Mikrocontrollers 45, fasst eigene Entschlüsse, falls zum Beispiel die Türsteuereinheit sollte weiter mit dem elektrischen Fahrzeugsystem verbunden sein soll oder falls es bereits Energie von der Energienotversorgung bekommen soll, bevor der Motor läuft.The converter, with the help of the microcontroller 45 , make your own decisions, for example, if the door control unit should continue to be connected to the electric vehicle system or if it should already get energy from the power supply before the engine is running.

Die Verwendung von zusätzlichen Energiespeicherelementen auf eine höheres Spannungsniveau hilft, einen negativen Einfluss auf das Anlassverhalten zu vermeiden, in dem Fall, dass die Leistungsanforderungen höher als 500 W sind. Dies erfolgt durch Verwenden der zusätzlich gespeicherten Energie während des Anlassens, wobei der Aufwärtswandler deaktiviert wird. Ein aktivierter Aufwärtswandler würde die Spannung zusätzlich einbrechen lassen.The use of additional energy storage elements to a higher voltage level helps to avoid a negative impact on the starting behavior in case the power requirements are higher than 500W. This is done by using the extra stored energy during cranking, with the boost converter being deactivated. An activated boost converter would additionally break the voltage.

Der Wandler verwendet erste Spannungsgrenzwerte, die für die normale Funktionen der Komponenten spezifisch sind, um über das korrekte funktionale Verhalten der Energieverteilung zu entscheiden.The converter uses first voltage limits specific to the normal functions of the components to decide on the correct functional behavior of the power distribution.

Der Wandler verwendet zudem zweite Spannungsgrenzwerte, die für Komponenten während des Anlassens spezifisch sind, um über das korrekte funktionale Verhalten der Energieverteilung zu entscheiden.The converter also uses second voltage limits, which are specific to components during cranking, to decide on the correct functional behavior of the power distribution.

Der erste Betriebsmodus, auch Modus I genannt ist der Startmodus. In diesem befindet sich das Fahrzeug, wenn nach einem Stillstand mit abgeschalteter Zündung der Zündschlüssel zum Starten des Fahrzeugs gedreht ist und der Motor noch nicht gestartet ist. In diesem Modus lädt der Mikroprozessor die im nicht-flüchtigen Speicher abgespeicherten Daten und empfängt die oben genannten Signale, um zu bestimmen, welche Verbraucher mit der Batterie verbunden werden. Bei denjenigen Verbrauchern, die mit der Batterie verbunden werden, wird der zugehörige Versorgungsschalter 370, 371, 372 oder 373 so geschaltet, dass sein erster Eingang mit seinem Ausgang verbunden wird. Zusätzlich wird der Versorgungsschalter 39 geschlossen.The first operating mode, also called mode I, is the start mode. In this is the vehicle, if after a standstill with the ignition off, the ignition key to start the vehicle is turned and the engine is not yet started. In this mode, the microprocessor loads the data stored in the non-volatile memory and receives the above-mentioned signals to determine which loads are connected to the battery. For those consumers who are connected to the battery, the associated power switch 370 . 371 . 372 or 373 switched so that its first input is connected to its output. In addition, the power switch 39 closed.

Ein automatischer Anlassvorgang im Rahmen einer Startstoppautomatik kann nur initialisiert werden, wenn das Autostart Bit auf wahr gesetzt ist. Es wird angenommen, dass das Autostart-Bit lediglich auf wahr gesetzt wird, wenn das erste manuelle Anlassen des Motors innerhalb des ersten Zündversuchs erfolgreich durchgeführt wurde. Andernfalls wird das Autostart Bit auf falsch gesetzt, da dann ein erhöhtes Risiko besteht, dass auch ein automatisches Anlassen nicht auf Anhieb erfolgen wird. Das Autostart Bit ist ebenfalls auf falsch gesetzt, wenn die Zündung aus ist. Das Autostart Bit kann auch auf falsch mit Hilfe eines Schalters, der von Hand bedient werden kann, oder von Sicherheitsvorrichtungen in dem Fahrzeug gesetzt werden. Die Schaltungsanordnung 10 benutzt Komponenten, die spezifische Funktionsspannungen limitieren und die Anlassspannung limitieren, um korrektes Verhalten der Leistungsversorgung sicherzustellen. An automatic start procedure in the context of an automatic start stop can only be initialized if the autostart bit is set to true. It is assumed that the auto-start bit is set to true only if the first manual start of the engine was successfully completed within the first attempt at ignition. Otherwise, the autostart bit is set to false, because then there is an increased risk that even an automatic start will not be instant. The autostart bit is also set to false when the ignition is off. The auto-start bit may also be set to false with the help of a switch that can be operated manually or by safety devices in the vehicle. The circuit arrangement 10 uses components that limit specific operating voltages and limit the starting voltage to ensure correct performance of the power supply.

Der manuelle Startprozess, der im Folgenden als Modus II bezeichnet wird, wird durch einen Benutzer initialisiert, der den Zündschlüssel bis zum Anschlag dreht oder einen Startknopf im Fahrzeug drückt, um den Motor zu starten. Das Autostart Bit Signal ist auf falsch gesetzt, da der Autostart vorher entweder manuell oder automatisch deaktiviert wurde. Der Schalter 39 wird geschlossen und einige der Schalter 370, 371, 372 und 373 werden jeweils so geschaltet, dass ihre jeweiligen ersten Eingänge mit ihren jeweiligen ersten Ausgängen verbunden werden. Somit wird eine Auswahl der Verbraucher V1, V2, V3 und V4, die an die Ausgänge O1, O2, O3 oder O4 angeschlossen sind, jeweils von der Batterie 1 direkt über die genannten Schalter 39, 370, 371, 372 bzw. 373 von der Batteriespannung versorgt.The manual startup process, hereinafter referred to as Mode II, is initialized by a user who turns the ignition key to the stop or presses a start button in the vehicle to start the engine. The Autostart Bit Signal is set to false because autostart was previously disabled either manually or automatically. The desk 39 will be closed and some of the switches 370 . 371 . 372 and 373 are each switched so that their respective first inputs are connected to their respective first outputs. Thus, a selection of the consumers V1, V2, V3 and V4 connected to the outputs O1, O2, O3 or O4, respectively, from the battery 1 directly over the mentioned switch 39 . 370 . 371 . 372 respectively. 373 supplied by the battery voltage.

Die Schaltungsanordnung 10 empfängt von dem Zündschlüssel das Signal, dass der Motor gestartet werden soll. Entsprechend den Signalen SOF und dem SOC und der Prioritätsliste entscheidet die Spannungsanordnung vor dem Starten, a) welche Verbraucher ausgeschaltet werden sollen und b) welche Verbraucher direkt von der Batterie gespeist werden, ohne dass dies einen negativen Einfluss auf den Anlassvorgang hat. Dazu wird eine Lastkalkulation durchgeführt. Zusätzlich wird entschieden, c) welche Komponenten angeschaltet werden, nachdem der Motor erfolgreich angelassen sein wird.The circuit arrangement 10 receives from the ignition key the signal that the engine should be started. According to the signals SOF and the SOC and the priority list decides the voltage arrangement before starting, a) which consumers are to be turned off and b) which consumers are powered directly from the battery, without this having a negative impact on the starting process. For this purpose, a load calculation is performed. In addition, it is decided to c) which components will be turned on after the engine has been successfully started.

Beispielsweise soll der Verbraucher V1, der von dem Ausgang O1 versorgt wird, von der Batterie direkt gespeist werden, und der Verbraucher V2, der an dem Ausgang O2 angeschlossen ist, soll ausgeschaltet werden. Dazu wird der Schalter 39 geschlossen und der Schalter 370 so umgelegt, dass er seinen ersten Eingang mit seinem Ausgang verbindet. Der zweite Schalter 371 wird so geschaltet, dass sein zweiter Eingang mit dem Ausgang verbunden ist. Der Schalter 361 bleibt geöffnet und der Abwärtswandler 21 ist inaktiv. Somit wird der Verbraucher, der an den Anschluss O2 angeschlossen ist, nicht versorgt.For example, the load V1 supplied from the output O1 should be directly supplied by the battery, and the load V2 connected to the output O2 should be turned off. This will be the switch 39 closed and the switch 370 so laid out that he connects his first entrance with his exit. The second switch 371 is switched so that its second input is connected to the output. The desk 361 stays open and the down converter 21 is inactive. Thus, the consumer connected to port O2 is not powered.

Der so genannte Autostartprozess wird als Modus III bezeichnet. Der Autostartprozess ist das automatische Anlassen des Motors, ohne dass der Benutzer das Anlassen initiieren muss.The so-called startup process is referred to as Mode III. The auto-start process is the automatic start of the engine without the user having to initiate the startup.

Der Autostartprozess ist insbesondere bei einer Start/Stoppautomatik notwendig, bei der bei einem Ampelhalt der Motor ausgeschaltet wird. Durch Drücken der Kupplung wird der Motor wieder automatisch gestartet, ohne dass der Fahrer einen Zündschlüssel drehen oder einen Startknopf drücken muss. Das Autostart Bit ist am Anfang des Prozesses auf wahr gesetzt. Falls die Kondensatoren 14 nicht auf eine höhere Spannung, sondern auf die gleiche Spannung wie die Batterie geladen sind, schaltet der Komparator in den so genannten überbrückten Modus und die Schaltungsanordnung arbeitet so wie in dem Modus II.The auto-start process is particularly necessary in automatic start / stop, in which the engine is switched off when the traffic light stops. Pressing the clutch restarts the engine automatically without the driver having to turn an ignition key or press a start button. The autostart bit is set to true at the beginning of the process. If the capacitors 14 not loaded to a higher voltage, but to the same voltage as the battery, the comparator switches to the so-called bridged mode and the circuit arrangement operates as in the mode II.

Falls die Kondensatoren 14 auf höhere Spannung geladen sind als die Batterie – dies ist beispielsweise durch Rekuperation in der Vergangenheit erfolgt – wird die Schalteinheit 12 so gestellt, dass die Eingänge der Abwärtswandler 20, 21, 22 und 23 über den Filter mit den ersten Platten der Batterien 14 gekoppelt sind.If the capacitors 14 are charged to higher voltage than the battery - this is done for example by recuperation in the past - is the switching unit 12 placed so that the inputs of the buck converters 20 . 21 . 22 and 23 over the filter with the first plates of the batteries 14 are coupled.

Entsprechend dem Aufladestatus der Kondensatoren 14, den Signalen SOC und SOF und der Prioritätsliste entscheidet die Schaltungsanordnung 10, welche Verbraucher von der gespeicherten Energie in dem Kondensator 14 geladen werden. Dies erfolgt mit Hilfe einer Lastberechnung, in der abgeschätzt wird, wie viel Energie die einzelnen Verbraucher voraussichtlich verbrauchen werden. Zudem wird berechnet, ob es notwendig ist, mehrere Ausgänge der Abwärtswandler 20, 21, 22 und 23 zu kaskadieren, zum Beispiel weil der Ladestatus der Batterie schlecht ist.According to the charging status of the capacitors 14 , the signals SOC and SOF and the priority list decides the circuitry 10 which consumers of the stored energy in the capacitor 14 getting charged. This is done by means of a load calculation which estimates how much energy the individual consumers are expected to consume. It also calculates if it is necessary to have multiple outputs of the downconverters 20 . 21 . 22 and 23 cascade, for example, because the battery's charging status is poor.

In einem Beispiel sollen die Verbraucher V1, V2, V3 jeweils von einem Abwärtswandler versorgt werden, während der Verbraucher V4 nicht versorgt werden soll. Es wird der Schalter 39 geöffnet, ebenso wie die Schalter 360, 361, 362 und 363. Die Schalter 370, 371 und 372 werden jeweils so geschaltet, dass ihre zweiten Eingänge mit ihrem Ausgang verbunden sind, während der Schalter 373 so geschaltet wird, dass sein erster Eingang mit dem Ausgang verbunden ist.In one example, the consumers V1, V2, V3 should each be powered by a buck converter, while the consumer V4 should not be powered. It will be the switch 39 opened, as well as the switches 360 . 361 . 362 and 363 , The switches 370 . 371 and 372 are each switched so that their second inputs are connected to their output, while the switch 373 is switched so that its first input is connected to the output.

Es wird im Modus III auch entschieden, welche Verbraucher, die für die Funktionsweise des Fahrzeugs nicht unbedingt notwendig sind, trotzdem versorgt werden, um den Benutzer des Fahrzeugs nicht zu enttäuschen.It is also decided in mode III, which consumers who are not absolutely necessary for the functioning of the vehicle, nevertheless supplied in order not to disappoint the user of the vehicle.

Der Modus IV ist der Rekuperationsmodus. Die Schaltungsanordnung 10 hat die Möglichkeit, Energie während eines Fahrzeugbremsens oder während eines Verzögerungsvorgangs des Fahrzeugs zu speichern. Diese Energie wird in den Kondensatoren 14 gespeichert. Zusätzlich zu den Kondensatoren 14, die Teile der Schaltungsanordnung 10 sind, können, wie oben erwähnt, weitere Kondensatoren an den Anschluss EXT_S angeschlossen werden. Diese zusätzlichen Speicher können Kondensatoren oder Akkumulatoren oder Ähnliches sein. Mode IV is the recuperation mode. The circuit arrangement 10 has the ability to store energy during vehicle braking or during a vehicle deceleration process. This energy is in the capacitors 14 saved. In addition to the capacitors 14 , parts of the circuit 10 As mentioned above, additional capacitors can be connected to the EXT_S terminal. These additional memories may be capacitors or accumulators or the like.

Die Energie, die beim Bremsen oder bei einer Verzögerung des Fahrzeugs in elektrische Energie umgewandelt wird, wird zunächst verwendet, um die Batteriespannung zu erhöhen. Anschließend wird diese Energie mit Hilfe des Aufwärtswandlers 11 in Ladungsenergie der Kondensatoren 14 bzw. der zusätzlichen externen Kondensatoren umgewandelt. Die Schaltungsanordnung 10 sollte einen Aufwärtswandler 11 benutzen, der niedrige Verlustleistung hat, um höhere Spannungswerte zu erreichen, damit mehr elektrische Energie in dem Zwischenspeicher, das heißt in den Kondensatoren 14 und in den externen Speicher, gespeichert werden kann. Die Energie W berechnet sich aus W = ½·Kapazität·Spannung2. Je höher die Spannung ist, umso mehr Energie kann gespeichert werden.The energy that is converted into electrical energy during braking or deceleration of the vehicle is first used to increase the battery voltage. Subsequently, this energy is using the boost converter 11 in charge energy of the capacitors 14 or the additional external capacitors converted. The circuit arrangement 10 should have a boost converter 11 use, which has low power dissipation, in order to achieve higher voltage values, so that more electrical energy in the buffer, that is in the capacitors 14 and in the external memory, can be stored. The energy W is calculated from W = ½ · capacity · voltage 2 . The higher the voltage, the more energy can be stored.

Abhängig von dem Ladezustand der gespeicherten Energie kann diese auch verwendet werden, um zusätzlich Energie-Komponenten bereitzustellen, die zusätzliche kurzfristige Leistungsanforderungen haben. Diese zusätzliche Energie muss durch das interne Energiemanagement laufen, um zu vermeiden, dass die Anlassversorgung gestört wird. Deshalb ist es notwendig, die Anforderung von zusätzlicher Energie an die Schaltungsanordnung 10 über den CAN-Bus zu senden.Depending on the state of charge of the stored energy, it may also be used to additionally provide energy components that have additional short-term power requirements. This extra energy has to go through the internal energy management to avoid disturbing the starter supply. Therefore, it is necessary to request additional energy to the circuitry 10 to send over the CAN bus.

Die rekuperierte Energie sollte für einige Wochen gespeichert werden, indem Verlustströme während des Stillstands des Fahrzeugs vermieden werden und indem Kondensator mit geringer Selbstentladerate verwendet werden.The recuperated energy should be stored for a few weeks by avoiding leakage during standstill of the vehicle and by using a low self-discharge rate capacitor.

Die Energiespeicherfähigkeit ist zunächst durch die Kapazität des internen Speichers limitiert. Durch zusätzliche, externe Speicherelemente wie Kondensatoren, Akkumulatoren etc wird die Kapazität erweitert. Das Spannungsniveau, auf das geladen wird, wird mit einer Rampenfunktion hochgefahren, um hohe Eingangsströme zu vermeiden, insbesondere, wenn keine Bremse aktiviert ist.The energy storage capacity is initially limited by the capacity of the internal memory. Additional external storage elements such as capacitors, accumulators, etc. increase the capacity. The loaded voltage level is ramped up to avoid high input currents, especially when no brake is activated.

Als Modus V wird der Notfallenergieversorgungsmodus auch Notfallmodus bezeichnet. Aufgrund der gesetzlichen Vorschriften bezüglich elektrischer Türschlosssysteme wird ein Ausgang der Versorgungsschaltung nur für die Türschlösser mit Ausnahme des Kofferraumschlosses vorgesehen. Dieser Ausgang hat eine höhere Priorität. Im Falle, dass die Batteriespannung zu niedrig wird, ein Unfall detektiert würde, die Batteriespannung nicht mehr da ist oder die Batterie zerstört ist, wird eine Batteriefehlfunktion detektiert. Die Türschlösser müssen so angesteuert werden, dass zwischen einer Notfallenergieversorgung und einer ständigen Energieversorgung unterschieden wird.As mode V, the emergency energy supply mode is also called emergency mode. Due to the legal requirements regarding electric door lock systems, an output of the supply circuit is provided only for the door locks except for the trunk lock. This output has a higher priority. In the event that the battery voltage becomes too low, an accident is detected, the battery voltage is no longer there or the battery is destroyed, a battery malfunction is detected. The door locks must be controlled so that a distinction is made between an emergency energy supply and a permanent power supply.

Um eine Fehlfunktion innerhalb der Schaltungsanordnung 10 zu vermeiden, muss die interne Spannungsversorgung garantiert sein. Dazu werden die Steuerschaltungen, beispielsweise der Mikrokontroller 45 und die Steuerungen 24, 25, 26, 27 und 28 in diesem Fall von einem zusätzlichen Speicher, der von einer Ladungspumpe gespeist wurde, versorgt.To a malfunction within the circuit 10 To avoid this, the internal power supply must be guaranteed. For this purpose, the control circuits, such as the microcontroller 45 and the controls 24 . 25 . 26 . 27 and 28 supplied in this case by an additional storage, which was fed by a charge pump.

Die Schaltungsanordnung 10 reagiert folgendermaßen: Alle nicht betroffenen Verbraucher, das heißt alle nicht notwendigen Verbraucher werden ausgeschaltet. Alle Abwärtswandler 20, 21, 22 werden über die Schalter 360, 361, 362 und 363 gebündelt und versorgen den Notfallanschluss mit Spannung. Zusätzlich wird eine Anfrage zum Türöffnen zu den Türen über den CAN-Bus geschickt.The circuit arrangement 10 reacts as follows: All non-affected consumers, that is, all unnecessary consumers are turned off. All down-converters 20 . 21 . 22 be over the switches 360 . 361 . 362 and 363 bundled and provide the emergency connection with voltage. In addition, a request to open doors to the doors is sent via the CAN bus.

Es wird davon ausgegangen, dass die Versorgung der Türschlösser über den Ausgang O3 erfolgt. Daraufhin werden die Schalter 360, 361, 362, 363 geschlossen. Der Schalter 372 wird so beschaltet, dass sein zweiter Eingang mit seinem Ausgang verbunden ist, während die Schalter 370, 371 und 373 so beschaltet werden, dass ihre ersten Eingänge jeweils mit ihren Ausgängen verbunden sind. Der Schalter 39 wird geöffnet. Die Abwärtswandler 20, 21, 22 und 23 werden sämtlich betrieben. Folglich fließt sämtliche Energie von den Abwärtswandlern 20, 21, 22 und 23 zu dem Ausgang O3. Die Abwärtswandler 20, 21, 22 und 23 werden somit parallel betrieben und die zur Verfügung gestellte Ausgangsleistung ist größer, als wenn nur einer der Abwärtswandler 20, 21, 22 und 23 betrieben würde.It is assumed that the door locks are supplied via the O3 output. Then the switches 360 . 361 . 362 . 363 closed. The desk 372 is wired so that its second input is connected to its output while the switches 370 . 371 and 373 be wired so that their first inputs are each connected to their outputs. The desk 39 will be opened. The down-converters 20 . 21 . 22 and 23 are all operated. Consequently, all energy flows from the buck converters 20 . 21 . 22 and 23 to the exit O3. The down-converters 20 . 21 . 22 and 23 are thus operated in parallel and the output power provided is greater than if only one of the downconverters 20 . 21 . 22 and 23 would be operated.

Zusätzlich wird die gespeicherte Energie als Notfallenergie nicht nur dem Türöffnungssystem, sondern auch der notwendigen zusätzlichen Steuerlogik bereitgestellt. Diese sind die Batteriesteuereinheit BCM, die Zentralverriegelung und so weiter. Dies ist notwendig, damit die Ansteuersignale zum Öffnen der Aktuatoren richtig verteilt werden.In addition, the stored energy is provided as emergency power not only to the door opening system but also to the necessary additional control logic. These are the battery control unit BCM, the central locking and so on. This is necessary so that the drive signals for opening the actuators are properly distributed.

Es wird angenommen, dass die Batterie sehr leer ist, ein Unfall detektiert wurde, die Batterieversorgung aus ist oder die Batterieversorgung zerstört ist. Dies wird jeweils mit dem Signal ”Batteriefehler detektiert” signalisiert. Der Gleichstromwandler entscheidet daraufhin, von dem Standardversorgungsbetrieb in den Notfallmodus zu schalten. Um zu verhindern, dass innerhalb des Gleichstromwandlers eine Fehlfunktion erfolgt, muss die interne Spannungsversorgung für diesen Wandler gewährleistet sein.It is assumed that the battery is very empty, an accident has been detected, the battery is off, or the battery supply has been destroyed. This is signaled in each case with the signal "battery error detected". The DC-DC converter then decides to switch from the standard supply mode to the emergency mode. To prevent that within the DC-DC converter If a malfunction occurs, the internal power supply for this converter must be guaranteed.

Dazu werden zusätzliche Speicherelemente vorsichtig mit Hilfe einer Hochfahr-Ladestrom-Kontroll-Funktion geladen, was einen geringen Einfluss auf die Fahrzeugverzögerung hat.For this purpose, additional storage elements are carefully loaded by means of a start-up charge current control function, which has a small influence on the vehicle deceleration.

Der Gleichstomwandler reagiert folgendermaßen:
Alle Abwärtswandler werden gebündelt, um an einem Notfallausgang die maximal mögliche Leistung bereitzustellen. An diesen Notfallausgang sind das Türöffnungssystem und die notwendigen Steuerschaltungen für das Türöffnungssystem.
The DC-DC converter responds as follows:
All downconverters are bundled to provide the maximum possible power at an emergency exit. At this emergency exit are the door opening system and the necessary control circuits for the door opening system.

Anschließend ein Notfall-Türöffnungs-Anforderung an die entsprechend zuständige Steuereinheit, zum Beispiel die BCM über den CAN Bus oder über eine eigene Leitung gesandt.Subsequently, an emergency door opening request to the appropriate control unit, for example, the BCM sent over the CAN bus or via its own line.

Als Modus VI wird der sogenannte Abstellmodus bezeichnet. Wird ein Fahrzeug für mehrere Wochen beispielsweise an einem Flughafen abgestellt, soll der Energieverbrauch möglichst erniedrigt werden. Die Kondensatoren 14 werden direkt von der Batterie geladen. Dazu verbindet die Schalteinheit 12 seine Eingänge miteinander und schaltet seinen Ausgang hochohmig. Die Kondensatoren bleiben somit auf einem niedrigeren Spannungsniveau geladen, wodurch vermehrte Alterungsprozesse, die bei noch niedrigeren Spannungen einsetzen würden, vermieden werden. Gleichzeitig werden die Selbstentladeströme, die mit steigender Spannung ansteigen, möglichst gering gehalten.Mode VI is the so-called shutdown mode. If a vehicle is parked at an airport for several weeks, for example, the energy consumption should be reduced as much as possible. The capacitors 14 are charged directly from the battery. For this purpose, the switching unit connects 12 its inputs with each other and switches its output high impedance. The capacitors thus remain charged at a lower voltage level, thereby avoiding increased aging processes that would occur at even lower voltages. At the same time, the self-discharge currents, which increase with increasing voltage, are kept as low as possible.

Zusätzlich hat die Spannungsversorgung 10 programmierbare Ausgangsanschlüsse für Verbraucher mit niedrigen Spannungsniveaus. Diese Ausgänge können für Bus-Systeme und Sensoren mit vorbestimmten Eingangsspannungsniveaus verwendet werden. Einer dieser Ausgänge ist der Ausgang O5.In addition, the power supply has 10 programmable output terminals for consumers with low voltage levels. These outputs can be used for bus systems and sensors with predetermined input voltage levels. One of these outputs is the O5 output.

Die Programmierbarkeit der Verbraucherspannungshöhe wird nicht für die Hauptversorgungsausgänge verwendet, die alle das gleiche Spannungsniveau haben müssen. Wenn die Spannungsversorgung erreicht werden kann, ebenfalls durch Reduzieren der Spannungsniveaus an diesen Ausgängen, kann dies nur durchgeführt werden, wenn alle Spannungsniveaus gleichzeitig gesenkt werden.The programmability of the consumer voltage level is not used for the main supply outputs, which must all have the same voltage level. If the voltage supply can be achieved, also by reducing the voltage levels at these outputs, this can only be done if all the voltage levels are lowered simultaneously.

Die niedrigen Spannungsniveaus müssten an die Anforderungen der Verbraucher angepasst werden, die direkt von dieser Anforderung betroffen wären. Der Abwärtswandler 29 kann so eingestellt werden, dass seine Ausgangsspannung variiert. Die Ausgangsspannung der Abwärtswandler 20, 21, 22 und 23 werden jeweils auf den gleichen Ausgangsspannungswert eingestellt.The low voltage levels would have to be adapted to the needs of consumers who would be directly affected by this requirement. The down converter 29 can be set to vary its output voltage. The output voltage of the buck converter 20 . 21 . 22 and 23 are each set to the same output voltage value.

Um Energie, die von den Kondensatoren 14 und der Batterie bereitgestellt wird, auf ein bestimmtes Spannungsniveau zu wandeln, werden die Abwärtswandler verwendet. Diese Abwärtswandler können für unterschiedliche Leistungen, d. h. Ausgangsströmungen und unterschiedliche Spannungsniveaus eingestellt werden, indem sie per Software hinsichtlich ihrer Ausgangsparameter programmiert werden. Die vier Hochleistungs-Abwärtswandler 20, 21, 22 und 23 sollten jeweils die gleiche Ausgangsspannung bereitstellen, damit es möglich ist, die Ausgänge zusammenzuschließen, um zusammen die möglichst hohe Ausgangsleistung bereitzustellen.To get energy from the capacitors 14 and the battery is provided to convert to a certain voltage level, the buck converters are used. These buck converters can be set for different powers, ie output currents and different voltage levels, by software programming in terms of their output parameters. The four high-performance buck converters 20 . 21 . 22 and 23 Each should provide the same output voltage so that it is possible to connect the outputs together to provide the highest possible output power.

Der Aufwärtswandler 11 wird während des Abbremsens des Fahrzeugs oder während Bremsvorgängen aktiviert, damit die Energie jeweils auf einem höheren Spannungsniveau gespeichert wird. Dieses Spannungsniveau ist beispielsweise 28 V. Während der Rekuperation sollten alle Verbraucher direkt mit der Batterie verbunden sein. Die Spannung über den Kondensatoren 14 wird innerhalb eines minimalen Spannungsniveaus und eines maximalen Spannungsniveaus eingestellt. Entsprechend den Spannungsniveaus der Kondensatoren 40 können Verbraucher mit Rekuperationsenergie versorgt werden, die direkt aus diesem Abwärtswandler 11 kommt, ohne dass dies negativen Einfluss auf den Anlassvorgang später hat.The up-converter 11 is activated during vehicle deceleration or during braking so that the energy is stored at a higher voltage level. This voltage level is for example 28 V. During recuperation all consumers should be connected directly to the battery. The voltage across the capacitors 14 is set within a minimum voltage level and a maximum voltage level. According to the voltage levels of the capacitors 40 Consumers can be supplied with recuperation energy directly from this down-converter 11 comes without this having a negative impact on the starting process later.

2 zeigt eine weitere Ausführungsform des Versorgungsschaltung insbesondere zur Unterstützung des Notbetriebs. Elemente mit gleichen Funktionen wie in den obigen Figuren werden mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet und nicht erneut erläutert. 2 shows a further embodiment of the supply circuit in particular to support the emergency operation. Elements having the same functions as in the above figures are identified by the same reference numerals and will not be explained again.

Im Vergleich zu 1 weist die Schaltungsanordnung 10 keinen Aufwärtswandler 11 auf. Die erste Verbraucherspannung UA2, die zweite Verbraucherspannung UA3, die dritte Verbraucherspannung UA4 und die vierte Verbraucherspannung UA1 werden jeweils von den Abwärtswandlern 20, 21, 22, 23 unmittelbar aus der Batteriespannung UBAT erzeugt. Alternativ können auch Aufwärtswandler oder einfache Schalter anstelle der Abwärtswandler 20, 21, 22, 23 eingesetzt werden. Die Ausführungsform nach 2 weist weniger Bauteile auf, ist somit technisch anspruchsloser. Die Ausführungsform nach 1 hat dagegen den Vorteil, dass der Zwischenspeicher Verbrauchsspitzen besonders gut ausgleichen kann.Compared to 1 has the circuit arrangement 10 no up-converter 11 on. The first load voltage UA2, the second load voltage UA3, the third load voltage UA4 and the fourth load voltage UA1 are respectively from the downconverters 20 . 21 . 22 . 23 generated directly from the battery voltage UBAT. Alternatively, boosters or simple switches can be used instead of the downconverters 20 . 21 . 22 . 23 be used. The embodiment according to 2 has fewer components, is therefore technically more modest. The embodiment according to 1 on the other hand has the advantage that the buffer can compensate for consumption peaks particularly well.

Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Blei-AkkumulatorLead-acid battery
1010
Schaltungsanordnungcircuitry
1111
Aufwärtswandlerboost converter
1212
Schalteinheitswitching unit
1313
Filterfilter
1414
Kondensatorcapacitor
2020
Abwärtswandlerdown converter
2121
Abwärtswandlerdown converter
2222
Abwärtswandlerdown converter
2323
Abwärtswandlerdown converter
2424
übergeordnete Steuerunghigher-level control
2525
untergeordnete Steuerungsubordinate control
2626
untergeordnete Steuerungsubordinate control
2727
untergeordnete Steuerungsubordinate control
2828
untergeordnete Steuerungsubordinate control
2929
Abwärtswandlerdown converter
3030
Filterfilter
3131
Filterfilter
3232
Filterfilter
3333
Filterfilter
3434
Filterfilter
3636
Überbrückungsanordnungbridging arrangement
3838
elektronischer Schaltertreiberelectronic switch driver
3939
Versorgungsschaltersupply switch
4040
SpannungsrückkopplungVoltage feedback
4141
flüchtiger Speichervolatile memory
4242
nicht-flüchtiger Speichernon-volatile memory
4343
CAN-Bus DecoderCAN bus decoder
4545
Mikroprozessormicroprocessor
110110
Transformatortransformer
111111
Schalterswitch
112112
Diodediode
360360
Schalterswitch
361361
Schalterswitch
362362
Schalterswitch
363363
Schalterswitch
370370
Schalterswitch
371371
Schalterswitch
372372
Schalterswitch
373373
Schalterswitch
36003600
Knotennode
O1O1
Ausgangoutput
O2O2
Ausgangoutput
O3O3
Ausgangoutput
O4O4
Ausgangoutput
O5O5
Ausgangoutput

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • US 7236893 B1 [0002] US 7236893 B1 [0002]

Claims (15)

Versorgungsschaltung für die elektrische Versorgung eines Fahrzeuges, folgendes aufweisend: – eine Batterie (1) zum Erzeugen einer Batterieversorgungsspannung; – eine erste Energieversorgungseinheit (21) zum Erzeugen einer ersten Verbraucherspannung (UA2), die erste Verbraucherspannung (UA2) zum Versorgen eines ersten Verbrauchers (V2); – eine zweite Energieversorgungseinheit (22) zum Erzeugen einer zweiten Verbraucherspannung (UA3), die zweite Verbraucherspannung (UA3) zum Versorgen eines zweiten Verbrauchers (V3); – eine Steuerschaltung (45, 24, 25, 26) zum Steuern der ersten Energieversorgungseinheit (21) und der zweiten Energieversorgungseinheit (22), wobei die Steuerschaltung (45, 24, 25, 26) derart ausgebildet ist, dass in einem Notfallmodus des Fahrzeugs der zweite Verbraucher (V3) von der ersten Verbraucherspannung (UA2) und von der zweiten Verbraucherspannung (UA3) versorgt wird und die erste Energieversorgungseinheit (21) die erste Verbraucherspannung (UA2) erzeugt und der zweite Energieversorgungseinheit (22) die zweite Verbraucherspannung (UA3) erzeugt.Supply circuit for the electrical supply of a vehicle, comprising: - a battery ( 1 ) for generating a battery supply voltage; A first power supply unit ( 21 ) for generating a first load voltage (UA2), the first load voltage (UA2) for supplying a first load (V2); A second power supply unit ( 22 ) for generating a second load voltage (UA3), the second load voltage (UA3) for supplying a second load (V3); A control circuit ( 45 . 24 . 25 . 26 ) for controlling the first power supply unit ( 21 ) and the second power supply unit ( 22 ), wherein the control circuit ( 45 . 24 . 25 . 26 ) is configured such that in an emergency mode of the vehicle, the second load (V3) is supplied by the first load voltage (UA2) and by the second load voltage (UA3) and the first power supply unit ( 21 ) generates the first load voltage (UA2) and the second power supply unit ( 22 ) generates the second load voltage (UA3). Versorgungsschaltung nach Anspruch 1, wobei der zweite Verbraucher (V3) ein Türschlossmechanismus des Fahrzeugs ist.A supply circuit according to claim 1, wherein the second load (V3) is a door lock mechanism of the vehicle. Versorgungsschaltung nach Anspruch 1 oder 2, wobei der zweite Verbraucher (V3) ein Rückhaltemechanismus des Fahrzeugs ist.A supply circuit according to claim 1 or 2, wherein the second load (V3) is a restraining mechanism of the vehicle. Versorgungsschaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei im Notfallmodus der erste Verbraucher von keiner Spannungsversorgung versorgt wird.Supply circuit according to one of the preceding claims, wherein in the emergency mode, the first consumer is powered from any voltage supply. Versorgungsschaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Versorgungsschaltung zusätzlich aufweist: – einen Aufwärtswandler (11) zum Erzeugen einer Zwischenspannung (UZ) aus der Batterieversorgungsspannung (UBAT); – einen Zwischenspeicher (14) zum Speichern von elektrischer Energie, wobei der Zwischenspeicher (14) von der Zwischenspannung (UZ) versorgt wird,; und wobei die erste Versorgungsschaltung ein erster Abwärtswandler (21) zum Erzeugen der ersten Verbraucherspannung (UA2) aus der Zwischenspannung (UZ), und die zweite Versorgungsschaltung ein zweiter Abwärtswandler (22) zum Erzeugen der zweiten Verbraucherspannung (UA3) aus der Zwischenspannung (UZ), die zweiten Verbraucherspannung (UA3) zum Versorgen eines zweiten Verbrauchs (V3); und die Steuerschaltung (45, 24, 25, 26) zusätzlich zum Steuern des Aufwärtswandlers (11) eingerichtet ist.Supply circuit according to one of the preceding claims, wherein the supply circuit additionally comprises: - an up-converter ( 11 ) for generating an intermediate voltage (UZ) from the battery supply voltage (UBAT); - a cache ( 14 ) for storing electrical energy, the buffer ( 14 ) is supplied by the intermediate voltage (UZ); and wherein the first supply circuit is a first down-converter ( 21 ) for generating the first consumer voltage (UA2) from the intermediate voltage (UZ), and the second supply circuit a second buck converter (UZ) 22 ) for generating the second load voltage (UA3) from the intermediate voltage (UZ), the second load voltage (UA3) for supplying a second consumption (V3); and the control circuit ( 45 . 24 . 25 . 26 ) in addition to controlling the up-converter ( 11 ) is set up. Versorgungsschaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Schalter (371) zum Verbinden des ersten Verbrauchers (V2) mit einem Versorgungsknoten der Batteriespannung (UBAT) und einen weiteren Schalter (372) zum Verbinden des zweiten Verbrauchers (V3) mit einem Versorgungsknoten der Batteriespannung (UBAT).Supply circuit according to one of the preceding claims, characterized by a switch ( 371 ) for connecting the first load (V2) to a supply node of the battery voltage (UBAT) and another switch ( 372 ) for connecting the second load (V3) to a supply node of the battery voltage (UBAT). Versorgungsschaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Schalter (361) zum Verbinden des ersten Verbrauchers (V2) mit der ersten Verbraucherspannung (UA2) und einen weiteren Schalter (372) zum Verbinden des zweiten Verbrauchers (V3) mit der zweiten Verbraucherspannung (UA3).Supply circuit according to one of the preceding claims, characterized by a switch ( 361 ) for connecting the first load (V2) to the first load voltage (UA2) and another switch ( 372 ) for connecting the second load (V3) to the second load voltage (UA3). Versorgungsschaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch mindestens einen Schalter (362, 363) zum Verbinden eines Versorgungsknotens der ersten Verbraucherspannung (UA2) mit einem Versorgungsknoten der zweiten Verbraucherspannung (UA3).Supply circuit according to one of the preceding claims, characterized by at least one switch ( 362 . 363 ) for connecting a supply node of the first load voltage (UA2) with a supply node of the second load voltage (UA3). Versorgungsschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerschaltung eine übergeordnete Steuerung (45, 24) und zwei untergeordnete Steuerungen (25,26) aufweist, wobei eine erste untergeordnete Steuerung (25) den ersten Abwärtswandler (21) ansteuert und die zweite untergeordnete Steuerung (26) den zweiten Abwärtswandler (22) ansteuert und die übergeordnete Steuerung (45, 24) die erste untergeordnete Steuerung (21) und die zweite untergeordnete Steuerung (22) ansteuert.Supply circuit according to one of Claims 1 to 8, characterized in that the control circuit has a higher-level control ( 45 . 24 ) and two subordinate controls ( 25 . 26 ), wherein a first subordinate control ( 25 ) the first buck converter ( 21 ) and the second subordinate control ( 26 ) the second buck converter ( 22 ) and the higher-level control ( 45 . 24 ) the first subordinate control ( 21 ) and the second subordinate control ( 22 ). Versorgungsschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, gekennzeichnet durch einen weiteren Schalter zur Verbindung eines Versorgungsknotens der Batteriespannung (UBAT) mit einem Versorgungsknoten der Zwischenspannung (UZ).Supply circuit according to one of Claims 1 to 9, characterized by a further switch for connecting a supply node of the battery voltage (U BAT ) to a supply node of the intermediate voltage (U Z ). Versorgungsschaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Gehäuse zu Aufnahme des Versorgungsschaltung (10) und ein Anschluss (EXT_S) des Gehäuses zum Anschluss von externem Zwischenspeicher vorgesehen sind.Supply circuit according to one of the preceding claims, characterized in that a housing for receiving the supply circuit ( 10 ) and a connection (EXT_S) of the housing for connection of external buffer are provided. Versorgungsschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass eine Messschaltung (40) zum Messen der ersten Verbraucherspannung (UA2) und der zweiten Verbraucherspannung (UA3) vorgesehen ist. Supply circuit according to one of Claims 1 to 11, characterized in that a measuring circuit ( 40 ) is provided for measuring the first load voltage (UA2) and the second load voltage (UA3). Versorgungsschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, gekennzeichnet durch einen dritter Abwärtswandler (29) zum Erzeugen einer dritten Verbraucherspannung (UO5) zum Versorgen eines dritten Verbrauchers (V5) aus der Zwischenspannung (UZ), wobei die Spannungshöhe der dritten Verbraucherspannung (UO5) unabhängig von der ersten Verbraucherspannung (UA2) und der zweiten Verbraucherspannung (UA3) einstellbar ist.Supply circuit according to one of Claims 1 to 12, characterized by a third down-converter ( 29 ) for generating a third load voltage (UO5) for supplying a third load (V5) from the intermediate voltage (UZ), wherein the voltage level of the third load voltage (UO5) is adjustable independently of the first load voltage (UA2) and the second load voltage (UA3) , Kraftfahrzeug mit einer Versorgungsschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 13.Motor vehicle with a supply circuit according to one of claims 1 to 13. Verfahren zum Betrieb einer Versorgungsschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 13 in einem Fahrzeug, wobei das Verfahren einen Betriebsmodus eines Fahrzeugs aufweist, in dem der zweite Verbraucher (V3) von der ersten Verbraucherspannung (UA2) und von der zweiten Verbraucherspannung (UA3) versorgt wird und der erste Abwärtswandler (21) die erste Verbraucherspannung (UA2) erzeugt und der zweite Abwärtswandler (22) die zweite Verbraucherspannung (UA3) erzeugt.A method of operating a supply circuit according to any one of claims 1 to 13 in a vehicle, the method comprising an operating mode of a vehicle in which the second load (V3) is supplied by the first load voltage (UA2) and the second load voltage (UA3) and the first buck converter ( 21 ) generates the first load voltage (UA2) and the second buck converter ( 22 ) generates the second load voltage (UA3).
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