DE102017122778B4 - Bordnetz sowie verfahren zur steuerung eines bordnetzesfür ein fahrzeug - Google Patents

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Abstract

Bordnetz (100) für ein Fahrzeug, umfassend:eine Hochspannungs-Gleichstromquelle (30), die elektrisch mit einem Hochspannungsbus (60) verbunden ist;eine erste Steuerung (10), die so angeordnet ist, um elektrischen Energiefluss zwischen dem Hochspannungsbus (60) und einem ersten Stellglied (15) zu steuern;eine zweite Steuerung (20), die so angeordnet ist, um elektrischen Energiefluss zwischen dem Hochspannungsbus (60) und einem zweiten Stellglied (25) zu steuern;eine Kommunikationsleitung (52), die so angeordnet ist, um die Kommunikation zwischen der ersten Steuerung (10) und der zweiten Steuerung (20) durchzuführen;einen Sensor (22), der so konfiguriert ist, um die Trägheit des Fahrzeugs zu überwachen, wobei der Sensor (22) so angeordnet ist, um direkt mit der zweiten Steuerung (20) zu kommunizieren; undeinen Befehlssatz, der in der zweiten Steuerung (20) angeordnet ist, wobei der Befehlssatz ausführbar ist zum:Überwachen der Kommunikation vom Sensor (22),Ermitteln einer Entlade-Anforderung des Hochspannungsbusses (60) anhand der Kommunikation vom Sensor (22),Überwachen der Kommunikation von der ersten Steuerung (10), um zu ermitteln, ob die erste Steuerung (10) zum Entladen des Hochspannungsbusses (60) in der Lage ist, undSteuern des zweiten Stellglieds (25) zum Entladen des Hochspannungsbusses (60) bei der Bestimmung, dass die erste Steuerung (10) nicht zum Entladen des Hochspannungsbusses (60) in der Lage ist;dadurch gekennzeichnet , dassdie zweite Steuerung (20) wirksam mit einem ersten und einem zweiten Schaltschütz (66) verbunden ist, wobei der erste Schaltschütz (66) zwischen einer Ladevorrichtung (80) und einer positiven Schiene (62) des Hochspannungsbusses (60) angeordnet ist, und wobei der zweite Schaltschütz (68) zwischen der ersten Steuerung (10) und der positiven Schiene (62) des Hochspannungsbusses (60) angeordnet ist; und dassder Befehlssatz ferner ausführbar ist, um den ersten Schaltschütz (66) und dann den zweiten Schaltschütz (68) vor dem Steuern des zweiten Stellglieds (25) zu schließen, um den Hochspannungsbus (60) zu entladen.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Diese Erfindung betrifft elektrische Energiespeichervorrichtungen, die in Fahrzeugen verwendet werden. Insbesondere betrifft diese Erfindung ein Bordnetz für ein Fahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren zur Steuerung eines Bordnetzes.
  • Ein gattungsgemäßes Bordnetz geht der Art nach im Wesentlichen aus der US 2013 / 0 241 279 A1 hervor. Bezüglich des weitergehenden Standes der Technik sei an dieser Stelle auf die DE 11 2011 105 295 T5 verwiesen.
  • HINTERGRUND
  • Elektrofahrzeuge beinhalten Stromversorgungssysteme, um Hochspannung und elektrische Niederspannungsenergie an verschiedene Vorrichtungen für den Antrieb und andere im Fahrzeug befindliche Strombedarfe zuzuführen. Es gibt Anforderungen für Systeme, um eine Entladungsstrecke aufweisen zu müssen, um elektrische Hochspannung unter bestimmten Umständen zu entladen.
  • ZUSAMMENFASSUNG
  • Erfindungsgemäß wird ein Bordnetz für ein Fahrzeug vorgestellt, das sich durch die Merkmale des Anspruchs 1 auszeichnet.
  • Ferner wird ein Verfahren zur Steuerung eines Bordnetzes für ein Fahrzeug vorgestellt, das sich durch die Merkmale des Anspruchs 9 auszeichnet.
  • Die genannten Merkmale und Vorteile sowie weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Lehren, gehen aus der folgenden ausführlichen Beschreibung von einigen der besten Ausführungsformen und anderen Arten zur Ausführung der vorliegenden Lehren unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen deutlich hervor.
  • Figurenliste
  • Im Folgenden werden exemplarisch eine oder mehrere Ausführungen mit Bezug auf die zugehörigen Zeichnungen beschrieben, in welchen:
    • 1 stellt schematisch eine Ausführungsform eines Bordnetzes für ein Fahrzeug dar, das einen Hochspannungsbus, eine Hochspannungs (HV)-Gleichstromquelle, die elektrische Energie an ein erstes Stellglied über eine erste Entladesteuerung zuführt und eine zweite Entladesteuerung, die elektrische Energie an ein zweites Stellglied zuführt, gemäß der Erfindung, beinhaltet;
    • 2 stellt schematisch weiterer Details des Bordnetzes mit Bezug auf 1 dar, das den elektrischen HV-Energiebus, die HV-Gleichstromquelle, die erste Entladesteuerung, die zweite Entladesteuerung und das zweite Stellglied, gemäß der Erfindung, beinhaltet;
    • 3-1 und 3-2 stellen schematisch eine sekundäre Entladeroutine dar, die durch die zweite Entladesteuerung ausgeführt werden kann, um festzustellen, ob die erste Entladesteuerung zur Entladung des HV-Busses in der Lage ist und kann ferner ausgeführt werden, um eine Entladung des HV-Busses durchzuführen, wenn bestimmt wird, dass die erste Entladesteuerung als Reaktion auf einen Befehl nicht zum Entladen des HV-Busses, gemäß der Erfindung, in der Lage ist.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
  • Unter Bezugnahme nun auf die Zeichnungen, veranschaulichen 1 und 2 eine Ausführungsform eines Bordnetzes 100, das vorteilhaft bei einem Hybridfahrzeug, einem Elektrofahrzeug oder einem Fahrzeugsystem mit elektrischer Hochspannungsenergie verwendet werden kann. Das Fahrzeug kann mittels nicht beschränkender Beispiele einen Personenkraftwagen, ein leichtes oder schweres Nutzfahrzeug, ein Mehrzweckfahrzeug, ein landwirtschaftliches Fahrzeug, ein Industriefahrzeug/ Lagerhaus-Fahrzeug oder eine Freizeit-Geländefahrzeug beinhalten. Das Bordnetz 100 beinhaltet vorzugsweise einen Hochspannungsbus (HV-Bus) 60, der elektrische Energie aus einer HV-Gleichstromquelle 30, einer Niederspannungs-Gleichstromquelle 40, einer erste Entladesteuerung 10 und einer zweiten Entladesteuerung 20 bezieht. Die ersten und zweiten Entladesteuerungen 10, 20 kommunizieren über eine Kommunikationsleitung 50.
  • Die HV-Gleichstromquelle 30 kann jede elektrische Energiespeichervorrichtung sein, beispielsweise eine mehrzellige Lithiumionen-Vorrichtung oder eine andere geeignete Vorrichtung, ohne Begrenzung, die elektrochemische Verfahren zum Speichern elektrischer Energie verwendet, zum Verbrauch während des Fahrzeugbetriebs, und in bestimmten Ausführungsformen ein Spannungsniveau nahe 300V DC haben kann. Die erste Entladesteuerung 10 ist wirksam mit einem ersten Stellglied 15 verbunden, das elektrische Energie auf kontrollierte Weise empfängt, um den Betrieb durchzuführen, beispielsweise Drehmomententwicklung. Die zweite Entladesteuerung 20 ist wirksam mit einem zweiten Stellglied 25 über eine Steuerleitung 56 verbunden. Das zweite Stellglied 25 kann als eine HV-Batterieheizung konfiguriert sein, die so angeordnet ist, um der HV-Gleichstromquelle 30 in einer Ausführungsform Wärme zuzuführen. Alternativ kann das zweite Stellglied 25 als weitere Vorrichtung konfiguriert sein, die zum Verbrauchen von elektrischer Hochspannungsenergie in der Lage ist. Die zweite Entladesteuerung 20 kommuniziert mit einem Sensor 22. Der Sensor 22 kann ein Trägheitssensor sein, z. B. ein Beschleunigungssensor, der zum Erfassen eines Trägheitsereignisses, wie etwa durch eine Fahrzeugbremsung ausgelöst, in der Lage ist. In einer Ausführungsform kann der Sensor 22 so angeordnet sein, um die absolute Beschleunigung über einen Bereich zwischen 0g und 50g zu überwachen. Der Sensor 22 kommuniziert direkt mit einem Eingangsanschluss der zweiten Entladesteuerung 20, wobei eine direkte Kommunikation über eine drahtgebundene Verbindung 58, eine drahtlose Verbindung (nicht dargestellt) oder eine andere geeignete Kommunikationsleitung durchgeführt wird. Der Sensor 22 kann direkt mit der zweiten Entladesteuerung 20 über die drahtgebundene Verbindung 58 und auch über eine Sensorsteuerung 24 kommunizieren, die unmittelbar mit der zweiten Entladesteuerung 20 kommuniziert. Wie hierin verwendet, beziehen sich „direkte Kommunikation“ und Varianten davon auf jede Kommunikation eines Signals an eine Vorrichtung, die keine dazwischenliegende analoge/digitale Umwandlung und Bildung einer Nachricht enthält, die in einer strukturierten Form über einen Kommunikationsbus zu der Vorrichtung gesendet wird. Die Niederspannungs-Gleichstromquelle 40 liefert elektrische Energie für den Betrieb von Steuerungen, Sensoren und zusätzliche Vorrichtungen. Die Kommunikationsverbindung 50 kann jede geeignete Kommunikationsleitung sein und beinhaltet in einer Ausführungsform eine erste Kommunikationsleitung 52 und eine zweite Kommunikationsleitung 54, wobei die erste und die zweite Kommunikationsleitung 52, 54 vernetzte Kommunikationsbusleitungen sind, z. B. Controller-Area-Network(CAN)-Busse, die nachrichtenbasierte Protokolle ausführen, um die Kommunikation durchzuführen.
  • 2 stellt schematisch weitere Details des Bordnetzes 100 mit Bezug auf 1 dar, das die HV-Gleichstromquelle 30, die erste Entladesteuerung 10 und das zweite Stellglied 25 in Bezug zum HV-Bus 60 und der zweiten Entladesteuerung 20 beinhaltet. Der HV-Bus 60 beinhaltet eine positive Hochspannungsschiene (HV+) 62 und eine negative Hochspannungsschiene (HV-) 64. Der HV-Bus 64 beinhaltet bevorzugt einen Stromsensor 72, einen negativen Kontaktschalter 70 und eine Vorladeschützschaltung 74. Ein Spannungssensor (nicht dargestellt) kann angeordnet werden, um das Spannungsniveau über HV+ 62 und HV- 64 zu überwachen.
  • Ein Ladesteuerung 80 kann zwischen HV+ 62 und HV- 64 mit einem ersten Kontaktschalter 66 angeordnet werden, der in einer Ausführungsform in Reihe angeordnet ist. Die Ladesteuerung 80 beinhaltet vorzugsweise ein Bord-Lademodul 82 zum Verwalten eines elektrischen Remote-Lade- und Reservestrommoduls 84 zum Umwandeln von Hochspannungs-Gleichstrom in Niederspannungs-Gleichstrom für die Verwendung im Fahrzeug, z. B. bei einem geregelten 12V-Gleichspannungsniveau. Das Reservestrommodul 84 kann geschaltete DC/DC-Umwandlungstechnik, magnetische DC/DC-Umwandlungstechnik, lineare DC/DC-Umwandlungstechnik oder eine andere geeignete DC/DC-Umwandlungstechnik verwenden.
  • Die erste Entladesteuerung 10 ist zwischen HV+ 62 und HV- 64 mit einem zweiten Kontaktschalter 68 in Reihe angeordnet. Die erste Entladesteuerung 10 kann so konfiguriert sein, dass sie ein Leistungsinvertermodul 12, ein elektrisches Klimatisierungsmodul 14 und ein elektrisches Kabinenheizmodul 16 in einer Ausführungsform umfasst. Die zweite Stellglied 25 ist ebenfalls zwischen HV+ 62 und HV- 64 angeordnet. Der erste und zweite Kontaktschalter 66, 68 und das zweite Stellglied 25 kommunizieren mit der zweiten Entladesteuerung 20, die ihre Aktivierung steuert, einschließlich, wie mit Bezug auf 3 und 4 beschrieben.
  • Das Wechselrichtermodul 12 beinhaltet vorzugsweise geeignete Steuerschaltungen und Leistungstransistoren, z. B. IGBTs, und ist elektrisch mit dem ersten Stellglied 15 verbunden, das in einer Ausführungsform ein Elektromotor/ Generator sein kann. Die Steuerschaltungen erzeugen Impulsbreitenmodulations (PWM)-Steuersignale, die an die Leistungstransistoren kommuniziert werden. Das Wechselrichtermodul 12 steuert die Leistungstransistoren zum Umwandeln von Hochspannungs-Gleichstrom in Hochspannungs-Wechselstrom und auch zum Umwandeln von Hochspannungs-Wechselstrom in Hochspannungs-Gleichstrom als Reaktion auf die PWM-Steuersignale. Der Hochspannungs-Wechselstrom kann an ein erstes Stellglied 15 übertragen werden, um in bestimmten Ausführungsformen mechanische Energie für den Fahrzeugantrieb zu erzeugen.
  • Wie hier verwendet, bezieht sich der Begriff ‚Leitung‘ auf elektrische Kabel aus Kupfer, Aluminium, oder einem anderen geeigneten Material, das einen ausreichenden Durchmesser oder eine ausreichende Querschnittsfläche hat, um elektrische Energie zu fördern.
  • Die Begriffe Steuereinheit, Steuermodul, Modul, Steuerung, Steuergerät, Prozessor und Ähnliches beziehen sich auf eine oder mehrere Kombinationen anwendungsspezifischer integrierter Schaltkreise (ASIC), elektronische(r) Schaltkreis(e), Zentraleinheit(en), z. B. Mikroprozessor(en) und deren zugeordneten nicht-transitorische Speicherkomponenten in Form von Arbeitsspeicher- und Datenspeichergeräten (Lesespeicher, programmierbarer Lesespeicher, Direktzugriffsspeicher, Festplattenspeicher usw.). Die nicht-transitorische Speicherkomponente ist in der Lage, maschinenlesbare Befehle in der Form einer oder mehrerer Software- oder Firmware-Programme oder -Routinen, kombinatorischen Logikschaltungen), Eingabe-/Ausgabeschaltung(en) und -vorrichtungen, Signalaufbereitungs- und Pufferschaltungen und anderen Komponenten zu speichern, auf die durch einen oder mehrere Prozessoren zugegriffen werden kann, um eine beschriebene Funktionalität bereitzustellen. Zu den Ein- und Ausgabevorrichtungen und Schaltungen gehören Analog-/Digitalwandler und ähnliche Vorrichtungen, die Sensoreingaben mit einer vorgegebenen Abruffrequenz oder in Reaktion auf ein Auslöseereignis überwachen. Software, Firmware, Programme, Befehle, Steuerroutinen, Code, Algorithmen und ähnliche Begriffe beziehen sich auf sämtliche von einer Steuereinheit ausführbaren Befehlssätze, wie z. B. Kalibrierungen und Wertetabellen. Jede Steuereinheit führt für Steuerroutine(n) aus, um die gewünschten Funktionen, darunter auch die Überwachung der Eingaben von Sensorgeräten und anderen vernetzten Steuereinheiten, bereitzustellen, und führt zudem Steuer- und Diagnoseroutinen aus, um die Betätigung von Stellgliedern zu steuern. Die Routinen können in regelmäßigen Intervallen, wie z. B. während des laufenden Betriebs alle 100 Mikrosekunden, ausgeführt werden. Alternativ dazu können Routinen als Reaktion auf ein Auslöseereignis ausgeführt werden. Die Kommunikation zwischen Steuerungen untereinander und zwischen Steuereinheiten und Stellgliedern und/oder Sensoren kann über eine Direktverkabelung, eine vernetzte Kommunikationsbus-Verbindung, z. B. Kommunikationsleitungen 52 und 54, eine drahtlose Verbindung oder jede andere geeignete Kommunikationsleitung erfolgen. Kommunikation beinhaltet den Austausch von Datensignalen auf jede beliebige geeignete Art, darunter auch als Beispiele elektrische Signale über ein leitfähiges Medium, elektromagnetische Signale durch die Luft, optische Signale über Lichtwellenleiter und dergleichen. Datensignale können Signale enthalten, die Eingaben von Sensoren sind und Stellgliedbefehle darstellen, sowie Kommunikationssignale zwischen Steuerungen.
  • 3-1 und 3-2 zeigen schematisch eine Ausführungsform einer sekundären Entladeroutine 300, die sich in der zweiten Entladesteuerung 20 befinden und als Befehlssatz durch diese ausgeführt werden kann, um zu erfassen, ob die erste Entladesteuerung 10 zum Entladen des HV-Busses 60 als Reaktion auf eine Entlade-Anforderung, beispielsweise eine Signaleingabe vom Sensor 22, in der Lage. Die sekundäre Entladeroutine 300 wird ferner ausgeführt, um eine Entladung des HV-Busses 60 als Reaktion auf die Entlade-Anforderung durchzuführen, wenn bestimmt wird, dass die erste Entladesteuerung 10 nicht zum Entladen des HV-Busses 60 als Reaktion auf die Entlade-Anforderung in der Lage ist. Tabelle 1 und 2 stellen eine Aufschlüsselung bereit, in der die nummerisch gekennzeichneten Blöcke und die entsprechenden Schritte wie folgt und entsprechend der Entladeroutine 300 aufgeführt sind. Tabelle 1
    BLOCK BLOCKINHALTE
    302 Fordern Sie das Entladen des angezeigten HV-Busses an
    304 Lassen Sie das Öffnen des HV-Schützes für einen Zeitraum zu
    306 Ist die Zeit abgelaufen?
    308 Sekundäre Steuerung übernimmt Entladung des HV-Busses
    310 Liegt ein Kommunikationsausfall auf der ersten Kommunikationsleitung vor?
    312 Liegt ein Fehler mit einem Rollzähler vor?
    314 Ist das Signal auf der ersten Kommunikationsleitung gültig?
    316 Liegt ein Kommunikationsausfall auf der zweiten Kommunikationsleitung vor?
    318 Ist das Signal auf der zweiten Kommunikationsleitung gültig?
    320 Überprüfen Sie die HV-Bus-Spannung
    322 Ist die HV-Bus-Spannung größer als eine Schwellenspannung?
    324 Ermitteln Sie, dass das primäre Entladungsverfahren beendet ist
    326 Führen Sie die sekundäre Entladung aus
    328 Beenden Sie diesen Abschnitt
  • Die sekundäre Entladeroutine 300 wird vorzugsweise nur dann eingeleitet, wenn ein Signal ausgeben wird, das eine Entlade-Anforderung des HV-Busses 60, wie etwa durch den Sensor 22 (302) angezeigt, anzeigt. Der Sensor 22 kann ein Trägheitssensor oder eine andere Vorrichtung sein, die zum Erfassen eines Trägheitsereignisses, wie etwa durch eine plötzliche Fahrzeugbremsung ausgelöst, in der Lage ist. Insgesamt wird dieser Abschnitt der sekundären Entladeroutine 300 ausgeführt, um zu ermitteln, ob die erste Entladesteuerung 10 in der Lage ist, den HV-Bus 60 zu entladen oder alternativ zu ermitteln, ob die erste Entladesteuerung 10 nicht in der Lage ist, den HV-Bus 60 aufgrund von entweder einem Hardwarefehler oder einem Kommunikationsfehler zu entladen, wobei ein Kommunikationsfehler auf die Nichtverfügbarkeit der Kommunikation, fehlerhafte Kommunikation oder ungültige Kommunikationssignale zurückzuführen sein kann. In einem Szenario kann die Kommunikation funktional sein, aber ein Hardwarefehler kann die Ausführung einer Steuerroutine ausschließen, um den HV-Bus 60 zu entladen. In Reaktion auf das Signal, das eine Entlade-Anforderung des HV-Busses 60 anzeigt, ist es möglich zuzulassen, dass der HV-Schütz über ein primäres Entladeverfahren, das in der ersten Entladesteuerung 10 (304)(0) ausgeführt werden kann, über einen Zeitraum geöffnet werden kann. Wenn der Zeitraum abgelaufen ist, ohne das der HV-Schütz über das primäre Entladeverfahren (304)(1) geöffnet wird, übernimmt die sekundäre Entladesteuerung 20 die Durchführung des Entladens des HV-Busses 60 (308).
  • Die sekundäre Entladesteuerung 20 wertet die Kommunikation auf der ersten Kommunikationsleitung 52 über Schritte 310, 312 und 314 und die Kommunikation auf der zweiten Kommunikationsleitung 52 über Schritte 316 und 318 aus. Die Fehlererfassung auf Kommunikationsleitungen kann durch Kommunikationssteuerungen vorgesehen sein, die sich auf den ersten und zweiten Entladesteuerungen 10, 20 befinden und Fachleuten bekannt sind.
  • Die Auswertung der Kommunikation auf der ersten Kommunikationsleitung 52 beinhaltet das Ermitteln, ob ein Kommunikationsausfall auf der ersten Kommunikationsleitung 52 (310) vorliegt und bestimmt, ob das Signal auf der ersten Kommunikationsleitung 52 gültig ist (314), dass das Überwachen eines Rollzählers beinhaltet um zu ermitteln, ob Signale periodisch auf der ersten Kommunikationsleitung 52 (312) kommuniziert werden. Wenn der Rollzähler anzeigt, dass Signale nicht periodisch kommuniziert werden (312)(0), wird die sekundäre Entladung 330 angewiesen (326). Wenn ein Kommunikationsausfall auf der ersten Kommunikationsleitung 52 (310)(1) vorgelegen hat oder wenn das Signal auf der ersten Kommunikationsleitung 52 unzulässig ist (314)(0), wird die Kommunikation auf der zweiten Kommunikationsleitung 54 über die Schritte 316 und 318 ausgewertet. Die Auswertung der Kommunikation auf der zweiten Kommunikationsleitung 54 beinhaltet das Ermitteln, ob ein Kommunikationsausfall auf der ersten Kommunikationsleitung 54 (316) vorliegt und bestimmt, ob das Signal auf der zweiten Kommunikationsleitung 54 gültig ist (318). Wenn ein Kommunikationsausfall auf der zweiten Kommunikationsleitung 54 (316)(1) vorgelegen hat oder wenn das Signal auf der zweiten Kommunikationsleitung 52 unzulässig ist (318)(0), wird die sekundäre Entladung 330 angewiesen (326).
  • Wenn eine Kommunikation auf der ersten Kommunikationsleitung 52 (310)(0) vorliegt, ist der aktive Rollzähler gültig (312)(0) und die erste Kommunikationsverbindung 52 ist gültig (314)(1) oder, falls vorhanden, wenn die Kommunikation auf der zweiten Kommunikationsleitung 54 (316)(0) und der zweiten Kommunikationsleitung 54 gültig (318)(1) vorliegt, wird das Spannungsniveau auf dem Hochspannungsbus 60 ausgewertet (320), um zu ermitteln, ob es kleiner als ist eine Schwellenspannung, die anzeigt, dass sie entladen ist (322). Wenn (322)(0) nicht vorliegt, hat die Entladung des HV-Busses 60 stattgefunden (324) und die sekundäre Entladeroutine 300 endet ohne eine weitere Maßnahme (328).
  • Die mit Bezug auf 3-2 dargestellte sekundäre Entladung 330 wird mit Bezug auf Tabelle 2 beschrieben, in der die Aufschlüsselung der nummerisch gekennzeichneten Blöcke und entsprechenden Funktionen wie folgt angegeben ist. Tabelle 2
    BLOCK BLOCKINHALTE
    330 Führen Sie die sekundäre Entladung aus
    332 Schließen Sie den zweiten Kontaktschalter
    334 Schließen Sie den ersten Kontaktschalter
    336 Fordern Sie das Einschalten des zweiten Stellglieds für einen Zeitraum an
    338 Ist der Zeitraum abgelaufen?
    340 Fordern Sie das Ausschalten des zweiten Stellglieds an
    342 Öffnen Sie den ersten Kontaktschalter
    344 Öffnen Sie den zweiten Kontaktschalter
    346 Ende
  • Insgesamt wird dieser Abschnitt der sekundären Entladungsroutine 300 ausgeführt, um den HV-Bus 60 zu entladen, wenn bestimmt wird, dass die erste Entladesteuerung 10 nicht zum Entladen des HV-Busses 60 in der Lage ist.
  • Das Ausführen der sekundären Entladung 330 beinhaltet ein mehrstufiges Verfahren zum Aktivieren von Kontaktschaltern und zum Betreiben einer elektrischen Energieverbrauchsvorrichtung, die in der Lage ist, elektrische Energie zu verbrauchen, die auf dem HV-Bus 60 gespeichert ist, z. B. dem zweiten Stellglied 25. Die elektrische Energie, die auf dem HV-Bus 60 gespeichert ist, kann elektrische Energie beinhalten, die auf einem Kondensator gespeichert werden kann, der ein Element beispielsweise eines oder mehrerer des Wechselrichtermoduls 12, des elektrischen Klimatisierungsmoduls 14, des elektrischen Fahrerhausheizungsmoduls 16, des Bord-Lademoduls 82 oder des Reservestrommoduls 84 ist. Die sekundäre Entladung 330 wird unter Bezugnahme auf das hierin beschriebene elektrische System 100 beschrieben, die Konzepte können jedoch auf andere Systeme angewendet werden, die ähnliche Mechanisierungen aufweisen.
  • Im Betrieb beinhaltet das Ausführen der sekundären Entladung 330 das Schließen des zweiten Kontaktschalters 68, um die erste Entladesteuerung 10 über den HV-Bus 60 (332) elektrisch zu verbinden und dann den ersten Kontaktschalter 66 zu schließen, um die zweite Entladesteuerung 20 über die Stromleitung über den HV-Bus 60 elektrisch zu verbinden (334). Das zweite Stellglied 25 wird für eine Zeitdauer (338) aktiviert (336), was in der Größenordnung von ein bis zwei Sekunden liegen kann. Wenn die Zeitdauer abläuft (338)(1), wird das zweite Stellglied 25 deaktiviert (340), der erste Kontaktschalter 66 geöffnet (342) und der zweite Kontaktschalter 68 geöffnet (344) und die Ausführung der sekundären Entladung 330 endet (346).
  • Als solches ist die zweite Entladesteuerung 20 in der Lage, den HV-Bus 60 zu entladen, wenn sie bestimmt, dass die erste Entladesteuerung 10 nicht in der Lage ist, eine solche Maßnahme auszuführen. Dies beinhaltet das Schließen entweder des ersten Kontaktschalters 66 und des zweiten Kontaktschalters 68, sodass eine Leitung des HV-Busses 60 mit dem zweiten Stellglied 25 verbunden ist, das zum Einschalten angewiesen werden kann, um den HV-Bus 60 innerhalb eines angegebenen Zeitraums zu entladen. Dies kann die Notwendigkeit einer zusätzlichen Komponentenschutzhardware auf der ersten Entladesteuerung 10 reduzieren. Dieses System arbeitet unter Umständen, die eine Trennung der Niederspannungs-Gleichstromquelle 40 beinhalten können.
  • Das Flussdiagramm und die Blockdiagramme in den Flussdiagrammen veranschaulichen die Architektur, die Funktionalität und den Betrieb möglicher Implementierungen von Systemen, Verfahren und Computerprogrammprodukten gemäß verschiedener Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. In dieser Hinsicht kann jeder Block in den Flussdiagrammen oder Blockdiagrammen ein Modul, ein Segment oder einen Abschnitt eines Codes darstellen, der zum Implementieren der spezifizierten logischen Funktion(en) einen oder mehrere ausführbare Befehle umfasst. Es wird auch darauf hingewiesen, dass jeder Block der Blockdiagramme und/oder Flussdiagrammdarstellungen und Kombinationen von Blöcken in den Blockdiagrammen und/oder Flussdiagrammdarstellungen durch Spezialzweck-Hardware-basierte Systeme, die die spezifizierten Funktionen oder Vorgänge durchführen, oder Kombinationen von Spezialzweck-Hardware und Computerbefehlen implementiert werden können. Diese Computerprogrammanweisungen können auch in einem computerlesbaren Medium gespeichert sein, das einen Computer oder eine andere programmierbare Datenverarbeitungsvorrichtung steuern kann, um in einer bestimmten Art und Weise zu funktionieren, sodass die in dem computerlesbaren Medium gespeicherten Befehle einen Herstellungsartikel erzeugen, einschließlich Anweisungsmitteln, die die Funktion/Vorgang, der in dem Flussdiagramm und/oder Blockdiagrammblock oder Blöcken angegeben ist, implementieren.

Claims (9)

  1. Bordnetz (100) für ein Fahrzeug, umfassend: eine Hochspannungs-Gleichstromquelle (30), die elektrisch mit einem Hochspannungsbus (60) verbunden ist; eine erste Steuerung (10), die so angeordnet ist, um elektrischen Energiefluss zwischen dem Hochspannungsbus (60) und einem ersten Stellglied (15) zu steuern; eine zweite Steuerung (20), die so angeordnet ist, um elektrischen Energiefluss zwischen dem Hochspannungsbus (60) und einem zweiten Stellglied (25) zu steuern; eine Kommunikationsleitung (52), die so angeordnet ist, um die Kommunikation zwischen der ersten Steuerung (10) und der zweiten Steuerung (20) durchzuführen; einen Sensor (22), der so konfiguriert ist, um die Trägheit des Fahrzeugs zu überwachen, wobei der Sensor (22) so angeordnet ist, um direkt mit der zweiten Steuerung (20) zu kommunizieren; und einen Befehlssatz, der in der zweiten Steuerung (20) angeordnet ist, wobei der Befehlssatz ausführbar ist zum: Überwachen der Kommunikation vom Sensor (22), Ermitteln einer Entlade-Anforderung des Hochspannungsbusses (60) anhand der Kommunikation vom Sensor (22), Überwachen der Kommunikation von der ersten Steuerung (10), um zu ermitteln, ob die erste Steuerung (10) zum Entladen des Hochspannungsbusses (60) in der Lage ist, und Steuern des zweiten Stellglieds (25) zum Entladen des Hochspannungsbusses (60) bei der Bestimmung, dass die erste Steuerung (10) nicht zum Entladen des Hochspannungsbusses (60) in der Lage ist; dadurch gekennzeichnet , dass die zweite Steuerung (20) wirksam mit einem ersten und einem zweiten Schaltschütz (66) verbunden ist, wobei der erste Schaltschütz (66) zwischen einer Ladevorrichtung (80) und einer positiven Schiene (62) des Hochspannungsbusses (60) angeordnet ist, und wobei der zweite Schaltschütz (68) zwischen der ersten Steuerung (10) und der positiven Schiene (62) des Hochspannungsbusses (60) angeordnet ist; und dass der Befehlssatz ferner ausführbar ist, um den ersten Schaltschütz (66) und dann den zweiten Schaltschütz (68) vor dem Steuern des zweiten Stellglieds (25) zu schließen, um den Hochspannungsbus (60) zu entladen.
  2. Bordnetz (100) nach Anspruch 1, ferner umfassend den Befehlssatz, der ausführbar ist, um den zweiten Schaltschütz (68) und dann den ersten Schaltschütz (66) nach der Steuerung des zweiten Stellglieds (25) zu öffnen, um den Hochspannungsbus (60) zu entladen.
  3. Bordnetz (100) nach Anspruch 1, wobei die erste Steuerung (10) ein Wechselrichtermodul und das erste Stellglied (15) einen Motor/Generator umfasst.
  4. Bordnetz (100) nach Anspruch 1, wobei das zweite Stellglied (25) eine Hochspannungsbatterieheizung umfasst.
  5. Bordnetz (100) nach Anspruch 1, wobei der Befehlssatz ausführbar ist, um die Kommunikation von der ersten Steuerung (10) zu überwachen, um zu ermitteln, ob die erste Steuerung (10) zur Entladung des Hochspannungsbusses (60) in der Lage ist, der den Befehlssatz umfasst, der ausführbar ist, um die Signalkommunikation auf der Kommunikationsleitung (52) zu überwachen.
  6. Bordnetz (100) nach Anspruch 1, wobei der Befehlssatz ausführbar ist, um zu ermitteln, dass die erste Steuerung (10) nicht zum Entladen des Hochspannungsbusses (60) in der Lage ist, der den ersten Befehlssatz umfasst, der ausführbar ist, um einen Kommunikationsfehler zu erfassen.
  7. Bordnetz (100) nach Anspruch 1, wobei die Kommunikationsleitung (52), die angeordnet ist, um die Kommunikation zwischen der ersten Steuerung (10) und der zweiten Steuerung (20) durchzuführen, erste und zweite CAN-Busse (Controller-Area-Network-Busse) umfasst, die nachrichtenbasierte Protokolle ausführen, um die Kommunikation durchzuführen.
  8. Bordnetz (100) nach Anspruch 1, ferner umfassend den Hochspannungsbus (60) mit einer positiven Schiene (62) und einer negativen Schiene (64), wobei die negative Schiene (64) einen steuerbaren Kontaktschalter beinhaltet, der zwischen der negativen Schiene (64) und der Hochspannungs-Gleichstromquelle (30) angeordnet ist.
  9. Verfahren zur Steuerung eines Bordnetzes (100) für ein Fahrzeug, wobei das Bordnetz (100) eine Hochspannungs-Gleichstromquelle (30) beinhaltet, die elektrisch mit einem Hochspannungsbus (60) verbunden ist, eine erste Steuerung (10), die angeordnet ist, um den elektrischen Energiefluss zwischen dem Hochspannungsbus (60) und einem ersten Stellglied (15) zu steuern, eine zweite Steuerung (20), die angeordnet ist, um den elektrischen Energiefluss zwischen dem Hochspannungsbus (60) und einem zweiten Stellglied (25) zu steuern, wobei die zweite Steuerung (20) wirksam mit einem ersten und einem zweiten Schaltschütz (68) verbunden ist, wobei der erste Schaltschütz (66) zwischen einer Ladevorrichtung und einer positiven Schiene (62) des Hochspannungsbusses (60) angeordnet ist, und wobei der zweite Schaltschütz (68) zwischen der ersten Steuerung (10) und der positiven Schiene (62) des Hochspannungsbusses (60) angeordnet ist, eine Kommunikationsleitung (52), die angeordnet ist, um Kommunikation zwischen der ersten Steuerung (10) und der zweiten Steuerung (20) und einem Sensor (22) durchzuführen, der angeordnet ist, um die Trägheit des Fahrzeugs zu überwachen, wobei der Sensor (22) so angeordnet ist, um mit der zweiten Steuerung (20) zu kommunizieren, das Verfahren umfassend: das Überwachen der Kommunikation vom Sensor (22); das Ermitteln einer Entlade-Anforderung des Hochspannungsbusses (60) anhand der Kommunikation vom Sensor (22), die ein Trägheitsereignis anzeigt; das Überwachen der Kommunikation von der ersten Steuerung (10), um zu ermitteln, ob die erste Steuerung (10) zum Entladen des Hochspannungsbusses (60) in der Lage ist; und das Steuern des zweiten Stellglieds (25) über die zweite Steuerung (20) zum Entladen des Hochspannungsbusses (60) beim Ermitteln, dass die erste Steuerung (10) nicht zum Entladen des Hochspannungsbusses (60) in der Lage ist; wobei der erste Schaltschütz (66) und anschließend der zweite Schaltschützes (68) geschlossen werden, bevor das zweite Stellglieds (25) gesteuert wird, um den Hochspannungsbus (60) zu entladen.
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