DE102017212113A1 - Control arrangement, vehicle control unit and corresponding method and use - Google Patents

Control arrangement, vehicle control unit and corresponding method and use Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Steueranordnung zum Bereitstellen unterschiedlicher Spannungs- und/oder Stromversorgungen, wobei die Steueranordnung (1)
- eine Logikeinheit (3),
- eine Energiemanagementeinheit (5) und
- mehrere Regelbauteile (7, 7A-M) aufweist, wobei die Regelbauteile (7, 7A-M) durch die Energiemanagementeinheit (5) und durch die Logikeinheit (5) ansteuerbar sind, unddie Energiemanagementeinheit (5) Feststellungsmittel aufweist, mittels welchen die Temperatur der Regelbauteile (7, 7A-M) feststellbar ist und die Steueranordnung (1) Änderungsmittel aufweist, mittels denen die Ansteuerung der Regelbauteile (7, 7A-M) aufgrund der festgestellten Temperatur änderbar ist.
Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Bereitstellen unterschiedlicher Strom- und/oder Spannungsversorgungen, eine Verwendung der Steueranordnung in einer Kraftfahrzeugsteuereinheit.

Figure DE102017212113A1_0000
The invention relates to a control arrangement for providing different voltage and / or power supplies, wherein the control arrangement (1)
a logic unit (3),
an energy management unit (5) and
- Several control components (7, 7A-M), wherein the control components (7, 7A-M) by the power management unit (5) and the logic unit (5) are controllable, and the energy management unit (5) comprises detecting means by which the temperature the control components (7, 7A-M) can be detected and the control arrangement (1) comprises means of change, by means of which the control of the control components (7, 7A-M) is changeable due to the detected temperature.
The invention further relates to a method for providing different current and / or voltage supplies, a use of the control arrangement in a motor vehicle control unit.
Figure DE102017212113A1_0000

Description

Die Erfindung betrifft eine Steueranordnung zum Bereitstellen unterschiedlicher Spannungs- und/oder Stromversorgungen gemäß dem Oberbegriff nach Anspruch 1, ein Verfahren zum Bereitstellen unterschiedlicher Spannungs- und/oder Stromversorgungen gemäß Anspruch 5 die Verwendung einer Steueranordnung nach Anspruch 9 sowie eine Kraftfahrzeugsteuereinheit mit einer Steueranordnung gemäß Anspruch 10.The invention relates to a control arrangement for providing different voltage and / or power supplies according to the preamble of claim 1, a method for providing different voltage and / or power supplies according to claim 5, the use of a control arrangement according to claim 9 and a motor vehicle control unit with a control arrangement according to claim 10th

Die Stromversorgungen für elektronische Steuergeräte in Fahrzeugen werden immer komplexer, dadurch, dass eine hohe Leistungsanforderung an moderne Leistungselektronik-Baugruppen bei kleinen Versorgungspannungen besteht. Dazu ist im Stand der Technik bekannt, dass bei Stromversorgungen neben einem speziellen Spannungsregler (oft als PMIC, Power Management Integrated Circuit, ausgebildet) mehrere kleine elektronische Bauteile (Satelliten) eingesetzt werden. Ein solcher PMIC kann ein oder mehrere verschiedene Spannungsversorgungen (Spannungslevel) und/oder Stromversorgungen (Stromlevel) bereitstellen bzw. einsteuern. Dafür werden bei der Ansteuerung der Satelliten, z.B. für den Strom, feste Grenzwerteinstellungen vorgesehen.The power supplies for electronic control units in vehicles are becoming more and more complex because of the high power requirement of modern power electronics modules at low supply voltages. For this purpose, it is known in the prior art that in power supplies in addition to a special voltage regulator (often as PMIC, Power Management Integrated Circuit, trained) several small electronic components (satellites) are used. Such a PMIC may provide one or more different power supplies (voltage level) and / or power supplies (current level). For this purpose, when controlling the satellites, e.g. for the current, fixed limit settings provided.

Ein Nachteil der fest vorgegebenen Grenzwerte ist, dass bei unterschiedlicher thermische Anbindung (Kühlung) der Satelliten die Satelliten unterschiedlich heiß werden. Dabei ist sogar ein Erreichen der Temperaturbegrenzung der Satelliten möglich. Dies führt dazu, dass einzelne Satelliten deutlich heißer sind als andere. Im Extremfall werden einige der Satelliten im Normalbetrieb an ihrer Strombegrenzungstemperatur betrieben und andere Satelliten deutlich unterhalb der Maximaltemperatur. Dies führt zu früheren Ausfällen der thermisch stärker belasteten Bauteile.A disadvantage of the fixed limit values is that with different thermal connection (cooling) of the satellites the satellites become differently hot. It is even possible to reach the temperature limit of the satellites. As a result, individual satellites are significantly hotter than others. In extreme cases, some of the satellites are operated in normal operation at their current limiting temperature and other satellites well below the maximum temperature. This leads to earlier failures of the more thermally stressed components.

Ein weiterer Nachteil bei einer Strombegrenzung mit überall hohem Nennwert ist, dass bei Leiterplattenbereichen, in denen die thermisch stark belasteten Satelliten verbaut sind, ggf. besondere Vorkehrungen zu treffen sind, da diese besonders warm werden. Entweder dürfen temperaturempfindliche Bauteile in der Nachbarschaft gar nicht verbaut werden oder teurere Hochtemperaturbauteile müssen eingesetzt werden (zum Beispiel Hochtemperatur-Flashbauteile).Another disadvantage with a current limit with a high nominal value everywhere is that, in the case of printed circuit board areas in which the thermally heavily loaded satellites are installed, special precautions may have to be taken, since these become particularly warm. Either temperature-sensitive components in the neighborhood must not be installed at all, or more expensive high-temperature components must be used (for example, high-temperature flash components).

Es ist somit die Aufgabe der Erfindung, eine Steueranordnung bereitzustellen, bei welcher die oben genannten Nachteile entfallen und insbesondere die Lebensdauer der verwendeten Komponenten erhöht wird.It is therefore the object of the invention to provide a control arrangement in which the above-mentioned disadvantages are eliminated and in particular the service life of the components used is increased.

Die Aufgabe wird gelöst durch die unabhängigen Ansprüche. Gemäß der Erfindung ist eine Steueranordnung zum Bereitstellen unterschiedlicher Spannungsversorgungen vorgesehen, wobei die Steueranordnung eine Logikeinheit, eine Energiemanagementeinheit und mehrere Regelbauteile aufweist. Die Regelbauteile sind dabei durch die Energiemanagementeinheit und/oder die Logikeinheit ansteuerbar. Die Energiemanagementeinheit weist Feststellungsmittel auf, mittels welchen die Temperatur von einem oder mehreren der Regelbauteile feststellbar ist. Zudem weist die Steueranordnung Änderungsmittel auf, mittels welchen die Ansteuerung der Regelbauteile aufgrund der festgestellten Temperatur änderbar ist.The object is solved by the independent claims. According to the invention, a control arrangement is provided for providing different power supplies, wherein the control arrangement comprises a logic unit, an energy management unit and a plurality of control components. The control components are controlled by the energy management unit and / or the logic unit. The energy management unit has detection means, by means of which the temperature of one or more of the control components can be determined. In addition, the control arrangement has change means by means of which the control of the control components can be changed on the basis of the detected temperature.

Die Feststellungsmittel sind dabei bevorzugt als Anordnung aus einem Sensor und einer Auswerteeinheit für die Sensordaten ausgebildet. Die Änderungsmittel sind z.B. in der Energiemanagementeinheit oder in der Logikeinheit angeordnet, so dass Änderungen in der Ansteuerung entweder durch die Energiemanagementeinheit und/oder durch die Logikeinheit mittels der Änderungsmittel vornehmbar sind. Besonders bevorzugt wird sowohl die generelle Ansteuerung der Regelbauteile als auch die Kommunikation der Änderung in der Ansteuerung durch entweder die Energiemanagementeinheit oder die Logikeinheit vorgenommen.The detection means are preferably designed as an arrangement of a sensor and an evaluation unit for the sensor data. The changing means are e.g. arranged in the energy management unit or in the logic unit, so that changes in the drive either vornehmbar by the energy management unit and / or by the logic unit by means of the change means. Particularly preferably, both the general control of the control components and the communication of the change in the control by either the power management unit or the logic unit is made.

Gemäß des Verfahrens wird erfindungsgemäß zunächst die tatsächliche Erwärmung bzw. die Temperatur von mehreren der Regelbauteile festgestellt und daraufhin die Ansteuerung der Regelbauteile geändert.According to the method, the actual heating or the temperature of several of the control components is first determined according to the invention and then the control of the control components is changed.

Durch die Erfindung wird ein intelligentes Strombereitstellungsmanagement vorgestellt, bei dem gewährleistet ist, dass ein gleichmäßiges thermisches Alterungsprofil bei den Regelbauteilen vorherrscht, so dass die Lebensdauer der Gesamtschaltung wächst.The invention introduces intelligent power management, which ensures that a uniform thermal aging profile prevails in the control components, thus increasing the lifetime of the overall circuit.

Die Steueranordnung kann eine Leiterplatte umfassen, auf welcher die Logikeinheit, die Energiemanagementeinheit und die Regelbauteile platziert sind. Sowohl die Logikeinheit, die Energiemanagementeinheit und die Regelbauteile können als SMD-Bauteile ausgebildet sein. Die Logikeinheit kann beispielsweise ein Mikrocontroller bzw. Mikroprozessor sein. Die Energiemanagementeinheit kann ein komplexes Steuerwerk oder auch einen integrierten Mikrocontroller beinhalten, der die Regelbauteile, welche bevorzugt jeweils einen Strom-/Spannungsschaltregler wie auch Temperatursensor und Strombegrenzungselektronik enthalten, sein.The control arrangement may comprise a printed circuit board on which the logic unit, the energy management unit and the control components are placed. Both the logic unit, the energy management unit and the control components can be designed as SMD components. The logic unit may be, for example, a microcontroller or microprocessor. The energy management unit may include a complex control unit or an integrated microcontroller, which may be the control components, which preferably each contain a current / voltage switching regulator as well as temperature sensor and current limiting electronics.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung umfasst die Steueranordnung ein oder mehrere Wärmeableitungseinheiten. Ein oder mehrere der Regelbauteile sind thermisch an Wärmeableitungseinheiten angebunden bzw. mit ihnen verbunden, so dass über diese thermische Anbindung die Erwärmung der Regelbauteile reduzierbar ist. Die Wärmeableitungseinheiten können dabei zu Beispiel als Kühlkörper ausgebildet sein. Diese können als zum Beispiel SMD-Bauteile auf einer Leiterplatte vorgesehen sein. Alternativ können die Wärmeableitungseinheiten zum Beispiel auch als Deckel oder Gehäuse der Steueranordnung ausgebildet sein. Die Regelbauteile sind dann thermisch mit den Kühlkörpern, dem Gehäuse und/oder dem Deckel verbunden, so dass Wärme von den Regelbauteilen über die thermische Anbindung zu den Kühlkörpern, dem Gehäuse und/oder dem Deckel abgeleitet werden kann. Durch das Vorsehen von Wärmeableitungseinheiten bzw. durch das Kühlen der Regelbauteile können die einzelnen Regelbauteile größere Ströme übernehmen bzw. ist eine höhere zulässige Stromstärke für diese Regelbauteile einstellbar. Damit ist auch eine größere Bandbreite an Spannungsversorgungen bereitstellbar.According to one embodiment of the invention, the control arrangement comprises one or more heat dissipation units. One or more of Control components are thermally connected to heat dissipation units or connected to them, so that the heating of the control components can be reduced via this thermal connection. The heat dissipation units can be designed, for example, as a heat sink. These may be provided as, for example, SMD components on a printed circuit board. Alternatively, the heat dissipation units may for example also be designed as a cover or housing of the control arrangement. The control components are then thermally connected to the heat sinks, the housing and / or the lid so that heat can be dissipated by the control components via the thermal connection to the heat sinks, the housing and / or the lid. By providing heat dissipation units or by cooling the control components, the individual control components can take on larger currents or a higher permissible current intensity can be set for these control components. This also provides a larger bandwidth of power supplies.

In einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung weist die Steueranordnung Testmittel auf, mittels denen die thermische Anbindung der Regelbauteile auf ihre Wirksamkeit testbar ist. Durch das Testen der Regelbauteile auf ihre Wirksamkeit lassen sich leicht Veränderungen oder Schäden frühzeitig erkennen. Dabei wird bevorzugt vorgeschlagen, die Temperatur bzw. die Erwärmung der Regelbauteile im Rahmen einer Rücklesemöglichkeit zu untersuchen, um insbesondere die thermische Ankopplung zu testen. Hier kann zum Beispiel bei der Fertigung der Baugruppe und einer Einstellung bekannter Ströme nacheinander an einzelnen Regelbauteilen (zum Beispiel durch Strombegrenzung) der thermische Gradient wie auch die absolute Temperatur ermittelt werden. Ist bei gleicher Verlustleistung in einem Regelbauteile der Temperaturanstieg schneller oder über die Zeit höher als bei einem anderen, so kann auf die Qualität einer jeden thermischen Ankopplung (Kühlwirkung) geschlossen werden. Daraufhin wird bevorzugt z.B. ein Verschieben der Verlustleistung an kühlere Orte veranlasst.In a preferred development of the invention, the control arrangement has test means by means of which the thermal connection of the control components can be tested for their effectiveness. By testing the control components for their effectiveness, it is easy to detect changes or damage at an early stage. In this case, it is preferably proposed to investigate the temperature or the heating of the control components in the context of a read-back option in order in particular to test the thermal coupling. Here, for example, in the manufacture of the module and a setting of known currents successively to individual control components (for example, by current limitation), the thermal gradient as well as the absolute temperature can be determined. If, with the same power loss in one control component, the temperature rise is faster or higher over time than with another one, the quality of each thermal coupling (cooling effect) can be deduced. Thereafter, it is preferred to use e.g. a shift of the power loss to cooler places causes.

In einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist die Energiemanagementeinheit ebenfalls mit der Funktion eines Regelbauteils ausgestattet. Damit kann das Vorsehen eines (weiteren unabhängigen) Regelbauteils entfallen.In a further preferred embodiment of the invention, the energy management unit is also equipped with the function of a control component. Thus, the provision of a (further independent) control component can be omitted.

In einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der Erfindung weist die Steueranordnung mehrere Spannungspfade/Strompfade auf, wobei jeder der Spannungspfade/Strompfade eine Versorgungsspannung bzw. einen Strom bereitstellen kann. In einem oder mehreren der Spannungspfade/Strompfade sind bevorzugt mehrere der Regelbauteile angeordnet, welche besonders bevorzugt parallel geschaltet sind. Insbesondere bevorzugt sind in jedem der Spannungspfade/Strompfade mehrere Regelbauteile angeordnet.In a further preferred development of the invention, the control arrangement has a plurality of voltage paths / current paths, wherein each of the voltage paths / current paths can provide a supply voltage or a current. In one or more of the voltage paths / current paths, a plurality of the control components are preferably arranged, which are particularly preferably connected in parallel. Particularly preferably, a plurality of control components are arranged in each of the voltage paths / current paths.

In einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der Erfindung sind die Logikeinheit, die Energiemanagementeinheit und die Regelbauteile über mindestens einen Bus mittelbar oder unmittelbar miteinander verbunden, so dass sie über diesen mindestens einen Bus miteinander kommunizieren können. Insbesondere ist die Logikeinheit mit der Energiemanagementeinheit über einen Bus verbunden und die Regelbauteile sind über mindestens einen weiteren Bus miteinander und mit der Energiemanagementeinheit verbunden.In a further preferred embodiment of the invention, the logic unit, the energy management unit and the control components via at least one bus indirectly or directly connected to each other so that they can communicate with each other via this at least one bus. In particular, the logic unit is connected to the energy management unit via a bus and the control components are connected to each other and to the energy management unit via at least one further bus.

In einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der Erfindung sind die unterschiedlichen Regelbauteile an dem Bus durch Programmierung oder durch Beschalten mit unterschiedlichen Widerständen gekennzeichnet. Somit ist es möglich, dass die Energiemanagementeinheit jedes einzelne Regelbauteil ansteuern und dessen Temperatur auslesen kann. Die zulässigen Maximalströme oder Temperaturen für jedes Regelbauteil, insbesondere für jeden Schaltregler eines Regelbauteiles, werden von der Energiemanagementeinheit in das Regelbauteil hinein geschrieben. Beispielsweise kann diese Information in einem Register abgelegt werden.In a further preferred development of the invention, the different control components on the bus are characterized by programming or by wiring with different resistances. Thus, it is possible that the energy management unit can control each individual control component and read its temperature. The permissible maximum currents or temperatures for each control component, in particular for each switching regulator of a control component, are written by the energy management unit into the control component. For example, this information can be stored in a register.

In einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der Erfindung können die Regelbauteile als unterschiedliche Typen ausgebildet sein. Die verschiedenen Typen der Regelbauteile können zum Beispiel unterschiedliche Gehäuseformen oder unterschiedliche Auslegungen bezüglich der Schaltregler (maximal mögliche Stromstärke) aufweisen. Es sind jedoch auch Ausführungen möglich, in denen die Regelbauteile als Doppelbausteine mit zwei oder mehr Schaltreglerbausteinen ausgebildet sind.In a further preferred embodiment of the invention, the control components can be designed as different types. The various types of control components may, for example, different housing shapes or different interpretations with respect to the switching regulator (maximum possible current) have. However, embodiments are also possible in which the control components are designed as double components with two or more switching regulator components.

In einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der Erfindung werden einige der Regelbauteile besonders gut gekühlt, zu Beispiel indem sie an Wärmeableitungseinheiten angebunden sind, welche eine besonders hohe Wärmekapazität oder Konvektion zur Umgebung aufweisen, so dass die Anzahl der Regelbauteile reduziert werden kann.In a further preferred embodiment of the invention, some of the control components are cooled particularly well, for example, by being connected to heat dissipation units, which have a particularly high heat capacity or convection to the environment, so that the number of control components can be reduced.

Gemäß des Verfahrens wird bevorzugt eine Änderung der Ansteuerung der Regelbauteile derart vorgenommen, dass eine gleichmäßige Temperaturverteilung über alle Regelbauteile vorhanden ist. Anders ausgedrückt werden die Regelbauteile derart angesteuert, dass alle Regelbauteile im Wesentlichen die gleiche Temperatur aufweisen. Dies hat den Vorteil, dass eine gleichmäßige Alterung der Regelbauteile gegeben ist. Für diese Ansteuerung wird insbesondere die aktuelle Temperatur der Regelbauteile und ihre spezifische Wärmeableitung (Anbindung an Kühlkörper) berücksichtigt.According to the method, a change of the control of the control components is preferably made such that a uniform temperature distribution over all control components is present. In other words, the control components are controlled such that all control components have substantially the same temperature. This has the advantage that a uniform aging of the control components is given. For this control, in particular the current temperature of the Regulated components and their specific heat dissipation (connection to heat sink) considered.

In einer insbesondere bevorzugten Weiterbildung der Erfindung werden Regelbauteile, die sich in der Nähe von anderen Bauteilen bzw. Schaltungsbereichen, insbesondere sensiblen Schaltungsbereichen, befinden, mit einer geringeren Stromlast und somit geringeren Eigenerwärmung belegt, so dass diese anderen Bauteile bzw. Schaltungsbereiche thermisch nicht so stark belastet werden. In diesem Fall weisen daher ein oder mehrere der Regelbauteile eine andere, niedrigere Temperatur auf, als der Rest der Regelbauteile. Die Regelbauteile mit dieser niedrigeren Temperatur befinden sich in der Nähe von anderen Bauteilen/Schaltungsbereichen, welche durch eine nicht reduzierte Temperatur zu stark belastet werden würden. Beispielsweise weisen diese Bauteile/Schaltungsbereiche einen Temperaturgrenzwert auf, der für die Änderung der Ansteuerung berücksichtigt werden kann.In a particularly preferred development of the invention, control components which are located in the vicinity of other components or circuit areas, in particular sensitive circuit areas, are assigned a lower current load and thus lower self-heating, so that these other components or circuit areas are not so thermally so strong be charged. In this case, therefore, one or more of the control components have a different, lower temperature than the rest of the control components. The control components of this lower temperature are located near other components / circuit areas which would be overburdened by a non-reduced temperature. For example, these components / circuit areas have a temperature limit, which can be taken into account for the change in the control.

Bevorzugt wird die Anpassung der Regelbauteile in ihrer Stromabgabe bzw. Spannungsbereitstellung gemäß ihrer Temperatursituation und unter Berücksichtigung des gesamten notwendigen Versorgungstroms/Versorgungsspannung vorgenommen.Preferably, the adaptation of the control components is made in their power output or voltage supply according to their temperature situation and taking into account the entire necessary supply current / supply voltage.

Die Verfahrensschritte können betreffen:

  • - Feststellen der (aktuellen) Temperatur der Regelbauteile,
  • - Ermitteln der maximalen thermischen Belastbarkeit von Nachbarbauteilen (Bauteilen in der Umgebung der Regelbauteile),
  • - Ermittlung der aktuellen Belastung der Nachbarbauteile,
  • - Ermittlung der Entfernung zwischen den Nachbarbauteilen und den Regelbauteilen,
  • - Ermittlung der zukünftigen Beeinflussung der Nachbarbauteile durch die Temperatur der Regelbauteile,
  • - Identifizierung von Regelbauteilen, deren Temperatur reduziert werden sollte, um die Nachbarbauteile zu schützen,
  • - Ermittlung eines gemeinsamen angestrebten Temperaturlevels der Regelbauteile, ggf. unter Berücksichtigung von geringeren Temperaturen bei einzelnen Regelbauteilen durch umliegende Nachbarbauteile,
  • - Berechnung einer Änderung in der Ansteuerung von einzelnen oder allen Regelbauteilen durch die Logikeinheit oder durch die Energiemanagementeinheit auf Grundlage von einzelnen oder mehreren der o.g. Informationen bzw. Berechnung einer Umverteilung von Stromlast/Spannungsbereitstellung durch die Regelbauteile.
The process steps may concern:
  • - determining the (current) temperature of the control components,
  • Determining the maximum thermal load capacity of neighboring components (components in the vicinity of the control components),
  • - determination of the current load of the neighboring components,
  • Determination of the distance between the neighboring components and the control components,
  • Determination of the future influence of the neighboring components by the temperature of the control components,
  • - Identification of control components whose temperature should be reduced to protect neighboring components,
  • Determination of a common desired temperature level of the control components, possibly taking into account lower temperatures for individual control components by surrounding neighboring components,
  • - Calculation of a change in the control of individual or all control components by the logic unit or by the energy management unit based on individual or more of the above information or calculation of a redistribution of power load / voltage supply by the control components.

Die Erfindung betrifft weiterhin die Verwendung der Steueranordnung in einem Kraftfahrzeug und eine Kraftfahrzeugsteuer- oder -regeleinheit, welche eine oben genannte Steueranordnung umfasst.The invention further relates to the use of the control arrangement in a motor vehicle and a motor vehicle control unit which comprises an above-mentioned control arrangement.

Weitere bevorzugte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand von Figuren.Further preferred embodiments will become apparent from the subclaims and the following description of exemplary embodiments with reference to figures.

In schematischer Darstellung zeigen beispielhaft:

  • 1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Steueranordnung,
  • 2 eine schematische Seitenansicht eines Teils eines erfindungsgemäßen Bremssteuergeräts, insbesondere zur Darstellung der Wärmeableitungseinheiten sowie
  • 3 eine Draufsicht auf eine Leiterplatte für eine erfindungsgemäße Steueranordnung.
In a schematic representation, by way of example:
  • 1 a schematic representation of a control arrangement according to the invention,
  • 2 a schematic side view of a portion of a brake control device according to the invention, in particular for the representation of the heat dissipation units and
  • 3 a plan view of a printed circuit board for a control arrangement according to the invention.

1 zeigt eine Steueranordnung 1, umfassend eine Logikeinheit 3, welche insbesondere als Mikroprozessor bzw. Mikrocontroller ausgebildet ist. Weiterhin umfasst die Steueranordnung 1 eine Energiemanagementeinheit 5 - welche u.A. komplexe Steuerwerke oder einen Mikrocontroller beinhaltet - und mehrere Regelbauteile 7. Beispielhaft ist hier ein einziger Spannungspfad 9 gezeigt, welchem die Regelbauteile 7 zugeordnet sind. Die verschiedenen Regelbauteile 7 haben unterschiedliche thermische Widerstände (thermische Ableitungen, siehe Pfeilsymbole mit S1, S2, S3 in 1). Jedes Regelbauteil 7 hat somit eine unterschiedliche thermische Anbindung S1, S2, S3 (siehe unterschiedliche Größe der Pfeile), welche die thermische Belastbarkeit eines jeden Regelbauteils - und damit in Summe die des Gesamtsystems - definieren. An die Regelbauteile 7 sind dabei schaltreglertypische Spulen und Kondensatoren am Ausgang angeschaltet; diverse Transistorschalter, Dioden und eine Ansteuerungslogik sind bevorzugt integriert (nicht gezeigt). 1 shows a control arrangement 1 comprising a logic unit 3 , which is designed in particular as a microprocessor or microcontroller. Furthermore, the control arrangement comprises 1 an energy management unit 5 - which may include complex control units or a microcontroller - and several control components 7 , By way of example, here is a single voltage path 9 shown, which the control components 7 assigned. The different control components 7 have different thermal resistances (thermal derivatives, see arrow symbols with S1 . S2 . S3 in 1 ). Each control component 7 thus has a different thermal connection S1 . S2 . S3 (see different size of the arrows), which define the thermal load capacity of each control component - and thus in total that of the overall system. To the control components 7 while switching controller typical coils and capacitors are connected to the output; various transistor switches, diodes and a drive logic are preferably integrated (not shown).

Die Steueranordnung 1 kann weiterhin einen oder mehrere Verbraucher 13 umfassen. Weiterhin sind die Energiemanagementeinheit 5 und die Regelbauteile 7 über einen ersten Bus 15 miteinander verbunden. Über diesen ersten Bus 15 kann die Energiemanagementeinheit 5 mit den Regelbauteilen 7 kommunizieren und diese ansteuern und/oder den thermischen Zustand der Regelbauteile 7 bestimmen bzw. deren Temperatur auslesen. Die Adresse der einzelnen Regelbauteile 7, mit welcher die Energiemanagementeinheit 5 die einzelnen Regelbauteile 7 ansprechen kann, wird beispielsweise mit unterschiedlichen Widerständen R1, R2, R3 an den Regelbauteilen 7 eingestellt. Alternativ kann auch ein Daisy-Chain-Verfahren angewandt werden. Zwischen der Energiemanagementeinheit 5 und der Logikeinheit 3 ist ein zweiter Bus 17 vorgesehen, über welchen die Logikeinheit 3 und die Energiemanagementeinheit 5 miteinander kommunizieren können.The control arrangement 1 can still have one or more consumers 13 include. Furthermore, the energy management unit 5 and the control components 7 over a first bus 15 connected with each other. About this first bus 15 can the power management unit 5 with the control components 7 communicate and control these and / or the thermal state of the control components 7 determine or read the temperature. The address of the individual control components 7 with which the Energy management unit 5 the individual control components 7 can address, for example, with different resistances R1 . R2 . R3 on the control components 7 set. Alternatively, a daisy-chain method can also be used. Between the energy management unit 5 and the logic unit 3 is a second bus 17 provided over which the logic unit 3 and the energy management unit 5 can communicate with each other.

2 zeigt eine schematische Seitenansicht bzw. Schnittdarstellung einer Bremssteuereinheit mit einer Leiterplatte 19, auf denen verschiedene Regelbauteile 7 platziert sind. Weiterhin sind Wärmeableitungseinheiten 21, 23 und 25 gezeigt. Die Wärmeableitungseinheit 21 ist dabei als Deckel der Bremssteuereinheit ausgebildet, während die Wärmeableitungseinheit 25 ein Teil eines Gehäuses der Bremssteuereinheit darstellt. Die Wärmeableitungseinheit 23 hingegen ist als Kühlkörper ausgelegt, welcher zum Beispiel als SMD-Bauteil ausgebildet ist oder wie in 2, Bezugsziffer 23, dargestellt, partiell in die Leiterplatte 19 eingebracht ist. Damit sind verschiedene Arten von Wärmeableitungseinheiten vorgestellt, zu denen die Regelbauteile 7 jeweils eine thermische Anbindung (nicht dargestellt) haben. Die thermische Anbindung kann jeweils zum Beispiel über Wärmeleitpaste oder Lötung hergestellt werden. Über diese thermische Anbindung können die jeweiligen Regelbauteile 7 Wärme an die Wärmeableitungseinheiten 21, 23, 25 abgeben und somit Temperatur reduzieren. Das Regelbauteil 7A beispielsweise ist mit dem Gehäusedeckel 21 thermisch verbunden. Das Regelbauteil 7B ist mit einem Kühlkörper 21 thermisch verbunden, während das Regelbauteil 7C eine Temperaturreduktion über die Verbindung zum Gehäuse 25 erwirken kann. Das Regelbauteil 7D ist hingegen nur über die Leiterplatte 19 und die umgebene Luft thermisch angebunden. Die Wärmeableitungseinheiten 21, 23, 25 sind bevorzugt als Wärmesenken ausgebildet und dabei zum Beispiel aus Metall hergestellt. 2 shows a schematic side view and sectional view of a brake control unit with a circuit board 19 on which different control components 7 are placed. Furthermore, heat dissipation units 21 . 23 and 25 shown. The heat dissipation unit 21 is designed as a cover of the brake control unit, while the heat dissipation unit 25 represents a part of a housing of the brake control unit. The heat dissipation unit 23 however, is designed as a heat sink, which is formed for example as an SMD component or as in 2 , Reference numeral 23 , shown, partially in the circuit board 19 is introduced. Thus, various types of heat dissipation units are presented, including the control components 7 each have a thermal connection (not shown). The thermal connection can be made in each case, for example, via thermal paste or soldering. About this thermal connection, the respective control components 7 Heat to the heat dissipation units 21 . 23 . 25 give off and thus reduce temperature. The control component 7A For example, with the housing cover 21 thermally connected. The control component 7B is with a heat sink 21 thermally connected while the control component 7C a temperature reduction via the connection to the housing 25 can obtain. The control component 7D is only on the PCB 19 and the surrounding air thermally connected. The heat dissipation units 21 . 23 . 25 are preferably designed as heat sinks and thereby for example made of metal.

3 zeigt eine Leiterplatte 19 in einer Draufsicht, wobei auf der Leiterplatte 19 eine Energiemanagementeinheit 5 angeordnet ist. Zudem ist in 3 ein Verbraucher 13 auf der Leiterplatte 19 platziert und es sind verschiedene Regelbauteile 7E-M dargestellt. Weiterhin sind zwei weniger belastbare Bauteile (= Nachbarbauteile) 27A, 27B auf der Leiterplatte angeordnet. Das Regelbauteil 7M, was nahe den weniger thermisch belastbaren Bauteilen 27A, 27B angeordnet ist, wird bevorzugt mit vermindertem Strom oder mit verminderter Verlustleistung angesteuert. Dadurch werden die weniger belastbaren Bauteile 27A, 27B geschont. Die Regelbauteile 7H unter 7I gehören beispielhaft zu einem anderen Spannungspfad als die Regelbauteile 7E-G und 7J-M. Der andere Spannungspfad, welcher mit den Regelbauteilen 7H und 7I ausgestattet ist, kann somit einen anderen Verbraucher oder ein anderes Spannungslevel des gleichen Verbrauchers (13) mit Strom bedienen, als die Regelbauteile 7E-G und 7J-M, welche z.B. die Spannungsversorgung für den Verbraucher 13 bereitstellen. 3 shows a circuit board 19 in a plan view, being on the circuit board 19 an energy management unit 5 is arranged. Moreover, in 3 a consumer 13 on the circuit board 19 placed and there are different control components 7E-M shown. Furthermore, two less resilient components (= neighboring components) 27A . 27B arranged on the circuit board. The control component 7M What near the less thermally resistant components 27A . 27B is arranged, is preferably driven with reduced power or reduced power dissipation. This will be the less resilient components 27A . 27B spared. The control components 7H under 7I are examples of a different voltage path than the control components 7E-G and 7J-M , The other voltage path, which with the control components 7H and 7I equipped, it is thus possible for another consumer or a different voltage level of the same consumer ( 13 ) operate with electricity, as the control components 7E-G and 7J-M , which eg the power supply for the consumer 13 provide.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Steueranordnungcontrol arrangement
33
Logikeinheitlogic unit
55
EnergiemanagementeinheitEnergy management unit
7, A-D, E-M7, A-D, E-M
Regelbauteilregulation component
99
Spannungspfadvoltage path
1111
Versorgungsspannungsupply voltage
1313
Verbraucherconsumer
1515
erster Busfirst bus
1717
zweiter Bussecond bus
1919
Leiterplattecircuit board
2121
WärmeableitungseinheitHeat dissipation unit
2323
WärmeableitungseinheitHeat dissipation unit
2525
WärmeableitungseinheitHeat dissipation unit
27A+B27A + B
thermisch weniger belastbare Bauteile / Nachbarbauteilethermally less resilient components / neighboring components
S1, S2, S3S1, S2, S3
Thermisches AbleitpotentialThermal dissipation potential
R1, R2, R3R1, R2, R3
Widerstandresistance

Weitere Details zu der Erfindung ergeben sich aus den folgenden Informationen:Further details of the invention will be apparent from the following information:

Um eine gute Anpassbarkeit der Ausgangsleistung zu ermöglichen, können zur Bereitstellung des notwendigen Versorgungsstromes an einem Spannungspfad mehrere Satelliten (= Regelbauteile) parallelgeschaltet werden. Die Satelliten eines oder auch mehrerer Stränge sind dann mit einem Bussystem an den PMIC (Energiemanagementeinheit) angebunden. Die unterschiedlichen Satelliten an einem Bus können durch Programmierung oder das Beschalten z.B. mit unterschiedlichen Widerständen gekennzeichnet werden. Der PMIC kann somit jeden einzelnen Satelliten separat per Buskommunikation ansprechen. Der PMIC kann die Temperatur an jedem Satelliten auslesen. Die Satelliten sind elektronische, integrierte Schaltungen, welche jeweils als Schaltregler eine Spannungsversorgung mit einem Strom bereitstellen/einregeln können, wobei die Bauteile einen Temperatursensor beinhalten und über einen Bus ansteuerbar sind. Die Bauteile können auf eine über den Bus hineingeschriebene Spannung hin ausregeln und tun dies bis zu einer eingestellten maximalen Temperatur oder einem maximalen Strom.In order to allow a good adaptability of the output power, several satellites (= control components) can be connected in parallel to provide the necessary supply current to a voltage path. The satellites of one or more strands are then connected to the PMIC (energy management unit) by a bus system. The different satellites on a bus can be identified by programming or wiring eg with different resistances. The PMIC can thus address each individual satellite separately via bus communication. The PMIC can read the temperature at each satellite. The satellites are electronic, integrated circuits, each of which can provide / regulate a voltage supply with a current as a switching regulator, wherein the components include a temperature sensor and can be controlled via a bus. The components may point to a voltage written across the bus and do this up to a set maximum temperature or maximum current.

Der PMIC sorgt dafür, dass die Versorgungsspannungen/Ströme für den leistungsfähigen Mikroprozessor und ggf. andere Komponenten bereitgestellt wird. Wenn die Versorgungsspannung 11 für das System anliegt, kann der PMIC selbständig (so wie er programmiert oder eingestellt ist, die Versorgungsspannungen im Versorgungsstrang 9 bewirken. Nun kann z.B. auch Logikeinheit (Mikroprozessor) anfangen zu arbeiten. An diesem Punkt setzt das erfindungsgemäße Verfahren ein und die Temperaturen werden ausgewogen eingestellt. Vorteilhaft werden dabei gegenüber dem Stand der Technik weniger Satelliten benötigt bei längerer Lebensdauer fürs System. Zudem werden thermisch kritische Bauteile in der Nähe eines Reglerbauteils nicht überlastet.The PMIC ensures that the supply voltages / currents are provided to the powerful microprocessor and possibly other components. When the supply voltage 11 is applied to the system, the PMIC can independently (as it is programmed or set, the supply voltages in the supply line 9 cause. Now eg also logic unit (microprocessor) can start to work. At this point, the process of the invention begins and the temperatures are balanced. Advantageously, fewer satellites are required compared to the prior art with a longer service life for the system. In addition, thermally critical components in the vicinity of a controller component are not overloaded.

Die zulässigen Maximalströme, für welchen der Satellit (Schaltregler des jeweiligen Satelliten) vom Hersteller designt ist bzw. welche gewünscht werden, werden vom PMIC in den Satelliten hineingeschrieben. Es gibt unterschiedliche Typen von Satelliten-Schaltreglern. D.h. Gehäuseformen aber auch Auslegungen bzgl. Schaltreglern (Stromstärke) und Doppel-Satellitenbausteine mit zwei oder mehr Schaltreglerbausteinen.The permissible maximum currents for which the satellite (switching regulator of the respective satellite) is designed by the manufacturer or which are desired, are written by the PMIC into the satellite. There are different types of satellite switching controllers. That Housing forms but also interpretations regarding switching regulators (amperage) and double-satellite modules with two or more switching modules.

Beispiel: Wird nun auf einem Spannungslevel, z.B. 1,2V, ein Strom von maximal 7A (A = Ampere) von der Elektronikschaltung benötigt und stehen Satelliten mit 3A Nennleistung zur Verfügung, so werden üblicherweise alle Satelliten auf 3A Nennleistung eingesetzt. Werden z.B. 16A benötigt und stehen Satelliten mit 5A Nennstrom zur Verfügung, so werden mindestens vier Satelliten mit jeweils 5A verbaut.Example: Will now be at a voltage level, e.g. 1.2V, a maximum current of 7A (A = Ampere) required by the electronics circuit and are available to 3A rated satellites, so all satellites are usually used at 3A rated power. If e.g. 16A requires and has satellites with 5A rated current, at least four satellites each with 5A are installed.

Applikationen von PMICs mit Satelliten stellen bevorzugt an einem Strang mit gleichen Satelliten identische Stromwerte und auch identische Temperaturwerte ein. Werden einzelne Satelliten durch besondere Techniken gekühlt, z.B. direkte thermische Anbindung an metallische Kühlkörper oder Graphen-Kühlkörper (Graphen = sehr gut thermisch leitfähiges Material aus Graphit) oder durch Kühlung z.B. durch Wärmeleitpaste, direkt oder durch den Schaltungsträger, so vertragen die Bauteile deutlich höhere Verlustleistungen, ohne zu überhitzen, bzw. ohne in eine beschleunigte Alterung zu gehen. Eine für 3A Nennleistung ausgelegte Komponente kann hier beispielsweise durchaus z.B. 3,8A und mehr vertragen. Eine 5A Komponente durchaus 6,2A oder mehr.Applications of PMICs with satellites preferably set identical current values and also identical temperature values on a string with the same satellites. If individual satellites are cooled by special techniques, eg direct thermal connection to metallic heatsinks or graphene heatsinks (graphene = very good thermally conductive graphite material) or by cooling, eg by thermal paste, directly or through the circuit carrier, the components can handle significantly higher power losses without overheating, or without going into accelerated aging. For example, a component designed for 3A rated power can definitely tolerate 3.8A and more, for example. A 5A Component quite 6.2A or more.

Es soll im Zusammenhang mit der Erfindung ein Verfahren vorzugsweise im PMIC vorgesehen werden, welches unter Berücksichtigung des notwendigen gesamten Versorgungsstroms/Versorgungsspannung die Satelliten gemäß ihrer Temperatursituation in ihrer Stromabgabe/Spannungsbereitstellung anpasst. Die Manipulation erfolgt gemäß der Erfindung derart, dass ein oder mehrere, im Verhältnis zu den anderen Satelliten des Stranges heißer laufende Satelliten bzgl. des Ausgangsstroms zurückgenommen werden und sich somit ein gleichmäßigeres thermisches Alterungsprofil einstellt und letztlich die Lebensdauer der Gesamtschaltung wächst. Weiterbildungsgemäß ist für die Satelliten eine höhere zulässige Stromstärke als bei Satelliten ohne größere Kühlmaßnahmen einstellbar, sofern diese thermisch nicht zu hoch laufen.It should be provided in connection with the invention, a method preferably in the PMIC, which adapts the satellite according to their temperature situation in their current output / voltage supply, taking into account the necessary total supply current / supply voltage. The manipulation is carried out according to the invention such that one or more satellites running hotter in relation to the other satellites of the strand are withdrawn with respect to the output current, thus establishing a more uniform thermal aging profile and ultimately increasing the lifetime of the overall circuit. According to training, a higher permissible amperage can be set for the satellites than for satellites without major cooling measures, provided that they do not run too high thermally.

Im Zusammenhang mit der Erfindung kann die Anzahl der Satelliten verringert werden, wenn einzelne Satelliten besonders gut gekühlt werden und diese dadurch einen größeren Strom übernehmen. Statt wie im obigen Beispiel 16A Gesamtstrom mit vier Stück 5A-Satelliten zu bedienen, können auch nur drei Satelliten eingesetzt werden, wenn z.B. ein Satellit besonders gut gekühlt wird, die Strombegrenzung hochgesetzt wird und er z.B. statt 5A beispielsweise 6A oder 6,5A verträgt. Selbstverständlich können auch zwei oder alle drei Satelliten besser gekühlt werden und mit einer neuen Stromschwelle besser genutzt werden. Thermische Unterschiede kann dann der PMIC durch die Ansteuerung der Satelliten korrigieren.In the context of the invention, the number of satellites can be reduced if individual satellites are cooled particularly well and thereby take over a larger current. Instead of serving 16 A total of four 5A satellites as in Example 16A above, only three satellites can be used if e.g. a satellite is cooled particularly well, the current limit is set high and it is e.g. instead of 5A, for example, can withstand 6A or 6.5A. Of course, two or all three satellites can be cooled better and used better with a new threshold. Thermal differences can then correct the PMIC by driving the satellites.

Neben der Verringerung der Satellitenanzahl und der Erhöhung der Lebensdauer bietet das Verfahren auch die Möglichkeit, Schaltungsbereiche in der Nachbarschaft (Nachbarbauteile) thermisch weniger zu belasten, indem die Satelliten in den Bereichen weniger Stromlast übernehmen.In addition to reducing the number of satellites and increasing the lifetime, the method also offers the possibility of thermally less stressing circuit areas in the neighborhood (neighboring components) by taking over the satellites in the areas of less power load.

Neben den beschriebenen Anwendungsfeldern des neuen Verfahrens wird die Rücklesemöglichkeit der Temperatur der Satelliten dazu vorgeschlagen, um die thermische Ankopplung / Anbindung der Satelliten in einer Baugruppe zu testen. Hier kann z.B. bei der Fertigung der Baugruppe und einer Einstellung bekannter Ströme nacheinander an einzelnen Satelliten (z.B. durch Strombegrenzung) der thermische Gradient wie auch die Absoluttemperatur ermittelt werden. Ist nun bei gleicher Verlustleistung in einem Satelliten der Temperaturanstieg schneller oder über die Zeit höher als bei einem anderen, so kann auf die thermische Ankopplung geschlossen werden. Mittels dieser Technik lassen sich bei der Fertigung aber auch im während des Betriebs Veränderungen oder auch Schäden frühzeitig feststellen.In addition to the described fields of application of the new method, the possibility of reading back the temperature of the satellites is proposed in order to test the thermal coupling / connection of the satellites in an assembly. Here, e.g. in the manufacture of the assembly and adjustment of known currents one after the other at individual satellites (e.g., by current limitation), the thermal gradient as well as the absolute temperature are determined. If, with the same power loss in one satellite, the temperature increase is faster or higher over time than with another one, the thermal coupling can be concluded. By means of this technique, changes can be detected at an early stage during production as well as in the course of operation.

Im PMIC selber kann ähnlich einem Satelliten eine solche Satellitenfunktion integriert sein. Dann wird z.B. ein Satellit weniger benötigt.Similar to a satellite, such a satellite function can be integrated in the PMIC itself. Then, e.g. one satellite less needed.

Das Verfahren ist bevorzugt auch derart ausgelegt, um Satelliten mit unterschiedlichsten zulässigen Treibern oder Verlustleitung zu kombinieren und satellitenspezifische optimale Temperaturbereiche anzufahren. Beispielgemäß soll die Steuerung der Satelliten bzgl. Temperatur und damit Lebensdauer etc. durch den PMIC selber erfolgen. Als Variante wird eine Durchgrifffunktion durch ein Mikroprozessorsystem durch den PMIC selber zur Einstellung der optimierten Grenzen vorgesehen.The method is preferably also designed to combine satellites with a wide variety of permissible drivers or loss lines and to approach satellite-specific optimum temperature ranges. By way of example, the control of the satellites with respect to temperature and thus life etc. should be done by the PMIC itself. As a variant, a Durchgrifffunktion is provided by a microprocessor system by the PMIC itself to set the optimized limits.

Wichtige Punkte sind im Zusammenhang mit der Erfindung die Manipulation der Ströme in einzelnen Satelliten mit Kenntnisstand der Satellitentemperatur zur Lebensdauerverlängerung und/oder zur Verringerung der Satellitenanzahl, insbesondere durch unterschiedliche Kühlung/Kühlungsmöglichkeiten an einzelnen Satelliten bzw. um Temperaturbereiche der des Schaltungsträgers herum, in denen ein oder mehrere Satelliten sitzen, welche weniger stark zu erwärmen sind.Important points in connection with the invention are the manipulation of the currents in individual satellites with knowledge of the satellite temperature for life extension and / or for reducing the number of satellites, in particular by different cooling / cooling options on individual satellites or around temperature ranges of the circuit board in which or more satellites, which are less to heat.

Zudem wichtig ist die Integration des neuartigen Stromverteilungsverfahrens in den PMIC selber oder in ein Mikroprozessorsystem welches mittels Zugriff auf den PMIC oder Durchgriff durch den PMIC die Daten (insbesondere Temperaturdaten) der Satelliten auslesen und Stromwerte daraufhin anpassen kann.Also important is the integration of the novel power distribution method in the PMIC itself or in a microprocessor system which can access the data (in particular temperature data) of the satellites and then adjust current values by accessing the PMIC or passing through the PMIC.

Die Erfindung bezieht sich im Verfahren auf ein Entgegenwirken der Reduzierung der Temperatur der über die gute thermische Anbindung gut gekühlten Regelbauteile durch Verlagerung höherer Ströme auf diese und/oder Entlastung der weniger gut thermisch angebundenen Regelbauteile durch Absenkung der diese betreffenden Lastströme. Es wird also ein Verteilen der Ströme oder der Spannungen auf die Regelbauteile derart vorgenommen, dass zur Entlastung einzelner Regelbauteile eine Verlagerung von Strömen/Spannung auf andere Bauteile stattfindet. Insgesamt entsteht so eine gleichmäßige Temperaturverteilung über alle Regelbauteile.In the method, the invention relates to counteracting the reduction in the temperature of the control components which are well cooled by the good thermal connection by displacing higher currents onto them and / or relieving the less thermally connected control components by lowering the load currents concerned. It is thus made a distribution of the currents or voltages on the control components such that takes place to relieve individual control components, a shift of currents / voltage to other components. Overall, this results in a uniform temperature distribution over all control components.

Eine Ausnahme kann gegeben sein zum Schutz temperaturempfindlicher Nachbarbauteile in der Nähe von Regelbauteilen. In diesem Fall wird die Temperatur einzelner Regelbauteile, die die Nachbarbauteile zu stark beeinflussen würden, gegenüber den anderen Regelbauteilen so reduziert, dass ein Temperaturgrenzwert in den Nachbarbauteilen nicht überschritten wird. Somit ist keine gleichmäßige Temperaturverteilung mehr über alle Regelbauteile gegeben, sondern beispielsweise nur noch über den Großteil der Regelbauteile mit Ausnahme einzelner, in der Temperatur reduzierte Regelbauteile. Anders ausgedrückt wird die anteilige Verlustleistungsverteilung in einem Spannungsversorgungsstrang über die Betriebszeit dynamisch verändert, wobei die Temperatur der einzelnen Regelbauteile und Temperaturgrenzwerte bzw. maximale Temperaturbelastungen von Nachbarbauteilen berücksichtigt werden.An exception can be made for the protection of temperature-sensitive neighboring components in the vicinity of control components. In this case, the temperature of individual control components, which would influence the neighboring components too much, compared to the other control components is reduced so that a temperature limit is not exceeded in the neighboring components. Thus, no even temperature distribution over all control components is given, but for example only over the majority of the control components with the exception of individual, reduced in temperature control components. In other words, the proportionate power dissipation distribution in a power supply string is changed dynamically over the operating time, taking into account the temperature of the individual control components and temperature limits or maximum temperature loads of neighboring components.

Bei Berücksichtigung der Nachbarbauteile werden bevorzugt Informationen zu der Entfernung zwischen Nachbarbauteil und Regelbauteil, der Temperaturgrenzwert des Nachbarbauteils und die aktuelle Temperatur des Regelbauteils einbezogen. Insbesondere kann eine Abschätzung / eine Berechnung erfolgen, ob bei der gegebenen Entfernung und der aktuellen Temperatur des Regelbauteils zu einer bestimmten Zeit der Temperaturgrenzwert des Nachbarbauteils überschritten wird. Daraufhin wird das betroffene Regelbauteil entsprechend angesteuert - nämlich z.B. derart, dass der Temperaturgrenzwert des Nachbarbauteils nicht überschritten wird. In diese Abschätzung / Berechnung können auch Informationen über die Wärmeableitfähigkeit der einzelnen Bauteile einbezogen sein. Daten dazu können beispielsweise in Registern hinterlegt sein.When the neighboring components are taken into account, information about the distance between neighboring component and control component, the temperature limit value of the neighboring component and the current temperature of the control component are preferably included. In particular, an estimate / a calculation can be made as to whether the temperature limit value of the neighboring component is exceeded at the given distance and the current temperature of the control component at a specific time. Thereafter, the affected control component is driven accordingly - namely, e.g. such that the temperature limit of the neighboring component is not exceeded. Information about the heat dissipation capability of the individual components may also be included in this estimation / calculation. Data can be stored in registers, for example.

Claims (10)

Steueranordnung zum Bereitstellen unterschiedlicher Spannungs- und/oder Stromversorgungen, wobei die Steueranordnung (1) - eine Logikeinheit (3), - eine Energiemanagementeinheit (5) und - mehrere Regelbauteile (7, 7A-M) aufweist, wobei die Regelbauteile (7, 7A-M) durch die Energiemanagementeinheit (5), und die Energiemanagementeinheit (5) Feststellungsmittel aufweist, mittels welchen die Temperatur der Regelbauteile (7, 7A-M) feststellbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Regelbauteile (7, 7A-M) zusätzlich durch die Logikeinheit (5) ansteuerbar sind und die Steueranordnung (1) Änderungsmittel aufweist, mittels denen die Ansteuerung der Regelbauteile (7, 7A-M) aufgrund der festgestellten Temperatur änderbar ist.Control arrangement for providing different voltage and / or power supplies, wherein the control arrangement (1) - a logic unit (3), - an energy management unit (5) and - a plurality of control components (7, 7A-M), wherein the control components (7, 7A -M) by the energy management unit (5), and the energy management unit (5) has detection means by means of which the temperature of the control components (7, 7A-M) can be determined, characterized in that the control components (7, 7A-M) in addition by the logic unit (5) are controllable and the control arrangement (1) has means of change by means of which the control of the control components (7, 7A-M) can be changed on the basis of the detected temperature. Steueranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steueranordnung (1) ein oder mehrere Wärmeableitungseinheiten (21, 23, 25) umfasst und ein oder mehrere der Regelbauteile (7, 7A-M) thermisch mit einer oder mit mehreren der Wärmeableitungseinheiten (21, 23, 25) verbunden sind und über diese thermische Anbindung die Temperatur der Regelbauteile (7, 7A-M) reduzierbar ist.Control arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the control arrangement (1) comprises one or more heat dissipation units (21, 23, 25) and one or more of the control components (7, 7A-M) thermally with one or more of the heat dissipation units ( 21, 23, 25) are connected and via this thermal connection, the temperature of the control components (7, 7A-M) can be reduced. Steueranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steueranordnung (1) Testmittel aufweist, mittels denen die thermische Anbindung der Regelbauteile (7, 7A-M) auf ihre Wirksamkeit testbar ist.Control arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the control arrangement (1) comprises test means by means of which the thermal connection of the control components (7, 7A-M) can be tested for their effectiveness. Steueranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steueranordnung mehrere Spannungspfade (9) aufweist, die jeweils mindestens ein Regelbauteil (7, 7A-M) umfassen und mittels denen jeweils eine Versorgungsspannung bereitstellbar ist.Control arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the control arrangement comprises a plurality of voltage paths (9), each comprising at least one control component (7, 7A-M) and by means of which in each case a supply voltage can be provided. Verfahren zum Bereitstellen unterschiedlicher Spannungs- und/oder Stromversorgungen (11) mittels einer Steueranordnung (7, 7A-M), wobei die Steueranordnung (1) - eine Logikeinheit (3), - eine Energiemanagementeinheit (5) und - mehrere Regelbauteile (7, 7A-M) aufweist, wobei die Regelbauteile (7, 7A-M) durch die Energiemanagementeinheit (5) oder durch die Logikeinheit (3) zur Bereitstellung einer Spannung oder eines Stroms angesteuert werden und folgende Schritte durchgeführt werden: - Feststellen der Temperatur der Regelbauteile (7, 7A-M) mittels der Energiemanagementeinheit (5), - Ändern der Ansteuerung der Regelbauteile (7, 7A-M) durch die Energiemanagementeinheit (5) oder durch die Logikeinheit (3) basierend auf der festgestellten Temperatur der Regelbauteile (7, 7A-M). Method for providing different voltage and / or power supplies (11) by means of a control arrangement (7, 7A-M), wherein the control arrangement (1) - a logic unit (3), - an energy management unit (5) and - several control components (7, 7A-M), wherein the control components (7, 7A-M) are controlled by the power management unit (5) or by the logic unit (3) to provide a voltage or current and the following steps are performed: - detecting the temperature of the control components (7, 7A-M) by means of the energy management unit (5), - changing the control of the control components (7, 7A-M) by the energy management unit (5) or by the logic unit (3) based on the detected temperature of the control components (7, 7A-M). Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass folgender Schritt durchgeführt wird: - Ändern der Ansteuerung der Regelbauteile (7, 7A-M) derart, dass eine gleichmäßige Temperaturverteilung über alle Regelbauteile (7, 7A-M) vorhanden ist.Method according to Claim 5 , characterized in that the following step is performed: - Changing the control of the control components (7, 7A-M) such that a uniform temperature distribution over all control components (7, 7A-M) is present. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Ansteuerung von ein oder mehreren der Regelbauteile (7M) abweichend von einer gleichmäßigen Temperaturverteilung über alle Regelbauteile (7, 7A-M) derart geändert wird, dass die Temperatur von ein oder mehreren Nachbarbauteilen (27A, 27B), die in der Nähe der ein oder mehreren Regelbauteile (7M) angeordnet sind, einen Grenzwert nicht überschreitet.Method according to Claim 6 , characterized in that the control of one or more of the control components (7M) deviating from a uniform temperature distribution over all control components (7, 7A-M) is changed such that the temperature of one or more adjacent components (27A, 27B), the are arranged in the vicinity of the one or more control components (7M), does not exceed a limit. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Steueranordnung (1) mindestens eine Wärmeableitungseinheit (21, 23, 25) aufweist und ein oder mehrere der Regelbauteile (7, 7A-M) thermisch mit einer oder mehreren der Wärmeableitungseinheiten (21, 23, 25) verbunden sind und die Steueranordnung (1) Testmittel aufweist, wobei mittels der Testmittel die thermische Anbindung der Regelbauteile (7, 7A-M) auf ihre Wirksamkeit getestet wird.Method according to one of Claims 5 to 7 characterized in that the control arrangement (1) comprises at least one heat dissipation unit (21, 23, 25) and one or more of the control components (7, 7A-M) are thermally connected to one or more of the heat dissipation units (21, 23, 25) and the control arrangement (1) has test means, wherein the thermal connection of the control components (7, 7A-M) is tested for their effectiveness by means of the test means. Verwendung einer Steueranordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4 in einem Kraftfahrzeug.Use of a control arrangement (1) according to one of Claims 1 to 4 in a motor vehicle. Kraftfahrzeugsteuereinheit für ein Kraftfahrzeug, wobei die Kraftfahrzeugsteuereinheit die Steueranordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4 aufweist.Motor vehicle control unit for a motor vehicle, wherein the motor vehicle control unit, the control arrangement (1) according to one of Claims 1 to 4 having.
DE102017212113.0A 2017-07-14 2017-07-14 Control arrangement, vehicle control unit and corresponding method and use Withdrawn DE102017212113A1 (en)

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