DE102019200503A1 - Circuit device and method for controlling a self-discharge of a respective electrical energy store in at least one electrical component of a motor vehicle and corresponding motor vehicle - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Schaltungsvorrichtung (S) zum Steuern einer Eigenentladung eines jeweiligen elektrischen Energiespeichers (16) zumindest einer elektrischen Komponente (15) eines Kraftfahrzeugs (10), wobei die zumindest eine Komponente (15) zum Empfangen einer elektrischen Versorgungsspannung (U) für ihre jeweilige Energieversorgung an ein elektrisches Bordnetz (11) des Kraftfahrzeugs (10) angeschlossen ist und zum Steuern der Eigenentladung eine zentrale Steuereinrichtung (23) vorgesehen ist, die dazu eingerichtet ist, das Auslösen der jeweiligen Eigenentladung an die zumindest eine elektrische Komponente (15) mittels einer vorbestimmten Signalisierung zu signalisieren. Die Erfindung sieht vor, dass die Steuereinrichtung (23) dazu eingerichtet ist, als Signalisierung für das Auslösen eine Signalübertragung hin zu der zumindest einen Komponente (15) über das elektrische Bordnetz (11) durchzuführen und hierzu in dem Bordnetz (11) die Versorgungsspannung (U) zu modulieren, und die zumindest eine Komponente (15) dazu eingerichtet ist, die Eigenentladung zu starten, falls die Modulation der Versorgungsspannung (U) ein vorbestimmtes Auslösekriterium (21) erfüllt.The invention relates to a circuit device (S) for controlling a self - discharge of a respective electrical energy store (16) of at least one electrical component (15) of a motor vehicle (10), the at least one component (15) for receiving an electrical supply voltage (U) for it The respective power supply is connected to an electrical system (11) of the motor vehicle (10) and a central control device (23) is provided for controlling the self-discharge, which is set up to trigger the respective self-discharge to the at least one electrical component (15) to signal a predetermined signaling. The invention provides that the control device (23) is set up to carry out a signal transmission to the at least one component (15) via the electrical on-board electrical system (11) as signaling for triggering, and for this purpose the supply voltage (11) in the on-board electrical system (11) U), and the at least one component (15) is set up to start self-discharge if the modulation of the supply voltage (U) fulfills a predetermined triggering criterion (21).
Description
Die Erfindung betrifft eine Schaltungsvorrichtung, wie sie in einem Kraftfahrzeug bereitgestellt sein kann, um in zumindest einer elektrischen Komponente des Kraftfahrzeugs eine Selbstentladung oder Eigenentladung von deren lokalem elektrischem Energiespeicher auszulösen, falls das Kraftfahrzeug in einen Crash (Kollision) involviert wird. Die Erfindung umfasst auch ein Verfahren, um die Eigenentladung in der zumindest einen Komponente auszulösen, sowie ein Kraftfahrzeug, das die erfindungsgemäße Schaltungsvorrichtung aufweist.The invention relates to a circuit device, as can be provided in a motor vehicle, in order to trigger self-discharge or self-discharge of the local electrical energy store in at least one electrical component of the motor vehicle if the motor vehicle is involved in a crash (collision). The invention also includes a method for triggering self-discharge in the at least one component, and a motor vehicle which has the circuit device according to the invention.
In einem Hybridfahrzeug oder einem rein elektrisch angetriebenen Elektrofahrzeug kann ein Hochvolt-Bordnetz bereitgestellt sein, in welchem eine Versorgungsspannung größer als 60 Volt für eine Energieversorgung von zumindest einer elektrischen Komponente des Kraftfahrzeugs, beispielsweise einem Wechselrichter, bereitgestellt wird. In einem solchen Bordnetz kann die Bordnetzspannung oder Versorgungsspannung durch einen zentralen Energiespeicher, beispielsweise eine elektrische Batterie, gestützt oder gespeist werden. Im Falle eines Hochvolt-Bordnetzes kann es sich um eine Hochvoltbatterie handeln. Die Versorgungsspannung ist in der Regel eine Gleichspannung oder DC-Spannung (DC - Gleichstrom). Das Bordnetz zum Verteilen der Versorgungsspannung kann ein elektrisches Bussystem (Power Bus) aufweisen, das beispielsweise auf der Grundlage zumindest eines Kabels pro elektrischem Pol (Pluspol oder Minuspol) und/oder zumindest einer Stromschiene pro elektrischem Pol ausgestaltet sein kann. Als elektrische Komponente kann an ein Bordnetz beispielsweise in der besagten Weise der Wechselrichter eines Traktionsantriebs des Kraftfahrzeugs angeschlossen sein. Ferner kann zumindest eine elektrische Komponente angeschlossen sein, die beispielsweise für das elektrische Laden des zentralen Energiespeichers des Kraftfahrzeugs zuständig sein kann und/oder eine elektrische Komponente zum Temperieren eines Kühlmittels und/oder zum Klimatisieren der Fahrgastzelle des Kraftfahrzeugs. Zusätzlich oder alternativ dazu kann als elektrische Komponente beispielsweise ein Gleichspannungswandler zum Verseorogen eines Niedervolt-Bordnetzes, beispielsweise eines 12-Volt-Bordnetzes, vorgesehen sein.A high-voltage electrical system can be provided in a hybrid vehicle or a purely electrically driven electric vehicle, in which a supply voltage greater than 60 volts is provided for supplying energy to at least one electrical component of the motor vehicle, for example an inverter. In such a vehicle electrical system, the vehicle electrical system voltage or supply voltage can be supported or fed by a central energy store, for example an electric battery. In the case of a high-voltage electrical system, it can be a high-voltage battery. The supply voltage is usually a direct voltage or DC voltage (DC - direct current). The on-board electrical system for distributing the supply voltage can have an electrical bus system (power bus), which can be configured, for example, on the basis of at least one cable per electrical pole (positive pole or negative pole) and / or at least one busbar per electrical pole. As an electrical component, the inverter of a traction drive of the motor vehicle can be connected to an electrical system, for example, in the manner mentioned. Furthermore, at least one electrical component can be connected, which can be responsible, for example, for the electrical charging of the central energy store of the motor vehicle and / or an electrical component for temperature control of a coolant and / or for air conditioning the passenger compartment of the motor vehicle. Additionally or alternatively, for example, a DC-DC converter for supplying a low-voltage electrical system, for example a 12-volt electrical system, can be provided as the electrical component.
Ein elektrisches Bordnetz, insbesondere eine Hochvolt-Bordnetz, sollte Crashsicher ausgestaltet sein. Neben der bloßen Deformation in Richtung Hindernis und in Richtung Fahrgastzelle kommt hierbei hinzu, dass eine Entladung der elektrischen Komponenten des Kraftfahrzeugs sichergestellt sein muss. Diese Entladung müssen die elektrischen Komponenten bevorzugt selbst übernehmen können, das heißt es muss eine Selbstentladung oder Eigenentladung eines jeweiligen lokalen elektrischen Energiespeichers in jeder elektrischen Komponente ermöglicht sein. Ein solcher Energiespeicher kann beispielsweise ein lokaler Glättungskondensator und/oder Pufferkondensator und/oder eine eigene Pufferbatterie der jeweiligen Komponente sein. Denn eine elektrische Komponente kann beispielsweise einen Kondensator zum Stützen und/oder Filtern der empfangenen Versorgungsspannung des Bordnetzes aufweisen. Insbesondere ist hier ein Wechselrichter, wie beispielsweise ein Pulswechselrichter, als elektrische Komponente zu nennen, welche eine Drehstrommaschine für die Fahrzeugtraktion ansteuern kann.An electrical vehicle electrical system, in particular a high-voltage vehicle electrical system, should be designed to be crash-proof. In addition to the mere deformation in the direction of the obstacle and in the direction of the passenger compartment, this also means that the electrical components of the motor vehicle must be discharged. The electrical components must preferably be able to take over this discharge themselves, that is to say a self-discharge or self-discharge of a respective local electrical energy store must be made possible in each electrical component. Such an energy store can be, for example, a local smoothing capacitor and / or buffer capacitor and / or a separate buffer battery for the respective component. This is because an electrical component can have, for example, a capacitor for supporting and / or filtering the received supply voltage of the vehicle electrical system. In particular, an inverter, such as a pulse-controlled inverter, is to be mentioned here as an electrical component, which can control a three-phase machine for vehicle traction.
Die Eigenentladung kann in einer elektrischen Komponente durch eine Entladeschaltung durchgeführt werden, welche beispielsweise auf der Grundlage eines oder mehrerer elektrische Widerstandselemente und einem oder mehreren elektrischen und/oder mechanischen und/oder elektromechanischen Schaltern bestehen kann. Die Entladeschaltung oder zumindest einige Teile davon, können sich auf einer Leiterplatte befinden, die in der Komponente angeordnet sein kann. Der lokale Energiespeicher, beispielsweise ein Kondensator, kann sich an einem separaten Ort in der elektrischen Komponente befinden.The self-discharge can be carried out in an electrical component by a discharge circuit, which can be based, for example, on one or more electrical resistance elements and one or more electrical and / or mechanical and / or electromechanical switches. The discharge circuit or at least some parts thereof can be located on a printed circuit board which can be arranged in the component. The local energy store, for example a capacitor, can be located at a separate location in the electrical component.
Um einer elektrischen Komponente zu signalisieren, dass sie ihre Eigenentladung auslösen soll, also seine Entladeschaltung aktivieren soll, um den lokalen elektrischen Energiespeicher elektrisch zu entladen, also beispielsweise einen Kondensator zu entladen, muss eine Kommunikationsverbindung von einer zentralen Steuereinrichtung, welche das Vorliegen beispielsweise eines Crashs erkennt, hin zu jeder anzusteuernden elektrischen Komponente vorgesehen sein. Bei einem Crash ist allerdings die Gefahr gegeben, dass eine solche Kommunikationsverbindung unterbrochen wird, bevor ein die Eigenentladung auslösendes Auslösesignal erfolgreich zu der zumindest einen elektrischen Komponente übertragen werden konnte.In order to signal an electrical component that it is to trigger its own discharge, that is to say to activate its discharge circuit in order to discharge the local electrical energy store electrically, for example to discharge a capacitor, a communication link must be established from a central control device which detects, for example, a crash recognizes, be provided towards each electrical component to be controlled. In the event of a crash, however, there is a risk that such a communication connection will be interrupted before a trigger signal triggering the self-discharge could be successfully transmitted to the at least one electrical component.
Aus der
Aus der
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, in einem Kraftfahrzeug bei zumindest einer elektrischen Komponente eine Eigenentladung von deren lokalem elektrischen Energiespeicher von einer zentralen Steuereinrichtung aus auszulösen.The object of the invention is to initiate a self-discharge of at least one electrical component in a motor vehicle from its local electrical energy store by a central control device.
Die Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche gelöst.The object is solved by the subject matter of the independent claims.
Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind durch die abhängigen Patentansprüche, die folgende Beschreibung sowie die Figuren beschrieben.Advantageous embodiments of the invention are described by the dependent claims, the following description and the figures.
Durch die Erfindung ist eine Schaltungsvorrichtung zum Steuern der besagten Eigenentladung eines jeweiligen elektrischen Energiespeichers zumindest einer elektrischen Komponente eines Kraftfahrzeugs bereitgestellt. Die Erfindung geht davon aus, dass die zumindest eine Komponente zum Empfangen einer elektrischen Versorgungsspannung für ihre jeweilige Energieversorgung an ein elektrisches Bordnetz des Kraftfahrzeugs angeschlossen ist. Aus dem Bordnetz empfängt die zumindest eine Komponente also jeweils die elektrische Leistung für ihren eigenen Betrieb. Von der zumindest einen elektrischen Komponente kann jede jeweils eine Entladeschaltung für eine Eigenentladung eines jeweiligen Energiespeichers der Komponente aufweisen, wie es an sich aus dem Stand der Technik bekannt ist. Zum Steuern der Eigenentladung ist gemäß der Schaltungsvorrichtung in dem Kraftfahrzeug eine zentrale Steuereinrichtung vorgesehen, die dazu eingerichtet ist, das Auslösen der jeweiligen Eigenentladung an die zumindest eine elektrische Komponente mittels einer vorbestimmten Signalisierung zu signalisieren. Mit anderen Worten kann also eine zentrale Steuereinrichtung, beispielsweise ein Steuergerät, für den Fall, dass in dem Kraftfahrzeug die Eigenentladung des lokalen Energiespeichers der zumindest einen Komponente ausgelöst werden muss, dieses mittels einer vorbestimmten Art der Signalisierung bei der zumindest einen Komponente auslösen oder dieser signalisieren.The invention provides a circuit device for controlling said self-discharge of a respective electrical energy store of at least one electrical component of a motor vehicle. The invention is based on the fact that the at least one component for receiving an electrical supply voltage for its respective energy supply is connected to an electrical system of the motor vehicle. The at least one component receives the electrical power for its own operation from the vehicle electrical system. Each of the at least one electrical component can have a discharge circuit for self-discharge of a respective energy store of the component, as is known per se from the prior art. To control the self-discharge, a central control device is provided according to the circuit device in the motor vehicle, which is set up to signal the triggering of the respective self-discharge to the at least one electrical component by means of a predetermined signaling. In other words, a central control device, for example a control unit, in the event that the self-discharge of the local energy store of the at least one component has to be triggered in the motor vehicle, can trigger or signal this by means of a predetermined type of signaling in the at least one component .
Um nun diese Signalisierung zuverlässig zu machen, also das Auslösen oder das Übertragen der Information zur Auslösung der Eigenentladung von der zentralen Steuereinrichtung hin zu der zumindest einen Komponente abzusichern, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Steuereinrichtung dazu eingerichtet ist, für das Auslösen eine Signalübertragung hin zu der zumindest einen Komponente nicht über eine separate Kommunikationsleitung, sondern über das elektrische Bordnetz selbst durchzuführen und hierzu in dem Bordnetz die Versorgungsspannung zu modulieren. Mit anderen Worten ist keine zusätzliche Kommunikationsleitung vorgesehen. Stattdessen wird als Kommunikationsleitung das Bordnetz selbst verwendet, also die Plusleitung und die Minusleitung des Bordnetzes. Da sich in dem Bordnetz bereits die Versorgungsspannung anliegt, wird diese zum Übertragen der Information betreffend das Auslösen moduliert, das heißt zeitlich verändert. Die zumindest eine Komponente, in welcher die Eigenentladung ausgelöst werden soll, ist dazu eingerichtet, die Eigenentladung zu starten, falls die Modulation der Versorgungsspannung ein vorbestimmtes Auslösekriterium erfüllt. Mit anderen Worten kann die zumindest eine Komponente jeweils die Versorgungsspannung, insbesondere deren zeitlichen Verlauf, überwachen, und für den Fall, dass die Versorgungsspannung das Auslösekriterium erfüllt, die Eigenentladung starten, also beispielsweise die Entladeschaltung entsprechend ansteuern. Das Modulieren der Versorgungsspannung bedeutet, dass die Versorgungsspannung um ihren Mittelwert oder Nennwert herum mit einem Wechselspannungssignal temporär verändert wird. Dieses Wechselspannungssignal kann durch die zentrale Steuereinrichtung erzeugt werden.In order to make this signaling reliable, i.e. to secure the triggering or the transmission of the information for triggering the self-discharge from the central control device to the at least one component, the invention provides that the control device is set up to transmit a signal for the triggering of the at least one component not via a separate communication line, but via the electrical vehicle electrical system itself and for this purpose to modulate the supply voltage in the vehicle electrical system. In other words, no additional communication line is provided. Instead, the on-board electrical system itself is used as the communication line, i.e. the plus line and the minus line of the on-board network. Since the supply voltage is already present in the on-board electrical system, it is modulated to transmit the information relating to the triggering, that is to say changed over time. The at least one component in which the self-discharge is to be triggered is set up to start the self-discharge if the modulation of the supply voltage fulfills a predetermined triggering criterion. In other words, the at least one component can monitor the supply voltage, in particular its time profile, and, in the event that the supply voltage fulfills the triggering criterion, start self-discharge, that is to say, for example, control the discharge circuit accordingly. The modulation of the supply voltage means that the supply voltage is temporarily changed around its mean or nominal value with an AC voltage signal. This AC voltage signal can be generated by the central control device.
Durch die Erfindung ergibt sich der Vorteil, dass die Übertragung der Information zum Auslösen der Eigenentladung über das Bordnetz erfolgt, welches sich aufgrund seiner Bauweise, insbesondere der Dicke der Leitungen, in Bezug auf die Auswirkung eines Crashs als besonders robust erwiesen hat. Zusätzlich ergibt sich der Vorteil, dass keine gesonderte Kommunikationsleitung in dem Kraftfahrzeug verlegt werden muss.The advantage of the invention is that the information for triggering the self-discharge is transmitted via the vehicle electrical system, which, due to its construction, in particular the thickness of the lines, has proven to be particularly robust with regard to the impact of a crash. In addition, there is the advantage that no separate communication line has to be laid in the motor vehicle.
Zu der Erfindung gehören auch Ausführungsformen, durch die sich zusätzliche Vorteile ergeben.The invention also includes embodiments which result in additional advantages.
In einer Ausführungsform umfasst das besagte Auslösekriterium, dass ein vorbestimmtes Auslösesignal auf die Versorgungsspannung aufmoduliert ist. Mit anderen Worten muss zum Auslösen oder Starten der Eigenentladung die Steuereinrichtung ein explizites oder ausdrückliches Auslösesignal auf die Versorgungsspannung aufmodulieren. Hierdurch ist eine Fehlauslösung verhindert, wie sie beispielsweise durch ein Störsignal im Bordnetz verursacht werden könnte. Das Auslösesignal kann hierzu eine Codierung aufweisen, denn diese kann sich nicht zufällig bei einem Störsignal ergeben.In one embodiment, said trigger criterion comprises that a predetermined trigger signal is modulated onto the supply voltage. In other words, in order to trigger or start the self-discharge, the control device must modulate an explicit or explicit trigger signal onto the supply voltage. This prevents false triggering, such as could be caused by an interference signal in the vehicle electrical system. For this purpose, the trigger signal can have a coding, because this cannot occur accidentally in the case of an interference signal.
In einer Ausführungsform umfasst das Auslösekriterium, dass ein vorbestimmtes In-Ordnung-Signal in der Versorgungspannung ausbleibt. Mit anderen Worten muss die Steuereinrichtung zum Verhindern einer Eigenentladung durchgehend oder an vorbestimmten Zeitpunkten das In-Ordnung-Signal aussenden. Das Auslösekriterium sorgt für einen Start der Eigenentladung, falls die zumindest eine Komponente das In-Ordnung-Signal in der Versorgungsspannung nicht mehr empfängt oder dort vermisst oder nicht detektiert. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass bei einer Unterbrechung einer Leitung des Bordnetzes, wenn eine elektrische Signalübertragung zwischen der zentralen Steuereinrichtung und der zumindest einen Komponente unmöglich wird, genau diese Unterbrechung zur Eigenentladung führt oder diese auslöst.In one embodiment, the trigger criterion comprises that a predetermined okay signal is absent in the supply voltage. In other words, in order to prevent self-discharge, the control device has to send out the OK signal continuously or at predetermined times. The triggering criterion starts the self-discharge if the at least one Component no longer receives or is missing or not detected in the supply signal in the supply voltage. This has the advantage that, in the event of an interruption in a line of the vehicle electrical system, when electrical signal transmission between the central control device and the at least one component becomes impossible, precisely this interruption leads to self-discharge or triggers it.
Das Bereitstellen des Auslösesignals und das Ausbleiben des In-Ordnung-Signals können auch kombiniert werden, wodurch ein robuster Schutz gegen Fehlauslösungen bereitgestellt ist.The provision of the trigger signal and the absence of the OK signal can also be combined, providing robust protection against false tripping.
Das Auslösekriterium umfasst in einer Ausführungsform, dass das besagte In-Ordnung-Signal für eine vorbestimmte Mindestzeitdauer ausbleibt. Beispielsweise kann die Mindestzeitdauer in einem Bereich von 10 Millisekunden bis 2 Sekunden liegen. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass ein einzelnes ausbleibendes In-Ordnung-Signal für einen Zeitraum kleiner als die Mindestzeitdauer nicht zu der Auslösung der Eigenentladung führt. Beispielsweise kann hierdurch der Einfluss einer temporären Störung in der Versorgungsspannung kompensiert werden.In one embodiment, the triggering criterion comprises the said OK signal being absent for a predetermined minimum period of time. For example, the minimum time period can be in a range from 10 milliseconds to 2 seconds. This has the advantage that a single missing OK signal does not trigger self-discharge for a period shorter than the minimum period. For example, this can compensate for the influence of a temporary disturbance in the supply voltage.
In einer Ausführungsform ist die besagte zentrale Steuereinrichtung dazu eingerichtet, die Modulation der Versorgungsspannung mittels eines mittelwertfreien Wechselspannungssignals durchzuführen. Mit anderen Worten wird der mittlere Spannungswert der Versorgungsspannung durch die Modulation nicht verändert oder bleibt unverändert. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass eine Potentialveränderung in dem Bordnetz, wie sie durch die Modulation verursacht werden könnte, vermieden ist.In one embodiment, said central control device is set up to carry out the modulation of the supply voltage by means of an averaging-free alternating voltage signal. In other words, the mean voltage value of the supply voltage is not changed by the modulation or remains unchanged. This has the advantage that a potential change in the vehicle electrical system, as could be caused by the modulation, is avoided.
In einer Ausführungsform ist in der zumindest einen elektrischen Komponente für die besagte Eigenentladung des lokalen Energiespeichers die beschriebene Entladeschaltung vorgesehen, welche dazu eingerichtet ist, elektrische Pole des Energiespeichers über zumindest einen Entladewiderstand zu verbinden. Mit anderen Worten gibt es zumindest ein elektrisches Bauelement, nämlich den zumindest einen Entladewiderstand, der nur dann von einem elektrischen Strom durchflossen wird, falls die Entladeschaltung ausgelöst ist, also die Eigenentladung durchgeführt werden soll. Es wird also in vorteilhafterweise nicht abgewartet, dass sich der Energiespeicher der Komponente von selbst allein durch einen Weiterbetrieb der Komponente entlädt. Bevorzugt ist der elektrische Widerstandwert des zumindest einen Entladewiderstands insgesamt kleiner als ein elektrischer Widerstand der elektrischen Komponente, wie er sich im Normalbetrieb der elektrischen Komponente ergibt. Hierdurch ist die Entladedauer des Energiespeichers kürzer als für den Fall, dass die Entladung des Energiespeichers allein durch Weiterbetrieb der elektrischen Komponente erfolgt.In one embodiment, the described discharge circuit is provided in the at least one electrical component for said self-discharge of the local energy store, which is set up to connect electrical poles of the energy store via at least one discharge resistor. In other words, there is at least one electrical component, namely the at least one discharge resistor, through which an electrical current flows only if the discharge circuit is triggered, ie the self-discharge is to be carried out. It is therefore advantageously not waited for the energy store of the component to discharge itself by continued operation of the component. The electrical resistance value of the at least one discharge resistor is preferably smaller overall than an electrical resistance of the electrical component, as is found in normal operation of the electrical component. As a result, the discharge time of the energy store is shorter than in the event that the energy store is discharged solely by continuing operation of the electrical component.
In einer Ausführungsform ist die zentrale Steuereinrichtung dazu eingerichtet, die jeweilige Eigenentladung bei der zumindest einen elektrischen Komponente auszulösen, falls ein Crash-Signal aus einer Kollisionssensoreinrichtung empfangen wird. Beispielsweise kann das Crash-Signal aus einem Airbag-Steuergerät des Kraftfahrzeugs empfangen werden. Durch Kopplung der Kollisionssensoreinrichtung mit der Steuereinrichtung ergibt sich der Vorteil, dass die Zeitverzögerung zwischen Detektion eines Crashs und der Auslösung der Eigenentladung gering ist, also die Eigenentladung bei Sensierung eines Beginns des Crashs erfolgt, bevor dann beispielsweise noch während des Crashs eine elektrische Leitung des Bordnetzes zerstört oder unterbrochen und dadurch die Kommunikation unmöglich wird.In one embodiment, the central control device is set up to trigger the respective self-discharge in the at least one electrical component if a crash signal is received from a collision sensor device. For example, the crash signal can be received from an airbag control unit of the motor vehicle. Coupling the collision sensor device with the control device results in the advantage that the time delay between the detection of a crash and the triggering of the self-discharge is small, i.e. the self-discharge takes place when a start of the crash is sensed, before an electrical line of the vehicle electrical system is then, for example, still during the crash destroyed or interrupted, making communication impossible.
In einer Ausführungsform ist für die besagte Modulation der Versorgungsspannung ein vorbestimmtes Kommunikationsprotokoll für eine Buskommunikation vorgesehen. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass über das Bordnetz die zumindest eine Komponente individuell oder spezifisch adressiert werden kann. Mit anderen Worden ist also eine adressierte oder empfängerspezifische Kommunikation bevorzugt vorgesehen.In one embodiment, a predetermined communication protocol for bus communication is provided for said modulation of the supply voltage. This has the advantage that the at least one component can be addressed individually or specifically via the vehicle electrical system. In other words, addressed or recipient-specific communication is therefore preferably provided.
Die Erfindung umfasst auch ein Kraftfahrzeug was entsprechend der Erfindung eingerichtet ist. Mit anderen Worten weist das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug ein elektrisches Bordnetz zum Verteilen einer Versorgungsspannung und zumindest eine an das Bordnetz angeschlossene elektrische Komponente auf, die einen eigenen Energiespeicher aufweist, beispielsweise einen Kondensator, um die empfangenen Versorgungsspannung beispielsweise zu glätten und/oder zu filtern. In dem erfindungsgemäßen Kraftfahrzeug ist insgesamt eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schaltungsvorrichtung bereitgestellt.The invention also includes a motor vehicle which is set up according to the invention. In other words, the motor vehicle according to the invention has an electrical vehicle electrical system for distributing a supply voltage and at least one electrical component connected to the vehicle electrical system, which has its own energy store, for example a capacitor, in order to smooth and / or filter the received supply voltage, for example. An overall embodiment of the circuit device according to the invention is provided in the motor vehicle according to the invention.
Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug ist bevorzugt als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen oder Lastkraftwagen, oder als Personenbus oder Motorrad ausgestaltet.The motor vehicle according to the invention is preferably designed as a motor vehicle, in particular as a passenger car or truck, or as a passenger bus or motorcycle.
Durch den Betrieb der erfindungsgemäßen Schaltungsvorrichtung ergibt sich ein Verfahren, was ebenfalls Bestandteil der Erfindung ist. Das erfindungsgemäße Verfahren dient zum Auslösen einer Eigenentladung eines jeweiligen Energiespeichers in zumindest einer elektrischen Komponente in einem Kraftfahrzeug. Das Verfahren geht davon aus, dass die zumindest eine Komponente für ihre Energieversorgung eine elektrische Versorgungsspannung aus einem elektrischen Bordnetz des Kraftfahrzeugs empfängt. Mit anderen Worten handelt es sich bei der Versorgungsspannung um die Betriebsspannung oder Bordnetzspannung des elektrischen Bordnetzes. Es kann sich insbesondere um eine Hochvoltspannung handeln (Hochvolt - elektrische Spannung größer als 60 Volt). Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist vorgesehen, dass bei der zumindest einen Komponente die Eigenentladung von deren lokalen oder eigenen Energiespeicher durch eine zentrale Steuereinrichtung über das elektrische Bordnetz mittels einer Modulation der Versorgungsspannung ausgelöst wird. In der beschriebenen Weise ergibt sich hierdurch der Vorteil, dass keine zusätzliche oder separate Kommunikationsleitung zwischen der zentralen Steuereinrichtung und der zumindest einen Komponente verlegt werden muss. Die Steuereinrichtung ist also ein von der zumindest einen Komponente verschiedenes Element des Kraftfahrzeugs, welches mit der zumindest einen Komponente über das elektrische Bordnetz verbunden ist.The operation of the circuit device according to the invention results in a method which is also part of the invention. The method according to the invention serves to trigger a self-discharge of a respective energy store in at least one electrical component in a motor vehicle. The method assumes that the at least one component for its energy supply receives an electrical supply voltage from an electrical system of the motor vehicle. In other words, it is the supply voltage around the operating voltage or vehicle electrical system voltage of the electrical vehicle electrical system. In particular, it can be a high voltage (high voltage - electrical voltage greater than 60 volts). In the method according to the invention, it is provided that in the at least one component the self-discharge from its local or own energy store is triggered by a central control device via the on-board electrical system by means of modulating the supply voltage. In the manner described, this has the advantage that no additional or separate communication line has to be laid between the central control device and the at least one component. The control device is therefore an element of the motor vehicle that is different from the at least one component and is connected to the at least one component via the electrical system.
Zu der Erfindung gehören auch Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens, die Merkmale aufweisen, wie sie bereits im Zusammenhang mit den Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Steuereinrichtung beschrieben worden sind. Aus diesem Grund sind die entsprechenden Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens hier nicht noch einmal beschrieben.The invention also includes embodiments of the method according to the invention which have features as have already been described in connection with the embodiments of the control device according to the invention. For this reason, the corresponding embodiments of the method according to the invention are not described again here.
Die Erfindung umfasst auch die Kombinationen der Merkmale der beschriebenen Ausführungsformen.The invention also includes combinations of the features of the described embodiments.
Im Folgenden sind Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben. Hierzu zeigt:
-
1 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs mit einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Versorgungsvorrichtung; und -
2 eine schematische Darstellung eines Energiespeichers mit einer Entladeschaltung, wie er in einer elektrischen Komponente desKraftfahrzeug von 1 bereitgestellt sein kann.
-
1 a schematic representation of an embodiment of the motor vehicle according to the invention with an embodiment of the supply device according to the invention; and -
2nd a schematic representation of an energy store with a discharge circuit, as it is in an electrical component of the motor vehicle from1 can be provided.
Bei den im Folgenden erläuterten Ausführungsbeispielen handelt es sich um bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung. Bei den Ausführungsbeispielen stellen die beschriebenen Komponenten der Ausführungsformen jeweils einzelne, unabhängig voneinander zu betrachtende Merkmale der Erfindung dar, welche die Erfindung jeweils auch unabhängig voneinander weiterbilden. Daher soll die Offenbarung auch andere als die dargestellten Kombinationen der Merkmale der Ausführungsformen umfassen. Des Weiteren sind die beschriebenen Ausführungsformen auch durch weitere der bereits beschriebenen Merkmale der Erfindung ergänzbar.The exemplary embodiments explained below are preferred embodiments of the invention. In the exemplary embodiments, the described components of the embodiments each represent individual features of the invention that are to be considered independently of one another and that further develop the invention independently of one another. Therefore, the disclosure is intended to include combinations of the features of the embodiments other than those shown. Furthermore, the described embodiments can also be supplemented by further features of the invention that have already been described.
In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen jeweils funktionsgleiche Elemente.In the figures, the same reference numerals designate elements that have the same function.
An das Bordnetz
Im Falle eines Crashs des Kraftfahrzeugs
In dem Kraftfahrzeug
Zum Auslösen oder Starten dieser Eigenentladung mittels der Entladeschaltung
Zusätzlich oder alternativ zu dem Auslösesignal kann auch im Crash-freien-Fall vorgesehen sein, mittels des Wechselspannungssignals
Die Schaltlogik
Wird über das Bordnetz
In dem Energiespeicher
Insgesamt zeigen die Beispiele, wie durch die Erfindung eine crashsichere, hochdynamische Schellentladung von Hochvolt-Komponenten in einem Elektro-, Hybrid- oder Brennstoffzellenfahrzeug bereitgestellt werden kann.Overall, the examples show how a crash-proof, highly dynamic clamp discharge of high-voltage components in an electric, hybrid or fuel cell vehicle can be provided by the invention.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
- DE 102016103829 A1 [0006]DE 102016103829 A1 [0006]
- DE 102016115823 A1 [0006]DE 102016115823 A1 [0006]
- DE 102005036174 A1 [0007]DE 102005036174 A1 [0007]
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Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102005036174A1 (en) | 2005-08-02 | 2007-02-15 | Daimlerchrysler Ag | Device for disconnecting of vehicle's battery from line which is to be protected has battery sensor which is in direct or indirect communication with control unit and transmits present current value for current strength in line |
EP2359451B1 (en) * | 2008-11-21 | 2014-01-01 | EnBW Energie Baden-Württemberg AG | Decentralized energy efficiency through autonomous, self-organizing systems, taking into account heterogeneous energy sources |
DE102016103829A1 (en) | 2016-03-03 | 2017-09-07 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Power supply unit and power supply system for a vehicle |
DE102016115823A1 (en) | 2016-08-25 | 2018-03-01 | Auto-Kabel Management Gmbh | Motor vehicle electrical system and motor vehicle with a motor vehicle electrical system |
DE102016224002A1 (en) * | 2016-12-02 | 2018-06-07 | Audi Ag | Discharging from a battery module having at least two battery cells of a battery having at least two battery modules |
-
2019
- 2019-01-16 DE DE102019200503.9A patent/DE102019200503A1/en active Pending
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102005036174A1 (en) | 2005-08-02 | 2007-02-15 | Daimlerchrysler Ag | Device for disconnecting of vehicle's battery from line which is to be protected has battery sensor which is in direct or indirect communication with control unit and transmits present current value for current strength in line |
EP2359451B1 (en) * | 2008-11-21 | 2014-01-01 | EnBW Energie Baden-Württemberg AG | Decentralized energy efficiency through autonomous, self-organizing systems, taking into account heterogeneous energy sources |
DE102016103829A1 (en) | 2016-03-03 | 2017-09-07 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Power supply unit and power supply system for a vehicle |
DE102016115823A1 (en) | 2016-08-25 | 2018-03-01 | Auto-Kabel Management Gmbh | Motor vehicle electrical system and motor vehicle with a motor vehicle electrical system |
DE102016224002A1 (en) * | 2016-12-02 | 2018-06-07 | Audi Ag | Discharging from a battery module having at least two battery cells of a battery having at least two battery modules |
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