DE102019213011A1 - System and method for electrically connecting an energy source to an on-board network of a motor vehicle - Google Patents

System and method for electrically connecting an energy source to an on-board network of a motor vehicle Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein System (1) zum elektrischen Verbinden einer Energiequelle (54) mit einem Bordnetz (51) eines Kraftfahrzeugs (50), umfassend eine Sicherungsvorrichtung (2) mit einem elektrischen Eingangskontakt (4), einer Mehrzahl von Halbleitersicherungen (5-x), jeweils einem elektrischen Ausgangskontakt (6-x) für jede der Halbleitersicherungen (5-x), und einer Steuereinrichtung (7) zum Steuern der Halbleitersicherungen (5-x), wobei die Halbleitersicherungen (5-x) auf einer Eingangsseite (10) gemeinsam mit dem elektrischen Eingangskontakt (4) elektrisch verbunden sind, wobei die Halbleitersicherungen (5-x) auf einer Ausgangseite (11) einzeln jeweils mit einem der elektrischen Ausgangskontakte (6-x) elektrisch verbunden sind, und wobei die Steuereinrichtung (7) dazu eingerichtet ist, die Halbleitersicherungen (5-x) gemäß einer vorgegebenen elektrischen Konfiguration (20) zu steuern; und ein Verbindungsmittel (3), wobei das Verbindungsmittel (3) dazu eingerichtet ist, die elektrischen Ausgangskontakte (6-x) gemäß der vorgegebenen elektrischen Konfiguration (20) elektrisch miteinander und mit den elektrischen Leitungszweigen (53-x) des Kabelbaumes (52) des Bordnetzes (51) zu verbinden. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum elektrischen Verbinden einer Energiequelle (54) mit einem Bordnetz (51) eines Kraftfahrzeugs (50).The invention relates to a system (1) for electrically connecting an energy source (54) to an on-board network (51) of a motor vehicle (50), comprising a fuse device (2) with an electrical input contact (4), a plurality of semiconductor fuses (5-x ), one electrical output contact (6-x) for each of the semiconductor fuses (5-x), and a control device (7) for controlling the semiconductor fuses (5-x), the semiconductor fuses (5-x) on an input side (10 ) are electrically connected together with the electrical input contact (4), the semiconductor fuses (5-x) on an output side (11) being individually electrically connected to one of the electrical output contacts (6-x), and the control device (7) is set up to control the semiconductor fuses (5-x) in accordance with a predetermined electrical configuration (20); and a connecting means (3), wherein the connecting means (3) is set up to electrically connect the electrical output contacts (6-x) to one another and to the electrical line branches (53-x) of the cable harness (52) in accordance with the predetermined electrical configuration (20). to connect the on-board network (51). The invention also relates to a method for electrically connecting an energy source (54) to an on-board network (51) of a motor vehicle (50).

Description

Die Erfindung betrifft ein System und ein Verfahren zum elektrischen Verbinden einer Energiequelle mit einem Bordnetz eines Kraftfahrzeugs. Ferner betrifft die Erfindung eine Sicherungsvorrichtung, ein Verbindungsmittel und ein Kraftfahrzeug.The invention relates to a system and a method for electrically connecting an energy source to an on-board network of a motor vehicle. The invention also relates to a securing device, a connecting means and a motor vehicle.

Es sind elektrische Halbleitersicherungen bekannt, die mittels einer Steuereinrichtung gesteuert werden. Das Auslösen der Halbleitersicherung bzw. Trennen einer elektrischen Verbindung erfolgt hierbei, wenn ein mittels eines Stromsensors an der abzusichernden elektrischen Leitung erfasster Strom einen Auslösestrom überschreitet.Electrical semiconductor fuses are known which are controlled by means of a control device. The triggering of the semiconductor fuse or disconnection of an electrical connection takes place here when a current detected by means of a current sensor on the electrical line to be protected exceeds a triggering current.

Aus der US 6 746 279 B1 ist ein Leistungsverteilsystem bekannt. Dieses umfasst einen Stromverteilungsblock und einen Satz von Verbindern, die so konfiguriert sind, dass sie entfernbar mit dem Stromverteilungsblock gekoppelt sind. Das System ist nützlich zum Verteilen von Energie (pneumatisch, hydraulisch, elektrisch usw.). Der Satz von Verbindern umfasst mindestens zwei Arten von Verbindern. Der Block enthält zwei oder mehr Leitungspfade, die jeweils zwei gegenüberliegende Enden haben. Der Block und die Verbinder sind so konfiguriert, dass ein oder mehrere Verbinder eines beliebigen Typs in dem Satz entfernbar mit mindestens einem der Leitungspfade an jedem Ende der Pfade gekoppelt werden können. Jedes Ende jedes Leitungswegs ist (sowohl elektrisch als auch mechanisch) mit nicht mehr als einem Steckverbinder verbunden.From the US 6,746,279 B1 a power distribution system is known. This includes a power distribution block and a set of connectors configured to be removably coupled to the power distribution block. The system is useful for distributing energy (pneumatic, hydraulic, electric, etc.). The set of connectors includes at least two types of connectors. The block contains two or more conduction paths, each with two opposite ends. The block and connectors are configured so that one or more connectors of any type in the set can be removably coupled to at least one of the conduction paths at each end of the paths. Each end of each conduction path is connected (both electrically and mechanically) to no more than one connector.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein System und ein Verfahren zum elektrischen Verbinden einer Energiequelle mit einem Bordnetz eines Kraftfahrzeugs zu schaffen, welche flexibler eingesetzt werden können.The invention is based on the object of creating a system and a method for electrically connecting an energy source to an on-board network of a motor vehicle, which can be used more flexibly.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein System mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 10 gelöst. Ferner wird die Aufgabe durch eine Sicherungsvorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 7 und ein Verbindungsmittel mit den Merkmalen des Patentanspruchs 8 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen. The object is achieved according to the invention by a system with the features of claim 1 and a method with the features of claim 10. Furthermore, the object is achieved by a securing device with the features of claim 7 and a connecting means with the features of claim 8. Advantageous refinements of the invention emerge from the subclaims.

Insbesondere wird ein System zum elektrischen Verbinden einer Energiequelle mit einem Bordnetz eines Kraftfahrzeugs geschaffen, umfassend eine Sicherungsvorrichtung mit einem elektrischen Eingangskontakt, einer Mehrzahl von Halbleitersicherungen, jeweils einem elektrischen Ausgangskontakt für jede der Halbleitersicherungen, und einer Steuereinrichtung zum Steuern der Halbleitersicherungen, wobei die Halbleitersicherungen auf einer Eingangsseite gemeinsam mit dem elektrischen Eingangskontakt elektrisch verbunden sind, wobei die Halbleitersicherungen auf einer Ausgangseite einzeln jeweils mit einem der elektrischen Ausgangskontakte elektrisch verbunden sind, und wobei die Steuereinrichtung dazu eingerichtet ist, die Halbleitersicherungen gemäß einer vorgegebenen elektrischen Konfiguration zu steuern; und ein Verbindungsmittel zum elektrischen Verbinden der elektrischen Ausgangskontakte der Sicherungsvorrichtung mit elektrischen Leitungszweigen eines Kabelbaumes des Bordnetzes, wobei das Verbindungsmittel dazu eingerichtet ist, die elektrischen Ausgangskontakte gemäß der vorgegebenen elektrischen Konfiguration elektrisch miteinander und mit den elektrischen Leitungszweigen des Kabelbaumes des Bordnetzes zu verbinden.In particular, a system for electrically connecting an energy source to an on-board network of a motor vehicle is created, comprising a fuse device with an electrical input contact, a plurality of semiconductor fuses, one electrical output contact for each of the semiconductor fuses, and a control device for controlling the semiconductor fuses, the semiconductor fuses on an input side are jointly electrically connected to the electrical input contact, the semiconductor fuses on an output side being individually electrically connected to one of the electrical output contacts, and wherein the control device is configured to control the semiconductor fuses in accordance with a predetermined electrical configuration; and a connecting means for electrically connecting the electrical output contacts of the safety device to electrical branches of a wiring harness of the on-board network, the connecting means being configured to electrically connect the electrical output contacts to one another and to the electrical branches of the wiring harness of the on-board network in accordance with the predetermined electrical configuration.

Ferner wird insbesondere ein Verfahren zum Ausbilden einer elektrischen Verbindung zwischen einer Energiequelle und einem Bordnetz eines Kraftfahrzeugs zur Verfügung gestellt, wobei eine Sicherungsvorrichtung mit einer Mehrzahl von mittels einer Steuereinrichtung gesteuerten Halbleitersicherungen bereitgestellt wird, wobei die Halbleitersicherungen auf einer Eingangsseite gemeinsam mit einem elektrischen Eingangskontakt der Sicherungsvorrichtung elektrisch verbunden sind oder verbunden werden, wobei die Halbleitersicherungen auf einer Ausgangseite einzeln jeweils mit einem elektrischen Ausgangskontakt der Sicherungsvorrichtung elektrisch verbunden sind oder verbunden werden, wobei die Steuereinrichtung der Sicherungsvorrichtung derart konfiguriert und/oder bereitgestellt wird, dass die Halbleitersicherungen gemäß einer vorgegebenen elektrischen Konfiguration gesteuert werden, wobei der elektrische Eingangskontakt elektrisch mit der Energiequelle verbunden wird, und wobei ein Verbindungsmittel derart ausgewählt und/oder bereitgestellt wird, dass die elektrischen Ausgangskontakte der Sicherungsvorrichtung gemäß der vorgegebenen elektrischen Konfiguration elektrisch miteinander und mit elektrischen Leitungszweigen eines Kabelbaums des Bordnetzes verbunden werden oder verbunden sind.Furthermore, in particular a method for forming an electrical connection between an energy source and an on-board network of a motor vehicle is provided, a fuse device with a plurality of semiconductor fuses controlled by a control device being provided, the semiconductor fuses on an input side together with an electrical input contact of the fuse device are or will be electrically connected, the semiconductor fuses on an output side being individually or being electrically connected to an electrical output contact of the fuse device, the control device of the fuse device being configured and / or provided in such a way that the semiconductor fuses are controlled according to a predetermined electrical configuration, the electrical input contact being electrically connected to the energy source, and wherein a connecting means is selected and / or provided such that the electrical output contacts of the fuse device are electrically connected to one another and to electrical line branches according to the predetermined electrical configuration a wiring harness of the electrical system are connected or are connected.

In einem dritten Aspekt wird insbesondere eine Sicherungsvorrichtung für ein System zum elektrischen Verbinden einer Energiequelle mit einem Bordnetz eines Kraftfahrzeugs geschaffen, umfassend einen elektrischen Eingangskontakt, eine Mehrzahl von Halbleitersicherungen, jeweils einen elektrischen Ausgangskontakt für jede der Halbleitersicherungen, und eine Steuereinrichtung zum Steuern der Halbleitersicherungen, wobei die Halbleitersicherungen auf einer Eingangsseite gemeinsam mit dem elektrischen Eingangskontakt elektrisch verbunden sind, wobei die Halbleitersicherungen auf einer Ausgangseite einzeln jeweils mit einem der elektrischen Ausgangskontakte elektrisch verbunden sind, und wobei die Steuereinrichtung dazu eingerichtet ist, die Halbleitersicherungen gemäß einer vorgegebenen elektrischen Konfiguration zu steuern.In a third aspect, in particular a fuse device for a system for electrically connecting an energy source to an on-board network of a motor vehicle is created, comprising an electrical input contact, a plurality of semiconductor fuses, in each case one electrical output contact for each of the semiconductor fuses, and a control device for controlling the semiconductor fuses, wherein the semiconductor fuses on an input side are jointly electrically connected to the electrical input contact, the semiconductor fuses on an output side being individually electrically connected to one of the electrical output contacts, and wherein the control device is configured to control the semiconductor fuses in accordance with a predetermined electrical configuration.

In einem vierten Aspekt wird insbesondere ein Verbindungsmittel für ein System zum elektrischen Verbinden einer Energiequelle mit einem Bordnetz eines Kraftfahrzeugs geschaffen, wobei das Verbindungsmittel dazu eingerichtet ist, elektrische Ausgangskontakte einer Sicherungsvorrichtung gemäß dem dritten Aspekt gemäß der vorgegebenen elektrischen Konfiguration elektrisch miteinander und mit elektrischen Leitungszweigen eines Kabelbaumes des Bordnetzes zu verbinden.In a fourth aspect, a connection means for a system for electrically connecting an energy source to an on-board network of a motor vehicle is created, the connection means being set up to electrically connect electrical output contacts of a fuse device according to the third aspect according to the predetermined electrical configuration to one another and to electrical line branches To connect the wiring harness of the vehicle electrical system.

Das System und das Verfahren ermöglichen es, eine elektrische Verbindung zwischen einer Energiequelle, beispielsweise einer Batterie, und einem Bordnetz eines Kraftfahrzeugs gemäß einer vorgegebenen elektrischen Konfiguration auszubilden. Insbesondere ist es möglich, beim Herstellen von Kraftfahrzeugen baugleiche Sicherungsvorrichtungen zu verwenden. Eine fahrzeugindividuelle Verbindung zwischen der Energiequelle und Leitungszweigen des Bordnetzes erfolgt insbesondere durch Konfigurieren der Steuereinrichtung gemäß der vorgegebenen elektrischen Konfiguration und durch Auswählen und/oder Bereitstellen eines der elektrischen Konfiguration entsprechenden Verbindungsmittels. Es kann beispielsweise vorgesehen sein, dass Kraftfahrzeuge bei der Herstellung baugleiche Sicherungsvorrichtungen aufweisen, wobei eine Steuereinrichtung der Sicherungsvorrichtung anfangs noch nicht konfiguriert ist. Beim Durchlauf des Kraftfahrzeugs durch die Produktionslinie wird die Steuereinrichtung fahrzeugindividuell konfiguriert gemäß der für dieses Kraftfahrzeug vorgegebenen elektrischen Konfiguration. Ferner werden Leitungszweige eines Kabelbaumes eines Bordnetzes dieses Kraftfahrzeugs mittels eines fahrzeugindividuell gemäß der vorgegebenen elektrischen Konfiguration konfigurierten Verbindungsmittels hergestellt. Das Verbindungsmittel verbindet sowohl Ausgangskontakte der Sicherungsvorrichtung gemäß der vorgegebenen elektrischen Konfiguration miteinander als auch die (teilweise miteinander verbundenen) Ausgangskontakte gemäß der vorgegebenen elektrischen Konfiguration mit Leitungszweigen eines Kabelbaums des Kraftfahrzeugs. Baugleiche Sicherungsvorrichtungen anderer Kraftfahrzeuge können jeweils fahrzeugindividuell andere vorgegebene elektrische Konfigurationen aufweisen und zusammen mit jeweils gemäß der vorgegebenen elektrischen Konfiguration ausgebildeten Verbindungsmitteln verwendet werden.The system and the method make it possible to establish an electrical connection between an energy source, for example a battery, and an on-board network of a motor vehicle in accordance with a predetermined electrical configuration. In particular, it is possible to use structurally identical securing devices when manufacturing motor vehicles. A vehicle-specific connection between the energy source and line branches of the on-board network takes place in particular by configuring the control device in accordance with the specified electrical configuration and by selecting and / or providing a connecting means corresponding to the electrical configuration. Provision can be made, for example, for motor vehicles to have structurally identical securing devices during manufacture, a control device of the securing device not initially being configured. When the motor vehicle passes through the production line, the control device is configured for each vehicle in accordance with the electrical configuration specified for this motor vehicle. Furthermore, line branches of a cable harness of an on-board network of this motor vehicle are produced by means of a connecting means configured individually for the vehicle according to the predetermined electrical configuration. The connecting means connects both output contacts of the securing device to one another in accordance with the predetermined electrical configuration and the (partially interconnected) output contacts in accordance with the predetermined electrical configuration to line branches of a cable harness of the motor vehicle. Identical securing devices of other motor vehicles can each have different predetermined electrical configurations individually for each vehicle and can be used together with connecting means designed in each case according to the predetermined electrical configuration.

Ein Vorteil des Systems und des Verfahrens ist, dass benötigte Leistungen (bzw. Leistungstragfähigkeiten) von elektrischen Verbindungen zwischen der Energiequelle und einzelnen Leitungszweigen des Bordnetzes nahezu beliebig konfiguriert werden können. Insbesondere können mehrere Halbleitersicherungen parallel zueinander betrieben werden, sodass über eine derart ausgebildete elektrische Verbindung höhere Leistungen transportiert werden können als über eine einzelne Halbleitersicherung. Da baugleiche Sicherungsvorrichtungen während der Herstellung von Kraftfahrzeugen (softwareseitig bzw. parameterseitig) konfiguriert werden können, müssen trotz einer großen Vielfalt an unterschiedlichen Motor- und/oder Ausstattungsvarianten der Kraftfahrzeuge keine (oder nur wenige) Hardware-Varianten der Sicherungsvorrichtung bereitgestellt werden. Hierdurch können die hergestellten Stückzahlen der Sicherungsvorrichtung erhöht werden, sodass sich Aufwand und Kosten reduzieren lassen.An advantage of the system and the method is that the required power (or power carrying capacity) of electrical connections between the energy source and individual line branches of the on-board network can be configured in almost any way. In particular, several semiconductor fuses can be operated in parallel with one another, so that higher powers can be transported via an electrical connection configured in this way than via a single semiconductor fuse. Since structurally identical safety devices can be configured during the manufacture of motor vehicles (on the software side or on the parameter side), no (or only a few) hardware variants of the safety device have to be provided despite a large variety of different engine and / or equipment variants of the motor vehicles. As a result, the number of pieces of the securing device produced can be increased, so that effort and costs can be reduced.

Eine Halbleitersicherung umfasst insbesondere einen Stromsensor zum Erfassen eines über eine abzusichernde elektrische Leitung fließenden elektrischen Stroms. Ferner umfasst die Halbleitersicherung insbesondere einen Halbleiterschalter zum elektrischen Verbinden und Trennen einer elektrischen Verbindung zwischen einem Eingang und einem Ausgang der Halbleitersicherung. Der Halbleiterschalter umfasst insbesondere einen Leistungshalbleiter, beispielsweise einen Leistungs-MOSFET (engl. power metal oxide semiconductor field-effect transistor) oder einen IGBT (engl. insulated-gate bipolar transistor). Der Halbleiterschalter wird mittels der Steuereinrichtung der Sicherungsvorrichtung gesteuert. Sensordaten des Stromsensors werden hierzu fortlaufend der Steuereinrichtung zugeführt, welche diese mit einem vorgegebenen Wert für einen Auslösestrom vergleicht. Erreicht oder überschreitet der erfasste Strom den Wert des Auslösestroms, so wird die Halbleitersicherung ausgelöst, das heißt eine elektrische Verbindung wird durch Öffnen des Halbleiterschalters getrennt.A semiconductor fuse comprises, in particular, a current sensor for detecting an electrical current flowing via an electrical line to be protected. Furthermore, the semiconductor fuse comprises, in particular, a semiconductor switch for electrically connecting and disconnecting an electrical connection between an input and an output of the semiconductor fuse. The semiconductor switch comprises, in particular, a power semiconductor, for example a power MOSFET (power metal oxide semiconductor field-effect transistor) or an IGBT (insulated-gate bipolar transistor). The semiconductor switch is controlled by means of the control device of the safety device. For this purpose, sensor data from the current sensor are continuously fed to the control device, which compares them with a predetermined value for a tripping current. If the detected current reaches or exceeds the value of the tripping current, the semiconductor fuse is triggered, that is, an electrical connection is separated by opening the semiconductor switch.

Die Halbleitersicherungen können einzeln oder zumindest gruppenweise gemeinsam gehaust sein.The semiconductor fuses can be housed individually or at least in groups together.

Es kann vorgesehen sein, dass die Sicherungsvorrichtung bzw. das System mehrere Zehn bis mehrere Hundert Halbleitersicherungen umfasst. Hierdurch können auf flexible Weise abgesicherte elektrische Verbindungen mit einer Vielzahl unterschiedlicher elektrischer Leistungsfähigkeiten (z.B. in Bezug auf einen Nennstrom bzw. eine Nennleistung oder einen Maximalstrom bzw. eine Maximalleistung) ausgebildet werden.It can be provided that the fuse device or the system comprises several tens to several hundred semiconductor fuses. In this way, secure electrical connections with a large number of different electrical capacities (e.g. with respect to a rated current or a rated power or a maximum current or a maximum power) can be formed in a flexible manner.

Die vorgegebene elektrische Konfiguration gibt insbesondere vor, welche Ausgangskontakte miteinander elektrisch verbunden werden, das heißt zwischen welchen Ausgangskontakten jeweils ein elektrischer Kontakt hergestellt wird. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass bei zehn Halbleitersicherungen und zugehörigen Ausgangskontakten jeweils drei Ausgangskontakte miteinander elektrisch verbunden werden, sodass insgesamt vier voneinander getrennte elektrische Verbindungen zwischen dem Eingangskontakt und den Ausgangskontakten ausgebildet werden, nämlich drei elektrische Verbindungen, die jeweils über drei parallel geschaltete Halbleitersicherungen abgesichert werden, und eine elektrische Verbindung, die über eine (einzelne) Halbleitersicherung abgesichert wird. Ferner gibt die vorgegebene elektrische Konfiguration insbesondere vor, wie die (ggf. elektrisch miteinander verbundenen) Ausgangskontakte mit Leitungszweigen eines Bordnetzes eines Kraftfahrzeugs elektrisch verbunden werden sollen bzw. verbunden sind. Im vorgenannten Beispiel kann über die drei elektrischen Verbindungen mit parallel geschalteten Halbleitersicherungen jeweils eine größere Leistung transportiert werden als über die elektrische Verbindung mit der (einzelnen) Halbleitersicherung. Bei einem anderen Kraftfahrzeug kann beispielsweise für die zehn elektrischen Verbindungen eine andere vorgegebene elektrische Konfiguration vorgesehen sein, beispielsweise 2 x 3 parallel geschaltete Halbleitersicherungen und 4 x 1 Halbleitersicherung usw. Das andere Kraftfahrzeug weist daher eine andere vorgegebene elektrische Konfiguration auf.The predetermined electrical configuration specifies in particular which output contacts are electrically connected to one another, that is to say between which output contacts an electrical contact is made in each case. For example, it can be provided that with ten semiconductor fuses and associated output contacts, three output contacts are electrically connected to one another are connected so that a total of four separate electrical connections are formed between the input contact and the output contacts, namely three electrical connections that are each protected by three parallel-connected semiconductor fuses, and one electrical connection that is protected by a (single) semiconductor fuse. Furthermore, the specified electrical configuration specifies in particular how the output contacts (possibly electrically connected to one another) are to be or are electrically connected to line branches of an on-board network of a motor vehicle. In the above example, the three electrical connections with parallel-connected semiconductor fuses can each transport a greater amount of power than the electrical connection with the (individual) semiconductor fuse. In another motor vehicle, for example, a different predetermined electrical configuration can be provided for the ten electrical connections, for example 2 x 3 semiconductor fuses connected in parallel and 4 x 1 semiconductor fuses, etc. The other motor vehicle therefore has a different predetermined electrical configuration.

Ferner gibt die vorgegebene elektrische Konfiguration vor, wie die Steuereinrichtung die Halbleitersicherungen ansteuert. Insbesondere bestimmt die vorgegebene elektrische Konfiguration, welche Halbleitersicherungen gemeinsam ausgelöst werden. Sind gemäß der vorgegebenen elektrischen Konfiguration beispielsweise die Ausgangskontakte von drei Halbleitersicherungen miteinander elektrisch verbunden, sodass drei einander parallel geschaltete elektrische Verbindungen vorliegen, so werden bei Überschreiten eines Auslösestroms an einer dieser Halbleitersicherungen alle drei Halbleitersicherungen ausgelöst, das heißt alle drei elektrischen Verbindungen werden getrennt.Furthermore, the predetermined electrical configuration specifies how the control device controls the semiconductor fuses. In particular, the specified electrical configuration determines which semiconductor fuses are triggered together. If, for example, the output contacts of three semiconductor fuses are electrically connected to one another according to the specified electrical configuration, so that there are three electrical connections connected in parallel, all three semiconductor fuses are triggered if a tripping current is exceeded on one of these semiconductor fuses, i.e. all three electrical connections are disconnected.

Das Verbindungsmittel umfasst insbesondere elektrische und mechanische Elemente, mit denen mechanisch und elektrisch stabile und sichere Verbindungen ausgebildet werden können. Das Verbindungsmittel umfasst hierzu beispielsweise elektrische Kontaktflächen, elektrische Verbindungsbrücken sowie mechanische Führungs- und/oder Fixiermittel, beispielsweise Schienen und/oder Verriegelungsmittel, die mit jeweils komplementär ausgebildeten Mitteln der Ausgangskontakte bzw. der Sicherungsvorrichtung zusammenwirken. The connecting means comprises in particular electrical and mechanical elements with which mechanically and electrically stable and secure connections can be formed. For this purpose, the connecting means comprises, for example, electrical contact surfaces, electrical connecting bridges and mechanical guide and / or fixing means, for example rails and / or locking means, which interact with each complementary means of the output contacts or the safety device.

Die Steuereinrichtung kann als eine Kombination von Hardware und Software ausgebildet sein, beispielsweise als Programmcode, der auf einem Mikrocontroller oder Mikroprozessor ausgeführt wird. Werte für Auslöseströme der Halbleitersicherungen und die vorgegebene elektrische Konfiguration werden oder sind insbesondere in einem Speicher, insbesondere einem nichtflüchtigen Speicher, der Steuereinrichtung hinterlegt.The control device can be designed as a combination of hardware and software, for example as program code that is executed on a microcontroller or microprocessor. Values for tripping currents of the semiconductor fuses and the predetermined electrical configuration are or are in particular stored in a memory, in particular a non-volatile memory, of the control device.

In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Verbindungsmittel mindestens einen Stecker umfasst, wobei der mindestens eine Stecker dazu eingerichtet ist, die elektrischen Ausgangskontakte gemäß der vorgegebenen elektrischen Konfiguration elektrisch miteinander und mit den elektrischen Leitungszweigen des Kabelbaumes des Bordnetzes zu verbinden. Hierdurch kann eine elektrische Verbindung auf zeitsparende Weise ausgebildet werden, indem der Stecker manuell oder automatisiert auf die Ausgangskontakte der Sicherungsvorrichtung gesteckt wird. Insbesondere bei einer Vorfertigung eines Kabelbaums kann der Stecker bereits im Voraus mit Leitungszweigen des Kabelbaums verbunden werden bzw. verbunden sein.In one embodiment it is provided that the connecting means comprises at least one plug, the at least one plug being configured to electrically connect the electrical output contacts to one another and to the electrical branches of the wiring harness of the vehicle electrical system in accordance with the predetermined electrical configuration. In this way, an electrical connection can be established in a time-saving manner in that the plug is plugged manually or automatically onto the output contacts of the safety device. In particular when a cable harness is prefabricated, the plug can be connected or connected to line branches of the cable harness in advance.

In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Verbindungsmittel mindestens eine Stromsammelschiene umfasst, wobei die elektrischen Ausgangskontakte gemäß der vorgegebenen elektrischen Konfiguration mittels der mindestens einen Stromsammelschiene miteinander und mit den elektrischen Leitungszweigen des Kabelbaums des Bordnetzes verbunden sind. Die Stromsammelschiene bzw. die Stromsammelschienen können beispielsweise unterschiedliche Längen aufweisen, wobei über die jeweilige Länge und eine Position, an der eine Stromsammelschiene angeordnet wird, festgelegt wird, welche Ausgangskontakte miteinander elektrisch verbunden werden bzw. elektrisch verbunden sind.In one embodiment it is provided that the connecting means comprises at least one busbar, the electrical output contacts being connected to one another and to the electrical branches of the wiring harness of the on-board network by means of the at least one busbar according to the predetermined electrical configuration. The busbar or busbars can, for example, have different lengths, with the respective length and a position at which a busbar is arranged determining which output contacts are electrically connected to one another or are electrically connected.

In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Halbleitersicherungen zumindest gruppenweise gleiche elektrische Eigenschaften aufweisen. Hierdurch kann ein Aufbau der Sicherungsvorrichtung vereinfacht werden, da nur eine begrenzte Anzahl unterschiedlicher Typen von Halbleitersicherungen verwendet werden muss. Elektrische Eigenschaften umfassen insbesondere Leistungseigenschaften der Halbleitersicherungen, wie beispielsweise einen Nennstrom oder eine Nennleistung und/oder einen maximalen Strom bzw. eine maximale Leistung. Es kann beispielsweise vorgesehen sein, dass die Sicherungsvorrichtung jeweils Gruppen von Halbleitersicherungen unterschiedlicher Leistungsklassen aufweist, sodass eine elektrische Konfiguration in Abhängigkeit dieser Leistungsklassen erfolgen kann.In one embodiment it is provided that the semiconductor fuses have the same electrical properties at least in groups. As a result, a structure of the fuse device can be simplified, since only a limited number of different types of semiconductor fuses have to be used. Electrical properties include, in particular, power properties of the semiconductor fuses, such as, for example, a rated current or a rated power and / or a maximum current or a maximum power. It can be provided, for example, that the fuse device has groups of semiconductor fuses of different power classes, so that an electrical configuration can take place as a function of these power classes.

In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Steuereinrichtung dazu eingerichtet ist, die Halbleitersicherungen zumindest gruppenweise bei gleichen Auslöseströmen auszulösen. In one embodiment it is provided that the control device is set up to trigger the semiconductor fuses at least in groups with the same triggering currents.

Hierdurch kann die Sicherungsvorrichtung vereinfacht werden. Insbesondere ist bzw. wird eine Konfiguration der Steuereinrichtung hierdurch vereinfacht. In einem Speicher der Steuereinrichtung sind bzw. werden entsprechende Werte für den Auslösestrom hinterlegt.This allows the safety device to be simplified. In particular, is or will be a This simplifies the configuration of the control device. Corresponding values for the tripping current are or are stored in a memory of the control device.

In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Halbleitersicherungen alle die gleichen elektrische Eigenschaften aufweisen. Hierdurch ist die Sicherungsvorrichtung besonders einfach aufgebaut. Beim Herstellen können hierdurch sowohl ein Herstellungsaufwand als auch Kosten eingespart werden, da alle Halbleitersicherungen baugleich ausgebildet sein können.In one embodiment it is provided that the semiconductor fuses all have the same electrical properties. As a result, the safety device has a particularly simple structure. As a result, both manufacturing effort and costs can be saved during manufacture, since all semiconductor fuses can be of identical construction.

Elektrische Eigenschaften umfassen insbesondere Leistungseigenschaften der Halbleitersicherungen, wie beispielsweise einen Nennstrom oder eine Nennleistung und/oder einen maximalen Strom bzw. eine maximale Leistung.Electrical properties include, in particular, power properties of the semiconductor fuses, such as, for example, a rated current or a rated power and / or a maximum current or a maximum power.

In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Steuereinrichtung dazu eingerichtet ist, die Halbleitersicherungen alle bei gleichen Auslöseströmen auszulösen. Hierdurch ist eine Auslegung und Konfiguration der Steuereinrichtung besonders einfach. Ein Herstellungs- bzw. Konfigurationsaufwand und Kosten können weiter reduziert werden.In one embodiment it is provided that the control device is set up to trigger the semiconductor fuses all with the same triggering currents. This makes it particularly easy to design and configure the control device. A manufacturing or configuration effort and costs can be further reduced.

Weitere Merkmale zur Ausgestaltung der Sicherungsvorrichtung und des Verbindungsmittels ergeben sich aus der Beschreibung von Ausgestaltungen des Systems. Die Vorteile der Sicherungsvorrichtung und des Verbindungsmittels sind hierbei jeweils die gleichen wie bei den Ausgestaltungen des Systems.Further features for the configuration of the securing device and the connecting means emerge from the description of configurations of the system. The advantages of the securing device and the connecting means are in each case the same as in the configurations of the system.

Weiter wird insbesondere auch ein Kraftfahrzeug geschaffen, umfassend mindestens ein System nach einer beliebigen der beschriebenen Ausführungsformen.Furthermore, in particular a motor vehicle is also created, comprising at least one system according to any of the described embodiments.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Figuren näher erläutert. Hierbei zeigen:

  • 1 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform des Systems zum elektrischen Verbinden einer Energiequelle mit einem Bordnetz eines Kraftfahrzeugs;
  • 2 ein schematisches Ablaufdiagramm einer Ausführungsform des Verfahrens zum Ausbilden einer elektrischen Verbindung zwischen einer Energiequelle und einem Bordnetz eines Kraftfahrzeugs.
The invention is explained in more detail below on the basis of preferred exemplary embodiments with reference to the figures. Here show:
  • 1 a schematic representation of an embodiment of the system for electrically connecting an energy source to an on-board network of a motor vehicle;
  • 2 a schematic flow diagram of an embodiment of the method for forming an electrical connection between an energy source and an on-board network of a motor vehicle.

In 1 ist eine schematische Darstellung einer Ausführungsform des Systems 1 zum elektrischen Verbinden einer Energiequelle 54 mit einem Bordnetz 51 eines Kraftfahrzeugs 50 gezeigt. Das System 1 ist in dem Kraftfahrzeug 50 ausgebildet und umfasst eine Sicherungsvorrichtung 2 und ein Verbindungsmittel 3.In 1 Figure 3 is a schematic representation of one embodiment of the system 1 for electrically connecting an energy source 54 with an on-board network 51 of a motor vehicle 50 shown. The system 1 is in the motor vehicle 50 formed and comprises a safety device 2 and a connecting means 3rd .

Die Sicherungsvorrichtung 2 umfasst einen elektrischen Eingangskontakt 4, eine Mehrzahl von Halbleitersicherungen 5-x, jeweils einen elektrischen Ausgangskontakt 6-x für jede der Halbleitersicherungen 5-x und eine Steuereinrichtung 7 zum Steuern der Halbleitersicherungen 5-x.The safety device 2 includes an electrical input contact 4th , a plurality of semiconductor fuses 5-x , one electrical output contact each 6-x for each of the semiconductor fuses 5-x and a controller 7th for controlling the semiconductor fuses 5-x .

Die Halbleitersicherungen 5-x sind auf einer Eingangsseite 10 gemeinsam mit dem elektrischen Eingangskontakt 4 elektrisch verbunden. Der Eingangskontakt 4 ist beispielsweise über die „Klemme 30“ elektrisch mit dem Pluspol einer Energiequelle 54 des Kraftfahrzeugs 50, insbesondere einer Batterie des Kraftfahrzeugs 50, verbunden.The semiconductor fuses 5-x are on an entry page 10 together with the electrical input contact 4th electrically connected. The input contact 4th is, for example, electrically connected to the positive pole of an energy source via "Terminal 30" 54 of the motor vehicle 50 , in particular a battery of the motor vehicle 50 , connected.

Auf einer Ausgangseite 11 sind die Halbleitersicherungen 5-x einzeln jeweils mit einem der elektrischen Ausgangskontakte 6-x elektrisch verbunden.On an exit page 11 are the semiconductor fuses 5-x individually each with one of the electrical output contacts 6-x electrically connected.

Die Halbleitersicherungen 5-x umfassen Halbleiterschalter 8-x, insbesondere in Form von Leistungshalbleitern, beispielsweise Leistungs-MOSFETs oder IGBTs. Ferner umfassen die Halbleitersicherungen 5-x jeweils Stromsensoren (nicht gezeigt), die fortlaufend einen jeweils durch die Halbleitersicherungen 5-x fließenden elektrischen Strom erfassen und zugehörige Sensordaten an die Steuereinrichtung 7 übermitteln. Die Sensordaten, das heißt die jeweils erfassten Ströme, werden von der Steuereinrichtung 7 mit jeweiligen Auslöseströmen 30-x verglichen (der besseren Zuordnung halber sind die Auslöseströme 30-x in der jeweiligen Halbleitersicherung 5-1 gezeigt, obwohl die einzelnen Werte in einem Speicher der Steuereinrichtung 7 hinterlegt sind). Überschreitet ein an einer Halbleitersicherung 5-x erfasster Strom einen zugehörigen Auslösestrom 30-x, so steuert die Steuereinrichtung 7 die jeweilige Halbleitersicherung 5-x bzw. die Halbleiterschalter 8-x derart an, dass eine elektrische Verbindung getrennt wird.The semiconductor fuses 5-x include semiconductor switches 8-x , in particular in the form of power semiconductors, for example power MOSFETs or IGBTs. The semiconductor fuses also include 5-x each current sensors (not shown), each one continuously through the semiconductor fuses 5-x Detect flowing electrical current and send associated sensor data to the control device 7th to transfer. The sensor data, that is to say the currents recorded in each case, are provided by the control device 7th with respective tripping currents 30-x compared (for the sake of better allocation, the tripping currents are 30-x in the respective semiconductor fuse 5-1 shown, although the individual values are in a memory of the control device 7th are deposited). Exceeds a on a semiconductor fuse 5-x detected current an associated tripping current 30-x so controls the control device 7th the respective semiconductor fuse 5-x or the semiconductor switches 8-x in such a way that an electrical connection is disconnected.

Die Steuereinrichtung 7 ist dazu eingerichtet, die Halbleitersicherungen 5-x gemäß einer vorgegebenen elektrischen Konfiguration 20 zu steuern. Dies bedeutet insbesondere, dass einander elektrisch parallel geschaltete Halbleitersicherungen 5-x gemeinsam, das heißt gleichzeitig, ausgelöst werden. Die vorgegebene elektrische Konfiguration 20 ist in einem Speicher (nicht gezeigt) der Steuereinrichtung 7 hinterlegt.The control device 7th is set up for this purpose, the semiconductor fuses 5-x according to a predetermined electrical configuration 20th to control. This means in particular that semiconductor fuses are electrically connected in parallel to one another 5-x be triggered together, that is, at the same time. The default electrical configuration 20th is in a memory (not shown) of the control device 7th deposited.

Das Verbindungmittel 7 umfasst einen Stecker 9. Alternativ oder zusätzlich umfasst das Verbindungsmittel 7 mindestens eine Stromsammelschiene 19.The connecting means 7th includes a plug 9 . Alternatively or additionally, the connecting means comprises 7th at least one busbar 19th .

Der Stecker 9 weist elektrische Kontakte (nicht gezeigt) zum Ausbilden von elektrischen Verbindungen zwischen den Ausgangskontakten 6-x auf. Der Stecker 9 wird hierzu beispielsweise auf die Ausgangskontakte 6-x gesteckt, sodass eine mechanische und elektrische Verbindung ausgebildet wird.The plug 9 has electrical contacts (not shown) for forming electrical connections between the output contacts 6-x on. The plug 9 this is done, for example, on the output contacts 6-x inserted so that a mechanical and electrical connection is established.

Ist mindestens eine Stromsammelschiene 19 vorhanden, so können die elektrischen Verbindungen zwischen den Ausgangskontakten 6-3 beispielsweise durch unterschiedliche Längen und Positionen der mindestens einen Stromsammelschiene 19 ausgebildet sein. Die mindestens eine Stromsammelschiene 19 ist dann mit dem jeweils gemäß der vorgegebenen elektrischen Konfiguration 20 der mindestens einen Stromsammelschiene 19 zugeordneten Leitungszweig 53-x verbunden.Is at least one busbar 19th present, the electrical connections between the output contacts 6-3 for example through different lengths and positions of the at least one busbar 19th be trained. The at least one busbar 19th is then with the respective according to the given electrical configuration 20th the at least one busbar 19th assigned branch 53-x connected.

In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Stecker 9 bzw. die mindestens eine Stromsammelschiene 19 gemäß der vorgegebenen elektrischen Konfiguration 20 derart ausgebildet bzw. konfiguriert, dass die Ausgangskontakte 6-1, 6-2, 6-3 miteinander und mit einem Leitungszweig 53-1 eines Kabelbaums 52 des Bordnetzes 51 des Kraftfahrzeugs 50 elektrisch verbunden sind. Der Ausgangskontakt 6-4 ist hingegen nicht mit den Ausgangskontakten 6-1, 6-2, 6-3 verbunden, sondern ist elektrisch nur mit dem Leitungszweig 53-2 des Kabelbaumes 52 des Bordnetzes 51 des Kraftfahrzeugs 50 verbunden.In the embodiment shown, the connector is 9 or the at least one busbar 19th according to the given electrical configuration 20th designed or configured in such a way that the output contacts 6-1 , 6-2 , 6-3 with each other and with a branch 53-1 a wiring harness 52 of the electrical system 51 of the motor vehicle 50 are electrically connected. The output contact 6-4 however, is not with the output contacts 6-1 , 6-2 , 6-3 connected, but is only electrically connected to the branch 53-2 of the wiring harness 52 of the electrical system 51 of the motor vehicle 50 connected.

Anders ausgedrückt korrespondiert die vorgegebene elektrische Konfiguration 20 mit einer elektrischen Verschaltung der Ausgangskontakte 6-x im Verbindungsmittel 3 bzw. im Stecker 9.In other words, the predetermined electrical configuration corresponds 20th with an electrical interconnection of the output contacts 6-x in the lanyard 3rd or in the plug 9 .

Das System 1 kann flexibel an andere Bordnetze bzw. andere Kraftfahrzeuge angepasst werden. Hierzu sind lediglich ein anderes Verbindungsmittel 3 und ein entsprechendes Konfigurieren der Steuereinrichtung 7 notwendig. Die Sicherheitsvorrichtung 1 kann hingegen baugleich ausgeführt sein. Es kann beispielsweise vorgesehen sein, dass die Ausgangskontakte 6-1, 6-2 mit dem Leitungszweig 53-1 und die Ausgangskontakte 6-3, 6-4 mit dem Leitungszweig 53-2 verbunden sind. Ein entsprechend hierfür ausgebildetes Verbindungsmittel 3 bildet dann gemäß der vorgegebenen elektrischen Konfiguration 20 die elektrischen Verbindungen zwischen den Ausgangskontakten 6-1, 6-2 bzw. 6-3, 6-4 und dem Leitungszweig 53-1 bzw. 53-2 des Kabelbaums 52 des Bordnetzes 51 aus. Zusätzlich wird die Steuereinrichtung 7 auf diese vorgegebene elektrische Konfiguration (d.h. 2:2) konfiguriert, sodass die Halbleitersicherungen 5-1, 5-2 bzw. 5-3, 5-4 jeweils zusammen, das heißt zeitgleich, ausgelöst werden, wenn ein zugehöriger Auslösestrom 30-x überschritten wird. Das Konfigurieren kann beispielsweise durch Einladen entsprechender Konfigurationsdaten in einen Speicher der Steuereinrichtung 7 erfolgen.The system 1 can be flexibly adapted to other vehicle electrical systems or other motor vehicles. All that is needed is a different connection means 3rd and a corresponding configuration of the control device 7th necessary. The safety device 1 can, however, be of the same construction. It can be provided, for example, that the output contacts 6-1 , 6-2 with the branch 53-1 and the output contacts 6-3 , 6-4 with the branch 53-2 are connected. A connecting means designed accordingly for this purpose 3rd then forms according to the predetermined electrical configuration 20th the electrical connections between the output contacts 6-1 , 6-2 or. 6-3 , 6-4 and the branch 53-1 or. 53-2 of the wiring harness 52 of the electrical system 51 out. In addition, the control device 7th configured to this default electrical configuration (ie 2: 2), so the semiconductor fuses 5-1 , 5-2 or. 5-3 , 5-4 in each case together, that is to say at the same time, are triggered when an associated tripping current 30-x is exceeded. The configuration can be carried out, for example, by loading corresponding configuration data into a memory of the control device 7th respectively.

Das System 1 kann daher an verschiedene Anwendungsszenarien angepasst und hierdurch trotz gleichartig ausgebildeter Sicherungsvorrichtungen 2 sehr flexibel eingesetzt werden.The system 1 can therefore be adapted to different application scenarios and thereby despite similarly designed securing devices 2 can be used very flexibly.

Die in der 1 gezeigte Ausführungsform ist stark vereinfacht. So kann insbesondere vorgesehen sein, dass die Sicherungsvorrichtung 2 weitere, insbesondere mehrere zehn oder mehrere Hundert, Halbleitersicherungen 5-x mit zugehörigen Ausgangskontakten 6-x aufweist. Das Verbindungsmittel 3 ist jeweils komplementär hierzu ausgebildet, insbesondere weist dieses gemäß einer für die entsprechende Anzahl von Halbleitersicherungen 5-x vorgegebenen elektrischen Konfiguration 20 weitere elektrische Verbindungen zwischen den Ausgangskontakten 6-x und zu (weiteren) Leitungszweigen 53-x auf.The one in the 1 The embodiment shown is greatly simplified. In particular, it can be provided that the securing device 2 further, in particular several tens or several hundred, semiconductor fuses 5-x with associated output contacts 6-x having. The lanyard 3rd is in each case designed to be complementary thereto; in particular, this has in accordance with one for the corresponding number of semiconductor fuses 5-x predetermined electrical configuration 20th further electrical connections between the output contacts 6-x and to (further) line branches 53-x on.

In einer auf der in der 1 gezeigten Ausführungsform aufbauenden Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Halbleitersicherungen 5-x zumindest gruppenweise gleiche elektrische Eigenschaften aufweisen. Es kann beispielsweise vorgesehen sein, dass die Sicherungsvorrichtung 2 Gruppen mit verschiedenen Leistungsklassen von Halbleitersicherungen 5-x aufweist, beispielsweise eine Gruppe mit einer Nennleistung von 5 A, eine Gruppe mit einer Nennleistung von 10 A und eine Gruppe mit einer Nennleistung von 20 A. Eine Anzahl der Halbleitersicherungen 5-x in den beispielhaften Gruppen beträgt beispielsweise 20, 20, 10.In one on the one in the 1 The embodiment shown building up the embodiment is provided that the semiconductor fuses 5-x have the same electrical properties at least in groups. It can be provided, for example, that the safety device 2 Groups with different performance classes of semiconductor fuses 5-x has, for example, a group with a nominal power of 5 A, a group with a nominal power of 10 A and a group with a nominal power of 20 A. A number of the semiconductor fuses 5-x in the exemplary groups is, for example, 20, 20, 10.

Es kann vorgesehen sein, dass die Steuereinrichtung 7 dazu eingerichtet ist, die Halbleitersicherungen 5-x zumindest gruppenweise bei gleichen Auslöseströmen 30-x auszulösen. Im oben genannten Beispiel mit den drei Gruppen von Halbleitersicherungen 5-x mit unterschiedlichen Nennleistungen kann für jede der Gruppen jeweils der gleiche Wert auch für den Auslösestrom 30-x gewählt werden, beispielsweise 5 A, 10 A und 20 A.It can be provided that the control device 7th is set up for this purpose, the semiconductor fuses 5-x at least in groups with the same tripping currents 30-x trigger. In the above example with the three groups of semiconductor fuses 5-x With different rated powers, the same value can also be used for the tripping current for each of the groups 30-x can be selected, for example 5 A, 10 A and 20 A.

In einer auf der in der 1 gezeigten Ausführungsform aufbauenden Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Halbleitersicherungen 5-x alle die gleichen elektrischen Eigenschaften aufweisen. Beispielsweise können die Halbleitersicherungen 5-x alle die gleiche Nennleistung aufweisen.In one on the one in the 1 The embodiment shown building up the embodiment is provided that the semiconductor fuses 5-x all have the same electrical properties. For example, the semiconductor fuses 5-x all have the same power rating.

In 2 ist ein schematisches Ablaufdiagramm einer Ausführungsform des Verfahrens zum Ausbilden einer elektrischen Verbindung zwischen einer Energiequelle und einem Bordnetz eines Kraftfahrzeugs gezeigt.In 2 a schematic flow diagram of an embodiment of the method for forming an electrical connection between an energy source and an on-board network of a motor vehicle is shown.

Das Ausbilden der elektrischen Verbindung zwischen der Energiequelle und dem Bordnetz des Kraftfahrzeugs erfolgt mittels einer Ausführungsform des Systems, wie es beispielsweise in der 1 gezeigt ist.The electrical connection between the energy source and the electrical system of the motor vehicle is established by means of an embodiment of the system, as it is for example in the 1 is shown.

In einer Maßnahme 100 wird eine vorgegebene elektrische Konfiguration aus einer Datenbank abgerufen. Dies erfolgt für dasjenige Kraftfahrzeug, in dem die elektrische Verbindung zwischen der Energiequelle und dem Bordnetz ausgebildet werden soll.In one measure 100 a specified electrical configuration is retrieved from a database. This is done for that motor vehicle in which the electrical connection between the energy source and the on-board network is to be established.

In einer Maßnahme 101 wird die Steuereinrichtung der Sicherungsvorrichtung des Systems derart konfiguriert und/oder bereitgestellt, dass die Halbleitersicherungen gemäß der aus der Datenbank abgerufenen vorgegebenen elektrischen Konfiguration gesteuert werden. Hierzu wird die vorgegebene elektrische Konfiguration in einen, insbesondere nichtflüchtigen, Speicher der Steuereinrichtung geladen. Es kann vorgesehen sein, dass zeitgleich auch Werte für Auslöseströme der Halbleitersicherungen in den Speicher geladen werden.In one measure 101 the control device of the safety device of the system is configured and / or provided in such a way that the semiconductor fuses are controlled in accordance with the predetermined electrical configuration retrieved from the database. For this purpose, the specified electrical configuration is loaded into an, in particular non-volatile, memory of the control device. Provision can be made for values for tripping currents of the semiconductor fuses to be loaded into the memory at the same time.

In einer Maßnahme 102 wird der elektrische Eingangskontakt der Sicherungsvorrichtung des Systems elektrisch mit der Energiequelle des Kraftfahrzeugs verbunden.In one measure 102 the electrical input contact of the safety device of the system is electrically connected to the energy source of the motor vehicle.

In einer Maßnahme 103 wird das Verbindungsmittel des Systems derart ausgewählt und/oder bereitgestellt, dass die elektrischen Ausgangskontakte der Sicherungsvorrichtung gemäß der vorgegebenen elektrischen Konfiguration elektrisch miteinander und mit elektrischen Leitungszweigen eines Kabelbaums des Bordnetzes verbunden werden oder verbunden sind. Beispielsweise wird hierzu ein Stecker entsprechend ausgewählt und/oder bereitgestellt, der die elektrischen Verbindungen mit den Ausgangskontakten und den Leitungszweigen ausbildet.In one measure 103 the connection means of the system is selected and / or provided in such a way that the electrical output contacts of the safety device are or are electrically connected to one another and to electrical line branches of a cable harness of the on-board network in accordance with the predetermined electrical configuration. For example, a connector is selected and / or provided accordingly, which forms the electrical connections with the output contacts and the line branches.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11
Systemsystem
22
SicherungsvorrichtungSafety device
33
VerbindungsmittelLanyard
44th
EingangskontaktInput contact
5-x5-x
HalbleitersicherungSemiconductor fuse
6-x6-x
AusgangskontaktOutput contact
77th
SteuereinrichtungControl device
8-x8-x
HalbleiterschalterSemiconductor switch
99
Steckerplug
1010
EingangsseiteEntry page
1111
AusgangsseiteExit page
1919th
StromsammelschieneBusbar
2020th
vorgegebene elektrische Konfigurationdefault electrical configuration
30-x30-x
AuslösestromTrip current
5050
KraftfahrzeugMotor vehicle
5151
BordnetzElectrical system
5252
KabelbaumWiring harness
53-x53-x
LeitungszweigBranch
5454
EnergiequelleEnergy source
100-103100-103
VerfahrensmaßnahmenProcedural measures

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • US 6746279 B1 [0003]US 6746279 B1 [0003]

Claims (10)

System (1) zum elektrischen Verbinden einer Energiequelle (54) mit einem Bordnetz (51) eines Kraftfahrzeugs (50), umfassend: eine Sicherungsvorrichtung (2) mit einem elektrischen Eingangskontakt (4), einer Mehrzahl von Halbleitersicherungen (5-x), jeweils einem elektrischen Ausgangskontakt (6-x) für jede der Halbleitersicherungen (5-x), und einer Steuereinrichtung (7) zum Steuern der Halbleitersicherungen (5-x), wobei die Halbleitersicherungen (5-x) auf einer Eingangsseite (10) gemeinsam mit dem elektrischen Eingangskontakt (4) elektrisch verbunden sind, wobei die Halbleitersicherungen (5-x) auf einer Ausgangseite (11) einzeln jeweils mit einem der elektrischen Ausgangskontakte (6-x) elektrisch verbunden sind, und wobei die Steuereinrichtung (7) dazu eingerichtet ist, die Halbleitersicherungen (5-x) gemäß einer vorgegebenen elektrischen Konfiguration (20) zu steuern; und ein Verbindungsmittel (3) zum elektrischen Verbinden der elektrischen Ausgangskontakte (6-x) der Sicherungsvorrichtung (2) mit elektrischen Leitungszweigen (53-x) eines Kabelbaumes (52) des Bordnetzes (51), wobei das Verbindungsmittel (3) dazu eingerichtet ist, die elektrischen Ausgangskontakte (6-x) gemäß der vorgegebenen elektrischen Konfiguration (20) elektrisch miteinander und mit den elektrischen Leitungszweigen (53-x) des Kabelbaumes (52) des Bordnetzes (51) zu verbinden.System (1) for electrically connecting an energy source (54) to an on-board network (51) of a motor vehicle (50), comprising: a safety device (2) with an electrical input contact (4), a plurality of semiconductor fuses (5-x), one electrical output contact (6-x) for each of the semiconductor fuses (5-x), and a control device (7) for controlling the semiconductor fuses (5-x), wherein the semiconductor fuses (5-x) are electrically connected on an input side (10) together with the electrical input contact (4), wherein the semiconductor fuses (5-x) are individually electrically connected on an output side (11) to one of the electrical output contacts (6-x), and wherein the control device (7) is set up to control the semiconductor fuses (5-x) in accordance with a predetermined electrical configuration (20); and a connecting means (3) for electrically connecting the electrical output contacts (6-x) of the safety device (2) to electrical line branches (53-x) of a cable harness (52) of the on-board network (51), wherein the connecting means (3) is set up to electrically connect the electrical output contacts (6-x) to one another and to the electrical line branches (53-x) of the cable harness (52) of the on-board network (51) in accordance with the predetermined electrical configuration (20) . System (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungsmittel (3) mindestens einen Stecker (9) umfasst, wobei der mindestens eine Stecker (9) dazu eingerichtet ist, die elektrischen Ausgangskontakte (6-x) gemäß der vorgegebenen elektrischen Konfiguration (20) elektrisch miteinander und mit den elektrischen Leitungszweigen (53-x) des Kabelbaumes (52) des Bordnetzes (51) zu verbinden.System (1) according to Claim 1 , characterized in that the connecting means (3) comprises at least one plug (9), wherein the at least one plug (9) is set up to electrically connect the electrical output contacts (6-x) to and with one another according to the predetermined electrical configuration (20) to connect the electrical branches (53-x) of the cable harness (52) of the electrical system (51). System (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungsmittel (3) mindestens eine Stromsammelschiene (19) umfasst, wobei die elektrischen Ausgangskontakte (6-x) gemäß der vorgegebenen elektrischen Konfiguration (20) mittels der mindestens einen Stromsammelschiene (19) miteinander und mit den elektrischen Leitungszweigen (53-x) des Kabelbaums (52) des Bordnetzes (51) verbunden sind.System (1) according to Claim 1 or 2 , characterized in that the connecting means (3) comprises at least one busbar (19), wherein the electrical output contacts (6-x) according to the predetermined electrical configuration (20) by means of the at least one busbar (19) with each other and with the electrical line branches ( 53-x) of the wiring harness (52) of the vehicle electrical system (51) are connected. System (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Halbleitersicherungen (5-x) zumindest gruppenweise gleiche elektrische Eigenschaften aufweisen.System (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the semiconductor fuses (5-x) have the same electrical properties at least in groups. System (1) nach einem der vorangegangen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (7) dazu eingerichtet ist, die Halbleitersicherungen (5-x) zumindest gruppenweise bei gleichen Auslöseströmen (30-x) auszulösen.System (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the control device (7) is set up to trigger the semiconductor fuses (5-x) at least in groups with the same triggering currents (30-x). System (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Halbleitersicherungen (5-x) alle die gleichen elektrische Eigenschaften aufweisen.System (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the semiconductor fuses (5-x) all have the same electrical properties. Sicherungsvorrichtung (2) für ein System (1) zum elektrischen Verbinden einer Energiequelle (54) mit einem Bordnetz (51) eines Kraftfahrzeugs (50), umfassend: einen elektrischen Eingangskontakt (4), eine Mehrzahl von Halbleitersicherungen (5-x), jeweils einen elektrischen Ausgangskontakt (6-x) für jede der Halbleitersicherungen (5-x), und eine Steuereinrichtung (7) zum Steuern der Halbleitersicherungen (5-x), wobei die Halbleitersicherungen (5-x) auf einer Eingangsseite (10) gemeinsam mit dem elektrischen Eingangskontakt (4) elektrisch verbunden sind, wobei die Halbleitersicherungen (5-x) auf einer Ausgangseite (11) einzeln jeweils mit einem der elektrischen Ausgangskontakte (6-x) elektrisch verbunden sind, und wobei die Steuereinrichtung (7) dazu eingerichtet ist, die Halbleitersicherungen (5-x) gemäß einer vorgegebenen elektrischen Konfiguration (20) zu steuern.A safety device (2) for a system (1) for electrically connecting an energy source (54) to an on-board network (51) of a motor vehicle (50), comprising: an electrical input contact (4), a plurality of semiconductor fuses (5-x), one electrical output contact (6-x) for each of the semiconductor fuses (5-x), and a control device (7) for controlling the semiconductor fuses (5-x), wherein the semiconductor fuses (5-x) are electrically connected on an input side (10) together with the electrical input contact (4), wherein the semiconductor fuses (5-x) are individually electrically connected on an output side (11) to one of the electrical output contacts (6-x), and wherein the control device (7) is set up to control the semiconductor fuses (5-x) in accordance with a predetermined electrical configuration (20). Verbindungsmittel (3) für ein System (1) zum elektrischen Verbinden einer Energiequelle (54) mit einem Bordnetz (51) eines Kraftfahrzeugs (50), wobei das Verbindungsmittel (3) dazu eingerichtet ist, elektrische Ausgangskontakte (6-x) einer Sicherungsvorrichtung (2) gemäß Anspruch 6 gemäß der vorgegebenen elektrischen Konfiguration (20) elektrisch miteinander und mit elektrischen Leitungszweigen (53-x) eines Kabelbaumes (52) des Bordnetzes (51) zu verbinden.Connection means (3) for a system (1) for electrically connecting an energy source (54) to an on-board network (51) of a motor vehicle (50), the connection means (3) being set up to connect electrical output contacts (6-x) of a safety device ( 2) according to Claim 6 according to the predetermined electrical configuration (20) to be electrically connected to one another and to electrical line branches (53-x) of a cable harness (52) of the on-board network (51). Kraftfahrzeug (50), umfassend mindestens ein System (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6.Motor vehicle (50), comprising at least one system (1) according to one of the Claims 1 to 6th . Verfahren zum Ausbilden einer elektrischen Verbindung zwischen einer Energiequelle (54) und einem Bordnetz (51) eines Kraftfahrzeugs (50), wobei eine Sicherungsvorrichtung (2) mit einer Mehrzahl von mittels einer Steuereinrichtung (7) gesteuerten Halbleitersicherungen (5-x) bereitgestellt wird, wobei die Halbleitersicherungen (5-x) auf einer Eingangsseite (10) gemeinsam mit einem elektrischen Eingangskontakt (4) der Sicherungsvorrichtung (2) elektrisch verbunden sind oder verbunden werden, wobei die Halbleitersicherungen (5-x) auf einer Ausgangseite (11) einzeln jeweils mit einem elektrischen Ausgangskontakt (6-x) der Sicherungsvorrichtung (2) elektrisch verbunden sind oder verbunden werden, wobei die Steuereinrichtung (7) der Sicherungsvorrichtung (2) derart konfiguriert und/oder bereitgestellt wird, dass die Halbleitersicherungen (5-x) gemäß einer vorgegebenen elektrischen Konfiguration (20) gesteuert werden, wobei der elektrische Eingangskontakt (4) elektrisch mit der Energiequelle verbunden wird, und wobei ein Verbindungsmittel (3) derart ausgewählt und/oder bereitgestellt wird, dass die elektrischen Ausgangskontakte (6-x) der Sicherungsvorrichtung (2) gemäß der vorgegebenen elektrischen Konfiguration (20) elektrisch miteinander und mit elektrischen Leitungszweigen (53-x) eines Kabelbaums (52) des Bordnetzes (51) verbunden werden oder verbunden sind.A method for establishing an electrical connection between an energy source (54) and an on-board network (51) of a motor vehicle (50), a fuse device (2) having a plurality of semiconductor fuses (5-x) controlled by a control device (7) being provided, wherein the semiconductor fuses (5-x) on an input side (10) together with an electrical input contact (4) of the fuse device (2) are or will be electrically connected, the semiconductor fuses (5-x) on an output side (11) each individually are or will be electrically connected to an electrical output contact (6-x) of the safety device (2), wherein the control device (7) of the fuse device (2) is configured and / or provided in such a way that the semiconductor fuses (5-x) are controlled according to a predetermined electrical configuration (20), the electrical input contact (4) being electrically connected to the energy source and wherein a connecting means (3) is selected and / or provided in such a way that the electrical output contacts (6-x) of the fuse device (2) are electrically connected to one another and to electrical line branches (53-x) in accordance with the predetermined electrical configuration (20) a cable harness (52) of the vehicle electrical system (51) are connected or are connected.
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