DE102019213011A1 - System and method for electrically connecting an energy source to an on-board network of a motor vehicle - Google Patents
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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
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
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.
-
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
Die Sicherungsvorrichtung
Die Halbleitersicherungen
Auf einer Ausgangseite
Die Halbleitersicherungen
Die Steuereinrichtung
Das Verbindungmittel
Der Stecker
Ist mindestens eine Stromsammelschiene
In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Stecker
Anders ausgedrückt korrespondiert die vorgegebene elektrische Konfiguration
Das System
Das System
Die in der
In einer auf der in der
Es kann vorgesehen sein, dass die Steuereinrichtung
In einer auf der in der
In
Das Ausbilden der elektrischen Verbindung zwischen der Energiequelle und dem Bordnetz des Kraftfahrzeugs erfolgt mittels einer Ausführungsform des Systems, wie es beispielsweise in der
In einer Maßnahme
In einer Maßnahme
In einer Maßnahme
In einer Maßnahme
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]
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