DE102021001509A1 - Bordnetz und Betriebsverfahren für dasselbe - Google Patents

Bordnetz und Betriebsverfahren für dasselbe Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Bordnetz (1) für ein Kraftfahrzeug mit einem Hochspannungszweig (2) und einem Niederspannungszweig (3), wobei dem Hochspannungszweig (2) eine Hochspannungsbatterie (4) zugeordnet ist, die ein Hochspannungsbatteriemodul (5) aus wenigstens einer Hochspannungsbatteriezelle (6) aufweist, wobei die Hochspannungsbatterie (4) zwei Leistungstransistoren (TR1, TR2) aufweist, die in Reihenschaltung in eine Kathodenanschlussleitung (10) des Hochspannungsbatteriemoduls (5) angeordnet und jeweils zum Sperren oder Freigeben eines durch die Kathodenanschlussleitung (10) zur oder weg von der Hochspannungsbatterie (4) fließenden Stromes (21,22) ausgebildet sind. Wesentlich ist, dass die Leistungstransistoren (TR1, TR2) in Abhängigkeit von ermittelten Sensordaten und unabhängig voneinander jeweils zwischen einer Sperrstellung und einer Freigabestellung hin und her betätigbar sind.Die Erfindung betrifft außerdem ein Betriebsverfahren für ein solches Bordnetz (1).

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Bordnetz für ein Kraftfahrzeug nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Betriebsverfahren für ein solches Bordnetz.
  • Bordnetze der eingangs genannten Art sind bspw. aus der DE 10 2010 053 942 A1 bekannt, wonach ein entsprechendes Bordnetz für ein Kraftfahrzeug eine Abschalt- und Überbrückungsschaltung für ein Hochspannungsbatteriemodul aufweist, wobei Sensordaten eines Sensors zum Ermitteln von Betriebs- oder Fehlerzuständen zumindest einer Hochspannungsbatteriezelle eines solchen Hochspannungsbatteriemoduls herangezogen werden, um die Abschalt- und Überbrückungsschaltung zu betätigen.
  • Nachteilig bei diesen bekannten Bordnetzen bzw. den Verfahren zu deren Betrieb ist, dass bei einem durch die beiden Leistungstransistoren gesperrten Stromfluss alle im Bordnetz angeordneten Verbraucher stromlos sind. Hierdurch kann, wenn der Stromfluss mittels der Leistungstransistoren wieder freigegeben werden soll, eine Vorladung dieser Verbraucher notwendig sein, was einen zusätzlichen energetischen Aufwand bedeutet.
  • Die Aufgabe der Erfindung liegt daher darin, eine verbesserte oder zumindest eine andere Ausführungsform für ein Bordnetz sowie ein Verfahren zu dessen Betrieb eines solchen Bordnetzes bereitzustellen.
  • Bei der vorliegenden Erfindung wird diese Aufgabe insb. durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche und der Beschreibung.
  • Der Grundgedanke der Erfindung liegt zunächst darin, die beiden Leistungstransistoren in Abhängigkeit der von den Batteriesensoren ermittelten Betriebsparameter unabhängig voneinander, d.h. separat, jeweils zwischen einer Sperrstellung und einer Freigabestellung hin und her zu betätigen. Der Grundgedanke liegt ferner darin, ein Verfahren für ein solches Bordnetz anzugeben, in dessen Rahmen die Betätigung dieser beiden Leistungstransistoren fehlerorientiert erfolgt, insb. hinsichtlich verschiedener Fehlerzustände der Hochspannungsbatterie.
  • Hierzu ist ein Bordnetz für ein Kraftfahrzeug, insb. eines elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeugs, vorgesehen, welches einen Hochspannungszweig und einen Niederspannungszweig aufweist, wobei dem Hochspannungszweig folgende Komponenten zugeordnet sind: Eine Hochspannungsbatterie, die ein Hochspannungsbatteriemodul mit wenigstens einer Hochspannungsbatteriezelle aufweist und eine Modul-Management-Einrichtung, die in die Hochspannungsbatterie integriert ist und den Betrieb des Hochspannungsbatteriemoduls regelt, und zwei Leistungstransistoren, die in Reihenschaltung in einer Kathodenanschlussleitung des Hochspannungsbatteriemoduls angeordnet und jeweils zum Sperren oder Freigeben eines durch die Kathodenanschlussleitung fließenden Stromes ausgebildet sind und Batteriesensoren, die in die Hochspannungsbatterie integriert sind, jeweils zum Ermitteln von Betriebsparametern des Hochspannungsbatteriemoduls oder zumindest einer Hochspannungsbatteriezelle des Hochspannungsbatteriemoduls und zum Bereitstellen dieser ermittelten Betriebsparameter als Sensordaten an der Modul-Management-Einrichtung eingerichtet sind. Die Modul-Management-Einrichtung ist dazu eingerichtet, das Hochspannungsbatteriemodul oder zumindest eine Hochspannungsbatteriezelle des Hochspannungsbatteriemoduls anhand der Sensordaten zu überwachen und in Abhängigkeit der ermittelten Sensordaten die Leistungstransistoren separat anzusteuern oder regeln.
  • Wesentlich für die Erfindung ist, dass dem Hochspannungszweig weitere, folgende Komponenten zugeordnet sind: Ein Hochspannungsantriebsaggregat, welches eine motorisch oder generatorisch betreibbare elektrische Maschine, eine Leistungselektronik zum Regeln dieser elektrischen Maschine sowie eine elektrische Kapazität aufweist und wenigstens ein Hochspannungsverbraucher. Ferner ist wesentlich, dass dem Niederspannungszweig folgende Komponenten zugeordnet sind: Eine Niederspannungsbatterie mit oder aus mindestens einer Niederspannungsbatteriezelle und wenigstens ein Niederspannungsverbraucher. Dabei hat das Bordnetz einen Hoch-/Niederspannungs-Gleichspannungswandler, bspw. einen 48V/12V-DCDC Wandler, welcher den Hochspannungszweig mit dem Niederspannungszweig elektrisch verbindet und welcher im Rahmen eines Boostbetriebs zum Vorladen des Hochspannungszweigs oder der elektrischen Kapazität des Hochspannungsantriebsaggregats betreibbar ist. Ferner ist wesentlich, dass die besagten Leistungstransistoren mittels der Modul-Management-Einrichtung in Abhängigkeit der Sensordaten und unabhängig voneinander zwischen einer Sperrstellung und einer Freigabestellung hin und her steuerbar sind. D.h. die zwei Leistungstransistoren sind separat voneinander schaltbar. Die Leistungstransistoren zeichnen sich insb. dadurch aus, dass sie, bspw. anders als ein Relais, den Stromfluss in einer Richtung sperren und gleichzeitig den Stromfluss in der Gegenrichtung zulassen. Die Leistungstransistoren wirken damit jeweils wie ein Schalter oder ein Trennelement. Das hat den technisch vorteilhaften Effekt, dass ein Stromfluss zum oder weg von dem Hochspannungsbatteriemodul bzw. der Hochspannungsbatterie vollständig gesperrt oder vollständig freigegeben sein kann, wobei alle im Bordnetz angeordneten Hochspannungsverbraucher stromlos oder strombeaufschlagt sind, oder ein Stromfluss hin zum Hochspannungsbatteriemodul bzw. der Hochspannungsbatterie freigegeben, aber in Gegenrichtung gesperrt sein kann, oder umgekehrt. Damit ist es möglich, relativ flexibel auf unterschiedliche Betriebs- oder Fehlerzustände einer Hochspannungsbatteriezelle und/oder eines Hochspannungsbatteriemoduls zu reagieren. Insb. kann dadurch die Systembereitschaft des Bordnetzes in einem Fehlerzustand auch ohne Vorladen sichergestellt werden, weil zumindest dann, wenn ein Stromfluss aus dem Hochspannungsbatteriemodul bzw. der Hochspannungsbatterie freigegeben ist, insb. die besagte elektrische Kapazität des Hochspannungsantriebsaggregats geladen bleibt.
  • Die Hochspannungsbatterie kann insb. durch eine 48Volt-Hochspannungsbatterie realisiert sein. Die Niederspannungsbatterie kann insb. durch eine 12Volt-Niederspannungsbatterie realisiert sein.
  • Die Modul-Management-Einrichtung kann eine Logik-Einheit, die aus einem Mikrokontroller, einer Endstufe zur Ansteuerung der Leistungstransistoren, Versorgungsbausteinen, Systembasischips und/oder aus Kommunikationsbausteinen besteht, aufweisen. Die Modul-Management-Einrichtung kann auch eine Kommunikationsleitung aufweisen, mittels der externe Informationen an der Modul-Management-Einrichtung bereitgestellt werden können. Die Modul-Management-Einrichtung oder deren besagten Komponenten können folgende Größe messen und/oder berechnen und/oder über die Kommunikationsleitung von extern bereitgestellt bekommen:
    • - Strom bzw. Stromfluss in der Kathodenanschlussleitung der Hochspannungsbatterie;
    • - jeweilige Spannung an den Hochspannungsbatteriezellen;
    • - Spannung des Hochspannungsbatteriemoduls;
    • - Spannung am Ausgang der Hochspannungsbatterie;
    • - Temperatur der Hochspannungsbatterie.
  • Zweckmäßigerweise ist weiterhin vorgesehen, dass der dem Hochspannungsbatteriemodul ausgehend von demselben entlang der Kathodenanschlussleitung nächstgelegene eine Leistungstransistor dieser beiden Leistungstransistoren in seiner Sperrstellung einen Stromfluss in das Hochspannungsbatteriemodul freigibt und einen Gegenstromfluss aus demselben heraus sperrt, und in seiner Freigabestellung einen Stromfluss in das Hochspannungsbatteriemodul sperrt und einen Gegenstromfluss aus demselben heraus freigibt. Der andere Leistungstransistor dieser beiden Leistungstransistoren sperrt in seiner Sperrstellung einen Stromfluss in das Hochspannungsbatteriemodul und gibt gleichzeitig einen Gegenstromfluss aus demselben heraus frei, wobei er in seiner Freigabestellung einen Stromfluss in das Hochspannungsbatteriemodul freigibt und einen Gegenstromfluss aus demselben heraus sperrt. Dadurch ist es möglich, unterschiedliche Schaltzustände abzubilden, in denen der Stromfluss zum Hochspannungsbatteriemodul oder der Gegenstromfluss aus demselben heraus kontrolliert werden kann, bspw. um eine komplette Abschaltung der Hochspannungsbatterie zu vermeiden. Insb. können für verschiedene Fehlerzustände der Hochspannungsbatterie unterschiedliche Fehlerreaktionen durchgeführt werden. Hierdurch ist es möglich, auf zumindest fünf unterschiedliche Betriebs- oder Fehlerzustände einer Hochspannungsbatteriezelle und/oder eines Hochspannungsbatteriemoduls mit unterschiedlichen Gegenmaßnahmen zu reagieren.
  • Die Leistungstransistoren sind zweckmäßigerweise durch Leistungs-MOSFETs realisiert, natürlich kann auch jeder andere Transistor-Typ verwendet werden, der einen Stromfluss in der einen Richtung sperrt und zugleich einen Stromfluss in der Gegenrichtung sperrt.
  • Weiterhin kann zur Realisierung eines maximal erforderlichen Stromflusses vorgesehen sein, dass dem einen und/oder anderen Leistungstransistor dieser beiden Leistungstransistoren mindestens eine Diode parallel geschalten ist. Dadurch kann ein maximal erforderlicher Stromfluss und/oder Gegenstromfluss am Hochspannungsbatteriemodul bzw. der Hochspannungsbatterie realisiert werden.
  • Ferner kann der eine und/oder andere Leistungstransistor dieser Leistungstransistoren jeweils durch mehrere gleichartige, separate, parallel geschaltete Transistoren realisiert sein. Auch hierdurch kann ein maximal erforderlicher Stromfluss und/oder Gegenstromfluss am Hochspannungsbatteriemodul bzw. der Hochspannungsbatterie realisiert werden.
  • Die eingangs genannte Aufgabe ist ferner durch ein Betriebsverfahren für ein Bordnetz gemäß der vorangehenden Beschreibung gelöst, in dessen Rahmen in oder mit einem solchen Bordnetz die nachfolgenden Schritte vorgesehen sind:
    1. a) Ermitteln von Betriebsparametern des Hochspannungsbatteriemoduls oder zumindest einer Hochspannungsbatteriezelle des Hochspannungsbatteriemoduls mit den Batteriesensoren;
    2. b) Bereitstellung dieser Betriebsparameter an der Modul-Management-Einrichtung;
    3. c) Auswertung der an der Modul-Management-Einrichtung bereitgestellten Betriebsparameter mittels der Modul-Management-Einrichtung, wobei um eine komplette Abschaltung der Hochspannungsbatterie zu vermeiden, nachfolgende Fehlertypen unterschieden und darauf basierende Reaktionen durchgeführt werden:
      • e1) Fehlertyp 1 „Positiver Überstrom“: falls ein Stromfluss aus der Hochspannungsbatterie größer ist, als ein theoretischer, zulässiger Maximalstromverbrauch der besagten Hochspannungsverbraucher, was insb. bei Kurzschluss oder einer Überlast der Fall ist, und eine Überhitzung des Hochspannungsbatteriemoduls droht, wobei die Modul-Management-Einrichtung folgende Reaktion 1 ausführt: Betätigen des dem Hochspannungsbatteriemodul ausgehend von demselben entlang der Kathodenanschlussleitung nächstgelegenen einen Leistungstransistors dieser beiden Leistungstransistoren in dessen Sperrstellung, wodurch ein Stromfluss nach außen hin verhindert wird;
      • e2) Fehlertyp 2 „Negativer Überstrom“: falls ein Stromfluss in die Hochspannungsbatterie größer ist, als deren Bedarf, wobei die Modul-Management-Einrichtung folgende Reaktion 2 ausführt: Betätigen des anderen Leistungstransistors dieser beiden Leistungstransistoren in dessen Sperrstellung, wodurch ein Stromfluss zur Hochspannungsbatterie verhindert wird;
      • e3) Fehlertyp 3 „Überspannungsfehler“: falls das Hochspannungsbatteriemodul oder wenigstens eine Hochspannungsbatteriezelle des Hochspannungsbatteriemoduls mehr Spannung erhält, als zu deren Betrieb zulässig ist, wobei die Modul-Management-Einrichtung folgende Reaktion 3 ausführt: Betätigen des anderen Leistungstransistors dieser beiden Leistungstransistoren in dessen Sperrstellung, wodurch ein Stromfluss zur Hochspannungsbatterie verhindert wird;
      • e4) Fehlertyp 4 „Unterspannungsfehler“: falls das Hochspannungsbatteriemodul oder wenigstens eine Hochspannungsbatteriezelle des Hochspannungsbatteriemoduls weniger Spannung erhält, als zu deren Betrieb zulässig ist, wobei die Modul-Management-Einrichtung folgende Reaktion 4 ausführt: Betätigen des dem Hochspannungsbatteriemodul ausgehend von demselben entlang der Kathodenanschlussleitung nächstgelegenen einen Leistungstransistors dieser beiden Leistungstransistoren in dessen Sperrstellung, wodurch ein Stromfluss nach außen hin verhindert wird, und Betätigen des anderen Leistungstransistors dieser beiden Leistungstransistoren in dessen Sperrstellung, wodurch ein Stromfluss zur Hochspannungsbatterie verhindert wird;
      • e5) Fehlertyp 5 „Übertemperaturfehler“: falls eine mittels den Batteriesensoren ermittelte Temperatur des Hochspannungsbatteriemoduls oder wenigstens einer Hochspannungsbatteriezelle des Hochspannungsbatteriemoduls höher ist, als zu deren Betrieb zulässig ist, wobei die Modul-Management-Einrichtung folgende Reaktion 5 ausführt: Betätigen des dem Hochspannungsbatteriemodul ausgehend von demselben entlang der Kathodenanschlussleitung nächstgelegenen eine Leistungstransistors dieser beiden Leistungstransistoren in dessen Sperrstellung, wodurch ein Stromfluss nach außen hin verhindert wird und Betätigen des anderen Leistungstransistors dieser beiden Leistungstransistoren in dessen Sperrstellung, wodurch ein Stromfluss zur Hochspannungsbatterie verhindert wird.
  • Zusammenfassend bleibt festzuhalten: Die vorliegende Erfindung betrifft vorzugsweise ein Bordnetz für ein Kraftfahrzeug mit einem Hochspannungszweig und einem Niederspannungszweig, wobei dem Hochspannungszweig eine Hochspannungsbatterie zugeordnet ist, die ein Hochspannungsbatteriemodul aus wenigstens einer Hochspannungsbatteriezelle aufweist, wobei die Hochspannungsbatterie zwei Leistungstransistoren aufweist, die in Reihenschaltung in eine Kathodenanschlussleitung des Hochspannungsbatteriemoduls angeordnet und jeweils zum Sperren oder Freigeben eines durch die Kathodenanschlussleitung zur oder weg von der Hochspannungsbatterie fließenden Stromes ausgebildet sind. Wesentlich ist, dass die Leistungstransistoren in Abhängigkeit von ermittelten Sensordaten und unabhängig voneinander jeweils zwischen einer Sperrstellung und einer Freigabestellung hin und her betätigbar sind. Die Erfindung betrifft außerdem vorzugsweis ein Betriebsverfahren für ein solches Bordnetz.
  • Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
  • Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
  • Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Komponenten beziehen.
  • Dabei zeigen:
    • 1 in schematisierter Darstellung ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Bordnetzes und
    • 2 in ebenfalls schematisierter Darstellung ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer Hochspannungsbatterie für das erfindungsgemäße Bordnetz aus 1.
  • Die 1 und 2 zeigen ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel eines im Gesamten mit der Bezugsziffer 1 bezeichneten Bordnetzes, welches in einem nicht illustrierten Kraftfahrzeug, insb. einem elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeug, installiert sein kann.
  • Die 1 zeigt in schematisierter Darstellung ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Bordnetzes 1, welches dazu eingerichtet ist, ein erfindungsgemäßes Betriebsverfahren auszuführen. Es weist einen in 1 mit einem gestrichelten Kästchen eingefassten 48Volt-Hochspannungszweig 2 und einen mit einem gepunkteten Kästchen eingefassten 12Volt-Niederspannungszweig 3 auf. Dem Hochspannungszweig 2 sind eine in 2 detaillierter erläuterte 48Volt-Hochspannungsbatterie 4, ein Hochspannungsantriebsaggregat 12, welches eine motorisch oder generatorisch betreibbare elektrische Maschine 13, eine Leistungselektronik 14 zum Regeln dieser elektrischen Maschine 13 und eine elektrische Kapazität 15 aufweist, sowie ein einziger Hochspannungsverbraucher 16 zugeordnet. Dem Niederspannungszweig 3 sind eine 12Volt-Niederspannungsbatterie 17 aus einer Niederspannungsbatteriezelle 18 sowie ein Niederspannungsverbraucher 19 zugeordnet. Das Bordnetz 1 weist ferner einen den Hochspannungszweig 2 mit dem Niederspannungszweig 3 elektrisch verbinden DCDC-Hoch-/Niederspannungs-Gleichspannungswandler 20 auf, der im Rahmen eines Boostbetriebs zum Vorladen des Hochspannungszweigs 2 oder zumindest der elektrischen Kapazität 15 des Hochspannungsantriebsaggregats 12 betreibbar ist.
  • Die 2 zeigt in ebenfalls schematisierter Darstellung ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der 48Volt-Hochspannungsbatterie 4 für das erfindungsgemäße Bordnetz 1 aus 1, die ein mit einem gestrichelten Kästchen angedeutetes Hochspannungsbatteriemodul 5 aus exemplarisch zwei in Reihe geschaltete Hochspannungsbatteriezellen 6 hat. Die 48Volt-Hochspannungsbatterie 4 hat weiterhin eine den Betrieb des Hochspannungsbatteriemoduls 5 regelnde Modul-Management-Einrichtung 7 und zwei separate Leistungstransistoren TR1, TR2, die in Reihenschaltung in eine elektrische Kathodenanschlussleitung 10, die von einer Kathodenseite des Hochspannungsbatteriemoduls 5 zu einem Kathodenanschluss der 48Volt-Hochspannungsbatterie 4 führt, angeordnet und jeweils zum Sperren oder Freigeben eines durch die Kathodenanschlussleitung 10 fließenden Stromes 21 hin zum Hochspannungsbatteriemodul 5 bzw. eines Gegenstromes 22 weg von dem Hochspannungsbatteriemodul 5, die durch entsprechende Pfeile angedeutet sind, ausgebildet sind. Die Hochspannungsbatterie 4 weist ferner verschiedene, jeweils in die Hochspannungsbatterie 4 integrierte, nicht näher erläuterte Batteriesensoren 11 auf, die jeweils zum Ermitteln von Betriebsparametern des Hochspannungsbatteriemoduls 5 oder zumindest einer der beiden Hochspannungsbatteriezellen 6 des Hochspannungsbatteriemoduls 5 ausgebildet sind. Solche Betriebsparameter, die man auch als Betriebsgrößen bezeichnen könnte, sind bspw. eine Spannung, Stromstärke oder Temperatur. Die Batteriesensoren 11 sind weiterhin dazu ausgebildet, die ermittelten Betriebsparameter als Sensordaten an der Modul-Management-Einrichtung 7 bereitzustellen, vorliegend über nicht näher bezeichnete, jeweils einen Batteriesensor 11 mit der Modul-Management-Einrichtung 7 verbindende Signalleitungen. Anhand der an der Modul-Management-Einrichtung 7 bereitgestellten Sensordaten kann die Modul-Management-Einrichtung 7 das Hochspannungsbatteriemodul 5 oder zumindest eine der beiden Hochspannungsbatteriezellen 6 des Hochspannungsbatteriemoduls 5 überwachen und, falls dies zur Erhaltung der Spannung im Hochspannungszweig 2 oder an der elektrische Kapazität 15 notwendig ist, bspw. falls die Hochspannungsbatterie 4 oder der Hochspannungsverbraucher 16 oder das Hochspannungsantriebsaggregat 12 einen Fehler aufweist, die beiden Leistungstransistoren TR1, TR2 in Abhängigkeit dieser Sensordaten und unabhängig voneinander, d.h. separat, zwischen einer Sperrstellung und einer Freigabestellung hin und her betätigen, um damit den Stromfluss 21 und/oder den Gegenstromfluss 22 freizugeben oder zu sperren.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102010053942 A1 [0002]

Claims (5)

  1. Bordnetz (1) für ein Kraftfahrzeug, insb. ein elektrisch angetriebenes Kraftfahrzeug, - mit einem Hochspannungszweig (2) und einem Niederspannungszweig (3), - wobei dem Hochspannungszweig (2) zugeordnet ist: - eine Hochspannungsbatterie (4), die ein Hochspannungsbatteriemodul (5) aus wenigstens einer Hochspannungsbatteriezelle (6) aufweist, und - eine Modul-Management-Einrichtung (7), die in die Hochspannungsbatterie (4) integriert ist und den Betrieb des Hochspannungsbatteriemoduls (5) regelt, und - zwei Leistungstransistoren (TR1, TR2), die in Reihenschaltung in einer Kathodenanschlussleitung (10) des Hochspannungsbatteriemoduls (5) angeordnet und jeweils zum Sperren oder Freigeben eines durch die Kathodenanschlussleitung (10) fließenden Stromes (21, 22) ausgebildet sind, und - Batteriesensoren (11), die in die Hochspannungsbatterie (4) integriert sind und jeweils zum Ermitteln von Betriebsparametern des Hochspannungsbatteriemoduls (5) oder zumindest einer Hochspannungsbatteriezelle (6) des Hochspannungsbatteriemoduls (5) und zum Bereitstellen dieser Betriebsparameter als Sensordaten an der Modul-Management-Einrichtung (7) eingerichtet sind, - wobei die Modul-Management-Einrichtung (7) dazu ausgebildet ist, das Hochspannungsbatteriemodul (5) oder zumindest eine Hochspannungsbatteriezelle (6) des Hochspannungsbatteriemoduls (5) anhand der Sensordaten zu überwachen und dazu eingerichtet ist, die Leistungstransistoren (TR1, TR2) in Abhängigkeit der Sensordaten zu steuern oder zu regeln, dadurch gekennzeichnet, dass dem Hochspannungszweig (2) weiterhin zugeordnet ist: - ein Hochspannungsantriebsaggregat (12), welches eine motorisch oder generatorisch betreibbare elektrische Maschine (13), eine Leistungselektronik (14) zum Regeln dieser elektrischen Maschine (13) sowie eine elektrische Kapazität (15) aufweist, und - wenigstens ein Hochspannungsverbraucher (16), dass dem Niederspannungszweig (3) zugeordnet ist: - eine Niederspannungsbatterie (17) mit mindestens einer Niederspannungsbatteriezelle (18), - wenigstens ein Niederspannungsverbraucher (19), - wobei das Bordnetz (1) einen den Hochspannungszweig (2) mit dem Niederspannungszweig (3) elektrisch verbinden Hoch-/Niederspannungs-Gleichspannungswandler (20) aufweist, der im Rahmen eines Boostbetriebs zum Vorladen des Hochspannungszweigs (2) oder der elektrischen Kapazität (15) des Hochspannungsantriebsaggregats (12) betreibbar ist, - wobei die Leistungstransistoren (TR1, TR2) mittels der Modul-Management-Einrichtung (7) in Abhängigkeit der Sensordaten und unabhängig voneinander zwischen einer Sperrstellung und einer Freigabestellung hin und her betätigbar sind.
  2. Bordnetz (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, - dass der dem Hochspannungsbatteriemodul (5) ausgehend von demselben entlang der Kathodenanschlussleitung (10) nächstgelegene eine Leistungstransistor (TR1) dieser beiden Leistungstransistoren (TR1, TR2) in seiner Sperrstellung einen Stromfluss (21) in das Hochspannungsbatteriemodul (5) freigibt und einen Gegenstromfluss (22) aus demselben heraus sperrt, und in seiner Freigabestellung einen Stromfluss (21) in das Hochspannungsbatteriemodul (5) sperrt und einen Gegenstromfluss (22) aus demselben heraus freigibt, - dass der andere Leistungstransistor (TR2) dieser beiden Leistungstransistoren (TR1, TR2) in seiner Sperrstellung einen Stromfluss (21) in das Hochspannungsbatteriemodul (5) sperrt und einen Gegenstromfluss (22) aus demselben heraus freigibt, und in seiner Freigabestellung einen Stromfluss (21) in das Hochspannungsbatteriemodul (5) freigibt und einen Gegenstromfluss (22) aus demselben heraus sperrt.
  3. Bordnetz (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass dem einen und/oder anderen Leistungstransistor (TR1, TR2) dieser Leistungstransistoren (TR1, TR2) eine Diode parallel geschaltet ist.
  4. Bordnetz (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der eine und/oder andere Leistungstransistor (TR1, TR2) dieser Leistungstransistoren (TR1, TR2) jeweils durch mehrere gleichartige, separate, parallel geschaltete Transistoren realisiert ist.
  5. Betriebsverfahren für ein Bordnetz, mit einem Bordnetz (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die Schritte: a) Ermitteln von Betriebsparametern des Hochspannungsbatteriemoduls (5) oder zumindest einer Hochspannungsbatteriezelle (6) des Hochspannungsbatteriemoduls (5) mittels den Batteriesensoren (11); b) Bereitstellung dieser Betriebsparameter als Sensordaten an der Modul-Management-Einrichtung (7); c) Auswertung der an der Modul-Management-Einrichtung (7) bereitgestellten Sensordaten mittels der Modul-Management-Einrichtung (7), wobei nachfolgende Fehlertypen unterschieden und darauf basierende Reaktionen 1-5 durchgeführt werden: e1) Fehlertyp 1 „Positiver Überstrom“: falls ein Stromfluss (21) aus der Hochspannungsbatterie (4) oder dem Hochspannungsbatteriemodul (5) größer ist, als ein theoretischer, zulässiger Maximalstromverbrauch der Hochspannungsverbraucher (16), wobei die Modul-Management-Einrichtung (7) folgende Reaktion 1 ausführt: Betätigen des dem Hochspannungsbatteriemodul (5) ausgehend von demselben entlang der Kathodenanschlussleitung (10) nächstgelegenen einen Leistungstransistors (TR1) dieser beiden Leistungstransistoren (TR1, TR2) in dessen Sperrstellung; e2) Fehlertyp 2 „Negativer Überstrom“: falls ein Gegenstromfluss (22) in die Hochspannungsbatterie (4) oder das Hochspannungsbatteriemodul (5) größer ist, als deren Bedarf, wobei die Modul-Management-Einrichtung (7) folgende Reaktion 2 ausführt: Betätigen des anderen Leistungstransistors (TR2) dieser beiden Leistungstransistoren (TR1, TR2) in dessen Sperrstellung; e3) Fehlertyp 3 „Überspannungsfehler“: falls das Hochspannungsbatteriemodul (5) oder wenigstens eine Hochspannungsbatteriezelle (6) des Hochspannungsbatteriemoduls (5) mehr Spannung erhält, als zu deren Betrieb zulässig ist, wobei die Modul-Management-Einrichtung (7) folgende Reaktion 3 ausführt: Betätigen des anderen Leistungstransistors (TR2) dieser beiden Leistungstransistoren (TR1, TR2) in dessen Sperrstellung; e4) Fehlertyp 4 „Unterspannungsfehler“: falls das Hochspannungsbatteriemodul (5) oder wenigstens eine Hochspannungsbatteriezelle (6) des Hochspannungsbatteriemoduls (5) weniger Spannung erhält, als zu deren Betrieb zulässig ist, wobei die Modul-Management-Einrichtung (7) folgende Reaktion 4 ausführt: Betätigen des dem Hochspannungsbatteriemodul (5) ausgehend von demselben entlang der Kathodenanschlussleitung (10) nächstgelegenen einen Leistungstransistors (TR1) dieser beiden Leistungstransistoren (TR1, TR2) in dessen Sperrstellung und Betätigen des anderen Leistungstransistors (TR2) dieser beiden Leistungstransistoren (TR1, TR2) in dessen Sperrstellung; e5) Fehlertyp 5 „Übertemperaturfehler“: falls eine mittels den Batteriesensoren (11) ermittelte Temperatur des Hochspannungsbatteriemoduls (5) oder wenigstens einer Hochspannungsbatteriezelle (6) des Hochspannungsbatteriemoduls (5) höher ist, als zu deren Betrieb zulässig ist, wobei die Modul-Management-Einrichtung (7) folgende Reaktion 5 ausführt: Betätigen des dem Hochspannungsbatteriemodul (5) ausgehend von demselben entlang der Kathodenanschlussleitung (10) nächstgelegenen einen Leistungstransistors (TR1) dieser beiden Leistungstransistoren (TR1, TR2) in dessen Sperrstellung und Betätigen des anderen Leistungstransistors (TR2) dieser beiden Leistungstransistoren (TR1, TR2) in dessen Sperrstellung.
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