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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Offenlegung bezieht sich im Allgemeinen auf die automatisierte Energieverteilung in mobilen Plattformen und insbesondere auf Systeme und Verfahren zur Neuzuweisung elektronischer Sicherungen (EF), die so konfiguriert sind, dass sie einen Sicherungskabelbaum ansteuern, der betriebsmäßig mit mehreren an Bord eines Fahrzeugs implementierten Lasten verbunden ist.
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Intelligente elektronische Sicherungen (EF) werden manchmal verwendet, um die Laststromanforderungen in Fahrzeuganwendungen zu erfüllen. Ein technisches Problem besteht jedoch darin, dass jedes Modell und jede Variante eines Fahrzeugs seine eigene Lastanordnung haben kann, wobei jede Last einen eigenen Laststrombedarf hat, was dazu führt, dass für jede neue Iteration eines Fahrzeugs eine Reihe von intelligenten EFs neu konfiguriert werden muss.
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Die folgende Offenbarung bietet eine technologische Lösung für diese technischen Probleme, zusätzlich zur Behandlung verwandter Fragen. Darüber hinaus werden weitere wünschenswerte Merkmale und Eigenschaften des Systems und des Verfahrens aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung und den beigefügten Ansprüchen in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen und dem vorangehenden Hintergrund ersichtlich.
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BESCHREIBUNG
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In einer Ausführungsform wird ein System zur Neuzuweisung elektronischer Sicherungen (EF) bereitgestellt, das so konfiguriert ist, dass es einen Sicherungskabelbaum ansteuert, der betriebsmäßig mit mehreren Lasten verbunden ist, die an Bord eines Fahrzeugs implementiert sind. Das System umfasst: eine EF-Anordnung, die eine Vielzahl (N) von elektronischen Sicherungen (EFn) umfasst; eine Steuerschaltung, die einen Prozessor umfasst, der betriebsmäßig mit der EF-Anordnung gekoppelt und so programmiert ist, dass er für jede EFn gleichzeitig einen jeweiligen Laststrom (EFn_i) und eine Temperatur (EFn_T) empfängt; für jede EFn die jeweilige EFn_i mit einem Betriebsbereich für die EFn vergleicht Abschalten jedes EFn, für das EFn_i nicht innerhalb des Betriebsbereichs liegt, und Erzeugen einer entsprechenden Laststromwarnung als Reaktion darauf; wobei eine vorprogrammierte Konfiguration des Sicherungskabelbaums mehrere (M) Cluster definiert; Bestimmen, für jedes EFn_i, das innerhalb des Betriebsbereichs liegt, ob das entsprechende EFn ein Mitglied eines Clusters der M Cluster ist; Identifizieren anderer Mitglieder des Clusters als Reaktion auf die Bestimmung, dass EFn das Mitglied des Clusters ist; für jedes Mitglied des Clusters für eine vorprogrammierte Zeitdauer Vergleiche der jeweiligen EFn i mit einer vorprogrammierten Laststromerwartung und der jeweiligen EFn_T mit einer vorprogrammierten Temperaturschwelle durchführen; nach Ablauf der vorprogrammierten Zeitdauer jede EFn in dem Cluster als entweder gesund, herabgesetzt oder ausgefallen kategorisieren, als Funktion der EFn_i und der EFn_T-Vergleiche; für jede EFn, die als beeinträchtigt eingestuft wird, eine Beeinträchtigungswarnung für die EFn zu erzeugen; und für jede EFn, die als ausgefallen eingestuft wird, ein anderes Mitglied des Clusters als eine Ziel-EF zu identifizieren, die ein Reallokationspotential hat, das mit der vorprogrammierten Konfiguration des Sicherungskabelbaums übereinstimmt; und die Sicherungsgrenzen der Ziel-EF in Übereinstimmung mit dem Reallokationspotential zu modifizieren.
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In einer Ausführungsform umfasst das Umwidmungspotenzial eine Kapazität zur Unterstützung eines erhöhten Laststroms, und die Steuerschaltung ist ferner so programmiert, dass sie die Sicherungsgrenzen der Ziel-EF durch Erhöhung des Laststroms der Ziel-EF ändert.
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In einer Ausführungsform ist die Steuerschaltung ferner so programmiert, dass sie nach der Änderung der Sicherungsgrenzen der Ziel-EF die jeweilige EFn, die als ausgefallen eingestuft wurde, abschaltet und eine Warnmeldung erzeugt, die anzeigt, dass der Cluster geändert wurde.
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In einer Ausführungsform ist die Steuerschaltung ferner so programmiert, dass sie für jedes EFn auf vorprogrammierte EF-Daten Bezug nimmt, um die vorprogrammierte Laststromerwartung zu bestimmen.
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In einer Ausführungsform legt die vorprogrammierte Konfiguration des Sicherungskabelbaums eine Anordnung und Position jedes Clusters der M-Cluster fest, und die Anordnung und Position jedes Clusters der M-Cluster ist eine Funktion eines vordefinierten Laststrombedarfs von jeder Last der mehreren Lasten.
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In einer Ausführungsform ist die vorprogrammierte Konfiguration des Sicherungskabelbaums so ausgelegt, dass der vordefinierte Laststrombedarf von mindestens einer Last der Mehrfachlasten durch Kombination von zwei oder mehr EFn_i gedeckt wird.
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In einer Ausführungsform ist die Steuerschaltung ferner so programmiert, dass sie nach Ablauf der vorprogrammierten Zeitdauer jedes EFn als reduziert einstuft, wenn sie feststellt, dass EFn_i die vorprogrammierte Laststromerwartung für EFn überschritten hat, aber unter einer kritischen Stromschwelle für EFn liegt, während EFn_T innerhalb der vorprogrammierten Temperaturschwelle liegt.
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In einer Ausführungsform ist die Steuerschaltung ferner so programmiert, dass sie nach Ablauf der vorprogrammierten Zeitdauer jeden EFn als ausgefallen einstuft, wenn sie feststellt, dass der EFn_T den vorprogrammierten Temperaturschwellenwert überschritten hat.
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System nach Anspruch 1, wobei die Steuerschaltung ferner so programmiert ist, dass sie nach Ablauf der vorprogrammierten Zeitdauer: jedes EFn als ausgefallen einstuft, wenn sie feststellt, dass EFn_i einen kritischen Stromschwellenwert für EFn überschritten hat.
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In einer Ausführungsform ist die Laststromwarnung eine Systemwarnung für das Fahrzeug.
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Außerdem wird ein Verfahren zur Neuzuweisung von elektronischen Sicherungen (EF) innerhalb einer EF-Anordnung bereitgestellt, die eine Vielzahl (N) von elektronischen Sicherungen (EFn) umfasst, die an Bord eines Fahrzeugs implementiert sind, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: an einer Steuerschaltung, die einen mit Programmierbefehlen programmierten Prozessor umfasst, gleichzeitiges Empfangen eines jeweiligen Laststroms (EFn_i) und einer Temperatur (EFn_T) für jede EFn, Vergleichen der jeweiligen EFn_i mit einem Betriebsbereich für die EFn für jede EFn; Abschalten jeder EFn, für die die EFn_i nicht innerhalb des Betriebsbereichs liegt, und Erzeugen einer jeweiligen Laststromwarnung als Reaktion darauf; wobei eine vorprogrammierte Konfiguration eines Sicherungskabelbaums mehrere (M) Cluster definiert, Bestimmen, für jedes EFn_i, das sich innerhalb des Betriebsbereichs befindet, ob das jeweilige EFn ein Mitglied eines Clusters der M Cluster ist; Identifizieren anderer Mitglieder des Clusters als Reaktion auf die Bestimmung, dass EFn das Mitglied des Clusters ist; für jedes Mitglied des Clusters, für eine vorprogrammierte Zeitdauer, Durchführen von Vergleichen des jeweiligen EFn_i mit einer vorprogrammierten Laststromerwartung und des jeweiligen EFn_T mit einer vorprogrammierten Temperaturschwelle; nach Ablauf der vorprogrammierten Zeitdauer, Kategorisieren jedes EFn in dem Cluster als entweder gesund, herabgesetzt oder ausgefallen, als eine Funktion der EFn_i und der EFn_T-Vergleiche; Erzeugen eines Derated Alerts für jede als Derated kategorisierte EFn; und Identifizieren eines anderen Mitglieds des Clusters als eine Ziel-EF mit einem Reallokationspotential, das mit der vorprogrammierten Konfiguration des Sicherungsgeschirrs übereinstimmt, für jede EFn, die als ausgefallen kategorisiert ist, und Modifizieren der Sicherungsgrenzen der Ziel-EF in Übereinstimmung mit dem Reallokationspotential. In einer Ausführungsform umfasst das Umwidmungspotenzial eine Kapazität zur Unterstützung eines erhöhten Laststroms und umfasst ferner die Modifizierung der Sicherungsgrenzen der Ziel-EF durch Erhöhung des Laststroms der Ziel-EF.
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In einer Ausführungsform umfasst es ferner, dass nach der Änderung der Sicherungsgrenzen der Ziel-EF die jeweilige EFn, die als ausgefallen eingestuft wird, abgeschaltet wird und eine Warnung erzeugt wird, die anzeigt, dass der Cluster geändert wurde.
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In einer Ausführungsform umfasst dies außerdem die Bezugnahme auf vorprogrammierte EF-Daten für jedes EFn, um die vorprogrammierte Laststromerwartung zu bestimmen.
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In einer Ausführungsform spezifiziert die vorprogrammierte Konfiguration des Sicherungskabelbaums eine Anordnung und Position jedes Clusters der M-Cluster, und die Anordnung und Position jedes Clusters der M-Cluster ist eine Funktion eines vordefinierten Laststrombedarfs von jeder Last von mehreren Lasten.
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In einer Ausführungsform ist die vorprogrammierte Konfiguration des Sicherungskabelbaums so ausgelegt, dass der vordefinierte Laststrombedarf von mindestens einer Last der Mehrfachlasten durch Kombination von zwei oder mehr EFn_i gedeckt wird.
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In einer Ausführungsform umfasst es nach Ablauf der vorprogrammierten Zeitdauer außerdem: Einstufung jedes EFn als gedrosselt, wenn festgestellt wird, dass EFn_i die vorprogrammierte Laststromerwartung für EFn überschritten hat, aber unter einer kritischen Stromschwelle für EFn lag, während EFn_T innerhalb der vorprogrammierten Temperaturschwelle lag.
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In einer Ausführungsform umfasst es ferner, dass nach Ablauf der vorprogrammierten Zeitdauer: jedes EFn als fehlgeschlagen eingestuft wird, wenn festgestellt wird, dass das EFn_T den vorprogrammierten Temperaturschwellenwert überschritten hat.
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In einer Ausführungsform umfasst dies nach Ablauf der vorprogrammierten Zeitdauer außerdem: Einstufung jedes EFn als fehlgeschlagen in Reaktion auf die Feststellung, dass EFn_i einen kritischen Stromschwellenwert für EFn überschritten hat.
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Außerdem wird ein System zur Neuzuweisung elektronischer Sicherungen (EF) in einer EF-Anordnung bereitgestellt, die so konfiguriert ist, dass sie einen Sicherungskabelbaum ansteuert, der betriebsmäßig mit mehreren Lasten verbunden ist, die an Bord eines Fahrzeugs implementiert sind. Das System umfasst: ein Sicherungs-Kommunikationsmodul in betriebsfähiger Kommunikation mit der EF-Anordnung, die eine Vielzahl (N) elektronischer Sicherungen umfasst, die jeweils einzeln als EFn bezeichnet werden, wobei das Sicherungs-Kommunikationsmodul so konfiguriert ist, dass es für jede EFn gleichzeitig einen jeweiligen Laststrom (EFn_i) und eine Temperatur (EFn_T) empfängt und zwischenspeichert; ein Stromgrenzprüfmodul, das mit dem Sicherungs-Kommunikationsmodul gekoppelt und so konfiguriert ist, dass es: für jede EFn die jeweilige EFn_i mit einem Betriebsbereich für die EFn zu vergleichen; und jede EFn auszuschalten, für die die EFn_i nicht innerhalb des Betriebsbereichs liegt, und eine jeweilige Laststromwarnung zu erzeugen; ein Clustermitglied-Bestimmungsmodul, das mit dem Stromgrenzprüfmodul gekoppelt und konfiguriert ist, um: wobei eine vorprogrammierte Konfiguration des Sicherungskabelbaums mehrere (M) Cluster definiert, für jedes EFn_i, das sich innerhalb des Betriebsbereichs befindet, zu bestimmen, ob das jeweilige EFn ein Mitglied eines Clusters der M Cluster ist; und als Reaktion auf die Bestimmung, dass EFn das Mitglied des Clusters ist, andere Mitglieder des Clusters zu identifizieren; und ein Modul zur Bestimmung des Gesundheitszustands, das mit dem Modul zur Bestimmung des Clustermitglieds gekoppelt ist und konfiguriert ist, um: für jedes Mitglied des Clusters für eine vorprogrammierte Zeitdauer Vergleiche des jeweiligen EFn i mit einer vorprogrammierten Laststromerwartung und des jeweiligen EFn_T mit einer vorprogrammierten Temperaturschwelle durchzuführen; nach Ablauf der vorprogrammierten Zeitdauer jede EFn in dem Cluster als entweder gesund, herabgesetzt oder ausgefallen kategorisieren, als Funktion der EFn_i und der EFn_T-Vergleiche; und für jede EFn, die als herabgesetzt kategorisiert ist, eine Herabsetzungswarnung für die EFn erzeugen; und ein Sicherungs-Neuzuweisungsmodul, das mit dem Zustandsbestimmungsmodul gekoppelt und konfiguriert ist, um: für jede EFn, die als ausgefallen kategorisiert ist, ein anderes Mitglied des Clusters als eine Ziel-EF zu identifizieren, die ein Reallokationspotential hat, das mit der vorprogrammierten Konfiguration des Sicherungs-Kabelbaums konsistent ist; und die Sicherungsgrenzen der Ziel-EF in Übereinstimmung mit dem Reallokationspotential zu modifizieren.
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Figurenliste
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Die beispielhaften Ausführungsformen werden im Folgenden in Verbindung mit den folgenden Figuren beschrieben, wobei gleiche Bezugsziffern gleiche Elemente bezeichnen und wobei:
- 1-2 sind schematische Diagramme, die ein System zur Neuzuweisung elektronischer Sicherungen (EF) veranschaulichen, das so konfiguriert ist, dass es einen Sicherungskabelbaum ansteuert, der betriebsmäßig mit mehreren an Bord eines Fahrzeugs implementierten Lasten verbunden ist, in Übereinstimmung mit verschiedenen Ausführungsformen;
- 3. ist ein architektonisches Blockdiagramm eines oder mehrerer Anwendungsmodule, die in dem System zur Neuzuweisung elektronischer Sicherungen (EF) arbeiten können, die so konfiguriert sind, dass sie einen Sicherungskabelbaum ansteuern, der betriebsmäßig mit mehreren an Bord eines Fahrzeugs implementierten Lasten verbunden ist, in Übereinstimmung mit verschiedenen Ausführungsformen; und
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4 zeigt ein Prozessablaufdiagramm, das ein Beispielverfahren für die Neuzuweisung von elektronischen Sicherungen (EF) darstellt, die so konfiguriert sind, dass sie einen Sicherungskabelbaum steuern, der betriebsmäßig mit mehreren an Bord eines Fahrzeugs implementierten Lasten gekoppelt ist, in Übereinstimmung mit verschiedenen Ausführungsformen.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
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Die folgende detaillierte Beschreibung ist lediglich beispielhaft und soll die Anwendung und den Gebrauch nicht einschränken. Darüber hinaus besteht nicht die Absicht, durch eine ausdrückliche oder stillschweigende Theorie gebunden zu sein, die in dem vorangehenden technischen Gebiet, dem Hintergrund, der Zusammenfassung oder der folgenden detaillierten Beschreibung dargestellt ist.
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Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung können hier in Form von funktionalen und/oder logischen Blockkomponenten und verschiedenen Verarbeitungsschritten beschrieben werden. Solche Blockkomponenten können durch eine beliebige Anzahl von Hardware-, Software- und/oder Firmware-Komponenten realisiert werden, die zur Ausführung der angegebenen Funktionen konfiguriert sind. Zum Beispiel kann eine Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung verschiedene integrierte Schaltungskomponenten verwenden, z. B. Speicherelemente, digitale Signalverarbeitungselemente, Logikelemente, Nachschlagetabellen oder ähnliches, die eine Vielzahl von Funktionen unter der Kontrolle eines oder mehrerer Mikroprozessoren oder anderer Steuergeräte ausführen können.
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Wie hierin verwendet, kann sich der Begriff „Modul“ auf jede Hardware, Software, Firmware, elektronische Steuerkomponente, Verarbeitungslogik und/oder Prozessoreinheit beziehen, einzeln oder in beliebiger Kombination. In verschiedenen Ausführungsformen ist ein Modul eine oder mehrere der folgenden Komponenten: ein anwendungsspezifischer integrierter Schaltkreis (ASIC), ein feldprogrammierbares Gate-Array (FPGA), ein elektronischer Schaltkreis, ein Computersystem mit einem (gemeinsam genutzten, dedizierten oder gruppenspezifischen) Prozessor und einem Speicher, der ein oder mehrere Software- oder Firmware-Programme ausführt, eine kombinatorische Logikschaltung und/oder andere geeignete Komponenten, die die dem Modul zugeordnete Funktionalität bereitstellen.
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Der Kürze halber werden konventionelle Techniken im Zusammenhang mit Signalverarbeitung, Datenübertragung, Signalisierung, Steuerung, maschinellen Lernmodellen, Radar, Lidar, Bildanalyse und anderen funktionalen Aspekten der Systeme (und der einzelnen Betriebskomponenten der Systeme) hier nicht im Detail beschrieben. Darüber hinaus sollen die in den verschiedenen Abbildungen dargestellten Verbindungslinien beispielhafte funktionale Beziehungen und/oder physikalische Kopplungen zwischen den verschiedenen Elementen darstellen. Es sollte beachtet werden, dass viele alternative oder zusätzliche funktionale Beziehungen oder physikalische Verbindungen in einer Ausführungsform der vorliegenden Offenlegung vorhanden sein können.
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Wie bereits erwähnt, werden manchmal intelligente elektronische Sicherungen (EF) verwendet, um die Laststromanforderungen in Fahrzeuganwendungen zu erfüllen. Ein technisches Problem besteht jedoch darin, dass jedes Modell und jede Variante eines Fahrzeugs seine eigene Anordnung von Lasten haben kann, wobei jede Last einen eigenen Laststrombedarf hat, was zu einem Mangel an Austauschbarkeit führt. Die Neukonfiguration einer Reihe intelligenter EFs für jede neue Iteration eines Fahrzeugs ist umständlich und ineffizient.
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Beispielhafte Ausführungsformen bieten eine technologische Lösung für dieses Problem mit Systemen und Verfahren für die Neuzuweisung elektronischer Sicherungen (EF), die so konfiguriert sind, dass sie einen Sicherungskabelbaum ansteuern, der betriebsmäßig mit mehreren an Bord eines Fahrzeugs implementierten Lasten verbunden ist. Die Ausführungsformen nutzen eine vorprogrammierte Konfiguration des Sicherungskabelbaums und verwenden ein Verbindungsschema, um sie mit einer EF-Anordnung abzustimmen. Die Ausführungsformen bieten Steuerungs- und Überwachungsfunktionen zur dynamischen Neuzuweisung von EFs als Reaktion auf erkannte ausgefallene EFs und erkannte reduzierte EFs.
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Die Ausführungsformen bieten eine konfigurierbare, intelligente Festkörpersicherungslösung zur Schaffung einer flexiblen Energieverteilungsstrategie. Die Ausführungsformen bieten ein einzelnes Verbindungssystem, das ein kalibrierbares EF-Array und einen Sicherungskabelbaum verwendet, um die Sicherungszuweisung auf der Grundlage der Fahrzeugarchitektur und der Anforderungen der Lasten zu konfigurieren.
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Das vorgesehene System verwendet eine Steuerschaltung, die EF-Parameter und ihre Kanäle steuert, so dass die Steuerschaltung die Sicherungszuweisung auf der Grundlage der Anforderungen der Fahrzeugarchitektur an die Lasten neu konfigurieren und die EFs dynamisch neu zuweisen kann. Wie im Folgenden näher beschrieben, unterstützen die Ausführungsformen vorteilhaft die Systemoptimierung in den folgenden Szenarien: Komponenten-/Verdrahtungsfehler, Lastpriorisierung (Leistungsbedarf) und Fahrzeugbetriebsarten, zusätzlich zur einfachen Bereitstellung eines redundanten Strompfads im Falle einer fehlerhaften/ausgefallenen EF.
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1 ist ein funktionelles Blockdiagramm, das ein Beispiel für eine mobile Plattform darstellt. Die beispielhafte mobile Plattform ist ein Fahrzeug 100, das in der Lage ist, Fahrgäste von einem Ort zum anderen zu bewegen, zu schleppen und zu befördern. Das Fahrzeug 100 ist in der dargestellten Ausführungsform als Personenkraftwagen dargestellt, es können jedoch auch andere Fahrzeugtypen, einschließlich Motorräder, Taxis, Fahrzeugflotten, Busse, Limousinen, Wagen, Lastkraftwagen, Sport Utility Vehicles, andere Automobile, Wohnmobile, Lokomotiven und andere Fahrzeuge verwendet werden. Wie allgemein bekannt, kann das Fahrzeug 100 eine Karosserie, ein Fahrgestell und Räder 20 umfassen, von denen jedes in der Nähe einer entsprechenden Ecke der Karosserie drehbar mit dem Fahrgestell verbunden ist. Das Fahrzeug 100 ist mit vier Rädern 20 dargestellt, aber die Anzahl der Räder 20 kann in anderen Ausführungsformen variieren. Das Fahrzeug 100 kann autonom oder teilautonom sein. Das Fahrzeug 100 umfasst mindestens ein Batteriemanagementsystem 182 und einen kollektiven Funktionsblock, die Antriebssysteme 106, die im Allgemeinen bekannte Fahrzeugsysteme für den Fahrzeugbetrieb umfassen, wie z. B. ein Antriebssystem, ein Getriebesystem, ein Lenksystem, Aktuatoren für die Räder und ein Bremssystem, und eine Vielzahl von Signalen erzeugen, einschließlich Fahrzeuggeschwindigkeit und Fahrzeugbeschleunigung. In verschiedenen Ausführungsformen sind das Batteriemanagementsystem 182 und die Antriebssysteme 106 über einen Kommunikationsbus 130 mit einer oder mehreren bordseitigen Komponenten und Systemen betriebsmäßig gekoppelt. Das Batteriemanagementsystem 182 umfasst eine Batterie und versorgt das System mit Strom für die Neuzuweisung elektronischer Sicherungen (EF), die so konfiguriert sind, dass sie einen Sicherungskabelbaum 180 steuern.
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Zu den externen Quellen 150 gehören eine oder mehrere andere mobile Plattformen (hier auch als „Straßenakteure“ bezeichnet), die sich außerhalb des Fahrzeugs 100 in der Umgebung des Fahrzeugs 100 befinden.
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Ein System zur Neuzuweisung elektronischer Sicherungen (EF), das so konfiguriert ist, dass es einen Sicherungskabelbaum 180 ansteuert, der betriebsmäßig mit mehreren Lasten gekoppelt ist, und das allgemein als System 102 dargestellt wird, umfasst eine Steuerschaltung 104 (auch als intelligentes elektronisches Steuergerät, SEC, bezeichnet) und eine elektronische Sicherungsanordnung 122. In verschiedenen Ausführungsformen verteilt das System 102 die Energie an andere Module an Bord des Fahrzeugs 100. In verschiedenen Ausführungsformen ist die Steuerschaltung 104 über den Kommunikationsbus 130 mit bordeigenen Systemen und Komponenten kommunikativ verbunden. Die Steuerschaltung 104 kann Befehle, Steuerungen und Energie für verschiedene Bordsysteme und Komponenten über den Kommunikationsbus 130 übertragen. Die Steuerschaltung 104 kann über das bordeigene Kamerasystem 118 und die Sensoren und/oder über einen Transceiver 112 Informationen von und über verschiedene Verkehrsteilnehmer erhalten.
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Zurück zum Fahrzeug 100: Das Fahrzeug 100 kann eine oder mehrere andere Komponenten und/oder bordseitige Systeme enthalten, die jeweils mit der Steuerschaltung 104 kommunizieren können, im Allgemeinen über den Kommunikationsbus 130. Nicht einschränkende Beispiele für die Bordkomponenten sind die Antriebssysteme 106, das Batteriemanagementsystem 182, eine zentrale Plattformsteuerung 108, die Benutzerschnittstelle 114, der Transceiver 112, ein globales Positionierungssystem (GPS) 116, das Kamerasystem 118 und Sensoren, ein Kartierungssystem 110, ein Navigationssystem 120 und ein Sicherungskabelbaum 180. Die Funktionen und Abläufe jeder dieser Komponenten werden im Folgenden genauer beschrieben.
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In verschiedenen Ausführungsformen kann das zentrale Plattformsteuergerät 108 Kommunikationen von einer Vielzahl von Modulen und Systemen, die bekanntermaßen in dem oben beschriebenen Fahrzeug 100 vorhanden sind, empfangen und integrieren. Dementsprechend können in einigen Ausführungsformen die vom zentralen Plattformsteuergerät 108 an die Steuerschaltung 104 gelieferten Eingaben Benutzereingaben (einschließlich ALC-Anforderungen), Eingaben von mobilen Anwendungen und Systemen, Eingaben von Off-Board-Kommunikationen (z. B. über den Transceiver 112) und Eingaben, die auf dem globalen Positionierungssystem (GPS 116), dem Navigationssystem 120, dem Kartierungssystem 110, dem Kamerasystem 118 und den Sensoren sowie den Antriebssystemen 106 basieren, umfassen oder darstellen.
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Die Benutzerschnittstelle 114 kann eine beliebige Kombination aus Berührungs-, Sprach-/Audio-, Cursor-, Tastendruck- und Gestensteuerung für einen Fahrgast im Fahrzeug 100 bieten. Dementsprechend kann die Benutzerschnittstelle 114 ein Anzeigegerät und ein Audiogerät umfassen, wie es in der Branche bekannt ist.
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Der Transceiver 112 kann so konfiguriert sein, dass er die Kommunikation zwischen bordseitigen Komponenten und Systemen und verschiedenen externen Quellen 150, wie z. B. Cloud-Server-Systemen, ermöglicht. Dementsprechend enthält der Transceiver 112 in verschiedenen Ausführungsformen die Hardware und Software zur Unterstützung eines oder mehrerer Kommunikationsprotokolle für die drahtlose Kommunikation 151 (z. B. Wi-Fi und Bluetooth) zwischen der Steuerschaltung 104 und externen Quellen wie Routern, Internet, der Cloud, Satelliten, Kommunikationstürmen und Bodenstationen.
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GPS 116 ist ein globales Positionsbestimmungssystem, wie es in der Branche der mobilen Plattformen bekannt ist. GPS 116 kann über den Sendeempfänger 112 und verschiedene externe Quellen interagieren, um Informationen über den Standort des Fahrzeugs im dreidimensionalen Raum zu einem bestimmten Zeitpunkt zu liefern.
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Das Kartierungssystem 110, wenn es im Fahrzeug 100 vorhanden ist, umfasst eine Datenbank zum Speichern aktueller und hochauflösender Karten von Straßen, Umgebungsmerkmalen und dergleichen.
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Das Navigationssystem 120 kann Signale von verschiedenen Bordkomponenten erhalten und verarbeiten, um Feststellungen über den aktuellen Standort, die Flugbahn, die Geschwindigkeit, die Beschleunigung usw. zu treffen und sich mit der zentralen Plattformsteuerung 108, dem GPS 116 und dem Kartensystem 110 zu koordinieren, um den zukünftigen Standort, die Flugbahn, die Geschwindigkeit, die Beschleunigung, die Kurven und Ähnliches zu planen.
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Das Kamerasystem 118 und die Sensoren können eine oder mehrere Kameras und Sensoren zur Erkennung der Position und Bewegung von Verkehrsteilnehmern und Merkmalen in der Umgebung des Fahrzeugs umfassen. Die Sensoren im Kamerasystem 118 und die Sensoren können so konfiguriert sein, dass sie Lidar-, Radar- oder andere Signale senden, empfangen und verarbeiten, um den Standort und die Bewegung von Verkehrsteilnehmern in der Nähe zu bestimmen.
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In verschiedenen Ausführungsformen, wie in 1 gezeigt, ist die Steuerschaltung 104 als erweitertes Computersystem realisiert, das eine computerlesbare Speichervorrichtung oder ein computerlesbares Speichermedium, einen Speicher 54, zur Speicherung von Anweisungen, Algorithmen und/oder Programmen 56, wie z. B. einen EF-Zuweisungsalgorithmus und Betriebsparameter 58, wie z. B. vorprogrammierte EF-Daten (für jedes EFn in der EF-Anordnung), einschließlich vorprogrammierter Laststromschwellenwerte, kritischer Stromschwellenwerte (Sicherungsgrenzen), Spannungsschwellenwerte und Temperaturschwellenwerte, sowie eine vorprogrammierte Konfiguration des Sicherungsgeschirrs 180 umfasst. Die Steuerschaltung 104 umfasst auch einen Prozessor 50 zur Ausführung des Programms 56 und eine Eingabe-/Ausgabeschnittstelle (E/A) 52. Die computerlesbare Speichervorrichtung oder das computerlesbare Speichermedium, der Speicher 54, kann flüchtigen und nichtflüchtigen Speicher, z. B. im Festwertspeicher (ROM), im Arbeitsspeicher (RAM) und im Keep-Alive-Speicher (KAM), enthalten. KAM ist ein dauerhafter oder nichtflüchtiger Speicher, der zur Speicherung verschiedener Betriebsvariablen verwendet werden kann, während der Prozessor 50 ausgeschaltet ist. Der Speicher 54 kann unter Verwendung verschiedener bekannter Speichervorrichtungen wie PROMs (programmierbarer Festwertspeicher), EPROMs (elektrisches PROM), EEPROMs (elektrisch löschbares PROM), Flash-Speicher oder anderer elektrischer, magnetischer, optischer oder kombinierter Speichervorrichtungen implementiert werden, die in der Lage sind, Daten zu speichern, von denen einige ausführbare Anweisungen darstellen, die vom Prozessor 50 bei der Steuerung des Fahrzeugs 100 verwendet werden. In verschiedenen Ausführungsformen ist der Prozessor 50 so konfiguriert, dass er das System 102 implementiert. Der Speicher 54 kann vom Prozessor 50 auch zum Zwischenspeichern von Daten, zum vorübergehenden Speichern von Ergebnissen von Vergleichen und Analysen und dergleichen verwendet werden. Die Informationen im Speicher 54 können während eines Initialisierungs- oder Installationsvorgangs in einem Verfahren organisiert und/oder aus einer externen Quelle importiert werden; sie können auch über eine Benutzer-E/A-Schnittstelle programmiert werden.
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Die Eingabe-/Ausgabeschnittstelle (E/A) 52 kann über einen Bus mit dem Prozessor 50 verbunden sein und ermöglicht sowohl die Kommunikation innerhalb des Kreises 104 als auch die Kommunikation außerhalb des Kreises 104. Die Eingabe-/Ausgabeschnittstelle (E/A) 52 kann eine oder mehrere verdrahtete und/oder drahtlose Netzwerkschnittstellen umfassen und kann mit jeder geeigneten Methode und Vorrichtung implementiert werden. In verschiedenen Ausführungsformen umfasst die Eingabe-/Ausgabeschnittstelle (E/A) 52 die Hardware und Software zur Unterstützung eines oder mehrerer Kommunikationsprotokolle für die drahtlose Kommunikation zwischen dem Prozessor 50 und externen Quellen, wie Satelliten, der Cloud, Kommunikationstürmen und Bodenstationen. In verschiedenen Ausführungsformen unterstützt die Eingabe-/Ausgabeschnittstelle (E/A) 52 die Kommunikation mit Technikern und/oder eine oder mehrere Speicherschnittstellen zur direkten Verbindung mit Speichergeräten.
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Während des Betriebs des Systems 102 lädt der Prozessor 50 einen oder mehrere Algorithmen, Anweisungen und Regeln, die als Programm 56 verkörpert sind, und führt sie aus und steuert so den allgemeinen Betrieb des Systems 102. Während des Betriebs des Systems 102 kann der Prozessor 50 Daten vom Kommunikationsbus 130 oder von externen Quellen empfangen. In verschiedenen Ausführungsformen des Systems 102 kann die Steuerschaltung 104: dem System 102 zugeordnete Operationen gemäß einem Algorithmus durchführen; Operationen gemäß einer Zustandsmaschinenlogik durchführen; und Operationen gemäß der Logik in einem programmierbaren Logikfeld durchführen.
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Während die beispielhafte Ausführungsform des Systems 102 im Zusammenhang mit der Steuerschaltung 104 beschrieben wird, die als voll funktionsfähiges erweitertes Computersystem implementiert ist, werden Fachleute erkennen, dass die Mechanismen der vorliegenden Offenbarung als ein Programmprodukt verteilt werden können, das ein Programm 56 und vordefinierte Parameter enthält. Ein solches Programmprodukt kann eine Anordnung von Anweisungen umfassen, die als mehrere voneinander abhängige Programmcodemodule organisiert sind, von denen jedes so konfiguriert ist, dass es einen separaten Prozess durchführt und/oder eine separate algorithmische Operation, die so angeordnet ist, dass sie den Datenfluss durch das System 102 verwaltet. Die Programmcodemodule können jeweils eine geordnete Auflistung von ausführbaren Anweisungen zur Implementierung logischer Funktionen für die vom System 102 durchgeführten Prozesse umfassen. Die Anweisungen in den Programmcodemodulen bewirken bei Ausführung durch einen Prozessor (z. B. Prozessor 50), dass der Prozessor Signale empfängt und verarbeitet und Logik, Berechnungen, Verfahren und/oder Algorithmen, wie hierin beschrieben, durchführt, um automatisch und in Echtzeit eine Fahrzeug-Ziel-Lokalisierung durchzuführen und zugehörige Befehle zu erzeugen.
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Nach der Entwicklung können die Programmcodemodule, die ein Programmprodukt bilden, einzeln oder zusammen gespeichert und verteilt werden, wobei eine oder mehrere Arten von nichttransitären, computerlesbaren, signaltragenden Medien verwendet werden können, um die Anweisungen zu speichern und zu verteilen, wie z. B. ein nichttransitärer, computerlesbarer Datenträger. Ein solches Programmprodukt kann eine Vielzahl von Formen annehmen, und die vorliegende Offenbarung gilt gleichermaßen unabhängig von der Art des computerlesbaren signaltragenden Mediums, das zur Durchführung der Verteilung verwendet wird. Beispiele für signaltragende Medien sind beschreibbare Medien wie Disketten, Festplatten, Speicherkarten und optische Datenträger sowie Übertragungsmedien wie digitale und analoge Kommunikationsverbindungen. Es versteht sich von selbst, dass in bestimmten Ausführungsformen auch Cloud-basierte Speicher und/oder andere Techniken als Speicher und als Programmprodukt zur zeitbasierten Anzeige von Freigabeanforderungen verwendet werden können.
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Der Sicherungskabelbaum 180 verbindet die mehreren elektronischen Sicherungen (EF) mit mehreren Verbrauchern an Bord des Fahrzeugs und unterstützt dadurch das System 102 bei der Stromverteilung. In Bezug auf die vorliegende Erfindung und wie im Folgenden näher beschrieben wird, können in verschiedenen Ausführungsformen einige oder alle der Komponenten und Systeme, die mit dem Kommunikationsbus 130 verbunden sind, als eine der mehreren Lasten betrachtet werden, die betriebsmäßig mit dem Sicherungskabelbaum 180 verbunden sind. Darüber hinaus können die „Lasten“ in verschiedenen Ausführungsformen auch eine „Quelle“ sein, z. B. ein Generator oder ein APM-Modul, das Strom in einen elektrischen Energiebus innerhalb des Kommunikationsbusses 130 einspeist.
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FIG.. 2 veranschaulicht die Konzepte des EF-Arrays 122, der Cluster und der Lasten, wie sie hier verwendet werden. Das EF-Array 122 ist eine Anordnung oder Gruppierung von elektronischen Sicherungen. Das EF-Array 122 umfasst N elektronische Sicherungen EFn, wobei n im Bereich von 1 bis N liegt (dargestellt als EF1, EF2, EF3 ... EFN). Jede EFn hat ihren eigenen Spannungsausgang 202 (EFn_v bis EFN_v), Temperaturausgang 206 (EFn_T bis EFN_T) und Laststromausgang 204 (EFn_i bis EFN_i). Jeder EFn verfügt außerdem über einen Steuereingang (Ctrl1 bis CtrlN) zur Steuerung seiner Betriebsparameter und einen eigenen Ein/Aus-Regler, der zur Steuerung des Laststroms über seinen Kanal (on/off1 bis on/offN) verwendet wird. In Bezug auf die Betriebsparameter, die im Speicher 54 gespeichert sind, verfügt jeder EFn über einen programmierbaren Schwellenwert für seine Stromgrenze im Verhältnis zur Zeit, um ältere Sicherungen (d. h. träge und/oder schnelle Sicherungen) zu emulieren. Ein Sensorbus 208 fasst alle Spannungs-, Temperatur- und Stromausgänge zusammen. Der Bus 105, der die Steuerschaltung 104 mit dem EF-Array 122 verbindet, ist eine Kombination aus einem Steuerbus 210, einem Ein/Aus-Bus 212, einem Strombus und dem Sensorbus 208. Der Steuerschaltkreis 104 führt kontinuierlich Diagnosen/Prognosen des von jedem EFn entnommenen Laststroms durch und bewertet den Gesamtzustand des Systems 102 auf der Grundlage der Fähigkeit des Systems 102, seine Sicherungsgrenzen für jedes EFn einzuhalten.
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In diesem Beispiel werden mehrere (P) Lasten (L) als L1, L2, L3, ... LP dargestellt (jede einzelne Last ist Lp, da p von 1 bis P reicht). Jede Last Lp kann einen unterschiedlichen Laststrombedarf haben. Durch eine vorprogrammierte Konfiguration des Sicherungssatzes 180 werden die vordefinierten Laststromanforderungen 109 der verschiedenen Verbraucher gleichzeitig erfüllt.
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Die vorprogrammierte Konfiguration des Sicherungskabelbaums 180 ist so ausgelegt, dass der vordefinierte Laststrombedarf von mindestens einer Last der Mehrfachlasten durch Kombination von zwei oder mehr EFn_i über einen Cluster gedeckt wird. Die vorprogrammierte Konfiguration des Sicherungskabelbaums 180 definiert mehrere (M) Cluster (einzeln ist jeder Cluster cluster_m, da m im Bereich von 1 bis M liegt). Die vorprogrammierte Konfiguration des Sicherungskabelbaums 180 legt eine Anordnung und räumliche Lage jedes Clusters der M Cluster fest, wobei die Anordnung und Lage jedes Clusters der M Cluster eine Funktion eines vordefinierten Laststrombedarfs von jeder Last der mehreren (P) Lasten (L) ist.
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Jeder cluster_m dient dazu, die Laststromausgänge der elektronischen Sicherungen im EF-Array zu addieren. Die einzelnen elektronischen Sicherungen, die in einem cluster_m zusammengefasst sind, werden als cluster members oder members of cluster_m bezeichnet.
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In dem nicht einschränkenden Beispiel von 2 definiert die vorprogrammierte Konfiguration des Sicherungskabelbaums 180 Folgendes: EF1 ist ausschließlich mit L1 verbunden, EF2 ist ausschließlich mit L2 verbunden, ein Cluster_1 kombiniert Laststromausgänge von EF3, EF4 und EF5, um die Laststromanforderungen von L3 zu liefern, und ein Cluster_M kombiniert Laststromausgänge von EFN-1 und EFN, um die Laststromanforderungen von LP zu liefern.
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Wie in den 1-2 dargestellt, ist der Sicherungsstrang 180 vorprogrammiert oder vorkonfiguriert, um die Leistungs- und Laststromanforderungen 109 der verschiedenen Lasten zu erfüllen. Ausführungsformen des vorliegenden Systems 102 nutzen Informationen, die sich auf die Programmierung des Sicherungskabelbaums 180 beziehen, um den Laststromausgang 107 und die Leistung des EF-Arrays 122 dynamisch anzupassen, um einen robusteren Betrieb des Sicherungskabelbaums 180, eine robustere Bereitstellung des erforderlichen Stroms für die Lasten an Bord des Fahrzeugs und eine insgesamt verbesserte Energiemanagementstrategie für das Fahrzeug zu ermöglichen.
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In den 3 bis 4 und unter fortgesetzter Bezugnahme auf die bis werden verschiedene Verfahrensschritte und zugehörige beispielhafte Anwendungsprozessmodule des Systems 102 beschrieben. 3 ist ein architektonisches Blockdiagramm 300 eines oder mehrerer Anwendungsmodule, die im System 102 arbeiten können, und wird in Verbindung mit 4 verwendet, das die Schritte eines Verfahrens zur Glättung automatischer Spurwechselvorgänge veranschaulicht, das allgemein als Verfahren 400 dargestellt ist.
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In einer Anwendung kann jedes Modul als ein oder mehrere Untermodule realisiert werden, und die Module und Untermodule können unter und zwischen verschiedenen Bordsystemen und Komponenten verteilt werden. In verschiedenen Beispielen verkörpern das Programm 56 und die gespeicherten Variablen und vorgeladenen benutzerdefinierten Daten 58 die Anwendungsprozessmodule des Systems 102.
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Zur Veranschaulichung kann sich die folgende Beschreibung des Verfahrens 400 auf Elemente beziehen, die oben im Zusammenhang mit den erwähnt wurden. In verschiedenen Ausführungsformen können Teile des Verfahrens 400 von verschiedenen Komponenten des beschriebenen Systems 102 ausgeführt werden. Es sei darauf hingewiesen, dass das Verfahren 400 eine beliebige Anzahl zusätzlicher oder alternativer Vorgänge und Aufgaben umfassen kann, dass die in den 3 bis 4 gezeigten Aufgaben nicht in der dargestellten Reihenfolge ausgeführt werden müssen und dass das Verfahren 400 in ein umfassenderes Verfahren oder eine umfassendere Methode, wie z. B. eine Energiespar- oder Sicherheitsanwendung, mit zusätzlicher, hier nicht im Einzelnen beschriebener Funktionalität integriert werden kann. Darüber hinaus können eine oder mehrere der in den gezeigten Aufgaben in einer Ausführungsform des Verfahrens 400 weggelassen werden, wenn die beabsichtigte Gesamtfunktionalität erhalten bleibt.
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Ein Sicherungskommunikationsmodul 302 kann die Aufgaben des gleichzeitigen Empfangs von Sensordaten vom Sensorbus 208 und deren Zwischenspeicherung verwalten. Dies wird in 402 durch die Aufgabe des Empfangs und der Zwischenspeicherung eines jeweiligen Laststroms (EFn_i) und einer Temperatur (EFn_T) für jedes EFn des EF-Arrays dargestellt.
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Ein Stromgrenzprüfmodul 304 kann die Aufgaben verwalten, für jede EFn den jeweiligen EFn_i mit einem Betriebsbereich-Laststrom für die EFn zu vergleichen, um festzustellen, ob der EFn_i den Betriebsbereich des Laststroms überschreitet (bei 404). Das Stromgrenzprüfmodul 304 kann eine Kanalsteuerung 306 durchführen, die das Abschalten jedes EFn umfasst, dessen EFn_i nicht innerhalb des Betriebsbereichs liegt. Das Ausschalten (bei 406) ist gleichbedeutend mit dem Senden eines „Aus“-Signals, dem Durchbrennen der Sicherung und dem Öffnen des Gates in einem MOSFET-Bauelement, so dass kein Laststrom durch dieses EF fließen kann. In verschiedenen Ausführungsformen kann das Strombegrenzungsprüfmodul 304 als Reaktion auf das Ausschalten des EFn bei 406 die Aufgabe 308 der Erzeugung einer entsprechenden Laststromwarnung ausführen. In verschiedenen Ausführungsformen kann es sich bei der Laststromwarnung um eine Systemwarnung handeln, die zur Verwendung durch andere Fahrzeugsysteme, wie z. B. die zentrale Plattformsteuerung 108, auf den Kommunikationsbus 130 gelegt werden kann. Nach 406 kann das System 102 zu 402 zurückkehren oder enden.
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Ein Modul 310 zur Bestimmung von Cluster-Mitgliedern kann auf eine vorprogrammierte Kabelbaumanordnung verweisen, um für jeden EFn_i, der sich innerhalb des Betriebsbereichs befindet, zu bestimmen (bei 408), ob der jeweilige EFn ein Mitglied eines Clusters_m von M Clustern ist, die in einer vorprogrammierten Konfiguration des Sicherungs-Kabelbaums definiert sind. Bei 410 kann das Modul 310 zur Bestimmung von Clustermitgliedern die Aufgabe ausführen, alle anderen Mitglieder von cluster_m zu identifizieren, als Reaktion auf die Bestimmung, dass EFn ein Mitglied eines cluster_m ist.
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Ein EF-Gesundheitsermittlungsmodul 312 kann Überwachungs- und Kategorisierungsaufgaben für Clustermitglieder durchführen. Zum Beispiel kann das Modul 312 zur Bestimmung der EF-Gesundheit für alle Mitglieder von cluster_m für eine vorprogrammierte Zeitdauer EFn_i überwachen und Vergleiche (bei 412) von EFn_i mit einer vorprogrammierten Laststromerwartung und von EFn_T mit einer vorprogrammierten Temperaturschwelle durchführen. Nach Ablauf der vorprogrammierten Zeitspanne (414) kann das Modul 312 zur Bestimmung des EF-Zustands jede EFn aller Mitglieder von cluster_m in Abhängigkeit von den Vergleichen von EFn_i und EFn_T entweder als gesund, herabgesetzt oder ausgefallen einstufen. Das EF-Gesundheitsermittlungsmodul 312 kann für jede EFn, die als beeinträchtigt eingestuft wird, eine beeinträchtigte Warnung für die EFn erzeugen. In verschiedenen Ausführungsformen kann die reduzierte Warnung eine Systemwarnung sein und auf dem Kommunikationsbus 130 zur Verwendung durch andere Fahrzeugsysteme, wie z. B. die zentrale Plattformsteuerung 108, platziert werden.
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Und schließlich kann ein Modul 314 zur Neuzuweisung von Sicherungen für jede als ausgefallen eingestufte EFn bei 416 eine Ziel-EF unter den anderen Mitgliedern von cluster_m identifizieren, die ein Neuzuweisungspotenzial hat, das mit der vorprogrammierten Konfiguration des Sicherungssatzes 180 übereinstimmt, und bei 418 die Sicherungsgrenzen der Ziel-EF in Übereinstimmung mit dem Neuzuweisungspotenzial ändern. Nach 418 kann das System 102 zu 406 übergehen und den Kanal der ausgefallenen EFn abschalten.
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Das Umwidmungspotenzial umfasst die Fähigkeit eines bestimmten EFn, einen erhöhten Laststrom zu tragen, und die Steuerschaltung 104 ist ferner so programmiert, dass sie die Sicherungsgrenzen des Ziel-EF durch entsprechende Erhöhung des Laststroms des Ziel-EF ändert.
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Zur Veranschaulichung der obigen Ausführungen wird das folgende, nicht einschränkende Beispiel angeführt: Drei EFs (EF1, EF2 und EF3) befinden sich in einem Cluster_m, um eine Lastanforderung von 24 Ampere Laststrom für L1 zu erfüllen. Jeder EF kann 12 Ampere verarbeiten, ist aber derzeit auf 8 Ampere eingestellt. Das System 102 stellt anhand der oben beschriebenen Methode fest, dass eine der Sicherungen, EF1, ausgefallen ist. Das System 102 analysiert das Umwidmungspotenzial von EF2 und EF3 als Reaktion auf die Einstufung von EF1 als ausgefallen. Das Umwidmungspotenzial von EF2 und EF3 ermöglicht es, dass der Sicherungsgrenzwert (über ein entsprechendes Steuersignal auf dem Steuerbus 210) auf 12 Ampere angehoben wird, wodurch die Lastanforderung von 24 Ampere Laststrom weiterhin erfüllt wird. Dies wird als eine Neuzuweisung des Laststroms an EF2 und EF3 für L1 bezeichnet. Während in diesem Beispiel zwei Ziel-EFs im Cluster_m identifiziert und modifiziert wurden, wird ein Fachmann erkennen, dass dieses Konzept auch für andere Kombinationen von Clustermitgliedern anwendbar ist.
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Das System 102 kann auch von 418 zu 402 übergehen und den Kanal für EF1 abschalten und einen Systembefehl/eine Systemwarnung erzeugen, der/die angibt, dass die an diesen cluster_m angeschlossene Last L1 nun auf die neue Stromgrenze von EF2 und EF3 begrenzt ist (d. h., dass cluster_m geändert wurde).
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Zurück zum EF-Gesundheitsermittlungsmodul 312, wird nun die Kategorie „Derated“ beschrieben. Nach Ablauf der vorprogrammierten Zeitdauer kann das Modul 312 zur Bestimmung des Zustands von Elektrofahrzeugen jedes Elektrofahrzeug als gedrosselt einstufen, wenn es feststellt, dass EFn_i die vorprogrammierte Stromlast-Erwartung für EFn überschritten hat, aber unter einer kritischen Stromschwelle für EFn liegt, während EFn_T innerhalb der vorprogrammierten Temperaturschwelle liegt.
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Zur Veranschaulichung der obigen Ausführungen wird nun das folgende, nicht begrenzte Beispiel für die Kategorie „Derated“ angeführt. Kehren wir zu dem oben beschriebenen Cluster_m zurück und betrachten ein Szenario, in dem EF1 noch nicht ausgefallen ist, aber das System 102 feststellt, dass EF1, EF2 und EF3 statt jeweils etwa 33 % des Lastbedarfs von 24 A Laststrom für L1 (das aktuelle Nutzungsprofil) gemäß der vorprogrammierten Konfiguration des Sicherungssatzes 180 80 % des Lastbedarfs von 24 A bereitstellen und die Temperatur von EF1 (EF1_T) innerhalb der Temperaturschwelle für EF1 liegt. Dies ist ein Beispiel für einen gedrosselten Zustand von EF1.
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Als Reaktion auf den festgestellten reduzierten Zustand von EF1 überwacht das System 102 weiterhin EF1_i und EF1_T. Zu einem bestimmten Zeitpunkt, z. B. während der vorprogrammierten Zeitdauer, ist es wahrscheinlich, dass entweder EF1_T den Schwellenwert für die Temperatur überschreitet oder das aktuelle Nutzungsprofil des Clusters_m sich verschlechtert; als Reaktion auf beides stellt das System 102 fest, dass EF1 in einen ausgefallenen Zustand eingetreten ist und EF1 nicht korrekt funktioniert. Als Reaktion auf diese Feststellung kann das System 102 zum oben beschriebenen Schritt 414 übergehen und eine oder mehrere Ziel-EFs im EF-Array dynamisch ändern.
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Die dynamische Änderung von EFs und die Möglichkeit, sie abzuschalten, wird als Reallokation von Sicherungen bezeichnet. Die durch diese Ausführungsformen bereitgestellte Fähigkeit zur Neuzuweisung von Sicherungen unterstützt Konstruktionen mit präzisem Leistungs-/Sicherungsansprechverhalten während transienter Bedingungen und unterstützt den Lastabwurf, um die Auswirkungen einer Sicherungszuweisung zu minimieren, wodurch eine flexible Energieverteilungsstrategie für eine intelligente Festkörper-EF-Lösung ermöglicht wird. Die durch diese Ausführungsformen bereitgestellte Kapazität zur Neuzuweisung von Sicherungen ermöglicht auch die Einbeziehung von Redundanz in Stromleitungen, so dass sicherheitskritische Lasten ohne Unterbrechung und ohne Leistungsminderung aufgrund eines Fehlers in einer oder zwei Leitungen versorgt werden können. Die Ausführungsformen rationalisieren auch die Anwendungen, indem sie den Verzicht auf zusätzliche Steuerungen ermöglichen.
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Nach der Beschreibung des Systems 102 wird deutlich, dass in verschiedenen Ausführungsformen ein oder mehrere Steuerschaltkreise 104 (auch als intelligente elektronische Steuergeräte (SEC) bezeichnet) an dieselbe Batteriequelle im Batteriemanagementsystem 182 angeschlossen sein können, wobei jeder von ihnen mit verschiedenen Lasten im Fahrzeug verbunden ist - dies könnte der Fall sein, wenn es mehr Lasten in den Systemen an Bord des Fahrzeugs 100 gibt als verfügbare Ausgänge vom Steuerschaltkreis 104 selbst. Das Fahrzeug benötigt z. B. 50 Cluster, die aus 150 einzelnen eFuses bestehen würden, und jeder Steuerschaltkreis 104 oder SEC hat 100 eFuses. In diesem Fall wären zwei Steuerschaltkreise 104 oder SECs erforderlich, um die elektrischen Systeme des Fahrzeugs 100 abzudecken.
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Das System 102 und das Verfahren zur Neuzuweisung elektronischer Sicherungen (EF), die so konfiguriert sind, dass sie einen Sicherungskabelbaum steuern, der mit mehreren Lasten verbunden ist, und die an Bord eines Fahrzeugs implementiert sind, stellen somit eine technologische Lösung für die technischen Probleme der vorhandenen Systeme dar, die auf mehrere intelligente EF angewiesen sind.
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Obwohl in der vorangegangenen detaillierten Beschreibung mindestens eine beispielhafte Ausführungsform vorgestellt wurde, sollte man sich darüber im Klaren sein, dass es eine Vielzahl von Varianten gibt. Es sollte auch gewürdigt werden, dass die beispielhafte Ausführungsform oder die beispielhaften Ausführungsformen nur Beispiele sind und nicht dazu gedacht sind, den Umfang, die Anwendbarkeit oder die Konfiguration der Offenbarung in irgendeiner Weise zu begrenzen. Vielmehr soll die vorstehende detaillierte Beschreibung dem Fachmann einen praktischen Leitfaden für die Umsetzung der beispielhaften Ausführungsform oder der beispielhaften Ausführungsformen an die Hand geben. Es können verschiedene Änderungen in der Funktion und Anordnung der Elemente vorgenommen werden, ohne dass der Umfang der Offenbarung, wie er in den beigefügten Ansprüchen und deren gesetzlichen Entsprechungen dargelegt ist, verlassen wird.
