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Der vorliegende Ansatz bezieht sich auf eine Energieversorgungseinrichtung für eine Fahrzeugkomponente für ein Fahrzeug und ein Verfahren zum Betreiben einer Energieversorgungseinrichtung.
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Sogenannte „Fail Operational Komponenten“ von Fahrzeugen werden über einen zweiten Kabelbaum mit der Fahrzeugbatterie verbunden. Diese Verkabelung inklusive der nötigen elektronischen Sicherungen ist aufwendig. Zudem ist die Verfügbarkeit dieser Architektur sehr schwer zu bewerten.
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Vor diesem Hintergrund schafft der vorliegende Ansatz eine verbesserte Energieversorgungseinrichtung für eine Fahrzeugkomponente für ein Fahrzeug und ein Verfahren zum Betreiben einer verbesserten Energieversorgungseinrichtung gemäß den Hauptansprüchen. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung.
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Die mit dem vorgestellten Ansatz erreichbaren Vorteile bestehen darin, dass eine einfache Architektur für ein Energiebordnetz für (hoch-) automatisiertes Fahren geschaffen wird, wobei Verfügbarkeits- und/oder Zustandsdaten von Fahrzeugkomponenten wie z. B. der Bremse ermittelt werden können.
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Eine Energieversorgungseinrichtung für eine Fahrzeugkomponente für ein Fahrzeug weist einen ersten Anschluss und/oder einen zweiten Anschluss zum elektrischen Verbinden mit einem ersten Komponentenanschluss der Fahrzeugkomponente und einen dritten Anschluss und/oder einen vierten Anschluss zum elektrischen Verbinden mit einem zweiten Komponentenanschluss der Fahrzeugkomponente auf. Ferner weist die Energieversorgungseinrichtung einen fünften Anschluss und/oder einen sechsten Anschluss zum elektrischen Verbinden mit einem Batterieanschluss einer Fahrzeugbatterie auf, wobei der erste Anschluss elektrisch leitfähig mit dem fünften Anschluss verbunden oder verbindbar ist und/oder der zweite Anschluss über einen ersten Schalter elektrisch leitfähig mit dem sechsten Anschluss verbunden oder verbindbar ist und/oder der zweite Anschluss über einen zweiten Schalter elektrisch leitfähig mit dem dritten Anschluss und/oder vierten Anschluss verbunden oder verbindbar ist. Ferner weist die Energieversorgungseinrichtung einen siebten Anschluss zum elektrischen Verbinden mit einem Fahrzeuggestell des Fahrzeugs auf, wobei der dritte Anschluss elektrisch leitfähig über einen dritten Schalter mit dem siebten Anschluss verbunden oder verbindbar ist und/oder der vierte Anschluss elektrisch leitfähig über einen vierten Schalter und/oder eine Energiespeichereinrichtung mit dem siebten Anschluss verbunden oder verbindbar ist.
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Bei der Fahrzeugkomponente kann es sich um eine operationale Fahrzeugkomponente wie eine Bremseinrichtung oder eine Lenkeinrichtung des Fahrzeugs handeln. Die Überwachungseinrichtung kann einen Mikrokontroller und/oder einen Spannungswächter umfassen. Ein dem Kommunikationsanschluss abgewandter Eingang der Überwachungseinrichtung kann zwischen dem zweiten Schalter und einem Kontaktpunkt zwischen dem zweiten Anschluss und dem ersten Schalter verbunden oder verbindbar sein. Die Energiespeichereinrichtung kann ein elektrochemischer Energiespeicher sein. Die Energiespeichereinrichtung kann dazu dienen, um eingespeiste Energie von der Fahrzeugbatterie zu speichern, um die Fahrzeugkomponente im Folgenden auch ohne ständige Verbindung zu der Fahrzeugbatterie betreiben zu können. Die Energieversorgungseinrichtung kann ein die Energieversorgungseinrichtung zumindest teilweise umfassendes Gehäuse aufweisen. Beispielsweise können lediglich die Anschlüsse aus dem Gehäuse ragen. Eine solche Energieversorgungseinrichtung ermöglicht vorteilhafterweise eine bauteilarme Energieversorgung der Fahrzeugkomponente über die Fahrzeugbatterie sowie eine Überwachung der Fahrzeugkomponente.
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Der vierte Anschluss kann elektrisch leitfähig über einen fünften Schalter und/oder eine weitere Energiespeichereinrichtung mit dem siebten Anschluss verbunden oder verbindbar sein. Auch die weitere Energiespeichereinrichtung kann ein elektrochemischer Energiespeicher sein. So können mehrere Energiespeicher zur Verfügung stehen.
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Beispielsweise können die Energiespeichereinrichtung und die weitere Energiespeichereinrichtung als elektrochemische Energiespeicher ausgeformt sein, die unterschiedliche Spannungen bereitstellen und/oder auf unterschiedlichen elektrochemischen Wandlerprinzipien basieren, insbesondere wobei die Energiespeichereinrichtung und/oder weitere Energiespeichereinrichtung als ein Lithium-Ionen-Akkumulator oder eine Brennstoffzelle ausgeformt sein kann. Alternativ können die Energiespeichereinrichtung und die weitere Energiespeichereinrichtung auf gleichen elektrochemischen Wandlerprinzipien basieren. Beispielsweise kann die Energiespeichereinrichtung ausgebildet sein, um eine Spannung von 12Volt oder 24 Volt bereitzustellen und/oder die weitere Energiespeichereinrichtung ausgebildet sein, um eine Spannung von 48 Volt bereitzustellen. Beispielsweise können die Energiespeichereinrichtung und weitere Energiespeichereinrichtung beide je als ein Lithium-Ionen-Akkumulator oder beide je als eine Brennstoffzelle ausgeformt sein.
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Es ist weiterhin von Vorteil, wenn gemäß einer Ausführungsform ein Verbindungspunkt zwischen dem zweiten Schalter und dem dritten Anschluss über ein Isolationsüberwachungsgerät mit einem weiteren Verbindungspunkt zwischen dem dritten Anschluss und dem dritten Schalter verbunden oder verbindbar ist. Ein solches Isolationsüberwachungsgerät kann dazu dienen, um einen Isolationszustand im Spannungsnetz zu überwachen, beispielsweise, um eine Unterschreitung eines minimalen Isolationswiderstandes zu erkennen.
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Gemäß einer Ausführungsform kann der Kommunikationsanschluss ausgebildet sein, um Informationen auf einen Fahrzeugbus bereitzustellen, insbesondere der als ein CAN-Bus ausgeformt sein kann. Beispielsweise kann der Kommunikationsanschluss ausgebildet sein, um Informationen auf einen standardisierten Fahrzeugbus bereitzustellen. Bei den Informationen kann es sich um von der Überwachungseinrichtung ermittelte Verfügbarkeits- und/oder Zustandsdaten der Fahrzeugkomponente handeln. Als ein CAN-Bus ist ein „Controller Area Network“-Bus zu verstehen. So kann eine schnelle und verlässliche Kommunikationsmöglichkeit realisiert sein.
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Von Vorteil ist eine Ausführungsform des hier vorgestellten Ansatzes, bei dem ein Kommunikationsanschluss zum elektrischen Verbinden mit einer Kommunikationseinrichtung des Fahrzeugs vorgesehen ist, wobei zwischen dem zweiten Anschluss und dem Kommunikationsanschluss eine Überwachungseinrichtung geschaltet ist, wobei die Überwachungseinrichtung ausgebildet ist, um Verfügbarkeits- und/oder Zustandsdaten der Fahrzeugkomponente zu ermitteln und zur Ausgabe über den Kommunikationsanschluss bereitzustellen. Die Überwachungseinrichtung kann im Betrieb somit vorteilhafterweise dazu dienen, um Verfügbarkeits- und/oder Zustandsdaten der Fahrzeugkomponente zu ermitteln und/oder zum Ausgeben über den Kommunikationsanschluss bereitzustellen. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil einer schnellen und effizienten Überwachungsmöglichkeit des Zustands der Fahrzeugkomponente.
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Ein Versorgungssystem weist eine Energieversorgungseinrichtung in einer der vorangehend beschriebenen Varianten und die Fahrzeugkomponente auf, die lösbar oder unlösbar mit der Energieversorgungseinrichtung elektrisch verbunden oder verbindbar ist. Auch ein solches Versorgungssystem realisiert die dem Ansatz zugrundeliegenden Vorteile.
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Ein Verfahren zum Betreiben einer Energieversorgungseinrichtung in einer der vorangehend beschriebenen Varianten weist einen Schritt des elektrischen Verbindens und einen Schritt des Ansteuerns auf. Im Schritt des elektrischen Verbindens wird die Energieversorgungseinrichtung mit der Fahrzeugkomponente und der Fahrzeugbatterie elektrisch verbunden. Im Schritt des Ansteuerns werden der erste Schalter, zweite Schalter, dritte Schalter und/oder vierte Schalter angesteuert, um die Energieversorgungseinrichtung zu betreiben. Im Schritt des elektrischen Verbindens können der erste Anschluss und/oder der zweite Anschluss mit dem ersten Komponentenanschluss der Fahrzeugkomponente und der dritte Anschluss und/oder vierte Anschluss mit dem zweiten Komponentenanschluss der Fahrzeugkomponente elektrisch verbunden werden. Ferner können im Schritt des elektrischen Verbindens der fünfte Anschluss und/oder sechste Anschluss mit dem Batterieanschluss der Fahrzeugbatterie elektrisch verbunden werden. Im Schritt des elektrischen Verbindens kann ferner der siebte Anschluss mit dem Fahrzeuggestell des Fahrzeugs elektrisch verbunden werden und/oder der Kommunikationsanschluss mit der Kommunikationseinrichtung des Fahrzeugs elektrisch verbunden werden. Im Schritt des Ansteuerns kann ferner die Überwachungseinrichtung in einen eingeschalteten Zustand gebracht oder gehalten werden. Wenn die Energieversorgungseinrichtung auch den fünften Schalter aufweist, kann im Schritt des Ansteuerns auch der fünfte Schalter angesteuert werden, um die Energieversorgungseinrichtung zu betreiben.
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Dieses Verfahren kann beispielsweise in Software oder Hardware oder in einer Mischform aus Software und Hardware beispielsweise in einem Steuergerät implementiert sein.
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Gemäß einer Ausführungsform können im Schritt des Ansteuerns der erste Schalter und/oder der zweiten Schalter angesteuert werden, sodass der erste Schalter und/oder zweite Schalter in einen geschlossenen Zustand gebracht oder gehalten werden, insbesondere wobei der dritte Schalter und/oder vierte Schalter angesteuert werden können, sodass der dritte Schalter und/oder vierte Schalter in einen geöffneten Zustand gebracht oder gehalten werden, um die Energieversorgungseinrichtung in einem Operationsmodus zu betreiben. Bei dem Operationsmodus kann es sich um einen normalen vorgesehenen Betriebsmodus der Energieversorgungseinrichtung handeln. Im Schritt des Ansteuerns kann optional auch das Isolationsüberwachungsgerät in einen ausgeschalteten Zustand gebracht oder gehalten werden, um die Energieversorgungseinrichtung in dem Operationsmodus zu betreiben. Wenn die Energieversorgungseinrichtung auch den fünften Schalter aufweist, kann im Schritt des Ansteuerns auch der fünfte Schalter angesteuert werden, sodass der fünfte Schalter in den geöffneten Zustand gebracht oder gehalten wird, um die Energieversorgungseinrichtung in dem Operationsmodus zu betreiben.
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Im Schritt des Ansteuerns kann gemäß einer Ausführungsform aber auch der erste Schalter angesteuert werden, sodass der erste Schalter in einen geschlossenen Zustand gebracht oder gehalten wird, insbesondere wobei der zweite Schalter, dritte Schalter und/oder vierte Schalter angesteuert werden können, sodass der zweite Schalter, dritte Schalter und/oder vierte Schalter in einen geöffneten Zustand gebracht oder gehalten werden, um die Energieversorgungseinrichtung in einem Testmodus zum Testen der Fahrzeugkomponente zu betreiben. Im Schritt des Ansteuerns kann optional auch das Isolationsüberwachungsgerät in einen eingeschalteten Zustand gebracht oder gehalten werden, um die Energieversorgungseinrichtung in dem Testmodus zum Testen der Fahrzeugkomponente zu betreiben. Wenn die Energieversorgungseinrichtung auch den fünften Schalter aufweist, kann im Schritt des Ansteuerns auch der fünfte Schalter angesteuert werden, sodass der fünfte Schalter in den geöffneten Zustand gebracht oder gehalten wird, um die Energieversorgungseinrichtung in dem Testmodus zum Testen der Fahrzeugkomponente zu betreiben.
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Im Schritt des Ansteuerns können gemäß einer Ausführungsform aber auch der erste Schalter und/oder der vierte Schalter angesteuert werden, sodass der erste Schalter und/oder vierte Schalter in einen geschlossenen Zustand gebracht oder gehalten werden, insbesondere wobei der zweite Schalter und/oder dritte Schalter angesteuert werden können, sodass der zweite Schalter und/oder dritte Schalter in einen geöffneten Zustand gebracht oder gehalten werden, um die Energieversorgungseinrichtung in einem Testmodus zum Testen der Energiespeichereinrichtung zu betreiben. Im Schritt des Ansteuerns kann optional auch das Isolationsüberwachungsgerät in einen eingeschalteten Zustand gebracht oder gehalten werden, um die Energieversorgungseinrichtung in dem Testmodus zum Testen der Energiespeichereinrichtung zu betreiben. Wenn die Energieversorgungseinrichtung auch den fünften Schalter aufweist, kann im Schritt des Ansteuerns auch der fünfte Schalter angesteuert werden, sodass der fünfte Schalter in den geöffneten Zustand gebracht oder gehalten wird, um die Energieversorgungseinrichtung in dem Testmodus zum Testen der Energiespeichereinrichtung zu betreiben.
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Wenn die Energieversorgungseinrichtung auch die weitere Energiespeichereinrichtung aufweist, können im Schritt des Ansteuerns der erste Schalter und/oder der fünfte Schalter angesteuert werden, sodass der erste Schalter und/oder der fünfte Schalter in einen geschlossenen Zustand gebracht oder gehalten werden, insbesondere wobei der zweite Schalter, dritte Schalter und/oder vierte Schalter angesteuert werden können, sodass der zweite Schalter, dritte Schalter und/oder vierte Schalter in einen geöffneten Zustand gebracht oder gehalten werden und/oder das Isolationsüberwachungsgerät in einen eingeschalteten Zustand gebracht oder gehalten wird, um die Energieversorgungseinrichtung in einem Testmodus zum Testen der weiteren Energiespeichereinrichtung zu betreiben.
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Im Schritt des Ansteuerns können gemäß einer Ausführungsform der zweite Schalter und/oder vierte Schalter angesteuert werden, sodass der zweite Schalter und/oder vierte Schalter in einen geschlossenen Zustand gebracht oder gehalten werden, insbesondere wobei der erste Schalter und/oder der dritte Schalter angesteuert werden können, sodass der erste Schalter und/oder der dritte Schalter in einen geöffneten Zustand gebracht oder gehalten werden, um die Energieversorgungseinrichtung in einen Fehlermodus zu setzen. Im Schritt des Ansteuerns kann optional auch das Isolationsüberwachungsgerät in einen ausgeschalteten Zustand gebracht oder gehalten werden, um die Energieversorgungseinrichtung in den Fehlermodus zu setzen. Wenn die Energieversorgungseinrichtung auch den fünften Schalter aufweist, kann im Schritt des Ansteuerns auch der fünfte Schalter angesteuert werden, sodass der fünfte Schalter in den geöffneten Zustand oder den geschlossenen Zustand gebracht oder gehalten wird, um die Energieversorgungseinrichtung in den Fehlermodus zu setzen.
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Im Schritt des Ansteuerns können gemäß einer Ausführungsform der erste Schalter, zweite Schalter, dritte Schalter und/oder vierte Schalter angesteuert werden, sodass der erste Schalter, zweite Schalter, dritte Schalter und/oder vierte Schalter in einen geschlossenen Zustand gebracht oder gehalten werden, um die Energieversorgungseinrichtung in einem Lademodus zum Laden der Energiespeichereinrichtung zu betreiben. Im Schritt des Ansteuerns kann optional auch das Isolationsüberwachungsgerät in einen ausgeschalteten Zustand gebracht oder gehalten werden, um die Energieversorgungseinrichtung in dem Lademodus zum Laden der Energiespeichereinrichtung zu betreiben. Wenn die Energieversorgungseinrichtung auch den fünften Schalter aufweist, kann im Schritt des Ansteuerns auch der fünfte Schalter angesteuert werden, sodass der fünfte Schalter in den geöffneten Zustand gebracht oder gehalten wird, um die Energieversorgungseinrichtung in dem Lademodus zum Laden der Energiespeichereinrichtung zu betreiben.
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Wenn die Energieversorgungseinrichtung auch die weitere Energiespeichereinrichtung aufweist, können im Schritt des Ansteuerns der erste Schalter, zweite Schalter, dritte Schalter und/oder fünfte Schalter angesteuert werden, sodass der erste Schalter, zweite Schalter, dritte Schalter und/oder fünfte Schalter in einen geschlossenen Zustand gebracht oder gehalten werden, insbesondere wobei der vierte Schalter angesteuert werden kann, sodass der vierte Schalter in einen geöffneten Zustand gebracht oder gehalten wird, und/oder das Isolationsüberwachungsgerät in einen ausgeschalteten Zustand gebracht oder gehalten wird, um die Energieversorgungseinrichtung in einem Lademodus zum Laden der weiteren Energiespeichereinrichtung zu betreiben.
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Der hier vorgestellte Ansatz schafft ferner ein Steuergerät, das ausgebildet ist, um die Schritte einer Variante eines hier vorgestellten Verfahrens in entsprechenden Einrichtungen durchzuführen, anzusteuern bzw. umzusetzen. Auch durch diese Ausführungsvariante des Ansatzes in Form eines Steuergeräts kann die dem Ansatz zugrunde liegende Aufgabe schnell und effizient gelöst werden.
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Ein Steuergerät kann ein elektrisches Gerät sein, das elektrische Signale, beispielsweise Sensorsignale verarbeitet und in Abhängigkeit davon Steuersignale ausgibt. Das Steuergerät kann eine oder mehrere geeignete Schnittstelle aufweisen, die hard- und/oder softwaremäßig ausgebildet sein können. Bei einer hardwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen beispielsweise Teil einer integrierten Schaltung sein, in der Funktionen des Steuergeräts umgesetzt sind. Die Schnittstellen können auch eigene, integrierte Schaltkreise sein oder zumindest teilweise aus diskreten Bauelementen bestehen. Bei einer softwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen Softwaremodule sein, die beispielsweise auf einem Mikrocontroller neben anderen Softwaremodulen vorhanden sind.
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Von Vorteil ist auch ein Computerprogrammprodukt mit Programmcode, der auf einem maschinenlesbaren Träger wie einem Halbleiterspeicher, einem Festplattenspeicher oder einem optischen Speicher gespeichert sein kann und zur Durchführung des Verfahrens nach einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen verwendet wird, wenn das Programm auf einem Computer oder einer Vorrichtung/Steuergerät ausgeführt wird.
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Ausführungsbeispiele des hier vorgestellten Ansatzes sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt:
- 1 eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs mit einer Energieversorgungseinrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel für eine Fahrzeugkomponente des Fahrzeugs;
- 2 eine schematische Darstellung einer Energieversorgungseinrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel;
- 3 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens gemäß einem Ausführungsbeispiel zum Betreiben einer Energieversorgungseinrichtung; und
- 4 eine Tabelle, in der Schalterstellungen für unterschiedliche Betriebsmodi einer Energieversorgungseinrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel dargestellt sind.
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In der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele des vorliegenden Ansatzes werden für die in den verschiedenen Figuren dargestellten und ähnlich wirkenden Elemente gleiche oder ähnliche Bezugszeichen verwendet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente verzichtet wird.
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1 zeigt eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs 100 mit einer Energieversorgungseinrichtung 105 gemäß einem Ausführungsbeispiel für eine Fahrzeugkomponente 110 des Fahrzeugs 100.
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Lediglich beispielhaft ist die Energieversorgungseinrichtung 105 gemäß diesem Ausführungsbeispiel an oder in dem Fahrzeug 100, hier beispielhaft an der Fahrzeugkomponente 110 des Fahrzeugs 100, angeordnet. Die Fahrzeugkomponente 110 ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel als eine operationale Fahrzeugkomponente ausgeformt, die hier lediglich beispielhaft als eine Bremseinrichtung oder Lenkeinrichtung ausgeformt ist. Bei dem Fahrzeug 100 handelt es sich gemäß einem Ausführungsbeispiel um ein teil- oder hochautomatisiert fahrbares Fahrzeug.
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Die Energieversorgungseinrichtung 105 weist einen ersten Anschluss A1 und/oder einen zweiten Anschluss A2 zum elektrischen Verbinden mit einem ersten Komponentenanschluss X1 der Fahrzeugkomponente 110 und einen dritten Anschluss A3 und/oder einen vierten Anschluss A4 zum elektrischen Verbinden mit einem zweiten Komponentenanschluss X2 der Fahrzeugkomponente 110 auf. Ferner weist die Energieversorgungseinrichtung 105 einen fünften Anschluss A5 und/oder einen sechsten Anschluss A6 zum elektrischen Verbinden mit einem Batterieanschluss einer Fahrzeugbatterie 115 auf, wobei der erste Anschluss A1 elektrisch leitfähig mit dem fünften Anschluss A5 verbunden oder verbindbar ist und/oder der zweite Anschluss A2 über einen ersten Schalter S1 elektrisch leitfähig mit dem sechsten Anschluss A6 verbunden oder verbindbar ist und/oder der zweite Anschluss A2 über einen zweiten Schalter S2 elektrisch leitfähig mit dem dritten Anschluss A3 und/oder vierten Anschluss A4 verbunden oder verbindbar ist. Ferner weist die Energieversorgungseinrichtung 105 einen siebten Anschluss A7 zum elektrischen Verbinden mit einem Fahrzeuggestell 120 des Fahrzeugs auf, wobei der dritte Anschluss A3 elektrisch leitfähig über einen dritten Schalter S3 mit dem siebten Anschluss A7 verbunden oder verbindbar ist und/oder der vierte Anschluss A4 elektrisch leitfähig über einen vierten Schalter S4 und/oder eine Energiespeichereinrichtung Batt A mit dem siebten Anschluss A7 verbunden oder verbindbar ist. Letztlich weist die Energieversorgungseinrichtung 105 optional einen Kommunikationsanschluss KA zum elektrischen Verbinden mit einer Kommunikationseinrichtung des Fahrzeugs 100 auf, wobei zwischen dem zweiten Anschluss A2 und dem Kommunikationsanschluss KA eine optionale Überwachungseinrichtung 130 geschaltet ist.
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Gemäß diesem Ausführungsbeispiel sind der erste Anschluss A1 und der fünfte Anschluss A5 direkt miteinander elektrisch verbunden. Der zweite Anschluss A2 ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel über den ersten Schalter S1 direkt elektrisch leitfähig mit dem sechsten Anschluss A6 verbunden oder verbindbar und/oder der zweite Anschluss A2 ist über den zweiten Schalter S2 direkt elektrisch leitfähig mit dem dritten Anschluss A3 und/oder vierten Anschluss A4 verbunden oder verbindbar. Der dritte Anschluss ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel direkt elektrisch leitfähig über den dritten Schalter S3 mit dem siebten Anschluss A7 verbunden oder verbindbar und/oder der vierte Anschluss A4 ist direkt elektrisch leitfähig über den vierten Schalter A4 und/oder die Energiespeichereinrichtung Batt A mit dem siebten Anschluss A7 verbunden oder verbindbar.
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Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist die Energieversorgungseinrichtung 105 in einem betriebsbereiten Zustand dargestellt, in dem die Energieversorgungseinrichtung 105 zwischen der Fahrzeugkomponente 110 und der Fahrzeugbatterie 115 elektrisch verbunden ist. Hierzu sind gemäß diesem Ausführungsbeispiel der erste Anschluss A1 und/oder zweite Anschluss A2 direkt mit dem ersten Komponentenanschluss X1 der Fahrzeugkomponente 110 elektrisch verbunden und der dritte Anschluss A3 und/oder vierte Anschluss A4 direkt mit dem zweiten Komponentenanschluss X2 der Fahrzeugkomponente 110 elektrisch verbunden. Ferner sind der fünfte Anschluss A5 und/oder sechste Anschluss A6 direkt mit dem Batterieanschluss einer Fahrzeugbatterie 115 elektrisch verbunden. Hierbei ist der fünfte Anschluss A5 gemäß diesem Ausführungsbeispiel mit einem ersten Batterieanschluss der Fahrzeugbatterie 115 und der sechste Anschluss A6 mit einem zweiten Batterieanschluss der Fahrzeugbatterie 115 elektrisch verbunden. Der siebte Anschluss A7 ist direkt mit dem Fahrzeuggestell 120 des Fahrzeugs 100 elektrisch verbunden und/oder der Kommunikationsanschluss KA direkt mit der Kommunikationseinrichtung des Fahrzeugs 100 elektrisch verbunden.
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Die Energieversorgungseinrichtung 105 kann zusammen mit der Fahrzeugkomponente 110 auch als Versorgungssystem 135 bezeichnet werden, wobei die Fahrzeugkomponente 110 lösbar oder unlösbar mit der Energieversorgungseinrichtung 105 elektrisch verbunden oder verbindbar ist.
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Die Überwachungseinrichtung 130 weist gemäß diesem Ausführungsbeispiel einen Mikrokontroller und/oder einen Spannungswächter auf. Die Überwachungseinrichtung 130 ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel ausgebildet, um Verfügbarkeits- und/oder Zustandsdaten der Fahrzeugkomponente 110 zu ermitteln und/oder zur Ausgabe über den Kommunikationsanschluss KA bereitzustellen. Ein dem Kommunikationsanschluss KA abgewandter Eingang 140 der Überwachungseinrichtung 130 ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel zwischen dem zweiten Schalter S2 und einem Kontaktpunkt KP zwischen dem zweiten Anschluss A2 und dem ersten Schalter S1 verbunden oder verbindbar. Die Energiespeichereinrichtung Batt A ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel als ein elektrochemischer Energiespeicher ausgeformt. Die Energieversorgungseinrichtung 105 weist gemäß diesem Ausführungsbeispiel ein die Energieversorgungseinrichtung 105 zumindest teilweise umfassendes Gehäuse 145 auf. Beispielsweise ragen lediglich die Anschlüsse A1, A2, A3, A4, A5, A6, A7, KA aus dem Gehäuse 145.
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Der vierte Anschluss A4 ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel elektrisch leitfähig über einen fünften Schalter S5 und/oder eine weitere Energiespeichereinrichtung Batt B mit dem siebten Anschluss A7 verbunden oder verbindbar. Auch die weitere Energiespeichereinrichtung Batt B ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel als ein elektrochemischer Energiespeicher ausgeformt.
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Beispielsweise sind Energiespeichereinrichtung Batt A und die weitere Energiespeichereinrichtung Batt B gemäß diesem Ausführungsbeispiel als elektrochemische Energiespeicher ausgeformt, die unterschiedliche Spannungen bereitstellen und/oder auf unterschiedlichen elektrochemischen Wandlerprinzipien basieren. Gemäß einem Ausführungsbeispiel sind die Energiespeichereinrichtung Batt A und/oder weitere Energiespeichereinrichtung Batt B als ein Lithium-Ionen-Akkumulator oder eine Brennstoffzelle ausgeformt. Gemäß einem alternativen Ausführungsbeispiel basieren die Energiespeichereinrichtung Batt A und die weitere Energiespeichereinrichtung Batt B auf gleichen elektrochemischen Wandlerprinzipien. Beispielsweise ist die Energiespeichereinrichtung Batt A ausgebildet, um eine Spannung von 12Volt oder 24 Volt bereitzustellen und/oder die weitere Energiespeichereinrichtung Batt B ausgebildet, um eine Spannung von 48 Volt bereitzustellen.
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Ein Verbindungspunkt VP zwischen dem zweiten Schalter S2 und dem dritten Anschluss A3 ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel über ein Isolationsüberwachungsgerät IMD mit einem weiteren Verbindungspunkt wVP zwischen dem dritten Anschluss A3 und dem dritten Schalter S3 verbunden oder verbindbar. Das Isolationsüberwachungsgerät IMD ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel ausgebildet, um einen Isolationszustand im Spannungsnetz zu überwachen, beispielsweise, um eine Unterschreitung eines minimalen Isolationswiderstandes zu erkennen.
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Der Kommunikationsanschluss KA ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel ausgebildet, um Informationen auf einen Fahrzeugbus 150 bereitzustellen, insbesondere der als ein CAN-Bus ausgeformt ist. Beispielsweise ist der Kommunikationsanschluss gemäß einem Ausführungsbeispiel ausgebildet, um Informationen auf einen standardisierten Fahrzeugbus bereitzustellen. Bei den Informationen handelt es sich gemäß einem Ausführungsbeispiel um von der Überwachungseinrichtung 130 ermittelte Verfügbarkeits- und/oder Zustandsdaten der Fahrzeugkomponente 110.
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Gezeigt ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel ferner ein Steuergerät 155, das ausgebildet ist, um zumindest ein Steuersignal 160 auszugeben, das ausgebildet ist, um den ersten Schalter S1, zweiten Schalter S2, dritten Schalter S3, vierten Schalter S4 und/oder fünften Schalter S5 und/oder die Überwachungseinrichtung 130 und/oder das Isolationsüberwachungsgerät IMD anzusteuern. Das Steuersignal 160 ist gemäß einem Ausführungsbeispiel ausgebildet, um den ersten Schalter S1, zweiten Schalter S2, dritten Schalter S3, vierten Schalter S4 und/oder fünften Schalter S5 zu schließen oder zu öffnen und/oder das Überwachungseinrichtung 130 einzuschalten oder auszuschalten und/oder das Isolationsüberwachungsgerät IMD einzuschalten oder auszuschalten. Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist das Steuergerät 155 ausgebildet, um unterschiedliche Steuersignale 160 zum Herbeiführen der in 3 und 4 beschriebenen unterschiedlichen Betriebsmodi der Energieversorgungseinrichtung 105 auszugeben.
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Ein zusätzlicher Verbindungspunkt zVP zwischen dem fünftem Anschluss A5 und der Fahrzeugbatterie 115 ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel elektrisch mit dem Fahrwerk 120 verbunden.
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Die hier vorgestellte Energieversorgungseinrichtung 105 realisiert vorteilhafterweise eine vereinfachte Architektur für ein Energiebordnetz für automatisiertes, beispielsweise hochautomatisiertes, Fahren. Im Betrieb der Energieversorgungseinrichtung 105 werden gemäß einem Ausführungsbeispiel Verfügbarkeits- bzw. Zustandsdaten von Fahrzeugkomponenten 110, beispielsweise in Form zumindest einer Fail Operational Komponente wie z. B. einer Fahrzeugbremse, ermittelt und übertragen. Die Energieversorgungseinrichtung 105 ist nachrüstbar, es ist also dank der Energieversorgungseinrichtung 105 eine schrittweise Automatisierung von Fahrzeugen 100 möglich.
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Die hier vorgestellte Energieversorgungseinrichtung 105 realisiert eine intelligente Energieversorgung, die englisch auch „Smart Energy Supply“, oder kurz „SES“, bezeichnet werden kann, und realisiert ferner eine Überwachungseinrichtung 130 für Fahrzeugkomponenten 110, die als „sogenannte „Fail Operational“-Komponenten ausgeformt sein können. Fail Operational bedeutet, dass die operationale Fahrzeugkomponente 110 im Fehlerfall weiterarbeitet. Die Fahrzeugkomponente 110 nimmt gemäß einem Ausführungsbeispiel im Fehlerfall keinen Fehlerzustand ein, sondern bleibt operativ. Um das zu erreichen, besteht die Fahrzeugkomponente 110 gemäß einem Ausführungsbeispiel mindestens aus drei Systemen, die ebenfalls über eine Fehlerdiagnose und Fehlerunterdrückung verfügen. Durch einen Vergleich der Systeme untereinander lässt sich herausfinden, dass ein Fehler vorliegt und auch welches System den Fehler hat. Einen solchen Anlagenaufbau kann man auch als fehlertolerant bezeichnen.
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Anders ausgedrückt realisiert die hier vorgestellte Energieversorgungseinrichtung 105 eine kleine „vor Ort-Notstromversorgung“ für Fail Operational Komponenten, z. B. für eine Bremse oder Lenkung, mit einem oder mehreren der folgenden Merkmale:
- - potentialfrei, also galvanisch getrennt, vom Fahrgestell 120, das auch als „Chassis“ bezeichnet werden kann, mit integrierter Isolationsüberwachung IMD
- - Anbau/Integration an die Fahrzeugkomponente 110 möglich, oder auch als separates Modul realisiert
- - ein oder zwei Energiespeicher, beispielsweise 12V oder 24 V und/oder 48V, Redundanz mit galvanischer Trennung
- - ASIL D (Automotive Safety Integrity Level D)
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Vorteile der Energieversorgungseinrichtung 105 sind:
- - eine Vereinfachung der Architektur im Energiebordnetz durch reduzierten Kabelbaum
- - die Energieversorgungseinrichtung 105 ist nachrüstbar, dadurch ist eine Erhöhung der automatisierten Fahrfunktionen/Komponenten möglich, z. B. ein Upgrade des SAE (Verband der Automobilingenieure) Levels von 3 nach 4
- - Service freundlich
- - sogenannte „Predictive Maintenance“-Informationen, also Informationen zur prädiktiven Instandhaltung, sind durch das Isolationsüberwachungsgerät IMD (Insulation Monitoring Device) möglich. Das Isolationsüberwachungsgerät IMD überwacht gemäß einem Ausführungsbeispiel den Isolationszustand im IT-Netz, das ein lokales Niederspannungsnetz ohne betriebsmäßig geerdeten Sternpunkt sein kann. Das Isolationsüberwachungsgerät IMD meldet gemäß einem Ausführungsbeispiel die Unterschreitung eines minimalen Isolationswiderstandes. Hierzu werden gemäß einem Ausführungsbeispiel eine Strom- oder Spannungsmessung gegen Erde durchgeführt (Symmetrieabweichung) und/oder symmetrische Isolationsfehler erkannt, was zusätzlich einen Prüfstrom erfordert. Im Fehlerfall, bei Überschreitung des Isolationsfehlerstromes, wird gemäß einem Ausführungsbeispiel entweder nur eine Warnung abgegeben oder auch eine Abschaltung des betreffenden Netzabganges durchgeführt.
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Dank der Energieversorgungseinrichtung 105 ist keine Verbindung von Fail Operational Komponenten 110 mit der Fahrzeugbatterie 115 über einen zweiten Kabelbaum nötig. Eine solche Verkabelung inklusive der nötigen elektronischen Sicherungen wie „ePDU“s (Enclosure Power Distribution Units) wäre aufwendig. Zudem ist die Verfügbarkeit dieser Architektur sehr schwer zu bewerten.
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Zusammengefasst enthält sie intelligente Energieversorgung eines oder mehrere der folgenden Merkmale:
- - die Überwachungseinrichtung 130 mit beispielsweise einem Mikrocontroller und/oder einem Spannungswächter
- - das Isolationsüberwachungsgerät IMD
- - eine, zwei oder mehr Energiespeichereinrichtungen Batt A, Batt B, beispielsweise in Form von Energiezellen, z. B. Lilon (Lithium-Ionen-Akkumulator) oder Brennstoffzelle
- - die elektronischen Schalter S1, S2, S3, S4 und/oder S5
- - das Gehäuse 145 mit Schnittstelle
- - den Kommunikationsanschluss KA, der eine Kommunikation über ein Datennetz, z. B. CAN (Controller Area Network), ermöglicht
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2 zeigt eine schematische Darstellung einer Energieversorgungseinrichtung 105 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Dabei kann es sich um die in 1 beschriebene Energieversorgungseinrichtung 105 handeln.
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3 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens 300 gemäß einem Ausführungsbeispiel zum Betreiben einer Energieversorgungseinrichtung. Dabei kann es sich um die in 1 oder 2 beschriebene Energieversorgungseinrichtung 105 handeln.
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Das Verfahren 300 weist einen Schritt 305 des elektrischen Verbindens und einen Schritt 310 des Ansteuerns auf. Im Schritt 305 des elektrischen Verbindens wird die Energieversorgungseinrichtung mit der Fahrzeugkomponente und der Fahrzeugbatterie elektrisch verbunden. Im Schritt 310 des Ansteuerns werden der erste Schalter, zweite Schalter, dritte Schalter und/oder vierte Schalter angesteuert, um die Energieversorgungseinrichtung zu betreiben. Der Schritt 310 des Ansteuerns ist von dem in 1 beschriebenen Steuergerät ansteuerbar.
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Im Schritt 305 des elektrischen Verbindens werden gemäß diesem Ausführungsbeispiel der erste Anschluss und/oder der zweite Anschluss mit dem ersten Komponentenanschluss der Fahrzeugkomponente und der dritte Anschluss und/oder vierte Anschluss mit dem zweiten Komponentenanschluss der Fahrzeugkomponente elektrisch verbunden. Ferner werden gemäß diesem Ausführungsbeispiel im Schritt 305 des elektrischen Verbindens der fünfte Anschluss und/oder sechste Anschluss mit dem Batterieanschluss der Fahrzeugbatterie elektrisch verbunden. Optional werden ferner gemäß diesem Ausführungsbeispiel im Schritt 305 des elektrischen Verbindens der siebte Anschluss mit dem Fahrzeuggestell des Fahrzeugs elektrisch verbunden und/oder der Kommunikationsanschluss mit der Kommunikationseinrichtung des Fahrzeugs elektrisch verbunden. Im Schritt des Ansteuerns wird gemäß einem Ausführungsbeispiel die Überwachungseinrichtung in einen eingeschalteten Zustand gebracht oder gehalten. Wenn die Energieversorgungseinrichtung auch den fünften Schalter aufweist, wird im Schritt 310 des Ansteuerns auch der fünfte Schalter angesteuert, um die Energieversorgungseinrichtung zu betreiben.
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Gemäß diesem Ausführungsbeispiel werden im Schritt 310 des Ansteuerns der erste Schalter und/oder der zweite Schalter angesteuert, sodass der erste Schalter und/oder zweite Schalter in einen geschlossenen Zustand gebracht oder gehalten werden, insbesondere wobei der dritte Schalter und/oder vierte Schalter angesteuert werden, sodass der dritte Schalter und/oder vierte Schalter in einen geöffneten Zustand gebracht oder gehalten werden, um die Energieversorgungseinrichtung in einem Operationsmodus zu betreiben. Bei dem Operationsmodus handelt gemäß diesem Ausführungsbeispiel um einen normalen vorgesehenen Betriebsmodus der Energieversorgungseinrichtung. Im Schritt 310 des Ansteuerns wird optional gemäß diesem Ausführungsbeispiel auch das Isolationsüberwachungsgerät in einen ausgeschalteten Zustand gebracht oder gehalten, um die Energieversorgungseinrichtung in dem Operationsmodus zu betreiben. Wenn die Energieversorgungseinrichtung auch den fünften Schalter aufweist, wird gemäß einem Ausführungsbeispiel im Schritt 310 des Ansteuerns auch der fünfte Schalter angesteuert, sodass der fünfte Schalter in den geöffneten Zustand gebracht oder gehalten wird, um die Energieversorgungseinrichtung in dem Operationsmodus zu betreiben.
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Gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel wird im Schritt 310 des Ansteuerns der erste Schalter angesteuert, sodass der erste Schalter in einen geschlossenen Zustand gebracht oder gehalten wird, insbesondere wobei der zweite Schalter, dritte Schalter und/oder vierte Schalter angesteuert werden, sodass der zweite Schalter, dritte Schalter und/oder vierte Schalter in einen geöffneten Zustand gebracht oder gehalten werden, um die Energieversorgungseinrichtung in einem Testmodus zum Testen der Fahrzeugkomponente zu betreiben. Im Schritt 310 des Ansteuerns wird optional gemäß einem Ausführungsbeispiel auch das Isolationsüberwachungsgerät in einen eingeschalteten Zustand gebracht oder gehalten, um die Energieversorgungseinrichtung in dem Testmodus zum Testen der Fahrzeugkomponente zu betreiben. Wenn die Energieversorgungseinrichtung auch den fünften Schalter aufweist, wird gemäß einem Ausführungsbeispiel im Schritt 310 des Ansteuerns auch der fünfte Schalter angesteuert, sodass der fünfte Schalter in den geöffneten Zustand gebracht oder gehalten wird, um die Energieversorgungseinrichtung in dem Testmodus zum Testen der Fahrzeugkomponente zu betreiben.
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Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel werden im Schritt 310 des Ansteuerns der erste Schalter und/oder der vierte Schalter angesteuert, sodass der erste Schalter und/oder vierte Schalter in einen geschlossenen Zustand gebracht oder gehalten werden, insbesondere wobei der zweite Schalter und/oder dritte Schalter angesteuert werden, sodass der zweite Schalter und/oder dritte Schalter in einen geöffneten Zustand gebracht oder gehalten werden, um die Energieversorgungseinrichtung in einem Testmodus zum Testen der Energiespeichereinrichtung zu betreiben. Im Schritt 310 des Ansteuerns wird optional gemäß einem Ausführungsbeispiel auch das Isolationsüberwachungsgerät in einen eingeschalteten Zustand gebracht oder gehalten, um die Energieversorgungseinrichtung in dem Testmodus zum Testen der Energiespeichereinrichtung zu betreiben. Wenn die Energieversorgungseinrichtung auch den fünften Schalter aufweist, wird gemäß einem Ausführungsbeispiel im Schritt 310 des Ansteuerns auch der fünfte Schalter angesteuert, sodass der fünfte Schalter in den geöffneten Zustand gebracht oder gehalten wird, um die Energieversorgungseinrichtung in dem Testmodus zum Testen der Energiespeichereinrichtung zu betreiben.
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Wenn die Energieversorgungseinrichtung auch die weitere Energiespeichereinrichtung aufweist, werden gemäß einem Ausführungsbeispiel im Schritt 310 des Ansteuerns der erste Schalter und/oder der fünfte Schalter angesteuert, sodass der erste Schalter und/oder der fünfte Schalter in einen geschlossenen Zustand gebracht oder gehalten werden, insbesondere wobei der zweite Schalter, dritte Schalter und/oder vierte Schalter angesteuert werden, sodass der zweite Schalter, dritte Schalter und/oder vierte Schalter in einen geöffneten Zustand gebracht oder gehalten werden und/oder das Isolationsüberwachungsgerät in einen eingeschalteten Zustand gebracht oder gehalten wird, um die Energieversorgungseinrichtung in einem Testmodus zum Testen der weiteren Energiespeichereinrichtung zu betreiben.
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Gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel werden im Schritt 310 des Ansteuerns der zweite Schalter und/oder vierte Schalter angesteuert, sodass der zweite Schalter und/oder vierte Schalter in einen geschlossenen Zustand gebracht oder gehalten werden, insbesondere wobei der erste Schalter und/oder der dritte Schalter angesteuert werden, sodass der erste Schalter und/oder der dritte Schalter in einen geöffneten Zustand gebracht oder gehalten werden, um die Energieversorgungseinrichtung in einen Fehlermodus zu setzen. Im Schritt 310 des Ansteuerns wird gemäß einem Ausführungsbeispiel optional auch das Isolationsüberwachungsgerät in einen ausgeschalteten Zustand gebracht oder gehalten, um die Energieversorgungseinrichtung in den Fehlermodus zu setzen. Wenn die Energieversorgungseinrichtung auch den fünften Schalter aufweist, wird gemäß einem Ausführungsbeispiel im Schritt des Ansteuerns auch der fünfte Schalter angesteuert, sodass der fünfte Schalter in den geöffneten Zustand oder den geschlossenen Zustand gebracht oder gehalten wird, um die Energieversorgungseinrichtung in den Fehlermodus zu setzen.
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Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel werden im Schritt 310 des Ansteuerns der erste Schalter, zweite Schalter, dritte Schalter und/oder vierte Schalter angesteuert, sodass der erste Schalter, zweite Schalter, dritte Schalter und/oder vierte Schalter in einen geschlossenen Zustand gebracht oder gehalten werden, um die Energieversorgungseinrichtung in einem Lademodus zum Laden der Energiespeichereinrichtung zu betreiben. Im Schritt 310 des Ansteuerns wird optional gemäß einem Ausführungsbeispiel auch das Isolationsüberwachungsgerät in einen ausgeschalteten Zustand gebracht oder gehalten, um die Energieversorgungseinrichtung in dem Lademodus zum Laden der Energiespeichereinrichtung zu betreiben. Wenn die Energieversorgungseinrichtung auch den fünften Schalter aufweist, wird gemäß einem Ausführungsbeispiel im Schritt 310 des Ansteuerns auch der fünfte Schalter angesteuert, sodass der fünfte Schalter in den geöffneten Zustand gebracht oder gehalten wird, um die Energieversorgungseinrichtung in dem Lademodus zum Laden der Energiespeichereinrichtung zu betreiben.
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Wenn die Energieversorgungseinrichtung auch die weitere Energiespeichereinrichtung aufweist, werden gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel im Schritt 310 des Ansteuerns der erste Schalter, zweite Schalter, dritte Schalter und/oder fünfte Schalter angesteuert, sodass der erste Schalter, zweite Schalter, dritte Schalter und/oder fünfte Schalter in einen geschlossenen Zustand gebracht oder gehalten werden, insbesondere wobei der vierte Schalter angesteuert wird, sodass der vierte Schalter in einen geöffneten Zustand gebracht oder gehalten wird, und/oder das Isolationsüberwachungsgerät in einen ausgeschalteten Zustand gebracht oder gehalten wird, um die Energieversorgungseinrichtung in einem Lademodus zum Laden der weiteren Energiespeichereinrichtung zu betreiben.
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Ferner können die hier vorgestellten Verfahrensschritte wiederholt sowie in einer anderen als in der beschriebenen Reihenfolge ausgeführt werden.
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4 zeigt eine Tabelle, in der Schalterstellungen für unterschiedliche Betriebsmodi einer Energieversorgungseinrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel dargestellt sind. Dabei kann es sich um die in 1 oder 2 beschriebene Energieversorgungseinrichtung 105 handeln, die zur Durchführung der Betriebsmodi ausgebildet ist.
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In einem ersten Betriebsmodus, der dem in 3 beschriebenen Operationsmodus 400 entspricht, sind der erste Schalter S1 und der zweite Schalter S2 geschlossen und das Isolationsüberwachungsgerät IMD ist ausgeschaltet. Optional sind der dritte Schalter S3, vierte Schalter S4 und/oder fünfte Schalter S5 in dem Operationsmodus 400 geöffnet. In einem zweiten Betriebsmodus, der dem in 3 beschriebenen Testmodus 405 zum Testen der Fahrzeugkomponente entspricht, ist der erste Schalter S1 geschlossen und das Isolationsüberwachungsgerät IMD ist eingeschaltet. Optional sind der zweite Schalter S2, dritte Schalter S3, vierte Schalter S4 und/oder fünfte Schalter S5 in dem Testmodus 405 zum Testen der Fahrzeugkomponente geöffnet. In einem dritten Betriebsmodus, der dem in 3 beschriebenen Testmodus 410 zum Testen der Energiespeichereinrichtung entspricht, sind der erste Schalter S1 und der vierte Schalter S4 geschlossen und das Isolationsüberwachungsgerät IMD ist eingeschaltet. Optional sind der zweite Schalter S2, dritte Schalter S3 und/oder fünfte Schalter S5 in dem Testmodus 410 zum Testen der Energiespeichereinrichtung geöffnet. In einem vierten Betriebsmodus, der dem in 3 beschriebenen Testmodus 415 zum Testen der weiteren Energiespeichereinrichtung entspricht, sind der erste Schalter S1 und der fünfte Schalter S5 geschlossen und das Isolationsüberwachungsgerät IMD ist eingeschaltet. Optional sind der zweite Schalter S2, dritte Schalter S3 und/oder vierte Schalter S4 in dem Testmodus 415 zum Testen der weiteren Energiespeichereinrichtung geöffnet. In einem fünften Betriebsmodus, der dem in 3 beschriebenen Fehlermodus 420 entspricht, sind der zweite Schalter S2, vierte Schalter S4 und/oder der fünfte Schalter S5 geschlossen und das Isolationsüberwachungsgerät IMD ist ausgeschaltet. Optional sind der erste Schalter S1, dritte Schalter S3 und/oder fünfte Schalter S5 in dem Fehlermodus 420 geöffnet. In einem sechsten Betriebsmodus, der dem in 3 beschriebenen Lademodus 425 zum Laden der Energiespeichereinrichtung entspricht, sind der erste Schalter S1, zweite Schalter S2, dritte Schalter S3 und vierte Schalter S4 geschlossen und das Isolationsüberwachungsgerät IMD ist ausgeschaltet. Optional ist der fünfte Schalter S5 in dem Lademodus 425 zum Laden der Energiespeichereinrichtung geöffnet. In einem siebten Betriebsmodus, der dem in 3 beschriebenen Lademodus 430 zum Laden der weiteren Energiespeichereinrichtung entspricht, sind der erste Schalter S1, zweite Schalter S2, dritte Schalter S3 und fünfte Schalter S5 geschlossen und das Isolationsüberwachungsgerät IMD ist ausgeschaltet. Optional ist der vierte Schalter S4 in dem Lademodus 430 zum Laden der weiteren Energiespeichereinrichtung geöffnet.
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Die beschriebenen und in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiele sind nur beispielhaft gewählt. Unterschiedliche Ausführungsbeispiele können vollständig oder in Bezug auf einzelne Merkmale miteinander kombiniert werden. Auch kann ein Ausführungsbeispiel durch Merkmale eines weiteren Ausführungsbeispiels ergänzt werden.
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Umfasst ein Ausführungsbeispiel eine „und/oder“-Verknüpfung zwischen einem ersten Merkmal und einem zweiten Merkmal, so ist dies so zu lesen, dass das Ausführungsbeispiel gemäß einer Ausführungsform sowohl das erste Merkmal als auch das zweite Merkmal und gemäß einer weiteren Ausführungsform entweder nur das erste Merkmal oder nur das zweite Merkmal aufweist.
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Bezugszeichenliste
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- A1
- erster Anschluss
- A2
- zweiter Anschluss
- A3
- dritter Anschluss
- A4
- vierter Anschluss
- A5
- fünfter Anschluss
- A6
- sechster Anschluss
- A7
- siebter Anschluss
- Batt A
- Energiespeichereinrichtung
- Batt B
- weitere Energiespeichereinrichtung
- IMD
- Isolationsüberwachungsgerät
- KA
- Kommunikationsanschluss
- KP
- Kontaktpunkt
- S1
- erster Schalter
- S2
- zweiter Schalter
- S3
- dritter Schalter
- S4
- vierter Schalter
- S5
- fünfter Schalter
- VP
- Verbindungspunkt
- wVP
- weiterer Verbindungspunkt
- X1
- erster Komponentenanschluss
- X2
- zweiter Komponentenanschluss
- zVP
- zusätzlicher Verbindungspunkt
- 100
- Fahrzeug
- 105
- Energieversorgungseinrichtung
- 110
- Fahrzeugkomponente
- 115
- Fahrzeugbatterie
- 120
- Fahrzeuggestell
- 130
- Überwachungseinrichtung
- 135
- Versorgungssystem
- 140
- Eingang der Überwachungseinrichtung
- 145
- Gehäuse
- 150
- Fahrzeugbus
- 155
- Steuergerät
- 160
- Steuersignal
- 300
- Verfahrens zum Betreiben einer Energieversorgungseinrichtung
- 305
- Schritt des elektrischen Verbindens
- 310
- Schritt des Ansteuerns
- 400
- Operationsmodus
- 405
- Testmodus zum Testen der Fahrzeugkomponente
- 410
- Testmodus zum Testen der Energiespeichereinrichtung
- 415
- Testmodus zum Testen der weiteren Energiespeichereinrichtung
- 420
- Fehlermodus
- 425
- Lademodus zum Laden der Energiespeichereinrichtung
- 430
- Lademodus zum Laden der weiteren Energiespeichereinrichtung
