DE102022200880B4 - Low-voltage supply arrangement for an automated or partially automated vehicle and method for operating a partially automated or partially automated vehicle - Google Patents
Low-voltage supply arrangement for an automated or partially automated vehicle and method for operating a partially automated or partially automated vehicle Download PDFInfo
- Publication number
- DE102022200880B4 DE102022200880B4 DE102022200880.4A DE102022200880A DE102022200880B4 DE 102022200880 B4 DE102022200880 B4 DE 102022200880B4 DE 102022200880 A DE102022200880 A DE 102022200880A DE 102022200880 B4 DE102022200880 B4 DE 102022200880B4
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- low
- supply
- voltage
- safety
- control device
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 19
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 claims abstract description 53
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 20
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 claims description 14
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 13
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 claims description 12
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 49
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 6
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 5
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 5
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- 206010009192 Circulatory collapse Diseases 0.000 description 2
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 2
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000007726 management method Methods 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 description 1
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 description 1
- 238000004590 computer program Methods 0.000 description 1
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B60R16/00—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for
- B60R16/02—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements
- B60R16/03—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements for supply of electrical power to vehicle subsystems or for
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L1/00—Supplying electric power to auxiliary equipment of vehicles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L3/00—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
- B60L3/0092—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption with use of redundant elements for safety purposes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
- B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
- B60L58/18—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries of two or more battery modules
- B60L58/20—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries of two or more battery modules having different nominal voltages
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W50/00—Details of control systems for road vehicle drive control not related to the control of a particular sub-unit, e.g. process diagnostic or vehicle driver interfaces
- B60W50/02—Ensuring safety in case of control system failures, e.g. by diagnosing, circumventing or fixing failures
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Transportation (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Human Computer Interaction (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
Abstract
Niedervolt-Versorgungsanordnung (1) für ein automatisiert oder teilautomatisiert fahrendes Fahrzeug (50), umfassend:- ein erstes Teilnetz (2) und ein zweites Teilnetz (3) mit jeweils mindestens einer Versorgungseinheit (20,30,40), wobei die mindestens eine Versorgungseinheit (20,30,40) einen DC/DC-Wandler (20-1,30-1,40-1) und einen Energiespeicher (20-2,30-2,40-2) umfasst, wobei der DC/DC-Wandler (20-1,30-1,40-1) auf einer Seite mit einer Hochvoltversorgung (51) verbunden werden kann oder verbunden ist und auf einer anderen Seite mit dem Energiespeicher (20-2,30-2,40-2) und einem Versorgungsbus (20-3,30-3,40-3) zum Versorgen von Niedervoltverbrauchern (21-x,31-x,41-x) verbunden ist,- eine erste Steuereinrichtung (4), eingerichtet zum Überwachen des ersten Teilnetzes (2),- eine zweite Steuereinrichtung (5), eingerichtet zum Überwachen des zweiten Teilnetzes (3), und wobei die Versorgungseinheiten (20,30,40) galvanisch voneinander getrennt sind, wobei die DC/DC-Wandler (20-1,30-1,40-1) und die Energiespeicher (20-2,30-2,40-2) eines Teilnetzes (2,3) sich von denen des anderen Teilnetzes (2,3) unterscheiden, und wobei sicherheitskritische Niedervoltverbraucher (21-x,31-x,41-x) redundant auf die Teilnetze (2,3) aufgeteilt sind.Low-voltage supply arrangement (1) for an automated or partially automated vehicle (50), comprising: - a first sub-network (2) and a second sub-network (3), each with at least one supply unit (20,30,40), wherein the at least one Supply unit (20,30,40) comprises a DC/DC converter (20-1,30-1,40-1) and an energy storage (20-2,30-2,40-2), the DC/DC -Converter (20-1.30-1.40-1) can be connected or is connected on one side to a high-voltage supply (51) and on the other side to the energy storage (20-2.30-2.40-2 ) and a supply bus (20-3,30-3,40-3) for supplying low-voltage consumers (21-x,31-x,41-x), - a first control device (4), set up to monitor the first Subnetwork (2), - a second control device (5), set up to monitor the second subnetwork (3), and wherein the supply units (20,30,40) are galvanically isolated from one another, the DC/DC converters (20-1 ,30-1,40-1) and the energy storage (20-2,30-2,40-2) of a sub-network (2,3) differ from those of the other sub-network (2,3), and safety-critical low-voltage consumers ( 21-x,31-x,41-x) are redundantly distributed among the subnetworks (2,3).
Description
Die Erfindung betrifft eine Niedervolt-Versorgungsanordnung für ein automatisiert oder teilautomatisiert fahrendes Fahrzeug und ein Verfahren zum Betreiben eines teilautomatisiert oder automatisiert fahrenden Fahrzeugs.The invention relates to a low-voltage supply arrangement for an automated or partially automated vehicle and a method for operating a partially automated or partially automated vehicle.
Das automatisierte Fahren ohne menschliche Rückfallebene stellt die automobile Elektrik vor große Herausforderungen. Der Energiebedarf der Umfeldsensoren wie Lidare, Radare oder Kameras zusammen mit Steuerrechnern zur Datenverarbeitung sowie zur Bahnplanung ist erheblich. Die Umfeldsensorik sowie Steuerrechner zur Datenverarbeitung werden derzeit durch eine Niedervolt-Batterie (in der Regel in 12 V-Technik) versorgt. Diese Niedervolt-Batterie wird von einem Spannungswandler gespeist, welcher an einer Hochvoltverkabelung einer Traktionsbatterie des (Elektro-)Fahrzeugs angebunden ist.Automated driving without a human fallback poses major challenges for automotive electrics. The energy requirement of environmental sensors such as lidars, radars or cameras together with control computers for data processing and path planning is considerable. The environmental sensors and control computers for data processing are currently powered by a low-voltage battery (usually 12 V technology). This low-voltage battery is powered by a voltage converter, which is connected to high-voltage cabling of a traction battery in the (electric) vehicle.
Die Steuerrechner für das automatisierte Fahren sind mit einer hohen Leistungsaufnahme im Niedervolt-Netz des Fahrzeugs Hochstromverbraucher mit einem hochdynamischen Lastprofil. Ändert sich beispielsweise ein Umfeld des Fahrzeugs sehr dynamisch (das Fahrzeug biegt z.B. in eine Straße mit sehr vielen Fußgängern auf der Fahrbahn ein, was sehr viele zu erkennende und bei der Bahnplanung zu verarbeitende Objekte mit sich bringt), so müssen sehr schnell deutlich mehr Daten ausgewertet werden. In diesem Fall erhöht sich auf Grund einer benötigten Rechenleistung die Stromaufnahme der Steuerrechner erheblich. Diese sprunghaft ansteigende Stromaufnahme bringt eine Unterspannung in der Niedervoltversorgung mit sich, sodass diese Unterspannung von der Niedervolt-Batterie und dem speisenden Spannungswandler dynamisch kompensiert werden muss. Verändert sich das Umfeld des Fahrzeugs, kann es aber sein, dass zusätzlich zu einer hohen Rechenleistung auch unmittelbar dynamische Lenk- und/oder Bremsmanöver ausgeführt werden müssen, was ebenfalls eine Unterspannung mit sich bringt. Diese dynamische Überlagerung muss von der Niedervolt-Versorgung in allen möglichen Betriebsfällen sicher beherrscht werden.The control computers for automated driving are high-current consumers with a high power consumption in the vehicle's low-voltage network and a highly dynamic load profile. For example, if the vehicle's environment changes very dynamically (e.g. the vehicle turns into a street with a lot of pedestrians on the road, which brings with it a lot of objects to be recognized and processed during path planning), significantly more data is required very quickly be evaluated. In this case, the power consumption of the control computers increases significantly due to the required computing power. This sharply increasing current consumption results in an undervoltage in the low-voltage supply, so that this undervoltage must be dynamically compensated for by the low-voltage battery and the supplying voltage converter. However, if the vehicle's environment changes, it may be that, in addition to high computing power, dynamic steering and/or braking maneuvers must also be carried out immediately, which also results in undervoltage. This dynamic superposition must be safely controlled by the low-voltage supply in all possible operating cases.
Die Niedervolt-Versorgung zum Betrieb der sicherheitsrelevanten Komponenten - Umfeldsensorik mit Datenverarbeitung, Lenkung und Bremse - sollte ferner so sicher sein, dass kein Einfachfehler das System derart beschädigen kann, dass ein automatisches sicheres Stillsetzen des Fahrzeugs (z.B. durch Abbremsen) durch das System nicht mehr möglich ist. Fehler im System müssen durch Diagnosefunktionen unmittelbar erkannt und zum automatischen Stillsetzen des Fahrzeugs führen.The low-voltage supply for operating the safety-relevant components - environmental sensors with data processing, steering and brakes - should also be so reliable that no simple error can damage the system to such an extent that the system can no longer safely stop the vehicle automatically (e.g. by braking). is possible. Errors in the system must be immediately detected by diagnostic functions and lead to the vehicle being stopped automatically.
Aus der
Aus der
Die
Die
Aus der
In der
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Niedervolt-Versorgungsanordnung für ein automatisiert oder teilautomatisiert fahrendes Fahrzeug und ein Verfahren zum Betreiben eines teilautomatisiert oder automatisiert fahrenden Fahrzeugs zu verbessern.The invention is based on the object of improving a low-voltage supply arrangement for an automated or partially automated vehicle and a method for operating a partially automated or partially automated vehicle.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Niedervolt-Versorgungsanordnung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 10 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.The object is achieved according to the invention by a low-voltage supply arrangement with the features of patent claim 1 and a method ren solved with the features of patent claim 10. Advantageous embodiments of the invention result from the subclaims.
Insbesondere wird eine Niedervolt-Versorgungsanordnung für ein automatisiert oder teilautomatisiert fahrendes Fahrzeug geschaffen, umfassend ein erstes Teilnetz und ein zweites Teilnetz mit jeweils mindestens einer Versorgungseinheit, wobei die mindestens eine Versorgungseinheit einen DC/DC-Wandler (Gleichspannungswandler) und ein Energiespeicher umfasst, wobei der DC/DC-Wandler auf einer Seite mit einer Hochvoltversorgung verbunden werden kann oder verbunden ist und auf einer anderen Seite mit dem Energiespeicher und einem Versorgungsbus zum Versorgen von Niedervoltverbrauchern verbunden ist, eine erste Steuereinrichtung, eingerichtet zum Überwachen des ersten Teilnetzes, eine zweite Steuereinrichtung, eingerichtet zum Überwachen des zweiten Teilnetzes, wobei die Versorgungseinheiten galvanisch voneinander getrennt sind, wobei die DC/DC-Wandler und die Energiespeicher eines Teilnetzes sich von denen des anderen Teilnetzes unterscheiden, und wobei sicherheitskritische Niedervoltverbraucher redundant auf die Teilnetze aufgeteilt sind.In particular, a low-voltage supply arrangement is created for an automated or partially automated vehicle, comprising a first sub-network and a second sub-network, each with at least one supply unit, wherein the at least one supply unit comprises a DC/DC converter (direct-voltage converter) and an energy storage device, wherein the DC/DC converter can be connected to a high-voltage supply on one side or is connected and is connected on the other side to the energy storage and a supply bus for supplying low-voltage consumers, a first control device, set up to monitor the first subnetwork, a second control device, set up to monitor the second subnetwork, the supply units being galvanically isolated from one another, the DC/DC converters and the energy storage of one subnetwork being different from those of the other subnetwork, and safety-critical low-voltage consumers being distributed redundantly among the subnetworks.
Ferner wird insbesondere ein Verfahren zum Betreiben eines teilautomatisiert oder automatisiert fahrenden Fahrzeugs zur Verfügung gestellt, wobei sicherheitskritische Niedervoltverbraucher mittels einer Niedervolt-Versorgungsanordnung gemäß einer der beschriebenen Ausführungsformen versorgt werden, wobei die Teilnetze überwacht werden, und wobei das Fahrzeug durch Ausführen eines Sicherheitsmanövers in einen sicheren Zustand gebracht wird, wenn ein Fehler in den Teilnetzen erkannt wird.Furthermore, in particular, a method for operating a partially automated or automated vehicle is provided, with safety-critical low-voltage consumers being supplied by means of a low-voltage supply arrangement according to one of the described embodiments, with the subnetworks being monitored, and with the vehicle being converted into a safe one by carrying out a safety maneuver State is brought when an error is detected in the subnets.
Die Niedervolt-Versorgungsanordnung und das Verfahren ermöglichen es, eine sichere Versorgung von sicherheitskritischen Niedervoltverbrauchern bereitzustellen. Durch das Aufteilen der Niedervoltverbraucher auf mehrere Teilnetze mit jeweils mindestens einer Versorgungseinheit kann ein Leistungsfluss auf mehrere DC/DC-Wandler verteilt werden. Dies ermöglicht es insbesondere, in Bezug auf eine Nennleistung kleiner dimensionierte und daher kostengünstigere DC/DC-Wandler zu verwenden (beispielsweise im Bereich von 2 bis 3 kW, insbesondere 2,4 kW im ersten Teilnetz und 2,8 kW im zweiten Teilnetz). Die Versorgungseinheiten, insbesondere die Versorgungsbusse der Versorgungseinheiten, sind galvanisch voneinander getrennt. Die galvanische Trennung erfolgt beispielsweise über einen Transformatorkern in den DC/DC-Wandlern. Die Versorgungseinheiten stellen insbesondere voneinander getrennte Versorgungsinseln dar. Ferner sind sicherheitskritische Niedervoltverbraucher, beispielsweise ein Lenksystem und/oder ein Bremssystem und/oder Steuerrechner für das automatisierte Fahren, redundant auf die zwei Teilnetze verteilt und werden über diese versorgt. Ein Einfachfehler führt daher nicht zu einem Ausfall der automatisierten Fahrfunktion des Fahrzeugs, sodass das Fahrzeug nach Auftreten eines Einfachfehlers noch in einen sicheren Zustand (insbesondere in einen Stillstand) überführt werden kann. Ferner werden die Teilnetze jeweils durch eine Steuereinrichtung überwacht, sodass Einfachfehler erkannt werden können und das Fahrzeug nach Erkennen eines Einfachfehlers in einen sicheren Zustand überführt werden kann. Hierzu überwachen die Steuereinrichtungen insbesondere zumindest einen Zustand der DC/DC-Wandler und der Energiespeicher in den Versorgungseinheiten. Insbesondere wird eine Spannung auf dem jeweiligen Versorgungsbus der Versorgungseinheiten überwacht. Ferner können auch die Niedervoltverbraucher überwacht werden und/oder selbst Überwachungsfunktionen ausüben. Die DC/DC-Wandler und die Energiespeicher eines Teilnetzes unterscheiden sich von denen des anderen Teilnetzes. Hierdurch können gleichartige Fehler, das heißt, Fehler mit gleicher Ursache („common cause“), die zu einem Ausfall beider (und ggf. weiterer) Teilnetze führen würden, verhindert werden. Beispielsweise können DC/DC-Wandler und Energiespeicher unterschiedlicher Bauart und/oder von unterschiedlichen Herstellern in den Teilnetzen verwendet werden. Im ersten Teilnetz können beispielsweise Blei-Akkumulatoren (z.B. Blei-Akkumulatoren mit Absorbent Glass Mat-[AGM]-Technologie) und im zweiten Teilnetz Lithiumionen-Akkumulatoren verwendet werden.The low-voltage supply arrangement and the method make it possible to provide a safe supply of safety-critical low-voltage consumers. By dividing the low-voltage consumers into several sub-networks, each with at least one supply unit, a power flow can be distributed across several DC/DC converters. This makes it possible, in particular, to use smaller and therefore more cost-effective DC/DC converters in relation to a nominal power (for example in the range from 2 to 3 kW, in particular 2.4 kW in the first sub-network and 2.8 kW in the second sub-network). The supply units, in particular the supply buses of the supply units, are galvanically isolated from one another. The galvanic isolation occurs, for example, via a transformer core in the DC/DC converters. The supply units represent, in particular, supply islands that are separate from one another. Furthermore, safety-critical low-voltage consumers, for example a steering system and/or a braking system and/or control computer for automated driving, are redundantly distributed over the two sub-networks and are supplied via them. A single error therefore does not lead to a failure of the vehicle's automated driving function, so that the vehicle can still be brought into a safe state (in particular into a standstill) after a single error occurs. Furthermore, the subnets are each monitored by a control device so that single errors can be detected and the vehicle can be transferred to a safe state after a single error has been detected. For this purpose, the control devices monitor in particular at least one state of the DC/DC converters and the energy storage in the supply units. In particular, a voltage on the respective supply bus of the supply units is monitored. Furthermore, the low-voltage consumers can also be monitored and/or carry out monitoring functions themselves. The DC/DC converters and energy storage of one sub-network are different from those of the other sub-network. This makes it possible to prevent similar errors, i.e. errors with the same cause (“common cause”) that would lead to a failure of both (and possibly other) subnetworks. For example, DC/DC converters and energy storage devices of different designs and/or from different manufacturers can be used in the subnetworks. For example, lead batteries (e.g. lead batteries with Absorbent Glass Mat [AGM] technology) can be used in the first subnetwork and lithium-ion batteries can be used in the second subnetwork.
Insgesamt kann eine Versorgung von sicherheitskritischen Niedervoltverbrauchern mittels der Niedervolt-Versorgungsanordnung und des Verfahrens verbessert werden.Overall, the supply of safety-critical low-voltage consumers can be improved using the low-voltage supply arrangement and the method.
Die Steuereinrichtungen überwachen insbesondere einen Zustand der DC/DC-Wandler und der Energiespeicher. Ferner können auch Zustände der Niedervoltverbraucher überwacht werden. Hierzu können insbesondere entsprechende Kommunikationsnachrichten, die beispielsweise Statusabfragen und/oder Statusmeldungen umfassen, mittels eines Kommunikationsbusses ausgetauscht werden, beispielsweise mittels eines CAN- und/oder LIN-Busses. Die Niedervolt-Versorgungsanordnung umfasst hierzu entsprechende Kommunikationsverbindungen, insbesondere Kommunikationsbusse (z.B. CAN- und/oder LIN-Busse).The control devices monitor in particular a state of the DC/DC converters and the energy storage. Furthermore, the status of the low-voltage consumers can also be monitored. For this purpose, in particular, corresponding communication messages, which include, for example, status queries and/or status messages, can be exchanged using a communication bus, for example using a CAN and/or LIN bus. For this purpose, the low-voltage supply arrangement includes corresponding communication connections, in particular communication buses (e.g. CAN and/or LIN buses).
Ein Fehler kann beispielsweise einen oder mehrere der folgenden Zustände umfassen: einen Ausfall eines Hauptsteuerrechners und/oder eines Zweitsteuerrechners, Ausfall oder Fehler einer der DC/DC-Wandler, Ausfall oder Fehler eines der Niedervoltverbraucher, insbesondere des Lenksystems und/oder des Bremssystems, Vorliegen einer Unterspannung, Vorliegen einer Überspannung, Vorliegen eines Kurzschlusses usw.An error can, for example, include one or more of the following states: a failure of a main control computer and/or a secondary control computer, failure or error of one of the DC/DC converters, failure or error of one of the low-voltage consumers, in particular the steering system and/or the braking system, presence of undervoltage, presence of overvoltage, presence of a short circuit, etc.
Es kann ferner vorgesehen sein, dass die Kommunikationsverbindungen zwischen den Steuereinrichtungen und den sicherheitskritischen Niedervoltverbrauchern ebenfalls unterschiedlich ausgeführt sind (z.B. unterschiedliche Technologie, Hersteller, Topologie etc.). Hierdurch können auch hier gleichartige Fehler („common cause“) verhindert werden. Hierdurch kann eine Sicherheit im Fehlerfall weiter gesteigert werden. Ferner können die Kommunikationsverbindungen auch redundant ausgeführt sein.It can also be provided that the communication connections between the control devices and the safety-critical low-voltage consumers are also designed differently (e.g. different technology, manufacturer, topology, etc.). This can also prevent similar errors (“common causes”). This can further increase security in the event of an error. Furthermore, the communication connections can also be designed redundantly.
Der Begriff Niedervolt soll in dieser Offenbarung insbesondere Spannungen bis 60 V bezeichnen, beispielsweise ~12 V oder ~48 V. Der Begriff Hochvolt soll in dieser Offenbarung insbesondere Bereiche oberhalb, insbesondere weit oberhalb, von 60 V bezeichnen, beispielsweise Bereiche von mehreren Hundert Volt, insbesondere -400 V oder -800 V.The term low voltage in this disclosure is intended to denote in particular voltages up to 60 V, for example ~12 V or ~48 V. The term high voltage in this disclosure is intended to denote in particular areas above, in particular far above, 60 V, for example areas of several hundred volts, especially -400V or -800V.
Die Steuereinrichtungen können als eine Kombination von Hardware und Software ausgebildet sein, beispielsweise als Programmcode, der auf einem Mikrocontroller oder Mikroprozessor ausgeführt wird. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass Teile einzeln oder zusammengefasst als anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC) und/oder feldprogrammierbares Gatterfeld (FPGA) ausgebildet sind.The control devices can be designed as a combination of hardware and software, for example as program code that is executed on a microcontroller or microprocessor. However, it can also be provided that parts are designed individually or combined as an application-specific integrated circuit (ASIC) and/or field-programmable gate array (FPGA).
Die DC/DC-Wandler, die Energiespeicher und die sicherheitskritischen Niedervoltverbraucher können insbesondere selbst Diagnosefunktionen ausführen und einen Zustand über eine Kommunikationsverbindung verschicken. Hierzu weisen die DC/DC-Wandler, die Energiespeicher und/oder die sicherheitskritischen Niedervoltverbraucher insbesondere entsprechend eingerichtete Steuerungen und, sofern für das Erfassen eines Zustands notwendig, entsprechend eingerichtete Sensoren auf.The DC/DC converters, the energy storage devices and the safety-critical low-voltage consumers can in particular carry out diagnostic functions themselves and send a status via a communication connection. For this purpose, the DC/DC converters, the energy storage devices and/or the safety-critical low-voltage consumers in particular have appropriately set-up controls and, if necessary for detecting a state, correspondingly set-up sensors.
Ein Energiespeicher ist insbesondere ein elektrischer Energiespeicher. Der Energiespeicher ist insbesondere eine Batterie. Der Energiespeicher kann jedoch auch ein anderer elektrischer Energiespeicher sein, beispielsweise ein Kondensator, insbesondere ein Superkondensator (Supercap).An energy storage is in particular an electrical energy storage. The energy storage is in particular a battery. However, the energy storage can also be another electrical energy storage, for example a capacitor, in particular a supercapacitor (supercap).
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Niedervolt-Versorgungsanordnung mindestens einen Halbleiterschalter aufweist, über den nicht-sicherheitskritische Niedervoltverbraucher mit dem Versorgungsbus einer der Versorgungseinheiten verbunden sind, und welche über diesen gesteuert von dem Versorgungsbus abgetrennt werden können. Hierdurch kann eine Leistungsaufnahme von nicht-sicherheitskritischen Niedervoltverbrauchern im Fehlerfall unterbunden werden, sodass nur noch die sicherheitskritischen Niedervoltverbraucher über den Versorgungsbus versorgt werden. Der mindestens eine Halbleiterschalter ist insbesondere mit der jeweiligen Steuereinrichtung verbunden und wird von dieser angesteuert. Es können auch mehrere Halbleiterschalter, beispielsweise für jede der Versorgungseinheiten, vorgesehen sein.In one embodiment, it is provided that the low-voltage supply arrangement has at least one semiconductor switch, via which non-safety-critical low-voltage consumers are connected to the supply bus of one of the supply units, and which can be disconnected from the supply bus in a controlled manner via this. This means that power consumption by non-safety-critical low-voltage consumers can be prevented in the event of a fault, so that only the safety-critical low-voltage consumers are supplied via the supply bus. The at least one semiconductor switch is in particular connected to the respective control device and is controlled by it. Several semiconductor switches can also be provided, for example for each of the supply units.
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass das zweite Teilnetz mindestens zwei Versorgungseinheiten aufweist, wobei der Versorgungsbus einer der mindestens zwei Versorgungseinheiten des zweiten Teilnetzes mit einem Hauptsteuerrechner und einer ersten Umfeldsensorik zum automatisierten Fahren verbunden ist und diese versorgt, wobei der Hauptsteuerrechner dazu eingerichtet ist, bei Bedarf ein Sicherheitsmanöver durchzuführen, wobei der Versorgungsbus der mindestens einen Versorgungseinheit des ersten Teilnetzes mit einem Zweitsteuerrechner und einer zweiten Umfeldsensorik verbunden ist und diese versorgt, wobei der Zweitsteuerrechner dazu eingerichtet ist, bei Bedarf ein Sicherheitsmanöver durchzuführen. Insbesondere ist vorgesehen, dass der Hauptsteuerrechner und die erste Umfeldsensorik die einzigen Niedervoltverbraucher an dem Versorgungsbus sind. Insbesondere sind andere sicherheitskritische Niedervoltverbraucher, insbesondere das Lenksystem und das Bremssystem, mit einem Versorgungsbus der anderen der mindestens zwei Versorgungseinheiten des zweiten Teilnetzes verbunden. Hierdurch kann eine Versorgung des Hauptsteuerrechners abgesichert werden, da diese nicht von anderen Niedrigvoltverbrauchern beeinträchtigt wird. Eine Unterspannung durch Ansteigen der Rechenleistung und ein simultanes Ansteigen einer Leistungsaufnahme durch andere sicherheitskritische Niedervoltverbraucher, insbesondere eines Lenksystems und eines Bremssystems, innerhalb einer einzigen Versorgungseinheit kann hierdurch verhindert werden.In one embodiment it is provided that the second subnetwork has at least two supply units, the supply bus of one of the at least two supply units of the second subnetwork being connected to a main control computer and a first environment sensor system for automated driving and supplying them, the main control computer being set up to do so If necessary, a security maneuver is to be carried out, the supply bus of the at least one supply unit of the first subnetwork being connected to a second control computer and a second environmental sensor system and supplying them, the second control computer being set up to carry out a security maneuver if necessary. In particular, it is provided that the main control computer and the first environment sensor system are the only low-voltage consumers on the supply bus. In particular, other safety-critical low-voltage consumers, in particular the steering system and the braking system, are connected to a supply bus of the other of the at least two supply units of the second subnetwork. In this way, a supply to the main control computer can be secured because it is not affected by other low-voltage consumers. This can prevent undervoltage due to an increase in computing power and a simultaneous increase in power consumption by other safety-critical low-voltage consumers, in particular a steering system and a braking system, within a single supply unit.
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die erste Steuereinrichtung und/oder die zweite Steuereinrichtung dazu eingerichtet sind, bei Erkennen eines Fehlerzustands in den Teilnetzen das Fahrzeug durch direktes Ansteuern zumindest eines Teils der sicherheitskritischen Niedervoltverbraucher in einen sicheren Zustand zu überführen. Hierdurch kann das Fahrzeug insbesondere auch bei Ausfall beider Steuerrechner in einen sicheren Zustand überführt werden. Insbesondere steuern die erste Steuereinrichtung oder die zweite Steuereinrichtung dann ein Lenksystem und/oder ein Bremssystem an. Insbesondere kann nach Feststellen eines Fehlers, beispielsweise des Ausfalls beider Steuerrechner, eine (Voll-)Bremsung des Fahrzeugs erfolgen, wozu die jeweilige Steuereinrichtung das Bremssystem entsprechend ansteuert.In one embodiment it is provided that the first control device and/or the second control device are set up to transfer the vehicle into a safe state by directly controlling at least some of the safety-critical low-voltage consumers when a fault condition is detected in the subnetworks. This means that the vehicle can be brought into a safe state, especially if both control computers fail. In particular, the first control device or the second control device then control a steering system and/or a braking system. In particular, after detecting an error, for example the failure of both control computers, the vehicle can be (fully) braked, for which the respective control device controls the braking system accordingly.
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die erste Steuereinrichtung und die zweite Steuereinrichtung dazu eingerichtet sind, sich gegenseitig zu überwachen und bei Erkennen eines Fehlers mindestens ein Sicherheitsmanöver zu veranlassen. Da zwei Steuereinrichtungen vorgesehen sind, können diese ihre jeweilige Funktion gegenseitig überwachen. Insbesondere kann ein solches Überwachen das Austauschen von Statusmeldungen über einen Kommunikationsbus, insbesondere einen CAN-Bus, umfassen. Ist eine Steuereinrichtung nicht mehr erreichbar bzw. übermittelt keine Statusmeldungen mehr, so kann die andere Steuereinrichtung eine Überführung des Fahrzeugs in einen sicheren Zustand veranlassen oder gemäß der voranstehend beschriebenen Ausführungsform selbst durchführen.In one embodiment it is provided that the first control device and the second control device are set up to monitor each other and to initiate at least one safety maneuver when an error is detected. Since two control devices are provided, they can mutually monitor their respective functions. In particular, such monitoring can include exchanging status messages via a communication bus, in particular a CAN bus. If a control device is no longer accessible or no longer transmits status messages, the other control device can arrange for the vehicle to be transferred to a safe state or can do this itself according to the embodiment described above.
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Steuereinrichtungen dazu eingerichtet sind, einen Ladezustand der Energiespeicher der Versorgungseinheiten zu überwachen, sodass eine vorgegebene Mindestversorgungsdauer zumindest der sicherheitskritischen Niedervoltverbraucher in den Versorgungseinheiten sichergestellt ist. Hierdurch kann sichergestellt werden, dass ein Überführen des Fahrzeugs in einen sicheren Zustand zu jeder Zeit erfolgen kann. Die Mindestversorgungsdauer ist insbesondere derart festgelegt, dass auch bei großer Leistungsaufnahme, beispielsweise im Kurzschlussfall, eine Spannung auf dem Versorgungsbus für die Mindestversorgungsdauer bereitgestellt werden kann. Die Mindestversorgungsdauer kann beispielsweise einige Sekunden, insbesondere 20 Sekunden oder mehr, betragen. Der Ladezustand wird mit an sich bekannten Verfahren bestimmt. Es wird dann fortlaufend überprüft, ob ein ausgehend von der vorgegebenen Mindestversorgungsdauer festgelegter Mindestladezustand vorliegt oder nicht. Ist dies nicht der Fall, so veranlasst die jeweilige Steuereinrichtung ein Nachladen des betroffenen Energiespeichers bis zum festgelegten Mindestladezustand.In one embodiment, it is provided that the control devices are set up to monitor a charge status of the energy storage units of the supply units, so that a predetermined minimum supply duration of at least the safety-critical low-voltage consumers in the supply units is ensured. This can ensure that the vehicle can be brought into a safe condition at any time. The minimum supply period is set in particular in such a way that even in the event of high power consumption, for example in the event of a short circuit, a voltage can be provided on the supply bus for the minimum supply period. The minimum supply duration can be, for example, a few seconds, in particular 20 seconds or more. The state of charge is determined using methods known per se. It is then continuously checked whether a minimum charge level is present based on the specified minimum supply period or not. If this is not the case, the respective control device causes the affected energy storage unit to be recharged up to the specified minimum charge level.
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Niedervolt-Versorgungsanordnung einen Wartungs-Trennstecker aufweist, wobei für jede Versorgungseinheit eine Spannung der Energiespeicher über den Wartungs-Trennstecker zu einem Erfassungskontakt des jeweiligen DC/DC-Wandlers geführt ist, und wobei die DC/DC-Wandler dazu eingerichtet sind, außer Betrieb zu gehen, wenn am Erfassungskontakt erfasst wird, dass der Wartungs-Trennstecker gezogen ist. Hierdurch kann verhindert werden, dass die DC/DC-Wandler einen Leistungsfluss aus den Energiespeichern in Richtung der Hochvoltversorgung, d.h., in ein Hochvoltnetz verursachen. Hierdurch kann eine Sicherheit bei Wartungsarbeiten erhöht werden.In one embodiment it is provided that the low-voltage supply arrangement has a maintenance isolating plug, with a voltage from the energy storage for each supply unit being routed via the maintenance isolating plug to a detection contact of the respective DC/DC converter, and wherein the DC/DC Converters are set up to go out of operation if the detection contact detects that the maintenance disconnect plug is pulled. This can prevent the DC/DC converters from causing a power flow from the energy storage towards the high-voltage supply, i.e. into a high-voltage network. This can increase safety during maintenance work.
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Versorgungseinheiten der Teilnetze jeweils eine Sicherheitsanforderungsstufe gemäß Automotive Safety Integrity Level (ASIL) B erfüllen (insbesondere gemäß ISO 26262 in der am Anmeldetag gültigen Fassung). Insgesamt erreicht die Niedervolt-Versorgungsanordnung dann eine Sicherheitsanforderungsstufe gemäß ASIL D.In one embodiment, it is provided that the supply units of the subnetworks each meet a safety requirement level in accordance with Automotive Safety Integrity Level (ASIL) B (in particular in accordance with ISO 26262 in the version valid on the filing date). Overall, the low-voltage supply arrangement then achieves a safety requirement level in accordance with ASIL D.
Ferner wird auch ein Fahrzeug geschaffen, umfassend eine Niedervolt-Versorgungsanordnung nach einer der beschriebenen Ausführungsformen. Das Fahrzeug ist insbesondere ein Kraftfahrzeug, insbesondere ein Elektro- oder Hybridfahrzeug. Das Fahrzeug kann grundsätzlich jedoch auch ein anderes (elektrifiziertes) Land-, Schienen-, Wasser-, Luft- oder Raumfahrzeug sein, beispielsweise eine Drohne oder ein Lufttaxi.Furthermore, a vehicle is also created, comprising a low-voltage supply arrangement according to one of the described embodiments. The vehicle is in particular a motor vehicle, in particular an electric or hybrid vehicle. In principle, however, the vehicle can also be another (electrified) land, rail, water, air or space vehicle, for example a drone or an air taxi.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Figur näher erläutert. Hierbei zeigt:
-
1 eine schematische Darstellung von Ausführungsformen der Niedervolt-Versorgungsanordnung für ein automatisiert oder teilautomatisiert fahrendes Fahrzeug.
-
1 a schematic representation of embodiments of the low-voltage supply arrangement for an automated or partially automated vehicle.
Die
Die Niedervolt-Versorgungsanordnung 1 umfasst ein erstes Teilnetz 2 und ein zweites Teilnetz 3. Das erste Teilnetz 2 weist eine Versorgungseinheit 20 auf. Das zweite Teilnetz 3 weist zwei Versorgungseinheiten 30, 40 auf.The low-voltage supply arrangement 1 comprises a
Die Versorgungseinheiten 20, 30, 40 umfassen jeweils einen DC/DC-Wandler 20-1, 30-1, 40-1 und einen Energiespeicher 20-2, 30-2, 40-2. Die DC/DC-Wandler 20-1, 30-1, 40-1 sind auf einer Seite mit der Hochvoltversorgung 51, insbesondere mit der Hochvoltbatterie 52 des Fahrzeugs 50, verbunden. Auf einer anderen Seite sind die DC/DC-Wandler 20-1, 30-1, 40-1 mit dem Energiespeicher 20-2, 30-2, 40-2 und einem Versorgungsbus 20-3, 30-3, 40-3 zum Versorgen von Niedervoltverbrauchern 21-x, 31-x, 41-x verbunden.The
Sicherheitskritische Niedervoltverbraucher 21-x, 31-x, 41-x sind redundant auf die Teilnetze 2, 3 aufgeteilt. Die sicherheitskritischen Niedervoltverbraucher 21-x, 31-x, 41-x umfassen Lenksysteme 21-1, 41-1 und Bremssysteme 21-2, 41-2. Ein Hauptsteuerrechner 31-3 (und eine von diesem verwendete erste Umfeldsensorik 31-4) ist als einziger sicherheitskritischer Niedervoltverbraucher 31-x mit dem Versorgungsbus 30-3 der Versorgungseinheit 30 verbunden. Ein Zweitsteuerrechner 21-3 (und eine von diesem verwendete, zweite Umfeldsensorik 21-4) ist mit dem Versorgungsbus 20-3 der Versorgungseinheit 20 verbunden.Safety-critical low-voltage consumers 21-x, 31-x, 41-x are redundant on
Der Hauptsteuerrechner 31-3 ist dazu eingerichtet, bei Bedarf ein Sicherheitsmanöver durchzuführen. Der Zweitsteuerrechner 31-3 ist ebenfalls dazu eingerichtet, bei Bedarf ein Sicherheitsmanöver durchzuführen.The main control computer 31-3 is set up to carry out a safety maneuver if necessary. The second control computer 31-3 is also set up to carry out a safety maneuver if necessary.
Die Versorgungseinheiten 20, 30, 40 sind galvanisch voneinander getrennt. Dies erfolgt insbesondere über einen jeweiligen Transformatorkern der DC/DC-Wandler 20-1, 30-1, 40-1. Vorhandene Kommunikationsleitungen sind insbesondere hochohmig, können zusätzlich aber auch Optokoppler und/oder Lichtleiter umfassen, die einen Ladungsfluss unterbinden.The
Es insbesondere vorgesehen, dass die Versorgungseinheiten 20, 30, 40 der Teilnetze 2, 3 jeweils eine Sicherheitsanforderungsstufe gemäß ASIL B erfüllen.In particular, it is provided that the
Ferner umfasst die Niedervolt-Versorgungsanordnung 1 eine erste Steuereinrichtung 4, die dazu eingerichtet ist, das erste Teilnetz 2 zu überwachen. Die erste Steuereinrichtung 4 ist hierzu über mindestens eine Kommunikationsverbindung 4-1, 4-2, insbesondere über Kommunikationsbusse (z.B. CAN-Bus und/oder LIN-Bus), mit dem DC/DC-Wandler 20-1 und dem Energiespeicher 20-2 sowie den Niedervoltverbrauchern 21-1, 21-2, 21-3, 21-4 verbunden.Furthermore, the low-voltage supply arrangement 1 includes a
Weiter umfasst die Niedervolt-Versorgungsanordnung 1 eine zweite Steuereinrichtung 5, die dazu eingerichtet ist, das zweite Teilnetz 3 zu überwachen. Die zweite Steuereinrichtung 5 ist hierzu über mindestens eine Kommunikationsverbindung 5-1, 5-2, 5-3, 5-4, insbesondere über Kommunikationsbusse (z.B. CAN-Bus und/oder LIN-Bus), mit den DC/DC-Wandlern 30-1, 40-1 und den Energiespeichern 30-2, 40-2 sowie den Niedervoltverbrauchern 31-3, 34-4, 41-1, 21-2 verbunden.The low-voltage supply arrangement 1 further comprises a
Die erste Steuereinrichtung 4 und die zweite Steuereinrichtung 5 sind über Kommunikationsverbindungen 4-3, 4-4, 5-5 (z.B. CAN- oder LIN-Bus) miteinander und mit dem Applikations-Server 53 verbunden.The
Der DC/DC-Wandler 20-1 und der Energiespeicher 20-2 des ersten Teilnetzes 2 unterscheiden sich von den DC/DC-Wandlern 30-1, 40-1 bzw. Energiespeichern 30-2, 40-2 des zweiten Teilnetzes 3. So ist der DC/DC-Wandler 20-1 beispielsweise ein OCDC/DC-Wandler, der zusätzlich zu einem DC/DC-Wandler mit einer Leistung von 2,4 kW noch eine Ladeelektronik zum Laden der Hochvoltbatterie 52 bereitstellt. Die DC/DC-Wandler 30-1, 40-1 sind beispielsweise für eine Leistung von 2,8 kW ausgelegt. Insbesondere können sich auch die Hersteller und/oder Bauteile bzw. Komponenten sowie eine Verschaltung der DC/DC-Wandler 20-1, 30-1, 40-1 voneinander unterscheiden. Durch die Unterschiede soll insbesondere das Auftreten von gleichartigen Fehlern unterbunden werden. Der Energiespeicher 20-2 ist insbesondere ein Bleiakkumulator (z.B. ein Blei-AGM-Akkumulator), die Energiespeicher 30-2, 40-2 sind insbesondere Lithiumionen-Batterien. Die Energiespeicher 20-2, 30-2, 40-2 können grundsätzlich jedoch (zumindest teilweise) auch andere elektrische Energiespeicher sein, beispielsweise Kondensatoren, insbesondere Superkondensatoren (Supercaps).The DC/DC converter 20-1 and the energy storage 20-2 of the
Es kann vorgesehen sein, dass die Niedervolt-Versorgungsanordnung 1 Halbleiterschalter 20-4, 40-4 aufweist, über den nicht-sicherheitskritische Niedervoltverbraucher 22, 42 mit dem Versorgungsbus 20-3, 40-3 der Versorgungseinheiten 20, 40 verbunden sind und welche über diesen gesteuert von dem Versorgungsbus 20-3, 40-3 abgetrennt werden können.It can be provided that the low-voltage supply arrangement 1 has semiconductor switches 20-4, 40-4, via which non-safety-critical low-
Es kann vorgesehen sein, dass die erste Steuereinrichtung 4 und/oder die zweite Steuereinrichtung 5 dazu eingerichtet sind, bei Erkennen eines Fehlerzustands in den Teilnetzen das Fahrzeug 50 durch direktes Ansteuern zumindest eines Teils der sicherheitskritischen Niedervoltverbraucher 21-x, 31-x, 41-x in einen sicheren Zustand zu überführen. Insbesondere erkennen die Steuereinrichtungen 4, 5 fehlerhafte Zustände der DC/DC-Wandler 20-1, 30-1, 40-1, der Energiespeicher 20-2, 30-2, 40-2 und der sicherheitskritischen Niedervoltverbraucher 21-x, 31-x, 41-x und überwachen diese. Die Steuereinrichtungen 4, 5 werden insbesondere dann aktiv, wenn das Überführen in einen sicheren Zustand nicht mehr von den Steuerrechnern 21-3, 31-3 durchgeführt werden kann, beispielsweise, wenn diese ausgefallen sind. Die Steuereinrichtungen 4, 5 steuern dann insbesondere direkt zumindest die Bremssysteme 21-2, 41-2 an, um eine (Voll-)Bremsung des Fahrzeuges 50 zu bewirken.It can be provided that the
Es kann vorgesehen sein, dass die erste Steuereinrichtung 4 und die zweite Steuereinrichtung 5 dazu eingerichtet sind, sich gegenseitig zu überwachen und bei Erkennen eines Fehlers mindestens ein Sicherheitsmanöver zu veranlassen. Die Steuereinrichtungen 4, 5 sind hierzu insbesondere über die Kommunikationsverbindung 5-5, insbesondere über einen Kommunikationsbus (z.B. CAN-Bus), miteinander verbunden. Beispielsweise können in regelmäßigen Abständen Statusmeldungen ausgetauscht werden. Werden keine Statusmeldungen mehr empfangen und/oder erfolgt keine Rückmeldung mehr von einer Steuereinrichtung 4, 5, so kann die jeweils andere Steuereinrichtung 4, 5 mindestens ein Sicherheitsmanöver veranlassen, um das Fahrzeug 50 in einen sicheren Zustand zu überführen. Beispielsweise kann die jeweilige Steuereinrichtung 4, 5 hierzu das mindestens eine Sicherheitsmanöver über die Steuerrechner 21-3, 31-3 veranlassen oder das mindestens eine Sicherheitsmanöver direkt durch Ansteuern der Bremssysteme 21-2, 41-2 und/oder der Lenksysteme 21-1, 41-1 durchführen.It can be provided that the
Es kann vorgesehen sein, dass die Steuereinrichtungen 4, 5 dazu eingerichtet sind, einen Ladezustand der Energiespeicher 20-2, 30-2, 40-2 der Versorgungseinheiten 20, 30, 40 zu überwachen, sodass eine vorgegebene Mindestversorgungsdauer zumindest der sicherheitskritischen Niedervoltverbraucher 21-x, 31-x, 41-x in den Versorgungseinheiten 20, 30, 40 sichergestellt ist. Das Bestimmen des Ladezustands erfolgt insbesondere in an sich bekannter Weise durch Aufintegrieren/Bilanzieren eines an den Energiespeichern 20-2, 30-2, 40-2 erfassten Ladungs- bzw. Leistungsflusses. Unterschreitet ein derart bestimmter Ladezustand eines Energiespeichers 20-2, 30-2, 40-2 einen in Abhängigkeit von der vorgegebenen Mindestversorgungsdauer vorgegebenen Mindestladezustand, so veranlassen die Steuereinrichtungen 4, 5 das Nachladen der betroffenen Energiespeicher 20-2, 30-2, 40-2. Der Mindestladezustand wird beispielsweise mit Hilfe von empirisch gewonnenen Daten für die vorgegebene Mindestversorgungsdauer und/oder mit Hilfe von Simulationen bestimmt.It can be provided that the
Es kann vorgesehen sein, dass die Niedervolt-Versorgungsanordnung 1 einen Wartungs-Trennstecker 6 aufweist, wobei für jede Versorgungseinheit 20, 30, 40 eine Spannung der Energiespeicher 20-2, 30-2, 40-2 über den Wartungs-Trennstecker 6 zu einem Erfassungskontakt des jeweiligen DC/DC-Wandlers 20-1, 30-1, 40-1 geführt ist, und wobei die DC/DC-Wandler 20-1, 30-1, 40-1 dazu eingerichtet sind, außer Betrieb zu gehen, wenn am Erfassungskontakt erfasst wird, dass der Wartungs-Trennstecker 6 gezogen ist. In der schematisch gezeigten Ausführungsform ist der Trennstecker 6 dreipolig ausgeführt. An dem jeweiligen Erfassungskontakt der DC/DC-Wandler 20-1, 30-1, 40-1 erfolgt insbesondere eine Spannungsmessung. Ergibt eine solche Spannungsmessung eine Spannung von 0 V (d.h. der Wartungs-Stecker 6 ist gezogen), so geht der jeweilige DC/DC-Wandler 20-1, 30-1, 40-1 außer Betrieb.It can be provided that the low-voltage supply arrangement 1 has a
Nachfolgend werden beispielhaft einige Szenarien beschrieben, in denen Fehler in den Versorgungseinheiten 20, 30, 40 auftreten. Die Szenarien dienen zur Verdeutlichung von Ausführungsformen des Verfahrens zum Betreiben eines teilautomatisiert oder automatisiert fahrenden Fahrzeugs 50.Some scenarios in which errors occur in the
Beispielszenario 1:Example scenario 1:
In dem Beispielszenario tritt eine Unterspannung auf dem Versorgungsbus 20-3 auf, weil der DC/DC-Wandler 20-1 ausgefallen ist und/oder ein Kurzschluss aufgetreten ist.In the example scenario, an undervoltage occurs on the supply bus 20-3 because the DC/DC converter 20-1 has failed and/or a short circuit has occurred.
In der Folge wird dieser Zustand bzw. ein Fehler an mehreren Stellen erkannt:
- - Erkennung an dem Energiespeicher 20-2 und Weiterleitung über die Kommunikationsverbindungen 4-2, 4-4 an
die erste Steuereinrichtung 4 und den Applikations-Server 53, Weiterleitung andie zweite Steuereinrichtung 5 über die Kommunikationsverbindung 5-5; - - Erkennung durch den DC/DC-Wandler 20-1 und Meldung über die Kommunikationsverbindung 4-1 an
die erste Steuereinrichtung 4; - - Erkennung durch das Lenksystem 21-1 und das Bremssystem 21-2 und Meldung über die Kommunikationsverbindung 4-1 an
die erste Steuereinrichtung 4; - - Erkennung durch den Zweitsteuerrechner 21-3 und Meldung an
die erste Steuereinrichtung 4 über eine Kommunikationsverbindung (nicht gezeigt); - - Erkennung eines Bus-Timeouts der sicherheitskritischen Niedervoltverbraucher 21-
x der Versorgungseinheit 20 durch die 4, 5, wenn die Spannung zusammengebrochen ist und die Niedervoltverbraucher 21-x nicht mehr aktiv sind;Steuereinrichtungen - - Weiterleitung eines Zustands der ersten Steuereinrichtung 4 an
die zweite Steuereinrichtung 5 und andersherum.
- - Detection on the energy storage device 20-2 and forwarding via the communication connections 4-2, 4-4 to the
first control device 4 and theapplication server 53, forwarding to thesecond control device 5 via the communication connection 5-5; - - Recognition by the DC/DC converter 20-1 and notification via the communication link 4-1 to the
first control device 4; - - Recognition by the steering system 21-1 and the braking system 21-2 and reporting via the communication link 4-1 to the
first control device 4; - - Recognition by the second control computer 21-3 and notification to the
first control device 4 via a communication connection (not shown); - - Detection of a bus timeout of the safety-critical low-voltage consumers 21-x of the
supply unit 20 by the 4, 5 when the voltage has collapsed and the low-voltage consumers 21-x are no longer active;control devices - - Forwarding a state of the
first control device 4 to thesecond control device 5 and vice versa.
Es werden dann als Reaktion auf eine oder mehrere dieser Ereignisse die folgenden Aktionen durchgeführt:
- - (optional) Abtrennen aller nicht-sicherheitskritischen Niedervoltverbraucher 22 durch Ansteuern des Halbleiterschalters 20-4;
- - Einleiten eines Sicherheitsmanövers (insbesondere eines Bremsvorgangs) über die
30, 40 mit Hilfe des Hauptsteuerrechners 31-3 und der Umfeldsensorik 31-4 sowie des Lenksystems 41-1 und des Bremssystems 41-2.Versorgungseinheiten
- - (optional) disconnecting all non-safety-critical low-
voltage consumers 22 by activating the semiconductor switch 20-4; - - Initiating a safety maneuver (in particular a braking process) via the
30, 40 with the help of the main control computer 31-3 and the environmental sensors 31-4 as well as the steering system 41-1 and the braking system 41-2.supply units
Das Fahrzeug wird über das ausgeführte Sicherheitsmanöver in einen sicheren Zustand überführt.The vehicle is brought into a safe state via the safety maneuver carried out.
Beispielszenario 2:Example scenario 2:
In dem Beispielszenario tritt eine Unterspannung auf dem Versorgungsbus 30-3 auf, weil der DC/DC-Wandler 30-1 ausgefallen ist und/oder ein Kurzschluss und/oder ein Fehler in dem Energiespeicher 30-2 aufgetreten ist.In the example scenario, an undervoltage occurs on the supply bus 30-3 because the DC/DC converter 30-1 has failed and/or a short circuit and/or a fault has occurred in the energy storage 30-2.
In der Folge wird dieser Zustand bzw. ein Fehler an mehreren Stellen erkannt:
- - Erkennung an dem Energiespeicher 30-2 und Weiterleitung über die Kommunikationsverbindung 5-3 an
die zweite Steuereinrichtung 5; - - Erkennung durch den DC/DC-Wandler 30-1 und Meldung über die Kommunikationsverbindung 5-1 an
die zweite Steuereinrichtung 5; - - Erkennung durch den Hauptsteuerrechner 31-3 und die Umfeldsensorik 31-4 und Meldung über die Kommunikationsverbindung 5-1;
- - Erkennung eines Bus-Timeouts der sicherheitskritischen Niedervoltverbraucher 31-
x der Versorgungseinheit 30 durch die 4, 5, wenn die Spannung zusammengebrochen ist und die Niedervoltverbraucher 21-x, insbesondere der Hauptsteuerrechner 31-3 und die Umfeldsensorik 31-4, nicht mehr aktiv sind;Steuereinrichtungen - - Weiterleitung eines Zustands der ersten Steuereinrichtung 4 an
die zweite Steuereinrichtung 5 und andersherum.
- - Detection on the energy storage 30-2 and forwarding via the communication connection 5-3 to the
second control device 5; - - Recognition by the DC/DC converter 30-1 and notification via the communication link 5-1 to the
second control device 5; - - Detection by the main control computer 31-3 and the environmental sensors 31-4 and reporting via the communication connection 5-1;
- - Detection of a bus timeout of the safety-critical low-voltage consumers 31-x of the
supply unit 30 by the 4, 5 when the voltage has collapsed and the low-voltage consumers 21-x, in particular the main control computer 31-3 and the environmental sensors 31-4, are no longer active are;control devices - - Forwarding a state of the
first control device 4 to thesecond control device 5 and vice versa.
Es werden dann als Reaktion auf eine oder mehrere dieser Ereignisse die folgenden Aktionen durchgeführt:
- - (optional) Abtrennen aller nicht-sicherheitskritischen Niedervoltverbraucher durch Ansteuern des Halbleiterschalters (in
1 nicht gezeigt, grundsätzlich kann aber auch dieVersorgungseinheit 30 nicht-sicherheitskritische Niedervoltverbraucher versorgen); - - Einleiten eines Sicherheitsmanövers (insbesondere eines Bremsvorgangs) mittels
4, 5 über dieder Steuereinrichtungen 20, 40 mit Hilfe des Zweitsteuerrechners 21-3 und der Umfeldsensorik 21-4 sowie der Lenksysteme 21-1, 41-1 und der Bremssysteme 21-2, 41-2 über die Kommunikationsverbindungen 4-1, 5-2.Versorgungseinheiten
- - (optional) Disconnecting all non-safety-critical low-voltage consumers by activating the semiconductor switch (in
1 not shown, but in principle thesupply unit 30 can also supply non-safety-critical low-voltage consumers); - - Initiating a safety maneuver (in particular a braking process) by means of the
4, 5 via thecontrol devices 20, 40 with the aid of the second control computer 21-3 and the environmental sensors 21-4 as well as the steering systems 21-1, 41-1 and the braking systems 21-2 , 41-2 via the communication connections 4-1, 5-2.supply units
Das Fahrzeug wird über das ausgeführte Sicherheitsmanöver in einen sicheren Zustand überführt.The vehicle is brought into a safe state via the safety maneuver carried out.
Beispielszenario 3:Example scenario 3:
In dem Beispielszenario tritt eine Unterspannung auf dem Versorgungsbus 40-3 auf, weil der DC/DC-Wandler 40-1 ausgefallen ist und/oder ein Kurzschluss und/oder ein Fehler in dem Energiespeicher 40-2 aufgetreten ist.In the example scenario, an undervoltage occurs on the supply bus 40-3 because the DC/DC converter 40-1 has failed and/or a short circuit and/or a fault has occurred in the energy storage 40-2.
In der Folge wird dieser Zustand bzw. ein Fehler an mehreren Stellen erkannt:
- - Erkennung an dem Energiespeicher 40-2 und Weiterleitung über die Kommunikationsverbindung 5-4 an
die zweite Steuereinrichtung 5 und von dort über die Kommunikationsverbindung 5-5 andie erste Steuereinrichtung 4; - - Erkennung durch den DC/DC-Wandler 40-1 und Meldung über die Kommunikationsverbindung 5-2 an
die zweite Steuereinrichtung 5; - - Erkennung durch das Lenksystem 41-1 und das Bremssystem 41-2 und Meldung über die Kommunikationsverbindung 5-2 an
die zweite Steuereinrichtung 5; - - Weiterleitung eines Zustands der ersten Steuereinrichtung 4 an
die zweite Steuereinrichtung 5 und andersherum.
- - Detection on the energy storage 40-2 and forwarding via the communication connection 5-4 to the
second control device 5 and from there via the communication connection 5-5 to thefirst control device 4; - - Recognition by the DC/DC converter 40-1 and notification via the communication link 5-2 to the
second control device 5; - - Recognition by the steering system 41-1 and the braking system 41-2 and reporting via the communication link 5-2 to the
second control device 5; - - Forwarding a state of the
first control device 4 to thesecond control device 5 and vice versa.
Es werden dann als Reaktion auf eine oder mehrere dieser Ereignisse die folgenden Aktionen durchgeführt:
- - (optional) Abtrennen aller nicht-sicherheitskritischen Niedervoltverbraucher 42 durch Ansteuern des Halbleiterschalters 40-4;
- - Einleiten eines Sicherheitsmanövers (insbesondere eines Bremsvorgangs) mittels
4, 5 über dieder Steuereinrichtungen 20, 30 mit Hilfe des Hauptsteuerrechners 31-3 und der Umfeldsensorik 31-4 und des Zweitsteuerrechners 21-3 und der Umfeldsensorik 21-4 sowie des Lenksystems 21-1 und des Bremssystems 21-2 über die Kommunikationsverbindungen 4-1, 5-1.Versorgungseinheiten
- - (optional) disconnecting all non-safety-critical low-
voltage consumers 42 by activating the semiconductor switch 40-4; - - Initiating a safety maneuver (in particular a braking process) by means of the
4, 5 via thecontrol devices 20, 30 with the aid of the main control computer 31-3 and the environment sensors 31-4 and the second control computer 21-3 and the environment sensors 21-4 and the steering system 21 -1 and the brake system 21-2 via the communication connections 4-1, 5-1.supply units
Das Fahrzeug wird über das ausgeführte Sicherheitsmanöver in einen sicheren Zustand überführt.The vehicle is brought into a safe state via the safety maneuver carried out.
Beispielszenario 4:Example scenario 4:
In dem Beispielszenario tritt eine Unterspannung auf den Versorgungsbussen 20-3 und 30-3 auf, weil die DC/DC-Wandler 20-1, 30-1 ausgefallen sind und/oder ein Kurzschluss und/oder ein Fehler in den Energiespeichern 20-2, 30-2 aufgetreten sind.In the example scenario, an undervoltage occurs on the supply buses 20-3 and 30-3 because the DC/DC converters 20-1, 30-1 have failed and/or a short circuit and/or a fault in the energy storage devices 20-2 , 30-2 occurred.
In der Folge wird dieser Zustand bzw. ein Fehler an mehreren Stellen erkannt:
- - Erkennung durch den Zweitsteuerrechner 21-3 und die Umfeldsensorik 21-4 und Meldung über die Kommunikationsverbindung 4-1;
- - Erkennung an dem Energiespeicher 30-2 und Weiterleitung über die Kommunikationsverbindung 5-3 an
die zweite Steuereinrichtung 5; - - Zustandsmeldungen der Niedrigvoltverbraucher 21-x, 31-x an den Versorgungsbussen 20-3, 30-3 über die Kommunikationsverbindungen 4-1, 5-1 an
4, 5 und Weiterleitung an die jeweils andere Steuereinrichtung 4, 5 über die Kommunikationsverbindung 5-5.die Steuereinrichtungen
- - Detection by the second control computer 21-3 and the environmental sensors 21-4 and reporting via the communication connection 4-1;
- - Detection on the energy storage 30-2 and forwarding via the communication connection 5-3 to the
second control device 5; - - Status reports from the low-voltage consumers 21-x, 31-x on the supply buses 20-3, 30-3 via the communication connections 4-1, 5-1 to the
4, 5 and forwarding to thecontrol devices 4, 5 via the communication connection 5-5.other control device
Es werden dann als Reaktion auf eine oder mehrere dieser Ereignisse die folgenden Aktionen durchgeführt:
- - (optional) Abtrennen aller nicht-sicherheitskritischen Niedervoltverbraucher 22 durch Ansteuern des Halbleiterschalters 20-4 (wenn vorhanden, erfolgt dies ebenfalls bei der Versorgungseinheit 30);
- - Einleiten eines Sicherheitsmanövers (insbesondere eines Bremsvorgangs) mittels der zweiten Steuereinrichtung 5 durch direktes Ansteuern des Bremssystems 41-2 über die Kommunikationsverbindung 5-2.
- - (optional) disconnecting all non-safety-critical low-
voltage consumers 22 by activating the semiconductor switch 20-4 (if present, this also occurs at the supply unit 30); - - Initiating a safety maneuver (in particular a braking process) by means of the
second control device 5 by directly controlling the braking system 41-2 via the communication connection 5-2.
Das Fahrzeug wird über das ausgeführte Sicherheitsmanöver in einen sicheren Zustand überführt.The vehicle is brought into a safe state via the safety maneuver carried out.
Beispielszenario 5:Example scenario 5:
In dem Beispielszenario tritt eine Unterspannung auf den Versorgungsbussen 20-3 und 40-3 auf, weil die DC/DC-Wandler 20-1, 40-1 ausgefallen sind und/oder ein Kurzschluss und/oder ein Fehler in den Energiespeichern 20-2, 40-2 aufgetreten sind.In the example scenario, an undervoltage occurs on the supply buses 20-3 and 40-3 because the DC/DC converters 20-1, 40-1 have failed and/or a short circuit and/or a fault in the energy storage devices 20-2 , 40-2 occurred.
In der Folge wird dieser Zustand bzw. ein Fehler an mehreren Stellen erkannt:
- - Erkennung durch den DC/DC-Wandler 20-1 und Meldung über die Kommunikationsverbindung 4-1;
- - Erkennung durch den DC/DC-Wandler 40-1 und Meldung über die Kommunikationsverbindung 5-2;
- - Erkennung durch das Bremssystem 21-1 und/oder das Lenksystem 21-2 und Meldung über die Kommunikationsverbindung 4-1;
- - Zustandsmeldungen der Niedrigvoltverbraucher 21-x, 41-x an den Versorgungsbussen 20-3, 40-3 über die Kommunikationsverbindungen 4-1, 5-2 an
4, 5 und Weiterleitung an die jeweils andere Steuereinrichtung 4, 5 über die Kommunikationsverbindung 5-5.die Steuereinrichtungen
- - Detection by the DC/DC converter 20-1 and reporting via the communication link 4-1;
- - Detection by the DC/DC converter 40-1 and reporting via the communication link 5-2;
- - Detection by the braking system 21-1 and/or the steering system 21-2 and reporting via the communication link 4-1;
- - Status reports from the low-voltage consumers 21-x, 41-x on the supply buses 20-3, 40-3 via the communication connections 4-1, 5-2 to the
4, 5 and forwarding to thecontrol devices 4, 5 via the communication connection 5-5.other control device
Es werden dann als Reaktion auf eine oder mehrere dieser Ereignisse die folgenden Aktionen durchgeführt:
- - (optional) Abtrennen aller nicht-
22, 42 durch Ansteuern der Halbleiterschalter 20-4, 40-4;sicherheitskritischen Niedervoltverbraucher - - Einleiten eines Sicherheitsmanövers (insbesondere eines Bremsvorgangs) mittels der ersten Steuereinrichtung 4 durch direktes Ansteuern des Bremssystems 21-2 über die Kommunikationsverbindung 4-1. Für eine Betriebsdauer von etwa 20 s wird zum Versorgen des Bremssystems 21-2 eine Restenergie in dem Energiespeicher 20-2 vorgehalten.
- - (optional) disconnection of all non-safety-critical low-
22, 42 by controlling the semiconductor switches 20-4, 40-4;voltage consumers - - Initiating a safety maneuver (in particular a braking process) by means of the
first control device 4 by directly controlling the braking system 21-2 via the communication connection 4-1. For an operating period of approximately 20 s, residual energy is stored in the energy storage 20-2 to supply the brake system 21-2.
Beispielszenario 6:Example scenario 6:
In dem Beispielszenario tritt eine Unterspannung auf den Versorgungsbussen 30-3 und 40-3 auf, weil die DC/DC-Wandler 30-1, 40-1 ausgefallen sind und/oder ein Kurzschluss und/oder ein Fehler in den Energiespeichern 30-2, 40-2 aufgetreten sind.In the example scenario, an undervoltage occurs on the supply buses 30-3 and 40-3 because the DC/DC converters 30-1, 40-1 have failed and/or a short circuit and/or a fault in the energy storage devices 30-2 , 40-2 occurred.
In der Folge wird dieser Zustand bzw. ein Fehler an mehreren Stellen erkannt:
- - Erkennung durch die DC/DC-Wandler 30-1, 40-1 und/oder die Energiespeicher 30-2, 40-2 und Meldung über die Kommunikationsverbindungen 5-1, 5-2;
- - Erkennung durch den Hauptsteuerrechner 31-3 und die Umfeldsensorik 31-4 und Meldung die Kommunikationsverbindung 5-1;
- - Erkennung durch das Bremssystem 41-1 und/oder das Lenksystem 41-2 und Meldung über die Kommunikationsverbindung 5-2;
- - Zustandsmeldungen der Niedrigvoltverbraucher 31-x, 41-x an den Versorgungsbussen 30-3, 40-3 über die Kommunikationsverbindungen 5-1, 5-2 an
die Steuereinrichtung 5 und Weiterleitung andie erste Steuereinrichtung 4 über die Kommunikationsverbindung 5-5.
- - Recognition by the DC/DC converters 30-1, 40-1 and/or the energy storage devices 30-2, 40-2 and reporting via the communication connections 5-1, 5-2;
- - Detection by the main control computer 31-3 and the environmental sensors 31-4 and reporting the communication connection 5-1;
- - Detection by the braking system 41-1 and/or the steering system 41-2 and reporting via the communication link 5-2;
- - Status reports from the low-voltage consumers 31-x, 41-x on the supply buses 30-3, 40-3 via the communication connections 5-1, 5-2 to the
control device 5 and forwarding to thefirst control device 4 via the communication connection 5-5.
Es werden dann als Reaktion auf eine oder mehrere dieser Ereignisse die folgenden Aktionen durchgeführt:
- - (optional) Abtrennen aller nicht-sicherheitskritischen Niedervoltverbraucher 42 durch Ansteuern des Halbleiterschalters 40-4;
- - Einleiten eines Sicherheitsmanövers (insbesondere eines Bremsvorgangs) mittels der ersten Steuereinrichtung 4 durch direktes Ansteuern des Bremssystems 21-2 über die Kommunikationsverbindung 4-1.
- - (optional) disconnecting all non-safety-critical low-
voltage consumers 42 by activating the semiconductor switch 40-4; - - Initiating a safety maneuver (in particular a braking process) by means of the
first control device 4 by directly controlling the braking system 21-2 via the communication connection 4-1.
BezugszeichenlisteReference symbol list
- 11
- Niedervolt-VersorgungsanordnungLow voltage supply arrangement
- 22
- erstes Teilnetzfirst subnet
- 33
- zweites Teilnetzsecond subnet
- 44
- erste Steuereinrichtungfirst control device
- 4-x4-x
- KommunikationsverbindungCommunication link
- 55
- zweite Steuereinrichtungsecond control device
- 5-x5-x
- KommunikationsverbindungCommunication link
- 66
- Wartungs-TrennsteckerMaintenance disconnect plug
- 2020
- VersorgungseinheitSupply unit
- 20-120-1
- DC/DC-WandlerDC/DC converter
- 20-220-2
- EnergiespeicherEnergy storage
- 20-320-3
- VersorgungsbusSupply bus
- 20-420-4
- HalbleiterschalterSemiconductor switch
- 21-x21-x
- Niedervoltverbraucher (sicherheitskritisch)Low-voltage consumers (safety-critical)
- 21-121-1
- LenksystemSteering system
- 21-221-2
- BremssystemBraking system
- 21-321-3
- ZweitsteuerrechnerSecondary tax calculator
- 21-421-4
- zweite Umfeldsensoriksecond environmental sensor system
- 2222
- Niedervoltverbraucher (nicht-sicherheitskritisch)Low-voltage consumers (not safety-critical)
- 3030
- VersorgungseinheitSupply unit
- 30-130-1
- DC/DC-WandlerDC/DC converter
- 30-230-2
- EnergiespeicherEnergy storage
- 30-330-3
- VersorgungsbusSupply bus
- 31-x31-x
- Niedervoltverbraucher (sicherheitskritisch)Low-voltage consumers (safety-critical)
- 31-331-3
- HauptsteuerrechnerMain tax calculator
- 31-431-4
- erste Umfeldsensorikfirst environmental sensor system
- 4040
- VersorgungseinheitSupply unit
- 40-140-1
- DC/DC-WandlerDC/DC converter
- 40-240-2
- EnergiespeicherEnergy storage
- 40-340-3
- VersorgungsbusSupply bus
- 40-440-4
- HalbleiterschalterSemiconductor switch
- 41-x41-x
- Niedervoltverbraucher (sicherheitskritisch)Low-voltage consumers (safety-critical)
- 41-141-1
- LenksystemSteering system
- 41-241-2
- BremssystemBraking system
- 4242
- Niedervoltverbraucher (nicht-sicherheitskritisch)Low-voltage consumers (not safety-critical)
- 5050
- Fahrzeugvehicle
- 5151
- HochvoltversorgungHigh voltage supply
- 51-151-1
- BatteriesteuerungBattery control
- 5252
- HochvoltbatterieHigh voltage battery
- 5353
- Applikations-ServerApplication server
Claims (10)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PCT/EP2022/086056 WO2023138847A1 (en) | 2022-01-20 | 2022-12-15 | Low-voltage supply assembly for an automated or semi-automated vehicle, and method for operating a semi-automated or automated vehicle |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102022200599 | 2022-01-20 | ||
DE102022200599.6 | 2022-01-20 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102022200880A1 DE102022200880A1 (en) | 2023-07-20 |
DE102022200880B4 true DE102022200880B4 (en) | 2024-02-01 |
Family
ID=86990449
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102022200880.4A Active DE102022200880B4 (en) | 2022-01-20 | 2022-01-26 | Low-voltage supply arrangement for an automated or partially automated vehicle and method for operating a partially automated or partially automated vehicle |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102022200880B4 (en) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20190013664A1 (en) | 2016-03-30 | 2019-01-10 | Autonetworks Technologies, Ltd. | On-vehicle power source switch apparatus and control apparatus |
US20200001806A1 (en) | 2018-06-29 | 2020-01-02 | Ford Global Technologies, Llc | Split vehicle power busses |
US20200014240A1 (en) | 2018-07-06 | 2020-01-09 | Ford Global Technologies, Llc | Autonomous vehicle critical load backup |
DE102019214720A1 (en) | 2019-09-26 | 2021-04-01 | Robert Bosch Gmbh | Control device for a vehicle |
DE102020202466A1 (en) | 2020-02-26 | 2021-08-26 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Redundant electrical system and motor vehicle |
DE102021114689A1 (en) | 2020-08-26 | 2022-03-03 | Hyundai Motor Company | POWER CONTROL DEVICE AND POWER CONTROL METHOD FOR AUTONOMOUS VEHICLES |
-
2022
- 2022-01-26 DE DE102022200880.4A patent/DE102022200880B4/en active Active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20190013664A1 (en) | 2016-03-30 | 2019-01-10 | Autonetworks Technologies, Ltd. | On-vehicle power source switch apparatus and control apparatus |
US20200001806A1 (en) | 2018-06-29 | 2020-01-02 | Ford Global Technologies, Llc | Split vehicle power busses |
US20200014240A1 (en) | 2018-07-06 | 2020-01-09 | Ford Global Technologies, Llc | Autonomous vehicle critical load backup |
DE102019214720A1 (en) | 2019-09-26 | 2021-04-01 | Robert Bosch Gmbh | Control device for a vehicle |
DE102020202466A1 (en) | 2020-02-26 | 2021-08-26 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Redundant electrical system and motor vehicle |
DE102021114689A1 (en) | 2020-08-26 | 2022-03-03 | Hyundai Motor Company | POWER CONTROL DEVICE AND POWER CONTROL METHOD FOR AUTONOMOUS VEHICLES |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Norm ISO 26262-1 2018-12-00. Road vehicles - Functional safety - Part 1: Vocabulary |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE102022200880A1 (en) | 2023-07-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE102021114689A1 (en) | POWER CONTROL DEVICE AND POWER CONTROL METHOD FOR AUTONOMOUS VEHICLES | |
WO2015082113A1 (en) | Vehicle electrical system for fault-tolerant and redundant supply | |
EP1561269A1 (en) | On-board power supply network for supplying at least one consumer having high demands in terms of the availability of the on-board power supply network | |
EP3243256A1 (en) | Method for supplying power to at least one load in an onboard electrical system and onboard electrical system | |
DE102020210046A1 (en) | Method for operating a battery system | |
EP3137344B1 (en) | Stabilization circuit for a vehicle electrical system | |
WO2020229047A1 (en) | Method and device for supplying energy to an electric consumer of a vehicle | |
EP4286215A1 (en) | Technique for variable connection of a traction energy storage system | |
EP3759782A1 (en) | Battery terminal for vehicle electrical system | |
EP3243084A1 (en) | Method for monitoring a vehicle electrical system | |
DE102016221250A1 (en) | Method for operating a vehicle electrical system | |
DE102016224618A1 (en) | Vehicle electrical system with high availability | |
DE10020141B4 (en) | Electrical system | |
EP3934941A1 (en) | Power network for a motor vehicle and method for operating a power network for a motor vehicle | |
DE102018105826B4 (en) | ELECTRICAL SUPPLY SYSTEM AND PROCEDURE | |
DE102014221281A1 (en) | Vehicle electrical system with high availability | |
DE10317362A1 (en) | On-board wiring system for a motor vehicle has a ring circuit and sub-networks connected to it with and without their own power | |
DE102022200880B4 (en) | Low-voltage supply arrangement for an automated or partially automated vehicle and method for operating a partially automated or partially automated vehicle | |
EP3561529A1 (en) | Method for detecting a malfunction, in particular of a short circuit current, in a traction battery assembly | |
WO2023138847A1 (en) | Low-voltage supply assembly for an automated or semi-automated vehicle, and method for operating a semi-automated or automated vehicle | |
EP3649680A1 (en) | Master control device for a battery system | |
EP3797461B1 (en) | Electrical on-board network device for supplying at least two electrical consumers in a motor vehicle, and motor vehicle, switchover device, and method for operating an electrical on-board network device | |
EP3197726B1 (en) | Vehicle electrical system | |
DE102018217622B3 (en) | Supply network structure and motor vehicle with a supply network structure for supplying energy to electronic vehicle components | |
DE102016216246A1 (en) | Electronic component |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R012 | Request for examination validly filed | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R018 | Grant decision by examination section/examining division |