DE10312082B4 - Multi-circuit energy on-board network for a motor vehicle - Google Patents

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DE10312082B4 DE2003112082 DE10312082A DE10312082B4 DE 10312082 B4 DE10312082 B4 DE 10312082B4 DE 2003112082 DE2003112082 DE 2003112082 DE 10312082 A DE10312082 A DE 10312082A DE 10312082 B4 DE10312082 B4 DE 10312082B4
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Abstract

Mehrkreisiges Energiebordnetz für ein Kraftfahrzeug, mit mindestens zwei Teilbordnetzen, die über mindestens ein Verbindungselement elektrisch verbunden sind, bei dem das erste Teilbordnetz an einen dem ersten Teilbordnetz zugehörigen ersten Energiespeicher angeschlossen ist und bei dem das zweite Teilbordnetz mit mindestens einem einen Eingangskondensator aufweisenden Verbraucher verschaltet ist und in einem Ruhezustand des Fahrzeugs von einem dem zweiten Teilbordnetz zugehörigen zweiten Energiespeicher über einen Batterietrennschalter (7) getrennt ist, und bei dem Maßnahmen für eine Vorladung des mindestens einen Eingangskondensators vorgesehen sind, wobei mit Hilfe eines softwaregestützten Powermanagementsystems (12) über das Verbindungselement (5) aus dem ersten Teilbordnetz (1) Energie in das zweite Teilbordnetz (2) einspeisbar ist, so dass der mindestens eine Eingangskondensator (8) vor einer Anforderung der Leistungsversorgung des den Eingangskondensator (8) aufweisenden Verbrauchers (10, 10') vorladbar ist, wobei das Powermanagementsystem das Verbindungselement (5) derart ansteuert, dass die Vorladung des mindestens einen Eingangskondensators (8) in Abhängigkeit eines durch das Powermanagementsystem erfassten Sensorsignals freigegeben wird, welches ein Öffnen mindestens einer Fahrzeugtür oder eine Entriegelung einer Fahrzeugtür in einem Ruhezustand des Fahrzeugs anzeigt, und wobei ein Schließen des Batterietrennschalters durch Betätigung eines Zündschlosses des Fahrzeugs auslösbar ist.Multi-circuit power electrical system for a motor vehicle, having at least two sub-board networks, which are electrically connected via at least one connecting element, wherein the first sub-board network is connected to a first sub-electrical system associated first energy storage and in which the second sub-board network is connected to at least one input capacitor having a consumer and in a rest state of the vehicle is separated from a second energy storage device associated with the second sub-electrical system via a battery disconnector (7), and measures are provided for pre-charging the at least one input capacitor, wherein by means of a software-based power management system (12) via the connecting element ( 5) from the first part of the electrical system (1) energy in the second sub-electrical system (2) can be fed, so that the at least one input capacitor (8) before a request for the power supply of the input capacitor (8) having n Verbraucher (10, 10 ') is pre-chargeable, wherein the power management system, the connecting element (5) controls such that the pre-charging of the at least one input capacitor (8) is released in response to a detected by the power management system sensor signal, which opening at least one vehicle door or indicates a release of a vehicle door in a resting state of the vehicle, and wherein a closing of the battery disconnect switch by actuation of an ignition lock of the vehicle is triggered.

Description

Die Erfindung betrifft ein mehrkreisiges Energiebordnetz für ein Kraftfahrzeug, mit mindestens zwei Teilbordnetzen, die über mindestens ein Verbindungselement elektrisch verbunden sind, bei dem das erste Teilbordnetz an einen dem ersten Teilbordnetz zugehörigen ersten Energiespeicher angeschlossen ist und bei dem das zweite Teilbordnetz mit mindestens einem einen Eingangskondensator aufweisenden Verbraucher verschaltet ist und in einem Ruhezustand des Fahrzeugs von einem dem zweiten Teilbordnetz zugehörigen zweiten Energiespeicher über einen Batterietrennschalter getrennt ist, und bei dem Maßnahmen für eine Vorladung des mindestens einen Eingangskondensators vorgesehen sind.The invention relates to a multi-circuit power supply system for a motor vehicle, having at least two sub-board networks, which are electrically connected via at least one connecting element, wherein the first sub-board network is connected to a first sub-electrical system associated first energy storage and wherein the second sub-electrical system with at least one input capacitor is connected in a resting state of the vehicle from a second sub-electrical system associated second energy storage via a battery disconnect switch, and are provided in the measures for pre-charging the at least one input capacitor.

Die steigenden Anforderungen an Sicherheits- und Komforterhöhung sowie Verbrauchs- und Emissionsreduzierung führen zu einer zunehmenden Elektrifizierung von Komponenten in Kraftfahrzeugen. Insbesondere zur Realisierung von technischen Innovationen wie Hybridantrieb oder Drive-by-wire-Systemen in zukünftigen Fahrzeugen reichen die herkömmlichen Bordnetze für die Bereitstellung der erforderlichen Leistung nicht mehr aus. Insbesondere zur Versorgung von Hochstrom-, bzw. Hochleistungsverbrauchern, beispielsweise Kurbelwellenstartergeneratoren (KSG), Klimaaggregate, Scheibenheizungen, Fensterhebermotoren, wird mittlerweile ein Bordnetz mit einem 36 V Energiespeicher (Batterie) bei einer Ladespannung von 42 V favorisiert. Andererseits sind viele elektrische herkömmliche Verbraucher, beispielsweise Glühlampen, Anzeigen, Kombiinstrumente, Steuergeräte, für das herkömmliche 12 V/14 V-Bordnetz ausgelegt und nicht oder nur mit großem Aufwand an ein 42 V-Bordnetz anpassbar. Daher sind bereits Bordnetze mit mehreren Spannungskreisen, beispielsweise ein Zweispannungsbordnetz mit einem 42 V-Höherspannungskreis und einem 14 V-Niederspannungskreis, vorgeschlagen worden. Derartige Zweispannungsbordnetze sind beispielsweise aus der DE 101 19 985 A1 , DE 100 28 748 A1 , DE 100 42 524 A1 und der DE 102 08 981 A1 , bekannt.The increasing demands on safety and comfort increase as well as consumption and emission reduction lead to an increasing electrification of components in motor vehicles. In particular, for the realization of technical innovations such as hybrid drive or drive-by-wire systems in future vehicles conventional conventional systems are no longer sufficient for the provision of the required power. In particular, for the supply of high-current, or high-power consumers, such as crankshaft starter generators (KSG), air conditioning units, windscreen heaters, window regulator motors, an electrical system with a 36 V energy storage (battery) is now favored at a charging voltage of 42V. On the other hand, many conventional electrical consumers, such as incandescent lamps, displays, instrument clusters, control units, designed for the conventional 12 V / 14 V electrical system and not or only with great effort to a 42 V electrical system customizable. Therefore, multi-voltage vehicle electrical systems have been proposed, for example, a two-voltage vehicle electrical system with a 42V high voltage circuit and a 14V low voltage circuit. Such two-voltage systems are, for example, from DE 101 19 985 A1 . DE 100 28 748 A1 . DE 100 42 524 A1 and the DE 102 08 981 A1 , known.

Die Spannungskreise, bzw. Teilbordnetze sind in der Regel mit einem Gleichspannungswandler verbunden. Dabei ist der Höherspannungskreis in einem Ruhezustand des Fahrzeugs obligatorisch durch einen Batterietrennschalter (BTS) von der 36 V Batterie getrennt und wird bei einem Startvorgang des Fahrzeugs geschlossen, um die Leistungsversorgung der Verbraucher des 42 V-Höherspannungskreis herzustellen.The voltage circuits, or sub-electrical systems are usually connected to a DC-DC converter. In this case, the high voltage circuit is obligatorily disconnected from the 36 V battery by a battery disconnect switch (BTS) in an idle state of the vehicle and is closed when the vehicle is started up in order to supply the power to the consumers of the 42 V high voltage circuit.

Weiterhin ist es bekannt, dass bei Verbrauchern mit einer pulsweitenmodulierten Ansteuerung, kurz PWM, (dabei werden anstelle einer Dauerstrombeaufschlagung Strom- bzw. Spannungsimpulse aufgegeben und durch eine Variation der Pulsbreiten und/oder der Dauer zwischen den Pulsen das Integral über die zugeführte Leistung geändert) oder mit einer höhenfrequenten Taktung, die Stromflanken an ihrem Eingang durch Spule/Kondensator-Filterkreise (L/C-Kombinationen) bedampft werden, um die Spezifikationen der Elektromagnetischen Verträglichkeit (EMV) zu erfüllen. Die Kapazitäten derartiger, als Zwischenkreise im Bordnetz verschalteter Filterkreise, liegen bei Normalverbrauchern im mF-Bereich und bei Hochstromverbrauchern wie einem KSG im Bereich von mehreren 10 mF. Werden diese Komponenten beim Schließen des Batterietrennschalters über ein Relais geschaltet, fließen sehr hohe Spitzenströme. Die Spitzenströme können um Größenordnungen den Nennstrombedarf des Verbrauchers übersteigen. Das eingesetzte Relais muss daher so ausgelegt werden, dass der Spitzenstrom zuverlässig über die Lebensdauer geschaltet werden kann, d. h. es muss gegenüber dem Nennstrombedarf erheblich überdimensioniert werden.Furthermore, it is known that in consumers with a pulse-width modulated control, PWM short, (thereby instead of a continuous current application current or voltage pulses abandoned and changed by a variation of the pulse widths and / or the duration between pulses the integral on the supplied power) or with a high frequency clocking, the current edges at its input are sputtered through coil / capacitor filter circuits (L / C combinations) to meet the electromagnetic compatibility (EMC) specifications. The capacities of such filter circuits interconnected as DC buses in the vehicle electrical system are in the range of several 10 mF for normal consumers in the mF range and for high current consumers such as a KSG. If these components are switched by a relay when the battery disconnect switch is closed, very high peak currents flow. The peak currents can exceed orders of magnitude of the rated current consumption of the consumer by orders of magnitude. The relay used must therefore be designed so that the peak current can be reliably switched over the service life, ie. H. it must be considerably oversized compared to the rated current requirement.

Um dieser kostenintensiven Überdimensionierung zu entgehen, ist es bekannt, zur Entlastung des Hauptrelais Vorladeschaltungen mit zusätzlichen Lastrelais vorzusehen, die beim Startvorgang zunächst die Kondensatoren, bzw. Kapazitäten, mit einem definierten Strom vorladen, und erst dann das Hauptrelais mit der Leistungsversorgung schließen. Dies kann entweder durch eine individuelle Vorladung der einzelnen Komponenten über einen mit dem Bordnetz verschalteten Vorladezweig je Komponente oder durch eine zentrale Vorladung aller Hochstromkomponenten über einen relaisgeschalteten Parallelzweig zum Batterietrennschalter des Bordnetzes realisiert werden.To avoid this costly oversizing, it is known to provide discharge of the main relay Vorladeschaltungen with additional load relay that pre-charge the capacitors, or capacitors, with a defined current at startup, and then close the main relay with the power supply. This can be realized either by an individual precharging of the individual components via a Vorladezweig per component connected to the electrical system or by a central summation of all high-current components via a relay-connected parallel branch to the battery disconnector of the electrical system.

Nachteilig bei der individuellen Vorladung wirkt sich aus, dass ein vervielfältigter kostenintensiver Bauteileaufwand entsteht, da ein zusätzliches Lastrelais/Schaltelement für die Zu-/und Abschaltung des Ladestroms je Komponente erforderlich ist. Je nach Schaltungsart der Vorladezweige, kann sich auch eine verringerte Filterfunktion der Filterkreise einstellen.A disadvantage of the individual precharge affects that a duplicated costly component complexity arises because an additional load relay / switching element for the connection and disconnection of the charging current per component is required. Depending on the type of circuit of the precharge branches, a reduced filter function of the filter circuits can also be set.

Nachteilig bei der zentralen Vorladung wirkt sich aus, dass bei Bauteilausfällen die Zuverlässigkeit und Verfügbarkeit des gesamten Bordnetzes in Frage gestellt ist, und damit die Betriebssicherheit des Bordnetzes beeinträchtigt werden kann.A disadvantage of the central pre-charging has the effect that, in the event of component failures, the reliability and availability of the entire vehicle electrical system is called into question, and thus the operational reliability of the electrical system can be impaired.

Weiterhin muss bei einem Ausfall des Lastschalters die Vorladeschaltung so ausgelegt sein, dass sie bei Betrieb der Verbraucher thermisch nicht überlastet wird. Dies führt zu einem erheblichen Aufwand bei der Auslegung jedes Widerstandes und jedes Schaltelementes. Der Aufwand ist besonderes hoch, wenn sich hohe Kapazitäten (kleiner Ladewiderstand um die Ladezeit zu reduzieren) und Hochstromverbraucher (kleiner Lastwiderstand) im Bordnetz befinden.Furthermore, in case of failure of the circuit breaker, the precharge circuit must be designed so that it is not thermally overloaded when operating the load. This leads to a considerable effort in the design of each resistor and each switching element. The effort is particularly high when high capacities (small charging resistance to reduce the charging time) and High current consumers (small load resistance) are located in the electrical system.

Schließlich benötigt eine Vorladung der Kapazitäten typischerweise einen Zeitraum von 10–100 ms. Diese Zeiten können sich merklich verzögernd auf einen Startvorgang des Fahrzeugs auswirken, bei dem das 42 V-Teilbordnetz angefordert wird, dann aber zunächst die Vorladung durchgeführt werden muss, bevor das Teilbordnetz zur Verfügung steht.Finally, pre-charging the capacitances typically takes a period of 10-100 ms. These times can have a noticeably delaying effect on a starting process of the vehicle in which the 42 V subnetwork is requested, but then first the subpoena must be performed before the sub-board network is available.

Das Dokument DE 198 53 451 A1 beschreibt ein Verfahren zum Aktivieren und/oder Deaktivieren eines vorzugsweise in einem Kraftfahrzeug installierten Netzwerkkomponentenverbundes mit einer Mehrzahl von Netzwerkkomponenten, welche über einen gemeinsamen Bus oder ein Busverbundsystem miteinander kommunizieren können. Dabei erfolgt ein Bereitstellen einer Erfassungseinrichtung in einem Zugangsbereich, die mit einer ersten Netzwerkkomponente verbunden ist, welche ein Erfassungssignal erzeugt, das den Zugang/Weggang eines Benutzers und damit ein wahrscheinlich bevorstehendes Inbetriebnahmeerfordernis/Ausserbetriebnahmeerfordernis der Netzwerkkomponenten anzeigt. Nach Empfangen des Erfassungssignals durch die erste Netzwerkkomponente wird der Zustand der ersten Netzwerkkomponente vom deaktivierten Zustand in den aktivierten Zustand bzw. umgekehrt geändert sowie eine Nachricht von der aktivierten ersten Netzwerkkomponente an mindestens eine weitere Netzwerkkomponente über den gemeinsamen Bus zum Mitteilen der Zustandsänderung gesendet.The document DE 198 53 451 A1 describes a method for activating and / or deactivating a preferably installed in a motor vehicle network component network with a plurality of network components that can communicate with each other via a common bus or a bus network system. In this case, a detection device is provided in an access area which is connected to a first network component which generates a detection signal which indicates the access / departure of a user and thus a probably forthcoming commissioning / de-commissioning requirement of the network components. After receiving the detection signal by the first network component, the state of the first network component is changed from the deactivated state to the activated state or vice versa, and a message is sent from the activated first network component to at least one further network component via the common bus for notifying the state change.

Das Dokument DE 30 09 369 A1 beschreibt eine Vorrichtung zur Durchführung von Startvorbereitungen an Kraftfahrzeugen, mit einem Schaltglied, mit dem die Energieversorgung eines Verbrauchers einschaltbar ist, wobei das Schaltglied von einem einem Empfänger nachgeschalteten Verstärker ansteuerbar ist, wobei der Empfänger im Fahrzeuginneren untergebracht und nur nach Öffnen des Fahrzeuges zugänglich ist, und wobei ein tragbarer Sender mit eigener Energieversorgung vorgesehen ist, auf dessen ausgesandte Signale der Empfänger anspricht 2.The document DE 30 09 369 A1 describes a device for performing start preparations on motor vehicles, with a switching element, with which the power supply of a consumer can be switched, wherein the switching element is controlled by a receiver downstream amplifier, the receiver is housed in the vehicle interior and accessible only after opening the vehicle, and wherein a portable transmitter is provided with its own power supply, on whose emitted signals the receiver responds 2.

Das Dokument US 2003/0 029 654 A1 offenbart eine Stromversorgungsvorrichtung für ein Fahrzeug, in welcher eine Invertierschaltung eine Spannung von einer ersten Batterieeinheit durch Schalter ein. Ein Glättungskondensator ist parallel zwischen der ersten Batterieeinheit und der Invertierschaltung vorgesehen. Ein DC/DC-Wandler ist zwischen dem Glättungskondensator und einer zweiten Batterieeinheit vorgesehen, um elektrische Energie, die in der ersten Batterieeinheit oder dem Glättungskondensator gespeichert ist, zur Versorgung der zweiten Batterieeinheit zu wandeln und um elektrische Energie, die in der zweiten Batterieeinheit gespeichert ist, zur Versorgung des Glättungskondensators zu wandeln. Eine elektronische Steuereinheit steuert/regelt den DC/DC-Wandler vor dem Starten der Stromversorgung zu der Invertierschaltung, sodass die Schalter geschlossen werden, nachdem der Glättungskondensator auf eine Spannung innerhalb eines vorbestimmten zulässigen Spannungsbereichs von der Spannung der ersten Batterieeinheit geladen ist.The document US 2003/0 029 654 A1 discloses a power supply apparatus for a vehicle in which an inverter circuit inputs a voltage from a first battery unit through switches. A smoothing capacitor is provided in parallel between the first battery unit and the inverter circuit. A DC / DC converter is provided between the smoothing capacitor and a second battery unit to convert electrical energy stored in the first battery unit or the smoothing capacitor to power the second battery unit and electrical energy stored in the second battery unit to convert to the supply of the smoothing capacitor. An electronic control unit controls the DC / DC converter before starting the power supply to the inverter circuit so that the switches are closed after the smoothing capacitor is charged to a voltage within a predetermined allowable voltage range from the voltage of the first battery unit.

Das Dokument US 5,541,494 A offenbart ein Motorsteuerungssystem für ein Elektrofahrzeug mit Mitteln zur Erkennung und Verhinderung eines unnormalen Abfalls einer Eingangs- oder Ausgangsspannung eines Gleichstromleistungskreises.The document US 5,541,494 A discloses an engine control system for an electric vehicle having means for detecting and preventing an abnormal drop in an input or output voltage of a DC power circuit.

Das Dokument DE 199 26 206 A1 offenbart ein Fahrzeugelektrik-Konfigurationssystem zur automatisierten Konfigurierung fahrzeugelektrischer Anlagen, die wenigstens teilweise an ein Datenbusnetzwerk angeschlossene Hardware-Komponenten und in wenigstens einem Teil derselben implementierte Software-Komponenten zur Ausführung zugehöriger Funktionalitäten umfassen.The document DE 199 26 206 A1 discloses a vehicle electrical system configuration system for automatically configuring vehicle electrical systems that include at least partially hardware components connected to a data bus network and software components implemented in at least a portion thereof for performing associated functionalities.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die bekannten mehrkreisigen Bordnetze so zu verbessern, dass sie eine Vorladung von Kapazitäten mit geringem Aufwand an Bauteilen und Kosten, ohne Startverzögerung und bei Einhaltung einer hohen Betriebssicherheit ermöglichen.Object of the present invention is to improve the known multi-circuit vehicle electrical system so that they allow pre-charging of capacity with little effort on components and costs, without start delay and compliance with a high level of reliability.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst, wobei ein Powermanagementsystem das Verbindungselement derart ansteuert, dass die Vorladung des mindestens einen Eingangskondensators in Abhängigkeit eines durch das Powermanagementsystem erfassten Sensorsignals freigegeben wird, welches ein Öffnen mindestens einer Fahrzeugtür oder eine Entriegelung einer Fahrzeugtür in einem Ruhezustand des Fahrzeugs anzeigt, und wobei ein Schließen des Batterietrennschalters durch Betätigung eines Zündschlosses des Fahrzeugs auslösbar ist.The object is achieved by the features of claim 1, wherein a power management system controls the connecting element such that the precharge of the at least one input capacitor is released in response to a detected by the power management system sensor signal which opening at least one vehicle door or unlocking a vehicle door in indicates a resting state of the vehicle, and wherein a closing of the battery disconnect switch is triggered by actuation of an ignition switch of the vehicle.

Das Verbindungselement (beispielsweise ein – DC/DC-Gleichspannungswandler) kann aus dem ersten Teilbordnetz (beispielsweise ein herkömmlicher 12 V-Kreis mit einer Ladespannung von 14 V) gespeist werden, während das zweite Teilbordnetz (beispielsweise ein 36 V-Kreis mit einer 42 V-Ladespannung) im Ruhezustand des Fahrzeugs obligatorisch durch den Batterietrennschalter von der 36 V-Batterie getrennt ist. Damit besteht die Möglichkeit, mit dem Verbindungselement eine Vorladung der Kapazitäten des zweiten Teilbordnetzes, bereits beim Verlassen des Ruhezustands des Fahrzeugs, d. h. beim sogenannten „Aufwachen” des Bordnetzes, beispielsweise bei einem Öffnen einer Fahrzeugtür, mit einem Konstantstrom bis auf das Spannungsniveau der Batterie vorzunehmen. Wenn nun der Batterietrennschalter, beispielsweise über das Zündschloss (Kl. 87-Element), geschlossen wird, entsteht nur ein marginaler Ausgleichsstrom. Das zweite Teilbordnetz und damit das gesamte Bordnetz ist sofort nach dem Zuschalten der Batterie betriebsbereit. Dadurch wird eine Startverzögerung vermieden und kurze Aufstart- bzw. Anlasszeiten sind realisierbar. Zudem bestehen keine prinzipiellen Einschränkungen bzgl. der kapazitiven Belastung des Bordnetzes.The connector (eg, a DC / DC DC / DC converter) may be fed from the first sub-board network (eg, a conventional 12V circuit with a 14V charge), while the second sub-board system (eg, a 36V circuit with a 42V Charging voltage) in the idle state of the vehicle is compulsory disconnected from the 36 V battery by the battery disconnect switch. This makes it possible, with the connecting element, a pre-charge of the capacity of the second sub-electrical system, already on leaving the idle state of the vehicle, ie the so-called "waking up" of the electrical system, for example, when opening a vehicle door, with a constant current up to the voltage level make the battery. If now the battery disconnector, for example via the ignition lock (Kl. 87-element), is closed, there is only a marginal equalizing current. The second sub-board network and thus the entire vehicle electrical system is ready for use immediately after connecting the battery. As a result, a start delay is avoided and short start-up or start times are feasible. In addition, there are no fundamental restrictions with regard to the capacitive load of the vehicle electrical system.

Anstelle von Vorladeschaltungen wird das Powermanagementsystem eingeführt. Dies weist vorteilhaft eine Steuereinheit mit einem Mikrocomputer auf, in der eine Software speicherbar ist, und über den die Vorladevorgänge regelbar sind. Dadurch, dass die Kapazitäten des Bordnetzes mit Hilfe des Powermanagementsystems vorgeladen werden können, entstehen keine Kosten für zusätzliche Bauteile (Relais, Halbleiter, Zusatzleitungen, Stecker) für Vorladeschaltungen. Folglich muss auch kein Aufwand für den Fall des Ausfalls eines oder mehrere dieser Bauteile betrieben werden. Dies wirkt sich weiter kostensparend aus. Mit dem Wegfall zusätzlicher Bauteile ist auch eine Gewichtsersparnis bei den Schaltvorrichtungen des Bordnetzes verbunden. Zudem kann die Verfügbarkeit des Bordnetzes und die Filterwirkung der Eingangsfilterkreise von Verbrauchern, insbesondere von PWM – Verbrauchern, nicht ungünstig beeinträchtigt werden.Instead of precharge circuits, the power management system is introduced. This advantageously has a control unit with a microcomputer, in which software can be stored, and via which the precharge processes can be regulated. The fact that the capacities of the electrical system can be precharged with the help of the power management system, there are no costs for additional components (relays, semiconductors, additional cables, plugs) for Vorladeschaltungen. Consequently, no effort must be made in the event of failure of one or more of these components. This continues to save costs. With the elimination of additional components and a weight savings in the switching devices of the electrical system is connected. In addition, the availability of the vehicle electrical system and the filter effect of the input filter circuits of consumers, in particular of PWM - consumers, not be adversely affected.

Bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen mehrkreisigen Energiebordnetzes sind in den Unteransprüchen 2 bis 6 beschrieben.Preferred embodiments of the multicircuit energy electrical system according to the invention are described in subclaims 2 to 6.

Die Erfindung ist besonders vorteilhaft für die Versorgung von Hochstromverbrauchern einsetzbar. Kurbelwellenstartergeneratoren mit ihren hohen Eingangskapazitäten können besonders effektiv über das erfindungsgemäße Bordnetz betrieben werden. Ebenso sind elektromagnetische, bzw. variable Ventiltriebeinrichtungen (EVT, VVT) besonders geeignet.The invention can be used particularly advantageously for the supply of high current consumers. Crankshaft starter generators with their high input capacities can be operated particularly effectively via the vehicle electrical system according to the invention. Likewise, electromagnetic or variable valve train devices (EVT, VVT) are particularly suitable.

Es kommen insbesondere 14 V/42 V Zweispannungsbordnetze in Frage, geeignet sind aber auch zweikreisige 14 V-Einspannungsbordnetze, bei denen das eine Teilbordnetz als ein stabilisierter Kreis für Normalstromverbraucher und das andere Teilbordnetz als ein dynamischer Kreis für Hochstromverbraucher ausgebildet ist.In particular, 14 V / 42 V two-voltage systems are suitable, but also suitable are dual-circuit 14 V single-voltage systems in which one sub-board network is designed as a stabilized circuit for normal-current consumers and the other sub-board network is designed as a dynamic circuit for high-current consumers.

Grundsätzlich sind alle mehrkreisigen Bordnetztopologien denkbar, die durch ein geeignetes Verbindungselement verbunden sind und bei denen mindestens ein Zweig komplett von dem zugehörigen primären Energiespeicher (Batterie) dieses Zweiges abgetrennt werden kann.In principle, all multi-circuit on-board network topologies are conceivable which are connected by a suitable connecting element and in which at least one branch can be completely separated from the associated primary energy store (battery) of this branch.

Die bekannten Verfahren zur Vorladung von Kapazitäten in mehrkreisigen Bordnetzen weisen den Nachteil auf, dass sie den Startvorgang des Fahrzeuges verzögern und die Betriebssicherheit des Bordnetzes ungünstig beeinflussen können.The known method for pre-charging of capacities in multi-circuit electrical systems have the disadvantage that they delay the starting process of the vehicle and can affect the reliability of the electrical system unfavorable.

Eine weitere der vorliegenden Erfindung verwandte Aufgabe ist es daher, die bekannten Verfahren so zu verbessern, dass sie eine verzögerungsfreie und betriebssichere Verfügbarkeit des Bordnetzes gewährleisten.Another object of the present invention is therefore to improve the known methods so that they ensure a delay-free and reliable availability of the electrical system.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zum Vorladen von Kapazitäten eines mehrkreisigen Energiebordnetzes eines Kraftfahrzeuges, mit mindestens zwei Teilbordnetzen, die über mindestens ein Verbindungselement elektrisch verbunden sind, bei dem das erste Teilbordnetz an einen dem ersten Teilbordnetz zugehörigen ersten Energiespeicher angeschlossen ist und bei dem das zweite Teilbordnetz mit mindestens einem einen Eingangskondensator aufweisenden Verbraucher verschaltet ist und in einem Ruhezustand des Fahrzeugs von einem dem zweiten Teilbordnetz zugehörigen zweiten Energiespeicher über einen Batterietrennschalter getrennt ist, wobei der mindestens eine Eingangskondensator bei dem Verlassen des Ruhezustands des Fahrzeugs mit Hilfe eines softwaregestützten Powermanagementsystems vor einer Anforderung der Leistungsversorgung des den Eingangskondensator aufweisenden Verbrauchers vorgeladen wird.This object is achieved by a method for pre-charging of capacities of a multi-circuit power lane system of a motor vehicle, with at least two sub-board networks, which are electrically connected via at least one connecting element, in which the first sub-board network is connected to a first sub-electrical system associated first energy storage and in which the second sub-board network is connected to at least one consumer having an input capacitor and is disconnected in a resting state of the vehicle from a second sub-electrical system associated second energy storage via a battery disconnect switch, wherein the at least one input capacitor when leaving the idle state of the vehicle by means of a software-based power management system before a Requirement of the power supply of the input capacitor having consumer is precharged.

Dadurch, dass die Eingangskondensatoren, bzw. Eingangskapazitäten schon beim Verlassen des Ruhezustands des Fahrzeugs, d. h. beim Aufwachen des Bordnetzes, vorgeladen werden, steht das gesamte Bordnetz sofort bei dessen Anforderung (beispielsweise durch Betätigung eines Kl. 15 Elements) zur Verfügung. Das Powermanagement gewährleistet zudem die Verfügbarkeit und Betriebssicherheit des Bordnetzes.Due to the fact that the input capacitors or input capacitances already on leaving the rest state of the vehicle, d. H. When the on-board network is woken up, the entire vehicle electrical system is immediately available when it is requested (for example, by actuating a terminal 15 element). The power management also guarantees the availability and operational safety of the electrical system.

Bevorzugte Ausführungsformen dieses Verfahrens sind darin zu sehen, dass das Powermanagementsystem das Verbindungselement derart ansteuert, dass die Vorladung des mindestens einen Eingangskondensators in Abhängigkeit eines durch das Powermanagementsystem erfassten Sensorsignals, freigegeben wird, wobei gegebenenfalls das Sensorsignal ein erstmaliges Öffnen mindestens einer Fahrzeugtür in einem jeweiligen Ruhezustand des Fahrzeugs anzeigt und gegebenenfalls der mindestens eine Eingangskondensator mindestens annähernd auf das Nennspannungsniveau des den Eingangskondensator aufweisenden Teilbordnetzes vorgeladen wird.Preferred embodiments of this method can be seen in that the power management system controls the connecting element in such a way that the precharge of the at least one input capacitor is released as a function of a sensor signal detected by the power management system, where appropriate the sensor signal is a first opening of at least one vehicle door in a respective idle state indicates the vehicle and optionally the at least one input capacitor is at least approximately precharged to the nominal voltage level of the input capacitor having the sub-electrical system.

Besonders vorteilhaft ist es, den Vorladevorgang beim Öffnen einer Fahrzeugtür des sich im Ruhezustand befindenden Fahrzeugs zu starten. Da der Vorladevorgang nach kurzer Zeit (weniger als einer Sekunde) abgeschlossen ist, steht beim Starten des Fahrzeugs (während des Einsteigevorgangs werden die Kapazitäten bereits vorgeladen) das gesamte Bordnetz sofort zur Verfügung und es kommt nicht zu Startverzögerungen. Grundsätzlich sind aber auch andere geeignete Startsignale (beispielsweise Entriegelung einer Tür) denkbar.It is particularly advantageous to start the pre-charging process when opening a vehicle door of the vehicle at rest. Since the pre-charge after a short time (less than a second) is completed, stands at Starting the vehicle (during the boarding process, the capacities are already pre-charged), the entire electrical system immediately available and there are no start delays. In principle, however, other suitable start signals (for example, unlocking a door) are conceivable.

Besonders effektiv ist es auch, die Vorladung bis auf das Nennspannungsniveau der entsprechenden Batterie vorzunehmen. Dadurch fließen bei Schließen der Leistungsversorgung, nur noch geringe Ströme. Die Schaltelemente werden geschont und können kostensparender ausgelegt werden.It is also particularly effective to make the precharge up to the rated voltage level of the corresponding battery. As a result, only low currents flow when the power supply is closed. The switching elements are spared and can be designed cost-saving.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung und der beigefügten Zeichnung, in der eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung beispielsweise veranschaulicht ist sowie einer beigefügten Zeichnung zur Erläuterung des Stands der Technik.Further details of the invention will become apparent from the following detailed description and the accompanying drawings in which a preferred embodiment of the invention is for example illustrated and an accompanying drawing for explaining the prior art.

Es zeigenShow it

1: ein Schaltbild eines zweikreisigen Bordnetzes mit einem Powermanagementsystem und 1 : A circuit diagram of a two-circuit electrical system with a power management system and

2: ein Schaltbild des zweikreisigen Bordnetzes mit zwei Varianten einer Vorladeschaltung nach dem Stand der Technik. 2 : A circuit diagram of the dual-circuit vehicle electrical system with two variants of a precharge circuit according to the prior art.

Ein mehrkreisiges Bordnetzsystem besteht im Wesentlichen aus zwei über ein Verbindungselement 5 verbundene Teilbordnetze 1, 2 sowie aus einem Powermanagementsystem 12.A multi-circuit wiring system consists essentially of two via a connecting element 5 connected sub-networks 1 . 2 as well as from a power management system 12 ,

Die beiden Teilbordnetze 1, 2 bilden ein zweikreisiges Zweispannungsbordnetz 13. Das erste Teilbordnetz 1 ist auf herkömmliche Weise permanent an einen als eine 12 V Batterie ausgebildeten ersten Energiespeicher 3 angeschlossen. Das zweite Teilbordnetz 2 ist über einen Batterietrennschalter 7 an einen als eine 36 V Batterie ausgebildeten zweiten Energiespeicher 4 anschließbar, so dass eine erste Spannungsebene gegenüber Masse auf einer Nennspannung von +12 V und eine zweite Spannungsebene gegenüber Masse auf einer Nennspannung von +36 V liegt. Die Energie des Bordnetzes 13 wird durch einen dem zweiten Teilbordnetz 2 zugehörigen Drehstromgenerator 6 erzeugt, der über einen Fahrzeugmotor angetrieben wird. Der Generator 6 liefert die Ladespannungen für die Batterien 3, 4. Die Ladespannung im ersten Teilbordnetz 1 beträgt 14 V, im zweiten Teilbordnetz 2 beträgt sie 42 V, so dass ein 14 V/42 V-Bordnetz gebildet wird. Das Verbindungselement 5 zur wechselseitigen Energieübertragung zwischen den Teilbordnetzen 1, 2 ist in dem Zweispannungsbordnetz 13, 13' als ein Gleichspannungswandler (DC/DC-Wandler) ausgebildet.The two sub-networks 1 . 2 form a dual-circuit two-voltage electrical system 13 , The first sub-board network 1 is in a conventional manner permanently to a trained as a 12 V battery first energy storage 3 connected. The second subnetwork 2 is via a battery disconnect switch 7 to a second energy storage device designed as a 36 V battery 4 connectable, so that a first voltage level to ground at a rated voltage of +12 V and a second voltage level to ground at a rated voltage of +36 V. The energy of the electrical system 13 is through a second sub-board network 2 associated alternator 6 generated, which is driven by a vehicle engine. The generator 6 provides the charging voltage for the batteries 3 . 4 , The charging voltage in the first sub-board network 1 is 14 V, in the second sub-board network 2 it is 42 V, so that a 14 V / 42 V electrical system is formed. The connecting element 5 for the mutual transfer of energy between the sub-board networks 1 . 2 is in the two-voltage electrical system 13 . 13 ' as a DC-DC converter (DC / DC converter) is formed.

Über den 14 V Kreis 1 sind herkömmliche (stabile) Verbraucher 11 (beispielsweise eine Fahrzeugbeleuchtung) versorgbar. Diese können permanent zur Verfügung stehen (beispielsweise ein Standlicht) oder sind über entsprechende bekannte Steuerungen zuschaltbar (beispielsweise ein Fahrlicht). Hochstromverbraucher und dynamische Verbraucher, insbesondere dynamische Hochstromverbraucher 10, 10', beispielsweise ein Kurbelwellenstartergenerator, sind dem 42 V Kreis zugeordnet. Die Verbraucher 10, 10' werden mit einer Pulsweitenmodulation, d. h. mit Spannungs- bzw. Strompulsen betrieben. Diesen Verbrauchern 10, 10' ist ein Filterkreis vorgeschaltet, der aus einer Kondensator-Spulen-Kombination aufgebaut ist. Damit werden die Stromflanken der Pulse gedämpft, bzw. geglättet, um die Einhaltung der EMV-Spezifikationen sicherzustellen, oder herbeizuführen. Der Einfachheit halber werden die Filterkreise nur als Kondensatoren, bzw. Eingangskondensatoren 8, dargestellt; auf die Längsinduktivitäten wird aus Übersichtlichkeitsgründen verzichtet. Für das Wirkprinzip ist dies unerheblich. Die Verbraucher 10, 10' können über Schalter 9 (Relais) eingeschaltet werden oder werden (ohne Schalter 9) im Dauerplusbetrieb versorgt.About the 14 V circle 1 are conventional (stable) consumers 11 (For example, a vehicle lighting) supplied. These can be permanently available (for example, a parking light) or can be connected via corresponding known controls (for example, a driving light). High current consumers and dynamic consumers, in particular dynamic high current consumers 10 . 10 ' , For example, a crankshaft starter generator, are assigned to the 42 V circuit. The consumers 10 . 10 ' are operated with a pulse width modulation, ie with voltage or current pulses. These consumers 10 . 10 ' is preceded by a filter circuit, which is composed of a capacitor-coil combination. Thus, the current edges of the pulses are attenuated, or smoothed to ensure compliance with the EMC specifications, or bring about. For the sake of simplicity, the filter circuits are only capacitors or input capacitors 8th represented; The longitudinal inductances are omitted for clarity. For the operating principle this is irrelevant. The consumers 10 . 10 ' can over switch 9 (Relays) are switched on or off (without switch 9 ) supplied in continuous plus operation.

Zur Entlastung der Schaltelemente, bzw. Relais 7, 9 sind Maßnahmen zur Vorladung der Kondensatoren 8 vorgesehen.To relieve the switching elements or relays 7 . 9 are measures to pre-charge the capacitors 8th intended.

Dies wird nach dem Stand der Technik in einem Spannungskreis 2' in einem Bordnetz 13' mit Hilfe von Vorladeschaltungen realisiert. In 2 sind dazu zwei Varianten 20, 21 eingezeichnet. Die Vorladeschaltungen 20, 21 weisen jeweils ein zusätzliches Lastrelais/Schaltelement 23 sowie einen Widerstand 22 auf. Bei der Vorladeschaltung 20 wird der Kondensator 8 zunächst mit einem definierten Strom vorgeladen, und erst dann das Hauptrelais 9 mit der Leistungsversorgung des Verbrauchers 10 geschlossen. Bei der Vorladeschaltung 21 wird das Lastrelais 23 mit dem Widerstand 22 überbrückt. Der Innenwiderstand des Schalters 23 ist dann in Reihe zum Kondensator 8. Bei der Vorladeschaltung 20 kann sich die durch die Schaltung erhöhte Zuleitungsimpedanz (= Ohmscher Widerstand, = kapazitiver Widerstand, = induktiver Widerstand) ungünstig auswirken, bei der Vorladeschaltung 21 kann sich die Filterfunktion des Filterkreises ungünstig verringern. Bei einem Startvorgang müssen zunächst die Kondensatoren 8 für einen Zeitraum vorgeladen werden, erst dann dürfen die Schaltelemente 9, bzw. 7 geschlossen werden, ansonsten würden sie mit unzulässigen Spitzenströmen überlastet. Der Startvorgang wird entsprechend verzögert, bis die Verbraucher 10, 10' schließlich eingeschaltet werden können. Darüber hinaus haben die Vorladeschaltungen 20, 21 die in der Eingangsbeschreibung bereits erläuterten Nachteile.This is the state of the art in a circle of tension 2 ' in a vehicle electrical system 13 ' realized by means of precharge circuits. In 2 are two variants 20 . 21 located. The precharge circuits 20 . 21 each have an additional load relay / switching element 23 as well as a resistor 22 on. In the precharge circuit 20 becomes the capacitor 8th initially precharged with a defined current, and only then the main relay 9 with the power supply of the consumer 10 closed. In the precharge circuit 21 becomes the load relay 23 with the resistance 22 bridged. The internal resistance of the switch 23 is then in series with the capacitor 8th , In the precharge circuit 20 can increase the lead impedance increased by the circuit (= ohmic resistance, = capacitive resistance, = inductive resistance) unfavorable in the Vorladeschaltung 21 the filter function of the filter circuit can unfavorably decrease. During a boot process, the capacitors must first 8th be preloaded for a period, only then may the switching elements 9 , respectively. 7 otherwise they would be overloaded with inadmissible peak currents. The boot process will be delayed accordingly until the consumers 10 . 10 ' finally can be turned on. In addition, the precharge circuits have 20 . 21 the disadvantages already explained in the introductory description.

Demgegenüber sind bei dem erfindungsgemäßen Bordnetz 13 die Vorladeschaltungen 20, 21 nicht erforderlich. Stattdessen ist ein Powermanagementsystem 12 vorgesehen, wie es in 1 dargestellt ist. In einem Ruhezustand, d. h. bei abgestelltem Fahrzeug, ist der Batterietrennschalter 7 geöffnet, so dass der 42 V Kreis 2 von der 36 V Batterie 4 abgetrennt ist. Der Spannungskreis 2 ist dann aber mit dem Gleichspannungswandler 5 aus dem permanent versorgten Spannungskreis 1 versorgbar. Dies wird nun durch eine Ansteuerung des Wandlers 5 mittels des Powermanagementsystems 12 realisiert. Wird der Batterietrennschalter 7 geschlossen, sind die Kondensatoren 8 bereits vorgeladen und es fließt nur noch ein geringer Ausgleichsstrom. Deshalb können die Schalter 7, 9 nicht mehr überlastet werden, folglich sind die Vorladeschaltungen 20, 21 überflüssig.In contrast, in the vehicle electrical system according to the invention 13 the precharge circuits 20 . 21 not mandatory. Instead, it's a power management system 12 provided as it is in 1 is shown. In a resting state, ie when the vehicle is turned off, the battery disconnect switch 7 open, leaving the 42 V circle 2 from the 36 V battery 4 is separated. The circle of tension 2 but then with the DC-DC converter 5 from the permanently supplied voltage circuit 1 supplied. This will now be done by driving the converter 5 by means of the power management system 12 realized. Will the battery disconnect switch 7 closed, are the capacitors 8th already pre-charged and there is only a small compensation current flows. That's why the switches can 7 . 9 are no longer overloaded, hence the precharge circuits 20 . 21 superfluous.

Ein Verfahren zum Vorladen von Kapazitäten eines mehrkreisigen Energiebordnetzes eines Kraftfahrzeuges beruht im Wesentlichen darauf, dass ein oder mehrere Kondensator 8 eines Teilbordnetzes 2 des Fahrzeugs mit Hilfe eines softwaregestützten Powermanagementsystems 12 vor einer Anforderung einer Leistungsversorgung eines den Kondensator 8 aufweisenden Verbrauchers 10 vorgeladen wird.A method for pre-charging the capacities of a multi-circuit power-train network of a motor vehicle is based essentially on one or more capacitors 8th a sub-board network 2 of the vehicle using a software-based power management system 12 before requesting a power supply to the capacitor 8th having a consumer 10 is summoned.

Das Verfahren wird mit dem oben beschriebenen erfindungsgemäßen Bordnetz 13 durchgeführt. Beim Verlassen des Ruhezustands des Fahrzeugs, bei dem das Teilbordnetz 2 von der Batterie 4 getrennt ist, werden die Kondensatoren 8 bis auf das Spannungsniveau der Batterie 4 vorgeladen. Ein Startsignal zur Einleitung der Vorladung erhält das Powermanagementsystem 12 vorteilhaft beim Öffnen einer Fahrzeugtür. Nach dem Einsteigen des Fahrers ist der Vorladevorgang bereits abgeschlossen. Betätigt der Fahrer nun das Zündschloss des Fahrzeugs und schließt dadurch den Batterieschalter 7, ist die 42 V Seite des Bordnetzes 13 sofort nach Zuschalten der 36 V Batterie 4 ohne Wartezeit betriebsbereit, wodurch sich eine sehr kurze Aufstartzeit/Anlasszeit bei dem mehrkreisigen Bordnetz mit Hochstromverbrauchern, bzw. dynamischen Verbrauchern realisieren lässt.The method is used with the above-described electrical system according to the invention 13 carried out. When leaving the vehicle's resting state, where the sub-board network 2 from the battery 4 is disconnected, the capacitors 8th down to the voltage level of the battery 4 summoned. A start signal to initiate the precharge receives the power management system 12 advantageous when opening a vehicle door. After boarding the driver, the pre-charging process is already completed. The driver now operates the ignition of the vehicle and thereby closes the battery switch 7 , is the 42 V side of the electrical system 13 immediately after connecting the 36 V battery 4 Ready for operation without waiting time, which means that a very short start-up time / starting time can be achieved in the multi-circuit electrical system with high-current consumers or dynamic consumers.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
TeilbordnetzPart-board network
2, 2'2, 2 '
TeilbordnetzPart-board network
33
Energiespeicherenergy storage
44
Energiespeicherenergy storage
55
Verbindungselementconnecting element
66
Generatorgenerator
77
BatterietrennschalterBattery disconnect switch
88th
Eingangskondensatorinput capacitor
99
Relaisrelay
10, 10'10, 10 '
Verbraucherconsumer
1111
Verbraucherconsumer
1212
PowermanagementsystemPower Management System
13, 13'13, 13 '
ZweispannungsbordnetzTwo-voltage electrical system
2020
Vorladeschaltungprecharge circuit
2121
Vorladeschaltungprecharge circuit
2222
Widerstandresistance
2323
Relaisrelay

Claims (6)

Mehrkreisiges Energiebordnetz für ein Kraftfahrzeug, mit mindestens zwei Teilbordnetzen, die über mindestens ein Verbindungselement elektrisch verbunden sind, bei dem das erste Teilbordnetz an einen dem ersten Teilbordnetz zugehörigen ersten Energiespeicher angeschlossen ist und bei dem das zweite Teilbordnetz mit mindestens einem einen Eingangskondensator aufweisenden Verbraucher verschaltet ist und in einem Ruhezustand des Fahrzeugs von einem dem zweiten Teilbordnetz zugehörigen zweiten Energiespeicher über einen Batterietrennschalter (7) getrennt ist, und bei dem Maßnahmen für eine Vorladung des mindestens einen Eingangskondensators vorgesehen sind, wobei mit Hilfe eines softwaregestützten Powermanagementsystems (12) über das Verbindungselement (5) aus dem ersten Teilbordnetz (1) Energie in das zweite Teilbordnetz (2) einspeisbar ist, so dass der mindestens eine Eingangskondensator (8) vor einer Anforderung der Leistungsversorgung des den Eingangskondensator (8) aufweisenden Verbrauchers (10, 10') vorladbar ist, wobei das Powermanagementsystem das Verbindungselement (5) derart ansteuert, dass die Vorladung des mindestens einen Eingangskondensators (8) in Abhängigkeit eines durch das Powermanagementsystem erfassten Sensorsignals freigegeben wird, welches ein Öffnen mindestens einer Fahrzeugtür oder eine Entriegelung einer Fahrzeugtür in einem Ruhezustand des Fahrzeugs anzeigt, und wobei ein Schließen des Batterietrennschalters durch Betätigung eines Zündschlosses des Fahrzeugs auslösbar ist.Multi-circuit power electrical system for a motor vehicle, having at least two sub-electrical networks, which are electrically connected via at least one connecting element, wherein the first sub-electrical system is connected to a first sub-electrical system associated first energy storage and in which the second sub-electrical system is connected to at least one input capacitor having a consumer and in a state of rest of the vehicle from a second energy store associated with the second sub-electrical system via a battery disconnector ( 7 ) and in which measures are provided for precharging the at least one input capacitor, wherein by means of a software-based power management system ( 12 ) via the connecting element ( 5 ) from the first sub-board network ( 1 ) Energy in the second sub-board network ( 2 ) is input, so that the at least one input capacitor ( 8th ) before a request for the power supply of the input capacitor ( 8th ) ( 10 . 10 ' ) is chargeable, wherein the power management system, the connecting element ( 5 ) such that the precharging of the at least one input capacitor ( 8th ) is released in response to a detected by the power management system sensor signal indicating an opening of at least one vehicle door or a release of a vehicle door in a resting state of the vehicle, and wherein a closing of the battery disconnect switch is actuated by actuation of an ignition switch of the vehicle. Mehrkreisiges Energiebordnetz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein mit einem Eingangskondensator (8) ausgestatteter Verbraucher (10, 10') ein Hochstromverbraucher ist.Multi-circuit power electrical system according to claim 1, characterized in that at least one with an input capacitor ( 8th consumer ( 10 . 10 ' ) is a high current consumer. Mehrkreisiges Energiebordnetz nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilbordnetze (1, 2) ein zweikreisiges Zweispannungsbordnetz (13) bilden, bei dem das erste Teilbordnetz (1) als ein Niederspannungskreis und das zweite Teilbordnetz (2) als ein Höherspannungskreis ausgebildet ist, und bei dem das Verbindungselement (5) als ein Gleichspannungswandler ausgebildet ist.Multi-circuit power electrical system according to claim 1 or 2, characterized in that the sub-network ( 1 . 2 ) a dual-circuit two-voltage electrical system ( 13 ), in which the first sub-board network ( 1 ) as a low-voltage circuit and the second sub-board network ( 2 ) is formed as a high-voltage circuit, and wherein the connecting element ( 5 ) is designed as a DC-DC converter. Mehrkreisiges Energiebordnetz nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Niederspannungskreis (1) aus einem Energiespeicher (3) mit einer 12 V Nennspannung und einer 14 V Ladespannung speisbar ist, und dass der Höherspannungskreis (2) aus einem Energiespeicher (4) mit einer 36 V Nennspannung und einer 42 V Ladespannung speisbar ist.Multi-circuit power electrical system according to claim 3, characterized in that the low-voltage circuit ( 1 ) from an energy store ( 3 ) With a 12 V nominal voltage and a 14 V charging voltage can be fed, and that the higher voltage circuit ( 2 ) from an energy store ( 4 ) with a 36 V nominal voltage and a 42 V charging voltage can be fed. Mehrkreisiges Energiebordnetz nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilbordnetze (1, 2) ein zweikreisiges Einspannungsbordnetz bilden, bei dem beide Teilbordnetze (1, 2) eine gleiche Nennspannung und eine gleiche Ladespannung aufweisen, und bei dem das Verbindungselement (5) als ein Gleichspannungswandler ausgebildet ist.Multi-circuit power electrical system according to one of claims 1 to 2, characterized in that the sub-network ( 1 . 2 ) form a dual-circuit single-voltage on-board electrical system in which both sub-networks ( 1 . 2 ) have a same rated voltage and a same charging voltage, and wherein the connecting element ( 5 ) is designed as a DC-DC converter. Mehrkreisiges Energiebordnetz nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Nennspannung des zweikreisigen Einspannungsbordnetzes 12 V beträgt und die Ladespannung des zweikreisigen Einspannungsbordnetzes 14 V beträgt.Multi-circuit power electrical system according to claim 5, characterized in that the rated voltage of the two-circuit voltage on-board electrical system is 12 V and the charging voltage of the two-circuit Einspannungsbordnetzes 14 V.
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