DE10324250A1

DE10324250A1 - Spannungsversorgungssystem für sicherheitsrelevante elektrische Verbraucher

Info

Publication number: DE10324250A1
Application number: DE2003124250
Authority: DE
Inventors: Michael RÖSLER; Rupert Neudecker; Stefan Juraschek
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2003-05-28
Filing date: 2003-05-28
Publication date: 2004-12-16
Anticipated expiration: 2023-05-29
Also published as: DE10324250B4

Abstract

Spannungsversorgungssystem für sicherheitsrelevante elektrische Verbraucher, insbesondere in Kraftfahrzeugen, bei dem ein Bordnetz mit einer Hauptversorgung versorgbar ist und bei dem mindestens einem sicherheitsrelevanten Verbraucher eine Zusatzversorgung zugeordnet ist, wobei die Zusatzversorgung als eine Schaltungsanordnung ausgebildet ist, mit Hilfe derer der sicherheitsrelevante Verbraucher in einem Normalbetrieb und bei einem Ausfall des Bordnetzes versorgbar ist, bei der eine Kondensatoreinheit über einen der Kondensatoreinheit vorgeschalteten, als ein Hochsetzsteller ausgebildeten Spannungswandler, auf ein Spannungsniveau oberhalb einer Bordnetzspannung aufladbar ist, und bei der ein erstes Schaltelement und ein zweites Schaltelement vorgesehen sind, so dass der sicherheitsrelevante Verbraucher über das erste Schaltelement mit der Kondensatoreinheit verbunden ist und das zweite Schaltelement eine Energieabgabe der Kondensatoreinheit in das Bordnetz verhindert, wenn das Spannungsniveau der Kondensatoreinheit oberhalb der Bordnetzspannung oder mindestens auf dem Spannungsniveau der Bordnetzspannung liegt und der sicherheitsrelevante Verbraucher über das erste Schaltelement von der Kondensatoreinheit getrennt ist und über das zweite Schaltelement mit der Hauptversorgung verbunden ist, wenn das Spannungsniveau der Kondensatoreinheit unterhalb der Bordnetzspannung liegt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Spannungsversorgungssystem für sicherheitsrelevante elektrische Verbraucher, insbesondere in Kraftfahrzeugen, bei dem ein Bordnetz mit einer Hauptversorgung versorgbar ist, und bei dem mindestens einem sicherheitsrelevanten Verbraucher eine Zusatzversorgung zugeordnet ist.

In modernen Fahrzeugen werden zunehmend mechanische Komponenten durch sogenannte x-by-Wire-Systeme ersetzt. Dies sind Systeme, bei denen Fahrerwünsche und andere Funktionen elektrisch übertragen und mittels einer Elektrohydraulik betrieben werden. Dazu gehören beispielsweise bereits verwirklichte elektrische Schaltgetriebe (Gear-by-Wire) sowie zukünftige elektrische Lenksysteme (Steer-by-Wire) und Bremssysteme (Brake-by-Wire). Die elektrohydraulische Bremse (EHB) ist ebenso wie die elektrische Lenkung ein extrem sicherheitsrelevantes System. Da der Fahrer nicht mehr direkt eingreifen kann, ist eine redundante Spannungsversorgung notwendig, die bei einem Ausfall der regulären Versorgung mindestes für einen kurzen Zeitraum die Funktionsfähigkeit des sicherheitsrelevanten Systems gewährleistet.

Um die Verfügbarkeit des Bordnetzes bei den sicherheitsrelevanten, bzw. sicherheitskritischen Systemen zu erhöhen, ist es bekannt, neben der herkömmlichen Batterie eine zweite Batterie vorzusehen. Diese Zusatzbatterie kann entweder als eine Notbatterie ausgelegt sein, die bei Bedarf über ein Steuergerät das Bordnetz versorgt, wie sie beispielsweise aus der DE 100 33 317 A1 bekannt ist, oder als eine Zweitbatterie, die die sicherheitsrelevanten Verbraucher regulär versorgt und bei Bedarf mit einer Umschalteinheit an die Hauptbatterie anschließt, wie sie beispielsweise aus der WO 99/42331 bekannt ist. Es ist auch möglich, wie beispielsweise aus der DE 100 53 584 A1 bekannt, dass jedem sicherheitsrelevanten Verbraucher eine eigene Spannungsversorgung zugeordnet ist.

Die aus der WO 99/42331 bekannte Spannungsversorgung hat gegenüber der aus der DE 100 33 317 A1 bekannten Spannungsversorgung den Vorteil, dass die im regulären Betrieb den sicherheitsrelevanten Verbraucher versorgende Zusatzbatterie keine zusätzliche Überwachungseinrichtung zur ständigen Kontrolle ihres Ladezustands und damit ihrer Verfügbarkeit benötigt, da im Notfall die ohnehin im Betrieb befindliche, bzw. kontrollierte Fahrzeugbatterie (Hauptbatterie) des Bordnetzes bereit steht.

Nachteilig bei den bekannten Spannungsversorgungen wirkt sich aus, dass die Zuverlässigkeit der Zusatzbatterie als elektrochemischer Energiespeicher durch ihre Lebensdauer und ihre relativ schlechte Diagnosefähigkeit und Wartbarkeit begrenzt ist. Die Zusatzbatterie ist zudem relativ kostenaufwendig, benötigt einen großen Bauraum und erhöht das Gewicht und damit den Verbrauch des Fahrzeugs. Im Allgemeinen muss die Zusatzbatterie während einer Fahrzeuglebensdauer ausgetauscht werden und verursacht dadurch zusätzliche Kosten.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, die bekannten redundanten Spannungsversorgungen für sicherheitsrelevante Verbraucher in Kraftfahrzeugen so zu verbessern, dass sie kostengünstiger sind, weniger Bauraum beanspruchen und ihre Zuverlässigkeit erhöht wird.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß in Verbindung mit dem Oberbegriff des Anspruchs 1 dadurch gelöst, dass die Zusatzversorgung als eine Schaltungsanordnung ausgebildet ist, mit Hilfe derer der sicherheitsrelevante Verbraucher in einem Normalbetrieb und bei einem Ausfall des Bordnetzes versorgbar ist, bei der eine Kondensatoreinheit über einen der Kondensatoreinheit vorgeschalteten, als ein Hochsetzsteller ausgebildeten Spannungswandler, auf ein Spannungsniveau oberhalb einer Bordnetzspannung aufladbar ist, und bei der ein erstes Schaltelement und ein zweites Schaltelement vorgesehen sind, so dass der sicherheitsrelevante Verbraucher über das erste Schaltelement mit der Kondensatoreinheit verbunden ist und das zweite Schaltelement eine Energieabgabe der Kondensatoreinheit in das Bordnetz verhindert, wenn das Spannungsniveau der Kondensatoreinheit oberhalb der Bordnetzspannung oder mindestens auf dem Spannungsniveau der Bordnetzspannung liegt, und der sicherheitsrelevante Verbraucher über das erste Schaltelement von der Kondensatoreinheit getrennt ist und über das zweite Schaltelement mit der Hauptversorgung verbunden ist, wenn das Spannungsniveau der Kondensatoreinheit unterhalb der Bordnetzspannung liegt.

Im regulären Betrieb des Kraftfahrzeuges, d.h. bei intaktem Bordnetz (Normalbetrieb), wird die Zusatzversorgung über die Hauptversorgung, d.h. über die Fahrzeugbatterie und/oder den Generator zur Stromerzeugung, versorgt. Die Zusatzversorgung versorgt ihrerseits die sicherheitsrelevanten Verbraucher, bzw. die sicherheitsrelevanten Systeme.

Fällt nun die Hauptversorgung und damit das Bordnetz aus, so ist durch die Zusatzversorgung die Versorgung der sicherheitsrelevanten Verbraucher für einen bestimmtem Mindestzeitraum weiterhin gewährleistet. Fällt hingegen die Zusatzversorgung aus, so wird direkt auf die Hauptversorgung umgeschaltet. Dadurch ist eine hohe Sicherheit für die Spannungsversorgung der sicherheitsrelevanten Verbraucher gewährleistet, insbesondere auch dann, wenn das Bordnetz ausfällt.

Dazu wird das bisherige System „Zusatzbatterie + Steuergerät" durch eine integrierte Lösung in der Schaltungsanordnung ersetzt, die im Wesentlichen aus einem Hochsetzsteller und einer Kondensatoreinheit besteht, wobei der Hochsetzsteller der Kondensatoreinheit in Serie vorgeschaltet ist. Der Hochsetzsteller ist ein Spannungswandler, der eine Eingangsspannung, d.h. die Bordnetzspannung, in eine höhere Ausgangsspannung wandelt. Bei betriebsbereitem (wachem) Bordnetz, wird die Kondensatoreinheit über den Hochsetzsteller auf ein vorgegebenes Spannungsniveau oberhalb der Bordnetzspannung aufgeladen, solange die Eingangsspannung des Hochsetzstellers innerhalb eines vorgegeben Spannungsintervalls liegt. Der sicherheitsrelevante Verbraucher wird dann über das erste Schaltelement versorgt, da die Spannung an der Kondensatoreinheit größer als die Bordnetzspannung ist und dadurch das erste Schaltelement schließt, bzw. leitet. Das zweite Schaltelement hingegen öffnet, bzw. sperrt und verhindert dadurch, dass die Kondensatoreinheit Energie in das Bordnetz abgibt.

Die Versorgung des sicherheitsrelevanten Verbrauchers ist über die Ladung der Kondensatoreinheit auch dann sichergestellt, falls das Bordnetz aus irgendeinem Grund ausfällt. Wie lang der sicherheitsrelevante Verbraucher dann noch versorgt werden kann, hängt von der Kapazität der verwendeten Kondensatoreinheit ab. Fällt hingegen der Hochsetzsteller oder die Kondensatoreinheit aus, ist die Versorgung aus der Fahrzeugbatterie, bzw. den Fahrzeuggenerator, über das zweite Schaltelement sichergestellt, da dieses dann in den geschlossenen, bzw. leitenden Zustand übergeht, sobald die Spannung eingangs des sicherheitsrelevanten Verbrauchers unter die Bordnetzspannung abfällt.

Dadurch, dass die Zusatzversorgung durch eine Kondensatoreinheit realisiert wird, kann auf eine zweite (elektrochemische) Batterie verzichtet werden. Die Kondensatoreinheit benötigt nur einen geringen Bauraum, hat ein niedriges Gewicht und ist kostengünstig. Ihre Diagnosefähigkeit ist besser im Vergleich zu einer herkömmlichen elektrochemischen Speicherbatterie. Es entsteht auch kein Wartungsaufwand. Ein Austausch während der Fahrzeuglebensdauer ist in der Regel nicht erforderlich. Dadurch wird die Verfügbarkeit des Bordnetzes, d.h. die Redundanz der Spannungsversorgung erhöht und die Kosten der Spannungsversorgung gesenkt.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Kondensatoreinheit als ein Supercap ausgebildet. Supercaps sind in einer Doppelschichtkondensatorbauweise ausgebildet. Sie weisen eine hohe Kapazität bei einer kompakten Bauform und eine niedrige Selbstentladung auf. Dadurch sind sie als leistungsfähige Zusatzversorgung für sicherheitsrelevante Verbraucher besonders geeignet. Grundsätzlich sind auch, den Supercaps in ihrer Funktion und Leistungsfähigkeit vergleichbare Kondensatoreinheiten, beispielsweise sogenannte Goldcaps oder Ultracaps, geeignet.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Schaltelemente als Halbleiterschalter, insbesondere als Dioden oder Mosfets (gatestromfreie Feldeffekttransistoren), ausgebildet. Dioden stehen als kostengünstige langlebige Schaltelemente in jeder gewünschten Spezifikation zur Verfügung. Sie können auf einfache Weise in der Schaltanordnung so verschaltet werden, dass sie in Abhängigkeit eines bestimmten Spannungsgrenzwertes leiten oder sperren und so eine Verbindung zwischen der Kondensatoreinheit und dem sicherheitsrelevanten Verbraucher freigeben oder als ein Entkopplungselement zur Kondensatoreinheit, bzw. zum Bordnetz wirken. Die Schaltelemente können jedoch auch mit Mosfets realisiert sein.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Schaltungsanordnung eine regelbare Verbindungseinheit auf, über die die Kondensatoreinheit direkt mit dem Bordnetz verbindbar ist. Durch einen direkten Anschluss der Kondensatoreinheit an das Bordnetz ist ein schnelles Aufladen der Kondensatoreinheit möglich. Eine Transistorschaltung ist als Verbindungseinheit besonders geeignet. Die Transistorschaltung kann beispielsweise aus zwei komplementär in Serie geschalteten Mosfets aufgebaut sein. Dieser mittels einer Steuerspannung ansteuerbare Schalter ermöglicht einerseits eine sichere Entkopplung von Bordnetz und Kondensatoreinheit und ist andererseits bidirektional regelbar. Die Verbindung kann getaktet werden, um Spannungseinbrüche im Bordnetz durch einen Schnellladevorgang und im Extremfall, bei ungeladener Kondensatoreinheit ein Kurzschließen des Bordnetzes, sicher zu verhindern. Eine entsprechende Regelung ermöglicht umgekehrt auch eine dynamische Bordnetzunterstützung (Boostfunktion). Dabei stützt die aufgeladene Kondensatoreinheit das Bordnetz bei Spannungseinbrüchen, wodurch eine Erhöhung der Bordnetzqualität erreicht wird.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist ein als ein Tiefsetzsteller ausgebildeter zweiter Spannungswandler der Kondensatoreinheit nachgeschaltet.

Der Tiefsetzsteller wandelt im Gegensatz zu dem Hochsetzsteller seine Eingangsspannung in eine niedrigere Ausgangsspannung um. Der Tiefsetzsteller ist der Kondensator einheit in Serie nachgeschaltet. Dadurch ist es möglich, die Kondensatoreinheit als Zwischenspeicher zu benutzen. Dazu wird die Kondensatoreinheit auf eine höhere Spannung als für den regulären Betrieb des sicherheitsrelevanten Verbrauchers erforderlich, aufgeladen. Über den Tiefsetzsteller und das erste Schaltelement kann der sicherheitsrelevante Verbraucher dann wieder in der erfindungsgemäßen Weise versorgt werden. Die Zwischenspeicherung hat den Vorteil, dass die Kondensatoreinheit einen höheren Nutzungsgrad erreicht, da eine geringere Kapazität notwendig ist, um die gleiche Versorgungsdauer bei einem Ausfall des Bordnetzes zu erreichen. Das Aufladniveau kann, bei einer entsprechenden Auslegung der Kondensatoreinheit, beispielsweise 42V betragen und damit das Spannungsniveau zur Versorgung von Hochleistungsverbrauchern in 42V – Spannungskreisen zukünftiger Bordnetze erreichen.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist eine zweite Kondensatoreinheit zwischen dem Tiefsetzsteller und dem ersten Schaltelement parallel geschaltet. Durch den Tiefsetzsteller kann die erste Kondensatoreinheit keine Pufferfunktion ausführen. Daher ist eine zweite Kondensatoreinheit zwischen dem Tiefsetzsteller und dem ersten Schaltungselement parallel geschaltet. Mit dieser zusätzlichen Kondensatoreinheit können in gleicher Weise wie in der Schaltungsanordnung ohne Tiefsetzsteller Stromspitzen des sicherheitsrelevanten Verbrauchers gegenüber dem Bordnetz abgepuffert werden. Die zusätzliche Kondensatoreinheit kann auch über den Boosttransistor schnellgeladen werden.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der sicherheitsrelevante Verbraucher als ein x-by-Wire-System ausgebildet. Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung ist besonders für x-by-Wire-Systeme geeignet. Für ein extrem sicherheitsrelevantes System wie eine elektrohydraulische Bremse (EHB) ist eine hohe Bordnetzverfügbarkeit, bzw. eine hohe Redundanz der Spannungsversorgung unabdingbar. Dies kann durch die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung gewährleistet werden. Eine zusätzliche elektrochemische Zweitbatterie kann entfallen. Dabei kann die Kapazität der Kondensatoreinheit an den Notfallenergiebedarf des sicherheitsrelevanten Verbrauchers, für einen vorgegebenen Zeitraum, angepasst werden. Bei der elektrohydraulischen Bremse kann beispielsweise dadurch sichergestellt werden, dass auch bei Ausfall des Bordnetzes das Fahrzeug sicher abgebremst und zum Stillstand gebracht werden kann.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen, in denen bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung beispielsweise veranschaulicht sind.
Es zeigen:
1: Ein Blockschaltbild eines Bordnetzes eines Kraftfahrzeuges mit einer Schaltungsanordnung zur Erhöhung der Bordnetzverfügbarkeit und
2: eine zweite Ausführungsform der Schaltungsanordnung mit einer 42V-Ebene.
Ein Spannungsversorgungssystem für einen sicherheitsrelevanten elektrische Verbraucher 4 in einem Kraftfahrzeug besteht im Wesentlichen aus einer Schaltungsanordnung 1, 1', mit einer Kondensatoreinheit 2 und einem Hochsetzsteller 3.
Die Schaltungsanordnung 1, 1' ist in einem Bordnetz 5 angeordnet. Das Bordnetz wird aus einer herkömmlichen 12 V – Fahrzeugbatterie 6 gespeist, deren Ladezustand von einem Batteriemanagementsystem (BMS) 7 mittels eines Sensors 8 überwacht wird. Zum Starten des Antriebsmotors des Fahrzeugs ist eine Starteinrichtung 10 vorgesehen, die über einen Schalter 11 betätigbar ist. Die Energie des Bordnetzes 5 wird mit einem Generator 12 erzeugt, der im Betrieb auch die Fahrzeugbatterie 6 mit einer Ladespannung von 14 V lädt. Starter 10 und Generator 12 sind über einen Trennschalter 13 mit dem Bordnetz 5 verbindbar. Über das Bordnetz 5 und das BMS 7 sind ständig verbundene Verbraucher 14, abschaltbare Verbraucher 15 und die sicherheitsrelevanten elektrischen Verbraucher 4 ansteuerbar. Das BMS 7 weist einen Schalter 9 auf, über den die abschaltbaren Lasten 14 abschaltbar, bzw. zuschaltbar mit dem Bordnetz 5 verbunden sind.
Die sicherheitsrelevanten Verbraucher 4 sind der Schaltungsanordnung 1, 1' zugeordnet. Als ein besonders sicherheitsrelevantes System 4 ist beispielhaft eine elektrohydraulische Bremse (EHB) vorgesehen. Die EHB 4 ist mit dem Hochsetzsteller 3, der Kondensatoreinheit 2 und einem ersten Schaltelement 16 in Serie geschaltet. Das System 4 ist in an sich bekannter Weise mit einem Steuergerät SG, mehreren Steuerventilen V und einem Motor M ausgestattet. Das Steuergerät SG und die Ventile V benötigen eine Spannung von mindestens 6,5 V, am Motor M müssen mindestens 8,5 V anliegen.
Die EHB 4 wird über die Schaltungsanordnung 1, 1' versorgt. Dazu wird die Kondensatoreinheit 2, vorteilhaft als ein Supercap ausgebildet, über den Hochsetzsteller 3 mittels einer Hauptversorgung 23 auf 16 V, d.h. auf ein Spannungsniveau oberhalb der 14 V Bordnetzspannung aufgeladen. Der Supercap 2 ist vereinfacht, als ein Kondensator mit einem parallel geschalteten Entladungswiderstand, dargestellt. Der Ladevorgang erfolgt bei „wachem", d.h. betriebsbereitem Bordnetz 5, solange die Eingangsspannung des Hochsetzstellers 3 in einem Spannungsintervall zwischen 5 V und 18 V liegt. Der Supercap 2 liefert dann eine konstante Ausgangsspannung von annähernd 16 V. Ist die Spannung am Supercap 2 größer als die Bordnetzspannung, dann ist das Schaltelement 16, vorteilhaft als eine Diode ausgebildet, leitend, so dass die EHB 4 von dem Supercap 2 versorgt wird. Ein zweites Schaltelement 17, ebenfalls eine Diode, ist seitens der EHB 4, parallel zu der ersten Diode 16 geschaltet und direkt mit dem BMS 7 verbunden. Die Diode 17 sperrt, während der Supercap 2 die EHB 4 versorgt, um zu verhindern, dass der Supercap 2 Energie an das Bordnetz 5 abgibt.
Fällt das Bordnetz 5 aus, ist die Versorgung der EHB 4 sichergestellt, bis die Ladung des Supercaps 2 erschöpft ist. Die Kapazität des Supercaps 2 ist daher so ausgelegt, dass für die EHB 4 eine ausreichende Sicherheitsreserve vorhanden ist. Falls der Hochsetzsteller 3 und/oder der Supercap 2 ausfällt, ist die Versorgung der EHB 4 direkt über die Hauptversorgung 23, d.h. durch die Fahrzeugbatterie 6, bzw. den Generator 12 sichergestellt, da die Diode 17 dann in den leitenden Zustand übergeht, sobald die Spannung eingangs der EHB 4 unter die Bordnetzspannung abfällt.
In einer in 2 dargestellten zweiten Ausführungsform ist in der Schaltungsanordnung 1' zusätzlich ein Tiefsetzsteller 18 dem Supercap 2 nachgeschaltet. Dadurch ist eine Zwischenspeicherung der Kondensatorenergie bei einer höheren Spannung, beispielsweise bei 42 V, mit einer entsprechenden Auslegung des Supercaps 2 möglich, wodurch der Supercap 2 einen höheren Nutzungsgrad erreicht. Der Tiefsetzsteller 18 wandelt dann die 42 V Eingangsspannung in eine konstante Ausgangsspannung von 14 V um. Die Versorgung der EHB 4 erfolgt dann über die Diode 16 in der beschriebenen Weise.
Weiterhin ist eine zweite Kondensatoreinheit, bzw. ein zweiter Supercap 19, vorgesehen, der zwischen dem Tiefsetzsteller 18 und der Diode 16 parallel geschaltet ist. Dieser Supercap 19 hat die Aufgabe, auftretende Stromspitzen an der EHB 4 abzudecken.
Zur Realisierung einer Schnellladefunktion für die Supercaps 2, bzw. 19, sowie für eine Bordnetzunterstützungsfunktion durch die Supercaps 2, bzw. 19, ist eine Transistorschaltung 20 vorgesehen. Die Schaltung 20 ist mit zwei in Serie geschalteten Mosfets 21, 22 realisiert. Durch diese Schaltung 20 ist eine Trennung, bzw. Verbindung, von Bordnetz 5 und Supercap 2, 19 möglich. Die Transistorschaltung 20 ist vor der Diode 16 zu der Diode 17 parallel geschaltet. Über die Transistorschaltung 20 kann der Supercap 2, bzw. der Supercap 19 direkt an das Bordnetz 5 angeschlossen werden. Bei der Schnellladung wird die Transistorschaltung 20 getaktet, um einen Spannungseinbruch oder Kurzschluss auf der Bordnetzseite zu vermeiden. Umgekehrt unterstützt der aufgeladene Supercap 2, bzw. 19, das Bordnetz 5 in einer Boostfunktion der Transistorschaltung 20 bei Spannungseinbrüchen mittels einer dynamischen Regelung.

1, 1': Schaltungsanordnung
2: Kondensatoreinheit
3: Hochsetzsteller
4: sicherheitsrelevanter Verbraucher
5: Bordnetz
6: Fahrzeugbatterie
7: Batteriemanagementsystem
8: Sensor
9: Schalter
10: Starter
11: Schalter
12: Generator
13: Schalter
14: Verbraucher
15: Verbraucher
16: Schaltelement
17: Schaltelement
18: Tiefsetzsteller
19: Kondensatoreinheit
20: Transistorschaltung
21: Mosfet
22: Mosfet
23: Hauptversorgung
SG: Steuergerät
V: Ventil
M: Motor

Claims

Spannungsversorgungssystem für sicherheitsrelevante elektrische Verbraucher, insbesondere in Kraftfahrzeugen, bei dem ein Bordnetz mit einer Hauptversorgung versorgbar ist, und bei dem mindestens einem sicherheitsrelevanten Verbraucher eine Zusatzversorgung zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusatzversorgung als eine Schaltungsanordnung (1, 1') ausgebildet ist, mit Hilfe derer der sicherheitsrelevante Verbraucher (4) in einem Normalbetrieb und bei einem Ausfall des Bordnetzes (5) versorgbar ist, bei der eine Kondensatoreinheit (2) über einen der Kondensatoreinheit (2) vorgeschalteten, als ein Hochsetzsteller (3) ausgebildeten Spannungswandler, auf ein Spannungsniveau oberhalb einer Bordnetzspannung aufladbar ist, und bei der ein erstes Schaltelement (16) und ein zweites Schaltelement (17) vorgesehen sind, so dass der sicherheitsrelevante Verbraucher (4) über das erste Schaltelement (16) mit der Kondensatoreinheit (2) verbunden ist und das zweite Schaltelement (17) eine Energieabgabe der Kondensatoreinheit (2) in das Bordnetz (5) verhindert, wenn das Spannungsniveau der Kondensatoreinheit (2) oberhalb der Bordnetzspannung oder mindestens auf dem Spannungsniveau der Bordnetzspannung liegt, und der sicherheitsrelevante Verbraucher (4) über das erste Schaltelement (16) von der Kondensatoreinheit (2) getrennt ist und über das zweite Schaltelement (17) mit der Hauptversorgung (23) verbunden ist, wenn das Spannungsniveau der Kondensatoreinheit (2) unterhalb der Bordnetzspannung liegt.
Spannungsversorgungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kondensatoreinheit (2) als ein Supercap ausgebildet ist.
Spannungsversorgungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kondensatoreinheit (2) als ein Ultracap ausgebildet ist.
Spannungsversorgungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kondensatoreinheit (2) als ein Goldcap ausgebildet ist.
Spannungsversorgungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltelemente (16, 17) als Halbleiterschalter ausgebildet sind.
Spannungsversorgungssystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Halbleiterschalter als eine Diode ausgebildet ist.
Spannungsversorgungssystem nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Halbleiterschalter als ein Mosfet ausgebildet ist.
Spannungsversorgungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltungsanordnung (1, 1') eine regelbare Verbindungseinheit (20) aufweist, über die die Kondensatoreinheit (2, 19) direkt mit dem Bordnetz (5) verbindbar ist.
Spannungsversorgungssystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungseinheit (20) als eine Transistorschaltung ausgebildet ist.
Spannungsversorgungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein als ein Tiefsetzsteller (18) ausgebildeter zweiter Spannungswandler der Kondensatoreinheit (2) nachgeschaltet ist.
Spannungsversorgungssystem nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Kondensatoreinheit (2) auf ein Spannungsniveau von 42 V aufladbar ist.
Spannungsversorgungssystem nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass eine zweite Kondensatoreinheit (19) zwischen dem Tiefsetzsteller (18) und dem ersten Schaltelement (16) parallel geschaltet ist.
Spannungsversorgungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der sicherheitsrelevante Verbraucher (4) als ein x-by-Wire-System ausgebildet ist.
Spannungsversorgungssystem nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das x-by-Wire-System ein elektrohydraulisches Bremssystem ist.
Spannungsversorgungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Kapazität der Kondensatoreinheit (2) an einen Notfallenergiebedarf des sicherheitsrelevanten Verbrauchers (4), zur Sicherstellung eines Notbetriebes für einen vorgegebenen Zeitraum, angepasst ist.