WO2017118500A1 - Bordnetz - Google Patents

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WO2017118500A1
WO2017118500A1 PCT/EP2016/077127 EP2016077127W WO2017118500A1 WO 2017118500 A1 WO2017118500 A1 WO 2017118500A1 EP 2016077127 W EP2016077127 W EP 2016077127W WO 2017118500 A1 WO2017118500 A1 WO 2017118500A1
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WO
WIPO (PCT)
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electrical
sub
electrical system
base
vehicle
Prior art date
Application number
PCT/EP2016/077127
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English (en)
French (fr)
Inventor
Tuelin Baysal
Wolfgang Mueller
Tobias Trzebiatowski
Original Assignee
Robert Bosch Gmbh
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Publication date
Application filed by Robert Bosch Gmbh filed Critical Robert Bosch Gmbh
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    • 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
    • B60L7/00—Electrodynamic brake systems for vehicles in general
    • 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
    • B60L2210/00—Converter types
    • B60L2210/10—DC to DC converters
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/72—Electric energy management in electromobility

Definitions

  • the invention relates to a vehicle electrical system for a motor vehicle and a device for a motor vehicle.
  • a braking device or a steering device of a motor vehicle can be acted upon electronically instead of mechanically or hydraulically. To the operation of such an electric braking device or
  • the publication DE 10 2009 053 691 A1 describes an on-board network for a motor vehicle with a voltage converter and a voltage source, which are connected to one another, wherein the voltage source provides a source voltage.
  • a base energy storage is connected to the voltage converter and designed to provide a base voltage that is lower in magnitude than the source voltage. Consumers of the electrical system can be coupled to the voltage converter or to the base memory.
  • the presented on-board network comprises at least one base-board network, for which a base-board network voltage is provided as electrical variable, which for the at least one base-board network is a base-board-network-specific, eg.
  • the electrical system only a single base-board network or several base-vehicle networks, for example. At least two
  • Base vehicle network wherein for each base vehicle network, a maximum value of the base vehicle electrical system voltage is provided as an electrical variable, wherein the maximum values for the base electrical system voltages of the individual
  • the presented vehicle electrical system comprises at least two sub-electrical systems, which are connected to a respective base-board network of the electrical system, usually via a channel and thus an electrical line.
  • Part-board network includes at least one electrical consumer and, if necessary,
  • the at least one electrical energy store The at least one electrical
  • Base board network connected. Depending on a characteristic of the
  • Consumers in the respective sub-board network may possibly account for the belonging to the respective sub-board electrical energy storage.
  • a value range is predefined and / or provided for each sub-electrical system for at least one electrical variable, wherein a value of the at least one variable in design is greater than a minimum
  • At least one size, for which the respective value range is predefined within the respective sub-electrical system, is designed, for example, as a voltage, as a current or as an electrical power.
  • the respective predetermined value range of the at least one electrical variable is set via a DC-DC converter or DC-DC converter via which the at least one load of the respective sub-electrical system is connected to the base electrical system.
  • Part-board network the same requirements characteristics are met in terms of their electrical supply.
  • mutually redundant consumers are assigned to different sub-board networks.
  • safety-relevant consumers are in particular optionally assigned to different sub-board networks.
  • consumers with similar requirements characteristics are assigned to the electrical supply, in particular optionally to the same sub-electrical system.
  • Movement and / or trajectory of the motor vehicle is designed to assign, these two consumers are designed to be redundant alternatively or in addition to each other.
  • These two mentioned consumers are designed as components of two sub-network, which in turn are connected to two different base-board networks, which have different values for, for example, a maximum base-board network-specific vehicle electrical system voltage.
  • the two sub-systems which have the two consumers, which are either assigned to the same device and / or are designed to be redundant to one another, to be connected to the same base vehicle network.
  • Figure 1 shows a schematic representation of a first example of a vehicle electrical system, which is known from the prior art.
  • Figure 2 shows a schematic representation of a second example of a vehicle electrical system, which is known from the prior art.
  • Figure 3 shows a schematic representation of a first embodiment of the electrical system according to the invention.
  • Figure 4 shows a schematic representation of a second embodiment of the electrical system according to the invention.
  • Figure 5 shows a schematic representation of a third embodiment of the electrical system according to the invention.
  • Figure 6 shows a schematic representation of a fourth embodiment of the electrical system according to the invention.
  • Figure 7 shows a schematic representation of a fifth embodiment of the electrical system according to the invention.
  • Figure 8 shows a schematic representation of a sixth embodiment of the electrical system according to the invention.
  • the first example schematically illustrated in FIG. 1 for an on-board network 2 for a motor vehicle which is known from the prior art, comprises a first base-board network 4 with a first base-board network voltage of, for example, 48 V and a second base-board network 6 with a second base-station network voltage of eg 14 V. These two base systems 4, 6 are over a
  • the first base-board network 4 here comprises an electric machine 10, a battery 12 formed energy storage and an electrical load 14.
  • the second electrical system 6 includes an electrical energy storage 16 and a
  • the electric machine 10 can optionally with a, in Figures 1 and 2 off
  • the second embodiment of the electrical system 20 for a motor vehicle which is known from the prior art and shown schematically in Figure 2, comprises in addition to the two base panels 4, 6 and
  • a first channel 22 and a second channel 24 In this case, an electrical energy store 26 and a consumer 28 are connected to the first channel 22, which in turn via a
  • DC-DC converter 30 are connected to the first base-board network 4.
  • Influencing a movement of the motor vehicle for example.
  • a braking device or steering device are assigned.
  • each on-board network 38, 40, 42, 44, 46, 48 comprises a first base-board network 50 with a first base-network-specific
  • the respective first base electrical system 50 comprises an electric machine 52 which is to be operated both as a motor or as a generator, wherein this electric machine 52 is also to be used as an electrical energy source when operating as a generator.
  • the electric machine 52 is equipped for driving with a not shown in Figures 3 to 8 power electronics.
  • the first base-board network 50 comprises an electrical energy store 54 and an electrical load 56.
  • the first five embodiments of the on-board network 38, 40, 42, 44, 46 each include a second base-board network 58, 59, here a second
  • Basebordnetzspezifische base board voltage of, for example, 14 V or alternatively of example. 28 V has.
  • these two base-line networks 50, 58, 59 are connected to one another via a DC-DC converter 60.
  • these embodiments of the electrical system 38, 40, 42, 44, 46 respectively two base board systems 50, 58, 59 with different maximum
  • the sixth embodiment of the on-board network 48 from FIG. 8 includes only one base-board-network-specific base-station power voltage of, for example, 48 V and thus, by definition, only the one, first base-on-board network 50.
  • the respective second base-board network 58 comprises an electric battery formed here
  • the consumers 103 represent those users of the base on-board network 59 who have little or no safety relevance, whereas the consumers 105 represent consumers with high safety relevance.
  • the first embodiment of the electrical system 38 from FIG. 3 comprises a first channel 66.1 and a second channel 68.1.
  • a first sub-board network 70.1 and a second sub-board network 72.1 are connected to the first channel 66.1.
  • the first sub-electrical system 70. 1 comprises an electrical energy store 74. 1 and at least one electrical consumer 76
  • the second sub-electrical system 72. 1 comprises an electrical energy store 80. 1 and at least one electrical consumer 82
  • DC-DC converter 84.1 are connected to the first channel 66.1.
  • a first sub-board network 86.1 and a second sub-board network 88.1 are connected.
  • the first sub-electrical system 86.1 comprises a first electrical energy store 90.1 and at least one electrical consumer 92.1, which are connected via a DC-DC converter 94.1 the second channel 68.1 are connected.
  • the second sub-board network 88.1 comprises an electrical energy store 96.1 and at least one electrical consumer 98.1, which are connected here via a DC-DC converter 100.1 to the second channel 68.1.
  • Energy storage 80.1, 96.1 can optionally be omitted if the
  • DC-DC converter 84.1 100.1 the required peak power
  • Load dynamics of at least one consumer 82.1, 98.1 can provide.
  • the vehicle electrical system 38, 40, 42, 44, 46, 48 it is also true that optionally more than two sub-vehicle systems 70.1, 70.2, 72.1, 72.2, 86.1, 86.2, 88.1, 88.2, 104, 106, 108 in each channel 66.1 , 66.2, 68.1, 68.2, 69, 102 of a respective vehicle electrical system 38, 40, 42, 44, 46, 48 can be provided.
  • Part-board network 70.1 and the second sub-board network 72.1 are connected to the first base-board network 50 with the high base-board network voltage of, for example, 48 V.
  • first sub-board network 86.1 and the second sub-board network 88.1 are connected to the second base-board network 58 with the lower base-board network voltage of, for example, 14 volts.
  • this electrical system 38 is of a respective DC-DC converter 78.1, 84.1, 94.1, 100.1 for the consumer 76.1, 82.1, 92.1, 98.1, starting from the respective
  • Base vehicle electrical system voltage which is provided via a respective channel 66.1, 68.1 to the respective sub-electrical system 70.1, 72.1, 86.1, 88.1, to set at least one electrical variable to a predetermined value range.
  • two consumers 76.1, 82.1, 92.1, 98.1 which are designed as components of two different sub-board networks 70.1, 72.1, 86.1, 88.1, are safety-relevant, mutually redundant and / or common
  • These two consumers 76.1, 82.1, 92.1, 98.1 are two consumers 76.1, 82.1, 92.1, 98.1, which are connected via a respective DC voltage converter 78.1, 84.1, 94.1, 88.1 to the same base network 50, 58 or to two different ones
  • Base on-board networks 50, 58 are connected.
  • the second embodiment of the vehicle electrical system 40 (FIG. 4) comprises, in addition to the first channel 66.1, the two subnetworks 70.1 connected thereto, 72.1, which has already been or were presented above, a second channel 69 to which an electrical energy storage 101 and a first consumer 103 and a second consumer 105 are connected.
  • the first consumer 103 represents consumers with no or less
  • the second consumer 105 in channel 69 represents consumers with high security relevance.
  • the high base-board mains voltage of, for example, 48 V is connected
  • the consumers 103, 105 connected to the second channel 69 and the electrical energy store 101 form a unit with the second base-board network 59 with the low base-board mains voltage of, for example, 14 V.
  • the electrical energy storage 80.1 can optionally be omitted if the
  • DC-DC converter can supply the required peak power and load dynamics of the consumer.
  • the third embodiment of the on-board network 42 shown schematically in FIG. 5 comprises a first channel 66.2 with a first sub-board network 70.2 and second sub-board network 72.2 respectively connected thereto.
  • this third embodiment of the electrical system 42 includes the second channel 69, as it is also provided in the case of the second embodiment of the electrical system of Figure 4. Of the first consumer 103 in channel 69 represents consumers with no or little security relevance representing second consumer 105
  • the third embodiment of the electrical system 42 differs from the second embodiment of Figure 4, that here the two sub-electrical systems 70.2, 72.2 on the respective DC-DC converter 78.2, 84.2 and the first channel 66.2 on the second base vehicle 59 with the lower
  • Base vehicle electrical system voltage of, for example, 14 V are connected.
  • the fourth embodiment of the vehicle electrical system 44 is shown schematically in FIG. 6 and comprises the first channel 66.1 already presented above with the sub-board networks 70.1, 72.1 connected thereto and a second channel 68.2.
  • a first sub-board network 86.2 Connected to the second channel 68.2 are a first sub-board network 86.2 and a second sub-board network 88.2.
  • the first sub-electrical system 86.2 comprises a first electrical energy store 90.2 and at least one electrical consumer 92.2, which are connected via a DC-DC converter 94.2 to the second channel 68.2.
  • the second sub-electrical system 88.2 comprises an electrical energy store 96.2 and at least one electrical consumer 98.2, which are connected here via a DC-DC converter 100.2 to the second channel 68.2.
  • the two sub-systems 70.1, 72.1 are connected via the first channel 66.1 to the first base-board network 50 with the high base-voltage system voltage of, for example, 48V.
  • the second channel 68.2 and thus the two connected thereto are connected via the first channel 66.1 to the first base-board network 50 with the high base-voltage system voltage of, for example, 48V.
  • the second channel 68.2 and thus the two connected thereto are connected via the first channel 66.1 to the first base-board network 50 with the high base-voltage system voltage of, for example, 48V.
  • the second channel 68.2 and thus the two connected thereto
  • connected energy storage 90.2, 96.2 set a predetermined range of values of at least one electrical variable. Furthermore, this is provided that two consumers 76.1, 82.1, 92.2, 98.2 which are formed as components of two different sub-board networks 70.1, 72.1, 86.2, 88.2, the same device for influencing a movement of the
  • Motor vehicle assigned to each other redundant and / or are safety relevant to the operation of the motor vehicle.
  • the fifth embodiment of the vehicle electrical system 46 shown schematically in FIG. 7 includes the first channel 66.2.
  • the first channel 66.2 and the sub-network 70.2, 72.2 connected thereto are designed as in the third embodiment of the vehicle electrical system 42 from FIG. Furthermore, the fifth
  • the electrical energy storage 80.2, 96.1 can optionally be omitted if the DC-DC converter 84.2, 100.1 can provide the required peak power and load dynamics of the consumer 82.2, 98.1.
  • the sixth embodiment of the on-board network 48 from FIG. 8 comprises a single channel 102, which is connected here to the single base on-board network 50.
  • On this channel 102 are a first sub-board network 104, a second
  • Part-board network 106 and at least one further, here third sub-board network 108 is connected, so that at least three sub-networks 104, 106, 108 are connected to this channel 102.
  • the first sub-board network 104 includes here an electrical energy storage 110 and at least one electrical
  • the second sub-board network 106 comprises an electrical energy store 116 and at least one electrical load 118, which are connected to the channel 102 via a DC-DC converter 120.
  • the third sub-board network 108 comprises an electrical energy store 122 and at least one electrical load 124, via a
  • DC-DC converter 126 are connected to the channel 102.
  • the electrical energy store 110, 116, 122 of a respective sub-board network 104, 106, 108 can optionally be omitted if the DC-DC converter 114, 120, 126, the required peak power and load dynamics of the consumer 112,
  • 92.2, 98.1, 98.2, 103, 105, 112, 118, 124 of the motor vehicle are also suitable for the respective said consumers 56, 76.1, 76.2, 82.1, 82.2, 92.1, 92.2, 98.1, 98.2, 103, 105 , 112, 118, 124 in a highly automatic driving of the motor vehicle to provide electrical energy, wherein the vehicle electrical system 38, 40, 42, 44, 46, 48 are adapted to the electrical
  • DC-DC converter 78.1, 78.2, 84.1, 84.2, 94.1, 94.2, 100.1, 100.2, 114, 120, 126 is for the respective consumers 76.1, 76.2, 82.1, 82.2,
  • Bordnetze 38,40, 42, 44, 46, 48 are therefore designed to be flexible and scalable.
  • safety-relevant consumers 76.1, 76.2, 82.1, 82.2, 92.1, 92.2, 98.1, 98.2, 112, 118, 124 to a plurality of sub-systems 70.1, 70.2, 72.1, 72.2, 86.1, 86.2, 88.1,
  • the DC-DC converter 78.1, 78.2, 84.1, 84.2, 94.1, 94.2, 100.1, 100.2, 114, 120, 126 and the electrical energy storage 74.1, 74.2, 80.1, 80.2, 90.1, 90.2, 96.1, 96.2, 110, 116, 122 be optimally adapted in terms of cost and function to the requirements of consumers 76.1, 76.2, 82.1, 82.2, 92.1, 92.2, 98.1, 98.2, 112, 118, 124.
  • a failure of a sub-board network 70.1, 70.2, 72.1, 72.2, 86.1, 86.2, 88.1, 88.2, 104, 106, 108, for example due to a short circuit, does not lead to a failure of an entire channel 66.1, 66.2, 68.1, 68.2, 69 , 102, to which a plurality of sub-vehicle networks 70.1, 70.2, 72.1, 72.2, 86.1, 86.2, 88.1, 88.2, 104, 106, 108 are connected.
  • DC-DC converter 78.1, 78.2, 84.1, 84.2, 94.1, 94.2, 100.1, 100.2, 114, 120, 126 taking into account
  • a portion of the electrical energy storage 74.1, 74.2, 80.1, 80.2, 90.1, 90.2, 96.1, 96.2, 110, 116, 122 depending on the consumers 76.1, 76.2, 82.1, 82.2, 92.1, 92.2, 98.1, 98.2, 112th , 118, 124 in the relevant
  • Part - board network designed to deliver and record a high level of electrical power at short notice, for example during a start - up of the
  • Energy storage 74.1, 74.2, 80.1, 80.2, 90.1, 90.2, 96.1, 96.2, 110, 116, 122 are formed, for example, as double-layer capacitors or ultracaps, power lead-acid batteries or power lithium-ion batteries.
  • Vehicle are required to be combined in a specialized sub-electrical system 70.1, 70.2, 72.1, 72.2, 86.1, 86.2, 88.1, 88.2, 104, 106, 108, which comprises an electrical energy store 74.1, 74.2, 80.1, 80.2, 90.1,
  • the electrical energy storage 74.1, 74.2, 80.1, 80.2, 90.1, 90.2, 96.1, 96.2, 110, 116, 122 function, space, weight and cost-optimized select.
  • an electrical energy storage 74.1, 74.2, 80.1, 80.2, 90.1, 90.2, 96.1, 96.2, 110, 116, 122 on the one hand a high energy content, eg.
  • a high Entlade angle eg., at a starting operation of the internal combustion engine, must have.
  • the vehicle electrical system 38, 40, 42, 44, 46, 48 it is possible to connect at least one consumer 76.1, 76.2, 82.1, 82.2, 92.1, 92.2, 98.1, 98.2, 112, 118, 124 as a component of a sub-electrical system 70.1, 70.2, 72.1, 72.2, 86.1, 86.2, 88.1, 88.2, 104, 106, 108 an electrical energy storage 74.1, 74.2, 80.1, 80.2, 90.1, 90.2, 96.1, 96.2, 110th , 116, 122 as further component of this sub-board network 70.1, 70.2, 72.1, 72.2, 86.1, 86.2, 88.1, 88.2, 104, 106, 108, with which the at least one consumer 76.1, 76.2, 82.1, 82.2, 92.1, 92.2, 98.1, 98.2, 112, 118, 124 is to be supplied with electrical energy according to its requirements, since the at least one electrical variable, for example the electrical energy or the power, the consumer
  • DC-DC converter 78.1, 78.2, 84.1, 84.2, 94.1, 94.2, 100.1, 100.2, 114, 120, 126 for a respective sub-electrical system 70.1, 70.2, 72.1, 72.2, 86.1, 86.2, 88.1, 88.2, 104, 106, 108 taking into account predetermined and / or set value range of the at least one electrical variable is also the function of the requirements set accordingly, for example, a level of electrical power, a ripple of the output voltage and the efficiency depending on the requirements for a respective sub-electrical system 70.1,
  • a control device, a sensor and / or an actuator to assign to this designed sub-board network 70.1, 70.2, 72.1, 72.2, 86.1, 86.2, 88.1, 88.2, 104, 106, 108.
  • Via a DC-DC converter 78.1, 78.2, 84.1, 84.2, 94.1, 94.2, 100.1, 100.2, 114, 120, 126 is also a degree of fluctuation of the electrical voltage than the at least one electrical variable and thus also to adjust the quality of the voltage, whereby, for example, voltage-sensitive consumers 76.1, 76.2, 82.1, 82.2, 92.1, 92.2, 98.1, 98.2, 112, 118, 124 are to supply a largely constant voltage with electrical energy.
  • Consumers 76.1, 76.2, 82.1, 82.2, 92.1, 92.2, 98.1, 98.2, 112, 118, 124, for which a high fluctuation of the voltage is also permissible, are sub-systems 70.1, 70.2, 72.1, 72.2, 86.1, 86.2, 88.1, 88.2, 104, 106, 108, the lower in this regard

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Bordnetz(38) für ein Kraftfahrzeug, das mindestens ein Basisbordnetz (50, 58) aufweist, wobei an dem mindestens einen Basisbordnetz (50, 58) mindestens ein Kanal (66.1, 68.1) mit mindestens zwei Teilbordnetzen (70.1, 72.1, 86.1, 88.1) angeschlossen ist, wobei jedes Teilbordnetz (70.1, 72.1, 86.1, 88.1) mindestens einen elektrischen Verbraucher (76.1, 82.1, 92.1, 98.1) aufweist, der in einem vorgegebenen Wertebereich mindestens einer elektrischen Größe zu betreiben und über einen Gleichspannungswandler (78.1, 84.1, 94.1, 100.1) an einem jeweiligen Basisbordnetz (50, 58) angeschlossen ist, wobei für jedes Teilbordnetz (70.1, 72.1, 86.1, 88.1) über den Gleichspannungswandler (78.1, 84.1, 94.1, 100.1) für den mindestens einen elektrischen Verbraucher (76.1, 82.1, 92.1, 98.1) der vorgegebene Wertebereich der mindestens einen elektrischen Größe einzustellen ist, wobei die Verbraucher (76.1, 82.1, 92.1, 98.1) unter Berücksichtigung ihrer Anforderungsmerkmale hinsichtlich ihrer elektrischen Versorgung den Teilbordnetzen (70.1, 72.1, 86.1, 88.1) zugeordnet sind, wobei zueinander redundante Verbraucher (76.1, 82.1, 92.1, 98.1) unterschiedlichen Teilbordnetzen (70.1, 72.1, 86.1, 88.1) zugeordnet sind, und wobei sicherheitsrelevante Verbraucher (76.1, 82.1, 92.1, 98.1) wahlweise unterschiedlichen Teilbordnetzen (70.1, 72.1, 86.1, 88.1) zugeordnet sind.

Description

Beschreibung Titel
Bordnetz
Die Erfindung betrifft ein Bordnetz für ein Kraftfahrzeug und eine Einrichtung für ein Kraftfahrzeug.
Stand der Technik
Eine Bremseinrichtung oder eine Lenkeinrichtung eines Kraftfahrzeugs kann elektronisch statt mechanisch oder hydraulisch beaufschlagt werden. Um die Funktionsweise einer derartigen elektrischen Bremseinrichtung oder
Lenkeinrichtung zu gewährleisten, ist erforderlich, diese über ein Bordnetz zuverlässig mit elektrischer Energie zu versorgen.
Die Druckschrift DE 10 2009 053 691 AI beschreibt ein Bordnetz für ein Kraftfahrzeug mit einem Spannungswandler und einer Spannungsquelle, die miteinander verbunden sind, wobei die Spannungsquelle eine Quellenspannung bereitstellt. Ein Basisenergiespeicher ist mit dem Spannungswandler verbunden und dazu ausgebildet, eine Basisspannung bereitzustellen, die betragsmäßig geringer als die Quellenspannung ist. Verbraucher des Bordnetzes sind zu dem Spannungswandler oder zu dem Basisspeicher koppelbar.
Offenbarung der Erfindung
Vor diesem Hintergrund werden ein Bordnetz und eine Einrichtung mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche vorgestellt. Weitere
Ausgestaltungen des Bordnetzes und der Einrichtung ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen und der Beschreibung. Das vorgestellte Bordnetz umfasst mindestens ein Basisbordnetz, für das als elektrische Größe eine Basisbordnetzspannung vorgesehen ist, die für das mindestens eine Basisbordnetz einen basisbordnetzspezifischen, bspw.
maximalen Wert aufweist. Demnach ist möglich, dass das Bordnetz lediglich ein einziges Basisbordnetz oder mehrere Basisbordnetze, bspw. mindestens zwei
Basisbordnetze, aufweist, wobei für jedes Basisbordnetz ein maximaler Wert der Basisbordnetzspannung als elektrische Größe vorgesehen ist, wobei sich die maximalen Werte für die Basisbordnetzspannungen der einzelnen
Basisbordnetze voneinander unterscheiden.
Außerdem umfasst das vorgestellte Bordnetz mindestens zwei Teilbordnetze, die an einem jeweiligen Basisbordnetz des Bordnetzes, in der Regel über einen Kanal und somit eine elektrische Leitung, angeschlossen sind. Jedes
Teilbordnetz umfasst mindestens einen elektrischen Verbraucher und ggf.
mindestens einen elektrischen Energiespeicher. Der mindestens eine elektrische
Verbraucher und der mindestens eine elektrische Energiespeicher sind zueinander parallel geschaltet und über einen gemeinsamen
Gleichspannungswandler an dem Kanal und somit an dem jeweiligen
Basisbordnetz angeschlossen. Abhängig von einer Charakteristik der
Verbraucher im jeweiligen Teilbordnetz kann ggf. der zum jeweiligen Teilbordnetz gehörige elektrische Energiespeicher entfallen.
Bei einem Betrieb des Bordnetzes ist für jedes Teilbordnetz für mindestens eine elektrische Größe ein Wertebereich vorgegeben und/oder vorgesehen, wobei ein Wert der mindestens einen Größe in Ausgestaltung größer als ein minimaler
Wert des Wertebereichs sowie kleiner als ein maximaler Wert des Wertebereichs ist. Mindestens eine Größe, für die der jeweilige Wertebereich innerhalb des jeweiligen Teilbordnetzes vorgegeben ist, ist bspw. als Spannung, als Strom oder als elektrische Leistung ausgebildet. Der jeweils vorgegebene Wertebereich der mindestens einen elektrischen Größe ist über einen Gleichspannungswandler bzw. Gleichstromwandler, über den der mindestens eine Verbraucher des jeweiligen Teilbordnetzes an dem Basisbordnetz angeschlossen ist, einzustellen. Somit ist u. a. möglich, Verbraucher von zwei unterschiedlichen Teilbordnetzen, die an demselben Basisbordnetz angeschlossen sind, in unterschiedlichen Wertebereichen der Spannung, des Stroms und/oder der Leistung zu betreiben. Durch Vorsehen eines Wertebereichs der mindestens einen elektrischen Größe in einem jeweiligen Teilbordnetz können für Verbraucher desselben
Teilbordnetzes dieselben Anforderungsmerkmale hinsichtlich ihrer elektrischen Versorgung erfüllt werden.
Zueinander redundante Verbraucher sind unterschiedlichen Teilbordnetzen zugeordnet. Alternativ oder ergänzend sind sicherheitsrelevante Verbraucher insbesondere wahlweise unterschiedlichen Teilbordnetzen zugeordnet. In weiterer alternativer oder ergänzender Ausgestaltung sind Verbraucher mit ähnlichen Anforderungsmerkmalen an die elektrische Versorgung insbesondere wahlweise demselben Teilbordnetz zugeordnet.
Außerdem ist möglich, zwei Verbraucher, die an zwei unterschiedlichen
Teilbordnetzen angeschlossen sind, einer Einrichtung, bspw. einer
Bremseinrichtung oder einer Lenkeinrichtung, die zum Beeinflussen einer
Bewegung und/oder Trajektorie des Kraftfahrzeugs ausgebildet ist, zuzuordnen, wobei diese beiden Verbraucher alternativ oder ergänzend zueinander redundant ausgebildet sind. Diese beiden genannten Verbraucher sind als Komponenten von zwei Teilbordnetzen ausgebildet, die wiederum an zwei unterschiedlichen Basisbordnetzen angeschlossen sind, die unterschiedliche Werte für eine bspw. maximale basisbordnetzspezifische Bordnetzspannung aufweisen. Alternativ oder ergänzend ist es auch möglich, dass die beiden Teilbordnetze, die die beiden Verbraucher aufweisen, die entweder derselben Einrichtung zugeordnet und/oder zueinander redundant ausgebildet sind, an demselben Basisbordnetz angeschlossen sind.
Über das vorgestellte Bordnetz sind nunmehr verschiedene Verbraucher des Kraftfahrzeugs zuverlässig mit elektrischer Energie zu versorgen. Dies ist auch für ein Kraftfahrzeug möglich, mit dem ein hochautomatisches und/oder autonomes Fahren durchgeführt werden soll. Bei einem derartigen Kraftfahrzeug kann während einer Fahrt regelmäßig der Fall eintreten, dass eine sensorische, regelungstechnische, mechanische und/oder energetische Rückfallebene, die üblicherweise durch einen Fahrer des Kraftfahrzeugs bereitzustellen ist, für eine definierte Zeit nicht oder nur eingeschränkt vorhanden ist. Durch Nutzung des Bordnetzes dieses Kraftfahrzeugs ist es nunmehr auch möglich, eine Einrichtung mit einer erhöhten Sicherheitsrelevanz automatisch zu betreiben und somit den Fahrer von einer üblicherweise vorgesehenen Verantwortung beim Steuern der Bewegung des Kraftfahrzeugs zu entlasten.
Mit dem Bordnetz ist u. a. die Norm ECE-R13-H für eine als Bremseinrichtung ausgebildete Einrichtung mit fremd kraftbetätigten Bremsen mit zwei voneinander unabhängigen Energiespeichern mit je einer eigenen, ebenfalls unabhängigen Übertragungseinrichtung zu realisieren, da mit dem Bordnetz in Ausgestaltung zwei unabhängige elektrische Energiespeicher und zwei unabhängige elektrische Übertragungskanäle zum Übertragen elektrischer Energie an zwei zueinander redundante Verbraucher möglich ist. Alternativ oder ergänzend ist eine als Lenkeinrichtung ausgebildete Einrichtung des Kraftfahrzeugs bei einer hochautomatischen Fahrt mit zwei elektrischen Übertragungskanälen mit elektrischer Energie zu versorgen. Üblicherweise sind über das Bordnetz unterschiedliche Verbraucher, bspw. Sensoren, Aktoren und/oder Steuergeräte, über unterschiedliche elektrische Übertragungskanäle mit elektrischer Energie zu versorgen.
Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und den beiliegenden Zeichnungen.
Es versteht sich, dass die voranstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Figur 1 zeigt in schematischer Darstellung ein erstes Beispiel für ein Bordnetz, das aus dem Stand der Technik bekannt ist.
Figur 2 zeigt in schematischer Darstellung ein zweites Beispiel für ein Bordnetz, das aus dem Stand der Technik bekannt ist. Figur 3 zeigt in schematischer Darstellung eine erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Bordnetzes.
Figur 4 zeigt in schematischer Darstellung eine zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Bordnetzes.
Figur 5 zeigt in schematischer Darstellung eine dritte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Bordnetzes. Figur 6 zeigt in schematischer Darstellung eine vierte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Bordnetzes.
Figur 7 zeigt in schematischer Darstellung eine fünfte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Bordnetzes.
Figur 8 zeigt in schematischer Darstellung eine sechste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Bordnetzes.
Die Figuren werden zusammenhängend und übergreifend beschrieben. Gleichen Komponenten sind dieselben Bezugszeichen zugeordnet.
Das in Figur 1 schematisch dargestellte erste Beispiel für ein Bordnetz 2 für ein Kraftfahrzeug, das aus dem Stand der Technik bekannt ist, umfasst ein erstes Basisbordnetz 4 mit einer ersten Basisbordnetzspannung von hier bspw. 48 V und ein zweites Basisbordnetz 6 mit einer zweiten Basisbordnetzspannung von bspw. 14 V. Diese beiden Basisbordnetze 4, 6 sind über einen
Gleichspannungswandler 8 miteinander verbunden. Das erste Basisbordnetz 4 umfasst hier eine elektrische Maschine 10, einen als Batterie ausgebildeten Energiespeicher 12 sowie einen elektrischen Verbraucher 14. Das zweite Bordnetz 6 umfasst einen elektrischen Energiespeicher 16 sowie einen
Verbraucher 18. Dabei weisen die beiden Verbraucher 14, 18 für das
Kraftfahrzeug allenfalls eine geringe oder gar keine Sicherheitsrelevanz auf. Die elektrische Maschine 10 kann wahlweise mit einer, in Figur 1 und 2 aus
Übersichtsgründen nicht dargestellten, Leistungselektronik zur Ansteuerung der Maschine ausgestattet sein Die zweite Ausführungsform des Bordnetzes 20 für ein Kraftfahrzeug, das aus dem Stand der Technik bekannt und in Figur 2 schematisch dargestellt ist, umfasst neben den beiden Basisbordnetzen 4, 6 und dem
Gleichspannungswandler 8, die auch als Komponenten des Bordnetzes 2 aus
Figur 1 vorgesehen sind, einen ersten Kanal 22 und einen zweiten Kanal 24. Dabei sind an dem ersten Kanal 22 ein elektrischer Energiespeicher 26 und ein Verbraucher 28 angeschlossen, die wiederum über einen
Gleichspannungswandler 30 mit dem ersten Basisbordnetz 4 verbunden sind. An dem zweiten Kanal sind ein elektrischer Energiespeicher 32 und ein Verbraucher
34 angeschlossen, die über einen Gleichspannungswandler 36 mit dem zweiten Basisbordnetz 6 verbunden sind. Dabei ist hier vorgesehen, dass die beiden Verbraucher 28, 34 derselben sicherheitsrelevanten Einrichtung zum
Beeinflussen einer Bewegung des Kraftfahrzeugs, bspw. einer Bremseinrichtung oder Lenkeinrichtung, zugeordnet sind.
Die insgesamt sechs Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Bordnetzes 38, 40, 42, 44, 46, 48 für ein Kraftfahrzeug sind anhand der Figuren 3, 4, 5, 6, 7, 8 schematisch dargestellt. Dabei umfasst jedes Bordnetz 38, 40, 42, 44, 46, 48 ein erstes Basisbordnetz 50 mit einer ersten basisbordnetzspezifischen
Basisbordnetzspannung von bspw. 48 V. Hierbei umfasst das jeweilige erste Basisbordnetz 50 eine elektrische Maschine 52, die sowohl als Motor oder als Generator zu betreiben ist, wobei diese elektrische Maschine 52 bei einem Betrieb als Generator auch als elektrische Energiequelle zu nutzen ist. Dabei ist die elektrische Maschine 52 zur Ansteuerung mit einer in den Figuren 3 bis 8 nicht weiter dargestellten Leistungselektronik ausgestattet. Außerdem umfasst das erste Basisbordnetz 50 einen elektrischen Energiespeicher 54 sowie einen elektrischen Verbraucher 56. Die ersten fünf Ausführungsformen des Bordnetzes 38, 40, 42, 44, 46 umfassen jeweils ein zweites Basisbordnetz 58, 59, das hier eine zweite
basisbordnetzspezifische Basisbordnetzspannung von bspw. 14 V oder alternativ von bspw. 28 V aufweist. Dabei sind diese beiden Basisbordnetze 50, 58, 59 über einen Gleichspannungswandler 60 miteinander verbunden. Demnach umfassen diese Ausführungsformen des Bordnetzes 38, 40, 42, 44, 46 jeweils zwei Basisbordnetze 50, 58, 59 mit unterschiedlichen maximalen
Basisbordnetzspannungen.
Die sechste Ausführungsform des Bordnetzes 48 aus Figur 8 umfasst dagegen nur eine einzige basisbordnetzspezifische Basisbordnetzspannung von hier bspw. 48 V und somit definitionsgemäß nur das eine, erste Basisbordnetz 50.
Bei der ersten, vierten und fünften Ausführungsform des Basisbordnetzes 38, 44, 46, die in den Figuren 3, 5 und 7 gezeigt sind, umfasst das jeweilige zweite Basisbordnetz 58 einen hier als Batterie ausgebildeten elektrischen
Energiespeicher 62 und einen Verbraucher 64, die in den jeweiligen Figuren 3, 6 und 7 auch explizit dargestellt sind. Derartige Komponenten sind dagegen in einem jeweiligen Basisbordnetz 59 der zweiten und dritten Ausführungsform des Bordnetzes 40, 42 in den Figuren 4 und 5 nicht explizit gezeigt. In der zweiten und dritten Ausführungsform des Bordnetzes bilden das Basisbordnetz 59 und der Kanal 69 eine Einheit. Dies bedeutet, dass Basisbordnetz 59 und Kanal 69 identisch sind. Hierbei werden Verbraucher mit keiner oder geringer
Sicherheitsrelevanz aus dem Kanal 69 versorgt. In den Figuren 4 und 5 repräsentieren die Verbraucher 103 jene Verbraucher des Basisbordnetzes 59, die eine geringe oder keine Sicherheitsrelevanz aufweisen, wohingegen die Verbraucher 105 Verbraucher mit hoher Sicherheitsrelevanz darstellen.
Die erste Ausführungsform des Bordnetzes 38 aus Figur 3 umfasst einen ersten Kanal 66.1 und einen zweiten Kanal 68.1. Dabei sind an dem ersten Kanal 66.1 ein erstes Teilbordnetz 70.1 und ein zweites Teilbordnetz 72.1 angeschlossen. Das erste Teilbordnetz 70.1 umfasst einen elektrischen Energiespeicher 74.1 und mindestens einen elektrischen Verbraucher 76.1, die über einen
Gleichspannungswandler 78.1 an dem Kanal 66.1 angeschlossen sind. Das zweite Teilbordnetz 72.1 umfasst einen elektrischen Energiespeicher 80.1 und mindestens einen elektrischen Verbraucher 82.1, die über einen
Gleichspannungswandler 84.1 an dem ersten Kanal 66.1 angeschlossen sind. An dem zweiten Kanal 68.1 sind ein erstes Teilbordnetz 86.1 und ein zweites Teilbordnetz 88.1 angeschlossen. Dabei umfasst das erste Teilbordnetz 86.1 einen ersten elektrischen Energiespeicher 90.1 und mindestens einen elektrischen Verbraucher 92.1, die über einen Gleichspannungswandler 94.1 an dem zweiten Kanal 68.1 angeschlossen sind. Das zweite Teilbordnetz 88.1 umfasst einen elektrischen Energiespeicher 96.1 und mindestens einen elektrischen Verbraucher 98.1, die hier über einen Gleichspannungswandler 100.1 an dem zweiten Kanal 68.1 angeschlossen sind. Die elektrischen
Energiespeicher 80.1, 96.1 können wahlweise entfallen, wenn der
Gleichspannungswandler 84.1, 100.1 die benötigte Spitzenleistung und
Lastdynamik des mindestens einen Verbrauchers 82.1, 98.1 bereitstellen kann. Für sämtliche Ausführungsformen des Bordnetzes 38, 40, 42, 44, 46, 48 gilt, dass wahlweise auch mehr als zwei Teilbordnetze 70.1, 70.2, 72.1, 72.2, 86.1, 86.2, 88.1, 88.2, 104, 106, 108 in jedem Kanal 66.1, 66.2, 68.1, 68.2, 69, 102 eines jeweiligen Bordnetzes 38, 40, 42, 44, 46, 48 vorgesehen werden können.
Bei dieser ersten Ausführungsform des Bordnetzes 38 sind das erste
Teilbordnetz 70.1 und das zweite Teilbordnetz 72.1 an dem ersten Basisbordnetz 50 mit der hohen Basisbordnetzspannung von bspw. 48 V angeschlossen.
Dagegen sind das erste Teilbordnetz 86.1 und das zweite Teilbordnetz 88.1 an dem zweiten Basisbordnetz 58 mit der niedrigeren Basisbordnetzspannung von bspw. 14 Volt angeschlossen. Bei einem Betrieb dieses Bordnetzes 38 ist von einem jeweiligen Gleichspannungswandler 78.1, 84.1, 94.1, 100.1 für die Verbraucher 76.1, 82.1, 92.1, 98.1 ausgehend von der jeweiligen
Basisbordnetzspannung, die über einen jeweiligen Kanal 66.1, 68.1 dem jeweiligen Teilbordnetz 70.1, 72.1, 86.1, 88.1 bereitgestellt wird, mindestens eine elektrische Größe auf einen vorgegebenen Wertebereich einzustellen. Dabei sind jeweils zwei Verbraucher 76.1, 82.1, 92.1, 98.1, die als Komponenten von zwei verschiedenen Teilbordnetzen 70.1, 72. 1, 86.1, 88.1 ausgebildet sind, sicherheitsrelevant, zueinander redundant und/oder einer gemeinsamen
Einrichtung zugeordnet, die zum Beeinflussen einer Bewegung des
Kraftfahrzeugs vorgesehen ist. Bei diesen beiden besagten Verbrauchern 76.1, 82.1, 92.1, 98.1 handelt es sich um zwei Verbraucher 76.1, 82.1, 92.1, 98.1, die über einen jeweiligen Gleichspannungswandler 78.1, 84.1, 94.1, 88.1 an demselben Basisbordnetz 50, 58 oder an zwei unterschiedlichen
Basisbordnetzen 50, 58 angeschlossen sind.
Die zweite Ausführungsform des Bordnetzes 40 (Figur 4) umfasst neben dem ersten Kanal 66.1 mit den beiden daran angeschlossenen Teilbordnetzen 70.1, 72.1, der bzw. die bereits voranstehend vorgestellt wurde bzw. wurden, einen zweiten Kanal 69, an dem ein elektrischer Energiespeicher 101 sowie ein erster Verbraucher 103 und ein zweiter Verbraucher 105 angeschlossen sind. Der erste Verbraucher 103 repräsentiert Verbraucher mit keiner oder geringer
Sicherheitsrelevanz, der zweite Verbraucher 105 in Kanal 69 repräsentiert Verbraucher mit hoher Sicherheitsrelevanz. Das Basisbordnetz 59 mit niedriger Spannung von bspw. 14V bildet daher eine Einheit mit dem Kanal 69.
Hierbei sind, wie im Fall der ersten Ausführungsform des Bordnetzes 38, der mindestens eine elektrische Verbraucher 76.1, 82.1 und die jeweils dazu parallel geschalteten elektrischen Energiespeicher 74.1, 80.1 über einen jeweiligen Gleichspannungswandler 78.1, 84.1 und den ersten Kanal 66.1 an dem ersten Basisbordnetz 50 mit der hohen Basisbordnetzspannung von bspw. 48 V angeschlossen, wohingegen die an dem zweiten Kanal 69 angeschlossenen Verbraucher 103, 105 sowie der elektrische Energiespeicher 101 mit dem zweiten Basisbordnetz 59 mit der niedrigen Basisbordnetzspannung von bspw. 14 V eine Einheit bilden. Auch hier ist über einen jeweiligen
Gleichspannungswandler 78.1, 84.1 für den mindestens einen Verbraucher 76.1,
82.1 und die elektrischen Energiespeicher 74.1, 80.1 für mindestens eine elektrische Größe ein vorgegebener Wertbereich einzustellen. Der elektrische Energiespeicher 80.1 kann wahlweise entfallen, wenn der
Gleichspannungswandler die benötigte Spitzenleistung und Lastdynamik des Verbrauchers liefern kann.
Die in Figur 5 schematisch dargestellte dritte Ausführungsform des Bordnetzes 42 umfasst einen ersten Kanal 66.2 mit einem daran jeweils angeschlossenen ersten Teilbordnetz 70.2 und zweiten Teilbordnetz 72.2. Das erste Teilbordnetz
70.2 umfasst einen elektrischen Energiespeicher 74.2 und mindestens einen elektrischen Verbraucher 76.12, die über einen Gleichspannungswandler 78.2 an dem ersten Kanal 66.2 angeschlossen sind. Das zweite Teilbordnetz 72.2 umfasst einen elektrischen Energiespeicher 80.2 und mindestens einen elektrischen Verbraucher 82.2, die über einen Gleichspannungswandler 84.2 an dem ersten Kanal 66.2 angeschlossen sind. Außerdem umfasst diese dritte Ausführungsform des Bordnetzes 42 den zweiten Kanal 69, wie er auch im Fall der zweiten Ausführungsform des Bordnetzes aus Figur 4 vorgesehen ist. Der erste Verbraucher 103 in Kanal 69 repräsentiert Verbraucher mit keiner oder geringer Sicherheitsrelevanz, der zweite Verbraucher 105 repräsentiert
Verbraucher mit hoher Sicherheitsrelevanz. Das Basisbordnetz 59 mit niedriger Spannung von bspw. 14V bildet daher eine Einheit mit dem Kanal 69.
Die dritte Ausführungsform des Bordnetzes 42 unterscheidet sich dadurch von der zweiten Ausführungsform aus Figur 4, dass hier die beiden Teilbordnetze 70.2, 72.2 über die jeweiligen Gleichspannungswandler 78.2, 84.2 und den ersten Kanal 66.2 an dem zweiten Basisbordnetz 59 mit der niedrigeren
Basisbordnetzspannung von bspw. 14 V angeschlossen sind.
Die vierte Ausführungsform des Bordnetzes 44 ist in Figur 6 schematisch dargestellt und umfasst den bereits voranstehend vorgestellten ersten Kanal 66.1 mit den daran angeschlossenen Teilbordnetzen 70.1, 72.1 sowie einen zweiten Kanal 68.2. An dem zweiten Kanal 68.2 sind ein erstes Teilbordnetz 86.2 und ein zweites Teilbordnetz 88.2 angeschlossen. Dabei umfasst das erste Teilbordnetz 86.2 einen ersten elektrischen Energiespeicher 90.2 und mindestens einen elektrischen Verbraucher 92.2, die über einen Gleichspannungswandler 94.2 an dem zweiten Kanal 68.2 angeschlossen sind. Das zweite Teilbordnetz 88.2 umfasst einen elektrischen Energiespeicher 96.2 und mindestens einen elektrischen Verbraucher 98.2, die hier über einen Gleichspannungswandler 100.2 an dem zweiten Kanal 68.2 angeschlossen sind.
Bei dieser vierten Ausführungsform des Bordnetzes 44 sind wie im Fall der ersten Ausführungsform des Bordnetzes 38 die beiden Teilbordnetze 70.1, 72.1 über den ersten Kanal 66.1 an dem ersten Basisbordnetz 50 mit der hohen Basisbordnetzspannung von bspw. 48 V angeschlossen. Dagegen sind der zweite Kanal 68.2 und somit auch die beiden daran angeschlossenen
Gleichspannungswandler 94.2, 100.2 für die Teilbordnetze 86.2, 88.2 im
Vergleich zu der ersten Ausführungsform des Bordnetzes 38 ebenfalls an dem ersten Basisbordnetz 50 angeschlossen. Allerdings ist auch hier über einen jeweiligen Gleichspannungswandler 94.2, 100.2 für den mindestens einen daran angeschlossenen Verbraucher 92.2, 98.2 sowie für die jeweils daran
angeschlossenen Energiespeicher 90.2, 96.2 ein vorgegebener Wertebereich mindestens einer elektrischen Größe einzustellen. Weiterhin ist hierbei vorgesehen, dass zwei Verbraucher 76.1, 82.1, 92.2, 98.2 die als Komponenten von zwei unterschiedlichen Teilbordnetzen 70.1, 72.1, 86.2, 88.2 ausgebildet sind, derselben Einrichtung zum Beeinflussen einer Bewegung des
Kraftfahrzeugs zugeordnet, zueinander redundant ausgebildet und/oder für den Betrieb des Kraftfahrzeugs sicherheitsrelevant sind.
Die in Figur 7 schematisch dargestellte fünfte Ausführungsform des Bordnetzes 46 umfasst den ersten Kanal 66.2. Dabei sind der erste Kanal 66.2 und die daran angeschlossenen Teilbordnetze 70.2, 72.2 wie bei der dritten Ausführungsform des Bordnetzes 42 aus Figur 5 ausgebildet. Weiterhin weist die fünfte
Ausführungsform des Bordnetzes 46 den bereits voranstehend vorgestellten zweiten Kanal 68.1 mit den daran angeschlossenen Teilbordnetzen 86.1, 88.1 auf.
Bei dieser fünften Ausführungsform des Bordnetzes 46 sind sämtliche
Teilbordnetze 70.2, 72.2, 86.1, 88.1 und somit der mindestens eine Verbraucher 76.2, 82.2, 92.1, 98.1 sowie die jeweiligen Energiespeicher 74.2, 80.2, 90.1, 96.1 über den jeweiligen Gleichspannungswandler 78.2, 84.2, 94.1, 88.1 an demselben Basisbordnetz 58 mit der geringeren Basisbordnetzspannung von bspw. 14 V angeschlossen. Die elektrischen Energiespeicher 80.2, 96.1 können wahlweise entfallen, wenn die Gleichspannungswandler 84.2, 100.1 die benötigte Spitzenleistung und Lastdynamik der Verbraucher 82.2, 98.1 liefern können.
Die sechste Ausführungsform des Bordnetzes 48 aus Figur 8 umfasst einen einzigen Kanal 102, der hier an dem einzigen Basisbordnetz 50 angeschlossen ist. An diesem Kanal 102 sind ein erstes Teilbordnetz 104, ein zweites
Teilbordnetz 106 und zumindest ein weiteres, hier drittes Teilbordnetz 108 angeschlossen, so dass an diesem Kanal 102 zumindest drei Teilbordnetze 104, 106, 108 angeschlossen sind. Das erste Teilbordnetz 104 umfasst hier einen elektrischen Energiespeicher 110 und mindestens einen elektrischen
Verbraucher 112, die über einen Gleichspannungswandler 114 an dem Kanal 102 angeschlossen sind. Das zweite Teilbordnetz 106 umfasst einen elektrischen Energiespeicher 116 und mindestens einen elektrischen Verbraucher 118, die über einen Gleichspannungswandler 120 an dem Kanal 102 angeschlossen sind. Weiterhin umfasst das dritte Teilbordnetz 108 einen elektrischen Energiespeicher 122 und mindestens einen elektrischen Verbraucher 124, die über einen
Gleichspannungswandler 126 an dem Kanal 102 angeschlossen sind.
Der elektrische Energiespeicher 110, 116, 122 eines jeweiligen Teilbordnetzes 104, 106, 108 kann wahlweise entfallen, wenn der Gleichspannungswandler 114, 120, 126 die benötigte Spitzenleistung und Lastdynamik der Verbraucher 112,
118, 124 liefern kann.
Auch bei der sechsten Ausführungsform des Bordnetzes 48 ist für den mindestens einen Verbraucher 112, 118, 124 und die dazu parallel geschalteten elektrischen Energiespeicher 110, 116, 122 über den Gleichspannungswandler
114, 120, 126, über den der mindestens eine Verbraucher 112, 118, 124 sowie die Energiespeicher 110 ,116, 122 an dem Basisbordnetz 50 angeschlossen sind, ein vorgegebener Wertebereich mindestens einer elektrischen Größe einzustellen. Weiterhin ist auch hier möglich, dass Verbraucher 112, 118, 124 aus zwei unterschiedlichen Teilbordnetzen 104, 106, 108 derselben Einrichtung des Kraftfahrzeugs zugeordnet, zueinander redundant ausgebildet und/oder für das Kraftfahrzeug sicherheitsrelevant sind.
Sämtliche vorgestellten Ausführungsformen des Bordnetzes 38, 40, 42, 44, 46, 48, die zur Energieversorgung von Verbrauchern 56, 76.1, 76.2, 82.1, 82.2, 92.1,
92.2, 98.1, 98.2, 103, 105, 112, 118, 124 des Kraftfahrzeugs ausgebildet sind, sind auch dazu geeignet, die jeweiligen besagten Verbraucher 56, 76.1, 76.2, 82.1, 82.2, 92.1, 92.2, 98.1, 98.2, 103, 105, 112, 118, 124 bei einem hoch automatischen Fahren des Kraftfahrzeugs mit elektrischer Energie zu versorgen, wobei die Bordnetze 38, 40, 42, 44, 46, 48 dazu ausgebildet sind, die elektrische
Energie auch im Fall eines Fehlers mehrkanalig und redundant an die
Einrichtung zum Beeinflussen der Bewegung des Kraftfahrzeugs bereitzustellen.
Über die Gleichspannungswandler 78.1, 78.2, 84.1, 84.2, 94.1, 94.2, 100.1, 100.2, 114, 120, 126 ist für die jeweiligen Verbraucher 76.1, 76.2, 82.1, 82.2,
92.1, 92.2, 98.1, 98.2, 112, 118, 124 der Teilbordnetze 70.1, 70.2, 72.1, 72.2, 86.1, 86.2, 88.1, 88.2, 104, 106, 108 der Wertebereich der mindestens einen elektrischen Größe jeweils den Anforderungen entsprechend einzustellen. Dies betrifft bspw. eine Einstellung einer Leistung oder einer Spannung als elektrische Größe. Abhängig von den Anforderungen der jeweiligen Verbraucher 76.1, 76.2, 82.1, 82.2, 92.1, 92.2, 98.1, 98.2, 112, 118, 124 an die elektrische Versorgung können die Teilbordnetze 70.1, 70.2, 72.1, 72.2, 86.1, 86.2, 88.1, 88.2, 104, 106, 108 bspw. hinsichtlich Spannungsqualität, mittlerer Leistung, Spitzenleistung, Energiebedarf bei einem parkenden Fahrzeug optimiert werden. Die
vorgestellten Bordnetze 38,40, 42, 44, 46, 48 sind demnach flexibel und skalierbar ausgebildet.
In Ausgestaltung ist vorgesehen, zueinander redundante und/oder
sicherheitsrelevante Verbraucher 76.1, 76.2, 82.1, 82.2, 92.1, 92.2, 98.1, 98.2, 112, 118, 124 auf mehrere Teilbordnetze 70.1, 70.2, 72.1, 72.2, 86.1, 86.2, 88.1,
88.2, 104, 106, 108 eines jeweiligen Bordnetzes 38,40, 42, 44, 46, 48 zu verteilen. Dabei werden Verbraucher 76.1, 76.2, 82.1, 82.2, 92.1, 92.2, 98.1,
98.2, 112, 118, 124 mit denselben Anforderungsmerkmalen hinsichtlich ihrer elektrischen Versorgung einem Teilbordnetz 70.1, 70.2, 72.1, 72.2, 86.1, 86.2, 88.1, 88.2, 104, 106, 108 zugeordnet. Dabei sind hier die Anforderungsmerkmale über den vorgegebenen Wertebereich der mindestens einen elektrischen Größe zu definieren und/oder zu erfüllen. Somit ist eine anforderungsgerechte
Ausgestaltung der Gleichspannungswandler 78.1, 78.2, 84.1, 84.2, 94.1, 94.2, 100.1, 100.2, 114, 120, 126 sowie der üblicherweise als Batterien ausgebildeten elektrischen Energiespeicher 74.1, 74.2, 80.1, 80.2, 90.1, 90.2, 96.1, 96.2, 110,
116, 122 zu erreichen. Hierbei können die Gleichspannungswandler 78.1, 78.2, 84.1, 84.2, 94.1, 94.2, 100.1, 100.2, 114, 120, 126 sowie die elektrischen Energiespeicher 74.1, 74.2, 80.1, 80.2, 90.1, 90.2, 96.1, 96.2, 110, 116, 122 hinsichtlich Kosten und Funktion optimal an die Anforderungen der Verbraucher 76.1, 76.2, 82.1, 82.2, 92.1, 92.2, 98.1, 98.2, 112, 118, 124 angepasst werden.
Außerdem sind die Teilbordnetze 70.1, 70.2, 72.1, 72.2, 86.1, 86.2, 88.1, 88.2, 104, 106, 108 sowie die Gleichspannungswandler 78.1, 78.2, 84.1, 84.2, 94.1, 94.2, 100.1, 100.2, 114, 120, 126, über die die Teilbordnetze 70.1, 70.2, 72.1, 72.2, 86.1, 86.2, 88.1, 88.2, 104, 106, 108, die an dem mindestens einen Basisbordnetz 38, 40, 42, 44, 46, 48 angeschlossen sind, segmentierbar, wodurch unterschiedliche Bordnetze 38, 40, 42, 44, 46, 48 nach einem
Baukastensystem modular skalierbar sind. Falls ein Bordnetz 38, 40, 42, 44, 46, 48 durch einen weiteren neuen
Verbraucher 76.1, 76.2, 82.1, 82.2, 92.1, 92.2, 98.1, 98.2, 112, 118, 124 zu ergänzen ist, ist dieser unter Berücksichtigung des Wertebereichs der
mindestens einen Größe, der für diesen neuen Verbraucher 76.1, 76.2, 82.1, 82.2, 92.1, 92.2, 98.1, 98.2, 112, 118, 124 vorgesehen ist, als Komponente eines Teilbordnetzes 70.1, 70.2, 72.1, 72.2, 86.1, 86.2, 88.1, 88.2, 104, 106, 108 über einen Gleichspannungswandler 78.1, 78.2, 84.1, 84.2, 94.1, 94.2, 100.1, 100.2, 114, 120, 126 an dieses Teilbordnetz 76.1, 76.2, 82.1, 82.2, 92.1, 92.2, 98.1, 98.2, 112, 118, 124 anzuschließen.
Ein Ausfall eines Teilbordnetzes 70.1, 70.2, 72.1, 72.2, 86.1, 86.2, 88.1, 88.2, 104, 106, 108, bspw. aufgrund eines Kurzschlusses, führt hierbei nicht zu einem Ausfall eines gesamten Kanals 66.1, 66.2, 68.1, 68.2, 69, 102, an dem mehrere Teilbordnetze 70.1, 70.2, 72.1, 72.2, 86.1, 86.2, 88.1, 88.2, 104, 106, 108 angeschlossen sind. Außerdem sind eventuell auftretende Fehler aufgrund der Segmentierung der Verbraucher 76.1, 76.2, 82.1, 82.2, 92.1, 92.2, 98.1, 98.2, 112, 118, 124 in unterschiedliche Teilbordnetze 76.1, 76.2, 82.1, 82.2, 92.1, 92.2, 98.1, 98.2, 112, 118, 124 besser zu diagnostizieren. Tritt während der Fahrt in einem Teilbordnetz 76.1, 76.2, 82.1, 82.2, 92.1, 92.2, 98.1, 98.2, 112, 118, 124 ein Fehler auf, so breitet sich der Fehler nicht über das gesamte Bordnetz 38, 40, 42, 44, 46, 48 aus, sondern bleibt auf das betreffende Teilbordnetz 76.1, 76.2, 82.1, 82.2, 92.1, 92.2, 98.1, 98.2, 112, 118, 124 beschränkt. Die Zuverlässigkeit der elektrischen Versorgung insgesamt nimmt daher zu.
Außerdem ist es möglich, die Gleichspannungswandler 78.1, 78.2, 84.1, 84.2, 94.1, 94.2, 100.1, 100.2, 114, 120, 126 unter Berücksichtigung des
einzustellenden Wertebereichs der mindestens einen elektrischen Größe und den anderen jeweiligen Anforderungen der Verbraucher 76.1, 76.2, 82.1, 82.2, 92.1, 92.2, 98.1, 98.2, 112, 118, 124 entsprechend auszubilden, dabei bspw. eine Leistung, Leistungsdichte, Ausgangswelligkeit, Dynamik, Zuverlässigkeit, und einen Wirkungsgrad des Gleichspannungswandlers 78.1, 78.2, 84.1, 84.2, 94.1, 94.2, 100.1, 100.2, 114, 120, 126 anzupassen.
Außerdem sind die elektrischen Energiespeicher 74.1, 74.2, 80.1, 80.2, 90.1, 90.2, 96.1, 96.2, 110, 116, 122 der Teilbordnetze 70.1, 70.2, 72.1, 72.2, 86.1, 86.2, 88.1, 88.2, 104, 106, 108 entsprechend den Anforderungen anzupassen. Beispielsweise ist ein Teil der elektrischen Energiespeicher 74.1, 74.2, 80.1, 80.2, 90.1, 90.2, 96.1, 96.2, 110, 116, 122, abhängig von den Verbrauchern 76.1, 76.2, 82.1, 82.2, 92.1, 92.2, 98.1, 98.2, 112, 118, 124 im betreffenden
Teilbordnetz, dazu ausgebildet, kurzfristig eine hohe elektrische Leistung abzugeben und aufzunehmen, bspw. während eines Startvorgangs des
Verbrennungsmotors mit Hilfe eines Ritzelstarters. Derartige elektrische
Energiespeicher 74.1, 74.2, 80.1, 80.2, 90.1, 90.2, 96.1, 96.2, 110, 116, 122 sind bspw. als Doppelschichtkondensatoren bzw. Ultracaps, Leistungs- Bleibatterien oder Leistungs-Lithium-Ionen-Batterien ausgebildet.
Andere elektrische Energiespeicher 74.1, 74.2, 80.1, 80.2, 90.1, 90.2, 96.1, 96.2, 110, 116, 122 der Teilbordnetze 70.1, 70.2, 72.1, 72.2, 86.1, 86.2, 88.1, 88.2, 104, 106, 108 benötigen wahlweise, abhängig von den Verbrauchern 76.1, 76.2, 82.1, 82.2, 92.1, 92.2, 98.1, 98.2, 112, 118, 124 in dem betreffenden
Teilbordnetz 70.1, 70.2, 72.1, 72.2, 86.1, 86.2, 88.1, 88.2, 104, 106, 108, einen hohen Energiegehalt. Beispielsweise können Verbraucher 76.1, 76.2, 82.1, 82.2,
92.1, 92.2, 98.1, 98.2, 112, 118, 124, die auch während des Parkens des
Fahrzeugs elektrische Leistung benötigen, in einem spezialisierten Teilbordnetz 70.1, 70.2, 72.1, 72.2, 86.1, 86.2, 88.1, 88.2, 104, 106, 108 zusammengefasst werden, das einen elektrischen Energiespeicher 74.1, 74.2, 80.1, 80.2, 90.1,
90.2, 96.1, 96.2, 110, 116, 122 mit hohem Energieinhalt besitzt.
Somit sind die elektrischen Energiespeicher 74.1, 74.2, 80.1, 80.2, 90.1, 90.2, 96.1, 96.2, 110, 116, 122 funktions-, bauraum-, gewichts- sowie kostenoptimiert auszuwählen. Auf diese Weise wird unter anderem vermieden, dass ein elektrischer Energiespeicher 74.1, 74.2, 80.1, 80.2, 90.1, 90.2, 96.1, 96.2, 110, 116, 122 einerseits einen hohen Energiegehalt, bspw. für ein Dauerparken und andererseits eine hohe Entladeleistung, bspw. bei einem Startvorgang des Verbrennungsmotors, aufweisen muss. Diese sich widersprechende Designziele erhöhen Kosten und Bauraum, wenn sie mit Hilfe einer einzigen Batterie realisiert werden müssen.
Durch Ausbildung des Bordnetzes 38, 40, 42, 44, 46, 48 ist es möglich, mindestens einem Verbraucher 76.1, 76.2, 82.1, 82.2, 92.1, 92.2, 98.1, 98.2, 112, 118, 124 als Komponente eines Teilbordnetzes 70.1, 70.2, 72.1, 72.2, 86.1, 86.2, 88.1, 88.2, 104, 106, 108 einen elektrischen Energiespeicher 74.1, 74.2, 80.1, 80.2, 90.1, 90.2, 96.1, 96.2, 110, 116, 122 als weitere Komponente dieses Teilbordnetzes 70.1, 70.2, 72.1, 72.2, 86.1, 86.2, 88.1, 88.2, 104, 106, 108 zuzuordnen, mit dem der mindestens eine Verbraucher 76.1, 76.2, 82.1, 82.2, 92.1, 92.2, 98.1, 98.2, 112, 118, 124 seinen Anforderungen entsprechend mit elektrischer Energie zu versorgen ist, da die mindestens eine elektrische Größe, bspw. die elektrische Energie oder die Leistung, dem Verbraucher 76.1, 76.2,
82.1, 82.2, 92.1, 92.2, 98.1, 98.2, 112, 118, 124 seinen Anforderungen entsprechend bereitzustellen ist. Durch Auslegung des
Gleichspannungswandlers 78.1, 78.2, 84.1, 84.2, 94.1, 94.2, 100.1, 100.2, 114, 120, 126 für ein jeweiliges Teilbordnetz 70.1, 70.2, 72.1, 72.2, 86.1, 86.2, 88.1, 88.2, 104, 106, 108 unter Berücksichtigung des vorgegebenen und/oder einzustellenden Wertebereichs der mindestens einen elektrischen Größe ist auch dessen Funktion den Anforderungen entsprechend einzustellen, wobei bspw. eine Höhe der elektrischen Leistung, eine Welligkeit der Ausgangsspannung sowie der Wirkungsgrad je nach Anforderung für ein jeweiliges Teilbordnetz 70.1,
70.2, 72.1, 72.2, 86.1, 86.2, 88.1, 88.2, 104, 106, 108 und deren Komponenten einzustellen ist.
Außerdem ist es möglich, Verbraucher 76.1, 76.2, 82.1, 82.2, 92.1, 92.2, 98.1, 98.2, 112, 118, 124, die einen weitgehend konstanten Bedarf an elektrischer Leistung aufweisen, bspw. ein Steuergerät, ein Sensor und/oder ein Aktor, einem hierzu ausgelegten Teilbordnetz 70.1, 70.2, 72.1, 72.2, 86.1, 86.2, 88.1, 88.2, 104, 106, 108 zuzuordnen. In Ausgestaltung ist es möglich, auch auf elektrische Energiespeicher 74.1, 74.2, 80.1, 80.2, 90.1, 90.2, 96.1, 96.2, 110, 116, 122 in einzelnen Teilbordnetzen 70.1, 70.2, 72.1, 72.2, 86.1, 86.2, 88.1, 88.2, 104, 106, 108 zu verzichten, falls für den mindestens einen Verbraucher 76.1, 76.2, 82.1, 82.2, 92.1, 92.2, 98.1, 98.2, 112, 118, 124 des jeweiligen Teilbordnetzes 70.1, 70.2, 72.1, 72.2, 86.1, 86.2, 88.1, 88.2, 104, 106, 108 keine Pufferung einer Spitzenleistung notwendig ist.
Über einen Gleichspannungswandler 78.1, 78.2, 84.1, 84.2, 94.1, 94.2, 100.1, 100.2, 114, 120, 126 ist weiterhin auch ein Grad einer Schwankung der elektrischen Spannung als die mindestens eine elektrische Größe und somit auch die Qualität der Spannung einzustellen, wodurch bspw. spannungssensitive Verbraucher 76.1, 76.2, 82.1, 82.2, 92.1, 92.2, 98.1, 98.2, 112, 118, 124 über eine weitgehend konstante Spannung mit elektrischer Energie zu versorgen sind. So ist eine derartige Anforderung in einem jeweiligen Teilbordnetz 70.1, 70.2, 72.1, 72.2, 86.1, 86.2, 88.1, 88.2, 104, 106, 108 verbraucherspezifisch zu erfüllen, da ansonsten in einem Bordnetz 38,40, 42, 44, 46, 48 unterschiedliche Verbraucher 76.1, 76.2, 82.1, 82.2, 92.1, 92.2, 98.1, 98.2, 112, 118, 124 mit unterschiedlichen Anforderungen hinsichtlich der mindestens einen elektrischen Größe mit elektrischer Energie zu versorgen sind. Verbraucher 76.1, 76.2, 82.1, 82.2, 92.1, 92.2, 98.1, 98.2, 112, 118, 124, für die auch eine hohe Schwankung der Spannung zulässig ist, sind Teilbordnetze 70.1, 70.2, 72.1, 72.2, 86.1, 86.2, 88.1, 88.2, 104, 106, 108 zuzuordnen, die diesbezüglich geringere
Anforderungen erfüllen und demnach kostengünstig ausgebildet sind.
Üblicherweise ist jeder Verbraucher 76.1, 76.2, 82.1, 82.2, 92.1, 92.2, 98.1, 98.2, 112, 118, 124 innerhalb eines Teilbordnetzes 70.1, 70.2, 72.1, 72.2, 86.1, 86.2,
88.1, 88.2, 104, 106, 108 über den Gleichspannungswandler 78.1, 78.2, 84.1,
84.2, 94.1, 94.2, 100.1, 100.2, 114, 120, 126 individuell, d. h. unter
Berücksichtigung des vorgegebenen Wertebereichs der mindestens einen elektrischen Größe für diesen Verbraucher 76.1, 76.2, 82.1, 82.2, 92.1, 92.2, 98.1, 98.2, 112, 118, 124, anzuschließen.

Claims

Ansprüche
1. Bordnetz für ein Kraftfahrzeug, das mindestens ein Basisbordnetz (50, 58, 59) aufweist, wobei an dem mindestens einen Basisbordnetz (50, 58, 59) mindestens ein Kanal (66.1, 66.2, 68.1, 68.2, 69, 102) mit mindestens zwei Teilbordnetzen (70.1, 70.2, 72.1, 72.2, 86.1, 86.2, 88.1, 88.2, 104, 106, 108) angeschlossen ist, wobei jedes Teilbordnetz (70.1, 70.2, 72.1, 72.2, 86.1, 86.2,
88.1, 88.2, 104, 106, 108) mindestens einen elektrischen Verbraucher (76.1,
76.2, 82.1, 82.2, 92.1, 92.2, 98.1, 98.2, 112, 118, 124) aufweist, der in einem vorgegebenen Wertebereich mindestens einer elektrischen Größe zu betreiben und über einen Gleichspannungswandler (78.1, 78.2, 84.1, 84.2, 94.1, 94.2, 100.1, 100.2, 114, 120, 126) an einem jeweiligen Basisbordnetz (50, 58, 59) angeschlossen ist, wobei für jedes Teilbordnetz (70.1, 70.2, 72.1, 72.2, 86.1, 86.2, 88.1, 88.2, 104, 106, 108) über den Gleichspannungswandler (78.1, 78.2,
84.1, 84.2, 94.1, 94.2, 100.1, 100.2, 114, 120, 126) für den mindestens einen elektrischen Verbraucher (76.1, 76.2, 82.1, 82.2, 92.1, 92.2, 98.1, 98.2, 112, 118, 124) der vorgegebene Wertebereich der mindestens einen elektrischen Größe einzustellen ist, wobei die Verbraucher (76.1, 76.2, 82.1, 82.2, 92.1, 92.2, 98.1,
98.2, 112, 118, 124) unter Berücksichtigung ihrer Anforderungsmerkmale hinsichtlich ihrer elektrischen Versorgung den Teilbordnetzen (70.1, 70.2, 72.1, 72.2, 86.1, 86.2, 88.1, 88.2, 104, 106, 108) zugeordnet sind, wobei zueinander redundante Verbraucher (76.1, 76.2, 82.1, 82.2, 92.1, 92.2, 98.1, 98.2, 112, 118,
124) unterschiedlichen Teilbordnetzen (70.1, 70.2, 72.1, 72.2, 86.1, 86.2, 88.1, 88.2, 104, 106, 108) zugeordnet sind, und wobei sicherheitsrelevante
Verbraucher (76.1, 76.2, 82.1, 82.2, 92.1, 92.2, 98.1, 98.2, 112, 118, 124) wahlweise unterschiedlichen Teilbordnetzen (70.1, 70.2, 72.1, 72.2, 86.1, 86.2, 88.1, 88.2, 104, 106, 108) zugeordnet sind.
2. Bordnetz nach Anspruch 1, bei dem jedes Teilbordnetz (70.1, 70.2, 72.1, 72.2, 86.1, 86.2, 88.1, 88.2, 104, 106, 108) mindestens einen elektrischen Energiespeicher (74.1, 74.2, 80.1, 80.2, 90.1, 90.2, 96.1, 96.2, 110, 116, 122) aufweist, der zu dem mindestens einen elektrischen Verbraucher (76.1, 76.2,
82.1, 82.2, 92.1, 92.2, 98.1, 98.2, 112, 118, 124) parallel geschaltet, in dem jeweils vorgegebenen Wertebereich der mindestens einen elektrischen Größe zu betreiben und über den Gleichspannungswandler (78.1, 78.2, 84.1, 84.2, 94.1,
94.2, 100.1, 100.2, 114, 120, 126) an dem jeweiligen Basisbordnetz (50, 58, 59) angeschlossen ist.
3. Bordnetz nach Anspruch 1 oder 2, das zwei Basisbord netze (50, 58, 59) mit zwei unterschiedlichen Basisbordnetzspannungen aufweist, wobei ein erstes Teilbordnetz (70.1, 70.2, 72.1, 72.2, 86.1, 86.2, 88.1, 88.2) mindestens einen elektrischen Verbraucher (76.1, 76.2, 82.1, 82.2, 92.1, 92.2, 98.1, 98.2, 112, 118, 124) aufweist, der über einen ersten Gleichspannungswandler (78.1, 78.2, 84.1, 84.2, 94.1, 94.2, 100.1, 100.2, 114, 120, 126) und den mindestens einen Kanal (66.1, 66.2, 68.1, 68.2, 69, 102) an dem ersten Basisbordnetz (50, 58, 59) angeschlossen ist, wobei ein zweites Teilbordnetz (70.1, 70.2, 72.1, 72.2, 86.1, 86.2, 88.1, 88.2) mindestens einen elektrischen Verbraucher (76.1, 76.2, 82.1, 82.2, 92.1, 92.2, 98.1, 98.2, 112, 118, 124) aufweist, der über einen zweiten Gleichspannungswandler (78.1, 78.2, 84.1, 84.2, 94.1, 94.2, 100.1, 100.2, 114, 120, 126) und den mindestens einen Kanal (66.1, 66.2, 68.1, 68.2, 69, 102) an dem zweiten Basisbordnetz (50, 58, 59) angeschlossen ist, wobei für das erste Teilbordnetz (70.1, 70.2, 72.1, 72.2, 86.1, 86.2, 88.1, 88.2) über den ersten Gleichspannungswandler (78.1, 78.2, 84.1, 84.2, 94.1, 94.2, 100.1, 100.2, 114, 120, 126) ein erster vorgegebener Wertebereich für die mindestens eine elektrische Größe einzustellen ist, wobei für das zweite Teilbordnetz (70.1, 70.2, 72.1, 72.2, 86.1, 86.2, 88.1, 88.2) über den zweiten Gleichspannungswandler (78.1, 78.2, 84.1, 84.2, 94.1, 94.2, 100.1, 100.2, 114, 120, 126) ein zweiter vorgegebener Wertebereich für die mindestens eine elektrische Größe einzustellen ist.
4. Bordnetz nach Anspruch 3, bei dem das erste und das zweite
Teilbordnetz (70.1, 70.2, 72.1, 72.2, 86.1, 86.2, 88.1, 88.2) entweder denselben vorgegebenen Wertebereich oder unterschiedliche vorgegebene Wertebereiche für die mindestens eine elektrische Größe aufweisen.
5. Bordnetz nach Anspruch 3 oder 4, bei dem der mindestens eine
Verbraucher (76.1, 76.2, 82.1, 82.2, 92.1, 92.2, 98.1, 98.2, 112, 118, 124) des ersten Teilbordnetzes (70.1, 70.2, 72.1, 72.2, 86.1, 86.2, 88.1, 88.2) und der mindestens eine Verbraucher (76.1, 76.2, 82.1, 82.2, 92.1, 92.2, 98.1, 98.2, 112, 118, 124) des zweiten Teilbordnetzes (70.1, 70.2, 72.1, 72.2, 86.1, 86.2, 88.1, 88.2) derselben Einrichtung des Kraftfahrzeugs zugeordnet sind.
6. Bordnetz nach einem der voranstehenden Ansprüche, bei dem die mindestens eine elektrische Größe eine elektrische Spannung, ein elektrischer Strom oder eine elektrische Leistung ist, wobei der vorgegebene Wertebereich der mindestens einen elektrischen Größe durch einen minimalen Wert und einen maximalen Wert begrenzt ist.
7. Bordnetz nach einem der voranstehenden Ansprüche, bei dem an dem mindestens einen Basisbordnetz (50, 58, 59) mindestens zwei Kanäle (66.1, 66.2, 68.1, 68.2, 69, 102) angeschlossen sind, wobei an mindestens einem dieser mindestens zwei Kanäle (66.1, 66.2, 68.1, 68.2, 69, 102) die mindestens zwei Teilbordnetze (70.1, 70.2, 72.1, 72.2, 86.1, 86.2, 88.1, 88.2, 104, 106, 108) angeschlossen sind.
8. Bordnetz nach einem der voranstehenden Ansprüche, bei dem ein erster Verbraucher (76.1, 76.2, 82.1, 82.2, 92.1, 92.2, 98.1, 98.2, 112, 118, 124) eines ersten Teilbordnetzes (70.1, 70.2, 72.1, 72.2, 86.1, 86.2, 88.1, 88.2) über einen ersten Gleichspannungswandler (78.1, 78.2, 84.1, 84.2, 94.1, 94.2, 100.1, 100.2, 114, 120, 126) an einem ersten Kanal (66.1, 66.2, 68.1, 68.2, 69, 102) des mindestens einen Basisbordnetzes (50, 58, 59) angeschlossen ist, und wobei ein zu dem ersten Verbraucher (76.1, 76.2, 82.1, 82.2, 92.1, 92.2, 98.1, 98.2, 112,
118, 124) redundanter zweiten Verbraucher (76.1, 76.2, 82.1, 82.2, 92.1, 92.2, 98.1, 98.2, 112, 118, 124) eines zweiten Teilbordnetzes (70.1, 70.2, 72.1, 72.2, 86.1, 86.2, 88.1, 88.2, 104, 106, 108) über einen zweiten
Gleichspannungswandler (78.1, 78.2, 84.1, 84.2, 94.1, 94.2, 100.1, 100.2, 114, 120, 126) an einem zweiten Kanal (66.1, 66.2, 68.1, 68.2, 69, 102) des mindestens einen Basisbordnetzes (50, 58, 59) angeschlossen ist.
9. Einrichtung für ein Kraftfahrzeug, der mindestens ein Paar von redundanten elektrischen Verbrauchern (76.1, 76.2, 82.1, 82.2, 92.1, 92.2, 98.1, 98.2, 112, 118, 124) zugeordnet ist, wobei die beiden redundanten Verbraucher (76.1, 76.2, 82.1, 82.2, 92.1, 92.2, 98.1, 98.2, 112, 118, 124) an einem Bordnetz (38, 40, 42, 44, 46, 50) nach einem der voranstehenden Ansprüche
angeschlossen sind, und wobei der Einrichtung aus dem Bordnetz (38, 40, 42, 44, 46, 48) elektrische Energie bereitzustellen ist.
10. Einrichtung nach Anspruch 9, mit der eine Trajektorie des
Kraftfahrzeugs zu beeinflussen ist, wobei die Einrichtung als Bremseinrichtung oder Lenkeinrichtung des Kraftfahrzeugs ausgebildet ist.
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