用于机动车辆的车辆电力系统布置技术方案

一种用于机动车辆的车辆电力系统布置(10)，该车辆电力系统布置具有电池装置(20)，车辆主电力系统(30)和至少一个车辆次级电力系统(40)被导电地连接至该电池装置，其中，该车辆主电力系统(30)具有主负载组(32)，并且该车辆次级电力系统(40)具有次级负载组(42)，其中进一步地，备用电池(50)经由切换装置(60)被连接至该车辆主电力系统(30)和该车辆次级电力系统(40)，并且该切换装置(60)具有用于导电地连接至该车辆主电力系统(30)的至少一个主切换位置(PS)以及用于导电地连接至该车辆次级电力系统(40)的次级切换位置(SS)。

【技术实现步骤摘要】
用于机动车辆的车辆电力系统布置
本专利技术涉及一种用于机动车辆的车辆电力系统布置，并且涉及一种用于运行车辆电力系统布置的方法。
技术介绍
车辆电力系统布置和用于运行机动车辆的车辆电力系统布置的方法基本上是已知的。尤其考虑到车辆不断增加的驾驶操作自动化，需要以更高的确定性来确保单独的电力负载的系统供应的冗余。在此情况下提供这种冗余的一个选择是以呈车辆主电力系统形式和呈车辆次级电力系统形式来配置不同的车辆电力系统。如果车辆主电力系统故障，则这可以使车辆次级电力系统能够维持安全性相关的电力负载的运行。然而，已知的方案的缺点在于，机动车辆中的每个车辆电力系统需要所谓的备用电池。这种备用电池借助于电压转换装置来对波动的功耗提供支持或者用于均衡电压变化。如果现在提供车辆主电力系统和车辆次级电力系统以车辆电力系统布置的形式来配置车辆冗余电力系统，则在已知的冗余实施例的情况下还需要提供额外的第二备用电池。除了第二备用电池的必要的空间要求之外，附加的重量和附加的成本是此方式的冗余配置中的较大不利因素。
技术实现思路
本专利技术的目的是至少部分地克服上述问题。具体地讲，本专利技术的目的是以廉价且简单的方式在车辆电力系统布置中提供冗余，并且尤其在重量、成本和/或空间要求方面获得改善。以上目的是通过具有如下项1的特征的车辆电力系统布置和具有如下项7的特征的方法来实现的。由如下项2-6和8-9、说明书以及附图得出本专利技术的进一步的特征和细节。在此情况下，与根据本专利技术的车辆电力系统布置相关地描述的特征和细节自然也与根据本专利技术的方法相关地适用，并且相应地反之亦然，从而使得关于与本专利技术的这些单独的方面相关的本披露进行或者可以始终进行相互引用。1.一种用于机动车辆的车辆电力系统布置，该车辆电力系统布置具有电池装置，车辆主电力系统和至少一个车辆次级电力系统被导电地连接至该电池装置，其中，该车辆主电力系统具有主负载组，并且该车辆次级电力系统具有次级负载组，其中进一步地，备用电池经由切换装置被连接至该车辆主电力系统和该车辆次级电力系统，并且该切换装置具有用于导电地连接至该车辆主电力系统的至少一个主切换位置以及用于导电地连接至该车辆次级电力系统的次级切换位置。2.如以上项1所述的车辆电力系统布置，其特征在于，该切换装置具有监测装置，该监测装置用于至少监测这两个车辆电力系统的可操作性且用于控制该主切换位置和该次级切换位置。3.如以上项中任一项所述的车辆电力系统布置，其特征在于，该车辆主电力系统经由主变压器被导电地连接至该电池装置，并且该车辆次级电力系统经由次级变压器被导电地连接至该电池装置。4.如以上项3所述的车辆电力系统布置，其特征在于，该主变压器和/或该次级变压器具有微调装置，该微调装置用于对该车辆主电力系统与该车辆次级电力系统之间的电压进行微调。5.如以上项1或2所述的车辆电力系统布置，其特征在于，该次级负载组的至少一个电力负载相对于该主负载组的对应的电力负载冗余地配置。6.如以上项1或2所述的车辆电力系统布置，其特征在于，该次级负载组的这些电力负载的最大功率下降小于与该电池装置的电力连接的相关联的功率传输和/或该次级变压器的相关联的功率传输。7.一种用于运行具有以上项1至6之一的特征的车辆电力系统布置的方法，该方法具有以下步骤：-监测该车辆主电力系统的运行，-在该车辆次级电力系统中识别出故障的情况下，将该切换装置从该主切换位置转换到该次级切换位置。8.如以上项7所述的方法，该方法涉及该车辆主电力系统和该车辆次级电力系统中的电压的监测以及这两个监测到的电压的微调。9.如以上项7和8中的任一项所述的方法，该方法涉及当该切换装置被转换到该次级切换位置时，将该备用电池转换到该车辆次级电力系统以便在尤其由于该次级变压器中的电压降造成该车辆次级电力系统故障的情况下支持该次级负载组的电力负载。根据本专利技术，提供了一种用于机动车辆的车辆电力系统布置。这种车辆电力系统布置具有电池装置，车辆主电力系统和至少一个车辆次级电力系统被导电地连接至该电池装置。该车辆主电力系统配备有主负载组，并且该车辆次级电力系统配备有次级负载组。进一步地，备用电池经由切换装置被连接至该车辆主电力系统和该车辆次级电力系统。该切换装置具有用于导电地连接至该车辆主电力系统的至少一个主切换位置以及用于导电地连接至该车辆次级电力系统的次级切换位置。因此，根据本专利技术的车辆电力系统布置旨在同样提供冗余。为此目的，提供了呈车辆主电力系统形式以及呈车辆次级电力系统形式的两个单独的车辆电力系统。两个车辆电力系统(也就是说，车辆主电力系统和车辆次级电力系统)被导电地连接至电池装置。可以经由另外的电力运行装置直接地或间接地提供这种连接。具体地讲，经由用于相应的车辆电力系统的电力变换器提供导电连接，随后将对相应的车辆电力系统进行更详细地解释。此外，提供的是：每个车辆电力系统不仅用于电气布线而且用于与多个电力负载的可适用的连接。在此情况下，车辆主电力系统的电力负载被结合在主负载组中。车辆次级电力系统的这些电力负载一起被称为次级负载组。对于车辆电力系统布置的可操作性而言，对主负载组和次级负载组中的每个负载组提供至少一个电力负载。然而，通常，尤其存在至少两个被提供给主负载组的电力负载和至少两个被提供给次级负载组的电力负载。然后，根据本专利技术的核心概念的突出之处在于，备用电池可以被提供为用于车辆主电力系统和用于车辆次级电力系统的共同备用电池。根据实际运行情况，备用电池现在可以被提供成首先用于支持车辆主电力系统，并且其次用于支持车辆次级电力系统。在标准情况下，与备用电池相关联的切换装置将处于主切换位置，因此，备用电池将对车辆主电力系统提供电力支持。在车辆次级电力系统故障的情况下，可以使用切换装置以便转换到次级切换位置，从而使得现在借助于备用电池对于车辆次级电力系统的电力支持变得可能。用于支持车辆主电力系统和车辆次级电力系统的单个共用备用电池的使用允许省却用于支持车辆次级电力系统的第二单独备用电池。省却第二单独备用电池导致成本和重量方面的高节省可能性，并且此外减少了这种车辆电力系统布置的空间需求。然而，以与已知的解决方案相同的方式来保持由两个单独车辆电力系统(即，呈车辆主电力系统和车辆次级电力系统的形式)提供的冗余性。对于车辆电力系统布置的构型而言，特别小心地确保单独的电力负载被有意义地并且有利地分配在两个负载组以及因此两个车辆电力系统上。具体地讲，电学上重要的或安全性相关的电力负载优选地被连接至车辆主电力系统，并且因此作为主负载组的部分。具体地讲，在冗余需求的情况下，与这两个车辆电力系统的连接是可能的。进一步地，应该指出的是，单独的电力负载尤其是车辆的功能负载，并且明显并非是以电力方式的针对电力驱动的车辆的驱动马达。电力负载可以例如是传感器、致动器或控制器，以便为机动车辆提供自动化或半自动化的驾驶功能。为此，电池装置可以以高压电池的形式提供可适用的电力。可以有利的是，在根据本专利技术的车辆电力系统布置的情况下，切换装置具有监测装置，该监测装置用于监测这两个车辆电力系统的可操作性，并且用于控制该主切换位置和该次级切换位置。监测装置尤其用于监测这两个车辆电力系统的电压情况和/或电流情况。一旦车辆次级电力系统的可操作性此时受到限制并本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于机动车辆的车辆电力系统布置(10)，该车辆电力系统布置具有电池装置(20)，车辆主电力系统(30)和至少一个车辆次级电力系统(40)被导电地连接至该电池装置，其中，该车辆主电力系统(30)具有主负载组(32)，并且该车辆次级电力系统(40)具有次级负载组(42)，其中进一步地，备用电池(50)经由切换装置(60)被连接至该车辆主电力系统(30)和该车辆次级电力系统(40)，并且该切换装置(60)具有用于导电地连接至该车辆主电力系统(30)的至少一个主切换位置(PS)以及用于导电地连接至该车辆次级电力系统(40)的次级切换位置(SS)。

【技术特征摘要】
2017.03.09 DE 102017104977.01.一种用于机动车辆的车辆电力系统布置(10)，该车辆电力系统布置具有电池装置(20)，车辆主电力系统(30)和至少一个车辆次级电力系统(40)被导电地连接至该电池装置，其中，该车辆主电力系统(30)具有主负载组(32)，并且该车辆次级电力系统(40)具有次级负载组(42)，其中进一步地，备用电池(50)经由切换装置(60)被连接至该车辆主电力系统(30)和该车辆次级电力系统(40)，并且该切换装置(60)具有用于导电地连接至该车辆主电力系统(30)的至少一个主切换位置(PS)以及用于导电地连接至该车辆次级电力系统(40)的次级切换位置(SS)。2.如权利要求1所述的车辆电力系统布置(10)，其特征在于，该切换装置(60)具有监测装置(62)，该监测装置用于至少监测这两个车辆电力系统(30，40)的可操作性且用于控制该主切换位置(PS)和该次级切换位置(SS)。3.如以上权利要求中任一项所述的车辆电力系统布置(10)，其特征在于，该车辆主电力系统(30)经由主变压器(34)被导电地连接至该电池装置(20)，并且该车辆次级电力系统(40)经由次级变压器(44)被导电地连接至该电池装置(20)。4.如权利要求3所述的车辆电力系统布置(10)，其特征在于，该主变压器(34)和/...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·鲍曼，
申请(专利权)人：保时捷股份公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE