车载机动车电气系统技术方案

本发明专利技术涉及一种包括第一电压供应系统(2a)并且包括第二电压供应系统(2b)的车载机动车电气系统(1)。第一电压供应系统(2a)具有带有相对低的电压的第一电压源，并且第二电压供应系统(2b)具有带有相对高的电压的第二电压源。第一电压供应系统(2a)和第二电压供应系统(2b)彼此直流隔离并且通过至少一个耦接元件(3)以信号传输的方式彼此连接。第二电压供应系统(2b)还具有用于负载(6)的至少一个电开关元件(5)，该至少一个电开关元件(5)与相应的耦接元件(3)电连接。为了测量流向负载(6)的电流，车载机动车电气系统(1)具有电流测量装置(7)。根据本发明专利技术，电流测量装置(7)包括至少一个霍尔传感器(8)，该至少一个霍尔传感器(8)与第一电压源电连接。

【技术实现步骤摘要】
车载机动车电气系统
本专利技术涉及一种包括第一电压供应系统并且包括第二电压供应系统的车载机动车电气系统。
技术介绍
现有技术(例如EP2711248A1或DE102004046275B4)已经公开了具有第一电压供应系统和第二电压供应系统的车载机动车电气系统。第一电压供应系统通过具有相对低的电压的第一电压源供电，且第二电压供应系统通过具有相对高的电压的第二电压源供电。举例来说，电压可以分别为12V和24V或12V和48V。第二电压供应系统用于为负载供电，所述负载诸如加热器、泵、压缩机或发电机，并且第一电压供应系统用于驱动各个负载。为了防止由于短路造成的电子器件和负载的损坏，必须使第一电压供应系统和第二电压供应系统彼此直流隔离。在传统的车载机动车电气系统中，不可能对来自负载的电气测量值—尤其是电流—进行直流隔离检测，因此通过第一电压供应系统驱动所述负载也是更困难的。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的在于提供一种包括第一电压供应系统并且包括第二电压供应系统的车载机动车电气系统，其中可以对流过车载机动车电气系统中的负载的电流进行直流隔离检测(DC-isolateddetection)，并且其中，可以因此更准确地驱动所述负载。根据本专利技术，该目的是通过独立权利要求1的主题来实现的。有利的实施方案是从属权利要求的主题。本专利技术基于检测流过车载机动车电气系统中的负载的电流的总体思想，该车载机动车电气系统以直流隔离的方式包括第一电压供应系统并且包括第二电压供应系统。在车载机动车电气系统中，第一电压供应系统具有带有相对低的电压的第一电压源，并且第二电压供应系统具有带有相对高的电压的第二电压源，其中相对低的电压的幅度(magnitude)低于相对高的电压的幅度。第一电压供应系统和第二电压供应系统彼此直流隔离并且通过至少一个耦接元件以信号传输的方式彼此连接。第二电压供应系统还具有用于负载的至少一个电开关元件，该电开关元件与相应的耦接元件电连接，其中，车载机动车电气系统具有用于测量流向负载的电流的电流测量装置。根据本专利技术，电流测量装置包括至少一个霍尔传感器(Hallsensor)，该至少一个霍尔传感器与第一电压源电连接。霍尔传感器因此通过第一电压供应系统供应电压，并且可以以直流隔离的方式检测流过第二电压供应系统中的负载的电流。以这种方式，第一电压供应系统和第二电压供应系统以符合标准的方式彼此直流隔离，然而，负载可以被精确地驱动。根据本专利技术，具有相对低的电压的第一电压源为第一电压供应系统供电，并且具有相对高的电压的第二电压源为第二电压供应系统供电。在这种情况下，相对低的电压被定义为其幅度低于相对高的电压的幅度的电压。因此，举例来说，第一电压供应系统和第二电压供应系统可以分别具有12V和24V或12V和48V的电压。在这种情况下，具有相对高的电压的第二电压供应系统为至少一个负载供电，该至少一个负载具有高能量要求并且不能通过具有相对低的电压的第一电压供应系统供电。负载可以是例如电动机、发电机、电加热器、压缩机、电动泵、电动转向装置、辊稳定装置、电动风扇电动机、电气转换器或电池。第一电压供应系统通过LIN接口(本地互联网络接口)用于外部驱动。第一电压供应系统和第二电压供应系统彼此直流隔离并且通过至少一个耦接元件以信号传输的方式彼此连接，使得通过第二电压源供电的负载可以通过第一电压供电系统驱动。耦接元件可以是例如二极管或隔离放大器，例如诸如光耦合器。在这种情况下，相应的负载通过电开关元件来操作，该电开关元件通过耦接元件与第一电压供应系统连接。根据本专利技术，通过霍尔传感器检测流经负载的电流。霍尔传感器检测线路上的电磁场，该电磁场与在所述线路中流动的电流相关，使得通过霍尔传感器检测的测量数据最终也与线路中流动的电流相关。根据本专利技术，霍尔传感器由具有相对低的电压的第一电压源供电，因此仅与第二电压供应系统电磁相互作用。因此，霍尔传感器与第二电压供应系统直流隔离并且不影响在第二电压供应系统中流动的电流。以这种方式，实现了更准确的测量结果，并且能够实现第一电压供应系统与第二电压供应系统的符合标准的直流隔离。此外，也减少了电流测量装置上热量的产生，并且有利地保护第一电压供应系统和第二电压供应系统的各个电气部件免于过热。有利地提出，霍尔传感器布置在开关导体上，该开关导体将相应的耦接元件与相应的开关元件电连接，以具有电磁效应。作为替代，霍尔传感器可以布置在负载导体上，该负载导体从相应的开关元件通向相应的负载，以具有电磁效应。流过开关导体或负载导体的电流在开关导体周围和负载导体周围产生电磁场，可以通过霍尔传感器检测该电磁场。在这种情况下，所产生的电磁场与开关导体和负载导体中的电流相关，使得可以通过霍尔传感器检测流向负载的电流。在这种情况下，霍尔传感器仅与开关导体和负载导体电磁相互作用，使得由第一电压供应系统供电的霍尔传感器与第二电压供应系统保持直流隔离。霍尔传感器与开关导体或负载导体的电磁效应的强度基本上取决于霍尔传感器在开关导体上或负载导体上的布置。为了放大电磁效应，霍尔传感器可以直接布置在开关导体上或负载导体上。例如，如果开关导体和负载导体布置(例如印刷或蚀刻)在控制板上，则霍尔传感器可以固定在开关导体或负载导体上方或侧面的控制板上。霍尔传感器也可以固定在开关导体或负载导体上，该开关导体或负载导体设计为例如焊接至控制板上的馈电电缆或电缆件(cablepiece)。有利地提出，电流测量装置具有铁芯。铁芯以这种方式布置在霍尔传感器上，使得霍尔传感器与开关导体或负载导体的电磁效应被放大。由于铁芯，开关导体周围和负载导体周围的电磁场被放大，并且霍尔传感器也可以准确地检测相对低的电流。因此，增加了电流测量和负载驱动的准确性。为了能够评估来自霍尔传感器的测量数据，有利地提出，电流测量装置具有测量单元。测量单元可以评估通过霍尔传感器检测的测量数据并将所述测量数据传递至例如负载的驱动装置。有利地提出，测量单元与开关导体或负载导体电连接。与开关导体或负载导体的电连接允许测量单元由具有相对高的电压的第二电压源供电。如果没有向第二电压供应系统提供电压，则测量单元也会断开。因此，可以节省能量并且可以减少短路的风险。在根据本专利技术的电流测量装置的改进中提出，霍尔传感器布置在测量单元上以具有电磁效应。因此，测量单元可以耦接到第二电压供应系统中，并且可以在测量单元处检测流过测量单元的电流。测量单元和霍尔传感器可以有利地构造为完整的单元，因此可以减小电流测量装置的空间要求。为了能够驱动负载，根据本专利技术提出，第一电压供应系统具有控制设备，该控制设备与第一电压源电连接并且以信号传输的方式与电流测量装置连接。因此，通过电流测量装置检测的测量数据可以以直流隔离的方式传输到控制设备，并且可以根据所检测的测量数据来控制负载。控制设备可以具有例如用于该目的的微控制器。有利地提出，第一电压供应系统具有电压测量装置。电压测量装置可以检测第一电压供应系统中的电压并将其传递到例如控制设备以用于进一步评估。为了改善第一电压供应系统与第二电压供应系统的直流隔离，提出第一电压供应系统具有第一接地连接并且第二电压供应系统具有第二接地连接，所述第一接地连接和所述第二接地连接彼此直流隔离。例如，如果第二电压供应系统与本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.车载机动车电气系统(1)，包括第一电压供应系统(2a)并且包括第二电压供应系统(2b)，‑其中，所述第一电压供应系统(2a)具有带有相对低的电压的第一电压源，并且所述第二电压供应系统(2b)具有带有相对高的电压的第二电压源，‑其中，所述第一电压供应系统(2a)和所述第二电压供应系统(2b)彼此直流隔离并且通过至少一个耦接元件(3)以信号传输的方式彼此连接，‑其中，所述第二电压供应系统(2b)具有用于负载(6)的至少一个电开关元件(5)，所述至少一个电开关元件(5)与相应的耦接元件(3)电连接，以及‑其中，所述车载机动车电气系统(1)具有用于测量流向所述负载(6)的电流的电流测量装置(7)，其特征在于，所述电流测量装置(7)包括至少一个霍尔传感器(8)，所述至少一个霍尔传感器(8)与所述第一电压源电连接。

【技术特征摘要】
2017.05.17 EP 17171464.51.车载机动车电气系统(1)，包括第一电压供应系统(2a)并且包括第二电压供应系统(2b)，-其中，所述第一电压供应系统(2a)具有带有相对低的电压的第一电压源，并且所述第二电压供应系统(2b)具有带有相对高的电压的第二电压源，-其中，所述第一电压供应系统(2a)和所述第二电压供应系统(2b)彼此直流隔离并且通过至少一个耦接元件(3)以信号传输的方式彼此连接，-其中，所述第二电压供应系统(2b)具有用于负载(6)的至少一个电开关元件(5)，所述至少一个电开关元件(5)与相应的耦接元件(3)电连接，以及-其中，所述车载机动车电气系统(1)具有用于测量流向所述负载(6)的电流的电流测量装置(7)，其特征在于，所述电流测量装置(7)包括至少一个霍尔传感器(8)，所述至少一个霍尔传感器(8)与所述第一电压源电连接。2.根据权利要求1所述的车载机动车电气系统(1)，其特征在于，所述霍尔传感器(8)布置在开关导体(15)上，所述开关导体(15)将相应的耦接元件(3)与相应的开关元件(5)电连接，以具有电磁效应。3.根据权利要求1所述的车载机动车电气系统(1)，其特征在于，所述霍尔传感器(8)布置在负载导体(9)上，所述负载导体(9)从相应的开关元件(5)通向相应的负载(6)，以具有电磁效应。4.根据权利要求2或3所述的车载机动车电气系统，其特征在于，所述电流测量装置(7)具有铁芯(18)，并且所述铁芯(18)以这种方式布置在所述霍尔传感器(8)上，使得所述霍尔传感器(8)与所述开关导体(15)或者与所述负...

【专利技术属性】
技术研发人员：威廉·巴鲁斯赫克，劳伦特·高奇，琼菲利佩·格里斯，热罗姆·海茨，奥利弗·卢布里茨，约阿希姆·特赖尔，
申请(专利权)人：马勒国际有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE