汽车电气系统以及具有汽车电气系统的汽车技术方案

具有至少两个彼此电气并联的主线束(4,6)的汽车电气系统(2)，其中，主线束(4,6)在两个彼此分离的区域内彼此电气短路，并且具有分别用于至少两个电气系统能量供应装置(12a,12b)其中之一的接口，其中，在至少两个主线束(4,6)中布置中断相应主线束(4,6)的至少一个汽车电气系统开关电路(14)，其中，该汽车电气系统开关电路(14)具有至少三个开关(24a‑d)，其中，第一开关(24a)布置在第一主线束接口(18b)与共同的结点(26)之间，第二开关(24b)布置在第二主线束接口(18a)与共同的结点(26)之间，并且第三开关(24c)布置在共同的结点(26)与至少一个负载接口(20a,b)之间。

Automobile electrical system and automobiles with automobile electrical system

An automotive electrical system (2) having at least two main wiring harnesses (4,6) electrically parallel to each other, in which the main wiring harness (4,6) is electrically short-circuited to each other in two separate areas, and has an interface for one of at least two electrical system energy supply devices (12a, 12b), in which at least one steam interrupting the corresponding main wiring harness (4,6) is arranged in at least two main wiring harnesses (4,6). The switching circuit (14) of the automotive electrical system has at least three switches (24a d), in which the first switch (24a) is arranged between the first main harness interface (18b) and the common node (26), the second switch (24b) is arranged between the second main harness interface (18a) and the common node (26), and the third switch (24c) is arranged between the common node (26) and the common node (26). Less than one load interface (20a, b).

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】汽车电气系统以及具有汽车电气系统的汽车
本专利技术涉及一种汽车电气系统以及一种具有汽车电气系统的汽车。
技术介绍
电驱动汽车、所谓的electricvehicle(EV),即混动汽车(EHV)、电池电动汽车(BEV)以及燃料电池汽车(FCV)，其份额在未来将快速上升。在电动汽车中，通过安装在汽车内的电能供应装置为电驱动马达、也称作牵引马达供电。在此，用于牵引马达的电能可来自发电机或者来自电能存储装置、例如蓄电池。通过合适的电路连接，例如通过DC/DC转换器或AC/DC转换器，将能量供应装置电气连接到牵引马达上。此连接设计可以是根据本专利技术的开关系统的一部分。电动汽车的接受程度完全决定性地取决于此种电动汽车的可靠性。用户很难容忍驱动出现故障。如果电动汽车用作自动运行的汽车，那么此问题则更加严重。自动驾驶汽车的趋势是不断的并且在故障可靠性方面导致其他问题。
技术实现思路
由此，本专利技术的目的在于，提供一种汽车电气系统，其满足提高的可靠性需求，尤其针对故障可靠性方面。为了实现此目的，提出了一种根据权利要求1的汽车电气系统以及一种根据权利要求15的汽车。汽车电气系统具有至少两个电气并联布置的主线束。在此，主线束可优选承载能量存储器的高压侧电势。主线束也可分别以绝缘体环绕。在主线束中可布置两个彼此绝缘的单根导线，尤其低压侧(接地)导线和高压侧导线。下文中所述的主线束以及横向线束的线路布置优选涉及高压导线。主线束优选彼此电器并联延伸并分别将两个彼此独立运行的电气系统能量供应装置相连。主线束在至少两个区域内彼此电气短路。在此，可构造主线束之间的直接连接。由此连接开始可分支出分别通向两个电气系统能量供应装置其中之一的一个电极的连接导线。两个主线束因此都与两个电气系统能量供应装置、优选等电势地相连。因此，主线束构成了与电气系统能量供应装置的两个冗余的连接。已经显示，由此能够显著提高故障可靠性。通过主线束与电气系统能量供应装置相连的每个负载都因此冗余地由两个电气系统能量供应装置提供电能。两个电气系统能量供应装置其中之一的故障或者一个主线束的损坏可通过另一电气系统能量供应装置或者另一主线束补偿。此外，通过两个主线束还实现了，在正常运行时降低负载与电气系统能量供应装置之间的损耗功率，因为电流通过两个主线束引导并因此相对于只有唯一导线的情况降低了导线电阻。另一方面，在损耗功率相等的情况下，可相对于唯一导线的情况减小每个主线束的导线截面。已经证实，冗余、提高的可靠性需求以及缺陷保险都是关键的。对于故障可靠性尤其重要的是，能够将缺陷源、例如可能存在的短路与汽车电气系统分开，而不妨碍汽车的继续运行。为此，在汽车电气系统中设置汽车电气系统开关电路，通过其将负载分别与一个主线束相连。主线束在其延伸范围内优选机械地、但尤其可电气开关地分别通过至少一个汽车电气系统开关电路中断。在此，汽车电气系统开关电路可以是沿着主线束以及在主线束与负载之间的可开关连接。为此提出，在至少两个主线束中尤其可开关地中断相应主线束地布置至少一个汽车电气系统开关电路，其中，该汽车电气系统开关电路具有至少三个开关。根据本专利技术，在第一主线束接口与共同的结点之间设置第一开关。在第二主线束接口与共同的结点之间设置第二开关。共同的结点可以是与两个分别与一个能量供应装置相连的开关的输出处电气短路的导线。开关可布置得使它们能够在输入侧分别与相应的电气系统能量供应装置相连。在开关的输出侧，它们通过共同的结点彼此短路。由此共同的结点开始，延伸出到负载的电气连接。在此在共同的结点与负载之间延伸的导线中设置第三开关。在此，负载优选能够连接到负载接口上，负载接口可布置在第三开关的输出侧。开关能够通过相应的控制指令接通和断开。在正常情况下，能量供应装置其中之一用于负载的运行。通过第二能量供应装置冗余地设计负载的能量供应。为了排除两个能量供应装置之间的寄生电流，为每个能量供应装置分别设置一个开关。为此可以避免平衡电流在能量供应装置之间流动。此外，由于安全技术原因，需要使能量供应装置能够从负载上断开。由此，根据本专利技术设置第三开关，其位于共同的结点与用于负载的接口之间。在运行中，冗余的开关系统工作，为了负载的无电流连接而通常使得第三开关打开。本专利技术中的负载例如为牵引马达、用于转向的伺服马达、刹车设备或其他关于可靠性的负载。根据本专利技术，通过第一对开关实现对负载的双通道能量供应。也可为自动运行的汽车装备根据本专利技术的电气系统。由于驾驶的自动性，尤其对传动系或其他对安全关键的负载的故障保护特别重要。驾驶员在自动驾驶中不再参与驾驶过程，关键负载、例如驱动装置、刹车系统等的缺陷可能由于汽车引导员的监控缺失而导致严重的交通事故风险。这值得避免。优选必须冗余地保险传动系以及其他对安全关键的负载。这例如包括转向装置、尤其用于转向装置的伺服马达，或者刹车设备，以及所有在故障时可能导致危及安全的状况的其他负载。借助根据本专利技术的开关系统能够显著地提高负载的故障可靠性。通过将多个开关巧妙地布置在能量供应装置与负载之间而提高了故障可靠性。在每个开关上可设置状态传感器，其监测相应开关的状态。因此，在无电流连接的情况下可在第三开关上监测其是否实际打开。由此确保负载与能量供应装置断开。但是，如果确定了尽管在打开指令下开关也没有正确打开，例如尤其其被粘住或焊住，那么，控制指令则可打开第一和第二开关。由此同样使能量供应装置与负载分开。由此得出的开关设计在负载从能量供应装置分开的情形下提供了冗余。在行驶运行时，第三开关通常总是闭合。此外，能量供应装置中的至少一个与负载电气相连。为此，借助开关指令闭合第一或者第二开关。因此，能量从其中一个能量供应装置通过相应的开关流到负载。如果确定了应闭合的开关没有闭合、或者负载与能量供应装置之间的电流失效，尽管负载应仍旧运行，这例如当与负载相连的能量供应装置损坏时出现，那么，则可产生用于另一开关的控制信号，借助此控制信号将另一开关闭合并使负载通过另一能量供应装置供应电能。这促使故障可靠性显著提高，因为负载能够总是与两个能量供应装置其中之一相连。也可以在运行中闭合位于结点与相应能量供应装置之间的两个开关。由此，实现了能量供应装置之间的平衡电流。例如，第一能量供应装置可具有发电机。此发电机可通过选择性的转换器、如AC/DC转换器或者DC/DC转换器以及开关系统为第二能量供应装置、例如蓄电池充电。通过两个主线束也能够补偿一整个电气系统开关电路的、以及额外的一个电气系统能量供应装置的故障。在此情况下，供应电流能够通过例如整个第二主线束流到第一主线束上的负载，并接着通过第一主线束的其余部分流到负载。根据一个实施例提出，主线束的至少其中之一由至少三个导线区段构成，其中，至少其中一个导线区段位于两个汽车电气系统开关电路之间。导线区段为位于汽车电气系统开关网络之间的、分别彼此分离的部件。导线区段区段式地构成主线束。在此，每个导线区段可例如构造为绝缘的单芯或双芯导线。导线区段可优选分别与汽车电气系统开关电路的主线束接口相连。电流优选从电气系统能量存储器通过两个主线束之间的第一短路区域流到第一汽车电气系统开关电路，并且从那分别通过一个导线区段流到下一汽车电气系统开关电路，直至两个主线束之间的第二短路区域，并从那在必要时流本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.汽车电气系统，所述汽车电气系统具有‑至少两个彼此电气并联的主线束，其中，所述主线束在两个彼此分离的区域内彼此电气短路并且具有分别用于至少两个电气系统能量供应装置其中之一的接口，‑其中，在至少两个所述主线束中布置中断相应主线束的至少一个汽车电气系统开关电路，其中，该汽车电气系统开关电路具有至少三个开关，其中‑第一开关布置在第一主线束接口与共同的结点之间，‑第二开关布置在第二主线束接口与所述共同的结点之间，‑第三开关布置在所述共同的结点与至少一个负载接口之间。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.08.25 DE 102016115823.21.汽车电气系统，所述汽车电气系统具有-至少两个彼此电气并联的主线束，其中，所述主线束在两个彼此分离的区域内彼此电气短路并且具有分别用于至少两个电气系统能量供应装置其中之一的接口，-其中，在至少两个所述主线束中布置中断相应主线束的至少一个汽车电气系统开关电路，其中，该汽车电气系统开关电路具有至少三个开关，其中-第一开关布置在第一主线束接口与共同的结点之间，-第二开关布置在第二主线束接口与所述共同的结点之间，-第三开关布置在所述共同的结点与至少一个负载接口之间。2.根据权利要求1所述的汽车电气系统，其特征在于，-所述主线束至少其中之一由至少三个导线区段构成，其中，所述导线区段至少其中之一布置在两个所述汽车电气系统开关电路之间。3.根据权利要求1或2所述的汽车电气系统，其特征在于，-主线束的一个导线区段连接到所述主线束接口其中之一上。4.根据权利要求1至3中任一项所述的汽车电气系统，其特征在于，-所述主线束在其各个远侧末端区域内彼此短路，尤其所述主线束在短路区域内直接彼此相连。5.根据前述权利要求中任一项所述的汽车电气系统，其特征在于，-至少一个汽车电气系统开关电路具有至少一个在横向线束接口与所述共同的结点之间的第四开关。6.根据前述权利要求中任一项所述的汽车电气系统，其特征在于，-所述主线束通过至少一个横向线束彼此相...

【专利技术属性】
技术研发人员：瓦西姆·塔扎里，弗兰克·格龙瓦尔德，西蒙·贝奇尔，
申请(专利权)人：自动电缆管理有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE