DE102018217255A1 - Method for regulating the voltage of an energy supply system - Google Patents

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Spannungsregelung eines Energieversorgungssystems eines Fahrzeuges, wobei das Energieversorgungssystem ein Niedervoltnetz (14) mit wenigstens einer Sammelschiene (18) und wenigstens einem Niedervoltteilnetz (42) umfasst, welche über wenigstens einen Spannungswandler (46) mit Steuer- oder Regelungseinrichtung (50) miteinander elektrisch verbunden sind, wobei über die wenigstens eine Steuer- oder Regelungseinrichtung (50) die Spannung des wenigstens einen Niedervoltteilnetzes (42) anhand einer Soll-Ausgangsspannung (U) auf eine Ist-Ausgangsspannung (U) eingestellt wird, wobei die Soll-Ausgangspannung (U) anhand einer Funktion einer Eingangsspannung (U) der Sammelschiene (18) berechnet wird.The invention relates to a method for regulating the voltage of a power supply system of a vehicle, the power supply system comprising a low voltage network (14) with at least one busbar (18) and at least one low voltage subnet (42), which has at least one voltage converter (46) with a control or regulating device (50) are electrically connected to one another, the voltage of the at least one low-voltage sub-network (42) being set to an actual output voltage (U) via the at least one control or regulating device (50) on the basis of a target output voltage (U), the Target output voltage (U) is calculated on the basis of a function of an input voltage (U) of the busbar (18).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Spannungsregelung eines Energieversorgungssystems eines Fahrzeuges und eine Vorrichtung zum Durchführen eines solchen Verfahrens. Ferner betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug, welches eine solche Vorrichtung aufweist.The present invention relates to a method for voltage regulation of a power supply system of a vehicle and an apparatus for performing such a method. The invention further relates to a motor vehicle which has such a device.

In Kraftfahrzeugen gewinnen Bordnetze in Form von Mehrspannungsbordnetzen, insbesondere Zweispannungsbordnetzen, zunehmend an Bedeutung. Ein erstes Teilnetz (Niedervoltbordnetz) kann dabei eine erste, niedrigere Bordnetzspannung (insbesondere 12V, 14V bzw. 28V) aufweisen und ein zweites Teilnetz (Hochvoltbordnetz) kann eine zweite, höhere Bordnetzspannung (insbesondere 48V) aufweisen. Ein Hochvoltbordnetz kann dabei einen Hochleistungsenergiespeicher (Hochvoltbatterie HVB), beispielsweise eine 48V-Li-lonen-Batterie aufweisen. Derartigen Hochvoltbatterien ist i.d.R. ein eigenes Steuergerät zugeordnet (Batterie-Management-System BMS). Die Schnittstelle zwischen dem Niedervoltbordnetz und dem Hochvoltbordnetz stellt insbesondere ein Gleichspannungswandler (DC/DC-Wandler) dar.In motor vehicles, electrical systems in the form of multi-voltage electrical systems, in particular dual-voltage electrical systems, are becoming increasingly important. A first sub-network (low-voltage on-board network) can have a first, lower on-board network voltage (in particular 12V, 14V or 28V) and a second sub-network (high-voltage on-board network) can have a second, higher on-board network voltage (in particular 48V ) exhibit. A high-voltage on-board electrical system can have a high-performance energy store (high-voltage battery HVB), for example a 48V Li-ion battery. Such high-voltage batteries are usually assigned their own control unit (BMS battery management system). The interface between the low-voltage electrical system and the high-voltage electrical system is in particular a direct voltage converter (DC / DC converter).

Stand der TechnikState of the art

Aus DE 10 2012 206 932 A1 ist ein Kraftfahrzeugbordnetz mit wenigstens zwei Teilnetzen bekannt. Die Teilnetze sind mittels eines Gleichspannungswandlers und eines Überbrückungsschalters miteinander verbindbar.Out DE 10 2012 206 932 A1 a motor vehicle electrical system with at least two subnetworks is known. The subnetworks can be connected to one another by means of a DC voltage converter and a bypass switch.

Der Hintergrund der Erfindung liegt darin, dass mit Einführung der elektrischen Fahrzeuge oder Hybrid Fahrzeuge ein DC/DC-Wandler im Fahrzeug gebraucht wird. Es wird manchmal auch mehr als ein Wandler im Fahrzeug installiert, um die elektrischen Verbraucher zu versorgen. Es gibt eine neue Topologie des Energieversorgungssystems im Fahrzeug, welche Zonen Architektur heißt. Im 48V Bordnetz befindet sich eine 48V Batterie und einige 48V Verbraucher. Alle 12V Verbraucher sind verteilt in mehreren Zonen und jede Zone ist mit einem DC/DC-Wandler mit dem 48V Bordnetz verbunden. Diese Topologie hat ein Problem. Wenn die Spannung in dem 48V Bordnetz sinkt, versuchen alle 48/12V DC/DC Wandler durch die Spannungsregelung mehr Strom aus dem 48V Bordnetz zu ziehen, um die Spannungslage in der jeweiligen Zone zu halten. Dies führt aber zu einem weiteren Spannungseinbruch in dem 48V Bordnetz und letztendlich zu einem Ausfall des 48V Bordnetzes.The background of the invention is that with the introduction of electric vehicles or hybrid vehicles, a DC / DC converter is needed in the vehicle. Sometimes more than one converter is installed in the vehicle to supply the electrical consumers. There is a new topology of the energy supply system in the vehicle, which zone is called architecture. in the 48V There is an on-board electrical system 48V Battery and some 48V Consumer. All 12V Consumers are distributed in several zones and each zone is equipped with a DC / DC converter 48V Vehicle electrical system connected. This topology has a problem. If the tension in that 48V Electrical system sinks, everyone tries 48 / 12V DC / DC converter through the voltage regulation more current from the 48V To pull the vehicle electrical system in order to maintain the voltage level in the respective zone. However, this leads to a further drop in voltage in the 48V Wiring system and ultimately to a failure of the 48V Electrical system.

Die Aufgabe der Erfindung ist es daher ein Verfahren zur Spannungsregelung eines Energieversorgungssystems anzugeben, mit welchem auf wirtschaftliche Weise ein Ausfall des Bordnetzes vermieden werden kann.The object of the invention is therefore to provide a method for voltage regulation of an energy supply system, with which a failure of the vehicle electrical system can be avoided in an economical manner.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Die Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Spannungsregelung eines Energieversorgungssystems nach Anspruch 1 gelöst. Eine Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens zur Spannungsregelung eines Energieversorgungssystems ist in Anspruch 7 angegeben. Die jeweils rückbezogenen abhängigen Ansprüche geben vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung wieder.The object is achieved by a method for voltage regulation of an energy supply system according to claim 1. A device for carrying out the method for voltage regulation of an energy supply system is specified in claim 7. The respective dependent claims refer back to advantageous developments of the invention.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Spannungsregelung eines Energieversorgungssystems eines Fahrzeuges, wird über die wenigstens eine Steuer- oder Regelungseinrichtung die Spannung des wenigstens einen Niedervoltteilnetzes anhand einer Soll-Ausgangsspannung auf eine Ist-Ausgangsspannung eingestellt, wobei die Soll-Ausgangspannung anhand einer Funktion einer Eingangsspannung der Sammelschiene berechnet wird.In the method according to the invention for regulating the voltage of a power supply system of a vehicle, the voltage of the at least one low-voltage sub-network is set to an actual output voltage via the at least one control or regulating device, using a target output voltage, the target output voltage being based on a function of an input voltage of the busbar is calculated.

Unter einer Steuer- oder Regelungseinrichtung wird beispielsweise ein Regelkreis verstanden, über den die Ist-Ausgangsspannung geregelt werden kann. Eine Sammelschiene im Sinne der vorliegenden Erfindung ist eine Anschlussmöglichkeit von mehreren Niedervoltteilnetzen, welche eine niedrigere Spannung als die Sammelschiene aufweisen.A control or regulating device is understood to mean, for example, a control loop via which the actual output voltage can be regulated. A busbar in the sense of the present invention is a possibility of connecting a plurality of low-voltage sub-networks which have a lower voltage than the busbar.

Der Vorteil der Erfindung liegt darin, dass die Spannung für die Niedervoltteilnetze unabhängig von der Spannung der Sammelschiene nicht konstant gehalten werden soll. Die Spannung für die Niedervoltteilnetze wird somit abhängig von der Spannung der Sammelschiene gemacht, so dass bei einem Spannungsabfall an der Sammelschiene die Spannung der Niedervoltteilnetze dementsprechend angepasst wird. Dadurch kann vermieden werden, dass die Niedervoltteilnetze zur Regelung ihrer Spannung zu einem weiteren Spannungsabfall an der Sammelschiene beitragen und es dadurch zu einem Ausfall des Bordnetzes kommt.The advantage of the invention is that the voltage for the low-voltage subnetworks should not be kept constant regardless of the voltage of the busbar. The voltage for the low-voltage subnets is thus made dependent on the voltage of the busbar, so that the voltage of the low-voltage subnetworks is adjusted accordingly in the event of a voltage drop on the busbar. In this way it can be avoided that the low-voltage subnets contribute to a further voltage drop on the busbar for regulating their voltage and this leads to a failure of the vehicle electrical system.

Da eine Regelung für die Spannung der Niedervoltteilnetze bereits vorhanden ist, ist lediglich die Regelung anzupassen, wodurch es auf wirtschaftliche Weise möglich ist, ein solches Verfahren zu implementieren.Since a regulation for the voltage of the low-voltage subnetworks already exists, only the regulation has to be adapted, which makes it possible to implement such a method in an economical manner.

In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung wird als Funktion eine lineare Funktion verwendet. Eine lineare Funktion hat den Vorteil, dass der Steuer- oder Regelaufwand minimiert wird und ein Aufschwingen der Steuer- oder Regeleinrichtung reduziert wird. Es sind aber ebenso auch andere Funktionen denkbar, bei welchen beispielsweise die Steigung mit abnehmender Spannung weiter zunimmt, d.h. eine Reduktion der Spannung der Niedervoltteilnetze sich vergrößert.In a preferred embodiment of the invention, a linear function is used as a function. A linear function has the advantage that the control or regulating effort is minimized and that the control or regulating device does not oscillate. However, other functions are also conceivable, in which, for example, the slope continues to increase as the voltage decreases, ie a reduction in the voltage of the low-voltage sub-networks increases.

In einer weiteren bevorzugten Ausführung der Erfindung wird eine Steigung für die Funktion von ≥0 verwendet. Dies bedeutet, dass bei einer sinkenden Spannung an der Sammelschiene die gleiche oder eine kleinere Spannung für die Niedervoltteilnetze gewählt wird. Vorzugsweise wird dabei für die überwiegende Mehrheit der Niedervoltteilnetze eine niedrigere Spannung gewählt, so dass es insgesamt zu keinem Ausfall des Bordnetzes kommt.In a further preferred embodiment of the invention, a slope for the function of ≥0 is used. This means that if the voltage on the busbar drops, the same or a lower voltage is selected for the low-voltage sub-networks. A lower voltage is preferably selected for the vast majority of the low-voltage subnetworks, so that there is no failure of the vehicle electrical system overall.

Vorzugsweise wird die Funktion in Abhängigkeit des wenigstens einen Niedervoltteilnetzes festgelegt. Dies bedeutet, dass die Funktion entsprechend der Verbraucher des Niedervoltnetzes festgelegt wird. Dadurch kann die Funktion besser an das Niedervoltteilnetz bzw. an die Verbraucher in dem Niedervoltteilnetz angepasst werden. Dadurch kann bei einer großen Spannungsschwankung in der Sammelschiene, entsprechend der Funktion der Verbraucher, eine ausreichende Funktion dieser Verbraucher sichergestellt werden.The function is preferably determined as a function of the at least one low-voltage sub-network. This means that the function is determined according to the consumers of the low-voltage network. As a result, the function can be better adapted to the low-voltage sub-network or to the consumers in the low-voltage sub-network. In this way, in the event of a large voltage fluctuation in the busbar, depending on the function of the consumers, these consumers can function adequately.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung werden alle Niedervoltteilnetze entsprechend der gleichen Funktion geregelt. Dies hat den Vorteil, dass der Steuer- oder Regelaufwand minimiert werden kann, so dass eine solche Lösung wirtschaftlich umsetzbar ist.In an advantageous embodiment of the invention, all low-voltage sub-networks are regulated according to the same function. This has the advantage that the control effort can be minimized, so that such a solution can be implemented economically.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung wird für wenigstens ein Niedervoltteilnetz im Vergleich zu anderen Niedervoltteilnetzen eine niedrigere Steigung der Funktion verwendet. Dies bedeutet, dass wenigstens ein Niedervoltteilnetz eine andere Funktion aufweist, als die übrigen Niedervoltteilnetze. Dadurch kann entsprechender der jeweiligen Verbraucher in den Niedervoltteilnetzen die Spannungsversorgung besser angepasst werden.In an advantageous development, a lower slope of the function is used for at least one low-voltage sub-network in comparison to other low-voltage sub-networks. This means that at least one low-voltage sub-network has a different function than the other low-voltage sub-networks. As a result, the voltage supply can be better adapted to the respective consumer in the low-voltage subnets.

Besonders bevorzugt weisen dabei sicherheitsrelevante Komponenten eine niedrige Steigung auf. Dies bedeutet, dass die Spannung für diese Verbraucher, bei einer sinkenden Spannung an der Sammelschiene nur gering oder überhaupt nicht verändert wird. Dadurch kann insbesondere für die sicherheitsrelevanten Verbraucher, wie Lenkung oder Bremse die volle Funktionsfähigkeit sichergestellt werden. Im Gegenzug kann die Spannung für andere Verbraucher, wie z.B. Lüftung oder Heizung eine höhere Reduktion erfahren. Dadurch kann jedes Niedervoltteilnetz optimal ausgelegt werden, so dass es zu keinem Ausfall des Bordnetzes kommt.Safety-relevant components particularly preferably have a low slope. This means that the voltage for these consumers is changed only slightly or not at all when the voltage on the busbar drops. In this way, full functionality can be ensured, in particular for safety-relevant consumers, such as steering or brakes. In return, the voltage can be used for other consumers, e.g. Ventilation or heating experience a higher reduction. This means that each low-voltage subsystem can be optimally designed so that there is no failure of the on-board network.

Die Erfindung umfasst zusätzlich eine Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens zur Spannungsregelung eines Energieversorgungssystems eines Fahrzeuges. Die Vorrichtung umfasst dabei ein Niedervoltnetz umfassend eine Sammelschiene und wenigstens ein Niedervoltteilnetz zur Bestromung von Niedervoltteilnetz-Verbrauchern, wobei das wenigstens eine Niedervoltteilnetz mit der Sammelschiene elektrisch verbunden ist, und einen Spannungswandler mit Steuer- oder Regelungseinrichtung, zum Einstellen einer Spannung für den Niedervoltteilnetz-Verbraucher, wobei mittels der Steuer- oder Regelungseinrichtung anhand einer Eingangsspannung der Sammelschiene eine Soll-Ausgangsspannung des Spannungswandlers über eine vorgegebene Funktion berechenbar ist.The invention additionally includes a device for carrying out the method for voltage regulation of a power supply system of a vehicle. The device comprises a low-voltage network comprising a busbar and at least one low-voltage sub-network for energizing low-voltage sub-network consumers, the at least one low-voltage sub-network being electrically connected to the busbar, and a voltage converter with control or regulating device for setting a voltage for the low-voltage sub-network consumer , With the control or regulating device based on an input voltage of the busbar, a target output voltage of the voltage converter can be calculated via a predetermined function.

Mit einer solchen Vorrichtung können die zu dem Verfahren genannten Vorteile erzielt werden.The advantages mentioned for the method can be achieved with such a device.

Die Erfindung umfasst zusätzlich ein Kraftfahrzeug, welches die Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens zur Spannungsregelung eines Energieversorgungssystems eines Fahrzeuges, umfasst. Mit einem solchen Kraftfahrzeug können die zu dem Verfahren genannten Vorteile erzielt werden.The invention additionally comprises a motor vehicle, which comprises the device for carrying out the method for voltage regulation of a power supply system of a vehicle. The advantages mentioned for the method can be achieved with such a motor vehicle.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt:

  • 1 Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Spannungsregelung eines Energieversorgungssystems,
  • 2 Verfahren zur Spannungsregelung eines Energieversorgungssystems nach einem ersten Ausführungsbeispiel, und
  • 3 Verfahren zur Spannungsregelung eines Energieversorgungssystems nach einem zweiten Ausführungsbeispiel.
Embodiments of the invention are shown in the drawing and explained in more detail in the following description. It shows:
  • 1 Embodiment of a device for performing the method according to the invention for voltage regulation of an energy supply system,
  • 2nd Method for voltage regulation of a power supply system according to a first embodiment, and
  • 3rd Method for voltage regulation of an energy supply system according to a second embodiment.

1 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung 10 zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Spannungsregelung eines Energieversorgungssystems. Die Vorrichtung 10 umfasst dabei ein Niedervoltnetz 14. Das Niedervoltnetz 14 umfasst eine Sammelschiene 18, welche hier beispielsweise eine Spannung von 48V aufweist, an der ein Sammelschienen-Verbraucher 22, welcher auf der Spannung der Sammelschiene 18 betrieben wird, angeschlossen ist. An der Sammelschiene 18 ist zusätzlich ein Sammelschienen-Energiespeicher 26, welcher zum Speichern und Bereitstellen von Energie benötig wird, angeschlossen. 1 shows an embodiment of a device 10th for carrying out the method according to the invention for regulating the voltage of an energy supply system. The device 10th includes a low-voltage network 14 . The low voltage network 14 includes a busbar 18th which, for example, has a voltage of 48V has a busbar consumer 22 which is on the voltage of the busbar 18th is operated, is connected. On the busbar 18th is also a busbar energy storage 26 , which is required to store and provide energy.

Die Sammelschiene 18 ist zusätzlich mit einem Hochspannungswandler 30 elektrisch verbunden, über den die Niederspannung auf eine Hochspannung für ein Hochvoltnetz HV transformiert wird. Mit diesem Hochvoltnetz HV ist ein Hochvolt-Energiespeicher 34 verbunden, welcher zum Speichern und Bereitstellen der Energie für das Hochvoltnetz HV benötigt wird. An dem Hochvoltnetz HV ist ein Inverter 38 angeschlossen, über den die Gleichspannung in eine dreiphasige Wechselspannung zum Betreiben eines Elektromotors EM umgewandelt wird.The busbar 18th is also with a high voltage converter 30th electrically connected, via which the low voltage is transformed to a high voltage for a high-voltage network HV. This high-voltage network HV is a high-voltage energy storage 34 connected, which is required for storing and providing the energy for the high-voltage network HV. There is an inverter on the high-voltage network HV 38 connected via which the DC voltage is converted into a three-phase AC voltage for operating an electric motor EM.

Das Niedervoltnetz 14 umfasst zusätzlich mehrere Niedervoltteilnetze 42 (Zone 1, Zone 2, Zone X), welche an der Sammelschiene 18 angeschlossen sind. Obwohl hier lediglich drei Niedervoltteilnetze 42 angeschlossen sind ist in dieser Figur angedeutet, dass eine Vielzahl an Niedervoltteilnetzen 42 an der Sammelschiene 18 anschließbar sind.The low voltage network 14 also includes several low-voltage sub-networks 42 (Zone 1 , Zone 2nd , Zone X), which on the busbar 18th are connected. Although here only three low-voltage subnets 42 are indicated in this figure that a variety of low-voltage subnets 42 on the busbar 18th can be connected.

Die Niedervoltteilnetze 42 weisen jeweils einen Spannungswandler 46 mit einer Steuer- oder Regelungseinrichtung 50 auf. Über die Steuer- oder Regelungseinrichtung 50 wird die Spannung der Sammelschiene 18 auf die Spannung des wenigstens einen Niedervoltteilnetzes 42, welche hier beispielsweise 12V ist, einstellt. Der Spannungswandler 46 wandelt die Spannung der Sammelschiene 18 entsprechend der Vorgaben der Steuer- oder Regelungseinrichtung 50 auf die entsprechende Spannung. Mit dieser Spannung wird ein in jedem Niedervoltteilnetz 42 angeordneter Niedervoltteilnetz-Verbraucher 54, wie beispielsweise Lenkung, Bremse, Heizung und/oder Lüftung, versorgt.The low-voltage subnets 42 each have a voltage converter 46 with a control or regulating device 50 on. Via the control or regulating device 50 becomes the voltage of the busbar 18th to the voltage of the at least one low-voltage sub-network 42 , which is 12V here, for example. The voltage converter 46 converts the voltage of the busbar 18th according to the specifications of the control or regulation device 50 to the appropriate voltage. This voltage is used in every low-voltage sub-network 42 arranged low-voltage sub-network consumer 54 , such as steering, brakes, heating and / or ventilation.

In 2 ist ein Verfahren zur Spannungsregelung eines Energieversorgungssystems nach einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt. In dieser Figur ist gezeigt, dass die Steuer- oder Regelungseinrichtung 50 abhängig von einer Eingangsspannung Uin der Sammelschiene 14 auf Basis einer linearen Funktion (siehe Graph) die Soll-Ausgangsspannung Uout-soll berechnet. Auf Basis einer Ist-Ausgangsspannung Uout_ist wird die Spannung entsprechend geregelt.In 2nd a method for voltage regulation of a power supply system according to a first embodiment of the invention is shown. In this figure it is shown that the control or regulating device 50 depending on an input voltage U in the busbar 14 the target output voltage based on a linear function (see graph) U out-should calculated. Based on an actual output voltage U out_ist the voltage is regulated accordingly.

Dadurch wird bei einer sinkenden Eingangsspannung Uin der Sammelschiene 14 eine kleinere Soll-Ausgangsspannung Uout_soll für den Spannungswandelschritt mittels des Spannungswandlers 46 berechnet. Entsprechend sinkt eine Ist-Ausgangsspannung Uout_ist . Dies führt dazu, dass der Strom, der der Sammelschiene 14 entnommen wird, bei sinkender Spannung der Sammelschiene 14 sich nicht erhöht und dadurch ein Ausfall vermieden wird.This will reduce the input voltage U in the busbar 14 a smaller target output voltage U out_soll for the voltage conversion step using the voltage converter 46 calculated. An actual output voltage drops accordingly U out_ist . This causes the current to run out of the busbar 14 is removed when the voltage of the busbar drops 14 does not increase and failure is avoided.

3 zeigt das Verfahren zur Spannungsregelung eines Energieversorgungssystems nach einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Dieses Verfahren unterschiedet sich von dem Verfahren in 2 dadurch, dass nicht alle Niedervoltteilnetze 42 (Zone 1, Zone 2, Zone 3) die gleiche lineare Funktion der Berechnung der Soll-Ausgangsspannung Uout_soll aufweisen. Dies ist insbesondere in dem Graph in 3 zu sehen. Die Steigung der Funktion der verschiedenen Niedervoltteilnetze 42 (Zone 1, Zone 2, Zone 3) ist dabei unterschiedlich. 3rd shows the method for voltage regulation of a power supply system according to a second embodiment of the invention. This procedure differs from the procedure in 2nd in that not all low-voltage subnets 42 (Zone 1 , Zone 2nd , Zone 3rd ) the same linear function of calculating the target output voltage U out_soll exhibit. This is particularly the case in the graph in 3rd to see. The slope of the function of the various low-voltage subnets 42 (Zone 1 , Zone 2nd , Zone 3rd ) is different.

Die Niedervoltteilnetze 42 können dabei hinsichtlich von sicherheitsrelevanten Niedervoltteilnetz-Verbrauchern 54, wie beispielsweise Lenkung und Bremse, eine niedrigere Steigung aufweisen. In dem als Zone 1 bezeichneten Niedervoltteilnetz 42 ist beispielsweise die Steigung gleich null. Dadurch kann diesen Niedervoltteilnetz-Verbrauchern 54, die empfindlich auf niedrigere Spannung reagieren, die notwendige Spannung zur Verfügung gestellt werden.The low-voltage subnets 42 can with regard to safety-relevant low-voltage sub-network consumers 54 , such as steering and brakes, have a lower slope. In the as a zone 1 designated low-voltage subnet 42 for example, the slope is zero. This allows these low-voltage sub-network consumers 54 who are sensitive to lower voltage, the necessary voltage is provided.

Bei den weniger spannungsempfindlichen Niedervoltteilnetz-Verbrauchern 54, wie beispielsweise Heizung oder Lüfter, welche hier beispielsweise in Zone 2 oder Zone 3 angeordnet sein können, kann bei einem Spannungsabfall der Spannung an der Sammelschiene 18 eine niedrigere Ist-Ausgangsspannung Uout_ist für diese Niedervoltteilnetz-Verbraucher 54 bereitgestellt werden. Dadurch wird ein Ausfall des Niedervoltnetzes 14 vermieden. Zusätzlich kann ausreichend Spannung für die sicherheitsrelevanten Niedervoltteilnetz-Verbraucher 54 bereitgestellt werden.For the less voltage-sensitive low-voltage sub-network consumers 54 , such as heating or fans, which here, for example, in zone 2nd or zone 3rd can be arranged, in the event of a voltage drop in the voltage on the busbar 18th a lower actual output voltage U out_ist for these low-voltage subnet consumers 54 to be provided. This causes a failure of the low voltage network 14 avoided. In addition, there can be sufficient voltage for the safety-relevant low-voltage sub-network consumers 54 to be provided.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • DE 102012206932 A1 [0003]DE 102012206932 A1 [0003]

Claims (8)

Verfahren zur Spannungsregelung eines Energieversorgungssystems eines Fahrzeuges, wobei das Energieversorgungssystem ein Niedervoltnetz (14) mit wenigstens einer Sammelschiene (18) und wenigstens einem Niedervoltteilnetz (42) umfasst, welche über wenigstens einen Spannungswandler (46) mit Steuer- oder Regelungseinrichtung (50) miteinander elektrisch verbunden sind, wobei über die wenigstens eine Steuer- oder Regelungseinrichtung (50) die Spannung des wenigstens einen Niedervoltteilnetzes (42) anhand einer Soll-Ausgangsspannung (Uout_soll) auf eine Ist-Ausgangsspannung (Uout_ist) eingestellt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Soll-Ausgangspannung (Uout_soll) anhand einer Funktion einer Eingangsspannung (Uin) der Sammelschiene (18) berechnet wird.Method for regulating the voltage of a power supply system of a vehicle, the power supply system comprising a low-voltage network (14) with at least one busbar (18) and at least one low-voltage sub-network (42), which are electrically connected to one another via at least one voltage converter (46) with a control or regulating device (50) are connected, the at least one control or regulating device (50) being used to set the voltage of the at least one low-voltage sub- network (42) to an actual output voltage (U out_act ) based on a target output voltage (U out_soll ), characterized in that the Target output voltage (U out_soll ) is calculated on the basis of a function of an input voltage (U in ) of the busbar (18). Verfahren zur Spannungsregelung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Funktion eine lineare Funktion verwendet wird.Procedure for voltage regulation according to Claim 1 , characterized in that a linear function is used as a function. Verfahren zur Spannungsregelung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steigung für die Funktion von ≥0 verwendet wird.Procedure for voltage regulation according to Claim 2 , characterized in that a slope is used for the function of ≥0. Verfahren zur Spannungsregelung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Funktion in Abhängigkeit des wenigstens einen Niedervoltteilnetzes (42) festgelegt wird.Method for voltage regulation according to one of the preceding claims, characterized in that the function is determined as a function of the at least one low-voltage sub-network (42). Verfahren zur Spannungsregelung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass alle Niedervoltteilnetze (42) entsprechend der gleichen Funktion geregelt werden.Method for voltage regulation according to one of the preceding claims, characterized in that all low-voltage sub-networks (42) are regulated according to the same function. Verfahren zur Spannungsregelung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass für wenigstens ein Niedervoltteilnetz (42) im Vergleich zu anderen Niedervoltteilnetzen (42) eine niedrigere Steigung der Funktion verwendet wird.Procedure for voltage regulation according to Claim 4 , characterized in that a lower slope of the function is used for at least one low-voltage sub-network (42) compared to other low-voltage sub-networks (42). Vorrichtung (10) zum Durchführen des Verfahrens zur Spannungsregelung eines Energieversorgungssystems eines Fahrzeuges, nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Vorrichtung (10) umfasst: - ein Niedervoltnetz (14) umfassend eine Sammelschiene (18) und wenigstens ein Niedervoltteilnetz (42) zur Bestromung von Niedervoltteilnetz-Verbrauchern (54), wobei das wenigstens eine Niedervoltteilnetz (42) mit der Sammelschiene (18) elektrisch verbunden ist, und - einen Spannungswandler (46) mit Steuer- oder Regelungseinrichtung (50), zum Einstellen einer Spannung für den Niedervoltteilnetz-Verbraucher (54), wobei mittels der Steuer- oder Regelungseinrichtung (50) anhand einer Eingangsspannung (Uin) der Sammelschiene (18) eine Soll-Ausgangsspannung (Uout_soll) des Spannungswandlers (46) über eine vorgegebene Funktion berechenbar ist.Device (10) for carrying out the method for regulating the voltage of a power supply system of a vehicle, according to one of the preceding claims, the device (10) comprising: a low-voltage network (14) comprising a busbar (18) and at least one low-voltage sub-network (42) for energizing low-voltage sub-network consumers (54), the at least one low-voltage sub-network (42) being electrically connected to the busbar (18), and - a voltage converter (46) with control or regulating device (50) for setting a voltage for the low-voltage sub-network - Consumer (54), with the control or regulating device (50) being able to calculate a target output voltage (U out_soll ) of the voltage converter (46) via a predetermined function based on an input voltage (U in ) of the busbar (18). Kraftfahrzeug welches eine Vorrichtung (10) nach Anspruch 7 aufweist.Motor vehicle which has a device (10) Claim 7 having.
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