Bord netz

Die Erfindung betrifft ein Bordnetz, insbesondere ein Bordnetz, das in einem Kraftfahrzeug zur Anwendung kommt. Die Erfindung betrifft insbesondere ein zweisträngiges Bordnetz zur fehlertoleranten Versorgung redundant vorhandener Funktionen.

Stand der Technik

Unter einem Bordnetz ist insbesondere im automotiven Einsatz die Gesamtheit aller elektrischen Komponenten in einem Kraftfahrzeug zu verstehen. Somit sind davon sowohl elektrische Verbraucher als auch Versorgungsquellen, wie bspw. Generatoren oder elektrische Speicher, z. B. Batterien, umfasst. Im Kraftfahrzeug ist darauf zu achten, dass elektrische Energie so verfügbar ist, dass das

Kraftfahrzeug jederzeit gestartet werden kann und während des Betriebs eine ausreichende Stromversorgung sichergestellt ist. Aber auch im abgestellten Zustand sollen elektrische Verbraucher noch für einen angemessenen Zeitraum betreibbar sein, ohne dass ein nachfolgender Start beeinträchtigt wird.

Zu beachten ist, dass aufgrund der zunehmenden Elektrifizierung von

Aggregaten sowie der Einführung von neuen Fahrfunktionen die Anforderung an die Zuverlässigkeit der elektrischen Energieversorgung im Kraftfahrzeug stetig steigt. Weiterhin ist zu berücksichtigen, dass zukünftig bei einem

hochautomatischen Fahren fahrfremde Tätigkeiten in begrenztem Maße zulässig sein sollen. Eine sensorische, regelungstechnische, mechanische und energetische Rückfallebene durch den Fahrer ist in diesem Fall nur noch eingeschränkt vorhanden. Daher besitzt bei einem hochautomatischen Fahren die elektrische Versorgung eine bisher in Kraftfahrzeugen nicht gekannte Sicherheitsrelevanz. Fehler im elektrischen Bordnetz müssen daher zuverlässig und möglichst vollständig erkannt werden.

Unter einem hochautomatischen Fahren, das auch als hochautomatisiertes Fahren bezeichnet wird, ist ein Zwischenschritt zwischen einem assistierten Fahren, bei dem der Fahrer durch Assistenzsysteme unterstützt wird, und einem autonomen Fahren, bei dem das Fahrzeug selbsttätig und ohne Einwirkung des Fahrers fährt, zu verstehen. Beim hochautomatischen Fahren verfügt das Fahrzeug über eine eigene Intelligenz, die vorausplant und die Fahraufgabe zumindest in den meisten Fahrsituationen übernehmen könnte. Daher hat bei einem hochautomatischen Fahren die elektrische Versorgung eine hohe

Sicherheitsrelevanz.

Die Druckschrift DE 10 2009 053 691 AI beschreibt ein Bordnetz sowie ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Betreiben des Bordnetzes. Das Bordnetz umfasst einen Gleichspannungswandler und einen Basisenergiespeicher, der mit dem Gleichspannungswandler gekoppelt ist. Das Bordnetz umfasst weiterhin eine erste Auswahl von zumindest einem ersten elektrischen Verbraucher, der elektrisch parallel mit dem Gleichspannungswandler koppelbar ist, und eine zweite Auswahl von zumindest einem elektrischen Verbraucher, der elektrisch parallel mit dem Basisenergiespeicher koppelbar ist.

Offenbarung der Erfindung

Vor diesem Hintergrund werden ein Bordnetz gemäß Anspruch 1 und eine Bordnetzkomponente nach Anspruch 7 vorgestellt. Ausführungsformen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen und aus der Beschreibung.

Das vorgestellte Bordnetz, das insbesondere in einem Kraftfahrzeug zur

Anwendung kommt, weist in Ausgestaltung einen ersten Bordnetzkanal und einen zweiten Bordnetzkanal auf, die jeweils über eine eigene

Energieversorgung verfügen können. Dieses Bordnetz zeichnet sich dadurch aus, dass die in diesem vorgesehenen Bordnetzkomponenten mehrsträngig, bspw. zweisträngig, ausgebildet sind. Bordnetzkomponenten sind alle Komponenten des Bordnetzes außer den Verbrauchern. Bordnetzkomponenten sind somit bspw. Energiequellen,

Energiespeicher, Übertrager, Verteiler, Wandler usw.

Bei bekannten Bordnetzen, wie bspw. demjenigen, das in Figur 1 dargestellt ist, gibt es neben einem Hochvolt-Basisbordnetz, bspw. einem 48 V-Basisbordnetz, zwei unabhängige Kanäle mit zwei Koppelelementen (Bezugsziffer 20 und 36 in Figur 1) und zwei Batterien (Bezugsziffern 30 und 40 in Figur 1). Diese redundant vorhandenen Komponenten benötigen zusätzlichen Bauraum.

Bei dem vorgestellten Bordnetz wird die Redundanz in die Komponenten hinein verlegt. D. h. es gibt eine Komponente, die jedoch intern zweisträngig aufgeteilt ist. Der Verbraucher, der in Figur 2 dargestellt ist, ist ein Beispiel nach dem Stand der Technik. Das Prinzip der Erfindung kann auf Generator, Wandler und Speicher adaptiert werden.

Die Bordnetzkomponenten des beschriebenen Bordnetzes werden somit intern aufgeteilt bzw. intern geschnitten. Unter mehrsträngig ist zu verstehen, dass in der Bordnetzkomponente typischerweise voneinander getrennte, insbesondere galvanisch getrennte, Stränge vorgesehen sind. Bei der vorgestellten

Bordnetzkomponente sind die Stränge galvanisch voneinander getrennt und elektrisch unabhängig voneinander. Weiterhin können die Stränge über getrennte Steuerelemente ansteuerbar sein, getrennte Absicherungselemente, bspw.

Trennschalter, und getrennte Ein- und Ausgänge haben. Elektrisch unabhängig bedeutet, dass die Stränge auf getrennte Ein- und Ausgänge gehen, dass diese von unterschiedlichen Ansteuerungen, wie. bspw. Mikrocontroller, haben und getrennte Kommunikationsleitungen haben.

Bei dem vorgestellten Bordnetz ist in Ausgestaltung eine konsequente

Zweisträngigkeit in der elektrischen Maschine, im Inverter, in der Batterie, im Spannungswandler und in der Versorgung sicherheitsrelevanter Verbraucher gegeben. Dies kann dadurch erreicht werden, dass bspw. bereits vorhandene Strukturen neu verschaltet werden. Es werden also Funktionen redundant und voneinander unabhängige ausgelegt, ohne die Anzahl der Bauelemente im Fahrzeug zu erhöhen, wie es im Stand der Technik bei zweikanaligen Topologien dargestellt wurde. Es wird hierzu auf Figur 1 verwiesen.

Zu beachten ist, dass auch in mehrkanaligen, wie bspw. zweikanaligen,

Bordnetzen die Anzahl der Verbraucher und damit der Leistungsbedarf nahezu gleich bleibt. Die Nennleistung des Spannungswandlers oder der elektrischen Maschine muss daher kaum steigen, wenn das elektrische Bordnetz

mehrkanalig, bspw. zweikanalig, aufgebaut werden soll.

Wenn ein Spannungswandler über vier Phasen 3 kW Ausgangsleistung bereit stellt, bedeutet dies, dass in einem zweikanaligen Bord netz jeweils zwei Phasen 1,5 kW Ausgangsleistung bereitstellen müssen. Werden die Ausgänge der jeweils zwei Phasen auch auf zwei getrennte Ausgänge geführt, können mit einem Bauteil und wenig Mehraufwand zwei getrennte Kanäle versorgt werden.

Dies gilt auch für den Generator: Die Nennleistung bleibt in Summe gleich, wird aber auf zwei Ausgänge verteilt. Es ist zu berücksichtigen, dass bei Stromstärken von 200 A bei 14 V bereits heute Leistungshalbleiter parallel verschaltet werden, um die Stromtragfähigkeit zu gewährleisten.

Es ist nunmehr vorgesehen, insbesondere diese vorhanden parallelen Strukturen auf andere Weise zu strukturieren, um mit geringem Zusatzaufwand eine Mehrkanaligkeit, wie bspw. Zweikanal igkeit, und Redundanz zu erzeugen. Der Vorteil besteht in der hohen Integration von Funktionen in einem Bauteil. Dies ermöglicht die Verringerung von Kosten und eine Gewichtsreduzierung sowie Vorteile hinsichtlich des Packaging.

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 ein zweikanaliges Bordnetz nach dem Stand der Technik.

Figur 2 zeigt in vereinfachter Darstellung einen fehlertoleranten Lenkantrieb.

Figur 3 zeigt eine Backbone-Architektur mit mehreren Spannungslagen.

Figur 4 zeigt in vereinfachter Darstellung eine Ausführung des Bordnetzes.

Figur 5 zeigt in vereinfachter Darstellung eine weitere Ausführung des

Bordnetzes.

Figur 6 zeigt in vereinfachter Darstellung noch eine Ausführung des Bordnetzes. Ausführungsformen der Erfindung

Die Erfindung ist anhand von Ausführungsformen in den Zeichnungen

schematisch dargestellt und wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ausführlich beschrieben.

Figur 1 zeigt eine mögliche Ausführungsform eines zweikanaligen Bordnetzes nach dem Stand der Technik, das insgesamt mit der Bezugsziffer 10 bezeichnet ist. Diese umfasst eine elektrische Maschine 12, bspw. einen Starter, einen ersten nicht sicherheitsrelevanten Verbraucher 14, eine erste Batterie 16, der ein Batteriemanagementsystem 18 zugeordnet ist, einen Gleichspannungswandler 20, der als Koppelelement zwischen einer Hochvoltseite 22 und einer

Niedervoltseite 24, bspw. mit einem Spannungsniveau von 14 V, dient, eine erste electronic Power Distribution Unit 26 (ePDU: elektronische

Energieversorgungseinheit), einen zweiten nicht sicherheitsrelevanten

Verbraucher 28, eine zweite Batterie 30 mit zugeordnetem elektronischen Batteriesensor 32, eine zweite ePDU 34, einen zweiten Gleichspannungswandler 34, der als Koppelelement zwischen der Hochvoltseite 22 und einer weiteren Niedervoltseite 38, bspw. ebenfalls mit einem Spannungsniveau von 14 V, dient, eine dritte Batterie 40 mit zugeordnetem elektronischen Batteriesensor 42, einen ersten sicherheitsrelevanten Verbraucher 50, einen zweiten sicherheitsrelevanten Verbraucher 52, einen dritten sicherheitsrelevanten Verbraucher 54 und einen vierten sicherheitsrelevanten Verbraucher 56. Der dritte sicherheitsrelevante Verbraucher 54 und der vierte sicherheitsrelevante Verbraucher 56 sind zueinander redundant.

Mit einer Umrandung gekennzeichnet ist das Basisbordnetz 60 mit HV- Komponenten und 14 V-Komponenten ohne Sicherheitsrelevanz. In diesem Basisbordnetz 60 sind die erste Batterie 16 und die zweite Batterie 30 enthalten, einmal mit Hochvolt (HV), nämlich die erste Batterie 16, sowie mit 14 V, nämlich die zweite Batterie 30.

An das Basisbordnetz 60 angekoppelt ist ein sicherheitsrelevanter Kanal 62 mit sicherheitsrelevanten Verbrauchern wie bspw. Bremse, Lenkung usw. Ein zweiter sicherheitsrelevanter Kanal 64 versorgt ebenfalls sicherheitsrelevante Komponenten mit 14 V.

Fehlertolerante Antriebe sind z. B. bei der elektrischen Lenkung bekannt. Hierbei wird, wie in Figur 2 gezeigt wird, sowohl die Sensorik, die Signalverarbeitung als auch die Ansteuerung des Motors redundant angelegt. Aus einer dreiphasigen Maschine wird so eine sechsphasige Maschine. Auch bei dem Ausfall einer beliebigen Komponente kann so die jeweils andere Motorhälfte weiterarbeiten und so ca. 50 % des Antriebsmoments erzeugen.

Figur 2 zeigt ein Beispiel für einen sicherheitsrelevanten redundanten

Verbraucher, in diesem Fall ein fehlertoleranter Lenkantrieb, welcher mit der Bezugsziffer 80 bezeichnet ist. Bei diesem sind alle Elemente inklusive

Energieversorgung und Kommunikation gedoppelt. Dies bedeutet, dass bei Ausfall eines Kanals der andere Kanal alleine den sicheren Betrieb gewährleisten kann.

Die Darstellung zeigt eine erste Signalelektronik 82, eine zweite Signalelektronik 84, einen ersten Hauptcontroller 86, einen zweiten Hauptcontroller 88, eine erste Endstufe 90, eine zweite Endstufe 92, einen ersten Motor 94 und einen zweiten Motor 96. Weiterhin sind mit Doppelpfeilen eine erste Kommunikation 98, eine zweite Kommunikation 100 sowie eine interne Kommunikationsleitung 102 verdeutlicht. Pfeile zeigen einen ersten Anschluss 104 an einen ersten

Bordnetzpfad und einen zweiten Anschluss 106 an einen zweiten Bordnetzpfad. In der Darstellung sind Komponenten eines Steuergeräts 110 und eines Motors 112 mit Umrandungen gekennzeichnet.

Der in Figur 2 gezeigte Verbraucher 80 könnte ein Lenksystem oder

Bremssystem sein, d. h. der Motor 112 steuert ein sicherheitsrelevantes System. Bei diesem redundant aufgebauten Verbraucher 80 sind sowohl die

Signalelektronik 82 bzw. 84, der Hauptcontroller 86 bzw. 88, die Endstufen bzw.

Leistungsendstufen 90 bzw. 92 und der Motor 112 doppelt vorhanden. Auch die Anschlüsse 104 bzw. 106 an die Bordnetzpfade und die Kommunikation 98 bzw. 100 sind zweifach vorgesehen. Somit kann bei Ausfall einer Komponente oder eines Bordnetzpfads bzw. Kanals in der einen Hälfte die jeweils andere Hälfte redundant die Funktion übernehmen.

Die oben eingezeichneten Kästen 82, 86, 90 und 94 stellen einen der

Verbraucher aus einer ersten Gruppe, bspw. Verbraucher 52, 56 in Figur 1, die unten eingezeichneten Kästen 84, 88, 92 und 96 stellen einen Verbraucher aus einer zweiten Gruppe dar. Intern sind die beiden Teile 116, 118 über die interne

Kommunikationsleitung 102 miteinander verbunden. Die beiden Teile 116, 118 sind somit Teile 116, 118 einer Komponente im Bordnetz, in diesem Fall Teile 116, 118 des redundanten Verbrauchers 80. Weiterhin sind sogenannte Backbone-Architekturen bekannt, bei denen ein zentraler Stromverteiler durch das Fahrzeug gelegt wird. Hiervon zweigt dann dezentral die Energieversorgung für die einzelnen Komponenten in den jeweiligen Zonen des Fahrzeugs ab. Dies steht im Gegensatz zu

Baumstrukturen. Figur 3 zeigt ein Kraftfahrzeug 150 mit einer solchen

Architektur. Die Darstellung zeigt eine elektrische Maschine 152, einen

Gleichspannungswandler 154, ein Leistungselektronik-Umrichter 155, ein zentrales Steuergerät ECU 156, einen Hochvoltspeicher 158 mit einem ersten 160 und einem zweiten HV-Verteiler 162, eine Ladedose 164, sowie ein intelligenter Stromverteiler 166 für 12 V und ein intelligenter Stromverteiler 168 für 48 V. Wie in Figur 1 dargestellt ist, werden bei bekannten Bordnetzen zwei

Gleichspannungswandler benötigt, um ein zweikanaliges Bordnetz zu versorgen. Diese benötigen zusätzlichen Bauraum und erhöhen das Gewicht des

Fahrzeugs.

Mit dem vorgestellten Bordnetz wird nunmehr, zumindest in Ausgestaltung, eine zweikanalige, redundante Versorgung mit möglichst wenigen Bauteilen bereitgestellt. Weiterhin kann eine fehlertolerante Energiequelle zur Verfügung gestellt werden, die auch im Fehlerfall weiter Energie liefern kann. Weiterhin soll diese Energiequelle, die bspw. als elektrische Maschine ausgebildet ist, auch im Fehlerfall ein Moment erzeugen. Die vorgestellte zweisträngige Batterie stellt zwei voneinander unabhängige Speicher bereit, um auch hier eine Fehlertoleranz zu ermöglichen.

Am Beispiel einer elektrischen Maschine und eines Spannungswandlers kann das Prinzip der Erfindung erläutert werden. Dies wird in den folgenden Figuren vorgenommen: Eine detaillierte Darstellung des vorgestellten Bordnetzes 200 ist in Figur 4 gezeigt. Dieses Bordnetz 200 umfasst einen zweiphasigen Sperrwandler mit zwei getrennten Ausgängen für die redundante Versorgung der sicherheitsrelevanten Verbraucher. Die Darstellung zeigt eine elektrische Maschine 202, einen ersten Inverter la

204, einen zweiten Inverter lb 206, eine Batterie 208 mit einem ersten Strang Bla 210 mit zugeordnetem Batteriemanagementsystem BMSla 212 und mit einem zweiten Strang Blb 214 mit zugeordnetem Batteriemanagementsystem BMSlb 216, einem Gleichspannungswandler 230 mit einem ersten Strang DC/DCa 232 und einem zweiten Strang DC/DCb 234, erste Verbraucher Ri _a R2a

240, zweite Verbraucher Ri _a R2a 242, einen ersten weiteren Verbraucher R3a 244 und einen zweiten weiteren Verbraucher R3b 246. Weiterhin zeigt die Darstellung einen ersten Kanal 250 mit einer Hochvoltseite 252 und einer Niedervoltseite 254 sowie einen zweiten Kanal 260 mit einer Hochvoltseite 262 und einer

Niedervoltseite 264. Die in diesem Fall sechsphasige elektrische Maschine 202 führt jeweils drei Phasen in zu jeweils einem Inverter, und zwar eine erste Phase 270, eine zweite Phase 272 und eine dritte Phase 274 zu dem ersten Inverter la 204 und eine vierte Phase 280, eine fünfte Phase 282 und eine sechste Phase 284 zu dem zweiten Inverter lb 206. Beide Inverter 204, 206 sind in einem Gehäuse 288 verbaut, aber intern galvanisch getrennt. Man kann die beiden Inverter 204 als 206 zusammen auch als ein Inverter mit zwei Teilen bezeichnen. Fällt bspw. der zweite Inverter lb 206 aus, so kann der erste Inverter la 204 weiterhin die Phasen 270, 272, 274 der elektrischen Maschine 202 so ansteuern, dass weiterhin ein Notlauf-Betrieb mit ca. 50 % des Nenn-Moments dargestellt werden kann. Hiermit kann der Ausfall des Vortriebs verhindert werden, das Fahrzeug bleibt somit nicht liegen. Andererseits kann auch der Generator bei einem Einzelfehler ca. 50 % der Nennleistung bereitstellen.

Jeweils 50 % der Nennleistung elektrischen Maschine 202, die als Generator dient, werden zu einem Strang der Batterie 208 geführt. Durch die

Zweisträngigkeit sinkt die Strombelastung der Zellen. Weiterhin enthält die Batterie 208 zwei voneinander, insbesondere galvanisch, getrennte

Batteriemanagement-Systeme 212, 216 und getrennte Hauptschalter. Auch hier führt bspw. der Ausfall einer Batteriehälfte nicht zum Totalausfall sondern kann zum Teil durch die andere Hälfte kompensiert werden. Das Niedervolt-Bordnetz wird nach dem Stand der Technik durch einen

Gleichspannungswandler versorgt, wenn die Spannung im Basisbordnetz von 14 V abweicht. Der Wandler 230 weist zwei Anschlüsse für die Eingangsspannung und zwei weitere Anschlüssen für die Ausgangsspannung auf. Zusätzliche Anschlüsse für die Masse sind nicht dargestellt, jedoch relevant. Die heute üblichen mehrphasigen Wandler werden wiederum in zwei galvanisch getrennte

Hälften aufgebaut. Ein heute vierphasiger Wandler würde demnach zweimal zwei Phasen aufweisen. Sowohl DC/DCa 232 als auch DC/DCb 234 versorgt einen Teil der nichtsicherheitsrelevanten Verbraucher R3a / R3b 244, 246, sogenannte Komfortverbraucher, um die Bordnetzlast in beiden Kanälen ungefähr gleich zu halten. Auch die Außenbeleuchtung des Fahrzeugs könnte auf beide Kanäle aufgeteilt werden, um bei Ausfall eines Kanals noch einen Teil der Beleuchtung aufrecht erhalten zu können.

Weiterhin sind mit Ria / Rlb 240, 242 Verbraucher angeschlossen, die redundante Funktionen wie Bremsen und Lenken übernehmen können. In Kanal 1 bspw. der iBooster und in Kanal2 das ESP zum Aufbau des Bremsdrucks.

So können auch bei Ausfall eines Kanals sicherheitsrelevante Funktionen durch den zweiten Kanal dargestellt werden.

In einer weiteren Ausführungsform werden die zwei Kanäle in Form einer zweikanaligen BackBone-Architektur in das Fahrzeug integriert. Anstelle zwei Spannungslagen werden dann die beiden 14 V-Kanäle durch das Fahrzeug geführt und die Verbraucher wie oben darstellt dezentral versorgt.

Figur 5 zeigt eine weitere Ausführungsform des Bordnetzes 300, bei dem zusätzlich auch im 14 V-Bordnetz eine zweisträngige Batterie installiert ist.

Die Darstellung zeigt eine elektrische Maschine 302, einen ersten Inverter la 304, einen zweiten Inverter lb 306, eine Batterie 308 mit einem ersten Strang Bla 310 mit zugeordnetem Batteriemanagementsystem BMSla 312 und mit einem zweiten Strang Blb 314 mit zugeordnetem Batteriemanagementsystem BMSlb 316, einem Gleichspannungswandler 330 mit einem ersten Strang DC/DCa 332 und einem zweiten Strang DC/DCb 334, erste Verbraucher Ri _a R2a 340, zweite Verbraucher Ri _a R2a 342, einen ersten weiteren Verbraucher R3a 344 und einen zweiten weiteren Verbraucher R3b 346. Weiterhin zeigt die Darstellung einen ersten Kanal 350 mit einer Hochvoltseite 352 und einer Niedervoltseite 354 sowie einen zweiten Kanal 360 mit einer Hochvoltseite 362 und einer

Niedervoltseite 364.

Die in diesem Fall sechsphasige elektrische Maschine 302 führt jeweils drei Phasen in zu jeweils einem Inverter, und zwar eine erste Phase 370, eine zweite Phase 372 und eine dritte Phase 374 zu dem ersten Inverter la 304 und eine vierte Phase 380, eine fünfte Phase 382 und eine sechste Phase 384 zu dem zweiten Inverter lb 306. Beide Inverter 304, 306 sind in einem Gehäuse 388 verbaut, aber intern galvanisch getrennt. Man kann die beiden Inverter 304 als 306 zusammen auch als ein Inverter mit zwei Teilen bezeichnen.

Weiterhin zeigt die Darstellung eine zusätzliche zweisträngige Batterie 390 mit einem ersten Strang B2a 392 mit zugeordnetem Batteriemanagementsystem BMS2a 394 und mit einem zweiten Strang B2b 396 mit zugeordnetem

Batteriemanagementsystem BMS2b 398. Die zusätzliche Batterie 390 steigert die Versorgungssicherheit.

In einer weiteren Ausführungsform ist nur auf der 14 V-Seite die zweistängige Batterie installiert, die 48 V-Batterie entfällt.

In einer weiteren Ausführungsform entfallen der Spannungswandler und der Inverter entfallen. In diesem Fall handelt es sich um ein zweikanaliges 14 V- Bordnetz mit fehlertolerantem 14 V-Generator.

Figur 6 zeigt eine weitere Ausführungsform des Bordnetzes 400, bei dem über den Schalter Sl beide Kanäle auf der höheren Spannungslage gekoppelt werden können.

Die Darstellung zeigt eine elektrische Maschine 402, einen ersten Inverter la 404, einen zweiten Inverter lb 406, eine Batterie 408 mit einem ersten Strang Bla 410 mit zugeordnetem Batteriemanagementsystem BMSla 412 und mit einem zweiten Strang Blb 414 mit zugeordnetem Batteriemanagementsystem BMSlb 416, einem Gleichspannungswandler 430 mit einem ersten Strang DC/DCa 432 und einem zweiten Strang DC/DCb 434, erste Verbraucher Ri _a R2a 440, zweite Verbraucher Ri _a R2a 442, einen ersten weiteren Verbraucher R3a 444 und einen zweiten weiteren Verbraucher R3b 446. Weiterhin zeigt die Darstellung einen ersten Kanal 450 mit einer Hochvoltseite 452 und einer Niedervoltseite 454 sowie einen zweiten Kanal 460 mit einer Hochvoltseite 462 und einer

Niedervoltseite 464.

Die in diesem Fall sechsphasige elektrische Maschine 402 führt jeweils drei Phasen in zu jeweils einem Inverter, und zwar eine erste Phase 470, eine zweite Phase 472 und eine dritte Phase 474 zu dem ersten Inverter la 404 und eine vierte Phase 480, eine fünfte Phase 482 und eine sechste Phase 484 zu dem zweiten Inverter lb 406. Beide Inverter 404, 406 sind in einem Gehäuse 488 verbaut, aber intern galvanisch getrennt. Man kann die beiden Inverter 404 als 406 zusammen auch als ein Inverter mit zwei Teilen bezeichnen.

Weiterhin zeigt die Darstellung eine zusätzliche zweisträngige Batterie 490 mit einem ersten Strang B2a 492 mit zugeordnetem Batteriemanagementsystem BMS2a 494 und mit einem zweiten Strang B2b 496 mit zugeordnetem

Batteriemanagementsystem BMS2b 498. Die zusätzliche Batterie 490 steigert die Versorgungssicherheit.

Darüber hinaus sind zwei Koppelelemente zwischen den beiden

Bordnetzkanälen vorgesehen, nämlich ein erster Schalter Sl 500 und ein zweiter Schalter D2 502.

Die Kopplung über den Schalter Sl 500 kann notwendig sein bei:

- hoher Unsymmetrie in den Verbraucher-Lasten zwischen beiden Kanälen,

- im Fehlerfall, z. B. bei Ausfall des Inverters la 404, um die Batterie Bla 410 und den Wandler DC/DCa 432 weiterhin aus Inverter lb 406 zu versorgen,

- einem Ausgleich unsymmetrischer Batterieladung bzw. bei hohen

Batterieströmen in einem Kanal.

Weiterhin können in dem Bordnetz 400 in Figur 6 über den Schalter S2 502 beide Kanäle auf der 14 V-Spannungslage gekoppelt werden. Dies kann notwendig sein bei:

- hoher Unsymmetrie in den Verbraucher-Lasten R3a / R3b 444, 446 zwischen beiden Kanälen,

- im Fehlerfall, z. B. bei Ausfall des DC/DCa 432, um die Batterie B2a 492 und die Verbraucher Ria / R2a 440 weiterhin aus DC/DCb 434 zu versorgen, - einem Ausgleich unsymmetrischer Batterieladung bzw. bei hohen Batterieströmen in einem Kanal.