[发明专利]用于操控车辆车载电网中的电负载的装置以及车辆的车载电网

说明书

本发明涉及一种用于操控电负载、特别是车辆中的电负载的装置。为此目的，设置有多个分级布置的开关机构。各个开关机构可以例如设计为用于电动机的多路复用器、电压转换器或传动器级。即使在开关机构之一中发生故障，在电能量源和负载之间的多个开关机构的分级布置也能够实现电负载的可靠的切断。

技术领域

本发明涉及一种用于操控电负载、特别是车辆中的电负载的装置。本发明还涉及一种车辆的车载电网。

背景技术

车辆的如今的车载电网主要构造为星形。在此，单个马达中央地（zentral）在带有保险装置的保险盒中得到防护。在这种拓扑结构中，每个单个马达通常具有自身的控制技术。

文献WO 2004/064475 A2公开了一种机动车的车载电网，其中负载被组合成单个车辆模块。车辆模块的多个负载可以借助于中央控制器通过总线连接来得到操控或调节。

发明内容

本发明涉及一种具有权利要求1的特征的用于操控电负载的装置和一种具有权利要求10的特征的用于车辆的车载电网。

因此规定：

一种用于操控电负载、特别是车辆车载电网中的电负载的装置。该装置包括第一开关机构和第二开关机构。第一开关机构包括第一输入端子和第一数量的一个或多个输出端子。第一开关机构的输入端子被设计为与电能量源耦联。此外，第一开关机构包括多个第一开关元件。第一开关元件分别布置在第一开关机构的输入端子和相应输出端子之间。第二开关机构包括第二数量的输入端子和第三数量的输出端子。第三数量的输出端子在此可以等于或多于第二开关机构的第二数量的输入端子。第一开关机构的至少一个输出端子与第二开关机构的输入端子电耦联。第二开关机构包括多个第二开关元件。第二开关元件中的每个开关元件分别布置在第二开关机构的输入端子和输出端子之间。第二开关机构的输出端子构造用于分别与电负载耦联。

此外规定：

一种用于车辆的车载电网，其具有根据本发明的用于操控电负载的装置，以及电能量源和多个电负载。电能量源与第一开关机构的输入端子电耦联。多个电负载分别与第二开关机构的输出端子电耦联。

本发明基于以下认知：随着车辆中的电负载数量的持续增加、例如用于自动调节车辆的不同机构元件的电动机，用于布线的成本以及还有用于相应的负载的防护显著上升。此外，用于每个单个马达的个体的操控电子装置也要求大的构件需求，并且由此要求高的成本。

因此，本发明的构思是借助于多个分级布置的开关机构来实现电压供应以及对车辆中的众多电负载的操控。在此，分级结构的各个开关机构可以设计为一种多路复用器，从而相应地由相应的开关机构的输入端来供应和操控多个负载。由此，可以显著降低用于操控大量电负载的电路耗费。

此外，即使在开关机构之一中发生阻止切断或使其难以进行的故障，通过先后连接的多个开关机构的分级布置也可以实现负载的可靠切断。以这种方式，可以增加车辆车载电网中的电负载的运行的可靠性。

根据应用情况，各个分级布置的开关机构可以具有众多不同的配置。以这种方式，可以灵活地适配能量供应和对车辆车载电网中的负载进行操控。

根据一种实施方式，第一开关机构和/或第二开关机构被设计用于将输入端子分别交替地与相应的开关机构的一组多个输出端子中的一个输出端子电耦联。通过交替地操控相应至多一个输出端子上的电负载，可以在此限制或最小化所连接的负载的最大功率需求。因此，输入端上可用的最大电功率可以有针对性地分配给多个电负载，而不会在此使输入端子或连接在输入端子上的能量源过载。开关机构的这种配置对应于多路复用器运行，其中输入端分别接入（aufschalten）到一组多个输出端的恰好一个输出端上。