[发明专利]用于隔离多电压车载电网的部件的电路模块

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于车辆的多电压车载电网以及一种用于隔离多电压车载电网的电路模块。

背景技术

有时，车辆例如客车、货车、列车等配设有多电压车载电网，其中第一子电网构成为在第一工作电压下运行，并且第二子电网构成为，在第二工作电压下运行。在此情况下，尤其已知用于客车的12V子电网以及48V子电网。

两个子电网中的一个子电网可以配设有收发器，所述收发器经由第一子电网的例如以第一接地柱形式的第一接地端子连接到接地部。收发器通常用于发送和接收控制信号，其中在收发器中也可以进行对接收到的控制信号的继续处理。这种收发器的一个示例形成LIN(Local Interconnect Network(局域互联网))收发器。收发器可以在第一工作电压下运行，即例如在12V下运行。

第二子电网可以配设有控制单元，如微控制器。控制单元和收发器可以集成在一个壳体中并且就此而言构建成一件式的部件。控制单元经由第二子电网的第二接地端子连接到与收发器相同的接地部上，第二接地端子与第一接地端子空间隔离地设置并且例如以第二接地柱形式存在。接地部通常为车辆的接地部。

控制单元通常在5V或3.3V的电压下工作。所述电压通常经由电压变换器例如DC/DC转换器或线性调节器提供给控制单元，所述电压变换器对例如为48V的第二工作电压进行相应转换。控制单元将控制信号输送给车辆电子装置的电子单元，例如功率电子开关的驱动器。随后，所述电子单元控制车辆的一个或多个电动机，例如电的车辆驱动器、座椅调节驱动器等。

第一子电网的收发器以通信的方式耦联到第二子电网的控制单元。通常，对此在收发器和控制单元之间设置有多个控制信号路径，所述控制信号路径将收发器的一个或多个信号输出端与控制单元的信号输入端连接并且将控制单元的信号输出端与收发器的信号输入端连接。控制信号路径将控制信号从控制单元传输到收发器并且将控制信号从收发器传输到控制单元。通常，所述控制信号路径为低欧姆的直接连接装置。这种控制信号路径例如从对PHILIPS LIN-Transceiver TJA 1020的数据表AN00093的图12中已知。

在多电压车载电网中的问题是，第一子电网的收发器通常连接到第一接地端子上，并且第二子电网的控制单元通常连接到与第一接地端子空间隔离的第二接地端子上。然而，不仅第一接地端子而且第二接地端子因此星形地与相同的接地部、即车辆接地部连接。如果在第一子电网中和/或在第二子电网中出现有故障的工作电压供给，那么在多电压车载电网中并且尤其在控制信号路径中或者在连接到两个子电网上的部件之内会出现补偿电流，所述补偿电流会损伤并且有时毁坏第一子电网的和/或第二子电网的单元。

EP 1 291 998 B1在此处提出，在两个子电网之间，也就是说在两个电压水平之间，设有电流隔离装置，例如以通常的变压器形式。此外，在那里设有监控模块，所述监控模块执行子电网的绝缘监控。监控模块集成在控制设备中，所述控制设备与至少两个电压水平连接。控制设备还具有用于隔离一个或多个子电网与控制设备的连接的装置和/或用于在检测到有故障的工作电压供给时关断控制设备的装置。

该已知的方式的缺点是耗费的构造。需要多个监控模块并且此外提出借助于变压器的电流隔离装置，所述变压器重量大并且带来相对高的成本。

DE 10 2012 215 542 A1提到在多电压车载电网中共同的接地部接合中的问题。如果在所述共同的接地导线上出现干扰，那么会出现具有低电压的子电网中的部件的反极性。在那里，为了解决该问题提出，设有另一个接地端子，所述接地端子配属于测量机构，所述测量机构构建成用于，对经过另一个接地端子的电流进行测量。此外，设有诊断机构，所述诊断机构基于测量的电流根据多电压车载电网的至少一个工作状态来诊断在共同的接地端子中和/或在另一个接地端子中的干扰。

发明内容

本发明的目的是，提出一种多电压车载电网，所述多电压车载电网具有改进的故障电流耐受性并且同时特征在于简单的构造。此外，本发明的一个目的是，提出一种用于隔离多电压车载电网的子电网的电路模块。

所述目的根据本发明的第一方面通过具有根据本发明的实施例的特征的多电压车载电网来实现。根据第二方面，所述目的通过具有根据本发明的实施例的特征的电路模块来实现。有利的改进方案的特征在如下描述中给出。

根据本发明的第一方面提出，将收发器的第一信号输出端耦联到控制单元的第一信号输入端的第一控制信号路径包括第一电路模块。