[发明专利]用于车载电气系统的测量模块和相关的用于车辆的车载电气系统

说明书

本发明涉及一种用于车载电气系统(1、1A)的测量模块(10A)，包括：至少一个输入侧电接口(LA1、LA2、KA1)，测量模块(10A)可以通过该至少一个输入侧电接口连接到车载电气系统部件(SG)；至少一个输出侧电接口(DA，KA2)，测量模块(10A)可以通过该至少一个输出侧电接口连接到电缆线束(KB)的至少一条线路(L1、L2)和/或至少一条数据总线(DB1、DB2)；以及至少两个测量元件(S1、S2、V1、V2、I1、I2)，该至少两个测量元件分别以标准化的方式冗余地检测相同的物理测量变量并输出相应的测量信号；其中独立的至少两个采集和计算单元(TμC1、TμC2、PμC1、PμC2)接收并评估和/或处理测量信号，并且将测量信号提供作为经标准化的冗余测量数据；并且其中独立的至少两个发送和接收设备(Tx1/Rx2、Tx2/Rx2)冗余地将经标准化的测量数据传输到对应的车载电气系统部件(SG)。本发明还涉及一种用于车辆的车载电气系统(1、1A)，具有至少一个这样的测量模块(10A)。

技术领域

本发明涉及根据权利要求1的前序部分的用于车载电气系统的测量模块。本发明还涉及用于车辆的车载电气系统，具有这样的测量模块。

背景技术

由现有技术已知用于车辆的车载电气系统，该车载电气系统包括至少一个车载电气系统部件、至少一条数据总线和至少一个电缆线束。电缆线束通常包括多条线路。至少一个电气系统部件例如被构造为控制单元、配电器、负载、能量存储器等。另外，至少一个车载电气系统部件可以具有带有集成温度测量器的半导体功率开关。因此可以直接在电路板上，优选在对温度敏感的电子组件上，测量控制单元或车载电气系统部件中的温度。

在已知的车载电气系统中，通常安装有来自不同制造商的电气系统部件，这些电气系统部件分别使用不同的测量元件来测量温度、电流和电压。然后，使用制造商特定的算法再次分别评估测量信号。由于针对不同算法所需的不同计算时间，因此无法以与其他车载网络部件时间同步的方式在数据总线中提供以数学方式准备的测量数据，使得不能保证将每个检测的测量变量对应到车载电气系统中规定的实际时间点(也称为时间戳)。因此，电流误差和/或电压误差和/或温度误差的时间同步处理在当前方法中包含高度不确定性。为了解决该缺点，通常采集并评估各个测量元件的多个测量周期。但是，这大大增加了对错误的响应时间。然而，对于高度自动化的车辆，为了使车辆稳定或使车辆进入安全状态，需要尽可能快的错误响应。因此，车载电气系统中测量数据缺乏同步可能会成为安全并确定地启动车载电气系统中的措施(例如在电子配电过程中切断负载路径)的瓶颈。

发明内容

具有独立权利要求1的特征的用于车载电气系统的测量模块和具有至少一个这样的测量模块的用于车辆的相应车载电气系统具有以下优点：对于高度自动化的驾驶，在测量车辆电气系统中的电压骤降后，可以迅速做出故障响应，例如可以切断负载或负载路径，或者可以接通备用电流路径或负载路径。

测量模块的实施例可以包括：冗余的传感器、冗余的测量评估、冗余的通信以及冗余的有线和/或无线连接以连接到另外的车载电气系统部件和位于其中的测量元件和/或到另外的测量模块。测量模块可以通过载流连接器连接到车载电器系统部件，并且可以通过信号插头、光学接口和/或无线通信多次连接到数据总线或通信网络。

本发明的实施例提供了一种用于车载电气系统的测量模块，包括：至少一个输入侧电接口，测量模块可通过该输入侧电接口连接到车载电气系统部件；至少有一个输出侧电接口，测量模块可以通过该输出侧电接口连接到电缆线束的至少一条线路和/或至少一条数据总线；以及至少两个测量元件，分别以标准化的方式冗余地检测相同的物理测量变量并输出相应的测量信号；其中独立的至少两个采集和计算单元接收和评估和/或处理测量信号，并且将其用作经标准化的冗余测量数据。独立的至少两个发送和接收设备冗余地将经标准化的测量数据传输到对应的车载电气系统部件。