车载网络和用于运行车载网络的方法.pdf

本发明的主题涉及车载网络（8），所述车载网络包括具有第一标称电压U1的第一车载网络分支（1）和具有第二标称电压U2的第二车载网络分支（2）。此外，车载网络（8）具有至少一个DC/DC转换器（3），所述DC/DC转换器被构造用于在第一车载网络分支（1）和第二车载网络分支（2）之间传输能量。此外，车载网络（8）具有被构造用于操控至少一个DC/DC转换器（3）的第一操控单元（4）和被构造用于确定第一车载网络分支（1）的瞬时电压Uist,1的第一确定单元（5）。除此之外，车载网络（8）具有第一比较单元（6），所述第一比较单元被构造用于将所确定的瞬时电压Uist,1与第一上电压阈值Uo,1和第一下电压阈值Uu,1进行比较，其中Uu,1<U1<Uo,1。第一操控单元（4）被构造用于操控至少一个DC/DC转换器（3），使得如果Uist,1>Uo,1，则进行从第一车载网络分支（1）到第二车载网络分支（2）中的能量传输，并且如果Uist,1<Uu,1，则进行从第二车载网络分支（2）到第一车载网络分支（1）中的能量传输。

1.  车载网络，包括
-具有第一标称电压U₁的第一车载网络分支（1），
-具有第二标称电压U₂的第二车载网络分支（2），
-至少一个DC/DC转换器（3），所述DC/DC转换器被构造用于在第一车载网络分支（1）和第二车载网络分支（2）之间传输能量，
-被构造用于操控至少一个DC/DC转换器（3）的第一操控单元（4）,
-被构造用于确定第一车载网络分支（1）的瞬时电压U_ist,1的第一确定单元（5）,
-第一比较单元（6），所述第一比较单元被构造用于将所确定的瞬时电压U_ist,1与第一上电压阈值U_o,1和第一下电压阈值U_u,1进行比较，其中U_u,1<U₁<U_o,1,
其中第一操控单元（4）被构造用于操控至少一个DC/DC转换器（3），使得如果U_ist,1>U_o,1，则进行从第一车载网络分支（1）到第二车载网络分支（2）中的能量传输，并且如果U_ist,1<U_u,1，则进行从第二车载网络分支（2）到第一车载网络分支（1）中的能量传输。

2.  根据权利要求1所述的车载网络，其中第一比较单元（6）具有至少一个比较器。

3.  根据权利要求1或权利要求2所述的车载网络，其中第一比较单元（6）此外被构造用于将所确定的瞬时电压U_ist,1与第二上电压阈值U_o,2和第二下电压阈值U_u,2进行比较，其中U_u,1<U_u,2<U₁并且U₁<U_o,2<U_o,1。

4.  根据权利要求3所述的车载网络，其中第一操控单元（4）此外被构造用于操控至少一个DC/DC转换器（3），使得如果U_ist，1<U_o,2，则结束从第一车载网络分支（1）到第二车载网络分支（2）中的能量传输，并且如果U_ist，1>U_u,2，则结束从第二车载网络分支（2）到第一车载网络分支（1）中的能量传输。

5.  根据前述权利要求之一所述的车载网络，此外具有电压限制开关（7）。

6.  根据权利要求5所述的车载网络，其中该电压限制开关（7）具有至少一个空转二极管。

7.  根据前述权利要求之一所述的车载网络，此外具有被构造用于确定第二车载网络分支（2）的瞬时电压U_ist，2的第二确定单元和被构造用于将所确定的瞬时电压U_ist,2与第三上电压阈值U_o,3和第三下电压阈值U_u,3进行比较的第二比较单元，其中U_u,3<U₂<U_o,3。

8.  根据权利要求7所述的车载网络，其中第一操控单元（4）此外被构造用于操控至少一个DC/DC转换器（3），使得如果U_ist,2>U_o,3，则进行从第二车载网络分支（2）到第一车载网络分支（1）中的能量传输，并且如果U_ist,2<U_u,3，则进行从第一车载网络分支（1）到第二车载网络分支（2）中的能量传输。

9.  根据前述权利要求之一所述的车载网络，其中至少一个DC/DC转换器（3）被构造为同步转换器。

10.  车辆，具有根据前述权利要求之一所述的车载网络（8）。

11.  用于运行车载网络（8）的方法，其中车载网络（8）包括具有第一标称电压U₁的第一车载网络分支（1）、具有第二标称电压U₂的第二车载网络分支（2）和用于在第一车载网络分支（1）和第二车载网络分支（2）之间传输能量的至少一个DC/DC转换器（3），并且其中该方法具有以下步骤：
-确定第一车载网络分支（1）的瞬时电压U_ist,1的第一值，
-将瞬时电压U_ist,1的所确定的第一值与第一上电压阈值U_o,1和第一下电压阈值U_u,1进行比较，其中U_u,1<U₁<U_o,1，
-如果U_ist,1>U_o,1，则操控至少一个DC/DC转换器（3），使得进行从第一车载网络分支（1）到第二车载网络分支（2）中的能量传输，并且如果U_ist,1<U_u,1，则操控至少一个DC/DC转换器（3），使得进行从第二车载网络分支（2）到第一车载网络分支（1）中的能量传输。

12.  根据权利要求11所述的方法，其中如果U_ist,1>U_o,1，则该方法在操控至少一个DC/DC转换器（3）之后此外具有以下步骤：
-确定第一车载网络分支（1）的瞬时电压U_ist,1的第二值，
-将瞬时电压U_ist,1的所确定的第二值与第二上电压阈值U_o,2进行比较，其中U₁<U_o,2<U_o,1，
-如果U_ist,1<U_o,2，则结束从第一车载网络分支（1）到第二车载网络分支（2）中的能量传输。

13.  根据权利要求11所述的方法，其中如果U_ist,1>U_o,1，则在预定的持续时间之后结束从第一车载网络分支（1）到第二车载网络分支（2）中的能量传输。

14.  根据权利要求11至13之一所述的方法，其中如果U_ist,1<U_u,1，则该方法在操控至少一个DC/DC转换器（3）之后此外具有以下步骤：
-确定第一车载网络分支（1）的瞬时电压U_ist,1的第二值，
-将瞬时电压U_ist,1的所确定的第二值与第二下电压阈值U_u,2进行比较，其中U_u,1<U_u，2<U₁，
-如果U_ist,1>U_u,2，则结束从第二车载网络分支（2）到第一车载网络分支（1）中的能量传输。

15.  根据权利要求11至14之一所述的方法，其中如果U_ist,1<U_u,1，则在预定的持续时间之后结束从第二车载网络分支（2）到第一车载网络分支（1）中的能量传输。

车载网络和用于运行车载网络的方法
技术领域
本申请涉及车载网络，具有车载网络的车辆以及用于运行车载网络的方法。
背景技术
从DE 10 2005 057 306 A1中已知一种用于稳定尤其是机动车中的直流电压车载网络的方法，具有布置在车载网络中的直流电压转换器，所述直流电压转换器在输入侧上由至少一个电能量源馈电并且在输出侧上具有多个稳定电压的电输出端，所述输出端分别与具有连接在其上的电消耗器的子车载网络连接。经由在相应的输出端处的相应的电压稳定，在至少一个对电压波动敏感的子车载网络上的对直流电压转换器的输入侧有效的电负载跃变借助于控制装置通过在至少一个对电压波动不敏感的子车载网络上改变电压和/或电负载被至少部分地来补偿。
发明内容
本申请的任务是说明车载网络、具有车载网络的车辆和用于运行车载网络的方法，其能够实现进一步改善的电压稳定。
该任务利用独立权利要求的主题来解决。有利的改进方案由从属权利要求得出。
根据本申请的一个方面，车载网络包括具有第一标称电压U₁的第一车载网络分支和具有第二标称电压U₂的第二车载网络分支。此外，车载网络具有至少一个DC/DC转换器，所述DC/DC转换器被构造用于至少在第一车载网络分支和第二车载网络分支之间传输能量。此外，车载网络具有被构造用于操控至少一个DC/DC转换器的第一操控单元。除此之外，车载网络具有被构造用于确定第一车载网络分支的瞬时电压U_ist,1的第一确定单元。此外，车载网络具有第一比较单元，所述第一比较单元被构造用于将所确定的瞬时电压U_ist,1与第一上电压阈值U_o,1和第一下电压阈值U_u,1进行比较，其中U_u,1<U₁<U_o,1。第一操控单元被构造用于操控至少一个DC/DC转换器，使得如果U_ist,1>U_o,1，则进行从第一车载网络分支到第二车载网络分支中的能量传输。此外，第一操控单元被构造用于操控至少一个DC/DC转换器，使得如果U_ist,1<U_u,1，则进行从第二车载网络分支到第一车载网络分支中的能量传输。
根据所述实施方式的车载网络尤其是通过设置至少一个DC/DC转换器以及第一操控单元能够实现在第一车载网络分支中的进一步改善的电压稳定，所述第一操控单元对应地被构造用于操控DC/DC转换器。在此，通过如果U_ist,1>U_o,1则从第一车载网络分支到第二车载网络分支中的能量传输能够实现减少或补偿在第一车载网络分支中的瞬时过电压。此外，通过如果U_ist,1>U_u,1则从第二车载网络分支到第一车载网络分支中的能量传输能够实现：同样能够减少或补偿在第一车载网络分支中的瞬时欠电压。因此，第一车载网络分支中的电压可以有利地被保持在基本上对应于第一标称电压U₁的值。尤其是，当在第一车载网络分支中出现负载变化期间的车载网络波动可以被均衡。
在车载网络的一种实施方式中，第一比较单元具有至少一个比较器。这能够实现：以简单的方式将所确定的瞬时电压U_ist,1与第一上电压阈值U_o,1和第一下电压阈值U_u,1进行比较。
此外，第一比较单元可以被构造用于将所确定的瞬时电压U_ist,1与第二上电压阈值U_o,2和第二下电压阈值U_u,2进行比较，其中U_u,1<U_u,2<U₁并且U₁<U_o,2<U_o,1。
第一操控单元在此此外优选地被构造用于操控至少一个DC/DC转换器，使得如果U_ist，1<U_o,2，则结束从第一车载网络分支到第二车载网络分支中的能量传输。此外，第一操控单元在所述的构型中被构造用于操控至少一个DC/DC转换器，使得如果U_ist，1>U_u,2，则结束从第二车载网络分支到第一车载网络分支中的能量传输。所述的实施方式能够实现：在操控至少一个DC/DC转换器时通过将第一车载网络分支的瞬时电压U_ist，1与第二上电压阈值U_o，2和第二下电压阈值U_u，2进行比较来考虑滞后特性。
在另一实施方式中，车载网络此外具有电压限制开关。该电压限制开关在此可以具有至少一个空转二极管。此外，该电压限制开关可以通过MOSFET的固有体二极管构成。设置这种电压限制开关能够实现：尤其是在过电压值小时进一步稳定第一车载网络分支中的电压。
此外，车载网络可以具有第二确定单元，所述第二确定单元被构造用于确定第二车载网络分支的瞬时电压U_ist，2。在该构型中，车载网络此外具有第二比较单元，所述第二比较单元被构造用于将所确定的瞬时电压U_ist,2与第三上电压阈值U_o,3和第三下电压阈值U_u,3进行比较，其中U_u,3<U₂<U_o,3。
第一操控单元在此优选地此外被构造用于操控至少一个DC/DC转换器，使得如果U_ist,2>U_o,3，则进行从第二车载网络分支到第一车载网络分支中的能量传输。此外，第一操控单元优选地被构造用于操控至少一个DC/DC转换器，使得如果U_ist,2<U_u,3，则进行从第一车载网络分支到第二车载网络分支中的能量传输。借助于所述的实施方式，有利地能够实现在第二车载网络分支中的改善的电压稳定。在此，在第二车载网络中的过电压可以通过到第一车载网络中的能量传输来减小或补偿以及第二车载网络中的欠电压可以通过从第一车载网络分支的能量传输来减小或补偿。
至少一个DC/DC转换器优选地被构造为用于在第一车载网络分支和第二车载网络分支之间双向能量传输的同步转换器。
本申请此外涉及车辆，该车辆具有根据所述实施方式之一所述的车载网络。该车辆例如是机动车，尤其是载客车辆或者载重车辆，并且可以被构造为混合动力车辆或具有纯内燃机传动装置的车辆。
此外，本申请涉及用于运行车载网络的方法，其中车载网络包括具有第一标称电压U₁的第一车载网络分支、具有第二标称电压U₂的第二车载网络分支和用于至少在第一车载网络分支和第二车载网络分支之间传输能量的至少一个DC/DC转换器。该方法具有以下步骤。确定第一车载网络分支的瞬时电压U_ist,1的第一值。此外，将瞬时电压U_ist,1的所确定的第一值与第一上电压阈值U_o,1和第一下电压阈值U_u,1进行比较，其中U_u,1<U₁<U_o,1。如果U_ist,1>U_o,1，则操控至少一个DC/DC转换器，使得进行从第一车载网络分支到第二车载网络分支中的能量传输。如果U_ist,1<U_u,1，则操控至少一个DC/DC转换器，使得进行从第二车载网络分支到第一车载网络分支中的能量传输。
根据本申请的该方法具有已经结合根据本申请的车载网络所述的优点，这些优点在此处不再详述以避免重复。
如果U_ist,1>U_o,1，该方法在操控至少一个DC/DC转换器之后在一种实施方式中此外具有以下步骤。确定第一车载网络分支的瞬时电压U_ist,1的第二值。此外，将瞬时电压U_ist,1的所确定的第二值与第二上电压阈值U_o,2进行比较，其中U₁<U_o,2<U_o,1。如果U_ist,1<U_o,2，则结束从第一车载网络分支到第二车载网络分支中的能量传输。
在另一实施方式中，如果U_ist,1>U_o,1，则在预定的持续时间之后结束从第一车载网络分支到第二车载网络分支中的能量传输。
如果U_ist,1<U_u,1，则该方法在操控至少一个DC/DC转换器之后在另一构型中此外具有以下步骤。确定第一车载网络分支的瞬时电压U_ist,1的第二值。此外，将瞬时电压U_ist,1的所确定的第二值与第二下电压阈值U_u,2进行比较，其中U_u,1<U_u，2<U₁。如果U_ist,1>U_u,2，则结束从第二车载网络分支到第一车载网络分支中的能量传输。
如果U_ist,1<U_u,1，则在该方法的另一构型中在预定的持续时间之后结束从第二车载网络分支到第一车载网络分支中的能量传输。
在上述实施方式中，该第一标称电压U₁可以大于或小于第二标称电压U₂。此外，第一标称电压U₁可以对应于第二标称电压U₂。
在本申请中所述的电压值和电压阈值在此分别被理解为电压的绝对数值，也就是说，所述电压分别具有非负符号。
附图说明
本申请的实施方式现在根据附图更详细地来阐述。
图1A示出根据本申请的第一实施方式的车载网络的框图；
图1B示出根据本申请的第二实施方式的车载网络的框图；
图2示出根据本申请的车载网络的原理电路图；
图3示出车载网络的第一车载网络分支中的电压时间图。
具体实施方式
图1A示出根据本申请的第一实施方式的车载网络8的框图。车载网络8可以例如是未更详细示出的机动车、尤其是载客汽车或载重汽车的组成部分。
车载网络8包括具有第一标称电压U₁的第一车载网络分支1和具有第二标称电压U₂的第二车载网络分支2，所述第一标称电压也可以称为V_sys1，所述第二标称电压也可以称为V_sys2。
在所示的实施方式中，在第一车载网络分支1中布置发电机10、至少一个电消耗器12和例如以12伏特蓄电池形式的电能量存储设备13。发电机10经由机械耦合11、例如楔形肋带与发动机9连接，其中发动机9被构造为内燃机。
在所示的实施方式中，在第二车载网络分支2中布置例如以12伏特蓄电池形式的电能量存储设备14和至少一个电消耗器15。
在第一车载网络分支1和第二车载网络分支2之间布置DC/DC转换器3。该DC/DC转换器3被构造为双向直流电压转换器，其尤其是可以将第一标称电压U₁转换成第二标称电压U₂并且反之亦然。为此，该DC/DC转换器3在所示的实施方式中被构造为同步转换器。此外，可以设置构造为向上转换器或升压转换器的第一DC/DC转换器和构造为向下转换器或降压转换器的第二DC/DC转换器。
车载网络8此外具有第一操控单元4，该第一操控单元被构造用于操控至少一个DC/DC转换器3。第一操控单元4在此与第一车载网络分支1的正连接端耦合或连接。在所示的实施方式中，第一操控单元4具有第一确定单元5，所述第一确定单元被构造用于确定第一车载网络分支1的瞬时电压U_ist,1。此外，第一操控单元4具有第一比较单元6，所述第一比较单元被构造用于将所确定的瞬时电压U_ist,1与第一上电压阈值U_o,1和第一下电压阈值U_u,1进行比较，其中U_u,1<U₁<U_o,1。第一比较单元6此外例如具有至少一个比较器。
第一操控单元4被构造用于操控DC/DC转换器3，使得如果U_ist,1>U_o,1，则进行从第一车载网络分支1到第二车载网络分支2中的能量传输。此外，第一操控单元4被构造为，使得如果U_ist,1<U_u,1，则进行从第二车载网络分支2到第一车载网络分支1中的能量传输。
除此之外，车载网络8具有在所示实施方式中被构造为MOSFET的电压限制开关7和用于操控电压限制开关7的第二操控单元16。电压限制开关7与第一车载网络分支1和第二车载网络分支的正路径连接并且与DC/DC转换器3电并联。此外，第二操控单元16与第一车载网络分支1的正路径耦合。
此外，车载网络8具有功率开关17以及用于操控该功率开关17的控制单元18。功率开关17在此在所示的实施方式中被构造为MOSFET，其中MOSFET的固有体二极管在图1A中未更详细示出。功率开关17与电压限制开关7以及第二车载网络分支2的电能量存储设备14的正路径连接。
在车载网络8的标准运行状态、也即运行在上述电压阈值内期间，电压限制开关7闭合并且功率开关17断开。电压限制开关7以及功率开关17的其他细节在下面更详细地予以阐述。
借助于所示的实施方式可以均衡在出现负载变化期间的车载网络波动。负载变化在此涉及具有电压限制开关7形式的 至少一个电子开关和DC/DC转换器3形式的至少一个电压转换器模块的电系统。该系统在此位于标称系统状态。
对电压限制开关7典型地提出诸如所保证的接通电阻、也称为R_ds,on的体积电阻和支持也称为线性模式的线性运行的要求。DC/DC转换器3典型地遭受诸如在第一车载网络分支1和第二车载网络分支2形式的两个能量系统之间的能量交换的要求。
在此，DC/DC转换器3控制在两个能量系统之间的电流。DC/DC转换器3在所示的实施方式中处于也称为discharge mode（放电模式）或MD1的放电模式或者也称为charge mode（充电模式）或MD2的充电模式。所述的运行模式典型地针对第二车载网络分支2形式的第二能量系统或第一车载网络分支1形式的第一能量系统的较长期的充电或放电被设置。此外，DC/DC转换器3可以处于静止状态，所述静止状态也被称为standby mode（待机模式）或MD0。
车载网络8可以通过应用DC/DC转换器3形式的再充电单元或者电压限制开关7形式的至少一个开关成本更低地和电压更稳定地来实施并且由于负载变化而出现的对内燃机、也即发动机9的制动力矩被最小化。尤其是DC/DC转换器3因此在其功能性方面被扩展。因此，当在第一车载网络分支1中负载变化时能够获得车载网络8的预先给定的电压状态。负载变化在此可在车载网络8引起欠电压或过电压，其中这些欠电压或过电压可以借助于操控DC/DC转换器3或电压限制开关7被减小，如下面进一步阐述的。
为此，首先观察具有过电压的车载网络状态。在该状态下，发电机10由于缺乏消耗器而不能自主地调整车载网络过电压。在具有第一车载网络分支1中的过电压的车载网络状态下，其中车载网络过电压的高度在此是任意的，DC/DC转换器3被操控用于电压稳定。DC/DC转换器3在此可以被用作第二级或也可以被用作唯一的级。因此可以消除或抑制所谓的负载突降（Load Dump）——也就是电压尖峰的产生——或者减小其振幅和平均值。
为此，例如经由第一操控单元4中的比较器电路测量在第一车载网络分支1中的车载网络电压并且与第一上电压阈值U_o,1进行比较。在超过该电压阈值、也即第一上电压阈值U_o,1时，将DC/DC转换器作为负载宿（Lastsenke）运行。
DC/DC转换器3为此经由第一操控单元4典型地在微秒至毫秒范围中在也称为MD3的模式“宿/源（sink/source）”下被激活并且在此将来自第一车载网络分支1的多余的能量或能量的部分输送到第二车载网络分支2中。因此，引起第一车载网络分支1内的过电压的减小和第二车载网络分支2中的受控制的电压升高。此外，来自第一车载网络分支1的过电压能量的通常小的部分在DC/DC转换器3中以热的形式被转换或耗散。
在低于第二上电压阈值U_o,2形式的滞后值时，其中U₁<U_o,2<U_o,1，DC/DC转换器3又被转变到静止模式。DC/DC转换器3在宿模式下的运行典型地在时间上是有限的并且从而尤其是针对瞬态车载网络波动来设计。如果超过该时间限制，则第一操控单元4将DC/DC转换器3切换到静止模式，一直到重新的要求例如经由微控制器将DC/DC转换器3又转变到宿或源模式。
欠电压车载网络状态典型地是以下运行：其中车载网络欠电压例如由于缺乏发动机转矩、发电机调节特性、功率电容或太高的本征电阻或车载网络电阻Z而不能通过由发电机10和电能量存储设备13组成的组合来动态地自主地调整或均衡。欠电压典型地由跳跃式的负载变化、尤其是与无益的发动机转矩相关联地被引起。
欠电压状态又可以借助于DC/DC转换器3被补偿或降低。在此，车载网络欠电压的高度典型地是任意的。瞬态电压扰动可以被消除或抑制或者所述瞬态电压扰动的振幅和平均值可以被减小。
为此，经由例如在第一操控单元4中的比较器电路测量第一车载网络分支1中的车载网络电压并且与第一下电压阈值U_u,1比较。在低于第一下电压阈值U_u,1形式的电压阈值时，DC/DC转换器3作为源或“source（源）”被运行。
DC/DC转换器3为此经由第一操控单元4典型地在微秒至毫秒范围中在如已经所阐述的那样也称为MD3的模式“宿/源（sink/source）”下被激活并且在此将来自第二车载网络分支2的存储能量的对应的部分输送到第一车载网络分支1中。由此，引起第一车载网络分支1内的欠电压的减小和第二车载网络分支2中的受控制的电压下降。
在超过第一下电压阈值U_u,1之上的滞后值时，DC/DC转换器3在所示的实施方式中又被转变到静止状态。DC/DC转换器3在源模式下的运行典型地在时间上是有限的并且从而尤其是针对瞬态车载网络波动来设计。如果超过该时间限制，则第一操控单元4在所示的实施方式中将DC/DC转换器3切换到静止状态，一直到重新的要求例如经由微控制器将DC/DC转换器3又转变到宿或源模式。
如果要求通过对应的系统参量存在，则DC/DC转换器3因此在欠电压状态情况下将能量以充电的形式从第二车载网络分支2输送到第一车载网络分支1中。
除了低于第一下电压阈值U_u,1之外，附加于此地可以考虑在第一车载网络分支1中的由第一操控单元4测量的电流变化或者在同时要求恒定的或加速的发动机转速时下降的发动机转速的确定。在第一车载网络分支1中的欠电压的出现从而被降低或减小。此外，第二车载网络分支2中的电压下降。
如果要求通过对应的系统参量存在，则在过电压状态情况下DC/DC转换器3将能量以充电的形式从第一车载网络分支1输送到第二车载网络分支2中。除了超过第一上电压阈值U_o,1之外，附加于此地可以考虑在第一车载网络分支1中的由第一操控单元4测量的电流变化或者在同时要求恒定的或减小的发动机转速时增加的发动机转速的确定。在第一车载网络分支1中的过电压出现的从而被降低或减小。此外，第二车载网络分支2中的电压增加。
在也称为MD3的模式下，在此借助于比较单元6的对应的比较器来决定是在运行方式能量宿或“sink(宿)”下还是在运行方式能量源或“source(源)”下运行DC/DC转换器3。在两种所述的运行方式或状态中，通过DC/DC转换器3进行能量输送。
借助于所示的实施方式，由于在与发电机10、电能量存储设备13、电消耗器12和线路阻抗的系统协调中能够利用来自第二车载网络分支2中的可供使用的能量的可能性，可以实现成本优点。由此尤其是可以以较小的功率等级实现发电机10和电能量存储设备13。
本申请在此可以应用于电势分离的和非电势分离的系统中以及可以应用于接地路径以及正路径中的电路拓扑结构中。
第一上电压阈值U_o,1和第一下电压阈值U_u,1以及其他电压阈值在另一构型中可以动态地被匹配，例如匹配于变化的温度或由发电机10产生的电压的变化的额定值。
图1B示出根据本申请的第二实施方式的车载网络8的框图。具有与图1A中相同功能的部件用相同的附图标记标出并且下面不再次予以阐述。
在所示的第二实施方式中，车载网络8同样具有功率开关17以及用于操控功率开关17的控制单元18。功率开关17在此在所示的实施方式中被构造为MOSFET，其中MOSFET的固有体二极管在图1B中未更详细示出。功率开关17与第一车载网络分支1的电能量存储设备13的接地路径以及第二车载网络分支2的电能量存储设备14的正路径连接，所述第二车载网络分支2的电能量存储设备在第二实施方式中例如被构造为5伏特蓄电池，并且由此能够在通过控制单元18对应地操控时实现两个能量存储设备的串联和从而提高第一车载网络分支1中的电压。如果电消耗器12被构造为高电流消耗器，则这尤其是有利的。控制单元18在此与第一车载网络分支1的正路径耦合。
此外，在所示的第二实施方式中，电压限制开关7布置在电能量存储设备13中的接地路径中。电压限制开关7的第二操控单元16与第一车载网络分支1的正路径耦合。
在车载网络8的标准运行状态、也即运行在上述电压阈值内期间，电压限制开关7闭合并且功率开关17断开。
在过电压应用情况下，在也称为V_ovl的车载网络过电压小时在第一阶段中电压限制开关7在线性运行中可以将所形成的过电压分量减小具有0V 至V_d的电压V_sw1，其中V_d是在所示的实施方式中被构造为MOSFET的电压限制开关7的固有体二极管的二极管通向电压。由此可以调节或控制车载网络电压的过电压目标值。在超过电压阈值时，电压限制开关7在线性运行中借助于第二操控单元16利用第一调节目标值被调节。在低于处于第一调节目标值之下的滞后值时，电压限制开关7又被转变到导通模式或on模式。电压限制开关7在线性模式下的运行在此在时间上是不受限的。
电压限制开关7在过电压状态情况下因此除了DC/DC转换器3之外同样用作可控功率宿。在此，电压限制开关7经由调节单元或第二操控单元16在线性运行中工作。通过在MOSFET形式的电压限制开关7中固有地包含的体二极管在此可以非常快速地消除直至典型地为0.7V的过电压。在电压限制开关7的线性运行中，在该电压限制开关处的有效电压是负的并且出现的网络过电压从而可以被降低。电压限制开关7的有效线性电压范围典型地处于0V和0.7V之间。限制元素在此是体二极管的通向电压，其典型地大约为0.7V。在此，对于电压限制开关7在该系统中的位置重要的是，电压限制开关7至少从电能量存储设备13和至少在一个电流方向上分离系统负载。
在图1A中所示的第一实施方式的电压限制开关7在过电压状态情况下同样可以用作功率宿，其中为此在该实施方式中功率开关17被闭合。
图2示出根据本申请的车载网络8的原理电路图。具有与在前面的图中相同功能的部件用相同的附图标记标出并且下面不再次予以阐述。
如在图2中示意性示出的，在第一车载网络分支1和第二车载网络分支2之间的能量交换可以借助于控制单元18进行。控制单元18为此具有至少一个未更详细示出的DC/DC转换器以及用于操控DC/DC转换器的操控单元。在第一车载网络分支1、控制单元18和第二车载网络分支2之间的能量传输在此示意性地借助于箭头A和B示出。
图3示出在车载网络的第一车载网络分支中的电压-时间图。在此，第一车载网络分支的瞬时电压的时间变化曲线被绘出。
在图3的上面的电压-时间图中示意性地用实线示出如在无上面阐述的对DC/DC转换器操控的情况下得出的电压的变化曲线。在时间点t₁和t₂以及t₅和t₆之间在第一车载网络分支中存在过电压，而在时间点t₃和t₄之间在第一车载网络分支中存在欠电压。在t₁和t₂以及t₃和t₄之间的时间间隔例如是在毫秒范围中的电压波动并且在t₅和t₆之间的时间间隔例如是在微秒范围中的电压波动。过电压在此超过第一上电压阈值U_o,1并且欠电压低于第一下电压阈值U_u,1。
如用虚线在图3的下面的电压-时间图中示意性示出的，可以借助于操控DC/DC转换器使得在超过第一上电压阈值U_o,1时进行从第一车载网络分支到第二车载网络分支中的能量传输来将过电压的振幅限制到该电压阈值上。此外，可以通过操控DC/DC转换器使得在低于第一下电压阈值U_u,1时进行从第二车载网络分支到第一车载网络分支中的能量传输来将欠电压的振幅限制到该电压阈值上。总之从而得出在第一车载网络分支中的电压变化曲线的稳定。
在此，可以考虑尤其是DC/DC转换器的系统静止时间，其位于运行方式“宿”和“源”的变换和与之相关联的在两个车载网络分支之间的能量输送的方向逆转之间，在该系统静止时间内出现的过电压或欠电压典型地不被完全补偿。这种系统静止时间尤其是可以是可配置的。
附图标记列表
1 车载网络分支
2 车载网络分支
3 DC/DC转换器
4 操控单元
5 确定单元
6 比较单元
7 电压限制开关
8 车载网络
9 发动机
10 发电机
11 耦合
12 消耗器
13 能量存储设备
14 能量存储设备
15 消耗器
16 操控单元
17 功率开关
18 控制单元
A 箭头
B箭头。