DE102009029335A1 - Accumulator for two-battery electrical system in vehicle, particularly in micro-hybrid vehicle, is charged with electric power by generator when electrical energy supply from generator is interrupted - Google Patents

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Abstract

The accumulator is charged with electric power by a generator (16) when the electrical energy supply from the generator is interrupted. The generator supplies electrical power from a high power load and a low power load. The accumulator is a lithium-ion battery. Independent claims are also included for the following: (1) a two-battery electrical system for a micro-hybrid vehicle, particularly for electrical power supply of high power load and low power load; (2) a micro-hybrid vehicle; and (3) a method for supplying a high power load with electrical power through an accumulator.

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung betrifft einen Akkumulator für ein Zwei-Batterienbordnetz in einem Fahrzeug, ein Zwei-Batterienbordnetz für ein μ-Hybridfahrzeug zur elektrischen Energieversorgung wenigstens eines Hochstromverbrauchers und eines Niederstromverbraucher und ein Verfahren zum Versorgen eines Hochstromverbrauchers mit elektrischer Energie über einen ersten zum Hochstromverbraucher parallel geschalteten Akkumulator.The invention relates to an accumulator for a two-battery system in a vehicle, a two-battery system for a μ-hybrid vehicle for the electrical power supply of at least one high-current consumer and a low-current consumer and a method for supplying a high-current consumer with electrical energy via a first parallel to the high-current consumer battery ,

Es zeichnet sich ab, dass in Zukunft sowohl bei stationären Anwendungen wie beispielsweise Windkraftanlagen als auch in Fahrzeugen wie beispielsweise Hybrid- und Elektrofahrzeugen vermehrt neue Batteriesysteme zum Einsatz kommen werden. Die Begriffe Batterie und Batteriesystem werden im Folgenden – eigentlich nicht ganz korrekt, aber dem üblichen Sprachgebrauch angepasst – als Ersatz für die Begriffe Akkumulator bzw. Akkumulatorsystem verwendet.It is becoming apparent that in the future, new battery systems will increasingly be used both in stationary applications such as wind turbines and in vehicles such as hybrid and electric vehicles. The terms battery and battery system are hereinafter - not quite correct, but adapted to the usual language - used as a replacement for the terms accumulator or accumulator system.

Das Blockschaltbild eines heutigen 14 V-Standardbordnetzes in einem Kraftfahrzeug ist in 6 dargestellt. Die Blei-Säure-Batterie weist in vollgeladenem Zustand (State of Charge SOC = 100%) üblicherweise eine Spannung von 12,8 V auf. Bei entladener Batterie (State of Charge SOC = 0%) weist die Batterie unbelastet eine Klemmenspannung von typischerweise 10,8 V auf. Die Bordnetzspannung liegt im Fahrbetrieb – je nach Temperatur und Ladezustand der Batterie – etwa im Bereich zwischen 10,8 V und 15 V.The block diagram of a current 14 V standard vehicle electrical system in a motor vehicle is in 6 shown. When fully charged (state of charge SOC = 100%), the lead-acid battery typically has a voltage of 12.8V. When the battery is discharged (state of charge SOC = 0%), the battery is unloaded and has a typical terminal voltage of 10.8V. The vehicle electrical system voltage is in driving mode - depending on the temperature and state of charge of the battery - in the range between 10.8 V and 15 V.

In 7 ist das Blockschaltbild eines sogenannten Zwei-Batterienbordnetzes dargestellt. Derartige Bordnetze kommen zum Einsatz, wenn gegenüber dem Standardbordnetz erhöhte Anforderungen bezüglich der Verfügbarkeit elektrischer Energie gestellt werden. Als Beispiel seien Bordnetze genannt, mit denen eine elektrohydraulische Bremse, eine elektromechanisch unterstützte Lenkung oder X-by-wire Systeme, wie beispielsweise brake by wire oder steer by wire versorgt werden. Zwei-Batterienbordnetze bieten auch Vorteile bei saisonal eingesetzten Fahrzeugen wie beispielsweise Cabrios, da z. B. auch nach längerer Stilllegung ein Start des Fahrzeugs aus der speziell für den Start vorgesehenen Batterie erfolgen kann. Diese Startbatterie wird nicht durch die unvermeidlichen Ruheströme entladen, die bei elektrischen Verbrauchern prinzipbedingt auftreten. Herkömmliche zwei-Batterienbordnetze, wie beispielhaft in 7 dargestellt, werden heute in Oberklasse Fahrzeugen eingesetzt.In 7 the block diagram of a so-called two-battery system is shown. Such Bordnetze be used when compared to the standard on-board network increased requirements for the availability of electrical energy. As an example, Bordnetze called, with which an electro-hydraulic brake, an electromechanically assisted steering or X-by-wire systems, such as brake by wire or steer by wire are supplied. Two-battery systems also offer advantages in seasonally used vehicles such as convertibles, as z. B. even after a prolonged shutdown a start of the vehicle can be made from the specially provided for starting battery. This starter battery is not discharged by the unavoidable quiescent currents, which occur in principle due to electrical consumers. Conventional two-battery systems, as exemplified in 7 shown today are used in luxury cars.

Eine weitere Entwicklung auf dem Gebiet der Kraftfahrzeugtechnik stellen die sogenannten μ-Hybrid-Fahrzeuge dar, die aufgrund des hohen Energieeinsparpotenzials zunehmend in dem Markt eingeführt werden. Im Gegensatz zu den normalen Hybrid-Fahrzeugen erfolgt bei μ-Hybriden keine elektrische Unterstützung des Antriebs beziehungsweise gar ein rein elektrisches Fahren. In μ-Hybriden werden die elektrischen Maschinen unter anderem für den Start-Stopp Betrieb oder die Rekuperation eingesetzt. Darunter versteht man die Wandlung von kinetische Energie in elektrische Energie bei Bremsvorgängen oder im Segelbetrieb.Another development in the field of automotive engineering is the so-called μ-hybrid vehicles, which are increasingly being introduced to the market due to the high energy-saving potential. In contrast to the normal hybrid vehicles, μ-hybrids do not provide any electrical support for the drive or even purely electric driving. In μ hybrids, the electrical machines are used, among other things, for start-stop operation or recuperation. This refers to the conversion of kinetic energy into electrical energy during braking or in sailing operation.

μ-Hybrid-Fahrzeuge wurden eingeführt, um dem Verlust von Fahrzeugantriebsenergie durch den Leerlauf eines Fahrzeugs beispielsweise beim Halt an der Ampel, vor der Schranke oder im Stopp and Go-Verkehr entgegenzuwirken. Dazu wird eine Start-Stopp-Funktion eingesetzt, die den Verbrennungsmotor bei kurzem Stillstand abschaltet, um Kraftstoff zu sparen und CO2-Emissionen zu reduzieren.μ-hybrid vehicles have been introduced to counteract the loss of vehicle propulsion energy due to vehicle idling, for example, stopping at the traffic light, in front of the gate or in stop-and-go traffic. For this purpose, a start-stop function is used, which shuts down the engine at a short standstill in order to save fuel and reduce CO2 emissions.

Mit der μ-Hybrid-Technik können in heutigen Fahrzeugen bis zu 8 Prozent des Kraftstoffverbrauchs für die Fahrten im Stadtverkehr eingespart werden. Kombiniert man die μ-Hybrid-Technik mit einer Bremsenergierückgewinnung, wie sie beispielsweise in einem Full-Hybrid-Fahrzeug eingesetzt wird, lässt sich das Einsparpotential sogar auf bis zu 12 Prozent steigern.With μ-hybrid technology, today's vehicles can save up to 8 percent of fuel consumption for city driving. If one combines the μ-hybrid technology with a brake energy recovery, as used for example in a full-hybrid vehicle, the savings potential can even be increased to up to 12 percent.

Die Bordnetzspannung von μ-Hybrid-Fahrzeugen ist derzeit noch identisch mit den heutigen 14 V-Standardbordnetzen. Es ist zu erwarten, dass dies auch in Zukunft so beibehalten wird, oder dass zumindest ein erheblicher Teil des Bordnetzes ein 14 V-Bordnetz darstellt, damit elektrische Verbraucher im Fahrzeug, die heute mit der 14 V-Technologie versorgt werden, weiter eingesetzt werden können.The vehicle electrical system voltage of μ-hybrid vehicles is currently still identical to today's 14 V standard on-board networks. It is expected that this will be maintained in the future, or that at least a significant part of the electrical system is a 14 V electrical system, so that electrical consumers in the vehicle, which are now supplied with the 14 V technology, can continue to be used ,

Heute bereits in Serie befindliche μ-Hybrid Fahrzeuge haben allerdings Probleme mit der Lebensdauer der Blei-Säure-Batterien, da diese im Vergleich zu anderen Fahrzeugen mit einem erheblichem zusätzlichen Ladungsdurchsatz beaufschlagt werden. Grund hierfür ist, dass die elektrischen Verbraucher während den Stopp-Phasen, in denen der Verbrennungsmotor ausgeschaltet wird, aus der Batterie versorgt werden müssen. Dies führt dazu, dass die Batterien in μ-Hybrid-Fahrzeugen teilweise eine Lebensdauer von deutlich weniger als 2 Jahren aufweisen. Der häufig erforderliche Batterietausch führt zu Problemen bei der Zuverlässigkeit der Fahrzeuge und zu Unannehmlichkeiten bei Nutzern der Fahrzeuge.However, μ-hybrid vehicles already in production today have problems with the lifespan of lead-acid batteries, as they are exposed to a considerable additional charge throughput compared to other vehicles. The reason for this is that the electrical consumers must be supplied from the battery during the stop phases in which the internal combustion engine is switched off. As a result, the batteries in μ-hybrid vehicles sometimes have a service life of significantly less than 2 years. The frequently required replacement of batteries leads to problems with the reliability of the vehicles and inconvenience among users of the vehicles.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, die Zuverlässigkeit heutiger Fahrzeuge mit μ-Hybrid-Technologie deutlich zu erhöhen.It is therefore an object of the invention to significantly increase the reliability of today's vehicles with μ-hybrid technology.

Die Erfindung gibt daher einen Akkumulator für ein Zwei-Batterienbordnetz in einem Fahrzeug an. Das Bordnetz weist einen Generator auf, der zur elektrischen Energieversorgung eines Hochstromverbrauchers und eines Niederstromverbrauchers sowie zum Laden des Akkumulators mit elektrischer Energie vorgesehen ist. Der Akkumulator ist zur elektrischen Energieversorgung des Hochstromverbrauchers und/oder des Niederstromverbrauchers vorgesehen, wenn die elektrische Energieversorgung aus dem Generator unterbrochen ist. Erfindungsgemäß ist dieser Akkumulator ein Lithium-Ionen Akkumulator. Im Gegensatz zu herkömmlichen Blei-Säure-Akkumulatoren vertragen Lithium-Ionen-Akkumulatoren einen deutlich höheren Ladungsdurchsatz. Dies ermöglicht es, die Lebensdauer des Akkumulators trotz seines Einsatzes in der μ-Hybrid Technologie deutlich zu steigern. Damit hat er eine bessere Fähigkeit, über einen bestimmten Zeitraum fehlerfrei zu arbeiten. Für den Verbraucher ist der Akkumulator bezogen auf die Total Cost of Ownership auch mit geringeren Kosten verbunden. The invention therefore provides an accumulator for a two-battery system in a vehicle. The electrical system has a generator which is provided for the electrical power supply of a high-current consumer and a low-power consumer and for charging the accumulator with electrical energy. The accumulator is provided for supplying electrical power to the high-current consumer and / or the low-current consumer when the electrical energy supply from the generator is interrupted. According to the invention, this accumulator is a lithium-ion accumulator. In contrast to conventional lead-acid batteries, lithium-ion batteries can handle a significantly higher charge throughput. This makes it possible to significantly increase the life of the battery despite its use in μ-hybrid technology. This gives him a better ability to work flawlessly over a period of time. For the consumer, the accumulator is also associated with lower costs in relation to the total cost of ownership.

Die Unteransprüche zeigen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung.The dependent claims show preferred developments of the invention.

Die Erfindung gibt auch ein Zwei-Batterienbordnetz für ein μ-Hybridfahrzeug zur elektrischen Energieversorgung wenigstens eines Hochstromverbrauchers und eines Niederstromverbrauchers an. Erfindungsgemäß ist das Bordnetz zum Empfang elektrischer Energie aus einem erfindungsgemäßen ersten Akkumulator und zur Versorgung eines Hochstromverbrauchers und/oder eines Niederstromverbrauchers mit der empfangenen elektrischen Energie vorgesehen.The invention also provides a two-battery system for a μ-hybrid vehicle for the electrical power supply of at least one high-current consumer and a low-power consumer. According to the invention, the vehicle electrical system is provided for receiving electrical energy from a first accumulator according to the invention and for supplying a high-current consumer and / or a low-current consumer with the received electrical energy.

In einer besonderen Ausführung der Erfindung kann das Zwei-Batterienbordnetz den ersten Akkumulator aufweisen, wobei der erste Akkumulator zur Versorgung des Hochstromverbrauchers und/oder des Niederstromverbrauchers vorgesehen ist. Auf diese Weise kann der Akkumulator zunächst einen der beiden Verbrauchertypen regulär mit Energie versorgen und als Notfallaggregat auch zur Energieversorgung des anderen Verbrauchertypes einspringen.In a particular embodiment of the invention, the two-battery system may have the first accumulator, wherein the first accumulator is provided for supplying the high-current consumer and / or the low-current consumer. In this way, the accumulator can initially supply one of the two types of consumers regularly with energy and jump in as an emergency aggregate for energy supply of the other type of consumer.

In einer Weiterbildung der Erfindung kann der erste Akkumulator aus dem Zwei-Batterienbordnetz aus einer Reihenschaltung aus wenigstens zwei Lithium-Ionen-Akkumulatorzellen aufgebaut sein.In a further development of the invention, the first accumulator can be constructed from the two-battery system from a series circuit of at least two lithium-ion battery cells.

In einer weiteren besonderen Ausbildung des Zwei-Batterienbordnetzes kann jede Lithium-Ionen-Akkumulatorzelle des ersten Akkumulators wenigstens eine Elektrode aus Lithium-Eisenphosphat aufweisen. Diese Lithium-Ionen-Akkumulatorzellen weisen einen vergleichsweise konstanten Verlauf ihrer Ruhespannungskennlinie auf. Dadurch kann ein derartiger Akkumulator seine Ausgabespannung über einen großen Ladezustandsbereich konstant halten, so dass der erste Akkumulator hervorragend als Energiespeicher zur Energieversorgung der Niederstromverbraucher im Zwei-Batterienbordnetz geeignet ist.In a further particular embodiment of the two-battery system, each lithium-ion battery cell of the first battery can have at least one electrode of lithium iron phosphate. These lithium-ion battery cells have a comparatively constant course of their quiescent voltage characteristic. As a result, such a rechargeable battery can keep its output voltage constant over a large charge state range, so that the first rechargeable battery is outstandingly suitable as an energy store for supplying energy to the low-current consumers in the two-battery system.

In einer anderen oder zusätzlichen besonderen Ausführung der Erfindung kann das Zwei-Batterienbordnetz einen zweiten Akkumulator aufweisen, wobei der zweite Akkumulator zur Versorgung des Hochstromverbrauchers vorgesehen ist. Dieser Akkumulatortyp kann hervorragend auf die Bedürfnisse des Hochstromverbrauchers angepasst werden, wobei auf die Niederstromverbraucher keine Rücksicht genommen werden braucht.In another or additional particular embodiment of the invention, the two-battery system may have a second accumulator, wherein the second accumulator is provided to supply the high current consumer. This type of accumulator can be perfectly adapted to the needs of the high-current consumer, taking no account of the low-current consumers.

In einer Weiterbildung der Erfindung kann der zweite Akkumulator aus dem Zwei-Batterienbordnetz aus einer Reihenschaltung aus wenigstens zwei Lithium-Ionen-Akkumulatorzellen aufgebaut sein.In a further development of the invention, the second accumulator can be constructed from the two-battery system from a series circuit of at least two lithium-ion battery cells.

In einer weiteren besonderen Ausbildung des Zwei-Batterienbordnetzes kann jede Lithium-Ionen-Akkumulatorzelle des zweiten Akkumulators wenigstens eine Elektrode aus Lithium-Nickel-Kobalt-Aluminiumoxid oder Lithium-Nickel-Kobalt-Manganoxid aufweisen. Diese Lithium-Ionen-Akkumulatorzellen weisen eine vergleichsweise steile Ruhespannungskennlinie auf. Dadurch kann ein derartiger Akkumulator im vollständig geladenen Ladezustand eine sehr hohe Ausgangsspannung erreichen, so dass der zweite Akkumulator hervorragend als Energiespeicher zur Energieversorgung eines Hochstromverbrauchers im Zwei-Batterienbordnetz geeignet ist, der wie beispielsweise der elektrische Starter in einem Fahrzeug nur über kurze Zeit einen hohen Ausgangsstrom benötigt.In a further particular embodiment of the two-battery system, each lithium-ion battery cell of the second battery can have at least one electrode of lithium-nickel-cobalt-aluminum oxide or lithium-nickel-cobalt-manganese oxide. These lithium-ion battery cells have a comparatively steep quiescent voltage characteristic. As a result, such a rechargeable battery can reach a very high output voltage in the fully charged state of charge, so that the second rechargeable battery is eminently suitable as an energy store for supplying energy to a high-current consumer in the two-battery system, such as the electric starter in a vehicle for only a short time a high output current needed.

In einer anderen oder zusätzlichen besonderen Ausführung der Erfindung kann das Bordnetz eine Koppeleinheit aufweisen, über die das Bordnetz zur elektrischen Energieversorgung des Hochstromverbrauchers aus dem ersten Akkumulator vorgesehen ist. So kann auch der erste Akkumulator im Ernstfall zur Energiezufuhr des Hochstromverbrauchers beitragen und so die Zuverlässigkeit des Zwei-Batterienbordnetzes erhöhen, wenn beispielsweise sich der zweite Akkumulator aufgrund einer zu langen Standzeit seines Fahrzeuges entladen hat.In another or additional particular embodiment of the invention, the electrical system can have a coupling unit, via which the electrical system for electrical power supply of the high-current consumer is provided from the first accumulator. Thus, the first accumulator can contribute to the energy supply of the high-current consumer in an emergency and thus increase the reliability of the two-battery system, for example, if the second accumulator has discharged due to too long a lifetime of his vehicle.

In einer Weiterbildung der Erfindung kann die Koppeleinheit des Zwei-Batterienbordnetzes einen Gleichspannungswandler aufweisen, über den das Bordnetz zum Laden des zweiten Akkumulators vorgesehen ist.In a further development of the invention, the coupling unit of the two-battery system can have a DC-DC converter, via which the electrical system is provided for charging the second accumulator.

In einer zusätzlichen oder alternativen Ausführung der Erfindung kann der Gleichspannungswandler des Zwei-Batterienbordnetzes zum Laden des ersten Akkumulators über den zweiten Akkumulator vorgesehen sein.In an additional or alternative embodiment of the invention, the DC-DC converter of the two-battery system for charging be provided of the first accumulator via the second accumulator.

Dabei kann der Gleichspannungswandler zur Umwandlung großer elektrischer Leistungen vorgesehen sein.In this case, the DC-DC converter can be provided for the conversion of large electrical power.

In einer anderen oder zusätzlichen besonderen Ausführung der Erfindung kann der erste und zweite Akkumulator jeweils eine Reihenschaltung aus einer vorbestimmten Anzahl an Lithium-Ionen-Akkumulatorzellen aufweisen, und die Anzahl an Lithium-Ionen-Akkumulatorzellen im zweiten Akkumulator größer sein, als die Anzahl an Lithium-Ionen-Akkumulatorzellen im ersten Akkumulator.In another or additional particular embodiment of the invention, the first and second accumulators may each comprise a series arrangement of a predetermined number of lithium ion accumulator cells, and the number of lithium ion accumulator cells in the second accumulator may be greater than the number of lithium Ion accumulator cells in the first accumulator.

In einer besonderen Ausbildung der Erfindung kann das Koppelelement des Zwei-Batterienbordnetzes ein elektronisches Bauelement aufweisen, das einen Stromfluss vom ersten Akkumulator zum zweiten Akkumulator ermöglicht und in die andere Richtung sperrt.In a particular embodiment of the invention, the coupling element of the two-battery system can have an electronic component that allows a flow of current from the first accumulator to the second accumulator and locks in the other direction.

Die Erfindung gibt auch ein μ-Hybridfahrzeug mit einem Verbrennungsmotor zum Antrieb des μ-Hybridfahrzeuges an, wobei der Verbrennungsmotor von einem Hilfsaggregat gestartet wird und das Hilfsaggregat als Hochstromverbraucher von einem Bordnetz nach einem der vorstehenden Ansprüche betrieben wird.The invention also provides a μ-hybrid vehicle with an internal combustion engine for driving the μ-hybrid vehicle, wherein the internal combustion engine is started by an auxiliary unit and the auxiliary unit is operated as a high-current consumer of a vehicle electrical system according to one of the preceding claims.

Die Erfindung gibt auch ein Verfahren zum Versorgen eines Hochstromverbrauchers mit elektrischer Energie über einen ersten zum Hochstromverbraucher parallel geschalteten Akkumulator an, der über eine Koppeleinheit parallel mit einem zweiten Akkumulator verbundenen ist, wobei der erste Akkumulator zur Abgabe der elektrischen Energie unmittelbar an den Hochstromverbraucher vorgesehen ist und eine von seinem Ladezustand abhängige Ausgabespannung aufweist. Erfindungsgemäß wird in diesem Verfahren die Energieversorgung des Hochstromverbrauchers auf den zweiten Akkumulator umgeschaltet, wenn die Ausgabespannung des ersten Akkumulators unterhalb eines vorbestimmten Werts fällt.The invention also provides a method for supplying a high-current consumer with electrical energy via a first accumulator connected in parallel with a high-current consumer, which is connected in parallel to a second accumulator via a coupling unit, the first accumulator being provided directly to the high-current consumer for delivering the electrical energy and has a dependent on its state of charge output voltage. According to the invention, in this method, the power supply of the high current load is switched to the second accumulator when the output voltage of the first accumulator falls below a predetermined value.

In einer besonderen Weiterbildung des Verfahrens, ergibt sich der vorbestimmte Wert aus der Ausgabespannung des zweiten Akkumulators minus der Sperrspannung einer Diode, die in Reihe zur Parallelschaltung aus dem ersten Akkumulator und dem Hochstromverbraucher derart geschaltet ist, dass Strom vom zweiten Akkumulator zum ersten Akkumulator durchgelassen und in umgekehrter Richtung gesperrt wird.In a particular embodiment of the method, the predetermined value results from the output voltage of the second accumulator minus the blocking voltage of a diode which is connected in series with the parallel connection of the first accumulator and the high current consumer such that current from the second accumulator to the first accumulator and is locked in the opposite direction.

Zeichnungendrawings

Nachfolgend werden nicht einschränkende Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen im Detail beschrieben. In den Zeichnungen zeigen:Hereinbelow, non-limiting embodiments of the invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings show:

1 ein Schaltbild für ein erstes Ausführungsbeispiel eines Zwei-Batterienbordnetzes gemäß der vorliegenden Erfindung; 1 a circuit diagram for a first embodiment of a two-battery system according to the present invention;

2 ein Schaltbild für ein zweites Ausführungsbeispiel eines Zwei-Batterienbordnetzes gemäß der vorliegenden Erfindung; 2 a circuit diagram for a second embodiment of a two-battery system according to the present invention;

3 ein Schaltbild für ein drittes Ausführungsbeispiel eines Zwei-Batterienbordnetzes gemäß der vorliegenden Erfindung; 3 a circuit diagram for a third embodiment of a two-battery system according to the present invention;

4 eine Kennlinie für die Ruhespannung in Abhängigkeit des Ladezustandes für einen erfindungsgemäßen Akkumulator; 4 a characteristic curve for the open-circuit voltage as a function of the state of charge for a rechargeable battery according to the invention;

5 eine Kennlinie für die Ruhespannung in Abhängigkeit des Ladezustandes für einen weiteren erfindungsgemäßen Akkumulator; 5 a characteristic curve for the rest voltage as a function of the state of charge for a further accumulator according to the invention;

6 ein Schaltbild für ein herkömmliches Ein-Batterienbordnetz; und 6 a circuit diagram for a conventional single-battery system; and

7 ein Schaltbild für ein herkömmliches Zwei-Batterienbordnetz. 7 a diagram of a conventional two-battery system.

Bevorzugte Ausführungsformen der ErfindungPreferred embodiments of the invention

Nachfolgend werden unter Bezugnahme auf die Figuren bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung im Detail beschrieben.Hereinafter, with reference to the figures, preferred embodiments of the invention will be described in detail.

In 1 ist ein Schaltbild für ein erstes Ausführungsbeispiel eines Zwei-Batterienbordnetzes gemäß der vorliegenden Erfindung dargestellt. Erfindungsgemäß handelt es sich in diesem Batteriensystem um ein Zwei-Batterienbordnetz 2, in dem Lithium-Ionen Batterien als Ersatz für Blei-Säure-Batterie verwendet werden. Das in 1 dargestellte Zwei-Batterienbordnetz 2 eignet sich für den Einsatz in Fahrzeugen, bei denen der Start über einen separaten Starter 4 erfolgt bzw. erfolgen kann, d. h. nicht zwingend über einen Startergenerator erfolgen muss.In 1 a circuit diagram for a first embodiment of a two-battery system according to the present invention is shown. According to the invention, this battery system is a two-battery system 2 in which lithium-ion batteries are used as a replacement for lead-acid battery. This in 1 illustrated two-battery board network 2 is suitable for use in vehicles where the launch is via a separate starter 4 takes place or can take place, ie does not necessarily have to be done via a starter generator.

Die Startbatterie 6 ist zur Versorgung eines ersten Teilnetzes 7 im Zwei-Batterienbordnetz 2 vorgesehen und als Lithium-Ionen Batterie ausgebildet. Sie wird zur Versorgung des Starters 4 und gegebenenfalls weiterer Hochstromverbraucher eingesetzt. Die Startbatterie 6 muss somit auf hohe Leistungsanforderung ausgelegt werden. Die Spannung 8 der Startbatterie 6 kann gegebenenfalls von der Spannungslage eines heutigen Standardbordnetzes in 14 V-Technik oder 42 V-Technik abweichen.The starting battery 6 is to supply a first subnetwork 7 in two-battery system 2 provided and designed as a lithium-ion battery. It becomes the supply of the starter 4 and possibly further high-current consumers used. The starting battery 6 must therefore be designed for high performance requirements. The voltage 8th the starting battery 6 may be replaced by the The voltage level of today's standard on-board electrical system in 14 V technology or 42 V technology differ.

Die Bordnetzbatterie 10 ist zur Versorgung eines zweiten Teilnetzes 11 im Zwei-Batterienbordnetz 2 vorgesehen und ebenfalls als Lithium-Ionen Batterie ausgebildet. Sie dient zur Versorgung der Niederstromverbraucher 12, 14 des Zwei-Batterienbordnetzes 2 und muss daher hinsichtlich der Spannungslage die heutigen Anforderungen an die entsprechende Technik, wie beispielsweise 14 V-Technik oder 42 V-Technik erfüllen. Die Bordnetzbatterie 10 muss die Niederstromverbraucher 12, 14 auch während der Stopp-Phasen versorgen, in denen ein Generator 16 zur eigentlichen Energieversorgung der Niederstromverbraucher 12, 14 keine elektrische Energie für das Zwei-Batterienbordnetz 2 liefern kann. Sie muss daher als Speicherbatterie, das heißt für hohe Energieanforderungen ausgelegt werden.The electrical system battery 10 is to supply a second subnet 11 in two-battery system 2 provided and also designed as a lithium-ion battery. It serves to supply the low-current consumers 12 . 14 of the two-battery system 2 and must therefore comply with the current requirements for the corresponding technology, such as 14 V technology or 42 V technology in terms of voltage. The electrical system battery 10 must be the low-current consumer 12 . 14 also during the stop phases, in which supply a generator 16 to the actual power supply of the low-current consumers 12 . 14 no electrical energy for the two-battery system 2 can deliver. It must therefore be designed as a storage battery, ie for high energy requirements.

Die beiden Teilbordnetze 7, 11 sind über eine sogenannte Koppeleinheit 18 miteinander verbunden. Die Koppeleinheit 18 ermöglicht einen Energiefluss zwischen den beiden Teilbordnetzen 7, 11. Dies ist erforderlich, da der Generator 16 in dieser Ausführungsform der Erfindung nur das zweite Teilbordnetz 11 direkt mit elektrischer Energie versorgen kann.The two sub-networks 7 . 11 are via a so-called coupling unit 18 connected with each other. The coupling unit 18 allows an energy flow between the two sub-board networks 7 . 11 , This is required as the generator 16 in this embodiment of the invention, only the second sub-board network 11 can supply directly with electrical energy.

In 2 ist ein Schaltbild für ein zweites Ausführungsbeispiel eines Zwei-Batterienbordnetzes gemäß der vorliegenden Erfindung dargestellt. Gleiche Elemente aus 1 werden in 2 mit den selben Bezugszeichen versehen und nicht noch einmal extra beschrieben.In 2 a circuit diagram for a second embodiment of a two-battery system according to the present invention is shown. Same elements 1 be in 2 provided with the same reference numerals and not described again extra.

Die Bordnetzbatterie 10 ist dabei hinsichtlich ihrer Spannungslage geeignet ausgelegt, um die die Niederstromverbraucher 12, 14 in der entsprechenden Technik mit elektrischer Energie zu versorgen. Beispielsweise können für ein Zwei-Batterienbordnetz 2 in 14 V-Technik vier Lithium-Ionen-Batteriezellen mit einer Spannungscharakteristik gemäß der in 5 dargestellten Spannungskennlinie miteinander in Reihe verschaltet werden, um geeignete Spannungen zu erreichen. Derartige Lithium-Ionen-Batteriezellen können vorzugsweise realisiert werden, in dem als Material für ihre Kathode Lithium-Eisenphosphat zum Einsatz kommt.The electrical system battery 10 is designed to be suitable in terms of their voltage level to the low-current consumers 12 . 14 in the appropriate technology to provide electrical energy. For example, for a two-battery system 2 in 14 V technology four lithium-ion battery cells with a voltage characteristic according to the in 5 voltage characteristic connected in series with each other in order to achieve suitable voltages. Such lithium-ion battery cells can preferably be realized, in which is used as the material for its cathode lithium iron phosphate.

Für die Startbatterie 6 kommen Hochleistungs-Lithium-Ionen Batteriezellen zum Einsatz, wie sie zum Beispiel bei Hybrid Fahrzeugen Verwendung finden. Als Beispiel für eine konkrete Ausführung kann die Startbatterie 6 aus einer Serienschaltung von vier Lithium-Ionen Zellen 22 bestehen, wobei jede einzelne Zelle eine Kapazität von 5 Ah aufweist. Die Spannungslage der jeder einzelnen Zellen kann zwischen 4,2 V im vollständig geladenem Zustand und 2,7 V im vollständig entladenem Zustand gewählt werden. Eine derartige Spannungscharakteristik ist in 4 gezeigt und kann erreicht werden, wenn für jede einzelne Lithium-Ionen-Zelle 22 als Material für ihre Kathode Lithium-Nickel-Kobalt-Aluminiumoxid verwendet wird. Diese Lithium-Ionen-Zellen 22 können so eine Spitzenleistung für eine 10 s andauernde Belastung von 1000 W ertragen. Derartige Lithium-Ionen Batteriezellen 22 bieten sich für die Verwendung in der Startbatterie 6 an, da sie bei geeigneter Auslegung eine hohe Leistungsfähigkeit erreichen können, um die hohen Startströme 24 für den Starter 4 bereitszustellen. Darüberhinaus weisen sie eine nur geringe Selbstentladung auf. Dies ist beispielsweise ein wesentlicher Vorteil gegenüber den herkömmlich verwendeten double layer capacitors (DLC). Sie sind darüber hinaus auch kleiner in ihrem Volumen und weisen ein geringeres Gewicht auf.For the starter battery 6 High-performance lithium-ion battery cells are used, as used for example in hybrid vehicles. As an example of a concrete execution, the starter battery 6 from a series connection of four lithium-ion cells 22 exist, each cell has a capacity of 5 Ah. The voltage level of each individual cell can be selected between 4.2V in the fully charged state and 2.7V in the fully discharged state. Such a voltage characteristic is in 4 shown and can be achieved if for each individual lithium-ion cell 22 As the material for its cathode lithium-nickel-cobalt-aluminum oxide is used. These lithium-ion cells 22 So you can endure a peak performance for a 10 s load of 1000 W. Such lithium-ion battery cells 22 are suitable for use in the starter battery 6 because they can achieve a high performance with a suitable design to the high starting currents 24 for the starter 4 already noted. In addition, they have a low self-discharge. This is for example a significant advantage over the conventionally used double layer capacitors (DLC). They are also smaller in their volume and have a lower weight.

Die Koppeleinheit 18 besteht aus einer Diode 28 und einem parallel geschalteten DC/DC-Wandler 26. Bei Startvorgängen wird die Startbatterie 6 durch den Starterstrom 24 entladen. Im Anschluss an den Startvorgang wird die Startbatterie 6 über den DC/DC-Wandler 26 wieder geladen. Die Spannung 8 der Startbatterie 6 kann höhere Werte aufweisen, als die Bordnetzbatterie 10. Bricht die Spannung 8 der Startbatterie zum Beispiel bei einem Kaltstart bei –30°C so stark ein, dass sie ca. 0,3 V unter die Spannung 30 der Bordnetzbatterie 10 fällt, wird der Startstrom 24 teilweise auch von der Bordnetzbatterie 10 zur Verfügung gestellt, falls die Diode 28 der Koppeleinheit 18 als Shottky-Diode ausgeführt ist und damit eine Durchlassspannung 32 von ca. 0,3 V aufweist. Die Bordnetzbatterie 6 stützt die Startbatterie 6 somit bei Startvorgängen, bei denen ein extrem hoher Startstrom 24 erforderlich ist. Bei Startvorgängen mit warmer Motor, wie zum Beispiel bei den Start-Stopp Vorgängen wird der Startstrom 24 vollständig oder zumindest überwiegend von der Startbatterie 6 bereitgestellt, was von der Auslegung des Zwei-Batterienbordnetzes 19 abhängig ist. Auf diese Weise gelingt es, die Bordnetzbatterie 10 weitgehend von den Belastungen durch den Startstrom 24 zu entlasten. Die Bordnetzbatterie 10 kann somit speziell auf die Versorgung der Niederstromverbraucher 12, 14 des Zwei-Batterienbordnetzes 19, das heißt als Speicherbatterie, ausgelegt werden. Sie kann so trotz des hohen Ladungsdurchsatzes durch den Startstrom 24, der während den Stopp-Phasen auftritt, die Anforderungen an die für die Niederstromverbraucher 12, 14 notwendige Lebensdauer erfüllen. Daher bietet sich an, die Bordnetzbatterie 6 als Lithium-Ionen Batterie auszuführen.The coupling unit 18 consists of a diode 28 and a parallel-connected DC / DC converter 26 , At startup, the startup battery becomes 6 through the starter current 24 discharged. After the startup process, the startup battery will start 6 over the DC / DC converter 26 reloaded. The voltage 8th the starting battery 6 may have higher values than the on-board battery 10 , Breaks the tension 8th For example, in the case of a cold start at -30 ° C, the starting battery is so strong that it is approx. 0.3 V below the voltage 30 the electrical system battery 10 falls, the starting current 24 partly also from the on-board battery 10 provided if the diode 28 the coupling unit 18 is designed as a Shottky diode and thus a forward voltage 32 of about 0.3V. The electrical system battery 6 supports the start battery 6 thus at takeoffs where an extremely high starting current 24 is required. When starting with a warm engine, such as in the start-stop operations, the starting current 24 completely or at least predominantly from the starting battery 6 provided what the design of the two-battery system 19 is dependent. In this way, it succeeds, the on-board battery 10 largely from the loads caused by the starting current 24 to relieve. The electrical system battery 10 can thus be specific to the supply of low-current consumers 12 . 14 of the two-battery system 19 , that is designed as a storage battery. It can so in spite of the high charge throughput through the starting current 24 , which occurs during the stop phases, the requirements for those for the low-current consumer 12 . 14 necessary life span. Therefore, offers itself, the on-board battery 6 to run as a lithium-ion battery.

In 3 ist ein Schaltbild für ein drittes Ausführungsbeispiel eines Zwei-Batterienbordnetzes 34 gemäß der vorliegenden Erfindung dargestellt. Gleiche Elemente aus 1 werden in 2 mit den selben Bezugszeichen versehen und nicht noch einmal extra beschrieben.In 3 is a circuit diagram for a third embodiment of a two-battery system 34 represented according to the present invention. Same elements 1 be in 2 provided with the same reference numerals and not described again extra.

Im Unterschied zu der ersten Ausführungsform besteht die Startbatterie 6 aus einer Serienschaltung von mehr als vier Lithium-Ionen-Batteriezellen 22. Die Anzahl der Lithium-Ionen-Batteriezellen 22 in der Starterbatterie 6 ist somit höher, als die Anzahl der Lithium-Ionen-Batteriezellen 24 in der Bordnetzbatterie 10. Der Einsatz einer Diode 28 in der Koppeleinheit 18 macht in dieser Ausführungsform keinen Sinn mehr, da die Spannung 8 der Startbatterie 6 durch die höhere Anzahl Lithium-Ionen-Batteriezellen 22 auch bei Kaltstartvorgängen systembedingt nicht mehr auf so niedrige Werte absinken darf. Dies muss technisch gewährleistet sein, da die Zellen sonst ihren zulässigen Spannungsbereich nach unten unterschreiten würden. Somit kann die Bordnetzbatterie 10 aufgrund ihrer geringeren Anzahl an Lithium-Ionen-Batteriezellen 24 zur Stützung des Startvorgangs nicht mehr hinzugezogen werden.In contrast to the first embodiment, there is the starting battery 6 from a series circuit of more than four lithium-ion battery cells 22 , The number of lithium-ion battery cells 22 in the starter battery 6 is thus higher than the number of lithium-ion battery cells 24 in the electrical system battery 10 , The use of a diode 28 in the coupling unit 18 makes no sense in this embodiment, since the voltage 8th the starting battery 6 due to the higher number of lithium-ion battery cells 22 Even with cold starts, it is not allowed to sink to such low values due to the system. This must be guaranteed technically, as the cells would otherwise fall below their permissible voltage range downwards. Thus, the on-board battery 10 due to their lower number of lithium-ion battery cells 24 are no longer used to support the startup process.

Durch die nun höhere Spannungslage der Startbatterie 6, die sich durch die hohe Anzahl der Lithium-Ionen-Batteriezellen 22 ergibt, kann die erforderliche Startleistung bei viel geringeren Startströmen 24 bereitgestellt werden. Das Zwei-Batterienbordnetz 34 erfährt keine Belastung und damit keine Spannungseinbrüche während den Startvorgängen. Dies stellt einen Vorteil gegenüber dem Zwei-Batterienbordnetz 19 gemäß 3 dar.Due to the now higher voltage level of the starter battery 6 , which is characterized by the high number of lithium-ion battery cells 22 gives the required starting power at much lower starting currents 24 to be provided. The two-battery system 34 experiences no load and thus no voltage dips during startup. This is an advantage over the two-battery system 19 according to 3 represents.

In weiteren Ausführungsformen kann der DC/DC-Wandler 26 der Koppeleinheit 18, welcher in den bisher beschriebenen Zwei-Batterienbordnetzen 2, 19, 34 nur unidirektional für das Laden der Startbatterie 6 eingesetzt wird, als bidirektionaler DC/DC-Wandler 26 ausgeführt werden. Dadurch könnte ein Energiefluss auch aus der Startbatterie 6 in das den zweiten Teilbereich 11 des Zwei-Batterienbordnetz 2, 19, 34 mit der Bordnetzbatterie 10 erfolgen. Dies würde eine Stützung der Bordnetzbatterie 10 ermöglichen. Auf diese Weise könnte auch der zweite Teilbereich 11 des Zwei-Batterienbordnetz 2, 19, 34 mit hoher Verfügbarkeit der elektrischen Energie ausgeführt werden. Allerdings muss der DC/DC-Wandler 18 in diesem Fall für hohe Leistungen ausgelegt sein. Bei den Ausführungsformen mit einem unidirektionalem DC/DC-Wandler zum Energietransport ausschließlich vom zweiten Teilbordnetz 7 in das erste Teilbordnetz 11 kann der DC/DC-Wandler 18 für geringe Leistungen ausgelegt werden, da die gesamte Zeitdauer zwischen zwei Startvorgängen für den Energietransport in die Startbatterie genutzt werden kann.In further embodiments, the DC / DC converter 26 the coupling unit 18 , which in the previously described two-battery on-board networks 2 . 19 . 34 only unidirectional for charging the starter battery 6 is used as a bidirectional DC / DC converter 26 be executed. This could also cause a flow of energy from the starting battery 6 in the second section 11 of the two-battery system 2 . 19 . 34 with the electrical system battery 10 respectively. This would support the on-board battery 10 enable. This could also be the second section 11 of the two-battery system 2 . 19 . 34 be carried out with high availability of electrical energy. However, the DC / DC converter needs 18 be designed for high performance in this case. In the embodiments with a unidirectional DC / DC converter for energy transport exclusively from the second sub-board network 7 in the first sub-board network 11 can be the DC / DC converter 18 be designed for low power, since the entire period between two starts for the energy transport can be used in the starter battery.

Claims (15)

Akkumulator für ein Zwei-Batterienbordnetz (2, 19, 34) in einem Fahrzeug, wobei das Bordnetz (2, 19, 34) einen Generator (16) zur elektrischen Energieversorgung eines Hochstromverbrauchers (4) und eines Niederstromverbrauchers (12, 14) sowie zum Laden des Akkumulators (6, 10) mit elektrischer Energie vorgesehen ist und wobei der Akkumulator (6, 10) zur elektrischen Energieversorgung des Hochstromverbrauchers (4) und/oder des Niederstromverbrauchers (12, 14) vorgesehen ist, wenn die elektrische Energieversorgung aus dem Generator (16) unterbrochen ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Akkumulator (12, 14) ein Lithium-Ionen Akkumulator ist.Battery for a two-battery system ( 2 . 19 . 34 ) in a vehicle, the on-board network ( 2 . 19 . 34 ) a generator ( 16 ) for the electrical power supply of a high current consumer ( 4 ) and a low-power consumer ( 12 . 14 ) and for charging the accumulator ( 6 . 10 ) is provided with electrical energy and wherein the accumulator ( 6 . 10 ) for the electrical power supply of the high-current consumer ( 4 ) and / or the low-power consumer ( 12 . 14 ) is provided when the electrical power supply from the generator ( 16 ) is interrupted, characterized in that the accumulator ( 12 . 14 ) is a lithium-ion battery. Zwei-Batterienbordnetz für ein μ-Hybridfahrzeug zur elektrischen Energieversorgung wenigstens eines Hochstromverbrauchers (4) und eines Niederstromverbrauchers (12, 14), wobei das Bordnetz (2, 19, 34) zum Empfang elektrischer Energie (24) aus einem ersten Akkumulator (6, 10) nach Anspruch 1 und zur Versorgung eines Hochstromverbrauchers (4) und/oder eines Niederstromverbrauchers (12, 14) mit der empfangenen elektrischen Energie (24) vorgesehen ist.Two-battery system for a μ-hybrid vehicle for the electrical power supply of at least one high-current consumer ( 4 ) and a low-power consumer ( 12 . 14 ), whereby the electrical system ( 2 . 19 . 34 ) for receiving electrical energy ( 24 ) from a first accumulator ( 6 . 10 ) according to claim 1 and for supplying a high current consumer ( 4 ) and / or a low-current consumer ( 12 . 14 ) with the received electrical energy ( 24 ) is provided. Zwei-Batterienbordnetz nach Anspruch 2 mit dem ersten Akkumulator (10), wobei der erste Akkumulator (10) zur Versorgung des Hochstromverbrauchers (4) und/oder des Niederstromverbrauchers (12, 14) vorgesehen ist.Two-battery-battery according to claim 2 with the first accumulator ( 10 ), the first accumulator ( 10 ) for the supply of the high current consumer ( 4 ) and / or the low-power consumer ( 12 . 14 ) is provided. Zwei-Batterienbordnetz nach Anspruch 3, wobei der erste Akkumulator (10) aus einer Reihenschaltung aus wenigstens zwei Lithium-Ionen-Akkumulatorzellen (20) aufgebaut ist, wobei jede Lithium-Ionen-Akkumulatorzelle (20) vorzugsweise wenigstens eine Elektrode aus Lithium-Eisenphosphat aufweist.Two-battery-battery according to claim 3, wherein the first accumulator ( 10 ) from a series connection of at least two lithium-ion battery cells ( 20 ), each lithium-ion battery cell ( 20 ) preferably comprises at least one lithium iron phosphate electrode. Zwei-Batterienbordnetz nach Anspruch 3 oder 4, mit einem zweiten Akkumulator (6) zur Versorgung des Hochstromverbrauchers (4).Two-battery onboard network according to claim 3 or 4, with a second accumulator ( 6 ) for the supply of the high current consumer ( 4 ). Zwei-Batterienbordnetz nach Anspruch 6, wobei der zweite Akkumulator (6) aus einer Reihenschaltung aus wenigstens zwei Lithium-Ionen-Akkumulatorzellen (22) aufgebaut ist, wobei jede Lithium-Ionen-Akkumulatorzelle (22) des zweiten Akkumulators (6) insbesondere wenigstens eine Elektrode aus Lithium-Nickel-Kobalt-Aluminiumoxid oder Lithium-Nickel-Kobalt-Manganoxid aufweist.Two-battery onboard network according to claim 6, wherein the second accumulator ( 6 ) from a series connection of at least two lithium-ion battery cells ( 22 ), each lithium-ion battery cell ( 22 ) of the second accumulator ( 6 ) in particular at least one electrode of lithium-nickel-cobalt-aluminum oxide or lithium-nickel-cobalt-manganese oxide. Zwei-Batterienbordnetz nach einem der Ansprüche 2 bis 6, wobei das Bordnetz (2, 19, 34) eine Koppeleinheit (18) aufweist, über die das Bordnetz (2, 19, 34) zur elektrischen Energieversorgung des Hochstromverbrauchers (4) aus dem ersten Akkumulator (10) vorgesehen ist.Two-battery network according to one of claims 2 to 6, wherein the electrical system ( 2 . 19 . 34 ) a coupling unit ( 18 ) via which the electrical system ( 2 . 19 . 34 ) for the electrical power supply of the high-current consumer ( 4 ) from the first accumulator ( 10 ) is provided. Zwei-Batterienbordnetz nach Anspruch 7, wobei die Koppeleinheit (18) einen Gleichspannungswandler (26) aufweist, über den das Bordnetz (2, 19, 34) zum Laden des zweiten Akkumulators (6) vorgesehen ist.Two-battery system according to claim 7, wherein the coupling unit ( 18 ) a DC-DC converter ( 26 ) via which the electrical system ( 2 . 19 . 34 ) for charging the second accumulator ( 6 ) is provided. Zwei-Batterienbordnetz nach Anspruch 8, wobei der Gleichspannungswandler (26) zum Laden des ersten Akkumulators (10) über den zweiten Akkumulator (6) vorgesehen ist. Two-battery system according to claim 8, wherein the DC-DC converter ( 26 ) for charging the first accumulator ( 10 ) via the second accumulator ( 6 ) is provided. Zwei-Batterienbordnetz nach Anspruch 8 oder 9, wobei der Gleichspannungswandler (26) zur Umwandlung großer elektrischer Leistungen vorgesehen ist.Two-battery onboard network according to claim 8 or 9, wherein the DC-DC converter ( 26 ) is provided for the conversion of large electrical power. Zwei-Batterienbordnetz nach einem der Ansprüche 2 bis 8, wobei der erste und zweite Akkumulator (6, 10) jeweils eine Reihenschaltung aus einer vorbestimmten Anzahl an Lithium-Ionen-Akkumulatorzellen (22, 20) aufweisen, und wobei die Anzahl an Lithium-Ionen-Akkumulatorzellen (22) im zweiten Akkumulator (6) größer ist, als die Anzahl an Lithium-Ionen-Akkumulatorzellen (20) im ersten Akkumulator (10).Two-battery on-board network according to one of claims 2 to 8, wherein the first and second accumulator ( 6 . 10 ) each a series circuit of a predetermined number of lithium-ion battery cells ( 22 . 20 ), and wherein the number of lithium-ion battery cells ( 22 ) in the second accumulator ( 6 ) is greater than the number of lithium-ion battery cells ( 20 ) in the first accumulator ( 10 ). Zwei-Batterienbordnetz nach einem der Ansprüche 7 bis 9, wobei die Koppeleinheit (18) ein elektronisches Bauelement (28) aufweist, dass einen Stromfluss vom ersten Akkumulator (10) zum zweiten Akkumulator (6) ermöglicht und in die andere Richtung sperrt.Two-battery onboard network according to one of claims 7 to 9, wherein the coupling unit ( 18 ) an electronic component ( 28 ), that a current flow from the first accumulator ( 10 ) to the second accumulator ( 6 ) and locks in the other direction. μ-Hybridfahrzeug mit einem Verbrennungsmotor zum Antrieb des μ-Hybridfahrzeuges, wobei der Verbrennungsmotor von einem Hilfsaggregat (4) gestartet wird und das Hilfsaggregat (4) als Hochstromverbraucher von einem Bordnetz (2, 19, 34) nach einem der vorstehenden Ansprüche betrieben wird.μ hybrid vehicle with an internal combustion engine for driving the μ-hybrid vehicle, wherein the internal combustion engine of an auxiliary unit ( 4 ) and the auxiliary unit ( 4 ) as a high current consumer of a vehicle electrical system ( 2 . 19 . 34 ) is operated according to one of the preceding claims. Verfahren zum Versorgen eines Hochstromverbrauchers (4) mit elektrischer Energie über einen ersten zum Hochstromverbraucher (4) parallel geschalteten Akkumulator (6), der über eine Koppeleinheit (18) parallel mit einem zweiten Akkumulator (10) verbundenen ist, wobei der erste Akkumulator (6) zur Abgabe der elektrischen Energie (24) unmittelbar an den Hochstromverbraucher (4) vorgesehen ist und eine vom Ladezustand des ersten Akkumulators (10) abhängige Ausgabespannung (8) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass zur Energieversorgung (24) des Hochstromverbrauchers (4) der zweite Akkumulator (10) zugeschaltet wird, wenn die Ausgabespannung (8) des ersten Akkumulators (6) unterhalb einen vorbestimmten Wert fällt.Method for supplying a high-current consumer ( 4 ) with electrical energy via a first high-current consumer ( 4 ) parallel connected accumulator ( 6 ), which via a coupling unit ( 18 ) in parallel with a second accumulator ( 10 ), the first accumulator ( 6 ) for the delivery of electrical energy ( 24 ) directly to the high-current consumer ( 4 ) is provided and one of the state of charge of the first accumulator ( 10 ) dependent output voltage ( 8th ), characterized in that for energy supply ( 24 ) of the high current consumer ( 4 ) the second accumulator ( 10 ) is switched on when the output voltage ( 8th ) of the first accumulator ( 6 ) falls below a predetermined value. Verfahren nach Anspruch 14, wobei sich der vorbestimmte Wert aus der Ausgabespannung (30) des zweiten Akkumulators minus der Sperrspannung (32) einer Diode ergibt, die in Reihe zur Parallelschaltung aus dem ersten Akkumulator (6) und dem Hochstromverbraucher (4) derart geschaltet ist, dass Strom vom zweiten Akkumulator (10) zum ersten Akkumulator (6) durchgelassen und in umgekehrter Richtung gesperrt wird.The method of claim 14, wherein the predetermined value is from the output voltage ( 30 ) of the second accumulator minus the blocking voltage ( 32 ) of a diode connected in series with the parallel connection of the first accumulator ( 6 ) and the high-current consumer ( 4 ) is switched such that current from the second accumulator ( 10 ) to the first accumulator ( 6 ) and locked in the opposite direction.
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