CN109795367A - 用于机动车的车载网络和用于运行机动车车载网络的方法 - Google Patents

用于机动车的车载网络和用于运行机动车车载网络的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN109795367A
CN109795367A CN201811357418.2A CN201811357418A CN109795367A CN 109795367 A CN109795367 A CN 109795367A CN 201811357418 A CN201811357418 A CN 201811357418A CN 109795367 A CN109795367 A CN 109795367A
Authority
CN
China
Prior art keywords
contactor
power grid
accumulator
energy
vehicle networking
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201811357418.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109795367B (zh
Inventor
R·施特拉塞尔
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Audi AG
Original Assignee
Audi AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Audi AG filed Critical Audi AG
Publication of CN109795367A publication Critical patent/CN109795367A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109795367B publication Critical patent/CN109795367B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L1/00—Supplying electric power to auxiliary equipment of vehicles
    • B60L1/003—Supplying electric power to auxiliary equipment of vehicles to auxiliary motors, e.g. for pumps, compressors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L1/00—Supplying electric power to auxiliary equipment of vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L15/00—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles
    • B60L15/007—Physical arrangements or structures of drive train converters specially adapted for the propulsion motors of electric vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L3/00—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
    • B60L3/0007—Measures or means for preventing or attenuating collisions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L3/00—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
    • B60L3/04—Cutting off the power supply under fault conditions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/10—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by engine-driven generators, e.g. generators driven by combustion engines
    • B60L50/15—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by engine-driven generators, e.g. generators driven by combustion engines with additional electric power supply
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/50—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/64—Electric machine technologies in electromobility
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/7072—Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/14—Plug-in electric vehicles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

本发明涉及一种用于机动车的车载网络(1)，车载网络具有至少一个用于中间储存电能的蓄能器(2)和电网(3)，电网具有至少一个可利用来自蓄能器的电能运行的能量负载(4)和至少一个用于为蓄能器充电的充电器(5)，其中，蓄能器通过至少一个接触器(8、9)电联接到电网上。在此规定，能量负载(4)位于电网的第一部分电网(6)中，而充电器(5)位于电网的第二部分电网(7)中，其中，第一部分电网与第二部分电网电分离地通过作为第一接触器(8)存在的接触器联接到蓄能器上，第二部分电网与第一部分电网电分离地通过第二接触器(9)联接到蓄能器上。此外，本发明涉及一种用于运行用于机动车的车载网络(1)的方法。

Description

用于机动车的车载网络和用于运行机动车车载网络的方法
技术领域
本发明涉及一种用于机动车的车载网络，所述车载网络具有至少一个用于中间储存电能的蓄能器和电网，电网具有至少一个可利用来自蓄能器的电能运行的能量负载/耗能器和至少一个用于为蓄能器充电的充电器，其中，蓄能器通过至少一个接触器(Schaltschütz)电联接到电网上。此外，本发明涉及一种用于运行用于机动车的车载网络的方法。
背景技术
例如，从现有技术中已知文献DE 10 2014 014 926 A1。该文献涉及一种由至少两个电性的牵引蓄能器装置组成的组件，其中，牵引蓄能器装置中的每一个都包括用于储存电能的储存模块、与储存模块相连接的接触器盒和高压配电器，它们集成/内置到牵引蓄能器装置的壳体中，在每个牵引蓄能器装置的壳体上设有多个与高压配电器和/或与接触器盒相连接的接头/联接部，接头分别具有两个电触点。
接头包括与高压配电器相连接的高压配电器接头和双极连接接头，在双极连接接头中，至少一个电触点与接触器盒的一个极电连接。在此，至少两个电性的牵引蓄能器装置可通过接头相互电连接，使得牵引蓄能器装置的储存模块通过连接接头的电连接而串联，从而对于组件来说得到大小为储存模块的单个电压的总和的系统电压，并且可通过高压配电器接头以系统电压供给主单元和辅助单元。
发明内容
本发明的目的是，提出一种用于机动车的车载网络，该车载网络相对于已知的车载网络具有的优点是，具有特别更小的电损失并且此外突出之处在于更高的安全性。
根据本发明，这通过具有权利要求1的特征的用于机动车的车载网络来实现。在此规定，能量负载位于电网的第一部分电网中，而充电器位于电网的第二部分电网中，其中，第一部分电网与第二部分电网电分离地通过作为第一接触器存在的接触器联接到蓄能器上，并且第二部分电网与第一部分电网电分离地通过第二接触器联接到蓄能器上。
车载网络优选地是机动车的一部分并且包含多个电部件或者至少用于为这些电部件供给电能。这些电部件也可被称为电气设备/电子仪器。车载网络具有蓄能器，借助于蓄能器可中间储存电能。就此而言，可为蓄能器充以电能。随后，可从蓄能器中提取电能用以使电部件中的至少一个工作。
电部件中的至少一个例如以能量负载的形式存在，能量负载与充电器(其为另一电部件)一起布置在电网中。出于安全性原因，电网通过接触器电联接到蓄能器上。借助于接触器，可使电网与蓄能器电分离或者与蓄能器电连接。换句话说，蓄能器在接触器的第一开关位置中与电网电分离，而在接触器的第二开关位置中蓄能器与电网电连接。
在此规定，能量负载位于第一部分电网中并且充电器位于第二部分电网中。这意味着，作为车载网络的组成部分的电网被分成两个独立的部分电网，即，第一部分电网和第二部分电网。在第一部分电网中存在有能量负载，而将充电器分配给第二部分电网。能量负载例如可称为电气设备或作为电气设备存在。
特别优选地，电网或者说车载网络的所有能量负载都联接到第一部分电网上。而用于以电能为蓄能器充电的所有装置、即至少一个充电器联接到第二部分电网上。联接到第二部分电网上的装置以及因此充电器优选地设置和构造用于利用外部提供的能量给蓄能器充能。外部提供的能量例如借助于静止的能量提供装置、例如充电桩或类似者来提供。显然，也可将从蓄能器提取的电能提供给外部装置。在这种情况中，充电器优选地设计成双向的。
蓄能器特别优选地作为高伏电池存在，即，(至少在车载网络的常规运行期间)具有至少100V、至少200V、至少400V、至少600V或至少800V的工作电压或电池电压。特别是出于安全性原因，蓄能器通过至少一个接触器电联接到电网上。就此而言，借助于接触器，蓄能器可选择性地与电网电分离或与电网相连接。
因此，蓄能器例如与电网电分离，只要不需要储存在蓄能器中的电能。这可以是如下的情况：如果能以其它方式方法(例如由其它蓄能器和/或借助于发电机)覆盖能量负载的电能需求，或者如果机动车不运行。备选地或附加地规定，如果机动车发生事故，则将蓄能器与电网电分离。以这种方式，可防止在机动车的在正常情况下不会出现电流的区域处出现不期望的电流。
在蓄能器被设计成高伏蓄能器的情况中，能量负载也作为高伏能量负载存在。这意味着，通过第一部分电网将具有如下电压的电能输送给能量负载，即，该电压等于或者至少几乎等于蓄能器的电压。能量负载例如以机动车的驱动装置的电机的形式存在，其中，电机在这种情况中也可被称为牵引电机。
牵引电机用于驱动机动车，就此而言即提供用于驱动机动车的转矩。电机或牵引电机优选地具有逆变器，逆变器联接到第一部分电网上。即，在逆变器的输入侧上具有存在于第一部分电网中的电压并因此由蓄能器提供的电压。原则上，可存在有任意数量的牵引电机。
在仅仅一个接触器(蓄能器通过该接触器联接到电网上)的情况中，在能量负载运行期间、例如在机动车的行驶运行期间，也利用来自蓄能器的电流对充电器加载。反之，利用电能对能量负载加载，而借助于充电器为蓄能器充电。
然而，在能量负载运行期间，通常充电器不工作，即，不用于为蓄能器充电。同样，在借助于充电器为蓄能器充电期间，通常不需要能量负载，特别是——在能量负载被设计成牵引电机的情况中——因为机动车在充电期间通常停止。相应地，在不需要的元件上、即或者在能量负载上或者在充电器上产生电损失。
出于这一原因，规定，将电网分成第一部分电网和第二部分电网，其中，能量负载位于第一部分电网中，并且充电器位于第二部分电网中。这两个部分电网可分别独立地、即与相应另一个部分电网无关地与蓄能器电连接。为此，第一部分电网通过第一接触器联接到蓄能器上，并且第二部分电网通过第二接触器联接到蓄能器上。
仅仅出于完整性原因，需指出的是，第一接触器相应于以上已经阐述过的、用于将蓄能器电联接到电网上的接触器。此外，应指出的是，电网可具有任意数量的部分电网，即，也可具有多于两个的部分电网。部分电网中的每一个与其它部分电网电分离地分别通过各一个接触器联接到蓄能器上，从而部分电网中的每一个选择性地与蓄能器电连接或与其分离。
针对接触器已经论述过的内容原则上分别适用于两个接触器中的每一个，即，不仅适用于第一接触器而且适用于第二接触器。就此而言，两个接触器可分别位于第一开关状态中和第二开关状态中，其中，通过相应的接触器，在第一开关状态中中断电连接并且在第二开关状态中建立电连接。借助于车载网络的这种设计方案，能量负载和充电器可按需与蓄能器电连接。
第一接触器和第二触器原则上可分别任意设计，特别是它们是单相的或多相的。在第一种情况中，相应的接触器仅仅用于在蓄能器与相应的部分电网之间切换一个相。在多相的设计方案中，接触器用于切换多个相、特别是所有相。相应的接触器能以开关的形式存在。例如，接触器被设计成机电式接触器或者半导体接触器。接触器例如在第一种情况中具有至少一个磁性线圈，而在后一种情况中具有至少一个半导体开关。
优选地规定，如果能量负载不运行、即不工作，则第一部分电网与蓄能器断开电联结。反过来，如果充电器不用于为蓄能器充电，则第二部分电网应与蓄能器断开联结。这最终意味着，在机动车的所有运行状态中或者至少在几乎所有运行状态中，与在已知的车载网络中的情况相比更少的电部件与蓄能器电连接。相应地也显著改善安全性，特别是在机动车发生事故的情况中更是如此。
本发明的另一设计方案规定，能量负载作为用于机动车的牵引电机、逆变器、可电运行的空调压缩机或者电加热元件、特别是用于机动车的车内加热装置的电加热元件存在。以上已经指出了能量负载作为牵引电机的设计方案。同样可实现其它设计方案。
显然，也可将多个能量负载电联接到第一部分电网上，其中，能量负载中的每一个作为以上所述的元件之一存在。例如可存在有电机或牵引电机形式的两个能量负载，这两者都联接到第一部分电网上。此外有利地，能量负载可作为空调压缩机或加热元件存在，其分别设计成高伏能量负载，即，具有等于或至少几乎等于电池电压的运行电压。
本发明的优选的另一设计方案规定，充电器联接到充电接头上或用于无线能量传输的能量传输装置上。充电接头例如以电插接连接器的形式存在，充电缆线可通过该插接连接器被电联接并因此与充电器电连接。就此而言，充电接头用于建立有线的电连接、例如与外部的能量提供装置的有线的电连接。备选地，充电器可联接到能量传输装置上。能量传输装置用于无线的能量传输、优选同样用于从外部能量提供装置的无线的能量传输。能量传输装置例如以至少一个电线圈或类似者的形式存在。
充电器优选地可直接、特别是在没有中间连接变流器的情况下通过第二接触器联接到蓄能器上。这意味着，通过充电接头或能量传输装置在如下充电电压下提供电能，即，该充电电压优选地至少等于蓄能器的电池电压或者甚至更高。就此而言，充电器作为高伏充电器存在。这种设计方案实现了为蓄能器特别有效地充电。
在本发明的另一实施形式的范围中，可规定，变流器装置不仅通过第一接触器而且通过第二接触器联接到蓄能器上，或者变流器装置通过电池接触器联接到蓄能器上。变流器装置用于转换由蓄能器提供的电能。优选地，变流器装置以电压变换器/变压器的形式存在，即，用于将由蓄能器提供的电池电压转变成与之不同的输出电压。优选地，输出电压低于电池电压。例如，低压电网通过变流器装置联接到蓄能器上。低压电网例如具有最高48V、最高36V、最高24V或最高12V的运行电压或额定电压。也可将变流器装置设计成逆变器、特别是脉冲式逆变器。
现在规定，变流器装置不仅通过第一接触器而且通过第二接触器联接到蓄能器上。一旦两个接触器之一闭合，即，位于第二开关状态中，则在蓄能器和变流器装置之间存在电连接。在此，变流器装置如此联接到第一接触器和第二接触器上，使得只要与相应另一部分电网相关联的接触器闭合，相应的部分电网就与蓄能器断开电联结。
即，如果第一接触器闭合，而第二接触器打开/断开，则虽然第一部分电网与蓄能器电连接，然而第二部分电网不与蓄能器电连接。反之，如果第一接触器打开并且第二接触器闭合，则第一部分电网与蓄能器断开联结并且第二部分电网与蓄能器电连接。为此，变流器装置通过相应的电路与第一接触器和第二接触器相连接或联接到第一接触器和第二接触器上。
备选地可规定，变流器装置通过电池接触器联接到蓄能器上。这意味着，当存在电池接触器的第一开关状态时，变流器装置与蓄能器断开电联结，并且在存在第二开关状态时变流器装置与蓄能器电连接。就此而言，电池接触器优选地类似于第一接触器和第二接触器设计。电池接触器也可被称为主接触器。
可规定，电池接触器与第一接触器和第二接触器并联地电联接到蓄能器上。在这种设计方案中，变流器装置、第一部分电网和第二部分电网可分别与其它元件无关地与蓄能器电连接或与蓄能器断开联结。通过两个接触器或通过电池接触器实现的对变流器装置的附加的联结，实现了车载网络的特别灵活的运行。例如，所有部分电网可借助于接触器与蓄能器断开电联结或者同时与蓄能器电连接。
例如也可规定，首先充电器与蓄能器断开电联结并且借助于牵引电机实现机动车的行驶运行。在驶近充电站时，现在除了牵引电机外，充电器也与蓄能器相连接。在为了在充电站处为蓄能器充电而停下机动车之后，维持蓄能器与充电器的电连接，然而断开与牵引电机的电连接。
在本发明的另一实施形式的范围中，规定，第一接触器和第二接触器分别通过电池接触器联接到蓄能器上。因此，在这种设计方案中，电池接触器构造成所谓的主接触器。变流器装置、第一接触器和第二接触器分别通过电池接触器电联接到蓄能器上，从而在电池接触器打开时，两个部分电网和变流器装置与蓄能器电分离。
在电池接触器闭合时，如果第一接触器和第二接触器是打开的，则变流器装置电连结到蓄能器上，而两个部分电网与蓄能器电分离。只有通过附加地闭合第一接触器或第二接触器，才能使相应的部分电网与蓄能器电连接。由此，可实现车载网络的特别模块化的运行。
本发明的一种改进方案规定，第一接触器和第二接触器布置在电池配电器的共同的配电器壳体中，其中，电池配电器的第一开关接头通过第一接触器联接到蓄能器上，电池配电器的第二开关接头通过第二接触器联接到蓄能器上，并且其中，第一部分电网联接到第一接触器上，第二部分电网联接到第二接触器上。电池配电器是所谓的蓄电池接线盒(BJB)。
一方面，蓄能器电联接到电池配电器上，并且另一方面，两个部分电网以及可选地还有低压电网联接到电池配电器上。电池配电器具有配电器壳体，在配电器壳体中布置有相关的接触器，至少是第一接触器和第二接触器。可选地，电池接触器也可位于配电器壳体中。第一开关接头和第二开关接头布置在配电器壳体上。例如，两个开关接头作为插接接头存在。两个部分电网通过开关接头电联接到相应的接触器上。利用这种设计方案，实现了非常紧凑的设计方案。此外，所有重要的且持续引导电流的部件布置在配电器壳体中，从而附加地保证更好的安全性。
最终，在本发明的另一实施形式的范围中可规定，变流器装置布置在配电器壳体中，其中，电池配电器的变流器接头通过变流器装置联接到蓄能器上。前面已经阐述过了，通常，当两个接触器中的仅一个已经闭合时，变流器装置应与蓄能器电连接。出于这一原因，变流器装置也属于频繁引导电流的部件，并且因此被容纳在配电器壳体中。
变流器装置所联接的变流器接头优选地位于配电器壳体处并且可与开关接头类似地设计成插接接头。优选地，低压电网通过变流器接头电联接到变流器装置上。由于电池配电器的提高的集成度，进一步降低了空间需求。
此外，本发明涉及一种用于运行用于机动车的车载网络、特别是根据本说明书范围中的实施方案的车载网络的方法，其中，车载网络具有至少一个用于中间储存电能的蓄能器和电网，该电网具有至少一个可利用来自蓄能器的电能运行的能量负载和至少一个用于为蓄能器充电的充电器，其中，蓄能器通过至少一个接触器电联接到电网上。
在此规定，能量负载位于电网的第一部分电网中并且充电器位于电网的第二部分电网中，其中，第一部分电网与第二部分电网电分离地通过作为第一接触器存在的接触器联接到蓄能器上，并且第二部分电网与第一部分电网电分离地通过第二接触器联接到蓄能器上，其中，从多个运行模式中选择一个运行模式，并且相应于该运行模式分别打开或闭合第一接触器和第二接触器。
已经指出了车载网络的这种设计方案和这种方法。不仅车载网络而且其运行方法都可根据本说明书范围中的实施方案进行改进，从而参考所述描述。
该方法规定，首先从多个运行模式中选择一个运行模式。运行模式中的每一个都详细说明，应打开或闭合接触器中的哪一个或哪些个。在选择运行模式之后，相应地根据该信息操控两个接触器。
本发明的优选的实施形式规定，在切断运行模式中，打开第一接触器和第二接触器。在切断运行模式中，第一部分电网和第二部分电网应与蓄能器电分离。相应地，第一接触器和第二接触器被打开或保持打开。通过使两个部分电网与蓄能器完全分离，保证了高的安全程度。
本发明的特别优选的另一实施形式规定，在第一运行模式中闭合第一接触器并且打开第二接触器，和/或在第二运行模式中打开第一接触器并且闭合第二接触器。在第一运行模式中，相应地应使第一部分电网与蓄能器电连接并且使第二部分电网与蓄能器电分离。
相反地，在第二运行模式中，应使第一部分电网与蓄能器电分离并且使第二部分电网与蓄能器电连接。相应地，接触器被打开或关闭或者保持打开或关闭。这种做法实现了电损失的减小，这是因为始终仅使这样的部分电网与蓄能器电连接，即，该部分电网对于使相应的电部件、即能量负载或充电器运行是必需的。
附图说明
下面根据在附图中示出的实施例详细解释本发明，但本发明并不局限于此。在此，唯一的附图(即图1)示出了用于机动车的车载网络的一个区域的示意图。
具体实施方式
图1示出了用于机动车的车载网络1的示意图，车载网络1具有蓄能器2以及电网3。在电网3中存在有至少一个能量负载4(在此处示出的实施例中多个能量负载4)以及充电器5。能量负载4基本上可任意设计。例如，能量负载4中的一个以电机、即用于机动车的牵引电机的形式存在。能量负载4中的另一个例如可设计成电运行的空调压缩机或者——例如用于机动车的车内加热装置的——电加热元件。
所述至少一个能量负载4可借助于从蓄能器2中提取的电能来运行。相反地，充电器5用于利用电能为蓄能器2充电。用于为蓄能器2充电的电能例如借助于在此未示出的外部装置、即能量提供装置来提供，能量提供装置与充电器5电连接。
在此规定，所述一个或多个能量负载4位于第一部分电网6中或者联接到第一部分电网6上，而充电器5位于第二部分电网7中或联接到第二部分电网7上。第一部分电网6可通过第一接触器8与蓄能器2电连接，并且第二部分电网7可通过第二接触器9与蓄能器2电连接。
两个接触器8和9布置在电池配电器11的共同的配电器壳体10中。电池配电器11具有第一开关接头12和第二开关接头13。第一部分电网6通过第一开关接头12联接到电池配电器11上，并且第二开关电网7通过第二开关接头13联接到电池配电器11上。在此，第一部分电网6通过第一开关接头12与第一接触器8电连接、优选持久地电连接，并且第二部分电网7通过第二开关接头与第二接触器9电连接、优选持久地电连接。在背离部分电网6和部分电网7的侧上，接触器8和9电联接、优选持久地电联接到蓄能器2上。
附加地，电池配电器11可具有变流器接头14，低压电网通过变流接头14电联接到电池配电器11上。优选地，低压电网通过变流器接头14联接到在此未示出的变流器装置上，变流器装置在另一侧电联接到蓄能器2上。变流器装置优选地设计成电压变换器，即，用于将由蓄能器2提供的能量电压转变成与电池电压不同的电压。
在此描述的车载网络1实现了极其灵活的运行并且此外实现了高的安全性，这是因为一方面通过有目的地使部分电网6和7与蓄能器2相连接避免了电损失，并且另一方面使不需要的车载网络1的部件与蓄能器2电分离。

Claims (10)

1.一种用于机动车的车载网络(1)，所述车载网络具有电网(3)和至少一个用于中间储存电能的蓄能器(2)，所述电网具有至少一个能利用来自所述蓄能器(2)的电能来运行的能量负载(4)和至少一个用于为所述蓄能器(2)充电的充电器(5)，其中，所述蓄能器(2)通过至少一个接触器(8、9)电联接到所述电网(3)上，其特征在于，所述能量负载(4)设于所述电网(3)的第一部分电网(6)中，而所述充电器(5)设于所述电网(3)的第二部分电网(7)中，其中，所述第一部分电网(6)以与所述第二部分电网(7)电分离的方式通过作为第一接触器(8)存在的接触器(8、9)联接到所述蓄能器(2)上，所述第二部分电网(7)以与所述第一部分电网(6)电分离的方式通过第二接触器(9)联接到所述蓄能器(2)上。
2.根据权利要求1所述的车载网络，其特征在于，所述能量负载(4)被设计成用于机动车的牵引电机、逆变器、能电运行的空调压缩机或电加热元件、特别是用于机动车的车内加热装置的电加热元件。
3.根据前述权利要求中任一项所述的车载网络，其特征在于，所述充电器(5)联接到充电接头上或联接到用于无线能量传输的能量传输装置上。
4.根据前述权利要求中任一项所述的车载网络，其特征在于，变流器装置不仅通过第一接触器(8)而且通过第二接触器(9)联接到所述蓄能器(2)上，或者变流器装置通过电池接触器联接到所述蓄能器(2)上。
5.根据前述权利要求中任一项所述的车载网络，其特征在于，所述第一接触器(8)和所述第二接触器(9)分别通过所述电池接触器联接到所述蓄能器(2)上。
6.根据前述权利要求中任一项所述的车载网络，其特征在于，所述第一接触器(8)和所述第二接触器(9)布置在电池配电器(11)的共同的配电器壳体(10)中，其中，所述电池配电器(11)的第一开关接头(12)通过所述第一接触器(8)联接到所述蓄能器(2)上，所述电池配电器(11)的第二开关接头(13)通过所述第二接触器(9)联接到所述蓄能器(2)上，其中，所述第一部分电网(6)联接到所述第一接触器(12)上，而所述第二部分电网(7)联接到所述第二接触器(13)上。
7.根据前述权利要求中任一项所述的车载网络，其特征在于，所述变流器装置布置在所述配电器壳体(10)中，其中，所述电池配电器(11)的变流器接头(14)通过所述变流器装置联接到所述蓄能器(2)上。
8.一种用于运行用于机动车的车载网络(1)、特别是根据前述权利要求中任一项所述的车载网络(1)的方法，其中，所述车载网络(1)具有至少一个用于中间储存电能的蓄能器(2)和电网(3)，所述电网具有至少一个能利用来自蓄能器(2)的电能来运行的能量负载(4)和至少一个用于为所述蓄能器(2)充电的充电器(5)，其中，所述蓄能器(2)通过至少一个接触器(8、9)电联接到所述电网(3)上，其特征在于，所述能量负载(4)设于所述电网(3)的第一部分电网(6)中，所述充电器(5)设于所述电网(3)的第二部分电网(7)中，其中，所述第一部分电网(6)与所述第二部分电网(7)电分离地通过作为第一接触器(8)存在的接触器(8、9)联接到所述蓄能器(2)上，所述第二部分电网(7)与所述第一部分电网(6)电分离地通过第二接触器(9)联接到所述蓄能器(2)上，其中，从多个运行模式中选择一个运行模式，并且相应于所述运行模式分别打开或闭合所述第一接触器(8)和所述第二接触器(9)。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，在切断运行模式中，打开所述第一接触器(8)和所述第二接触器(9)。
10.根据权利要求8或9所述的方法，其特征在于，在第一运行模式中闭合所述第一接触器(8)并且打开所述第二接触器(9)，和/或在第二运行模式中打开所述第一接触器(8)并且闭合所述第二接触器(9)。
CN201811357418.2A 2017-11-16 2018-11-15 用于机动车的车载网络和用于运行机动车车载网络的方法 Active CN109795367B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102017220487.7 2017-11-16
DE102017220487.7A DE102017220487A1 (de) 2017-11-16 2017-11-16 Bordnetz für ein Kraftfahrzeug sowie Verfahren zum Betreiben eines Bordnetzes für ein Kraftfahrzeug

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109795367A true CN109795367A (zh) 2019-05-24
CN109795367B CN109795367B (zh) 2022-10-14

Family

ID=66335453

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811357418.2A Active CN109795367B (zh) 2017-11-16 2018-11-15 用于机动车的车载网络和用于运行机动车车载网络的方法

Country Status (3)

Country Link
US (1) US10807473B2 (zh)
CN (1) CN109795367B (zh)
DE (1) DE102017220487A1 (zh)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060108954A1 (en) * 2002-08-26 2006-05-25 Dominique Sebille Control device for a reversible rotating electrical machine
CN102951026A (zh) * 2012-11-22 2013-03-06 东南（福建）汽车工业有限公司 电动汽车的充电行车互锁装置
CN103313871A (zh) * 2010-12-02 2013-09-18 罗伯特·博世有限公司 汽车的充电装置和充电方法
JP2015211548A (ja) * 2014-04-25 2015-11-24 トヨタ自動車株式会社 車両
US9472365B1 (en) * 2015-05-19 2016-10-18 Lear Corporation Relay system having dual relays configured as heat sinks for one another
CN106232414A (zh) * 2014-04-24 2016-12-14 奥迪股份公司 用于增加电动行驶里程的多电池系统
US20170246958A1 (en) * 2010-07-09 2017-08-31 Hyundai Motor Company Recharging system of hybrid vehicle using neutral points of two motors

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004009397A1 (en) * 2002-07-19 2004-01-29 Ballard Power Systems Corporation Apparatus and method employing bi-directional converter for charging and/or supplying power
US7880326B2 (en) * 2005-01-10 2011-02-01 Lear Corporation Integrated power module for hybrid and fuel cell vehicles
US7456602B2 (en) * 2005-11-18 2008-11-25 Continental Automotive Systems Us, Inc. System and method of commonly controlling power converters
DE102010027864A1 (de) * 2010-04-16 2011-12-15 Sb Limotive Company Ltd. Batterie mit variabler Ausgangsspannung
CN103260924B (zh) * 2010-12-07 2016-11-09 艾里逊变速箱公司 用于混合动力电动车的能量存储系统
DE102013005439A1 (de) 2013-03-30 2014-04-10 Leoni Bordnetz-Systeme Gmbh Sicherungseinrichtung zur Absicherung zumindest einer elektrischen Leitung eines Bordnetzes eines Kraftfahrzeuges
DE102014014926A1 (de) 2014-10-07 2016-04-07 Man Truck & Bus Ag Anordnung aus mindestens zwei elektrischen Traktionsenergiespeichern
US9713961B2 (en) * 2015-03-17 2017-07-25 GM Global Technology Operations LLC Method and system for control of contactor
DE102015010536A1 (de) 2015-08-12 2017-02-16 Daimler Ag Batterieanordnung für ein Hochvolt-Bordnetz in einem Kraftfahrzeug mit einer ersten Hochvolt-Batterie und einer zweiten Hochvolt-Batterie und Verfahren zum Betreiben einer derartigen Batterieanordnung
DE102015217190A1 (de) * 2015-09-09 2017-03-09 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Kombinierte Sicherung für ein elektrisches Bordnetz eines elektrisch angetriebenen Fahrzeugs
DE102016015316A1 (de) * 2016-12-22 2017-07-13 Daimler Ag On-Board-Gleichspannungsladevorrichtung für ein Fahrzeug

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060108954A1 (en) * 2002-08-26 2006-05-25 Dominique Sebille Control device for a reversible rotating electrical machine
US20170246958A1 (en) * 2010-07-09 2017-08-31 Hyundai Motor Company Recharging system of hybrid vehicle using neutral points of two motors
CN103313871A (zh) * 2010-12-02 2013-09-18 罗伯特·博世有限公司 汽车的充电装置和充电方法
CN102951026A (zh) * 2012-11-22 2013-03-06 东南（福建）汽车工业有限公司 电动汽车的充电行车互锁装置
CN106232414A (zh) * 2014-04-24 2016-12-14 奥迪股份公司 用于增加电动行驶里程的多电池系统
JP2015211548A (ja) * 2014-04-25 2015-11-24 トヨタ自動車株式会社 車両
US9472365B1 (en) * 2015-05-19 2016-10-18 Lear Corporation Relay system having dual relays configured as heat sinks for one another

Also Published As

Publication number Publication date
CN109795367B (zh) 2022-10-14
US20190143823A1 (en) 2019-05-16
US10807473B2 (en) 2020-10-20
DE102017220487A1 (de) 2019-05-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10369900B1 (en) Onboard DC charging circuit using traction drive components
US10971941B2 (en) Charging circuit and charging method for an electrical energy storage system
CN110271451B (zh) 具有串联和并联充电和推进模式的模块化电池组系统
CN110945740B (zh) 机动车蓄电池充电设备及运行方法和应用、高压车载电网
CN107953787B (zh) 用于对电池进行充电的系统和方法
US9783037B2 (en) Vehicle
US20190106005A1 (en) Motor vehicle comprising an electrical energy store and two charging interfaces, charging system and method
CN110816300B (zh) 具有双电池模块的车辆和电气系统
CN106183767A (zh) 电动车辆和电池组
CN109927588A (zh) 对具有至少两个充电点的车辆充电的充电站的变压器装置
CN111052532A (zh) 用于给能量储存器充电的方法和设备
CN108206566B (zh) 用于电蓄能系统的电路装置和运行方法
CN106467032A (zh) 驱动装置以及输送设备
JP2019129557A (ja) 車両
CN111152673A (zh) 可再配置的电源转换系统
CN104203639A (zh) 电动车辆及其控制方法
CN115118195A (zh) 具有升压转换功能的电气系统
CN104349931A (zh) 用于汽车的车载电网
CN107546793A (zh) 快速充电电池系统
CN115107535A (zh) 具有升压转换功能的电气系统
JP2020127297A (ja) 車両電源システム
CN108146247A (zh) 具有大功率配电模块的动力系统及用于该动力系统的大电流环形端子连接件
CN108377010B (zh) 带直流电压转换器的充电电路和对电蓄能系统的充电方法
CN109795367A (zh) 用于机动车的车载网络和用于运行机动车车载网络的方法
CN111342154B (zh) 一种蓄电池和混合动力车辆

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant