DE102008044429B4 - Energieumwandlungssystem für ein Kraftfahrzeug - Google Patents

Energieumwandlungssystem für ein Kraftfahrzeug Download PDF

Info

Publication number
DE102008044429B4
DE102008044429B4 DE102008044429.4A DE102008044429A DE102008044429B4 DE 102008044429 B4 DE102008044429 B4 DE 102008044429B4 DE 102008044429 A DE102008044429 A DE 102008044429A DE 102008044429 B4 DE102008044429 B4 DE 102008044429B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
energy
motor vehicle
conversion system
energy conversion
vehicle according
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.)
Expired - Fee Related
Application number
DE102008044429.4A
Other languages
English (en)
Other versions
DE102008044429A1 (de
Inventor
Chingchi Chen
Michael W. Degner
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.)
Ford Global Technologies LLC
Original Assignee
Ford Global Technologies LLC
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 Ford Global Technologies LLC filed Critical Ford Global Technologies LLC
Publication of DE102008044429A1 publication Critical patent/DE102008044429A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE102008044429B4 publication Critical patent/DE102008044429B4/de
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F29/00—Variable transformers or inductances not covered by group H01F21/00
    • H01F29/02—Variable transformers or inductances not covered by group H01F21/00 with tappings on coil or winding; with provision for rearrangement or interconnection of windings
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R16/00—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for
    • B60R16/02—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements
    • B60R16/023—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements for transmission of signals between vehicle parts or subsystems
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R16/00—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for
    • B60R16/02—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements
    • B60R16/03—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements for supply of electrical power to vehicle subsystems or for
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/004—Arrangements for interchanging inductances, transformers or coils thereof
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/40—Structural association with built-in electric component, e.g. fuse
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/22—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/02—Casings
    • H01F27/04—Leading of conductors or axles through casings, e.g. for tap-changing arrangements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F5/00—Coils
    • H01F5/04—Arrangements of electric connections to coils, e.g. leads

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)

Abstract

Energieumwandlungssystem für ein Kraftfahrzeug, umfassend: einen Energiewandler (20) zum Aufnehmen von Energie mit einer ersten Spannung (Vx) und zum Bereitstellen von Energie mit einer zweiten, sich von der ersten Spannung um einen vorbestimmten Wert unterscheidenden Spannung (Vy,Vm), wobei der Energiewandler (20) einen elektrisch konfigurierbaren Transformator (22, 222, 322, 522) zum Aufnehmen eines entfernbaren Elektrosteckers (35, 135, 235, 335, 435, 535) umfasst und der entfernbare Elektrostecker (35, 135, 235, 335, 435, 535) den elektrisch konfigurierbaren Transformator (22, 222, 322, 522) elektrisch konfiguriert, wenn er eingesteckt ist, ferner umfassend ein Steuerungselement (43, 243, 343) zum Steuern des Energiewandlers (20), wobei der entfernbare Elektrostecker (35, 135, 235, 335, 435, 535) so konfiguriert ist, dass er dem Steuerungselement (43, 243, 343) gestattet, mit einem elektrischen Gerät zu kommunizieren, das sich entfernt von dem Fahrzeug (12) befindet.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft Energieumwandlungssysteme für Kraftfahrzeuge.
  • Ein alternativ angetriebenes Fahrzeug kann eine Energiespeichereinheit, beispielsweise eine Batterie umfassen. Ein Gleichspannungswandler (DC/DC-Wandler) kann verwendet werden, um Energie aus der Energiespeichereinheit umzuwandeln, um sie beispielsweise für einen Motor des alternativ angetriebenen Fahrzeugs nutzbar zu machen. Die Energie aus der Energiespeichereinheit kann somit zum Bewegen des Fahrzeugs verwendet werden.
  • Es ist bereits ein Gleichstromwandler bekannt, der in der Lage ist, eine gegebene Spannung in eine andere Spannung umzuwandeln. Falls eine Vergrößerung der Ausgangslast auftritt, soll ein Induktionseffekt verringert werden, um die Ausgangsspannung nicht zu sehr absinken zu lassen ( JP 2005 - 168 157 A ).
  • Ebenfalls bekannt ist ein Energiewandler mit einer Primärwindung, die drei Abschnitte aufweist. Um die Abschnitte der Primärwindung auf gewünschte Art betriebsfähig zu schalten, können Jumper verwendet werden ( US 3 719 910 A ).
  • Weiterhin ist ein Spannungswandler mit einem Jumper bekannt, mit dessen Hilfe eine Ausgangsspannung eingestellt werden kann ( US 2004 / 0 259 436 A1 ).
  • Bekannt ist weiterhin eine Leistungsversorgung, die über zwei getrennte Eingangsspannungsbereiche betrieben wird. Die Leistungsversorgung kann zwei Wandler aufweisen, die über Jumper parallel oder seriell geschaltet werden können. Ein Pulsbreitenmodulator soll die Steuerung der Leistungsversorgung regeln ( DE 601 17 129 T2 ).
  • Eine Anordnung zur Kommunikation über eine Stromleitung ist ebenfalls bekannt. Stromstecker mit RFID-Einrichtungen sind vorgesehen, die über ein geeignetes Lesegerät ausgelesen werden können. Über ein an eine Stromversorgung angeschlossenes Modem kann ein Netzwerkverwaltungsserver mit Informationen bezüglich der RFID-Einrichtungen eines oder mehrerer Stecker benachrichtigt werden ( JP 2007 - 088 957 A ). Ein Energiewandler, beispielsweise ein Hochleistungs-Gleichspannungswandler, eines alternativ angetriebenen Fahrzeugs, beispielsweise eines Hybridelektrofahrzeugs (HEV) kann für vielfältige Anwendungen konfiguriert werden. Beispielsweise kann isolierte Ausgangsenergie dem Gleichspannungswandler entnommen werden und durch einen anderen bordeigenen oder externen/tragbaren Wandler verarbeitet werden, um einen Ausgangswechselstrom mit 50/60 Hz für eine große Anzahl von Anwendungsmöglichkeiten, beispielsweise für Energie für Wohnzwecke, zu erzeugen.
  • Einige Wandler-Topologien, beispielsweise Topologien von bidirektionalen Gleichspannungswandlern, übertragen Energie zwischen einem Eingang und einem Ausgang. Wenn ein Induktor eines Wandlers durch einen Transformator mit einer oder mehreren isolierten Sekundärwicklungen ersetzt wird, kann der Wandler auch isolierte Ausgangsenergie liefern. Diese isolierte Energie kann durch einen zusätzlichen Energiewandler beispielsweise in Wechselstrom mit 50/60 Hz umgewandelt werden.
  • Die Primär- und Sekundärwicklungen einiger Transformatoren können parallel oder seriell verbunden werden. Hierdurch kann der Nutzungsgrad der Komponente erhöht werden und die Leistungsfähigkeit des Systems kann verbessert werden. Das parallele Verbinden der primären und sekundären Wicklungen, wenn sie die gleiche Anzahl Windungen haben, kann den Nennstrom des Wandlers erhöhen und/oder die Kupferverluste des Induktors verringern. Das serielle Verbinden der primären und sekundären Wicklungen kann die Induktivität der Drossel erhöhen, wodurch der Mischstrom und Ummagnetisierungsverluste verringert werden.
  • Wenn die sekundären Wicklungen eines Energiewandlers für zweifache Funktionen verwendet werden, kann ein Steuerungselement die Funktion des Wandlers beenden, bevor der Wandler rekonfiguriert wird. In ein Energieverbindungselement, beispielsweise einen Stecker, das den Zugang zu der von dem Wandler bereitgestellten Energie ermöglicht, können Stromunterbrecher integriert sein. Einige Stromunterbrecher können so ausgebildet sein, dass sie vor den Hauptverbindungen abgeklemmt werden.
  • Universell einsetzbare Steckergehäuse können so ausgebildet sein, dass unterschiedliche Verbindungselemente auf verschiedenen Seiten und mit verschiedenen Ausrichtungen, Winkeln, Anordnungen usw. in dem Steckergehäuse angeordnet werden können. Die Funktion eines Energiewandlers kann somit davon abhängig sein, wie der Stecker eingesetzt wird. Beispielsweise kann ein Stecker so ausgebildet sein, dass, wenn er auf eine Art eingesetzt wird, primäre und sekundäre Wicklungen eines Transformators des Wandlers parallel verbunden werden, und, wenn er auf eine andere Art eingesetzt wird, die primären und sekundären Wicklungen seriell verbunden werden. Andere Konfigurationen sind ebenfalls denkbar. Beispielsweise kann ein Stecker Verbindungselemente umfassen, die eine gewünschte Ausgangsspannung oder eine Anzahl von Ausgängen usw. bestimmen.
  • Ausführungsformen der Erfindung können die Form eines Energieumwandlungssystems für ein Kraftfahrzeug haben. Das System umfasst einen Energiewandler zum Aufnehmen von Energie mit einer ersten Spannung und zum Bereitstellen von Energie mit einer zweiten Spannung. Der Energiewandler umfasst einen elektrisch konfigurierbaren Transformator zum Aufnehmen eines entfernbaren Elektrosteckers. Der Stecker konfiguriert den Transformator elektrisch, wenn er eingesteckt ist.
  • Ausführungsformen der Erfindung können die Form eines entfernbaren Steckersystems für einen Energiewandler eines Kraftfahrzeugs, der einen elektrisch konfigurierbaren Transformator umfasst, haben. Das System umfasst einen entfernbaren Elektrostecker zum Konfigurieren der elektrischen Arbeitsweise des Transformators. Der Stecker umfasst elektrische Kontakte zum elektrischen Verbinden des Steckers mit dem Transformator, um den Transformator elektrisch zu konfigurieren und um zu ermöglichen, dass der Energiewandler in einen aktiven Status gebracht wird.
  • Die folgend geleisteten Zeichnungen offenbaren die Erfindung schematisch. Es zeigen:
  • 1 eine schematische Ansicht eines Teils eines beispielhaften Energieversorgungssystems für ein Kraftfahrzeug, das einen Gleichspannungswandler umfasst.
  • 2 eine schematische Ansicht eines beispielhaften Transformators des Gleichspannungswandlers der 1.
  • 3 eine schematische Ansicht eines beispielhaften Steckers, der für den Transformator der 2 verwendet werden kann.
  • 4 eine schematische Ansicht des Transformators und des Steckers der 2 bzw. 3.
  • 5 eine schematische Ansicht eines Teils eines anderen beispielhaften Transformators des Gleichspannungswandlers der 1 und eines Teils eines anderen beispielhaften Steckers, der für den Transformator verwendet werden kann.
  • 6 eine schematische Ansicht eines anderen beispielhaften Transformators der 1 und eines anderen beispielhaften Steckers, der für den Transformator verwendet werden kann.
  • 7 eine schematische Ansicht noch eines anderen beispielhaften Transformators der 1 und noch eines anderen beispielhaften Steckers, der für den Transformator verwendet werden kann.
  • 8 eine schematische Ansicht des Transformators der 7 und noch eines weiteren beispielhaften Steckers, der für den Transformator verwendet werden kann.
  • 9 eine schematische Ansicht noch eines weiteren beispielhaften Transformators der 1 und noch eines anderen beispielhaften Steckers, der für den Transformator verwendet werden kann.
  • Die 1 ist eine schematische Ansicht eines Energiesystems 10 eines Fahrzeugs 12. Das Energiesystem 10 umfasst eine Hochspannungsbatterie 14, Motorantriebe 16, 18 und einen Gleichspannungswandler 20. Die Batterie 14 ist über einen Energiewandler 20 elektrisch mit den Motorantrieben 16, 18 verbunden. Bei anderen Ausführungsformen können andere Verbraucher und Quellen, beispielsweise weniger Motorantriebe, zusätzliche Batterien usw. elektrisch mit dem Energiewandler 20 verbunden sein.
  • Der Energiewandler 20 der 1 umfasst einen Induktor/Transformator 22, Schalter 24, 26 und Kondensatoren 25, 27. Durch selektives Schalten der Schalter 24, 26 kann der Energiewandler 20 beispielsweise Energie, z.B. Vx, von der Batterie 14 erhalten und sie beispielsweise auf Vy für eine Verwendung durch die Motorantriebe 16, 18 verstärken. Der Energiewandler 20 kann ebenfalls Energie, beispielsweise Vy, von den Motorantrieben 16, 18 erhalten und sie beispielsweise auf Vx herunter transformieren, so dass sie anschließend von der Batterie 14 gespeichert werden kann. Die Tabelle 1 fasst Beispielwerte zusammen, die Vx, Vy und Vm annehmen können: Tabelle 1
    Vx (Volt) 300 Vy (Volt) 300–500 Vm (Volt) 0–Vy
  • Bei anderen Ausführungsformen kann der Energiewandler 20 andere Topologien haben, so dass er beispielsweise als unidirektionaler Aufwärtswandler usw. funktioniert.
  • Die 2 ist eine schematische Ansicht einer Ausführungsform des Induktors/Transformators 22. Der Induktor/Transformator 22 der 2 umfasst eine primäre Spule 28 und eine sekundäre Spule 30. Die primäre Spule 28 der 2 umfasst Anschlüsse 31, 33. Die Anschlüsse 31, 33 können über Anschlussstifte 32 bzw. 34 (siehe 3) des Steckers 35 (3) mit Vx bzw. Vm elektrisch verbunden sein. Die sekundäre Spule 30 der 2 umfasst Anschlüsse 36, 38. Die Anschlüsse 36, 38 können ebenfalls über Anschlussstifte 32, 34 des Steckers 35 elektrisch verbunden sein. Bei anderen Ausführungsformen kann der Induktor/Transformator 22 mehr als zwei Anschlüsse, beispielsweise 6 usw., in Abhängigkeit von den Anforderungen der Gestaltung haben. Wenn kein Stecker 35 vorhanden ist, bleibt der Energiewandler 20 inaktiv, da Vx und Vm nicht elektrisch angeschlossen sind.
  • Verriegelungsanschlüsse 40, 42 sind elektrisch mit einem Steuerungselement 43 (4) verbunden. Die Verriegelungsanschlüsse 40, 42 können elektrisch mit Verriegelungsleitern 44, 46 (3) des Steckers 35 (3) verbunden sein. Wie nachstehend erläutert werden wird, kann diese elektrische Verbindung die Kommunikation mit dem Steuerungselement 43 erleichtern.
  • Die 3 ist eine schematische Ansicht des Steckers 35. Der Anschlussstift 32 umfasst elektrische Leiter 48, 50 und der Anschlussstift 34 umfasst elektrische Leiter 52, 54. Die elektrischen Leiter 50, 54 sind elektrisch mit Stromleitungen 56 bzw. 58 verbunden. Die Stromleitungen 56, 58 ermöglichen es beispielsweise, dass elektrische Geräte, z.B. ein Elektrowerkzeug, über den Energiewandler 20 (1) und den Stecker 35 auf Energie aus der Batterie 14 (1) zurückgreifen können. Die Stromleitungen 56, 59 ermöglichen es beispielsweise ebenfalls, dass elektrische Energiequellen über den Stecker 35 und den Energiewandler 20 Energie in der Batterie 14 speichern können.
  • Die Verriegelungsleiter 44, 46 sind mit Verriegelungsleitungen 60, 62 elektrisch verbunden. Wie nachstehend erläutert werden wird, kann diese elektrische Verbindung die Kommunikation mit dem Steuerungselement 43 vereinfachen.
  • Die 4 ist eine schematische Ansicht des in den Induktor/Transformator 22 eingesteckten Steckers 35. Wenn er eingesteckt ist, verbinden die elektrischen Leiter 48, 52 die Anschlüsse 31, 33 der primären Spule 28 elektrisch mit Vx bzw. Vm. Die elektrischen Leiter 50, 54 verbinden die Anschlüsse 36, 38 mit Stromleitungen 56 bzw. 58. Die Stromleitungen 56, 58 stellen somit Energie zur Verfügung, die gegenüber der Batterie 14 (1) beispielsweise galvanisch isoliert ist.
  • Die Verriegelungsleiter 44, 46 verbinden das Steuerungselement 43 elektrisch mit den Verriegelungsleitungen 60, 62. Bei alternativen Ausführungsformen kann eine andere Anzahl als zwei Verriegelungsleitungen, beispielsweise vier, vorgesehen sein. Bei der Ausführungsform der 4 können elektrische Geräte mit dem Steuerungselement 43 über diese elektrische Verbindung kommunizieren. Beispielsweise können Kommunikationssignale von dem Steuerungselement 43 über die Verriegelungsleiter 40, 42, die Verriegelungsleitungen 44, 46 und die Verriegelungsleitungen 60, 62 an ein elektrisches Gerät gesendet werden. Ebenso können Kommunikationssignale von einem elektrischen Gerät über die Verriegelungsleitungen 60, 62, die Verriegelungsleitungen 44, 46 und die Verriegelungsanschlüsse 40, 42 an das Steuerungselement 43 gesendet werden. Bei anderen Ausführungsformen kann eine derartige Kommunikation über optische Mittel, beispielsweise Faseroptiken, Infrarot usw. oder über kontaktlosen Elektromagnetismus stattfinden.
  • Die 5 ist eine schematische Ansicht eines Teils eines Induktors/Transformators 122 und eines Steckers 135. Mit Nummern versehene Elemente, die sich um den Faktor 100 unterscheiden, haben ähnliche, jedoch nicht notwendigerweise identische Beschreibungen, z. B. Steuerungselement 43, 143. Eine Spule 164 überbrückt Verriegelungsanschlüsse 140, 142. Eine Spule 166 überbrückt Verriegelungsleiter 144, 146. Von dem Steuerungselement 143 über die Spule 164 gesendete elektrische Signale induzieren elektrische Signale über die Spule 166. In ähnlicher Weise induzieren von beispielsweise einem elektrischen Gerät über die Spule 166 gesendete elektrische Signale elektrische Signale über die Spule 164.
  • Die 6 ist eine schematische Ansicht eines Induktors/Transformators 222 und eines Steckers 235. Ein elektrischer Leiter 264 verbindet eine erste Spule 228 elektrisch mit Vx und einer Stromleitung 256. Ein elektrischer Leiter 254 verbindet eine Stromleitung 258 elektrisch mit einem gemeinsamen Anschluss 266, beispielsweise Erde. Die Stromleitungen 256, 258 stellen somit Energie bereit, die beispielsweise nicht gegenüber der Batterie 214 (nicht dargestellt) isoliert ist.
  • Die 7 ist eine schematische Ansicht eines Induktors/Transformators 322 und eines Steckers 335. Elektrische Leiter 368, 370 verbinden eine primäre Spule 328 elektrisch parallel mit einer sekundären Spule 330.
  • Der Stecker 335 umfasst ein elektronisches Trennelement 372, beispielsweise einen Widerstand mit einem vorbestimmten Widerstandswert, einen Kondensator mit einer vorbestimmten Kapazität usw. Ein Steuerungselement 343 kann ermitteln, welche Art Stecker in den Induktor/Transformator 322 eingesteckt ist, indem beispielsweise ein Signal über Verriegelungsanschlüsse 340, 342 und Verriegelungsleiter 344, 346 gesendet wird und die Spannungsänderung des empfangenen Signals gemessen wird. Beispielsweise kann der Stecker 135 (4) ein elektronisches Trennelement (nicht dargestellt) aufweisen, das beispielsweise zu einem Spannungsabfall von 1 V führt. Der Stecker 235 (6) kann ein elektronisches Trennelement (nicht dargestellt) aufweisen, das beispielsweise zu einem Spannungsabfall von 2 V führt.
  • Die 8 ist eine schematische Ansicht des Induktors/Transformators 322 und eines Steckers 435. Elektrische Leiter 374, 376, 378, 380 verbinden die primäre Spule 328 elektrisch seriell mit der sekundären Spule 330. Ein elektronisches Trennelement 472 umfasst eine aktive Schaltung, die beispielsweise eine Reihe von gepulsten Signalen als Reaktion auf von dem Steuerungselement 343 gesendeten Strom/Signal erzeugt.
  • Die 9 ist eine schematische Ansicht eines Induktors/Transformators 522 und eines Steckers 535. Elektrische Leiter 568, 570 verbinden die primäre Spule 528 elektrisch parallel mit der sekundären Spule 530. Ein Anschlussstift 584 umfasst einen elektrischen Leiter 586. Ein Stromkabel 556 ist über einen elektrischen Leiter 586 elektrisch mit einem Anschluss 582 verbunden. Ein Stromkabel 558 ist über einen elektrischen Leiter 570 elektrisch mit Anschlüssen 533, 538 verbunden. Ein Stromkabel 559 ist über einen elektrischen Leiter 568 mit Anschlüssen 531, 536 elektrisch verbunden. Die Stromkabel 556, 558, 559 liefern daher einen Wechselstrom, der gegenüber der Batterie 514 (nicht dargestellt) nicht isoliert ist.
  • Obwohl einige Ausführungsformen der Erfindung dargestellt und beschrieben wurden, ist es nicht beabsichtigt, dass diese Ausführungsformen alle möglichen Formen der Erfindung darstellen und beschreiben sollen. Der in der Beschreibung verwendete Wortlaut stellt daher erläuternde Begriffe und keine Einschränkung dar und es ist selbstverständlich, dass verschiedene Änderungen vorgenommen werden können, ohne vom Gedanken und Umfang der Erfindung abzuweichen.

Claims (11)

  1. Energieumwandlungssystem für ein Kraftfahrzeug, umfassend: einen Energiewandler (20) zum Aufnehmen von Energie mit einer ersten Spannung (Vx) und zum Bereitstellen von Energie mit einer zweiten, sich von der ersten Spannung um einen vorbestimmten Wert unterscheidenden Spannung (Vy,Vm), wobei der Energiewandler (20) einen elektrisch konfigurierbaren Transformator (22, 222, 322, 522) zum Aufnehmen eines entfernbaren Elektrosteckers (35, 135, 235, 335, 435, 535) umfasst und der entfernbare Elektrostecker (35, 135, 235, 335, 435, 535) den elektrisch konfigurierbaren Transformator (22, 222, 322, 522) elektrisch konfiguriert, wenn er eingesteckt ist, ferner umfassend ein Steuerungselement (43, 243, 343) zum Steuern des Energiewandlers (20), wobei der entfernbare Elektrostecker (35, 135, 235, 335, 435, 535) so konfiguriert ist, dass er dem Steuerungselement (43, 243, 343) gestattet, mit einem elektrischen Gerät zu kommunizieren, das sich entfernt von dem Fahrzeug (12) befindet.
  2. Energieumwandlungssystem für ein Kraftfahrzeug nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der entfernbare Elektrostecker (35, 135, 235, 335, 435, 535) ausgebildet ist, einem entfernt von dem Fahrzeug (12) liegenden elektrischen Verbraucher mindestens einen Teil der empfangenen Energie zur Verfügung zu stellen.
  3. Energieumwandlungssystem für ein Kraftfahrzeug nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der entfernbare Elektrostecker (35, 135, 235, 335, 435, 535) ausgebildet ist, Energie von einer sich entfernt von dem Fahrzeug (12) befindenden Stromquelle aufzunehmen und die aufgenommene Energie dem Energiewandler (20) zuzuführen.
  4. Energieumwandlungssystem für ein Kraftfahrzeug nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der entfernbare Elektrostecker (35, 135, 235, 335, 435, 535) einen Identifikator umfasst und dass das Steuerungselement (43, 243, 343) ausgebildet ist, den Identifikator zu lesen.
  5. Energieumwandlungssystem für ein Kraftfahrzeug nach Patentanspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Identifikator ein passives Element umfasst.
  6. Energieumwandlungssystem für ein Kraftfahrzeug nach Patentanspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Identifikator ein aktives Element umfasst.
  7. Energieumwandlungssystem für ein Kraftfahrzeug nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der entfernbare Elektrostecker (35, 135, 235, 335, 435, 535) ein Kommunikationsmedium umfasst, um Kommunikationen zwischen dem Steuerungselement (43, 243, 343) und dem sich entfernt von dem Fahrzeug (12) befindenden elektrischen Gerät zu übermitteln.
  8. Energieumwandlungssystem für ein Kraftfahrzeug nach Patentanspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Kommunikationsmedium einen oder mehrere elektrische Kontakte umfasst.
  9. Energieumwandlungssystem für ein Kraftfahrzeug nach Patentanspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Kommunikationsmedium eine kontaktlose Kupplung umfasst.
  10. Energieumwandlungssystem für ein Kraftfahrzeug nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Energiewandler (20) einen aktiven Status und einen inaktiven Status hat und dass der Energiewandler (20) den inaktiven Status annimmt, wenn der entfernbare Elektrostecker (35, 135, 235, 335, 435, 535) nicht elektrisch mit dem elektrisch konfigurierbaren Transformator (22, 222, 322, 522) verbunden ist.
  11. Energieumwandlungssystem für ein Kraftfahrzeug nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der entfernbare Elektrostecker (35, 135, 235, 335, 435, 535) den elektrisch konfigurierbaren Transformator (22, 222, 322, 522) konfiguriert, so dass er sich wie ein Induktor verhält.
DE102008044429.4A 2007-08-21 2008-08-13 Energieumwandlungssystem für ein Kraftfahrzeug Expired - Fee Related DE102008044429B4 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US11/842,326 US8004267B2 (en) 2007-08-21 2007-08-21 Power converter system for an automotive vehicle and method for configuring same
US11/842,326 2007-08-21

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102008044429A1 DE102008044429A1 (de) 2009-04-30
DE102008044429B4 true DE102008044429B4 (de) 2015-11-26

Family

ID=39790557

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102008044429.4A Expired - Fee Related DE102008044429B4 (de) 2007-08-21 2008-08-13 Energieumwandlungssystem für ein Kraftfahrzeug

Country Status (5)

Country Link
US (1) US8004267B2 (de)
JP (1) JP5525148B2 (de)
CN (1) CN101373928B (de)
DE (1) DE102008044429B4 (de)
GB (1) GB2452138B (de)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009030092A1 (de) * 2009-06-22 2010-12-30 Rwe Ag Ladekabelstecker für Elektrofahrzeuge
WO2011088442A2 (en) * 2010-01-18 2011-07-21 University Of Delaware Safety connection electrical systems and methods
US9340114B2 (en) 2012-01-23 2016-05-17 Ford Global Technologies, Llc Electric vehicle with transient current management for DC-DC converter
US9315166B2 (en) * 2013-07-12 2016-04-19 Fca Us Llc Techniques for synchronous rectification control of DC-DC converters in electrified vehicles
US9470739B2 (en) 2013-11-12 2016-10-18 Ford Global Technologies, Llc DC link capacitance measurement for electric vehicle drivetrain
FR3059276B1 (fr) * 2016-11-29 2019-12-13 Renault S.A.S Dispositif combine de charge d'une batterie et d'alimentation electrique d'une machine electrique
JP6702214B2 (ja) * 2017-01-31 2020-05-27 トヨタ自動車株式会社 電源装置及び車両
CN108082082B (zh) * 2017-12-27 2021-05-11 深圳市核达中远通电源技术股份有限公司 一种三核控制的车载电源及其保护方法
DE102019112060A1 (de) 2019-05-09 2020-05-14 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Elektrofahrzeug

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3719910A (en) * 1971-10-26 1973-03-06 Westinghouse Electric Corp Electrical inductive apparatus
US20040259436A1 (en) * 2003-06-23 2004-12-23 Carl Su Voltage converter with selectable output voltage levels
JP2005168157A (ja) * 2003-12-02 2005-06-23 Seiko Instruments Inc Ｄｃ−ｄｃコンバータ回路
DE60117129T2 (de) * 2000-03-10 2006-10-26 Power-One, Inc., Camarillo Leistungsversorgung mit zweifachem eingangsbereich, welche zwei in reihe oder arallel geschaltete wandlerelemente mit automatischer leistungsverteilung verwendet
JP2007088957A (ja) * 2005-09-26 2007-04-05 Kddi Corp 電源タップ

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1515701A (en) * 1975-02-19 1978-06-28 Gillette Co Plug for voltage adaptation
US4181389A (en) * 1978-09-13 1980-01-01 General Electric Company Tap changing electrical connector for static trip circuit breakers
EP0409226A3 (en) * 1989-07-21 1993-01-13 Hitachi, Ltd. Power supply control system
JPH0425181U (de) * 1990-06-22 1992-02-28
JPH05300730A (ja) * 1992-04-16 1993-11-12 Hitachi Ltd スイッチング電源装置
US5832049A (en) * 1995-03-22 1998-11-03 Metro; Bernard J. Electric circuit for selectively processing electrical signals
US5684689A (en) * 1996-06-19 1997-11-04 Advanced Mobile Solutions, Inc. Interchangeable plug power supply with automatically adjusting input voltage receiving mechanism
US6283775B1 (en) * 1999-08-31 2001-09-04 3Com Corporation Electrical connector with automatic switching between multiple devices
JP4164996B2 (ja) * 2000-01-05 2008-10-15 日産自動車株式会社 電力マネジメントシステム
FR2806541B1 (fr) * 2000-03-14 2002-05-31 Fci France Connecteur muni de contacts configurables
US6222443B1 (en) * 2000-04-24 2001-04-24 Robert D. Beeson Quick reliable power and/or data transfer system between tow vehicle and trailer via hitch and hitch receiver coupling
US6724100B1 (en) * 2000-09-08 2004-04-20 Ford Motor Company HEV charger/generator unit
JP2002209302A (ja) * 2001-01-12 2002-07-26 Nissan Motor Co Ltd 電気自動車用電源装置及び該電源装置に用いられる直流電圧変換回路
DE10106173C1 (de) * 2001-02-10 2002-04-18 Bosch Gmbh Robert Anordnung zur Übertragung von Energie und/oder Daten zwischen Fahrzeugkarosserie und einem herausnehmbaren Teil
JP2003116276A (ja) * 2001-10-05 2003-04-18 Toyota Motor Corp 電圧変換装置
US7028202B2 (en) * 2002-07-24 2006-04-11 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Power adapter identification
JP2004201400A (ja) * 2002-12-18 2004-07-15 Toyota Motor Corp リアクトル装置
JP2006320072A (ja) * 2005-05-11 2006-11-24 Toyota Motor Corp 交流電圧出力装置
US7279640B2 (en) * 2005-05-11 2007-10-09 Novel Concepts, Inc. Wiring harness
JP4715466B2 (ja) * 2005-11-24 2011-07-06 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド自動車

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3719910A (en) * 1971-10-26 1973-03-06 Westinghouse Electric Corp Electrical inductive apparatus
DE60117129T2 (de) * 2000-03-10 2006-10-26 Power-One, Inc., Camarillo Leistungsversorgung mit zweifachem eingangsbereich, welche zwei in reihe oder arallel geschaltete wandlerelemente mit automatischer leistungsverteilung verwendet
US20040259436A1 (en) * 2003-06-23 2004-12-23 Carl Su Voltage converter with selectable output voltage levels
JP2005168157A (ja) * 2003-12-02 2005-06-23 Seiko Instruments Inc Ｄｃ−ｄｃコンバータ回路
JP2007088957A (ja) * 2005-09-26 2007-04-05 Kddi Corp 電源タップ

Also Published As

Publication number Publication date
DE102008044429A1 (de) 2009-04-30
CN101373928A (zh) 2009-02-25
US8004267B2 (en) 2011-08-23
GB2452138B (en) 2011-11-09
JP5525148B2 (ja) 2014-06-18
JP2009050154A (ja) 2009-03-05
GB2452138A (en) 2009-02-25
CN101373928B (zh) 2014-05-28
US20090052213A1 (en) 2009-02-26
GB0814602D0 (en) 2008-09-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102008044429B4 (de) Energieumwandlungssystem für ein Kraftfahrzeug
EP2699446B1 (de) Fahrzeugladevorrichtung
DE102010028626A1 (de) Stromaufladevorrichtung für ein Elektrofahrzeug
DE102017009352A1 (de) Energiekoppler zum elektrischen Koppeln von elektrischen Bordnetzen und Verfahren zum elektrischen Koppeln von elektrischen Bordnetzen
DE102017106901B3 (de) Elektronisches Kommunikationsgerät, insbesondere Power-over-Ethernet-Endgerät, sowie Zusatzplatine
EP2912525B1 (de) Bussystem mit wechselspannungsversorgung
DE112019003527T5 (de) Hochspannungsfilter und leistungsumsetzungsvorrichtung
DE102018205063B4 (de) Leistungselektronikmodul und Fahrzeugbordnetz
EP1847009A1 (de) Schaltnetzteil mit vom betriebszustand des leistungsteils unabhängiger versorgung von einrichtungen
DE102017214024A1 (de) Wechselspannungsadapter für ein Kraftfahrzeug
EP3053257B1 (de) Gleichspannungswandler und verfahren zum ansteuern eines gleichspannungswandlers
DE102013002080A1 (de) Elektrische Konvertierungseinrichtung für ein Elektro- oder Hybridfahrzeug
DE102021211686A1 (de) Filterschaltung für ein elektrisches Antriebssystem und elektrisches Antriebssystem
WO2017148602A1 (de) Spannungswandler und elektrisches antriebssystem mit einem spannungswandler
EP1252698B1 (de) Inhärent kurzschlussfestes stromverteilungssystem
EP1495525A2 (de) Vorrichtung zur induktiven übertragung elektrischer energie
DE102016014530B4 (de) Elektrische Leistungsverteilung
DE102019209654A1 (de) Fahrzeugbordnetz
DE102009039579A1 (de) Gleichspannungswandler-Anordnung für ein Kraftfahrzeug
EP3334025A1 (de) Hilfsversorgung für ein schaltnetzteil
DE102017214040A1 (de) Elektrisches Verbindungskabel
EP2601736B1 (de) Mehrphasiger energiewandler zum ausgeben elektrischer energie
DE102023107716A1 (de) Transformator, Schaltungsanordnung mit Transformator und Ladestation mit Transformator
WO2024184192A1 (de) Anordnung aus einem netzteil und mindestens einem puffermodul
WO2011047855A1 (de) Schaltungsanordnung zur galvanischen trennung

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8125 Change of the main classification

Ipc: H02M 1/00 AFI20080813BHDE

8128 New person/name/address of the agent

Representative=s name: WABLAT-LANGE-KARTHAUS, 14129 BERLIN

R016 Response to examination communication
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final
R082 Change of representative

Representative=s name: ETL IP PATENT- UND RECHTSANWALTSGESELLSCHAFT M, DE

Representative=s name: ETL WABLAT & KOLLEGEN PATENT- UND RECHTSANWALT, DE

R082 Change of representative

Representative=s name: ETL IP PATENTANWALTSGESELLSCHAFT MBH, DE

Representative=s name: ETL IP PATENT- UND RECHTSANWALTSGESELLSCHAFT M, DE

R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee