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Die Erfindung betrifft eine elektrische Schaltungsanordnung, aufweisend wenigstens eine Energiespeicheranordnung, umfassend wenigstens einen aus mehreren ersten Speicherelementen gebildeten ersten Energiespeicher und wenigstens einen aus mehreren zweiten Speicherelementen gebildeten, zu dem ersten Energiespeicher parallel geschalteten zweiten Energiespeicher, wenigstens einen elektrische Energie verbrauchenden Hochleistungsverbraucher, welcher an den ersten Energiespeicher angeschlossen und über den ersten Energiespeicher mit elektrischer Energie versorgbar oder versorgt ist oder an den zweiten Energiespeicher angeschlossen und über den zweiten Energiespeicher mit elektrischer Energie versorgbar oder versorgt ist, sowie wenigstens ein zwischen den ersten Energiespeicher und den zweiten Energiespeicher geschaltetes elektrisches Schaltmittel.
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Derartige elektrische Schaltungsanordnungen sind an und für sich, insbesondere aus dem Bereich der Kraftfahrzeugtechnik in der Ausführung als kraftfahrzeugseitiges Bordnetz oder Teil eines kraftfahrzeugseitigen Bordnetzes, bekannt. Der technische Vorteil solcher elektrischer Schaltungsanordnungen liegt beispielsweise darin, dass der Betrieb entsprechender elektrische Energie verbrauchender elektrischer Hochleistungsverbraucher, wie z. B. elektrischer Verdichter, durch eine Zuordnung dieser zu einem einem ersten Energiespeicher parallel geschalteten zweiten Energiespeicher keine oder nur geringfügig negativen Auswirkungen auf die übrige elektrische Schaltungsanordnung und somit insbesondere auf den Betrieb weiterer mit dieser elektrisch verbundenen elektrische Energie verbrauchender Verbraucher hervorruft.
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Üblicherweise sind die der der elektrischen Schaltungsanordnung zugehörigen Energiespeicheranordnung zugehörigen ersten und zweiten Energiespeicher jeweils aus auf Blei basierenden, auch als Bleizellen zu bezeichnenden Speicherelementen, das heißt als wiederaufladbare Bleibatterien bzw. Bleiakkumulatoren, gebildet.
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Hierbei ist es problematisch, dass, bei der Verwendung entsprechender aus auf Blei basierenden Speicherelementen gebildeter erster und zweiter Energiespeicher, durch die Inbetriebnahme entsprechender elektrischer Hochleistungsverbraucher infolge des hohen elektrischen Innenwiderstands der jeweiligen ersten und zweiten Energiespeicher üblicherweise ein deutlicher Abfall ihrer elektrischen Spannung und in der Folge der Energiespeicheranordnung insgesamt zu verzeichnen ist.
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Der vorliegenden Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine demgegenüber verbesserte elektrische Schaltungsanordnung anzugeben.
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Das Problem wird erfindungsgemäß durch eine elektrische Schaltungsanordnung der eingangs genannten Art gelöst, welche sich dadurch auszeichnet, dass wenigstens eines der den zweiten Energiespeicher bildenden zweiten Speicherelemente auf Basis von Lithium gebildet ist.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Idee zugrunde, deno zweiten Energiespeicher als reinen Lithium-Energiespeicher oder gemischten Lithium-Energiespeicher auszubilden. Demnach ist mindestens eines der den zweiten Energiespeicher bildenden zweiten Speicherelemente auf Basis von Lithium gebildet, liegt also als auf Lithium basierendes Speicherelement bzw. als Lithiumzelle vor.
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Reine Lithium-Energiespeicher, bei welchen jedes diese bildendes zweites Speicherelement auf Lithium basiert, sowie gemischte Lithium-Energiespeicher, bei welchen nur wenigstens ein diese bildendes zweites Speicherelement auf Lithium basiert und weitere diese bildende zweite Speicherelemente auf anderen chemischen Elementen und/oder chemischen Verbindungen basieren, weisen im Gegensatz zu aus auf Blei basierenden Speicherelementen gebildeten Energiespeichern ein im Vergleich deutlich geringeres Hystereseverhalten und somit eine höhere elektrische Stabilität, insbesondere gegenüber dem oben beschriebenen deutlichen Abfall der elektrischen Spannung bei Inbetriebnahme oder Betrieb entsprechender elektrischer Hochleistungsverbraucher auf.
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Die erfindungsgemäße elektrische Schaltungsanordnung kann derart konfiguriert sein, dass wenigstens ein entsprechender elektrische Energie verbrauchender elektrischer Hochleistungsverbraucher an den ersten Energiespeicher angeschlossen ist und über diesen mit elektrischer Energie versorgt ist. Alternativ ist es möglich, dass wenigstens ein entsprechender elektrische Energie verbrauchender elektrischer Hochleistungsverbraucher an den zweiten Energiespeicher angeschlossen ist und über diesen mit elektrischer Energie versorgt ist.
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Im ersten Fall kann bei Inbetriebnahme oder Betrieb des an den ersten Energiespeicher angeschlossenen elektrischen Hochleistungsverbrauchers weiterhin ein deutlicher Abfall der elektrischen Spannung des ersten Energiespeichers auftreten. Allerdings ist es, wie im Weiteren noch erläutert wird, möglich, dass sich der Spannungsabfall nicht negativ auf den zweiten Energiespeicher auswirkt, da durch geeignetes Betätigen bzw. Schalten des zwischen den ersten und den zweiten Energiespeicher geschalteten elektrischen Schaltmittels eine elektrische Trennung bzw. Entkopplung des zweiten Energiespeichers von dem ersten Energiespeicher möglich ist.
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Im zweiten Fall kann bei Inbetriebnahme oder Betrieb des an den zweiten Energiespeicher angeschlossenen elektrischen Hochleistungsverbrauchers gegebenenfalls ebenso ein Abfall der elektrischen Spannung des zweiten Energiespeichers auftreten. Dabei ist zu beachten, dass der Abfall der elektrischen Spannung des zweiten, aus wenigstens einem auf Lithium basierenden Speicherelement gebildeten Energiespeichers bei Inbetriebnahme oder Betrieb des an den zweiten angeschlossenen elektrischen Hochleistungsverbrauchers üblicherweise geringer ausfällt als bei herkömmlichen, insbesondere aus auf Blei basierenden Speicherelementen gebildeten Energiespeichern. Dies begründet sich insbesondere durch das im Vergleich höhere Spannungsniveau von aus auf Lithium basierenden Speicherelementen gebildeten Energiespeichern im Vergleich zu aus auf Blei oder anderen chemischen Elementen als Lithium basierenden Speicherelementen gebildeten Energiespeichern.
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Analog zu dem ersten Fall ist es hier möglich, dass sich der Spannungsabfall nicht negativ auf den ersten Energiespeicher auswirkt, da durch geeignetes Betätigen bzw. Schalten des zwischen den ersten und den zweiten Energiespeicher geschalteten elektrischen Schaltmittels eine elektrische Trennung bzw. Entkopplung des zweiten Energiespeichers von dem ersten Energiespeicher erfolgen kann.
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Grundsätzlich können in beiden Fällen, jeweils mehrere elektrische Hochleistungsverbraucher an den ersten oder zweiten Energiespeicher angeschlossen und somit je nachdem über den ersten oder zweiten Energiespeicher mit elektrischer Energie versorgt werden. Allerdings ist es bevorzugt, dass, wenn nur ein elektrischer Hochleistungsverbraucher vorhanden ist, die in dem zweiten Fall beschriebene Variante, das heißt ein Anschluss des elektrischen Hochleistungsverbrauchers an den zweiten Energiespeicher und entsprechend eine elektrische Energie Versorgung des elektrischen Hochleistungsverbrauchers über den zweiten Energiespeicher vorzusehen ist.
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Unter einem entsprechenden elektrische Energie verbrauchenden elektrischen Hochleistungsverbraucher ist allgemein ein elektrischer Verbraucher mit einer besonders hohen elektrischen Leistungsaufnahme, das heißt insbesondere im Vergleich zu der elektrischen Leistungsaufnahme anderer, entsprechende Bestandteile der erfindungsgemäßen elektrischen Schaltungsanordnung bildender elektrischer Verbraucher zu verstehen. Die elektrische Leistungsaufnahme entsprechender elektrischer Hochleistungsverbraucher kann beispielsweise mindestens 1 kW betragen.
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Insbesondere kann, sofern die elektrische Schaltungsanordnung in einem Kraftfahrzeug vorgesehen ist, unter einem elektrischen Hochleistungsverbraucher jedweder, die vorgenannten Kriterien erfüllende elektrische Hochleistungsverbraucher verstanden werden. Hiervon können jedoch Anlassvorrichtungen zum Anlassen eines Antriebsaggregats des Kraftfahrzeugs ausgenommen werden.
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Grundsätzlich ist es denkbar, dass die elektrische Schaltungsanordnung in wenigstens zwei Abschnitte unterteilt ist, wobei der erste Energiespeicher in einem ersten Abschnitt und der zweite Energiespeicher in einem zweiten Abschnitt angeordnet ist. Mithin kann der wenigstens eine elektrische Hochleistungsverbraucher je nachdem, über welchen Energiespeicher er mit elektrischer Energie versorgt ist, in dem ersten oder zweiten Abschnitt angeordnet sein. Der den zweiten Energiespeicher umfassende zweite Abschnitt der elektrischen Schaltungsanordnung weist sonach im Vergleich zu dem den ersten Energiespeicher umfassenden ersten Abschnitt der elektrischen Schaltungsanordnung eine in elektrischer Hinsicht größere Stabilität auf, da der aus wenigstens einem auf Lithium basierenden zweiten Speicherelement gebildete zweite Energiespeicher gemäß obigen Ausführungen im Falle der Inbetriebnahme oder des Betriebs eines an diesen und über diesen mit elektrischer Energie versorgten elektrischen Hochleistungsverbrauchers einen im Vergleich zu dem ersten Energiespeicher geringfügigeren Abfall der elektrischen Spannung aufweist.
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In bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung ist der zweite Energiespeicher aus drei zweiten Speicherelementen basierend auf Lithium und einem zweiten Speicherelement basierend auf Lithium-Titanat oder drei zweiten Speicherelementen basierend auf Lithium und zwei zweiten Speicherelementen basierend auf einer Nickelmetallhydrid-Verbindung oder drei zweiten Speicherelementen basierend auf Lithium-Titanat und zwei zweiten Speicherelementen basierend auf einer Lithium-Eisen-Phosphat-Verbindung oder vier zweiten Speicherelementen basierend auf Lithium-Titanat und einem zweiten Speicherelement basierend auf Lithium oder sechs zweiten Speicherelementen basierend auf Lithium-Titanat oder einem zweiten Speicherelement basierend auf Lithium-Titanat und drei zweiten Speicherelementen basierend auf einer Lithium-Cobalt-Mangan-Nickel-Verbindung (so genannter NMC-Speicherelemente bzw. NMC-Zellen) gebildet. Durch die konkrete Anzahl der den zweiten Energiespeicher bildenden zweiten Speicherelemente kann Einfluss auf dessen Innenwiderstand genommen, das heißt dessen Innenwiderstand eingestellt werden, wobei der Grundsatz gilt, dass eine geringere Anzahl an (zweiten) Speicherelementen im Vergleich zu einer höheren Anzahl an (zweiten Speicherelementen zu einem geringeren Innenwiderstand des zweiten Energiespeichers führt. Gleichermaßen kann eine geringere Anzahl an den zweiten Energiespeicher bildenden zweiten Speicherelementen auch im Hinblick auf Kostenaspekte vorteilhaft sein. Die den zweiten Energiespeicher bildenden zweiten Speicherelemente sind üblicherweise in Serie geschaltet.
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Die den ersten Energiespeicher bildenden ersten Speicherelemente basieren vorzugsweise auf Blei oder Bleiverbindungen.
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Bei vorgenannten Konfigurationen des zweiten Energiespeichers bzw. der den zweiten Energiespeicher bildenden zweiten Speicherelemente wird von einem die erfindungsgemäße elektrische Schaltungsanordnung und somit die erfindungsgemäße Energiespeicheranordnung aufnehmenden 14 Volt-Netz, das heißt insbesondere einem 14 Volt-Bordnetz, ausgegangen. Im Falle einer Auslegung der erfindungsgemäßen elektrischen Schaltungsanordnung und somit der erfindungsgemäßen Energiespeicheranordnung für ein 24 Volt-Netz bzw. 24 Volt-Bordnetz verdoppelt sich die jeweilige Anzahl der oben angegebenen, den zweiten Energiespeicher bildenden zweiten Speicherelemente, wobei die Kombinationsmöglichkeiten der verschiedenen zweiten Speicherelementtypen gleich bleiben.
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Es ist möglich, dass der zweite Energiespeicher zusätzlich zu den mehreren zweiten Speicherelementen wenigstens einen Kondensator, insbesondere einen Doppelschichtkondensator, umfasst. Doppelschichtkondensatoren weisen typischerweise zwei Elektroden auf, zwischen welchen sich ein elektrisch leitfähiger Elektrolyt befindet. Nach Anlegen einer elektrischen Spannung sammeln sich an den Elektroden Ionen des Elektrolyten umgekehrter Polarität. Es bildet sich eine Ladungsträgerschicht aus unbeweglichen Ladungsträgern. Die Elektroden mit der Ladungsträgerschicht als Dielektrikum verhalten sich wie zwei Kondensatoren, die über den Elektrolyten in Serie geschaltet sind.
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Sie speichern die Energie im Gegensatz zu elektrochemischen Energiespeichern elektrostatisch. Doppelschichtkondensatoren weisen in der Regel kleine Innenwiderstände und eine hohe Anzahl an möglichen Lade- bzw. Entladezyklen auf. Mithin kann derart das Eigenschaftsprofil des zweiten Energiespeichers, insbesondere im Hinblick auf einen geringen Innenwiderstand, verbessert werden.
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Eine besonders bevorzugte Ausführungsform des zweiten Energiespeichers umfasst drei zweite Speicherelemente basierend auf einer Lithium-Cobalt-Mangan-Nickel-Verbindung, d. h. drei jeweils als NMC-Speicherelement ausgebildete zweite Speicherelemente und wenigstens einen, insbesondere als Doppelschichtkondensator ausgebildeten, Kondensator.
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Vorteilhaft ist der Kondensator im Sinne eines weiteren zweiten Speicherelements zu den den zweiten Energiespeicher bildenden zweiten Speicherelementen in Serie geschaltet. Derart kann die Nennspannung des zweiten Energiespeichers weiter erhöht werden. Selbstverständlich ist es auch denkbar, den den zweiten Energiespeicher bildenden zweiten Speicherelementen mehr als einen Kondensator in Serie nachzuschalten. Gleichermaßen ist auch eine Parallelschaltung wenigstens eines Kondensators zu den den zweiten Energiespeicher bildenden zweiten Speicherelementen denkbar.
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Vorteilhaft umfasst die elektrische Schaltungsanordnung eine mit dem elektrischen Schaltmittel und dem elektrischen Hochleistungsverbraucher kommunizierende Steuereinrichtung, wobei die Steuereinrichtung zur Ermittlung einer den Betriebszustand des elektrischen Hochleistungsverbrauchers anzeigenden Information und unter Berücksichtigung der den Betriebszustand des Hochleistungsverbrauchers anzeigenden Information zur Betätigung bzw. Ansteuerung des elektrischen Schaltmittels ausgebildet ist. Mithin ist es möglich, das elektrische Schaltmittel in Abhängigkeit des Betriebszustandes des wenigstens einen elektrischen Hochleistungsverbrauchers zu betätigen, das heißt elektrisch zu Schalten. Dabei ist es insbesondere vorteilhaft, das elektrische Schaltmittel zu öffnen und derart die elektrische Verbindung zwischen dem ersten Energiespeicher und dem zweiten Energiespeicher zu trennen, wenn die den Betriebszustand des elektrischen Hochleistungsverbrauchers anzeigende Information angibt, dass der elektrische Hochleistungsverbraucher in Betrieb genommen wird oder bereits in Betrieb genommen ist. Derart kann verhindert werden, dass der Abfall der elektrischen Spannung desjenigen Energiespeichers, an den der elektrische Hochleistungsverbraucher angeschlossen ist, sich auf den hierzu parallel geschalteten anderen Energiespeicher auswirkt und dort ebenso zu einem Abfall der elektrischen Spannung führt. Selbstverständlich kann die Steuereinrichtung auch mit mehreren elektrischen Hochleistungsverbrauchern kommunizieren und entsprechend individuelle, den Betriebszustand anzeigende Informationen auch für mehrere elektrische Hochleistungsverbraucher ermitteln.
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Es ist zweckmäßig, wenn zwischen dem ersten und dem zweiten Energiespeicher wenigstens eine Diode, insbesondere eine Quasidiode, geschaltet ist. Die Durchlassrichtung der Diode ist bevorzugt in Richtung des ersten Energiespeichers, d. h. über den zweiten Energiespeicher kann Energie (Strom) in Richtung des ersten Energiespeichers fließen. Entsprechend Isst die Diode keinen Energiefluss (Stromfluss) von dem ersten Energiespeicher in Richtung des zweiten Energiespeichers zu (Sperrrichtung der Diode). In bestimmten Fällen kann es vorgesehen sein, die Diode zumindest zeitweise zu überbrücken und derart einen Energiefluss (Stromfluss) auch in Richtung des zweiten Energiespeichers zu ermöglichen. Die Überbrückung der Diode kann insbesondere über das zwischen den ersten und den zweiten Energiespeicher geschaltete elektrische Schaltmittel erfolgen.
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Der elektrische Hochleistungsverbraucher kann beispielsweise als ein elektrischer, das heißt elektrisch antreibbarer bzw. angetriebener Turbolader bzw. als Turbolader dienender elektrischer, das heißt elektrisch antreibbarer Verdichter eines Kraftfahrzeugs ausgebildet sein. Denkbar ist es auch, dass der elektrische Hochleistungsverbraucher als eine Lenkvorgänge unterstützende, elektrisch betriebene Lenkvorrichtung, insbesondere als Lenkassistenzsystem, eines Kraftfahrzeugs oder eine elektrisch betriebene Bremsvorrichtung, insbesondere als Bremsassistenzsystem, eines Kraftfahrzeugs ausgebildet sein kann. Daneben kann der oder ein elektrischer Hochleistungsverbraucher auch als Multimediaeinrichtung oder Leuchtmittel einer, insbesondere kraftfahrzeugseitigen, Außenbeleuchtungsvorrichtung ausgebildet sein. Die vorstehende Aufzählung möglicher Ausführungsformen eines entsprechenden elektrischen Hochleistungsverbrauchers ist nicht abschließend.
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Das elektrische Schaltmittel kann wenigstens einen Transistor, insbesondere einen MOS-FET-Transistor, umfassen oder als solcher ausgebildet sein. Transistoren sind als elektrische Schaltmittel bekannt und erlauben ein rein elektrisches und insbesondere ohne mechanische Bewegungen auskommendes Schalten, das heißt Öffnen und Schließen einer elektrischen Verbindung. Hierbei hat sich die Verwendung so genannter Metall-Oxid-Halbleiter Feldeffekttransistoren (MOS-FET-Transistoren) als besonders geeignet erwiesen.
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Die elektrische Schaltungsanordnung kann einen Teil eines Bordnetzes eines Kraftfahrzeugs bilden, wobei das Bordnetz wenigstens einen Generator, insbesondere zum Laden des ersten Energiespeichers und des zweiten Energiespeichers, und wenigstens einen elektrische Energie verbrauchenden, mit der Energiespeicheranordnung verbundenen oder verbindbaren elektrischen Verbraucher umfasst. Der hier genannte elektrische Verbraucher kann selbst als Hochleistungsverbraucher oder sonstiger Verbraucher vorliegen.
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Hierbei ist es bevorzugt, dass der erste Energiespeicher mit dem Generator verbunden ist. Das heißt es ergibt sich ausgehend von dem elektrischen Generator, abgesehen von weiteren Bestandteilen der elektrischen Schaltungsanordnung, eine schaltungstechnische Anordnung von Generator – erster Energiespeicher – elektrisches Schaltmittel – zweiter Energiespeicher.
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Grundsätzlich kann die erfindungsgemäße elektrische Schaltungsanordnung abgesehen von der Verwendung als Teil eines Bordnetzes eines Kraftfahrzeugs selbstverständlich auch in anderen Bereichen der Technik einsetzbar sein.
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Die Erfindung betrifft zusätzlich ein Kraftfahrzeug, umfassend wenigstens eine elektrische Schaltungsanordnung. Die elektrische Schaltungsanordnung kann hierbei als Teil eines kraftfahrzeugseitigen Bordnetzes ausgebildet sein. Bezüglich der elektrischen Schaltungsanordnung gelten die vorstehenden Ausführungen analog.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispielen sowie anhand der Zeichnung, wobei:
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1 eine Prinzipdarstellung eines Ausschnitts aus einem Bordnetz eines Kraftfahrzeugs gemäß einer ersten beispielhaften Ausführungsform der Erfindung; und
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2 eine Prinzipdarstellung eines Ausschnitts aus einem Bordnetz eines Kraftfahrzeugs gemäß einer zweiten beispielhaften Ausführungsform der Erfindung zeigt.
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1 zeigt eine Prinzipdarstellung eines Ausschnitts aus einem 14 Volt-Bordnetzes 1 eines Kraftfahrzeugs 2 gemäß einer ersten beispielhaften Ausführungsform der Erfindung. Dem Bordnetz 1 ist eine eine Energiespeicheranordnung 3 aufweisende elektrische Schaltungsanordnung 4 zugehörig. Ferner weist das Bordnetz 1 einen Generator 5, einen Anlasser 6 zum Anlassen eines, insbesondere als Verbrennungsmotor des Kraftfahrzeugs 2 ausgebildeten, Antriebsaggregats sowie wenigstens einen bei Inbetriebnahme oder im Betrieb elektrische Energie bzw. Strom verbrauchender Verbraucher 7, beispielsweise in Form eines Leuchtmittels als Teil einer Innenraumbeleuchtung des Kraftfahrzeugs 2, auf.
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Ferner ist beispielhaft ein elektrische Energie verbrauchender elektrischer Hochleistungsverbraucher 8 in das Bordnetz 1 geschaltet und somit Teil der elektrischen Schaltungsanordnung 4. Der elektrische Hochleistungsverbraucher 8 liegt als elektrisch antreibbarer oder angetriebener Turbolader bzw. elektrisch antreibbarer oder angetriebener Verdichter vor und ist sonach seiner Funktion nach dem Antriebsaggregat des Kraftfahrzeugs 2 zugeordnet. Die elektrische Leistungsaufnahme des elektrischen Hochleistungsverbrauchers 8 ist deutlich höher als die elektrische Leistungsaufnahme des elektrischen Verbrauchers 7 und beträgt mindestens 1 kW, insbesondere mindestens 2 kW.
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Die Energiespeicheranordnung 3 umfasst zwei parallel geschaltete wiederaufladbare Energiespeicher 9, 10. Der erste Energiespeicher 9 ist dabei als Bleibatterie ausgebildet, das heißt er umfasst mehrere auf Blei basierende erste Speicherelemente 11, welche auch als Zellen bezeichnet werden können. Der zweite Energiespeicher 10 umfasst mehrere auf Lithium basierende zweite Speicherelemente 12, welche auch als Zellen bezeichnet werden können.
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Der zweite Energiespeicher 10 umfasst beispielsweise drei zweite Speicherelemente 12 basierend auf einer Lithium-Cobalt-Mangan-Nickel-Verbindung, d. h. drei jeweils als NMC-Speicherelement ausgebildete zweite Speicherelemente 12. Die zweiten Speicherelemente 12 sind in Serie geschaltet.
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Ersichtlich umfasst der zweite Energiespeicher 10 zusätzlich einen Kondensator 13, insbesondere einen Doppelschichtkondensator, welcher parallel zu den den zweiten Energiespeicher 10 bildenden zweiten Speicherelementen 12 geschaltet ist.
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Mithin umfasst die Gesamtkonfiguration des zweiten Energiespeichers 10 drei zweite Speicherelemente 12 basierend auf einer Lithium-Cobalt-Mangan-Nickel-Verbindung, zu welchen ein Doppelschichtkondensator parallel geschaltet ist.
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Die die Energiespeicheranordnung 3 bildenden Energiespeicher 9, 10 sind über ein elektrisches Schaltmittel 14, insbesondere in Form eines MOS-FET-Transistors, elektrisch voneinander trennbar. Das elektrische Schaltmittel 14 ist über eine diesem zugeordnete Steuereinrichtung 15 ansteuerbar bzw. elektrisch schaltbar.
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Zwischen den ersten und den zweiten Energiespeicher 9, 10 ist ferner eine, insbesondere als Quasidiode ausgebildete, Diode 18 geschaltet. Die Diode 18 lässt nur einen Energie- bzw. Stromfluss von dem zweiten Energiespeicher 10 in Richtung des ersten Energiespeichers 9 zu (Durchlassrichtung der Diode 18).
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Bei der in 1 gezeigten Ausführungsform ist der elektrische Hochleistungsverbraucher 8 an den zweiten Energiespeicher 10 angeschlossen und wird über diesen mit elektrischer Energie versorgt. Die Inbetriebnahme oder der Betrieb des elektrischen Hochleistungsverbrauchers 8 wird dabei über die mit diesem bzw. einer entsprechenden diesem zugehörigen Steuereinrichtung kommunizierende Steuereinrichtung 15 überwacht. Insbesondere ist die Steuereinrichtung 15 zur Ermittlung einer den Betriebszustand des elektrischen Hochleistungsverbrauchers 8 anzeigenden Information ausgebildet. Sofern diese Information angibt, dass der elektrische Hochleistungsverbraucher 8 in Betrieb genommen wird oder in Betrieb ist, steuert die Steuereinrichtung 15 das elektrische Schaltmittel 14 derart an, dass der Energiefluss zwischen dem zweiten Energiespeicher 10 und dem ersten Energiespeicher 9 unterbrochen wird, mithin die beiden Energiespeicher 9, 10 elektrisch voneinander getrennt werden. Derart ist es möglich, dass der durch die Inbetriebnahme respektive den Betrieb des elektrischen Hochleistungsverbrauchers 8 bedingte Abfall der elektrischen Spannung des zweiten Energiespeichers 10 sich nicht negativ auf den ersten Energiespeicher 8 auswirkt.
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Ohne das Öffnen des elektrischen Schaltmittels 14 würde der durch die Inbetriebnahme respektive den Betrieb des elektrischen Hochleistungsverbrauchers 8, welcher für den Betrieb üblicherweise schlagartig eine maximale elektrische Leistungsaufnahme benötigt, bedingte Abfall der elektrischen Spannung des zweiten Energiespeichers 10 auch zu einem Abfall der elektrischen Spannung des ersten Energiespeicher 9 führen, was durch das seitens der Steuereinrichtung 15 durchgeführte Schalten des elektrischen Schaltmittels verhindert werden kann. Derart kann die elektrische Stabilität der elektrischen Schaltungsanordnung 4 sowie des Bordnetzes 1 insgesamt verbessert werden.
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Es ist möglich, dass die elektrische Schaltungsanordnung 4 und insbesondere die dieser zugehörige Energiespeicheranordnung 3 in zwei Abschnitte 16, 17 unterteilt ist. Ersichtlich ist der erste Energiespeicher 9 dabei einem ersten Teil 16 und der zweite Energiespeicher 10 einem zweiten Teil 17 zugeordnet. Mit anderen Worten lässt sich das Bordnetz 1 derart in eine, den ersten Abschnitt 16 und somit den ersten Energiespeicher 9 umfassende instabile Seite und eine den zweiten Abschnitt 17 und somit den zweiten Energiespeicher 10 umfassende stabile Seite unterteilen.
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Mithin können der erste, den ersten Energiespeicher 9 umfassende Abschnitt 16 und der zweite, den zweiten Energiespeicher 10 umfassende Abschnitt 17 über eine entsprechende Betätigung bzw. Ansteuerung des elektrischen Schaltmittels 14 beispielsweise während der Inbetriebnahme oder während dem Betrieb des elektrischen Hochleistungsverbrauchers 8 zeitweise elektrisch voneinander entkoppelt werden.
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2 zeigt eine Prinzipdarstellung eines Ausschnitts aus einem Bordnetz 1 eines Kraftfahrzeugs 2 gemäß einer zweiten beispielhaften Ausführungsform der Erfindung. Im Unterschied zu der in 1 gezeigten Ausführungsform ist der elektrische Hochleistungsverbraucher 8 in Form des elektrisch antreibbaren Turboladers bzw. elektrisch antreibbaren Verdichters nunmehr nicht an den zweiten Energiespeicher 10, sondern an den ersten Energiespeicher 9 angeschlossen und wird über diesen mit elektrischer Energie versorgt. Mithin ist der elektrische Hochleistungsverbraucher 8 hier Teil des ersten Abschnitts 16 der elektrischen Schaltungsanordnung 4 respektive der Energiespeicheranordnung 3, das heißt der elektrische Hochleistungsverbraucher 8 ist auf der instabilen Seite des Bordnetzes 1 angeordnet. Ersichtlich sind auf dieser Seite weitere elektrische Hochleistungsverbraucher 8 angeordnet und sonach an dem ersten Energiespeicher 9 angeschlossen und über den ersten Energiespeicher 9 mit elektrischer Energie versorgt (vgl. z. B. die ebenso als elektrischen Hochleistungsverbraucher 8 zu erachtende Anlassvorrichtung 6).
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Ferner sind auf dieser Seite weitere Verbraucher 7, welche jedoch keine elektrischen Hochleistungsverbraucher sind, angeordnet. Auch auf der durch den zweiten Abschnitt 17 der elektrischen Schaltungsanordnung 4 respektive der Energiespeicheranordnung 3 gegebenen stabilen Seite des Bordnetzes 1 sind Verbraucher 7, welche keine elektrischen Hochleistungsverbraucher sind, angeordnet.
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Bei der in 2 gezeigten beispielhaften Ausführungsform erfolgt, z. B. wenn der elektrische Hochleistungsverbraucher 8 in Form des elektrisch betreibbaren Turboladers in Betrieb genommen wird, auf Basis der seitens der Steuereinrichtung 15 ermittelten, den Betriebszustand des Turboladers anzeigenden Information ein Ansteuern, das heißt Öffnen des elektrischen Schaltmittels 14, so dass der hierbei in dem ersten Abschnitt 16 der elektrischen Schaltungsanordnung 4, das heißt auf der instabilen Seite des Bordnetzes 1 hervorgerufene Abfall der elektrischen Spannung sich nicht auf den zweiten Abschnitt 17 der elektrischen Schaltungsanordnung 4 auswirken kann.
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Gleiches gilt für die Inbetriebnahme respektive den Betrieb des als Anlassvorrichtung 6 ausgebildeten elektrischen Hochleistungsverbrauchers 8. Auswirkungen des übliche beim Anlassen bzw. Wiederanlassen des, insbesondere als Verbrennungsmotor, ausgebildeten Antriebsaggregats des Kraftfahrzeugs 2 auftretenden Abfalls der elektrischen Spannung der Energiespeicheranordnung 3, das heißt insbesondere des ersten Energiespeicher 9 und somit des ersten Abschnitts 16 der elektrischen Schaltungsanordnung 4 kann hier analog durch Ansteuern, das heißt Öffnen des elektrischen Schaltmittels 14 und somit der Herbeiführung einer temporären bzw. zeitlich begrenzten elektrischen Trennung des den ersten Energiespeicher 9 umfassenden ersten Abschnitts 16 der elektrischen Schaltungsanordnung 4 von dem den zweiten Energiespeicher 10 umfassenden zweiten Abschnitt 17 der elektrischen Schaltungsanordnung 4 verhindert werden.
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Sonach kann es z. B. sichergestellt werden, das auch bei einem über die Anlassvorrichtung 6 erfolgenden Anlassen bzw. Wiederanlassen des während des Fahrbetriebs des Kraftfahrzeugs 2 zeitweise abgeschalteten Antriebsaggregats, das heißt insbesondere Verbrennungsmotors, (so genannter „Segelbetrieb” des Kraftfahrzeugs) die elektrische Spannung im Wesentlichen nur seitens des ersten Energiespeichers 9, das heißt nur in dem ersten Abschnitt 16 der elektrischen Schaltungsanordnung 4 absinkt, was durch die durch Öffnen des elektrischen Schaltmittels 14 herbeigeführte elektrische Entkopplung der beiden Energiespeicher 9, 10 bzw. der beiden Abschnitte 16, 17 der elektrischen Schaltungsanordnung 4 möglich ist.
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Demzufolge ist die Inbetriebnahme bzw. der Betrieb von an dem zweiten Energiespeicher 10 angeschlossenen elektrischen Verbrauchern 7 durch den Abfall der elektrischen Spannung in dem ersten Abschnitt 16 der elektrischen Schaltungsanordnung 4 nicht negativ beeinflusst. Dies kann, insbesondere wenn die elektrischen Verbraucher 7 sicherheitsrelevante Fahrerassistenzsysteme umfassen oder diesen zugeordnet sind, für den Fahrbetrieb des Kraftfahrzeugs 2 von erheblicher sicherheitstechnischer Bedeutung sein.
