DE102014208017A1

DE102014208017A1 - Method for coupling electric energy storage devices for a starting system

Info

Publication number: DE102014208017A1
Application number: DE102014208017.7A
Authority: DE
Inventors: Tim Endres; Joachim Fröschl
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2014-04-29
Filing date: 2014-04-29
Publication date: 2015-10-29

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine entsprechende Vorrichtung zur Kopplung einer Vielzahl von Teilnetzen eines elektrischen Bordnetzes eines Fahrzeugs. Es wird ein Bordnetz (100) für ein Fahrzeug beschrieben. Das Bordnetz (100) umfasst, ein erstes elektrisches Teilnetz (110) mit einem elektrischen Vorladeverbraucher (213) und einer Energiequelle (111, 112), und ein zweites elektrisches Teilnetz (120) mit einem Energiespeicher (222). Desweiteren umfasst das Bordnetz (100) einen Koppelschalter (201) der eingerichtet ist, in einem ersten Zustand, den Energiespeicher (222) über den Vorladeverbraucher (213) mit der Energiequelle (111, 112) zu koppeln. Der Koppelschalter (201) ist weiter eingerichtet, in einem zweiten Zustand, den Energiespeicher (222) von der Energiequelle (111, 112) zu entkoppeln und den Vorladeverbraucher (213) parallel zu der Energiequelle (111, 112) zu schalten.The invention relates to a method and a corresponding device for coupling a plurality of subnetworks of an electrical system of a vehicle. An on-board network (100) for a vehicle is described. The electrical system (100) comprises a first electrical subnetwork (110) with an electrical precharge consumer (213) and a power source (111, 112), and a second electrical subnetwork (120) with an energy store (222). Furthermore, the electrical system (100) comprises a coupling switch (201) which is set up, in a first state, to couple the energy store (222) via the precharging consumer (213) to the energy source (111, 112). The coupling switch (201) is further configured, in a second state, to decouple the energy store (222) from the energy source (111, 112) and to switch the precharge consumer (213) in parallel to the energy source (111, 112).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine entsprechende Vorrichtung zur Kopplung einer Vielzahl von Teilnetzen eines elektrischen Bordnetzes eines Fahrzeugs. The invention relates to a method and a corresponding device for coupling a plurality of subnetworks of an electrical system of a vehicle.

Das elektrische Bordnetz eines Fahrzeugs kann eine Vielzahl von unterschiedlichen elektrischen Teilnetzen umfassen. Bei den elektrischen Teilnetzen handelt es sich typischerweise um DC (Direct Current) Netze oder Gleichspannungsnetze. Die einzelnen Teilnetze umfassen meist jeweils mindestens einen wiederaufladbaren elektrischen Energiespeicher. The electrical system of a vehicle may include a plurality of different electrical subnets. The electrical subnetworks are typically DC (Direct Current) networks or DC networks. The individual subnets mostly each comprise at least one rechargeable electrical energy store.

Die Vielzahl von elektrischen Teilnetzen kann über DC/DC Wandler miteinander gekoppelt sein, um elektrische Energie auszutauschen. Insbesondere kann ein elektrischer Energiespeicher eines Teilnetzes über einen DC/DC Wandler mit einem anderen Teilnetz gekoppelt werden, um den elektrischen Energiespeicher mit elektrischer Energie aus dem anderen Teilnetz aufzuladen. Die Verwendung solcher DC/DC Wander ist mit Kosten verbunden. Desweiteren erfordert der Verbau von DC/DC Wandlern in einem Fahrzeug Bauraum. The plurality of electrical subnets may be coupled together via DC / DC converters to exchange electrical energy. In particular, an electrical energy store of a subnetwork can be coupled via a DC / DC converter to another subnetwork in order to charge the electrical energy store with electrical energy from the other subnetwork. The use of such DC / DC Wander is associated with costs. Furthermore, the installation of DC / DC converters in a vehicle requires installation space.

Das vorliegende Dokument befasst sich mit der technischen Aufgabe eine Energie-, Kosten- und Bauraum-effiziente Kopplung von einer Vielzahl von Teilnetzen eines Fahrzeugs zu ermöglichen. The present document deals with the technical task of enabling energy, cost and space efficient coupling of a plurality of subnetworks of a vehicle.

Die Aufgabe wird durch die unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen werden u.a. in den abhängigen Ansprüchen beschrieben. The object is solved by the independent claims. Advantageous embodiments are described i.a. in the dependent claims.

Gemäß einem Aspekt wird ein elektrisches Bordnetz für ein Fahrzeug (insbesondere für ein Straßenfahrzeug und/oder für ein Kraftfahrzeug, z.B. für einen Personenkraftwagen, für einen Lastkraftwagen oder für ein Motorrad) beschrieben. Das Bordnetz umfasst ein erstes elektrisches Teilnetz mit einem elektrischen Vorladeverbraucher und einer Energiequelle. Der elektrische Vorladeverbraucher umfasst dabei typischerweise einen elektrischen Verbraucher zur Bereitstellung einer Fahrzeugfunktion. Mit anderen Worten, es kann ein funktioneller elektrischer Verbraucher des Fahrzeugs als Vorladeverbraucher verwendet werden. Beispielhafte Vorladeverbraucher können ein oder mehrere der folgenden Fahrzeugfunktionen bereitstellen: eine Klimafunktion eines Innenraums des Fahrzeugs; eine Heizfunktion einer Scheibe des Fahrzeugs; und/oder eine Wasserpumpfunktion. According to one aspect, an on-board electrical system for a vehicle (in particular for a road vehicle and / or for a motor vehicle, for example for a passenger car, for a truck or for a motorbike) is described. The electrical system comprises a first electrical subnet with an electrical precharge consumer and a power source. The electric pre-charge consumer typically includes an electrical consumer for providing a vehicle function. In other words, a functional electrical consumer of the vehicle can be used as a precharge consumer. Exemplary precharge consumers may provide one or more of the following vehicle functions: a climate function of an interior of the vehicle; a heating function of a window of the vehicle; and / or a water pumping function.

Die Energiequelle des ersten Teilnetzes kann einen Stromgenerator (z.B. eine Lichtmaschine) und/oder eine wiederaufladebare Batterie (auch allgemeiner als erster elektrischer Energiespeicher bezeichnet) umfassen. Anhand der Energiequelle können ein oder mehrere elektrische Verbraucher des ersten Teilnetzes mit elektrischer Energie versorgt werden. Das erste Teilnetz kann mit einer ersten Teilnetzspannung betrieben werden. Die erste Teilnetzspannung kann eine Gleichspannung sein, die z.B. bei ca. 12V liegt. The power source of the first subnetwork may include a power generator (e.g., an alternator) and / or a rechargeable battery (also more generally referred to as a first electrical energy store). On the basis of the energy source, one or more electrical consumers of the first subnetwork can be supplied with electrical energy. The first subnetwork can be operated with a first subnetwork voltage. The first sub-network voltage may be a DC voltage, e.g. at about 12V.

Das Bordnetz kann ein zweites elektrisches Teilnetz mit einem Energiespeicher umfassen. Der Energiespeicher des zweiten Teilnetzes wird in diesem Dokument auch als zweiter elektrischer Energiespeicher bezeichnet. Desweiteren kann das zweite Teilnetz ein oder mehrere elektrische Verbraucher umfassen. Insbesondere kann das zweite Teilnetz einen Starter zum Starten eines Verbrennungsmotors des Fahrzeugs umfassen. Aufgrund der hohen kurzfristigen Leistung, die von einem Starter zum Starten des Verbrennungsmotors verwendet wird, kann es sinnvoll sein, das zweite Teilnetz von dem ersten Teilnetz zu entkoppeln (insbesondere bei einem aktiven Starter) um eine Funktionsunterbrechung der ein oder mehreren Verbraucher im ersten Teilnetz zu vermeiden. Das zweite Teilnetz kann eine zweite Teilnetzspannung aufweisen. Die zweite Teilnetzspannung kann eine gleiche Größenordnung aufweisen wie die erste Teilnetzspannung. The electrical system may include a second electrical subnet with an energy storage. The energy storage of the second subnetwork is referred to in this document as the second electrical energy storage. Furthermore, the second subnet may comprise one or more electrical consumers. In particular, the second subnetwork may include a starter for starting an internal combustion engine of the vehicle. Due to the high short-term power used by a starter to start the engine, it may be useful to decouple the second subnet from the first subnet (particularly with an active starter) for a disruption of the one or more consumers in the first subnet avoid. The second subnetwork may have a second subnetwork voltage. The second sub-network voltage may have the same order of magnitude as the first sub-network voltage.

Das Bordnetz umfasst weiter einen Koppelschalter (z.B. ein Relais) der eingerichtet ist, in einem ersten Zustand, den Energiespeicher über den Vorladeverbraucher mit der Energiequelle zu koppeln. Im ersten Zustand können der Vorladeverbraucher und der Energiespeicher eine Reihenschaltung bilden, die parallel zu der Energiequelle angeordnet ist. Der erste Zustand des Koppelschalters kann dazu verwendet werden, den Energiespeicher des zweiten Teilnetzes aufzuladen. The vehicle electrical system further comprises a coupling switch (for example a relay) which is set up, in a first state, to couple the energy store to the energy source via the precharging consumer. In the first state, the precharge consumer and the energy storage can form a series circuit, which is arranged parallel to the power source. The first state of the coupling switch can be used to charge the energy storage of the second subnet.

Der Koppelschalter ist weiter eingerichtet, in einem zweiten Zustand, den Energiespeicher von der Energiequelle zu entkoppeln und den Vorladeverbraucher parallel zu der Energiequelle zu schalten. Im zweiten Zustand kann das zweite Teilnetz galvanisch oder leitend von dem ersten Teilnetz entkoppelt sein. Der zweite Zustand des Koppelschalters kann dazu verwendet werden, das erste Teilnetz von Einflüssen aus dem zweiten Teilnetz zu entkoppeln. Insbesondere kann durch die Entkopplung erreicht werden, dass ein Einbruch der zweiten Teilnetzspannung im zweiten Teilnetz (z.B. durch Aktivierung des Starters) keinen Einfluss auf die erste Teilnetzspannung hat. The coupling switch is further configured, in a second state, to decouple the energy storage device from the energy source and to switch the precharging consumer in parallel with the energy source. In the second state, the second subnetwork can be galvanically or conductively decoupled from the first subnetwork. The second state of the coupling switch can be used to decouple the first subnet from influences from the second subnet. In particular, it can be achieved by the decoupling that a collapse of the second subnetwork voltage in the second subnetwork (for example by activation of the starter) has no influence on the first subnetwork voltage.

Der Koppelschalter kann z.B. ein Relais und/oder einen Leistungstransistor umfassen. The coupling switch may e.g. a relay and / or a power transistor.

Durch die Verwendung eines Koppelschalters und eines Vorladeverbrauchers wird eine Kosten-, Bauraum-, Gewicht- und Energie-effiziente Kopplung / Entkopplung zwischen den beiden Teilnetzen ermöglicht. Insbesondere können die Kosten, das Gewicht, der Bauraum und die Energieverluste eines Wandlers vermieden werden. Desweiteren können die Kosten, das Gewicht, der Bauraum und die Energieverluste eines dedizierten Vorladewiderstands durch die Verwendung eines bereits im Fahrzeug vorhandenen elektrischen Verbrauchers vermieden werden. Through the use of a coupling switch and a pre-charging a becomes Cost, space, weight and energy efficient coupling / decoupling between the two subnets allows. In particular, the cost, weight, space and energy losses of a transducer can be avoided. Furthermore, the cost, the weight, the installation space and the energy losses of a dedicated pre-charging resistor can be avoided by using an already existing in the vehicle electrical consumer.

Der Energiespeicher des zweiten Teilnetzes kann einen Kondensator, insbesondere einen Doppelschichtkondensator, umfassen. Die Kapazität des Energiespeichers kann von einem Energiebedarf der ein oder mehreren Verbraucher des zweiten Teilnetzes (insbesondere des Starters) abhängen. Die Verwendung eines Kondensators ermöglicht es, den Bauraum, das Gewicht und Erhaltungskosten des Bordnetzes zu reduzieren. The energy store of the second subnetwork may comprise a capacitor, in particular a double-layer capacitor. The capacity of the energy store may depend on an energy requirement of the one or more consumers of the second subnetwork (in particular of the starter). The use of a capacitor makes it possible to reduce the installation space, weight and maintenance costs of the electrical system.

Das Bordnetz kann eine Steuereinheit umfassen (z.B. als Teil eines Energiemanagementsystems). Die Steuereinheit kann eingerichtet sein, Messdaten bzgl. eines Zustands des Energiespeichers zu ermitteln. Die Messdaten können ein oder mehrere umfassen von, Informationen bzgl. einer Spannung an dem Energiespeicher (d.h. bzgl. der zweiten Teilnetzspannung), und/oder Informationen bzgl. einer Temperatur an dem Energiespeicher. Die Steuereinheit kann weiter eingerichtet sein, einen Zustand des Koppelschalters in Abhängigkeit von den Messdaten zu ermitteln. Desweiteren kann die Steuereinheit eingerichtet sein, zu veranlassen (z.B. mittels eines Steuersignals), dass der Koppelschalter in den ermittelten Zustand versetzt wird. Beispielsweise kann der Koppelschalter derart zwischen dem ersten und zweiten Zustand hin und her geschaltet werden, dass die zweite Teilnetzspannung zwischen einem unteren Schwellwert und einem oberen Schwellwert gehalten wird. The electrical system may include a control unit (e.g., as part of an energy management system). The control unit can be set up to determine measured data with respect to a state of the energy store. The measurement data may include one or more of, information regarding a voltage at the energy store (i.e., the second sub-network voltage), and / or information regarding a temperature at the energy store. The control unit may be further configured to determine a state of the coupling switch in dependence on the measured data. Furthermore, the control unit may be arranged to cause (for example by means of a control signal) to place the coupling switch in the determined state. For example, the coupling switch can be switched back and forth between the first and second state in such a way that the second subsystem voltage is held between a lower threshold value and an upper threshold value.

Die Steuereinheit kann eingerichtet sein, zu veranlassen, dass der Koppelschalter in einem Zeitraum in dem der Starter aktiv ist, in dem zweiten Zustand ist, um das erste Teilnetz von dem zweiten Teilnetz zu entkoppeln. Dadurch kann gewährleistet werden, dass ein Abfall der zweiten Teilnetzspannung in dem zweiten Teilnetz nicht die Verbraucher in dem ersten Teilnetz beeinflusst. The control unit may be configured to cause the coupling switch to be in the second state during a period in which the starter is active in order to decouple the first subnetwork from the second subnetwork. This ensures that a drop in the second sub-network voltage in the second sub-network does not affect the consumers in the first sub-network.

Die Steuereinheit kann eingerichtet sein, zu veranlassen, den Vorladeverbraucher zu aktivieren (z.B. über einen entsprechenden Schalter), wenn der Koppelschalter in dem ersten Zustand ist. Dadurch kann sichergestellt werden, dass ein Ladestrom zum Laden des Energiespeichers des zweiten Teilnetzes über den Vorladeverbraucher fließt. The control unit may be configured to cause the precharge consumer to be activated (e.g., via a corresponding switch) when the coupling switch is in the first state. It can thereby be ensured that a charging current for charging the energy store of the second subsystem flows via the precharging consumer.

Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Fahrzeug (z.B. ein Personenkraftwagen, ein Lastkraftwagen oder ein Motorrad) beschrieben, das das in diesem Dokument beschriebene Bordnetz umfasst. In another aspect, a vehicle (e.g., a passenger car, a truck, or a motorcycle) is described that includes the onboard electrical system described in this document.

Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Verfahren zur Steuerung eines Bordnetzes eines Fahrzeugs beschrieben. Das Verfahren kann z.B. durch die in diesem Dokument beschriebene Steuereinheit ausgeführt werden. Das Bordnetz umfasst ein erstes elektrisches Teilnetz mit einem elektrischen Vorladeverbraucher und einer Energiequelle, sowie ein zweites elektrisches Teilnetz mit einem Energiespeicher. Das Verfahren umfasst das Schalten eines Koppelschalters in einen ersten Zustand, um den Energiespeicher über den Vorladeverbraucher mit der Energiequelle zu koppeln. Desweiteren umfasst das Verfahren das Schalten des Koppelschalters in einen zweiten Zustand, um den Energiespeicher von der Energiequelle zu entkoppeln und um den Vorladeverbraucher parallel zu der Energiequelle zu arrangieren. According to a further aspect, a method for controlling a vehicle electrical system of a vehicle is described. The method may e.g. be executed by the control unit described in this document. The on-board network comprises a first electrical subnetwork with an electrical precharge consumer and a power source, and a second electrical subnetwork with an energy store. The method includes switching a coupling switch to a first state to couple the energy storage to the power source via the pre-charge consumer. Furthermore, the method includes switching the coupling switch to a second state to decouple the energy storage from the energy source and to arrange the precharge consumer in parallel with the energy source.

Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Software (SW) Programm beschrieben. Das SW Programm kann eingerichtet werden, um auf einem Prozessor (z.B. auf einem Steuergerät) ausgeführt zu werden, und um dadurch das in diesem Dokument beschriebene Verfahren auszuführen. In another aspect, a software (SW) program is described. The SW program may be set up to run on a processor (e.g., on a controller) and thereby perform the method described in this document.

Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Speichermedium beschrieben. Das Speichermedium kann ein SW Programm umfassen, welches eingerichtet ist, um auf einem Prozessor ausgeführt zu werden, und um dadurch das in diesem Dokument beschriebene Verfahren auszuführen. In another aspect, a storage medium is described. The storage medium may include a SW program that is set up to run on a processor and thereby perform the method described in this document.

Es ist zu beachten, dass die in diesem Dokument beschriebenen Verfahren, Vorrichtungen und Systeme sowohl alleine, als auch in Kombination mit anderen in diesem Dokument beschriebenen Verfahren, Vorrichtungen und Systemen verwendet werden können. Desweiteren können jegliche Aspekte der in diesem Dokument beschriebenen Verfahren, Vorrichtung und Systemen in vielfältiger Weise miteinander kombiniert werden. Insbesondere können die Merkmale der Ansprüche in vielfältiger Weise miteinander kombiniert werden. It should be understood that the methods, devices and systems described herein may be used alone as well as in combination with other methods, devices and systems described in this document. Furthermore, any aspects of the methods, apparatus, and systems described herein may be combined in a variety of ways. In particular, the features of the claims can be combined in a variety of ways.

Im Weiteren wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Dabei zeigt Furthermore, the invention will be described in more detail with reference to exemplary embodiments. It shows

1 ein beispielhaftes Bordnetz mit einer Vielzahl von Teilbordnetzen; und 1 an exemplary on-board network with a plurality of sub-board networks; and

2 eine beispielhafte Kopplung einer Vielzahl von Teilbordnetzen. 2 an exemplary coupling of a plurality of sub-networks.

Wie eingangs dargelegt, befasst sich das vorliegende Dokument mit der Kopplung einer Vielzahl von Teilbordnetzen des elektrischen Bordnetzes eines Fahrzeugs. 1 zeigt ein beispielhaftes Bordnetz 100 das ein erste Teilbordnetz (kurz Teilnetz) 110 und ein zweites Teilnetz 120 umfasst. Die beiden Teilnetze 110, 120 sind über einem Wandler 101 miteinander gekoppelt, so dass elektrische Energie aus dem ersten Teilnetz 110 in das zweite Teilnetz 120 transferiert werden kann, und umgekehrt. As set forth above, the present document is concerned with the coupling of a plurality of sub-networks of the electrical system of a vehicle. 1 shows an exemplary wiring system 100 the first sub-board network (short subnet) 110 and a second subnet 120 includes. The two subnets 110 . 120 are over a converter 101 coupled together so that electrical energy from the first subnet 110 into the second subnet 120 can be transferred, and vice versa.

In dem dargestellten Beispiel umfasst das erste Teilnetz 110 einen Generator 111, der eingerichtet ist, elektrische Energie zu erzeugen. Bei dem Generator 111 kann es sich beispielsweise um die Lichtmaschine eines Fahrzeugs handeln, die eingerichtet ist, elektrische Energie mit einer Nieder Volt (NV) Spannung 114 zu generieren. Die generierte elektrische Energie kann in einem ersten Energiespeicher 112 des ersten Teilnetzes 110 gespeichert werden. Der erste Energiespeicher 112 kann z.B. eine wiederaufladbare Batterie umfassen. Desweiteren umfasst das erste Teilnetz 110 ein oder mehrere elektrische Verbraucher 113. Beispielhafte elektrische Verbraucher 113 sind z.B. Scheinwerfer des Fahrzeugs, eine Klimaanlage des Fahrzeugs, ein Infotainmentsystem des Fahrzeugs, eine Heckscheibenheizung, etc. In the illustrated example, the first subnet comprises 110 a generator 111 which is designed to generate electrical energy. At the generator 111 For example, it may be the alternator of a vehicle that is configured to supply electrical energy at a low voltage (NV) voltage 114 to generate. The generated electrical energy can be stored in a first energy store 112 of the first subnetwork 110 get saved. The first energy storage 112 may include, for example, a rechargeable battery. Furthermore, the first subnet includes 110 one or more electrical consumers 113 , Exemplary electrical consumers 113 are eg headlights of the vehicle, air conditioning of the vehicle, an infotainment system of the vehicle, a heated rear window, etc.

Das zweite Teilnetz 120 umfasst einen zweiten Energiespeicher 122 (z.B. eine weitere wiederaufladbare Batterie) und ein oder mehrere weitere elektrische Verbraucher 123. In dem dargestellten Beispiel umfasst das zweite Teilnetz 120 einen Starter 123, der eingerichtet ist, einen Verbrennungsmotor des Fahrzeugs zu starten. Bei dem zweiten Teilnetz 120 kann es sich insbesondere um ein separates Zusatzbordnetz zu dem ersten Teilnetz 110 handeln, um zu vermeiden, dass ein Motorstart (mittels des Starters 123) zu einem Spannungseinbruch in dem ersten Teilnetz 110 (und damit zu einer Beeinträchtigung der Funktionsweise der Verbraucher 113 des ersten Teilnetzes 110) führt. Dies ist insbesondere in Zusammenhang mit einer Start/Stop-Funktion des Verbrennungsmotors von Vorteil, da in diesem Fall bei Stadtfahrten ein häufiger Motorstart zu erwarten ist. The second subnet 120 includes a second energy storage 122 (eg, another rechargeable battery) and one or more other electrical loads 123 , In the illustrated example, the second subnet comprises 120 a starter 123 , which is designed to start an internal combustion engine of the vehicle. In the second subnet 120 it may in particular be a separate auxiliary electrical system to the first subnet 110 act to prevent an engine start (by means of the starter 123 ) to a voltage dip in the first subnet 110 (and thus to an impairment of the functioning of consumers 113 of the first subnetwork 110 ) leads. This is particularly advantageous in connection with a start / stop function of the internal combustion engine, since a frequent engine start is to be expected in city driving in this case.

Das zweite Teilnetz 120 kann eine zweite Teilnetzspannung 124 aufweisen. Die zweite Teilnetzspannung 124 des zweiten Teilnetzes 120 kann (in etwa) mit der ersten Teilnetzspannung 114 des ersten Teilnetzes 110 übereinstimmen. The second subnet 120 can be a second subnet voltage 124 exhibit. The second subnet voltage 124 of the second subnetwork 120 can (roughly) with the first sub-network voltage 114 of the first subnetwork 110 to match.

Der Wandler 101 kann gesteuert werden, um elektrische Energie aus dem ersten Teilnetz 110 in das zweite Teilnetz 120, insbesondere zum Laden des zweiten Energiespeichers 122, zu transferieren. Beispielsweise kann nach einem Motorstart, der zweite Energiespeicher 122 durch einen Ladestrom 125 über den Wandler 101 aus dem ersten Teilnetz 110 aufgeladen werden. The converter 101 Can be controlled to electrical energy from the first subnet 110 into the second subnet 120 , in particular for charging the second energy store 122 to transfer. For example, after an engine start, the second energy storage 122 through a charging current 125 over the converter 101 from the first subnet 110 to be charged.

Das in 1 dargestellte Bordnetz 100 weist einen Wandler 101 auf, der mit Kosten verbunden ist und zusätzlichen Bauraum im Fahrzeug erfordert. Desweiteren umfasst das zweite Teilnetz 120 typischerweise eine weitere wiederaufladbare Batterie 122, die ebenfalls mit Kosten verbunden ist und zusätzlichen Bauraum erfordert. Die Verwendung einer wiederaufladbaren Batterie 122 ist typischerweise erforderlich, da der Energietransfer über den Wandler 101 einen gewissen Zeitraum erfordert, und daher ausreichend elektrische Energie für eine Vielzahl von Motorstartvorgängen vorgehalten werden muss (z.B. wenn im Winter ein erster Motorstartversuch fehlschlägt). This in 1 illustrated electrical system 100 has a transducer 101 which is associated with costs and requires additional space in the vehicle. Furthermore, the second subnet comprises 120 typically another rechargeable battery 122 , which is also associated with costs and requires additional space. The use of a rechargeable battery 122 is typically required because of energy transfer through the converter 101 requires a certain amount of time, and therefore sufficient electrical energy must be provided for a variety of engine starting operations (eg, when a first engine start attempt fails in winter).

2 zeigt ein Bordnetz 100 mit zwei Teilnetzen 110, 120, welches im Vergleich zu dem in 1 dargestellten Bordnetz 100 Kosten-, Bauraum, und Energie-optimiert ist. Das Bordnetz 100 aus 2 umfasst einen Schalter 201, der eingerichtet ist, das erste Teilnetz 110 und das zweite Teilnetz 120 galvanische miteinander zu verbinden. Dadurch kann der Ladestrom 125 zum Laden des elektrischen Energiespeichers 222 des zweiten Teilnetzes 120 direkt aus dem ersten Teilnetz 110 bezogen werden (ohne Verwendung eines Wandlers 101). Die Verwendung eines Schalters 201 (in diesem Dokument auch als Koppelschalter bezeichnet) ist im Vergleich zu der Verwendung eines Wandlers 101 Kosten- und Bauraum-effizient. 2 shows a wiring system 100 with two subnets 110 . 120 , which compared to the in 1 illustrated electrical system 100 Cost, space, and energy is optimized. The electrical system 100 out 2 includes a switch 201 which is set up, the first subnet 110 and the second subnet 120 galvanic interconnect. This allows the charging current 125 for charging the electrical energy storage 222 of the second subnetwork 120 directly from the first subnet 110 be obtained (without using a transducer 101 ). The use of a switch 201 (Also referred to in this document as a coupling switch) is compared to the use of a transducer 101 Cost and space-efficient.

Zur Begrenzung des Ladestroms 125 wird das zweite Teilnetz 120 über einen Widerstand 213 mit dem ersten Teilnetz 110 gekoppelt. Zur Reduzierung der Kosten und des erforderlichen Bauraums wird in diesem Dokument vorgeschlagen, einen Verbraucher 113 des ersten Teilnetzes 110 als Widerstand 213 zu verwenden. Mit anderen Worten, es wird vorgeschlagen, das zweite Teilnetz 120 über einen Verbraucher 213 des ersten Teilnetzes 110 mit dem ersten Teilnetz zu koppeln. Dieser Verbraucher 213 des ersten Teilnetzes 110 kann als Vorladeverbraucher bezeichnet werden. For limiting the charging current 125 becomes the second subnet 120 about a resistance 213 with the first subnet 110 coupled. In order to reduce costs and space required, this document proposes a consumer 113 of the first subnetwork 110 as resistance 213 to use. In other words, it is proposed the second subnet 120 about a consumer 213 of the first subnetwork 110 to pair with the first subnet. This consumer 213 of the first subnetwork 110 can be referred to as Vorladeverbraucher.

Um das zweite Teilnetz 120 über den Vorladeverbraucher 213 mit dem ersten Teilnetz 110 zu koppeln, kann der Koppelschalter 201 eingerichtet sein, in einem ersten Zustand, den Vorladeverbraucher 213 mit einem Betriebspotential (z.B. mit der zweiten Netzspannung 124) des zweiten Teilnetzes 120 zu verbinden, und in einem zweiten Zustand, den Vorladeverbraucher 213 mit einem Referenzpotential (z.B. mit der Masse) des ersten Teilnetzes 110 zu koppeln. Insbesondere kann im ersten Zustand des Koppelschalters 201 der zweite Energiespeicher 222 über den Koppelschalter 201 und über den Vorladeverbraucher 213 mit dem ersten Teilnetz 110 gekoppelt sein, so dass der Ladestrom 125 über den Vorladeverbraucher 213 in den zweiten Energiespeicher 222 fließt. Andererseits ist im zweiten Zustand des Koppelschalters 201 der Vorladeverbraucher 213 mit dem Referenzpotential verbunden und somit als „normaler“ Verbraucher 113 in das erste Teilnetz 110 eingebunden. Das zweite Teilnetz 120 ist im zweiten Zustand des Koppelschalters 201 von dem ersten Teilnetz 110 entkoppelt. To the second subnet 120 via the pre-charge consumer 213 with the first subnet 110 To couple, the coupling switch 201 be set up, in a first state, the Vorladeverbraucher 213 with an operating potential (eg with the second mains voltage 124 ) of the second subnetwork 120 to connect, and in a second state, the precharge consumer 213 with a reference potential (eg with the ground) of the first subnetwork 110 to pair. In particular, in the first state of the coupling switch 201 the second energy store 222 over the coupling switch 201 and about the pre-charge consumer 213 with the first subnet 110 be coupled, so that the charging current 125 via the pre-charge consumer 213 in the second energy storage 222 flows. On the other hand, in the second state of the coupling switch 201 the precharge consumer 213 connected to the reference potential and thus as a "normal" consumer 113 into the first subnet 110 involved. The second subnet 120 is in the second state of the coupling switch 201 from the first subnet 110 decoupled.

Die Verwendung eines bereits vorhandenen elektrischen Verbrauchers 113, 213 des ersten Teilnetzes 110 als Vorladeverbraucher 213 ist vorteilhaft, da so die mit dem Energietransfer verbundene Verlustleistung als Wirkleistung des Vorladeverbrauchers 213 verwendet werden kann. Desweiteren können so Kosten und Bauraum für einen dedizierten Vorladewiderstand eingespart werden. Es wird somit eine Kosten-, Energie- und Bauraum-effiziente Kopplung der beiden Teilnetze 110, 120 ermöglicht. The use of an existing electrical consumer 113 . 213 of the first subnetwork 110 as pre-charge consumer 213 is advantageous because so the power dissipation associated with the energy transfer as active power of the pre-charging 213 can be used. Furthermore, costs and installation space for a dedicated precharge resistor can thus be saved. There is thus a cost, energy and space-efficient coupling of the two subnets 110 . 120 allows.

Die Verwendung eines Koppelschalters 201 ermöglicht eine schnelle Ladung des zweiten Energiespeichers 222. Desweiteren ermöglicht es der Koppelschalter 201, dass bei Bedarf die ein oder mehreren Verbraucher 123 des zweiten Teilnetzes 120 (insbesondere der Starter) direkt mit elektrischer Energie aus dem ersten Teilnetz 110 versorgt werden. Folglich kann im zweiten Teilnetz 120 ein elektrischer Energiespeicher 222 mit einem reduzierten Speichervermögen verwendet werden. Beispielsweise kann die in dem zweiten Teilnetz 120 vorgehaltene elektrische Energie der erforderlichen Energie für einen Motorstart entsprechen. Als Energiespeicher 222 kann z.B. ein Kondensator (z.B. ein sogenannter Supercap und/oder ein Doppelschichtkondensator) verwendet werden. So kann der erforderliche Bauraum für den zweiten elektrischen Energiespeicher 222 reduziert werden. The use of a coupling switch 201 allows fast charging of the second energy store 222 , Furthermore, it allows the coupling switch 201 that if needed the one or more consumers 123 of the second subnetwork 120 (especially the starter) directly with electrical energy from the first subnet 110 be supplied. Consequently, in the second subnet 120 an electrical energy store 222 be used with a reduced storage capacity. For example, in the second subnet 120 held electrical energy of the required energy for an engine start. As energy storage 222 For example, a capacitor (eg a so-called supercap and / or a double-layer capacitor) can be used. Thus, the required space for the second electrical energy storage 222 be reduced.

Mit anderen Worten, es wird in diesem Dokument vorgeschlagen, einen Doppelschichtkondensator 222, auch als Supercap bezeichnet, mittels eines im Bordnetz 100 vorhandenen Gleichspannungsverbrauchers 213 und eines entsprechenden Koppelschalters 201 zu laden. Zum Laden kann der Koppelschalter 201 angesteuert werden, um einen bestimmten Ladezustand des Kondensators 222 zu erreichen. In other words, it is proposed in this document, a double-layer capacitor 222 , also referred to as Supercap, by means of one in the electrical system 100 existing DC consumer 213 and a corresponding coupling switch 201 to load. For loading the coupling switch 201 be controlled to a certain state of charge of the capacitor 222 to reach.

Das erste Teilnetz 110 des in 2 dargestellten Fahrzeug-Bordnetzes 100 umfasst z.B. einen Generator 111, eine Bleibatterie 112 und einen Verbraucher 113. Die Netzspannung 114 des ersten Teilnetzes 110 kann bei ca. 12 V liegen. Der weitere Verbraucher 213 des ersten Teilnetzes 110, d.h. der Vorladeverbraucher, ist mit dem Umschalter 201 (d.h. mit dem Koppelschalter 201) masseseitig verbunden. Das zweite Teilnetz 120 umfasst einen Doppelschichtkondensator 222 als Energiespeicher und einen Starter 123 mit Schalter 235 als Verbraucher. Der Starter 123 wird in diesem Beispiel zum Start des Verbrennungsmotors des Fahrzeugs benötigt. Über den Schalter 235 kann der Starter 123 aktiviert werden. The first subnet 110 of in 2 illustrated vehicle electrical system 100 includes eg a generator 111 , a lead acid battery 112 and a consumer 113 , The mains voltage 114 of the first subnetwork 110 can be around 12V The other consumer 213 of the first subnetwork 110 , ie the pre-charge, is with the switch 201 (ie with the coupling switch 201 ) connected on the ground side. The second subnet 120 includes a double-layer capacitor 222 as energy storage and a starter 123 with switch 235 as a consumer. The starter 123 is needed in this example to start the engine of the vehicle. About the switch 235 can the starter 123 to be activated.

Die Vorladung bzw. Ladung des Doppelschichtkondensators 222 erfolgt mit Hilfe des Vorladeverbrauchers 213. Die Vorladeverbraucher 213 umfasst beispielsweise eine Heckscheibenheizung, einen PTC(Positive Temperature Coefficient)-Heizer, einen Kühlerlüfter und/oder eine Wasserpumpe. Zum Laden des Kondensators 222 wird der Vorladeverbraucher 213 über einen Schalter 234 eingeschaltet und der Umschalter 201 wird in den ersten Zustand gebracht, so dass der Vorladeverbraucher 213 in Reihe mit dem zweiten elektrischen Energiespeicher 222 geschaltet ist. Dies bedingt einen Stromfluss 125 über den Vorladeverbraucher 213 aufgrund der unterschiedlichen Spannung der Bleibatterie 112 (d.h. des ersten Energiespeichers) und des Doppelschichtkondensators 222 (d.h. des zweiten Energiespeichers). Der Stromfluss 125 führt zu einer Ladung des Doppelschichtkondensators 222, so dass die Spannung 124 im zweiten Teilnetz 120 ansteigt. Wenn der Doppelschichtkondensator 222 eine ausreichende Spannung 124 erreicht hat, wird der Umschalter 201 wieder in den ersten Zustand gebracht. The precharge or charge of the double-layer capacitor 222 takes place with the help of the pre-charging consumer 213 , The precharge consumer 213 For example, it includes a rear window heater, a PTC (Positive Temperature Coefficient) heater, a radiator fan, and / or a water pump. For charging the capacitor 222 becomes the precharge consumer 213 via a switch 234 switched on and the switch 201 is brought into the first state, so that the precharge consumer 213 in series with the second electrical energy store 222 is switched. This requires a current flow 125 via the pre-charge consumer 213 due to the different voltage of the lead-acid battery 112 (ie the first energy storage) and the double-layer capacitor 222 (ie the second energy store). The current flow 125 leads to a charge of the double-layer capacitor 222 so the tension 124 in the second subnet 120 increases. When the double-layer capacitor 222 a sufficient tension 124 has reached, the switch is 201 brought back to the first state.

Falls ein Betrieb des Vorladeverbrauchers 213 erforderlich ist, bleibt der Batterie-seitige Schalter 234 geschlossen und ein Strom fließt über die Masseleitung zum Betrieb des Vorladeverbrauchers 213. Ist der Betrieb des Vorladeverbrauchers 213 nicht erforderlich, so wird der Batterie-seitige Schalter 234 geöffnet. Somit wird zum Laden des Doppelschichtkondensators 222 der Vorladeverbraucher 213 masseseitig umgeschaltet. If operation of the pre-charging consumer 213 is required, the battery-side switch remains 234 closed and a current flows through the ground line to the operation of the pre-charging 213 , Is the operation of the pre-charging consumer 213 Not required, so will the battery-side switch 234 open. Thus, to charge the double-layer capacitor 222 the precharge consumer 213 switched on the ground side.

Eine ausreichende Spannung 124 liegt beispielsweise an dem zweiten Energiespeicher 222, wenn bei relativ hohen Temperaturen (z.B. im Sommer) U > 12 V bzw. bei relativ niedrigen Temperaturen (z.B. im Winter) U > 14 V ist. So kann ein zuverlässiges Starten des Verbrennungsmotors des Fahrzeugs gewährleistet werden. Ein Doppelschichtkondensator 222 hat bei relativ niedriger Temperatur und bei relativ kleiner Spannung 124 typischerweise eine höhere Lebensdauer. Es ist daher sinnvoll, den Ladezustand des zweiten Energiespeichers 222 in Abhängigkeit von der Temperatur in der Umgebung des zweiten Energiespeichers 222 zu steuern. A sufficient tension 124 is for example at the second energy storage 222 when U> 12 V at relatively high temperatures (eg in summer) or U> 14 V at relatively low temperatures (eg in winter). Thus, a reliable starting of the internal combustion engine of the vehicle can be ensured. A double-layer capacitor 222 has at a relatively low temperature and at a relatively low voltage 124 typically a longer life. It therefore makes sense, the state of charge of the second energy storage 222 as a function of the temperature in the environment of the second energy store 222 to control.

Die Begrenzung des Ladestroms 125 des Doppelschichtkondensators 222 wird über den Vorladeverbraucher 213 gewährleistet, so dass eine Überlastung des Bordnetzes 100 und der Verkabelung durch den Ladevorgang des zweiten Energiespeichers 222 vermieden wird. The limitation of the charging current 125 of the double-layer capacitor 222 is about the pre-charge consumer 213 ensured, so that an overload of the electrical system 100 and the wiring by the charging of the second energy storage 222 is avoided.

In dem in 2 dargestellten Beispiel muss zum Start des Verbrennungsmotors typischerweise der Doppelschichtkondensator 222 geladen sein. Nach einem Startvorgang wird der Doppelschichtkondensator 222 erneut geladen. Durch die geringe gespeicherte Energiemenge (ca. 10 Wh) des Doppelschichtkondensators 222 benötigt ein Ladevorgang nur kurze Zeit, so dass der Betrieb des Vorladeverbrauchers 213 durch den Ladevorgang nur minimal eingeschränkt wird. In the in 2 For the example shown, the double-layer capacitor typically has to start the internal combustion engine 222 be loaded. After a startup process, the double-layer capacitor 222 reloaded. Due to the low amount of stored energy (about 10 Wh) of the double-layer capacitor 222 requires a charging process only a short time, so that the operation of the pre-charging 213 is minimally limited by the charging process.

2 zeigt eine Steuereinheit 250, die eingerichtet ist, den Koppelschalter 201 und damit den Ladevorgang des zweiten Energiespeichers 222 zu steuern. Die Steuereinheit 250 kann z.B. Teil eines Energiemanagementsystems des Fahrzeugs sein. Die Steuereinheit 250 kann eingerichtet sein, Messdaten 251 zu empfangen. Die Messdaten 251 können Informationen über einen Zustand des zweiten Energiespeichers 222 umfassen. Beispielsweise können die Messdaten 251 Informationen bzgl. der zweiten Netzspannung 124 an dem zweiten Energiespeicher 222 umfassen. Alternativ oder ergänzend können die Messdaten 251 Informationen bzgl. einer Temperatur des zweiten Energiespeichers 222 und/oder der Temperatur in der Umgebung des zweiten Energiespeichers 222 umfassen. 2 shows a control unit 250 which is set up, the coupling switch 201 and thus the charging of the second energy storage 222 to control. The control unit 250 may be part of an energy management system of the vehicle, for example. The control unit 250 can be set up, measured data 251 to recieve. The measured data 251 can provide information about a state of the second energy store 222 include. For example, the measurement data 251 Information regarding the second mains voltage 124 at the second energy storage 222 include. Alternatively or additionally, the measurement data 251 Information regarding a temperature of the second energy storage 222 and / or the temperature in the vicinity of the second energy store 222 include.

Die Steuereinheit 250 kann weiter eingerichtet sein, den Zustand des Koppelschalters 201 und/oder einen Zustand des Vorladeverbrauchers 213 in Abhängigkeit von den Messdaten 251 zu steuern. Zu diesem Zweck kann die Steuereinheit 250 ein oder mehrere Steuersignale 252 für den Koppelschalter 201 und/oder für den Schalter 234 des Vorladeverbrauchers 213 generieren. Beispielsweise kann der Koppelschalter 201 in den ersten Zustand versetzt werden und sichergestellt werden, dass der Vorladeverbraucher 213 eingeschaltet ist (d.h. dass der Schalter 234 geschlossen ist), wenn detektiert wird (auf Basis der Messdaten 251), dass die zweite Netzspannung 124 bei oder unterhalb von einem unteren Schwellwert liegt. Desweiteren kann der Koppelschalter 201 in den zweiten Zustand versetzt werden und ggf. der Vorladeverbraucher 213 abgeschaltet werden (d.h. der Schalter 234 geöffnet werden), denn detektiert wird (auf Basis der Messdaten 251), dass die zweite Netzspannung 124 bei oder oberhalb von einem oberen Schwellwert liegt. The control unit 250 can be further set, the state of the coupling switch 201 and / or a state of the pre-charging consumer 213 depending on the measured data 251 to control. For this purpose, the control unit 250 one or more control signals 252 for the coupling switch 201 and / or for the switch 234 of the pre-charging consumer 213 to generate. For example, the coupling switch 201 be put into the first state and ensure that the precharge 213 is turned on (ie that the switch 234 is closed) when it is detected (based on the measured data 251 ) that the second mains voltage 124 is at or below a lower threshold. Furthermore, the coupling switch 201 be placed in the second state and possibly the precharge 213 be turned off (ie the switch 234 opened), because it is detected (based on the measured data 251 ) that the second mains voltage 124 is at or above an upper threshold.

Durch den Betrieb des ersten Teilnetzes 110 und des zweiten Teilnetzes 120 mit einer geringeren Differenzspannung (Differenz aus der ersten Teilnetzspannung 114 und der zweiten Teilnetzspannung 124) kann die Leistungsfähigkeit in Bezug auf den Ladevorgang des zweiten Energiespeichers 222 eingeschränkt werden. Through the operation of the first subnetwork 110 and the second subnet 120 with a lower differential voltage (difference from the first sub-network voltage 114 and the second subnet voltage 124 ) can improve the performance with respect to the charging of the second energy store 222 be restricted.

Um derartige Einschränkung zu berücksichtigen, kann die Steuereinheit 250 als Messdaten 251 Informationen bzgl. der ersten Teilnetzspannung 114 ermitteln, und ggf. bei der Steuerung berücksichtigen. To take such restrictions into account, the control unit may 250 as measured data 251 Information regarding the first sub-network voltage 114 determine, and possibly take into account in the control.

Die in diesem Dokument beschriebene Kopplung zwischen einem ersten und zweiten Teilnetz führt zu einer Kostenminderung, insbesondere durch den Entfall einer eigenständigen Vorladeschaltung (Widerstand oder Gleichspannungswandler). Die beschriebene Kopplung verwendet einen Koppelschalter (z.B. ein Umschaltrelais). Bedingt durch den Vorladeverbraucher muss der Koppelschalter nur eine relativ geringe Stromtragfähigkeit aufweisen, da der Ladestrom durch den Vorladeverbraucher begrenzt wird. Desweiteren ergibt sich eine Gewichtseinsparung durch den Entfall eines Gleichspannungswandlers und durch die mögliche Verwendung eines Doppelschichtkondensators anstelle einer Bleibatterie. Dies führt wiederum zu einer Verringerung des Kraftstoffverbrauchs neben einer Erhöhung der Fahrdynamik des Fahrzeugs. Außerdem werden durch die Verwendung eines Kondensators die Zuverlässigkeit und die Lebensdauer des Bordnetzes erhöht. Eine Bleibatterie wird üblicherweise in einem permanent vollständig geladenen Zustand gehalten, so dass bei Verwendung einer Bleibatterie als zweiter Energiespeicher auch permanent ein Ladestrom fließt. Außerdem weist ein Wandler eine Verlustleistung auf, die durch Verwendung eines Koppelschalters entfällt. Das in diesem Dokument beschriebene Bordnetz ist somit auch energieeffizient. The coupling between a first and second subnetwork described in this document leads to a cost reduction, in particular by the omission of a separate precharging circuit (resistor or DC-DC converter). The coupling described uses a coupling switch (e.g., a change-over relay). Due to the pre-charging the coupling switch only has a relatively low current carrying capacity, since the charging current is limited by the pre-charge. Furthermore, there is a weight saving due to the omission of a DC-DC converter and the possible use of a double-layer capacitor instead of a lead-acid battery. This in turn leads to a reduction in fuel consumption in addition to an increase in driving dynamics of the vehicle. In addition, the use of a capacitor increases the reliability and service life of the electrical system. A lead battery is usually kept in a permanently fully charged state, so that when using a lead acid battery as the second energy storage and a charging current flows permanently. In addition, a converter has a power loss, which is eliminated by using a coupling switch. The electrical system described in this document is thus also energy efficient.

Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die gezeigten Ausführungsbeispiele beschränkt. Insbesondere ist zu beachten, dass die Beschreibung und die Figuren nur das Prinzip der vorgeschlagenen Verfahren, Vorrichtungen und Systeme veranschaulichen sollen. The present invention is not limited to the embodiments shown. In particular, it should be noted that the description and figures are intended to illustrate only the principle of the proposed methods, apparatus and systems.

Claims

Electrical system ( 100 ) for a vehicle, the on-board network ( 100 ), - a first electrical subnetwork ( 110 ) with an electric pre-charge consumer ( 213 ) and an energy source ( 111 . 112 ); - a second electrical subnetwork ( 120 ) with an energy store ( 222 ); and a coupling switch ( 201 ) which is set up, - in a first state, the energy store ( 222 ) via the pre-charge consumer ( 213 ) with the energy source ( 111 . 112 ), and - in a second state, the energy store ( 222 ) from the energy source ( 111 . 112 ) and the precharge consumer ( 213 ) parallel to the energy source ( 111 . 112 ) to switch.

Electrical system ( 100 ) according to claim 1, wherein - in the first state of the precharge consumer ( 213 ) and the energy storage ( 222 ) a series connection form parallel to the energy source ( 111 . 112 ) is arranged; and / or - in the second state, the second subnetwork ( 120 ) galvanically from the first subnet ( 110 ) is decoupled.

Electrical system ( 100 ) according to any preceding claim, wherein the energy store ( 222 ) comprises a capacitor.

Electrical system ( 100 ) according to any preceding claim, wherein the electrical precharge consumer ( 213 ) comprises an electrical load for providing a vehicle function.

Electrical system ( 100 ) according to claim 4, wherein the vehicle function comprises one or more of: - an air conditioning function of an interior of the vehicle; A heating function of a window of the vehicle; and / or - a water pumping function.

Electrical system ( 100 ) according to any preceding claim, wherein - the electrical system ( 110 ) a control unit ( 250 ); - the control unit ( 250 ), measured data ( 251 ) with respect to a state of the energy store ( 222 ) to investigate; and - the control unit ( 250 ) is set up, a state of the coupling switch ( 213 ) depending on the measured data ( 251 ) to investigate.

Electrical system ( 100 ) according to claim 6, wherein the measured data ( 251 ) one or more comprise of - information relating to a voltage ( 124 ) on the energy store ( 222 ); and - information regarding a temperature at the energy store ( 222 ).

Electrical system ( 100 ) according to one of claims 6 to 7, wherein - the second subnetwork ( 120 ) a starter ( 123 ) for starting an internal combustion engine of the vehicle comprises; and - the control unit ( 250 ) is arranged to cause the coupling switch ( 201 ) during a period in which the starter ( 123 ) is active, in the second state is to the first subnet ( 110 ) from the second subnetwork ( 120 ) to decouple.

Electrical system ( 100 ) according to one of claims 6 to 8, wherein the control unit ( 250 ) is arranged to cause the pre-charge consumer ( 213 ) when the coupling switch ( 213 ) in the first state.

Electrical system ( 100 ) according to any preceding claim, wherein the energy source ( 111 . 112 ) a power generator ( 111 ) and / or a rechargeable battery ( 112 ).

Method for controlling a vehicle electrical system ( 100 ) of a vehicle, wherein the electrical system ( 100 ) a first electrical subnetwork ( 110 ) with an electric pre-charge consumer ( 213 ) and an energy source ( 111 . 112 ), and a second electrical subnetwork ( 120 ) with an energy store ( 222 ), the method comprising, - switching a coupling switch ( 201 ) in a first state to the energy storage ( 222 ) via the pre-charge consumer ( 213 ) with the energy source ( 111 . 112 ) to couple; and - switching the coupling switch ( 201 ) in a second state to the energy storage ( 222 ) from the energy source ( 111 . 112 ) and the pre-charge consumer ( 213 ) parallel to the energy source ( 111 . 112 ) to arrange.