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Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung für ein Kraftfahrzeug mit einem Batteriestrang zum Bereitstellen einer Batteriespannung, welcher eine Serienschaltung von einzelnen Batteriezellen aufweist, und mit einer ersten Klemme und einer zweiten Klemme, welche elektrisch mit dem Batteriestrang koppelbar sind. Die Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zum Betreiben einer Schaltungsanordnung.
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Kraftfahrzeuge, insbesondere Elektrofahrzeuge oder Hybridfahrzeuge, weisen üblicherweise eine Batterie beziehungsweise einen Batteriestrang auf, welcher eine Serienschaltung von mehreren Batteriezellen zwischen zwei Batterieanschlüssen umfasst. Die durch die Serienschaltung bereitgestellte und an den Batterieanschlüssen abgreifbare Batteriespannung ist jedoch nicht für alle Verbraucher oder Bordnetze des Kraftfahrzeugs gleichermaßen geeignet. So kann das Kraftfahrzeug beispielsweise ein Hochvoltbordnetz aufweisen, welches beispielsweise elektrische Spannungen von 300 Volt bis 400 Volt für einen elektrischen Antrieb, beispielsweise einen Elektromotor, des Kraftfahrzeugs, vorhält, und ein Niedervoltbordnetz aufweisen, in welchem beispielsweise eine elektrische Spannung von 12 Volt für alle klassischen Verbraucher, beispielsweise Scheibenwischer, Lampen, etc., vorgehalten wird. Um Energie zwischen den beiden Bordnetzen zu transferieren, können beispielsweise DC/DC-Wandler verwendet werden, über welchen die Bordnetze mit dem Batteriestrang verbunden sein können.
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Anstelle von DC/DC-Wandlern kann es beispielsweise auch vorgesehen sein, dass zwischen den einzelnen Batteriezellen des Batteriestranges Abgriffe bereitgestellt sind, welche über Koppelvorrichtungen mit Klemmen verbindbar sind, sodass an den Klemmen beliebige Spannungen des Batteriestranges beziehungsweise der Fahrzeugbatterie abgegriffen und einem daran angeschlossenen Bordnetz bereitgestellt werden können.
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Aus diesen Schaltungsanordnungen ergibt sich jedoch der Nachteil, dass die Batteriezellen beim Bereitstellen von unterschiedlichen Spannungen ungleichmäßig entladen werden. Dies kann sich negativ auf eine Lebensdauer des Batteriestrangs auswirken. Außerdem weist die Schaltungsanordnung gemäß dem Stand der Technik durch die Vielzahl an Koppelvorrichtungen hohe Kosten auf.
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Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine einfache sowie batteriezellenschonende Schaltungsanordnung für ein Kraftfahrzeug bereitzustellen, mittels welchem ein hochlastfähiges Mehrspannungssystem für das Kraftfahrzeug aufgebaut werden kann.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Schaltungsanordnung sowie ein Verfahren mit den Merkmalen gemäß den unabhängigen Patentansprüchen gelöst. Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche, der Beschreibung und der Figuren.
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Eine erfindungsgemäße Schaltungsanordnung für ein Kraftfahrzeug weist einen Batteriestrang zum Bereitstellen einer Batteriespannung auf, welcher eine Serienschaltung von einzelnen Batteriezellen aufweist. Außerdem weist die Schaltungsanordnung eine erste Klemme und eine zweite Klemme auf, welche elektrisch mit dem Batteriestrang koppelbar sind. Darüber hinaus ist der Batteriestrang zum Bereitstellen einer vorbestimmten Teilspannung der Batteriespannung zwischen den Klemmen in eine zu einem vorgegebenen Verhältnis zwischen der Batteriespannung und der Teilspannung korrespondierende Anzahl an Teilsträngen unterteilt, wobei jeder Teilstrang zum Bereitstellen der Teilspannung die gleiche Anzahl an Batteriezellen aufweist. Außerdem ist eine Steuereinrichtung der Schaltungsanordnung dazu ausgelegt, die Teilstränge in einer vorbestimmten Frequenz abwechselnd an die Klemmen anzuschließen.
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Die Schaltungsanordnung kann insbesondere dazu verwendet werden, zumindest zwei Bordnetze eines Kraftfahrzeugs mit elektrischer Energie, welche von dem Batteriestrang beziehungsweise der Batterie bereitgestellt wird, zu versorgen. Der Batteriestrang kann beispielsweise als die Batteriespannung eine elektrische Spannung zwischen 600 Volt und 800 Volt bereitstellen, welche zwischen zwei Batterieanschlüssen des Batteriestranges abgreifbar ist. Dabei ist insbesondere vorgesehen, dass ein erstes Bordnetz des Kraftfahrzeugs, insbesondere ein Hochvoltbordnetz des Kraftfahrzeugs, eine erste Nennspannung aufweist, welche der Batteriespannung entspricht. Dazu kann das erste Bordnetz zum Versorgen des ersten Bordnetzes mit den Batterieanschlüssen des Batteriestranges elektrisch verbunden werden. Ein zweites Bordnetz weist als die Nennspannung die vorgegebene Teilspannung der Batteriespannung auf. Die Teilspannung ist also eine vorbestimmte, für das zweite Bordnetz geeigneten Spannung. Die Batteriespannung ist dabei insbesondere ein ganzzahliges Vielfaches der Teilspannung. Mit anderen Worten bedeutet dies, dass das vorbestimmte Verhältnis zwischen der Batteriespannung und der Teilspannung einen ganzzahligen Wert aufweist.
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Zum Bereitstellen der Teilspannung wird der Batteriestrang in die Teilstränge beziehungsweise Subsysteme unterteilt. Die Anzahl an Teilsträngen entspricht dabei dem ganzzahligen Vielfachen. Dabei weist jeder Teilstrang die gleiche Anzahl an Batteriezellen auf, sodass an jedem der Teilstränge die Teilspannung abgreifbar ist. Die Steuereinrichtung der Schaltungsanordnung ist nun dazu ausgelegt, die Teilstränge an die Klemmen anzuschließen. Zum Bereitstellen der Teilspannung für das zweite Bordnetz kann das zweite Bordnetz elektrisch mit den Klemmen verbunden werden. Um zu gewährleisten, dass die Batteriezellen gleichmäßig belastet werden, werden die Teilstränge in der vorbestimmten Frequenz abwechselnd an die Klemmen angeschlossen. Somit stellt jeder Teilstrang für eine vorbestimmte Zeitdauer die Teilspannung für das an die Klemmen angeschlossene zweite Bordnetz bereit. Jeder Teilstrang ist also für die vorbestimmte Zeitdauer mit den Klemmen verbunden, sodass die Batteriezellen des angeschlossenen Teilstranges innerhalb der vorbestimmten Zeitdauer geladen und/oder entladen werden.
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Durch die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung ergibt also sich der Vorteil, dass die Batteriezellen gleichmäßig entladen und/oder geladen werden können und somit ein lebensdauerschonender Betrieb für die Batteriezellen des Batteriestranges bereitgestellt werden kann. Dadurch kann ein besonders hochlastfähiges Zweispannungssystem aufgebaut werden.
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Vorzugsweise weist jeder Teilstrang einen ersten Anschlusspunkt und einen zweiten Anschlusspunkt auf, wobei jeder erste Anschlusspunkt mittels jeweils einer ersten ansteuerbaren Koppelvorrichtung an die erste Klemme anschließbar ist und jeder zweite Anschlusspunkt mittels jeweils einer zweiten ansteuerbaren Koppelvorrichtung an die zweite Klemme anschließbar ist. Die Steuereinrichtung ist dazu ausgelegt, zum Anschließen des jeweiligen Teilstranges an die Klemmen die zugehörigen Koppelvorrichtungen zum Schließen anzusteuern.
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Die ansteuerbaren Koppelvorrichtungen sind insbesondere als Schaltelemente, beispielsweise als mechanische Schalter oder elektronische Schalter, ausgebildet. Um einen der Teilstränge an die Klemmen anzuschließen, kann die Steuereinrichtung zum elektrischen Verbinden des ersten Anschlusspunktes dieses Teilstranges die erste ansteuerbare Koppelvorrichtung dieses Teilstranges schließen, und zum elektrischen Verbinden des zweiten Anschlusspunktes dieses Teilstranges die zweite ansteuerbare Koppelvorrichtung dieses Teilstranges schließen. Dabei sind immer nur die ersten und zweiten Koppelvorrichtungen desjenigen Teilstranges geschlossen, welcher gerade die Teilspannung an den Klemmen bereitstellt.
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Die Anzahl an Koppelvorrichtungen der Schaltungsanordnung kann also gegenüber der Schaltungsanordnung gemäß dem Stand der Technik reduziert werden, da die Anzahl an Koppelvorrichtungen durch die Anzahl an vorbestimmten Teilsträngen vorgegeben wird. Dabei werden für jeden Teilstrang lediglich zwei Koppelvorrichtungen benötigt, also eine erste Koppelvorrichtung zum Anschließen des ersten Anschlusspunktes des Teilstranges an die erste Klemme und eine zweite Koppelvorrichtung zum Anschließen des zweiten Anschlusspunktes des Teilstranges an die zweite Klemme. Durch die Reduzierung der Anzahl an Koppelvorrichtungen ist die Schaltungsanordnung somit besonders kostengünstig gestaltet.
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Es kann vorgesehen sein, dass der erste Anschlusspunkt desjenigen Teilstranges am Anfang des Batteriestranges durch einen ersten Batterieanschluss ausgebildet ist, der zweite Anschlusspunkt desjenigen Teilstranges am Ende des Batteriestranges durch einen zweiten Batterieanschluss ausgebildet ist und der zweite Anschlusspunkt und der erste Anschlusspunkt zweier benachbarter Teilstränge durch einen gemeinsamen Knotenpunkt aufweisend einen Doppelabgriff ausgebildet sind. Der erste Batterieanschluss und der Knotenpunkt sind über jeweils eine der ersten Koppelvorrichtungen mit der ersten Klemme koppelbar und der Knotenpunkt und der zweite Batterieanschluss sind über jeweils eine der zweiten Koppelvorrichtungen mit der zweiten Klemme koppelbar. Anders ausgedrückt bedeutet dies, dass der erste Batterieanschluss nur mit der ersten Klemme koppelbar ist und der zweite Batterieanschluss nur mit der zweiten Klemme koppelbar ist. Der zweite Anschlusspunkt und der erste Anschlusspunkt zweier benachbarter Teilstränge können als ein Knotenpunkt zusammengefasst werden, an welchem der Doppelabgriff vorgesehen ist.
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Durch den Doppelabgriff ist jeder Knotenpunkt über jeweils eine der ersten Koppelvorrichtungen und jeweils eine der zweiten Koppelvorrichtungen mit beiden Klemmen koppelbar. Die Schaltungsanordnung kann somit auf einfache Weise in die Teilstränge unterteilt werden.
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In einer vorteilhaften Ausführungsform ist der Batteriestrang in zwei Teilstränge unterteilt, wobei der erste Anschlusspunkt des ersten Teilstranges durch den ersten Batterieanschluss ausgebildet ist, der zweite Anschlusspunkt des zweiten Teilstranges durch den zweiten Batterieanschluss ausgebildet ist und der zweite Anschlusspunkt des ersten Teilstranges und der erste Anschlusspunkt des zweiten Teilstranges durch einen gemeinsamen Knotenpunkt ausgebildet sind. Gemäß dieser Ausführungsform beträgt also das Verhältnis der Batteriespannung zur Teilspannung zwei zu eins, die Teilspannung entspricht also der halben Batteriespannung. Der Batteriestrang wird also in die zwei Teilstränge unterteilt, wobei jeder Teilstrang eine Hälfte der Anzahl an Batteriezellen des Batteriestranges aufweist. Der Knotenpunkt befindet sich dabei mittig im Batteriestrang.
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Um nun den ersten Teilstrang an die Klemmen anzuschließen, kann mittels einer der ersten Koppelvorrichtungen der erste Batterieanschluss an die erste Klemme angeschlossen werden und mittels einer der zweiten Koppelvorrichtungen der Knotenpunkt an die zweite Klemme angeschlossen werden. Damit werden alle Batteriezellen, welche zwischen dem ersten Batterieanschluss und dem Knotenpunkt angeordnet sind, an die Klemme angeschlossen und können somit entladen und/oder geladen werden. Um den zweiten Teilstrang an die Klemmen anzuschließen, kann mittels einer der ersten Koppelvorrichtungen der Knotenpunkt mit der ersten Klemme elektrisch verbunden werden und mittels einer der zweiten Koppelvorrichtungen der zweite Batterieanschluss mit der zweiten Klemme elektrisch verbunden werden. Damit werden alle Batteriezellen, welche zwischen dem Knotenpunkt und dem zweiten Batterieanschluss angeordnet sind, an die Klemmen angeschlossen und können somit entladen und/oder geladen werden. Dabei wird in der vorbestimmten Frequenz immer abwechselnd der erste oder der zweite Teilstrang an die Klemmen angeschlossen. Somit werden beide Hälften des Batteriestranges, also beide Teilstränge, gleichmäßig belastet. Durch das gleichmäßige Laden und/oder Entladen der Batteriezellen kann somit eine Lebensdauer des Batteriestranges erhöht werden.
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Bevorzugt ist an Batterieanschlüsse des Batteriestranges ein erstes Bordnetz des Kraftfahrzeugs zum Versorgen des ersten Bordnetzes mit der Batteriespannung anschließbar und an die Klemmen ein zweites Bordnetz des Kraftfahrzeugs zum Versorgen des zweiten Bordnetzes mit der vorbestimmten Teilspannung anschließbar. Das erste Bordnetz ist dabei insbesondere ein Hochvoltbordnetz, beispielsweise ein 800 Volt-Bordnetz, des Kraftfahrzeugs, welches eine elektrische Antriebseinheit des Kraftfahrzeugs, beispielsweise einen Elektromotor, aufweist. Das zweite Bordnetz kann beispielsweise ebenfalls als ein Hochvoltbordnetz, beispielsweise als ein 400 Volt-Bordnetz, ausgebildet sein, welches Hochvoltverbraucher des Kraftfahrzeugs umfasst. Es kann aber auch vorgesehen sein, dass das zweite Bordnetz als ein Niedervoltbordnetz, beispielsweise als ein 12 Volt-Bordnetz, ausgebildet ist, welches klassische Verbraucher, beispielsweise Scheibenwischer oder Lampen, des Kraftfahrzeugs umfasst.
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Die Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zum Betreiben einer Schaltungsanordnung für ein Kraftfahrzeug aufweisend einen Batteriestrang zum Bereitstellen einer Batteriespannung, welcher eine Serienschaltung von einzelnen Batteriezellen aufweist, wobei bei dem Verfahren eine erste Klemme und eine zweite Klemme an den Batteriestrang angeschlossen werden. Darüber hinaus wird der Batteriestrang zum Bereitstellen einer vorbestimmten Teilspannung der Batteriespannung zwischen den Klemmen in eine zu einem vorgegebenen Verhältnis zwischen der Batteriespannung und der Teilspannung korrespondierende Anzahl an Teilstränge unterteilt, wobei jeder Teilstrang zum Bereitstellen der Teilspannung die gleiche Anzahl an Batteriezellen aufweist und die Teilstränge in einer vorbestimmten Frequenz abwechselnd an die Klemmen angeschlossen werden.
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Die mit Bezug auf die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung vorgestellten bevorzugten Ausführungsformen und deren Vorteile gelten entsprechend für das erfindungsgemäße Verfahren.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
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Dabei zeigen:
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1 eine schematische Darstellung einer Schaltungsanordnung gemäß dem Stand der Technik; und
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2 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung.
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In den Fig. sind gleiche sowie funktionsgleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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1 zeigt eine Schaltungsanordnung 10 für ein hier nicht gezeigtes Kraftfahrzeug gemäß dem Stand der Technik. Die Schaltungsanordnung 10 weist hier sechs in Serie geschaltete Batteriezellen 12a bis 12f auf, welche einen Batteriestrang 12 ausbilden. Der Batteriestrang 12 weist dabei einen ersten Anschluss 14 auf, welcher mit einem ersten Batterieanschluss 16 elektrisch verbunden ist, und einen zweiten Anschluss 18 auf, welcher mit einem zweiten Batterieanschluss 20 elektrisch verbunden ist. Mittels der von dem Batteriestrang 12 bereitgestellten elektrischen Energie können beispielsweise zwei hier nicht gezeigte Bordnetze des Kraftfahrzeugs mit elektrischer Energie versorgt werden. An die Batterieanschlüsse 16, 20 kann ein erstes Bordnetz des Kraftfahrzeugs, beispielsweise ein Hochvoltbordnetz, angeschlossen werden, welches mit der von dem Batteriestrang 12 bereitgestellten Batteriespannung versorgt wird.
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Zwischen den Batteriezellen 12a bis 12f sind Knotenpunkte 22a bis 22e vorgesehen. Die Anschlüsse 14, 18 sowie die Knotenpunkte 22a bis 22e weisen hier Doppelabgriffe auf und sind jeweils über erste Koppelvorrichtungen 24a bis 24g mit einer ersten Klemme 26 elektrisch verbindbar und über jeweils zweite Koppelvorrichtungen 28a bis 28g mit einer zweiten Klemme 30 elektrisch verbindbar. An die Klemmen 26, 30 kann beispielsweise ein zweites Bordnetz des Kraftfahrzeugs angeschlossen werden, welches mit einer beliebigen elektrischen Spannung, welche kleiner oder gleich der Batteriespannung ist, versorgt werden kann. Um beispielsweise an den Klemmen 26, 30 ein Drittel der Batteriespannung für das zweite Bordnetz bereitzustellen, können beispielsweise die erste Koppelvorrichtung 24c sowie die zweite Koppelvorrichtung 28f geschlossen werden, sodass die Batteriezellen 12c, 12d, 12e zum Versorgen des zweiten Bordnetzes entladen werden können. Es können aber auch die erste Koppelvorrichtung 24b sowie die zweite Koppelvorrichtung 28e geschlossen werden, sodass an den Klemmen 26, 30 ein Drittel der Batteriespannung für das zweite Bordnetz bereitgestellt wird und die Batteriezellen 12b, 12c, 12d zum Versorgen des zweiten Bordnetzes entladen werden.
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Durch Schließen jeweils einer der ersten Koppelvorrichtungen 24a bis 24g sowie einer der zweiten Koppelvorrichtungen 28a bis 28g kann also eine beliebige Spannung an die Klemmen 26, 30 angelegt werden. Daraus ergibt sich jedoch der Nachteil, dass die Batteriezellen 12a bis 12f ungleichmäßig belastet werden, wodurch eine Lebensdauer des Batteriestranges 12 reduziert wird. Außerdem ist die Schaltungsanordnung 10 gemäß dem Stand der Technik besonders kostenaufwändig gestaltet ist, da zum Bereitstellen der beliebigen Spannung an den Klemmen 26, 30 an jedem der Knotenpunkte 22a bis 22e sowie an den Anschlüssen 14, 18 jeweils eine erste Koppelvorrichtung 24a bis 24g sowie eine zweite Koppelvorrichtung 28a bis 28g bereitgestellt werden müssen.
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2 zeigt eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung 32 für ein Kraftfahrzeug. Dort sind wiederum mehrere Batteriezellen 12a bis 12f zwischen zwei Anschlüssen 14, 18 angeordnet, sodass an den mit den Anschlüssen 14, 18 elektrisch verbundenen Batterieanschlüssen 16, 20 die Batteriespannung des Batteriestrangs 12 abgreifbar ist. Diese Spannung kann einem ersten Bordnetz des Kraftfahrzeugs, beispielsweise einem Hochvoltbordnetz des Kraftfahrzeugs, bereitgestellt werden und beispielsweise 800 Volt betragen. Das Hochvoltbordnetz kann eine elektrische Antriebseinheit des Kraftfahrzeugs, beispielsweise einen Elektromotor, aufweisen.
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Einem zweiten Bordnetz des Kraftfahrzeugs, welches an die Klemmen 26, 30 angeschlossen werden kann, wird eine vorbestimmte, für das zweite Bordnetz geeignete Teilspannung der Batteriespannung bereitgestellt. Die Teilspannung, welche für das zweite Bordnetz bereitgestellt wird, ist dabei insbesondere konstant und wird in einem Betrieb des Kraftfahrzeugs insbesondere nicht verändert. Ein vorgegebenes Verhältnis zwischen der Batteriespannung und der Teilspannung weist also einen vorgegebenen, ganzzahligen Wert auf. Zum Bereitstellen der Teilspannung wird der Batteriestrang 12 in Teilstränge 34, 36 unterteilt, wobei jeder der Teilstränge 34, 36 die gleiche Anzahl an Batteriezellen 12a bis 12f aufweist und wobei jeder der Teilstränge 34, 36 die Teilspannung bereitstellt.
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Im vorliegenden Fall soll an den Klemmen 26, 30 die halbe Batteriespannung als die Teilspannung bereitgestellt werden. Das vorgegebene Verhältnis zwischen der Batteriespannung und der Teilspannung beträgt also zwei, sodass der Batteriestrang 12 hier in zwei Teilstränge 34, 36 unterteilt ist. Es kann aber auch vorgesehen sein, dass der Batteriestrang 12 in drei Teilstränge unterteilt ist, sodass an den Klemmen 26, 30 ein Drittel der Batteriespannung als die Teilspannung anliegt. Der Batteriestrang 12 kann aber auch in n Teilstränge unterteilt sein, wobei n der Anzahl an Batteriezellen 12a bis 12f des Batteriestrangs 12 entspricht, sodass an den Klemmen 26, 30 eine Batteriezellenspannung einer einzelnen Batteriezelle 12a bis 12f als die Teilspannung anliegt.
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Jeder Teilstrang 34, 36 weist einen ersten Anschlusspunkt sowie einen zweiten Anschlusspunkt auf, wobei die ersten Anschlusspunkte über erste Koppelvorrichtungen 40a, 40b mit der ersten Klemme 26 elektrisch verbindbar sind und die zweiten Anschlusspunkte über zweite Koppelvorrichtungen 42a, 42b mit der zweiten Klemme 30 elektrisch verbindbar sind. Der erste Anschlusspunkt des ersten Teilstranges 34 ist hier durch den Anschluss 14 und damit durch den ersten Batterieanschluss 16 ausgebildet. Der zweite Anschlusspunkt des ersten Teilstranges 34 ist hier durch einen Knotenpunkt 38 ausgebildet, welcher mittig im Batteriestrang 12 liegt und den Batteriestrang 12 damit in zwei Hälften teilt. Der erste Anschlusspunkt des zweiten Teilstranges 36 ist hier durch den Knotenpunkt 38 ausgebildet und der zweite Anschlusspunkt des zweiten Teilstranges 36 ist hier durch den Anschluss 18 und somit durch den zweiten Batterieanschluss 20 ausgebildet. Der erste Batterieanschluss 16 und der Knotenpunk 38 sind jeweils über eine der ersten Koppelvorrichtungen 40a, 40b mit der ersten Klemme 26 elektrisch verbindbar und der Knotenpunkt 38 und der zweite Batterieanschluss 20 über jeweils eine der zweiten Koppelvorrichtungen 42a, 42b mit der zweiten Klemme 30 elektrisch verbindbar.
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Eine hier nicht gezeigten Steuereinrichtung der Schaltungsanordnung 32 ist nun dazu ausgelegt, die Teilstränge 34, 36 zum gleichmäßigen Laden und/oder Entladen der Teilstränge 34, 36 in einer vorbestimmten Frequenz abwechselnd an die Klemmen 26, 30 anzuschließen. Dazu werden die Koppelvorrichtungen 40a, 40b, 42a, 42b so betrieben, dass entweder die erste Koppelvorrichtung 40a und die zweite Koppelvorrichtung 42a geschlossen sind oder erste Koppelvorrichtung 40b und die zweite Koppelvorrichtung 42b geschlossen sind. Wenn die Koppelvorrichtungen 40a und 42a geschlossen sind, so werden die Klemmen 26, 30 mit dem ersten Teilstrang 34 elektrisch verbunden und die Batteriezellen 12a bis 12c geladen und/oder entladen. Wenn die Koppelvorrichtungen 40b und 42b geschlossen sind, so wird der zweite Teilstrang 36 mit den Klemmen 26, 30 elektrisch verbunden und die Batteriezellen 12d bis 12f geladen und/oder entladen. Durch die Wahlfreiheit, welcher der Teilstränge 34, 36 beziehungsweise der Subsysteme durch die Koppelvorrichtungen 40a, 40b, 42a, 42b aktiviert wird, kann der Leistungsfluss im System mit der niedrigeren Spannung, also der Leistungsfluss über die Klemmen 26, 30, so gesteuert werden, dass die Teilstränge 34, 36 gleichmäßig belastet werden. Die Schaltungsanordnung 32 erlaubt es also, zu sehr geringen Kosten ein hochlastfähiges Zweispannungssystem aufzubauen.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Schaltungsanordnung
- 12
- Batteriestrang
- 12a bis 12f
- Batteriezellen
- 14
- Anschluss
- 16
- erster Batterieanschluss
- 18
- Anschluss
- 20
- zweiter Batterieanschluss
- 22a bis 22e
- Knotenpunkte
- 24a bis 24g
- erste Koppelvorrichtung
- 26
- erste Klemme
- 28a bis 28g
- zweite Koppelvorrichtungen
- 30
- zweite Klemme
- 32
- Schaltungsanordnung
- 34
- erster Teilstrang
- 36
- zweiter Teilstrang
- 38
- Knotenpunkt
- 40a, 40b
- erste Koppelvorrichtungen
- 42a, 42b
- zweite Koppelvorrichtungen
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102014004655 A1 [0004]
- DE 102014004234 A1 [0004]
