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Seit mehreren Jahrzehnten wird das Bordnetz beispielsweise von Personenkraftwagen mit einer Betriebsspannung von 12–14 Volt betrieben. Mit zunehmender Elektrifizierung und somit zunehmender Leistung der angeschlossenen elektrischen Komponenten, sei es Klimaanlage, Startergenerator, Traktionsmotor, u. ä., werden Bordnetzzweige oder Bordnetze interessant, die auf einer höheren Spannung arbeiten und bei gleicher Leistung somit weniger Strom fließen muss bzw. ein geringerer Leitungsquerschnitt ausreichend ist. In Fahrzeugen werden beide Bordnetzspannungen nebeneinander verwendet, wobei einige Komponenten bei 12–14 Volt arbeiten und andere Komponenten bei 48 Volt.
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Um eine Energieübertragung zwischen den Bordnetzen zu ermöglichen, werden Gleichspannungswandler verwendet, wie sie etwa in
US 5,334,926 beschrieben sind. Die dort beschriebene Schaltung umfasst eine erste und eine zweite Seite, wobei der Wandler Energie zwischen den beiden Seiten überträgt. Eine Seite des Wandlers ist mit einem 48 Volt-Bordnetz verbunden, und die andere Seite des Wandlers ist mit einem 12 Volt-Bordnetz verbunden. Zum einen werden zwei vollkommen getrennte Energiespeicher erforderlich in Form einer 12 Volt Batterie und einer 48 Volt Batterie und ferner ist ein Gleichspannungswandler mit Kosten verbunden.
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Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, eine Möglichkeit aufzuzeigen, mit der sich auf einfache Weise Spannungszweige unterschiedlicher Bordnetznennspannung kombinieren lassen.
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Ausführungsform der Erfindung
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Die erfindungsgemäße Stromversorgungsschaltung ermöglicht einen Energieübertrag von einem Bordnetz an ein anderes (welches eine andere Bordnetzspannung aufweist), in dem eine erste Batterie einen Zwischenabgriff aufweist, der im Wesentlichen dem Spannungspotential einer zweiten Batterie entspricht. Zwischen dem Zwischenabgriff und der zweiten Batterie ist eine Diode vorgesehen, die einen Energieübertrag von dem Zwischenabgriff an die zweite Batterie erlaubt, um so den Bordnetzzweig der zweiten Batterie bzw. die daran angeschlossenen Komponenten zu unterstützen. Hier wird ausgenutzt, dass der Zellenteilstapel der ersten Batterie, an den der Zwischenabgriff angeschlossen ist, bereits ungefähr die gleiche Spannung aufweist wie die zweite Batterie, so dass keine Spannungsanpassung erforderlich ist. Vielmehr wird lediglich eine Diode verwendet, um eine Unterstützung der zweiten Batterie durch den Zwischenabgriff bzw. den Zellenteilstapel der ersten Batterie zu ermöglichen. Die Diode schützt ferner eine Entladung des Zellenteilstapels der ersten Batterie, so dass trotz der Möglichkeit der Unterstützung der ersten Batterie durch einen Teil (den Zellenteilstapel) der ersten Batterie nicht zu einer zu niedrigen Betriebsspannung an der ersten Batterie führen kann. Die Diode ermöglicht ein automatisches Nachladen der zweiten Batterie, falls deren Spannung zu gering ist.
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Es wird daher eine Stromversorgungsschaltung zur Versorgung eines Fahrzeugbordnetzes mit elektrischer Energie beschrieben. Die Stromversorgungsschaltung weist eine erste Batterie mit einer ersten Nennspannung auf sowie eine zweite Batterie mit einer zweiten Nennspannung. Die Stromversorgungsschaltung weist einen Masse-Anschluss auf, der mit den Minuspolen der beiden Batterien verbunden ist. Ein erster Pluspolanschluss ist mit dem Pluspol der ersten Batterie verbunden und ein zweiter Pluspolanschluss ist mit dem Pluspol der zweiten Batterie verbunden. Die Pluspolanschlüsse sind ebenso Teil der Stromversorgungsschaltung. Der Begriff Anschlüsse ist in diesem Zusammenhang weit zu verstehen und beschränkt sich nicht nur auf Steck- Schraub- oder Klemmverbindungen, sondern betrifft allgemein lösbare oder nicht lösbare elektrische Verbindungen, etwa eine Weiterführung eines Leiter der Stromversorgungsschaltung an weitere Komponenten oder Bordnetzzweige, um den Leiter daran anzuschließen. Die Anschlüsse sind zum Anschluss von Bordnetzkomponenten ausgebildet bzw. zur Übertragung von Energie von der Stromversorgungsschaltung angeschlossenen Komponenten. Wie erwähnt, können daher die Anschlüsse auch von Leitungen gebildet werden, die zum Anschluss an weitere Komponenten einfach an diese weiter fortgeführt werden.
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Die erste Nennspannung, d. h. die Nennspannung der ersten Batterie, ist größer als die zweite Nennspannung, d. h. die Nennspannung der zweiten Batterie. Mit der ersten Nennspannung können daher Komponenten versorgt werden, deren Nennspannung höher ist als die zweite Nennspannung. Die erste Nennspannung beträgt mindestens 150 %, 200 %, 300 % oder 400 % der zweiten Nennspannung.
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Um eine Energieübertragung von der ersten Batterie an die zweite Batterie (bzw. von einem Teil der ersten Batterie an die zweite Batterie) zu ermöglichen, weist die erste Batterie einen Zwischenabgriff auf. Zwischen dem Zwischenabgriff und dem Masseanschluss weist die erste Batterie einen Zellenteilstapel auf. Der Zellenteilstapel ist eine Untermenge bzw. ein Teil aller Zellen innerhalb der ersten Batterie. Die erste Batterie besteht somit im Wesentlichen in elektrischer Hinsicht aus einem Zellenstapel, wobei ein Teil hiervon (weniger als 100 %) von dem Zellenteilstapel gebildet werden. Der Zellenteilstapel weist eine Nennspannung auf, die im Wesentlichen der zweiten Nennspannung entspricht. Insbesondere entspricht die Nennspannung des Zellenteilstapels der zweiten Nennspannung +/–10 %, 5 % oder 2 %. Hierbei kann die Nennspannung des Zellenteilstapels unter der zweiten Nennspannung liegen, so dass ein Energieübertrag erst dann über die Diode stattfindet, wenn die zweite Batterie eine im Vergleich zur ersten Batterie bzw. deren Nennspannung geringere Klemmspannung bzw. einen geringeren Ladezustand hat. Insbesondere kann die Nennspannung des Zellenteilstapels mindestens 0.2, 0.5, 0.8, 1 Volt, 1.2 Volt oder 1.5 Volt unter der Nennspannung der ersten Batterie liegen. Die Nennspannung des Zellenteilstapels kann derart ausgestaltet sein, dass dieser nicht mehr als 1 Volt, 1.2 Volt, 1.5 Volt oder 2 Volt unter der Nennspannung der ersten Batterie liegt. Die Nennspannung des Zellenteilstapels kann zwischen 85 und 105 %, zwischen 90 und 100 % bzw. zwischen 90 und 95 % der zweiten Nennspannung entsprechen.
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Der Zwischenabgriff ist über eine Diode mit dem Pluspol der zweiten Batterie verbunden. Die Diode kann mit einer seriellen Sicherung ausgestattet sein, um den Strom zwischen der ersten und der zweiten Batterie zu begrenzen bzw. die Verbindung abzubrechen, wenn ein Grenzstrom überschritten wird. Die Diode ist vom Zwischenabgriff in Richtung zweiter Batterie in Durchlassrichtung gerichtet. Mit anderen Worten weist die Diode eine Durchlassrichtung auf, die zu dem Pluspol der zweiten Batterie hinweist. Im Sinne einer Sperre eines Stromflusses von der zweiten Batterie zur ersten Batterie weist die Diode eine Sperrrichtung auf, die zu der ersten Batterie, insbesondere zum Zwischenabgriff, hin weist.
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Die erste Nennspannung kann 46–50 Volt betragen, insbesondere 48 Volt. Die erste Nennspannung kann ferner 42 Volt +/– 10 % oder auch 36 Volt +/– 10 % betragen.
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Vorzugsweise ist die erste Batterie eine Lithiumbatterie. Somit sind die Zellen der ersten Batterie Zellen auf Lithiumbasis, insbesondere Lithium-Ionenzellen oder Lithium-Polymer-Zellen. Die erste Batterie kann insbesondere eine Lithium-Eisen-Phosphat-Batterie, eine Lithium-Mangan-Batterie oder eine Lithium-Titanat-Batterie sein.
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Ferner kann die zweite Nennspannung, insbesondere die Nennspannung der zweiten Batterie, 12–14 Volt betragen, insbesondere 12 Volt oder auch 13 oder 14 Volt. Die zweite Batterie ist insbesondere eine Blei-Säure-Batterie.
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Die erste sowie die zweite Batterie umfassen jeweils Sekundärzellen, d. h. sind wiederaufladbar. Daher sind die erste und die zweite Batterie jeweils Akkumulatoren.
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Die Stromversorgungsschaltung kann ferner eine Lichtmaschine aufweisen. Diese hat eine Nennspannung, welche der zweiten Nennspannung entspricht. Die Lichtmaschine kann somit eine Nennspannung von 12, 13 oder 14 Volt aufweisen. Dies betrifft die Generatorspannung, die die Lichtmaschine erzeugt, und die durch die Steuerung der Lichtmaschine definiert ist. Die Lichtmaschine entspricht einer elektrischen Maschine, die als Generator betrieben wird. Somit kann die Lichtmaschine auch als Generator bezeichnet werden. Die Lichtmaschine ist eingerichtet (und insbesondere mechanisch an einen Verbrennungsmotor angeschlossen), um mechanische Energie in elektrische Energie umzuwandeln. Diese wird in den betreffenden Bordnetzzweig bzw. (zumindest zum Teil) in die zweite Batterie oder auch allgemein in das Fahrzeugbordnetz eingespeist, welches die Stromversorgungsschaltung umfasst. Die Lichtmaschine, d.h. allgemein der in diesem Absatz erwähnte Generator ist an die zweite Batterie angeschlossen, insbesondere an den zweiten Pluspolanschluss.
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Ferner kann die Stromversorgungsschaltung einen Starter, einen Generator oder vorzugsweise einen Startergenerator mit einer Nennspannung aufweisen, die der ersten Nennspannung entspricht. Der Starter, der Generator bzw. der Startergenerator weist eine Nennspannung auf, die der ersten Nennspannung +/–5 oder 10 % entspricht. Der Starter, der Generator bzw. der Startergenerator ist mit der ersten Batterie verbunden, insbesondere mit Masse und dem ersten Pluspolanschluss. Der mit der ersten Batterie bzw. dem ersten Pluspolanschluss verbundene Generator bzw. Startergenerator weist insbesondere eine Nennspannung von 40–60 Volt, beispielsweise von 48 V auf. Der Startergenerator ist mechanisch mit einem Abtrieb verbunden und ist eingerichtet, kinetische Energie des Fahrzeugs in elektrische Energie zu wandeln. Diese Energie wird in den betreffenden Bordnetzzweig bzw. in das betreffende Bordnetz eingespeist. Die Energie wird insbesondere in die erste Batterie eingespeist. Ferner kann der Startgenerator eingerichtet sein, elektrische Energie in mechanische Energie zur Einspeisung in den Abtrieb bzw. zur Traktion und/oder zum Starten an einen Verbrennungsmotor abzugeben. Der Startergenerator ist zur Entnahme von elektrische Energie von der ersten Batterie und zur Abgabe von Energie an die erste Batterie eingerichtet.
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Beim Startvorgang kann daher der Startergenerator von der ersten Batterie gespeist werden, um den Startvorgang des Verbrennungsmotors auszuführen. Im Segelbetrieb mit ausgeschaltetem Verbrennungsmotor (auch als Engine-off Coasting bezeichnet) erzeugt die Lichtmaschine und der Startergenerator keine Energie, wobei die zweite Batterie und/oder die erste Batterie zur Bereitstellung von Energie bereitstehen. Da beide Energiequellen (zweite Batterie und erste Batterie) zur Verfügung stehen, ergibt sich eine redundante Energieversorgung beim Segeln ohne aktiven Verbrennungsmotor. Vor allem steht die zweite Batterie bereit, um elektrische Energie bereitzustellen, insbesondere für Komponenten des Bordnetzes, die während dem Segeln ohne aktiven Verbrennungsmotor mit elektrischer Energie zu versorgen sind. Falls die zweite Batterie im Segelbetrieb mit ausgeschaltetem Verbrennungsmotor die Stromversorgung nicht gewährleisten kann bzw. wenn deren Klemmenspannung aufgrund abnehmendem Ladezustand fällt, wird über die Diode automatisch die erste Batterie bzw. deren Zellenstapel zwischen Zwischenabgriff und Masse hinzugeschaltet. Es ergibt sich dann eine Unterstützung der zweiten Batterie durch den genannten Zellenstapel der ersten Batterie über deren Zwischenabgriff; die Stärke der Unterstützung ist abhängig, wie weit die Klemmenspannung der zweiten Batterie unter der Schwelle liegt, ab der die Diode leitet. Diese Schwelle hängt von der Spannung des Zellenstapels der ersten Batterie ab sowie von der Durchlassspannung der Diode.
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Während des Segelns ohne aktiven (d.h. laufenden) Verbrennungsmotor können daher die erste Batterie (insbesondere der Zellenstapel der ersten Batterie zwischen Zwischenabgriff und Masse) und die zweite Batterie gleichermaßen elektrische Energie liefern. Die Diode ermöglicht hierbei die Unterstützung der zweiten Batterie durch die ersten Batterie bzw. deren Zellstapel zwischen Zwischenabgriff und Masse. Bei nicht laufender Lichtmaschine ergibt sich für die zweite Batterie insbesondere eine Klemmenspannung, bei der die Diode noch nicht im leitenden Zustand ist. Vorzugsweise sind die Durchlassspannung der Diode, die Nennspannung des genannten Zellenstapels der ersten Batterie und/oder die Nennspannung der zweiten Batterie eingerichtet, dass bei inaktiver Lichtmaschine im Segelzustand ohne aktiven Verbrennungsmotor ("Engine-Off Coasting") keine elektrische Energie von dem Zellenstapel der ersten Batterie (d.h. die Zellen zwischen Zwischenabgriff und Masse) an die zweite Batterie und/oder an die an die zweite Batterie angeschlossenen Komponenten übertragen wird sofern sich der Ladezustand der zweiten Batterie (und ggf. der der ersten Batterie) über einer vorgegebenen Schwelle liegt, welche den Beginn der Unterstützung der zweiten Batterie durch den Zellenstapel der ersten Batterie kennzeichnet.
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Falls während des Engine OFF-Coasting der Ladezustand der zweiten Batterie zu niedrig wird oder ein Ausfall der Batterie erfolgt, wird die Spannung im 12 V Bordnetz stark abfallen. Die Lasten wären dann im 12 V Bordnetz nicht mehr versorgt. Die Spannung an der zweiten Batterie, der 12 V Batterie, kann aber nur bis zur Spannung der ersten Batterie fallen. Die Spannung der ersten Batterie ist wird dann höher als die Spannung an der zweiten Batterie. Ist nun die Spannung an der ersten Batterie höher als die der zweiten Batterie wird die Diode zwischen dem Plus-Pol der ersten Batterie und dem Plus-Pol der zweiten Batterie leitend. Jetzt erfolgt eine Versorgung des 12 V Bordnetzes mit der ersten Batterie. Eine Energieversorgung des 12 V Bordnetzes erfolgt weiter ohne Spannungsunterbrechung.
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Weiterhin kann vorgesehen sein, dass der Zellenteilstapel der ersten Batterie von drei Zellen gebildet wird. Diese weisen je eine Nennspannung von 3,6–4,6 Volt auf, vorzugsweise von 3,8–4,2 Volt oder auch von 3,8–4 Volt. Die Zellen des Zellenteilstapels sind insbesondere Lithium-Ionen-Zellen.
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Insbesondere bei einer Nennspannung von 4 Volt (+/– 2 oder 5 %) ergibt sich so eine Nennspannung des Zellenteilstapels von 12 Volt. Diese Spannung liegt unter der üblichen Betriebsspannung (etwa im ladenden Zustand) von Blei-Säure-Akkumulatoren von 12.5, 13 oder 13.5 Volt, so dass durch die Diode ein Stromfluss nur dann erfolgt, wenn sich die zweite Batterie in einem Ladezustand von weniger als 80, 50 oder 30 % befindet und somit auch die Klemmenspannung kleiner als die betreffende Nennspannung ist.
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Die Diode kann ferner eine Schleusenspannung oder Flussspannung aufweisen, die bei 0.3, 0.4, 0.5 oder 0.6 Volt liegt. Der Diode kann eine serielle Strombegrenzung zugeordnet sein, beispielsweise ein Widerstand, um den Stromfluss bei einem Ladungsausgleichsprozess zwischen der ersten und der zweiten Batterie zu begrenzen. Die Diode ist insbesondere eine Leistungsdiode, beispielsweise mit einem Nenn-Maximal-Strom im leitenden Zustand von mehr als 1 Ampere, 5 Ampere, 10 Ampere, 50 Ampere oder 100 Ampere.
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Ferner wird ein Fahrzeugbordnetz beschrieben. Dieses weist eine Stromversorgungsschaltung auf, wie sie hierin beschrieben ist. Das Bordnetz weist ferner einen ersten Bordnetzzweig auf, der die Nennspannung hat, die der ersten Nennspannung entspricht. Der erste Bordnetzzweig ist mit dem Masseanschluss und dem ersten Pluspolanschluss verbunden. Diese Verbindung kann von einer lösbaren Verbindung vorgesehen sein, d. h. von einer Steck- oder Schraubverbindung, kann jedoch auch vorgesehen sein durch einen weitergeführten Leiter oder durch Schweiß- oder Lötverbindungen. Gleiches gilt für die weiteren hier erwähnten Verbindungen.
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Das Bordnetz kann ferner einen zweiten Bordnetzzweig mit einer Nennspannung aufweisen, die der zweiten Nennspannung entspricht. Der zweite Bordnetzzweig ist mit dem Masseanschluss und dem zweiten Pluspolanschluss verbunden. Wie erwähnt, kann hierbei eine Verbindungsart bestehen, wie sie für den ersten Bordnetzzweig beschrieben ist, und kann eine lösbare oder nicht lösbare Verbindung umfassen.
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Die 1 zeigt eine Stromversorgungsschaltung 10 innerhalb eines Fahrzeugbordnetzes mit einem ersten Bordnetzzweig 20 und einem zweiten Bordnetzzweig 30. Von den Bordnetzzweigen 20 und 30 sind nur beispielhaft einige Komponenten dargestellt, die Verbraucher oder Energiequellen oder je nach Betriebszustand beides sein kann.
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Die Stromversorgungsschaltung 10 umfasst eine erste Batterie 40 und eine zweite Batterie 50. Es sind ferner ein Masse-Anschluss 60 vorgesehen (dargestellt durch mehrere Anschlüsse mit dem gleichen Potential). Die Stromversorgungsschaltung weist zudem einen ersten Pluspolanschluss 62 und einen zweiten Pluspolanschluss 64 auf. Der erste Pluspolanschluss 62 ist mit dem Pluspol 42 der ersten Batterie verbunden und der zweite Pluspolanschluss 64 ist mit dem Pluspol 52 der zweiten Batterie verbunden. Der Minuspol 44 der ersten Batterie 40 ist mit dem Masseanschluss 60 verbunden, wobei auch der Minuspol 54 der zweiten Batterie 50 mit dem Masseanschluss 60 verbunden ist.
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Die Nennspannung der ersten Batterie 40 ist größer als die Nennspannung der zweiten Batterie 50, wobei dies durch die Anzahl der Zellen symbolhaft dargestellt ist. Die erste Batterie weist einen Zwischenabgriff 46 auf. Zwischen dem Zwischenabgriff 46 und dem Minuspol 44 der ersten Batterie befindet sich somit ein Zellenteilstapel 48, d. h. eine Anzahl von in Reihe angeschlossener Zellen, die einen Teil aller in Reihe angeschlossenen Zellen der ersten Batterie 40 bilden. Der Zwischenabgriff 46 und somit auch der Zellenteilstapel 48 ist über eine Diode 70 mit dem zweiten Pluspolanschluss 64 und somit mit dem Pluspol 52 der zweiten Batterie 50 verbunden. Die Diode 70 ist ausgehend vom Zwischenabgriff 46 zur zweiten Batterie 50 hin in Durchlassrichtung geschaltet.
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Die Stromversorgungsschaltung weist ferner eine Lichtmaschine 80 auf, die mit der zweiten Batterie 50 verbunden ist. Die Lichtmaschine 80 ist hierbei regelbar und erzeugt, wenn sie mechanisch angetrieben wird, eine Spannung größer als die Klemm- oder Nennspannung der zweiten Batterie 50 und somit einen Strom, der zur zweiten Batterie 50 hinführt. Den Stromfluss zur Lichtmaschine 80 bzw. deren abgegebene Spannung kann durch die Erregung der Lichtmaschine gesteuert werden.
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Ferner umfasst die Stromversorgungsschaltung 10 einen Startergenerator 90, der mit der zweiten Batterie 40 verbunden ist. Der Startergenerator 90 ist parallel zu der ersten Batterie angeschlossen, während die Lichtmaschine 80 parallel zu der zweiten Batterie 50 angeschlossen ist. Insbesondere ist der Startergenerator 90 mit dem Masseanschluss 60 und dem ersten Pluspolanschluss 62 verbunden. Die Lichtmaschine 80 ist hingegen mit dem Masseanschluss 60 und dem zweiten Pluspolanschluss 64 verbunden. An dem zweiten Pluspolanschluss ergibt sich somit eine Spannung für Komponenten mit einer Betriebsspannung, die über der Betriebsspannung der Komponenten liegt, welche an dem zweiten Pluspolanschluss angeschlossen sind.
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Der Bordnetzzweig 20 umfasst etwa die Bordnetzkomponente 22, etwa ein elektrischer Kompressor einer Klimaanlage. Es können noch weitere Bordnetzkomponenten in dem Bordnetzzweig 20 vorgesehen sein, etwa eine Bordnetzkomponente 24. Die Bordnetzkomponente 22 bzw. die Bordnetzkomponente 24 weisen beispielsweise eine Betriebsspannung von 48 Volt auf.
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Der Bordnetzzweig 30 umfasst etwa die Bordnetzkomponente 32, etwa Unterhaltungselektronik, Beleuchtungselemente oder andere Lasten. Es können noch weitere Bordnetzkomponenten in dem Bordnetzzweig 30 vorgesehen sein, etwa eine Bordnetzkomponente 34.
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In der 1 dargestellten Beispiel kann die erste Batterie eine Nennspannung von 48 Volt aufweisen, während die symbolhaft dargestellte zweite Batterie 50 eine Nennspannung von 12 Volt aufweisen kann. Dies sind jedoch nur ungefähre Angaben, da die tatsächliche Nennspannung von Material der Kathode und Anode der jeweiligen Batterie abhängt.
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Insbesondere kann die zweite Batterie als Lithium-Ionen-Akkumulator ausgebildet sein, wobei wie dargestellt der Zellenteilstapel 48 drei einzelne Lithiumzellen umfassen kann, die in Serie geschaltet sind. Es ergibt sich für den Zellenteilstapel eine Nennspannung von 11,4 Volt bei einer Zellennennspannung von 3,8 Volt sowie eine Nennspannung von 12 Volt bei einer Zellennennspannung von 4 Volt. Ist die zweite Batterie 50 als Blei-Säure-Batterie ausgestaltet, insbesondere als Stapel von 6 Batterie-Säure-Zellen. Pro Zelle ergibt sich eine Nennspannung von ca. 2 Volt, wobei je nach Ladezustand die Spannung auch leicht über 2 Volt liegen kann. Bei einer Annahme des theoretischen Werts von 2,04 Volt pro Batterie-Säure-Zelle ergibt sich eine Nennspannung von 12,24 Volt. Diese liegt über der Nennspannung des Zellenteilstapels der ersten Batterie, so dass sich kein Stromfluss ergibt, wenn beide Batterien ungefähr den gleichen Ladezustand haben. Liegt jedoch der Ladezustand der zweiten Batterie deutlich unter dem Ladezustand der ersten Batterie, so beträgt die Trennungsspannung an der zweiten Batterie 50 beispielsweise 11,5 oder 11 Volt, während die an Zellenteilstapel anliegende Spannung ca. 11,4 oder 12 Volt beträgt (je nach Ladezustand und Zellentyp). Unter Vernachlässigung der Durchlassspannung an der Diode 70 ergibt sich somit dann ein Stromfluss, wenn die zweite Batterie 50 einen deutlich geringeren Ladezustand als die erste Batterie 40 aufweist, wobei die Nennspannung bzw. die Betriebsspannung bei verschiedenen Ladezuständen durch Auswahl der Zellenart bzw. der Zellchemie insbesondere der ersten Batterie 40 so ausgestaltet werden kann, dass bei einem vorgegebenen Mindestladezustandsunterschied die Diode 70 zu leiten beginnt, um die zweite Batterie 50 mittels dem Zellenteilstapel 48 zu versorgen. Hierbei kann ferner die Durchlassspannung der Diode 70 mitberücksichtigt werden, um näher zu definieren, ab welcher Ladezustandsdifferenz der Strom zu fließen beginnt.
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Daher kann vorgesehen sein (anhand der vorangehend genannten Maßnahmen), dass die Stromversorgungsschaltung derart ausgestaltet ist, dass die Diode 70 nur unterhalb eines Ladezustandsverhältnisses von 80, 60, 50, 30 oder 20 % zu leiten beginnt. Das Ladezustandsverhältnis ergibt sich durch das Verhältnis des Ladezustands der zweiten Batterie 50 zum Ladezustand der ersten Batterie 40. Der Ladezustand ist das Verhältnis der tatsächlich entnehmbaren Energie zu der maximal entnehmbaren Energie der jeweiligen Batterie.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Stromversorgungsschaltung
- 20
- erster Bordnetzzweig
- 22,24
- Bordnetzkomponenten des ersten Bordnetzzweigs
- 30
- zweiter Bordnetzzweig
- 32,34
- Bordnetzkomponenten des zweiten Bordnetzzweigs
- 40
- erste Batterie
- 42
- Pluspol der ersten Batterie
- 44
- Minuspol der ersten Batterie
- 46
- Zwischenabgriff
- 48
- Zellenteilstapel
- 50
- zweite Batterie
- 52
- Pluspol der zweiten Batterie
- 54
- Minuspol der zweiten Batterie
- 60
- Masse-Anschluss
- 62
- erster Pluspolanschluss
- 64
- zweiter Pluspolanschluss
- 70
- Diode
- 80
- Lichtmaschine
- 90
- Startergenerator
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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