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Zum Betrieb von zahlreichen Komponenten eines Fahrzeugs ist elektrische Energie erforderlich. Ein Fahrzeugbordnetz hat die Aufgabe der zur Verfügungstellung und Verteilung dieser Energie, wobei Komponenten mit unterschiedlichen Betriebsspannungen zu verbinden sind.
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Technischer Hintergrund
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Es werden beispielsweise Bordnetzzweige mit einer Betriebsspannung von beispielsweise 12 V, 24 V oder mit 48 V miteinander vereint. Üblicherweise werden DCDC-Wandler verwendet, um zwischen diesen Nennspannungen elektrische Energie zu übertragen.
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Jedoch können auch Komponenten innerhalb des Bordnetzes vorgesehen sein, deren Spannung stark schwankt, etwa im Falle von solarelektrischen Modulen oder von elektro-thermischen Generatoren.
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Die Druckschrift
DE 10 2009 057 919 A1 beschreibt ein Fahrzeugbordnetz, bei dem ein Solargenerator und ein Klauenpolgenerator in Reihe geschaltet sind, um zusammen einen DCDC-Wandler zu betreiben, der ein weiteres Bordnetz mit elektrischer Energie versorgt. Unter anderem ist die Tatsache, dass nicht alle Generatoren auf Masseniveau betrieben werden, nachteilig bei der Realisierung.
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Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, eine Möglichkeit aufzuzeigen, mit dem sich auf günstigere Weise ein Fahrzeugbordnetz, bestehend aus mehreren Teilnetzen, realisieren lässt.
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Darstellung von Ausführungsformen
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Es wird ein Fahrzeugbordnetz vorgeschlagen, das mindestens zwei Bordnetzzweigen gleichwertiger oder unterschiedlicher Nennspannung aufweist. Es ist ferner ein DCDC-Wandler vorgesehen, der die beiden Bordnetzzweige verbindet. Der DCDC-Wandler weist mehrere parallele Wandlerpfade auf. Es sind (mindestens) zwei Gruppen von Wandlerpfaden vorgesehen. Der DCDC-Wandler weist eine Energiequellen-Einspeisung auf, die mit einer ersten Gruppe der Wandlerpfade verbunden ist. Die erste Gruppe der Wandlerpfade verbindet die Energiequellen-Einspeisung mit einem der beiden Bordnetzzweige. Eine zweite Gruppe der Wandlerpfade verbindet die beiden Bordnetzzweige miteinander. Die erste und die zweite Gruppe haben keine gemeinsame Schnittmenge. Als Verbindung über den DCDC-Wandler wird hierbei keine direkte galvanische Kopplung mittels einer direkten Leiterverbindung bezeichnet, sondern eine energieübertragende Verbindung, insbesondere unter Wandlung der Nenn- bzw. Betriebsspannung.
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Daher kann ein mit der hier beschriebenen Vorgehensweise zum einen ein Bordnetzzweig mit einer ersten Nennspannung sowie ein Bordnetzzweig mit einer zweiten, davon verschiedenen Nennspannung betrieben werden, während zum anderen die Einspeisung in zumindest einer dieser Bordnetzzweige über die Energiequellen-Einspeisung möglich ist. Die Energiequellen-Einspeisung weist eine Betriebsspannung auf, die von den Nennspannungen der Bordnetzzweige abweichen kann und die insbesondere im Gegensatz zu den Spannungen der Bordnetzzweige nicht konstant sein kann bzw. stärker (insbesondere prozentual bezogen auf eine Maximalspannung) variieren kann, als es etwa ein Toleranzband für die Betriebsspannungen der Bordnetzzweige vorsieht.
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Der DCDC-Wandler vereinigt zwei Funktionen: die Übertragung von elektrischer Energie zwischen den Bordnetzen sowie die Übertragung von elektrischer Energie von einer Einspeisung in eines der Bordnetze. Während die erste Funktion der Wandlung von einem ersten Spannungsband (definiert durch eine Obergrenze und eine Untergrenze für die Betriebsspannung) in zweites Spannungsband (definiert durch eine weitere Obergrenze und eine weitere Untergrenze für die Betriebsspannung) entspricht, sieht die zweite Funktion vor, dass elektrische Energie im Wesentlichen beliebiger Spannung (ggf. durch eine Obergrenze beschränkt) in eines der Bordnetzzweige (mit Ober- und Untergrenze für die Betriebsspannung) eingespeist wird.
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Es wird daher ein Fahrzeug-Bordnetz mit mindestens zwei Bordnetzzweigen unterschiedlicher Nennspannung und einem DCDC-Wandler vorgeschlagen. Der DCDC-Wandler verbindet die beiden Bordnetzzweige. Der DCDC- Wandler weist Wandler mehrere parallele Wandlerpfade auf. Jeder Wandlerpfad hat einen eigenen Umschalter und einen Energiespeicher (etwa eine Induktivität), um Energie von einem Spannungsniveau in ein anderes Spannungsniveau zu wandeln. Die Wandlerpfade sind parallel zueinander geschaltet. Die Vielzahl der Wandlerpfade kann auch als Vielzahl von Phasen betrachtet werden. Eine Verwendung von mehreren Phasen kann zu einer effektiveren Leistungsübertragung oder zu einer Mehrübertragung an Leistung führen.
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Neben den zu den beiden Bordnetzzweigen führenden Anschlüssen weist der DCDC-Wandler mindestens eine Energiequellen-Einspeisung auf. Diese kann (insbesondere zusammen mit einer daran angeschlossenen Energiequelle wie eine elektrische Solaranlage) als dritter Bordnetzzweig betrachtet werden. Die mindestens eine Energiequellen-Einspeisung ist mit einer ersten Gruppe der Wandlerpfade verbunden. Die erste Gruppe der Wandlerpfade verbindet die Energiequellen-Einspeisung mit einem der beiden Bordnetzzweige. Eine zweite Gruppe der Wandlerpfade, die keine Schnittmenge mit der ersten Gruppe hat, verbindet die beiden Bordnetzzweige miteinander. Daher wird die eingangs erwähnte Verbindung der beiden (erstgenannten) Bordnetzzweige mittels des DCDC-Wandlers von der zweiten Gruppe der Wandlerpfade ausgeführt.
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Die erste Gruppe der Wandlerpfade kann in Untergruppen unterteilt sein (wobei jede Untergruppe einen oder mehrere Wandlerpfade aufweist). Jeder Untergruppe ist eine Energiequellen-Einspeisung zugeordnet. Dadurch können mehrere elektrische Energiequelle (Solaranlagen, thermoelektrische Anlagen, ...) an geschlossen werden. Bestehen mehrere Energiequellen-Einspeisungen, dann ist der Wandlerpfad (bzw. die betreffende Untergruppe an Pfaden), der an eine Energiequellen-Einspeisung angeschlossen ist, unabhängig steuerbar von einem Wandlerpfad (bzw. einer entsprechenden Untergruppe an Pfaden), der an eine andere Energiequellen-Einspeisung angeschlossen ist.
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Die erste und die zweite Gruppe sind insbesondere im gleichen DCDC-Wandlergehäuse untergebracht. Ferner sind die Wandlerpfade gleichartig ausgestaltet, insbesondere in Hinblick auf den jeweiligen Umschalter und den daran angeschlossenen Energiespeicher. Die erste Gruppe dient der Einspeisung von Energie von einer Energiequelle (etwa einer Solaranlage) an eines der beiden (erstgenannten) Bordnetze und die zweite Gruppe dient dem Energieaustausch zwischen den Bordnetzen. Die erste Gruppe kann einen, zwei oder mehr als zwei Wandlerpfade aufweisen. Die zweite Gruppe weist vorzugsweise mehr als einen der Wandlerpfade auf. Insbesondere kann die erste Gruppe einen oder zwei Wandlerpfade aufweisen, während die zweite Gruppe beispielsweise sechs oder sieben oder auch 3–5 Wandlerpfade aufweist. Die zweite Gruppe weist vorzugsweise mehr Wandlerpfade als die erste Gruppe auf. Jeder Wandlerpfad hat vorzugsweise den gleichen Maximalstrom und/oder die gleiche Nennleistung.
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Die Einteilung in Gruppen ist eine Einteilung gemäß Zweck wie beispielsweise Effizienz oder Performance. Die Wandlerpfade können auch in Blöcke eingeteilt sein, wobei diese Einteilung gemäß der Zugehörigkeit zu einem von zwei gleich großen Abschnitten vorgenommen wird. Die Abschnitte können insbesondere Abschnitte unterschiedlicher Polarität einer H-Brücke sein. Insbesondere kann ein Block einen Querzweig einer H-Brücke realisieren und der andere der zwei Blöcke kann den anderen Querzweig der H-Brücke realisieren. Diese Einteilung entspricht zwar grundsätzlich einer Gruppierung, allerdings wird zur Vermeidung von Verwechslungen hier zum einen von Gruppen und zum anderen von Blöcken gesprochen.
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Das Fahrzeug-Bordnetz kann eine Steuervorrichtung aufweisen, die ansteuernd mit dem DCDC-Wandler verbunden ist. Hierzu kann Steuervorrichtung einen Ausgang aufweisen, der mit einem Steuereingang (insbesondere mit Steuereingängen von Schaltern des Wandlers) verbunden ist. Die Steuervorrichtung ist eingerichtet ist, alle Wandlerpfade des DCDC-Wandlers anzusteuern, insbesondere die Schalter der Wandlerpfade. Die Steuervorrichtung ist ferner eingerichte, die erste Gruppe der Wandlerpfade getrennt von der zweiten Gruppe der Wandlerpfade anzusteuern. Für die Schalter der ersten Gruppe der Wandlerpfade können daher andere Steuersignale erzeugt werden als für die zweite Gruppe von Wandlerpfaden. Dadurch können die unterschiedlichen Zwecke der beiden Gruppen realisiert werden. Die Steuervorrichtung ist eine elektronische Steuervorrichtung und kann teilweise oder vollständig von einem Prozessor und einem zugehörigen Programmspeicher realisiert sein, wobei in dem Programmspeicher ein auf dem Prozessor ablaufbares Programm hinterlegt ist, das (zusammen mit dem Prozessor) zur Erzeugung der Steuersignale für die unterschiedlichen Gruppen eingerichtet ist.
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Die Wandlerpfade können als Aufwärts- oder Abwärtswandler ausgestaltet sein. Insbesondere bilden die Wandlerpfade alle den gleichen Typ von Leistungswandler aus. Insbesondere bilden die Wandlerpfade jeweils einen Tiefsetzsteller oder einen Hochsetzsteller aus. Die Wandlerpfade können in zwei Blöcke unterteilt sein, wobei Schalter, insbesondere als H-Brücke geschaltet, die Blöcke miteinander verbindet und so der DCDC-Wandler bzw. die so verschalteten Wandlerpfade einen Hoch-Tiefsetzsteller oder einen Synchronwander aus.
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Jeder Wandlerpfad kann eine Induktivität, insbesondere eine Längsinduktivität, und mindestens einen Schalter, insbesondere einen Umschalter aufweisen. Der Schalter kann längs und/oder quer zum Wandlerpfad vorliegen. An dem Schalter und insbesondere der Umschalter ist an ein Ende der Längsinduktivität angeschlossen ist. Der Schalter, insbesondere in Form eines Umschalters, kann abhängig vom Schaltzustand die Längsinduktivität entweder mit einem gemeinsamen Massepotential der Bordnetzzweige oder mit einem Pluspolpotential der Bordnetzzweige verbinden. Als längs zum Wandlerpfad vorliegende Schalter ist dieser in Reihe mit der Induktivität angeschlossen. Als quer zum Wandlerpfad vorliegender Schalter ist dieser mit zwischen der Induktivität und Masse angeschlossen.
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Das Fahrzeug-Bordnetz kann eine Solarzellenanlage aufweisen, die an die Energiequellen-Einspeisung angeschlossen ist. Die Solarzellenanlage (kurz: Solaranlage) ist eingerichtet, Licht in elektrische Energie zu wandeln. Diese wird über die Energiequellen-Einspeisung dem DCDC-Wandler zugeführt. Die Solarzellenanlage ist an einer Oberfläche des Fahrzeugs untergebracht, in dem sich das Fahrzeug-Bordnetz befindet. Die Solarzellenanlage umfasst Solarzellen und insbesondere keinen eigenen Leistungswandler.
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Die erste Gruppe von Wandlerpfaden ist insbesondere eingerichtet, die Solarzellenanlage bei einem Strom-Spannungsarbeitspunkt mit maximaler Leistungsentnahme an eines der Bordnetze anzubinden. Dies wird insbesondere durch eine Taktung durch die Steuervorrichtung erreicht. Die erste Gruppe von Wandlerpfaden kann eingerichtet sein, die Solaranlage mit einer maximalen Abweichung von 20%, 10% oder 5% von dem optimalen Arbeitspunkt an eines der Bordnetze anzubinden. Insbesondere ist zwischen der Einspeisung und dem Bordnetz, in das eingespeist wird, ein Leistungswandler (und vorzugsweise eine Induktivität als Energiespeicher sowie ein entsprechender Schalter) vorgesehen, um den Arbeitspunkt einstellen zu können. Der optimale Arbeitspunkt ergibt sich durch eine maximale Fläche in einem Diagramm, das die Klemmenspannung und den entnommenen Strom der Solaranlage auf verschiedenen Achsen eines (karthesischen) Koordinatensystems bildet. Mit anderen Worten ist der optimale Arbeitspunkt durch das maximale Produkt aus Klemmenspannung und entnommenen Strom wiedergegeben.
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Eines der Bordnetze kann eine Nennspannung von im Wesentlichen 12 V, 13 V oder 14 V bzw. 24 V aufweisen. Dieser Bordnetzzweig kann eine Bleibatterie (vorzugsweise mit 6 Einzelzellen) und/oder eine 12 Volt-Lichtmaschine umfassen. Das andere der beiden Bordnetze bzw. allgemein ein weiteres der Bordnetze kann eine Nennspannung von im Wesentlichen 42 oder 48 V aufweisen. Hier bedeutet "im Wesentlichen" innerhalb einer Spanne von +–10% oder 5% um den genannten Wert. Der weitere Bordnetzzweig kann einen Lithium-Ionen-Energiespeicher aufweisen. Ferner kann das weitere Bordnetz einen 48 Volt-Startergenerator aufweisen.
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Das Fahrzeug-Bordnetz kann ferner mindestens ein Tiefpassfilter aufweisen. Dieser ist zwischen den Bordnetzzweigen oder zwischen einem Bordnetzzweig und der Energiequellen-Einspeisung angeschlossen. Sind die Wandlerpfade in Blöcke eingeteilt, so weisen die Wandlerpfade jedes Blocks einen gemeinsamen Tiefpassfilter auf. Der Tiefpassfilter kann einem Pi-Filter mit Querinduktivität entsprechen. Ferner kann beispielsweise ein T-Filter mit zwei Induktivitäten als Längspfade des Filters verwendet werden. Somit kann der mindestens eine Tiefpass als Pi-Filter ausgestaltet sein.
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Wie eingangs erwähnt können alle Wandlerpfade in zwei Blöcke eingeteilt sein. Die zwei Blöcke sind mit unterschiedlichen Enden einer H-Brücke des DCDC-Wandlers verbunden. Die H-Brücke wird von Schaltern gebildet. Zusammen mit der H-Brücke bildet der DCDC-Wandler einen Vierquadrantensteller.
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In beiden Blöcken sind vorzugsweise gleich viele Wandlerpfade vorgesehen. Der Nenn-Maximalstrom oder die Nenn-Leistung für die beiden Blöcke ist vorzugsweise der bzw. die gleiche.
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Die 1 zeigt eine spezifische Ausführungsform des hier erwähnten Bordnetzes.
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Das in 1 dargestellte Fahrzeug-Bordnetz 10 umfasst zwei Bordnetzzweige 20 und 22, wobei der Bordnetzzweig 20 eine beispielshafte Nennspannung von 48 Volt aufweist, während der Bordnetzzweig 22 eine beispielshafte Nennspannung von 14,3 Volt aufweist. Die Nennspannungen unterscheiden sich vorzugsweise um mindestens einen Faktor, der 2, 3, 4 oder mehr beträgt. Der Bordnetzzweig 20 umfasst einen Akkumulator (beispielsweise aus Lithium-Ion) und/oder einen Startergenerator 20a mit einer Nennspannung von 48 V sowie eine beispielhafte Last 20b mit entsprechender Nennspannung, etwa ein 48 Volt-Klimakompressor oder 48 Volt-Katalysatorheizer. Der Bordnetzzweig 22 umfasst einen Akkumulator (beispielsweise aus Blei) oder eine Lichtmaschine 22a mit einer beispielhaften Nenn- oder Betriebsspannung von 14,3 Volt bzw. 24 V. Ferner umfasst der zweite Bordnetzzweig eine beispielhafte Last 22b mit entsprechender Nennspannung, etwa eine Komponente eines 12 Volt-(oder 13 oder 14 Volt-)/24 Volt-Bordnetzes des Fahrzeugs, etwa die Fahrzeugbeleuchtung.
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Ein DCDC-Wandler 30 verbindet die beiden Bordnetzzweige 20, 22. Der DCDC-Wandler weist mehrere parallele Wandlerpfade 32a–h auf.
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Der DCDC-Wandler verfügt über eine Energiequellen-Einspeisung 34, an die eine Solaranlage 24 angeschlossen ist. Die Energiequellen-Einspeisung 34 ist mit einer ersten Gruppe 32h der Wandlerpfade in Form eines einzelnen Wandlerpfads verbunden. Die erste Gruppe hat somit im dem Beispiel der 1 ein Element. Die erste Gruppe 32h der Wandlerpfade verbindet die Energiequellen-Einspeisung 34 mit dem zweiten Bordnetzzweig 22. Es ist innerhalb des Bordnetzes 10 eine zweite Gruppe 32a–g der Wandlerpfade ausgebildet. Die erste Gruppe 32h und die zweite Gruppe 32a–g haben keine gemeinsame Schnittmenge. Die zweite Gruppe 32a–g verbindet den Bordnetzzweig 20 mit dem Bordnetzzweig 22.
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Es ist eine Steuervorrichtung 40 vorgesehen, die ansteuernd mit dem DCDC-Wandler verbunden ist bzw. wie dargestellt ein Teil des DCDC-Wandlers 30 sein kann. Die ansteuernde Verbindung ist durch Doppelpfeile symbolhaft dargestellt. Die Steuervorrichtung 40 ist eingerichtet, alle Wandlerpfade des DCDC-Wandlers anzusteuern. Die Steuervorrichtung 40 ist ferner eingerichtet, die erste Gruppe 32h der Wandlerpfade getrennt von der zweiten Gruppe 32a–g der Wandlerpfade anzusteuern.
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Jeder Wandlerpfad umfasst eine Längsinduktivität L und einen Umschalter, der aus zwei einzelnen Schaltern S1, S2 aufgebaut ist. Der Umschalter gebildet durch die Schalter S1, S2 ist an ein Ende der Längsinduktivität L angeschlossen. Abhängig vom Schaltzustand verbindet der Umschalter die Längsinduktivität L entweder mit einem gemeinsamen Massepotential GND der Bordnetzzweige oder mit einem von zwei Pluspolpotentialen P1, P2 (eines der Bordnetzzweige, hier Bordnetzzweig 20).
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Das Fahrzeug-Bordnetz 10 weist eine Solarzellenanlage 24 auf, die an die Energiequellen-Einspeisung 34 angeschlossen ist.
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Anhand der Steuerungsvorrichtung 40 ist die erste Gruppe 32h von Wandlerpfaden eingerichtet, die Solarzellenanlage 24 bei einem Strom-Spannungsarbeitspunkt mit maximaler Leistungsentnahme an eines der Bordnetze anzubinden.
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Das Fahrzeug-Bordnetz 10 weist ferner mindestens ein Tiefpassfilter T1, T2 auf. Dies ist zwischen den Bordnetzzweigen 20, 22 angeschlossen (oder auch zwischen einem Bordnetzzweig und der Energiequellen-Einspeisung, nicht dargestellt). Der mindestens eine Tiefpass ist als Pi-Filter ausgestaltet mit einer Längsinduktivität, an deren Enden jeweils eine Querkapazität angeschlossen ist.
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Alle Wandlerpfade 32a–h sind ferner in zwei Blöcke B1, B2 eingeteilt. Die zwei Blöcke sind mit unterschiedlichen Enden E1, E2 einer H-Brücke 50 des DCDC-Wandlers verbunden. Der Block B1 ist über einen ersten und einen zweiten Schalter H1, H2 eines ersten Längspfads der H-Brücke 50 mit dem Bordnetzzweig 22 verbunden. Der Block B2 ist über einen dritten und einen vierten Schalter H3, H4 eines zweiten Längspfads der H-Brücke 50 mit dem Bordnetzzweig 22 verbunden. Zwischen dem ersten Ende E1 (d.h. zwischen dem ersten Block B1) und dem Bordnetzzweig 22 sind in Reihe die Schalter H1 und H2 geschaltet. Zwischen dem zweiten Ende E2 (d.h. zwischen dem zweiten Block B2) und dem Bordnetzzweig 22 sind in Reihe die Schalter H3 und H4 geschaltet. Eine Querverbindung Q verbindet die beiden Längspfade der H-Brücke 50. Die Querverbindung Q verbindet den Verbindungspunkt zwischen Schalter H1 und H2 mit dem Verbindungspunkt zwischen Schalter H3 und H4 d.h. die beiden Verbindungpunkte der Schalter der beiden Längspfade. Die H-Brücke bildet zusammen mit den Wandlerpfaden 32a–h einen Vierquadrantensteller. Die Halbbrücke ist als Vollbrücke ausgestaltet.
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Auf derjenigen Seite der Wandlerpfade 32a–h, die der H-Brücke 50 abgewandt ist, sind über die beiden Filter T1, T2 die beiden Blöcke B1, B2 der Wandlerpfade 32a–h mit dem ersten Bordnetzzweig 20 verbunden. Ferner sind die beiden Blöcke B1, B2 jeweils über einen Schalter X1, X2 mit dem ersten Bordnetzzweig 20 verbunden. Der Schalter X1 ist zwischen Block B1 und dem Bordnetzzweig 20 angeschlossen (in Reihenschaltung). Der Schalter X2 ist zwischen Block B2 und dem Bordnetzzweig 20 angeschlossen (in Reihenschaltung). Der Schalter X1 ist in Reihe mit dem Filter T1 geschaltet. Der Schalter X2 ist in Reihe mit dem Filter T2 geschaltet. Die Steuervorrichtung 40 ist ansteuernd mit den Schaltern X1 und X2 verbunden (siehe Doppelpfeile zwischen diesen Komponenten). Die Steuervorrichtung 40 ist ferner ansteuernd mit den Schaltern H1–H4 verbunden (siehe Doppelpfeil zwischen Steuerungsvorrichtung 40 und der H-Brücke 50).
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In beiden Blöcken sind gleich viele Wandlerpfade vorgesehen; im dargestellten Beispiel jeweils vier. In Block B1 sind die Wandlerpfade 32a–d vorgesehen. In Block B2 sind die Wandlerpfade 32e–h vorgesehen.
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Der Wandler 30 ist über zwei Pfade mit dem Bordnetzzweig 20 verbunden. Ein erster Pfad verbindet den Bordnetzzweig 20 mit dem Block B1. Ein zweiter Pfad verbindet den Bordnetzzweig 20 mit dem Block B2. Jeder Pfad umfasst einen Schalter, nämlich den Schalter X1 bzw. X2. Jeder Pfad umfasst einen Tiefpassfilter, nämlich den Filter Schalter T1 bzw. T2. Auf derjenigen Seite jedes dieser beiden Pfade, die an einen der Blöcke B1, B2 angrenzt, ergibt sich ein Pluspolpotential. Für den Block B1 ergibt sich das Pluspolpotential P1 und für den Block B2 ergibt sich das Pluspolpotential P2. Die Schalter S1, S2 bzw. die Umschalter der Wandlerpfade 32a–g sind somit an eines der Pluspolpotentiale angeschlossen. Wandlerpfade des Blocks B1 sind mit dem Pluspolpotential P1 verbunden. Wandlerpfade des Blocks B2 sind mit dem Pluspolpotential P2 verbunden. Die von den Schaltern S1 und S2 gebildeten Umschalter verbinden somit steuerbar ein Pluspolpotential der Potentiale P1, P2 des ersten Bordnetzes 20 mit dem Energiespeicher, der in der dargestellten Schaltung als Induktivität (Längsinduktivität) ausgebildet ist.
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Der Wandlerpfad 32h (d.h. die erste Gruppe der Wandlerpfade) kann anstatt mit zwei mit vier Schaltern ausgestaltet sein. Die dargestellten zwei Schalter S1, S2 bilden eine erste Hälfte einer ganzen H-Brücke. Eine zweite Hälfte der ganzen H-Brücke würde von den weiteren beiden Schaltern gebildet werden. Die weiteren beiden Schaltern wären ebenso als Umschalter ausgebildet und würden das andere Ende der Induktivität (d.h. das Ende entgegengesetzt zu den dargestellten Schaltern S1, S2) gesteuert mit einem Pluspolpotential (des zweiten Bordnetzes 22) oder mit Masse GND verbinden. Die zweite Gruppe der Wandlerpfade würde vorzugsweise in diesem Fall nur wie dargestellt ausgebildet sein, d.h. mit den Schaltern S1 und S2, d.h. als Hälfte einer H-Brücke bzw. als einzelner Umschalter.
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Anstatt einer Solaranlage bzw. einer Vielzahl von seriell geschalteten Solarzellen kann eine andere regenerative elektrische Energiequelle verwendet werden, etwa eine elektrothermischer Generator oder eine Windanlage. Vorzugsweise haben diese Energiequellen keine eigenen DCDC-Wandler, wobei die erste Gruppe von Wandlerpfaden die Anpassung übernehmen kann.
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Die Schalter H1–H4 und/oder die Schalter X1, X2 sind vorzugsweise Halbleiterschalter, insbesondere Leistungstransistoren. Beispielsweise können die Schalter H1–H4 und/oder die Schalter X1, X2 jeweils von einem Transistor mit Inversdiode (oder eine Gruppe hiervon) gebildet werden, insbesondere bei der Verwendung von MOSFETs. Die Durchlassrichtung der Dioden der Schalter H1–H4 weist zur Querverbindung bzw. den Verbindungspunkten zwischen zwei Längsschaltern der H-Brücke hin, d.h. von dem Bordnetzzweig 22 bzw. von den Wandlerpfaden 32a–h weg. Die Durchlassrichtung der Inversdiode der Schalter X1, X2 weist von dem Wandler weg (und zu dem ersten Bordnetzzweig 20 hin).
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Die Filter T1, T2 sind zwischen den Schaltern X1, X2 und dem DCDC-Wandler 30 angeschlossen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102009057919 A1 [0004]
