DE102016004359A1

DE102016004359A1 - Electrical system for an electrically driven motor vehicle

Info

Publication number: DE102016004359A1
Application number: DE102016004359.8A
Authority: DE
Inventors: Lanig Garo
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2016-04-09
Filing date: 2016-04-09
Publication date: 2017-10-12
Anticipated expiration: 2036-04-10
Also published as: DE102016004359B4

Abstract

Die Erfindung betrifft eine elektrische Anlage (12) für ein elektrisch antreibbares Kraftfahrzeug (10), mit einem ersten Bordnetz (14), das einen ersten elektrischen Energiespeicher (18) für eine erste elektrische Gleichspannung aufweist, einem zweiten Bordnetz (16), das einen zweiten elektrischen Energiespeicher (20) für eine zweite elektrische Gleichspannung aufweist, einer an das erste Bordnetz (14) angeschlossenen elektrischen Antriebseinheit (24) zum Antreiben des Kraftfahrzeugs (10) in einem bestimmungsgemäßen Fahrbetrieb sowie einem an das erste und das zweite Bordnetz (14, 16) angeschlossenen DC/DC-Wandler (22) zum elektrischen Koppeln der beiden Bordnetze (14, 16), einem Temperatursensor (26) zum Erfassen einer Temperatur des ersten elektrischen Energiespeichers (18) sowie einer an den Temperatursensor (26) und den DC/DC-Wandler (22) angeschlossenen Steuereinheit (28) zum Steuern des DC/DC-Wandlers (22), wobei bei einer erfassten Temperatur größer als eine vorgegebene Vergleichstemperatur der zweite elektrische Energiespeicher (20) mit einem vorgebbaren Anteil eines durch die Antriebseinheit (24) im ersten Bordnetz (14) bewirkten elektrischen Stromes beaufschlagt wird.The invention relates to an electrical system (12) for an electrically driven motor vehicle (10), comprising a first electrical system (14) having a first electrical energy store (18) for a first direct electrical voltage, a second vehicle electrical system (16) having a first second electrical energy store (20) for a second electrical DC voltage, an electrical drive unit (24) connected to the first electrical system (14) for driving the motor vehicle (10) in a designated driving operation and one to the first and the second electrical system (14, 16) connected DC / DC converter (22) for electrically coupling the two electrical systems (14, 16), a temperature sensor (26) for detecting a temperature of the first electrical energy store (18) and one to the temperature sensor (26) and the DC / DC converter (22) connected to the control unit (28) for controlling the DC / DC converter (22), wherein at a detected temperature greater than a predetermined V ergleichstemperatur the second electrical energy store (20) is acted upon by a predetermined proportion of a by the drive unit (24) in the first electrical system (14) caused electric current.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektrische Anlage für ein elektrisch antreibbares Kraftfahrzeug, mit einem ersten Bordnetz, das einen ersten elektrischen Energiespeicher für eine erste elektrische Gleichspannung aufweist, einem zweiten Bordnetz, das einen zweiten elektrischen Energiespeicher für eine zweite elektrische Gleichspannung aufweist, einer an das erste Bordnetz angeschlossenen elektrischen Antriebseinheit zum Antreiben des Kraftfahrzeugs in einem bestimmungsgemäßen Fahrbetrieb sowie einem an das erste und das zweite Bordnetz angeschlossenen DC/DC-Wandler zum elektrischen Koppeln der beiden Bordnetze. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug sowie auch ein Verfahren zum Steuern einer elektrischen Anlage eines elektrisch antreibbaren Kraftfahrzeugs, wobei mittels eines ersten elektrischen Energiespeichers eines ersten Bordnetzes eine erste elektrische Gleichspannung und mittels eines zweiten elektrischen Energiespeichers eines zweiten Bordnetzes eine zweite elektrische Gleichspannung bereitgestellt wird, wobei die beiden Bordnetze mittels eines DC/DC-Wandlers elektrisch miteinander gekoppelt werden und wobei das erste Bordnetz eine an das erste Bordnetz angeschlossene elektrische Antriebseinheit des Kraftfahrzeugs mit elektrischer Energie versorgt.The present invention relates to an electrical system for an electrically driven motor vehicle, with a first electrical system, which has a first electrical energy storage for a first DC electrical voltage, a second electrical system, which has a second electrical energy storage for a second DC electrical voltage, one to the first Electrical system connected electrical drive unit for driving the motor vehicle in a designated driving operation as well as a connected to the first and the second electrical system DC / DC converter for electrically coupling the two electrical systems. Furthermore, the invention relates to a motor vehicle and also to a method for controlling an electrical system of an electrically driven motor vehicle, wherein a first electrical DC voltage is provided by means of a first electrical energy storage of a first electrical system and a second electrical DC voltage by means of a second electrical energy storage of a second electrical system, wherein the two vehicle electrical systems are electrically coupled to each other by means of a DC / DC converter and wherein the first electrical system supplies an electrical drive unit of the motor vehicle, which is connected to the first electrical system, with electrical energy.

Elektrische Anlagen der gattungsgemäßen Art, Kraftfahrzeuge sowie auch entsprechende Verfahren sind im Stand der Technik umfänglich bekannt, sodass es dem Grunde nach eines gesonderten druckschriftlichen Nachweises hierfür nicht bedarf. Die elektrische Anlage dient der Verteilung von elektrischer Energie zwischen von der elektrischen Anlage umfassten elektrischen Einheiten. Solche Einheiten können neben einem elektrischen Energiespeicher auch die elektrische Antriebseinheit sein, die dem Antrieb des elektrisch antreibbaren Kraftfahrzeugs dient. Darüber hinaus kann eine Reihe weiterer elektrischer Einheiten, beispielsweise eine Beleuchtungseinheit, die Scheinwerfer, eine Innenbeleuchtung und/oder dergleichen, aber auch weitere Funktionseinheiten wie ein Autoradio, ein Navigationsgerät, ein elektrisch angetriebener Klimakompressor und/oder dergleichen umfasst sein. Ein elektrisch antreibbares Kraftfahrzeug ist beispielsweise ein Elektrofahrzeug, ein Hybridfahrzeug und/oder dergleichen. Das Kraftfahrzeug ist vorzugsweise als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen ausgebildet.Electrical systems of the generic type, motor vehicles as well as corresponding methods are widely known in the art, so it does not need the reason of a separate documentary evidence for this. The electrical system serves to distribute electrical energy between electrical units comprised by the electrical system. Such units may be in addition to an electrical energy storage and the electric drive unit, which serves to drive the electrically driven motor vehicle. In addition, a number of other electrical units, for example a lighting unit, the headlights, interior lighting and / or the like, but also further functional units such as a car radio, a navigation device, an electrically driven air conditioning compressor and / or the like may be included. An electrically drivable motor vehicle is, for example, an electric vehicle, a hybrid vehicle and / or the like. The motor vehicle is preferably designed as a motor vehicle, in particular as a passenger car.

Bei heutigen Kraftfahrzeugen, die elektrisch antreibbar sind, umfasst die elektrische Anlage in der Regel zwei Bordnetze, die mit unterschiedlichen Gleichspannungen betrieben werden. Üblicherweise beträgt eine der Gleichspannungen die durch eines der beiden Bordnetze bereitgestellt wird, 12 V und wird zum Betreiben von insbesondere der Kleinleistungsverbraucher wie dem Navigationsgerät, der Innenbeleuchtung des Kraftfahrzeugs und/oder dergleichen genutzt. Die andere elektrische Gleichspannung des anderen Bordnetzes beträgt dann üblicherweise 48 V. An diesem Bordnetz sind Einheiten mit einem hohen Leistungsumsatz angeschlossen, beispielsweise die Antriebseinheit des Kraftfahrzeugs. Für jedes dieser beiden Bordnetze ist ein eigener Akkumulator vorgesehen, der die jeweilige elektrische Gleichspannung bestimmt. Die beiden Bordnetze sind darüber hinaus mit einem getakteten Energiewandler nach Art des DC/DC-Wandlers miteinander elektrisch gekoppelt, wobei ein Energiefluss bidirektional möglich ist.In today's motor vehicles, which are electrically driven, the electrical system usually includes two electrical systems, which are operated with different DC voltages. Usually, one of the DC voltages provided by one of the two electrical systems is 12 V and is used to operate, in particular, the low-power consumers such as the navigation device, the interior lighting of the motor vehicle and / or the like. The other electrical DC voltage of the other electrical system is then usually 48 V. At this electrical system units are connected with a high power consumption, for example, the drive unit of the motor vehicle. For each of these two electrical systems a separate accumulator is provided, which determines the respective electrical DC voltage. The two electrical systems are also electrically coupled to each other with a clocked energy converter in the manner of the DC / DC converter, wherein an energy flow is bidirectional possible.

Obwohl sich dieser Stand der Technik bewährt hat, so zeigen sich dennoch Nachteile. So neigt der Akkumulator des 48 V-Bordnetzes aufgrund der entsprechend hohen Beanspruchung durch die Antriebseinheit dazu, sich stark zu erwärmen. Üblicherweise ist eine Kühlung für die Akkumulatoren nicht vorgesehen, sodass es zu einem unerwünschten Temperaturanstieg des Akkumulators kommt. Die Temperatur des Akkumulators wird mittels eines an eine Fahrzeugsteuerung angeschlossenen Temperatursensors überwacht. Überschreitet die Temperatur eine Vergleichstemperatur, wird der Betrieb der elektrischen Antriebseinheit entsprechend eingeschränkt. Dies führt zu einer ungünstigen Beeinflussung des bestimmungsgemäßen Fahrbetriebs des Kraftfahrzeugs.Although this state of the art has proven itself, there are still disadvantages. Thus, the accumulator of the 48 V electrical system tends due to the high level of stress caused by the drive unit to heat up strongly. Usually, a cooling for the accumulators is not provided, so there is an undesirable increase in temperature of the accumulator. The temperature of the accumulator is monitored by means of a temperature sensor connected to a vehicle control. If the temperature exceeds a comparison temperature, the operation of the electric drive unit is restricted accordingly. This leads to an unfavorable influence on the intended driving operation of the motor vehicle.

Ein Kraftfahrzeug mit einer elektrischen Anlage, die ein erstes und ein zweites Bordnetz aufweist, offenbaren beispielsweise die DE 103 04 764 B3 sowie die DE 101 44 017 A1 als auch die DE 10 2010 001 574 A1 . Keine dieser Druckschriften behandelt jedoch die Problematik hinsichtlich einer hohen thermischen Belastung des Akkumulators des 48 V-Bordnetzes.A motor vehicle with an electrical system having a first and a second electrical system, for example, reveal the DE 103 04 764 B3 as well as the DE 101 44 017 A1 as well as the DE 10 2010 001 574 A1 , However, none of these documents deals with the problem of high thermal load of the accumulator of the 48 V electrical system.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße elektrische Anlage, ein Kraftfahrzeug mit einer solchen elektrischen Anlage sowie ein Verfahren zu deren Betrieb dahingehend weiterzubilden, dass eine Leistungsbereitschaft der elektrischen Anlage, insbesondere im Hinblick auf den elektrischen Antrieb verbessert werden kann.The invention has the object of developing a generic electrical system, a motor vehicle with such an electrical system and a method for their operation to the effect that a willingness to perform the electrical system, in particular with regard to the electric drive can be improved.

Als Lösung werden mit der Erfindung eine elektrische Anlage, ein Kraftfahrzeug sowie ein Verfahren gemäß den unabhängigen Ansprüchen vorgeschlagen.As a solution, the invention proposes an electrical system, a motor vehicle and a method according to the independent claims.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich anhand von Merkmalen der abhängigen Ansprüche.Further advantageous embodiments will become apparent from the features of the dependent claims.

Bezüglich einer gattungsgemäßen elektrischen Anlage wird insbesondere vorgeschlagen, dass die elektrische Anlage einen Temperatursensor zum Erfassen einer Temperatur des ersten Energiespeichers sowie eine an den Temperatursensor und den DC/DC-Wandler angeschlossene Steuereinheit zum Steuern des DC/DC-Wandlers aufweist, wobei die Steuereinheit ausgebildet ist, bei einer erfassten Temperatur größer als eine vorgegebene Vergleichstemperatur mittels des DC/DC-Wandlers den zweiten elektrischen Energiespeicher des zweiten Bordnetzes mit einem vorgebbaren Anteil eines durch die Antriebseinheit im ersten Bordnetz bewirkten elektrischen Stromes zu beaufschlagen.With regard to a generic electrical system is proposed in particular that the electrical system, a temperature sensor for detecting a temperature of the first energy store and a control unit connected to the temperature sensor and the DC / DC converter for controlling the DC / DC converter, wherein the control unit is designed to be greater than a predetermined reference temperature by means of the DC / at a detected temperature DC converter to act on the second electrical energy storage of the second electrical system with a predetermined proportion of a caused by the drive unit in the first electrical system electrical current.

Kraftfahrzeugseitig wird insbesondere vorgeschlagen, dass das Kraftfahrzeug eine elektrische Anlage der Erfindung aufweist.Motor vehicle side is particularly proposed that the motor vehicle has an electrical system of the invention.

Verfahrensseitig wird bei einem gattungsgemäßen Verfahren mit der Erfindung insbesondere vorgeschlagen, dass eine Temperatur des ersten Energiespeichers mittels eines Temperatursensors erfasst wird sowie mittels einer Steuereinheit der DC/DC-Wandler derart gesteuert wird, dass bei einer erfassten Temperatur größer als eine vorgegebene Vergleichstemperatur mittels des DC/DC-Wandlers der zweite elektrische Energiespeicher des zweiten Bordnetzes mit einem vorgebbaren Anteil eines durch die Antriebseinheit im ersten Bordnetz bewirkten elektrischen Stromes beaufschlagt wird.In terms of the method, in a generic method with the invention, it is proposed, in particular, that a temperature of the first energy accumulator be detected by means of a temperature sensor and controlled by a control unit of the DC / DC converters such that at a detected temperature greater than a predetermined reference temperature by means of the DC / DC converter of the second electrical energy storage of the second electrical system is acted upon by a predetermined proportion of a caused by the drive unit in the first electrical system electrical current.

Die Erfindung schlägt also vor, dass der zweite elektrische Energiespeicher des zweiten Bordnetzes herangezogen wird, um die Beaufschlagung des ersten elektrischen Energiespeichers mit dem elektrischen Strom der Antriebseinheit zu reduzieren. Für die Erfindung kommt es dabei nicht darauf an, ob der durch den Betrieb der Antriebseinheit bewirkte Strom positiv oder negativ ist. Für die Frage der Erwärmung ist nämlich nur der Stromfluss als solcher, und zwar unabhängig von seiner Polarität, relevant. Wird die Antriebseinheit in einem motorischen Betrieb betrieben, erfolgt ein Stromfluss zur Antriebseinheit derart, dass der Antriebseinheit entsprechend elektrische Leistung zugeführt wird. Wird die Antriebseinheit hingegen in einem Generatorbetrieb betrieben, liegt ein umgekehrter Stromfluss vor, und die Antriebseinheit speist elektrische Leistung in das zweite Bordnetz ein. Beaufschlagen im Sinne der Erfindung meint also, dass dem jeweiligen Energiespeicher durch den elektrischen Strom elektrische Ladung zugeführt wird oder auch im umgekehrten Fall entsprechend entnommen wird.The invention thus proposes that the second electrical energy store of the second vehicle electrical system be used in order to reduce the charging of the first electrical energy store with the electric current of the drive unit. For the invention it does not matter whether the current caused by the operation of the drive unit is positive or negative. For the question of heating, only the current flow as such, irrespective of its polarity, is relevant. If the drive unit is operated in a motor operation, a current flow to the drive unit takes place in such a way that the drive unit is supplied with corresponding electrical power. On the other hand, if the drive unit is operated in a generator mode, there is a reverse current flow, and the drive unit feeds electrical power into the second vehicle electrical system. Applying for the purposes of the invention thus means that the respective energy storage is supplied by the electric current electrical charge or is removed accordingly in the reverse case.

Der erste elektrische Energiespeicher ist vorzugsweise ein Akkumulator, insbesondere eine Lithium-Ionen-Batterie. Der zweite elektrische Energiespeicher ist ebenfalls ein Akkumulator, und zwar vorzugsweise eine Blei-Säure-Batterie.The first electrical energy store is preferably an accumulator, in particular a lithium-ion battery. The second electrical energy storage is also an accumulator, preferably a lead-acid battery.

Die Steuereinheit kann von der elektrischen Anlage umfasst sein. Sie kann darüber hinaus aber auch von einer übergeordneten Fahrzeugsteuerung des Kraftfahrzeugs umfasst sein. Damit die Steuereinheit den DC/DC-Wandler steuern kann, ist sie in geeigneter Weise an diesen angeschlossen. Die Steuereinheit liefert ein geeignetes Steuersignal an den DC/DC-Wandler, sodass dieser eine entsprechende Energiewandlung vornimmt. Je nach Betriebszustand kann vorgesehen sein, dass der DC/DC-Wandler einen Energiefluss vom ersten zum zweiten Bordnetz oder auch umgekehrt bewirkt. Vorzugseise kann mit dem DC/DC-Wandler auch die Leistung eingestellt werden, die zwischen den beiden Bordnetzen ausgetauscht wird.The control unit may be comprised by the electrical system. In addition, however, it can also be covered by a superordinate vehicle control of the motor vehicle. In order for the control unit to control the DC / DC converter, it is suitably connected to it. The control unit supplies a suitable control signal to the DC / DC converter so that it makes a corresponding energy conversion. Depending on the operating state can be provided that the DC / DC converter causes a flow of energy from the first to the second electrical system or vice versa. Vorzugseise can also be adjusted with the DC / DC converter, the power that is exchanged between the two on-board networks.

An die Steuereinheit ist ferner der Temperatursensor angeschlossen. Der Temperatursensor kann einstückig mit dem ersten Energiespeicher, insbesondere dessen Gehäuse, ausgebildet sein. Darüber hinaus kann er als separater Temperatursensor am ersten Energiespeicher angebracht sein, beispielsweise indem er an einem Gehäuse des ersten Energiespeichers befestigt ist. Die Befestigung ist dabei vorzugsweise derart gebildet, dass eine gute thermische Ankopplung des Temperatursensors an den ersten elektrischen Energiespeicher erreicht ist.The temperature sensor is also connected to the control unit. The temperature sensor can be formed in one piece with the first energy store, in particular its housing. In addition, it may be mounted as a separate temperature sensor on the first energy storage, for example, by being attached to a housing of the first energy storage. The attachment is preferably formed such that a good thermal coupling of the temperature sensor is achieved to the first electrical energy storage.

Der Temperatursensor liefert ein Temperatursignal an die Steuereinheit. Die Steuereinheit wertet das Temperatursignal aus und vergleicht die vom Temperatursensor erfasste Temperatur entsprechend des Temperatursignals mit einer vorgegebenen Vergleichstemperatur. Ist die erfasste Temperatur größer als die vorgegebene Vergleichstemperatur, wird der DC/DC-Wandler entsprechend angesteuert, sodass der zweite elektrische Energiespeicher des zweiten Bordnetzes mit dem vorgebbaren Anteil eines durch die Antriebseinheit im ersten Bordnetz bewirkten elektrischen Stromes beaufschlagt wird.The temperature sensor supplies a temperature signal to the control unit. The control unit evaluates the temperature signal and compares the temperature detected by the temperature sensor according to the temperature signal with a predetermined reference temperature. If the detected temperature is greater than the predetermined reference temperature, the DC / DC converter is driven accordingly, so that the second electrical energy storage of the second electrical system is acted upon by the predetermined proportion of an electric current caused by the drive unit in the first electrical system.

Die vorgegebene Vergleichstemperatur kann beispielsweise eine Bemessungstemperatur sein, die vom Hersteller des ersten Energiespeichers angegeben ist, wobei bei einer kleineren erfassten Temperatur ein dauerhaft zuverlässiger Betrieb des ersten Energiespeichers über seine bestimmungsgemäße Lebensdauer zu erwarten ist. Bei einer größeren erfassten Temperatur als die Vergleichstemperatur kann der erste elektrische Energiespeicher nicht mehr seine volle Leistungsfähigkeit bereitstellen, ohne Schaden zu nehmen. Deshalb ist die elektrische Anlage vorzugsweise derart zu steuern, dass der erste elektrische Energiespeicher nur entsprechend der erfassten hohen Temperatur reduziert beansprucht wird. Insbesondere ist eine Beaufschlagung mit elektrischem Strom zu reduzieren.The predetermined reference temperature may be, for example, a rated temperature, which is specified by the manufacturer of the first energy store, wherein at a lower detected temperature, a permanently reliable operation of the first energy storage over its intended life is to be expected. At a higher detected temperature than the comparison temperature, the first electrical energy storage can no longer provide its full capacity without being damaged. Therefore, the electrical system is preferably to be controlled such that the first electrical energy storage is claimed reduced only in accordance with the detected high temperature. In particular, an application of electrical current is to be reduced.

Die vorgegebene Vergleichstemperatur kann bereits bei der Herstellung der elektrischen Anlage beziehungsweise des Kraftfahrzeugs in der elektrischen Anlage, insbesondere der Steuereinheit, integriert gespeichert sein. Es kann aber auch vorgesehen sein, dass die vorgegebene Vergleichstemperatur durch den ersten elektrischen Energiespeicher selbst bereitgestellt wird, beispielsweise durch eine an die Steuereinheit angeschlossene Speichereinheit, die im ersten Energiespeicher integriert angeordnet ist. Somit kann auch bei Austausch des ersten Energiespeichers gewährleistet werden, dass eine optimale Anpassung der vorgegebenen Vergleichstemperatur an den jeweils in der elektrischen Anlage angeordneten ersten elektrischen Energiespeicher angepasst ist.The predetermined reference temperature can already in the manufacture of the electrical system or the motor vehicle in the electrical system, in particular the control unit, to be stored integrated. However, it can also be provided that the predetermined comparison temperature is provided by the first electrical energy store itself, for example by a memory unit connected to the storage unit, which is arranged integrated in the first energy store. Thus, it can be ensured even when replacing the first energy storage that an optimal adaptation of the predetermined reference temperature is adapted to each arranged in the electrical system first electrical energy storage.

Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass der vorgebbare Anteil des durch die Antriebseinheit im ersten Bordnetz bewirkten elektrischen Stromes auch von der erfassten Temperatur des zweiten elektrischen Energiespeichers abhängig ist.In addition, it may be provided that the predeterminable proportion of the electrical current caused by the drive unit in the first vehicle electrical system also depends on the detected temperature of the second electrical energy store.

Dadurch, dass der zweite elektrische Energiespeicher in die elektrische Energieversorgung der elektrischen Antriebseinheit einbezogen wird, kann auch bei einer hohen Temperaturbeanspruchung des ersten elektrischen Energiespeichers eine hohe Betriebsbereitschaft der elektrischen Antriebseinheit verbessert beziehungsweise aufrechterhalten werden. Eine ansonsten erforderliche Leistungsreduzierung kann reduziert oder sogar vollständig vermieden werden.The fact that the second electrical energy store is included in the electrical power supply of the electric drive unit, a high operational readiness of the electric drive unit can be improved or maintained even at a high temperature stress of the first electrical energy storage. An otherwise required power reduction can be reduced or even completely avoided.

Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass die Steuereinheit mit einer geeigneten Ansteuerung der Antriebseinheit, insbesondere von deren elektrischer Maschine, reagieren kann. Zum Beispiel kann vorgesehen sein, dass die Antriebseinheit genau die elektrische Leistung erzeugt, die mittels einem Heizelement des ersten Bordnetzes, zum Beispiel bei 48 V, verbraucht wird. In diesem Fall wäre der erste elektrische Energiespeicher unbelastet. Die Erfindung kann insbesondere auch in den Fällen nützlich sein, in denen die vorbeschriebene Situation nicht realisierbar ist. Dies kann zum Beispiel dann sein, wenn die elektrische Maschine steht, das heißt, wenn die elektrische Maschine beispielsweise drehtechnisch an eine Verbrennungskraftmaschine anschlossen ist und die Verbrennungskraftmaschine abgeschaltet ist. Dies kann insbesondere bei Nutzung einer Start-Stopp-Funktion auftreten, wenn die Verbrennungskraftmaschine bei einem Halt an einer Ampel oder dergleichen automatisch gestoppt wird. Ebenso kann die Erfindung nützlich sein, wenn die Antriebseinheit allein im bestimmungsgemäßen Fahrbetrieb des Kraftfahrzeugs aktiv ist oder auch in einem Boost-Betrieb oder Rekuperationsbetrieb bei einem Verzögern der Fahrzeuggeschwindigkeit oder dergleichen. Ferner kann erreicht werden, dass bei einem Volllaststart eines am ersten Bordnetz angeschlossenen Verdichters, bei dem die Antriebseinheit nicht die erforderliche Leistung bereitstellen kann, die Antriebseinheit den ersten Energiespeicher nicht zusätzlich belastet. Aufgrund der Trägheit der Antriebseinheit, insbesondere ihrer elektrischen Maschine, ist die Antriebseinheit wenig geeignet, dynamische Beanspruchungen auszugleichen beziehungsweise abzufangen. Dies kann unter anderem auch durch die drehtechnische Kopplung der elektrischen Maschine mit der Verbrennungskraftmaschine, beispielsweise mittels eines Riemens oder dergleichen, gegeben sein. Zum Beispiel kann dies bei Betrieb einer am ersten Bordnetz angeschlossenen Wankstabilisierung auftreten, wobei starke Leistungsspitzen entstehen können, die in das erste Bordnetz eingetragen werden können. Mittels der Erfindung können die vorgenannten Beanspruchungen zumindest teilweise auf das zweite Bordnetz übertragen werden.In addition, it can be provided that the control unit can respond with a suitable control of the drive unit, in particular of the electrical machine. For example, it can be provided that the drive unit generates exactly the electrical power which is consumed by means of a heating element of the first on-board network, for example at 48 V. In this case, the first electrical energy storage would be unloaded. In particular, the invention may also be useful in cases in which the situation described above can not be realized. This can be, for example, when the electric machine is stationary, that is to say when the electric machine is connected to an internal combustion engine, for example, by rotation, and the internal combustion engine is switched off. This may particularly occur when using a start-stop function, when the internal combustion engine is stopped automatically at a stop at a traffic light or the like. Likewise, the invention may be useful when the drive unit is active only in the intended driving operation of the motor vehicle or even in a boost operation or recuperation during deceleration of the vehicle speed or the like. Furthermore, it can be achieved that during a full-load start of a compressor connected to the first vehicle electrical system, in which the drive unit can not provide the required power, the drive unit does not additionally load the first energy store. Due to the inertia of the drive unit, in particular its electric machine, the drive unit is less suitable to compensate for dynamic loads or intercept. Among other things, this can also be achieved by the rotational coupling of the electric machine to the internal combustion engine, for example by means of a belt or the like. For example, this can occur when operating a rolling stabilization system connected to the first on-board electrical system, whereby strong power peaks can occur which can be registered in the first onboard electrical system. By means of the invention, the aforementioned stresses can be at least partially transmitted to the second electrical system.

Die Erfindung eignet sich insbesondere für den Einsatz bei elektrischen Energiespeichern, die eine etwa vergleichbare Energiespeicherkapazität aufweisen, wobei sich die Energiespeicherkapazitäten des ersten und des zweiten Energiespeichers um eine Faktor von etwa höchstens fünf, vorzugsweise 2, unterscheiden. Besonders bevorzugt handelt es sich bei dem ersten und dem zweiten Energiespeicher um Energiespeicher, die für eine elektrische Bemessungsspannung ausgelegt sind, die eine Kleinspannung im Sinne der Normung ist und vorzugsweise nicht größer als etwa 60 V ist.The invention is particularly suitable for use in electrical energy storage devices, which have an approximately comparable energy storage capacity, wherein the energy storage capacities of the first and the second energy storage differ by a factor of about at most five, preferably 2. The first and the second energy store are particularly preferably energy stores which are designed for a rated electrical voltage which is a low voltage in the sense of standardization and is preferably not greater than about 60 V.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung wird vorgeschlagen, dass der erste und der zweite elektrische Energiespeicher mittels eines thermischen Isolationselements thermisch entkoppelt angeordnet sind. Dadurch kann vermieden werden, dass Wärmeenergie vom ersten elektrischen Energiespeicher auf den zweiten elektrischen Energiespeicher durch thermische Kopplung übertragen werden kann. Sollte nämlich der zweite elektrische Energiespeicher ebenfalls thermisch hoch beansprucht sein, kann dies zur Folge haben, dass auch der zweite elektrische Energiespeicher nicht weiter mit ergänzendem elektrischen Strom beaufschlagt werden kann. Das thermische Isolationselement kann beispielsweise dadurch gebildet sein, dass der erste und der zweite elektrische Energiespeicher im Kraftfahrzeug an unterschiedlichen Stellen entfernt voneinander angeordnet sind. Darüber hinaus besteht natürlich die Möglichkeit, die beiden elektrischen Energiespeicher in einem gemeinsamen Bereich des Kraftfahrzeugs anzuordnen, wobei ein thermisches Isolationselement nach Art einer thermischen Isolationsplatte und/oder dergleichen vorgesehen sein kann. Beispielsweise kann die thermische Isolationsplatte aus einem aufgeschäumten Werkstoff gebildet sein, insbesondere einem aufgeschäumten Kunststoff, der eine hohe thermische Isolation ermöglicht. Darüber hinaus kann als thermisches Isolationselement auch eine Luftströmung vorgesehen sein, sodass bei benachbart angeordneten Energiespeichern eine Übertragung von Wärmeenergie aufgrund von Konvektion weitgehend vermieden werden kann. Ein entsprechender Lüfter kann beispielsweise mittels der Steuereinheit steuerbar ausgebildet sein, wobei er vorzugsweise nur dann aktiviert wird, wenn die vorgegebene Vergleichstemperatur größer als die erfasste Temperatur ist.According to an advantageous development, it is proposed that the first and the second electrical energy storage are arranged thermally decoupled by means of a thermal insulation element. As a result, it can be avoided that thermal energy can be transferred from the first electrical energy store to the second electrical energy store by thermal coupling. If, in fact, the second electrical energy store should also be subject to high thermal loads, this can result in the fact that the second electrical energy store can not be further charged with additional electric current. The thermal insulation element can be formed, for example, in that the first and the second electrical energy storage in the motor vehicle are arranged at different locations away from each other. In addition, of course, it is possible to arrange the two electrical energy storage in a common area of the motor vehicle, wherein a thermal insulation element may be provided in the manner of a thermal insulation plate and / or the like. For example, the thermal insulation plate may be formed of a foamed material, in particular a foamed plastic, which allows a high thermal insulation. In addition, can be provided as a thermal insulation element and an air flow, so that in adjacent arranged energy storage a Transmission of heat energy due to convection can be largely avoided. A corresponding fan may for example be designed to be controllable by means of the control unit, wherein it is preferably activated only when the predetermined reference temperature is greater than the detected temperature.

Gemäß einer Weiterbildung wird vorgeschlagen, dass die elektrische Anlage eine Kühleinheit zum Kühlen des ersten und/oder des zweiten elektrischen Energiespeichers aufweist. Durch die Kühleinheit kann einerseits erreicht werden, dass die Belastbarkeit des ersten und/oder des zweiten elektrischen Energiespeichers erhöht ist. Andererseits kann erreicht werden, dass eine thermische Kopplung zwischen dem ersten und dem zweiten elektrischen Energiespeicher weiter reduziert werden kann. Beispielsweise kann dies erreicht werden, indem eine Kühlung insbesondere in einem Zwischenraum zwischen dem ersten und dem elektrischen Energiespeicher realisiert wird. Zu diesem Zweck kann in dem Zwischenraum eine entsprechende Wärmesenke vorgesehen sein. Natürlich kann eine Kühlung auch mittels Luft erfolgen. Besonders vorteilhaft erweist es sich, wenn der Betrieb der Kühleinheit ebenfalls durch die Steuereinheit steuerbar ist. So kann die Kühleinheit in Abhängigkeit von der erfassten Temperatur betrieben werden. Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass eine Funktionsbereitschaft der Kühleinheit herangezogen wird, um die vorgegebene Vergleichstemperatur anzupassen. So kann vorgesehen sein, dass bei einer betriebsbereiten Kühleinheit die vorgegebene Vergleichstemperatur entsprechend hoch eingestellt ist. Ist hingegen die Kühleinheit aufgrund des Erfordernisses des Kühlens anderer Baueinheiten des Kraftfahrzeugs nicht oder nur eingeschränkt verfügbar, kann vorgesehen sein, dass die vorgegebene Vergleichstemperatur entsprechend reduziert eingestellt ist. Eine Energiewandlung mittels des DC/DC-Wandlers, die in der Regel auch verlustbehaftet ist, braucht also nur dann zu erfolgen, wenn eine entsprechend hohe Leistung umzusetzen beziehungsweise auf das zweite Bordnetz, das heißt, den zweiten elektrischen Energiespeicher, zu verteilen ist.According to a development, it is proposed that the electrical installation has a cooling unit for cooling the first and / or the second electrical energy store. On the one hand, it can be achieved by the cooling unit that the load capacity of the first and / or the second electrical energy store is increased. On the other hand, it can be achieved that a thermal coupling between the first and the second electrical energy store can be further reduced. For example, this can be achieved by cooling in particular in a space between the first and the electrical energy storage is realized. For this purpose, a corresponding heat sink may be provided in the intermediate space. Of course, cooling can also be done by means of air. It proves to be particularly advantageous if the operation of the cooling unit can likewise be controlled by the control unit. Thus, the cooling unit can be operated depending on the detected temperature. In addition, it can be provided that a functional readiness of the cooling unit is used to adjust the predetermined reference temperature. Thus, it can be provided that, in the case of an operational cooling unit, the predetermined reference temperature is set correspondingly high. If, on the other hand, the cooling unit is not or only partially available due to the requirement for cooling other structural units of the motor vehicle, it can be provided that the predetermined reference temperature is set correspondingly reduced. An energy conversion by means of the DC / DC converter, which is usually lossy, so only needs to be done when implement a correspondingly high power or to the second electrical system, that is, the second electrical energy storage to distribute.

Ferner wird vorgeschlagen, dass die elektrische Anlage einen an die Steuereinheit angeschlossenen Stromsensor zum Erfassen eines elektrischen Energiespeicherstromes des ersten elektrischen Energiespeichers aufweist, wobei die Steuereinheit ferner ausgebildet ist, mittels des DC/DC-Wandlers den zweiten elektrischen Energiespeicher des zweiten Bordnetzes nur dann mit dem Anteil des von der Antriebseinheit bewirkten elektrischen Stroms zu beaufschlagen, wenn der Energiespeicherstrom größer als ein vorgegebener Stromvergleichswert ist. Dadurch kann erreicht werden, dass der zweite elektrische Energiespeicher nur dann mit dem Anteil des von der Antriebseinheit bewirkten elektrischen Stromes beaufschlagt wird, wenn dieser den vorgegebenen Stromvergleichswert überschreitet. Ist hingegen der erfasste elektrische Strom kleiner als der vorgegebene Stromvergleichswert, ist eine Beaufschlagung des zweiten elektrischen Energiespeichers des zweiten Bordnetzes nicht vorgesehen. Dadurch kann ein Eingriff in die elektrische Anlage reduziert werden. Insbesondere kann erreicht werden, dass ein Eingriff nur dann erfolgt, wenn es für die Funktion der elektrischen Anlage ein vorgebbares Maß an Relevanz hat.It is also proposed that the electrical system has a current sensor connected to the control unit for detecting an electrical energy storage current of the first electrical energy store, wherein the control unit is further configured, by means of the DC / DC converter, the second electrical energy storage of the second electrical system only with the To apply proportion of the electrical current caused by the drive unit when the energy storage current is greater than a predetermined current comparison value. It can thereby be achieved that the second electrical energy store is only charged with the proportion of the electrical current caused by the drive unit when it exceeds the predetermined current comparison value. If, however, the detected electrical current is smaller than the predetermined current comparison value, an application of the second electrical energy store of the second electrical system is not provided. As a result, an intervention in the electrical system can be reduced. In particular, it can be achieved that an intervention takes place only if it has a specifiable degree of relevance for the function of the electrical system.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung schlägt vor, dass die elektrische Anlage ein gemeinsames elektrisches Bezugspotential für das erste und das zweite Bordnetz aufweist. Hierdurch kann die elektrische Anlage insgesamt einfach ausgestaltet werden, weil eine elektrische Isolation zwischen dem ersten und dem zweiten elektrischen Bordnetz reduziert ausgebildet sein kann. Darüber hinaus kann auch der DC/DC-Wandler vereinfacht ausgebildet sein, weil er keine galvanische Trennung benötigt. Insgesamt kann der Aufwand für die elektrische Anlage dadurch reduziert werden.A further embodiment of the invention proposes that the electrical system has a common electrical reference potential for the first and the second electrical system. As a result, the electrical system can be configured as a whole simply because an electrical insulation between the first and the second electrical system can be reduced. In addition, the DC / DC converter can be simplified, because it does not require galvanic isolation. Overall, the cost of the electrical system can be reduced.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die erste elektrische Gleichspannung größer als die zweite elektrische Gleichspannung ist. Dies erweist sich insbesondere dahingehend als vorteilhaft, als dass die Antriebseinheit an das erste elektrische Bordnetz angeschlossen ist. In der Regel benötigt die Antriebseinheit eine hohe elektrische Leistung, weshalb die Anwendung bei einer möglichst großen elektrischen Spannung sinnvoll ist, um die Strombeaufschlagung vergleichsweise gering zu halten. Dadurch können nämlich Leitungsquerschnitte entsprechend reduziert werden, weil aufgrund der hohen Spannung bei gleicher Leistung nur ein entsprechend reduzierter Strom erforderlich ist. Dem Grunde nach kann natürlich aber auch vorgesehen sein, dass die erste und die zweite elektrische Gleichspannung gleich groß sind.A development of the invention provides that the first electrical DC voltage is greater than the second DC electrical voltage. This proves to be particularly advantageous in that the drive unit is connected to the first electrical system. In general, the drive unit requires a high electrical power, which is why the application makes sense with the largest possible electrical voltage to keep the current load comparatively low. As a result, namely, line cross sections can be reduced accordingly, because due to the high voltage at the same power only a correspondingly reduced current is required. The reason, of course, but can also be provided that the first and the second DC electrical voltage are equal.

Darüber hinaus wird vorgeschlagen, dass der vorgebbare Anteil des durch die Antriebseinheit im ersten Bordnetz bewirkten elektrischen Stromes abhängig von einer Differenz zwischen einem maximal zulässigen Bemessungsstrom des zweiten elektrischen Energiespeichers und einer aktuellen Strombeaufschlagung durch elektrische Einheiten des zweiten Bordnetzes ist. Der vorgebbare Anteil des durch die Antriebseinheit im ersten Bordnetz bewirkten elektrischen Stromes ist braucht somit keine konstante Größe zu sein, sondern er kann in Abhängigkeit vom Betriebszustand des zweiten Bordnetzes variieren. Der Betriebszustand des zweiten Bordnetzes, der für den vorgebbaren Anteil relevant ist, ermittelt sich durch die Differenz zwischen dem maximal zulässigen Bemessungsstrom des zweiten elektrischen Energiespeichers und einer aktuellen Strombeaufschlagung durch die elektrischen Einheiten des zweiten Bordnetzes. Dadurch kann eine Belastungsreserve ermittelt werden, die zur Festlegung des vorgebbaren Anteils des durch die Antriebseinheit im ersten Bordnetz bewirkten elektrischen Stromes herangezogen werden kann. Für die Festlegung des vorgebbaren Anteils kann ferner berücksichtigt werden, dass durch den DC/DC-Wandler auch ein entsprechendes Stromübersetzungsverhältnis bewirkt werden kann. Insgesamt ergibt sich der Vorteil, dass hierdurch eine besonders zuverlässige Funktion der elektrischen Anlage erreicht werden kann.In addition, it is proposed that the predeterminable proportion of the electric current produced by the drive unit in the first vehicle electrical system is dependent on a difference between a maximum permissible rated current of the second electrical energy store and a current current applied by electrical units of the second vehicle electrical system. The predeterminable proportion of the electrical current produced by the drive unit in the first vehicle electrical system therefore does not need to be a constant variable, but rather it can vary as a function of the operating state of the second vehicle electrical system. The operating state of the second vehicle electrical system, which is relevant for the predeterminable share, is determined by the difference between the maximum permissible rated current of the second electrical energy store and a current one Current applied by the electrical units of the second electrical system. As a result, a load reserve can be determined which can be used to determine the predeterminable proportion of the electrical current caused by the drive unit in the first vehicle electrical system. For the determination of the predeterminable proportion can also be considered that by the DC / DC converter and a corresponding current transmission ratio can be effected. Overall, there is the advantage that in this way a particularly reliable function of the electrical system can be achieved.

Ferner wird vorgeschlagen, dass der vorgebbare Anteil des durch die Antriebseinheit im ersten Bordnetz bewirkten elektrischen Stromes von einer elektrischen Ladungsspeicherkapazität und/oder einem Ladungszustand des zweiten elektrischen Energiespeichers abhängig ist. Durch diese Ausgestaltung können elektrische Eigenschaften des zweiten elektrischen Energiespeichers ergänzend berücksichtigt werden, um den vorgebbaren Anteil des durch die Antriebseinheit im ersten Bordnetz bewirkten elektrischen Stromes festlegen zu können. Auch hier ist der vorgebbare Anteil des durch die Antriebseinheit im ersten Bordnetz bewirkten elektrischen Stromes eine variable Größe, die entsprechend von Zustandsgrößen des zweiten elektrischen Energiespeichers abhängig festgelegt werden kann. Die Funktion der elektrischen Anlage kann dadurch weiter verbessert werden.It is also proposed that the predeterminable proportion of the electrical current caused by the drive unit in the first vehicle electrical system is dependent on an electrical charge storage capacity and / or a charge state of the second electrical energy store. As a result of this refinement, electrical properties of the second electrical energy store can be additionally taken into account in order to be able to determine the predeterminable proportion of the electrical current produced by the drive unit in the first vehicle electrical system. Again, the predeterminable proportion of caused by the drive unit in the first electrical system electrical current is a variable variable, which can be determined depending on state variables of the second electrical energy storage dependent. The function of the electrical system can be further improved.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich anhand der folgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügte Figur.Further advantages and features of the invention will become apparent from the following description with reference to the accompanying figure.

Es zeigt die einzige Figur eine schematische Darstellung einer elektrischen Anlage in einem Kraftfahrzeug gemäß der Erfindung.The sole figure shows a schematic representation of an electrical system in a motor vehicle according to the invention.

Es zeigt die einzige Figur eine elektrische Anlage 12 für ein elektrisch antreibbares Kraftfahrzeug 10. Die elektrische Anlage 12 weist ein erstes Bordnetz 14 auf, das einen ersten elektrischen Energiespeicher in Form eines Lithium-Ionen-Akkumulators 18 für eine erste elektrische Gleichspannung aufweist, die vorliegend etwa 48 V beträgt. Darüber hinaus umfasst die elektrische Anlage 12 ein zweites Bordnetz 16, das einen zweiten elektrischen Energiespeicher in Form eines gewöhnlichen Blei-Säure-Akkumulators 20 für eine zweite elektrische Gleichspannung aufweist, die vorliegend etwa 12 V beträgt.It shows the only figure an electrical system 12 for an electrically driven motor vehicle 10 , The electrical system 12 has a first electrical system 14 on, the first electrical energy storage in the form of a lithium-ion battery 18 for a first DC electrical voltage, which in the present case is about 48 V. In addition, the electrical system includes 12 a second electrical system 16 , the second electrical energy storage in the form of a conventional lead-acid storage battery 20 for a second electrical DC voltage, which in the present case is about 12 V.

An das erste Bordnetz 14 ist eine elektrische Antriebseinheit 24 zum Antreiben des Kraftfahrzeugs 10 in einem bestimmungsgemäßen Fahrbetrieb angeschlossen. Die elektrische Antriebseinheit 24 umfasst eine nicht weiter dargestellte elektrische Maschine, die vorliegend eine Synchronmaschine ist.To the first electrical system 14 is an electric drive unit 24 for driving the motor vehicle 10 connected in a designated driving. The electric drive unit 24 includes an electric machine, not shown, which in the present case is a synchronous machine.

Darüber hinaus umfasst die Antriebseinheit 24 einen ebenfalls nicht weiter dargestellten Wechselrichter, an dem die Synchronmaschine angeschlossen ist. Gleichspannungsseitig ist der Wechselrichter an das erste Bordnetz 14 angeschlossen, wodurch der Anschluss der elektrischen Antriebseinheit 24 an das erste Bordnetz 14 bereitgestellt wird.In addition, the drive unit includes 24 an inverter, also not shown, to which the synchronous machine is connected. On the DC side, the inverter is connected to the first electrical system 14 connected, causing the connection of the electric drive unit 24 to the first electrical system 14 provided.

Ferner weist die elektrische Anlage 12 einen an das erste und das zweite Bordnetz 14, 16 angeschlossenen DC/DC-Wandler 22 zum elektrischen Koppeln der beiden Bordnetze 14, 16 auf. Der DC/DC-Wandler 22 ist vorliegend für einen bidirektionalen Energieaustausch zwischen den Bordnetzen 14, 16 ausgebildet. Der DC/DC-Wandler 22 ist ferner an eine Steuereinheit 28 angeschlossen, die vorliegend von einer kraftfahrzeugseitigen, nicht weiter dargestellten Fahrzeugsteuerung umfasst ist. Alternativ oder ergänzend kann die Steuereinheit auch zumindest teilweise von der elektrischen Anlage 12 umfasst sein. Mittels der Steuereinheit 28 ist der Energietransfer zwischen dem ersten und dem zweiten Bordnetz 14, 16 mittels des DC/DC-Wandlers 22 steuerbar.Furthermore, the electrical system 12 one to the first and the second electrical system 14 . 16 connected DC / DC converter 22 for electrically coupling the two electrical systems 14 . 16 on. The DC / DC converter 22 is present for a bidirectional energy exchange between the on-board networks 14 . 16 educated. The DC / DC converter 22 is also to a control unit 28 connected, which is presently encompassed by a vehicle-side, not shown vehicle control. Alternatively or additionally, the control unit can also at least partially from the electrical system 12 includes his. By means of the control unit 28 is the energy transfer between the first and the second electrical system 14 . 16 by means of the DC / DC converter 22 controllable.

Erfindungsgemäß umfasst die elektrische Anlage 12 einen Temperatursensor 26 zum Erfassen einer Temperatur des Akkumulators 18. Zu diesem Zweck ist der Temperatursensor 26 an einem nicht weiter dargestellten Gehäuse des Akkumulators 18 thermisch angekoppelt. Der Temperatursensor 26 ist an die Steuereinheit 28 angeschlossen. Der Temperatursensor 26 liefert an die Steuereinheit 28 ein der erfassten Temperatur entsprechendes Temperatursignal.According to the invention, the electrical system comprises 12 a temperature sensor 26 for detecting a temperature of the accumulator 18 , For this purpose, the temperature sensor 26 on a housing, not shown, of the accumulator 18 thermally coupled. The temperature sensor 26 is to the control unit 28 connected. The temperature sensor 26 delivers to the control unit 28 a temperature signal corresponding to the detected temperature.

Die Steuereinheit 28 ist ausgebildet, das Temperatursignal des Temperatursensors 26 auszuwerten und hieraus die erfasste Temperatur zu ermitteln. Ferner ist die Steuereinheit 28 ausgebildet, bei einer erfassten Temperatur größer als eine vorgegebene Vergleichstemperatur den zweiten Akkumulator 20 des zweiten Bordnetzes 16 mittels des DC/DC-Wandlers 22 mit einem vorgebbaren Anteil eines durch die Antriebseinheit 24 im ersten Bordnetz 14 bewirkten elektrischen Stromes zu beaufschlagen. Zu diesem Zweck erzeugt die Steuereinheit 28 ein entsprechendes Steuersignal, welches an den DC/DC-Wandler 22 übermittelt wird. Dieser stellt dann den Energiefluss gemäß dem von der Steuereinheit 28 übermittelten Steuersignal ein.The control unit 28 is formed, the temperature signal of the temperature sensor 26 evaluate and determine the detected temperature from this. Further, the control unit 28 formed, at a detected temperature greater than a predetermined reference temperature, the second accumulator 20 of the second electrical system 16 by means of the DC / DC converter 22 with a predeterminable portion of one by the drive unit 24 in the first electrical system 14 acted upon electrical current. For this purpose, the control unit generates 28 a corresponding control signal, which to the DC / DC converter 22 is transmitted. This then sets the flow of energy according to that of the control unit 28 transmitted control signal.

Ferner weist die elektrische Anlage 12 einen an die Steuereinheit 28 angeschlossenen Stromsensor 30 zum Erfassen eines elektrischen Energiespeicherstromes des ersten Akkumulators 18 auf. Die Steuereinheit 28 ist ferner ausgebildet, mittels des DC/DC-Wandlers 22 den zweiten Akkumulator 20 des zweiten Bordnetzes 16 nur dann mit dem Anteil des von der Antriebseinheit 24 bewirkten elektrischen Stromes zu beaufschlagen, wenn der Energiespeicherstrom größer als ein vorgegebener Stromvergleichswert ist. Dadurch wird erreicht, dass der Eingriff zur Energiezuführung zum zweiten Akkumulator 20 nur bei hinreichend großen Energiespeicherströmen des ersten Akkumulators 18 ist. Der Stromvergleichswert ist vorliegend abhängig von einer Akkumulatorkapazität und einem Ladungszustand des ersten Akkumulators 18. Der Stromvergleichswert kann aber auch ein fest vorgegebener Wert sein, der herstellungsseitig bereits fest eingestellt ist. Darüber hinaus besteht natürlich die Möglichkeit, dass der Stromvergleichswert einstellbar ausgebildet ist, wobei vorgesehen sein kann, dass der Stromvergleichswert im Rahmen einer Wartung der elektrischen Anlage 12 beziehungsweise des Kraftfahrzeugs 10 angepasst werden kann. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass der Stromvergleichswert abhängig von Eigenschaften des ersten und/oder des zweiten Akkumulators 18, 20 ist.Furthermore, the electrical system 12 one to the control unit 28 connected current sensor 30 for detecting an electrical energy storage current of the first accumulator 18 on. The control unit 28 is further formed by means of the DC / DC converter 22 the second accumulator 20 of the second electrical system 16 only with the proportion of the drive unit 24 caused to apply electrical current when the energy storage current is greater than a predetermined current comparison value. This ensures that the intervention for supplying energy to the second accumulator 20 only with sufficiently large energy storage currents of the first accumulator 18 is. The current comparison value in the present case depends on an accumulator capacity and a charge state of the first accumulator 18 , The current comparison value can, however, also be a fixed value that has already been set at the production side. In addition, of course, there is the possibility that the current comparison value is designed to be adjustable, it being possible to provide that the current comparison value in the context of a maintenance of the electrical system 12 or of the motor vehicle 10 can be adjusted. For example, it can be provided that the current comparison value depends on characteristics of the first and / or the second accumulator 18 . 20 is.

Ferner ist vorgesehen, dass die elektrische Anlage 12 ein gemeinsames elektrisches Bezugspotential 32 für das erste und das zweite Bordnetz 14, 16 nutzt. Das Bezugspotential 32 ist vorliegend die Fahrzeugmasse des Kraftfahrzeugs 10.It is further provided that the electrical system 12 a common electrical reference potential 32 for the first and the second electrical system 14 . 16 uses. The reference potential 32 In this case, the vehicle mass of the motor vehicle 10 ,

Damit ist die erste elektrische Gleichspannung größer als die zweite elektrische Gleichspannung.Thus, the first electrical DC voltage is greater than the second DC electrical voltage.

Ferner ist vorgesehen, dass die Steuereinheit den vorgebbaren Anteil des durch die Antriebseinheit 24 im ersten Bordnetz 14 bewirkten elektrischen Stromes abhängig von einer Differenz zwischen einem maximal zulässigen Bemessungsstrom des zweiten Akkumulators 20 und einer aktuellen Strombeaufschlagung durch elektrische Einheiten 34 des zweiten Bordnetzes 16 ist. Vorliegend ist stellvertretend für die elektrischen Einheiten 34 eine Fahrzeuginnenbeleuchtung in der Figur dargestellt. Hierdurch wird sichergestellt, dass der zweite Akkumulator 20 durch die zusätzliche Beaufschlagung mit dem elektrischen Strom aus dem ersten Bordnetz 14 nicht überlastet wird. Zu diesem Zweck kann vorgesehen sein, dass ein Akkumulatorstrom des zweiten Akkumulators 20 mittels eines in der Figur nicht dargestellten Stromsensors erfasst wird. Alternativ kann natürlich auch vorgesehen sein, dass die Leistungen der aktiven Verbraucher des zweiten Bordnetzes 16 erfasst werden und daraus der Akkumulatorstrom des zweiten Akkumulators 20 ermittelt wird. Vorzugsweise ist die Steuereinheit 28 ausgebildet, diese Funktionen auszuführen.It is further provided that the control unit of the predetermined proportion of the drive unit 24 in the first electrical system 14 caused electric current depending on a difference between a maximum allowable rated current of the second accumulator 20 and a current current applied by electrical units 34 of the second electrical system 16 is. The present is representative of the electrical units 34 a vehicle interior lighting shown in the figure. This ensures that the second accumulator 20 by the additional application of the electrical current from the first electrical system 14 not overloaded. For this purpose, it may be provided that an accumulator current of the second accumulator 20 is detected by means of a current sensor, not shown in the figure. Alternatively, it can of course also be provided that the services of the active consumers of the second electrical system 16 be detected and from the accumulator current of the second accumulator 20 is determined. Preferably, the control unit 28 trained to perform these functions.

Die Steuereinheit 28 ist vorliegend durch eine Rechnereinheit gebildet, die durch eine elektronische Hardwareschaltung ergänzt ist. Dadurch ist es möglich, analoge Signale wie die des Temperatursensors 26 sowie auch des Stromsensors 30 zu digitalisieren und die Steuerung digital auszuführen. Entsprechend können digitale Steuersignale vorgesehen sein, um zum Beispiel den DC/DC-Wandler 22 anzusteuern.The control unit 28 is presently formed by a computer unit, which is supplemented by an electronic hardware circuit. This makes it possible to analog signals such as the temperature sensor 26 as well as the current sensor 30 to digitize and execute the control digitally. Accordingly, digital control signals may be provided, for example the DC / DC converter 22 head for.

Das voran beschriebene Ausführungsbeispiel dient lediglich der Erläuterung der Erfindung und ist für diese nicht beschränkend. So können natürlich für die Gleichspannungen nahezu beliebige Werte realisiert sein, ohne den Gedanken der Erfindung zu verlassen. Beispielsweise kann das erste Bordnetz auch ein Hochvolt-Bordnetz sein. Auch können für die elektrischen Energiespeicher weitere Typen von Akkumulatoren vorgesehen sein, so beispielsweise Nickel-Kadmium-Akkumulatoren, Lithium-Titanat-basierte Akkumulatoren und/oder dergleichen.The embodiment described above is merely illustrative of the invention and is not limitative of it. Thus, of course, almost any values can be realized for the DC voltages without departing from the spirit of the invention. For example, the first electrical system can also be a high-voltage electrical system. Also, other types of accumulators may be provided for the electrical energy storage, such as nickel-cadmium storage batteries, lithium titanate-based batteries and / or the like.

Die für die erfindungsgemäße elektrische Anlage beschriebenen Vorteile und Ausgestaltungen gelten gleichermaßen für das mit der erfindungsgemäßen elektrischen Anlage ausgerüstete Kraftfahrzeug sowie das erfindungsgemäße Verfahren. Entsprechend können für Vorrichtungsmerkmale auch Verfahrensmerkmale und umgekehrt vorgesehen sein.The advantages and embodiments described for the electrical system according to the invention apply equally to the equipped with the electrical system according to the invention motor vehicle and the method according to the invention. Accordingly, device features and vice versa can be provided for device features.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 10304764 B3 [0005]
DE 10144017 A1 [0005]
DE 102010001574 A1 [0005]

Claims

Electrical system ( 12 ) for an electrically driven motor vehicle ( 10 ), with: - a first electrical system ( 14 ), which has a first electrical energy store ( 18 ) for a first electrical DC voltage, - a second electrical system ( 16 ), which has a second electrical energy store ( 20 ) for a second electrical DC voltage, - one to the first electrical system ( 14 ) connected electric drive unit ( 24 ) for driving the motor vehicle ( 10 ) in a designated operation, and - one to the first and the second electrical system ( 14 . 16 ) connected DC / DC converter ( 22 ) for electrically coupling the two electrical systems ( 14 . 16 ), characterized by - a temperature sensor ( 26 ) for detecting a temperature of the first electrical energy store ( 18 ) and - one to the temperature sensor ( 26 ) and the DC / DC converter ( 22 ) connected control unit ( 28 ) for controlling the DC / DC converter ( 22 ), the control unit ( 28 ) is formed, at a detected temperature greater than a predetermined reference temperature, the second electrical energy storage ( 20 ) of the second electrical system ( 16 ) by means of the DC / DC converter ( 22 ) with a predeterminable portion of one by the drive unit ( 24 ) in the first electrical system ( 14 ) to apply applied electric current.

Electrical installation according to claim 1, characterized in that the first and the second electrical energy store ( 14 . 16 ) are thermally decoupled by means of a thermal insulation element.

Electrical installation according to Claim 1 or 2, characterized by a cooling unit for cooling the first and / or the second electrical energy store ( 14 . 16 ).

Electrical system according to one of claims 1 to 3, characterized by a to the control unit ( 28 ) connected current sensor ( 30 ) for detecting an electrical energy storage current of the first electrical energy store ( 18 ), the control unit ( 28 ) is further formed, by means of the DC / DC converter ( 22 ) the second electrical energy storage ( 20 ) of the second electrical system ( 16 ) only with the proportion of the drive unit ( 24 ) to apply applied electric current when the energy storage current is greater than a predetermined current comparison value.

Electrical installation according to one of Claims 1 to 4, characterized by a common electrical reference potential ( 32 ) for the first and the second electrical system ( 14 . 16 ).

Electrical system according to one of claims 1 to 5, characterized in that the first electrical DC voltage is greater than the second DC electrical voltage.

Electrical installation according to one of claims 1 to 6, characterized in that the predefinable portion of the by the drive unit ( 24 ) in the first electrical system ( 14 ) caused electric current depending on a difference between a maximum allowable rated current of the second electrical energy storage ( 20 ) and a current load by electrical units ( 34 ) of the second electrical system ( 16 ).

Electrical installation according to one of claims 1 to 7, characterized in that the predefinable portion of the by the drive unit ( 24 ) in the first electrical system ( 14 ) caused electric current of an electric charge storage capacity and / or a state of charge of the second electrical energy storage ( 20 ) is dependent.

Motor vehicle ( 10 ), characterized by an electrical system ( 12 ) according to any one of the preceding claims.

Method for controlling an electrical system ( 12 ) of an electrically driven motor vehicle ( 10 ), wherein by means of a first electrical energy store ( 18 ) of a first electrical system ( 14 ) a first electrical DC voltage and by means of a second electrical energy store ( 20 ) of a second vehicle electrical system ( 16 ) a second electrical DC voltage is provided, wherein the two electrical systems ( 14 . 16 ) by means of a DC / DC converter ( 22 ) are electrically coupled to each other and wherein the first electrical system ( 14 ) one to the first electrical system ( 14 ) connected electric drive unit ( 24 ) of the motor vehicle ( 10 ) supplied with electrical energy, characterized in that a temperature of the first energy store ( 18 ) by means of a temperature sensor ( 26 ) and by means of a control unit ( 28 ) of the DC / DC converter ( 22 ) is controlled such that at a detected temperature greater than a predetermined reference temperature of the second electrical energy storage ( 20 ) of the second electrical system ( 16 ) by means of the DC / DC converter ( 22 ) with a predeterminable portion of one by the drive unit ( 24 ) in the first electrical system ( 14 ) Actuated electric current is applied.