DE102018203514A1 - A method for transmitting electrical power to an electrical energy storage of a vehicle electrical system and vehicle electrical system - Google Patents

A method for transmitting electrical power to an electrical energy storage of a vehicle electrical system and vehicle electrical system Download PDF

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Abstract

Ein Verfahren zum Übertragen von elektrischer Leistung an einen elektrischen Energiespeicher (ES) eines Fahrzeugbordnetzes (BN) sieht vor, dass in einem Wechselstrom-Direktlademodus die Leistung von einem Gleichrichter (GR) des Fahrzeugbordnetzes (BN), der von einem Wechselstromladeanschluss (ACLB) gespeist wird, direkt an den Energiespeicher (ES) des Fahrzeugbordnetzes (ES) übertragen wird. In einem Wechselstrom-Anpassungslademodus wird die Leistung von dem Gleichrichter (GR) über einen Inverter (I) und von dem Inverter (I) über eine elektrische Maschine (EM) an den Energiespeicher (ES) übertragen.
Ferner ist ein Fahrzeugbordnetz (BN) zur Ausführung des Verfahrens beschrieben.

Figure DE102018203514A1_0000
A method for transmitting electrical power to an electrical energy store (ES) of a vehicle electrical system (BN) provides that in an AC direct charging mode the power is supplied by a rectifier (GR) of the vehicle electrical system (BN) powered by an AC charging connector (ACLB) is transmitted directly to the energy storage (ES) of the vehicle electrical system (ES). In an AC adaptive charge mode, the power from the rectifier (GR) is transferred to the energy store (ES) via an inverter (I) and from the inverter (I) via an electric machine (EM).
Furthermore, a vehicle electrical system (BN) for carrying out the method is described.
Figure DE102018203514A1_0000

Description

Kraftfahrzeuge mit elektrischem Antrieb weisen einen elektrischen Energiespeicher in Form eines Traktionsakkumulators auf, der den elektrischen Antrieb speist. Um den Energiespeicher zu laden, ist an einem derartigen Kraftfahrzeug ein Ladeanschluss angebracht. Über diesen Ladeanschluss kann eine externe Energiequelle angeschlossen werden.Motor vehicles with electric drive have an electrical energy storage in the form of a traction battery that feeds the electric drive. In order to charge the energy storage, a charging connection is attached to such a motor vehicle. An external power source can be connected via this charging connection.

Um die Aufladung des Energiespeichers zu steuern, ist im Kraftfahrzeug eine Leistungselektronik untergebracht. Da diese für hohe Leistungen von mehr als 10 kW oder auch mehr als 100 kW ausgelegt ist und ferner unterschiedliche und jeweils veränderliche Spannungsniveaus am Ladeanschluss und an dem Energiespeicher bewältigen muss, ergeben sich wesentliche Kosten für die Leistungselektronik.In order to control the charging of the energy storage, a power electronics is housed in the motor vehicle. Since this is designed for high power of more than 10 kW or more than 100 kW and also has to cope with different and each variable voltage levels at the charging port and the energy storage, resulting in significant costs for the power electronics.

Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, eine Möglichkeit aufzuzeigen, mit der elektrische Leistung an den Energiespeicher des Fahrzeugbordnetzes mit geringerem Aufwand übertragen werden kann.It is therefore an object of the invention to provide a way by which electrical power can be transmitted to the energy storage of the vehicle electrical system with less effort.

Diese Aufgabe wird gelöst durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche. Weitere Ausführungsformen, Merkmale und Vorteile ergeben sich mit den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung und der Figur.This object is solved by the subject matters of the independent claims. Further embodiments, features and advantages will become apparent from the dependent claims, the description and the figure.

Es wird vorgeschlagen, zum Übertragen von Wechselstrom zwischen einem Wechselstromladeanschluss und einem Energiespeicher eines Fahrzeugbordnetzes einen Gleichrichter vorzusehen, der mit dem Wechselstromladeanschluss verbunden ist. Abhängig von den Spannungsniveaus an der Gleichstromseite des Gleichrichters und an dem Energiespeicher wird entweder die vom Gleichrichter abgegebene Leistung direkt (insbesondere ohne Spannungswandlung) an den Energiespeicher übertragen oder über einen Inverter und eine daran angeschlossene (d.h. nachgeschaltete) elektrische Maschine an den Energiespeicher übertragen. Bei der direkten Übertragung wird nur im Gleichrichter (und nicht im Inverter) Verlustleistung erzeugt, während bei einer Übertragung über den Inverter und die elektrische Maschine (sowie über den vorgeschalten Gleichrichter) diese beiden Komponenten als Gleichspannungswandler betrieben werden können, um unterschiedliche Spannungsniveaus zwischen Gleichrichter und Energiespeicher ausgleichen zu können. In einem Wechselstrom-Direktlademodus wird somit direkt übertragen und in einem Wechselstrom-Anpassungslademodus wird zwischen dem Gleichrichter und dem Energiespeicher die Leistung über den Inverter und die elektrische Maschine geführt. Insbesondere wird in beiden Modi im Gleichrichter eine Leistungsfaktorkorrekturfilterung (PFC-Filterung) durchgeführt. Ferner wird in beiden Modi im Gleichrichter eine Gleichrichtung durchgeführt. Im Wechselstrom-Anpassungslademodus wird vorzugsweise im Gleichrichter keine Aufwärtswandlung durchgeführt. Im Wechselstrom-Direktlademodus wird vorzugsweise eine Aufwärtswandlung durchgeführt, insbesondere eine Aufwärtswandlung, die über eine Spannungserhöhung zur Durchführung der Leistungfaktorkorrekturfilterung hinausgeht. Bei einer Leistungfaktorkorrekturfilterung kann die Spannung leicht erhöht werden, insbesondere um nicht mehr als 5%, 7%, 10%, 15%), um die Filterung durchzuführen. Dies wird als Spannungserhöhung verstanden, die zur Durchführung der Leistungfaktorkorrekturfilterung erforderlich ist. Die Aufwärtswandlung geht über diese Spannungserhöhung hinaus und ist mit einer Erhöhung der Spannung um mehr als die Spannungserhöhung bei der PFC-Filterung verknüpft, etwa mit einer Erhöhung von mehr als 5%, 7%, 10%, 15% und vorzugsweise von mindestens 50%, 100%, 150% oder 200%. Die Erhöhung bzw. Spannungserhöhung bezieht sich auf die Ausgangsspannung des Gleichrichters bezogen auf den Spitzen-Spitzen-Wert der (ggf. verketteten) Spannung am Wechselstromanschluss.It is proposed to provide a rectifier, which is connected to the AC charging port for transmitting AC power between an AC charging port and an energy storage of a vehicle electrical system. Depending on the voltage levels on the DC side of the rectifier and on the energy storage either the output from the rectifier power is transmitted directly (in particular without voltage conversion) to the energy storage or transmitted via an inverter and an electrical machine connected thereto (i.e., downstream) to the energy storage. In the case of direct transmission, power dissipation is only generated in the rectifier (and not in the inverter), while in transmission via the inverter and the electric machine (as well as via the upstream rectifier), these two components can be operated as a DC-DC converter to different voltage levels between rectifier and To compensate for energy storage. In an AC direct charging mode is thus transmitted directly and in an AC adapter charging mode, the power is passed through the inverter and the electric machine between the rectifier and the energy storage. In particular, power factor correction filtering (PFC filtering) is performed in both modes in the rectifier. Furthermore, rectification is performed in both modes in the rectifier. In the AC adjustment charging mode, no step-up conversion is preferably performed in the rectifier. In the AC direct charging mode, an up-conversion is preferably performed, in particular an up-conversion that goes beyond a voltage boost to perform the power factor correction filtering. With power factor correction filtering, the voltage can be increased slightly, in particular by no more than 5%, 7%, 10%, 15%) to perform the filtering. This is understood to be the voltage boost required to perform power factor correction filtering. The up-conversion goes beyond this voltage increase and is associated with an increase in voltage by more than the voltage increase in the PFC filtering, such as an increase of more than 5%, 7%, 10%, 15% and preferably at least 50%. , 100%, 150% or 200%. The increase or increase in voltage refers to the output voltage of the rectifier relative to the peak-to-peak value of the (possibly chained) voltage at the AC connection.

Es wird abhängig von dem Verhältnis der Spannungsniveaus zwischen dem Gleichrichter und dem Energiespeicher der Wechselstrom-Direktlademodus oder der Wechselstrom-Anpassungslademodus ausgeführt. Dadurch ist möglich, dem Spannungsniveau des Energiespeichers, das sich beim Laden ändert, und unterschiedlichen Spannungen bzw. Anschlusskonstellationen am Wechselstromanschluss Rechnung zu tragen, zumal der Wechselstromanschluss (abhängig von der Ladestation) ein- oder mehrphasig belegt sein kann.It is executed depending on the ratio of the voltage levels between the rectifier and the energy storage of the AC direct charge mode or the AC adjustment charge mode. This makes it possible to take into account the voltage level of the energy store, which changes during charging, and different voltages or connection constellations on the AC power connection, especially since the AC power connection (depending on the charging station) can be one or more phases occupied.

Es wird ein Verfahren zum Übertragen von elektrischer Leistung an einen elektrischen Energiespeicher eines Fahrzeugbordnetzes beschrieben. Der elektrischen Energiespeicher ist vorzugsweise ein Akkumulator, beispielsweise ein Traktionsakkumulator, der insbesondere ein Lithium-Akkumulator sein kann. Der elektrischen Energiespeicher ist insbesondere ein Hochvoltakkumulator. Die elektrische Leistung wird ausgehend von einer Ladestation oder einer anderen elektrischen Energiequelle außerhalb des Fahrzeugbordnetzes übertragen. Es ist jedoch auch möglich, Leistung in umgekehrter Richtung zu übertragen. Das Fahrzeugbordnetz ist insbesondere ein Hochvoltbordnetz. Mit der Vorsilbe „Hochvolt“ wird eine Nennspannung gekennzeichnet, die über 60 V liegt, insbesondere eine Nennspannung von mindestens 120 V, 300 V, 350 V, 380 V oder auch von mindestens 450 V oder 600 V, beispielsweise 380 V, 400 V oder 800 V.A method for transmitting electrical power to an electrical energy store of a vehicle electrical system is described. The electrical energy store is preferably an accumulator, for example a traction accumulator, which may be in particular a lithium accumulator. The electrical energy store is in particular a high-voltage battery. The electric power is transmitted from a charging station or other electrical energy source outside the vehicle electrical system. However, it is also possible to transfer power in the reverse direction. The vehicle electrical system is in particular a high-voltage vehicle electrical system. The prefix "high-voltage" designates a rated voltage that is above 60 V, in particular a nominal voltage of at least 120 V, 300 V, 350 V, 380 V or at least 450 V or 600 V, for example 380 V, 400 V or 800 V.

In einem Wechselstrom-Direktlademodus wird die Leistung von einem Gleichrichter (insbesondere von dessen Gleichstromseite) direkt an den Energiespeicher übertragen wird. In diesem Zusammenhang bedeutet „direkt“, dass zwischen Energiespeicher und Gleichrichter keine Spannungswandlung durchgeführt wird. Der Gleichrichter kann ein ungesteuerter Gleichrichter sein, ist jedoch vorzugsweise ein gesteuerter Gleichrichter, vorzugsweise mit der Funktion, eine Leistungsfaktorkorrekturfilterung (an der Wechselstromseite des Gleichrichters bzw. am Ladeanschluss) durchzuführen, wobei hierbei insbesondere der Leistungsfaktor vergrößert wird und/oder Oberschwindungsanteile verringert werden. Der Gleichrichter wird von einem Wechselstromladeanschluss des Fahrzeugbordnetzes gespeist. Der Wechselstromladeanschluss ist mit dem Gleichrichter verbunden, insbesondere mit einer Wechselstromseite des Gleichrichters. Es kann vorgesehen sein, dass der Gleichrichter kann neben der Gleichrichtung eine (Gleichstrom-)Aufwärtswandlung durchführt, insbesondere eine Aufwärtswandlung, die über eine Spannungserhöhung, die durch die PFC-Filterung bedingt ist, hinausgeht. Der Gleichrichter kann somit eingerichtet sein, eine Aufwärtswandlung durchzuführen, die zu einer Spannung führt, deren Niveau wesentlich über der Spitzen-Spitzen-Spannung der (ggf. verketteten) Wechselspannung am Wechselstromladeanschluss besteht. Eine Erhöhung um nicht mehr als etwa 5%, 7%, 10% oder 15% wird nicht als wesentliche Erhöhung betrachtet. Eine nicht wesentliche Erhöhung wird der PFC-Filterung und nicht der Aufwärtswandlung (im Wechselstrom-Direktlademodus) zugerechnet.In an AC direct charging mode, the power from a rectifier (especially from its DC side) is transmitted directly to the energy storage. In this Context means "direct" that no voltage conversion is performed between energy storage and rectifier. The rectifier may be an uncontrolled rectifier, but is preferably a controlled rectifier, preferably with the function of performing power factor correction filtering (on the AC side of the rectifier or charging port), in particular increasing the power factor and / or reducing overshoot rates. The rectifier is powered by an AC charging port of the vehicle electrical system. The AC charging terminal is connected to the rectifier, in particular to an AC side of the rectifier. It can be provided that the rectifier performs a (DC) up-conversion in addition to the rectification, in particular an up-conversion, which goes beyond a voltage increase, which is due to the PFC filtering. The rectifier may thus be configured to perform an up-conversion that results in a voltage whose level is substantially above the peak-to-peak voltage of the (possibly chained) AC voltage at the AC charging port. An increase of no more than approximately 5%, 7%, 10% or 15% is not considered a substantial increase. A non-substantial increase is added to the PFC filtering and not to the up-conversion (in the AC direct charging mode).

Als Aufwärtswandlung wird eine Erhöhung der gleichgerichteten Spannung gegenüber der Spitzen-Spitzen-Spannung der (ggf. verketteten) Wechselspannung am Wechselstromladeanschluss hinausgeht, insbesondere um mehr als eine Spannungserhöhung, die mit der PFC-Filterung verknüpft ist. Die Aufwärtswandlung wird vorzugsweise durch Steuerung der Schalter des PFC-fähigen Gleichrichters ausgeführt, insbesondere ohne eine Spannungswandlung durch einen dezidierten, einer Gleichrichterschaltung nachgeschalteten Spannungswandler (DC/DC-Wandler). Die Aufwärtswandlung wird insbesondere im Wechselstrom-Direktlademodus durchgeführt, und wird nicht im Wechselstrom-Anpassungslademodus durchgeführt (in dem nur eine Spannungserhöhung durchgeführt wird, die mit der PFC-Funktion verknüpft ist). Der Gleichrichter ist somit insbesondere mit einer Spannungsboost-Funktion (entsprechend der Aufwärtswandlung) ausgestattet. Dieser Funktion kann im Wechselstrom-Direktlademodus durchgeführt werden und wird nicht im Wechselstrom-Anpassungsmodus betrieben. Im Wechselstrom-Anpassungsmodus werden der Inverter und die elektrische Maschine als Abwärtswandler (Buck-Wandler) betrieben.As an up-conversion, an increase in the rectified voltage over the peak-to-peak voltage of the (possibly interlinked) AC voltage at the AC charging port will exceed, in particular, more than one voltage boost associated with PFC filtering. The up-conversion is preferably performed by controlling the switches of the PFC-capable rectifier, in particular without voltage conversion by a dedicated, a rectifier circuit downstream voltage converter (DC / DC converter). In particular, the up-conversion is performed in the AC direct-charge mode, and is not performed in the AC-adaptive charge mode (in which only a voltage boost associated with the PFC function is performed). The rectifier is thus in particular equipped with a voltage boost function (corresponding to the up-conversion). This function can be performed in AC direct charging mode and is not operated in AC adjustment mode. In the AC adjustment mode, the inverter and the electric machine are operated as buck converters.

In einem Wechselstrom-Anpassungslademodus wird die Leistung von dem Gleichrichter über einen Inverter und über eine elektrische Maschine an den Energiespeicher übertragen. Der Inverter (insbesondere dessen Gleichstromseite) ist mit der Gleichstromseite des Gleichrichters verbunden. Die Wechselstromseite des Inverters ist mit der elektrischen Maschine verbunden, insbesondere mit Phasen- bzw. Wicklungsanschlüssen der elektrischen Maschine. Die Leistung wird somit von dem Inverter über die elektrische Maschine an den Energiespeicher übertragen. Hierbei wird die Leistung über mindestens einer Wicklung oder entlang mindestens eines Wicklungsabschnitts der elektrischen Maschine übertragen. Insbesondere kann die Leistung über die elektrische Maschine übertragen werden, indem die Leistung an mindestens einem Phasenanschluss der elektrischen Maschine eingespeist wird und vom (dazu entgegengesetzten) Sternpunkt abgegeben wird. Dieser Phasenanschluss wird auch als äußerer Phasenanschluss bezeichnet. Die Leistung wird über die Induktivität der mindestens einen Wicklung (oder Wicklungsabschnitt) der elektrischen Maschine übertragen.In an AC adaptation charging mode, the power is transmitted from the rectifier to the energy storage via an inverter and via an electrical machine. The inverter (in particular its DC side) is connected to the DC side of the rectifier. The AC side of the inverter is connected to the electric machine, in particular to phase or winding terminals of the electric machine. The power is thus transmitted from the inverter via the electric machine to the energy storage. In this case, the power is transmitted via at least one winding or along at least one winding section of the electrical machine. In particular, the power can be transmitted via the electric machine by the power is fed to at least one phase connection of the electric machine and output from the (opposite) star point. This phase connection is also referred to as external phase connection. The power is transmitted via the inductance of the at least one winding (or winding section) of the electric machine.

Bei dem Übertragen der Leistung über den Inverter und die damit verbundene elektrische Maschine wird der Inverter zusammen mit der elektrischen Maschine als Abwärtswandler (Buck-Wandler) bzw. als Synchronwandler im Abwärtswandlermodus betrieben. Hierbei bildet mindestens ein Leistungsschalter des Inverters mindestens einen Schalter des Abwärtswandlers während die mindestens eine Wicklung der elektrischen Maschine als Induktivität des Abwärtswandlers betrieben wird. Der Inverter und die elektrische Maschine können einen (einzelnen oder kaskadierten) Abwärtswandler ausbilden.When transmitting the power via the inverter and the electrical machine connected thereto, the inverter is operated together with the electric machine as a buck converter (buck converter) or as a synchronous converter in the buck converter mode. In this case, at least one power switch of the inverter forms at least one switch of the buck converter while the at least one winding of the electrical machine is operated as an inductance of the buck converter. The inverter and electric machine may form a single or cascaded buck converter.

Der Inverter bzw. mindestens ein Leistungsschalter hiervon wird angesteuert, um zusammen mit der mindestens einen Wicklung der elektrischen Maschine einen abwärtswandelnden Gleichspannungswandler auszubilden. Der abwärtswandelnde Gleichspannungswandler wird auch als abwärtswandelnder DC/DC-Wandler bezeichnet. Eine Soll-Spannung für das an der elektrischen Maschine abgegebene Spannungsniveau (d.h. die Spannung an mindestens einem inneren Phasenanschluss bzw. am Sternpunkt) kann vorgegeben sein, etwa von einer Ladesteuerung, die der Steuerung der Leistungsschalter des Inverters vorgeschaltet sein kann. Beim Betrieb der elektrischen Maschine zusammen mit dem Inverter als Gleichspannungswandler kann der Sternpunkt aufgelöst sein, d.h. die inneren Phasenanschlüsse von voneinander getrennt sein (alle oder eine Untergruppe hiervon).The inverter or at least one power switch thereof is driven to form a down-converting DC-DC converter together with the at least one winding of the electric machine. The down-converting DC-DC converter is also referred to as a down-converting DC / DC converter. A desired voltage for the voltage level delivered to the electric machine (i.e., the voltage at at least one inner phase terminal or star point) may be predetermined, such as from a charge controller which may be upstream of the control of the power switches of the inverter. When operating the electric machine together with the inverter as a DC-DC converter, the neutral point may be resolved, i. the inner phase terminals are separated from each other (all or a subset thereof).

Es kann eine Umschaltvorrichtung verwendet werden, um einen Modus aus den mindestens zwei möglichen Modi (Wechselstrom-Direktlademodus oder Wechselstrom-Anpassungslademodus) auszuwählen. In dem Wechselstrom-Direktlademodus verbindet eine Umschaltvorrichtung den Gleichrichter mit dem Energiespeicher, insbesondere in direkter Weise (d.h. ohne Spannungswandlung). Ein Schalter der Umschaltvorrichtung überträgt hierbei die Leistung. In dem Wechselstrom-Anpassungslademodus verbindet die Umschaltvorrichtung den Gleichrichter mit dem Inverter bzw. stellt einen Leistungspfad her, der über den Inverter und über die elektrische Maschine führt. Hierzu kann ein weiterer Schalter der Umschaltvorrichtung vorgesehen sein, der hierbei die Leistung überträgt. Der weitere Schalter und der erstgenannte Schalter bilden vorzugsweise zusammen die Umschaltvorrichtung. Die beiden Schalter sind wechselweise geschlossen, d.h. wenn ein Schalter geschlossen ist, ist der andere Schalter offen. In einem Inaktiv-Modus können beide Schalter offen sein.A switching device may be used to select one of the at least two possible modes (AC direct charging mode or AC adjusting charging mode). In the AC direct charging mode, a switching device connects the Rectifier with the energy storage, in particular in a direct manner (ie without voltage conversion). A switch of the switching device transmits the power. In the AC matching charging mode, the switching device connects the rectifier to the inverter, and produces a power path that leads through the inverter and the electric machine. For this purpose, a further switch of the switching device can be provided, which in this case transmits the power. The further switch and the former switch preferably together form the switching device. The two switches are alternately closed, ie when one switch is closed, the other switch is open. In an inactive mode both switches can be open.

Der Gleichrichter richtet in zumindest einem der Wechselstrom-Lademodi die Leistung gleich, vorzugsweise im Wechselstrom-Direktlademodus und im Wechselstrom-Anpassungslademodus. Der Gleichrichter ist insbesondere ein gesteuerter Gleichrichter. Ferner führt der Gleichrichter eine Leistungsfaktorkorrekturfilterfunktion (PFC-Funktion, Power Factor Correction - Funktion) durch, insbesondere an der Wechselstromseite des Gleichrichters. Hierbei wird der Leistungsfaktor erhöht, es werden Oberschwingungsanteile verringert, oder beides. Der Gleichrichter kann als Vienna-Gleichrichter ausgebildet sein. Um die Leistungsfaktorkorrekturfilterung durchzuführen, umfasst der Gleichrichter (für jede Phase) mindestens ein energiespeicherndes Bauelement, beispielsweise eine Spule oder einen Kondensator. Das energiespeichernde Bauelement kann in Reihe zu den Phasenanschlüssen des Gleichrichters (an der Wechselstromseite) vorgesehen sein, etwa in Form einer Serieninduktivität (für jede Phase). Alternativ oder zusätzlich kann ein energiespeicherndes Bauelement parallel zu verschiedenen Phasenanschlüssen angeschlossen sein, etwa in Dreieckkonfiguration oder in Sternkonfiguration. Das energiespeichernde Bauelement in Form von Parallelkondensatoren ausgebildet sein, mittels denen die Phasenanschlüsse miteinander verbunden sind. Der Gleichrichter kann somit zum Leistungskorrekturfiltern ausgebildet sein bzw. ein Leistungskorrekturfiltern (PFC, power factor correction) ausführen. Ein Leistungskorrekturfiltern kann gleichgesetzt werden mit dem hier erwähnten Ändern des Leistungsfaktors bzw. mit dem Erhöhen des Leistungsfaktors und einer Verringerung von Oberschwingungsanteilen.The rectifier rectifies the power in at least one of the AC charging modes, preferably in the AC direct charging mode and in the AC adjusting charging mode. The rectifier is in particular a controlled rectifier. Furthermore, the rectifier performs a Power Factor Correction (PFC) function, particularly on the AC side of the rectifier. This increases the power factor, reduces harmonic components, or both. The rectifier can be designed as a Vienna rectifier. To perform the power factor correction filtering, the rectifier comprises (for each phase) at least one energy storage device, for example a coil or a capacitor. The energy storage device may be provided in series with the rectifier's phase terminals (on the AC side), such as a series inductance (for each phase). Alternatively or additionally, an energy-storing component may be connected in parallel with different phase connections, for example in a triangular configuration or in a star configuration. The energy-storing component may be designed in the form of parallel capacitors, by means of which the phase connections are connected to one another. The rectifier can thus be designed for power correction filtering or power correction filtering (FIG. PFC , power factor correction). A power correction filter can be equated with the change in power factor mentioned here or with the increase of the power factor and a reduction of harmonic components.

Der Inverter kann eine gesteuerte Vollwellenbrücke sein, insbesondere mit mehreren Phasen, beispielsweise eine mehrphasige BnC-Brücke, wobei n dem Doppelten der Phasenanzahl entspricht. Der Inverter kann als B6C-Brücke ausgestaltet sein. Der Inverter kann ferner als eine oder eine Vielzahl von H-Brücken ausgestaltet sein.The inverter can be a controlled full-wave bridge, in particular with several phases, for example a multiphase BnC bridge, where n is twice the number of phases. The inverter can be designed as a B6C bridge. The inverter may be further configured as one or a plurality of H-bridges.

Der Inverter und/oder der Gleichrichter kann Halbleiterschalter umfassen, etwa MOSFETs oder IGBTs oder auch Dioden. Die Halbleiterschalter sind Leistungsschalter.The inverter and / or the rectifier may include semiconductor switches, such as MOSFETs or IGBTs or diodes. The semiconductor switches are circuit breakers.

In dem Wechselstrom-Anpassungslademodus kann die Leistung von der elektrischen Maschine über einen Filter an den Energiespeicher übertragen werden, insbesondere über einen Filter, der der elektrischen Maschine (vom Inverter aus gesehen) nachgeschaltet ist bzw. der sich zwischen elektrischer Maschine und Energiespeicher befindet.In the AC adaptation charging mode, the power from the electric machine can be transmitted to the energy store via a filter, in particular via a filter which is connected downstream of the electric machine (viewed from the inverter) or which is located between the electrical machine and the energy store.

In dem Wechselstrom-Anpassungslademodus kann der Inverter als abwärtswandelnder Gleichspannungswandler (kurz: Abwärtswandler) betrieben werden. Insbesondere kann in dem Wechselstrom-Anpassungslademodus kann der Inverter zusammen mit zumindest einer Wicklung der elektrischen Maschine als Abwärtswandler betrieben werden. Ferner kann in dem Wechselstrom-Anpassungslademodus der Inverter als Schalter eines Abwärtswandlers betrieben werden, der sich durch die Kombination des Inverters mit der elektrischen Maschine (und die entsprechende Ansteuerung) ergibt. Es werden insbesondere nur ein Teil aller Leistungsschalter des Inverters verwendet, um die Schalter eines Abwärtswandlers zu realisieren. Hierbei kann der so gebildete Abwärtswandlers eine vom Gleichrichter abgegebene Gleichspannung in eine andere, niedrigere Gleichspannung wandeln. Im Wechselstrom-Direktlademodus kann der Inverter deaktiviert sein. Insbesondere sind im Wechselstrom-Direktlademodus alle Schalter des Inverters offen. Im Wechselstrom-Anpassungslademodus wird die durch Gleichrichtung (und PFC-Filterung) entstehende Gleichspannung an ein (niedrigeres) Spannungsniveau an der Batterie angepasst, um so überhöhte Ströme durch ein starkes Spannungsgefälle zwischen gleichgerichteter Wechselspannung und Energiespeicherspannung zu vermeiden.In the AC adaptation charging mode, the inverter can be operated as a down-converting DC-DC converter (in short: down-converter). In particular, in the AC adaptation charging mode, the inverter may be operated as a down converter together with at least one winding of the electric machine. Further, in the AC adaptation charging mode, the inverter may be operated as a switch of a buck converter resulting from the combination of the inverter with the electric machine (and the corresponding drive). In particular, only a portion of all the power switches of the inverter are used to implement the switches of a buck converter. In this case, the down converter formed in this way can convert a DC voltage delivered by the rectifier into another, lower DC voltage. In AC direct charging mode, the inverter may be disabled. In particular, in AC direct charging mode, all the switches of the inverter are open. In the AC Adaptive Charge mode, the DC voltage resulting from rectification (and PFC filtering) is adjusted to a (lower) voltage level at the battery to avoid excessive currents due to a large voltage differential between rectified AC voltage and energy storage voltage.

Die vom Inverter bzw. der elektrischen Maschine abgegebene Spannung kann mittels eines Filters gefiltert werden. Dieser Filter ist der elektrischen Maschine nachgeschaltet und ist insbesondere mit dem Sternpunkt bzw. den inneren Phasenanschlüssen der elektrischen Maschine (schalterlos) verbunden.The voltage delivered by the inverter or the electric machine can be filtered by means of a filter. This filter is connected downstream of the electric machine and is in particular connected to the star point or the inner phase terminals of the electrical machine (switchless).

Ferner kann ein Gleichspannungslademodus vorgesehen sein. In diesem Modus wird die Leistung (welche als Gleichstrom / Gleichspannung vorliegt) von einem Gleichstromladeanschluss direkt (d.h. ohne Spannungswandlung) an den Energiespeicher übertragen. Alternativ oder in Kombination hiermit kann ein Gleichspannungs-Anpassungslademodus vorgesehen sein, bei dem die Leistung von dem Gleichstromladeanschluss über einen Gleichspannungswandler an den Energiespeicher übertragen wird. Hierbei kann der Gleichspannungswandler ein dezidierter Gleichspannungswandler zum Gleichspannungsladen sein, oder kann gebildet werden von Schaltern des Inverters und der elektrischen Maschine. Im letztgenannten Fall wird die Leistung übertragen von dem Gleichstromladeanschluss über die elektrische Maschine an den Inverter und ausgehend von diesem an den Energiespeicher. Ein Schalter, der den Energiespeicher direkt mit dem Gleichstromladeanschluss verbindet, ist im Gleichspannungs-Anpassungslademodus offen und im Gleichspannungslademodus (der auch als Direkt-Gleichspannungslademodus bezeichnet werden kann) geschlossen.Furthermore, a DC charging mode can be provided. In this mode, the power (which is available as DC / DC voltage) is transferred directly from a DC charging port (ie without voltage conversion) to the energy storage. Alternatively or in combination with this, a DC voltage charge charging mode may be provided, in which the power from the DC charging port via a DC-DC converter to the energy storage is transmitted. Here, the DC-DC converter may be a dedicated DC-DC converter for DC charging, or may be constituted by switches of the inverter and the electric machine. In the latter case, the power is transmitted from the DC charging port via the electric machine to the inverter and from this to the energy storage. A switch that connects the energy storage directly to the DC charging port is open in the DC charging mode and closed in the DC charging mode (which may also be referred to as a direct DC charging mode).

Schließlich kann ein Fahrmodus oder ein Rekuperationsmodus vorgesehen sein, in dem der Energiespeicher über den Inverter mit der elektrischen Maschine verbunden ist. Hierbei wird Leistung von dem Energiespeicher über den Inverter an die elektrische Maschine übertragen und dort von der elektrischen Maschine in mechanische Leistung gewandelt (Traktionsmodus), oder die Leistung wird ausgehend von mechanischer Leistung in der elektrischen Maschine erzeugt und über den Inverter an den Energiespeicher übertragen. In dem Fahrmodus und in dem Rekuperationsmodus ist der Gleichrichter deaktiviert und weist insbesondere offene Leistungsschalter auf.Finally, a driving mode or a recuperation mode can be provided, in which the energy store is connected to the electric machine via the inverter. In this case, power is transferred from the energy store via the inverter to the electric machine where it is converted by the electric machine into mechanical power (traction mode), or the power is generated based on mechanical power in the electric machine and transmitted via the inverter to the energy store. In the drive mode and in the recuperation mode, the rectifier is deactivated and in particular has open circuit breakers.

Es können Rückspeisemodi bestehen, bei denen Leistung vom elektrischen Energiespeicher an zumindest eine der Ladeanschlüsse übertragen werden kann, etwa ein erster Rückspeisemodus, bei dem Leistung vom Energiespeicher direkt über den (steuerbaren) Gleichrichter an den Wechselstromladeanschluss übertragen wird (wobei der Gleichrichter dann wechselrichtet), ein zweiter Rückspeisemodus, bei dem Leistung vom Energiespeicher über die elektrische Maschine und den daran angeschlossenen Inverter sowie über den (steuerbaren) Gleichrichter an den Wechselstromladeanschluss übertragen wird (wobei der Gleichrichter dann wechselrichtet und der Inverter Gleichspannung wandelt), oder ein dritter Rückspeisemodus, bei dem Leistung vom Energiespeicher an den Gleichspannungsladeanschluss abgegeben wird.There may be regenerative modes in which power may be transferred from the electrical energy store to at least one of the charging ports, such as a first regenerative mode in which power is transferred from the energy store directly to the AC charging port via the (controllable) rectifier (with the rectifier then inverting), a second regenerative mode in which power is transferred from the energy storage via the electric machine and the inverter connected thereto and via the (controllable) rectifier to the AC charging terminal (the rectifier then being inverter and the inverter converting DC voltage), or a third regenerative mode in which Power is output from the energy storage to the DC charging port.

Der Gleichrichter kann in einem Gleichrichtermodus betrieben werden, in dem die am Wechselstromladeanschluss liegende Spannung nur gleichgerichtet und einer PFC-Filterung unterworfen wird wobei der Gleichrichter keine Spannungswandlung (die mit der PFC-Filterung verknüpft ist) durchführt. Mit anderen Worten führt dann der Gleichrichter keine Aufwärtswandlung durch, sondern nur ggf. eine Erhöhung der Spannung, die mit der PFC-Filterung verknüpft ist, etwa eine Erhöhung von nicht mehr als 5%, 7%, 10% oder 15%. Die gleichgerichtete Spannung ergibt sich in diesem Modus durch die effektive und ggf. verkette Wechselspannung am Wechselstromladeanschluss und ggf. durch eine nicht wesentliche Spannungserhöhung, die mit der PFC-Filterung verknüpft ist. Der Gleichrichter kann eingerichtet sein, auch in einem Gleichricht-Spannungswandlungsmodus betrieben zu werden, in dem dieser die am Wechselstromladeanschluss anliegende Spannung gleichrichtet und zudem eine Aufwärtswandlung durchführt, die über eine (nicht wesentliche) Spannungserhöhung durch PFC-Filterung hinausgeht. Um eine (wesentliche, d.h. über 5%, 7%, 10% oder 15% hinausgehende) Aufwärtswandlung ausführen zu können, weist der Gleichrichter mindestens ein energiespeicherndes Bauelement wie zumindest ein Kondensator oder zumindest eine Induktivität auf, wie vorangehend beschrieben ist. Der Gleichrichter weist insbesondere eine Leistungsfaktorkorrekturfunktion (Power Factor Correction, PFC) auf. Diese wird mittels des mindestens einen energiespeichernden Bauelements realisiert. Das Aufwärtswandeln wird somit mit Komponenten des Gleichrichters realisiert, die auch zur Realisierung der Leistungsfaktorkorrekturfunktion dienen. Durch Schalten von Halbleiterschaltern des Gleichrichters gemäß Parametern wie Tastgrad, Schaltphase, Phasenversatz und Frequenz wird das Aufwärtswandeln und/oder die Leistungsfaktorkorrekturfunktion realisiert und gesteuert.The rectifier can be operated in a rectifier mode in which the voltage applied to the AC charging terminal is only rectified and subjected to PFC filtering, with the rectifier performing no voltage conversion (associated with PFC filtering). In other words, then the rectifier does not up-convert, but only possibly an increase in the voltage associated with the PFC filtering, such as an increase of not more than 5%, 7%, 10% or 15%. The rectified voltage results in this mode by the effective and possibly chain AC voltage at the AC charging port and possibly by a non-essential voltage increase, which is linked to the PFC filtering. The rectifier may be configured to also operate in a rectifying voltage conversion mode in which it rectifies the voltage applied to the AC charging terminal and also performs an up-conversion that goes beyond a (non-substantial) voltage increase by PFC filtering. In order to be able to carry out an upshift (substantial, ie exceeding 5%, 7%, 10% or 15%), the rectifier has at least one energy-storing component, such as at least one capacitor or at least one inductor, as described above. In particular, the rectifier has a power factor correction function (Power Factor Correction, PFC ) on. This is realized by means of the at least one energy-storing component. The up-conversion is thus realized with components of the rectifier, which also serve to realize the power factor correction function. By switching semiconductor switches of the rectifier according to parameters such as duty cycle, switching phase, phase offset and frequency, the up-conversion and / or the power factor correction function is realized and controlled.

In einer Ausführungsform führt in dem Wechselstrom-Direktlademodus der Gleichrichter eine Aufwärtswandlung (sowie eine Gleichrichtung und PFC-Filterung) durch. Der Inverter ist hierbei deaktiviert, insbesondere da von dem Gleichrichter die Leistung direkt an den Energiespeicher geführt wird. Der Wechselstrom-Direktlademodus wird beispielsweise eingestellt, wenn die Spitzen-Spitzen-Spannung am Wechselstromladeanschluss (entsprechend der Quadratwurzel von zwei multipliziert mit dem Effektivwert der Spannung) nicht mehr als eine vorgegebene Marge unter der Spannung des Energiespeichers liegt. Dies gilt insbesondere für eine einphasige Belegung des Wechselstromladeanschlusses. Ferner kann der Wechselstrom-Direktlademodus eingestellt werden, wenn der Spitzen-Spitzen-Wert der verketteten Spannung am Wechselstromladeanschluss (entsprechend der Quadratwurzel von zwei multipliziert mit der verketteten Spannung am Wechselstromladeanschluss) nicht mehr als eine vorgegebene Marge unter der Spannung des Energiespeichers liegt.In one embodiment, in the AC direct charging mode, the rectifier performs up-conversion (as well as rectification and PFC filtering). The inverter is deactivated here, in particular since the power is fed directly from the rectifier to the energy store. For example, the AC direct charging mode is set when the peak-to-peak voltage at the AC charging terminal (corresponding to the square root of two times the rms value of the voltage) is not more than a predetermined margin below the voltage of the energy storage. This applies in particular to a single-phase occupancy of the AC charging connection. Further, the AC direct charge mode may be adjusted when the peak peak value of the chained voltage at the AC charging terminal (corresponding to the square root of two multiplied by the chained voltage at the AC charging terminal) is not more than a predetermined margin below the voltage of the energy storage.

So kann beispielsweise bei einer Spannung des Energiespeichers von mehr als 325 V oder 350 V und einphasiger Belegung des Wechselstromladeanschlusses bei einer Netzspannung von 230 V effektive Wechselspannung der Wechselstrom-Direktlademodus eingestellt werden. Hierbei arbeitet der Gleichrichter auch als Hochsetzsteller (Aufwärtswandler), d.h. führt einen Spannungs-Boost durch, so dass die vom Gleichrichter abgegebene Spannung höher ist als die Spannung, die sich bei reiner Gleichrichtung und reiner PFC-Filterung ohne (wesentliches) Aufwärtswandeln ergeben würde.Thus, for example, with a voltage of the energy storage of more than 325 V or 350 V and single-phase occupancy of the AC charging connection at a mains voltage of 230 V effective AC voltage of the AC direct charging mode can be set. Here, the rectifier also works as a boost converter (boost converter), ie performs a voltage boost, so that the output voltage from the rectifier is higher than the voltage, which in pure Rectification and pure PFC filtering would result without (substantial) up-conversion.

Wenn beispielsweise mit dreiphasigem Drehstrom (mit einer Sternpassung von 230 V effektiver Wechselspannung bzw. einer verketteten effektiver Wechselspannung von ca. 400 V) geladen wird, entsprechend einer dreiphasigen Belegung des Wechselstromladeanschlusses, und liegt die Spannung des Energiespeichers über 600 V, 620 V oder 650 V oder auch 670 V, dann wird ebenso der Wechselstrom-Direktlademodus durchgeführt, bei dem der Gleichrichter neben der Funktion des Gleichrichtens und der Leistungsfaktorkorrektur auch die Funktion des Aufwärtswandelns ausführt und die Leistung direkt an den Energiespeicher (und nicht über den Inverter / die elektrische Maschine) abgibt.For example, when charging with three-phase AC power (with a 230 V AC real AC voltage or a chained AC effective voltage of approximately 400 V), corresponding to a three-phase AC charging connection, the energy storage voltage is greater than 600 V, 620 V or 650 V or even 670 V, then the AC direct charging mode is also performed, in which the rectifier performs the function of up-converting in addition to the function of rectification and power factor correction and the power directly to the energy storage (and not via the inverter / the electric machine ).

Weiterhin kann vorgesehen sein, dass in dem Wechselstrom-Anpassungslademodus der Gleichrichter keine Aufwärtswandlung durchführt und nur gleichrichtet und eine PFC-Funktion ausführt. Der Inverter ist hierbei aktiviert und führt zusammen mit mindestens einer Wicklungsinduktivität der elektrischen Maschine eine Abwärtswandlung durch. Die Leistung wird von dem Gleichrichter über den Inverter und die elektrischen Maschine (in dieser Reihenfolge) an den Energiespeicher geführt. Der Wechselstrom-Anpassungslademodus wird beispielsweise eingestellt, wenn die Spitzen-Spitzen-Spannung am Wechselstromladeanschluss (entsprechend der Quadratwurzel von zwei multipliziert mit dem Effektivwert der Spannung) nicht mehr als eine vorgegebene Marge über der Spannung des Energiespeichers liegt. Dies gilt insbesondere für eine einphasige Belegung des Wechselstromladeanschlusses. Ferner kann der Wechselstrom-Direktlademodus eingestellt werden, wenn der Spitzen-Spitzen-Wert der verketteten Spannung am Wechselstromladeanschluss (entsprechend der Quadratwurzel von zwei multipliziert mit der verketteten Spannung am Wechselstromladeanschluss) nicht mehr als eine vorgegebene Marge über der Spannung des Energiespeichers liegt. So kann beispielsweise bei einer effektiven Wechselspannung des Energiespeichers von nicht mehr als 325 V oder 350 V und einphasiger Belegung des Wechselstromladeanschlusses bei einer effektiven Netzspannung von 230 V Wechselspannung der Wechselstrom-Anpassungslademodus eingestellt werden. Hierbei arbeitet der Gleichrichter nur als Gleichrichter (und PFC-Filter) und nicht als Hochsetzsteller (Aufwärtswandler), d.h. führt keinen Spannungs-Boost (der über eine Spannungserhöhung durch PFC-Filterung hinausgehen würde) durch. Dadurch entspricht die vom Gleichrichter abgegebene Spannung derjenigen Spannung, welche sich bei reiner Gleichrichtung (incl. PFC-Filterung) ohne Aufwärtswandeln ergibt. Wenn beispielsweise mit dreiphasigem Drehstrom (mit einer Sternpassung von 230 V bzw. einer verketteten Spannung von ca. 400 V Wechselstrom) geladen wird, entsprechend einer dreiphasigen Belegung des Wechselstromladeanschlusses, und liegt die Spannung des Energiespeichers nicht über 600 V, 620 V, 650 V oder auch 670 V, dann wird ebenso der Wechselstrom-Anpassungslademodus durchgeführt, bei dem der Gleichrichter nur die Funktionen des Gleichrichtens und des PFC-Filtern ausführt und nicht die Funktion des Aufwärtswandelns. Der Gleichrichter gibt hierbei die Leistung nicht direkt an den Energiespeicher sondern über den Inverter / die elektrische Maschine ab, welche das Spannungsniveau verringern. Der Inverter und die elektrische Maschine passen hierbei die gleichgerichtete Spannung an durch abwärtswandeln.Furthermore, it can be provided that, in the AC adjustment charging mode, the rectifier does not up-convert and only rectifies and performs a PFC function. In this case, the inverter is activated and, together with at least one winding inductance of the electrical machine, performs a downward conversion. The power is fed from the rectifier via the inverter and the electric machine (in this order) to the energy storage. For example, the AC matching charging mode is set when the peak-to-peak voltage at the AC charging terminal (corresponding to the square root of two times the rms value of the voltage) is not more than a predetermined margin over the energy storage voltage. This applies in particular to a single-phase occupancy of the AC charging connection. Further, the AC direct charging mode may be adjusted when the peak peak value of the chained voltage at the AC charging terminal (corresponding to the square root of two multiplied by the chained voltage at the AC charging terminal) is not more than a predetermined margin above the energy storage voltage. Thus, for example, with an effective AC voltage of the energy storage of not more than 325 V or 350 V and single-phase occupancy of the AC charging terminal at an effective mains voltage of 230 V AC, the AC adjustment charging mode can be set. Here, the rectifier operates only as a rectifier (and PFC filter) and not as a boost converter (boost converter), i. does not perform a voltage boost (which would go beyond a voltage boost through PFC filtering). As a result, the voltage delivered by the rectifier corresponds to the voltage which results in pure rectification (including PFC filtering) without upward conversion. For example, when charging with three-phase AC power (with a 230 V star fit or a chained voltage of approximately 400 VAC), corresponding to a three-phase occupancy of the AC charging terminal, the energy storage voltage is not above 600 V, 620 V, 650 V. or 670 V, then the AC matching charging mode is also performed, in which the rectifier performs only the functions of rectification and PFC filtering, not the function of up-converting. The rectifier does not output the power directly to the energy store but via the inverter / electric machine, which reduce the voltage level. The inverter and the electric machine adjust the rectified voltage by down-converting.

Ferner wird ein Fahrzeugbordnetz mit einem Wechselstromladeanschluss und einem Gleichrichter beschrieben. Dieses Fahrzeugbordnetz und dessen Komponenten entsprechen insbesondere dem Bordnetz und den Komponenten, die anhand deren das Verfahren und Ausführungsformen hiervon beschrieben wurde. Der Gleichrichter ist über eine Umschaltvorrichtung auswählbar entweder direkt mit einem elektrischen Energiespeicher verbunden, wobei dies dem Wechselstrom-Direktlademodus entspricht, oder ist über einen Inverter und einer elektrische Maschine mit dem elektrischen Energiespeicher verbunden, wobei dies dem Wechselstrom-Anpassungslademodus entspricht. Die Umschaltvorrichtung ist somit zur Auswahl zweier Leistungspfade (ausgehend vom Gleichrichter) eingerichtet, die beide zum Energiespeicher führen. Der eine Leistungspfad ist direkt und der andere Leistungspfad führt über den Inverter und die daran angeschlossene elektrische Maschine. Der Inverter ist über die elektrische Maschine mit dem elektrischen Energiespeicher verbunden. Der Inverter ist zwischen dem Gleichrichter und der elektrischen Maschine angeschlossen. Ausgehend vom Gleichrichter ist die elektrische Maschine dem Inverter nachgeschaltet. Zwischen dem Energiespeicher und dem Inverter ist die elektrische Maschine geschaltet. Die innere Phasenanschlüsse der elektrischen Maschine (oder zumindest einer hiervon) ist mit dem Energiespeicher verbunden. Die äußeren Phasenanschlüsse der elektrischen Maschine sind mit dem Energiespeicher verbunden. Der Sternpunkt, mindestens ein innerer Phasenanschluss oder ein sternpunktseitiges Ende zumindest einer Wicklung oder aller Wicklungen der elektrischen Maschine ist mit dem Energiespeicher verbunden.Further, a vehicle electrical system with an AC charging port and a rectifier will be described. This vehicle electrical system and its components correspond in particular to the electrical system and the components which have been described by means of which the method and embodiments thereof. The rectifier is selectably connected via a switching device either directly to an electrical energy store, which corresponds to the AC direct charge mode, or is connected to the electrical energy store via an inverter and an electric machine, which corresponds to the AC adaptive charge mode. The switching device is thus set up to select two power paths (starting from the rectifier), both of which lead to the energy store. One power path is direct and the other power path is via the inverter and the electrical machine connected to it. The inverter is connected via the electrical machine with the electrical energy storage. The inverter is connected between the rectifier and the electric machine. Starting from the rectifier, the electric machine is connected downstream of the inverter. Between the energy storage and the inverter, the electric machine is switched. The inner phase terminals of the electric machine (or at least one of them) is connected to the energy storage. The outer phase terminals of the electric machine are connected to the energy storage. The star point, at least one inner phase connection or a star point-side end of at least one winding or all windings of the electrical machine is connected to the energy store.

Dies ermöglicht wahlweise ein direktes Laden oder ein Laden über den Inverter und der dem Inverter nachgeschalteten elektrischen Maschine, die zusammen einen abwärtswandelnden Gleichspannungswandler (Abwärtswandler) darstellen können. Hierbei bildet mindesten ein Leistungsschalter des Inverters mindestens ein Schalter des Abwärtswandlers, während zumindest eine Wicklung oder ein Abschnitt hiervon eine Induktivität des Abwärtswandlers bildet. Der Inverter bzw. zumindest eine Untergruppe der Leistungsschalter des Inverters ist ausgebildet, auch als Schalter eines Abwärtswandlers betrieben zu werden.This allows either direct charging or charging via the inverter and the inverter downstream electric machine, which together can represent a down-converting DC-DC converter (down-converter). In this case, at least one circuit breaker of the inverter forms at least one switch of the down converter, while at least one winding or a Section thereof forms an inductance of the buck converter. The inverter or at least a subset of the power switches of the inverter is designed to also be operated as a switch of a buck converter.

Der Gleichrichter ist zum Gleichrichten des über den Wechselstromladeanschluss übertragenen Wechselstroms eingerichtet. Ferner ist er eingerichtet zur PFC-Filterung, bei der insbesondere der Leistungsfaktor der über den Wechselstromladeanschluss übertragenen Leistung vergrößert ist und Oberwellen verringert werden. Ferner ist der Gleichrichter zum einstellbaren Aufwärtswandeln der Spannung eingerichtet. Hierbei kann der Gleichrichter wie eingangs erwähnt als Vienna-Gleichrichter ausgebildet sein. Insbesondere ist der Gleichrichter auch ausgebildet, einen Leistungskorrekturfilter zu realisieren. Hierzu weist der Gleichrichter zumindest ein Energiespeicher-Bauelement wie eine Spule oder einen Kondensator auf. Mit anderen Worten ist der Gleichrichter mit einem Leistungskorrekturfilter ausgestattet oder ist zumindest mit der Funktion des Leistungskorrekturfilterns bzw. des Ändern des Leistungsfaktors ausgestattet. Elemente des Leistungskorrekturfilters werden ferner verwendet, um eine Aufwärtswandlungsfunktion des Gleichrichters auszuführen. Hierzu weist der Gleichrichter insbesondere mindestens ein energiespeicherndes Element wie eine Induktivität oder einen Kondensator auf, wie bereits erwähnt wurde. Als mindestens ein energiespeicherndes Element zur Ausbildung der Aufwärtswandlungsfunktion wird vorzugsweise das gleiche mindestens eine energiespeicherndes Element verwendet, mit dem die PFC-Filterfunktion des Gleichrichters realisiert wird. Der Gleichrichter ist zur Ausführung des Wechselstrom-Anpassungslademodus und des Wechselstrom-Direktlademodus eingerichtet. Insbesondere ist die Steuerungseinheit zusammen mit dem Gleichrichter eingerichtet, den Wechselstrom-Anpassungslademodus und den Wechselstrom-Direktlademodus auszuführen. Die Steuerungseinheit ist eingerichtet entweder den Wechselstrom-Anpassungslademodus oder den Wechselstrom-Direktlademodus (oder einen anderen Modus) einzustellen.The rectifier is configured to rectify the AC current transferred via the AC charging port. Further, it is arranged for PFC filtering in which, in particular, the power factor of the power transferred via the AC charging port is increased and harmonics are reduced. Further, the rectifier is arranged to adjustably step up the voltage. Here, the rectifier may be formed as mentioned at the beginning as a Vienna rectifier. In particular, the rectifier is also designed to realize a power correction filter. For this purpose, the rectifier has at least one energy storage component such as a coil or a capacitor. In other words, the rectifier is equipped with a power correction filter or is at least equipped with the function of power correction filtering or changing the power factor. Elements of the power correction filter are also used to perform an up-conversion function of the rectifier. For this purpose, the rectifier in particular has at least one energy-storing element such as an inductor or a capacitor, as already mentioned. As at least one energy-storing element for forming the up-conversion function, preferably the same at least one energy-storing element is used, with which the PFC filter function of the rectifier is realized. The rectifier is configured to carry out the AC adaptation charging mode and the AC direct charging mode. More specifically, the control unit is configured together with the rectifier to execute the AC adjustment charging mode and the AC direct charging mode. The control unit is configured to set either the AC adaptation charging mode or the AC direct charging mode (or another mode).

Wie erwähnt kann der Gleichrichter eingerichtet sein, in zumindest einem Betriebsmodus (insbesondere im Wechselstrom-Direktlademodus) als Aufwärtswandler zu arbeiten. Es kann ferner vorgesehen sein, dass der Gleichrichter im Wechselstrom-Anpassungslademodus (abgesehen von einer nicht wesentlichen Spannungserhöhung durch die PFC-Funktion von beispielsweise nicht mehr als 5%, 7%, 10% oder 15%) nicht als Aufwärtswandler arbeitet. Der Gleichrichter kann insbesondere Bauteile aufweisen, die für eine Gleichrichtung einer Spannung von mindestens 50%, 100%, 150% oder 200% über der Nenn-Spitzen-Spitzen-Spannung am Wechselstromanschluss (ggf. unter Berücksichtigung des betreffenden Verkettungsfaktors) ausgelegt sind.As mentioned, the rectifier may be configured to operate as an up-converter in at least one operating mode (particularly in the AC direct-charge mode). It may be further provided that the rectifier does not work as an up-converter in AC adaptive charge mode (apart from a non significant increase in voltage by the PFC function of, for example, not more than 5%, 7%, 10% or 15%). In particular, the rectifier may include components designed to rectify a voltage of at least 50%, 100%, 150%, or 200% above the rated peak-to-peak voltage at the AC power port (if appropriate, taking into account the particular linkage factor).

Die elektrische Maschine kann über einen Filter mit dem elektrischen Energiespeicher verbunden sein. Der Filter kann einem Schalter der Umschaltvorrichtung nachgeschaltet sein (von der elektrischen Maschine aus gesehen). Der Filter ist insbesondere direkt, d.h. schalterlos, mit der elektrischen Maschine verbunden, insbesondere mit mindestens einem inneren Phasenanschluss.The electric machine can be connected via a filter with the electrical energy storage. The filter may be connected downstream of a switch of the switching device (seen from the electrical machine). The filter is especially direct, i. switchless, connected to the electrical machine, in particular with at least one inner phase connection.

Das Fahrzeugbordnetz kann ferner über einen Gleichstromladeanschluss verfügen. Dieser ist vorzugsweise über mindestens einen Schalter mit dem Energiespeicher verbunden. Der Gleichstromladeanschluss ist nicht über den Filter mit dem Energiespeicher, der gegebenenfalls an der elektrischen Maschine angeschlossen ist (bzw. dieser nachgeschaltet ist).The vehicle electrical system may also have a DC charging port. This is preferably connected via at least one switch to the energy storage. The DC charging connection is not via the filter with the energy storage, which may be connected to the electrical machine (or this downstream).

Das Fahrzeugbordnetz kann ferner eine Steuerungseinrichtung aufweisen, die vorangehend auch verkürzt als Steuerung bezeichnet wird. Die Steuerungseinrichtung ist ansteuernd mit der Umschaltvorrichtung und dem Inverter verbunden. Die Steuerungseinrichtung kann mehrteilig und/oder hierarchisch gegliedert sein und einen Teil umfassen, der die Umschaltvorrichtung ansteuert, einen weiteren Teil umfassen, der den Inverter bzw. dessen Leistungsschalter ansteuert, und kann zudem eine übergeordnete Steuereinheit aufweisen. Die Hierarchie bzw. Gliederung der Steuerungseinrichtung kann jedoch vielgestaltig sein und wird im Weiteren nicht näher erörtert. Die Steuerungseinrichtung ist eingerichtet, in dem Wechselstrom-Direktlademodus die Umschaltvorrichtung anzusteuern, den Wechselstromladeanschluss direkt mit dem Energiespeicher zu verbinden. Die Steuerungseinrichtung ist ferner eingerichtet, in einem Wechselstrom-Anpassungslademodus die Umschaltvorrichtung anzusteuern, den Wechselstromladeanschluss mit dem Inverter) zu verbinden. Die Steuerungseinrichtung ist in diesem Modus eingerichtet, den Inverter anzusteuern, zusammen mit mindestens einer Wicklung der elektrischen Maschine als Gleichspannungswandler zu arbeiten. Die Umschaltvorrichtung ist insbesondere eingerichtet, in dem Wechselstrom-Direktlademodus den Inverter inaktiv zu schalten, d.h. alle Schalter des Inverters in offenem Zustand vorzusehen.The vehicle electrical system may further comprise a control device, which is also abbreviated above as control. The controller is drivingly connected to the switching device and the inverter. The control device may be multi-part and / or hierarchical and comprise a part that controls the switching device, comprise a further part that controls the inverter or its power switch, and may also have a higher-level control unit. However, the hierarchy or structure of the control device can be multifarious and will not be discussed further below. The control device is set up to control the switching device in the AC direct charging mode, to connect the AC charging connection directly to the energy store. The controller is further configured to drive the switching device to connect the AC charging port to the inverter in an AC matching charging mode. The control device is set up in this mode to control the inverter to work together with at least one winding of the electric machine as a DC-DC converter. In particular, the switching device is arranged to disable the inverter in the AC direct charging mode, i. to provide all switches of the inverter in open condition.

Die Steuerungseinrichtung kann ferner ausgebildet sein, in einem Gleichstromladezustand beide Schalter der Umschaltvorrichtung offen vorzusehen, während ein Schalter geschlossen vorgesehen wird, der den Gleichstromladeanschluss mit dem Energiespeicher verbindet.The controller may further be configured to openly provide both switches of the switching device in a DC charging state while a switch is provided closed, connecting the DC charging port to the Energy storage connects.

Die Umschaltvorrichtung kann einen ersten Schalter aufweisen, der den Gleichrichter mit dem Energiespeicher verbindet. Die Umschaltvorrichtung kann einen zweiten Schalter aufweisen, der zwischen dem Energiespeicher und einer Verbindung vorgesehen ist, die den Gleichrichter mit dem Inverter verbindet. Insbesondere ist der zweite Schalter zwischen der elektrischen Maschine und dem Energiespeicher vorgesehen bzw. verbindet diese beiden Komponenten. Der zweite Schalter kann insbesondere am Sternpunkt der elektrischen Maschine (bzw. an deren inneren Phasenanschlüssen) vorgesehen sein und kann diesen bzw. diese mit dem Energiespeicher verbinden. In den Wechselstromlademodi sind der erste und der zweite Schalter wechselweise offen oder geschlossen.The switching device may have a first switch which connects the rectifier to the energy store. The switching device may include a second switch provided between the energy storage and a connection connecting the rectifier to the inverter. In particular, the second switch is provided between the electric machine and the energy store or connects these two components. The second switch can be provided in particular at the neutral point of the electric machine (or at its inner phase terminals) and can connect this or these to the energy store. In the AC charging modes, the first and second switches are alternately open or closed.

In einer alternativen Ausführungsform umfasst die Umschaltvorrichtung nur den ersten Schalter, während der zweite Schalter von den Schaltern des Inverters realisiert wird. In diesem Fall wird der Leistungspfad, der über den Inverter bzw. über die elektrische Maschine führt (und der beim Wechselstrom-Anpassungslademodus zur Übertragung verwendet wird) von den Schaltern des Inverters selbst geöffnet oder geschlossen, während der direkt vom Gleichrichter zum Energiespeicher führende Pfad von dem ersten Schalter geöffnet oder geschlossen wird. Die Steuerungseinrichtung ist ausgebildet, in den Wechselstromlademodi den ersten Schalter einerseits und die Schalter des Inverters andererseits wechselweise zu öffnen oder zu schließen. Hierbei kann die Steuerungseinrichtung ausgebildet sein, in dem Wechselstrom-Direktlademodus den ersten Schalter geschlossen und die Schalter des Inverters offen anzusteuern, und in dem Wechselstrom-Anpassungslademodus den ersten Schalter offen und die Schalter des Inverters geschlossen anzusteuern. Anstatt alle Schalter des Inverters geschlossen anzusteuern, kann auch eine Untergruppe der Vollbrücken oder auch nur eine Vollbrücke des Inverters geschlossen angesteuert werden.In an alternative embodiment, the switching device comprises only the first switch, while the second switch is realized by the switches of the inverter. In this case, the power path passing through the inverter or via the electric machine (and used for the AC adaptive charging mode for transmission) is opened or closed by the switches of the inverter itself, during the path leading directly from the rectifier to the energy storage the first switch is opened or closed. The control device is designed to alternately open or close the first switch on the one hand and the switches of the inverter on the other hand in the alternating-current charging modes. Herein, the controller may be configured to close the first switch and openly drive the switches of the inverter in the AC direct-charge mode, and open the first switch open and the switches of the inverter closed in the AC adaptive charge mode. Instead of controlling all switches of the inverter closed, a subgroup of the full bridges or even a full bridge of the inverter can be controlled closed.

Das hier beschriebene Fahrzeugbordnetz ist zur Ausführung des Verfahrens ausgestaltet. Das Verfahren verwendet die beschriebenen Komponenten des Fahrzeugbordnetzes.The vehicle electrical system described here is designed to carry out the method. The method uses the described components of the vehicle electrical system.

Die 1 zeigt eine Übersicht zur näheren Erläuterung des Fahrzeugbordnetzes bzw. des Verfahrens.The 1 shows an overview for a more detailed explanation of the vehicle electrical system or the method.

Ein symbolhaft dargestelltes Fahrzeugbordnetz BN umfasst einen Energiespeicher ES in Form eines Traktionsakkumulators und einen Inverter I, der über einen ersten Schalter B1 mit dem Energiespeicher ES verbunden ist. Auf der gegenüberliegenden Seite ist eine elektrische Maschine M an den Inverter angeschlossen. Die elektrische Maschine M hat insbesondere mehrere Phasen und kann als permanenterregte, selbsterregte oder fremderregte elektrische Maschine ausgebildet sein, beispielsweise als Synchronmaschine, oder kann eine Asynchronmaschine sein.A symbolically represented vehicle electrical system BN includes an energy store IT in the form of a traction battery and an inverter I that has a first switch B1 with the energy storage IT connected is. On the opposite side is an electric machine M connected to the inverter. The electric machine M in particular has several phases and can be designed as a permanent-magnet, self-excited or externally excited electrical machine, for example as a synchronous machine, or can be an asynchronous machine.

Die elektrische Maschine M weist einen Sternpunkt SP auf. Dieser befindet sich an den inneren Phasenanschlüssen der elektrischen Maschine. Der Sternpunkt SP kann auftrennbar ausgestaltet sein.The electric machine M has a star point SP on. This is located at the inner phase terminals of the electric machine. The star point SP can be designed separable.

Von dem Inverter I aus gesehen ist der elektrischen Maschine ein zweiter Schalter S1 nachgeschaltet. Der zweite Schalter S1 verbindet die elektrische Maschine M (insbesondere deren Sternpunkt SP bzw. zumindest einen inneren Phasenanschluss der elektrischen Maschine EM) mit dem Energiespeicher, insbesondere direkt, d.h. ohne Wandeln der Spannung. Es kann ein optionaler Filter F vorgesehen sein, der sich zwischen der elektrischen Maschine M und dem Energiespeicher ES befindet, insbesondere zwischen dem zweiten Schalter S1 und dem Energiespeicher.Seen from the inverter I, the electric machine is a second switch S1 downstream. The second switch S1 connects the electric machine M (in particular their star point SP or at least one inner phase connection of the electrical machine EM ) With the energy storage, in particular directly, ie without changing the voltage. An optional filter F may be provided which extends between the electric machine M and the energy storage IT located, in particular between the second switch S1 and the energy storage.

Ein Wechselstromladeanschluss ACLB (etwa als Ladebuchse ausgestaltet) ist über einen Gleichrichter GR mit dem ersten Schalter B1 und mit dem Inverter I verbunden. Der erste Schalter B1 und der Inverter I (insbesondere dessen Gleichspannungsseite) sind mit der Gleichspannungsseite des Gleichrichters GR verbunden. Der Wechselstromladeanschluss ACLB ist mit einem Wechselstromnetz ACN verbunden, dass sich außerhalb des Fahrzeugbordnetzes befindet und in einer Ladestation LS vorgesehen sein kann. Das Wechselstromnetz ACN umfasst eine Wechselstromquelle. Der Gleichrichter GR weist die Funktion eines Leistungsfaktorkorrekturfilters auf (neben der Funktion des Gleichrichtens), so dass der Leistungsfaktor, der an dem Wechselstromladeanschluss ACLB herrscht, eingestellt und insbesondere (gegenüber der Verwendung eines Gleichrichters ohne PFC-Funktion) vergrößert werden kann.An AC charging port ACLb (designed as a charging socket, for example) is via a rectifier GR with the first switch B1 and with the inverter I connected. The first switch B1 and the inverter I (Especially its DC side) are connected to the DC side of the rectifier GR connected. The AC charging port ACLb is with an AC mains ACN connected, that is located outside the vehicle electrical system and in a charging station LS can be provided. The AC mains ACN includes an AC power source. The rectifier GR has the function of a power factor correction filter (in addition to the function of rectification), so that the power factor at the AC charging port ACLb prevails, adjusted and in particular (compared to the use of a rectifier without PFC function) can be increased.

Ist der erste Schalter B1 geschlossen und der zweite Schalter S2 offen, dann ist der Gleichrichter GR direkt mit dem Energiespeicher ES verbunden. Dies entspricht dem Wechselstrom-Direktlademodus. Ist der erste Schalter B1 offen und der zweite Schalter S2 geschlossen, dann ist der Gleichrichter GR über den Inverter I und die elektrische Maschine M (in dieser Reihenfolge) mit dem Energiespeicher ES verbunden. Hierbei wird der Inverter zusammen mit der elektrischen Maschine wie eingangs erwähnt als (insbesondere abwärtswandelnder) Gleichspannungswandler betrieben. Der optionale Filter F ermöglicht die Unterdrückung von Schaltpulsen im Bordnetz BN, die durch Schaltprozesse im Inverter I bei dem Betrieb als (Schaltereinheit eines) Gleichspannungswandler erzeugt werden.Is the first switch B1 closed and the second switch S2 open, then the rectifier GR directly connected to the energy storage ES. This corresponds to the AC direct charging mode. Is the first switch B1 open and the second switch S2 closed, then the rectifier GR over the inverter I and the electric machine M (in this order) with the energy storage IT connected. Here, the inverter is operated together with the electric machine as mentioned above as (in particular down-converting) DC-DC converter. The optional filter F allows the suppression of switching pulses in the electrical system BN caused by switching processes in the inverter I be generated in the operation as (switch unit of) a DC-DC converter.

Ein Masseschalter B2 verbindet den Energiespeicher schaltbar mit einem negativen Versorgungspotential des Fahrzeugbordnetzes. Die vorangehend genannten Schalter B1 und S2 sowie ein Schalter B3 sind in einer positiven Versorgungspotentialschiene vorgesehen. Ein Batterieabtrennschalter B3 ist zwischen dem Filter und dem Energiespeicher ES vorgesehen. Die Schalter B2 und B3 sind in den Wechselstromlademodi geschlossen und können im Fehlerfall oder bei inaktivem Bordnetz offen vorgesehen werden.A ground switch B2 connects the energy storage switchable with a negative supply potential of the vehicle electrical system. The aforementioned switches B1 and S2 as well as a switch B3 are provided in a positive supply potential rail. A battery disconnect switch B3 is between the filter and the energy storage IT intended. The switches B2 and B3 are closed in the AC charging modes and can be provided open in case of failure or inactive electrical system.

Ein optionaler Gleichspannungsladeanschluss DCLB ermöglicht das Anschließen des Fahrzeugbordnetzes BN an ein Gleichstromnetz DCN, das außerhalb des Fahrzeugbordnetzes BN liegt. Das Gleichstromnetz DCN kann Teil der Ladestation LS sein. Der Gleichspannungsladeanschluss DCLB ist über einen Gleichspannungsschalter S2 (und über den Schalter B3) mit dem Energiespeicher verbunden. Die Verbindung zwischen dem Schalter S2 und dem Energiespeicher ES ist direkt, d.h. ohne Spannungswandler. Es kann jedoch zur Spannungsniveauanpassung dem Gleichspannungsladeanschluss DCLB ein Gleichspannungswandler nachgeschaltet sein. Eine alternative (oder zusätzliche) Verbindung zwischen dem Gleichspannungsladeanschluss DCLB und dem Energiespeicher ES führt über einen Schalter C1. Der Schalter Schalter C1 verbindet den Gleichspannungsladeanschluss DCLB mit dem Energiespeicher ES. Ist dieser geschlossen, kann Leistung direkt vom Gleichspannungsladeanschluss DCLB an den Energiespeicher ES übertragen werden.An optional DC charging port DCLB allows the connection of the vehicle electrical system BN to a DC network DCN outside the vehicle electrical system BN lies. The DC network DCN can be part of the charging station LS his. The DC charging connection DCLB is via a DC voltage switch S2 (and over the switch B3 ) connected to the energy storage. The connection between the switch S2 and the energy storage IT is direct, ie without voltage transformer. However, it may be for voltage level adjustment the DC charging port DCLB be followed by a DC-DC converter. An alternative (or additional) connection between the DC charging port DCLB and the energy storage IT leads through a switch C1 , The switch switch C1 connects the DC charging port DCLB with the energy storage IT , If this is closed, power can be directly from the DC charging port DCLB to the energy storage IT be transmitted.

Eine abstrakt dargestellte Steuerungseinrichtung CT ist ansteuernd mit den Schaltern B1 und S1 verbunden. Die Steuerungseinrichtung CT steuert wie erwähnt in den Wechselstromlademodi die Schalter B1 und S1 wechselweise an. Aus diesem Grund bilden die Schalter B1 und S1 (durch die wechselweise Ansteuerung) eine Umschaltvorrichtung. Die Steuerungseinrichtung CT ist ferner ansteuernd mit den Schaltern S2, B3 und C1 verbunden (sofern vorhanden), die beim Gleichstromladen geschlossen sind, während die Schalter S1, B1 offen sind. Die Steuerungseinrichtung CT ist zudem ansteuernd mit den Schaltern S2 und B3 bzw. C1 verbunden, um diese im Gegensatz zu den Schaltern B1 und S1 geschlossen anzusteuern, wenn ein Gleichstromlademodus vorliegt. Die Steuerungseinrichtung kann ferner ansteuernd mit dem Gleichrichter GR und mit dem Inverter I verbunden sein. Wenn kein Schalter S1 vorgesehen ist, können anstatt dieses Schalters die Schalter des Inverters I von der Steuerungseinrichtung geöffnet oder geschlossen werden, etwa beim Umschalten zwischen den Wechselstrom-Lademodi. Die Steuerungseinrichtung CT ist durch die ansteuernde Verbindung mit dem Gleichrichter GR eingerichtet, einen Leistungsfaktor einzustellen, der vom Gleichrichter am Wechselstromladeanschluss ACLB herrscht, und Oberwellen zu Filtern bzw. Abzuschwächen. Wie erwähnt kann die Steuerungseinrichtung CT mehrteilig oder hierarchisch ausgebildet sein. Die Steuerungseinrichtung CT kann ferner einen Eingang zur Eingabe eines Soll-Betriebsmodus' aufweisen. Die Steuerung kann ferner zur Ausführung des Traktionsmodus oder Rekuperationsmodus ausgebildet sein, wie eingangs beschrieben ist.An abstracted control device CT is driving with the switches B1 and S1 connected. The control device CT controls as mentioned in the AC charging modes, the switches B1 and S1 alternatively. That's why the switches form B1 and S1 (by the alternate control) a switching device. The control device CT is also driving with the switches S2 . B3 and C1 connected (if present), which are closed during DC charging while the switches S1 . B1 are open. The control device CT is also driving with the switches S2 and B3 or. C1 connected to this unlike the switches B1 and S1 to drive closed when a DC charging mode is present. The controller may further driving with the rectifier GR and with the inverter I be connected. If no switch S1 is provided, instead of this switch, the switch of the inverter I be opened or closed by the controller, such as when switching between the AC charging modes. The control device CT is due to the driving connection with the rectifier GR set to set a power factor of the rectifier at the AC charging port ACLb prevails, and harmonics to filter or mitigate. As mentioned, the controller CT be formed in several parts or hierarchical. The control device CT may further comprise an input for inputting a desired operating mode. The controller may be further configured to execute the traction mode or recuperation mode, as described above.

Optionale bzw. alternative Komponenten und Verbindungen sind gestrichelt, punktiert oder strichpunktiert dargestellt.Optional or alternative components and connections are shown dashed, dotted or dash-dotted.

Claims (12)

Verfahren zum Übertragen von elektrischer Leistung an einen elektrischen Energiespeicher (ES) eines Fahrzeugbordnetzes (BN), wobei in einem Wechselstrom-Direktlademodus die Leistung von einem Gleichrichter (GR) des Fahrzeugbordnetzes (BN), der von einem Wechselstromladeanschluss (ACLB) gespeist wird, direkt an den Energiespeicher (ES) des Fahrzeugbordnetzes (ES) übertragen wird und in einem Wechselstrom-Anpassungslademodus die Leistung von dem Gleichrichter (GR) über einen Inverter (I) und von dem Inverter (I) über eine elektrische Maschine (EM) an den Energiespeicher (ES) übertragen wird.Method for transmitting electrical power to an electrical energy store (ES) of a vehicle electrical system (BN), wherein in an AC direct charging mode, the power directly from a rectifier (GR) of the vehicle electrical system (BN), which is fed by an AC charging connection (ACLB) is transferred to the energy storage (ES) of the vehicle electrical system (ES) and in an AC adapter charging mode, the power from the rectifier (GR) via an inverter (I) and from the inverter (I) via an electrical machine (EM) to the energy storage (ES) is transmitted. Verfahren nach Anspruch 1, wobei in dem Wechselstrom-Direktlademodus eine Umschaltvorrichtung (B1, S1) den Gleichrichter (GR) mit dem Energiespeicher (ES) verbindet und in dem Wechselstrom-Anpassungslademodus die Umschaltvorrichtung (B1, S1) den Gleichrichter (GR) mit dem Inverter (I) verbindet.Method according to Claim 1 in the AC direct charging mode, a switching device (B1, S1) connects the rectifier (GR) to the energy store (ES) and in the AC adapter charging mode the switching device (B1, S1) connects the rectifier (GR) to the inverter (I) combines. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Gleichrichter (GR) in zumindest einem der Wechselstrom-Lademodi die Leistung gleichrichtet und eine Leistungsfaktorkorrekturfilterfunktion ausführt und/oder im Wechselstrom-Direktlademodus eine Aufwärtswandlung ausführt.Method according to Claim 1 or 2 wherein the rectifier (GR) rectifies the power in at least one of the AC charging modes and performs a power factor correction filter function and / or performs up-conversion in the AC direct charging mode. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei in dem Wechselstrom-Anpassungslademodus die Leistung von der elektrischen Maschine (EM) über einen Filter (F) an den Energiespeicher (ES) übertragen wird.Method according to one of the preceding claims, wherein in the AC adjustment charging mode, the power from the electric machine (EM) via a filter (F) to the energy storage (ES) is transmitted. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei in dem Wechselstrom-Anpassungslademodus der Inverter (I) als Gleichspannungswandler betrieben wird und eine vom Gleichrichter (GR) abgegebene Gleichspannung in eine niedrigere Gleichspannung wandelt.Method according to one of the preceding claims, wherein in the AC adjustment charging mode, the inverter (I) is operated as a DC-DC converter and converts a DC voltage output by the rectifier (GR) into a lower DC voltage. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei in einem Gleichspannungslademodus die Leistung von einem Gleichstromladeanschluss (DCLB) direkt an den Energiespeicher (ES) übertragen wird.Method according to one of the preceding claims, wherein in one DC Charge Mode, the power is transferred from a DC charging port (DCLB) directly to the energy storage (ES). Fahrzeugbordnetz mit einem Wechselstromladeanschluss (ACLB) und einem Gleichrichter (GR), wobei der Gleichrichter (RG) über eine Umschaltvorrichtung (B1, S1) auswählbar entweder direkt mit einem elektrischen Energiespeicher (ES) verbunden ist oder über einen Inverter (I) und einer elektrische Maschine (EM) mit dem elektrischen Energiespeicher (ES) verbunden ist, wobei der Inverter (I) über die elektrische Maschine (EM) mit dem elektrischen Energiespeicher (ES) verbunden ist.Vehicle electrical system with an AC charging connection (ACLB) and a rectifier (GR), wherein the rectifier (RG) via a switching device (B1, S1) selectable either directly to an electrical energy storage (ES) is connected via an inverter (I) and an electrical Machine (EM) with the electrical energy storage (ES) is connected, wherein the inverter (I) via the electric machine (EM) to the electrical energy storage (ES) is connected. Fahrzeugbordnetz nach Anspruch 7, wobei der Gleichrichter (GR) zum Gleichrichten des über den Wechselstromladeanschluss (ACLB) übertragenen Wechselstroms sowie als ein Leistungsfaktorkorrekturfilter für die Leistung ausgebildet ist, die über den Wechselstromladeanschluss (ACLB) übertragenen wird.Vehicle electrical system to Claim 7 wherein the rectifier (GR) is configured to rectify the AC current transferred via the AC charging terminal (ACLB) and as a power factor correction filter for the power transmitted via the AC charging terminal (ACLB). Fahrzeugbordnetz nach Anspruch 7 oder 8, wobei die elektrische Maschine über einen Filter mit dem elektrischen Energiespeicher (ES) verbunden ist.Vehicle electrical system to Claim 7 or 8th , wherein the electric machine is connected via a filter with the electrical energy storage (ES). Fahrzeugbordnetz nach einem der Ansprüche 7-9, das ferner einen Gleichstromladeanschluss (DCLB) umfasst, die über einen Schalter (S2; B3; C1) mit dem Energiespeicher (ES) verbunden ist.Vehicle electrical system according to one of Claims 7 - 9 , which further comprises a DC charging connection (DCLB), which is connected via a switch (S2; B3; C1) to the energy store (ES). Fahrzeugbordnetz nach einem der Ansprüche 7-10, das ferner eine Steuerungseinrichtung (CT) aufweist, die ansteuernd mit der Umschaltvorrichtung (B1, S1) und dem Inverter (I) verbunden ist, wobei die Steuerungseinrichtung (CT) eingerichtet ist, in einem Wechselstrom-Direktlademodus die Umschaltvorrichtung (B1, S2) anzusteuern, den Wechselstromladeanschluss (ACLB) direkt mit dem Energiespeicher (ES) zu verbinden, und die Steuerungseinrichtung (CT) ferner eingerichtet ist, in einem Wechselstrom-Anpassungslademodus die Umschaltvorrichtung (B1, S2) anzusteuern, den Wechselstromladeanschluss (ACLB) mit dem Inverter (I) zu verbinden und den Inverter (I) anzusteuern, zusammen mit mindestens einer Wicklung der elektrischen Maschine (M) als Gleichspannungswandler und insbesondere als Abwärtswandler zu arbeiten.Vehicle electrical system according to one of Claims 7 - 10 further comprising a controller (CT) drivingly connected to the switching device (B1, S1) and the inverter (I), the controller (CT) being arranged to operate the switching device (B1, S2) in an AC direct-charging mode to connect the AC charging port (ACLB) directly to the energy storage (ES), and the controller (CT) is further configured to drive the switching device (B1, S2) in an AC matching charging mode, the AC charging port (ACLB) to the inverter (FIG. I) and to drive the inverter (I) to work together with at least one winding of the electric machine (M) as a DC-DC converter and in particular as a buck converter. Fahrzeugbordnetz nach einem der Ansprüche 7-11, wobei der Gleichrichter (GR) eingerichtet ist, in zumindest einem Betriebsmodus als Aufwärtswandler zu arbeiten.Vehicle electrical system according to one of Claims 7 - 11 wherein the rectifier (GR) is arranged to operate as an up-converter in at least one operating mode.
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CN201980030862.XA CN112041193B (en) 2018-03-08 2019-03-06 Method for transmitting electric power to an electric energy store of an on-board electrical system, and on-board electrical system
PCT/EP2019/055542 WO2019170730A1 (en) 2018-03-08 2019-03-06 Method for transferring electrical power to an electrical energy accumulator of a vehicle on-board system and vehicle on-board system

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021058501A1 (en) * 2019-09-23 2021-04-01 Vitesco Technologies GmbH Vehicle on-board electrical system having a traction accumulator directly connected to a power factor correction filter
DE102020115225A1 (en) 2020-06-09 2021-12-09 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Device and method for DC charging of an electrical energy store of a vehicle
CN114364567A (en) * 2019-09-19 2022-04-15 纬湃科技有限责任公司 Vehicle charging circuit and vehicle-mounted network with same

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114555405A (en) * 2019-10-15 2022-05-27 纬湃科技有限责任公司 Vehicle electrical system
DE102019007347B4 (en) * 2019-10-21 2021-12-16 Vitesco Technologies GmbH Vehicle electrical system

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4107391A1 (en) * 1991-03-08 1992-09-10 Abb Patent Gmbh Electric road vehicle with rechargeable battery - has DC=AC converter acting as DC regulator during battery recharging
US20100302808A1 (en) * 2009-05-29 2010-12-02 Sony Corporation Power source apparatus
US8085563B2 (en) * 2009-02-12 2011-12-27 Polar Semiconductor, Inc. Protection and clamp circuit for power factor correction controller
US20130215648A1 (en) * 2012-02-17 2013-08-22 Tdk Corporation Switching power supply device
US20140176049A1 (en) * 2012-12-25 2014-06-26 Omron Automotive Electronics Co., Ltd. Charging device
EP2858202A1 (en) * 2012-05-25 2015-04-08 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. In-vehicle power supply device and photovoltaic power generation device
DE102015205633A1 (en) * 2014-03-28 2015-10-01 Omron Automotive Electronics Co., Ltd. Power supply unit

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7372232B2 (en) * 2002-05-24 2008-05-13 Virginia Tech Intellectual Properties, Inc. Apparatus for drive control, power conversion, and start-up control in a PMBDCM or two-phase SRM drive system
JP4800402B2 (en) * 2009-03-18 2011-10-26 株式会社豊田中央研究所 Multi-phase converter for on-vehicle use
DE102009017087B4 (en) * 2009-04-15 2018-04-05 Sew-Eurodrive Gmbh & Co Kg Method for loading an energy store
JP5780765B2 (en) * 2011-01-19 2015-09-16 国立大学法人埼玉大学 Contactless power supply system
EP2855192B1 (en) * 2012-06-05 2016-08-03 Volvo Lastvagnar AB Electrical apparatus and method for charging a battery
DE102014002908A1 (en) * 2014-02-28 2015-09-03 Andreas Lohner Hybrid converter for electric vehicles
DE102016209872A1 (en) * 2016-06-06 2017-12-07 Continental Automotive Gmbh Vehicle electrical system with inverter, energy storage, electric machine and AC transmission connection

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4107391A1 (en) * 1991-03-08 1992-09-10 Abb Patent Gmbh Electric road vehicle with rechargeable battery - has DC=AC converter acting as DC regulator during battery recharging
US8085563B2 (en) * 2009-02-12 2011-12-27 Polar Semiconductor, Inc. Protection and clamp circuit for power factor correction controller
US20100302808A1 (en) * 2009-05-29 2010-12-02 Sony Corporation Power source apparatus
US20130215648A1 (en) * 2012-02-17 2013-08-22 Tdk Corporation Switching power supply device
EP2858202A1 (en) * 2012-05-25 2015-04-08 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. In-vehicle power supply device and photovoltaic power generation device
US20140176049A1 (en) * 2012-12-25 2014-06-26 Omron Automotive Electronics Co., Ltd. Charging device
DE102015205633A1 (en) * 2014-03-28 2015-10-01 Omron Automotive Electronics Co., Ltd. Power supply unit

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114364567A (en) * 2019-09-19 2022-04-15 纬湃科技有限责任公司 Vehicle charging circuit and vehicle-mounted network with same
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