DE102018212841A1 - Electrical vehicle electrical system for an at least partially electrically operable motor vehicle with two electrical consumers and an interference suppression device, and motor vehicle - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Traktionsnetzverteiler (3) für ein elektrisches Bordnetz (1) für ein zumindest teilweise elektrisch betreibbares Kraftfahrzeug (K), wobei der Traktionsnetzverteiler (3) zum Verteilen von elektrischer Energie (4) einer Energiespeichereinrichtung (2) an zumindest einen ersten elektrischen Verbraucher (5) des elektrischen Bordnetzes (1) und zum elektrischen Verbinden zwischen zumindest einem ersten Stromrichter (6) ausgebildet ist, wobei der Traktionsnetzverteiler (3) zum Verteilen von elektrischer Energie (4) an zumindest einen zweiten elektrischen Verbraucher (8) und zum elektrischen Verbinden mit einem zweiten Stromrichter (9) ausgebildet ist und eine Entstöreinrichtung (7) zum Entstören von bei dem Wandeln erzeugten elektrischen Störungen des ersten Stromrichters (6) und/oder des zweiten Stromrichters (9) ausgebildet ist, wobei die Entstöreinrichtung (7) zum elektrischen Verbinden mit dem ersten Stromrichter (6) sowie dem zweiten Stromrichter (9) ausgebildet ist. Ferner betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug (K).The invention relates to a traction network distributor (3) for an electrical vehicle electrical system (1) for an at least partially electrically operated motor vehicle (K), the traction network distributor (3) for distributing electrical energy (4) from an energy storage device (2) to at least one first electrical system Consumer (5) of the electrical system (1) and for the electrical connection between at least one first converter (6) is formed, the traction network distributor (3) for distributing electrical energy (4) to at least one second electrical consumer (8) and electrical connection to a second converter (9) and an interference suppression device (7) for interference suppression of electrical interference generated during the conversion of the first converter (6) and / or the second converter (9), the interference suppression device (7) being designed for electrical connection to the first converter (6) and the second converter (9) is formed. The invention further relates to a motor vehicle (K).

Description

Die Erfindung betrifft einen Traktionsnetzverteiler für ein elektrisches Bordnetz für ein zumindest teilweise elektrisch betreibbares Kraftfahrzeug, wobei der Traktionsnetzverteiler zum Verteilen von elektrischer Energie einer Energiespeichereinrichtung an zumindest einen ersten elektrischen Verbraucher des elektrischen Bordnetzes und zum elektrischen Verbinden zwischen zumindest einem ersten Stromrichter zum Wandeln der elektrischen Energie für den ersten elektrischen Verbraucher ausgebildet ist. Ferner betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug mit einem Traktionsnetzverteiler.The invention relates to a traction network distributor for an electrical vehicle electrical system for an at least partially electrically operable motor vehicle, the traction network distributor for distributing electrical energy of an energy storage device to at least a first electrical consumer of the electrical vehicle electrical system and for the electrical connection between at least one first converter for converting the electrical energy is designed for the first electrical consumer. The invention further relates to a motor vehicle with a traction network distributor.

In einem zumindest teilweise elektrisch betreibbaren oder einem elektrifizierten Kraftfahrzeug gibt es neben dem aus konventionellen Kraftfahrzeugen bekannten 12-Volt-Bordnetz ein zusätzliches Bordnetz, das Hochvolt-Bordnetz, das vornehmlich zur Bereitstellung der Fahrfunktion verwendet wird, aber in elektrifizierten Kraftfahrzeugen auch als Quelle für das 12-Volt-Bordnetz dient. Quelle oder Senke des Hochvolt-Bordnetzes ist der elektrische Energiespeicher, welcher auch als Hochvolt-Batterie bezeichnet werden kann, die über einen Traktionsnetzverteiler, der als passive Verteilereinheit, welche beispielsweise Schütze aufweisen kann, fungiert, mit allen Komponenten des Hochvolt-Systems, beispielsweise diverse Traktionsinverter, Heizer, Klimakompressor, Ladegerät und/oder DC/DC-Wandler, verbunden ist.In an at least partially electrically operated or an electrified motor vehicle, in addition to the 12-volt electrical system known from conventional motor vehicles, there is an additional electrical system, the high-voltage electrical system, which is primarily used to provide the driving function, but also as a source for this in electrified motor vehicles 12 volt electrical system is used. The source or sink of the high-voltage on-board electrical system is the electrical energy store, which can also be referred to as a high-voltage battery, and which uses a traction network distributor, which acts as a passive distribution unit, which can have contactors, for example, with all components of the high-voltage system, for example diverse Traction inverter, heater, air conditioning compressor, charger and / or DC / DC converter, is connected.

Typischerweise ist der Traktionsnetzverteiler direkt auf dem elektrischen Energiespeicher aufgesetzt oder befindet sich in unmittelbarer Nähe, sodass ohmsche Verluste auf der DC-Leitung möglichst minimal ausfallen. Dabei kann vorgesehen sein, dass die elektrischen Verbraucher einzeln über einen Stecker sternförmig am Traktionsnetzverteiler angeschlossen werden oder über ein Y-Kabel verbunden sein können, sodass bei geringen Leistungsanforderungen zwei elektrische Verbraucher bis zu ihrer Aufteilung einen Kabelstrang zur Gewichtsreduzierung des Kabelbaums verwenden.The traction network distributor is typically placed directly on the electrical energy store or is in the immediate vicinity, so that ohmic losses on the DC line are as minimal as possible. It can be provided that the electrical consumers are individually connected in a star shape to the traction network distributor or can be connected via a Y-cable, so that with low power requirements, two electrical consumers can use a cable harness to reduce the weight of the cable harness until they are divided.

Gemäß dem Stand der Technik ist der Traktionsnetzverteiler eine Verteilerbox, die als batterienahe Mehrfachsteckdose ohne jegliche Filtereinrichtung ausgelegt wird, da nahezu jede Komponente, die an das DC-System angeschlossen ist, einen DC-seitigen Zwischenkreiskondensator aufweist. Dieser jeweilige Zwischenkreiskondensator der einzelnen elektrischen Verbraucher dient der Glättung der auf das DC-Bordnetz durch Wandlung aufgeprägten AC-Spannung, die beispielsweise in der Norm LV 123 auf +/- 8 Volt bei Dauerlast begrenzt ist. Hierdurch kann sichergestellt werden, dass keine Systemkomponenten durch Störungen oder Resonanzen beschädigt werden, so dass ein fehlerfreien Betrieb ermöglicht werden kann. Durch diese Begrenzung auf einen gewissen Spannungspegel wird zudem der elektrische Energiespeicher entlastet.According to the prior art, the traction network distributor is a distributor box which is designed as a multiple socket close to the battery without any filter device, since almost every component which is connected to the DC system has a DC-side intermediate circuit capacitor. This respective intermediate circuit capacitor of the individual electrical consumers serves to smooth the AC voltage impressed on the DC vehicle electrical system by conversion, which is limited, for example in the LV 123 standard, to +/- 8 volts under continuous load. This can ensure that no system components are damaged by interference or resonance, so that error-free operation can be made possible. This limitation to a certain voltage level also relieves the electrical energy store.

Beispielsweise offenbart die DE 10 2006 034 020 A1 ein Kraftfahrzeug mit einem Verbrennungsmotor, einer Elektromaschine und einer Leistungselektronik, wobei das Kraftfahrzeug durch den Verbrennungsmotor und/oder die Elektromaschine antreibbar ist. Es wird die Leistungselektronik, die eine Hochvolt-Zuleitung, eine Gleichstromstellereinheit mit einem Niedervolt-Ausgang, eine Wechselrichtereinheit, die die Gleichspannung eines Energiespeichers in Wechselspannung für ein Zusatzaggregat umwandelt, und eine der Gleichstromstellereinheit und/oder der Wechselrichtereinheit zugeordnete erste Steuereinheit umfasst, als Modul ausgebildet.For example, the DE 10 2006 034 020 A1 a motor vehicle with an internal combustion engine, an electrical machine and power electronics, the motor vehicle being drivable by the internal combustion engine and / or the electrical machine. The power electronics module, which includes a high-voltage supply line, a DC control unit with a low-voltage output, an inverter unit that converts the DC voltage of an energy store into AC voltage for an additional unit, and a first control unit assigned to the DC control unit and / or the inverter unit educated.

Ferner offenbart die DE 10 2016 211 399 A1 eine Schaltungsanordnung zum versorgerseitigen Anschluss an einen Wechselrichtung an einer elektrischen Maschine, mit einer Filterschaltung mit zumindest einer Filterstufe, wobei die Filterstufe einen zwischen einem Pluspfad und einem Minuspfad des Wechselrichters verschaltete X-Y-Entstörkondensator-Baugruppe und eine hierzu in Reihe geschaltete Filterdrossel-Baugruppe aufweist, und wobei die Filterdrossel-Baugruppe mit einer den Pluspfad und den Minuspfad umgreifenden Ringkerndrossel zur Gleichtaktfilterung sowie mit jeweils einer den Pluspfad und den Minuspfad umgreifenden Speicherdrossel zur Gegentaktfilterung ausgeführt ist.Furthermore, the DE 10 2016 211 399 A1 1 a circuit arrangement for connection on the supply side to an alternating direction on an electrical machine, with a filter circuit with at least one filter stage, the filter stage having an XY interference suppression capacitor module connected between a plus path and a minus path of the inverter and a filter choke module connected in series with this, and wherein the filter choke assembly is designed with a toroidal core choke encompassing the plus path and the minus path for common-mode filtering and with a storage choke encompassing the plus path and the minus path for push-pull filtering.

Die DE 10 2016 215 504 A1 offenbart ein Verfahren und ein Fahrzeugbordnetz mit einem elektrischen Energiespeicher, einem Wechselrichter und mit mindestens einer von einer Steuerung geschalteten Schalteinrichtung, durch welche mindestens ein Phasenstromanschluss des Wechselrichters mit einem Induktiv-Ladepuls-Anschluss eine Induktiv-Lade-Sekundärspule verbindbar ist.The DE 10 2016 215 504 A1 discloses a method and a vehicle electrical system with an electrical energy storage device, an inverter and with at least one switching device switched by a controller, by means of which at least one phase current connection of the inverter can be connected to an inductive charging pulse connector an inductive charging secondary coil.

Nachteilig am heutigen Stand der Technik ist, dass jeder elektrische Verbraucher des elektrischen Bordnetzes mit einem eigenen Zwischenkreiskondensator einzeln elektrisch verbunden wird. Damit ist es insbesondere für das elektrische Bordnetz nachteilig, dass meist eine zu große Gesamtkapazität verbaut wird, wodurch insbesondere Bauraum und Baugewicht unnötig verbraucht werden. Des Weiteren kann es dazu kommen, dass Resonanzen im elektrischen Bordnetz „ungesteuert“ auftreten, was bedeutet, dass durch die von den elektrischen Verbrauchern vorgegebenen Zwischenkreise sich beim Zusammenschalten der elektrischen Verbraucher am Traktionsnetzverteiler eine Impedanzkurve ergibt, die Resonanzstellen enthält, die andere elektrische Verbraucher möglicherweise schädigen kann. Um diese Resonanzstellen zu verschieben, müssen aktuelle Zwischenkreiskondensatoren bestimmter Komponenten umdimensioniert werden, sodass die Zwischenkreiskapazität zum Teil größer als für die elektrischen Verbraucher nötig ausfällt, damit das gesamte elektrische Bordnetz stabil ausgelegt ist.A disadvantage of the current state of the art is that each electrical consumer of the electrical system is individually electrically connected with its own intermediate circuit capacitor. It is therefore disadvantageous, in particular for the electrical vehicle electrical system, that an overall capacity which is too large is usually installed, as a result of which, in particular, space and weight are unnecessarily used. Furthermore, resonances can occur in the electrical on-board electrical system “uncontrolled”, which means that the intermediate circuits specified by the electrical consumers result in an impedance curve when interconnecting the electrical consumers on the traction network distributor, which contains resonance points that other electrical consumers may possibly have can damage. To move these resonance points, must current intermediate circuit capacitors of certain components are re-dimensioned, so that the intermediate circuit capacitance is sometimes larger than is necessary for the electrical consumers, so that the entire electrical system is designed to be stable.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Traktionsnetzverteiler sowie ein Kraftfahrzeug zu schaffen, mittels welchen bauraumreduziert zuverlässig Störungen innerhalb eines elektrischen Bordnetzes des Kraftfahrzeug entstört werden können.It is an object of the present invention to provide a traction network distributor and a motor vehicle, by means of which interference within an electrical vehicle electrical system of the motor vehicle can be reliably suppressed in a reduced space.

Diese Aufgabe wird durch einen Traktionsnetzverteiler sowie durch ein Kraftfahrzeug gemäß den unabhängigen Patentansprüchen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungsformen sind in den Unteransprüchen angegeben.This object is achieved by a traction network distributor and by a motor vehicle in accordance with the independent claims. Advantageous embodiments are specified in the subclaims.

Ein Aspekt der Erfindung betrifft einen Traktionsnetzverteiler für ein elektrisches Bordnetz für ein zumindest teilweise elektrisch betreibbares Kraftfahrzeug, wobei der Traktionsnetzverteiler zum Verteilen von elektrischer Energie einer Energiespeichereinrichtung an zumindest einen ersten elektrischen Verbraucher des elektrischen Bordnetzes und zum elektrischen Verbinden zwischen zumindest einem ersten Stromrichter zum Wandeln der elektrischen Energie für den ersten elektrischen Verbraucher ausgebildet ist.One aspect of the invention relates to a traction network distributor for an electrical vehicle electrical system for an at least partially electrically operable motor vehicle, the traction network distributor for distributing electrical energy from an energy storage device to at least a first electrical consumer of the electrical vehicle electrical system and for the electrical connection between at least one first converter for converting the electrical energy for the first electrical consumer is formed.

Es ist vorgesehen, dass der Traktionsnetzverteiler zum Verteilen von elektrischer Energie an zumindest einen zweiten elektrischen Verbraucher und zum elektrischen Verbinden mit einem zweiten Stromrichter zum Wandeln der elektrischen Energie für den zweiten elektrischen Verbraucher ausgebildet ist und eine Entstöreinrichtung zum Entstören von bei dem Wandeln erzeugten elektrischen Störungen des ersten Stromrichters und/oder des zweiten Stromrichters ausgebildet ist, wobei die Entstöreinrichtung zum elektrischen Verbinden mit dem ersten Stromrichter sowie dem zweiten Stromrichter ausgebildet ist.It is provided that the traction network distributor is designed for distributing electrical energy to at least one second electrical consumer and for electrical connection to a second power converter for converting the electrical energy for the second electrical consumer, and an interference suppressor for suppressing electrical interference generated during the conversion of the first converter and / or of the second converter is designed, the interference suppression device being designed for electrical connection to the first converter and the second converter.

Dadurch ist es ermöglicht, dass sich die zwei elektrischen Verbraucher eine Störeinrichtung „teilen“. Damit ist die Gesamtkapazität im elektrischen Bordnetz kleiner, da insbesondere die eine Entstöreinrichtung als zentrale Filtereinrichtung ausgebildet sein kann, die zur AC-Spannungsbegrenzung auf dem elektrischen Bordnetz beiträgt. Durch die Minimierung der Gesamtkapazität kann es zu einer Verringerung des Platzbedarfs in den elektrischen Verbrauchern kommen. Des Weiteren kann es zu einer Kostenersparnis kommen, da eine geringere Gesamtkapazität benötigt wird. Ferner kann es zu einer Reduzierung der Batteriebelastung durch gezieltere Anpassung der Filterwirkung kommen. Des Weiteren wird die Verträglichkeit des gesamten elektrischen Bordnetzes verbessert, da die Auslegung des Filters im Traktionsnetzverteiler so erfolgt, dass keine Parallelresonanzen die Funktion einschränken können. This makes it possible for the two electrical consumers to "share" an interference device. The total capacity in the electrical vehicle electrical system is thus smaller, since in particular the one interference suppression device can be designed as a central filter device, which contributes to AC voltage limitation on the electrical vehicle electrical system. By minimizing the total capacity, the space required in the electrical consumers can be reduced. Furthermore, there can be a cost saving, since a lower total capacity is required. Furthermore, the battery load can be reduced by more specifically adapting the filter effect. Furthermore, the compatibility of the entire electrical system is improved, since the filter in the traction network distributor is designed in such a way that no parallel resonances can restrict the function.

Dadurch werden keine zusätzlich unnötigen Entstöreinrichtungen im elektrischen Bordnetz implementiert. Insbesondere ist es dadurch ermöglicht, dass bauraumsparend und dennoch zuverlässig die Entstörung der im elektrischen Bordnetz auftretenden Störungen durch den erfindungsgemäßen Traktionsnetzverteiler durchgeführt werden kann.This means that no additional unnecessary interference suppression devices are implemented in the electrical system. In particular, this makes it possible for the traction network distributor according to the invention to suppress the interference occurring in the on-board electrical system in a space-saving manner and yet reliably.

Bevorzugt ist es möglich, dass beispielsweise ein weiterer elektrischer Verbraucher mit einem weiteren Stromrichter zum Wandeln der elektrischen Energie für den weiteren elektrischen Verbraucher innerhalb des elektrischen Bordnetzes ausgebildet ist und der weitere elektrische Verbraucher beziehungsweise der weitere Stromrichter an die Entstöreinrichtung mit angeschlossen ist, sodass Störungen, welche bei der Wandlung im weiteren elektrischen Verbraucher entstehen, ebenfalls mit der Entstöreinrichtung entstört werden können. Somit ist es insbesondere ermöglicht, dass mittels einer einzigen Entstöreinrichtung eine Vielzahl von elektrischen Verbrauchern innerhalb des elektrischen Bordnetzes entstört werden kann. Dadurch ist es insbesondere ermöglicht, dass die eine Entstöreinrichtung als zentrale Filtereinheit innerhalb des Traktionsnetzverteilers ausgebildet ist.It is preferably possible, for example, for a further electrical consumer to be designed with a further converter for converting the electrical energy for the further electrical consumer within the electrical system, and for the further electrical consumer or the further converter to be connected to the interference suppression device, so that faults, which arise in the conversion in the further electrical consumer, can also be suppressed with the interference suppression device. This makes it possible in particular for a large number of electrical consumers within the electrical system to be suppressed by means of a single interference suppression device. This in particular makes it possible for the one interference suppression device to be designed as a central filter unit within the traction network distributor.

Mit anderen Worten ist der Traktionsnetzverteiler dazu ausgebildet, die elektrische Energie des elektrischen Energiespeichers innerhalb des elektrischen Bordnetzes zu verteilen und gleichzeitig eine zentrale Filtereinheit auszubilden, sodass einzelne Entstöreinrichtungen, insbesondere einzelne Zwischenkreiskapazitäten, an dem jeweiligen elektrischen Verbraucher entfallen können. Insbesondere ist es dadurch möglich, dass alle elektrischen Verbraucher sternpunktförmig oder über Y-Kabel direkt mit dem Traktionsnetzverteiler verbunden sind. Somit können alle aufgeprägten Störungen bei entsprechender Auslegung des Traktionsnetzverteilers gefiltert werden, bevor diese einen anderen elektrischen Verbraucher schädigen.In other words, the traction network distributor is designed to distribute the electrical energy of the electrical energy store within the electrical on-board network and at the same time to form a central filter unit, so that individual interference suppression devices, in particular individual intermediate circuit capacitors, can be dispensed with at the respective electrical consumer. In particular, this makes it possible for all electrical consumers to be connected directly to the traction network distributor in the form of a star point or via Y cables. If the traction network distributor is designed appropriately, all imprinted faults can be filtered before they damage another electrical consumer.

Des Weiteren kann es durch den erfindungsgemäßen Traktionsnetzverteiler verhindert werden, dass beispielsweise auch ein überlagerter Wechselstrom auf dem elektrischen Energiespeicher von den Stromrichtern übertragen werden kann, wodurch es zu einer Schonung des elektrischen Energiespeichers kommen kann, sodass insbesondere ebenfalls eine Erhöhung der Lebensdauer des elektrischen Energiespeichers realisiert werden kann.Furthermore, the traction network distributor according to the invention can prevent, for example, a superimposed alternating current on the electrical energy storage device from being transmitted by the power converters, which can protect the electrical energy storage device, so that in particular an increase in the service life of the electrical energy storage device is also realized can be.

Als elektrischer Verbraucher kann beispielsweise ein Traktionsmotor, welcher insbesondere elektrisch betrieben wird, innerhalb des Kraftfahrzeugs angesehen werden. Beispielsweise kann als weiterer elektrischer Verbraucher ein Traktionsinverter, ein Heizer, ein Klimakompressor, ein Ladegerät oder ein DC/DC-Wandler innerhalb des elektrischen Bordnetzes angesehen werden. Der Traktionsnetzverteiler kann auch als Batteriesteuerungseinrichtung oder als Batteriejunctionbox (BJB) bezeichnet werden.A traction motor, which is in particular operated electrically, can be used as an electrical consumer, for example, within the Motor vehicle are viewed. For example, a traction inverter, a heater, an air conditioning compressor, a charger or a DC / DC converter within the electrical system can be viewed as a further electrical consumer. The traction network distributor can also be referred to as a battery control device or a battery junction box (BJB).

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltungsform ist der Traktionsnetzverteiler zum Verteilen von elektrischer Energie an zumindest einen dritten elektrischen Verbraucher und zum elektrischen Verbinden mit einem dritten Stromrichter zum Wandeln der elektrischen Energie für den dritten elektrischen Verbraucher ausgebildet, wobei der Traktionsnetzverteiler eine zweite Entstöreinrichtung zum Entstören von Störungen des dritten Stromrichters aufweist. Insbesondere kann dies dann der Fall sein, sollten beispielsweise unterschiedliche Entstöreinrichtungen aufgrund von unterschiedlichen Auslegungen der jeweiligen elektrischen Verbraucher notwendig sein, dass dann der dritte elektrische Verbraucher mit der zweiten Entstöreinrichtung verbunden ist. Dadurch ist es ermöglicht, dass eine Vielzahl von unterschiedlichen elektrischen Verbrauchern an dem Traktionsnetzverteiler angeschlossen werden kann, wodurch ein verbesserter und zuverlässigerer Betrieb des elektrischen Bordnetzes mit einer Vielzahl von unterschiedlichen, wobei Vielzahl insbesondere mehr als eins bedeutet, elektrischen Verbrauchern ausgeführt werden kann. Dadurch ist der Traktionsnetzverteiler hochfunktionell einsetzbar und kann dennoch zuverlässig und bauraumsparend die Störungen der elektrischen Verbraucher, insbesondere der jeweiligen Stromrichter, entstören.According to an advantageous embodiment, the traction network distributor is designed to distribute electrical energy to at least a third electrical consumer and to electrically connect to a third power converter for converting the electrical energy for the third electrical consumer, the traction network distributor having a second interference suppression device for suppressing interference from the third Has converter. In particular, this can then be the case, should, for example, different interference suppression devices be necessary due to different designs of the respective electrical consumers that the third electrical consumer is then connected to the second interference suppression device. This makes it possible for a large number of different electrical consumers to be connected to the traction network distributor, as a result of which an improved and more reliable operation of the electrical on-board electrical system can be carried out with a large number of different electrical consumers, with a plurality in particular meaning more than one. As a result, the traction network distributor can be used in a highly functional manner and can nevertheless reliably and interference-free suppress the faults of the electrical consumers, in particular the respective power converters.

Es hat sich weiterhin als vorteilhaft erwiesen, wenn der Traktionsnetzverteiler zum Verteilen von elektrischer Energie an zumindest einen vierten elektrischen Verbraucher und zum elektrischen Verbinden mit einem vierten Stromrichter zum Wandeln der elektrischen Energie für den vierten elektrischen Verbraucher ausgebildet ist, wobei der vierte Stromrichter mit der zweiten Entstöreinrichtung zum Entstören von Störungen des vierten Stromrichters elektrisch verbunden ist. Mit anderen Worten wird der vierte elektrische Verbraucher mit an der zweiten Entstöreinrichtung zusammen mit dem dritten Stromrichter des dritten elektrischen Verbrauchers geschaltet. Insbesondere wenn der dritte elektrische Verbraucher und der vierte elektrische Verbraucher zumindest im Wesentlichen ähnliche elektrische Eigenschaften aufweisen, so kann mittels der zweiten Entstöreinrichtung der dritte und der vierte elektrische Verbraucher an die eine Entstöreinrichtung angeschlossen werden und zuverlässig die jeweiligen Störungen des dritten Stromrichters und des vierten Stromrichters entstört werden. Dadurch ist es ermöglicht, dass beispielsweise der erste elektrische Verbraucher und der zweite elektrische Verbraucher, welche im Wesentlichen gleiche elektrische Eigenschaften aufweisen, an die erste Entstöreinrichtung geschaltet sind und der dritte elektrische Verbraucher und der vierte elektrische Verbraucher, welche im Wesentlichen gleiche elektrische Eigenschaften aufweisen, an die zweite Entstöreinrichtung geschaltet sind. Dadurch ist es ermöglicht, dass unterschiedliche elektrische Verbraucher dennoch bauraumsparend mit einer geringen Anzahl von Entstöreinrichtungen innerhalb des Traktionsnetzverteilers angeschlossen werden können. Somit kann bauraumsparend und dennoch zuverlässig die Entstörung innerhalb des Traktionsnetzverteilers durchgeführt werden.It has also proven to be advantageous if the traction network distributor is designed to distribute electrical energy to at least a fourth electrical consumer and to connect it electrically to a fourth converter for converting the electrical energy for the fourth electrical consumer, the fourth converter being connected to the second Interference suppression device for interference suppression of the fourth converter is electrically connected. In other words, the fourth electrical consumer is connected to the second interference suppression device together with the third converter of the third electrical consumer. In particular, if the third electrical consumer and the fourth electrical consumer have at least substantially similar electrical properties, then the third and fourth electrical consumers can be connected to the one interference suppressor by means of the second interference suppression device and reliably the respective faults of the third converter and the fourth converter be suppressed. This makes it possible, for example, for the first electrical consumer and the second electrical consumer, which have essentially the same electrical properties, to be connected to the first interference suppression device and the third electrical consumer and the fourth electrical consumer, which have essentially the same electrical properties, are connected to the second interference suppression device. This makes it possible for different electrical consumers to be connected in a space-saving manner with a small number of interference suppression devices within the traction network distributor. This means that interference can be saved within the traction network distributor in a space-saving yet reliable manner.

Ebenfalls vorteilhaft ist, wenn die Entstöreinrichtung zumindest einen Kondensator, insbesondere einen Zwischenkreiskondensator, zum Entstören der Störungen aufweist. Insbesondere kann der Kondensator als Zwischenkreiskapazität ausgebildet sein. Insbesondere können dann mittels des Kondensators die entsprechenden Störungen, welche bei der Umrichtung des Gleichstroms zu einem Wechselstrom entstehen, zuverlässig herausgefiltert werden, sodass insbesondere eine Rückkopplung der Störungen zur Batterie oder zu weiteren elektrischen Verbrauchern innerhalb des elektrischen Bordnetzes verhindert werden kann. Dadurch können auf einfache Art und Weise die Störungen innerhalb des elektrischen Bordnetzes durch den Traktionsnetzverteiler entstört werden, wodurch ein zuverlässiger Betrieb des elektrischen Bordnetzes ermöglicht ist.It is also advantageous if the interference suppression device has at least one capacitor, in particular an intermediate circuit capacitor, for interference suppression. In particular, the capacitor can be designed as an intermediate circuit capacitance. In particular, the capacitor can then be used to reliably filter out the corresponding disturbances which arise when converting the direct current to an alternating current, so that, in particular, feedback of the disturbances to the battery or to further electrical consumers within the electrical on-board electrical system can be prevented. As a result, the interference within the electrical on-board electrical system can be suppressed in a simple manner by the traction network distributor, which enables reliable operation of the electrical on-board electrical system.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltungsform ist vorgesehen, dass die Entstöreinrichtung zumindest eine Induktivität zur elektro-magnetischen Filterung aufweist. Insbesondere kann dadurch eine elektro-magnetische Verträglichkeit (EMV) des elektrischen Bordnetzes realisiert werden. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass dann die Entstöreinrichtung mindestens eine Kapazität aufweist oder einen Filteraufbau aus verschiedenen Kapazitäten und der Nutzung von parasitären Induktivitäten oder induktiver Bauelemente aufweist, sodass gezielt Frequenzanteile herausgefiltert werden können, die zur elektro-magnetischen Verträglichkeit beitragen. Dadurch ist ein hochfunktioneller und zuverlässiger Betrieb des elektrischen Bordnetzes mittels des Traktionsnetzverteilers ermöglicht, bei gleichzeitiger Bauraumeinsparung.In a further advantageous embodiment, it is provided that the interference suppression device has at least one inductor for electromagnetic filtering. In particular, an electromagnetic compatibility (EMC) of the electrical system can be realized. In particular, it can be provided that the interference suppression device then has at least one capacitance or has a filter structure comprising different capacitances and the use of parasitic inductances or inductive components, so that frequency components can be filtered out in a targeted manner, which contribute to the electromagnetic compatibility. This enables highly functional and reliable operation of the on-board electrical system by means of the traction network distributor, while at the same time saving installation space.

Ferner hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die Entstöreinrichtung zum elektrischen Verbinden mit dem ersten und/oder zweiten elektrischen Verbraucher einen ersten ohmschen Widerstand und eine damit in Reihe elektrisch verbundene erste Induktivität in einem ersten Strang der Entstöreinrichtung aufweist und parallel elektrisch verbunden zum ersten Strang einen zweiten Strang aufweist, in welchem ein zweiter ohmscher Widerstand, eine zweite Induktivität und ein Kondensator in Reihe elektrisch verbunden sind. Dadurch kann durch die entsprechende Platzierung von hochimpendanten, seriell zugeschaltenen Schaltkreisen die Wirksamkeit der Schaltkreise erhöht werden, welche für eine Ableitung des Störstromes sorgen. Beispielsweise kann der erste ohmsche Widerstand 0,5 mΩ aufweisen. Beispielsweise kann die erste Induktivität 10 µH aufweisen. Beispielsweise kann der zweite ohmsche Widerstand 1 mΩ aufweisen. Beispielsweise kann die zweite Induktivität 5 nH aufweisen. Beispielsweise kann der Kondensator 6µF aufweisen. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die hochimpendante Entstöreinrichtung derart konzipiert ist, dass eine vorbestimmte Frequenz von Störungen von dem elektrischen Energiespeicher ferngehalten wird. Insbesondere können mittels der Formel: f F i l t e r = 1 2 π L C

Figure DE102018212841A1_0001
die Werte der einzelnen Bauelemente bestimmt werden. Dadurch ist es insbesondere ermöglicht, dass durch die gezielte Anpassung der Filterwirkung eine Reduzierung der Energiespeicherbelastung realisiert werden kann.Furthermore, it has proven to be advantageous if the interference suppressor for the electrical connection to the first and / or second electrical consumer has a first ohmic resistance and a first inductance electrically connected in series in a first strand of the interference suppressor and electrically connected in parallel to the first strand has a second strand in which a second ohmic resistance, a second inductor and a capacitor are electrically connected in series. As a result, the effectiveness of the circuits, which ensure that the interference current is dissipated, can be increased by the appropriate placement of high-impedance, series-connected circuits. For example, the first ohmic resistance can have 0.5 mΩ. For example, the first inductance can have 10 μH. For example, the second ohmic resistance can have 1 mΩ. For example, the second inductance can have 5 nH. For example, the capacitor can have 6µF. In particular, it can be provided that the high-impedance interference suppression device is designed in such a way that a predetermined frequency is kept away from interference from the electrical energy store. In particular, using the formula: f F i l t e r = 1 2 π L C
Figure DE102018212841A1_0001
the values of the individual components are determined. This makes it possible, in particular, for a reduction in the energy storage load to be achieved by the targeted adaptation of the filter effect.

Ebenfalls vorteilhaft ist, wenn der Traktionsnetzverteiler eine dritte Entstöreinrichtung aufweist, welche mit zumindest der Entstöreinrichtung elektrisch verbunden ist. Insbesondere kann dadurch in jedem Pfad des Traktionsnetzverteilers zu einem elektrischen Verbraucher eine Vielzahl von hochimpendanten Entstöreinrichtungen elektrisch verbunden werden. Dadurch kann eine Vielzahl ein von unterschiedlichen Frequenzen der elektrischen Verbraucher von dem elektrischen Energiespeicher durch den Traktionsnetzverteiler ferngehalten werden, wodurch ein verbesserter Betrieb des elektrischen Bordnetzes ermöglicht ist.It is also advantageous if the traction network distributor has a third interference suppression device which is electrically connected to at least the interference suppression device. In particular, a large number of high-impedance interference suppression devices can thereby be electrically connected in each path of the traction network distributor to an electrical consumer. As a result, a large number of different frequencies of the electrical consumers can be kept away from the electrical energy store by the traction network distributor, which enables improved operation of the electrical system.

Ferner hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn der Traktionsnetzverteiler zumindest einen ersten Steckkontakt zum Anschließen des zumindest ersten elektrischen Verbrauchers aufweist und zumindest einen zweiten Steckkontakt zum Anschließen des zumindest zweiten elektrischen Verbrauchers aufweist, wobei der erste Steckkontakt und der zweite Steckkontakt mit der Entstöreinrichtung elektrisch verbunden sind. Dadurch ist es auf einfache Art und Weise möglich, dass der erste elektrische Verbraucher und der zweite elektrische Verbraucher mit dem Traktionsnetzverteiler elektrisch gekoppelt werden können. Insbesondere kann dann der jeweilige Steckkontakt mit der einen Entstöreinrichtung elektrisch verbunden sein. Insbesondere kann vorgesehen sein, sollte beispielsweise eine zweite Entstöreinrichtung vorgesehen sein, dass dann wiederum die weiteren Steckkontakte mit der zweiten Entstöreinrichtung verschaltet sind. Insbesondere ist dadurch auf einfache Art und Weise realisiert, dass durch einfaches Einstecken des ersten elektrischen Verbrauchers und des zweiten elektrischen Verbrauchers in dem Traktionsnetzverteiler bereits die elektrische Kopplung mit der Entstöreinrichtung durchgeführt wird. Dadurch kann auf einfache Art und Weise der verbesserte Betrieb des elektrischen Bordnetzes realisiert werden.Furthermore, it has proven to be advantageous if the traction network distributor has at least one first plug contact for connecting the at least first electrical consumer and has at least one second plug contact for connecting the at least second electrical consumer, the first plug contact and the second plug contact being electrically connected to the interference suppression device are. This makes it possible in a simple manner that the first electrical consumer and the second electrical consumer can be electrically coupled to the traction network distributor. In particular, the respective plug contact can then be electrically connected to the one interference suppression device. In particular, it can be provided that, for example, a second interference suppression device should be provided that the further plug contacts are then connected to the second interference suppression device. In particular, it is realized in a simple manner that the electrical coupling to the interference suppression device is already carried out by simply plugging the first electrical consumer and the second electrical consumer into the traction network distributor. This allows the improved operation of the electrical system to be implemented in a simple manner.

Ebenfalls vorteilhaft ist, wenn der Traktionsnetzverteiler ein Gehäuse aufweist und die Entstöreinrichtung im Gehäuse angeordnet ist. Dadurch ist es ermöglicht, dass beispielsweise der Traktionsnetzverteiler direkt auf den elektrischen Energiespeicher, welcher insbesondere als Hochvolt-Batterie ausgebildet sein kann, aufgesetzt wird, wobei die Entstöreinrichtung dann bereits mit der elektrischen Energiespeichereinrichtung verschaltet sein kann. Dadurch kann aufwandsreduziert und bauraumsparend die Entstöreinrichtung bereits entsprechend mit der elektrischen Energiespeichereinrichtung verschaltet sein, sodass auf einfache Art und Weise eine Entstörung innerhalb des elektrischen Bordnetzes durchgeführt werden kann.It is also advantageous if the traction network distributor has a housing and the interference suppression device is arranged in the housing. This makes it possible, for example, for the traction network distributor to be placed directly on the electrical energy storage device, which can be designed in particular as a high-voltage battery, the interference suppression device then already being connected to the electrical energy storage device. As a result, the interference suppression device can already be connected to the electrical energy storage device in a reduced-effort and space-saving manner, so that interference suppression can be carried out in a simple manner within the electrical on-board electrical system.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltungsform ist der Traktionsnetzverteiler zum Verteilen von elektrischer Energie aus einem Hochvolt-Energiespeicher ausgebildet ist. Insbesondere kann dann beispielsweise das Kraftfahrzeug als rein elektrisch betriebenes Kraftfahrzeug bereitgestellt werden. Die elektrische Energiespeichereinrichtung ist dann insbesondere als Hochvolt-Batterie ausgebildet. Beispielsweise kann dann die elektrische Energiespeichereinrichtung eine Spannung von 400 Volt bereitstellen. Dadurch ist es ermöglicht, dass das elektrische Bordnetz beispielsweise einen elektrischen Traktionsmotor betreibt, wobei durch die Kopplung der elektrischen Verbraucher an den einen Traktionsnetzverteiler mit der einen Entstöreinrichtung ein einfach und dennoch zuverlässiges elektrisches Bordnetz zur Entstörung der Störungen mit reduziertem Bauraum bereitgestellt wird.According to a further advantageous embodiment, the traction network distributor is designed to distribute electrical energy from a high-voltage energy store. In particular, for example, the motor vehicle can then be provided as a purely electrically operated motor vehicle. The electrical energy storage device is then designed in particular as a high-voltage battery. For example, the electrical energy storage device can then provide a voltage of 400 volts. This makes it possible for the electrical on-board electrical system to operate, for example, an electric traction motor, the coupling of the electrical consumers to the one traction network distributor with the one interference suppression device providing a simple and yet reliable electrical on-board electrical system for suppressing interference with reduced installation space.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit einem Traktionsnetzverteiler nach dem vorhergehenden Aspekt. Das Kraftfahrzeug ist insbesondere als Personenkraftwagen ausgebildet.Another aspect of the invention relates to a motor vehicle with a traction network distributor according to the preceding aspect. The motor vehicle is designed in particular as a passenger car.

Zu der Erfindung gehören auch Weiterbildungen des Kraftfahrzeugs, die Merkmale aufweisen, wie sie bereits im Zusammenhang mit den Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Traktionsnetzverteilers beschrieben worden sind. Aus diesem Grund sind die entsprechenden Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs hier nicht noch einmal beschrieben.The invention also includes further developments of the motor vehicle which have features such as have already been described in connection with the further developments of the traction network distributor according to the invention. For this reason, the corresponding developments of the motor vehicle according to the invention are not described again here.

Im Folgenden sind Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben. Hierzu zeigen:

  • 1 eine schematische Ansicht eines elektrischen Bordnetzes mit einer Ausführungsform eines Traktionsnetzverteilers; und
  • 2 ein schematisches Blockschaltschild eines elektrischen Bordnetzes mit einer Ausführungsform des Traktionsnetzverteilers.
Exemplary embodiments of the invention are described below. Show:
  • 1 a schematic view of an electrical system with an embodiment of a traction network distributor; and
  • 2 a schematic block diagram of an electrical system with an embodiment of the traction network distributor.

Bei den im Folgenden erläuterten Ausführungsbeispielen handelt es sich um bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung. Bei den Ausführungsbeispielen stellen die beschriebenen Komponenten der Ausführungsformen jeweils einzelne, unabhängig voneinander zu betrachtende Merkmale der Erfindung dar, welche die Erfindung jeweils auch unabhängig voneinander weiterbilden und damit auch einzeln oder in einer anderen als der gezeigten Kombination als Bestandteil der Erfindung anzusehen sind. Des Weiteren sind die beschriebenen Ausführungsformen auch durch weitere der bereits beschriebenen Merkmale der Erfindung ergänzbar.The exemplary embodiments explained below are preferred embodiments of the invention. In the exemplary embodiments, the described components of the embodiments each represent individual features of the invention that are to be considered independently of one another, which also further develop the invention independently of one another and are therefore also to be regarded individually or in a combination other than the one shown as part of the invention. Furthermore, the described embodiments can also be supplemented by further features of the invention that have already been described.

In den Figuren sind funktionsgleiche Elemente jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen.In the figures, elements with the same function are each provided with the same reference symbols.

Die 1 zeigt in einer schematischen Ansicht ein elektrischen Bordnetz 1 mit einer Ausführungsform eines Traktionsnetzverteilers 3 für ein nicht gezeigtes Kraftfahrzeug K. Das Kraftfahrzeug K ist zumindest teilweise elektrisch betreibbar. Mit anderen Worten weist das Kraftfahrzeug K zumindest einen Traktionsmotor auf, mittels welchem durch elektrische Energie das Kraftfahrzeug K elektrisch betrieben werden kann. Das elektrische Bordnetz 1 weist eine elektrische Energiespeichereinrichtung 2 sowie den Traktionsnetzverteiler 3 auf. Der Traktionsnetzverteiler 3 ist zum Verteilen von elektrischer Energie 4 der elektrischen Energiespeichereinrichtung 2 ausgebildet. Insbesondere ist der Traktionsnetzverteiler 3 zum Verteilen der elektrischen Energie 4 an einen ersten elektrischen Verbraucher 5 ausgebildet. Der elektrische Verbraucher 5 weist einen ersten Stromrichter 6 auf, mittels welchem die elektrische Energie 4 für den ersten Verbraucher 5 umgewandelt wird. Insbesondere wird dazu von dem elektrischen Energiespeicher 2 eine Gleichspannung bereitgestellt, welche dann mittels des ersten Stromrichters 6 entsprechend in eine Wechselspannung für den ersten elektrischen Verbraucher 5 umgewandelt wird. Ferner weist der Traktionsnetzverteiler 3 eine Entstöreinrichtung 7 auf, welche zum Entstören von bei der Wandlung erzeugten elektrischen Störungen ausgebildet ist. Insbesondere bei der Wandlung durch den Stromrichter 6 entstehen elektrische Störungen, welche beispielsweise das elektrische Bordnetz 1, insbesondere den elektrischen Energiespeicher 2, beschädigen könnten. Mittels der Entstöreinrichtung 7 ist es ermöglicht, dass diese Störungen entstört werden.The 1 shows a schematic view of an electrical system 1 with an embodiment of a traction network distributor 3 for a motor vehicle, not shown K , The car K is at least partially electrically operated. In other words, the motor vehicle K at least one traction motor, by means of which the motor vehicle K can be operated electrically by means of electrical energy. The electrical system 1 has an electrical energy storage device 2 as well as the traction network distributor 3 on. The traction network distributor 3 is for distributing electrical energy 4 the electrical energy storage device 2 educated. In particular, the traction network distributor 3 to distribute the electrical energy 4 to a first electrical consumer 5 educated. The electrical consumer 5 has a first converter 6 on which the electrical energy 4 for the first consumer 5 is converted. In particular, the electrical energy store 2 a DC voltage is provided, which is then by means of the first converter 6 accordingly in an AC voltage for the first electrical consumer 5 is converted. Furthermore, the traction network distributor 3 an interference suppression device 7 on which is designed to suppress electrical interference generated during the conversion. Especially in the case of conversion by the converter 6 electrical disturbances arise, for example the electrical system 1 , especially the electrical energy storage 2 , could damage. By means of the interference suppression device 7 it is possible for this interference to be suppressed.

Es ist vorgesehen, dass der Traktionsnetzverteiler 3 zum Verteilen von der elektrischen Energie 4 an zumindest einen zweiten elektrischen Verbraucher 8 und zum elektrischen Verbinden mit einem zweiten Stromrichter 9 zum Wandeln der elektrischen Energie 4 für den zweiten elektrischen Verbraucher 8 ausgebildet ist. Die Entstöreinrichtung ist zum Entstören von bei dem Wandeln erzeugten elektrischen Störungen des ersten Stromrichters 6 und/oder des zweiten Stromrichters 8 ausgebildet, wobei die Entstöreinrichtung 7 zum elektrischen Verbinden mit dem ersten Stromrichter 6 sowie dem zweiten Stromrichter 8 ausgebildet ist.It is envisaged that the traction network distributor 3 to distribute the electrical energy 4 to at least one second electrical consumer 8th and for electrical connection to a second converter 9 for converting electrical energy 4 for the second electrical consumer 8th is trained. The interference suppression device is for interference suppression of electrical disturbances of the first converter generated during the conversion 6 and / or the second converter 8th formed, the interference suppression device 7 for electrical connection to the first converter 6 and the second converter 8th is trained.

Ferner zeigt die 1, dass das elektrische Bordnetz 1 einen dritten elektrischen Verbraucher 10 aufweisen kann, wobei der Traktionsnetzverteiler 3 eine zweite Entstöreinrichtung 11 zum Entstören von Störungen eines dritten Stromrichters 12 des dritten elektrischen Verbrauchers aufweist.Furthermore, the 1 that the electrical system 1 a third electrical consumer 10 can have, the traction network distributor 3 a second interference suppression device 11 to suppress interference from a third converter 12 of the third electrical consumer.

Dadurch ist es ermöglicht, dass sich die zwei elektrischen Verbraucher 5, 8 eine Störeinrichtung 7 „teilen“. Damit ist die Gesamtkapazität im elektrischen Bordnetz 1 kleiner, da insbesondere die eine Entstöreinrichtung 7 als zentrale Filtereinrichtung ausgebildet sein kann, die zur AC-Spannungsbegrenzung auf dem elektrischen Bordnetz 1 beiträgt. Durch die Minimierung der Gesamtkapazität kann es zu einer Verringerung des Platzbedarfs in den elektrischen Verbrauchern 5, 8 kommen. Des Weiteren kann es zu einer Kostenersparnis kommen, da eine geringere Gesamtkapazität benötigt wird. Ferner kann es zu einer Reduzierung der Batteriebelastung durch gezieltere Anpassung der Filterwirkung kommen. Des Weiteren wird die Verträglichkeit des gesamten elektrischen Bordnetzes 1 verbessert, da die Auslegung des Filters im Traktionsnetzverteiler 3 so erfolgt, dass keine Parallelresonanzen die Funktion einschränken können. Dadurch werden keine zusätzlich unnötigen Entstöreinrichtungen im elektrischen Bordnetz 1 implementiert. Insbesondere ist es dadurch ermöglicht, dass bauraumsparend und dennoch zuverlässig die Entstörung der im elektrischen Bordnetz 1 auftretenden Störungen durch den erfindungsgemäßen Traktionsnetzverteiler 3 durchgeführt werden kann.This enables the two electrical consumers 5 . 8th a jamming device 7 "divide". This is the total capacity in the electrical system 1 smaller, because in particular the one interference suppression device 7 can be designed as a central filter device for AC voltage limitation on the electrical system 1 contributes. By minimizing the total capacity, there can be a reduction in the space required in the electrical consumers 5 . 8th come. Furthermore, there can be a cost saving, since a lower total capacity is required. Furthermore, the battery load can be reduced by more specifically adapting the filter effect. Furthermore, the compatibility of the entire electrical wiring system 1 improved because the filter is designed in the traction network distributor 3 is done in such a way that no parallel resonances can restrict the function. As a result, there are no additional unnecessary interference suppression devices in the electrical system 1 implemented. In particular, this makes it possible to save interference in the electrical vehicle electrical system, while still saving space 1 Interferences occurring by the traction network distributor according to the invention 3 can be carried out.

Ferner kann vorgesehen sein, dass der Traktionsnetzverteiler 3 zum Verteilen von elektrischer Energie 4 an zumindest einen dritten elektrischen Verbraucher 10 und zum elektrischen Verbinden mit dem dritten Stromrichter 12 zum Wandeln der elektrischen Energie 4 für den dritten elektrischen Verbraucher 10 ausgebildet, wobei der Traktionsnetzverteiler 3 eine zweite Entstöreinrichtung 11 zum Entstören von Störungen des dritten Stromrichters 12 aufweist. Insbesondere kann dies dann der Fall sein, sollten beispielsweise unterschiedliche Entstöreinrichtungen 7, 11 aufgrund von unterschiedlichen Auslegungen der jeweiligen elektrischen Verbraucher 5, 8, 10, 13 notwendig sein, dass dann der dritte elektrische Verbraucher 10 mit der zweiten Entstöreinrichtung 11 verbunden ist. Dadurch ist es ermöglicht, dass eine Vielzahl von unterschiedlichen elektrischen Verbrauchern 5, 8, 10, 13 an dem Traktionsnetzverteiler 3 angeschlossen werden kann, wodurch ein verbesserter und zuverlässigerer Betrieb des elektrischen Bordnetzes 1 mit einer Vielzahl von unterschiedlichen, wobei Vielzahl insbesondere mehr als eins bedeutet, elektrischen Verbrauchern 5, 8, 10, 13 ausgeführt werden kann. Dadurch ist der Traktionsnetzverteiler 3 hochfunktionell einsetzbar und kann dennoch zuverlässig und bauraumsparend die Störungen der elektrischen Verbraucher 5, 8, 10, 13, insbesondere der jeweiligen Stromrichter 6, 9, 12, 14, entstören.It can also be provided that the traction network distributor 3 for distributing electrical energy 4 to at least a third electrical consumer 10 and for electrical connection to the third converter 12 for converting electrical energy 4 for the third electrical consumer 10 trained, the traction network distributor 3 a second interference suppression device 11 to suppress interference from the third converter 12 having. In particular, this can then be the case if, for example, different interference suppression devices are used 7 . 11 due to different designs of the respective electrical consumers 5 . 8th . 10 . 13 then be necessary that the third electrical consumer 10 with the second interference suppression device 11 connected is. This enables a large number of different electrical consumers 5 . 8th . 10 . 13 on the traction network distributor 3 can be connected, resulting in an improved and more reliable operation of the electrical system 1 with a variety of different, wherein variety means more than one, electrical consumers 5 . 8th . 10 . 13 can be executed. This makes the traction network distributor 3 highly functional and yet reliable and space-saving, can disrupt electrical consumers 5 . 8th . 10 . 13 , especially the respective converter 6 . 9 . 12 . 14 , filter out.

Ferner kann insbesondere vorgesehen sein, dass die Entstöreinrichtung 7 zumindest einen Kondensator 15, insbesondere einen Zwischenkreiskondensator, welcher insbesondere als Zwischenkreiskapazität ausgebildet sein kann, zum Entstören der Störungen aufweist. Ferner kann die Entstöreinrichtung 7 zumindest eine Induktivität 16 zur elektrischen Filterung aufweisen. Insbesondere kann die Filtereinrichtung zur Verbesserung der elektromagnetischen Verträglichkeit (EMV) ausgebildet sein.Furthermore, it can be provided in particular that the interference suppression device 7 at least one capacitor 15 , in particular an intermediate circuit capacitor, which can in particular be designed as an intermediate circuit capacitance, for interference suppression. Furthermore, the interference suppression device 7 at least one inductor 16 for electrical filtering. In particular, the filter device can be designed to improve the electromagnetic compatibility (EMC).

Ferner kann insbesondere vorgesehen sein, dass der Traktionsnetzverteiler 3 an dem elektrischen Energiespeicher 2 angeordnet ist. Mit anderen Worten kann beispielsweise der Traktionsnetzverteiler 3 auf dem elektrischen Energiespeicher 2 aufgesteckt sein. Dadurch ist es insbesondere ermöglicht, dass bauraumsparend der Traktionsnetzverteiler 3 an dem elektrischen Energiespeicher 2 angeordnet ist, wodurch insbesondere kurze Wege einer elektrischen Verbindung zwischen dem elektrischen Energiespeicher 2 und dem Traktionsnetzverteiler 3 realisiert werden können. Dadurch kann bauraum- sowie gewichtsreduziert das elektrische Bordnetz 1 bereitgestellt werden.Furthermore, it can in particular be provided that the traction network distributor 3 on the electrical energy storage 2 is arranged. In other words, the traction network distributor, for example 3 on the electrical energy storage 2 be plugged on. This makes it possible, in particular, for the traction network distributor to save space 3 on the electrical energy storage 2 is arranged, whereby in particular short paths of an electrical connection between the electrical energy store 2 and the traction network distributor 3 can be realized. The electrical wiring system can thus be reduced in terms of installation space and weight 1 to be provided.

Ferner kann vorgesehen sein, dass der Traktionsnetzverteiler 3 zumindest einen ersten Steckkontakt 17 zum Anschließen des zumindest ersten elektrischen Verbrauchers 5 aufweist und zumindest einen zweiten Steckkontakt 18 zum Anschließen des zumindest zweiten elektrischen Verbrauchers 8 aufweist, wobei der erste Steckkontakt 17 und der zweite Steckkontakt 18 mit der Entstöreinrichtung 7 verschaltet sind. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel weist der Traktionsnetzverteiler 3 einen dritten Steckkontakt 19 und einen vierten Steckkontakt 20 auf, wobei der dritte Steckkontakt 19 mit dem dritten elektrischen Verbraucher 10 verschaltet ist und der vierte Steckkontakt 20 mit dem vierten elektrischen Verbraucher 13 verschaltet ist. Insbesondere sind im vorliegenden Ausführungsbeispiel dann der dritte Steckkontakt 19 und der vierte Steckkontakt 20 mit der zweiten Entstöreinrichtung 11 verschaltet. Insbesondere ist es dadurch ermöglicht, dass auf einfache Art und Weise durch lediglich einfaches Zusammenstecken die elektrischen Verbraucher 5, 8, 10, 13 an den Traktionsnetzverteiler 3 angeschlossen werden können. Insbesondere ist dann bereits aufgrund der inneren Verschaltungen innerhalb des Traktionsnetzverteilers 3 bereits durch das Anstecken der elektrischen Verbraucher 5, 8, 10, 13 an den jeweiligen Steckkontakt 17, 18, 19, 20 die Verschaltung mit der jeweiligen Entstöreinrichtung 7, 11 durchgeführt.It can also be provided that the traction network distributor 3 at least a first plug contact 17 for connecting the at least first electrical consumer 5 has and at least a second plug contact 18 for connecting the at least second electrical consumer 8th has, the first plug contact 17 and the second plug contact 18 with the interference suppression device 7 are connected. In the present exemplary embodiment, the traction network distributor has 3 a third plug contact 19 and a fourth plug contact 20 on, the third plug contact 19 with the third electrical consumer 10 is connected and the fourth plug contact 20 with the fourth electrical consumer 13 is connected. In particular, the third plug contact is then in the present exemplary embodiment 19 and the fourth plug contact 20 with the second interference suppression device 11 connected. In particular, it makes it possible for the electrical consumers to be connected in a simple manner by simply plugging them together 5 . 8th . 10 . 13 to the traction network distributor 3 can be connected. In particular, this is due to the internal connections within the traction network distributor 3 just by plugging in the electrical consumers 5 . 8th . 10 . 13 to the respective plug contact 17 . 18 . 19 . 20 the interconnection with the respective interference suppression device 7 . 11 carried out.

Die vorliegende 1 zeigt weiter, dass insbesondere vorgesehen sein kann, dass der Traktionsnetzverteiler 3 ein Gehäuse 21 aufweisen kann und die Entstöreinrichtung 7 im Gehäuse 21 angeordnet ist. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist auch die zweite Entstöreinrichtung 11 innerhalb des Gehäuses 21 angeordnet.The present 1 further shows that it can be provided in particular that the traction network distributor 3 a housing 21 can have and the interference suppression 7 in the housing 21 is arranged. In the present exemplary embodiment there is also the second interference suppression device 11 inside the case 21 arranged.

Ferner kann insbesondere vorgesehen sein, dass das elektrische Bordnetz 1 als ein Hochvolt-Bordnetz ausgebildet ist und dabei insbesondere der elektrische Energiespeicher 2 als Hochvolt-Batterie ausgebildet ist und beispielsweise eine Spannung von 400 Volt bereitstellen kann. Insbesondere kann dann mittels der bereitgestellten Spannung beispielsweise ein Traktionsmotor als elektrischer Verbraucher 5, 8, 10, 13 betrieben werden.Furthermore, it can in particular be provided that the electrical system 1 is designed as a high-voltage electrical system, and in particular the electrical energy store 2 is designed as a high-voltage battery and can provide a voltage of 400 volts, for example. In particular, a traction motor can be used as an electrical consumer, for example, by means of the voltage provided 5 . 8th . 10 . 13 operate.

2 zeigt ein schematisches Blockschaltbild des elektrischen Bordnetzes 1 mit einer Ausführungsform des Traktionsnetzverteilers 3. Insbesondere ist gezeigt, dass die Entstöreinrichtung 7 zum elektrischen Verbinden mit dem ersten und/oder zweiten elektrischen Verbraucher 5, 8 einen ersten ohmschen Widerstand R1 und eine damit in Reihe elektrisch verbundene erste Induktivität L1 in einem ersten Strang S1 der Entstöreinrichtung 7 aufweist und parallel elektrisch verbunden zum ersten Strang S1 einen zweiten Strang S2 aufweist, in welchem ein zweiter ohmscher Widerstand R2, eine zweite Induktivität L2 und ein Kondensator C in Reihe elektrisch verbunden sind. Dadurch kann durch die entsprechende Platzierung von hochimpendanten, seriell zugeschaltenen Schaltkreisen die Wirksamkeit der Schaltkreise erhöht werden, welche für eine Ableitung des Störstromes, welcher die Störungen darstellt, sorgen. Beispielsweise kann der erste ohmsche Widerstand R1 0,5 mΩ aufweisen. Beispielsweise kann die erste Induktivität L1 10 µH aufweisen. Beispielsweise kann der zweite ohmsche Widerstand R2 1 mΩ aufweisen. Beispielsweise kann die zweite Induktivität L2 5 nH aufweisen. Beispielsweise kann der Kondensator C 6 µF aufweisen. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die hochimpendante Entstöreinrichtung 7 derart konzipiert ist, dass eine vorbestimmte Frequenz von Störungen von dem elektrischen Energiespeicher 2 ferngehalten wird. Insbesondere können mittels der Formel: f F i l t e r = 1 2 π L C

Figure DE102018212841A1_0002
die Werte der einzelnen Bauelemente R1, R2, L1, L2, C bestimmt werden. Dadurch ist es insbesondere ermöglicht, dass durch die gezielte Anpassung der Filterwirkung eine Reduzierung der Energiespeicherbelastung realisiert werden kann. 2 shows a schematic block diagram of the electrical system 1 with an embodiment of the traction network distributor 3 , In particular, it is shown that the interference suppression device 7 for electrical connection to the first and / or second electrical consumer 5 . 8th a first ohmic resistance R1 and a first inductor electrically connected in series therewith L1 in a first strand S1 the interference suppression device 7 has and in parallel electrically connected to the first strand S1 a second strand S2 in which a second ohmic resistance R2 , a second inductor L2 and a capacitor C are electrically connected in series. As a result, the effectiveness of the circuits, which ensure that the interference current, which represents the interference, is increased by the appropriate placement of high-impedance, series-connected circuits. For example, the first ohmic resistance R1 0.5 mΩ. For example, the first inductor L1 Have 10 µH. For example, the second ohmic resistance R2 Have 1 mΩ. For example, the second inductor L2 5 have nH. For example, the capacitor C 6 µF. In particular, it can be provided that the high-impedance interference suppression 7 is designed such that a predetermined frequency of interference from the electrical energy storage 2 is kept away. In particular, using the formula: f F i l t e r = 1 2 π L C
Figure DE102018212841A1_0002
the values of the individual components R1 . R2 . L1 . L2 , C can be determined. This makes it possible, in particular, to reduce the energy storage load by specifically adapting the filter effect.

Ebenfalls vorteilhaft ist, wenn der Traktionsnetzverteiler 3 eine dritte Entstöreinrichtung aufweist, welche mit zumindest der Entstöreinrichtung 7 elektrisch verbunden ist. Insbesondere kann dadurch in jedem Pfad des Traktionsnetzverteilers 3 zu einem elektrischen Verbraucher 5, 8, 10, 13 eine Vielzahl von hochimpendanten Entstöreinrichtungen 7, 11 elektrisch verbunden werden. Dadurch kann eine Vielzahl von unterschiedlichen Störfrequenzen der elektrischen Verbraucher 5, 8, 10, 13 von dem elektrischen Energiespeicher 2 durch den Traktionsnetzverteiler 3 ferngehalten werden.It is also advantageous if the traction network distributor 3 has a third interference suppression device, which with at least the interference suppression device 7 is electrically connected. In particular, this can result in each path of the traction network distributor 3 to an electrical consumer 5 . 8th . 10 . 13 a variety of high-impedance interference suppression devices 7 . 11 be electrically connected. This can cause a multitude of different interference frequencies for electrical consumers 5 . 8th . 10 . 13 from the electrical energy storage 2 through the traction network distributor 3 be kept away.

Ferner sind in der 2 die unterschiedlichen Elemente des elektrischen Bordnetzes 1 mit elektrischen Bauelementen als Ersatzschaltbilder dargestellt. Beispielsweise ist der elektrische Energiespeicher 2 als Ersatzschaltbild dargestellt. Ferner ist eine Hochvoltleitung 22 als Ersatzschaltbild dargestellt. Ferner ist ein konventioneller Zwischenkreiskondensator 23 als Ersatzschaltbild dargestellt. Des Weiteren ist ein Störstrom 24 als Stromquelle dargestellt.Furthermore, in the 2 the different elements of the electrical system 1 shown with electrical components as equivalent circuit diagrams. For example, the electrical energy storage 2 shown as an equivalent circuit diagram. There is also a high-voltage line 22 shown as an equivalent circuit diagram. There is also a conventional DC link capacitor 23 shown as an equivalent circuit diagram. There is also an interference current 24 shown as a power source.

Insgesamt zeigen die Figuren einen Traktionsnetzverteiler 3 als elementare Filtereinheit in einem Hochvolt-Bordnetz.Overall, the figures show a traction network distributor 3 as an elementary filter unit in a high-voltage electrical system.

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

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  • DE 102016215504 A1 [0007]DE 102016215504 A1 [0007]

Claims (12)

Traktionsnetzverteiler (3) für ein elektrisches Bordnetz (1) für ein zumindest teilweise elektrisch betreibbares Kraftfahrzeug (K), wobei der Traktionsnetzverteiler (3) zum Verteilen von elektrischer Energie (4) einer Energiespeichereinrichtung (2) an zumindest einen ersten elektrischen Verbraucher (5) des elektrischen Bordnetzes (1) und zum elektrischen Verbinden zwischen zumindest einem ersten Stromrichter (6) zum Wandeln der elektrischen Energie (4) für den ersten elektrischen Verbraucher (5) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Traktionsnetzverteiler (3) zum Verteilen von elektrischer Energie (4) an zumindest einen zweiten elektrischen Verbraucher (8) und zum elektrischen Verbinden mit einem zweiten Stromrichter (9) zum Wandeln der elektrischen Energie (4) für den zweiten elektrischen Verbraucher (8) ausgebildet ist und eine Entstöreinrichtung (7) zum Entstören von bei dem Wandeln erzeugten elektrischen Störungen des ersten Stromrichters (6) und/oder des zweiten Stromrichters (9) ausgebildet ist, wobei die Entstöreinrichtung (7) zum elektrischen Verbinden mit dem ersten Stromrichter (6) sowie dem zweiten Stromrichter (9) ausgebildet ist.Traction network distributor (3) for an on-board electrical system (1) for an at least partially electrically operated motor vehicle (K), the traction network distributor (3) for distributing electrical energy (4) from an energy storage device (2) to at least one first electrical consumer (5) of the electrical system (1) and for the electrical connection between at least one first converter (6) for converting the electrical energy (4) for the first electrical consumer (5), characterized in that the traction network distributor (3) for distributing electrical Energy (4) to at least one second electrical consumer (8) and for electrical connection to a second converter (9) for converting the electrical energy (4) for the second electrical consumer (8) and an interference suppression device (7) for interference suppression of electrical disturbances of the first converter (6) and / or the second generated during the conversion n converter (9) is formed, the interference suppression device (7) being designed for electrical connection to the first converter (6) and the second converter (9). Traktionsnetzverteiler (3) nach Anspruch 1, wobei der Traktionsnetzverteiler (3) zum Verteilen von elektrischer Energie (4) an zumindest einen dritten elektrischen Verbraucher (10) und zum elektrischen Verbinden mit einem dritten Stromrichter (12) zum Wandeln der elektrischen Energie (4) für den dritten elektrischen Verbraucher (10) ausgebildet ist, wobei der Traktionsnetzverteiler (3) eine zweite Entstöreinrichtung (11) zum Entstören von Störungen des dritten Stromrichters (12) aufweist.Traction network distributor (3) after Claim 1 , wherein the traction network distributor (3) for distributing electrical energy (4) to at least one third electrical consumer (10) and for electrically connecting to a third power converter (12) for converting the electrical energy (4) for the third electrical consumer (10 ) is formed, the traction network distributor (3) having a second interference suppression device (11) for interference suppression of the third converter (12). Traktionsnetzverteiler (3) nach Anspruch 2, wobei der Traktionsnetzverteiler (3) zum Verteilen von elektrischer Energie (4) an zumindest einen vierten elektrischen Verbraucher (13) und zum elektrischen Verbinden mit einem vierten Stromrichter (14) zum Wandeln der elektrischen Energie (4) für den vierten elektrischen Verbraucher (13) ausgebildet ist, wobei der vierte Stromrichter (14) mit der zweiten Entstöreinrichtung (11) zum Entstören von Störungen des vierten Stromrichters (14) elektrisch verbunden ist.Traction network distributor (3) after Claim 2 , wherein the traction network distributor (3) for distributing electrical energy (4) to at least a fourth electrical consumer (13) and for electrically connecting to a fourth converter (14) for converting the electrical energy (4) for the fourth electrical consumer (13 ) is formed, wherein the fourth converter (14) is electrically connected to the second interference suppression device (11) for interference suppression of the fourth converter (14). Traktionsnetzverteiler (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Entstöreinrichtung (7) zumindest einen Kondensator (16), insbesondere einen Zwischenkreiskondensator, zum Entstören der Störungen aufweist.Traction network distributor (3) according to one of the preceding claims, wherein the interference suppression device (7) has at least one capacitor (16), in particular an intermediate circuit capacitor, for interference suppression. Traktionsnetzverteiler (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Entstöreinrichtung zumindest eine Induktivität (17) zur elektromagnetischen Filterung aufweist.Traction network distributor (3) according to one of the preceding claims, wherein the interference suppression device has at least one inductor (17) for electromagnetic filtering. Traktionsnetzverteiler (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Entstöreinrichtung (7) zum elektrischen Verbinden mit dem ersten und/oder zweiten elektrischen Verbraucher (5, 8) einen ersten ohmschen Widerstand (R1) und eine damit in Reihe elektrisch verbundene erste Induktivität (L1) in einem ersten Strang (S1) der Entstöreinrichtung (7) aufweist und parallel elektrisch verbunden zum ersten Strang (S1) einen zweiten Strang (S2) aufweist, in welchem ein zweiter ohmscher Widerstand (R2), eine zweite Induktivität (L2) und ein Kondensator (C) in Reihe elektrisch verbunden sind.Traction network distributor (3) according to one of the preceding claims, wherein the interference suppression device (7) for the electrical connection to the first and / or second electrical consumer (5, 8) has a first ohmic resistor (R1) and a first inductance (electrically connected to it) L1) in a first strand (S1) of the interference suppression device (7) and in parallel electrically connected to the first strand (S1) has a second strand (S2) in which a second ohmic resistor (R2), a second inductance (L2) and a capacitor (C) are electrically connected in series. Traktionsnetzverteiler (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Traktionsnetzverteiler (3) eine dritte Entstöreinrichtung aufweist, welche mit zumindest der Entstöreinrichtung (7) elektrisch verbunden ist.Traction network distributor (3) according to one of the preceding claims, wherein the traction network distributor (3) has a third interference suppression device which is electrically connected to at least the interference suppression device (7). Traktionsnetzverteiler (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Traktionsnetzverteiler (3) zum Anordnen an einen elektrischen Energiespeicher (2) ausgebildet ist.Traction network distributor (3) according to one of the preceding claims, wherein the traction network distributor (3) is designed to be arranged on an electrical energy store (2). Traktionsnetzverteiler (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Traktionsnetzverteiler (3) zumindest einen ersten Steckkontakt (17) zum Anschließen des zumindest ersten elektrischen Verbrauchers (5) aufweist und zumindest einen zweiten Steckkontakt (18) zum Anschließen des zumindest zweiten elektrischen Verbrauchers (8) aufweist, wobei der erste Steckkontakt (17) und der zweite Steckkontakt (18) mit der Entstöreinrichtung (7) elektrisch verbunden sind.Traction network distributor (3) according to one of the preceding claims, wherein the traction network distributor (3) has at least one first plug contact (17) for connecting the at least first electrical consumer (5) and at least one second plug contact (18) for connecting the at least second electrical consumer ( 8), the first plug contact (17) and the second plug contact (18) being electrically connected to the interference suppression device (7). Traktionsnetzverteiler (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Traktionsnetzverteiler (3) ein Gehäuse (21) aufweist und die Entstöreinrichtung (7) im Gehäuse (21) angeordnet ist.Traction network distributor (3) according to one of the preceding claims, wherein the traction network distributor (3) has a housing (21) and the interference suppression device (7) is arranged in the housing (21). Traktionsnetzverteiler (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Traktionsnetzverteiler (3) zum Verteilen von elektrischer Energie (4) aus einem Hochvolt-Energiespeicher ausgebildet ist.Traction network distributor (3) according to one of the preceding claims, wherein the traction network distributor (3) is designed for distributing electrical energy (4) from a high-voltage energy store. Kraftfahrzeug (K) mit einem Traktionsnetzverteiler (3) nach einem der Ansprüche 1 bis 11.Motor vehicle (K) with a traction network distributor (3) according to one of the Claims 1 to 11 ,
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