DE102019006266A1 - Storage device for an electrically operable motor vehicle with a switching device for controlling two sub-strands of an electrical energy store and method for operating such a storage device - Google Patents
Storage device for an electrically operable motor vehicle with a switching device for controlling two sub-strands of an electrical energy store and method for operating such a storage device Download PDFInfo
- Publication number
- DE102019006266A1 DE102019006266A1 DE102019006266.3A DE102019006266A DE102019006266A1 DE 102019006266 A1 DE102019006266 A1 DE 102019006266A1 DE 102019006266 A DE102019006266 A DE 102019006266A DE 102019006266 A1 DE102019006266 A1 DE 102019006266A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- charging
- strands
- voltage
- electrical energy
- sub
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
- H02M3/02—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac
- H02M3/04—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters
- H02M3/10—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
- H02M3/145—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
- H02M3/155—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
- B60L53/10—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles characterised by the energy transfer between the charging station and the vehicle
- B60L53/11—DC charging controlled by the charging station, e.g. mode 4
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
- B60L53/20—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles characterised by converters located in the vehicle
- B60L53/22—Constructional details or arrangements of charging converters specially adapted for charging electric vehicles
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
- H02M3/02—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac
- H02M3/04—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters
- H02M3/10—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
- H02M3/145—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
- H02M3/155—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
- H02M3/156—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators
- H02M3/158—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators including plural semiconductor devices as final control devices for a single load
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L2210/00—Converter types
- B60L2210/10—DC to DC converters
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/7072—Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/72—Electric energy management in electromobility
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
- Y02T90/14—Plug-in electric vehicles
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
Abstract
Die Erfindung betrifft eine Speichereinrichtung (1) für einen elektrisch betreibbaren Kraftwagen, mit wenigstens einem elektrischen Energiespeicher (2), welcher wenigstens zwei in Reihe geschaltete Teilstränge (3, 4) zum Speichern von elektrischer Energie aufweist, wenigstens einem Ladeanschluss (8) und einer Schalteinrichtung (5), wobei die Schalteinrichtung (5) mit der Reihenschaltung der Teilstränge (3, 4) sowie zumindest einem Zwischenabgriff (9) zwischen den Teilsträngen (3, 4) elektrisch verbunden ist, wobei die Schalteinrichtung (5) zumindest zwei Halbleiterschalter (S1, S2, S3) zum Aufteilen der elektrischen Energie von der Ladeeinrichtung auf die Teilstränge (3, 4) aufweist.Damit ein verbessertes Laden bei unterschiedlichen Spannungsniveaus von Ladeeinrichtungen ermöglicht werden kann, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Schalteinrichtung (5) zusätzlich einen Spannungswandler (6) aufweist, welcher dazu ausgebildet ist, durch entsprechendes Schalten der zumindest zwei Halbleiterschalter (S1, S2, S3) aus einer Spannung der Ladeeinrichtung eine abweichende Ladespannung zum Aufladen zumindest eines der Teilstränge (3, 4) zu erzeugen.The invention relates to a storage device (1) for an electrically operated motor vehicle, with at least one electrical energy store (2), which has at least two partial strings (3, 4) connected in series for storing electrical energy, at least one charging connection (8) and one Switching device (5), the switching device (5) being electrically connected to the series connection of the partial strands (3, 4) and at least one intermediate tap (9) between the partial strands (3, 4), the switching device (5) having at least two semiconductor switches ( S1, S2, S3) for distributing the electrical energy from the charging device to the sub-strands (3, 4). In order to enable improved charging at different voltage levels of charging devices, the switch device (5) additionally has a voltage converter (6), which is designed by switching the at least two semiconductor switches (S1, S2, S3) to generate a different charging voltage for charging at least one of the sub-strands (3, 4) from a voltage of the charging device.
Description
Die Erfindung betrifft eine Speichereinrichtung für einen elektrisch betreibbaren Kraftwagen mit wenigstens einem elektrischen Energiespeicher, welcher wenigstens zwei in Reihe geschaltete Teilstränge zum Speichern von elektrischer Energie aufweist, wenigstens einen Ladeanschluss, über welchen die in Reihe geschalteten Teilstränge mit einer Ladeeinrichtung verbindbar sind und mit von der Ladeeinrichtung bereitgestellter Energie versorgbar und dadurch zu laden sind, und einer Schalteinrichtung, wobei die Schalteinrichtung mit der Reihenschaltung der Teilstränge sowie zumindest einem Zwischenabgriff zwischen den Teilsträngen elektrisch verbunden ist, wobei die Schalteinrichtung zumindest zwei Halbleiterschalter zum Aufteilen der elektrischen Energie von der Ladeeinrichtung auf die Teilstränge aufweist. Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Speichereinrichtung, insbesondere der oben genannten Speichereinrichtung.The invention relates to a storage device for an electrically operable motor vehicle with at least one electrical energy store, which has at least two partial strings connected in series for storing electrical energy, at least one charging connection, via which the partial strings connected in series can be connected to a charging device and by which Charging device provided energy can be supplied and thereby be charged, and a switching device, the switching device being electrically connected to the series connection of the partial strands and at least one intermediate tap between the partial strands, the switching device being at least two semiconductor switches for distributing the electrical energy from the charging device to the partial strands having. A second aspect of the invention relates to a method for operating a storage device, in particular the storage device mentioned above.
Ein elektrisch betreibbarer Kraftwagen, insbesondere ein Elektrofahrzeug oder ein Hybrid-Fahrzeug, weisen üblicherweise einen elektrischen Energiespeicher mit einem vorbestimmten Spannungsniveau auf. Das Spannungsniveau des elektrischen Energiespeichers kann beispielsweise nominell 400 Volt oder 800 Volt betragen. Ladeeinrichtungen, beispielsweise sogenannte Stromtankstellen oder Ladesäulen, weisen üblicherweise ihrerseits ein bestimmtes Spannungsniveau auf. Das Spannungsniveau unterschiedlicher Ladeeinrichtungen kann je nach Ladestandard und/oder regional unterschiedlichen Normen unterschiedlich sein. Beispielsweise kann das Spannungsniveau einer Ladesäule nominell 400 Volt, 500 Volt, 750 Volt oder 800 Volt betragen. Beispielsweise in Asien übliche Gleichstrom-Ladeeinrichtungen weisen eine maximale Ladespannung von 750 Volt auf. Mit diesen ist ein Aufladen eines elektrischen Energiespeichers mit einem Spannungsniveau von 800 Volt nicht ohne Weiteres möglich. An electrically operated motor vehicle, in particular an electric vehicle or a hybrid vehicle, usually has an electrical energy store with a predetermined voltage level. The voltage level of the electrical energy store can be nominally 400 volts or 800 volts, for example. Charging devices, for example so-called charging stations or charging stations, usually have a certain voltage level. The voltage level of different charging devices can vary depending on the charging standard and / or regionally different norms. For example, the voltage level of a charging station can be nominally 400 volts, 500 volts, 750 volts or 800 volts. For example, direct current charging devices customary in Asia have a maximum charging voltage of 750 volts. With these, charging an electrical energy store with a voltage level of 800 volts is not readily possible.
Zur Umgehung dieses Problems offenbart die
Durch die
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Laden eines elektrischen Energiespeichers eines elektrisch betreibbaren Kraftwagens bei unterschiedlichen Spannungsniveaus zu ermöglichen.It is an object of the present invention to enable improved charging of an electrical energy store in an electrically operated motor vehicle at different voltage levels.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche. Vorteilhafte Ausführungsformen mit zweckmäßigen Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.According to the invention, this object is achieved by the subject matter of the independent claims. Advantageous embodiments with appropriate further developments are the subject of the dependent claims.
Um nun eine Speichereinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 dahingehend weiterzuentwickeln, dass ein verbessertes Laden bei unterschiedlichen Spannungsniveaus von Ladeeinrichtungen ermöglicht werden kann, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Schalteinrichtung zusätzlich einen Spannungswandler aufweist, welcher dazu ausgebildet ist, durch entsprechendes Schalten der zumindest zwei Halbleiterschalter aus einer Spannung der Ladeeinrichtung eine abweichende Ladespannung zum Aufladen zumindest eines der Teilstränge zu erzeugen. Mit anderen Worten werden die zumindest zwei Halbleiterschalter einem Doppelnutzen zugeführt. Durch das Schalten der zumindest zwei Halbleiterschalter ist es beispielsweise möglich, in einem ersten Schaltzustand der zumindest zwei Halbleiterschalter ausschließlich einen ersten der Teilstränge mit der Ladeeinrichtung elektrisch zu verbinden, in einem zweiten Schaltzustand ausschließlich einen zweiten der Teilstränge mit der Ladeeinrichtung zu verbinden und in einem dritten Schaltzustand zwei, mehrere oder alle der Teilstränge mit der Schalteinrichtung zu verbinden. Insbesondere beziehen sich der erste, der zweite sowie der dritte Schaltzustand dabei auf einen Zustand, in dem die Speichereinrichtung über den wenigstens einen Ladeanschluss mit der Ladeeinrichtung verbunden ist. Zusätzlich ist durch das entsprechende Schalten der Halbleiterschalter möglich, aus der Spannung der Ladeeinrichtung die abweichende Ladespannung zum Aufladen des zumindest einen der Teilstränge zu erzeugen. Insbesondere ist das Erzeugen der abweichenden Ladespannung in dem ersten, dem zweiten und/oder dem dritten Schaltzustand möglich. Die abweichende Ladespannung kann durch wiederholtes, insbesondere periodisches, Öffnen und Schließen zumindest eines der zumindest zwei Halbleiterschalter erzeugt werden. Die Schalteinrichtung ermöglicht somit mittels derselben Halbleiterschalter gleichzeitig das Aufteilen der elektrischen Energie auf die Teilstränge sowie das Erzeugen der abweichenden Ladespannung. Selbstverständlich kann die Schalteinrichtung auch so verwendet werden, dass keine von der Spannung der Ladeeinrichtung abweichende Ladespannung erzeugt wird, sondern zumindest einer der Teilstränge direkt mit der Spannung der Ladeeinrichtung aufgeladen wird.In order to further develop a storage device in accordance with the preamble of
Insbesondere ist vorgesehen, dass jeder der zumindest zwei Halbleiterschalter parallel zu genau einem jeweiligen der Teilstränge geschaltet ist, wobei eine jeweilige zwischengeschaltete Diode ausgebildet ist, einen Kurzschluss der Teilstränge beim Schließen des jeweiligen parallel geschalteten Halbleiterschalters zu verhindern. Insbesondere ist jedem der Teilstränge genau einer der zumindest zwei Halbleiterschalter parallel geschaltet. Durch das Schließen eines der Halbleiterschalter wird dann der jeweilige Teilstrang, zu dem der geschlossene Halbleiterschalter parallel geschaltet ist, überbrückt. Hierdurch wird ein Anteil der Spannung der Ladeeinrichtung beziehungsweise der davon abweichenden Ladespannung, der an dem gebrückten Teilstrang anliegt, auf nahezu null reduziert. Der verbleibende Anteil reduziert sich entsprechend dem Verhältnis des Innenwiderstands des Halbleiterschalters zu allen Komponenten, die diesem in Reihe geschaltet sind.In particular, it is provided that each of the at least two semiconductor switches is connected in parallel to exactly one of the respective sub-strands, a respective interposed diode being designed to prevent a short circuit of the sub-strands when the respective parallel-connected semiconductor switch is closed. In particular, exactly one of the at least two semiconductor switches is connected in parallel to each of the sub-strands. Closing one of the semiconductor switches then bridges the respective sub-strand to which the closed semiconductor switch is connected in parallel. As a result, a portion of the voltage of the charging device or the charging voltage deviating therefrom, which is applied to the bridged sub-strand, is reduced to almost zero. The remaining portion is reduced in accordance with the ratio of the internal resistance of the semiconductor switch to all components which are connected in series.
Um ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 5 dahingehend weiterzuentwickeln, ein verbessertes Laden bei unterschiedlichen Spannungsniveaus einer Ladeeinrichtung zu ermöglichen, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Schalteinrichtung zusätzlich als Spannungswandler ausgeführt ist und durch entsprechendes Schalten der zumindest zwei Halbleiterschalter aus einer Spannung der Ladeeinrichtung eine abweichende Ladespannung zum Aufladen zumindest eines der Teilstränge erzeugt wird.In order to further develop a method according to the preamble of
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnungen. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.Further advantages, features and details of the invention emerge from the following description of preferred exemplary embodiments and from the drawings. The features and combinations of features mentioned above in the description and the features and combinations of features mentioned below in the description of the figures and / or shown alone in the figures can be used not only in the combination indicated in each case, but also in other combinations or on their own, without the scope of Leaving invention.
Dabei zeigen:
-
1 eine erste Ausführungsform einer Speichereinrichtung, bei welcher der Spannungswandler als Abwärtswandler ausgeführt ist; und -
2 einen Schaltplan einer zweiten Ausführungsform der Speichereinrichtung, bei dem der Spannungswandler aus Aufwärtswandler ausgeführt ist.
-
1 a first embodiment of a memory device in which the voltage converter is designed as a step-down converter; and -
2nd a circuit diagram of a second embodiment of the memory device, in which the voltage converter is implemented by step-up converter.
Die
In den
Die Speichereinrichtung
Parallel zu den Teilsträngen
Bei der Speichereinrichtung
In dem ersten, dem zweiten sowie dem dritten Schaltzustand kann jeweils eine Veränderung der Spannung
In einem anderen Beispiel ist die Spannung
In another example is the tension
Ein Wechsel zwischen den Schaltzuständen erfolgt insbesondere stromlos. Beispielsweise kann durch Absenken des Spannungsniveaus durch den Spannungswandler
Entspricht die Spannung
Bei der Speichereinrichtung
Analog zur ersten Ausführungsform kann ein Überbrücken eines der Teilstränge
Die Ansteuerung in diesem Fall erfolgt analog zur Ausführungsform von
Ist die Spannung
- a) U_DC < U_B1 + U_B2: Der Halbleiterschalter
S2 wird taktend betrieben, der HalbleiterschalterS3 ist dauerhaft geöffnet. Über den Duty-Cycle des HalbleiterschaltersS2 kann der Strom über die DrosselL geregelt werden. WährendS2 geschlossen ist, wird der zweite Teilstrang4 geladen. Dabei steigt der Strom in der DrosselL an. Anschließend wirdS2 geöffnet. Durch den Strom in der DrosselL werdennun beide Teilstränge 3 ,4 geladen, wobei sich der Strom wieder reduziert. Insgesamt wird das Laden des zweiten Teilstrangs4 verstärkt. - b) U_DC < U_B1 + U_B2: Der Halbleiterschalter
S3 wird taktend betrieben, der HalbleiterschalterS2 ist dauerhaft geöffnet. Über den Duty-Cycle des HalbleiterschaltersS3 kann der Strom über die DrosselL geregelt werden. WährendS3 geschlossen ist, wird der erste Teilstrang3 geladen. Dabei steigt der Strom in der DrosselL an. Anschließend wirdS3 geöffnet. Durch den Strom in der DrosselL werdennun beide Teilstränge 3 ,4 geladen, wobei sich der Strom wieder reduziert. Insgesamt wird das Laden des ersten Teilstrangs3 verstärkt. - c) U_DC < U_B1: Der Halbleiterschalter
S2 wird taktend betrieben. Der HalbleiterschalterS3 ist dauerhaft geschlossen, der zweite Teilstrang4 ist dadurch gebrückt. Über den Duty-Cycle des HalbleiterschaltersS2 kann der Strom über die DrosselL geregelt werden. WährendS2 geschlossen ist, wird nicht geladen. Dabei steigt der Strom in der DrosselL an. Anschließend wirdS2 geöffnet. Durch den Strom in der DrosselL wird nun der erste Teilstrang3 geladen, wobei sich der Strom wieder reduziert. Insgesamt wird nur der erste Teilstrang3 geladen. - d) U_DC < U_B2: Der Halbleiterschalter
S3 wird taktend betrieben. Der HalbleiterschalterS2 ist dauerhaft geschlossen, der erste Teilstrang3 ist dadurch gebrückt. Über den Duty-Cycle des HalbleiterschaltersS3 kann der Strom über die DrosselL geregelt werden. WährendS3 geschlossen ist, wird nicht geladen. Dabei steigt der Strom in der DrosselL an. Anschließend wirdS3 geöffnet. Durch den Strom in der DrosselL wird nun der zweite Teilstrang4 geladen, wobei sich der Strom wieder reduziert. Insgesamt wird nur der zweite Teilstrang4 geladen.
- a) U_DC <U_B1 + U_B2: The semiconductor switch
S2 is operated clocked, the semiconductor switchS3 is permanently open. About the duty cycle of the semiconductor switchS2 can the current through the chokeL be managed. WhileS2 is closed, the second branch4th loaded. The current in the choke increasesL on. Then willS2 open. Through the current in the chokeL are now both sub-strands3rd ,4th charged, whereby the current is reduced again. Overall, the loading of the second strand4th reinforced. - b) U_DC <U_B1 + U_B2: The semiconductor switch
S3 is operated clocked, the semiconductor switchS2 is permanently open. About the duty cycle of the semiconductor switchS3 can the current through the chokeL be managed. WhileS3 is closed, the first branch3rd loaded. The current in the choke increasesL on. Then willS3 open. Through the current in the chokeL are now both sub-strands3rd ,4th charged, whereby the current is reduced again. Overall, the loading of the first strand3rd reinforced. - c) U_DC <U_B1: The semiconductor switch
S2 is operated clocked. The semiconductor switchS3 is permanently closed, the second branch4th is bridged by it. About the duty cycle of the semiconductor switchS2 can the current through the chokeL be managed. WhileS2 is closed, is not loaded. The current in the choke increasesL on. Then willS2 open. Through the current in the chokeL now becomes the first branch3rd charged, whereby the current is reduced again. Overall, only the first sub-strand3rd loaded. - d) U_DC <U_B2: The semiconductor switch
S3 is operated clocked. The semiconductor switchS2 is permanently closed, the first branch3rd is bridged by it. About the duty cycle of the semiconductor switchS3 can the current through the chokeL be managed. WhileS3 is closed, is not loaded. The current in the choke increasesL on. Then willS3 open. Through the current in the chokeL now becomes the second branch4th charged, whereby the current is reduced again. Overall, only the second strand4th loaded.
Durch die beiden vorgestellten Ausführungsformen der Speichereinrichtung
Durch schalten auf die Spannung des Zwischenabgriffs
Im Betrieb bei alleiniger Nutzung des Umschaltnetzwerks kann komplett auf Bauteile, welche nur für den Spannungswandler
Die Ladeleistung kann durch Anheben der DC-Ladespannung vergrößert werden. Insbesondere bei geringen Ladespannungen kann einer Limitierung der Ladeleistungen durch die Stromtragfähigkeit des Ladesteckers entgegengewirkt werden. Das Umschalten zwischen den Teilstränge
Die Teilspannungen
Es kann beispielsweise die DC-Ladefähigkeit eines 800 V-Fahrzeugs an einer 500 V-Ladesäule oder einer 750 V-Ladesäule erreicht werden. Hierbei kann eine Ladeleistung erzielt werden, die identisch zur Ladeleistungen mit Umschaltbatterie ist (Verwendung nur des Umschaltnetzwerks) oder höher ist (unter Verwendung des Spannungswandlers
BezugszeichenlisteReference list
- 11
- SpeichereinrichtungStorage device
- 22nd
- elektrische Energiespeicherelectrical energy storage
- 33rd
- TeilstrangPartial strand
- 44th
- TeilstrangPartial strand
- 55
- SchalteinrichtungSwitching device
- 66
- SpannungswandlerVoltage converter
- 77
- LadeschützCharging contactor
- 88th
- LadeanschlussCharging port
- 99
- ZwischenabgriffIntermediate tap
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of documents listed by the applicant has been generated automatically and is only included for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.
Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
- DE 102018000490 A1 [0003]DE 102018000490 A1 [0003]
- DE 102018000491 A1 [0004]DE 102018000491 A1 [0004]
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102019006266.3A DE102019006266A1 (en) | 2019-09-05 | 2019-09-05 | Storage device for an electrically operable motor vehicle with a switching device for controlling two sub-strands of an electrical energy store and method for operating such a storage device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102019006266.3A DE102019006266A1 (en) | 2019-09-05 | 2019-09-05 | Storage device for an electrically operable motor vehicle with a switching device for controlling two sub-strands of an electrical energy store and method for operating such a storage device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102019006266A1 true DE102019006266A1 (en) | 2020-04-09 |
Family
ID=69886489
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102019006266.3A Withdrawn DE102019006266A1 (en) | 2019-09-05 | 2019-09-05 | Storage device for an electrically operable motor vehicle with a switching device for controlling two sub-strands of an electrical energy store and method for operating such a storage device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102019006266A1 (en) |
-
2019
- 2019-09-05 DE DE102019006266.3A patent/DE102019006266A1/en not_active Withdrawn
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE102019102998A1 (en) | ONBOARD DC CHARGING USING TRACTION DRIVE COMPONENTS | |
EP2501588B1 (en) | Electric power network, method and device for controlling the electric power network | |
DE102017222192A1 (en) | HV battery assembly for a motor vehicle, electrical system, motor vehicle and method for controlling a HV battery assembly | |
WO2012095207A1 (en) | Method for controlling a battery, and battery for carrying out the method | |
DE102019102306A1 (en) | Method and circuit for a low-voltage supply line with its own voltage source in a modular battery | |
DE10055531B4 (en) | Electronic circuit arrangement for power supply in motor vehicles, their use and method for operating a power supply | |
DE102017212284A1 (en) | Electrical wiring system for motor vehicles with a converter and a high load consumer | |
WO2019141493A1 (en) | Storage device for a motor vehicle, particularly for an electric vehicle | |
WO2019141494A1 (en) | Storage device for a motor vehicle, particularly for an electric vehicle | |
EP2822808A1 (en) | On-board power system for a vehicle | |
DE102018009840A1 (en) | Circuit arrangement for a motor vehicle, in particular for a hybrid or electric vehicle | |
DE102014212933B3 (en) | Apparatus and method for state of charge compensation for a battery system | |
DE102016015314A1 (en) | Electric drive system for a vehicle and method of operation thereof | |
DE102021132656A1 (en) | BI-DIRECTIONAL ELECTRICAL CHARGING SYSTEM FOR A MOTOR VEHICLE | |
DE102019201606A1 (en) | Method for electrically precharging an intermediate circuit capacitor in the high-voltage system of an at least partially electrically driven motor vehicle and such a high-voltage system | |
DE102010016852A1 (en) | Energy supply system for motor vehicles | |
DE102010041028A1 (en) | Power supply network and method for charging at least one energy storage cell serving as energy storage for a DC voltage intermediate circuit in a power supply network | |
DE102017221621A1 (en) | Device for redundant power supply of at least one consumer of a motor vehicle from a vehicle electrical system, electrical system and motor vehicle | |
WO2015010951A1 (en) | Method for coupling at least one secondary energy source to an energy supply network, in particular an on-board vehicle power supply | |
WO2019141492A1 (en) | Electrical drive system for a vehicle and method for the operation thereof | |
WO2023006726A1 (en) | Electrical drive system for a vehicle, vehicle having a corresponding electrical drive system, and method for operating a corresponding electrical drive system | |
DE102012202855A1 (en) | Direct voltage tap assembly for energy storage device for electrical propulsion system, has boost converter located between half-bridge circuits based on potential difference between circuits and direct current voltage | |
DE102010017439A1 (en) | Energy balancing circuit configuration for, e.g. traction accumulator of vehicle, has chargers to perform charging process of cells of energy storage unit using balancing currents, with smaller load | |
DE102011006096A1 (en) | Charging control system for traction battery cell assembly of motor vehicle, sets usual capacity of input and output of converter for same operation in respective operating mode by capacity of cell assembly and circuit capacitor | |
DE102019006266A1 (en) | Storage device for an electrically operable motor vehicle with a switching device for controlling two sub-strands of an electrical energy store and method for operating such a storage device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R230 | Request for early publication | ||
R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: DAIMLER AG, DE Free format text: FORMER OWNER: DAIMLER AG, 70327 STUTTGART, DE |
|
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |