DE102019007805A1 - Elektrisches Bordnetz eines Fahrzeugs und Verfahren zum Betreiben eines elektrischen Bordnetzes eines Fahrzeugs - Google Patents

Elektrisches Bordnetz eines Fahrzeugs und Verfahren zum Betreiben eines elektrischen Bordnetzes eines Fahrzeugs Download PDF

Info

Publication number
DE102019007805A1
DE102019007805A1 DE102019007805.5A DE102019007805A DE102019007805A1 DE 102019007805 A1 DE102019007805 A1 DE 102019007805A1 DE 102019007805 A DE102019007805 A DE 102019007805A DE 102019007805 A1 DE102019007805 A1 DE 102019007805A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
electrical
electrical system
vehicle
voltage
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Withdrawn
Application number
DE102019007805.5A
Other languages
English (en)
Inventor
Urs Boehme
Stefan Seiffert
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mercedes Benz Group AG
Original Assignee
Daimler AG
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Daimler AG filed Critical Daimler AG
Priority to DE102019007805.5A priority Critical patent/DE102019007805A1/de
Publication of DE102019007805A1 publication Critical patent/DE102019007805A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • 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
    • B60L1/00—Supplying electric power to auxiliary equipment of vehicles
    • B60L1/006—Supplying electric power to auxiliary equipment of vehicles to power outlets
    • 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
    • B60L1/00—Supplying electric power to auxiliary equipment of vehicles
    • B60L1/02—Supplying electric power to auxiliary equipment of vehicles to electric heating circuits
    • B60L1/04—Supplying electric power to auxiliary equipment of vehicles to electric heating circuits fed by the power supply line
    • B60L1/06—Supplying electric power to auxiliary equipment of vehicles to electric heating circuits fed by the power supply line using only one supply
    • 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
    • B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/50—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
    • B60L50/60—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using power supplied by batteries
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R16/00—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for
    • B60R16/02—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements
    • B60R16/03—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements for supply of electrical power to vehicle subsystems or for
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J1/00—Circuit arrangements for dc mains or dc distribution networks
    • H02J1/08—Three-wire systems; Systems having more than three wires
    • H02J1/082—Plural DC voltage, e.g. DC supply voltage with at least two different DC voltage levels
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0029—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits
    • H02J7/0031—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits using battery or load disconnect circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2310/00—The network for supplying or distributing electric power characterised by its spatial reach or by the load
    • H02J2310/40—The network being an on-board power network, i.e. within a vehicle
    • H02J2310/46—The network being an on-board power network, i.e. within a vehicle for ICE-powered road vehicles
    • 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
    • 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)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Elektrisches Bordnetz (1) eines Fahrzeugs, mit- einem ersten Teilbordnetz (2) zum Versorgen zumindest einer Antriebskomponente des Fahrzeugs mit einer Batteriespannung (U) eines elektrischen Energiespeichers (3) des Fahrzeugs, umfassend:- ein zweites Teilbordnetz (4) zum Versorgen zumindest eines elektrischen Verbrauchers des Fahrzeugs mit einer Versorgungsspannung (U),- einen galvanisch gekoppelten Spannungswandler (5) zum Wandeln der Batteriespannung (U) in die Versorgungsspannung (U), und- ein Trennelement (8) zum Abtrennen des ersten Teilbordnetzes (2) vom zweiten Teilbordnetz (4) und vom elektrischen Energiespeicher (3). Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein elektrisches Bordnetz eines Fahrzeugs, mit einem ersten Teilbordnetz zum Versorgen zumindest einer Antriebskomponente des Fahrzeugs mit einer Batteriespannung eines elektrischen Energiespeichers des Fahrzeugs. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben eines elektrischen Bordnetzes eines Fahrzeugs, wobei ein erstes Teilbordnetz des elektrischen Bordnetzes mit einer Batteriespannung eines elektrischen Energiespeichers des Fahrzeugs versorgt wird.
  • Y-Kapazitäten werden oft als Maßnahmen verwendet, um die Emission von EMV-Störungen zu reduzieren. Aus Sicht der EMV sind Y-Kapazitäten meist die günstigere und kompaktere EMV-Filtermaßnahme im Vergleich zu induktiven Entstörfiltern. Aus Sicht der EMV sind also große Y-Kapazitätswerte wünschenswert. Dabei ergibt sich aber der Nachteil, dass bei einem elektrifizierten Fahrzeug der Energieinhalt der Y-Kapazitäten dann durch den Fahrzeugnutzer spürbar ist, wenn er ein HV-Potential berührt und gleichzeitig in Verbindung mit dem Erdpotential ist. Dies stellt einen Fehler dar und ist zu vermeiden. Daher ist dieser Energieinhalt normativ begrenzt, um eine Gefährdung des Fahrzeugnutzers auszuschließen. Aus Sicht der HV-Sicherheit sind also kleine Kapazitätswerte der Y-Kondensatoren wünschenswert. Der Energieinhalt einer Kapazität steht im quadratischen Zusammenhang mit seiner Spannung. Bei 400-Volt-Fahrzeugen ist der Energieinhalt mit einem Kompromiss aus EMV-Anforderungen und HV-Sicherheitsanforderungen gerade noch umsetzbar. Für Fahrzeuge mit einer Spannung von 800 Volt ist ein Unterschreiten der maximalen Energielimits nicht mehr möglich. Normativ wird den Ladesäulenherstellern erlaubt, Y-Kapazitäten am Ladeanschluss von 500 Nanofarad pro HV-Potential zu verwenden. Somit ist bei einer Betriebsspannung von 920 Volt dort eine Energie von insgesamt 0,42 Joule gespeichert. Der maximal zulässige Energiewert zur Vermeidung einer Gefährdung beträgt bei 920 Volt 0,63 Joule. Das heißt, im Falle eines Schnellladens wird zirka zwei Drittel der Energie schon in der Ladesäule gespeichert. Die gespeicherte Energie in den Y-Kapazitäten hat den minimalen Wert, wenn die Spannung zwischen HV+ und PE identisch zur Spannung zwischen HV- und PE ist. Eine unsymmetrische Spannungsverteilung weicht von diesem Minimalwert ab.
  • Die DE 10 2017 009 352 A1 offenbart einen Energiekoppler zum elektrischen Koppeln eines mit einer ersten elektrischen Gleichspannung beaufschlagten ersten Bordnetzes mit einem mit einer zweiten elektrischen Gleichspannung beaufschlagten zweiten elektrischen Bordnetz, wobei der Energiekoppler einen ersten getakteten Energiewandler aufweist. Der Energiekoppler weist einen zweiten getakteten Energiewandler auf, wobei der erste und der zweite getaktete Energiewandler jeweils einen Bordnetzanschluss und einen Zwischenkreisanschluss aufweisen, wobei der Bordnetzanschluss des ersten getakteten Energiewandlers an das erste Bordnetz und der Bordnetzanschluss des zweiten getakteten Energiewandlers an das zweite Bordnetz angeschlossen ist und die Zwischenkreisanschlüsse des ersten und des zweiten getakteten Energiewandlers an einem gemeinsamen Gleichspannungszwischenkreis angeschlossen sind. Ein erstes elektrisches Potential des Gleichspannungszwischenkreises ist mittels des ersten getakteten Energiewandlers mit einem der elektrischen Potentiale des ersten Bordnetzes und ein zweites elektrisches Potential des Gleichspannungszwischenkreises mittels des zweiten getakteten Energiewandlers mit einem der elektrischen Potentiale des zweiten Bordnetzes elektrisch verbunden.
  • Die DE 10 2017 009 355 A1 offenbart ein Verfahren zum Betreiben eines mit einer ersten elektrischen Gleichspannung beaufschlagten ersten Bordnetzes und eines mit einer zweiten elektrischen Gleichspannung beaufschlagten zweiten Bordnetzes, wobei das erste und das zweite Bordnetz mittels eines einen ersten getakteten Energiewandler aufweisenden Energiekopplers elektrisch gekoppelt werden. Die erste und die zweite elektrische Gleichspannung sind mittels einer elektrischen Isolationseinrichtung gegenüber einem elektrischen Bezugspotential elektrisch isoliert und die elektrische Isolationseinrichtung wird überwacht. Das erste und das zweite Bordnetz werden mittels des Energiekopplers galvanisch gekoppelt, wobei bei einer Störung der Isolationseinrichtung in einem Bereich eines der beiden Bordnetze der Energiekoppler elektrische Potentiale des jeweiligen anderen der beiden Bordnetze derart steuert, dass jeweilige Potentialdifferenzen von diesen elektrischen Potentialen zum Bezugspotential kleiner als ein vorgegebener Vergleichswert sind.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein elektrisches Bordnetz und ein Verfahren bereitzustellen, mit welchen ein maximal erlaubter Energieinhalt in den Y-Kapazitäten eines elektrischen Bordnetzes eingehalten werden können.
  • Diese Aufgabe wird durch ein elektrisches Bordnetz und ein Verfahren gemäß den unabhängigen Patentansprüchen gelöst. Sinnvolle Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
  • Ein Aspekt der Erfindung betrifft ein elektrisches Bordnetz eines Fahrzeugs, mit einem ersten Teilbordnetz zum Versorgen zumindest einer Antriebskomponente des Fahrzeugs mit einer Batteriespannung eines elektrischen Energiespeichers des Fahrzeugs. Das elektrische Bordnetz umfasst ein zweites Teilbordnetz zum Versorgen zumindest eines elektrischen Verbrauchers des Fahrzeugs mit einer Versorgungsspannung. Mit einem galvanisch gekoppelten Spannungswandler ist eine Batteriespannung in die Versorgungsspannung umwandelbar und mit einem Trennelement ist das erste Teilbordnetz von dem zweiten Teilbordnetz und vom elektrischen Energiespeicher abtrennbar. Durch das vorgeschlagene elektrische Bordnetz können insbesondere die maximal erlaubten Energieinhalte in den Y-Kapazitäten eingehalten werden. Insbesondere muss auf eine doppelt isolierte Auslegung der Komponenten nicht mehr zwingend bestanden werden. Durch die verkleinerten Y-Kapazitäten beziehungsweise die Energieinhalte der Y-Kapazitäten können elektrisch betriebene Fahrzeuge mit 800 Volt effizienter betrieben und ausgenutzt werden. Durch Versorgung des zweiten Teilbordnetzes durch den galvanisch gekoppelten Spannungswandler mit der Versorgungsspannung können höhere Wirkungsgrade beim Betrieb des zumindest einen elektrischen Verbrauchers erhöht werden. Ebenso kann das elektrische Bordnetz effizienter und kostengünstiger und mit geringerem Gewichtsaufwand konzipiert werden.
  • Insbesondere kann ein Gesamtenergieinhalt der Y-Kapazitäten reduziert werden, indem der galvanisch gekoppelte Spannungswandler die Versorgungsspannung des zumindest einen elektrischen Verbrauchers des zweiten Teilbordnetzes in Bezug auf die Batteriespannung heruntertransformiert. Bei dem elektrischen Bordnetz handelt es sich insbesondere um ein Bordnetz eines elektrisch betriebenen Fahrzeugs. Das Fahrzeug ist insbesondere als elektrisch betriebenes Fahrzeug oder als Hybridfahrzeug ausgebildet. Bei dem elektrischen Energiespeicher handelt es sich insbesondere um eine Fahrzeugbatterie oder um eine Traktionsbatterie des Fahrzeugs. Mit dem ersten Teilbordnetz können Antriebskomponenten wie elektrische Antriebe mit der Batteriespannung versorgt werden. Das erste Teilbordnetz kann über das Trennelement vom restlichen elektrischen Bordnetz des Fahrzeugs abgetrennt werden. Beispielsweise handelt es sich bei dem Trennelement um ein Schütz zur Abtrennung des ersten Teilbordnetzes.
  • Mit dem zweiten Teilbordnetz können insbesondere ein Gleichspannungsfilter, ein LV-DC/DC-Wandler, ein elektrischer Heizer oder ein eKMV oder weitere elektrische Verbraucher beziehungsweise elektrische Komponenten des elektrischen Bordnetzes mit der Versorgungsspannung versorgt werden. Insbesondere können mit dem zweiten Teilbordnetz Nebenaggregate des Fahrzeugs mit der Versorgungsspannung versorgt werden.
  • Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines elektrischen Bordnetzes eines Fahrzeugs, wobei ein erstes Teilbordnetz des elektrischen Bordnetzes mit einer Batteriespannung eines elektrischen Energiespeichers des Fahrzeugs versorgt wird. Die Batteriespannung wird mit einem galvanisch gekoppelten Spannungswandler in eine Versorgungsspannung umgewandelt, wobei ein zweites Teilbordnetz des elektrischen Bordnetzes mit der Versorgungsspannung versorgt wird, und wobei das erste Teilbordnetz während der Versorgung des zweiten Teilbordnetzes vom elektrischen Energiespeicher und vom zweiten Teilbordnetz getrennt wird. Das vorgeschlagene Verfahren wird insbesondere mit einem elektrischen Bordnetz nach einem der vorher geschilderten Aspekte oder einer Weiterbildung davon durchgeführt.
  • Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in der einzigen Figur 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.
  • Dabei zeigt die einzige Figur ein beispielhaftes elektrisches Bordnetz eines Fahrzeugs.
  • Die Fig. zeigt ein beispielhaftes elektrisches Bordnetz 1 eines Fahrzeugs. Bei dem elektrischen Bordnetz 1 handelt es sich insbesondere um ein Bordnetz eines elektrisch betriebenen Fahrzeugs oder eines Hybridfahrzeugs. Das elektrische Bordnetz 1 weist beispielsweise ein erstes Teilbordnetz 2 auf, mit welchem beispielsweise eine Antriebskomponente des Fahrzeugs mit einer Batteriespannung UBatt eines elektrischen Energiespeichers 3 des Fahrzeugs versorgt werden kann. Bei dem elektrischen Energiespeicher 3 handelt es sich beispielsweise um eine Traktionsbatterie oder um eine Fahrzeugbatterie. Das elektrische Bordnetz 1 weist des Weiteren ein zweites Teilbordnetz 4 auf, mit welchem zumindest ein elektrischer Verbraucher des Fahrzeugs mit einer Versorgungsspannung UV versorgt werden kann. Die Versorgungsspannung UV wird insbesondere mit einem galvanisch gekoppelten Spannungswandler 5 bereitgestellt. Insbesondere wird mit dem galvanisch gekoppelten Spannungswandler 5 die Batteriespannung UBatt in die Versorgungsspannung UV umgewandelt. Bei dem galvanisch gekoppelten Spannungswandler 5 kann es sich insbesondere um einen galvanisch gekoppelten Abwärtswandler oder um einen galvanisch gekoppelten DC/DC-Wandler handeln. Insbesondere ist der galvanisch gekoppelte Spannungswandler 5 so ausgebildet, dass er eine symmetrische Potentialverteilung an beiden Anschlussklemmen des galvanisch gekoppelten Spannungswandlers 5 aufweist. Dadurch können insbesondere Energieinhalte in den Y-Kapazitäten des elektrischen Bordnetzes 1 reduziert werden.
  • Beispielsweise kann der elektrische Energiespeicher 3 über einen Gleichspannungsanschluss 6 geladen werden. Insbesondere wird der Gleichspannungsanschluss 6 über Ladeschütze 7 mit dem elektrischen Bordnetz 1 elektrisch gekoppelt. Bei dem Gleichspannungsanschluss 6 kann es sich beispielsweise um eine Ladesäule handeln.
  • Das elektrische Bordnetz 1 weist ein Trennelement 8 auf. Bei dem Trennelement 8 kann es sich beispielsweise um Schütze handeln. Insbesondere wird bei der Versorgung des zweiten Teilbordnetzes 4 mit der Versorgungsspannung UV das erste Teilbordnetz 2 mithilfe des Trennelements 8 vom zweiten Teilbordnetz 4 und vom elektrischen Energiespeicher 3 getrennt. Dadurch können insbesondere Störungen minimiert werden. Insbesondere lassen sich dadurch die Y-Kapazitäten des elektrischen Bordnetzes 1 reduzieren.
  • Beispielsweise kann ein Energieinhalt einer Y-Kapazität des elektrischen Bordnetzes 1 bestimmt werden und bei der Umwandlung der Versorgungsspannung UV berücksichtigt werden. Insbesondere sollte die Versorgungsspannung UV so gewählt werden, dass der Energieinhalt der Y-Kapazität des elektrischen Bordnetzes nicht überschritten wird. Insbesondere sollten dabei gesetzliche und sicherheitskritische Vorgaben des Energieinhaltes der Y-Kapazität berücksichtigt werden.
  • Beispielsweise kann der elektrische Energiespeicher 3 eine Batteriespannung UBatt von bis zu 920 Volt aufweisen. Mithilfe des galvanisch gekoppelten Spannungswandlers 5 kann beispielsweise mit der Versorgungsspannung UV eine Spannung von 500 Volt oder von 300 Volt bereitgestellt werden.
  • Beispielsweise können mit dem galvanisch gekoppelten Spannungswandler 5 die HV-Potentiale des galvanisch gekoppelten Spannungswandlers 5 gesteuert beziehungsweise geregelt werden.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    elektrisches Bordnetz
    2
    erstes Teilbordnetz
    3
    elektrischer Energiespeicher
    4
    zweites Teilbordnetz
    5
    galvanisch gekoppelter Spannungswandler
    6
    Gleichspannungsanschluss
    7
    Ladeschütze
    8
    Trennelement
    UBatt
    Batteriespannung
    UV
    Versorgungsspannung
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • 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.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102017009352 A1 [0003]
    • DE 102017009355 A1 [0004]

Claims (5)

  1. Elektrisches Bordnetz (1) eines Fahrzeugs, mit - einem ersten Teilbordnetz (2) zum Versorgen zumindest einer Antriebskomponente des Fahrzeugs mit einer Batteriespannung (UBatt) eines elektrischen Energiespeichers (3) des Fahrzeugs, und gekennzeichnet, durch - ein zweites Teilbordnetz (4) zum Versorgen zumindest eines elektrischen Verbrauchers des Fahrzeugs mit einer Versorgungsspannung (UV), - einen galvanisch gekoppelten Spannungswandler (5) zum Wandeln der Batteriespannung (UBatt) in die Versorgungsspannung (UV), und - ein Trennelement (8) zum Abtrennen des ersten Teilbordnetzes (2) vom zweiten Teilbordnetz (4) und vom elektrischen Energiespeicher (3).
  2. Elektrisches Bordnetz (1) nach Anspruch 1, gekennzeichnet, durch einen Gleichspannungsanschluss (6) zum Laden des elektrischen Energiespeichers (3).
  3. Elektrisches Bordnetz (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der galvanisch gekoppelte Spannungswandler (5) als galvanisch gekoppelter Abwärtswandler ausgebildet ist.
  4. Verfahren zum Betreiben eines elektrischen Bordnetzes (1) eines Fahrzeugs, wobei - ein erstes Teilbordnetz (2) des elektrischen Bordnetzes (1) mit einer Batteriespannung (UBatt) eines elektrischen Energiespeichers (3) des Fahrzeugs versorgt wird, dadurch gekennzeichnet, dass - die Batteriespannung (UBatt) mit einem galvanisch gekoppelten Spannungswandler (5) in eine Versorgungsspannung (UV) umgewandelt wird, wobei - ein zweites Teilbordnetz (4) des elektrischen Bornetzes (1) mit der Versorgungsspannung (UV) versorgt wird, und wobei - das erste Teilbordnetz (2) während der Versorgung des zweiten Teilbordnetzes (4) vom elektrischen Energiespeicher (3) und vom zweiten Teilbordnetz (4) getrennt wird.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Energieinhalt einer Y-Kapazität des elektrischen Bordnetzes (1) bestimmt und bei der Umwandlung der Versorgungsspannung (5) berücksichtigt wird.
DE102019007805.5A 2019-11-11 2019-11-11 Elektrisches Bordnetz eines Fahrzeugs und Verfahren zum Betreiben eines elektrischen Bordnetzes eines Fahrzeugs Withdrawn DE102019007805A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102019007805.5A DE102019007805A1 (de) 2019-11-11 2019-11-11 Elektrisches Bordnetz eines Fahrzeugs und Verfahren zum Betreiben eines elektrischen Bordnetzes eines Fahrzeugs

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102019007805.5A DE102019007805A1 (de) 2019-11-11 2019-11-11 Elektrisches Bordnetz eines Fahrzeugs und Verfahren zum Betreiben eines elektrischen Bordnetzes eines Fahrzeugs

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102019007805A1 true DE102019007805A1 (de) 2020-07-23

Family

ID=71402618

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102019007805.5A Withdrawn DE102019007805A1 (de) 2019-11-11 2019-11-11 Elektrisches Bordnetz eines Fahrzeugs und Verfahren zum Betreiben eines elektrischen Bordnetzes eines Fahrzeugs

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102019007805A1 (de)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017009355A1 (de) 2017-10-09 2018-04-19 Daimler Ag Verfahren zum Betreiben von elektrischen Bordnetzen
DE102017009352A1 (de) 2017-10-09 2018-04-19 Daimler Ag Energiekoppler zum elektrischen Koppeln von elektrischen Bordnetzen und Verfahren zum elektrischen Koppeln von elektrischen Bordnetzen

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017009355A1 (de) 2017-10-09 2018-04-19 Daimler Ag Verfahren zum Betreiben von elektrischen Bordnetzen
DE102017009352A1 (de) 2017-10-09 2018-04-19 Daimler Ag Energiekoppler zum elektrischen Koppeln von elektrischen Bordnetzen und Verfahren zum elektrischen Koppeln von elektrischen Bordnetzen

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102017220982A1 (de) Traktionsnetz
DE102018000491A1 (de) Speichereinrichtung für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für ein Elektrofahrzeug
DE102021003180A1 (de) Elektrisches Bordnetz für ein elektrisch betreibbares Fahrzeug und Verfahren zum Betreiben eines elektrischen Bordnetzes
DE102011014811A1 (de) Omnibus mit einem elektrischen Antrieb und Verwendung eines elektrischen Energiespeichers in einem Omnibus
DE102019209026A1 (de) Bordnetz und Leistungsmodul für ein solches
DE102019005732A1 (de) Hochvolt-System für ein Fahrzeug sowie Verfahren zum Betreiben eines Hochvolt-Systems für ein Fahrzeug
DE102019003542A1 (de) Spannungsversorgungsvorrichtung für ein zumindest teilweise elektrisch betreibbares Kraftfahrzeug, wobei ein erster elektrischer und ein zweiter elektrischer Energiespeicher direkt mit einem Ladeanschluss gekoppelt sind, sowie Verfahren
DE102019003459A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Laden einer Hochvoltbatterie eines elektrisch betreibbaren Fahrzeugs
DE102019001196A1 (de) Verfahren zum Bereitstellen einer Spannung für ein Bordnetz und Bordlader hierzu
DE102012214864A1 (de) Fahrzeug für den Streckennetz- und den Batteriebetrieb
WO2020057912A1 (de) Fahrzeugbordnetz mit einem energiespeicher und ladeanschlüssen
DE102019209854A1 (de) Fahrzeugbordnetz
DE102019200875A1 (de) Hochvoltbatterieeinheit für ein Elektrofahrzeug
DE102018217255A1 (de) Verfahren zur Spannungsregelung eines Energieversorgungssystems
DE102019007805A1 (de) Elektrisches Bordnetz eines Fahrzeugs und Verfahren zum Betreiben eines elektrischen Bordnetzes eines Fahrzeugs
DE102019007867A1 (de) Elektrisches Bordnetz und Verfahren zum Laden eines elektrischen Energiespeichers eines Fahrzeugs
DE102021005533A1 (de) Komponentenanordnung für ein elektrisches Hochvoltbordnetz eines Fahrzeugs
DE102021003852A1 (de) Elektrisches Antriebssystem für ein Fahrzeug und Verfahren zum Betreiben eines entsprechenden elektrischen Antriebssystems
DE102018212841A1 (de) Elektrisches Bordnetz für ein zumindest teilweise elektrisch betreibbares Kraftfahrzeug mit zwei elektrischen Verbrauchern und einer Entstöreinrichtung, sowie Kraftfahrzeug
DE102020007869A1 (de) Elektrisches Bordnetzsystem für ein elektrisch angetriebenes Fahrzeug und dazugehöriges Verfahren
DE102010008956A1 (de) Schaltungsanordnung für eine Bordnetzstruktur von Kraftfahrzeugen
DE102019008832A1 (de) Fahrzeug
DE102012009825A1 (de) Spannungsversorgungseinheit
DE102017110968A1 (de) Steuerpilotschaltung für ein Elektrofahrzeug
DE102019007807A1 (de) Verfahren zum Laden eines elektrischen Energiespeichers eines elektrisch betriebenen Fahrzeugs, sowie Schaltanordnung

Legal Events

Date Code Title Description
R083 Amendment of/additions to inventor(s)
R230 Request for early publication
R081 Change of applicant/patentee

Owner name: DAIMLER AG, DE

Free format text: FORMER OWNER: DAIMLER AG, 70372 STUTTGART, DE

R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee