DE102020111244A1 - Integrated energy supply system for a vehicle - Google Patents

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Abstract

Die Offenbarung betrifft ein Energieversorgungssystem (1) für ein elektrisch antreibbares Fahrzeug. Das Energieversorgungsystem (1) weist eine elektrische Schaltung und eine Hochvolt-Gleichspannungsquelle (2) auf. Die Hochvolt-Gleichspannungsquelle (2) kann selektiv mit einem Hochspannungsteil der elektrischen Schaltung gekoppelt werden, um die elektrische Schaltung mit einer Hochvolt-Gleichspannung (HV1) zu speisen. Die elektrische Schaltung weist einen Hochvolt-Niedervolt-Gleichspannungswandler (4) auf, der eingerichtet ist, um die Hochvolt-Gleichspannung (HV1) in dem Hochspannungsteil in eine Niedervolt-Gleichspannung (LV1) zur Versorgung eines Niedervolt-Bordnetzes (LV-BN) zu wandeln. Die Niedervolt-Gleichspannung (LV1) wird in einem Niederspannungsteil der elektrischen Schaltung bereitgestellt. Der Hochvolt-Niedervolt-Gleichspannungswandler (4) ist ein bidirektionaler Gleichspannungswandler. Der Hochvolt-Niedervolt-Gleichspannungswandler (4) ist eingerichtet, um in einem Bedarfsfall die Niedervolt-Gleichspannung (LV1) aus dem Niederspannungsteil der elektrischen Schaltung in die Hochvolt-Gleichspannung (HV1) zu wandeln und damit Kapazitäten des Hochspannungsteils der elektrischen Schaltung vorzuladen. Die Offenbarung betrifft weiterhin ein Fahrzeug mit dem integrierten Energieversorgungssystem (1).

Figure DE102020111244A1_0000
The disclosure relates to an energy supply system (1) for an electrically drivable vehicle. The energy supply system (1) has an electrical circuit and a high-voltage direct voltage source (2). The high-voltage direct voltage source (2) can be selectively coupled to a high-voltage part of the electrical circuit in order to feed the electrical circuit with a high-voltage direct voltage (HV1). The electrical circuit has a high-voltage-low-voltage direct voltage converter (4) which is set up to convert the high-voltage direct voltage (HV1) in the high-voltage part into a low-voltage direct voltage (LV1) for supplying a low-voltage vehicle electrical system (LV-BN) walk. The low-voltage direct voltage (LV1) is provided in a low-voltage part of the electrical circuit. The high-voltage-low-voltage DC voltage converter (4) is a bidirectional DC voltage converter. The high-voltage-low-voltage direct voltage converter (4) is set up to convert the low-voltage direct voltage (LV1) from the low-voltage part of the electrical circuit into the high-voltage direct voltage (HV1) and thus precharge the capacities of the high-voltage part of the electrical circuit. The disclosure also relates to a vehicle with the integrated energy supply system (1).
Figure DE102020111244A1_0000

Description

Die Offenbarung betrifft ein integriertes Energieversorgungssystem für ein elektrisch antreibbares Fahrzeug und ein elektrisch antreibbares Fahrzeug.The disclosure relates to an integrated energy supply system for an electrically drivable vehicle and an electrically drivable vehicle.

Elektrisch antreibbare Fahrzeuge rücken zunehmend in das Interesse der Menschen. Als elektrisch antreibbare Fahrzeuge sollen insbesondere Landfahrzeuge, nämlich unter Anderem Gelände- und Straßenfahrzeuge wie Personenkraftwagen, Busse, Lastkraftwagen und andere Nutzfahrzeuge, Schienenfahrzeuge (Bahnen), aber auch Wasserfahrzeuge (Boote) und Luftfahrzeuge wie Hubschrauber, Multicopter, Propellerflugzeuge, Strahlflugzeuge gelten, welche zumindest einen dem Vortrieb des Fahrzeugs dienenden Elektromotor aufweisen. Fahrzeuge können bemannt oder unbemannt sein. Neben reinen Elektrofahrzeugen (BEV) sollen durch die Definition beispielsweise auch Hybridelektrofahrzeuge (HEV), Plug-in-Hybride (PHEV) und Brennstoffzellenfahrzeuge (FCHV) umfasst werden.Electrically powered vehicles are increasingly attracting people's interest. In particular, land vehicles, including off-road and road vehicles such as passenger cars, buses, trucks and other commercial vehicles, rail vehicles (railways), but also watercraft (boats) and aircraft such as helicopters, multicopters, propeller-driven aircraft, jet aircraft, which at least have an electric motor used to propel the vehicle. Vehicles can be manned or unmanned. In addition to pure electric vehicles (BEV), the definition should also include, for example, hybrid electric vehicles (HEV), plug-in hybrids (PHEV) and fuel cell vehicles (FCHV).

Die Anzahl von elektrischen Sicherheits-, Komfort- und Informationssystemen ist schon heute je nach Fahrzeugkategorie und -ausstattung beträchtlich. Es ist dabei zu beobachten, dass zunehmend mehr Komponenten dieser Art verbaut werden. Als Beispiele seien exemplarisch Drive-by-Wire-Systeme (elektrisches Lenken) und Break-by-Wire-Systeme (elektrisches Bremsen), für Landfahrzeuge eine aktive Fahrwerksregelung, Assistenzsysteme und Infotainmentsysteme genannt.The number of electrical safety, comfort and information systems is already considerable, depending on the vehicle category and equipment. It can be observed that more and more components of this type are being installed. Examples include drive-by-wire systems (electric steering) and break-by-wire systems (electric braking), for land vehicles an active chassis control, assistance systems and infotainment systems.

Es besteht dabei ein ständiges Bedürfnis daran, die Speicherkapazität der Energiespeicher, den Wirkungsgrad der elektrischen Komponenten, die Systemverfügbarkeit in den Hochvolt- sowie den Niedervoltbordnetzen und die Ausfallsicherheit zu erhöhen, die Ladedauer zu verkürzen und die Komplexität in Technik und Produktion zu beherrschen.There is a constant need to increase the storage capacity of the energy storage system, the efficiency of the electrical components, the system availability in the high-voltage and low-voltage on-board networks and reliability, to shorten the charging time and to master the complexity of technology and production.

Eine Aufgabe ist es daher, ein in Bezug auf die genannten Punkte verbessertes Energieversorgungsystem für ein elektrisch antreibbares Fahrzeug sowie ein entsprechendes Fahrzeug bereitzustellen.It is therefore an object to provide an energy supply system for an electrically drivable vehicle and a corresponding vehicle that is improved with regard to the points mentioned.

Die Aufgabe wird gelöst durch ein Energieversorgungssystem für ein elektrisch antreibbares Fahrzeug, wie nachfolgend beschrieben.The object is achieved by a power supply system for an electrically drivable vehicle, as described below.

Das Energieversorgungsystem umfasst eine elektrische Schaltung und eine Hochvolt-Gleichspannungsquelle. Die Hochvolt-Gleichspannungsquelle kann selektiv mit einem Hochspannungsteil der elektrischen Schaltung gekoppelt werden, um die elektrische Schaltung mit einer Hochvolt-Gleichspannung zu speisen. In anderen Worten ist die elektrische Verbindung der elektrischen Schaltung mit der Hochvolt-Gleichspannungsquelle schaltbar ausgeführt. Hochvolt-Gleichspannungen sind im Sinne der Offenbarung durch eine Potentialdifferenz von mindestens 60 Volt gekennzeichnet. Vorliegend können die Hochvolt-Gleichspannungen mehrere Hundert Volt betragen, z. B. 200 V, 400 V, 600 V, 800 V, 1200 V oder auch Spannungswerte dazwischen.The energy supply system comprises an electrical circuit and a high-voltage direct voltage source. The high-voltage direct voltage source can be selectively coupled to a high-voltage part of the electrical circuit in order to feed the electrical circuit with a high-voltage direct voltage. In other words, the electrical connection between the electrical circuit and the high-voltage direct voltage source is switchable. In the context of the disclosure, high-voltage direct voltages are characterized by a potential difference of at least 60 volts. In the present case, the high-voltage DC voltages can be several hundred volts, e.g. B. 200 V, 400 V, 600 V, 800 V, 1200 V or voltage values in between.

Die elektrische Schaltung weist einen Hochvolt-Niedervolt-Gleichspannungswandler auf. Der Hochvolt-Niedervolt-Gleichspannungswandler ist eingerichtet, um die Hochvolt-Gleichspannung in dem Hochspannungsteil in eine Niedervolt-Gleichspannung zur Versorgung eines Niedervolt-Bordnetzes zu wandeln. Die Niedervolt-Gleichspannung wird in einem Niederspannungsteil der elektrischen Schaltung bereitgestellt. So kann eine Niedervolt-Gleichspannung bereitgestellt werden, ohne zwingend einen gesonderten Niedervolt-Akkumulator zu benötigen.The electrical circuit has a high-voltage-low-voltage DC voltage converter. The high-voltage-low-voltage direct voltage converter is set up to convert the high-voltage direct voltage in the high-voltage part into a low-voltage direct voltage for supplying a low-voltage vehicle electrical system. The low-voltage direct voltage is provided in a low-voltage part of the electrical circuit. In this way, a low-voltage direct voltage can be provided without necessarily requiring a separate low-voltage accumulator.

Gemäß einem weiteren Aspekt ist der Hochvolt-Niedervolt-Gleichspannungswandler ein bidirektionaler Gleichspannungswandler. Der Hochvolt-Niedervolt-Gleichspannungswandler ist eingerichtet, um in einem Bedarfsfall die Niedervolt-Gleichspannung aus dem Niederspannungsteil der elektrischen Schaltung in die Hochvolt-Gleichspannung zu wandeln und damit Kapazitäten des Hochspannungsteils der elektrischen Schaltung vorzuladen. Vorteilhaft kann auf diese Weise eine Vorladeschaltung, umfassend beispielsweise ein Schütz und einen Vorladewiderstand, entfallen.According to a further aspect, the high-voltage-low-voltage DC voltage converter is a bidirectional DC voltage converter. The high-voltage-low-voltage direct voltage converter is set up to convert the low-voltage direct voltage from the low-voltage part of the electrical circuit into the high-voltage direct voltage, and thus precharge capacities of the high-voltage part of the electrical circuit, if necessary. In this way, a pre-charging circuit, comprising, for example, a contactor and a pre-charging resistor, can advantageously be dispensed with.

Bevorzugte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung angegeben, die jeweils einzeln oder in Kombination einen Aspekt der Offenbarung darstellen können.Preferred configurations are specified in the subclaims and the following description, which can each represent an aspect of the disclosure individually or in combination.

Gemäß einem vorteilhaften Aspekt kann das Energieversorgungssystem eine zweite Hochvolt-Gleichspannungsquelle und einen zweiten Hochvolt-Niedervolt-Gleichspannungswandler in der elektrischen Schaltung aufweisen. Die zweite Hochvolt-Gleichspannungsquelle kann selektiv mit einem zweiten Hochspannungsteil der elektrischen Schaltung gekoppelt werden. Die elektrische Kopplung zwischen der Hochvolt-Gleichspannungsquelle und der elektrischen Schaltung ist also reversibel trenn- bzw. schaltbar. Die elektrische Schaltung kann auf diese Weise mit einer zweiten Hochvolt-Gleichspannung gespeist werden. Durch die entstehende Redundanz wird die Verfügbarkeit sowohl der Hochvolt-Gleichspannung wie auch der Niedervolt-Gleichspannung erhöht. Des Weiteren ergeben sich neue Freiheitsgrade beim Energiemanagement.According to an advantageous aspect, the energy supply system can have a second high-voltage direct voltage source and a second high-voltage-low-voltage direct voltage converter in the electrical circuit. The second high-voltage direct voltage source can be selectively coupled to a second high-voltage part of the electrical circuit. The electrical coupling between the high-voltage DC voltage source and the electrical circuit can therefore be reversibly disconnected or switched. In this way, the electrical circuit can be fed with a second high-voltage direct voltage. The resulting redundancy increases the availability of both the high-voltage direct voltage and the low-voltage direct voltage. Furthermore, there are new degrees of freedom in energy management.

Bevorzugt weist die elektrische Schaltung einen zweiten Hochvolt-Niedervolt-Gleichspannungswandler auf, der eingerichtet ist, um die zweite Hochvolt-Gleichspannung in dem zweiten Hochspannungsteil der elektrischen Schaltung in eine zweite Niedervolt-Gleichspannung zur Versorgung eines (zweiten) Niedervolt-Bordnetzes zu wandeln. Die zweite Niedervolt-Gleichspannung wird in einem zweiten Niederspannungsteil der elektrischen Schaltung bereitgestellt. Dieser Aspekt ermöglicht ein optimiertes Energiemanagement mit guter Effizienz bei einer gleichzeitig erhöhten Verfügbarkeit des Niedervolt-Bordnetzes. Durch die Redundanz von zwei Hochvolt-Gleichspannungsquellen und zwei Hochvolt-Niedervolt-Gleichspannungswandlern kann entweder ein Niedervolt-Bordnetz mit hoher Verfügbarkeit oder alternativ zwei unabhängige Niedervolt-Bordnetze mit Energie versorgen. Die Niedervolt-Bordnetze können unterschiedliche Spannungen, z.B. 12 V und 24 V, 12 V und 48 V oder 24 V und 48 V aufweisen. Dieser Aspekt eröffnet neue Möglichkeiten des Energiemanagements und die Trennung von Verbrauchern unterschiedlicher Priorität.The electrical circuit preferably has a second high-voltage-low-voltage direct voltage converter, which is set up to convert the second high-voltage direct voltage to the second To convert the high-voltage part of the electrical circuit into a second low-voltage DC voltage for supplying a (second) low-voltage vehicle electrical system. The second low-voltage direct voltage is provided in a second low-voltage part of the electrical circuit. This aspect enables optimized energy management with good efficiency and, at the same time, increased availability of the low-voltage on-board network. Thanks to the redundancy of two high-voltage direct voltage sources and two high-voltage-low-voltage direct-voltage converters, either a low-voltage on-board network with high availability or, alternatively, two independent low-voltage on-board networks can be supplied with energy. The low-voltage vehicle electrical systems can have different voltages, for example 12 V and 24 V, 12 V and 48 V or 24 V and 48 V. This aspect opens up new possibilities for energy management and the separation of consumers with different priorities.

Bei der Hochvolt-Gleichspannungsquelle und/oder der zweiten Hochvolt-Gleichspannungsquelle kann es sich jeweils beispielsweise um eine aufladbare Traktionsbatterie oder einen Brennstoffzellenstapel handeln. Die redundante Versorgung durch zwei unabhängige Hochvolt-Gleichspannungsquellen verbessert die Verfügbarkeit/Ausfallsicherheit der Energieversorgung, insbesondere von gespeisten Hochvolt- und Niedervolt-Bordnetzen.The high-voltage direct voltage source and / or the second high-voltage direct voltage source can each be, for example, a rechargeable traction battery or a fuel cell stack. The redundant supply from two independent high-voltage direct voltage sources improves the availability / failure safety of the energy supply, in particular of powered high-voltage and low-voltage on-board networks.

Bevorzugt ist der zweite Hochvolt-Niedervolt-Gleichspannungswandler ein bidirektionaler Gleichspannungswandler. Der zweite Hochvolt-Niedervolt-Gleichspannungswandler kann somit eingerichtet sein, um in einem Bedarfsfall die zweite Niedervolt-Gleichspannung aus dem zweiten Niederspannungsteil der elektrischen Schaltung in die zweite Hochvolt-Gleichspannung zu wandeln und mit der zweiten Hochvolt-Gleichspannung Kapazitäten des zweiten Hochspannungsteils der elektrischen Schaltung vorzuladen.The second high-voltage-low-voltage DC voltage converter is preferably a bidirectional DC voltage converter. The second high-voltage-low-voltage direct voltage converter can thus be set up to convert the second low-voltage direct voltage from the second low-voltage part of the electrical circuit into the second high-voltage direct voltage and with the second high-voltage direct voltage capacities of the second high-voltage part of the electrical circuit to summon.

Je nach Anforderungsprofil kann es vorteilhaft sein, dass die Niedervolt-Gleichspannung und die zweite Niedervolt-Gleichspannung gleich sind. Auf diese Weise kann ein Niedervolt-Bordnetz redundant versorgt werden. Alternativ können die Niedervolt-Gleichspannung und die zweite Niedervolt-Gleichspannung verschieden sein. So kann das Energieversorgungssystem beispielsweise gleichzeitig ein 48 Volt Niedervolt-Bordnetz und ein 12 Volt Niedervolt-Bordnetz versorgen.Depending on the requirement profile, it can be advantageous for the low-voltage direct voltage and the second low-voltage direct voltage to be the same. In this way, a low-voltage on-board network can be supplied redundantly. Alternatively, the low-voltage direct voltage and the second low-voltage direct voltage can be different. For example, the energy supply system can supply a 48 volt low-voltage on-board network and a 12-volt low-voltage on-board network at the same time.

In einer Ausführungsform können die Hochvolt-Gleichspannung der Hochvolt-Gleichspannungsquelle und die zweite Hochvolt-Gleichspannung der zweiten Hochvolt-Gleichspannungsquelle verschieden sein. Insbesondere kann es sich bei der ersten und zweiten Hochvolt-Gleichspannung jeweils um Nennspannungen handeln. Die höhere Nennspannung kann vorzugsweise das 1,5-fache bis 5-fache der niedrigeren Nennspannung betragen. Beispielsweise kann die erste Hochvolt-Gleichspannung 800 V und die zweite Hochvolt-Gleichspannung 400 V, also die Hälfte, betragen.In one embodiment, the high-voltage direct voltage of the high-voltage direct voltage source and the second high-voltage direct voltage of the second high-voltage direct voltage source can be different. In particular, the first and second high-voltage direct voltages can each be rated voltages. The higher nominal voltage can preferably be 1.5 to 5 times the lower nominal voltage. For example, the first high-voltage direct voltage can be 800 V and the second high-voltage direct voltage 400 V, that is to say half.

Es kann ein Hochvolt-Hochvolt-Gleichspannungswandler in dem Energieversorgungssystem vorgesehen sein, der eingerichtet ist, um die zweite Hochvolt-Gleichspannung in die Hochvolt-Gleichspannung zu wandeln. In anderen Worten ist der Hochvolt-Hochvolt-Gleichspannungswandler derart in der elektrischen Schaltung angeordnet, um den zweiten Hochspannungsteil der elektrischen Schaltung mit dem (ersten) Hochspannungsteil der elektrischen Schaltung elektrisch zu koppeln, und insbesondere um dem ersten Hochspannungsteil mit elektrischer Energie aus der zweiten Hochvolt-Gleichspannungsquelle zu versorgen. Dies erhöht die Verfügbarkeit der Hochvolt-Gleichspannung im System. Im Resultat kann insbesondere eine bessere Verfügbarkeit/Ausfallsicherheit des Hochvolt-Bordnetzes bzw. des Antriebes erreicht werden. Auch lassen sich Verbraucher mit unterschiedlichen Lastprofilen jeweils optimiert mit einer der unterschiedlichen Hochvolt-Gleichspannungen versorgen.A high-voltage-high-voltage direct voltage converter can be provided in the energy supply system, which is set up to convert the second high-voltage direct voltage into the high-voltage direct voltage. In other words, the high-voltage-high-voltage DC voltage converter is arranged in the electrical circuit in order to electrically couple the second high-voltage part of the electrical circuit to the (first) high-voltage part of the electrical circuit, and in particular to the first high-voltage part with electrical energy from the second high-voltage -To supply DC voltage source. This increases the availability of the high-voltage direct voltage in the system. As a result, in particular better availability / failure safety of the high-voltage on-board electrical system or of the drive can be achieved. Consumers with different load profiles can also be optimally supplied with one of the different high-voltage direct voltages.

Bevorzugt kann das Energieversorgungssystem derart eingerichtet sein, dass der Hochvolt-Niedervolt-Gleichspannungswandler wahlweise mit der Hochvolt-Gleichspannung aus der Hochvolt-Gleichspannungsquelle oder mit der Hochvolt-Gleichspannung aus dem Hochvolt-Hochvolt-Gleichspannungswandler gespeist werden kann. Dieser Aspekt fördert die Verfügbarkeit des Niederspannungs-Bordnetzes.The energy supply system can preferably be set up in such a way that the high-voltage-low-voltage direct voltage converter can optionally be fed with the high-voltage direct voltage from the high-voltage direct voltage source or with the high-voltage direct voltage from the high-voltage high-voltage direct voltage converter. This aspect promotes the availability of the low-voltage electrical system.

Gemäß einem weiteren vorteilhaften Aspekt kann der Hochvolt-Hochvolt-Gleichspannungswandler ein bidirektionaler Gleichspannungswandler sein. In anderen Worten kann der der Hochvolt-Hochvolt-Gleichspannungswandler ausgebildet und eingerichtet sein, um den zweiten Hochspannungsteil der elektrischen Schaltung mit dem ersten Hochspannungsteil der elektrischen Schaltung elektrisch zu koppeln, und insbesondere den zweiten Hochspannungsteil aus dem (ersten) Hochspannungsteil mit elektrischer Energie zu versorgen. Auf diese Weise kann die zweite Hochvolt-Gleichspannung mittels des Hochvolt-Hochvolt-Gleichspannungswandlers auch von der Hochvolt-Gleichspannungsquelle bereitgestellt werden.According to a further advantageous aspect, the high-voltage-high-voltage DC voltage converter can be a bidirectional DC voltage converter. In other words, the high-voltage-high-voltage DC voltage converter can be designed and configured to electrically couple the second high-voltage part of the electrical circuit to the first high-voltage part of the electrical circuit, and in particular to supply the second high-voltage part from the (first) high-voltage part with electrical energy . In this way, the second high-voltage direct voltage can also be provided by the high-voltage direct voltage source by means of the high-voltage high-voltage direct voltage converter.

Bevorzugt kann der zweite Hochvolt-Niedervolt-Gleichspannungswandler mit der zweiten Hochvolt-Gleichspannung wahlweise aus der zweiten Hochvolt-Gleichspannungsquelle und/oder aus dem Hochvolt-Hochvolt-Gleichspannungswandler gespeist werden. Auch dieser Aspekt fördert die Verfügbarkeit des versorgten Niederspannungs-Bordnetzes.The second high-voltage-low-voltage direct voltage converter can preferably be fed with the second high-voltage direct voltage optionally from the second high-voltage direct voltage source and / or from the high-voltage high-voltage direct voltage converter. This aspect also promotes the availability of the supplied low-voltage on-board network.

In einer vorteilhaften Variante weist das Energieversorgungssystem zumindest eine Niedervolt-Gleichspannungsquelle auf. Die zumindest eine Niedervolt-Gleichspannungsquelle ist derart ausgeführt, dass das bzw. die Niedervolt-Bordnetze und/oder der Hochvolt-Niedervolt-Gleichspannungswandler und/oder der zweite Hochvolt-Niedervolt-Gleichspannungswandler zumindest temporär mit einer Niedervolt-Gleichspannung gespeist werden kann.In an advantageous variant, the energy supply system has at least one low-voltage direct voltage source. The at least one low-voltage direct voltage source is designed in such a way that the low-voltage vehicle electrical system (s) and / or the high-voltage-low-voltage direct-voltage converter and / or the second high-voltage-low-voltage direct-voltage converter can be fed at least temporarily with a low-voltage direct voltage.

Gemäß einem weiteren vorteilhaften Aspekt kann das Energieversorgungssystem eingerichtet sein, um an einem oder mehreren Hochvolt-Konnektoren die Hochvolt-Gleichspannung und/oder die zweite Hochvolt-Gleichspannung zur Energieversorgung eines Hochvolt-Bordnetzes und/oder eines zweiten Hochvolt-Bordnetzes bereitzustellen. An einem Hochvolt-Konnektor kann die erste Hochvolt-Gleichspannung zur Energieversorgung eines ersten Hochvolt-Bordnetzes bereitgestellt werden. Bei dem ersten Hochvolt-Bordnetz kann es sich beispielsweise um ein Traktionsbordnetz handeln, welches zumindest einen Traktionsmotor umfasst. An einem weiteren oder demselben Hochvolt-Konnektor kann die zweite Hochvolt-Gleichspannung zur Energieversorgung eines (weiteren) Hochvolt-Bordnetzes bereitgestellt werden. Das Hochvolt-Bordnetz kann ebenfalls ein Traktionsbordnetz sein.According to a further advantageous aspect, the energy supply system can be set up to provide the high-voltage direct voltage and / or the second high-voltage direct voltage for supplying energy to a high-voltage vehicle electrical system and / or a second high-voltage vehicle electrical system at one or more high-voltage connectors. The first high-voltage DC voltage for supplying energy to a first high-voltage on-board electrical system can be provided at a high-voltage connector. The first high-voltage vehicle electrical system can be, for example, a traction vehicle electrical system which comprises at least one traction motor. The second high-voltage DC voltage for supplying energy to a (further) high-voltage on-board electrical system can be provided at a further or the same high-voltage connector. The high-voltage electrical system can also be a traction electrical system.

Besonders bevorzugt sind die eine oder mehrere Hochvolt-Gleichspannungsquelle(n) und der eine bzw. die mehreren Hochvolt-Niedervolt-Gleichspannungswandler in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet. Das Energieversorgungssystem kann aktivierbare Sicherheitstrennelemente umfassen, die eingerichtet und in der elektrischen Schaltung angeordnet sind, um bei einem definierten Ereignis alle Hochvolt-Konnektoren von der elektrischen Schaltung zu trennen, ohne jedoch die Energieversorgung des Niedervolt-Bordnetzes (bzw. der Niedervolt-Bordnetze) zu unterbrechen. In anderen Worten, können im Falle eines Unfalls alle Hochvolt-Anschlüsse des Energieversorgungssystems von den Sicherheitstrennelementen spannungs- und stromlos geschaltet werden, während die Spannungsversorgung des Niedervolt-Bordnetzes aufrechterhalten wird. Bei den Sicherheitstrennelementen kann es sich beispielsweise um Pyro-Switches handeln.The one or more high-voltage direct voltage source (s) and the one or more high-voltage-low-voltage direct voltage converters are particularly preferably arranged in a common housing. The energy supply system can include activatable safety isolating elements that are set up and arranged in the electrical circuit in order to disconnect all high-voltage connectors from the electrical circuit in the event of a defined event, but without switching on the energy supply to the low-voltage vehicle electrical system (or the low-voltage vehicle electrical system) interrupt. In other words, in the event of an accident, all high-voltage connections of the energy supply system can be de-energized and de-energized by the safety isolating elements, while the voltage supply of the low-voltage vehicle electrical system is maintained. The safety isolating elements can be pyro switches, for example.

Bereitgestellt wird weiterhin ein elektrisch antreibbares Fahrzeug mit einem integrierten Energieversorgungssystem. Das Fahrzeug weist neben dem Energieversorgungssystem zumindest ein Hochvolt-Bordnetz und ein Niedervolt-Bordnetz auf, wobei das zumindest eine Hochvolt-Bordnetz und das Niedervolt-Bordnetz jeweils von dem erfindungsgemäßen Energieversorgungssystem gespeist wird.An electrically drivable vehicle with an integrated energy supply system is also provided. In addition to the energy supply system, the vehicle has at least one high-voltage on-board network and a low-voltage on-board network, the at least one high-voltage on-board network and the low-voltage on-board network each being fed by the energy supply system according to the invention.

Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich aus den nachfolgenden Beschreibungen sowie aus den beigefügten Zeichnungen, auf die Bezug genommen wird. Es zeigt:

  • - 1 eine vereinfachte schematische Darstellung des Energieversorgungssystems.
Further advantages and features emerge from the following descriptions and from the attached drawings, to which reference is made. It shows:
  • - 1 a simplified schematic representation of the energy supply system.

In 1 ist eine vereinfachte schematische Übersicht des Energieversorgungssystems 1 gezeigt. Die einzelnen Komponenten sind in der Regel nach ihrer Funktion bezeichnet und gegebenenfalls zusammengefasst. Elektrische Kopplungen der jeweiligen Komponenten in der elektrischen Schaltung sind über direkte oder indirekte Verbindungen dargestellt. Eine schematisch dargestellte elektrische Verbindung kann einpolig, also z. B. mit separater (nichtdargestellter) Masse, zweipolig oder mehrpolig sein. Beispielsweise kann die Karosserie bzw. der Rahmen des Fahrzeugs das Massepotenzial aufweisen und als Rückleiter für das Bordnetz dienen. Die Schalter und Sicherheitstrennelemente können entsprechend nur einen Pol der elektrischen Verbindung oder allpolig schalten/trennen.In 1 is a simplified schematic overview of the power supply system 1 shown. The individual components are usually designated according to their function and, if necessary, summarized. Electrical couplings of the respective components in the electrical circuit are shown via direct or indirect connections. A schematically shown electrical connection can be single-pole, so z. B. be with separate (not shown) ground, two-pole or multi-pole. For example, the body or the frame of the vehicle can have the ground potential and serve as a return conductor for the electrical system. The switches and safety isolating elements can accordingly only switch / disconnect one pole of the electrical connection or all-pole.

Das Energieversorgungssystem 1 umfasst eine elektrische Schaltung mit einer (ersten) Hochvolt-Gleichspannungsquelle 2, einer zweiten Hochvolt-Gleichspannungsquelle 3, einem (ersten) Hochvolt-Niedervolt-Gleichspannungswandler 4, einem zweiten Hochvolt-Niedervolt-Gleichspannungswandler 5 und einen Hochvolt-Hochvolt-Gleichspannungswandler 6.The energy supply system 1 comprises an electrical circuit with a (first) high-voltage direct voltage source 2 , a second high-voltage direct voltage source 3 , a (first) high-voltage-low-voltage DC voltage converter 4th , a second high-voltage-low-voltage DC voltage converter 5 and a high-voltage-high-voltage DC voltage converter 6th .

Bei dem Hochvolt-Hochvolt-Gleichspannungswandler 6 handelt es sich um einen bidirektionalen Gleichspannungswandler. Der bidirektionale Gleichspannungswandler kann beispielsweise mit einer DAB-Struktur (Dual-Active-Bridge-Topologie) aufgebaut sein, was neben der Bidirektionalität auch eine galvanische Potenzialtrennung und eine gute Parallelisierbarkeit vereint. Der Hochvolt-Hochvolt-Gleichspannungswandler 6 wandelt zumindest zeitweise die zweite Hochvolt-Gleichspannung HV2 in die erste Hochvolt-Gleichspannung HV1.With the high-voltage-high-voltage direct voltage converter 6th it is a bidirectional DC voltage converter. The bidirectional DC / DC converter can be constructed, for example, with a DAB structure (Dual Active Bridge topology), which, in addition to bidirectionality, also combines galvanic potential separation and good parallelizability. The high-voltage-high-voltage direct voltage converter 6th at least temporarily converts the second high-voltage direct voltage HV2 into the first high-voltage direct voltage HV1.

Der erste Hochvolt-Niedervolt-Gleichspannungswandler 4 kann entsprechend mit der ersten Hochvolt-Gleichspannung HV1 aus der ersten Hochvolt-Gleichspannungsquelle 2 und/oder aus dem Hochvolt-Hochvolt-Gleichspannungswandler 6 gespeist werden.The first high-voltage-low-voltage DC voltage converter 4th can correspondingly with the first high-voltage direct voltage HV1 from the first high-voltage direct voltage source 2 and / or from the high-voltage-high-voltage DC voltage converter 6th be fed.

Der erste Hochvolt-Niedervolt-Gleichspannungswandler 4 wandelt eine erste Hochvolt-Gleichspannung HV1 der ersten Hochvolt-Gleichspannungsquelle 2 in eine Niedervolt-Gleichspannung LV1. Der erste Hochvolt-Niedervolt-Gleichspannungswandler 4 ist ein bidirektionaler Gleichspannungswandler. Der erste Hochvolt-Niedervolt-Gleichspannungswandler 4 ist eingerichtet, um in einem Bedarfsfall die Niedervolt-Gleichspannung LV1 aus dem Niederspannungsteil der elektrischen Schaltung in die Hochvolt-Gleichspannung HV1 zu wandeln und damit Kapazitäten des Hochspannungsteils der elektrischen Schaltung vorzuladen.The first high-voltage-low-voltage DC voltage converter 4th converts a first high-voltage direct voltage HV1 from the first high-voltage direct voltage source 2 into a low-voltage DC voltage LV1. The first high-voltage-low-voltage DC voltage converter 4th is a bidirectional DC voltage converter. The first high-voltage-low-voltage DC voltage converter 4th is set up to be in if necessary, to convert the low-voltage direct voltage LV1 from the low-voltage part of the electrical circuit into the high-voltage direct voltage HV1 and thus precharge capacities of the high-voltage part of the electrical circuit.

Der zweite Hochvolt-Niedervolt-Gleichspannungswandler 5 wandelt eine zweite Hochvolt-Gleichspannung HV2 der zweiten Hochvolt-Gleichspannungsquelle 3 ebenfalls in die Niedervolt-Gleichspannung LV2. Die Niedervolt-Gleichspannung LV2 kann in einer alternativen Ausführungsform auch von der (ersten) Niedervolt-Gleichspannung LV1 abweichen. Der zweite Hochvolt-Niedervolt-Gleichspannungswandler 5 ist ein bidirektionaler Gleichspannungswandler. Auch über den zweiten Hochvolt-Niedervolt-Gleichspannungswandler 5 kann der zweite Hochspannungsteil der elektrischen Schaltung (direkt) und der erste Hochspannungsteil der elektrischen Schaltung (über den bidirektionalen Hochvolt-Hochvolt-Gleichspannungswandler 6) vorgeladen werden.The second high-voltage-low-voltage DC voltage converter 5 converts a second high-voltage direct voltage HV2 from the second high-voltage direct voltage source 3 also into the low-voltage DC voltage LV2. In an alternative embodiment, the low-voltage direct voltage LV2 can also differ from the (first) low-voltage direct voltage LV1. The second high-voltage-low-voltage DC voltage converter 5 is a bidirectional DC voltage converter. Also via the second high-voltage-low-voltage DC voltage converter 5 the second high-voltage part of the electrical circuit (direct) and the first high-voltage part of the electrical circuit (via the bidirectional high-voltage-high-voltage DC voltage converter 6th ) be summoned.

Der die Hochvolt-Niedervolt-Gleichspannungswandler 4, 5 weisen jeweils einen Buck- und Boost-Modus zum Hoch- und Tiefsetzen der Spannung auf.The high-voltage-low-voltage DC voltage converter 4th , 5 each have a buck and boost mode for increasing and decreasing the voltage.

Ein erstes und/oder ein zweites Niedervolt-Bordnetz LV-BN kann selektiv durch den ersten Hochvolt-Niedervolt-Gleichspannungswandler 4 und/oder durch den zweiten Hochvolt-Niedervolt-Gleichspannungswandler 5 mit elektrischer Energie versorgen werden.A first and / or a second low-voltage on-board network LV-BN can selectively through the first high-voltage-low-voltage DC voltage converter 4th and / or by the second high-voltage-low-voltage DC voltage converter 5 be supplied with electrical energy.

In dem Niederspannungsteil der elektrischen Schaltung ist eine Niedervolt-Gleichspannungsquelle 12 angeordnet. Bei der Niedervolt-Gleichspannungsquelle kann es sich beispielsweise um einen (kleinen) Akkumulator (wiederaufladbare Batterie) oder ein Superkondensator (Kondensator mit großer Kapazität, u. A. elektrochemische Kondensatoren) handeln. Die Kapazität ist so bemessen, dass die Hochspannungsteile der elektrischen Schaltung über die Hochvolt-Niedervolt-Gleichspannungswandler 4, 5 vorgeladen und vorzugsweise auch Verbraucher im Niedervolt-Bordnetz LV-BN zumindest für einen Zeitraum von einigen Sekunden (z.B. 30 bis 60 Sekunden) versorgt werden können.A low-voltage direct voltage source is located in the low-voltage part of the electrical circuit 12th arranged. The low-voltage direct voltage source can be, for example, a (small) accumulator (rechargeable battery) or a supercapacitor (capacitor with a large capacity, including electrochemical capacitors). The capacity is dimensioned so that the high-voltage parts of the electrical circuit via the high-voltage-low-voltage DC voltage converter 4th , 5 precharged and preferably also consumers in the low-voltage on-board network LV-BN can be supplied at least for a period of a few seconds (eg 30 to 60 seconds).

Die Niedervolt-Gleichspannungsquelle 12 im Energieversorgungssystem 1 ist optional. Alternativ zu der internen Niedervolt-Gleichspannungsquelle 12 kann eine externe Niedervolt-Gleichspannungsquelle im Fahrzeug vorhanden sein, die die Hochvolt-Niedervolt-Gleichspannungswandler 4, 5 im Bedarfsfall speisen kann, um die Hochspannungsteile der elektrischen Schaltung vorzuladen.The low-voltage direct voltage source 12th in the energy supply system 1 is optional. As an alternative to the internal low-voltage DC voltage source 12th An external low-voltage DC voltage source can be present in the vehicle, which is the high-voltage-low-voltage DC voltage converter 4th , 5 can feed if necessary to precharge the high-voltage parts of the electrical circuit.

Die erste und die zweite Hochvolt-Gleichspannung HV1, HV2 sind verschieden. Die Nennspannungen betragen beispielsweise 800 V und 400 V.The first and the second high-voltage direct voltage HV1, HV2 are different. The nominal voltages are, for example, 800 V and 400 V.

Das Energieversorgungssystem 1 umfasst weiterhin einen Hochvolt-Hochvolt-Gleichspannungswandler 6. Der Hochvolt-Hochvolt-Gleichspannungswandler 6 wandelt zumindest zeitweise die erste Hochvolt-Gleichspannung HV1 in die zweite Hochvolt-Gleichspannung HV2.The energy supply system 1 furthermore comprises a high-voltage-high-voltage direct voltage converter 6th . The high-voltage-high-voltage direct voltage converter 6th at least temporarily converts the first high-voltage direct voltage HV1 into the second high-voltage direct voltage HV2.

Der zweite Hochvolt-Niedervolt-Gleichspannungswandler 5 wird mit der zweiten Hochvolt-Gleichspannung HV2 aus der zweiten Hochvolt-Gleichspannungsquelle 3 und/oder aus dem Hochvolt-Hochvolt-Gleichspannungswandler 6 gespeist.The second high-voltage-low-voltage DC voltage converter 5 becomes with the second high-voltage direct voltage HV2 from the second high-voltage direct voltage source 3 and / or from the high-voltage-high-voltage DC voltage converter 6th fed.

An einem Hochvolt-Konnektor 7 wird die erste Hochvolt-Gleichspannung HV1 zur Energieversorgung eines ersten Hochvolt-Bordnetzes HV1-BN bereitgestellt.On a high-voltage connector 7th the first high-voltage direct voltage HV1 is provided for supplying energy to a first high-voltage vehicle electrical system HV1-BN.

An einem Hochvolt-Konnektor 8 wird die zweite Hochvolt-Gleichspannung HV2 zur Energieversorgung eines zweiten Hochvolt-Bordnetzes HV2-BN bereitgestellt.On a high-voltage connector 8th the second high-voltage direct voltage HV2 is provided for supplying energy to a second high-voltage on-board electrical system HV2-BN.

Bei dem ersten und dem zweiten Hochvolt-Bordnetz HV1-BN, HV2-BN handelt es sich um Traktionsbordnetze mit jeweils zwei Traktionsmotoren (13 und 15 sowie 14 und 16). In einer alternativen Ausgestaltung kann je Traktionsbordnetz aber auch nur ein Traktionsmotor (13 und 14) vorhanden sein. Auch kann nur eines der Hochvolt-Bordnetze HV1-BN oder HV2-BN einen oder mehrere Antriebe mit elektrischer Energie versorgen. Die Motoren können Bestandteil einer integrierten Antriebseinheit sein. Die integrierte Antriebseinheit kann beispielsweise jeweils einen Wechselrichter (Inverter) und einen Elektromotor umfassen. Der Wechselrichter kann bevorzugt ein Vierquadrantensteller sein.The first and second high-voltage electrical systems HV1-BN, HV2-BN are traction electrical systems with two traction motors each ( 13th and 15th as 14th and 16 ). In an alternative embodiment, however, only one traction motor ( 13th and 14th ) to be available. Only one of the HV1-BN or HV2-BN high-voltage vehicle electrical systems can also supply one or more drives with electrical energy. The motors can be part of an integrated drive unit. The integrated drive unit can, for example, each comprise an inverter and an electric motor. The inverter can preferably be a four-quadrant controller.

Die erste Hochvolt-Gleichspannungsquelle 2, die zweite Hochvolt-Gleichspannungsquelle 3, der erste Hochvolt-Niedervolt-Gleichspannungswandler 4 und der zweite Hochvolt-Niedervolt-Gleichspannungswandler 5 sind in einem gemeinsamen Gehäuse 9 angeordnet.The first high-voltage direct voltage source 2 , the second high-voltage direct voltage source 3 , the first high-voltage-low-voltage DC voltage converter 4th and the second high-voltage-low-voltage DC voltage converter 5 are in a common housing 9 arranged.

Das Energieversorgungssystem 1 weist aktivierbare Sicherheitstrennelemente P1, P2 auf. Die Sicherheitstrennelemente P1, P2 sind eingerichtet, um bei einem definierten Ereignis - beispielsweise einem Unfall - die Hochvolt-Konnektoren 7, 8 von der elektrischen Schaltung zu trennen, ohne jedoch die Energieversorgung des Niedervolt-Bordnetzes (NV-BN) zu unterbrechen.The energy supply system 1 has activatable safety isolating elements P1 , P2 on. The safety separators P1 , P2 are set up to activate the high-voltage connectors in the event of a defined event - for example an accident 7th , 8th from the electrical circuit, but without interrupting the power supply of the low-voltage on-board network (NV-BN).

Das Energieversorgungssystem 1 weist weitere individuell aktivierbare Sicherheitstrennelemente P3, P4 auf. Die individuell aktivierbaren Sicherheitstrennelemente P3, P4 sind so angeordnet und eingerichtet, um bei einem definierten Ereignis, beispielsweise bei einem Schaden in einer der Hochvolt-Spannungsquellen, nur eine (nämlich die als schadhaft erkannte) Hochvolt-Spannungsquelle von der elektrischen Schaltung zu trennen, ohne jedoch die Energieversorgung der elektrischen Schaltung durch die jeweils andere Hochvolt-Spannungsquelle zu unterbrechen.The energy supply system 1 has further individually activated safety isolating elements P3 , P4 on. The individually activatable safety isolating elements P3 , P4 are arranged and set up in such a way that, in the event of a defined event, for example in the event of damage to one of the high-voltage voltage sources, only one high-voltage voltage source (namely the high-voltage voltage source recognized as defective) is disconnected from the electrical circuit without, however, supplying power to the electrical circuit interrupt the other high-voltage voltage source.

Ein Kontroller 10 steuert/regelt die Komponenten des Energieversorgungssystems 1. Der Kontroller 10 kann redundant ausgeführt sein, also zwei voneinander unabhängige Steuerungs-/ und Regelungssysteme aufweisen. Der Kontroller 10 kann über einen Konnektor 18 mit einem Netzwerk/Bus-System (z.B. CAN-BUS) verbunden werden.A controller 10 controls / regulates the components of the energy supply system 1 . The controller 10 can be designed redundantly, that is to say have two control and regulation systems that are independent of one another. The controller 10 can via a connector 18th be connected to a network / bus system (e.g. CAN-BUS).

Die Hochvolt-Spannungsquellen (Akkumulatoren) 2, 3 können über einen Hochvolt-Lade-Konnektor 17 geladen werden.The high-voltage voltage sources (accumulators) 2 , 3 can via a high-voltage charging connector 17th Loading.

Ein überbrückbarer Gleichrichter 11 ist eingerichtet und derart in der elektrischen Schaltung angeordnet, dass die erste und zweite Hochvolt-Gleichspannungsquelle mit einer Gleichstrom-Ladespannung und alternativ auch mit einer Wechselstrom-Ladespannung geladen werden können. In einer Ausführungsvariante kann der Gleichrichter 11 im Energieversorgungssystem 1 entfallen. An Stelle dessen kann beispielsweise ein externer Gleichrichter im Ladekabel vorgesehen sein. Über ein Schaltelement S11 kann der Hochvolt-Lade-Konnektor 17 an die erste oder die zweite Seite des (vorteilhaft bidirektionalen) Hochvolt-Hochvolt-Gleichspannungswandler 6 gekoppelt werden. Auf diese Weise kann die erste oder die zweite Hochvolt-Gleichspannungsquelle 2, 3 über den Hochvolt-Hochvolt-Gleichspannungswandler 6 mit einer angepassten Ladespannung geladen werden.A bridgeable rectifier 11 is set up and arranged in the electrical circuit in such a way that the first and second high-voltage direct voltage sources can be charged with a direct current charging voltage and, alternatively, also with an alternating current charging voltage. In one embodiment, the rectifier 11 in the energy supply system 1 omitted. Instead, for example, an external rectifier can be provided in the charging cable. Via a switching element S11 the high-voltage charging connector can 17th to the first or the second side of the (advantageously bidirectional) high-voltage-high-voltage direct voltage converter 6th be coupled. In this way, the first or the second high-voltage direct voltage source 2 , 3 via the high-voltage-high-voltage direct voltage converter 6th be charged with an adapted charging voltage.

Bevorzugt kann die (gleichgerichtete) Ladespannung der ersten Hochvolt-Gleichspannung HV1 oder der zweiten Hochvolt-Gleichspannung HV2 entsprechen. In diesem Fall kann die eine Hochvolt-Gleichspannungsquelle 2, 3 mit der korrespondierenden Nennspannung direkt (also ohne den Umweg über den Hochvolt-Hochvolt-Gleichspannungswandler 6) geladen werden, während die andere Hochvolt-Gleichspannungsquelle 2, 3 über den Hochvolt-Hochvolt-Gleichspannungswandler geladen wird.The (rectified) charging voltage can preferably correspond to the first high-voltage direct voltage HV1 or the second high-voltage direct voltage HV2. In this case, it can be a high-voltage direct voltage source 2 , 3 with the corresponding nominal voltage directly (i.e. without the detour via the high-voltage-high-voltage direct voltage converter 6th ) while the other high-voltage direct voltage source 2 , 3 is charged via the high-voltage-high-voltage DC voltage converter.

Durch Schaltelemente S1-S13 lassen sich die Komponenten (Hochvolt-Gleichspannungsquellen 2-3, Gleichspannungswandler 4-6, Gleichrichter 11, optionale Niedervolt-Notstrom-Versorgung 12 und elektrische Lasten bzw. Bordnetze) des Energieversorgungssystems 1 durch den Kontroller 10 granular zu- und abschalten, und auf diese Weise eine sehr hohe Verfügbarkeit der Energieversorgung sicherstellen.By switching elements S1-S13 the components (high-voltage direct voltage sources 2-3 , DC-DC converter 4-6 , Rectifier 11 , optional low-voltage emergency power supply 12th and electrical loads or vehicle electrical systems) of the energy supply system 1 through the controller 10 Switch on and off granularly, and in this way ensure a very high availability of the energy supply.

Claims (11)

Energieversorgungssystem (1) für ein elektrisch antreibbares Fahrzeug, wobei das Energieversorgungsystem (1) eine elektrische Schaltung und eine Hochvolt-Gleichspannungsquelle (2) umfasst, wobei die Hochvolt-Gleichspannungsquelle (2) selektiv mit einem Hochspannungsteil der elektrischen Schaltung gekoppelt werden kann, um die elektrische Schaltung mit einer Hochvolt-Gleichspannung (HV1) zu speisen, wobei die elektrische Schaltung einen Hochvolt-Niedervolt-Gleichspannungswandler (4) aufweist, der eingerichtet ist, um die Hochvolt-Gleichspannung (HV1) in dem Hochspannungsteil in eine Niedervolt-Gleichspannung (LV1) zur Versorgung eines Niedervolt-Bordnetzes (LV-BN) zu wandeln, wobei die Niedervolt-Gleichspannung (LV1) in einem Niederspannungsteil der elektrischen Schaltung bereitgestellt wird, ferner wobei der Hochvolt-Niedervolt-Gleichspannungswandler (4) ein bidirektionaler Gleichspannungswandler ist, eingerichtet, um in einem Bedarfsfall die Niedervolt-Gleichspannung (LV1) aus dem Niederspannungsteil der elektrischen Schaltung in die Hochvolt-Gleichspannung (HV1) zu wandeln und damit Kapazitäten des Hochspannungsteils der elektrischen Schaltung vorzuladen.Energy supply system (1) for an electrically drivable vehicle, wherein the energy supply system (1) comprises an electrical circuit and a high-voltage DC voltage source (2), wherein the high-voltage DC voltage source (2) can be selectively coupled to a high-voltage part of the electrical circuit in order to achieve the to feed the electrical circuit with a high-voltage direct voltage (HV1), the electrical circuit having a high-voltage-low-voltage direct voltage converter (4) which is set up to convert the high-voltage direct voltage (HV1) in the high-voltage part into a low-voltage direct voltage (LV1 ) to supply a low-voltage on-board network (LV-BN), the low-voltage DC voltage (LV1) being provided in a low-voltage part of the electrical circuit, furthermore wherein the high-voltage-low-voltage DC voltage converter (4) is a bidirectional DC voltage converter, set up, to get the low-voltage direct voltage (LV1) from the never to convert the voltage part of the electrical circuit into the high-voltage direct voltage (HV1) and thus precharge capacities of the high-voltage part of the electrical circuit. Energieversorgungssystem (1) nach Anspruch 1, weiter umfassend eine zweite Hochvolt-Gleichspannungsquelle (3) und einen zweiten Hochvolt-Niedervolt-Gleichspannungswandler (5) in der elektrischen Schaltung, wobei die zweite Hochvolt-Gleichspannungsquelle (3) selektiv mit einem zweiten Hochspannungsteil der elektrischen Schaltung gekoppelt werden kann, um die elektrische Schaltung mit einer zweiten Hochvolt-Gleichspannung (HV2) zu speisen, wobei die elektrische Schaltung einen zweiten Hochvolt-Niedervolt-Gleichspannungswandler (5) aufweist, der eingerichtet ist, um die zweite Hochvolt-Gleichspannung (HV2) in dem zweiten Hochspannungsteil in eine zweite Niedervolt-Gleichspannung (LV2) zur Versorgung eines Niedervolt-Bordnetzes (LV-BN) zu wandeln, wobei die zweite Niedervolt-Gleichspannung (LV2) in einem zweiten Niederspannungsteil der elektrischen Schaltung bereitgestellt wird, ferner wobei der zweite Hochvolt-Niedervolt-Gleichspannungswandler (5) ein bidirektionaler Gleichspannungswandler ist, eingerichtet, um in einem Bedarfsfall die zweite Niedervolt-Gleichspannung (LV2) aus dem zweiten Niederspannungsteil der elektrischen Schaltung in die zweite Hochvolt-Gleichspannung (HV2) zu wandeln und damit Kapazitäten des zweiten Hochspannungsteils der elektrischen Schaltung vorzuladen.Energy supply system (1) according to Claim 1 , further comprising a second high-voltage direct voltage source (3) and a second high-voltage-low-voltage direct voltage converter (5) in the electrical circuit, wherein the second high-voltage direct voltage source (3) can be selectively coupled to a second high-voltage part of the electrical circuit in order to achieve the to feed electrical circuit with a second high-voltage direct voltage (HV2), the electrical circuit having a second high-voltage-low-voltage direct voltage converter (5) which is set up to convert the second high-voltage direct voltage (HV2) in the second high-voltage part into a second To convert low-voltage direct voltage (LV2) for supplying a low-voltage vehicle electrical system (LV-BN), the second low-voltage direct voltage (LV2) being provided in a second low-voltage part of the electrical circuit, furthermore wherein the second high-voltage-low-voltage direct voltage converter (5 ) A bidirectional DC / DC converter is set up to be used in case of need to convert the second low-voltage direct voltage (LV2) from the second low-voltage part of the electrical circuit into the second high-voltage direct voltage (HV2) and thus precharge capacities of the second high-voltage part of the electrical circuit. Energieversorgungsystem nach Anspruch 2, wobei die Niedervolt-Gleichspannung (LV1) und die zweite Niedervolt-Gleichspannung (LV2) gleich sind.Energy supply system according to Claim 2 , the low-voltage direct voltage (LV1) and the second low-voltage direct voltage (LV2) being the same. Energieversorgungssystem (1) nach einem der Ansprüche 2 oder 3, wobei die Hochvolt-Gleichspannung (HV1) und die zweite Hochvolt-Gleichspannung (HV2) verschieden sind, wobei das Energieversorgungssystem (1) weiterhin einen Hochvolt-Hochvolt-Gleichspannungswandler (6) umfasst, wobei der Hochvolt-Hochvolt-Gleichspannungswandler (6) eingerichtet ist, um die zweite Hochvolt-Gleichspannung (HV2) in die Hochvolt-Gleichspannung (HV1) zu wandeln.Energy supply system (1) according to one of the Claims 2 or 3 , the high-voltage direct voltage (HV1) and the second high-voltage direct voltage (HV2) being different, the energy supply system (1) further comprising a high-voltage-high-voltage direct-voltage converter (6), the high-voltage-high-voltage direct-voltage converter (6) being set up is to convert the second high-voltage direct voltage (HV2) into the high-voltage direct voltage (HV1). Energieversorgungssystem (1) nach Anspruch 4, wobei das Energieversorgungssystem (1) derart eingerichtet ist, dass der Hochvolt-Niedervolt-Gleichspannungswandler (4) mit der Hochvolt-Gleichspannung (HV1) aus der Hochvolt-Gleichspannungsquelle (2) und/oder aus dem Hochvolt-Hochvolt-Gleichspannungswandler (6) gespeist werden kann.Energy supply system (1) according to Claim 4 , wherein the energy supply system (1) is set up in such a way that the high-voltage-low-voltage direct voltage converter (4) with the high-voltage direct voltage (HV1) from the high-voltage direct voltage source (2) and / or from the high-voltage-high-voltage direct voltage converter (6) can be fed. Energieversorgungssystem (1) nach einem der Ansprüche 4 oder 5, wobei der Hochvolt-Hochvolt-Gleichspannungswandler (6) ein bidirektionaler Gleichspannungswandler ist.Energy supply system (1) according to one of the Claims 4 or 5 , wherein the high-voltage-high-voltage DC voltage converter (6) is a bidirectional DC voltage converter. Energieversorgungssystem (1) nach Anspruch 6, wobei das Energieversorgungssystem (1) derart eingerichtet ist, dass der zweite Hochvolt-Niedervolt-Gleichspannungswandler (5) mit der zweiten Hochvolt-Gleichspannung (HV2) aus der zweiten Hochvolt-Gleichspannungsquelle (3) und/oder aus dem Hochvolt-Hochvolt-Gleichspannungswandler (6) gespeist werden kann.Energy supply system (1) according to Claim 6 , wherein the energy supply system (1) is set up in such a way that the second high-voltage-low-voltage direct voltage converter (5) with the second high-voltage direct voltage (HV2) from the second high-voltage direct voltage source (3) and / or from the high-voltage-high-voltage direct voltage converter (6) can be fed. Energieversorgungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, weiter umfassend zumindest eine Niedervolt-Gleichspannungsquelle (12), wobei die zumindest eine Niedervolt-Gleichspannungsquelle (12) zumindest ein Niedervolt-Bordnetz (LV-BN) und/oder zumindest einen Hochvolt-Niedervolt-Gleichspannungswandler (4, 5) zumindest temporär mit einer Niedervolt-Gleichspannung (LV1, LV2) speisen kann.Energy supply system according to one of the preceding claims, further comprising at least one low-voltage direct voltage source (12), wherein the at least one low-voltage direct voltage source (12) has at least one low-voltage vehicle electrical system (LV-BN) and / or at least one high-voltage-low-voltage direct voltage converter (4 , 5) can feed at least temporarily with a low-voltage direct voltage (LV1, LV2). Energieversorgungssystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, eingerichtet, um an einem oder mehreren Hochvolt-Konnektoren (7, 8) zumindest eine Hochvolt-Gleichspannung (HV1, HV2) zur Energieversorgung zumindest eines Hochvolt-Bordnetzes (HV1-BN, HV2-BN) bereitzustellen.Energy supply system (1) according to one of the preceding claims, set up to supply at least one high-voltage direct voltage (HV1, HV2) to one or more high-voltage connectors (7, 8) for supplying energy to at least one high-voltage vehicle electrical system (HV1-BN, HV2-BN ) to provide. Energieversorgungssystem (1) nach Anspruch 9, wobei die zumindest eine Hochvolt-Gleichspannungsquelle (2, 3) und der/die Hochvolt-Niedervolt-Gleichspannungswandler (4, 5) in einem gemeinsamen Gehäuse (9) angeordnet sind, wobei das Energieversorgungssystem (1) aktivierbare Sicherheitstrennelemente (P1, P2) aufweist, und wobei die Sicherheitstrennelemente (P1, P2) eingerichtet sind, um bei einem definierten Ereignis alle Hochvolt-Konnektoren (7, 8) von der elektrischen Schaltung zu trennen, ohne die Energieversorgung des zumindest einen Niedervolt-Bordnetzes (LV-BN) zu unterbrechen.Energy supply system (1) according to Claim 9 , wherein the at least one high-voltage direct voltage source (2, 3) and the high-voltage-low-voltage direct voltage converter (s) (4, 5) are arranged in a common housing (9), the energy supply system (1) activatable safety isolating elements (P1, P2) and wherein the safety isolating elements (P1, P2) are set up to disconnect all high-voltage connectors (7, 8) from the electrical circuit in the event of a defined event, without the power supply of the at least one low-voltage on-board network (LV-BN) interrupt. Elektrisch antreibbares Fahrzeug mit zumindest einem Hochvolt-Bordnetz (HV1-BN, HV2-BN) und zumindest einem Niedervolt-Bordnetz (LV-BN), wobei das zumindest eine Hochvolt-Bordnetz und das zumindest eine Niedervolt-Bordnetz von einem Energieversorgungssystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche gespeist wird.Electrically drivable vehicle with at least one high-voltage on-board network (HV1-BN, HV2-BN) and at least one low-voltage on-board network (LV-BN), the at least one high-voltage on-board network and the at least one low-voltage on-board network from an energy supply system (1) is fed according to one of the preceding claims.
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