DE102021003883A1 - Elektrisches Antriebssystem für ein Fahrzeug, Fahrzeug mit einem entsprechenden elektrischen Antriebssystem sowie Verfahren zum Betreiben eines entsprechenden elektrischen Antriebssystems - Google Patents

Elektrisches Antriebssystem für ein Fahrzeug, Fahrzeug mit einem entsprechenden elektrischen Antriebssystem sowie Verfahren zum Betreiben eines entsprechenden elektrischen Antriebssystems Download PDF

Info

Publication number
DE102021003883A1
DE102021003883A1 DE102021003883.5A DE102021003883A DE102021003883A1 DE 102021003883 A1 DE102021003883 A1 DE 102021003883A1 DE 102021003883 A DE102021003883 A DE 102021003883A DE 102021003883 A1 DE102021003883 A1 DE 102021003883A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
inverter
electrical energy
energy store
voltage
drive system
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.)
Pending
Application number
DE102021003883.5A
Other languages
English (en)
Inventor
Urs Boehme
Markus Orner
Nathan Tröster
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
Mercedes Benz Group 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 Mercedes Benz Group AG filed Critical Mercedes Benz Group AG
Priority to DE102021003883.5A priority Critical patent/DE102021003883A1/de
Priority to US18/292,403 priority patent/US20240253507A1/en
Priority to JP2024503993A priority patent/JP2024527880A/ja
Priority to CN202280052697.XA priority patent/CN117715788A/zh
Priority to PCT/EP2022/070910 priority patent/WO2023006726A1/de
Priority to EP22757278.1A priority patent/EP4377134A1/de
Publication of DE102021003883A1 publication Critical patent/DE102021003883A1/de
Pending 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
    • B60L53/60—Monitoring or controlling charging stations
    • B60L53/62—Monitoring or controlling charging stations in response to charging parameters, e.g. current, voltage or electrical charge
    • 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
    • B60L53/14—Conductive energy transfer
    • 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
    • B60L53/24—Using the vehicle's propulsion converter for charging
    • 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
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/10—Arrangements incorporating converting means for enabling loads to be operated at will from different kinds of power supplies, e.g. from ac or dc
    • 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
    • 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
    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/42—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
    • H02M7/44—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/48—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/483—Converters with outputs that each can have more than two voltages levels
    • H02M7/487—Neutral point clamped inverters
    • 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
    • B60L2210/40—DC to AC converters
    • B60L2210/42—Voltage source inverters
    • 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

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein elektrisches Antriebssystem (1) für ein Fahrzeug (2), mit- einer Schaltvorrichtung (6), welche aufweist:- einen ersten Schaltzustand, in welchem ein Ladeanschluss (7) mit einem elektrischen Energiespeicher des Fahrzeugs direkt verbunden ist, sodass der elektrische Energiespeicher (4) mit einer Eingangsspannung (UE), welche am Ladeanschluss (7) anliegt, aufladbar ist,- einen zweiten und dritten Schaltzustand, in welchem der Ladeanschluss (7) über einen Wechselrichter mit dem elektrischen Energiespeicher (4) verbunden ist, sodass der elektrische Energiespeicher (4) in Abhängigkeit vom dem Wechselrichter (5) aufladbar ist. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Fahrzeug (2), sowie ein Verfahren.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein elektrisches Antriebssystem für ein Fahrzeug gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Fahrzeug mit einem entsprechenden elektrischen Antriebssystem. Ebenfalls betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben eines elektrischen Antriebssystems gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 10.
  • Elektrisch angetriebene beziehungsweise betriebene Fahrzeuge weisen heutzutage eine Spannungslage von 800 Volt auf. Dabei weisen diese Fahrzeuge eine 800-Volt-Fahrzeugbatterie auf, mit welcher ein Bordnetz und/oder eine elektrische Antriebsmaschine mit Energie versorgt werden kann. Beispielsweise ist dies in der DE 10 2019 005 621 A1 und der DE 10 2009 052 680 A1 offenbart. Damit die elektrische Antriebsmaschine des Fahrzeugs das Fahrzeug antreiben kann, benötigt diese eine Wechselspannung. Diese Wechselspannung wird mittels eines Wechselrichters aus einer Batteriespannung der Fahrzeugbatterie erzeugt. Beispielsweise ist dies in der DE 10 2018 000 488 A1 offenbart.
  • Die DE 10 2018 009 848 A1 und DE 10 2018 009 840 A1 offenbaren jeweils Schaltanordnungen für Kraftfahrzeuge. Dabei wird jeweils eine elektrische Maschine eines Fahrzeugs mittels eines Stromrichters über eine Hochvolt-Batterie des Fahrzeugs mit elektrischer Energie versorgt.
  • Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Elektrofahrzeug mit einer Spannungslage von 800 Volt einfacher und ohne zusätzlichen Aufwand an einer 400-Volt-Ladesäule laden zu können.
  • Diese Aufgabe wird durch ein elektrisches Antriebssystem, ein Fahrzeug sowie ein Verfahren gemäß den unabhängigen Patentansprüchen gelöst. Sinnvolle Weiterbildungen ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen.
  • Ein Aspekt der Erfindung betrifft ein elektrisches Antriebssystem für ein Fahrzeug, mit
    • - einer elektrischen Drehstrommaschine,
    • - einem elektrischen Energiespeicher zum elektrischen Versorgen der elektrischen Drehstrommaschine,
    • - einem Wechselrichter, der an die elektrische Drehstrommaschine angeschlossen ist, wobei ein positives Potential des elektrischen Energiespeichers mit einem positiven Potential des Wechselrichters und ein negatives Potential des elektrischen Energiespeichers mit einem negativen Potential des Wechselrichters verbunden ist, und
    • - einer Reihenschaltung aus einem ersten Kondensator und einem zweiten Kondensator, welche zwischen das positive und negative Potential des Wechselrichters geschaltet ist, wobei zwischen dem ersten Kondensator und dem zweiten Kondensator ein Mittelabgriff des Wechselrichters ausgebildet ist, aufweisen:
    • - eine Schaltvorrichtung, welche aufweist:
    • - einen ersten Schaltzustand, in welchem ein positives Potential eines Ladeanschlusses mit dem positiven Potential des elektrischen Energiespeichers und ein negatives Potential des Ladeanschlusses mit ein negatives Potential des elektrischen Energiespeichers verbunden sind, sodass der elektrische Energiespeicher mit einer Eingangsspannung, welche am Ladeanschluss anliegt, aufladbar ist,
    • - einen zweiten Schaltzustand, in welchem das positive Potential des Ladeanschlusses mit dem positiven Potential des elektrischen Energiespeichers und das negative Potential des Ladeanschlusses mit dem Mittelabgriff des Wechselrichters verbunden sind, sodass der elektrische Energiespeicher in Abhängigkeit vom dem Wechselrichter aufladbar ist, und/oder
    • - einen dritten Schaltzustand, in welchem das positive Potential des Ladeanschlusses mit dem Mittelabgriff des Wechselrichters und das negative Potential des Ladeanschlusses mit dem negativen Potential des Wechselrichters verbunden sind, sodass der elektrische Energiespeicher in Abhängigkeit vom dem Wechselrichter aufladbar ist.
  • Durch das vorgeschlagene elektrische Antriebssystem können elektrisch angetriebene Fahrzeuge, insbesondere Elektrofahrzeuge, mit einer Spannungslage von 800 Volt einfacher an 400-Volt-Ladesäulen und/oder Ladeeinheiten geladen werden, da die Abwärtskompatibilität hierzu ohne Zusatzaufwand durchgeführt werden kann. Folglich können Elektrofahrzeuge effizienter betrieben werden, da eine einfachere und verbesserte Möglichkeit gegeben ist, um auch an Ladesäulen mit geringeren Spannungen Ladevorgänge durchführen zu können.
  • Diese Vorteile können dadurch erreicht werden, indem der bereits im Fahrzeug vorhandene Wechselrichter der elektrischen Drehstrommaschine neben seiner Primärfunktion zusätzlich eine Sekundärfunktion aufweist. Bei der Primärfunktion des Wechselrichters handelt es sich um das Bereitstellen einer Wechselspannung für die Drehstrommaschine. Bei der Sekundärfunktion handelt es sich bei der Zweckentfremdung eines Wechselrichters für den Ladebetrieb des Fahrzeuges, insbesondere an einer 400-Volt-Ladesäule. Folglich kann die Abwärtskompatibilität des Fahrzeugs ohne die Verwendung zusätzlicher Komponenten und/oder Bauteile erfolgen, da der Wechselrichter bereits im Fahrzeug vorhanden ist. Durch diese Zweckentfremdung des Wechselrichters, insbesondere durch die Verwendung der Sekundärfunktion des Wechselrichters, können Kosten, Gewicht und Bauraum eines Elektrofahrzeugs eingespart werden.
  • Des Weiteren kann durch die Schaltvorrichtung und die jeweiligen Schaltzustände der Schaltvorrichtung ein Ladevorgang des Fahrzeuges an einer 400-Volt-Ladesäule durchgeführt werden, ohne dass ein Zugang zum Sternpunkt der elektrischen Drehstrommaschine notwendig ist oder ein entsprechendes Schaltelement innerhalb des Wechselrichters zusätzlich berücksichtigt beziehungsweise verwendet werden muss.
  • Insbesondere kann mithilfe des vorgeschlagenen elektrischen Antriebssystems eine Mehrfachnutzung einer elektrischen Drehstrommaschine des Fahrzeuges ermöglicht werden. Durch die Verschaltung mit dem Mittelabgriff des ersten und zweiten Kondensators kann ein Ladevorgang effizienter vorbereitet werden, da je nach Schaltzustand der Schaltvorrichtung der erste oder zweite Kondensator auf die halbe Spannung des elektrischen Energiespeichers vorgeladen werden kann. Während des Ladevorgangs an der 400-Volt-Ladesäule kann die Spannung in dem ersten oder zweiten Kondensator allmählich ansteigen. Dies kann beispielsweise die Hälfte der Batteriespannung betragen. Dies ist vorteilhaft, da DC-Ladesäulen zur Plausibilisierung des bevorstehenden Ladevorgangs den Anstieg der DC-Spannung beobachten. Erfolgt dies nicht, droht ein Ladeabbruch. Durch das Vorladen des ersten oder zweiten Kondensators auf die halbe Spannung des elektrischen Energiespeichers kann dies verhindert werdern.
  • Beispielsweise kann es sich bei dem Fahrzeug um ein zumindest teilweise elektrisch betriebenes Fahrzeug handelt. Insbesondere handelt es sich bei dem Fahrzeug um ein Elektrofahrzeug, ein Hybridfahrzeug oder um ein Plug-in-Fahrzeug. Insbesondere handelt es sich bei dem Fahrzeug um einen Personenkraftwagen oder Lastkraftwagen.
  • Bei dem elektrischen Energiespeicher kann es sich beispielsweise um eine Fahrzeugbatterie, Traktionsbatterie oder Batteriesystem des Fahrzeugs handeln. Insbesondere handelt es sich bei dem elektrischen Energiespeicher um eine Hochvolt-Batterie mit einer Spannungslage von 800 Volt. Bei der elektrischen Drehstrommaschine handelt es sich insbesondere um eine elektrische Maschine beziehungsweise um einen Elektromotor zum Antreiben des Fahrzeugs für eine Fortbewegungsfahrt.
  • Insbesondere kann mithilfe der Schaltvorrichtung der Wechselrichter als Boost-Wandler beziehungsweise Aufwärtswandler dargestellt beziehungsweise realisiert werden, sodass der elektrische Energiespeicher an einer Ladesäule mit einem zu dem elektrischen Energiespeicher niedrigeren Spannungsniveau geladen werden kann. Dies erfolgt insbesondere ohne einen Eingriff an den elektrischen Drehstrommaschinen. Insbesondere kann für den Ladevorgang die Eingangsspannung hochtransformiert werden kann. Dies kann insbesondere mittels des Wechselrichters und des Mittelabgriffs zwischen dem ersten und zweiten Kondensator erfolgen.
  • Optional kann mithilfe des elektrischen Antriebssystems eine DC-Boost-Funktion über den Wechselrichter der elektrischen Drehstrommaschine realisiert werden. Somit kann für einen Hochsetzbetrieb der Eingangsspannung zum Laden des elektrischen Energiespeichers auf zusätzliche Ladeeinheiten oder Spannungswandler verzichtet werden.
  • Insbesondere können die einzelnen positiven Potentiale einem gemeinsamen positiven Potential zugehörig sein. Dabei können die einzelnen positiven Potentiale als Teilpotentiale des positiven Potentials bezeichnet werden. Ebenfalls können die einzelnen negativen Potentiale einem gemeinsamen negativen Potential zugehörig sein. Dabei können die einzelnen negativen Potentiale als Teilpotentiale des positiven Potentials bezeichnet werden.
  • Speziell kann die Schaltvorrichtung in einer ersten Variante den ersten und zweiten Schaltzustand als mögliche Betriebszustände aufweisen. In einer zweiten Variante kann die Schaltvorrichtung den ersten und dritten Schaltzustand als mögliche Betriebszustände aufweisen. Ebenfalls kann es sein, die Schaltvorrichtung eine Kombination beider Variante aufweist. Dadurch kann eine Überlastung einer elektrischen Isolation der Ladestation durch eine Potentialunsymmetrie im Fahrzeug bezogen auf PE verhindert werden.
  • In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist vorgesehen, dass der Wechselrichter eingerichtet ist, den ersten Kondensator und/oder den zweiten Kondensator aufzuladen, und als eine Ausgangsspannung des Wechselrichters eine Summe einer ersten Spannung des ersten Kondensators und einer zweiten Spannung des zweiten Kondensators zum Laden des elektrischen Energiespeichers bereitgestellt ist. Infolgedessen kann ein Aufwärtsbetrieb beziehungsweise eine Boost-Funktion realisiert werden, indem mittels des Wechselrichters der Mittelabgriff zwischen dem ersten und zweiten Kondensator mit dem Ladeanschluss verbunden werden kann. Insbesondere erfolgt das Aufladen des ersten Kondensators und/oder des zweiten Kondensators wechselweise. Dies kann insbesondere je nach aktuellem Schaltzustand beziehungsweise Taktungsbetrieb des Wechselrichters erfolgen. Somit kann beispielsweise in einem ersten Takt der erste Kondensator und in einem unmittelbar an den ersten Takt nachfolgenden zweiten Takt der zweite Kondensator geladen werden. Bei einem Ladevorgang des elektrischen Energiespeichers an einer 400-Volt-Ladesäule kann jeweils der erste und zweite Kondensator mit einer Spannung von im Wesentlichen 400 Volt aufgeladen werden. Somit kann die Summe des ersten und zweiten Kondensators die benötigte Ausgangsspannung für den elektrischen Energiespeicher bereitgestellt werden.
  • In einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist vorgesehen, dass der Wechselrichter als Drei-Level-T-Typ-Inverter ausgebildet ist. Durch diese spezielle Ausgestaltung des Wechselrichters kann ein Hochsetzbetrieb realisiert werden, ohne dass ein Eingriff am Sternpunkt der elektrischen Drehstrommaschine erfolgt. Beispielsweise kann durch die Verwendung des Wechselrichters als Drei-Level-T-Typ-Inverter die Abwärtskompatibilität des Fahrzeugs ohne zusätzliche Komponenten erreicht werden. Beispielsweise kann der Wechselrichter als Drei-Level-Wechselrichter, S-Drei-Inverter oder als Drei-Stufen-Inverter in T-Typ-Ausführung ausgebildet sein. Insbesondere kann es sich bei dem Wechselrichter um einen Drei-Level-Wechselrichter in NPC (Neutral Point Claimed)-Topologie oder als Drei-Punkt-Wechselrichter in NPC-Schaltung ausgebildet sein. Insbesondere handelt es sich bei dem Wechselrichter um einen Neutral-Point-Claimed-Drei-Wechselrichter-Level-Inverter. Dieser weist im Gegensatz zu den herkömmlichen verwendeten 2-Level-Invertern eine deutlich höhere Spannungsfestigkeit auf.
  • In einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist vorgesehen, dass der Wechselrichter eingerichtet ist, in dem zweiten Schaltzustand eine Spannungsdifferenz zwischen einer Batteriespannung des elektrischen Energiespeichers und der Eingangsspannung anzupassen, indem ein Spannungsniveau der negativen Potentiale um diese Spannungsdifferenz abgesenkt wird, und in dem dritten Schaltzustand eine Spannungsdifferenz zwischen der Batteriespannung und der Eingangsspannung anzupassen, indem ein Spannungsniveau der positiven Potentiale um diese Spannungsdifferenz erhöht wird.
  • Bei dem zweiten Schaltzustand der Schaltvorrichtung kann ein Hochsetzbetrieb erreicht werden, bei dem das positive Potential der Ladesäule beziehungsweise Ladestation direkt mit dem positiven Potential des elektrischen Energiespeichers verbunden ist. Eine Spannungsanpassung der Spannungsdifferenz von der Ladesäule von beispielsweise 400 Volt und dem elektrischen Energiespeicher von beispielsweise 800 Volt erfolgt durch eine Anpassung beziehungsweise Absenkung des Spannungsniveaus in den negativen Potentialen um beispielsweise 400 Volt (entspricht der Spannungsdifferenz). Diese Spannungsdifferenz kann dadurch erzeugt werden, indem eine Drossel beziehungsweise Motorwicklung der elektrischen Drehstrommaschine taktend betrieben wird. Dabei kann unter taktend betrieben ein Wechsel von Kurzschluss beziehungsweise Aufbau eines Drosselstroms in der Drossel zu Öffnen des Kurzschlusses beziehungsweise Freilauf des Drosselstroms über Freilaufdioden und umgekehrt verstanden werden. Die Spannungsdifferenz zwischen Ladesäule und dem elektrischen Energiespeicher liegt dabei im Drosselstromaufbau an der sperrenden Freilaufdiode an. Es kann in diesem Moment der elektrische Energiespeicher nicht geladen werden. Stattdessen kann durch den ansteigenden Drosselstrom die Energie in der Drossel erhöht werden. Hierbei weisen die positiven Potentiale einen gleichen Potentialbezug auf.
  • In dem dritten Schaltzustand der Schaltvorrichtung ist das negative Potential zwischen dem Fahrzeug und der Ladesäule direkt miteinander verbunden. Die Anpassung der Spannungsdifferenz zwischen der Ladesäule (400 Volt) und dem elektrischen Energiespeicher (800 Volt) erfolgt insbesondere durch eine Anpassung beziehungsweise Erhöhung des Spannungsniveaus der positiven Potentiale um 400 Volt (entspricht der Spannungsdifferenz). Das Erzeugen der Spannungsdifferenz erfolgt in analoger Weise, wie bereits vorhin erläutert, über die taktend betriebene Drossel. Allerding ist hier die Drossel und die Freilaufdiode nun im positiven Potential verortet.
  • In einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist vorgesehen, dass die Schaltvorrichtung ein erstes Ladeschütz zum Verbinden des positiven Potentials des Ladeanschlusses mit dem positiven Potential des elektrischen Energiespeichers aufweist. Zusätzlich weist die Schaltvorrichtung ein zweites Ladeschütz zum Verbinden des positiven Potentials des Ladeanschlusses mit dem Mittelabgriff des Wechselrichters auf. Anstatt dazu kann die Schaltvorrichtung ein drittes Ladeschütz zum Verbinden des negativen Potentials des Ladeanschlusses mit dem Mittelabgriff des Wechselrichters aufweisen. Zusätzlich weist die Schaltvorrichtung ein viertes Ladeschütz zum Verbinden des negativen Potentials des Ladeanschlusses mit dem negativen Potential des Wechselrichters auf.
  • Insbesondere handelt es sich bei dem ersten bis vierten Ladeschütz um elektrische Schalter beziehungsweise Schaltelemente. Insbesondere kann die Schaltvorrichtung je nachdem, welcher Schaltzustand eingenommen werden soll, die Ladeschütze entsprechend schalten. Je nachdem, welcher Schaltzustand die Schaltvorrichtung aktuell einnimmt oder einnehmen soll, können beispielsweise mit einem Steuergerät oder einer Steuereinheit des elektrischen Antriebssystems die Ladeschütze der Schaltvorrichtung entsprechend geschalten werden.
  • Mithilfe der Ladeschütze kann die Schaltvorrichtung so geschalten werden, dass mittels des Wechselrichters entweder der Ladevorgang des elektrischen Energiespeichers über das negative Potential oder über das positive Potential durchgeführt werden kann. Insbesondere kann mithilfe des ersten und vierten Ladeschützes ein Ladevorgang des elektrischen Energiespeichers unabhängig von dem Wechselrichter, insbesondere bei einem direkten 800-Volt-Ladevorgang, durchgeführt werden.
  • In einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist vorgesehen, dass die Schaltvorrichtung dazu eingerichtet ist, in dem ersten Schaltzustand automatisch zu wechseln, wenn die Eingangsspannung des Ladeanschlusses einen ersten vorgegebenen Spannungswert aufweist. Somit kann je nachdem, welcher Ladevorgang vorgenommen werden soll, automatisch der entsprechende Schaltzustand eingestellt beziehungsweise geschaltet werden. Der erste Schaltzustand wird immer dann automatisch verwendet beziehungsweise eingestellt, wenn die Eingangsspannung einem ersten vorgegebenen Spannungswert entspricht. Bei dem ersten vorgegebenen Spannungswert handelt es sich insbesondere um einen Spannungswert, welcher im Wesentlichen der Spannungslage des elektrischen Energiespeichers entspricht. Beispielsweise bei einem 800-Volt-Fahrzeug mit einem 800-Volt-Energiespeicher kann der erste vorgegebene Spannungswert 800 Volt entsprechen. Insbesondere erfolgt in dem ersten Schaltzustand das Aufladen des elektrischen Energiespeichers direkt über den Ladeanschluss und folglich direkt über die Ladesäule.
  • Beispielsweise kann die Schaltvorrichtung eine Steuereinheit oder ein Steuergerät aufweisen, mit welchem das automatische Wechseln der Schaltzustände durchgeführt werden kann. Beispielsweise kann hierzu mittels Spannungsmessgeräten die Eingangsspannung bestimmt werden, sodass dies für die Entscheidung des einzustellenden Schaltzustands berücksichtigt werden kann.
  • In einem weiteren Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass die Schaltvorrichtung dazu eingerichtet ist, in den zweiten Schaltzustand automatisch zu wechseln, wenn die Eingangsspannung des Ladeanschlusses einen zweiten vorgegebenen Spannungswert aufweist und der Wechselrichter als Aufwärtswandler zum Absenken eines Spannungsniveaus der negativen Potentiale betrieben wird. Wie bereits vorhin erläutert, erfolgt das Wechseln der Schaltzustände automatisch. Beispielsweise kann ein automatischer Wechsel von dem ersten Schaltzustand zu dem zweiten oder umgekehrt durchgeführt werden. Insbesondere kann jeweils nur ein Schaltzustand aktuell von der Schaltvorrichtung geschalten beziehungsweise aktiviert werden.
  • Bei einem zweiten vorgegebenen Spannungswert handelt es sich insbesondere um einen Spannungswert der Ladesäule. Beispielsweise ist der vorgegebene zweite Spannungswert bei einer 400-Volt-Ladesäule 400 Volt. Des Weiteren wird der zweite Schaltzustand der Schaltvorrichtung dann eingestellt beziehungsweise verwendet, wenn eine Absenkung des negativen Potentials um eine Spannungsdifferenz durchgeführt werden soll. In diesem Fall wäre das positive Potential zwischen der Ladesäule und dem Fahrzeug direkt miteinander verbunden.
  • In einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist vorgesehen, dass die Schaltvorrichtung dazu eingerichtet ist, in den dritten Schaltzustand automatisch zu wechseln, wenn die Eingangsspannung des Ladeanschlusses einen zweiten vorgegebenen Spannungswert aufweist und der Wechselrichter als Aufwärtswandler zur Erhöhung eines Spannungsniveaus der positiven Potentiale betrieben wird. Hierbei kann auf die vorher geschilderten Ausführungen verwiesen werden. Wie bei dem zweiten Schaltzustand ist für das Verwenden beziehungsweise Zuschalten eines dritten Schaltzustands der zweite vorgegebene Spannungswert von beispielsweise 400 Volt entscheidend. Der dritte Schaltzustand wird dann automatisch eingestellt beziehungsweise zugeschalten, wenn insbesondere das positive Potential des elektrischen Antriebssystems angepasst beziehungsweise angehoben werden soll. In diesem Fall ist das negative Potential der Ladesäule und des Fahrzeuges direkt miteinander verbunden. Das Spannungsniveau der positiven Potentiale kann um die Spannungsdifferenz erhöht werden.
  • Insbesondere sind die angegebenen Spannungswerte als Soll-Spannungswerte zu verstehen, welche Messtoleranzen und/oder Toleranzen von 5 Prozent, insbesondere von 10 Prozent, aufweisen können.
  • Mit dem Begriff „im Wesentlichen“ ist insbesondere eine Toleranz von +/- 5 Prozent, insbesondere +/- 10 Prozent zu verstehen.
  • Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Fahrzeug mit einem elektrischen Antriebssystem nach dem vorhergehenden Aspekt oder einer vorteilhaften Ausführung davon.
  • Insbesondere kann das vorhin geschilderte elektrische Antriebssystem in dem Fahrzeug integriert sein. Insbesondere weist das Fahrzeug ein entsprechendes elektrisches Antriebssystem nach dem vorherigen Aspekt auf.
  • Beispielsweise handelt es sich bei dem Fahrzeug um ein Elektrofahrzeug oder um ein zumindest teilweise elektrisch betriebenes Fahrzeug. Insbesondere weist das Fahrzeug eine Spannungslage von 800 Volt auf.
  • Insbesondere kann mithilfe des elektrischen Antriebssystems das Fahrzeug für eine Fortbewegungsfahrt angetrieben werden.
  • Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines elektrischen Antriebssystems nach einem der vorhergehenden Aspekte oder einer vorteilhaften Ausführung davon, wobei
    • - die elektrische Drehstrommaschine mit dem elektrischen Energiespeicher elektrisch versorgt wird, aufweisend
    • - Schalten der Schaltvorrichtung des elektrischen Antriebssystems in den ersten Schaltzustand, sodass der elektrische Energiespeicher mit der Eingangsspannung aufgeladen wird,
    • - Schalten der Schaltvorrichtung in den zweiten Schaltzustand, sodass der elektrische Energiespeicher in Abhängigkeit vom dem Wechselrichter aufgeladen wird, und/oder
    • - Schalten der Schaltvorrichtung in den dritten Schaltzustand, sodass der elektrische Energiespeicher in Abhängigkeit vom dem Wechselrichter aufgeladen wird.
  • Insbesondere kann durch das Verfahren ein Ladevorgang eines 800-Volt-Elektrofahrzeugs einfacher und ohne zusätzlichen Aufwand auch bei einer 400-Volt-Ladesäule durchgeführt werden.
  • Insbesondere kann das soeben geschilderte Verfahren mit einem elektrischen Antriebssystem nach einem der vorhergehenden Aspekte oder einer vorteilhaften Ausführung davon durchgeführt werden. Insbesondere wird das soeben geschilderte Verfahren mit dem vorhin geschilderten elektrischen Antriebssystem durchgeführt.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungsformen des elektrischen Antriebssystems sind als vorteilhafte Ausgestaltungsformen des Fahrzeuges sowie des Verfahrens anzusehen. Das elektrische Antriebssystem sowie das Fahrzeug weisen dazu gegenständliche Merkmale auf, welche eine Durchführung des Verfahrens oder eine vorteilhafte Ausgestaltungsform davon ermöglichen.
  • Ausführungsbeispiele einzelner Aspekte sind als vorteilhafte Ausführungsbeispiele der anderen Aspekte und umgekehrt anzusehen.
  • Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung(en). 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.
  • Dabei zeigen die nachfolgenden Figuren in:
    • 1 ein schematisches Blockschaltbild einer Ausführungsforum eines erfindungsgemäßen elektrischen Antriebssystems;
    • 2 ein beispielhafter Funktionsablauf des elektrischen Antriebssystems aus 1;
    • 3 eine schematische Darstellung eines Simulationsaufbaus des elektrischen Antriebssystems auf 1;
    • 4 beispielhafte Simulationsergebnisse des Simulationsaufbaus aus 3;
    • 5 ein schematisches Blockschaltbild einer weiteren Ausführungsforum des elektrischen Antriebssystems aus 1; und
    • 6 ein beispielhafter Funktionsablauf des elektrischen Antriebssystems aus 5.
  • In den Figuren sind funktionsgleiche Elemente mit denselben Bezugszeichen versehen.
  • Die 1 zeigt beispielsweise ein schematisches Blockschaltbild eines elektrischen Antriebssystems 1 eines Fahrzeugs 2.
  • Bei dem elektrischen Antriebssystem 1 handelt es sich insbesondere um einen elektrischen Antrieb beziehungsweise ein elektrisches Antriebsaggregat zum Antreiben des Fahrzeugs 2. Mit anderen Worten dient das elektrische Antriebssystem 1 dazu, das Fahrzeug 2 für eine Fortbewegungsfahrt anzutreiben. Folglich kann zu dem elektrischen Antriebssystem 1 eine Vielzahl von Komponenten oder Systemen zugehörig sein, mit welchem das Fahrzeug 2 angetrieben werden kann.
  • Beispielsweise kann das elektrische Antriebssystem 1 als Antriebsvorrichtung, Schaltanordnung oder elektrisches System bezeichnet werden.
  • Bei dem Fahrzeug 2 kann es sich um ein zumindest teilweise elektrisch betriebenes Fahrzeug wie ein Hybridfahrzeug oder Elektrofahrzeug handeln.
  • Für das Antreiben des Fahrzeugs 2 kann das elektrische Antriebssystem 1 eine elektrische Drehstrommaschine 3 aufweisen. Insbesondere handelt es sich bei dieser elektrischen Drehstrommaschine 3 um eine elektrische Maschine, insbesondere um einen Elektromotor. Insbesondere ist die elektrische Drehstrommaschine 3 in einem Motorbetrieb und somit als Elektromotor betreibbar. Um die elektrische Drehstrommaschine 3 in dem Motorbetrieb zu betreiben, kann die elektrische Drehstrommaschine 3 über ihre Phasen mit einer elektrischen Wechselspannung, insbesondere mit einer elektrischen Hochvolt-Wechselspannung, versorgt werden. Die Phasen der elektrischen Drehstrommaschine 3 können beispielsweise über einen gemeinsamen Sternpunkt zueinander geschaltet sein.
  • Damit nun die elektrische Drehstrommaschine 3 mit einer Wechselspannung versorgt werden kann, kann das elektrische Antriebssystem 1 und somit das Fahrzeug 2 zumindest einen elektrischen Energiespeicher 4 aufweisen. Mithilfe des elektrischen Energiespeichers 4 können zum einen die elektrische Drehstrommaschine 3 und weitere Fahrzeugkomponenten und/oder Fahrzeugsysteme und/oder Bordnetze mit elektrischer Energie versorgt werden.
  • Beispielsweise kann es sich bei dem elektrischen Energiespeicher 4 um mehrere einzelne Batterien oder um ein Batteriesystem handeln. Insbesondere handelt es sich bei dem elektrischen Energiespeicher 4 um eine Batterie, insbesondere um eine Fahrzeugbatterie. Beispielsweise kann der elektrische Energiespeicher 4 als Hochvolt-Batterie bezeichnet werden.
  • Mithilfe des elektrischen Energiespeichers 4 kann eine Batteriespannung UBatt bereitgestellt werden. Insbesondere kann es sich bei dem Fahrzeug 2 um ein batteriebetriebenes Fahrzeug mit einer Spannungslage von 800 Volt handeln. Dabei kann mittels der Batteriespannung UBatt eine Spannung von im Wesentlichen 800 Volt bereitgestellt werden.
  • Die elektrische Drehstrommaschine 3 benötigt für ihren Betriebszustand eine Wechselspannung. Diese Wechselspannung kann mittels eines Wechselrichters 5 bereitgestellt werden. Dies erfolgt durch Umwandlung der Batteriespannung UBatt in eine Wechselspannung. Bei dem Wechselrichter 5 kann es sich beispielsweise um einen Stromrichter oder um einen Inverter handeln. Insbesondere kann der Wechselrichter 5 als Antriebswechselrichter bezeichnet werden. Insbesondere erfolgt die Bereitstellung der Wechselspannung für die elektrische Drehstrommaschine 3 durch die Primärfunktion beziehungsweise Hauptfunktion des Wechselrichters 5.
  • Beispielsweise kann der Wechselrichter 5 zwischen dem elektrischen Energiespeicher 4 und der elektrischen Drehstrommaschine 3 verschaltet beziehungsweise angeordnet sein.
  • Insbesondere ist ein positives Potential P1 des elektrischen Energiespeichers 4 mit einem positiven Potential P2 des Wechselrichters 5 verbunden beziehungsweise verdrahtet. Ebenso ist ein negatives Potential N1 des elektrischen Energiespeichers 4 mit einem negativen Potential N2 des Wechselrichters 5 verbunden beziehungsweise verdrahtet. Mit anderen Worten ausgedrückt sind die positiven Pole beziehungsweise Pluspole des elektrischen Energiespeichers 4 und des Wechselrichters 5 miteinander verbunden. Ebenso ist der Minuspol des elektrischen Energiespeichers 4 mit dem Minuspol des Wechselrichters 5 verbunden.
  • Des Weiteren ist zwischen dem positiven Potential P2 und dem negativen Potential N2 des Wechselrichters 5 eine Reihenschaltung aus einem ersten Kondensator C1 und einem zweiten Kondensator C2 geschalten beziehungsweise angeordnet. In Betrachtung zu dem elektrischen Energiespeicher 4 befindet sich diese Reihenschaltung am Eingang des Wechselrichters 5, insbesondere unmittelbar zwischen dem Wechselrichter 5 und dem elektrischen Energiespeicher 4. Insbesondere ist das positive Potential des ersten Kondensators C1 mit dem positiven Potential P2 des Wechselrichters 5 verbunden. Das negative Potential des ersten Kondensators C1 ist mit dem positiven Potential des zweiten Kondensators C2 verbunden. Folglich ist das negative Potential des zweiten Kondensators C2 mit dem negativen Potential N2 des Wechselrichters 5 verbunden. Zwischen dem ersten und zweiten Kondensator C1, C2 befindet sich ein Mittelabgriff M.
  • Beispielsweise kann der Wechselrichter 5 als Drei-Level-T-Typ-Inverter ausgebildet sein.
  • Insbesondere weist das elektrische Antriebssystem 1 eine Schaltvorrichtung 6 auf. Mithilfe der Schaltvorrichtung 6 können die verschiedensten Betriebsmodi beziehungsweise Lademodi beziehungsweise Ladevorgänge des elektrischen Energiespeichers 4 eingestellt beziehungsweise geschaltet werden. Die Schaltvorrichtung 6 kann beispielsweise als Schalteinrichtung, Schaltanordnung oder Schaltmatrix bezeichnet werden.
  • Je nach Schaltzustand der Schaltvorrichtung 6 kann ein 800-Volt-Ladevorgang oder ein 400-Volt-Ladevorgang durchgeführt werden. Für den 800-Volt-Ladevorgang des elektrischen Energiespeichers 4 wird der elektrische Energiespeicher 4 mittels der Schaltvorrichtung 6 direkt miteinander verbunden. Bei einem 400-Volt-Ladevorgang des elektrischen Energiespeichers 4 erfolgt mittels der Schaltvorrichtung 6 der Ladevorgang des elektrischen Energiespeichers 4 indirekt über den Wechselrichter 5.
  • In einem ersten Schaltzustand der Schaltvorrichtung 6 kann ein positives Potential P3 eines Ladeanschlusses 7 mit dem positiven Potential P1 des elektrischen Energiespeichers 4 verbunden werden. Dabei kann zusätzlich ein negatives Potential N3 des Ladeanschlusses 7 mit dem negativen Potential N1 des elektrischen Energiespeichers 4 verbunden werden. Folglich kann der elektrische Energiespeicher 4 direkt mit einer Eingangsspannung UE, welche am Ladeanschluss 7 anliegt, aufgeladen werden.
  • Bei dem Ladeanschluss 7 kann es sich insbesondere um einen fahrzeugseitigen Ladeanschluss, wie beispielsweise eine Ladedose oder eine Ladesteckdose, handeln. Insbesondere ermöglicht der Ladeanschluss 7 das Koppeln des elektrischen Antriebssystems 1 mit einer zum Fahrzeug 2 externen Ladestation 8 beziehungsweise Ladesäule. Insbesondere handelt es sich bei der Ladestation 8 um eine DC-Ladesäule oder um eine Ladeeinheit oder um eine Ladeinfrastruktur. Insbesondere kann die Ladestation 8 als Gleichstromladequelle bezeichnet werden.
  • Mit der Schaltvorrichtung 6 kann die Ladestation 8 über den Ladeanschluss 7 entweder direkt mit dem elektrischen Energiespeicher 4 oder mit dem Wechselrichter 5 verbunden beziehungsweise geschaltet werden.
  • Insbesondere weist die Schaltvorrichtung 6 verschiedene Schaltelemente auf. Beispielsweise kann die Schaltvorrichtung 6 ein erstes Ladeschütz S1, ein zweites Ladeschütz S2, ein drittes Ladeschütz S3 und ein viertes Ladeschütz S4 aufweisen. Bei diesen Ladeschützen S1 bis S4 kann es sich beispielsweise um Schütze, Schaltelemente oder mechanische Schalter handeln. In diesem Ausführungsbeispiel der 1 weist die Schaltvorrichtung 6 das erste Ladeschütz S1, das dritte Ladeschütz S3 sowie das vierte Ladeschütz S4 auf.
  • Wenn nun die Schaltvorrichtung den ersten Schaltzustand einnimmt, so werden die Ladeschütze S1, S4 geschlossen. Somit sind die positiven Potentiale P1, P3 miteinander verbunden. Ebenfalls sind die negativen Potentiale N3, N1 verbunden. Das dritte Ladeschütz S3 befindet sich hier im geöffneten Zustand.
  • Insbesondere wird die Schaltvorrichtung 6 immer dann in dem ersten Schaltzustand betrieben, wenn die Eingangsspannung UE des Ladeanschlusses 7 einen ersten vorgegebenen Spannungswert aufweist. Dies ist beispielsweise dann der Fall, wenn an dem Ladeanschluss 7 eine Eingangsspannung UE von 800 Volt vorliegt. Somit erfolgt hier ein direktes Laden des elektrischen Energiespeichers 4 an einer 800-Volt-Ladestation als Ladestation 8.
  • Insbesondere erfolgt das Einstellen des ersten Schaltzustands automatisch durch die Schaltvorrichtung 6 oder durch ein Steuergerät beziehungsweise Steuereinheit des elektrischen Antriebssystems 1.
  • Insbesondere kann die Schaltvorrichtung 6 stets nur einen Schaltzustand momentan aufweisen. Sollte der Schaltzustand gewechselt werden, so erfolgt ein automatisches Wechseln des aktuell vorliegenden Schaltzustands der Schaltvorrichtung 6 in einen anderen beziehungsweise gewünschten Schaltzustand.
  • Insbesondere ist die Schaltvorrichtung 6 dazu eingerichtet, in den zweiten Schaltzustand automatisch zu wechseln, wenn die Eingangsspannung jedes Ladeanschlusses einen zweiten vorgegebenen Spannungswert aufweist. In diesem Fall kann die Eingangsspannung UE einen Spannungswert von 400 Volt aufweisen. Somit stellt die Ladestation 8 eine Spannung mit einem Spannungswert kleiner 500 Volt DC zur Verfügung. In diesem Fall erfolgt das Hochsetzen beziehungsweise Hochtransformieren dieser Spannung mittels des Wechselrichters 5. Folglich erfolgt hier ein Hochsetzbetrieb des Wechselrichters 5, sodass die im Vergleich zur Batteriespannung UBatt niedrigere Eingangsspannung UE hochgesetzt beziehungsweise hochtransformiert werden kann. In diesem Zustand ist es erforderlich, dass das negative Potential des elektrischen Antriebssystems 1 und insbesondere des Fahrzeugs 2 angepasst beziehungsweise hochgesetzt wird. Folglich ist die Schaltvorrichtung 6 derart zu schalten, dass ein zweiter Schaltzustand vorliegt. Beispielsweise kann dies automatisch erfolgen. Insbesondere kann beispielsweise von dem ersten Schaltzustand in den zweiten Schaltzustand gewechselt werden. Insbesondere liegt an der Schaltvorrichtung 6 stets nur ein einziger Schaltzustand momentan an.
  • In dem zweiten Schaltzustand der Schaltvorrichtung 6 ist das positive Potential P3 des Ladeanschlusses 7 mit dem positiven Potential P1 des elektrischen Energiespeichers 4 und dem positiven Potential des Wechselrichters 5 verbunden beziehungsweise verschalten beziehungsweise verdrahtet. Dabei ist hier nun jeweils jedoch das negative Potential N3 des Ladeanschlusses 7 mit dem Mittelabgriff M des Wechselrichters 5 verbunden. Dies erfolgt über das dritte Ladeschütz S3. In dem zweiten Schaltzustand der Schaltvorrichtung 6 sind die Ladeschütze S1, S3 geschlossen und das vierte Ladeschütz S4 ist geöffnet. In diesem Fall kann nun die Eingangsspannung UE dem Wechselrichter 5 zur Verfügung gestellt werden, sodass mittels der speziellen Ausgestaltung des Wechselrichters 5 die Eingangsspannung UE hochgesetzt werden kann.
  • Somit dient der Wechselrichter 5 für das einfache Bereitstellen der Abwärtskompatibilität für das Fahrzeug 2. Um diese Abwärtskompatibilität (dies bedeutet das Laden eines 800-Volt-Fahrzeuges an einer 400-Volt-Ladesäule) erreichen zu können, kann der Wechselrichter 5 als Drei-Level-Wechselrichter, S3-Inverter oder als Drei-Stufen-Inverter in T-Typ-Ausführung ausgebildet sein. Insbesondere kann der Wechselrichter 5 als Drei-Level-Wechselrichter in NPC(Neutral Point Claimed)-Topologie oder als Drei-Punkt-Wechselrichter in NPC-Schaltung ausgebildet sein.
  • Um die Eingangsspannung UE für das Laden des elektrischen Energiespeichers 4 mittels des Wechselrichters 5 umwandeln zu können, weist der Wechselrichter 5 drei Schaltanordnungen für jede der drei Phasen der elektrischen Drehstrommaschine 3 auf. Dabei kann jede dieser Schaltanordnungen eine Vielzahl an verschiedenen Halbleitern, wie IGBTs oder MOSFETs, aufweisen. Beispielsweise bilden die Kondensatoren C1, C2 und der Mittelabgriff M einen Zwischenkreis des Wechselrichters 5. Insbesondere kann der Wechselrichter 5 eingerichtet sein, den ersten Kondensator C1 und/oder den zweiten Kondensator C2 wahlweise, insbesondere zyklisch, aufzuladen. Somit kann beispielsweise als eine Ausgangsspannung des Wechselrichters eine Summe einer ersten Spannung des ersten Kondensators C1 und einer zweiten Spannung des zweiten Kondensators C2 zum Laden des elektrischen Energiespeichers 4 erzeugt beziehungsweise bereitgestellt werden. Insbesondere kann der Wechselrichter 5 je nachdem, welche Halbleiterschalter des Wechselrichters 5 getaktet sind, der erste Kondensator C1 oder der zweite Kondensator C2 mit der Eingangsspannung UE aufgeladen werden. Somit kann mithilfe der Reihenschaltung aus C1 und C2 eine Ausgangsspannung bereitgestellt werden, welche der Batteriespannung UBatt entspricht. Folglich kann der elektrische Energiespeicher 4 über die Kondensatoren C1, C2 des Wechselrichters 5 geladen werden.
  • Folglich ist hier anzumerken, dass der Wechselrichter 5 für das Hochsetzen der Eingangsspannung UE zweckentfremdet wird, da die eigentliche Primärfunktion des Wechselrichters 5 das Umwandeln der Batteriespannung UBatt in eine Wechselspannung für die elektrische Drehstrommaschine 3 ist. Infolgedessen weist der Wechselrichter 5 als zusätzliche Sekundärfunktion das Laden des elektrischen Energiespeichers 4, wenn mittels der Ladestation 8 eine Ladespannung kleiner 500 Volt zur Verfügung gestellt werden kann.
  • In der nachfolgenden 2 ist beispielsweise eine Funktionsweise des elektrischen Antriebssystems 1 dargestellt, bei welchem die Schaltvorrichtung 6 in dem zweiten Schaltzustand sich befindet. Mit dem Strompfad SP1 ist beispielsweise der Strompfad dargestellt, wenn ein taktender beziehungsweise taktgebender Halbleiterschalter 9 des Wechselrichters 5 geschlossen ist. Die beiden Halbleiterschalter 10, 11 sind permanent geschlossen während des zweiten Schaltzustands der Schaltvorrichtung 6. Die restlichen Halbleiterschalter des Wechselrichters 5 können geöffnet bleiben oder zur Wirkungsgradoptimierung bei leitfähiger Body-Diode geschlossen werden.
  • In einem nachfolgenden Taktungsbetrieb beziehungsweise Zyklus wird der Strompfad SP2 eingestellt. Insbesondere sind die beiden Strompfade SP1, SP2 abwechselnd vorliegend. Somit erfolgt ein wechselseitiger, taktender Strompfad SP1 oder SP2. In dem Strompfad SP2 ist nun der taktende Halbleiterschalter 9 geöffnet. Die beiden Halbleiterschalter 10, 11 sind weiterhin geschlossen. Des Weiteren können anstatt des Halbleiterschalters 9 der linken Halbbrücke des Wechselrichters 5 ebenso die Halbleiterschalter 12 oder 13 der mittleren oder rechten Halbbrücke des Wechselrichters 5 verwendet werden. Ein Wechsel zwischen dem taktgebenden Halbleiterschalter 9, 12, 13 wäre von Vorteil, um Alterungsdefekte zu homogenisieren.
  • In der nachfolgenden 3 ist ein schematischer Simulationsaufbau des elektrischen Antriebssystems 1 dargestellt. Dabei wird nun der zweite Schaltzustand der Schaltvorrichtung 6 simuliert.
  • Beispielsweise kann zur verbesserten Verständlichkeit der Stromanstiegs- und Stromfreilaufverläufe auf die Kondensatoren C1 und C2 verzichtet werden. Die Taktfrequenz beträgt beispielsweise 10 Kilohertz, jede Motorwicklung der elektrischen Drehstrommaschine 3 beträgt 1 Millihenry. Der taktende Halbleiterschalter 9 wird bei einer Unterschreitung des Stroms von 80 Ampere eingeschaltet und ab dem Überschreiten von 150 Ampere geöffnet.
  • Die beispielhaften Ergebnisse der Simulation der 3 sind in der 4 beispielhaft gezeigt. Dabei ist beispielsweise in dem Verlauf A der Strom der Ladestation 8 dargestellt. Dabei ist hier zu sehen, wie der Strom bei 80 Ampere durch ein Ansteuern des Gates des taktenden Halbleiterschalters 9 mit konstanter Steigung anwächst, bis der Halbleiterschalter 9 bei 150 Ampere wieder öffnet. Dieser Strom ist identisch mit dem Strom in den Motorwicklungen der elektrischen Drehstrommaschine 3. Beispielsweise verfügen die Motorwicklungen L2 und L3 über ein entgegengesetztes Vorzeichen und halbieren sich in dem Strom im Vergleich zur Motorwicklung L1. Dies ist insbesondere in den Verläufen C, D und E zu sehen. In dem Verlauf C ist der Strom von L1 gezeigt und in den Verläufen D und E ist einmal der Strom der Motorwicklungen L2 und L3 gezeigt. In dem Verlauf D ist das angesteuerte Gate des taktenden Halbleiterschalters 9 gezeigt. In dem Verlauf F ist beispielsweise der Stromverlauf in dem elektrischen Energiespeicher 4 dargestellt. Ein Aufladen des elektrischen Energiespeichers 4 erfolgt nur in der Phase bei geöffnetem Halbleiterschalter 9 (Freilaufphase), was dem typischen Verhalten eines Boost-Konverters entspricht.
  • In der 5 ist nun beispielhaft der Fall gezeigt, bei welchem sich die Schaltvorrichtung 6 in dem dritten Schaltzustand befindet. Der dritte Schaltzustand kann ebenfalls automatisch geschalten beziehungsweise gewechselt werden. Der dritte Schaltzustand wird dann eingenommen, wenn die Eingangsspannung UE am Ladeanschluss 7 den zweiten vorgegebenen Spannungswert, insbesondere von 400 Volt, aufweist. Hierbei erfolgt nun mittels des Wechselrichters 5 das Erhöhen des positiven Potentials des elektrischen Antriebssystems 1 beziehungsweise des Fahrzeugs 2. In dem dritten Schaltzustand kann das positive Potential des Ladeanschlusses 7 mit dem Mittelabgriff M des Wechselrichters 5 verbunden sein. Das negative Potential N3 des Ladeanschlusses 7 kann mit dem negativen Potential N2 des Wechselrichters 5 verbunden beziehungsweise verschaltet sein. Somit erfolgt hier ebenfalls das Laden des elektrischen Energiespeichers 4 mithilfe des Wechselrichters 5. Hierbei erfolgt ebenfalls in analoger Weise zu dem zweiten Schaltzustand das wechselseitige Aufladen des ersten Kondensators C1 und des zweiten Kondensators C2. Hierbei kann ebenfalls als Ausgangsspannung des Wechselrichters 5 die Summe der ersten Spannung des ersten Kondensators C1 und der zweiten Spannung des zweiten Kondensators C2 bereitgestellt beziehungsweise erzeugt werden. Hierbei können das zweite Ladeschütz S2 und das vierte Ladeschütz S4 geschlossen sein. Insbesondere kann in dieser Ausgestaltungsform die Schaltvorrichtung 6 das erste Ladeschütz S1, das zweite Ladeschütz S2 und das vierte Ladeschütz S4 aufweisen.
  • In der nachfolgenden 6 sind in analoger Weise zu der 2 nur die jeweiligen Strompfade SP3, SP4 dargestellt. Jedoch ist hier die Funktionsweise des elektrischen Antriebssystems 1 während beziehungsweise bei dem dritten Schaltzustand der Schaltvorrichtung 6 dargestellt.
  • In dem Strompfad SP3 ist der Strompfad dargestellt, bei welchem der Halbleiterschalter 14 des Wechselrichters 5 taktend betrieben wird. Die beiden Halbleiterschalter 15, 16 können permanent geschlossen sein. Insbesondere ist in diesem Strompfad SP3 der Halbleiterschalter 14 geschlossen.
  • In analoger Weise zu den Ausführungen zu 2 sind hier ebenfalls die beiden Strompfade SP3 und SP4 nicht gleichzeitig, sondern wechselweise ausgeführt. In dem Strompfad SP4 ist nun der Halbleiterschalter 14 geöffnet.
  • Die anderen Halbleiterschalter können ebenfalls hier geöffnet bleiben oder zur Wirkungsgradoptimierung bei leitfähiger Body-Diode geschlossen werden.
  • Ebenfalls wie zu dem Gesagten aus der 2 können hier ebenfalls die Halbleiterschalter der jeweiligen Halbbrücken des Wechselrichters 5 abwechselnd verwendet werden.
  • Zu dem Simulationsaufbau und Simulationsergebnissen können hier in ähnlicher Weise der Simulationsaufbau und die Simulationsergebnisse der 3 und 4 betrachtet werden.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    elektrisches Antriebssystem
    2
    Fahrzeug
    3
    elektrische Drehstrommaschine
    4
    elektrischer Energiespeicher
    5
    Wechselrichter
    6
    Schaltvorrichtung
    7
    Ladeanschluss
    8
    Ladestation
    9 bis 16
    Halbleiterschalter
    C1, C2
    erster und zweiter Kondensator
    L1, L2, L3
    Motorwicklungen
    UBatt
    Batteriespannung
    UE
    Eingangsspannung
    P1, P2, P3
    positive Potentiale
    N1, N3, N3
    negative Potentiale
    S1, S2, S3, S4
    erstes bis viertes Ladeschütz
    SP1, SP2, SP3, SP4
    Strompfade
  • 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 102019005621 A1 [0002]
    • DE 102009052680 A1 [0002]
    • DE 102018000488 A1 [0002]
    • DE 102018009848 A1 [0003]
    • DE 102018009840 A1 [0003]

Claims (10)

  1. Elektrisches Antriebssystem (1) für ein Fahrzeug (2), mit - einer elektrischen Drehstrommaschine (3), - einem elektrischen Energiespeicher (4) zum elektrischen Versorgen der elektrischen Drehstrommaschine (3), - einem Wechselrichter (5), der an die elektrische Drehstrommaschine (3) angeschlossen ist, wobei ein positives Potential (P1) des elektrischen Energiespeichers (4) mit einem positiven Potential (P2) des Wechselrichters (5) und ein negatives Potential (N1) des elektrischen Energiespeichers (4) mit einem negativen Potential (N2) des Wechselrichters (5) verbunden ist, und - einer Reihenschaltung aus einem ersten Kondensator (C1) und einem zweiten Kondensator (C2), welche zwischen das positive und negative Potential (P1, N2) des Wechselrichters (5) geschaltet ist, wobei zwischen dem ersten Kondensator (C1) und dem zweiten Kondensator (C2) ein Mittelabgriff (M) des Wechselrichters (5) ausgebildet ist, gekennzeichnet, durch - eine Schaltvorrichtung (6), welche aufweist: - einen ersten Schaltzustand, in welchem ein positives Potential (P3) eines Ladeanschlusses (7) mit dem positiven Potential (P1) des elektrischen Energiespeichers (4) und ein negatives Potential (N3) des Ladeanschlusses (7) mit ein negatives Potential (N2) des elektrischen Energiespeichers (4) verbunden sind, sodass der elektrische Energiespeicher (4) mit einer Eingangsspannung (UE), welche am Ladeanschluss (7) anliegt, aufladbar ist, - einen zweiten Schaltzustand, in welchem das positive Potential (P3) des Ladeanschlusses (7) mit dem positiven Potential (P1) des elektrischen Energiespeichers (4) und das negative Potential (N3) des Ladeanschlusses (7) mit dem Mittelabgriff (M) des Wechselrichters (5) verbunden sind, sodass der elektrische Energiespeicher (4) in Abhängigkeit vom dem Wechselrichter (5) aufladbar ist, und/oder - einen dritten Schaltzustand, in welchem das positive Potential (P3) des Ladeanschlusses (7) mit dem Mittelabgriff (M) des Wechselrichters (5) und das negative Potential (N3) des Ladeanschlusses (7) mit dem negativen Potential (N2) des Wechselrichters (5) verbunden sind, sodass der elektrische Energiespeicher (4) in Abhängigkeit vom dem Wechselrichter (5) aufladbar ist.
  2. Elektrisches Antriebssystem (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Wechselrichter (5) eingerichtet ist, den ersten Kondensator (C1) und/oder den zweiten Kondensator (C2) aufzuladen, und als eine Ausgangsspannung des Wechselrichters (5) eine Summe einer ersten Spannung des ersten Kondensators (C1) und einer zweiten Spannung des zweiten Kondensators (C2) zum Laden des elektrischen Energiespeichers (4) bereitgestellt ist.
  3. Elektrisches Antriebssystem (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Wechselrichter (5) als 3-Level-T-Typ-Inverter ausgebildet ist.
  4. Elektrisches Antriebssystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Wechselrichter (5) eingerichtet ist, in dem zweiten Schaltzustand eine Spannungsdifferenz zwischen einer Batteriespannung (UBatt) des elektrischen Energiespeichers (4) und der Eingangsspannung (UE) anzupassen, indem ein Spannungsniveau der negativen Potentiale (N1, N2, N3) um diese Spannungsdifferenz abgesenkt wird, und in dem dritten Schaltzustand eine Spannungsdifferenz zwischen der Batteriespannung (UBatt) und der Eingangsspannung (UE) anzupassen, indem ein Spannungsniveau der positiven Potentiale (P1, P2, P3) um diese Spannungsdifferenz erhöht wird.
  5. Elektrisches Antriebssystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltvorrichtung (6) aufweist: - ein erstes Ladeschütz (S1) zum Verbinden des positiven Potential (P3) des Ladeanschlusses (7) mit dem positiven Potential (P1) des elektrischen Energiespeichers (4), und - ein zweites Ladeschütz (S2) zum Verbinden des positiven Potential (P3) des Ladeanschlusses (7) mit dem Mittelabgriff (M) des Wechselrichters (5), oder - ein drittes Ladeschütz (S3) zum Verbinden des negativen Potential (N3) des Ladeanschlusses (7) mit dem Mittelabgriff (M) des Wechselrichters (5), und - ein viertes Ladeschütz (S4) zum Verbinden des negativen Potentials (N3) des Ladeanschlusses (7) mit dem negativen Potential (N1) des elektrischen Energiespeichers (4).
  6. Elektrisches Antriebssystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltvorrichtung (6) dazu eingerichtet ist, in den ersten Schaltzustand automatisch zu wechseln, wenn die Eingangsspannung (UE) des Ladeanschlusses (7) einen ersten vorgegebenen Spannungswert aufweist.
  7. Elektrisches Antriebssystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltvorrichtung (6) dazu eingerichtet ist, in den zweiten Schaltzustand automatisch zu wechseln, wenn die Eingangsspannung (UE) des Ladeanschlusses (7) einen zweiten vorgegebenen Spannungswert aufweist und der Wechselrichter (5) als Aufwärtswandler zum Absenken eines Spannungsniveaus der negativen (N1, N2, N3) Potentiale betrieben wird.
  8. Elektrisches Antriebssystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltvorrichtung (6) dazu eingerichtet ist, in den dritten Schaltzustand automatisch zu wechseln, wenn die Eingangsspannung (UE) des Ladeanschlusses (7) einen zweiten vorgegebenen Spannungswert aufweist und der Wechselrichter (5) als Aufwärtswandler zur Erhöhung eines Spannungsniveaus der positiven Potentials (P1, P2, P3) betrieben wird.
  9. Fahrzeug (2) mit einem elektrischen Antriebssystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 8.
  10. Verfahren zum Betreiben eines elektrischen Antriebssystems (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 8, wobei - die elektrische Drehstrommaschine (3) mit dem elektrischen Energiespeicher (4) elektrisch versorgt wird, gekennzeichnet, durch - Schalten der Schaltvorrichtung (6) des elektrischen Antriebssystems (1) in den ersten Schaltzustand, sodass der elektrische Energiespeicher (4) mit der Eingangsspannung (UE) aufgeladen wird, - Schalten der Schaltvorrichtung (6) in den zweiten Schaltzustand, sodass der elektrische Energiespeicher (4) in Abhängigkeit vom dem Wechselrichter (5) aufgeladen wird, und/oder - Schalten der Schaltvorrichtung (6) in den dritten Schaltzustand, sodass der elektrische Energiespeicher (4) in Abhängigkeit vom dem Wechselrichter (5) aufgeladen wird.
DE102021003883.5A 2021-07-27 2021-07-27 Elektrisches Antriebssystem für ein Fahrzeug, Fahrzeug mit einem entsprechenden elektrischen Antriebssystem sowie Verfahren zum Betreiben eines entsprechenden elektrischen Antriebssystems Pending DE102021003883A1 (de)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102021003883.5A DE102021003883A1 (de) 2021-07-27 2021-07-27 Elektrisches Antriebssystem für ein Fahrzeug, Fahrzeug mit einem entsprechenden elektrischen Antriebssystem sowie Verfahren zum Betreiben eines entsprechenden elektrischen Antriebssystems
US18/292,403 US20240253507A1 (en) 2021-07-27 2022-07-26 Electric driving system for a vehicle, vehicle having a corresponding electric driving system as well as a method for operating a corresponding electric driving system
JP2024503993A JP2024527880A (ja) 2021-07-27 2022-07-26 車両用の電気駆動システム、該当する電気駆動システムを備えた車両、および該当する電気駆動システムの作動方法
CN202280052697.XA CN117715788A (zh) 2021-07-27 2022-07-26 用于车辆的电驱动系统、具有相应电驱动系统的车辆及运行相应电驱动系统的方法
PCT/EP2022/070910 WO2023006726A1 (de) 2021-07-27 2022-07-26 Elektrisches antriebssystem für ein fahrzeug, fahrzeug mit einem entsprechenden elektrischen antriebssystem sowie verfahren zum betreiben eines entsprechenden elektrischen antriebssystems
EP22757278.1A EP4377134A1 (de) 2021-07-27 2022-07-26 Elektrisches antriebssystem für ein fahrzeug, fahrzeug mit einem entsprechenden elektrischen antriebssystem sowie verfahren zum betreiben eines entsprechenden elektrischen antriebssystems

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102021003883.5A DE102021003883A1 (de) 2021-07-27 2021-07-27 Elektrisches Antriebssystem für ein Fahrzeug, Fahrzeug mit einem entsprechenden elektrischen Antriebssystem sowie Verfahren zum Betreiben eines entsprechenden elektrischen Antriebssystems

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102021003883A1 true DE102021003883A1 (de) 2023-02-02

Family

ID=82942912

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102021003883.5A Pending DE102021003883A1 (de) 2021-07-27 2021-07-27 Elektrisches Antriebssystem für ein Fahrzeug, Fahrzeug mit einem entsprechenden elektrischen Antriebssystem sowie Verfahren zum Betreiben eines entsprechenden elektrischen Antriebssystems

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20240253507A1 (de)
EP (1) EP4377134A1 (de)
JP (1) JP2024527880A (de)
CN (1) CN117715788A (de)
DE (1) DE102021003883A1 (de)
WO (1) WO2023006726A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102022002606A1 (de) 2022-07-18 2024-01-18 Mercedes-Benz Group AG Fahrzeug und Verfahren zu dessen Betrieb

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009052680A1 (de) 2009-11-11 2011-05-12 Daimler Ag Ladevorrichtung zum Laden einer Batterie eines Kraftfahrzeugs mit Tiefsetzsteller
DE102018000488A1 (de) 2018-01-22 2018-07-12 Daimler Ag Elektrisches Antriebssystem für ein Fahrzeug und Verfahren zu dessen Betrieb
DE102018009840A1 (de) 2018-12-14 2019-06-27 Daimler Ag Schaltungsanordnung für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für ein Hybrid- oder Elektrofahrzeug
DE102018009848A1 (de) 2018-12-14 2019-06-27 Daimler Ag Schaltungsanordnung für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für ein Hybrid- oder Elektrofahrzeug
DE102019005621A1 (de) 2019-08-09 2020-04-16 Daimler Ag Bordnetz für ein elektrisch antreibbares Kraftfahrzeug

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10778114B2 (en) * 2018-01-31 2020-09-15 Gan Systems Inc. Enhanced performance hybrid three-level inverter/rectifier
DE102018207185A1 (de) * 2018-05-09 2019-11-14 Robert Bosch Gmbh Vorrichtung und Verfahren zur DC-DC-Wandlung einer Gleichspannung für eine Fahrzeugbatterie eines Elektrokraftfahrzeuges

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009052680A1 (de) 2009-11-11 2011-05-12 Daimler Ag Ladevorrichtung zum Laden einer Batterie eines Kraftfahrzeugs mit Tiefsetzsteller
DE102018000488A1 (de) 2018-01-22 2018-07-12 Daimler Ag Elektrisches Antriebssystem für ein Fahrzeug und Verfahren zu dessen Betrieb
DE102018009840A1 (de) 2018-12-14 2019-06-27 Daimler Ag Schaltungsanordnung für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für ein Hybrid- oder Elektrofahrzeug
DE102018009848A1 (de) 2018-12-14 2019-06-27 Daimler Ag Schaltungsanordnung für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für ein Hybrid- oder Elektrofahrzeug
DE102019005621A1 (de) 2019-08-09 2020-04-16 Daimler Ag Bordnetz für ein elektrisch antreibbares Kraftfahrzeug

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102022002606A1 (de) 2022-07-18 2024-01-18 Mercedes-Benz Group AG Fahrzeug und Verfahren zu dessen Betrieb
WO2024017805A1 (de) 2022-07-18 2024-01-25 Mercedes-Benz Group AG Fahrzeug und verfahren zu dessen betrieb

Also Published As

Publication number Publication date
WO2023006726A1 (de) 2023-02-02
US20240253507A1 (en) 2024-08-01
EP4377134A1 (de) 2024-06-05
JP2024527880A (ja) 2024-07-26
CN117715788A (zh) 2024-03-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102017222192A1 (de) HV-Batterieanordnung für ein Kraftfahrzeug, Bordnetz, Kraftfahrzeug und Verfahren zum Steuern einer HV-Batterieanordnung
DE102009052680A1 (de) Ladevorrichtung zum Laden einer Batterie eines Kraftfahrzeugs mit Tiefsetzsteller
EP3894266A1 (de) Schaltungsanordnung für ein kraftfahrzeug, insbesondere für ein hybrid- oder elektrofahrzeug
DE102016216324A1 (de) Antriebssystem, insbesondere für ein Fahrzeug, und Verfahren zum Aufheizen eines Antriebssystems
WO2019101413A1 (de) Stromrichterkomponente und halbleitermodul einer solchen stromrichterkomponente
DE212020000285U1 (de) Ladevorrichtung und elektrisches Antriebssystem mit einer derartigen Ladevorrichtung
WO2019141491A1 (de) Elektrisches antriebssystem für ein fahrzeug und verfahren zu dessen betrieb
WO2019141494A1 (de) Speichereinrichtung für ein kraftfahrzeug, insbesondere für ein elektrofahrzeug
DE102018009840A1 (de) Schaltungsanordnung für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für ein Hybrid- oder Elektrofahrzeug
DE102005021722A1 (de) Vorrichtung mit elektrochemischer Einheit, Verfahren zum Betreiben einer Vorrichtung mit elektrochemischer Einheit sowie Fahrzeug mit einer elektrochemischen Einheit
DE102016015314A1 (de) Elektrisches Antriebssystem für ein Fahrzeug und Verfahren zu dessen Betrieb
DE102015225574A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Laden einer Batterie
WO2023006726A1 (de) Elektrisches antriebssystem für ein fahrzeug, fahrzeug mit einem entsprechenden elektrischen antriebssystem sowie verfahren zum betreiben eines entsprechenden elektrischen antriebssystems
DE102020007840A1 (de) Aufwärtswandler zum Laden eines elektrischen Energiespeichers eines elektrisch angetriebenen Fahrzeugs, sowie Fahrzeug und Verfahren
WO2019025399A1 (de) Elektrische antriebsvorrichtung
EP4377135A1 (de) Elektrisches antriebssystem für ein fahrzeug und verfahren zum betreiben eines entsprechenden elektrischen antriebssystems
DE102020133288A1 (de) Umschaltbare Energiespeichervorrichtung
DE102020007837A1 (de) Spannungswandler zum Laden eines elektrischen Energiespeichers eines elektrisch angetriebenen Fahrzeugs, sowie Fahrzeug und Verfahren
DE102020004741A1 (de) Elektrisches Bordnetz für ein zumindest teilweise elektrisch betriebenes Kraftfahrzeug, sowie Kraftfahrzeug
DE102021213459B3 (de) Schalteinrichtung und Verfahren zum Aufladen eines elektrischen Energiespeichers und Elektrofahrzeug
DE102019007960A1 (de) Bordlader und Verfahren zum Laden eines ersten elektrischen Energiespeichers und/oder eines zweiten elekrtrischen Energiespeichers eines elektrisch betriebenen Fahrzeugs
EP2985898A1 (de) Gleichspannungswandler mit zumindest zwei Betriebsmodi
DE102022002607B3 (de) Fahrzeug mit einer elektrischen Schaltungsanordnung und zwei elektrischen Antriebseinheiten und Verfahren zu dessen Betrieb
DE102020007866A1 (de) Elektrisches Bordnetzsystem für ein elektrisch angetriebenes Fahrzeug, sowie Verfahren zum Betreiben eines entsprechenden elektrischen Bordnetzsystems, sowie Fahrzeug
DE102019006266A1 (de) Speichereinrichtung für einen elektrisch betreibbaren Kraftwagen mit einer Schalteinrichtung zum Ansteuern zweier Teilstränge eines elektrischen Energiespeichers und Verfahren zum Betreiben einer solchen Speichereinrichtung

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R081 Change of applicant/patentee

Owner name: MERCEDES-BENZ GROUP AG, DE

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

R016 Response to examination communication