DE102021101601A1 - Bordnetz für ein Kraftfahrzeug und Kraftfahrzeug - Google Patents

Bordnetz für ein Kraftfahrzeug und Kraftfahrzeug Download PDF

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Abstract

Bordnetz für ein Kraftfahrzeug (1) umfassend ein Hochvolt-Teilnetz (3), ein Niedervolt-Teilnetz (4) und einen Gleichspannungswandler (5), wobei das Hochvolt-Teilnetz (3) einen Hochvolt-Energiespeicher (5) und wenigstens eine über den Hochvolt-Energiespeicher (5) betreibbare Komponente (7 - 10) umfasst und das Niedervolt-Teilnetz (4) über den Gleichspannungswandler (5) mit dem Hochvolt-Teilnetz (3) verbunden ist, wobei die Komponente (7 - 10) über eine Trenneinrichtung (11) von dem Hochvolt-Energiespeicher (3) trennbar ist, wobei der Gleichspannungswandler (6) zwischen den Hochvolt-Energiespeicher (5) und die Trenneinrichtung geschaltet ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Bordnetz für ein Kraftfahrzeug umfassend ein Hochvolt-Teilnetz, ein Niedervolt-Teilnetz und einen Gleichspannungswandler, wobei das Hochvolt-Teilnetz einen Hochvolt-Energiespeicher und wenigstens eine über den Hochvolt-Energiespeicher betreibbare Komponente umfasst und das Niedervolt-Teilnetz über den Gleichspannungswandler mit dem Hochvolt-Teilnetz verbunden ist. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug.
  • Bordnetze von Kraftfahrzeugen, insbesondere von Kraftfahrzeugen mit einem elektrischen Traktionsmotor und einem elektrischen Energiespeicher wie einer Traktionsbatterie, umfassen in der Regel ein Hochvolt-Teilnetz, in dem sich der Traktionsmotor und der Energiespeicher befinden, sowie ein Niedervolt-Teilnetz, welches eine geringere Spannung als das Hochvolt-Teilnetz aufweist. Neben dem Energiespeicher und dem Traktionsmotor kann das Hochvolt-Teilnetz weitere Verbraucher umfassen, welche aus dem Traktionsenergiespeicher betrieben werden können. Eine Versorgung von Niedervolt-Verbrauchern findet über das Niedervolt-Teilnetz statt, das über einen Gleichspannungswandler mit dem Hochvolt-Teilnetz und somit auch mit dem Energiespeicher verbunden sein kann.
  • Das Bordnetz ist dabei in der Regel so aufgebaut, dass der Energiespeicher durch Trennelemente von allen weiteren Verbrauchern des Hochvolt-Teilnetzes getrennt werden kann. Dazu werden alle Verbraucher des Hochvolt-Teilnetzes über die Trennelemente an den Energiespeicher angebunden. Zu den derart angebundenen Verbrauchern gehört auch der Gleichspannungswandler, welcher zur Versorgung des Niedervolt-Teilnetzes eingesetzt werden kann. Bei Auftreten eines Fehlers in dem Bordnetz bzw. in einem der Verbraucher werden die Trennelemente geöffnet, so dass alle Verbraucher von dem Energiespeicher getrennt sind. Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Bordnetze für Kraftfahrzeuge bekannt.
  • In DE 10 2014 201 348 A1 wird ein Verfahren zum Betrieb eines Bordnetzes für ein Kraftfahrzeug beschrieben. Das Bordnetz umfasst dabei ein Niederspannungs-Teilnetz und ein Hochspannungs-Teilnetz, welche über eine Koppeleinheit miteinander verbunden sind. Durch die Koppeleinheit kann Energie von dem Hochspannungs-Teilnetz in das Niederspannungs-Teilnetz geführt werden. Dabei wird in dem Hochspannungs-Teilnetz eine Batterie mit Einzelabgriffen zwischen mehreren Batteriezellen eingesetzt, so dass einzelne Batteriezellen je nach Ladungszustand selektiv mit dem Niederspannungs-Teilnetz verbunden werden können.
  • Ein vergleichbares Bordnetz wird auch in der DE 10 2014 201 345 A1 beschrieben.
  • Aus DE 10 2009 046 501 A1 ist ein Batteriesystem mit einer Mehrzahl von Gruppen von jeweils in Serie geschalteten Batteriezellen sowie einer Mehrzahl von Gleichspannungswandlern bekannt. Die Gleichspannungswandler sind dabei jeweils mit unterschiedlichen Gruppen von Batteriezellen verbunden, so dass über die unterschiedlichen Gleichspannungswandler verschiedene Gruppe von Batteriezellen abhängig von ihrem jeweiligen Ladezustand mit einem Ausgang des Batteriesystems verbunden werden können.
  • Das Ausgestalten des Bordnetzes derart, dass der Gleichspannungswandler sowie weitere Komponenten gemeinsam über Trennelemente vom Energiespeicher abgetrennt werden können, weist den Nachteil auf, dass in einem Fehlerfall alle Komponenten gemeinsam abgetrennt werden, so dass eine Versorgung des Niedervolt-Teilnetzes über den Gleichspannungswandler nicht mehr möglich ist. Es ist jedoch wünschenswert, die Verfügbarkeit der Stromversorgung in dem Niedervolt-Teilnetz so hoch wie möglich zu gestalten.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Bordnetz anzugeben, welches insbesondere eine hochverfügbare Energieversorgung eines Niedervolt-Teilnetzes ermöglicht.
  • Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß bei einem Bordnetz der eingangs genannten Art vorgesehen, dass die Komponente über eine Trenneirichtung von dem Hochvolt-Energiespeicher trennbar ist, wobei der Gleichspannungswandler zwischen den Hochvolt-Energiespeicher und die Trenneinrichtung geschaltet ist.
  • Dies ermöglicht es, dass das Niedervolt-Teilnetz auch bei vom Hochvolt-Energiespeicher getrennter Komponente weiterhin über den Gleichspannungswandler betreibbar ist. Funktionen des Niedervolt-Teilnetzes bzw. Funktionen von mit dem Niedervolt-Teilnetz verbundenen Komponenten stehen somit auch nach dem Abschalten bzw. Abtrennen der wenigstens einen Komponente zur Verfügung.
  • Der Gleichspannungswandler ist insbesondere ohne eine weitere zwischengeschaltete Trenneinrichtung, das heißt unmittelbar, mit dem Hochvolt-Energiespeicher verbunden. Insbesondere ist zwischen dem Hochvolt-Energiespeicher und dem Gleichspannungswandler keine schaltbare Trenneinrichtung, wie ein Schaltelement, angeordnet. Dadurch wird ermöglicht, dass stets über den Gleichspannungswandler eine Spannungswandlung der Spannung des Hochvolt-Teilnetzes in die geringere Spannung des Niedervolt-Teilnetzes erfolgen kann und somit eine hochverfügbare Spannungsversorgung des Niedervolt-Teilnetzes ermöglicht wird.
  • Dadurch kann vorteilhaft vermieden werden, dass es bei dem Auftreten eines Fehlers in der wenigstens einen mit dem Hochvolt-Teilnetz verbundenen Komponente, bzw. einer von mehreren mit dem Hochvolt-Teilnetz verbundenen Komponenten, zu einer Abschaltung bzw. einem Ausfall des gesamten Bordnetzes durch ein Abtrennen des Energiespeichers von allen Komponenten und dem Gleichspannungswandler kommt. Dies bewirkt weiterhin eine Rückwirkungsfreiheit zwischen der Komponente, bzw. dem Auftreten von Fehlern in der Komponente, und der Spannungsversorgung des Niedervolt-Teilnetzes aus dem Hochvolt-Energiespeicher des Hochvolt-Teilnetzes. Vorteilhaft kann die Versorgung des Niedervolt-Teilnetzes über den Gleichspannungswandler hochverfügbar, das heißt möglichst ausfallsicher, umgesetzt werden.
  • Der Gleichspannungswandler bildet somit in dem erfindungsgemäßen Bordnetz eine hochverfügbare Komponente des Hochvolt-Teilnetzes. Die über die Trenneinrichtung angebundene, wenigstens eine Komponente kann dabei eine geringere Verfügbarkeitsanforderung aufweisen, insbesondere, wenn mehrere Komponenten über die Trenneinrichtung mit dem Energiespeicher verbunden sind und eine gemeinsame Abschaltung aller Komponenten bei dem Auftreten des Fehlerfalls in einer einzelnen der Komponenten erfolgt.
  • Die Trenneinrichtung, mit welcher die Komponente oder die mehreren Komponenten mit dem Energiespeicher verbunden sind, kann auch als Haupttrenneinrichtung bezeichnet werden. Bei dem Hochvolt-Energiespeicher kann es sich z. B. um eine Hochvolt-Batterie bzw. eine Traktionsbatterie des Kraftfahrzeugs handeln, welche insbesondere auch zum Betrieb wenigstens eines elektrischen Traktionsmotors des Kraftfahrzeugs dient.
  • Die Komponente oder die Komponenten des Hochvolt-Teilnetzes können somit ohne Rückwirkung auf das Niedervolt-Teilnetz abgeschaltet werden, z. B. wenn ein Fehlerzustand in der oder einer Komponente auftritt, der ein Abschalten der Komponente erforderlich macht. Ein Fehlerfall in dem Abschnitt des Hochvolt-Teilnetzes hinter den Trennelementen, also in dem durch die Trenneinrichtung von dem Hochvolt-Energiespeicher trennbaren Abschnitt mit einer geringeren Verfügbarkeitsanforderung, führt somit nicht zu einer kompletten Abschaltung des Bordnetzes, da die Versorgung des Niedervolt-Teilnetzes über den Gleichspannungswandler erhalten bleibt. Auf diese Weise können Fehlerquellen, welche zur Abschaltung des Niedervolt-Teilnetzes führen würden, reduziert werden. Ferner wirken sich die Ausfallraten der Komponente bzw. der Komponenten nicht auf den Betrieb des Niedervolt-Teilnetzes aus. Für die Verfügbarkeit der Spannungsversorgung des Niedervolt-Teilnetzes bzw. für die Ausfallsicherheit der Spannungsversorgung des Niedervolt-Teilnetzes sind daher vorteilhaft nur die für die Spannungsversorgung des Niedervolt-Teilnetzes relevanten Elemente des Hochvolt-Teilnetzes, also insbesondere der Energiespeicher und der Gleichspannungswandler, zu betrachten, was das Erreichen eines vorgegebenen Sicherheitsziels für den Betrieb des Niedervolt-Teilnetzes vereinfacht.
  • Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, dass das Hochvolt-Teilnetz mehrere Komponenten umfasst, welche gemeinsam über die Trenneinrichtung von dem Hochvolt-Energiespeicher trennbar sind. Diese mehreren Komponenten können somit gemeinsam über die Trenneinrichtung von dem Hochvolt-Energiespeicher abgetrennt werden, ohne dass eine Trennung des Gleichspannungswandlers erfolgt, so dass die Spannungsversorgung des Niedervolt-Teilnetzes in diesem Fall erhalten bleibt.
  • In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Bordnetz eine Steuereinrichtung aufweist, wobei die Steuereinrichtung dazu eingerichtet ist, bei einem Auftreten eines Fehlers in der Komponente oder wenigstens einer der Komponenten die Trenneinrichtung zum Trennen der Komponente oder der Komponenten von dem Energiespeicher anzusteuern. Das Auftreten eines Fehlers kann beispielsweise durch die fehlerhafte Komponente selbst oder durch eine weitere Komponente und/oder durch ein Steuergerät, welches mit den Komponenten verbunden ist, detektiert werden. Der Steuereinrichtung des Bordnetzes kann das Auftreten eines Fehlerfalls durch Übermitteln einer das Auftreten des Fehlers beschreibenden Fehlerinformation von der Komponente bzw. dem Steuergerät mitgeteilt werden, so dass die Steuereinrichtung des Bordnetzes die Trenneinrichtung zum Trennen der wenigstens einen Komponente ansteuern kann.
  • Erfindungsgemäß kann weiterhin vorgesehen sein, dass die Trenneinrichtung wenigstens zwei Schaltelemente umfasst, welche jeweils zwischen einen der Pole des Hochvolt-Energiespeichers und die Komponente geschaltet sind. Auf diese Weise kann ein Trennen der wenigstens einen Komponente dadurch erfolgen, dass die Verbindung zu beiden Polen, beispielsweise einem Pluspol und einem Minuspol des Energiespeichers, unterbrochen wird.
  • Die Schaltelemente können erfindungsgemäß als Transistoren und/oder als Schütze ausgeführt sein. Dies ermöglicht eine hinreichende Stromtragfähigkeit der Schaltelemente in geschlossenem Zustand bzw. bei geschlossener Trenneinrichtung, so dass eine Versorgung der Komponente oder der Komponenten aus dem Hochvolt-Energiespeicher erfolgen kann.
  • Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, dass das Hochvolt-Teilnetz eine Spannung zwischen 60 V und 1500 V aufweist und/oder dass das Niedervolt-Teilnetz eine Spannung kleiner als 60 V aufweist. Die Spannung des Niedervolt-Teilnetzes kann zum Beispiel 12 V, 24 V, 36 V oder 48 V betragen. Der Gleichspannungswandler, welcher das Hochvolt-Teilnetz mit dem Niedervolt-Teilnetz verbindet, kann beispielsweise als unidirektionaler oder als bidirektionaler Gleichspannungswandler ausgeführt sein.
  • In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Gleichspannungswandler in oder an einem Gehäuse des Hochvolt-Energiespeichers angeordnet ist und/oder dass der Gleichspannungswandler in den Energiespeicher integriert ist. Dies ermöglicht es, dass der Gleichspannungswandler mit dem Energiespeicher eine geometrische Einheit bzw. eine gemeinsame Baueinheit bildet. Insbesondere ermöglicht die Anordnung des Gleichspannungswandlers in oder an dem Gehäuse des Hochvolt-Energiespeichers bzw. die Integration des Gleichspannungswandlers in den Energiespeicher eine Anbindung des Gleichspannungswandlers an den Energiespeicher ohne die Verwendung von externen Hochvoltleitungen.
  • Das Integrieren des Gleichspannungswandlers in den Energiespeicher bzw. die Anordnung des Gleichspannungswandlers in oder an einem Gehäuse des Hochvolt-Energiespeichers verbessert dabei vorteilhaft die Hochvolt-Sicherheit des Bordnetzes. Das Gehäuse kann dabei beispielsweise als ein Energiespeichergehäuse ausgeführt sein, welches eine oder mehrere Batteriezellen des Hochvolt-Energiespeichers umgibt. Auch die Trenneinrichtung bzw. die Schaltelemente der Trenneinrichtung können in oder an dem Gehäuse des Hochvolt-Energiespeichers angeordnet sein.
  • Weiterhin kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass die wenigstens eine Komponente eine Heizeinrichtung, eine Kühleinrichtung, eine Wechselstrom-Ladeeinrichtung zum Laden des Energiespeichers und/oder eine elektrische Maschine, insbesondere ein Traktionselektromotor, ist. Es ist möglich, dass das Bordnetz mehrere Komponenten umfasst, welche jeweils als Heizeinrichtung, als Kühleinrichtung und/oder als elektrische Maschine bzw. als Traktionselektromotor ausgebildet sind. Eine als Wechselstrom-Ladeeinrichtung ausgebildete Komponente kann z. B. eine Ladebuchse und/oder ein mit der Ladebuchse und mit dem Hochvolt-Energiespeicher verbundenes Ladegerät umfassen.
  • Das Hochvolt-Teilnetz kann ferner eine weitere Komponente, insbesondere eine als Gleichstrom-Ladeeinrichtung ausgebildete Komponente, umfassen, wobei die weitere Komponente über eine weitere Trenneinrichtung mit dem Hochvolt-Energiespeicher verbunden ist, wobei die weitere Trenneinrichtung zwischen den Energiespeicher und die Trenneinrichtung geschaltet ist. Dies ermöglicht es, dass die weitere Komponente, beispielsweise eine als Gleichstrom-Ladeeinrichtung ausgebildete Komponente, einzeln von dem Energiespeicher getrennt werden kann, so dass eine weitere Versorgung der anderen Komponenten möglich ist. Dadurch kann zum Beispiel eine Ladebuchse einer als Gleichstrom-Ladeeinrichtung ausgebildeten weiteren Komponente spannungsfrei geschaltet werden. Die weitere Trenneinrichtung kann beispielsweise weitere Schaltelemente umfassen, welche jeweils als Transistor bzw. als Schütz ausgebildet sind. Es ist möglich, dass die weitere Trenneinrichtung bzw. die weiteren Schaltelemente in dem Gehäuse des Energiespeichers angeordnet sind.
  • Für ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug ist vorgesehen, dass es ein Bordnetz nach einem der vorangehenden Ansprüche umfasst.
  • Sämtliche vorangehend in Bezug zu dem erfindungsgemäßen Bordnetz beschriebenen Vorteile und Ausgestaltungen gelten entsprechend für das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug.
  • Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispielen sowie anhand der Zeichnungen. Diese sind schematische Darstellungen und zeigen:
    • 1 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs, und
    • 2 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Bordnetzes.
  • In 1 ist ein Ausführungsbeispiel eines Kraftfahrzeugs 1 dargestellt. Das Kraftfahrzeug 1 umfasst ein schematisch dargestelltes Bordnetz 2, welches ein Hochvolt-Teilnetz 3 und ein Niedervolt-Teilnetz 4 umfasst. Weiterhin umfasst das Bordnetz 2 einen Hochvolt-Energiespeicher 5, welcher Teil des Hochvolt-Teilnetzes 3 ist, sowie einen Gleichspannungswandler 6, welcher das Hochvolt-Teilnetz 3 mit dem Niedervolt-Teilnetz 4 verbindet.
  • Das Hochvolt-Teilnetz 3 weist in Abhängigkeit der Ausbildung des Energiespeichers 5 beispielsweise eine Gleichspannung zwischen 60 V und 1500 V auf. Das Niedervolt-Teilnetz 4 weist demgegenüber eine geringere Gleichspannung von kleiner als 60 V auf. Bei dem Niedervolt-Teilnetz 4 kann es sich z. B. um ein 12 V-Netz oder um ein 48 V-Netz handeln. Weiterhin kann das Niedervolt-Teilnetz 4 neben der Niederspannungsseite des Gleichspannungswandlers 3 einen oder mehrere Niedervolt-Verbraucher sowie einen Niedervolt-Energiespeicher 21 umfassen.
  • Mittels des Gleichspannungswandlers 6 kann die Spannung des Hochvolt-Teilnetzes 3 in die Spannung des Niedervolt-Teilnetzes 4 gewandelt werden, so dass die Verbraucher des Niedervolt-Teilnetzes 4 aus dem Hochvolt-Energiespeicher 5 betrieben werden können. Es ist möglich, dass der Gleichspannungswandler 6 bidirektional ausgeführt ist, so dass neben einem Leistungsfluss aus dem Hochvolt-Teilnetz 3 in das Niedervolt-Teilnetz 4 auch ein Leistungsfluss aus dem Niedervolt-Teilnetz 4 in das Hochvolt-Teilnetz 3, bzw. den Hochvolt-Energiespeicher 5, möglich ist.
  • In 2 ist ein Ausführungsbeispiel des Bordnetzes 2 dargestellt. Das Hochvolt-Teilnetz 3 umfasst mehrere Komponenten 7 - 10, welche über eine Trenneinrichtung 11 mit dem Energiespeicher 5 verbunden sind. Die Trenneinrichtung 11 umfasst zwei Trennelemente 12, 13, welche jeweils einen positiven Pol bzw. einen negativen Pol des Energiespeichers 5 mit den positiven Polen bzw. den negativen Polen der Komponenten 7 - 10 verbinden. Durch die Trenneinrichtung 11 kann der Energiespeicher 5 von den Komponenten 7 - 10 getrennt werden.
  • Die Komponente 7 kann beispielsweise als eine Heizeinrichtung, die Komponente 8 als eine Kühleinrichtung, die Komponente 9 als eine elektrische Maschine, insbesondere als ein Traktionselektromotor, und die Komponente 10 als eine Wechselstrom-Ladeeinrichtung zum Laden des Energiespeichers 5 ausgeführt sein. Eine als Wechselstrom-Ladeeinrichtung ausgebildete Komponente 10 kann beispielsweise eine Ladebuchse und/oder ein Ladegerät umfassen, so dass der Energiespeicher 5 über eine externe Ladevorrichtung geladen werden kann. Es ist möglich, dass das Bordnetz 2 mehr als eine als Heizeinrichtung, als Kühleinrichtung, als Traktionselektromotor und/oder als Wechselstrom-Ladeeinrichtung ausgebildete Komponente 7 - 10 umfasst.
  • Eine Trennung der Komponenten 7 - 10 von dem Energiespeicher 5 kann beispielsweise durch eine Steuereinrichtung 14 des Bordnetzes 2 vorgenommen werden, wenn in einer der Komponenten 7 - 10 ein Fehler aufgetreten ist, wobei die Trenneinrichtung 11 von der Steuereinrichtung 14 zur Öffnung der Trennelemente 12, 13 und somit zum Abtrennen der Komponenten 7 - 10 angesteuert werden kann. Dazu kann zum Beispiel die fehlerhafte Komponente der Komponenten 7 - 10 und/oder ein weiteres Steuergerät des Kraftfahrzeugs 1 (nicht dargestellt) eine das Auftreten des Fehlers beschreibende Fehlerinformation an die Steuereinrichtung 14 übermitteln. Die Schaltelemente 12, 13 der Trenneinrichtung 11 können z. B. als Transistoren und/oder als Schütze ausgeführt sein. Die Trenneinrichtung 11 kann auch als Haupttrenneinrichtung bezeichnet werden und die Schaltelemente 12, 13 können auch entsprechend als Haupttrennelemente bezeichnet werden.
  • Der Gleichspannungswandler 6 ist zwischen die Trenneinrichtung 11 und den Energiespeicher 5 geschaltet. Zwischen dem Energiespeicher 5 und dem Gleichspannungswandler 6 sind keine weiteren Trenneirichtungen bzw. Schaltelemente angeordnet, so dass der Gleichspannungswandler 6 unmittelbar mit dem Energiespeicher 5 verbunden ist. Auf diese Weise kann erreicht werden, dass auch bei dem Auftreten eines Fehlers in einer der Komponenten, der ein Abtrennen der Komponenten 7 - 10 bzw. eines ersten Abschnitts 15 des Hochvolt-Teilnetzes 3 zur Folge hat, eine Versorgung des Niedervolt-Teilnetzes 4 über den Gleichspannungswandler 6 erhalten bleibt.
  • Der Energiespeicher 5 sowie der Gleichspannungswandler 6 bilden dabei einen zweiten Abschnitt 16 des Hochvolt-Teilnetzes 3. Dieser zweite Abschnitt 16 des Hochvolt-Teilnetzes 3 stellt dabei einen hochverfügbaren Abschnitt des Hochvolt-Teilnetzes 3 dar, da dieser auch bei dem Auftreten eines Fehlers in einer der Komponenten 7 - 10, bzw. bei dem Abschalten bzw. Abtrennen des ersten Abschnitts 15 vom zweiten Abschnitt 16, weiterhin in Betrieb bleibt. Eine Störungsrückwirkung von einer der Komponenten 7 - 10 auf den Betrieb des Gleichspannungswandlers 6 und somit auf die Versorgung des Niedervolt-Teilnetzes 4 kann somit vorteilhaft vermieden werden. Der zweite Abschnitt 16 kann somit autark und ohne eine Fehlereinwirkung aus dem ersten Abschnitt 15, bzw. von den Komponenten 7 - 10, betrieben werden.
  • Der Gleichspannungswandler 6 ist in einem Gehäuse 17 des Energiespeichers 5 angeordnet. Der Gleichspannungswandler 6 ist insbesondere in den Energiespeicher 5 integriert, so dass keine außerhalb des Gehäuses 17 verlaufenden Verbindemittel zwischen dem Energiespeicher 5 und dem Gleichspannungswandler 6 benötigt werden. Dies trägt zur Sicherheit beim Betrieb des Bordnetzes 2 bei. Auch eine Anordnung des Gleichspannungswandlers 6 an dem Gehäuse 17, zum Beispiel in einem direkt an dem Gehäuse 17 angeordneten weiteren Gehäuse, ist möglich. Die Trenneinrichtung 11 bzw. die Schaltelemente 12, 13 sind ebenfalls innerhalb des Gehäuses 17 angeordnet.
  • Das Bordnetz 2 kann eine oder mehrere weitere Komponenten 18 umfassen, welche mittels einer weiteren Trenneinrichtung 19 mit dem Energiespeicher 5 verbunden sind. Die Trennelemente 20 der weiteren Trenneinrichtung 19 sind dabei mit einer Seite mit der weiteren Komponente 18 verbunden und mit der anderen Seite zwischen den Energiespeicher 5 und die Trennelemente 13 der Trenneinrichtung 12 geschaltet. Auf diese Weise kann eine weitere Komponente derart an den Energiespeicher 5 angebunden werden, dass sie separat von den weiteren Komponenten abschaltbar ist. Die weitere Trenneinrichtung 19 bzw. die weiteren Schaltelemente 20 können ebenfalls in dem Gehäuse 17 des Energiespeichers 5 angeordnet sein.
  • Die weitere Komponente 18 kann beispielsweise als Gleichstrom-Ladeeinrichtung ausgebildet sein, welche aus Sicherheitsgründen als separat vom Energiespeicher 5 trennbar ausgeführt werden kann. Ferner ermöglicht es diese Anbindung der als Gleichstrom-Ladeeinrichtung ausgebildeten, weiteren Komponente 18, dass die Komponenten 7 - 10 über die Trenneinrichtung 5 während eines Gleichstrom-Ladevorgangs des Kraftfahrzeugs 1 abgetrennt werden können, wenn sie nicht benötigt werden, bzw. dass die Gleichstrom-Ladeeinrichtung, insbesondere eine Ladebuchse der Gleichstrom-Ladeeinrichtung, vom Energiespeicher getrennt und somit spannungsfrei geschaltet werden kann, wenn diese nicht benötigt wird.
  • 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 102014201348 A1 [0004]
    • DE 102014201345 A1 [0005]
    • DE 102009046501 A1 [0006]

Claims (10)

  1. Bordnetz für ein Kraftfahrzeug (1) umfassend ein Hochvolt-Teilnetz (3), ein Niedervolt-Teilnetz (4) und einen Gleichspannungswandler (5), wobei das Hochvolt-Teilnetz (3) einen Hochvolt-Energiespeicher (5) und wenigstens eine über den Hochvolt-Energiespeicher (5) betreibbare Komponente (7 - 10) umfasst und das Niedervolt-Teilnetz (4) über den Gleichspannungswandler (6) mit dem Hochvolt-Teilnetz (3) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Komponente (7 - 10) über eine Trenneinrichtung (11) von dem Hochvolt-Energiespeicher (3) trennbar ist, wobei der Gleichspannungswandler (6) zwischen den Hochvolt-Energiespeicher (5) und die Trenneinrichtung geschaltet ist.
  2. Bordnetz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Hochvolt-Teilnetz (3) mehrere Komponenten (7 - 10) umfasst, welche gemeinsam über die Trenneinrichtung (11) von dem Hochvolt-Energiespeicher (5) trennbar sind.
  3. Bordnetz nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass Bordnetz (2) eine Steuereinrichtung (14) aufweist, wobei die Steuereinrichtung (14) dazu eingerichtet ist, bei einem Auftreten eines Fehlers in der Komponente (7 - 10) oder wenigstens einer der Komponenten (7 - 10) die Trenneinrichtung (11) zum Trennen der Komponente (7 - 10) oder der Komponenten (7 - 10) von dem Energiespeicher (5) anzusteuern.
  4. Bordnetz nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Trenneinrichtung (11) wenigstens zwei Schaltelemente (12, 13) umfasst, welche jeweils zwischen einen der Pole des Hochvolt-Energiespeichers (5) und die Komponente (7 - 10) geschaltet sind.
  5. Bordnetz nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltelemente (12, 13) als Transistoren und/oder als Schütze ausgeführt sind.
  6. Bordnetz nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Hochvolt-Teilnetz (3) eine Spannung zwischen 60 V und 1500 V aufweist und/oder dass das Niedervolt-Teilnetz (4) eine Spannung kleiner als 60 V aufweist.
  7. Bordnetz nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Gleichspannungswandler (6) in oder an einem Gehäuse (17) einer den Hochvolt-Energiespeicher (3) umfassenden Energiespeichereinrichtung angeordnet ist und/oder dass der Gleichspannungswandler (6) in den Energiespeicher (5) integriert ist.
  8. Bordnetz nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Komponente (7 - 10) eine Heizeinrichtung, eine Kühleinrichtung, eine Wechselstrom-Ladeeinrichtung zum Laden des Hochvolt-Energiespeichers (5) und/oder eine elektrische Maschine, insbesondere ein Traktionselektromotor, ist.
  9. Bordnetz nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Hochvolt-Teilnetz (3) eine weitere Komponente (18), insbesondere eine als Gleichstrom-Ladeeinrichtung ausgebildete Komponente, umfasst, wobei die weitere Komponente (18) über eine weitere Trenneinrichtung (19) mit dem Hochvolt-Energiespeicher (5) verbunden ist, wobei die weitere Trenneinrichtung (19) zwischen den Energiespeicher (5) und die Trenneinrichtung (11) geschaltet ist.
  10. Kraftfahrzeug umfassend ein Bordnetz (2) nach einem der vorangehenden Ansprüche.
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