DE102021214089A1 - Batterie-Verbindungsschaltung mit Wandler und konfigurierbar verbindbare Verbraucheranschlüsse beidseits des Gleichspannungswandlers sowie Fahrzeugbordnetz hiermit - Google Patents

Batterie-Verbindungsschaltung mit Wandler und konfigurierbar verbindbare Verbraucheranschlüsse beidseits des Gleichspannungswandlers sowie Fahrzeugbordnetz hiermit Download PDF

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Martin Meier
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Vitesco Technologies GmbH
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Abstract

Eine Batterie-Verbindungsschaltung ist mit einem ersten und einem zweiten Batterieanschluss (1-, 1 2-, 2+), einem ersten und einem zweiten Verbraucheranschluss (1, 2), einer Konfigurationsschaltung (K) sowie mit einem Gleichspannungswandler (W) ausgestattet. Der Gleichspannungswandler (W) weist eine mit dem ersten Batterieanschluss (1-, 1+) verbundene erste Seite (X) und eine mit dem zweiten Batterieanschluss (2-, 2+) verbundene zweite Seite (Y) auf. Der Gleichspannungswandler (W) ist zu Gleichspannungswandlung zwischen den Seiten (1S, 2S) eingerichtet ist. Der erste Verbraucheranschluss (1) ist mit der ersten Seite (X) verbunden ist. Der zweite Verbraucheranschluss (2) ist mit der zweiten Seite (Y) verbunden ist. Die Konfigurationsschaltung (K) ist an die Batterieanschlüsse (1-, 1+; 2-, 2+) angeschlossen ist und eingerichtet, wahlweise einen Seriellzustand oder einen Parallelzustand vorzusehen. Die Konfigurationsschaltung (K) verbindet die Batterieanschlüsse wahlweise: im Seriellzustand seriell miteinander, oder im Parallelzustand parallel miteinander.Ferner ist ein Fahrzeugbordnetz mit einer derartigen Batterie-Verbindungsschaltung beschrieben.

Description

  • Fahrzeuge mit elektrischem Antrieb weisen eine Hochvoltbatterie auf, der naturgemäß nur eine Spannung einer bestimmten Höhe liefern kann. Es bestehen jedoch innerhalb des Fahrzeugbordnetzes mehrere Lasten, die zum Teil stark von der Batteriespannung abweichende Spannungen erfordern, wobei andere Lasten jedoch vergleichbare Betriebsspannungsniveaus erfordern. Insbesondere kann ein Fahrzeugbordnetz mit zwei elektrischen Antrieben versehen sein, wobei jede Achse von einem dieser Antriebe angetrieben wird. In diesem Fall können die beiden Antriebe mit Versorgungsspannungen betrieben werden, die ungefähr die gleiche Höhe haben, sodass dieselbe Energiequelle für beide Antriebe verwendet wird.
  • Es besteht dann jedoch das Problem, dass bei Fehlern innerhalb der Anbindung der Antriebe mit dieser Energiequelle oder bei Fehlern in der Quelle beide Antriebe ausfallen. Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, eine Möglichkeit aufzuzeigen, mit der sich bei der Versorgung von Verbrauchern innerhalb eines Fahrzeugbordnetzes eine gewisse Redundanz erzeugen lässt, um so bei Fehlern in Teilen des Bordnetzes zumindest einen Teil der Komponenten bzw. Verbraucher versorgen zu können.
  • Diese Aufgabe wird gelöst durch die erfindungsgemäße Batterie-Verbindungsschaltung sowie das zugehörige Bordnetz. Weitere Eigenschaften, Merkmale, Ausführungsformen und Vorteile ergeben sich mit den Unteransprüchen, der Beschreibung und der Figur.
  • Es wird vorgeschlagen, eine Batterie-Verbindungsschaltung mit einem Gleichspannungswandler auszustatten, der zwei Seiten (eine erste Seite und eine zweite Seite) aufweist, wobei ein erster Batterieanschluss mit der ersten Seite und ein zweiter Batterieanschluss mit der zweiten Seite verbunden ist. Mit anderen Worten wird vorgeschlagen, einen Gleichspannungswandler mit zwei Batterieanschlüssen beidseits des Spannungswandlers vorzusehen. Ferner sind ein erster und ein zweiter Verbraucheranschluss vorgesehen. Der erste Verbraucheranschluss ist an der ersten Seite des Gleichspannungswandlers vorgesehen bzw. ist an diesen Anschluss angeschlossen und kann direkt oder indirekt (etwa über einen Schalter) mit diesem verbunden sein. Der zweite Verbraucheranschluss ist an der zweiten Seite des Gleichspannungswandlers vorgesehen bzw. ist an diesen Anschluss angeschlossen und kann direkt oder indirekt (etwa über einen Schalter) mit diesem verbunden sein. Mit anderen Worten ist der Gleichspannungswandler beidseits weiterhin mit zwei Verbraucheranschlüssen (direkt oder indirekt) verbunden, d.h. jeweils ein Verbraucheranschluss pro Seite. Die Verbraucheranschlüsse sind Hochvoltanschlüsse und für Betriebsspannungen > 60 V, mindestens 200 V oder mindestens 400 V oder 600 V ausgebildet. Dies trifft auch auf die Batterieanschlüsse zu. Die Batterieanschlüsse sind jeweils eingerichtet, mit einer Hochvoltbatterie (d.h. mit einer Nennspannung wie vorangehend angegeben) verbunden zu werden. Die Verbraucheranschlüsse sind jeweils eingerichtet, mit einem Hochvoltverbraucher (d.h. mit einer Nennspannung wie vorangehend angegeben) verbunden zu werden. Die Hochvoltverbraucher können als reine Senken für elektrische Energie oder als Senken oder Quellen für elektrische Energie (anhängig vom Betriebszustand) ausgebildet sein.
  • Um unter anderem Redundanzen vorzusehen oder auch um bestimmte Betriebsarten zu ermöglichen, ist eine Konfigurationsschaltung vorgesehen. Die Konfigurationsschaltung ist an die Batterieanschlüsse angeschlossen. Die Konfigurationsschaltung verbindet die Batterieanschlüsse konfigurierbar miteinander. Mit anderen Worten ist die Konfigurationsschaltung mit den beiden Seiten des Gleichspannungswandlers verbunden. Die Konfigurationsschaltung ist eingerichtet, wahlweise einen Seriellzustand oder einen Parallelzustand vorzusehen. Im Seriellzustand sind die Batterieanschlüsse seriell miteinander verbunden, und im Parallelzustand sind diese parallel miteinander verbunden. Diese beiden Zustände sind insbesondere nicht die einzigen Zustände der Konfigurationsschaltung. Vielmehr ist das Merkmal, gemäß dem die Konfigurationsschaltung wahlweise einen Seriellzustand oder einen Parallelzustand vorsieht, keine abschließende Auflistung der Merkmale bzw. möglichen Zustände der Konfigurationsschaltung. Die Konfigurationsschaltung kann insbesondere zudem einem Einzelversorgungszustand aufweisen, in welchem die Konfigurationsschaltung keine Verbindung zwischen den Batterieanschlüssen vorsieht, d.h. weder seriell noch parallel miteinander verbindet.
  • Im Parallelzustand ist es möglich, dass beide Batterien bzw. an den Batterieanschlüssen anliegenden Spannungen ohne Gleichspannungswandler miteinander kombiniert werden, um so gemeinsam Energie für zumindest einen der Antriebe bereitstellen zu können. Dies gilt auch für den Seriellzustand. Ist beispielsweise eine Batterie, die an einen der Batterieanschlüsse angeschlossen ist, nur begrenzt leistungsfähig, während eine andere Batterie am anderen Batterieanschluss mehr leisten kann, so können deren Leistungsfähigkeit oder auch deren Ladungen kombiniert werden. Je nach Zustand können die Spannung oder der Strom kombiniert werden, die an den Batterieanschlüssen anliegen bzw. eingeprägt werden.
  • Zudem ist es möglich, dass der Seriellzustand spezifisch für entsprechende Ladeeingangsspannungen hergestellt wird, beispielsweise zum 800V-Gleichspannungsladen, um so beispielsweise 400V-Batterien, die sich an den Batterieanschlüssen befinden, in Reihenschaltung zu verbinden, so dass eine Ladung mit 800V möglich ist. Dadurch erübrigt sich gegebenenfalls ein Hochleistungs-Ladegerät zur Spannungswandlung bei der Verwendung von Batterien, deren Spannung sich von der verfügbaren Ladespannung unterscheidet bzw. bei der Verwendung von Ladespannungen, die von der Batteriespannung abweichen.
  • Im Parallelzustand kann ferner ohne weitere Spannungswandlung mit 400V geladen werden, sofern auch die an den Batterieanschlüssen angeschlossenen Batterien eine passende Spannung von ungefähr der gleichen Höhe aufweisen. Neben des Energietransfers, der zwischen den Batterieanschlüssen über den Gleichspannungswandler vorgesehen sein kann, erlaubt daher die Konfigurationsschaltung zusätzliche Betriebsmodi, die insbesondere den Gleichspannungswandler nicht belasten. So kann der Gleichspannungswandler beispielsweise für eine geringere Leistung vorgesehen sein als für die maximale Ladeleistung, wodurch Kosten eingespart werden können.
  • Vorzugsweise ist die Konfigurationsschaltung noch für einen weiteren Zustand vorgesehen, nämlich für einen Einzelversorgungszustand. In diesem verbindet die Konfigurationsschaltung die beiden Batterieanschlüsse (d.h. den ersten und den zweiten Batterieanschluss) nicht miteinander. In diesem Fall besteht zwar keine Verbindung zwischen den Batterieanschlüssen über die Konfigurationsschaltung, jedoch über den Gleichspannungswandler, da dieser die Batterieanschlüsse miteinander verbindet.
  • Der Einzelversorgungszustand kann auch vorgesehen sein, wenn sich auf einer Seite des Gleichspannungswandlers ein Defekt befindet, etwa in einem Netzzweig, der an einen der Lastanschlüsse oder Batterieanschlüsse angeschlossen ist, um so zu verhindern, dass der Fehler dort den fehlerfreien Betrieb von nicht betroffenen Bordnetzzweigen verhindert. Der Einzelversorgungszustand dient dann zur Vereinzelung von Teilen des Bordnetzes bzw. der Schaltung, um so einen Abschnitt, der von Fehlern betroffen ist, von den anderen, fehlerfreien Abschnitten zu trennen, um so die Funktion der fehlerfreien Abschnitten zu ermöglichen ohne Einfluss des Fehlers, der im erstgenannten Abschnitt vorliegt.
  • Der Einzelversorgungszustand kann als ein Fahrzustand realisiert sein. Der Einzelversorgungszustand kann insbesondere dann eingestellt werden, wenn die beiden an die Lastanschlüsse angeschlossenen Lasten (beispielsweise Antriebe) aktiv sind. Während des Einzelversorgungszustands, insbesondere im Fahrzustand, kann der Wandler zum Ausgleich zwischen den beiden Batterieanschlüssen vorgesehen sein, etwa um Ladezustände von Batterien, die an die Batterieanschlüsse angeschlossen sind, auszugleichen oder um gezielt eine Batterie mit einem höheren Ladezustand vorzusehen als die andere Batterie. Dieser Ladezustandsausgleich („Balancing“) wird vorzugsweise durchgeführt in einem Einzelversorgungszustand, in dem die an den Verbraucheranschlüssen abgegebene Leistung gering ist, etwa wenn diese unter einer vorgegebenen Schwelle liegt. Diese Schwelle kann eine Leistung kennzeichnen, die unter einer Fahrleistung (bspw. 1% oder 5% der Maximal-Fahrleistung) liegt. Mit anderen Worten kann der Einzelversorgungszustand dann eingestellt werden, wenn kein Fahrzustand herrscht, um so etwa den Ladezustand unbelastet auszugleichen. Insbesondere kann das Balancing ausgeführt werden (im Einzelversorgungszustand), wenn keine Ladeleistung von außen eingebracht wird (oder wenn Rückgespeist wird). Andere Ausführungsformen sehen vor, dass das Balancing ausgeführt werden (im Einzelversorgungszustand), wenn Ladeleistung von außen eingebracht wird oder wenn Rückgespeist wird.
  • Insbesondere schließen sich die genannten Zustände (Seriellzustand/Parallelzustand/ggf. auch Einzelversorgungszustand) gegenseitig aus. Befindet sich die Konfigurationsschaltung im Seriellzustand, dann ist der Parallelzustand ausgeschlossen (und vorzugsweise auch der Einzelversorgungszustand). Befindet sich die Konfigurationsschaltung im Parallelzustand, dann ist der Seriellzustand ausgeschlossen (und insbesondere auch der Einzelversorgungszustand). Ist der Einzelversorgungszustand vorgesehen, dann sind der Seriellzustand und der Parallelzustand ausgeschlossen. Zudem ist vorgesehen, dass im Seriellzustand der Gleichspannungswandler inaktiv ist. Dies gilt vorzugsweise auch für den Parallelzustand. Im Einzelversorgungszustand ist der Gleichspannungswandler vorzugsweise aktiv. Als aktiv wird hierbei der Zustand bezeichnet, in dem der Gleichspannungswandler Leistung von der ersten Seite zur zweiten Seite spannungswandelnd überträgt, oder umgekehrt. Im Einzelversorgungszustand kann abweichend hiervon der Gleichspannungswandler inaktiv sein, etwa wenn der Gleichspannungswandler selbst einen Fehler aufweist. Der Einzelversorgungszustand kann zwei Unterzustände aufweisen: einen ersten, in dem der Gleichspannungswandler aktiv ist und einen zweiten, in dem der Gleichspannungswandler inaktiv ist. Im aktiven Zustand überträgt der Gleichspannungswandler spannungswandelnd eine Spannung von einer Seite auf die andere Seite des Gleichspannungswandlers. Hierbei wird mindestens ein Arbeitsschalter des Gleichspannungswandlers getaktet geöffnet und geschlossen. Im inaktiven Zustand überträgt der Gleichspannungswandler keine Spannung von einer Seite auf die andere Seite des Gleichspannungswandlers. Insbesondere ist hierbei mindestens ein Arbeitsschalter des Gleichspannungswandlers dauerhaft offen.
  • Wie erwähnt können zwei Verbraucheranschlüsse vorgesehen sein, die sich beidseits des Wandlers befinden. Die Verbraucheranschlüsse sind insbesondere Elektroantrieb-Anschlüsse, d.h. Anschlüsse für einen Inverter eines elektrischen Antriebs. Darüber hinaus kann mindestens ein Verbraucheranschluss für andere Arten von Verbrauchern vorgesehen sein, beispielsweise für eine elektrische Heizung (insbesondere mit einem Betriebsspannungsbereich, der sich zumindest teilweise überlappt mit einem Betriebsspannungsbereich eines Inverters) und/oder ein Verbraucheranschluss für einen Abwärtswandler, der eingerichtet ist, aus einer Spannung, die an einer Seite des Gleichspannungswandlers anliegt, eine Niedervoltspannung zu erzeugen, beispielsweise in der Höhe von 12V, 14V, 24V, 48V oder generell eine Spannung unterhalb von 60V. Der mindestens eine Verbraucheranschluss, der nicht als Elektroantrieb-Anschluss vorgesehen ist („Verbraucheranschluss“), ist vorzugsweise ein Anschluss zusätzlich zu den zwei genannten Verbraucheranschlüssen, die Elektroantrieb-Anschlüsse sind. Somit kann sich auf einer Seite des Wandlers mehr als ein Verbraucheranschluss befinden. Dies kann auch insbesondere für beide Seiten des Gleichspannungswandlers zutreffen.
  • Ausführungsformen der Batterie-Verbindungsschaltung sehen vor, dass die Batterieanschlüsse jeweils Pole aufweisen, insbesondere zwei Pole in Form eines Pluspols oder eines Minuspols. Ein Pol eines Batterieanschlusses kann direkt mit einem zugehörigen Pol einer zugehörigen Seite des Gleichspannungswandlers verbunden sein. Dies kann auch für den anderen Pol dieses Batterieanschlusses zutreffen. Hierzu weist jede Seite des Gleichspannungswandlers einen Pluspol und einen Minuspol auf. Insbesondere können beide Pole eines Batterieanschlusses jeweils direkt mit dem zugehörigen Pol der gleichen Seite des Gleichspannungswandlers verbunden sein (in direkter Weise). Ferner kann auch nur ein Pol eines Batterieanschlusses mit einem zugehörigen Pol oder zugehörigen Seite des Gleichspannungswandlers verbunden sein (in direkter Weise).
  • Anstatt einer direkten (schalterfreien) Verbindung kann eine Verbindung über einen Batterieschalter vorgesehen sein. Der Batterieschalter ist in Serie zwischen den zwei Enden der Verbindung vorgesehen. Der Batterieschalter ist eingerichtet, in offenem Zustand die Verbindung zu trennen und in geschlossenen Zustand zu verbinden. Hierbei weist ein Batterieanschluss einen Pol auf, der über einen Batterieschalter mit einem Verbindungspunkt verbunden ist. Ist der andere Pol direkt (schalterfrei) mit dem Spannungswandler verbunden, dann wird dies als einpolig geschaltete Verbindung bezeichnet. Eine Verbindung, die geschaltet ist, d.h. die einen Batterieschalter aufweist, wird als indirekte Verbindung bezeichnet.
  • Es können auch beide Pole eines Batterieanschlusses jeweils über einen Batterieschalter mit einem jeweiligen Verbindungspunkt verbunden sein („allpolig geschaltete Verbindung“). Eine derartige Anbindung über einen Batterieschalter kann auch als indirekte Verbindung bezeichnet werden. Es können somit beide Pole eines Batterieanschlusses direkt mit der zugehörigen Seite des Gleichspannungswandlers verbunden sein, es können beide Pole des Batterieanschlusses indirekt mit der zugehörigen Seite des Gleichspannungswandlers verbunden sein (wobei dies einer allpolig geschalteten Verbindung entspricht), oder es kann ein Pol eines Batterieanschlusses direkt mit einem zugehörigen Pol der zugehörigen Seite des Wandlers verbunden sein, während der andere Pol des gleichen Batterieanschlusses indirekt (über einen Batterieschalter) mit einem Verbindungspunkt verbunden ist (wobei dies einer einpolig geschalteten Verbindung entspricht).
  • Der Verbindungspunkt ist hierbei wiederum über einen Trennschalter an einen zugehörigen Pol einer zugehörigen Seite des Gleichspannungswandlers angeschlossen. Bei einer indirekten Verbindung ergibt sich somit eine Anbindung über einen Batterieschalter an einen Verbindungspunkt, wobei dieser Verbindungspunkt wiederum über einen Trennschalter an den zugehörigen Pol der zugehörigen Seite angeschlossen ist. Eine indirekte Verbindung beinhaltet somit den Anschluss eines Pols eines Batterieanschlusses über einen Batterieschalter mit einem Verbindungspunkt, der wiederum über einen Trennschalter mit dem zugehörigen Pol verbunden ist. Im Gegensatz hierzu wäre eine direkte Verbindung eines Pols eines Batterieanschlusses die direkte Verbindung (batterieschalterfreie Verbindung) zwischen diesem Pol und einem zugehörigen Pol der entsprechenden Seite des Gleichspannungswandlers, ohne über den Batterieschalter und den Trennschalter zu gehen.
  • Mit anderen Worten kann somit ein Pol eines Batterieanschlusses direkt mit dem zugehörigen Pol des Gleichspannungswandlers verbunden sein, oder kann über eine Serienschaltung eines Batterieschalters oder eines Trennschalters mit dem zugehörigen Pol der zugehörigen Seite des Gleichspannungswandlers verbunden sein. In dieser Serienschaltung von Batterieschalter und Trennschalter ist in der Mitte zwischen den beiden Schaltern der Verbindungspunkt vorgesehen. Insbesondere hat jede indirekte Verbindung einen Verbindungspunkt. Der oder die Verbindungspunkte sind insbesondere direkt mit einem Pol eines Verbraucheranschlusses verbunden. Der mindestens eine Verbindungspunkt dient somit zur Anbindung mindestens eines Verbraucheranschlusses. Ferner dient der mindestens eine Verbindungspunkt zur Anbindung an eine Seite des Gleichspannungswandlers, wobei hierbei der Verbindungspunkt über einen Trennschalter mit einer Seite bzw. einem Pol des Gleichspannungswandlers verbunden ist. Weiterhin kann ein Verbraucheranschluss auf über einen Trennschalter mit einem Batterieanschluss und einer Seite des Wandlers verbunden sein, ohne dass ein Batterieschalter vorgesehen wäre (d.h. schalterfrei).
  • Eine Ausführungsform sieht vor, dass die erste Seite des Gleichspannungswandlers zwei Pole (Minuspol und Pluspol) aufweist, die jeweils direkt mit den Polen des ersten Batterieanschlusses verbunden sind, während die zweite Seite des Gleichspannungswandlers Pole aufweist, von denen entweder beide jeweils über einen Batterieschalter, einen Verbindungspunkt und einen Trennschalter mit der zweiten Seite des Gleichspannungswandlers verbunden sind, oder ein Pol des Batterieanschlusses über einen Batterieschalter, einen Verbindungspunkt und einen Trennschalter mit dem zugehörigen Pol der zweiten Seite des Gleichspannungswandlers verbunden ist, während der andere Pol des Batterieanschlusses direkt (oder über einen Schalter) mit dem betreffenden Pol der zweiten Seite des Gleichspannungswandlers verbunden ist. Hierbei kann der erstgenannte Pol des Batterieanschlusses, der indirekt (über den Batterieschalter, den Verbindungspunkt und den Trennschalter) mit dem betreffenden Pol der zweiten Seite des Gleichspannungswandlers verbunden ist, der Minuspol sein, und der andere Schalter, der direkt (oder über einen Schalter) angebunden ist, kann der Pluspol sein. Andere Ausführungsformen sehen eine vergleichbare Anbindung vor, wobei Plus- und Minuspol gegenüber der vorgenannten Anbindung vertauscht sind. Es ist auch möglich, dass beide Seiten eine indirekte Anbindung des jeweiligen Batterieanschlusses an die jeweilige Seite des Gleichspannungswandlers vorsehen oder dass zu beiden Seiten des Gleichspannungswandlers Batterieanschlüsse vorgesehen sind, die mittels einer direkten Verbindung an die jeweilige Seite des Gleichspannungswandlers angeschlossen sind.
  • Ein Pol einer Seite des Gleichspannungswandlers oder beide Pole können über einen Trennschalter mit einem der Verbraucheranschlüsse verbunden sein. Weiterhin kann ein Pol eines Batterieanschlusses oder beide Pole über einen Batterieschalter mit einem der Verbraucheranschlüsse verbunden sein. Dadurch lässt sich beispielsweise durch Öffnen eines oder beider Batterieschalter die Batterie abtrennen, sodass eine Versorgung über den Wandler durchgeführt werden kann. In gleicher Weise kann der Trennschalter geöffnet werden, um so über den Batterieschalter den Verbraucheranschluss ausgehend von den Batterieanschlüssen zu versorgen. Damit lässt sich grundsätzlich der Verbraucheranschluss mit dem Batterieanschluss schaltbar verbinden oder trennen. In gleicher Weise lässt sich der Verbraucheranschluss mit einer Seite des Gleichspannungswandlers schaltbar verbinden oder trennen. Dadurch kann vom Verbraucheranschluss ausgehend gewählt ein Bordnetzzweig anschließen, der nicht fehlerbelastet ist, während ein anderer Bordnetzzweig, der fehlerbelastet ist, abgetrennt werden kann. Besteht kein Fehler, dann kann über die geschlossenen Batterie- und Trennschalter ein kombinierter Leistungsfluss hergestellt werden, etwa um Batterien, die an die Batterieanschlüsse angeschlossen sind, zu balancieren (d.h. einen Ladezustandsausgleich teilweise oder vollständig zu erzielen), oder um Leistungsflüsse, die zum Verbraucheranschluss führen, zu summieren. In gleicher Weise lässt sich dadurch ein von einem Ladeanschluss kommender Leistungsfluss geeignet lenken, d.h. zu ein oder mehreren der Komponenten der Verbindungsschaltung gezielt führen, oder auch gezielt Teile der Verbindungsschaltung abtrennen.
  • Weiterhin ist es möglich, mittels der Trennschalter bzw. Batterieschalter bei einem Ladevorgang zu Cy-Kondensatoren von Lasten, die an die Lastanschlüsse angeschlossen sind (etwa Inverter oder Ähnliches) gezielt abzutrennen, sodass die Cy-Kondensatoren der so abgetrennten Komponenten nicht rückwirken können auf den (Verbraucher-)Anschluss und/oder auf daran angeschlossene Netze.
  • Die Verbindungsschaltung kann ferner über einen ersten Verbraucheranschluss und/oder über einen zweiten Verbraucheranschluss verfügen. Einer der Verbraucheranschlüsse oder vorzugsweise beide können Elektroantrieb-Anschlüsse sein. Hierbei kann der erste Verbraucheranschluss an eine Seite des Gleichspannungswandlers, insbesondere an die erste Seite, angeschlossen werden, wobei dieser Anschluss mittels einer Verbindung durchgeführt wird, die einen oder beide Trennschalter umfassen kann. Der erste Verbraucheranschluss kann somit über einen ersten Trennschalter mit einem Pol der ersten Seite des Gleichspannungswandlers verbunden sein und direkt oder über einen zweiten Trennschalter mit dem zweiten Pol des Wandlers. Diese Trennschalter entsprechen insbesondere den hierin beschriebenen Trennschalter. Insbesondere entsprechende diese Trennschalter den Trennschaltern, mittels denen der Verbindungspunkt mit einem zugehörigen Pol der zugehörigen Seite des Gleichspannungswandlers verbunden ist. Auch der zweite Verbraucheranschluss kann allpolig oder einpolig trennbar (d.h. über einen oder zwei Trennschalter) mit der zweiten Seite des Gleichspannungswandlers verbunden sein. Über die Trennschalter kann so der an den betreffenden Verbraucheranschluss angeschlossene Verbraucher getrennt werden von dem Wandler bzw. von dem betreffenden Batterieanschluss, etwa um Cy-Kondensatoren des angeschlossenen Verbrauchers abzutrennen von den Batterieanschlüssen bzw. dem Gleichspannungswandler. Bei allpolig vorgesehenen Trennschaltern, d.h. ein Trennschalter pro Pol, kann der erste Verbraucheranschluss über allpolig vorgesehene Trennschalter an die erste Seite des Gleichspannungswandlers angeschlossen sein. Der zweite Verbraucheranschluss kann ferner über allpolig vorgesehene Trennschalter an die zweite Seite des Gleichspannungswandlers angeschlossen sein. An der ersten Seite des Gleichspannungswandlers können somit zwei Trennschalter vorgesehen sein, die allpolig die erste Seite des Gleichspannungswandlers mit dem ersten Verbraucheranschluss verbinden. Ferner können zwei Trennschalter vorgesehen sein, die die zweite Seite des Gleichspannungswandlers mit dem zweiten Verbraucheranschluss verbinden.
  • Die Batterie-Verbindungsschalter können über einen oder mehrere Zusatz-Verbraucheranschlüsse (bzw. weitere Verbraucheranschlüsse) verfügen. Eine Ausführungsform sieht vor, dass diese parallel zu einem der Verbraucheranschlüsse angeschlossen sind. In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Zusatz-Verbraucheranschlüsse über einen eigenen Trennschalter („Zusatz-Trennschalter“) an eine der beiden Seiten des Gleichspannungswandlers angeschlossen. Zudem kann vorgesehen sein, dass der mindestens eine Zusatz-Verbraucheranschluss direkt oder über einen eigenen Trennschalter mit einer der beiden Seiten des Gleichspannungswandlers direkt verbunden ist. Dadurch kann mittels des Zusatz-Trennschalters die Verbindung zwischen Zusatz-Verbraucheranschluss und dem Gleichspannungswandler individuell hergestellt oder getrennt werden. Insbesondere ist der Zusatz-Verbraucheranschluss bis auf den zwischengeschalteten Zusatz-Trennschalter direkt mit dem Gleichspannungswandler verbunden, sodass bei geschlossenem Zusatz-Trennschalter und offenen Trennschaltern (die zu einem Verbraucheranschluss führen) nur der Zusatz-Verbraucheranschluss mit dem Wandler verbunden ist, nicht aber der Verbraucheranschluss. Falls nicht anders bezeichnet, wird mit dem Begriff „Trennschalter“ ein Trennschalter bezeichnet, der den Gleichspannungswandler schaltbar mit einem Verbraucheranschluss verbindet, während mit dem Begriff „Zusatz-Trennschalter“ ein eigener Trennschalter bezeichnet wird, der den Zusatz-Verbraucheranschluss mit dem Gleichspannungswandler schaltbar verbindet. Insbesondere verbindet der Zusatz-Trennschalter den Zusatz-Verbraucheranschluss direkt mit dem Gleichspannungswandler und nicht über einen der anderen Trennschalter (die zu dem ersten oder zweiten Verbraucheranschluss führen). Durch den Zusatz-Trennschalter kann die Anbindung des Zusatz-Verbraucheranschlusses unabhängig von der Anbindung des ersten oder zweiten Verbraucheranschlusses geschaltet werden.
  • Die Batterie-Verbindungsschaltung kann ferner über eine fahrzeugseitige Ladeschaltung verfügen. Diese ist vorzugsweise allpolig an die erste Seite des Gleichspannungswandlers angeschlossen. Mit anderen Worten ist die fahrzeugseitige Ladeschaltung an den Gleichspannungswandler angeschlossen. In einer alternativen Ausführungsform ist die fahrzeugseitige Ladeschaltung an die zweite Seite des Gleichspannungswandlers angeschlossen, insbesondere allpolig. Auch hier kann die allpolige Verbindung zwischen Ladeschaltung und Gleichspannungswandler direkt sein, d.h. schalterfrei, oder mindestens einen Ladeschalter aufweisend. Die Ladeschaltung ist entweder eine Wechselspannungs-Ladeschaltung mit einem Gleichrichter bzw. einem Leistungsfaktor-Korrekturfilter, oder ist eine Gleichspannungs-Ladeschaltung, die wandlerfrei sein kann und bspw. Trennschalter umfasst, oder die einen Lade-Gleichspannungswandler aufweist. Falls die Ladeschaltung als Wechselspannungs-Ladeschaltung ausgestaltet ist, so kann diese neben dem Gleichrichter auch einen weiteren Lade-Gleichspannungswandler aufweisen, um so die gleichgerichtete Spannung des Gleichrichters auf ein gewünschtes Spannungsniveau anzuheben oder abzusenken.
  • Weitere Ausführungsformen sehen vor, dass die Batterie-Verbindungsschalter über mindestens einen Niedervoltwandler verfügt. Dieser ist zum Abwärtswandeln eingerichtet. Dieser kann bspw. zur Abwärtswandlung von 400 V und 800 V auf eine Niedervoltspannung von 12 V, 14 V, 24 V oder 48 V ausgestaltet sein. Der Niedervoltwandler ist somit ein Abwärtswandler. Der mindestens eine Niedervoltwandler ist vorzugsweise an die erste Seite oder die zweite Seite des Gleichspannungswandler angeschlossen. Hierbei kann der Niedervoltwandler über mindestens einen Trennschalter, d.h. über einen einpoligen oder über einen allpoligen Trennschalter mit dem Gleichspannungswandler verbunden sein. Vorzugsweise ist der Niedervoltwandler über die Trennschalter mit dem Gleichspannungswandler verbunden, die auch einen der Verbraucheranschlüsse mit dem Gleichspannungswandler verbinden. Der Niedervoltwandler ist als ein Gleichspannungswandler ausgebildet, wird hier jedoch zur Vermeidung von Verwechslungen als Niedervoltwandler bezeichnet.
  • Die Batterie-Verbindungsschaltung kann eine Steuervorrichtung aufweisen, die ansteuernd mit der Konfigurationsschaltung verbunden ist. Die Steuervorrichtung ist eingerichtet, in einem Parallelzustand die Konfigurationsschaltung zur parallelen Verbindung der Batterieanschlüsse anzusteuern. Die Steuervorrichtung ist ferner eingerichtet, an einem Seriellzustand die Konfigurationsschaltung zur seriellen Verbindung der Batterieanschlüsse anzusteuern. Zudem kann die Steuervorrichtung eingerichtet sein, in einem Einzelversorgungszustand die Konfigurationsschaltung anzusteuern, die Batterieanschlüsse nicht miteinander zu verbinden. In diesem Zustand verbindet die Konfigurationsschaltung die Batterieanschlüsse nicht miteinander (wobei jedoch Verbindungen über andere Elemente der Schaltung möglich sind). Die Steuervorrichtung ist somit ansteuernd mit der Konfigurationsschaltung verbunden. Die Konfigurationsschaltung ist direkt mit den Batterieanschlüssen verbunden, um so die gewünschte Konfiguration herzustellen.
  • Der Einzelversorgungszustand kann mehrere Unterzustände aufweisen, die als Einzelversorgungszustände erster, zweiter, (...) Art bezeichnet werden können. Es kann vorgesehen sein, dass die Steuervorrichtung eingerichtet ist, in einem Fahrzustand eine erste Art des Einzelversorgungszustands einzustellen, in dem die Steuervorrichtung den Gleichspannungswandler zum Energieaustausch zwischen den Batterieanschlüssen ansteuert. In diesem Zustand ist der Gleichspannungswandler aktiv. Die Steuervorrichtung ist somit auch (direkt oder indirekt) ansteuernd mit dem Gleichspannungswandler verbunden. Insbesondere findet bei aktivem Gleichspannungswandler ein Energieaustausch zwischen den Batterieanschlüssen und vorzugsweise zwischen den Batterien, die an die Batterieanschlüsse angeschlossen sind, statt. Die Steuervorrichtung kann einen weiteren, zweiten Unterzustand des Einzelversorgungszustands aufweisen. Dieser kann als zweite Art des Einzelversorgungszustands oder Teilfehlerzustand bezeichnet werden. Dieser tritt insbesondere bei einem Teilfehlerzustand (der Verbindungsschaltung) auf. Die Steuervorrichtung kann in dem Teilfehlerzustand (als eine zweite Art des Einzelversorgungszustands) den Gleichspannungswandler deaktiviert vorsehen bzw. diesen nicht betreiben. In diesem Zustand wird der Gleichspannungswandler von der Steuervorrichtung derart angesteuert, dass der Gleichspannungswandler einen Energieausgleich bzw. einen Leistungsfluss zwischen den Batterieanschlüssen unterbindet. Die Steuervorrichtung kann eingerichtet sein, den Teilfehlerzustand selbst zu erfassen oder hat einen Eingang, an dem das Bestehen eines Teilfehlerzustands mittels eines Signals angezeigt wird.
  • In dem Teilfehlerzustand bestehen innerhalb der Verbindungschaltung Fehler in einzelnen Komponenten, sodass eine durch den Gleichspannungswandler durchgeführte Trennung (Gleichspannungswandler inaktiv) die Komponenten zu einer Seite des Gleichspannungswandlers von den Komponenten zur anderen Seite des Gleichspannungswandler getrennt sind. Da vorzugweise auch in diesem Zustand die Konfigurationsschaltung offen ist, d.h. die Batterieanschlüsse nicht miteinander verbindet, können so der Gleichspannungswandler und die Konfigurationsschaltung eine vollständige Trennung (insbesondere allpolig) der beiden Teilnetze der Verbindungsschaltung vorsehen, die sich zu beiden Seiten des Gleichspannungswandlers befinden. Die Steuervorrichtung ist eingerichtet, den Gleichspannungswandler mit einem entsprechendem Taktsignal anzusteuern (im inaktiven Zustand ohne Pulse, Arbeitsschalter offen, im aktiven Zustand getaktet) oder mit einem entsprechenden Betriebszustandssignal, das angibt, ob der Gleichspannungswandler getaktet betrieben werden soll, oder nicht.
  • Weiterhin kann vorgesehen sein, dass in einem AC-Ladezustand, d.h. in einem Wechselspannungszustand, die Konfigurationsschaltung in einem Seriellzustand vorgesehen ist. Die Steuereinrichtung ist eingerichtet, dies auszuführen. Stellt die Steuervorrichtung den Gleichspannungswandler in einen inaktiven Modus während des AC-Ladezustands, wird die in Seriellschaltung der beiden Batterieanschlüsse mit Ladespannung versorgt. Diese Spannung teilt sich auf die Batterieanschlüsse auf. Die Steuervorrichtung ist insbesondere in dem AC-Ladezustand eingerichtet, den Gleichspannungswandler zum Energieausgleich zwischen den Batterieanschlüssen bzw. zur Leistungsübertragung zwischen den Batterieanschlüssen anzusteuern. Dadurch können Ausgleichsströme zwischen den Batterieanschlüssen fließen, sodass die Ladezustände von Batterien, die an die Batterieanschlüsse angeschlossen sind, balanciert werden, insbesondere während Ladeenergie an beide Batterieanschlüsse geführt wird. Die Steuervorrichtung ist hierbei eingerichtet, den Gleichspannungswandler zur aktiven Gleichspannungswandlung anzusteuern, wenn ein Energieausgleich bzw. Leistungsfluss zwischen den Batterieanschlüssen stattfinden soll. Findet über den Gleichspannungswandler ein Energieausgleich bzw. ein Leistungsfluss statt, d.h. ist der Gleichspannungswandler aktiv, dann wird dieser in bekannter Weise von der Steuervorrichtung getaktet angesteuert. Ferner kann die Steuervorrichtung auch lediglich ein Aktivierungssignal an den Gleichspannungswandler übergeben, der selbst eine interne Steuerung aufweist, welche die Taktung vorgibt. Die Steuervorrichtung kann einen Eingang aufweisen, an dem ein Signal anlegbar ist, das den einzustellenden Zustand wiedergibt. Die Steuervorrichtung ist eingerichtet, den am Eingang eingegebenen Zustand einzustellen.
  • Ferner wird ein Fahrzeugbordnetz beschrieben, dass eine Batterie-Verbindungsschaltung aufweist, wie sie hierin beschrieben ist. Das Fahrzeugbordnetz weist eine erste und eine zweite Batterie auf. Die erste Batterie ist an einen ersten Batterieanschluss angeschlossen. Die zweite Batterie ist an den zweiten Batterieanschluss angeschlossen. Die Verbindung zwischen den Batterien und den jeweiligen Batterieanschlüssen ist vorzugsweise schalterfrei. Die Batterien sind vorzugsweise als Hochvolt-Traktionsakkumulatoren ausgebildet. Die Batterien weisen somit eine Nennspannung von mehr als 60 V, insbesondere mindestens 200 V, vorzugsweise von mindestens 400 V, 600 V oder 800 V auf. Weiterhin weist das Fahrzeugbordnetz einen ersten und einen zweiten elektrischen Traktionsantrieb auf. Der erste Traktionsantrieb ist mit der ersten Batterie verbunden. Der zweite Traktionsantrieb ist mit der zweiten Batterie verbunden. Dies ist insbesondere dadurch ausgeführt, dass der erste Traktionsantrieb an den ersten Verbraucheranschluss angeschlossen ist und der zweite Traktionsantrieb an den zweiten Verbraucheranschluss angeschlossen ist. Die Verbindung zwischen Traktionsanschluss und Batterie weist vorzugsweise Schalter auf, insbesondere die hier erwähnten Trennschalter oder die hier erwähnten Batterieschalter.
  • Es kann ein Pol des Traktionsantriebs über einen Batterieschalter mit der Batterie verbunden sein, insbesondere mit dem Batterieanschluss, und ein anderer Pol kann über einen Trennschalter mit dem Spannungswandler verbunden sein. Insbesondere kann auch ein weiterer Trennschalter vorgesehen sein, der den erstgenannten Pol des ersten Traktionsantriebs mit dem Gleichspannungswandler verbindet. Es kann zudem vorgesehen sein, dass eine der Traktionsantriebe, insbesondere der zweite, über einen allpoligen Trennschalter mit dem Gleichspannungswandler verbunden ist und/oder mit der Batterie bzw. dem Batterieanschluss verbunden ist. Insbesondere sind die Traktionsantriebe über die Verbraucheranschlüsse an die Verbindungsschaltung angeschlossen. Hierbei ist der erste Traktionsantrieb an dem ersten Verbraucheranschluss angeschlossen, und der zweite Traktionsantrieb ist an den zweiten Verbraucheranschluss angeschlossen.
  • Es ergibt sich dadurch über die Verbindungsschaltung eine allpolige Verbindung zwischen dem Traktionsantrieb und dem ersten Batterieanschluss. Ferner kann der erste Traktionsantrieb an die erste Seite des Gleichspannungswandlers angeschlossen sein. Die Verbindung zwischen Traktionsantrieb einerseits und Batterie und Wandler andererseits kann einen allpoligen Trennschalter aufweisen. Die Verbindung zwischen dem zweiten Traktionsantrieb und dem Gleichspannungswandler kann auch einen allpoligen Trennschalter aufweisen. Zudem kann die Verbindung zwischen dem zweiten Traktionsantrieb und der zweiten Batterie bzw. im zweiten Batterieanschluss einen Trennschalter (in einer ersten Stromschiene) und einen Batterieschalter (in der zweiten Stromschiene) aufweisen. Der Trennschalter und der Batterieschalter bilden zusammen einen allpoligen Schalter.
  • Die hier beschriebene Batterie-Verbindungsschaltung kann vorgesehen sein zur parallelen oder seriellen Verbindung der Batterieanschlüsse, wobei diese Konfiguration von der Konfigurationsschaltung vorgesehen wird. Hierbei können die Batterien in der entsprechenden gewünschten Schaltung geladen werden. Alternativ können die Batterien in paralleler Konfiguration einen direkten Ladungsausgleich (Balancing) durchführen. Weiterhin kann die Konfigurationsschaltung in einem Einzelversorgungszustand keine Verbindung zwischen den beiden Seiten des Gleichspannungswandlers bzw. zwischen den Batterieanschlüssen vorsehen. Hierbei kann der Gleichspannungswandler aktiv sein, um auf diese Weise einen Ladungsausgleich zwischen den Batterieanschlüssen zu ermöglichen. Dieser kann dann von dem Gleichspannungswandler gesteuert werden.
  • Weiterhin ist es möglich, dass im Einzelversorgungszustand der erste Versorgungsanschluss nur von dem ersten Batterieanschluss versorgt wird. Zudem kann im Einzelversorgungszustand eine Verbindung des zweiten Batterieanschlusses nur mit dem zweiten Verbraucheranschluss und/oder dem Zusatz-Verbraucheranschluss bestehen. Die entsprechenden Batterie- und Trennschalter sind entsprechend ausgerüstet, diese individuelle Verbindung vorzusehen. Zudem kann vorgesehen sein, dass zum einen die Konfigurationsschaltung im Einzelversorgungszustand ist, wenn in einem Teil der Verbindungsschaltung ein Fehler auftritt.
  • Falls an dem Zusatz-Verbraucheranschluss oder dem zweiten Verbraucheranschluss ein Fehler auftritt, so kann mindestens einer der damit verbundenen Batterie- und Trennschalter geöffnet sein, sodass die fehlerhafte Komponente abgetrennt ist. Die Konfigurationsschaltung kann sich hierbei im Einzelversorgungszustand befinden, oder kann sich im Seriell- oder Parallelkonfigurationszustand befinden, um so die verbleibenden Komponenten, etwa auf der ersten Seite des Gleichspannungswandlers mittels beider Batterieanschlüsse versorgen zu können. Die Batterie- bzw. Trennschalter zur ersten Seite des Gleichspannungswandlers sind hierbei geschlossen, um einen Leistungsfluss zu ermöglichen und insbesondere um einen Leistungsfluss zum ersten Verbraucheranschluss zu erlauben.
  • In gleicher Weise kann der erste Verbraucheranschluss von dem ersten Batterieanschluss bzw. von der ersten Seite des Gleichspannungswandlers getrennt sein, wobei hierbei die daran angeschlossenen Trennschalter bzw. Batterieschalter offen sind. Dadurch kann ein fehlerhafter Verbraucher am ersten Verbraucheranschluss abgetrennt werden. Die Schalter zur zweiten Seite des Gleichspannungswandlers können geschlossen sein, und so eine Verbindung zwischen Wandler bzw. zweitem Batterieanschluss einerseits und zweitem Verbraucheranschluss bzw. Zusatz-Verbraucheranschluss andererseits zu ermöglichen. Auch hierbei kann die Konfigurationsschaltung im Einzelversorgungszustand sein, oder kann im Parallel- oder Seriellkonfigurationszustand sein, um zu ermöglichen, dass der zweite Verbraucheranschluss und/oder der Zusatzverbraucheranschluss beider Batterieanschlüsse bzw. vom Gleichspannungswandler aus versorgt werden kann.
  • Ist der Zusatz-Verbraucheranschluss über einen eigenen Trennschalter angeschlossen, so kann dieser geschlossen sein, während die zum zweiten Verbraucheranschluss führenden Schalter (Trennschalter und Batterieschalter) offen sind. Dadurch kann der zweite Verbraucheranschluss abgetrennt werden, während gleichzeitig eine Verbindung zwischen Zusatz-Verbraucheranschluss einerseits und zweitem Batterieanschluss, Gleichspannungswandler und/oder ersten Batterieanschluss möglich ist, um so den Zusatz-Verbraucheranschluss versorgen zu können.
  • Insbesondere bei Einspeisung von Ladeenergie über den Ladeanschluss bzw. über die Ladeschaltung kann vorgesehen sein, dass die zum ersten Verbraucheranschluss und die zum zweiten Verbraucheranschluss führenden Trennschalter offen sind. Dadurch wird vermieden, dass störende Cy-Kondensatoren, die an die Verbraucheranschlüsse angeschlossen sind, in die Ladeschaltung oder in die angeschlossene externe Ladestation übertragen werden. Dies ist insbesondere kritisch bei galvanisch nicht trennenden Ladeschaltungen. Der Ladeanschluss ist hierbei über die Ladeschaltung (galvanisch leitend) einpolig an die erste Seite des Gleichspannungswandlers angeschlossen.
  • Die 1 zeigt eine Batterie-Verbindungsschaltung innerhalb eines Fahrzeugbordnetzes und dient zur Erläuterung der hier dargestellten Ausführungsformen.
  • Die in 1 dargestellte Batterie-Verbindungsschaltung weist zwei Batterieanschlüsse auf, die jeweils zwei Pole 1+, 1- bzw. 2+, 2- aufweisen. Der erste Batterieanschluss ist somit zweipolig ausgebildet mit den Polen 1+, 1-. Der zweite Batterieanschluss ist ebenso zweipolig ausgebildet mit den Polen 2+, 2-. Der Pol, dessen Bezugszeichen ein Plus (+) enthält, ist der positive Pol und kann als erster Pol bezeichnet werden. Der andere Pol, dessen Bezugszeichen ein Minus (-) enthält, kann als negativer Pol oder zweiter Pol bezeichnet werden. Die Batterieanschlüsse sind jeweils als Hochvoltanschlüsse ausgebildet mit entsprechender Isolation, d.h. für Betriebsspannungen von mehr als 60 V, insbesondere von mindestens 200 V, 400 V, 600 V oder 800 V.
  • Es ist ein Gleichspannungswandler W dargestellt, der ein erste Seite X und eine zweite Seite Y aufweist. Die erste Seite X weist einen ersten Pol X+ und einen zweiten Pol X- auf. Die zweite Seite Y weist einen ersten Pol Y+ und einen zweiten Pol Y- auf. Auch hier sind die Pole, deren Bezugszeichen ein Plus (+) aufweisen, die positiven Pole und können als erste Pole bezeichnet werden. Die Pole, deren Bezugszeichen ein Minus (-) aufweisen, sind die negativen Pole und können als zweite Pole der betreffenden Seite bezeichnet werden.
  • Der erste Batterieanschluss mit den Polen 1-, 1+ ist direkt, d.h. schalterfrei, mit der ersten Seite X des Gleichspannungswandlers W verbunden, insbesondere mit dessen Polen X+, X-. Hierbei sind die ersten Pole miteinander verbunden und die zweiten Pole sind miteinander verbunden. Der zweite Batterieanschluss mit den Polen 2-, 2+ ist mit der zweiten Seite des Wandlers W verbunden. Hierbei ist der erste Pol 2+ des zweiten Batterieanschlusses mit dem ersten Pol Y+, der zweiten Seite Y des Gleichspannungswandlers W direkt, d.h. schalterfrei verbunden. Der zweite Pol 2- des Batterieanschlusses ist über einen Batterieschalter S1 mit einem Trennschalter T2- verbunden, der wiederum direkt (d.h. schalterfrei) zum zweiten Pol Y- der zweiten Seite Y des Gleichspannungswandlers W führt. Somit ist der zweite Batterieanschluss nicht direkt, sondern in der negativen Stromschiene über die Schalter S1 und T2- mit dem Gleichspannungswandler W verbunden, d.h. ist indirekt verbunden. Dargestellt ist, dass nur ein Pol 2- des Batterieanschlusses 2+, 2-, nämlich der Pol 2-, über Schalter (Batterieschalter S1, Trennschalter T2-) mit dem Gleichspannungswandler W verbunden ist, während der andere Pol 2+ direkt mit dem Gleichspannungswandler bzw. der zweiten Seite Y verbunden ist. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass beide Batteriepole über mindestens einen Schalter mit dem betreffenden Pol der betreffenden Seite (hier die zweite Seite Y) des Gleichspannungswandlers W verbunden ist.
  • Die Alternative, gemäß der der Batterieanschluss schalterfrei, d.h. direkt mit der betreffenden Seite des Gleichspannungswandlers verbunden ist, ist anhand des Batterieanschlusses mit den Polen 1+, 1- und der Seite X des Gleichspannungswandlers W dargestellt. Dies kann jedoch auch für die zweite Seite Y implementiert sein. In gleicher Weise kann die einpolig oder allpolig indirekte Verbindung (die über Batterie- und Trennschalter führt) zwischen Batterieanschluss und Gleichspannungswandler W auch auf der ersten Seite X vorgesehen sein. Hier bedeutet die Bezeichnung „indirekte Verbindung“ die Anbindung über mindestens einen Schalter, insbesondere die Anbindung über einen Batterieschalter, der über einen Trennschalter zum betreffenden Pol der betreffenden Seite des Gleichspannungswandlers W führt.
  • Diese indirekte Verbindung weist einen Verbindungspunkt auf, über den der Batterieschalter und der Trennschalter miteinander verbunden sind. Dieser Verbindungspunkt ist in der 1 für die Verbindung zwischen dem zweiten Pol 2-des zweiten Batterieanschlusses mit dem zweiten Pol Y- der zweiten Seite Y des Gleichspannungswandlers W. Dies ist jedoch nur beispielhaft und kann wie erwähnt auch andere Pole (Y+) bzw. die andere Seite X (mit den Polen X+, X-) des Wandlers W betreffen.
  • Zur dargestellten Batterie-Verbindungsschaltung gehört auch ein erster Verbraucheranschluss 1 und ein zweiter Verbraucheranschluss 2. Der erste Verbraucheranschluss 1 befindet sich auf der ersten Seite X des Gleichspannungswandlers W und ist über einen allpoligen Schalter mit den Schaltelementen T1+, T1- mit der ersten Seite X des Gleichspannungswandlers W verbunden. Ein erster Pol des Verbraucheranschlusses 1 ist über das Schaltelement T1+ mit dem Pol X+ des Wandlers W verbunden. Ein zweiter Pol (der negative Pol) ist über das Schaltelement T1- mit dem negativen Pol X- der ersten Seite des Gleichspannungswandlers W verbunden. Die beiden Schaltelemente T1+, T1- befinden sich in unterschiedlichen Stromschienen, d.h. in Stromschienen unterschiedlicher Polarität, sodass diese zusammen einen Schaltervorrichtung bilden, der allpolig den ersten Verbraucheranschluss 1 abtrennen kann von der ersten Seite X des Gleichspannungswandlers W.
  • Auch an der zweiten Seite Y des Gleichspannungswandlers W befindet sich ein Verbraucheranschluss, nämlich der zweite Verbraucheranschluss 2. Dieser ist in gleicher Weise an den Gleichspannungswandler W angeschlossen: eine allpolige Schaltervorrichtung mit den Schaltelementen T2-, T2+ verbindet den zweiten Verbraucheranschluss 2 mit der zweiten Seite Y, d.h. mit den Polen Y+, Y- der zweiten Seite des Gleichspannungswandlers W. Es sei bemerkt, dass hierbei das Schaltelement T2- identisch ist mit dem Trennschalter, der vorangehend genannt wurde. Das heißt, dass ein Pol des zweiten Verbraucheranschlusses 2 über den Trennschalter T2- mit der zweiten Seite Y des Gleichspannungswandlers W verbunden ist, über den auch der Batterieschalter S1 mit dem Gleichspannungswandler (W) verbunden ist. Dieser Batterieschalter S1 verbindet den zweiten Batterieanschluss bzw. dessen Pol 2- mit dem Trennschalter T2- bzw. dem Verbindungspunkt VP verbindet. Entsprechend den vorangehenden Ausführungen kann dies auch für den anderen Pol vorgesehen sein, wobei hierbei auch der andere Pol des zweiten Verbraucheranschlusses 2 über einen Trennschalter mit dem Gleichspannungswandler verbunden sein kann, an den ein Batterieschalter angeschlossen ist, der zum anderen Pol des Batterieanschlusses führt. Somit können in einer nicht dargestellten Ausführungsform beide Pole des zweiten (oder ersten) Verbraucheranschlusses auf die Weise an den Gleichspannungswandler angebunden sein, wie es für den unteren Pol des zweiten Verbraucheranschlusses 2 in der 1 dargestellt ist.
  • Die Batterie-Verbindungsschaltung umfasst ferner eine Konfigurationsschaltung K, über die die beiden Batterieanschlüsse miteinander konfigurierbar verbunden sind. Die Konfigurationsschaltung umfasst hierzu einen Seriellschalter S, der geschlossen ist, wenn die beiden Batterieanschlüsse seriell miteinander verbunden werden. Hierbei verbindet der Seriellschalter S einen ersten Pol 2+ des ersten Batterieanschlusses mit einem zweiten Pol 1- des zweiten Batterieanschlusses. Allgemein haben die genannten Pole, die von dem Seriellschalter S schaltbar verbunden werden, unterschiedliche Polaritäten. Im dargestellten Beispiel verbindet der Seriellschalter S in geschlossenem Zustand den negativen Pol 1- des ersten Batterieanschlusses mit dem positiven Pol 2+ des zweiten Batterieanschlusses.
  • Die Konfigurationsschaltung ist ferner mit zwei Parallelschaltern P-, P+ ausgerüstet. Diese sind unterschiedlichen Polaritäten der zugeordnet. Die Schalter P-, P+ werden gleichzeitig betätigt und können somit auch Schaltelemente einer gemeinsamen Schaltervorrichtung sein. Sind die Schalter P+, P- geschlossen, dann sind der erste und der zweite Batterieanschluss parallel miteinander verbunden. Hierbei verbinden die Parallelschalter P-, P+ den ersten Pol des ersten Batterieanschlusses 1 + mit dem ersten Pol 2+ des zweiten Batterieanschlusses und verbinden zudem, getrennt hiervon, den zweiten Pol 1- des ersten Batterieanschlusses mit dem zweiten Pol 2- des zweiten Batterieanschlusses. In einer vereinfachten Ausführungsform ist der Seriellschalter S durch eine Diode ersetzt. Werden zudem wie dargestellt zwei Parallelschalter P+, P- und ein Seriellschalter S verwendet, dann ist der Seriellschalter S geöffnet, wenn die Parallelschalter geschlossen sind, und die Parallelschalter sind geöffnet, wenn der Seriellschalter geöffnet ist. Die Schalter S, P+ und P- können auch gleichzeitig geöffnet sein, etwa in einem Einzelversorgungszustand.
  • Eine Steuervorrichtung S ist vorgesehen, die die Konfigurationsschaltung K ansteuert, wie mit dem Doppelpfeil dargestellt ist. Diese Steuervorrichtung S ist ausgestaltet, in einem Seriellzustand durch Schließen des Schalters S die Batterieanschlüsse miteinander seriell zu verbinden, und ist eingerichtet, in einem Parallelzustand über die Parallelschalter P+, P- die beiden Batterieanschlüsse parallel miteinander zu verbinden. In einem Einzelversorgungszustand sind alle Schalter P+, P-, S geöffnet, sodass die beiden Batterieanschlüsse nicht miteinander verbunden sind. Der Einzelversorgungszustand kann einhergehen mit einem aktiven Wandler W oder mit einem inaktiven Wandler W, der dann die erste Seite X und die zweite Seite Y voneinander trennt bzw. über den keine elektrische Verbindung zwischen den Seiten X, Y vorgesehen ist. Die Steuervorrichtung S kann vorgesehen sein, auch den Wandler W anzusteuern (vgl. Doppelpfeil), und insbesondere um diesen in einen aktiven Zustand oder wahlweise inaktiven Zustand zu versetzen. Im aktiven Zustand ist der Gleichspannungswandler W eingerichtet, Leistung von einer Seite X auf die andere Y zu übertragen. Der Gleichspannungswandler W ist vorzugsweise bidirektional ausgestaltet, so dass auswählbar entweder die genannte Leistungsübertragungsrichtung vorgesehen wird, oder die umgekehrte Richtung vorgesehen wird. Der Gleichspannungswandler W kann auch unidirektional ausgebildet werden, insbesondere wenn die Lasten dementsprechend im System verteilt sind oder wenn durch geeignete Regelung der Verbrauch/die Leistungsflüsse passend wird.
  • Die Batterie-Verbindungsschaltung kann ferner eine Ladeschaltung OBC aufweisen. Diese ist direkt, d.h. schalterfrei mit dem ersten Batterieanschluss verbunden. Die Ladeschaltung OBC verbindet einen Ladeanschluss LA der Batterieverbindungsschaltung mit dem ersten Batterieanschluss 1+, 1-. Insbesondere ist die Ladeschaltung direkt, d.h. nicht über die Trennschalter T1+, T1- mit dem ersten Batterieanschluss verbunden. Nicht dargestellte Ausführungsformen sehen vor, dass die Ladeschaltung über Trennschalter wie die Trennschalter T1+, T1- mit dem ersten Batterieanschluss verbunden ist, sodass der erste Verbraucheranschluss und die Ladeschaltung auf der gleichen Seite der Trennschalter angeschlossen sind. In der dargestellten 1 sind jedoch der erste Verbraucheranschluss und die Ladeschaltung auf unterschiedlichen Seiten des allpoligen Trennschalters mit den Schaltelementen T1+, T1- angeschlossen. Die Ladeschaltung ist in der 1 beispielhaft auf der ersten Seite X des Wandlers W angeschlossen, insbesondere an denjenigen Trennschalter T1+, T1-, welche mit dem ersten Batterieanschluss 1+, 1- verbunden sind.
  • Die dargestellte Verbindungsschaltung ist ferner mit einem ersten Niedervoltwandler N1 dargestellt. Dieser ist optional und daher mit gestrichelter Linie dargestellt. Der erste Niedervoltwandler ist direkt an den ersten Verbraucheranschluss angeschlossen, d.h. auf der ersten Seite der Trennschalter T1+, T1-, die dem ersten Batterieanschluss 1-, 1+ abgewandt ist. In einer alternativen Ausführungsform kann der erste Niedervoltwandler direkt mit dem ersten Batterieanschluss verbunden sein, oder ist direkt, d.h. schalterfrei, mit der ersten Seite X des Gleichspannungswandlers W verbunden.
  • Ferner ist in der 1 beispielhaft ein zweiter (optionaler) Niedervoltwandler vorgesehen, der alternativ oder in Kombination zum ersten Niedervoltwandler vorgesehen sein kann. Auch dieser ist gestrichelt dargestellt, um so zu kennzeichnen, dass es sich um eine optionale Komponente handelt. Mit durchgezogenen Linien dargestellt ist die Verbindung des zweiten Niedervoltwandlers N2 mit der zweiten Seite Y des Gleichspannungswandlers W über die Trennschalterelemente T2+, T2- eines allpoligen Trennschalters, der auch den zweiten Verbraucheranschluss 2 mit der zweiten Seite Y des Gleichspannungswandlers W verbindet. Es sei bemerkt, dass dadurch der zweite Gleichspannungswandler N2 auch mit dem zweiten Batterieanschluss verbunden ist, nämlich zum einen über den Trennschalter T2+ (in der oberen Stromschiene) und über den Batterieschalter S1, der vom zweiten Verbraucheranschluss bzw. vom Verbindungspunkt VP zum zweiten Batterieanschluss führt.
  • Die Batterie-Verbindungsschaltung kann somit einen ersten und/oder zweiten Niedervoltwandler N1, N2 aufweisen, wobei bei zwei Niedervoltwandlern beide auf unterschiedlichen Seiten X, Y vorgesehen sind bzw. mit unterschiedlichen Batterieanschlüssen (1+, 1- gegenüber 2+,2-) angeschlossen sind. Der jeweilige Niedervoltwandler (N1 oder N2) ist, wie auch der Verbraucheranschluss (1 oder 2), über mindestens einen Schalter (Trennschalter oder Batterieschalter) an den Gleichspannungswandler bzw. an einen der Batterieanschlüsse angeschlossen. Jedoch kann auch vorgesehen sein, dass ein Niedervoltwandler direkt mit einem Batterieanschluss verbunden ist, auch wenn dieser über einen Batterieschalter und einen Trennschalter mit dem Wandler in indirekter Weise verbunden ist.
  • Die 1 zeigt ferner einen Zusatz-Verbraucheranschluss Z. Dieser ist ein alternatives Merkmal und somit gestrichelt dargestellt. Der Zusatz-Verbraucheranschluss Z ist entweder direkt mit einem Pol einer Seite des Wandlers W verbunden, d.h. mit einem der Pole X+, X-, Y+, Y-, oder ist über einen eigenen Trennschalter T`, der auch als Zusatz-Trennschalter bezeichnet werden kann, mit einem der genannten Pole des Trennschalters verbunden. Der eigene Trennschalter T` ist daher optional. Dargestellt ist eine Ausführungsform, bei der der Zusatz-Verbraucheranschluss Z über einen eigenen Trennschalter T' an Pol Y-, d.h. an den zweiten Pol der zweiten Seite Y des Gleichspannungswandlers W angeschlossen ist. Somit verbindet der eigene Trennschalter T' den zweiten Pol Y-der Seite Y des Gleichspannungswandlers W in direkter Weise mit dem Zusatz-Verbraucheranschluss. Mittels des eigenen Trennschalters T` des Zusatz-Verbraucheranschlusses Z kann so ein Zusatzverbraucher gezielt abgetrennt oder angeschlossen werden.
  • Die Steuervorrichtung S ist ferner ansteuernd mit den hier genannten Schaltern verbunden, insbesondere mit den Trennschaltern und den Batterieschaltern die dargestellt sind.
  • Die 1 zeigt neben der Batterieverbindungsschaltung einen ersten Verbraucher A1 (angeschlossen an Anschluss 1) in Form eines ersten elektrischen Antriebs und ein zweiten Verbraucher A2 (angeschlossen an Anschluss 2) in Form eines zweiten elektrischen Antriebs. Beide Antriebe sind Traktionsantriebe des gleichen Fahrzeugs und sind insbesondere an unterschiedlichen Achsen angeordnet.
  • Befindet sich die Konfigurationsschaltung K in einem Einzelversorgungszustand, dann versorgt die Batterie B1, die an den ersten Batterieanschluss angeschlossen ist, den ersten Antrieb A1 und die Batterie B2, die an den zweiten Batterieanschluss angeschlossen ist, versorgt den Antrieb A2. Der Wandler kann hierbei inaktiv angesteuert werden oder aktiv, etwa um unterschiedliche Ladungszustände der Batterien B1 und B2 auszugleichen. Ferner kann der Wandler vorgesehen sein, Leistung von einer Seite zur anderen Seite zu übertragen, d.h. zwischen Seiten X und Y, um so bspw. Leistung von einer Batterie zum Antrieb der anderen Seite zu übertragen, wodurch beide Batterien B1 und B2 den gleichen Antrieb versorgen. Dies kann bspw. durchgeführt werden, wenn nur ein Antrieb gewünscht ist oder wenn ein Antrieb defekt ist. Ist ein Antrieb defekt, kann abgetrennt werden mittels der betreffenden Trennschalter. So kann bspw. der erste Antrieb A1 abgetrennt werden mittels der Trennschalter T1- und T1+. Der zweite Antrieb A2 kann abgetrennt werden durch die Trennschalter T2-, T2+. Die Steuerung ist eingerichtet, in den entsprechenden Fehlerzuständen die Fehler in den betreffenden Antrieben angeben, diese abzutrennen.
  • Diese Abtrennung ist auch möglich, wenn ein anderer angeschlossener Verbraucher, etwa der Verbraucher AX als Zusatzverbraucher (etwa eine Heizung oder eine Klimaanlage) inaktiv gestellt werden soll.
  • Weiterhin ist es möglich, etwa beim Laden oder Rückspeisen, die Konfigurationsschaltung im Seriellzustand oder im Parallelzustand vorzusehen. Im Seriellzustand verbindet diese die Batterien B1 und B2 seriell. Dann kann in diesem Fall über den Ladeanschluss LA bspw. eine Ladespannung von 800 V vorgesehen werden, während die Batterien mit einer entsprechenden Trennspannung von 400 V, d.h. mit der Hälfte, geladen werden. Zudem können bei geschlossenen Parallelschalter P+, P- die Batterien B1 und B2 parallel geschaltet werden. Dadurch können beide Batterien gleichzeitig über die Ladeschaltung OBC geladen werden. Dies kann bspw. vorgesehen werden mittels einer Gleichspannung von 400 V, die vollständig an die erste Batterie B1 und vollständig an die zweite Batterie B2 angelegt wird. Die Ladeschaltung kann hierbei nur Trennschalter oder andere Sicherheitsmechanismen aufweisen, oder kann einen Gleichspannungswandler aufweisen. Alternativ kann die Ladeschaltung zum Wechselspannungsladen ausgebildet sein und einen Gleichrichter aufweisen. Die hier beschriebene Ladespannung bezieht sich auf die Spannung, die die Ladeschaltung an den ersten Batterieanschluss anlegt.
  • In der 1 ist ein zusätzlicher Verbraucher AX dargestellt. Dieser kann über einen nicht dargestellten Schalter an die restliche Schaltung angeschlossen sein, wobei sich dieser Schalter an der mit dem Kreuz gezeichneten Stelle befinden kann. Dadurch kann der Verbraucher AX abgetrennt werden, während jedoch bspw. der Verbraucher A2 oder ggf. auch der Niedervoltwandler N2 mit Spannung versorgt werden kann ausgehend von einem der Batterieanschlüsse oder ausgehend vom Wandler W. Der Anschluss Z bzw. der Verbraucher AX ist über den Trennschalter T2+ mit dem Wandler W (und insbesondere mit dem ersten Pol 2+ des zweiten Batterieanschlusses) verbunden und kann ferner (gestrichelt dargestellt) über den eigenen Trennschalter T` mit dem Wandler verbunden sein.
  • Die dargestellte Steuervorrichtung S kann somit ansteuernd mit der Konfigurationsschaltung K verbunden sein, um wahlweise einen Seriellzustand, einen Parallelzustand oder einen Einzelversorgungszustand herzustellen. Darüber hinaus kann die Steuervorrichtung S angesteuert mit dem Gleichspannungswandler verbunden sein, um diesen in aktivem Zustand vorzusehen oder in aktivem Zustand vorzusehen. Insbesondere wenn die Steuervorrichtung die Konfigurationsschaltung K im Seriell- oder Parallelmodus ansteuert wird der Wandler von der Steuervorrichtung in aktiven Zustand gebracht. Steuert die Steuervorrichtung S die Konfigurationsschaltung K in Einzelversorgungszustand an, dann kann die Steuervorrichtung den Wandler ansteuern, einen aktiven oder einen inaktiven Zustand einzunehmen. Treten an Komponenten der dargestellten Verbindungsschaltung oder in Komponenten Fehler auf, die daran angeschlossen sind, dann kann die Steuervorrichtung die entsprechenden Trennschalter allpolig oder einpolig öffnen. Dadurch können fehlerhafte Komponenten abgetrennt werden, um so zu vermeiden, dass Fehler Auswirkungen auf die Funktionsweise weiterer Abschnitte des Fahrzeugbordnetzes oder der Verbindungsschaltung hat.
  • Weitere Ausführungsformen sehen vor, dass die Steuervorrichtung S auch ansteuernd mit der Ladeschaltung OBC verbunden ist. Die Steuervorrichtung S kann eingerichtet sein, die Ladeschaltung ebenso in einem treibenden Zustand vorzusehen bzw. inaktivem Zustand oder in einem aktiven Zustand, in dem die Ladeschaltung Leistung von dem Ladeanschluss LA entweder ungewandelt überträgt, gleichspannungsgewandelt überträgt, oder gleichgerichtet (und ggf. gleichgerichtet und gleichspannungsgewandelt) überträgt. Auch die Ladeschaltung kann bidirektional sein, um so bspw. Leistung zurückzuspeisen über den Ladeanschluss LA. Hierbei wird dann Energie vom Ladeanschluss LA abgegeben. In einem Ladezustand steuert die Steuervorrichtung S vorzugsweise die Trennschalter T1+, T1- bzw. T2+, T2- in einem offenen Zustand an, um so zu vermeiden, dass Cy-Kapazitäten der Antriebe A1, A2 Auswirkungen haben auf den Ladeanschluss LA.

Claims (11)

  1. Batterie-Verbindungsschaltung mit einem ersten und einem zweiten Batterieanschluss (1-, 12-, 2+), einem ersten und einem zweiten Verbraucheranschluss (1, 2), einer Konfigurationsschaltung (K) sowie mit einem Gleichspannungswandler (W), wobei der Gleichspannungswandler (W) eine mit dem ersten Batterieanschluss (1-, 1+) verbundene erste Seite (X) und eine mit dem zweiten Batterieanschluss (2-, 2+) verbundene zweite Seite (Y) aufweist, und der Gleichspannungswandler (W) zu Gleichspannungswandlung zwischen den Seiten (1S, 2S) eingerichtet ist, wobei der erste Verbraucheranschluss (1) mit der ersten Seite (X) verbunden ist und der zweite Verbraucheranschluss (2) mit der zweiten Seite (Y) verbunden ist, und wobei die Konfigurationsschaltung (K) an die Batterieanschlüsse (1-, 1+; 2-, 2+) angeschlossen ist und eingerichtet ist, wahlweise einen Seriellzustand oder einen Parallelzustand vorzusehen, wobei die Konfigurationsschaltung (K) die Batterieanschlüsse wahlweise: - im Seriellzustand seriell miteinander verbindet, oder - im Parallelzustand parallel miteinander verbindet.
  2. Batterie-Verbindungsschaltung nach Anspruch 1, wobei die Konfigurationsschaltung (K) eingerichtet ist, wahlweise den Seriellzustand, den Parallelzustand oder einen Einzelversorgungszustand vorzusehen, wobei die Konfigurationsschaltung (K) die Batterieanschlüsse wahlweise - im Seriellzustand seriell miteinander verbindet, - im Parallelzustand parallel miteinander verbindet, oder - im Einzelversorgungszustand die Batterieanschlüsse nicht miteinander verbindet.
  3. Batterie-Verbindungsschaltung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Batterieanschlüsse Pole (1+, 1-, 2-, 2+) aufweisen, die entweder direkt an einen zugehörigen Pol einer zugehörigen Seite (X, Y) des Gleichspannungswandlers angeschlossen sind, oder über einen Batterieschalter (S1) mit einem Verbindungspunkt (VP) verbunden sind, der wiederum über einen Trennschalter (T2-) an einen zugehörigen Pol einer zugehörigen Seite (X, Y) des Gleichspannungswandlers angeschlossen sind.
  4. Batterie-Verbindungsschaltung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der erste Verbraucheranschluss (1) über allpolig vorgesehene Trennschalter (T1-, T1+) an die erste Seite (X) des Gleichspannungswandlers (W) angeschlossen ist und der zweite Verbraucheranschluss (2) über allpolig vorgesehene Trennschalter (T2-, T2+) an die zweite Seite (Y) des Gleichspannungswandlers (W) angeschlossen ist.
  5. Batterie-Verbindungsschaltung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Batterie-Verbindungsschaltung ferner über einen Zusatz-Verbraucheranschluss (Z) verfügt, der über einen eigenen Trennschalter (T`) an eine der beiden Seiten (X, Y) des Gleichspannungswandlers (W) angeschlossen ist.
  6. Batterie-Verbindungsschaltung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Batterie-Verbindungsschaltung ferner über eine fahrzeugseitige Ladeschaltung (OBC) verfügt, die allpolig an die erste Seite (X) des Gleichspannungswandlers (W) angeschlossen ist.
  7. Batterie-Verbindungsschaltung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Batterie-Verbindungsschaltung ferner über mindestens einen Niedervoltwandler (N1, N2) verfügt, der zum Abwärtswandeln eingerichtet ist, wobei der mindestens eine Niedervoltwandler (N1, N2) über allpolig vorgesehene Trennschalter an die erste Seite (X) oder an die zweite Seite (Y) des Gleichspannungswandlers (W) angeschlossen ist.
  8. Batterie-Verbindungsschaltung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Batterie-Verbindungsschaltung ferner über eine Steuervorrichtung (S) verfügt, die ansteuernd mit der Konfigurationsschaltung (K) verbunden ist und eingerichtet ist, in einem Parallelzustand die Konfigurationsschaltung (K) zur parallelen Verbindung der Batterieanschlüsse (1-, 1+; 2-, 2+) anzusteuern, in einem Seriellzustand die Konfigurationsschaltung (K) zur seriellen Verbindung der Batterieanschlüsse (1-, 1+; 2-, 2+) anzusteuern, und in einem im Einzelversorgungszustand die Konfigurationsschaltung (K) ansteuert, die Batterieanschlüsse (1-, 1+; 2-, 2+) nicht miteinander zu verbinden.
  9. Batterie-Verbindungsschaltung nach Anspruch 8, wobei die Steuervorrichtung (S) eingerichtet ist, in einem Fahrzustand eine erste Art des Einzelversorgungszustands einzustellen, in dem die Steuervorrichtung den Gleichspannungswandler (W) zum Energieausgleich zwischen den an die Batterieanschlüsse (1-, 1+; 2-, 2+) angeschlossenen Batterien B1, B2 ansteuert, und in einem die Steuervorrichtung (S) eingerichtet ist, in einem Teilfehlerzustand eine zweite Art des Einzelversorgungszustands einzustellen, in dem die Steuervorrichtung den Gleichspannungswandler (W) deaktiviert und so einen Energieausgleich zwischen den Batterieanschlüssen (1-, 1+; 2-, 2+) unterbindet.
  10. Batterie-Verbindungsschaltung nach Anspruch 8 oder 9, wobei die Steuervorrichtung (S) eingerichtet ist, in einem AC-Ladezustand die Konfigurationsschaltung in einem Seriellzustand anzusteuern und den Gleichspannungswandler (W) zum Energieausgleich zwischen den an die Batterieanschlüsse (1-, 1+; 2-, 2+) angeschlossenen Batterien (B1, B2) anzusteuern, um die Batterien balanciert zu laden.
  11. Fahrzeugbordnetz mit einer Batterie-Verbindungsschaltung nach einer der vorangehenden Ansprüche, wobei das Fahrzeugbordnetz eine erste und eine zweite Batterie (B1, B2) aufweist, wobei die erste Batterie (B1) an den ersten Batterieanschluss (1-, 1+) angeschlossen ist und die zweite Batterie (B2) an den zweiten Batterieanschluss (2-, 2+) angeschlossen ist, wobei die Batterien als Hochvolt-Traktionsakkumulatoren ausgebildet sind, und wobei das Fahrzeugbordnetz einen ersten und einen zweiten elektrischen Traktionsantrieb (A1, A2) aufweist, wobei der erste Traktionsantrieb (A1, A2) mit der ersten Batterie (B1) verbunden ist und der zweite Traktionsantrieb (A1, A2) mit der ersten Batterie (B1) verbunden ist.
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