DE102022210649A1 - Elektrische Schaltung für ein Hochvoltnetz eines Fahrzeugs - Google Patents

Elektrische Schaltung für ein Hochvoltnetz eines Fahrzeugs Download PDF

Info

Publication number
DE102022210649A1
DE102022210649A1 DE102022210649.0A DE102022210649A DE102022210649A1 DE 102022210649 A1 DE102022210649 A1 DE 102022210649A1 DE 102022210649 A DE102022210649 A DE 102022210649A DE 102022210649 A1 DE102022210649 A1 DE 102022210649A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
switching unit
pole
electrical
pole connector
designed
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102022210649.0A
Other languages
English (en)
Inventor
Samuel Vasconcelos Araujo
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Priority to DE102022210649.0A priority Critical patent/DE102022210649A1/de
Priority to CN202311306087.0A priority patent/CN117879082A/zh
Publication of DE102022210649A1 publication Critical patent/DE102022210649A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L3/00—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
    • B60L3/04—Cutting off the power supply under fault conditions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L1/00—Supplying electric power to auxiliary equipment of vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/10—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by engine-driven generators, e.g. generators driven by combustion engines
    • B60L50/14—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by engine-driven generators, e.g. generators driven by combustion engines using DC generators and AC motors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/50—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
    • B60L50/51—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells characterised by AC-motors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/50—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
    • B60L50/60—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using power supplied by batteries
    • B60L50/66—Arrangements of batteries
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/18—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries of two or more battery modules
    • B60L58/19—Switching between serial connection and parallel connection of battery modules
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R16/00—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for
    • B60R16/005—Electro-mechanical devices, e.g. switched
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R16/00—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for
    • B60R16/02—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements
    • B60R16/023—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements for transmission of signals between vehicle parts or subsystems
    • B60R16/0231—Circuits relating to the driving or the functioning of the vehicle
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R16/00—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for
    • B60R16/02—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements
    • B60R16/03—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements for supply of electrical power to vehicle subsystems or for
    • B60R16/033—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements for supply of electrical power to vehicle subsystems or for characterised by the use of electrical cells or batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0013—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries acting upon several batteries simultaneously or sequentially
    • H02J7/0024—Parallel/serial switching of connection of batteries to charge or load circuit
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0029—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits
    • H02J7/00304—Overcurrent protection
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0029—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits
    • H02J7/00308—Overvoltage protection
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0029—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits
    • H02J7/0031—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits using battery or load disconnect circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2310/00—The network for supplying or distributing electric power characterised by its spatial reach or by the load
    • H02J2310/40—The network being an on-board power network, i.e. within a vehicle
    • H02J2310/48—The network being an on-board power network, i.e. within a vehicle for electric vehicles [EV] or hybrid vehicles [HEV]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

Die vorliegende Erfindung umfasst eine Schaltung (3) für ein Hochvoltnetz (2) eines Fahrzeugs, wobei das Hochvoltnetz (2) zumindest einen elektrische Energiespeicher (17, 18) aufweist, die elektrische Schaltung (3) aufweisend: zumindest eine erste Anschlussstelle (4) und eine zweite Anschlussstelle (5), die zur elektrischen Verbindung mit einem Verbraucher (19) ausgebildet sind, zumindest eine erste Schalteinheit (6), die zwischen einem ersten Polverbinder (13), ausgebildet zur elektrischen Kontaktierung eines ersten Pols (17a) des elektrischen Energiespeichers (17, 18), und der ersten Anschlussstelle (4) angeordnet ist, zumindest eine zweite Schalteinheit (7, 24), die zwischen einem zweiten Polverbinder (15), ausgebildet zur elektrischen Kontaktierung eines zweiten Pols (18b) des elektrischen Energiespeichers (17, 18), und der zweiten Anschlussstelle (5) angeordnet ist, einen Ladeanschluss (20) zur Verbindung mit einer Ladeinheit (21), zumindest eine sechste Schalteinheit (11), die zwischen dem Ladeanschluss (20) und dem ersten Polverbinder (13) angeordnet ist, und zumindest eine siebte Schalteinheit (12, 24), die zwischen dem Ladeanschluss (20) und dem zweiten Polverbinder (15) angeordnet ist, wobei die Schalteinheiten zwischen einem elektrisch verbindenden und einem elektrisch trennenden Zustand umschaltbar sind, wobei die erste Schalteinheit (6) und/oder die sechste Schalteinheit (11) im elektrisch trennenden Zustand galvanisch trennend ausgelegt sind, und wobei die zweite Schalteinheit (7, 24) und/oder die siebte Schalteinheit (12, 24) als Halbleiterbauelemente ausgeführt sind.

Description

  • Stand der Technik
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektrische Schaltung für ein Hochvoltnetz eines Fahrzeugs. Das Hochvoltnetz kann hierbei elektrische Energiespeicher und eine Leistungselektronik, wie etwa eine Traktionsmaschine und einen Inverter, umfassen. Die elektrische Schaltung ermöglicht ein Trennen und Schließen einer elektrischen Verbindung zwischen den elektrischen Energiespeichern und dem restlichen Hochvoltnetz.
  • Aktuelle Hochvoltnetze für Elektrofahrzeuge, umfassen einen oder mehrere Energiespeicher, zumindest eine Traktionsmaschine, einen Ladeanschluss, einen oder mehrere Nebenverbraucher wie z.B. Kühlmittelverdichter oder Durchlauferhitzer und einen oder mehrere Inverter. Weist das Elektrofahrzeug einen Energiespeicher auf, so ist dieser über zwei Schalteinheiten mit dem restlichen Hochvoltnetz verbunden. Umfasst das Elektrofahrzeug mehrere Energiespeicher ist eine komplexe Verschaltung der elektrischen Energiespeicher mit dem Hochvoltnetz nötig. Bisher wurde diese elektrische Verbindung zwischen den elektrischen Energiespeichern und dem restlichen Hochvoltnetz durch Hochspannungsrelais realisiert. Diese Hochspannungsrelais erlauben eine galvanische Trennung der elektrischen Energiespeicher vom restlichen Hochvoltnetz und wurden daher aus Sicherheitsgründen eingesetzt.
  • Die EP 2 505 419 A2 offenbart eine Batterietrenneinheit zum selektiven Koppeln eines Batteriepacks mit einer Last. Die Einheit umfasst einen Basisabschnitt, der erste und zweite Schütze, ein Vorladerelais und ein Laderelais enthält. Die Einheit enthält ferner eine Leiterplatte mit einer darauf angeordneten ersten, zweiten, dritten und vierten Stromschiene. Die erste und die zweite Stromschiene sind jeweils mit einem ersten und einem zweiten Anschluss des ersten Schützes gekoppelt. Die erste Stromschiene ist ferner mit dem Batteriepack gekoppelt, und die zweite Stromschiene ist ferner mit der Last gekoppelt. Die dritte und die vierte Stromschiene sind jeweils mit einem dritten und einem vierten Anschluss des zweiten Schützes gekoppelt. Die dritte Stromschiene ist ferner mit dem Batteriesatz gekoppelt, und die vierte Stromschiene ist ferner mit der Last gekoppelt.
  • Die JP 2012 034535 A offenbart eine Energiespeichervorrichtung umfassend ein Batteriemodul, das durch paralleles oder in Reihe und paralleles Verbinden mehrerer Zellengruppen hergestellt wird, in denen Schalter und eine oder mehrere Einzelbatterien in Reihe geschaltet sind, und eine Batteriesteuerung, die das Batteriemodul steuert und die Abnormalitäten eines Verbindungswegs der einzelnen Batterie und der Zellengruppe in dem Batteriemodul erfasst. Die Batteriesteuerung umfasst einen Schaltersteuerabschnitt, der den Schalter schaltet, um eine Zellengruppe auszuwählen, und eine erste Spannungserfassungsschaltung, die die Spannung der durch den Schaltersteuerabschnitt ausgewählten Zellengruppe erfasst. Die Steuerung umfasst auch eine Diagnoseeinrichtung, die eine Anomalie des Batteriemoduls und eine Verbindungsanomalie des Batteriemoduls durch Erfassen der Spannung der durch den Schaltersteuerabschnitt ausgewählten Zellengruppe durch einen ersten Spannungserfassungsabschnitt diagnostiziert.
  • Die WO 2017/196254 A1 offenbart eine Batterietrennschaltung umfassend: einen ersten Halbleiterschalter, der konfiguriert ist, um zwischen einer Batterie und einem Elektroniksystem bereitgestellt zu werden; ein Relais, das dazu konfiguriert ist, die Batterie von dem Elektroniksystem zu isolieren; eine Vorladeschaltung mit einem zweiten Halbleiterschalter; und eine Überspannungsschutzschaltung, die den zweiten Halbleiterschalter enthält.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Eine erfindungsgemäße elektrische Schaltung für ein Hochvoltnetz eines Fahrzeuges umfasst zumindest zwei Anschlussstellen und mehreren Schalteinheiten, wobei das Hochvoltnetz zumindest einen elektrischen Energiespeicher, insbesondere zwei elektrische Energiespeicher, aufweist. Eine erste Anschlussstelle und eine zweite Anschlussstelle sind dazu ausgebildet eine elektrische Verbindung mit einem elektrischen Verbraucher, insbesondere einem Fahrzeugantrieb, auszubilden.
  • Eine erste Schalteinheit ist zwischen einem ersten Polverbinder und der ersten Anschlussstelle angeordnet. Der erste Polverbinder ist zur elektrischen Kontaktierung eines ersten Pols des elektrischen Energiespeichers ausgebildet. Eine zweite Schalteinheit ist zwischen einem zweiten Polverbinder und der zweiten Anschlussstelle angeordnet. Der zweite Polverbinder ist zur elektrischen Kontaktierung eines zweiten Pols des elektrischen Energiespeichers ausgebildet.
  • Die elektrische Schaltung umfasst außerdem einen Ladeanschluss zur Verbindung mit einer Ladeinheit zum Laden des ersten elektrischen Energiespeichers und des zweiten elektrischen Energiespeichers. Zusätzlich umfasst die elektrische Schaltung eine sechste Schalteinheit und eine siebte Schalteinheit. Die sechste Schalteinheit ist zwischen dem Ladeanschluss und dem ersten Polverbinder angeordnet. Die siebte Schalteinheit ist zwischen dem Ladeanschluss und dem zweiten Polverbinder angeordnet. Die erste Schalteinheit, die sechste Schalteinheit und der erste Polverbinder sind somit an einer ersten Kontaktstelle gemeinsam verbunden. Ebenso sind die zweite Schalteinheit, die siebte Schalteinheit und der zweite Polverbinder somit an einer zweiten Kontaktstelle gemeinsam verbunden.
  • Die Schalteinheiten sind zwischen einem elektrisch kontaktierenden und einem elektrisch trennenden Zustand umschaltbar. Dadurch lassen sich die einzelnen Komponenten, d.h. der Verbraucher und die Ladeeinheit mit dem Energiespeicher verbinden oder von diesem trennen. Des Weiteren sind die erste Schalteinheit und/oder die sechste Schalteinheit so ausgelegt, dass diese in einem elektrisch trennenden Zustand auch galvanisch trennend sind. Die zweite Schalteinheit und/oder die siebte Schalteinheit sind bevorzugt als Halbleiterbauelemente ausgeführt.
  • Somit ist Energiespeicher jeweils über eine Schalteinheit, die als Halbleiterbauelement ausgeführt ist, und über eine Schalteinheit, die im elektrisch trennenden Zustand galvanisch trennend ausgelegt ist, mit dem Verbraucher und mit der Ladeeinheit verbindbar. Durch die galvanische Trennung können die Vorteile des Hochspannungsrelais in dieser elektrischen Schaltung übernommen werden. Halbleiterbauelemente besitzen eine deutlich höhere Dynamik in ihrem Umschaltverhalten, eine höhere Lebensdauer, können kleiner gefertigt werden als Hochspannungsrelais und können einfacher und kostengünstiger auf höhere Spannungen angepasst werden.
  • Durch die Ausführung der zweiten Schalteinheit und der siebten Schalteinheit als Halbleiterbauelemente kann die elektrischen Verbindung deutlich schneller als mit einem Hochspannungsrelais geschaltet werden. Hierdurch können insbesondere Kurzschlussströme schneller als mit einem Hochspannungsrelais unterbrochen werden.
  • Durch die bisher beschriebene Anordnung der ersten Schalteinheit, der zweiten Schalteinheit, der dritten Schalteinheit und der vierten Schalteinheit können in einem Ruhezustand des Fahrzeugs, in dem kein Strom in den oder aus dem Energiespeicher fließt, die erste Schalteinheit und die sechste Schalteinheit geöffnet werden. Durch die galvanische Trennung fällt die Spannungsdifferenz des Energiespeichers hauptsächlich oder vollständig an der ersten Schalteinheit und/oder der sechsten Schalteinheit ab und liegt nicht mehr an den Halbleiterbauelementen an. Hierdurch wird eine Belastung der Halbleiterbauelemente in einem ruhenden Zustand des Fahrzeugs verringert und somit die Lebensdauer der Halbleiterbauelemente verlängert.
  • Eine externe Ladeinheit kann mit dem Ladeanschluss verbunden werden, wobei über die sechste Schalteinheit und die siebte Schalteinheit eine elektrische Verbindung zu der ersten Kontaktstelle und damit dem ersten Polverbinder und zu der zweiten Kontaktstelle und damit dem zweiten Polverbinder herstellbar ist. Befinden sich die die sechste Schalteinheit und die siebte Schalteinheit in einem elektrisch verbindenden Zustand, dann besteht eine elektrische Verbindung zwischen dem Ladegerät und dem ersten elektrischen Energiespeicher und dem zweiten elektrischen Energiespeicher.
  • Die Unteransprüche zeigen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung.
  • Bevorzugt weist die Schaltung eine dritte Anschlussstelle auf. Ein Nebenaggregat ist zwischen der ersten Anschlussstelle und der dritten Anschlussstelle elektrisch anordenbar. Eine achte Schalteinheit ist zwischen dem zweiten Polverbinder und der dritten Anschlussstelle angeordnet und erlaubt somit eine Trennung von dem Energiespeicher. Dabei ist vorgesehen, dass die achte Schalteinheit zwischen einem elektrisch verbindenden und einem elektrisch trennenden Zustand umschaltbar und als Halbleiterbauelement ausgeführt ist. Somit ist das Nebenaggregat über die erste Schalteinheit galvanisch trennend von dem Energiespeicher trennbar und über die achte Schalteinheit mittels eines Halbleiterbauelements von dem Energiespeicher trennbar.
  • Die zweite Schalteinheit und/oder die siebte Schalteinheit und/oder die achte Schalteinheit weisen bevorzugt jeweils einen Sicherungstransistor auf. Bei dem Sicherungstransistor handelt es sich insbesondere um ein MOSFET. Der jeweilige Sicherungstransistor ist jeweils ausgelegt, einen Stromfluss von dem zweiten Polverbinder in Richtung des Sicherungstransistors zu trennen. Mit anderen Worten ist ein Stromfluss aus dem Energiespeicher heraus verhinderbar. Der Sicherungstransistor stellt insbesondere eine elektronische Sicherung dar, wobei ein Schutz des jeweils zugeordneten Elements, d.h. des Verbrauchers, des Nebenaggregats oder der Ladeeinheit.
  • Weiterhin umfassen die zweite Schalteinheit und/oder die siebte Schalteinheit und/oder die achte Schalteinheit einen Gemeinschaftstransistor auf. Somit ist insbesondere ein einziger Gemeinschaftstransistor für die genannten Schalteinheiten vorgesehen. Der Gemeinschaftstransistor ist insbesondere ein MOSFET. Dabei ist vorgesehen, dass der Gemeinschaftstransistor ausgelegt ist einen Stromfluss von dem Gemeinschaftstransistor in Richtung des zweiten Polverbinders zu trennen. Mit anderen Worten ist ein Stromfluss in den Energiespeicher hinein verhinderbar, z.B. Ladeströme oder Rekuperationsströme. Zusammen mit dem jeweiligen Sicherungstransistor bildet der Gemeinschaftstransistor eine zweiseitig sperrende Schalteinheit, um Ströme in beide Richtungen sperren zu können.
  • Besonders vorteilhaft sind der Gemeinschaftstransistor und die Sicherungstransistoren über ihren jeweiligen Eingang oder über ihren jeweiligen Ausgang elektrisch verbunden. Insbesondere in dem bevorzugten Fall, dass diese Transistoren MOSFETs sind, ist insbesondere eine common-source oder eine common-drain Anordnung realisiert. Damit ist ein schnelles und zuverlässiges Trennen des jeweiligen Elements, d.h. des Verbrauchers oder des Nebenaggregats oder der Ladeeinheit, von dem Energiespeicher ermöglicht.
  • Bevorzugt ist die Schaltung für ein Hochvoltnetz mit zwei elektrischen Energiespeichern geeignet. Dabei ist der erste Polverbinder zur elektrischen Kontaktierung eines ersten Pols eines ersten elektrischen Energiespeichers ausgebildet. Der zweite Polverbinder ist bevorzugt zur elektrischen Kontaktierung eines zweiten Pols eines zweiten elektrischen Energiespeichers ausgebildet. Weiterhin ist vorgesehen, dass eine dritte Schalteinheit zwischen dem ersten Polverbinder und einem dritten Polverbinder angeordnet ist. Der dritte Polverbinder ist zur elektrischen Kontaktierung eines ersten Pols des zweiten elektrischen Energiespeichers ausgebildet. Eine vierte Schalteinheit ist zwischen dem zweiten Polverbinder und einem vierten Polverbinder angeordnet. Der vierte Polverbinder ist zur elektrischen Kontaktierung mit einem zweiten Pol des ersten elektrischen Energiespeichers ausgebildet. In besonders vorteilhafter Weise ist außerdem eine fünfte Schalteinheit vorgesehen, die zwischen dem dritten Polverbinder und dem vierten Polverbinder angeordnet ist. Die dritte Schalteinheit und die vierte Schalteinheit und die fünfte Schalteinheit sind zwischen einem elektrisch verbindenden und einem elektrisch trennenden Zustand umschaltbar. Hierdurch lassen sich der erste Energiespeicher und der zweite Energiespeicher parallel und seriell zueinander schalten. Durch das Schließen der ersten Schalteinheit, der zweiten Schalteinheit, der dritten Schalteinheit und der vierten Schalteinheit werden jeweils die gleichnamigen Pole des ersten Energiespeichers und des zweiten Energiespeichers mit einer Anschlussstelle elektrisch verbunden und der erste Energiespeicher und der zweite Energiespeicher sind parallel zueinander geschaltet. Durch das Öffnen der vierten Schalteinheit wird der Stromkreis des ersten elektrischen Energiespeichers unterbrochen und somit auch die parallele Schaltung des ersten elektrischen Energiespeichers mit dem zweiten elektrischen Energiespeicher. Durch das Öffnen der dritten Schalteinheit wird der Stromkreis des zweiten elektrischen Energiespeichers unterbrochen und somit auch die parallele Schaltung des zweiten elektrischen Energiespeichers mit dem ersten elektrischen Energiespeicher. Durch die erste Schalteinheit und die zweite Schalteinheit lassen sich die beiden elektrischen Energiespeicher von den Anschlussstellen trennen. Durch diese Anordnung der Schalteinheiten, kann entweder der erste elektrische Energiespeicher oder der zweite elektrische Energiespeicher mit dem Hochvoltnetz elektrisch verbunden werden.
  • Ebenso können beide elektrische Energiespeicher parallel zueinander mit dem Hochvoltnetz elektrisch verbunden werden. Außerdem können die Energiespeicher auf verschiedene Arten geladen werden. Befinden sich die dritte Schalteinheit und die vierte Schalteinheit in einem elektrisch verbindenden, und insbesondere die fünfte Schalteinheit in einem elektrisch trennenden Zustand, sind der erste elektrische Energiespeicher und der zweite elektrische Energiespeicher parallel mit der Ladeeinheit verschaltet. Befinden sich stattdessen die dritte Schalteinheit und die vierte Schalteinheit in einem elektrisch trennenden und die fünfte Schalteinheit in einem elektrisch verbindenden Zustand, dann sind der erste elektrische Energiespeicher und der zweite elektrische Energiespeicher seriell mit der Ladeeinheit verschaltet. Dies ist besonders von Vorteil, um die Gesamtspannung des ersten elektrischen Energiespeichers und des zweiten elektrischen Energiespeichers an die Ladespannung unterschiedlicher Ladeeinheit anzupassen. So kann durch eine parallele Verschaltung des ersten elektrischen Energiespeichers und des zweiten elektrischen Energiespeichers mit der Ladeeinheit zum Laden der beiden elektrischen Energiespeicher genutzt werden, deren Ladespannung nicht unterhalb einer Spannung einer der beiden elektrischen Energiespeicher liegt. Durch eine serielle Verschaltung des ersten elektrischen Energiespeichers und des zweiten elektrischen Energiespeichers können Ladeeinheiten mit höheren Ladespannungen zum Laden des ersten elektrischen Energiespeichers und des zweiten elektrischen Energiespeichers verwendet werden. Ist eine fünfte Schalteinheit wie zuvor beschrieben nicht vorhanden, so lassen sich die Energiespeicher parallel zueinander oder einzeln mit dem Ladeanschluss und damit der Ladeeinheit verbinden.
  • Die Erfindung betrifft außerdem ein Hochvoltnetz eines Fahrzeuges mit einer ersten Batterie und einer zweiten Batterie als erster elektrischer Energiespeicher und zweiter elektrischen Energiespeicher. Die erste Batterie und die zweite Batterie verfügen jeweils über zwei ungleichnamige Pole. Hierbei ist der erste Pol der ersten Batterie mit dem ersten Polverbinder elektrisch verbunden und der zweite Pol der ersten Batterie ist mit dem vierten Polverbinder elektrisch verbunden. Der erste Pol der zweiten Batterie ist mit dem dritten Polverbinder elektrischen verbunden und der zweite Pol der zweiten Batterie ist mit dem zweiten Polverbinder elektrisch verbunden.
  • Die Erfindung betrifft außerdem ein Fahrzeug mit einem Hochvoltnetz, einer elektrischen Schaltung und zumindest einem elektrischen Verbraucher. Insbesondere handelt es sich beim elektrischen Verbraucher um einen elektrischen Fahrzeugantrieb, der zwei ungleichnamige Pole aufweist. Hierbei ist der erste Pol des elektrischen Fahrzeugantriebs mit der ersten Anschlussstelle und ein zweiter Pol des elektrischen Fahrzeugantriebs mit der zweiten Anschlussstelle elektrisch verbunden.
  • Bevorzugt weist das Fahrzeug zumindest ein Nebenaggregat mit einem ersten elektrischen Anschluss und einem zweiten elektrischen Anschluss auf. Der erste elektrische Anschluss ist mit der ersten Anschlussstelle elektrisch verbunden. Der zweite elektrische Anschluss ist über mit der dritten Anschlussstelle elektrisch verbunden. In dieser Anordnung ist das Nebenaggregat über die erste Schalteinheit gemeinsam mit dem elektrischen Verbraucher, der insbesondere der Fahrzeugantrieb ist, von den elektrischen Energiespeichern trennbar. Die achte Schalteinheit weist besonders vorteilhaft eine elektronische Sicherung zum Schutz des Nebenaggregats auf, sodass das Nebenaggregat separat von dem Verbraucher von den Energiespeichern trennbar ist.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnung
  • Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitende Zeichnung im Detail beschrieben. In der Zeichnung ist:
    • 1 eine schematische Abbildung eines Fahrzeugs mit einem Hochvoltnetz und einer elektrischen Schaltung gemäß einem Ausführungsbespiel der Erfindung,
    • 2 eine schematische Ansicht der elektrischen Schaltung gemäß dem Ausführungsbeispiel mit einem Hochvoltnetz und einer Ladeinheit.
  • Ausführungsformen der Erfindung
  • 1 zeigt schematisch ein Fahrzeug 1 welches ein Hochvoltnetz 2 und eine elektrische Schaltung 3 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung umfasst. Hierbei sind das Hochvoltnetz 2 und die elektrische Schaltung 3 elektrisch miteinander verbunden.
  • 2 zeigt schematisch ein Hochvoltnetz 2 und die elektrische Schaltung 3 gemäß dem Ausführungsbeispiel der Erfindung, die elektrisch mit dem Hochvoltnetz 2 verbunden ist. Das Hochvoltnetz 2 umfasst eine erste Batterie 17 als ersten elektrischen Energiespeicher mit einem ersten Pol 17a und einem zweiten Pol 17b und eine zweite Batterie 18 als zweiten elektrischen Energiespeicher mit einem ersten Pol 18a und einem zweiten Pol 18b. Die Pole 17a, 17b, 18a, 18b der ersten Batterie 17 und der zweiten Batterie 18 sind ungleichnamig.
  • Eine erste Anschlussstelle 4 ist zur elektrischen Kontaktierung eines ersten Pols 19a eines elektrischen Verbrauchers 19, der insbesondere ein Fahrzeugantrieb ist, ausgebildet. Eine zweite Anschlussstelle 5 ist zur elektrischen Kontaktierung eines zweiten Pols 19b des elektrischen Verbrauchers 19 ausgebildet.
  • Eine erste Schalteinheit 6 ist mit einem ersten Polverbinder 13 und der ersten Anschlussstelle 4 elektrisch verbunden. Der erste Polverbinder 13 ist mit dem ersten Pol 17a der ersten Batterie 17 elektrisch verbunden. Eine zweite Schalteinheit 7, 24 ist mit einem zweiten Polverbinder 15 und der zweiten Anschlussstelle 5 elektrisch verbunden. Der zweite Polverbinder 15 ist mit dem zweiten Pol 18b der zweiten Batterie 18 elektrisch verbunden. Die erste Schalteinheit 6 und die zweite Schalteinheit 7, 24 sind zwischen einem elektrisch trennenden und einem elektrisch verbindenden Zustand umschaltbar. Insbesondere ist die erste Schalteinheit 6 in einem elektrisch trennenden Zustand galvanisch trennend ausgelegt, wobei die zweite Schalteinheit 7 Halbleiterbauelemente aufweist. Hierdurch wird eine sichere und schnelle Trennung zwischen der ersten Batterie 17 und der zweiten Batterie 18 und dem an die erste Anschlussstelle 4 und die zweite Anschlussstelle 5 angeschlossenen elektrischen Verbraucher 19 ermöglicht.
  • Eine dritte Schalteinheit 8 ist mit einem dritten Polverbinder 14 und dem ersten Polverbinder 13 elektrisch verbunden. Der dritte Polverbinder 14 ist zur elektrischen Kontaktierung des ersten Pols 18a der zweiten Batterie 18 ausgebildet. Eine vierte Schalteinheit 9 ist mit einem vierten Polverbinder 16 und dem zweiten Polverbinder 15 elektrisch verbunden. Der vierte Polverbinder 16 ist zur elektrischen Kontaktierung des zweiten Pols 17a der ersten Batterie 17 ausgebildet. Eine fünfte Schalteinheit 10 ist mit dem dritten Polverbinder 14 und dem vierten Polverbinder 16 elektrisch verbunden. Die dritte Schalteinheit 8, die vierte Schalteinheit 9 und die fünfte Schalteinheit 10 sind zwischen einem elektrisch verbindenden und einem elektrisch trennenden Zustand umschaltbar und können wahlweise als galvanisch trennende Schalter oder als Halbleiterschalter ausgelegt sein.
  • Die erste Schalteinheit 6, der erste Polverbinder 13 und die dritte Schalteinheit 8 sind somit an einer ersten Kontaktstelle 4a gemeinsam verbunden. Ebenso sind die zweite Schalteinheit 7, 24, der zweite Polverbinder 15 und die vierte Schalteinheit 9 an einer zweiten Kontaktstelle 5b gemeinsam verbunden. Die erste Schalteinheit 6 ist somit zwischen der ersten Kontaktstelle 4a und der ersten Anschlussstelle 4 vorgesehen. Die zweite Schalteinheit 7, 24 ist insbesondere zwischen der zweiten Kontaktstelle 5a und der zweiten Anschlussstelle 5 vorgesehen.
  • Wie in 2 dargestellt weist das Hochvoltnetz 2 einen elektrischen Verbraucher 19 mit zwei ungleichnamigen Polen 19a, 19b auf. Hierbei ist der erste Pol 19a des elektrischen Verbrauchers 19 mit der ersten Anschlussstelle 4 und der zweite Pol 5 des elektrischen Verbrauchers 19 mit der zweiten Anschlussstelle 5 elektrisch verbunden. Befinden sich die erste Schalteinheit 6 und die zweite Schalteinheit 7, 24 in einem elektrisch verbindenden Zustand ist der elektrische Verbraucher 19 mit der ersten Batterie 17 und der zweiten Batterie 18 elektrisch verbunden und kann hierrüber mit Strom versorgt werden. Insbesondere können die erste Batterie 17 und die zweite Batterie 18 bei der Versorgung des ersten elektrischen Verbrauchers 19 seriell miteinander verschaltet sein, um eine höhere Leistung bei geringeren Verlusten an den elektrischen Verbraucher 19 abzugeben.
  • Über einen Ladeanschluss 20 kann ein Ladegerät 21 zum Laden der ersten Batterie 17 und der zweiten Batterie 18 angeschlossen werden. Der Ladeanschluss 20 kann über eine sechste Schalteinheit 11 mit der ersten Kontaktstelle 4a - dadurch mit dem ersten Polverbinder 13 - und über eine siebte Schalteinheit 12, 24 mit der zweiten Kontaktstelle 5a - dadurch mit dem zweiten Polverbinder 15 - elektrisch verbunden werden. Die sechste Schalteinheit 11 und die siebte Schalteinheit 12 sind zwischen einem elektrisch trennenden und einem elektrisch verbindenden Zustand umschaltbar. Insbesondere ist die sechste Schalteinheit 11 galvanisch trennend und die siebte Schalteinheit 12, 24 als Halbleiterschalter ausgebildet.
  • Befinden sich die sechste Schalteinheit 11 und die siebte Schalteinheit 12, 24 in einem elektrisch verbindenden Zustand, besteht eine elektrische Verbindung zwischen dem Ladegerät 21 und der ersten Batterie 17 und der zweiten Batterie 18. Die erste Batterie 17 und die zweite Batterie 18 können sowohl in einer seriellen Verschaltung als auch in einer parallelen Verschaltung durch das Ladegerät 21 geladen werden. Die Verschaltung der ersten Batterie 17 mit der zweiten Batterie 18 kann an die vom Ladegerät 21 zur Verfügung gestellten Ladespannung angepasst werden. So ist die Gesamtspannung der ersten Batterie 17 und der zweiten Batterie 18 bei einer seriellen Verschaltung höher als bei einer parallelen Verschaltung.
  • Bevorzugt weist das Fahrzeug 1 weiterhin zumindest ein Nebenaggregat 22 mit einem ersten elektrischen Anschluss 22a und einem zweiten elektrischen Anschluss 22b auf. Der erste elektrische Anschluss 22a ist mit der ersten Anschlussstelle 4 elektrisch verbunden. Der zweite elektrische Anschluss 22b ist mit einer dritten Anschlussstelle 5b elektrisch verbunden. Zwischen der dritten Anschlussstelle 5b und der zweiten Kontaktstelle 5a ist eine achte Schalteinheit 23, 24 vorgesehen. Somit ist das Nebenaggregat 22 parallel zu dem Verbraucher 19, d.h. insbesondere dem Antrieb, über die erste Schalteinheit 6 mit dem ersten Pol 17a der ersten Batterie 17 verbindbar bzw. von diesem trennbar. Über die achte Schalteinheit 23, 24 ist das Nebenaggregat 22 separat von dem Verbraucher von dem zweiten Pol 18b der zweiten Batterie 18 trennbar bzw. mit diesem verbindbar. Die achte Schalteinheit 23 ist zwischen einem elektrisch verbindenden und einem elektrisch trennenden Zustand umschaltbar sowie als Halbleiterbauelement ausgeführt.
  • Die zweite Schalteinheit 7, 24, die siebte Schalteinheit 12, 24 und die achte Schalteinheit 23, 24 weisen bevorzugt einen gemeinsamen Gemeinschaftstransistor 24 und jeweils einen eigenen Sicherungstransistor 7, 12, 23 auf. Der Gemeinschaftstransistor 24 und die Sicherungstransistoren 7, 12, 23 sind bevorzugt MOSFETs und besonders vorteilhaft in einer common-source oder in einer common-drain Anordnung verschaltet.
  • Der Gemeinschaftstransistor 24 ist ausgelegt, einen Stromfluss von dem in Richtung des zweiten Polverbinders 15 und damit in die zweite Batterie 18 hinein zu sperren. Somit sind insbesondere Ladeströme oder Rekuperationsströme verhinderbar. Die Sicherungstransistoren 7, 12, 23 sind jeweils ausgelegt, einen Stromfluss von dem zweiten Polverbinder 15 und damit aus der zweiten Batterie 18 heraus zu sperren. Dadurch wirken die Sicherungstransistoren 7, 12, 23 insbesondere als elektronische Sicherung für das jeweils zugeordnete Element, d.h. den Verbraucher 19, die Ladeeinheit 21 und das Nebenaggregat 22. Durch die gemeinsame Verschaltung dieser Transistoren wie oben beschrieben können die zweite Schalteinheit 7, 24, die siebte Schalteinheit 12, 24 und die achte Schalteinheit 23, 24 einen Stromfluss in beide Richtungen zuverlässig und schnell trennen. Daneben ist eine galvanische Trennung über die erste Schalteinheit 6 und die sechste Schalteinheit 11 ermöglicht.
  • Transistoren können gegenüber Hochspannungsrelais deutlich kleiner ausgeführt werden und benötigen daher weniger Raum in der elektrischen Schaltung. Zudem weisen Transistoren keine mechanischen Komponenten auf, die für eine Umschaltung von einem elektrisch verbindenden in einen elektrisch trennenden Zustand bewegt werden müssen, und zeigen daher eine deutlich höhere Umschaltdynamik als Hochspannungsrelais. Dies ist besonders wichtig, wenn auftretende Kurzschlüsse oder Überspannungen an der ersten Batterie 17 und der zweiten Batterie 18 vermieden werden sollen, um eine Schädigung der ersten Batterie 17 und der zweiten Batterie 18 oder der angeschlossenen Elemente, d.h. Verbraucher 19, Nebenaggregat 22 oder Ladeeinheit 21, zu unterbinden.
  • Befinden sich die erste Schalteinheit 6 und die zweite Schalteinheit 7 in einem elektrisch verbinden Zustand, erfolgt eine parallele Verschaltung der ersten Batterie 17 mit der zweiten Batterie 18, indem sich die dritte Schalteinheit 8 und die vierte Schalteinheit 9 in einem elektrisch verbindenden Zustand befinden und sich die fünfte Schalteinheit 10 in einem elektrisch trennenden Zustand befindet. Durch das Umschalten der dritten Schalteinheit 8 und der vierten Schalteinheit 9 in einen elektrisch trennenden Zustand und der fünften Schalteinheit 10 in einen elektrisch verbindenden Zustand können die erste Batterie 17 und die zweite Batterie 18 seriell verschaltet werden.
  • Das Nebenaggregat 22 kann in allen Ausgestaltungen wie zuvor beschrieben ein oder mehrere Geräte aufweisen. Auch können insbesondere mehrere Nebenaggregate 22 wie zuvor beschrieben vorgesehen sein.
  • 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
    • EP 2505419 A2 [0003]
    • JP 2012034535 A [0004]
    • WO 2017/196254 A1 [0005]

Claims (9)

  1. Elektrische Schaltung (3) für ein Hochvoltnetz (2) eines Fahrzeugs (1), wobei das Hochvoltnetz (2) zumindest einen elektrische Energiespeicher (17, 18) aufweist, die elektrische Schaltung (3) aufweisend: - zumindest eine erste Anschlussstelle (4) und eine zweite Anschlussstelle (5), die zur elektrischen Verbindung mit einem Verbraucher (19) ausgebildet sind, - zumindest eine erste Schalteinheit (6), die zwischen einem ersten Polverbinder (13), ausgebildet zur elektrischen Kontaktierung eines ersten Pols (17a) des elektrischen Energiespeichers (17, 18), und der ersten Anschlussstelle (4) angeordnet ist, - zumindest eine zweite Schalteinheit (7, 24), die zwischen einem zweiten Polverbinder (15), ausgebildet zur elektrischen Kontaktierung eines zweiten Pols (18b) des elektrischen Energiespeichers (17, 18), und der zweiten Anschlussstelle (5) angeordnet ist, - einen Ladeanschluss (20) zur Verbindung mit einer Ladeinheit (21), - zumindest eine sechste Schalteinheit (11), die zwischen dem Ladeanschluss (20) und dem ersten Polverbinder (13) angeordnet ist, und - zumindest eine siebte Schalteinheit (12, 24), die zwischen dem Ladeanschluss (20) und dem zweiten Polverbinder (15) angeordnet ist, - wobei die Schalteinheiten zwischen einem elektrisch verbindenden und einem elektrisch trennenden Zustand umschaltbar sind, - wobei die erste Schalteinheit (6) und/oder die sechste Schalteinheit (11) im elektrisch trennenden Zustand galvanisch trennend ausgelegt sind, und - wobei die zweite Schalteinheit (7, 24) und/oder die siebte Schalteinheit (12, 24) als Halbleiterbauelemente ausgeführt sind.
  2. Elektrische Schaltung (3) nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch - eine dritte Anschlussstelle (5b), wobei ein Nebenaggregat (22) zwischen der ersten Anschlussstelle (4) und der dritten Anschlussstelle (5b) elektrisch anordenbar ist, und - eine achte Schalteinheit (23, 24), die zwischen dem zweiten Polverbinder (15) und der dritten Anschlussstelle (5b) angeordnet ist, - wobei die achte Schalteinheit (23, 24) zwischen einem elektrisch verbindenden und einem elektrisch trennenden Zustand umschaltbar und als Halbleiterbauelement ausgeführt ist.
  3. Elektrische Schaltung (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Schalteinheit (7, 24) und/oder die siebte Schalteinheit (12, 24) und/oder die achte Schalteinheit (23, 24) jeweils einen Sicherungstransistor (7, 12, 23), der insbesondere ein MOSFET ist, aufweisen, wobei der Sicherungstransistor (7, 12, 23) jeweils ausgelegt ist, einen Stromfluss von dem zweiten Polverbinder (15) in Richtung des Sicherungstransistors (7, 12, 23) zu trennen, und wobei der Sicherungstransistor (7, 12, 23) insbesondere eine elektronische Sicherung ist.
  4. Elektrische Schaltung (3) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Schalteinheit (7, 24) und/oder die siebte Schalteinheit (12, 24) und/oder die achte Schalteinheit (23, 24) einen Gemeinschaftstransistor (24), der insbesondere ein MOSFET ist, aufweisen, wobei der Gemeinschaftstransistor (24) ausgelegt ist einen Stromfluss von dem Gemeinschaftstransistor (24) in Richtung des zweiten Polverbinders (15) zu trennen.
  5. Elektrische Schaltung (3) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Gemeinschaftstransistor (24) und die Sicherungstransistoren (7, 12, 23) über ihren jeweiligen Eingang oder über ihren jeweiligen Ausgang elektrisch verbunden sind, sodass insbesondere eine common-source oder eine common-drain Anordnung realisiert ist.
  6. Elektrische Schaltung einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass - der erste Polverbinder (13) ausgebildet ist zur elektrischen Kontaktierung eines ersten Pols (17a) eines ersten elektrischen Energiespeichers (17) und der zweite Polverbinder (15) ausgebildet zur elektrischen Kontaktierung eines zweiten Pols (18b) eines zweiten elektrischen Energiespeichers (18), wobei die Schaltung (3) aufweist: - zumindest eine dritte Schalteinheit (8), die zwischen dem ersten Polverbinder (13) und einem dritten Polverbinder (14), ausgebildet zur elektrischen Kontaktierung eines ersten Pols (18a) des zweiten elektrischen Energiespeichers (18), angeordnet ist, - zumindest eine vierte Schalteinheit (9), die zwischen dem zweiten Polverbinder (15) und einem vierten Polverbinder (16), ausgebildet zur elektrischen Kontaktierung eines zweiten Pols (17b) des ersten elektrischen Energiespeichers (17), angeordnet ist, - zumindest eine fünfte Schalteinheit (10) die zwischen dem dritten Polverbinder (14) und dem vierten Polverbinder (16) angeordnet ist, - wobei die dritte Schalteinheit (8) und die vierte Schalteinheit (9) und die fünfte Schalteinheit (10) zwischen einem elektrisch verbindenden und einem elektrisch trennenden Zustand umschaltbar sind.
  7. Hochvoltnetz (2) eines Fahrzeuges (1) umfassend eine elektrische Schaltung (3) nach einem der vorherigen Ansprüche, eine erste Batterie (17) mit zwei ungleichnamigen Polen (17a, 17b) als ersten elektrischen Energiespeicher (17) und eine zweite Batterie (18) mit zwei ungleichnamigen Polen (18a, 18b) als zweiten elektrischen Energiespeicher (18), wobei der erste Pol (17a) der ersten Batterie (17) mit dem ersten Polverbinder (13) elektrisch verbunden ist und der zweite Pol (17b) der ersten Batterie (17) mit dem vierten Polverbinder (16) elektrisch verbunden ist und der erste Pol (18a) der zweiten Batterie (18) mit dem dritten Polverbinder (14) elektrisch verbunden ist und der zweite Pol (18b) der zweiten Batterie (18) mit der zweiten Polverbinder (15) elektrisch verbunden ist.
  8. Fahrzeug (1) umfassend eine elektrische Schaltung (3) nach einem der Ansprüche 1 bis 6 und/oder ein Hochvoltnetz (2) nach dem Anspruch 7, sowie zumindest einen elektrischen Verbraucher (19), insbesondere einen elektrischen Fahrzeugantrieb (19), der zwei ungleichnamige Pole (19a, 19b) aufweist, wobei ein erster Pol (19a) eines elektrischen Fahrzeugantriebs (19) mit der ersten Anschlussstelle (4) und ein zweiter Pol (19b) eines elektrischen Fahrzeugantriebs (1) mit der zweiten Anschlussstelle (5) elektrisch verbunden ist.
  9. Fahrzeug (1) nach Anspruch 8 aufweisend zumindest ein Nebenaggregat (22) mit einem ersten elektrischen Anschluss (22a) und einem zweiten elektrischen Anschluss (22b), wobei der erste elektrische Anschluss (22a) mit der ersten Anschlussstelle (4) und der zweite elektrische Anschluss (22b) mit der dritten Anschlussstelle (5b) elektrisch verbunden ist.
DE102022210649.0A 2022-10-10 2022-10-10 Elektrische Schaltung für ein Hochvoltnetz eines Fahrzeugs Pending DE102022210649A1 (de)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102022210649.0A DE102022210649A1 (de) 2022-10-10 2022-10-10 Elektrische Schaltung für ein Hochvoltnetz eines Fahrzeugs
CN202311306087.0A CN117879082A (zh) 2022-10-10 2023-10-09 用于车辆的高压电网的电路

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102022210649.0A DE102022210649A1 (de) 2022-10-10 2022-10-10 Elektrische Schaltung für ein Hochvoltnetz eines Fahrzeugs

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102022210649A1 true DE102022210649A1 (de) 2024-04-11

Family

ID=90355042

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102022210649.0A Pending DE102022210649A1 (de) 2022-10-10 2022-10-10 Elektrische Schaltung für ein Hochvoltnetz eines Fahrzeugs

Country Status (2)

Country Link
CN (1) CN117879082A (de)
DE (1) DE102022210649A1 (de)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012034535A (ja) 2010-08-02 2012-02-16 Hitachi Vehicle Energy Ltd 電池制御装置を備えた蓄電装置
EP2505419A2 (de) 2011-03-28 2012-10-03 LG Chem, Ltd. Batterieabschalteinheit und Verfahren zum Zusammenbau einer Batterieabschalteinheit
DE102015219589A1 (de) 2015-10-09 2017-04-13 Continental Automotive Gmbh Fahrzeugbatterievorrichtung
WO2017196254A1 (en) 2016-05-12 2017-11-16 Robert Bosch Gmbh Battery disconnect circuits and methods for controlling a battery disconnect circuit
DE102017206834A1 (de) 2017-04-24 2018-10-25 Robert Bosch Gmbh Schaltungsanordnung und Ladeverfahren für ein elektrisches Energiespeichersystem
WO2022207217A1 (de) 2021-04-01 2022-10-06 Robert Bosch Gmbh Schaltungsanordnung und ladeverfahren für ein elektrisches energiespeichersystem

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012034535A (ja) 2010-08-02 2012-02-16 Hitachi Vehicle Energy Ltd 電池制御装置を備えた蓄電装置
EP2505419A2 (de) 2011-03-28 2012-10-03 LG Chem, Ltd. Batterieabschalteinheit und Verfahren zum Zusammenbau einer Batterieabschalteinheit
DE102015219589A1 (de) 2015-10-09 2017-04-13 Continental Automotive Gmbh Fahrzeugbatterievorrichtung
WO2017196254A1 (en) 2016-05-12 2017-11-16 Robert Bosch Gmbh Battery disconnect circuits and methods for controlling a battery disconnect circuit
DE102017206834A1 (de) 2017-04-24 2018-10-25 Robert Bosch Gmbh Schaltungsanordnung und Ladeverfahren für ein elektrisches Energiespeichersystem
WO2022207217A1 (de) 2021-04-01 2022-10-06 Robert Bosch Gmbh Schaltungsanordnung und ladeverfahren für ein elektrisches energiespeichersystem

Also Published As

Publication number Publication date
CN117879082A (zh) 2024-04-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102014006028B4 (de) Multibatteriesystem zur Erhöhung der elektrischen Reichweite
EP4315551A1 (de) Schaltungsanordnung und ladeverfahren für ein elektrisches energiespeichersystem
DE102018203489B4 (de) Wechselstromladevorrichtung für ein Kraftfahrzeug und Verfahren zum Betreiben einer Wechselstromladevorrichtung für ein Kraftfahrzeug
DE102009000682A1 (de) Traktionsbatterie mit erhöhter Zuverlässigkeit
DE112019005683T5 (de) Schnellbatterietrennsystem für Hochstromschaltungen
DE102017123458A1 (de) Autonomes Verschalten einer Antriebsbatterie
DE102007053229A1 (de) U-Boot-Gleichstromnetz mit Hochleistungsenergiespeichern
DE102014218850A1 (de) Batterieanordnung, Verfahren zur Steuerung einer Batterieanordnung sowie Kraftfahrzeug
EP2865043B1 (de) Batterie mit mindestens einer halbleiterbasierten trenneinrichtung
DE102021201468B3 (de) Architektur und Schaltungstopologie zur Sicherstellung einer schaltbaren allpoligen galvanischen Trennung in Hochvoltbatteriesystemen
DE102018203915A1 (de) HV-Energiespeicher
DE102021005548A1 (de) Gleichspannungswandler und Komponentenanordnung für ein elektrisches Hochvoltbordnetz eines Fahrzeugs
DE102017106058A1 (de) Batteriesystem und Verfahren zu dessen Betrieb
DE102019134213B4 (de) Energiespeicher für ein Fahrzeug
DE102022124285A1 (de) Elektrische Schaltung für ein Hochvoltnetz eines Fahrzeugs
DE112018004777T5 (de) Verbindungseinheit und Stromversorgungssystem
DE102019134212A1 (de) Fahrzeug mit Energiespeichermodul
DE102015217190A1 (de) Kombinierte Sicherung für ein elektrisches Bordnetz eines elektrisch angetriebenen Fahrzeugs
DE102022210649A1 (de) Elektrische Schaltung für ein Hochvoltnetz eines Fahrzeugs
DE102018222554A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zum richtungsabhängigen Betreiben eines elektrochemischen Energiespeichers
DE102015226587B4 (de) Batterieanschlussvorrichtung und Verfahren zum Unterbrechen einer elektrischen Verbindung zwischen einer Hochvoltbatterie und einem Kraftfahrzeug-Bordnetz
DE102018004109A1 (de) Batterie zum reversiblen elektrochemischen Speichern von elektrischer Ladung
DE102014200206A1 (de) Stromunterbrechungseinrichtung für Traktionsbatterien
DE102013222462A1 (de) Fahrzeugbatterie mit einer Vorrichtung zur Auswahl einer zulässigen Stromrichtung
DE102020117681A1 (de) Kontrolleinrichtung für einen Batteriespeicher

Legal Events

Date Code Title Description
R163 Identified publications notified