EP3990305A1 - Vehicle and method for operating a vehicle - Google Patents

Vehicle and method for operating a vehicle

Info

Publication number
EP3990305A1
EP3990305A1 EP20732185.2A EP20732185A EP3990305A1 EP 3990305 A1 EP3990305 A1 EP 3990305A1 EP 20732185 A EP20732185 A EP 20732185A EP 3990305 A1 EP3990305 A1 EP 3990305A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
vehicle
switching unit
components
converter
component
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
EP20732185.2A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Dietrich Klauk
Christoph Woll
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
Publication of EP3990305A1 publication Critical patent/EP3990305A1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

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
    • B60L3/0023—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train
    • B60L3/0046—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train relating to electric energy storage systems, e.g. batteries or capacitors
    • 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
    • B60L3/0007—Measures or means for preventing or attenuating collisions
    • 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
    • B60L3/0023—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train
    • B60L3/003—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train relating to inverters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L3/00—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
    • B60L3/0092—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption with use of redundant elements for safety purposes
    • 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
    • B60L3/12—Recording operating variables ; Monitoring of operating variables
    • 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
    • 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
    • B60L58/12—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries responding to state of charge [SoC]
    • 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
    • B60L58/12—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries responding to state of charge [SoC]
    • B60L58/14—Preventing excessive discharging
    • 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
    • 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
    • H02J7/0014—Circuits for equalisation of charge between batteries
    • H02J7/0019—Circuits for equalisation of charge between batteries using switched or multiplexed charge circuits
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2210/00—Converter types
    • 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
    • B60L2220/00—Electrical machine types; Structures or applications thereof
    • B60L2220/40—Electrical machine applications
    • B60L2220/42—Electrical machine applications with use of more than one motor
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

Definitions

  • the present invention relates to a vehicle and a method for operating a vehicle.
  • DE 10 2016 011 238 A1 shows a switching arrangement for an electric drive train, which has four electric motors, four converters and four batteries.
  • a converter is permanently assigned to each electric motor.
  • Each battery can be connected to one or more electric motors by means of the switching arrangement.
  • KR 2017 0008922 A shows a converter system for a vehicle that has a first and a second motor.
  • the converter system has a first converter and a second converter.
  • the first and second are connectable to the first motor or the second motor, respectively.
  • US 2017/0244248 A1 shows an inverter system with multiplexer switching devices.
  • an electrical energy store can be connected to one or more converters optionally with one or more converters by means of a switch unit Converter by means of a
  • Switching unit can optionally be connected in an electrically conductive manner to one or more electric motors, wherein a converter can optionally be connected in an electrically conductive manner by means of a switching unit to one or more electrical energy stores.
  • the background to the invention is that the components of the vehicle are not permanently assigned to one another, so the assignment of the components to one another is variable. As a result, a configuration of the components of the vehicle can be selected with which the efficiency of the vehicle can be optimized.
  • this component can advantageously be replaced by a component of the same type.
  • the failed component is separated from the other components by means of the switching unit and the component of the same type is connected to the other components instead of the failed component.
  • each electrical energy store can be connected in an electrically conductive manner to each converter. This is a defective electrical energy store or an electrical energy store that has a low
  • each electric motor can be connected in an electrically conductive manner to each converter.
  • a defective inverter is through every other
  • a first switching unit is advantageously arranged between the electric motors and the converters. By means of the first switching unit, each electric motor can be connected to each converter, in particular connected automatically.
  • each electrical energy store can be connected to each converter, in particular connected automatically.
  • the first switching unit and / or the second switching unit is advantageously designed as a current switch.
  • the switching unit can thus be designed to be robust.
  • At least one switching unit is designed as a multiplexer switching device.
  • the switching unit can be made compact.
  • the vehicle has a control unit which is set up to control the at least one switching unit.
  • the operating states of the components of the vehicle can be recorded and evaluated by means of the control unit.
  • the switching unit can be controlled in such a way that based on the
  • Operating states of the components the efficiency of the vehicle can be optimized. For example, the energy consumption or wear and tear of the vehicle is minimized or the service life of the components or the vehicle is maximized.
  • control unit is set up to evaluate the operating states of the components and to control the at least one switching unit in such a way that the components are connected to one another in such a way that the efficiency of the vehicle is optimized.
  • the control unit is advantageously set up to recognize a critical operating state of at least one component and to control the at least one switching unit in such a way that this component is separated from the other components and a component of the same type is connected to at least one of the components instead of this component. This improves the availability of the vehicle.
  • the converters are designed as a single converter unit, in particular which has multi-core power electronics.
  • the converters can be made compact.
  • the converter unit has at least two self-sufficient subunits, each of which functions as a converter.
  • the components are advantageously arranged centrally in the vehicle.
  • the components can be arranged centrally in a central area of the vehicle floor, which means that they are protected from mechanical damage in the event of an accident to the vehicle.
  • the components are arranged in a decentralized manner in the vehicle.
  • the installation space of the vehicle can thus be better used than with a central arrangement.
  • the components are arranged where there is space in the vehicle.
  • Vehicle-related claims having at least one switching unit and as components at least two electric motors, at least two converters and at least two electrical energy stores, consists in that the operating states of the components are recorded and evaluated and the components are selected and connected to one another by means of the switching unit, with the selection of the components an efficiency of the vehicle is used.
  • the background to the invention is that the components can be selected and combined with one another in such a way that the efficiency of the vehicle is optimized. This will reduce the availability and / or the range of the
  • the component that has a critical operating state of one of the components if a critical operating state of one of the components is determined, the component that has a critical
  • Components that are in a critical operating state can be switched on again at a later point in time and / or removed from the vehicle when the vehicle is in the workshop.
  • the switching unit for replacing the component that has a critical operating state separates this component from the other components, and then the switching unit separates the component of the same type instead of the component that has a critical operating state with at least one of the others Components connects. This allows the component
  • the method is advantageously carried out while the vehicle is being driven. There is no failure of the vehicle.
  • the vehicle can continue to drive with a component that is in a critical operating state until it can be replaced in a workshop or the component is ready for operation again.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a drive train of a first
  • FIG. 2 shows a schematic representation of a drive train of a second
  • FIG. 3 shows a schematic representation of a drive train of a third
  • FIG. 4 shows a flow chart of the method according to the invention for operating a vehicle (1, 21, 31).
  • a first embodiment of the vehicle 1 according to the invention is shown.
  • the drive train of the first exemplary embodiment of vehicle 1 has:
  • the first drive axle 3 is by means of the first transmission 2 with the first
  • Electric motor 4 and / or the third electric motor 18 can be connected, in particular coupled.
  • the first drive axle 3 can be driven by means of the first electric motor 4 and / or the third electric motor 18.
  • the second drive axle 12 can be connected, in particular coupled, to the second electric motor 11 and / or the fourth electric motor 14 by means of the second transmission 13.
  • the second drive axle 12 can be driven by means of the second electric motor 11 and / or by means of the fourth electric motor 4.
  • the first gear 2 and / or the second gear 13 is designed as a coupling gear.
  • the first electric motor 4 can be connected to the first converter 6 or the third converter 17 by means of the first switching unit 5.
  • the first converter 6 is set up to convert a DC voltage from the first electrical energy store 7 into one
  • the third converter 17 is set up to generate an alternating voltage for the first electric motor 4 from a direct voltage of the first electrical energy store 7.
  • the third electric motor 18 is by means of the first switching unit 5 with the first
  • Converter 6 or the third converter 17 can be connected.
  • the first converter 6 is set up to generate an alternating voltage for the third electric motor 18 from a direct voltage of the first electrical energy store 7.
  • the third converter 17 is set up from a direct voltage of the first electrical Energy store 7 to generate an alternating voltage for the third electric motor 18.
  • the second electric motor 11 can be connected to the second converter 9 or the fourth converter 15 by means of the second switching unit 10.
  • the second converter 9 is set up to generate an alternating voltage for the second electric motor 11 from a direct voltage of the second electrical energy store 16.
  • the second converter 9 is set up to generate an alternating voltage for the second electric motor 11 from a direct voltage of the second electrical energy store 16.
  • the fourth electric motor 14 can be connected to the second converter 9 or the fourth converter 15 by means of the second switching unit 10.
  • the second converter 9 is set up to generate an alternating voltage for the fourth electric motor 14 from a direct voltage of the second electrical energy store 16.
  • the second converter 9 is set up to generate an alternating voltage for the fourth electric motor 14 from a direct voltage of the second electrical energy store 16.
  • the first electrical energy store 7 is electrically conductively connected to the first converter 6 and / or the third converter 17.
  • Energy store 16 is connected to the second converter 9 and / or the fourth converter 15 in an electrically conductive manner.
  • the control unit 8 controls the first switching unit 5 and the second switching unit 10.
  • the first switching unit 5 and the second switching unit 10 are each designed as a current switch and are connected to the control unit 8 in a signal-conducting manner.
  • the control unit 8 is preferably designed as a central control unit of the vehicle 1. As the central control unit of the vehicle 1, the control unit 8 is connected to the converters (6, 9, 15, 17), sensors and an operating interface of the vehicle in a signal-conducting manner.
  • the drive train of the second exemplary embodiment of the vehicle 21 has: a first drive axle 3,
  • the difference to the first exemplary embodiment of vehicle 1 in the second exemplary embodiment of vehicle 21 is that the drive train of vehicle 21 has four electrical energy stores (7, 16, 26, 27).
  • Each of the electrical energy stores (7, 16, 26, 27) is by means of the second
  • Switching unit 20 can be electrically connected to each of the converters (6, 9, 15, 17).
  • Energy stores (7, 16, 26, 27), with one of the electrical energy stores (7, 16, 26, 27) or with a subset of the electrical energy stores (7, 16, 26, 27), in particular with two or three electrical energy stores ( 7, 16, 26, 27) can be connected in an electrically conductive manner.
  • Each of the converters (6, 9, 15, 17) can be connected to each of the electric motors (4, 11, 14, 18) in an electrically conductive manner by means of the first switching unit 25.
  • a converter (6, 9, 15, 17) with all electric motors (4, 11, 14, 18), with one of the electric motors (4, 11, 14, 18) or with a subset of the electric motors (4, 11, 14, 18), in particular with two or three electric motors (4, 11, 14, 18) can be connected in an electrically conductive manner.
  • the first switching unit 25 and the second switching unit 20 are designed as a multiplexer switching device.
  • the electrical energy stores (7, 16, 26, 27) and / or the converters (6, 9, 15, 17) are arranged decentrally in the vehicle 21.
  • One converter (6, 9, 15, 17) is arranged adjacent to each electric motor (4, 11, 14, 18), in particular on the
  • Electric motor (4, 11, 14, 18) arranged.
  • the electrical energy stores (7, 16, 26, 27) are adjacent to the electric motors (4, 11, 14, 18) between the
  • FIG 3 shows a third exemplary embodiment of the vehicle 31 according to the invention.
  • the difference from the second exemplary embodiment of vehicle 21 in the third exemplary embodiment of vehicle 31 is that the converters (6, 9, 15, 17) and / or the electrical energy stores (7, 16, 26, 27) are arranged centrally in vehicle 31 are.
  • the converters (6, 9, 15, 17) and / or the electrical energy stores (7, 16, 26, 27) are arranged between the first drive axle 3 and the second drive axle 12.
  • the converters (6, 9, 15, 17) are preferably designed as a central converter unit, in particular wherein the converter unit has multi-core power electronics.
  • the vehicle (1, 21, 31) has at least one switching unit (5, 10, 20, 25) and at least two components Electric motors (4, 11, 14, 18), at least two converters (6, 9, 15, 17) and at least two electrical energy stores (7, 16, 26, 27).
  • a critical operating state of one of the components is determined.
  • a second method step 102 the switching unit (5, 10, 20, 25) is activated.
  • a third method step 103 the components are selected on the basis of their operating states and connected to one another in such a way that a
  • the efficiency of the vehicle is optimized.
  • the components are selected in such a way that they are adapted to the operating strategy of the vehicle. For example, depending on the load on the vehicle, a different
  • the selection of the components can be used to adapt the charging strategy in order to increase the range of the vehicle.
  • the component that has a critical operating state is preferably replaced by a component of the same type.
  • the switching unit (5, 10, 20, 25) separates the component that is in a critical operating state from the other components. Thereafter, the switching unit connects the component of the same type with at least one of the other components instead of the component that has a critical operating state.
  • the method is preferably carried out while the vehicle is being driven.
  • a critical operating state of an electric motor is, for example, failure of the electric motor and / or blockage of the rotor of the electric motor and / or overheating of the electric motor.
  • a critical operating state of an electrical energy store is, for example, a low state of charge or an overvoltage or a temperature of the electrical energy store that is too high or too low.
  • a critical operating state of a converter is, for example, an overload or a defect or overheating of the converter.
  • Electric motors are electrically connected.
  • An electrical energy store can be connected to one or more, in particular all, converters.
  • An electrical energy storage device is a rechargeable one
  • the energy storage cell can be implemented as a lithium-based battery cell, in particular a lithium-ion battery cell.
  • the energy storage cell is designed as a lithium-polymer battery cell or a nickel-metal hydride battery cell or a lead-acid battery cell or a lithium-air battery cell or a lithium-sulfur battery cell.
  • the electrical energy storage cell can be designed as a fuel cell or the electrical energy storage device can have at least one fuel cell.
  • a vehicle is a land vehicle, in particular a
  • the vehicle can be designed to be autonomously controllable.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

The invention relates to a vehicle (1) and method for operating a vehicle (1) having at least one switching unit (5, 10) and, as components, at least two electrical energy stores (7, 16), at least two electric motors (4, 11, 14, 18) and at least two converters (6, 9, 15, 17), wherein: an electrical energy store (7, 16) can be connected in an electrically conductive manner by means of a switching unit (5, 10) optionally to one or more converters (6, 9, 15, 17); a converter (6, 9, 15, 17) can be connected in an electrically conductive manner by means of one switching unit (5, 10) optionally to one or more electric motors (4, 11, 14, 18); and a converter (6, 9, 15, 17) can be connected in an electrically conductive manner by means of one switching unit (5, 10) optionally to one or more electrical energy stores (7, 16).

Description

Beschreibung description
Titel title
Fahrzeug und Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeuges Vehicle and method for operating a vehicle
Feld der Erfindung Field of invention
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Fahrzeug und ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeuges. The present invention relates to a vehicle and a method for operating a vehicle.
Stand der Technik State of the art
Die DE 10 2016 011 238 Al zeigt eine Schaltanordnung für einen elektrischen Antriebsstrang, der vier Elektromotoren, vier Umrichter und vier Batterien aufweist. Dabei ist jedem Elektromotor ein Umrichter fest zugeordnet. Jede Batterie ist mittels der Schaltanordnung mit einem oder mehreren Elektromotoren verbindbar. DE 10 2016 011 238 A1 shows a switching arrangement for an electric drive train, which has four electric motors, four converters and four batteries. A converter is permanently assigned to each electric motor. Each battery can be connected to one or more electric motors by means of the switching arrangement.
Die KR 2017 0008922 A zeigt ein Umrichtersystem für ein Fahrzeug, das einen ersten und einen zweiten Motor aufweist. Das Umrichtersystem weist einen ersten Umrichter und einen zweiten Umrichter auf. Der erste und zweite sind jeweils mit dem ersten Motor oder dem zweiten Motor verbindbar. KR 2017 0008922 A shows a converter system for a vehicle that has a first and a second motor. The converter system has a first converter and a second converter. The first and second are connectable to the first motor or the second motor, respectively.
Die DE 10 2015 011 230 Al zeigt eine Energiespeichervorrichtung für ein elektrisches Wechselspannungsnetz mit Umsetzern, Speicherelementen und Multiplexer-Schalteinrichtungen. DE 10 2015 011 230 A1 shows an energy storage device for an electrical AC voltage network with converters, storage elements and multiplexer switching devices.
Die US 2017/0244248 Al zeigt ein Wechselrichtersystem mit Multiplexer- Schalteinrichtungen. US 2017/0244248 A1 shows an inverter system with multiplexer switching devices.
Offenbarung der Erfindung Der Kern der Erfindung bei dem Fahrzeug aufweisend zumindest eine Schalteinheit und als Komponenten zumindest zwei elektrische Energiespeicher, zumindest zwei Elektromotoren und zumindest zwei Umrichter, besteht darin, dass ein elektrischer Energiespeicher mittels einer Schalteinheit wahlweise mit einem oder mehreren Umrichtern elektrisch leitend verbindbar ist, wobei ein Umrichter mittels einer Disclosure of the invention The essence of the invention in the vehicle having at least one switching unit and, as components, at least two electrical energy stores, at least two electric motors and at least two converters, is that an electrical energy store can be connected to one or more converters optionally with one or more converters by means of a switch unit Converter by means of a
Schalteinheit wahlweise mit einem oder mehreren Elektromotoren elektrisch leitend verbindbar ist, wobei ein Umrichter mittels einer Schalteinheit wahlweise mit einem oder mehreren elektrischen Energiespeichern elektrisch leitend verbindbar ist. Switching unit can optionally be connected in an electrically conductive manner to one or more electric motors, wherein a converter can optionally be connected in an electrically conductive manner by means of a switching unit to one or more electrical energy stores.
Hintergrund der Erfindung ist, dass die Komponenten des Fahrzeuges einander nicht fest zugeordnet sind, die Zuordnung der Komponenten zueinander ist also variabel. Dadurch ist eine Konfiguration der Komponenten des Fahrzeuges wählbar, mit der der Wirkungsgrad des Fahrzeuges optimierbar ist. The background to the invention is that the components of the vehicle are not permanently assigned to one another, so the assignment of the components to one another is variable. As a result, a configuration of the components of the vehicle can be selected with which the efficiency of the vehicle can be optimized.
Vorteilhafterweise kann bei einem Ausfall einer Komponente des Fahrzeuges diese Komponente durch eine gleichartige Komponente ersetzt werden. Dazu wird die ausgefallene Komponente mittels der Schalteinheit von den anderen Komponenten getrennt und die gleichartige Komponente anstelle der ausgefallenen Komponente mit den anderen Komponenten verbunden. If a component of the vehicle fails, this component can advantageously be replaced by a component of the same type. For this purpose, the failed component is separated from the other components by means of the switching unit and the component of the same type is connected to the other components instead of the failed component.
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Further advantageous embodiments of the present invention are the subject of the subclaims.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung ist jeder elektrische Energiespeicher mit jedem Umrichter elektrisch leitend verbindbar. Dabei ist ein defekter elektrischer Energiespeicher oder ein elektrischer Energiespeicher, der einen niedrigen According to an advantageous embodiment, each electrical energy store can be connected in an electrically conductive manner to each converter. This is a defective electrical energy store or an electrical energy store that has a low
Ladezustand aufweist, durch jeden anderen betriebsbereiten elektrischen Has state of charge by any other operational electrical
Energiespeicher ersetzbar. Somit ist die Verfügbarkeit des Fahrzeuges verbessert. Replaceable energy storage. The availability of the vehicle is thus improved.
Von Vorteil ist es weiterhin, wenn jeder Elektromotor mit jedem Umrichter elektrisch leitend verbindbar ist. Somit ist ein defekter Umrichter durch jeden anderen It is also advantageous if each electric motor can be connected in an electrically conductive manner to each converter. Thus, a defective inverter is through every other
betriebsbereiten Umrichter ersetzbar. Dadurch ist die Verfügbarkeit des Fahrzeuges weiter verbessert. Vorteilhafterweise ist eine erste Schalteinheit zwischen den Elektromotoren und den Umrichtern angeordnet. Mittels der ersten Schalteinheit ist jeder Elektromotor mit jedem Umrichter verbindbar, insbesondere automatisiert verbindbar. Replaceable converter ready for operation. This further improves the availability of the vehicle. A first switching unit is advantageously arranged between the electric motors and the converters. By means of the first switching unit, each electric motor can be connected to each converter, in particular connected automatically.
Dabei ist es von Vorteil, wenn eine zweite Schalteinheit zwischen den elektrischen Energiespeichern und den Umrichtern angeordnet ist. Mittels der zweiten Schalteinheit ist jeder elektrische Energiespeicher mit jedem Umrichter verbindbar, insbesondere automatisiert verbindbar. It is advantageous if a second switching unit is arranged between the electrical energy stores and the converters. By means of the second switching unit, each electrical energy store can be connected to each converter, in particular connected automatically.
Vorteilhafterweise ist die erste Schalteinheit und/oder die zweite Schalteinheit als Stromweiche ausgeführt. Somit ist die Schalteinheit robust ausführbar. The first switching unit and / or the second switching unit is advantageously designed as a current switch. The switching unit can thus be designed to be robust.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist zumindest eine Schalteinheit als Multiplexer-Schalteinrichtung ausgeführt. Dadurch ist die Schalteinheit kompakt ausführbar. According to a further advantageous embodiment, at least one switching unit is designed as a multiplexer switching device. As a result, the switching unit can be made compact.
Weiterhin ist es von Vorteil, wenn das Fahrzeug eine Steuereinheit aufweist, die eingerichtet ist, die zumindest eine Schalteinheit anzusteuern. Mittels der Steuereinheit sind die Betriebszustände der Komponenten des Fahrzeuges erfassbar und auswertbar. Dabei ist die Schalteinheit derart ansteuerbar, dass auf Basis der It is also advantageous if the vehicle has a control unit which is set up to control the at least one switching unit. The operating states of the components of the vehicle can be recorded and evaluated by means of the control unit. The switching unit can be controlled in such a way that based on the
Betriebszustände der Komponenten der Wirkungsgrad des Fahrzeuges optimierbar ist. Dabei wird beispielsweise der Energieverbrauch oder der Verschleiß des Fahrzeuges minimiert beziehungsweise die Lebensdauer der Komponenten oder des Fahrzeuges maximiert. Operating states of the components the efficiency of the vehicle can be optimized. For example, the energy consumption or wear and tear of the vehicle is minimized or the service life of the components or the vehicle is maximized.
Dabei ist es von Vorteil, wenn die Steuereinheit eingerichtet ist, die Betriebszustände der Komponenten auszuwerten und die zumindest eine Schalteinheit derart anzusteuern, dass die Komponenten derart miteinander verbunden werden, dass ein Wirkungsgrad des Fahrzeuges optimiert wird. Somit ist beispielsweise der It is advantageous if the control unit is set up to evaluate the operating states of the components and to control the at least one switching unit in such a way that the components are connected to one another in such a way that the efficiency of the vehicle is optimized. Thus, for example, the
Energieverbrauch oder der Verschleiß des Fahrzeuges minimierbar beziehungsweise die Lebensdauer der Komponenten oder des Fahrzeuges maximierbar. Vorteilhafterweise ist die Steuereinheit eingerichtet, einen kritischen Betriebszustand zumindest einer Komponente zu erkennen und die zumindest eine Schalteinheit derart anzusteuern, dass diese Komponente von den anderen Komponenten getrennt wird und eine gleichartige Komponente anstelle dieser Komponente mit zumindest einer der Komponenten verbunden wird. Dadurch ist die Verfügbarkeit des Fahrzeuges verbessert. Energy consumption or the wear and tear of the vehicle can be minimized or the service life of the components or the vehicle can be maximized. The control unit is advantageously set up to recognize a critical operating state of at least one component and to control the at least one switching unit in such a way that this component is separated from the other components and a component of the same type is connected to at least one of the components instead of this component. This improves the availability of the vehicle.
Weiterhin ist es von Vorteil, wenn die Umrichter als eine einzige Umrichtereinheit ausgeführt sind, insbesondere die eine Multi-Core-Leistungselektronik aufweist. Durch die Verwendung einer einzigen Umrichtereinheit sind die Umrichter kompakt ausführbar. Dabei weist die Umrichtereinheit zumindest zwei autarke Untereinheiten auf, die jeweils als ein Umrichter fungieren. It is also advantageous if the converters are designed as a single converter unit, in particular which has multi-core power electronics. By using a single converter unit, the converters can be made compact. The converter unit has at least two self-sufficient subunits, each of which functions as a converter.
Vorteilhafterweise sind die Komponenten zentral in dem Fahrzeug angeordnet. Dabei sind die Komponenten zentral in einem mittleren Bereich des Fahrzeugbodens anordenbar, wodurch sie im Falle eines Unfalls des Fahrzeugs vor mechanischer Beschädigung geschützt sind. The components are advantageously arranged centrally in the vehicle. The components can be arranged centrally in a central area of the vehicle floor, which means that they are protected from mechanical damage in the event of an accident to the vehicle.
Alternativ sind die Komponenten dezentral in dem Fahrzeug angeordnet. Somit ist der Bauraum des Fahrzeuges besser nutzbar als bei einer zentralen Anordnung. Die Komponenten werden dabei dort angeordnet, wo Platz im Fahrzeug verfügbar ist. Alternatively, the components are arranged in a decentralized manner in the vehicle. The installation space of the vehicle can thus be better used than with a central arrangement. The components are arranged where there is space in the vehicle.
Der Kern der Erfindung bei dem Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeuges, insbesondere wie zuvor beschrieben beziehungsweise nach einem der auf ein The essence of the invention in the method for operating a vehicle, in particular as described above or according to one of the
Fahrzeug bezogenen Ansprüche, aufweisend zumindest eine Schalteinheit und als Komponenten zumindest zwei Elektromotoren, zumindest zwei Umrichter und zumindest zwei elektrische Energiespeicher, besteht darin, dass die Betriebszustände der Komponenten erfasst und ausgewertet werden und die Komponenten ausgewählt und mittels der Schalteinheit miteinander verbunden werden, wobei bei der Auswahl der Komponenten ein Wirkungsgrad des Fahrzeuges verwendet wird. Vehicle-related claims, having at least one switching unit and as components at least two electric motors, at least two converters and at least two electrical energy stores, consists in that the operating states of the components are recorded and evaluated and the components are selected and connected to one another by means of the switching unit, with the selection of the components an efficiency of the vehicle is used.
Hintergrund der Erfindung ist, dass die Komponenten derart ausgewählt und miteinander kombiniert werden können, dass der Wirkungsgrad des Fahrzeuges optimiert wird. Dadurch wird die Verfügbarkeit und/oder die Reichweite des The background to the invention is that the components can be selected and combined with one another in such a way that the efficiency of the vehicle is optimized. This will reduce the availability and / or the range of the
Fahrzeuges verbessert und/oder der Verschleiß wird reduziert. Vehicle improved and / or wear and tear is reduced.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung wird, wenn ein kritischer Betriebszustand einer der Komponenten festgestellt wird, die Komponente, die einen kritischen According to an advantageous embodiment, if a critical operating state of one of the components is determined, the component that has a critical
Betriebszustand aufweist, mittels der Schalteinheit durch eine gleichartige Komponente ersetzt. Somit ist die Komponente in einfacher Art und Weise, insbesondere automatisiert, austauschbar. Dabei verbleibt diese Komponente im Fahrzeug und wird lediglich durch die Schalteinheit von den anderen Komponenten getrennt. Die Has operating state, replaced by a similar component by means of the switching unit. The component can thus be exchanged in a simple manner, in particular in an automated manner. This component remains in the vehicle and is only separated from the other components by the switching unit. The
Komponente, die einen kritischen Betriebszustand aufweist, kann zu einem späteren Zeitpunkt wieder zugeschaltet werden und/oder bei einem Werkstattaufenthalt des Fahrzeuges aus dem Fahrzeug entnommen werden. Components that are in a critical operating state can be switched on again at a later point in time and / or removed from the vehicle when the vehicle is in the workshop.
Von Vorteil ist es dabei, wenn die Schalteinheit zum Ersetzen der Komponente, die einen kritischen Betriebszustand aufweist, diese Komponente von den anderen Komponenten trennt, und danach die Schalteinheit die gleichartige Komponente anstelle der Komponente, die einen kritischen Betriebszustand aufweist, mit zumindest einer der anderen Komponenten verbindet. Dadurch kann die Komponente It is advantageous if the switching unit for replacing the component that has a critical operating state separates this component from the other components, and then the switching unit separates the component of the same type instead of the component that has a critical operating state with at least one of the others Components connects. This allows the component
automatisiert ausgetauscht werden. Die Verfügbarkeit des Fahrzeuges ist verbessert. can be exchanged automatically. The availability of the vehicle is improved.
Vorteilhafterweise wird das Verfahren ausgeführt, während das Fahrzeug angetrieben wird. Dabei tritt kein Ausfall des Fahrzeuges auf. Das Fahrzeug kann mit einer Komponente, die einen kritischen Betriebszustand aufweist, weiterfahren, bis diese in einer Werkstatt ersetzt werden kann oder die Komponente wieder betriebsbereit ist. The method is advantageously carried out while the vehicle is being driven. There is no failure of the vehicle. The vehicle can continue to drive with a component that is in a critical operating state until it can be replaced in a workshop or the component is ready for operation again.
Die obigen Ausgestaltungen und Weiterbildungen lassen sich, sofern sinnvoll, beliebig miteinander kombinieren. Weitere mögliche Ausgestaltungen, Weiterbildungen und Implementierungen der Erfindung umfassen auch nicht explizit genannte The above configurations and developments can be combined with one another as desired, provided that it makes sense. Further possible configurations, developments and implementations of the invention also include not explicitly mentioned
Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich der Ausführungsbeispiele beschriebenen Merkmalen der Erfindung. Insbesondere wird dabei der Fachmann auch Einzelaspekte als Verbesserungen oder Ergänzungen zu der jeweiligen Combinations of features of the invention described above or below with respect to the exemplary embodiments. In particular, the person skilled in the art will also use individual aspects as improvements or additions to the respective
Grundform der vorliegenden Erfindung hinzufügen. Kurze Beschreibung der Zeichnungen Add the basic form of the present invention. Brief description of the drawings
Im folgenden Abschnitt wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen, aus denen sich weitere erfinderische Merkmale ergeben können, auf die die Erfindung aber in ihrem Umfang nicht beschränkt ist, erläutert. Die Ausführungsbeispiele sind in den Zeichnungen dargestellt. In the following section, the invention is explained on the basis of exemplary embodiments from which further inventive features can result, but to which the scope of the invention is not restricted. The exemplary embodiments are shown in the drawings.
Es zeigen: Show it:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Antriebstranges eines ersten 1 shows a schematic representation of a drive train of a first
Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Fahrzeugs 1; Exemplary embodiment of a vehicle 1 according to the invention;
Fig. 2 eine schematische Darstellung eines Antriebstranges eines zweiten 2 shows a schematic representation of a drive train of a second
Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Fahrzeugs 21; Exemplary embodiment of a vehicle 21 according to the invention;
Fig. 3 eine schematische Darstellung eines Antriebstranges eines dritten 3 shows a schematic representation of a drive train of a third
Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Fahrzeugs 31; und Exemplary embodiment of a vehicle 31 according to the invention; and
Fig. 4 ein Ablaufdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Betreiben eines Fahrzeugs (1, 21, 31). 4 shows a flow chart of the method according to the invention for operating a vehicle (1, 21, 31).
In Fig. 1 ist ein erstes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Fahrzeugs 1 dargestellt. In Fig. 1, a first embodiment of the vehicle 1 according to the invention is shown.
Der Antriebstrang des ersten Ausführungsbeispiels des Fahrzeugs 1 weist auf: The drive train of the first exemplary embodiment of vehicle 1 has:
eine erste Antriebsachse 3, a first drive axle 3,
eine zweite Antriebsachse 12, a second drive axle 12,
ein erstes Getriebe 2, a first transmission 2,
ein zweites Getriebe 13, a second gear 13,
einen ersten Elektromotor 4, a first electric motor 4,
einen zweiten Elektromotor 11, a second electric motor 11,
einen dritten Elektromotor 18, a third electric motor 18,
einen vierten Elektromotor 14, a fourth electric motor 14,
einen ersten elektrischen Energiespeicher 7, einen zweiten elektrischen Energiespeicher 16, a first electrical energy store 7, a second electrical energy store 16,
einen ersten Umrichter 6, a first converter 6,
einen zweiten Umrichter 9, a second converter 9,
einen dritten Umrichter 17, a third converter 17,
einen vierten Umrichter 15, a fourth converter 15,
eine erste Schalteinheit 5, a first switching unit 5,
eine zweite Schalteinheit 10 und a second switching unit 10 and
eine Steuereinheit 8. a control unit 8.
Die erste Antriebsachse 3 ist mittels des ersten Getriebes 2 mit dem ersten The first drive axle 3 is by means of the first transmission 2 with the first
Elektromotor 4 und/oder dem dritten Elektromotor 18 verbindbar, insbesondere koppelbar. Die erste Antriebsachse 3 ist mittels des ersten Elektromotors 4 und/oder des dritten Elektromotors 18 antreibbar. Electric motor 4 and / or the third electric motor 18 can be connected, in particular coupled. The first drive axle 3 can be driven by means of the first electric motor 4 and / or the third electric motor 18.
Die zweite Antriebsachse 12 ist mittels des zweiten Getriebes 13 mit dem zweiten Elektromotor 11 und/oder dem vierten Elektromotor 14 verbindbar, insbesondere koppelbar. Die zweite Antriebsachse 12 ist mittels des zweiten Elektromotors 11 und/oder mittels des vierten Elektromotors 4 antreibbar. The second drive axle 12 can be connected, in particular coupled, to the second electric motor 11 and / or the fourth electric motor 14 by means of the second transmission 13. The second drive axle 12 can be driven by means of the second electric motor 11 and / or by means of the fourth electric motor 4.
Das erste Getriebe 2 und/oder das zweite Getriebe 13 ist als Kopplungsgetriebe ausgeführt. The first gear 2 and / or the second gear 13 is designed as a coupling gear.
Der erste Elektromotor 4 ist mittels der ersten Schalteinheit 5 mit dem ersten Umrichter 6 oder dem dritten Umrichter 17 verbindbar. Der erste Umrichter 6 ist eingerichtet, aus einer Gleichspannung des ersten elektrischen Energiespeichers 7 eine The first electric motor 4 can be connected to the first converter 6 or the third converter 17 by means of the first switching unit 5. The first converter 6 is set up to convert a DC voltage from the first electrical energy store 7 into one
Wechselspannung für den ersten Elektromotor 4 zu generieren. Der dritte Umrichter 17 ist eingerichtet, aus einer Gleichspannung des ersten elektrischen Energiespeichers 7 eine Wechselspannung für den ersten Elektromotor 4 zu generieren. Generate alternating voltage for the first electric motor 4. The third converter 17 is set up to generate an alternating voltage for the first electric motor 4 from a direct voltage of the first electrical energy store 7.
Der dritte Elektromotor 18 ist mittels der ersten Schalteinheit 5 mit dem ersten The third electric motor 18 is by means of the first switching unit 5 with the first
Umrichter 6 oder dem dritten Umrichter 17 verbindbar. Der erste Umrichter 6 ist eingerichtet, aus einer Gleichspannung des ersten elektrischen Energiespeichers 7 eine Wechselspannung für den dritten Elektromotor 18 zu generieren. Der dritte Umrichter 17 ist eingerichtet, aus einer Gleichspannung des ersten elektrischen Energiespeichers 7 eine Wechselspannung für den dritten Elektromotor 18 zu generieren. Converter 6 or the third converter 17 can be connected. The first converter 6 is set up to generate an alternating voltage for the third electric motor 18 from a direct voltage of the first electrical energy store 7. The third converter 17 is set up from a direct voltage of the first electrical Energy store 7 to generate an alternating voltage for the third electric motor 18.
Der zweite Elektromotor 11 ist mittels der zweiten Schalteinheit 10 mit dem zweiten Umrichter 9 oder dem vierten Umrichter 15 verbindbar. Der zweite Umrichter 9 ist eingerichtet, aus einer Gleichspannung des zweiten elektrischen Energiespeichers 16 eine Wechselspannung für den zweiten Elektromotor 11 zu generieren. Der zweite Umrichter 9 ist eingerichtet, aus einer Gleichspannung des zweiten elektrischen Energiespeichers 16 eine Wechselspannung für den zweiten Elektromotor 11 zu generieren. The second electric motor 11 can be connected to the second converter 9 or the fourth converter 15 by means of the second switching unit 10. The second converter 9 is set up to generate an alternating voltage for the second electric motor 11 from a direct voltage of the second electrical energy store 16. The second converter 9 is set up to generate an alternating voltage for the second electric motor 11 from a direct voltage of the second electrical energy store 16.
Der vierte Elektromotor 14 ist mittels der zweiten Schalteinheit 10 mit dem zweiten Umrichter 9 oder dem vierten Umrichter 15 verbindbar. Der zweite Umrichter 9 ist eingerichtet, aus einer Gleichspannung des zweiten elektrischen Energiespeichers 16 eine Wechselspannung für den vierten Elektromotor 14 zu generieren. Der zweite Umrichter 9 ist eingerichtet, aus einer Gleichspannung des zweiten elektrischen Energiespeichers 16 eine Wechselspannung für den vierten Elektromotor 14 zu generieren. The fourth electric motor 14 can be connected to the second converter 9 or the fourth converter 15 by means of the second switching unit 10. The second converter 9 is set up to generate an alternating voltage for the fourth electric motor 14 from a direct voltage of the second electrical energy store 16. The second converter 9 is set up to generate an alternating voltage for the fourth electric motor 14 from a direct voltage of the second electrical energy store 16.
Der erste elektrische Energiespeicher 7 ist elektrisch leitend mit dem ersten Umrichter 6 und/oder dem dritten Umrichter 17 verbunden. Der zweite elektrische The first electrical energy store 7 is electrically conductively connected to the first converter 6 and / or the third converter 17. The second electric
Energiespeicher 16 ist elektrisch leitend mit dem zweiten Umrichter 9 und/oder dem vierten Umrichter 15 verbunden. Energy store 16 is connected to the second converter 9 and / or the fourth converter 15 in an electrically conductive manner.
Die Steuereinheit 8 steuert die erste Schalteinheit 5 und die zweite Schalteinheit 10. Die erste Schalteinheit 5 und die zweite Schalteinheit 10 sind jeweils als Stromweiche ausgeführt und signalleitend mit der Steuereinheit 8 verbunden. The control unit 8 controls the first switching unit 5 and the second switching unit 10. The first switching unit 5 and the second switching unit 10 are each designed as a current switch and are connected to the control unit 8 in a signal-conducting manner.
Vorzugsweise ist die Steuereinheit 8 als zentrale Steuereinheit des Fahrzeugs 1 ausgeführt. Als zentrale Steuereinheit des Fahrzeugs 1 ist die Steuereinheit 8 signalleitend mit den Umrichtern (6, 9, 15, 17), Sensoren und einer Bedienschnittstelle des Fahrzeugs verbunden. The control unit 8 is preferably designed as a central control unit of the vehicle 1. As the central control unit of the vehicle 1, the control unit 8 is connected to the converters (6, 9, 15, 17), sensors and an operating interface of the vehicle in a signal-conducting manner.
Fig. 2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Fahrzeugs 21. Der Antriebstrang des zweiten Ausführungsbeispiels des Fahrzeugs 21 weist auf: eine erste Antriebsachse 3, 2 shows a second exemplary embodiment of the vehicle 21 according to the invention. The drive train of the second exemplary embodiment of the vehicle 21 has: a first drive axle 3,
eine zweite Antriebsachse 12, a second drive axle 12,
ein erstes Getriebe 2, a first transmission 2,
ein zweites Getriebe 13, a second gear 13,
einen ersten Elektromotor 4, a first electric motor 4,
einen zweiten Elektromotor 11, a second electric motor 11,
einen dritten Elektromotor 18, a third electric motor 18,
einen vierten Elektromotor 14, a fourth electric motor 14,
einen ersten elektrischen Energiespeicher 7, a first electrical energy store 7,
einen zweiten elektrischen Energiespeicher 16, a second electrical energy store 16,
einen dritten elektrischen Energiespeicher 27, a third electrical energy store 27,
einen vierten elektrischen Energiespeicher 26, a fourth electrical energy store 26,
einen ersten Umrichter 6, a first converter 6,
einen zweiten Umrichter 9, a second converter 9,
einen dritten Umrichter 17, a third converter 17,
einen vierten Umrichter 15, a fourth converter 15,
eine erste Schalteinheit 25, a first switching unit 25,
eine zweite Schalteinheit 20 und a second switching unit 20 and
eine Steuereinheit 8. a control unit 8.
Der Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel des Fahrzeugs 1 liegt beim zweiten Ausführungsbeispiel des Fahrzeugs 21 darin, dass der Antriebsstrang des Fahrzeugs 21 vier elektrische Energiespeicher (7, 16, 26, 27) aufweist. The difference to the first exemplary embodiment of vehicle 1 in the second exemplary embodiment of vehicle 21 is that the drive train of vehicle 21 has four electrical energy stores (7, 16, 26, 27).
Jeder der elektrischen Energiespeicher (7, 16, 26, 27) ist mittels der zweiten Each of the electrical energy stores (7, 16, 26, 27) is by means of the second
Schalteinheit 20 mit jedem der Umrichter (6, 9, 15, 17) elektrisch leitend verbindbar. Dabei ist ein elektrischer Energiespeicher (7, 16, 26, 27) mit allen Umrichtern (6, 9, 15, 17), mit einem der Umrichter (6, 9, 15, 17) oder mit einer Teilmenge der Umrichter (6, 9, 15, 17), insbesondere mit zwei oder drei Umrichtern (6, 9, 15, 17) elektrisch leitend verbindbar. Andererseits ist ein Umrichter (6, 9, 15, 17) mit allen elektrischen Switching unit 20 can be electrically connected to each of the converters (6, 9, 15, 17). There is an electrical energy store (7, 16, 26, 27) with all converters (6, 9, 15, 17), with one of the converters (6, 9, 15, 17) or with a subset of the converters (6, 9 , 15, 17), in particular with two or three converters (6, 9, 15, 17) can be connected in an electrically conductive manner. On the other hand there is an inverter (6, 9, 15, 17) with all electrical
Energiespeichern (7, 16, 26, 27), mit einem der elektrischen Energiespeicher (7, 16, 26, 27) oder mit einer Teilmenge der elektrischen Energiespeicher (7, 16, 26, 27), insbesondere mit zwei oder drei elektrischen Energiespeichern (7, 16, 26, 27) elektrisch leitend verbindbar. Jeder der Umrichter (6, 9, 15, 17) ist mittels der ersten Schalteinheit 25 mit jedem der Elektromotoren (4, 11, 14, 18) elektrisch leitend verbindbar. Dabei ist ein Umrichter (6, 9, 15, 17) mit allen Elektromotoren (4, 11, 14, 18), mit einem der Elektromotoren (4, 11, 14, 18) oder mit einer Teilmenge der Elektromotoren (4, 11, 14, 18), insbesondere mit zwei oder drei Elektromotoren (4, 11, 14, 18) elektrisch leitend verbindbar. Energy stores (7, 16, 26, 27), with one of the electrical energy stores (7, 16, 26, 27) or with a subset of the electrical energy stores (7, 16, 26, 27), in particular with two or three electrical energy stores ( 7, 16, 26, 27) can be connected in an electrically conductive manner. Each of the converters (6, 9, 15, 17) can be connected to each of the electric motors (4, 11, 14, 18) in an electrically conductive manner by means of the first switching unit 25. A converter (6, 9, 15, 17) with all electric motors (4, 11, 14, 18), with one of the electric motors (4, 11, 14, 18) or with a subset of the electric motors (4, 11, 14, 18), in particular with two or three electric motors (4, 11, 14, 18) can be connected in an electrically conductive manner.
Die erste Schalteinheit 25 und die zweite Schalteinheit 20 sind als Multiplexer- Schalteinrichtung ausgeführt. The first switching unit 25 and the second switching unit 20 are designed as a multiplexer switching device.
Gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel des Fahrzeugs 21 sind die elektrischen Energiespeicher (7, 16, 26, 27) und/oder die Umrichter (6, 9, 15, 17) dezentral in dem Fahrzeug 21 angeordnet. Dabei ist jeweils ein Umrichter (6, 9, 15, 17) benachbart zu jeweils einem Elektromotor (4, 11, 14, 18) angeordnet, insbesondere an dem According to the second exemplary embodiment of the vehicle 21, the electrical energy stores (7, 16, 26, 27) and / or the converters (6, 9, 15, 17) are arranged decentrally in the vehicle 21. One converter (6, 9, 15, 17) is arranged adjacent to each electric motor (4, 11, 14, 18), in particular on the
Elektromotor (4, 11, 14, 18) angeordnet. Die elektrischen Energiespeicher (7, 16, 26, 27) sind benachbart zu den Elektromotoren (4, 11, 14, 18) zwischen den Electric motor (4, 11, 14, 18) arranged. The electrical energy stores (7, 16, 26, 27) are adjacent to the electric motors (4, 11, 14, 18) between the
Antriebsachsen (3, 12) oder in Fahrtrichtung des Fahrzeugs vor oder hinter beiden Antriebsachsen (3, 12) angeordnet. Drive axles (3, 12) or in the direction of travel of the vehicle in front of or behind both drive axles (3, 12).
Fig. 3 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Fahrzeugs 31. 3 shows a third exemplary embodiment of the vehicle 31 according to the invention.
Der Unterschied zum zweiten Ausführungsbeispiel des Fahrzeugs 21 liegt beim dritten Ausführungsbeispiel des Fahrzeugs 31 darin, dass die Umrichter (6, 9, 15, 17) und/oder die elektrischen Energiespeicher (7, 16, 26, 27) zentral in dem Fahrzeug 31 angeordnet sind. Dabei sind die Umrichter (6, 9, 15, 17) und/oder die elektrischen Energiespeicher (7, 16, 26, 27) zwischen der ersten Antriebsachse 3 und der zweiten Antriebsachse 12 angeordnet. The difference from the second exemplary embodiment of vehicle 21 in the third exemplary embodiment of vehicle 31 is that the converters (6, 9, 15, 17) and / or the electrical energy stores (7, 16, 26, 27) are arranged centrally in vehicle 31 are. The converters (6, 9, 15, 17) and / or the electrical energy stores (7, 16, 26, 27) are arranged between the first drive axle 3 and the second drive axle 12.
Vorzugsweise sind die Umrichter (6, 9, 15, 17) als eine zentrale Umrichtereinheit ausgeführt, insbesondere wobei die Umrichtereinheit eine Multi-Core- Leistungselektronik aufweist. The converters (6, 9, 15, 17) are preferably designed as a central converter unit, in particular wherein the converter unit has multi-core power electronics.
In Fig. 4 ist ein Ablaufdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Betreiben eines Fahrzeugs (1, 21, 31) dargestellt. Dabei weist das Fahrzeug (1, 21, 31) zumindest eine Schalteinheit (5, 10, 20, 25) und als Komponenten zumindest zwei Elektromotoren (4, 11, 14, 18), zumindest zwei Umrichter (6, 9, 15, 17) und zumindest zwei elektrische Energiespeicher (7, 16, 26, 27) auf. 4 shows a flow chart of the method according to the invention for operating a vehicle (1, 21, 31). The vehicle (1, 21, 31) has at least one switching unit (5, 10, 20, 25) and at least two components Electric motors (4, 11, 14, 18), at least two converters (6, 9, 15, 17) and at least two electrical energy stores (7, 16, 26, 27).
In einem ersten Verfahrensschritt 101 werden die Betriebszustände der Komponenten ausgewertet und gegebenenfalls ein kritischer Betriebszustand einer der Komponenten festgestellt. In a first method step 101, the operating states of the components are evaluated and, if necessary, a critical operating state of one of the components is determined.
In einem zweiten Verfahrensschritt 102 wird die Schalteinheit (5, 10, 20, 25) angesteuert. In a second method step 102, the switching unit (5, 10, 20, 25) is activated.
In einem dritten Verfahrensschritt 103 werden die Komponenten aufgrund ihrer Betriebszustände derart ausgewählt und miteinander verbunden, dass ein In a third method step 103, the components are selected on the basis of their operating states and connected to one another in such a way that a
Wirkungsgrad des Fahrzeuges optimiert wird. Dabei werden die Komponenten derart ausgewählt, dass sie an die Betriebsstrategie des Fahrzeugs angepasst werden. Zum Beispiel kann aufgrund der Beladung des Fahrzeuges eine unterschiedliche The efficiency of the vehicle is optimized. The components are selected in such a way that they are adapted to the operating strategy of the vehicle. For example, depending on the load on the vehicle, a different
Drehmomentanforderung der beiden Antriebsachsen (3, 12) vorliegen. Alternativ kann durch die Auswahl der Komponenten die Ladestrategie angepasst werden, um die Reichweite des Fahrzeugs zu erhöhen. There is a torque request from the two drive axles (3, 12). Alternatively, the selection of the components can be used to adapt the charging strategy in order to increase the range of the vehicle.
Vorzugsweise wird dabei die Komponente, die einen kritischen Betriebszustand aufweist, durch eine gleichartige Komponente ersetzt. Dabei trennt die Schalteinheit (5, 10, 20, 25) die Komponente, die einen kritischen Betriebszustand aufweist, von den anderen Komponenten. Danach verbindet Schalteinheit die gleichartige Komponente anstelle der Komponente, die einen kritischen Betriebszustand aufweist, mit zumindest einer der anderen Komponenten. The component that has a critical operating state is preferably replaced by a component of the same type. The switching unit (5, 10, 20, 25) separates the component that is in a critical operating state from the other components. Thereafter, the switching unit connects the component of the same type with at least one of the other components instead of the component that has a critical operating state.
Vorzugsweise wird das Verfahren ausgeführt, während das Fahrzeug angetrieben wird. The method is preferably carried out while the vehicle is being driven.
Ein kritischer Betriebszustand eines Elektromotors ist beispielsweise ein Ausfall des Elektromotors und/oder eine Blockade des Rotors des Elektromotors und/oder eine Überhitzung des Elektromotors. A critical operating state of an electric motor is, for example, failure of the electric motor and / or blockage of the rotor of the electric motor and / or overheating of the electric motor.
Ein kritischer Betriebszustand eines elektrischen Energiespeichers ist beispielsweise ein niedriger Ladezustand oder eine Überspannung oder eine zu hohe oder zu niedrige Temperatur des elektrischen Energiespeichers. Ein kritischer Betriebszustand eines Umrichters ist beispielsweise eine Überlastung oder ein Defekt oder eine Überhitzung des Umrichters. A critical operating state of an electrical energy store is, for example, a low state of charge or an overvoltage or a temperature of the electrical energy store that is too high or too low. A critical operating state of a converter is, for example, an overload or a defect or overheating of the converter.
Dabei kann ein Umrichter mit einem oder mehreren, insbesondere allen, A converter with one or more, in particular all,
Elektromotoren elektrisch leitend verbunden werden. Electric motors are electrically connected.
Ein elektrischer Energiespeicher kann mit einem oder mehreren, insbesondere allen, Umrichtern verbunden werden. An electrical energy store can be connected to one or more, in particular all, converters.
Unter einem elektrischen Energiespeicher wird hierbei ein wiederaufladbarer An electrical energy storage device is a rechargeable one
Energiespeicher verstanden, insbesondere aufweisend eine elektrochemische Understood energy storage, in particular having an electrochemical one
Energiespeicherzelle und/oder ein Energiespeichermodul aufweisend zumindest eine elektrochemische Energiespeicherzelle und/oder ein Energiespeicherpack aufweisend zumindest ein Energiespeichermodul. Die Energiespeicherzelle ist als lithiumbasierte Batteriezelle, insbesondere Lithium-Ionen-Batteriezelle, ausführbar. Alternativ ist die Energiespeicherzelle als Lithium-Polymer-Batteriezelle oder Nickel-Metallhydrid- Batteriezelle oder Blei-Säure-Batteriezelle oder Lithium-Luft-Batteriezelle oder Lithium- Schwefel- Batteriezelle ausgeführt. Alternativ ist die elektrische Energiespeicherzelle als Brennstoffzelle ausführbar beziehungsweise der elektrische Energiespeicher kann zumindest eine Brennstoffzelle aufweisen. Energy storage cell and / or an energy storage module having at least one electrochemical energy storage cell and / or an energy storage pack having at least one energy storage module. The energy storage cell can be implemented as a lithium-based battery cell, in particular a lithium-ion battery cell. Alternatively, the energy storage cell is designed as a lithium-polymer battery cell or a nickel-metal hydride battery cell or a lead-acid battery cell or a lithium-air battery cell or a lithium-sulfur battery cell. Alternatively, the electrical energy storage cell can be designed as a fuel cell or the electrical energy storage device can have at least one fuel cell.
Unter einem Fahrzeug wird hierbei ein Landfahrzeug, insbesondere ein In this context, a vehicle is a land vehicle, in particular a
Personenkraftwagen oder ein Bus oder ein Lastkraftwagen oder ein Fahrerloses Transportsystem, oder ein Wasserfahrzeug oder ein Luftfahrzeug verstanden. Das Fahrzeug kann autonom steuerbar ausgeführt sein. Passenger car or a bus or a truck or a driverless transport system, or a watercraft or an aircraft. The vehicle can be designed to be autonomously controllable.

Claims

Ansprüche Expectations
1. Fahrzeug (1, 21, 31) aufweisend zumindest eine Schalteinheit (5, 10, 20, 25) und als Komponenten zumindest zwei elektrische Energiespeicher (7, 16, 26, 27), zumindest zwei Elektromotoren (4, 11, 14, 18) und zumindest zwei Umrichter (6, 9, 15, 17), dadurch gekennzeichnet, dass 1. Vehicle (1, 21, 31) having at least one switching unit (5, 10, 20, 25) and, as components, at least two electrical energy stores (7, 16, 26, 27), at least two electric motors (4, 11, 14, 18) and at least two converters (6, 9, 15, 17), characterized in that
ein elektrischer Energiespeicher (7, 16, 26, 27) mittels einer Schalteinheit (5, 10, 20, 25) wahlweise mit einem oder mehreren Umrichtern (6, 9, 15, 17) elektrisch leitend verbindbar ist, an electrical energy storage device (7, 16, 26, 27) can be connected to one or more converters (6, 9, 15, 17) in an electrically conductive manner by means of a switching unit (5, 10, 20, 25),
wobei ein Umrichter (6, 9, 15, 17) mittels einer Schalteinheit (5, 10, 20, 25) wahlweise mit einem oder mehreren Elektromotoren (4, 11, 14, 18) elektrisch leitend verbindbar ist, wherein a converter (6, 9, 15, 17) can be connected to one or more electric motors (4, 11, 14, 18) in an electrically conductive manner by means of a switching unit (5, 10, 20, 25),
wobei ein Umrichter (6, 9, 15, 17) mittels einer Schalteinheit (5, 10, 20, 25) wahlweise mit einem oder mehreren elektrischen Energiespeichern (7, 16, 26, 27) elektrisch leitend verbindbar ist. wherein a converter (6, 9, 15, 17) can be connected to one or more electrical energy stores (7, 16, 26, 27) in an electrically conductive manner by means of a switching unit (5, 10, 20, 25).
2. Fahrzeug (1, 21, 31) nach Anspruch 1, 2. Vehicle (1, 21, 31) according to claim 1,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
jeder elektrische Energiespeicher (7, 16, 26, 27) mit jedem Umrichter (6, 9, 15, 17) elektrisch leitend verbindbar ist. each electrical energy store (7, 16, 26, 27) can be connected in an electrically conductive manner to each converter (6, 9, 15, 17).
3. Fahrzeug (1, 21, 31) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 3. Vehicle (1, 21, 31) according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
jeder Elektromotor (4, 11, 14, 18) mit jedem Umrichter (6, 9, 15, 17) elektrisch leitend verbindbar ist. each electric motor (4, 11, 14, 18) can be electrically connected to each converter (6, 9, 15, 17).
4. Fahrzeug (1, 21, 31) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 4. Vehicle (1, 21, 31) according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
eine erste Schalteinheit (5) zwischen den Elektromotoren (4, 11, 14, 18) und den Umrichtern (6, 9, 15, 17) angeordnet ist. a first switching unit (5) is arranged between the electric motors (4, 11, 14, 18) and the converters (6, 9, 15, 17).
5. Fahrzeug (1, 21, 31) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass 5. Vehicle (1, 21, 31) according to one of the preceding claims, characterized in that
eine zweite Schalteinheit (10) zwischen den elektrischen Energiespeichern (7, 16, 26, 27) und den Umrichtern (6, 9, 15, 17) angeordnet ist. a second switching unit (10) is arranged between the electrical energy stores (7, 16, 26, 27) and the converters (6, 9, 15, 17).
6. Fahrzeug (1, 21, 31) nach Anspruch 4 oder 5, 6. Vehicle (1, 21, 31) according to claim 4 or 5,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
die erste Schalteinheit (5) und/oder die zweite Schalteinheit (10) als Stromweiche ausgeführt ist. the first switching unit (5) and / or the second switching unit (10) is designed as a current switch.
7. Fahrzeug (1, 21, 31) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 7. Vehicle (1, 21, 31) according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
zumindest eine Schalteinheit (20, 25) als Multiplexer-Schalteinrichtung ausgeführt ist. at least one switching unit (20, 25) is designed as a multiplexer switching device.
8. Fahrzeug (1, 21, 31) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 8. Vehicle (1, 21, 31) according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
das Fahrzeug (1, 21, 31) eine Steuereinheit (8) aufweist, die eingerichtet ist, die zumindest eine Schalteinheit (5, 10, 20, 25) anzusteuern. the vehicle (1, 21, 31) has a control unit (8) which is set up to control the at least one switching unit (5, 10, 20, 25).
9. Fahrzeug (1, 21, 31) nach Anspruch 8, 9. vehicle (1, 21, 31) according to claim 8,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
die Steuereinheit (8) eingerichtet ist, die Betriebszustände der Komponenten auszuwerten und die zumindest eine Schalteinheit (5, 10, 20, 25) derart anzusteuern, dass die Komponenten derart miteinander verbunden werden, dass ein Wirkungsgrad des Fahrzeuges (1, 21, 31) optimiert wird, the control unit (8) is set up to evaluate the operating states of the components and to control the at least one switching unit (5, 10, 20, 25) in such a way that the components are connected to one another in such a way that an efficiency of the vehicle (1, 21, 31) is optimized,
und/oder and or
wobei die Steuereinheit (8) eingerichtet ist, einen kritischen Betriebszustand zumindest einer Komponente zu erkennen und die zumindest eine Schalteinheit (5, 10, 20, 25) derart anzusteuern, dass diese Komponente von den anderen wherein the control unit (8) is set up to recognize a critical operating state of at least one component and to control the at least one switching unit (5, 10, 20, 25) in such a way that this component is different from the other
Komponenten getrennt wird und eine gleichartige Komponente anstelle dieser Komponente mit zumindest einer der Komponenten verbunden wird. Components is separated and a component of the same type is connected to at least one of the components instead of this component.
10. Fahrzeug (1, 21, 31) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 10. Vehicle (1, 21, 31) according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass die Umrichter (6, 9, 15, 17) als eine einzige Umrichtereinheit ausgeführt sind, insbesondere wobei die Umrichtereinheit eine Multi-Core-Leistungselektronik aufweist. characterized in that the converters (6, 9, 15, 17) are designed as a single converter unit, in particular wherein the converter unit has multi-core power electronics.
11. Fahrzeug (1, 21, 31) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 11. Vehicle (1, 21, 31) according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
die Komponenten zentral oder dezentral in dem Fahrzeug (1, 21, 31) angeordnet sind. the components are arranged centrally or decentrally in the vehicle (1, 21, 31).
12. Verfahren (100) zum Betreiben eines Fahrzeuges (1, 21, 31), insbesondere nach einem der vorherigen Ansprüche, aufweisend zumindest eine Schalteinheit (5, 10, 20, 25) und als Komponenten zumindest zwei Elektromotoren (4, 11, 14, 18), zumindest zwei Umrichter (6, 9, 15, 17) und zumindest zwei elektrische Energiespeicher (7, 16, 26, 27), 12. The method (100) for operating a vehicle (1, 21, 31), in particular according to one of the preceding claims, having at least one switching unit (5, 10, 20, 25) and at least two electric motors (4, 11, 14) as components , 18), at least two converters (6, 9, 15, 17) and at least two electrical energy stores (7, 16, 26, 27),
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
die Betriebszustände der Komponenten erfasst und ausgewertet werden und die Komponenten ausgewählt und mittels der Schalteinheit miteinander verbunden werden, wobei bei der Auswahl der Komponenten ein Wirkungsgrad des Fahrzeuges (1, 21, 31) verwendet wird. the operating states of the components are recorded and evaluated and the components are selected and connected to one another by means of the switching unit, an efficiency level of the vehicle (1, 21, 31) being used when selecting the components.
13. Verfahren (100) nach Anspruch 12, 13. The method (100) according to claim 12,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
wenn ein kritischer Betriebszustand einer der Komponenten festgestellt wird, die Komponente, die einen kritischen Betriebszustand aufweist, mittels der if a critical operating state of one of the components is determined, the component having a critical operating state by means of the
Schalteinheit (5, 10, 20,25) durch eine gleichartige Komponente ersetzt wird. Switching unit (5, 10, 20, 25) is replaced by a similar component.
14. Verfahren (100) nach Anspruch 12 oder 13, 14. The method (100) according to claim 12 or 13,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
die Schalteinheit (5, 10, 20, 25) zum Ersetzen der Komponente, die einen kritischen Betriebszustand aufweist, diese Komponente von den anderen Komponenten trennt, und danach die Schalteinheit die gleichartige Komponente anstelle der Komponente, die einen kritischen Betriebszustand aufweist, mit zumindest einer der anderen Komponenten verbindet. the switching unit (5, 10, 20, 25) for replacing the component that has a critical operating state, separates this component from the other components, and then the switching unit, the component of the same type instead of the component that has a critical operating state, with at least one the other components connects.
15. Verfahren (100) nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass 15. The method (100) according to any one of claims 12 to 14, characterized in that
das Verfahren ausgeführt wird, während das Fahrzeug angetrieben wird. the method is performed while the vehicle is being propelled.
EP20732185.2A 2019-06-26 2020-06-09 Vehicle and method for operating a vehicle Pending EP3990305A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102019209280.2A DE102019209280A1 (en) 2019-06-26 2019-06-26 Vehicle and method for operating a vehicle
PCT/EP2020/065924 WO2020260007A1 (en) 2019-06-26 2020-06-09 Vehicle and method for operating a vehicle

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP3990305A1 true EP3990305A1 (en) 2022-05-04

Family

ID=71083630

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP20732185.2A Pending EP3990305A1 (en) 2019-06-26 2020-06-09 Vehicle and method for operating a vehicle

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20220242247A1 (en)
EP (1) EP3990305A1 (en)
CN (1) CN114340936A (en)
DE (1) DE102019209280A1 (en)
WO (1) WO2020260007A1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IT201900018362A1 (en) * 2019-10-10 2021-04-10 Texa Spa METHOD AND CONTROL SYSTEM FOR AT LEAST TWO ELECTRIC TRACTION MOTORS OF A VEHICLE

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19910091C1 (en) * 1999-03-08 2000-08-03 Daimler Chrysler Ag Electric drive has motor with at least two windings and at least two current sources that are arranged separately from each other and each associated with one motor winding
JP4381239B2 (en) * 2004-06-25 2009-12-09 三洋電機株式会社 Power supply for vehicle
DE102011011800B4 (en) * 2011-02-19 2015-09-17 Volkswagen Aktiengesellschaft Method for power supply for a vehicle and corresponding device and vehicle
DE102012211543A1 (en) * 2012-07-03 2014-01-09 Bombardier Transportation Gmbh Supply of electric traction motors and additional electric auxiliary services of a rail vehicle with electrical energy
DE112014005234B4 (en) * 2013-11-18 2022-08-18 Vitesco Technologies GmbH Vehicle electrical system power control circuit and vehicle electrical system
DE102014212935A1 (en) * 2014-07-03 2016-01-07 Siemens Aktiengesellschaft Device for providing an electrical voltage with serial stack converter and drive arrangement
KR20170008922A (en) * 2015-07-14 2017-01-25 현대중공업 주식회사 Inverter system for electronic bus and inverter system driving method for electronic bus
US10020759B2 (en) * 2015-08-04 2018-07-10 The Boeing Company Parallel modular converter architecture for efficient ground electric vehicles
DE102015011230A1 (en) * 2015-08-25 2017-03-02 Audi Ag Energy storage device for an electrical alternating voltage network
US10439392B2 (en) * 2016-02-19 2019-10-08 Rhombus Energy Solutions, Inc. Stacked matrix high frequency DC-AC power conversion system and method
US10093187B2 (en) * 2016-08-01 2018-10-09 Ford Global Technologies, Llc Redundant power supply
DE102016011238A1 (en) * 2016-09-17 2017-04-06 Daimler Ag Circuit arrangement for a motor vehicle, motor vehicle and method for operating a circuit arrangement for a motor vehicle
DE102016122444A1 (en) * 2016-11-22 2018-05-24 HELLA GmbH & Co. KGaA Two voltage battery
EP3547518B1 (en) * 2018-03-26 2022-10-12 Volvo Car Corporation Vehicle power supply system with redundancy and method for controlling the power supply system

Also Published As

Publication number Publication date
DE102019209280A1 (en) 2020-12-31
WO2020260007A1 (en) 2020-12-30
US20220242247A1 (en) 2022-08-04
CN114340936A (en) 2022-04-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3274217A1 (en) Energy accumulator device
EP3544844B1 (en) Operating method for a dual-voltage battery
WO2015161861A1 (en) Multi-battery system for increasing the electric range
DE102013200763A1 (en) SYSTEM AND METHOD FOR VEHICLE ENERGY MANAGEMENT
DE102008060936A1 (en) Battery unit i.e. lithium ion battery unit, operating device for e.g. electric vehicle, has switch elements assigned to battery modules of battery unit for balancing different charging conditions of battery modules
WO2010128066A2 (en) System for accumulating energy
WO2012052176A2 (en) Battery management system for a power supply system with a low-voltage region and a high-voltage region
DE102020210046A1 (en) Method for operating a battery system
DE102014213493A1 (en) Battery overload monitoring system and method
DE102011077719A1 (en) Power supply unit for power supply network used in motor vehicle, has connecting unit which is connected to tap so that sum of partial voltages between tap and terminal poles is measured
DE102006051831B4 (en) submarine
DE102012011840A1 (en) Electrical system for motor vehicle e.g. electric vehicle, has low-voltage energy storage device that is formed of lithium-based and/or lithium compound storage element
EP3990305A1 (en) Vehicle and method for operating a vehicle
EP3173280B1 (en) Battery, vehicle with such a battery and use of such a battery
DE102015225441A1 (en) Energy storage cell compensation system for a high-voltage accumulator arranged in a vehicle
EP3676933B1 (en) Device for electropolishing an energy storage device comprising at least one lithium ion cell, charger, and method for operating the charger
EP2033837B1 (en) Water vehicle with various energy stores
DE102010017439A1 (en) Energy balancing circuit configuration for, e.g. traction accumulator of vehicle, has chargers to perform charging process of cells of energy storage unit using balancing currents, with smaller load
DE102018206827A1 (en) Battery system and electrically driven motor vehicle
DE102012208349A1 (en) Method for adjusting states of charge of battery modules of lithium ion battery for operating electric motor for drive system of vehicle, involves discharging first battery modules in addition to second battery modules to operate motor
DE102019217698A1 (en) Method for operating an electrical energy storage system and / or a device, electrical energy storage system and device
DE102019210642A1 (en) Vehicle and method for operating a vehicle
DE102014202922A1 (en) Battery system and vehicle, comprising a battery system
DE102019210640A1 (en) Vehicle and method of operating a vehicle
DE102009018011A1 (en) Device for distribution of electricity to battery-operated electric vehicle, has standard battery assigned to high voltage grid, and booster battery electrically and conductively connectable with grid by voltage converter

Legal Events

Date Code Title Description
STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: UNKNOWN

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE INTERNATIONAL PUBLICATION HAS BEEN MADE

PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: REQUEST FOR EXAMINATION WAS MADE

17P Request for examination filed

Effective date: 20220126

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

DAV Request for validation of the european patent (deleted)
DAX Request for extension of the european patent (deleted)
STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: EXAMINATION IS IN PROGRESS

17Q First examination report despatched

Effective date: 20230530