KR20210057169A - 저장된 에너지원을 갖고 충전 단자를 갖는 차량 전기 시스템 - Google Patents

저장된 에너지원을 갖고 충전 단자를 갖는 차량 전기 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 저장된 에너지원(ES), 직류 충전 단자(GA) 및 교류 충전 단자(WA)가 구비된 차량 전기 시스템에 관한 것이다. 차량 전기 시스템은 또한 전력 저역 통과 필터(ZF)를 구비한다. 전력 저역 통과 필터는 차량 전기 시스템의 제1 부분(A1)을 차량 전기 시스템의 제2 부분(A2)에 연결한다. 직류 충전 단자(GA)는 제2 부분(A2)에서 제공된다. 교류 충전 단자(WA)는 제1 부분(A1)에서 제공된다.

Description

저장된 에너지원을 갖고 충전 단자를 갖는 차량 전기 시스템
전기 구동부를 갖는 차량, 즉, 순수 전기 및 하이브리드 차량을 구동하는 차량은 전기 에너지 저장장치를 구비한다. 외부 수단으로 상기 전기 에너지 저장장치를 충전할 수 있기 위해, 이러한 차량은 충전 단자를 구비해야 한다. 상기 단자는 충전을 위한 에너지를 차량에 따라서, 또한 에너지 저장장치에 도입할 수 있기 위해 제공된다. 여기에서 직류 또는 교류가 사용될 수 있다. 이러한 충전 단자가 있는 차량은 또한, "플러그 인 차량"으로서 언급된다.
충전 회로(충전 단자를 연결하기 위한)에 더하여, 이러한 차량의 전기 시스템은 또한, 클록된 방식으로 동작하는 다른 구성요소를 갖는다. 클록된 스위칭은 전기 시스템에서 간섭을 야기한다. 한편으로 전자기 호환성의 맥락에서 목적은, 동작 동안 간섭이 다른 구성요소와 간섭하는 것을 방지하는 것이고, 다른 한편으로 의도는 차량 전기 시스템으로부터 방출되는 간섭을 방지하는 것이다. 이 목적을 위해 EMC 필터가 사용된다.
차량 전기 시스템에 연결될 수 있는 구성요소가 많기 때문에, 한편으로 구성요소로부터 발생하는 간섭을 억제하기 위해 다른 한편으로, 구성요소와의 간섭을 방지하기 위해 사용된 대응하는 구성요소를 연결하기 위해 수많은 필터가 또한 요구된다. 필터가 상당한 비용과 연관되기 때문에, 하나의 목표는 차량 전기 시스템의 EMC 호환 설계 비용이 감소될 수 있는 하나의 가능성을 보여주는 것이다.
본 발명의 목적은 청구항 제1항의 차량 전기 시스템에 의해 성취된다. 또 다른 특징, 실시형태, 속성 및 장점은 종속 청구항으로부터 나타난다.
전력 저역 통과 필터가 중앙 필터로서 사용하는 차량 전기 시스템이 제안된다. 중앙 필터는 전기 시스템의 제1 섹션을 제2 섹션에 연결하며, 에너지 저장장치는 제2 섹션에서 제공되고 AC 충전 단자는 제1 섹션에서 제공된다. 또 다른 구성요소는 따라서, 또한 제1 섹션에서 제공되고, 그 결과 중앙 필터가 이 구성요소에 대한 및 AC 충전 단자에 대한 공통 필터의 역할을 한다. 차량 전기 시스템의 전기 에너지 저장장치는 제2 섹션에 즉, 전력 저역 통과 필터로부터 시작하여 AC 충전 단자를 지나 위치된다. 상기 에너지 저장 장치는 특히, 고 전압 저장 배터리, 예를 들면, 정지 마찰력(traction) 저장 배터리와 같은 저장 배터리이다.
DC 충전 단자는 또한 제2 섹션에서 제공되며, 이는 특히 또 다른 필터 요소 없이(즉, 필터 없이) 제2 전기 시스템의 에너지 저장장치에 연결된다. 상기 DC 충전 단자는 바람직하게는, 또 다른 변환기 없이 에너지 저장장치에 연결된다. 또한, 인버터 및 전기 기계는 또한, 제2 섹션에서 제공되며 부가적인 필터를 통해 에너지 저장장치에 및 또한, 전력 저역 통과 필터에 연결된다. 인버터에서 발생하는 간섭은 따라서, 부가적인 필터에 의해 및 또한, 전력 저역 통과 필터에 의해 필터링되고, 따라서 그것이 제1 섹션에 진입할 때까지 상당히 감쇠된다.
에너지 저장장치를 포함하는 차량 전기 시스템이 따라서 설명되며, 차량 전기 시스템은 DC 충전 단자 및 AC 충전 단자를 더 포함한다. 차량 전기 시스템은 전력 저역 통과 필터(중앙 필터로서)를 더 포함한다. 상기 전력 저역 통과 필터는 차량 전기 시스템의 제1 섹션을 차량 전기 시스템의 제2 섹션에 연결한다. 2개의 섹션은 동일한 공칭 전압을 가지며 특히, 고 전압 차량 전기 시스템이다. DC 충전 단자는 제2 섹션에서 제공되고 AC 충전 단자는 제1 섹션에서 제공된다. AC 단자를 전력 저역 통과 필터에 연결하는 AC 정류기의 스위칭 펄스는 따라서, 전력 저역 통과 필터를 통해 감쇠된 에너지 저장 디바이스에만 도달한다. 제1 섹션은 특히 (바람직하게는 완전히) 차폐된 섹션이다. DC 단자, DC 단자와 중앙 필터가 또한 연결되는 연결 지점 사이의 연결부는 특히 차폐되지 않는다.
언급된 바와 같이, 차량 전기 시스템은 바람직하게는, 적어도 하나의 또 다른 소비자를 갖는다. 상기 소비자는 상기 언급된 구성요소에 대응할 수 있다. 적어도 하나의 또 다른 소비자는 부가적인 필터를 통해 전력 저역 통과 필터에 연결되고, 부가적인 필터는 소비자와 연관된다. 몇몇 소비자의 경우에, 상기 소비자와 단지 연관된 부가적인 필터가 소비자를 전력 저역 통과 필터에 연결한다. 즉, 제1 섹션에는 적어도 하나의 부가적인 소비자가 연관된 부가적인 필터를 통해 연결되는 공급 버스가 존재한다. 상기 공급 버스는 전력 저역 통과 필터에 연결된다.
전력 저역 통과 필터는 차량 전기 시스템 내에서 중앙 위치를 갖는다. 전력 저역 통과 필터는 또한, 중앙 필터로서 언급된다. 전력 저역 통과 필터는 공급 버스(또는 제1 섹션)를 차량 전기 시스템의 제2 섹션에 연결한다.
적어도 하나의 소비자가 제1 섹션에서 제공될 수 있다. 그러나, 일 대안으로서 또는 이와 조합하여 소비자가 또한, 제2 섹션에서 제공될 수 있다. 적어도 하나의 전기 가열 요소는 제1 섹션에서 소비자로서 간주된다. 예를 들면, 가열 요소는 (배기 가스 정화 디바이스의) 전기 가열 가능한 촉매 변환기를 위한 가열 요소일 수 있거나, 그것은, 예를 들면, 공조 시스템에 및/또는 차량의 구성요소를 위한 냉각 회로에 열적으로 연결되는 전기 히터일 수 있다. 일 대안으로서 또는 이와 조합하여, 적어도 하나의 소비자는 전기 공조 압축기를 가질 수 있다.
소비자는 특히 클록된 소비자이고, 따라서, 예를 들면, 펄스 폭 변조에 의해 전력을 설정하기 위해 전류를 클록하는 적어도 하나의 전력 액추에이터를 갖는다. 소비자는 또한, 클록된 전력 액추에이터를 통해 또는 클록된 변환기를 통해(뿐만 아니라, 부가적인 필터를 통해) 전력 저역 통과 필터에 연결될 수 있다. 각각의 소비자와 연관되는 부가적인 필터는 소비자가 상기 클록킹을 통해 방출하는 주파수에 또는 간섭 스펙트럼에 적응될 수 있다. 소비자로서, 특히 제1 섹션에서 일 대안으로서 또는 부가적으로 DC 전압 변환기, 특히 차량 전기 시스템의 나머지 부분에 특히, 고 전압 전기 시스템으로서 설계되는 차량 전기 시스템의 일부에 저 전압 전기 시스템 분기를 연결하는 DC 전압 변환기가 제공될 수 있다. 접두사 "저 전압"은 공칭 전압이 60 볼트 미만, 예를 들면, 공칭 전압이 12 볼트, 13 볼트, 14 볼트, 24 볼트 또는 48 볼트인 요소 및 부품을 나타낸다. 상기 DC 전압 변환기는 특히 강압 변환기로서 설계되는 갈바닉 절연 DC 전압 변환기일 수 있다.
제2 섹션에서 적어도 하나의 소비자는 전기 기계로서 그리고/또는 인버터로서 설계될 수 있다. 이 경우에, 실제 소비자는 전기 기계이고, 인버터는 클록된 방식으로 동작하는 액추에이터로서 언급될 수 있다. 바람직하게는 제2 섹션에서 제공되는 적어도 하나의 소비자는, 따라서 전기 기계로서 설계된다. 상기 전기 기계는 인버터를 통해 연관된 부가적인 필터에 연결된다. 부가적인 필터는 따라서, 인버터를 중앙 필터에 연결한다. 하나의 가능성은 바람직하게는, 제2 섹션에서 제공되는 적어도 하나의 소비자를 전기 기계 및 인버터를 갖는 전기 구동부로서 간주하는 것이다. 소비자로서, 상기 구동부는 연관된 부가적인 필터를 통해 전력 저역 통과 필터에 연결된다. 언급된 바와 같이, 이 경우에 인버터는 클록된 동작 액추에이터를 형성한다. 소비자는 전기 기계이다. 인버터는 에너지가 전기 기계에 의해 회수되는 것을 가능하게 하기 위해 양방향이 되도록 설계될 수 있다.
비용을 최적화하기 위해, 전력 저역 통과 필터보다 낮은 감쇠 또는 감쇠 전력을 갖는 부가적인 필터가 설계될 수 있다. 전력 저역 통과 필터는 부가적인 필터의 결합 감쇠보다 적어도 10㏈, 15㏈ 또는 20㏈ 큰 결합 감쇠를 나타낼 수 있다. 이것은 특히, 10㎒ 미만의 주파수에 대해, 예를 들면, 0.3㎒ 미만의 주파수, 1.8㎒ 미만의 주파수 또는 심지어 100㎑ 미만의 주파수에 대해 존재할 수 있다. 특히, 한편으로 부가적인 필터 및 다른 한편으로 전력 저역 통과 필터는 CISPR 25:2016 표준의 상이한 등급일 수 있다. 이 경우에, 전력 저역 통과 필터는 등급 5(언급된 표준의)에 따라 설계될 수 있다. 부가적인 필터는 등급 3 필터(언급된 표준의)로서 설계될 수 있다(따라서, 전력 저역 통과 필터보다 큰 간섭을 허용함). 이 경우에, 명시된 간섭 한도는 소비자의 공칭 전력에서의 또는 최대 전력에서의 동작과 관련될 수 있다. 등급 3에 따라(등급 5에 따른 것이 아님) 부가적인 필터를 설계함으로써, 제1 섹션의 구성요소를 제2 섹션(에너지 저장장치가 위치됨)에 연결하는 등급 5 필터로서 중앙 필터를 통해 비용이 절감될 수 있다. 결과적으로, 동일한 등급 5 필터는 많은 수의 소비자에 의해 사용되며, 2개의 필터 스테이지 즉, 부가적인 필터 및 전력 저역 통과 필터는 부가적인 필터를 갖는 소비자에 대해 발생한다. 감쇠 또는 결합 감쇠는 필터의 2개의 포트 사이의 감쇠를 설명하기 위해 사용된 용어이다. 일 대안으로서, 감쇠는 또한, 필터의 포트의 송신 경로 및 환경, 즉, 필터에 할당되도록 방출되는 신호의 감쇠와 관련될 수 있다. 용어 "등급"은 CISPR 25:2016 표준을 언급하고 특히, "차폐된 전원 디바이스에서 전도된 전압 측정에 대한 HV 한도" 또는 "전도된 방해에 대한 한도의 예 - 전압 방법" 또는 "전도된 방해에 대한 한도의 예 - 전류 프로브 방법"에 따른 등급 정의와 관련된다.
차량 전기 시스템은 유도 충전 인터페이스를 더 포함할 수 있다. 상기 유도 충전 인터페이스는 제1 섹션에서 제공될 수 있다.
유도 충전 인터페이스는 유도 충전 정류기에 연결되거나 상기 유도 충전 정류기를 통해 전력 저역 통과 필터에 연결될 수 있다. 유도 충전 정류기는 필터 없이 전력 저역 통과 필터에 연결될 수 있다. "필터 없이"는 본 명세서에서 감쇠가 거의 없거나 전혀 없는 연결부를 언급하기 위해 사용되고, 낮은 감쇠는 또한, 인용된 표준의 등급 2 및 1의 필터에 의해 성취되는 감쇠를 포함한다. 즉, 용어 "필터 없이"는 논의 중인 연결부가 CISPR 25:2016 표준의 등급 3, 4 또는 5에 따른 필터의 감쇠를 성취하지 못하지만, 상호 교환 가능한 구성요소에 (더 약한) 감쇠를 제공함을 의미할 수 있다. 주파수에 의존하여, 심지어 라인이 그들의 인덕턴스 코팅으로 인해 필터 효과를 갖기 때문에, 용어 "필터 없이"는 논의 중인 연결부에 인덕턴스가 완전히 없다는 것을 의미하도록 의도되지 않는다.
AC 충전 단자는 바람직하게는, AC 정류기에 연결된다. 상기 AC 정류기는 AC 충전 단자를 전력 저역 통과 필터에 연결한다. AC 정류기는 바람직하게는, 필터 없이 전력 저역 통과 필터에 연결된다. 용어 "필터 없이"는 상기 언급된 바와 같이 이해되어야 한다.
DC 충전 단자는 변환기 없이 전력 저역 통과 필터에 연결될 수 있으며, 특히 또한, 변환기 없이 에너지 저장장치에 연결될 수 있다. DC 충전 단자는 바람직하게는, 필터 없이 전력 저역 통과 필터에 연결된다. 용어 "필터 없이"는 특히, 상기 언급된 정의에 대응할 수 있다.
에너지 저장장치는 전력 저역 통과 필터에 연결된다. 특히 연결부에는 필터가 없다. 이 경우에, 또한, 용어 "필터 없이"는 상기에서 이미 속성으로서 정의되어 있다.
에너지 저장장치는 바람직하게는, 정지 마찰력 저장 배터리로서, 특히 리튬 배터리로서 설계된다. DC 충전 단자는 과도/서지 보호기(버스트 및 서지 필터)를 통해 전력 저역 통과 필터에 연결될 수 있다. 이러한 구성요소가 CISPR 25:2016 표준의 등급 3, 4 또는 5에 따라 필터의 감쇠 미만의 감쇠를 갖기 때문에, 논의 중인 보호기를 포함하는 연결부는 필터를 갖지 않는 것으로서 간주되어야 한다.
제어기가 바람직하게는, 또한 제공되고 AC 충전 단자의 AC 정류기 및 유도 충전 인터페이스의 유도 충전 정류기를 교대로 동작시키도록 또는 둘 모두를 비활성 상태로 제공하도록 설정된다. 특히, 이러한 제어기는 AC 충전 단자의 AC 정류기가 활성 상태일 때 유도 충전 정류기의 활성화를 억제하도록, 및 유도 충전 정류기 또는 유도 충전 인터페이스가 활성 상태일 때 AC 충전 단자의 AC 정류기의 활성화를 방지하도록 설계된다.
중앙 필터, 즉, 전력 저역 통과 필터는 특히 70A 이하, 특히 본질적으로 66 또는 65A의 공칭 또는 최대 전류를 위해 설계된다. 부가적인 필터는 바람직하게는, 전력 저역 통과 필터의 전류 정격에 기초하여 50%, 40%, 35%, 33% 또는 30% 이하의 공칭 또는 최대 전류를 위해 설계된다.
도 1은 차량 전기 시스템의 일 실시형태의 개략적인 예시를 도시한 도면.
도 1은 제1 섹션(A1) 및 제2 섹션(A2)을 가지는 본 명세서에서 설명된 전기 시스템의 예시적인 실시형태를 도시한다. 2개의 섹션(A1, A2)은 전력 저역 통과 필터로서 언급되는 중앙 필터(ZF)를 통해 서로 연결된다. 차량 전기 시스템의 제1 섹션(A1)은 전기적으로 가열 가능한 촉매 변환기 시스템(EH)의 히터, 냉각 회로의 전기 가열 요소(EKK) 및, 예를 들면, 전기 공조 압축기로서 설계될 수 있는 또 다른 소비자(AUX)와 같은 소비자를 포함한다. 상기 소비자는 각각의 부가적인 필터(F1 내지 F3)를 통해 중앙 필터(ZF)에 연결된다. 부 소비자를 위한 전기 시스템 분기(NVBZ)는 DC 전압 변환기(GW) 및 또 다른 부가적인 필터(F4)를 통해 전력 저역 통과 필터(ZF)에 연결된다. 전기 시스템 분기(NVBZ) 및 DC 전압 변환기(GW)는 부가적인 필터(F4)를 통해 전력 저역 통과 필터(ZF)에 연결된 또 다른 소비자인 것으로 간주될 수 있다. DC 전압 변환기(GW)는 바람직하게는 갈바닉 절연되고 있다. 전기 시스템 분기(NVBZ)는, 예를 들면, 12 볼트의 공칭 전압을 위해 설계된다. DC 전압 변환기(GW)는, 예를 들면, 적어도 400 볼트, 600 볼트 또는 800 볼트의 공칭 전압에 대해, 예를 들면, 고 전압 적용을 위해 설계되는 제1 섹션(A1)에서 공칭 전압을 변환하도록 설정되어, 제1 섹션에서의 공칭 전압이 전기 시스템 분기(NVBZ)의 공칭 전압보다 크게 한다.
제1 섹션에서, AC 단자(WA) 및 유도 충전 인터페이스(IS)가 또한 도시된다. 이는 각각의 변환기 또는 정류기를 통해 중앙 필터(ZV)에 연결된다. AC 충전 단자(WA)는 변환기(W1)를 통해 중앙 필터에 연결되고, 변환기(W1)는 AC 정류기로서, 특히 제어 가능한 정류기로서 설계된다. 변환기(W1)는 필터를 가질 수 있고, 그의 감쇠의 레벨은 필터(F1 내지 F4), 필터(FM)(하기에 설명됨) 및 중앙 필터(ZF)의 감쇠 미만이다. 유도 충전 인터페이스는 유도 충전 정류기(W2)를 통해 중앙 필터에 연결되며, 변환기(W2)는 또한, 클록된 정류기로서 설계된다. 유도 충전 정류기(W2)는 또한, 클록된 정류기로서 설계될 수 있으며, 특히 감쇠 요소를 갖지만 그의 감쇠 세기는 바람직하게는 필터(F1 내지 F4), 필터(FM) 특히, 전력 저역 통과 필터(ZF)의 감쇠 미만이다.
전력 저역 통과 필터(ZV)(중앙 필터로서 또한, 언급됨)는 제1 섹션(A1)을 제2 섹션(A2)에 연결한다. 상기 제2 섹션에는, 특히 고 전압 저장 배터리로서 설계된 에너지 저장장치(ES)가 존재한다. 상기 에너지 저장장치는 (본질적으로 필터 없이) 전력 저역 통과 필터(ZV)에 연결된다. 또한, 전기 구동부, 특히 인버터(INV) 및 이에 연결된 전기 기계(M)가 제2 섹션(A2)에서 제공된다. 인버터 및 전기 기계는 부가적인 필터(FM)을 통해 전력 저역 통과 필터(ZF)에 연결된다. 이 경우에, 인버터는 부가적인 필터(FM)을 통해 전기 기계를 전력 저역 통과 필터(ZF)에 연결한다. 따라서, 인버터(INV)에서 간섭이 생성되면, 그것은 총 3개의 필터 스테이지를 통해 즉, 필터 스테이지(FM, ZF, F4)를 통해, 예를 들면, 전기 시스템 분기(NVBZ)로 단지 이동한다.
중앙 필터(ZF)가 필터(F4)보다 및 또한, 필터(FM)보다 더 큰 감쇠 효과를 생성한다는 점에 유의해야 한다. 일반적으로, 중앙 필터(ZF)는 부가적인 필터(F1 내지 F4 및 FM)의 각각보다 큰 감쇠를 갖는다.
섹션(A2)에서, 에너지 저장장치(ES)는 본질적으로 필터 없이 부가적인 필터(FM)에 연결된다. 에너지 저장장치(ES)는 또한, 필터 없이 전력 저역 통과 필터(ZF)에 연결된다. 도시된 차량 전기 시스템의 제2 섹션(A2)은 또한 DC 전압 단자(GA)를 포함한다. 상기 DC 충전 단자는 서지 및 과도 보호기(SB)를 통해 전력 저역 통과 필터(ZF)에 연결된다. 상기 연결부는, 예를 들면, 분리 스위치로서 사용되는 스위치(S)를 포함하며, 이는 특히 결함이 있는 경우에 개방될 수 있거나, DC 충전 인터페이스(GA)를 통해 차량이 충전되고 있지 않을 때 개방된다. 섹션(A2)이 배터리(ES) 및 전력 저역 통과 필터(ZF)가 연결되는 공통 연결 지점(VP)을 가짐을 알 수 있다. DC 충전 단자(GA)는 또한, 상기 연결 지점에 연결된다(과도 및 서지 보호기(SB)를 통해). 또한, 전기 기계 또는 이에 연결된 인버터는 부가적인 필터를 통해 연결 지점(VP)에 연결된다.
섹션(A2)은 다수의 소비자가 각각의 연관된 부가적인 필터(F1 내지 F4)를 통해 연결되는 연결 지점 또는 공급 버스(B1)를 포함한다. 또한, AC 충전 단자(WA)는 상기 공급 버스(B1)(전압 레일에 대응함)에 연결된다(AC 정류기(W1)를 통해). 게다가, 유도 충전 인터페이스(IS)는 관련 유도 충전 정류기(W2)를 통해 상기 버스(B1)에 연결된다. 버스는 또한, 전력 저역 통과 필터(ZF)에 연결된다. 상기 전력 저역 통과 필터는 제1 섹션(A1)의 버스(B1)를 섹션(A2)의 연결 지점(VP)에 연결한다. 섹션(A1)의 버스(B1)는 참조 부호(B1)에 의해 특징지워지고, 섹션(A2)의 연결 지점은 참조 부호(VP)에 의에 특징지워진다.
특정 실시형태에서, 부가적인 필터, 특히 도시된 부가적인 필터(F1 내지 F4 및 FM)는 CISPR 25:2016 표준의 등급 3에 따라 설계되고, 전력 저역 통과 필터(ZF)는 상기 표준의 등급 5에 따라 설계된다. 특히, 섹션(A1)의 충전 단자는 차폐되는 것으로서 설계된다. 차폐되지 않은 것으로서 설계될 수 있는 DC 충전 단자(GA)는 섹션(A2)에 위치된다. 섹션(A2) 내의 연결부는 바람직하게는 또한, 부분적으로 또는 완전히 차폐되는 것으로서 설계된다.

Claims (11)

  1. 에너지 저장장치(ES), DC 충전 단자(GA) 및 AC 충전 단자(WA)를 포함하는 차량 전기 시스템으로서,
    상기 차량 전기 시스템의 제1 섹션(A1)을 상기 차량 전기 시스템의 제2 섹션(A2)에 연결하는 전력 저역 통과 필터(ZF)를 더 포함하되,
    상기 DC 충전 단자(GA)는 상기 제2 섹션(A2)에서 제공되고 상기 AC 충전 단자(WA)는 상기 제1 섹션(A1)에서 제공되는, 차량 전기 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 적어도 하나의 소비자(EKK, AUX, EH, GW, INV, M)를 더 포함하되, 상기 적어도 하나의 소비자는 상기 소비자와 연관된 부가적인 필터(F1 내지 F4; FM)를 통해 상기 전력 저역 통과 필터(ZF)에 연결되는, 차량 전기 시스템.
  3. 제2항에 있어서, 상기 적어도 하나의 소비자는 상기 제1 섹션(A1)에서 제공되고/되거나 적어도 하나의 또 다른 소비자는 상기 제2 섹션(A2)에서 제공되는, 차량 전기 시스템.
  4. 제3항에 있어서, 상기 제2 섹션에서의 상기 적어도 하나의 소비자는 인버터(INV)를 통해 상기 연관된 부가적인 필터(FM)에 연결되는 전기 기계(M)로서 설계되는, 차량 전기 시스템.
  5. 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 10㎒ 미만의 주파수에 대한 상기 적어도 하나의 전력 저역 통과 필터(ZF)는 상기 부가적인 필터의 결합 감쇠보다 적어도 15㏈ 큰 결합 감쇠를 나타내는, 차량 전기 시스템.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 섹션(A1)에서 제공되는 유도 충전 인터페이스(IS)를 더 포함하는, 차량 전기 시스템.
  7. 제6항에 있어서, 상기 유도 충전 인터페이스(IS)는 유도 충전 정류기(W2)에 연결되고, 상기 유도 충전 정류기는 필터 없이 상기 전력 저역 통과 필터(ZF)에 연결되는, 차량 전기 시스템.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 AC 충전 단자(WA)는 AC 정류기(W1)에 연결되고, 상기 AC 정류기는 필터 없이 상기 전력 저역 통과 필터(ZF)에 연결되는, 차량 전기 시스템.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 DC 충전 단자(GA)는 필터 없이 상기 전력 저역 통과 필터(ZF)에 연결되는, 차량 전기 시스템.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 에너지 저장장치(ES)는 필터 없이 상기 전력 저역 통과 필터(ZF)에 연결되는, 차량 전기 시스템.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 에너지 저장장치는 정지 마찰력 저장 배터리로서 설계되는, 차량 전기 시스템.
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11590850B2 (en) * 2021-02-02 2023-02-28 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Systems and methods with dual function coil providing in-vehicle wireless power

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5132894A (en) * 1990-09-10 1992-07-21 Sundstrand Corporation Electric power generating system with active damping
DE102009033185B4 (de) * 2009-05-13 2014-12-31 Avl Software And Functions Gmbh Ladesystem und Ladeverfahren zum Laden einer Batterie eines Fahrzeugs und Fahrzeug mit einem solchen Ladesystem
DE102011005911A1 (de) * 2011-03-22 2012-09-27 Siemens Aktiengesellschaft Ladeeinrichtung für eine Hochspannungsbatterie
EP2657063A1 (de) * 2012-04-27 2013-10-30 Brusa Elektronik AG Ladevorrichtung
US9434263B2 (en) * 2012-09-05 2016-09-06 Lear Corporation Multi-mode battery charger
DE102012025277A1 (de) * 2012-12-21 2014-06-26 Daimler Ag Steuerung eines HV-elektrischen Zuheizers durch einen Onboard-Lader
DE102013017090A1 (de) * 2013-10-15 2014-07-24 Daimler Ag Ladeschaltung für einen On-Board-Lader eines Fahrzeugs
DE102014217703A1 (de) * 2014-09-04 2016-03-10 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Vorrichtung zum laden eines energiespeichers
DE102015111553A1 (de) * 2015-07-16 2017-01-19 Ipt Technology Gmbh Vorrichtung und Verfahren zur induktiven Übertragung elektrischer Energie
DE102015219590B4 (de) 2015-10-09 2017-09-14 Continental Automotive Gmbh Fahrzeug-Bordnetz
DE102016203830A1 (de) * 2016-02-01 2017-08-03 Continental Automotive Gmbh Fahrzeug-Hochvoltbordnetz sowie stationäre Anschlussvorrichtung
DE102016008265A1 (de) * 2016-07-08 2017-02-16 Daimler Ag Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs mit einem umschaltbaren elektrischen Energiespeicher und entsprechende Schaltungsanordnung
US10427532B2 (en) * 2017-04-05 2019-10-01 Ford Global Technologies, Llc On-board and wireless vehicle charging systems with shared components
US10630090B2 (en) * 2017-09-19 2020-04-21 Witricity Corporation Ripple current reduction for wireless electric vehicle charging
DE102017008840A1 (de) * 2017-09-21 2018-03-01 Daimler Ag Elektrisches Bordnetz
DE202018001504U1 (de) * 2018-03-20 2018-04-03 Continental Automotive Gmbh Fahrzeugbordnetz und Fahrzeug
US20180250999A1 (en) * 2018-05-07 2018-09-06 Tenneco Automotive Operating Company Inc. Suspension system and method for controlling suspension system
US10759298B2 (en) * 2018-08-29 2020-09-01 GM Global Technology Operations LLC Electric-drive motor vehicles, systems, and control logic for predictive charge planning and powertrain control

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