WO2011091913A2 - Battery system for motor vehicles with high-power loads - Google Patents

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WO2011091913A2
WO2011091913A2 PCT/EP2010/070267 EP2010070267W WO2011091913A2 WO 2011091913 A2 WO2011091913 A2 WO 2011091913A2 EP 2010070267 W EP2010070267 W EP 2010070267W WO 2011091913 A2 WO2011091913 A2 WO 2011091913A2
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Holger Fink
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Sb Limotive Company Ltd.
Sb Limotive Germany Gmbh
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    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02N—STARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • F02N11/08—Circuits or control means specially adapted for starting of engines
    • F02N11/0862—Circuits or control means specially adapted for starting of engines characterised by the electrical power supply means, e.g. battery
    • F02N11/0866—Circuits or control means specially adapted for starting of engines characterised by the electrical power supply means, e.g. battery comprising several power sources, e.g. battery and capacitor or two batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J1/00—Circuit arrangements for dc mains or dc distribution networks
    • H02J1/08—Three-wire systems; Systems having more than three wires
    • H02J1/082—Plural DC voltage, e.g. DC supply voltage with at least two different DC voltage levels
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2310/00—The network for supplying or distributing electric power characterised by its spatial reach or by the load
    • H02J2310/40—The network being an on-board power network, i.e. within a vehicle
    • H02J2310/46—The network being an on-board power network, i.e. within a vehicle for ICE-powered road vehicles

Definitions

  • the invention is based on battery systems for motor vehicles which supply a multiplicity of different types of electrical consumers with a uniform operating voltage.
  • the invention is also a
  • Starter or starter for the internal combustion engine and other electrical devices of the motor vehicle provided a so-called electrical system, which is operated by default with 14V (see Fig. 1).
  • 14V see Fig. 1
  • starter or starter for the internal combustion engine and other electrical devices of the motor vehicle provided a so-called electrical system, which is operated by default with 14V (see Fig. 1).
  • starting the internal combustion engine (not shown) is dependent on the state of charge of a provided for the supply starter battery 10 voltage over the
  • a first aspect of the invention introduces a battery system for a motor vehicle having an internal combustion engine, wherein the battery system has at least one low-voltage electrical system and an electrical system with increased voltage.
  • the low-voltage electrical system comprises at least one starter battery, which is designed to generate a first voltage and to the
  • the vehicle electrical system with increased voltage includes at least one electric generator, which is operable and configured by the internal combustion engine, a second
  • the electrical system with increased voltage is connected to the low-voltage electrical system via a coupling unit, which is designed to take the electrical system with increased voltage electrical energy and supply the low-voltage electrical system.
  • the battery system or electrical system according to the invention is suitable
  • the invention has the advantage that electrical loads which are designed for a low (first) voltage can continue to be operated by the low-voltage on-board electrical system.
  • the electrical system with increased voltage is available, which can supply the high-power consumers with lower currents due to the higher second voltage.
  • the electric generator is arranged according to the invention in the electrical system with increased voltage and supplies this after the start of the engine with electrical energy, which can be at least partially supplied to the low-voltage electrical system for charging the starter battery and to supply the consumer in the low-voltage electrical system.
  • the starter battery is in turn arranged according to the invention in low-voltage electrical system to provide the starter with the necessary for starting large currents without disturbing intermediate components can.
  • the starter battery is a lithium-ion battery.
  • Lithium-ion batteries can store a greater amount of energy in a given volume than, for example, lead-acid batteries. It is particularly advantageous in this case that the coupling unit supplies electrical energy from the electrical system with increased voltage after a successful start of the internal combustion engine the low-voltage electrical system and thus acts as a charger for the starter battery.
  • the starter battery must be charged in this preferred embodiment of the invention in a special way, because it is designed as a lithium-ion battery and therefore is sensitive to overvoltages.
  • the electrical system with increased voltage can at least one
  • Heavy-duty consumer such as an electric air conditioning compressor, an electric heating system or an electric motor have.
  • Low-voltage electrical system can have at least one low-power consumer, for example a navigation device.
  • the electrical system with increased voltage a
  • Voltage smoothing device in particular a buffer capacitor (17) or a backup battery, on, which smoothes the second voltage generated by the electrical generator in the electrical system with increased voltage.
  • the coupling unit is a DC / DC converter, which is particularly preferably designed as a buck converter.
  • the first voltage can be between 10V and 15V. This is
  • the second voltage is preferably between 24V and 45V. This
  • Voltage in the first voltage can be done with a good efficiency.
  • a second aspect of the invention relates to a motor vehicle with a
  • Fig. 1 shows a battery system according to the prior art
  • Fig. 2 shows an embodiment of the battery system according to the invention.
  • Fig. 2 shows an embodiment of the battery system according to the invention.
  • a starter battery 10 which is preferably designed as a lithium-ion battery, supplies a low-voltage electrical system with a voltage of preferably 10V to 15V, the exact voltage depending on the state of charge of the starter battery 10.
  • Connected to the starter battery 10 is a
  • Starter 1 which is designed, an internal combustion engine (not shown) to start.
  • a switch 12 Connected in series with the starter 1 1 is a switch 12, which is controlled by a starter signal. If the switch 12 is closed, the starter 1 1 is activated and a current flows from the starter battery 10 through the starter 1 1.
  • Parallel to the starter 1 1 may be provided further electrical (low-power) load 14-2, which is suitable for operation are designed at the voltage of 10V to 15V.
  • An example of such electrical consumers is a navigation device and the like.
  • Low-voltage electrical system is connected via a running in the example as a DC / DC converter coupling unit 15 with a vehicle electrical system with increased voltage.
  • the vehicle electrical system with increased voltage is supplied by an electric generator 13-2, which is operated by the (started) combustion engine and is designed to generate a voltage of preferably 24V to 45V.
  • the coupling unit 15 is designed to remove the electrical system with increased voltage electrical energy and the
  • Starter battery 10 is recharged and the electrical loads 14, the necessary for the operation power is provided.
  • the electrical system with increased voltage however, contains such electrical
  • Generator 13-2 are operated voltage to lower the necessary currents.
  • Fig. 2 are such high power consumers 16th
  • the vehicle electrical system with increased voltage contains a device for voltage smoothing, which has the task of smoothing the usually quite undulating voltage generated by the electric generator 13-2.
  • the electric generator 13-2 Preferably, the
  • the invention thus provides a vehicle electrical system or battery system for a motor vehicle with an internal combustion engine, which is suitable for the supply of

Abstract

The invention relates to a battery system for a motor vehicle with an internal combustion engine, said battery system comprising at least one low-voltage on-board power supply system and an on-board power supply system with higher voltage. The low-voltage on-board power supply system comprises at least one starter battery (10) which is designed to generate a first voltage and to output said voltage to the low-voltage on-board power supply system, and at least one starter (11), which is or can be connected to the starter battery (10) and which is designed to start the internal combustion engine in response to a starter signal. The on-board power supply system with higher voltage comprises at least one electric generator (13-2) which can be operated by the internal combustion engine and which is designed to generate a second voltage, which is higher than the first voltage, and to output said voltage to the on-board power supply system with higher voltage. The on-board power supply system with higher voltage is connected to the low-voltage on-board power supply system via a coupling unit (15) which is designed to withdraw electric power from the on-board power supply system with higher voltage and to supply said electric power to the low-voltage on-board power supply system. The invention further relates to a motor vehicle comprising a corresponding battery system.

Description

Beschreibung Titel  Description title
Batteriesvstem für Kraftfahrzeuge mit Hochleistungsverbrauchern  Battery systems for motor vehicles with high power consumers
Die Erfindung geht von Batteriesystemen für Kraftfahrzeuge aus, welche eine Vielzahl verschiedenartiger elektrischer Verbraucher mit einer einheitlichen Betriebsspannung versorgen. Gegenstand der Erfindung ist außerdem einThe invention is based on battery systems for motor vehicles which supply a multiplicity of different types of electrical consumers with a uniform operating voltage. The invention is also a
Kraftfahrzeug mit einem entsprechenden Batteriesystem. Motor vehicle with a corresponding battery system.
Stand der Technik In Kraftfahrzeugen mit Verbrennungsmotor wird zur Versorgung des elektrischenPRIOR ART In motor vehicles with an internal combustion engine is used to supply the electrical
Anlassers oder Starters für den Verbrennungsmotor sowie weiterer elektrischer Vorrichtungen des Kraftfahrzeuges ein sogenanntes Bordnetz vorgesehen, welches standardmäßig mit 14V betrieben wird (siehe Fig. 1 ). Beim Starten des Verbrennungsmotors (nicht dargestellt) wird eine vom Ladezustand einer für die Versorgung vorgesehenen Starterbatterie 10 abhängige Spannung über dasStarter or starter for the internal combustion engine and other electrical devices of the motor vehicle provided a so-called electrical system, which is operated by default with 14V (see Fig. 1). When starting the internal combustion engine (not shown) is dependent on the state of charge of a provided for the supply starter battery 10 voltage over the
Bordnetz einem Starter 1 1 zur Verfügung gestellt, welcher den On-board network a starter 1 1 provided, which the
Verbrennungsmotor startet (im Beispiel der Fig. 1 : wenn durch ein Internal combustion engine starts (in the example of FIG. 1: if by
entsprechendes Startersignal der Schalter 12 geschlossen wird). Ist der Verbrennungsmotor gestartet, treibt dieser einen elektrischen Generator 13-1 („Lichtmaschine") an, welcher dann eine Spannung von etwa 14V erzeugt und über das Bordnetz den verschiedenen elektrischen Verbrauchern 14-1 im Kraftfahrzeug zur Verfügung stellt. Der elektrische Generator 13-1 lädt dabei auch die durch den Startvorgang belastete Starterbatterie 10 wieder auf. Ein Problem bei zeitgemäß ausgestatteten Kraftfahrzeugen ist nun, dass bei einem bei 14V betriebenen Bordnetz die Versorgung von elektrischen corresponding starter signal of the switch 12 is closed). When the combustion engine is started, it drives an electric generator 13-1 ("alternator"), which then generates a voltage of about 14V and makes it available to the various electrical consumers 14-1 in the motor vehicle via the vehicle electrical system. 1 also recharges the starter battery 10, which is loaded by the starting process, and a problem with vehicles equipped with modern technology is that the supply of electrical power is limited to a vehicle electrical system operated at 14V
Hochleistungsverbrauchern wie beispielsweise elektrischen Klimakompressoren oder elektrischen Heizsystemen problematisch ist, weil diese Verbraucher aufgrund der verhältnismäßig niedrigen Spannung mit sehr hohen Strömen gespeist werden müssen, um die erforderliche Leistung zur Verfügung stellen zu können. Offenbarung der Erfindung Ein erster Erfindungsaspekt führt ein Batteriesystem für ein Kraftfahrzeug mit einem Verbrennungsmotor ein, wobei das Batteriesystem wenigstens ein Niederspannungsbordnetz und ein Bordnetz mit erhöhter Spannung aufweist. Das Niederspannungsbordnetz umfasst wenigstens eine Anlasserbatterie, welche ausgebildet ist, eine erste Spannung zu erzeugen und an das High-power consumers such as electric air conditioning compressors or electric heating systems is problematic because these consumers must be supplied with very high currents due to the relatively low voltage in order to provide the required power can. DISCLOSURE OF THE INVENTION A first aspect of the invention introduces a battery system for a motor vehicle having an internal combustion engine, wherein the battery system has at least one low-voltage electrical system and an electrical system with increased voltage. The low-voltage electrical system comprises at least one starter battery, which is designed to generate a first voltage and to the
Niederspannungsbordnetz auszugeben, und einen mit der Anlasserbatterie verbundenen oder verbindbaren Anlasser, welcher ausgebildet ist, den Output low-voltage electrical system, and connected to the starter battery or connectable starter, which is formed, the
Verbrennungsmotor auf ein Startersignal hin zu starten. Das Bordnetz mit erhöhter Spannung umfasst wenigstens einen elektrischen Generator, welcher von dem Verbrennungsmotor betreibbar und ausgebildet ist, eine zweite Start combustion engine on a starter signal. The vehicle electrical system with increased voltage includes at least one electric generator, which is operable and configured by the internal combustion engine, a second
Spannung, welche höher als die erste Spannung ist, zu erzeugen und an dasVoltage, which is higher than the first voltage to generate and to the
Bordnetz mit erhöhter Spannung auszugeben. Das Bordnetz mit erhöhter Spannung ist dabei mit dem Niederspannungsbordnetz über eine Koppeleinheit verbunden, welche ausgebildet ist, dem Bordnetz mit erhöhter Spannung elektrische Energie zu entnehmen und dem Niederspannungsbordnetz zuzuführen. Electrical system with increased voltage output. The electrical system with increased voltage is connected to the low-voltage electrical system via a coupling unit, which is designed to take the electrical system with increased voltage electrical energy and supply the low-voltage electrical system.
Das erfindungsgemäße Batteriesystem bzw. Bordnetz eignet sich The battery system or electrical system according to the invention is suitable
vorteilhafterweise besser für die Speisung von Hochleistungsverbrauchern. Die Erfindung besitzt den Vorteil, dass durch das Niederspannungsbordnetz weiterhin elektrische Verbraucher betrieben werden können, die auf eine niedrige (erste) Spannung ausgelegt sind. Für Hochleistungsverbraucher steht jedoch das Bordnetz mit erhöhter Spannung zur Verfügung, welches aufgrund der höheren zweiten Spannung die Hochleistungsverbraucher mit geringeren Strömen versorgen kann. Der elektrische Generator ist erfindungsgemäß im Bordnetz mit erhöhter Spannung angeordnet und versorgt dieses nach erfolgtem Starten des Verbrennungsmotors mit elektrischer Energie, welche wenigstens teilweise auch dem Niederspannungsbordnetz zum Aufladen der Anlasserbatterie und zur Versorgung der Verbraucher im Niederspannungsbordnetz zugeführt werden kann. Die Anordnung des elektrischen Generators im Bordnetz mit erhöhteradvantageously better for the supply of high power consumers. The invention has the advantage that electrical loads which are designed for a low (first) voltage can continue to be operated by the low-voltage on-board electrical system. For high power consumers, however, the electrical system with increased voltage is available, which can supply the high-power consumers with lower currents due to the higher second voltage. The electric generator is arranged according to the invention in the electrical system with increased voltage and supplies this after the start of the engine with electrical energy, which can be at least partially supplied to the low-voltage electrical system for charging the starter battery and to supply the consumer in the low-voltage electrical system. The arrangement of the electric generator in the electrical system with increased
Spannung hat dabei den Vorteil, dass die elektrische Energie im Bordnetz mit erhöhter Spannung erzeugt wird, wo auch die Verbraucher mit der größten Leistungsaufnahme angeordnet sind. Nur ein Teil der elektrischen Energie muss über die Koppeleinheit dem Niederspannungsbordnetz zugeführt werden, was den Wirkungsgrad der Gesamtanordnung verbessert. Die Anlasserbatterie ist wiederum erfindungsgemäß im Niederspannungsbordnetz angeordnet, um den Anlasser mit den für das Starten notwendigen großen Strömen ohne störende Zwischenkomponenten versorgen zu können. Voltage has the advantage that the electrical energy in the electrical system with increased voltage is generated, where the consumers are arranged with the highest power consumption. Only a portion of the electrical energy must be supplied via the coupling unit to the low-voltage electrical system, which improves the efficiency of the overall arrangement. The starter battery is in turn arranged according to the invention in low-voltage electrical system to provide the starter with the necessary for starting large currents without disturbing intermediate components can.
Besonders bevorzugt wird ein Batteriesystem, bei dem die Anlasserbatterie eine Lithium-Ionen-Batterie ist. Lithium-Ionen-Batterien können einen größeren Energiebetrag in einem gegebenen Volumen speichern als beispielsweise Bleibatterien. Besonders vorteilhaft ist hierbei, dass die Koppeleinheit elektrische Energie aus dem Bordnetz mit erhöhter Spannung nach einem erfolgten Start des Verbrennungsmotors dem Niederspannungsbordnetz zuführt und so als Ladegerät für die Anlasserbatterie fungiert. Die Anlasserbatterie muss in dieser bevorzugten Ausführungsform der Erfindung in besonderer Weise aufgeladen werden, weil sie als Lithium-Ionen-Batterie ausgeführt und daher empfindlich gegen Überspannungen ist. Particularly preferred is a battery system in which the starter battery is a lithium-ion battery. Lithium-ion batteries can store a greater amount of energy in a given volume than, for example, lead-acid batteries. It is particularly advantageous in this case that the coupling unit supplies electrical energy from the electrical system with increased voltage after a successful start of the internal combustion engine the low-voltage electrical system and thus acts as a charger for the starter battery. The starter battery must be charged in this preferred embodiment of the invention in a special way, because it is designed as a lithium-ion battery and therefore is sensitive to overvoltages.
Das Bordnetz mit erhöhter Spannung kann wenigstens einen The electrical system with increased voltage can at least one
Hochleistungsverbraucher, beispielsweise einen elektrischen Klimakompressor, ein elektrisches Heizsystem oder einen Elektromotor, aufweisen. Das Heavy-duty consumer, such as an electric air conditioning compressor, an electric heating system or an electric motor have. The
Niederspannungsbordnetz kann wenigstens einen Niederleistungsverbraucher, beispielsweise ein Navigationsgerät, aufweisen. Low-voltage electrical system can have at least one low-power consumer, for example a navigation device.
Bevorzugt weist das Bordnetz mit erhöhter Spannung eine Preferably, the electrical system with increased voltage a
Spannungsglättungseinrichtung, insbesondere einen Pufferkondensator (17) oder eine Pufferbatterie, auf, welche die vom elektrischen Generator erzeugte zweite Spannung im Bordnetz mit erhöhter Spannung glättet. Voltage smoothing device, in particular a buffer capacitor (17) or a backup battery, on, which smoothes the second voltage generated by the electrical generator in the electrical system with increased voltage.
Bevorzugt ist die Koppeleinheit ein DC/DC-Konverter, welcher besonders bevorzugt als Tiefsetzsteller ausgeführt ist. Preferably, the coupling unit is a DC / DC converter, which is particularly preferably designed as a buck converter.
Die erste Spannung kann zwischen 10V und 15V betragen. Dieser The first voltage can be between 10V and 15V. This
Spannungsbereich garantiert Kompatibilität mit einer Vielzahl von im Voltage range guarantees compatibility with a variety of
Kraftfahrzeugbau verfügbaren elektrischen Systemen. Die zweite Spannung beträgt bevorzugt zwischen 24V und 45V. Dieser Automotive engineering available electrical systems. The second voltage is preferably between 24V and 45V. This
Spannungsbereich erlaubt eine vereinfachte Versorgung von Voltage range allows a simplified supply of
Hochleistungsverbrauchern mit der benötigten elektrischen Leistung, ohne jedoch die Spannung so weit zu heben, dass im Reparaturfall eine Gefährdung von Wartungspersonal oder im Fall eines Unfalls von Rettungspersonal oder Fahrzeuginsassen durch hohe Spannungen besteht. Indem die zweite Spannung etwa zwischen dem Doppelten bis Dreifachen der ersten Spannung beträgt, ist zudem die Kopplung des Bordnetzes mit erhöhter Spannung mit dem High-power consumers with the required electrical power, but without raising the voltage so far that in the event of repairs there is a risk to maintenance personnel or in the event of an accident involving rescue personnel or vehicle occupants due to high voltages. By the second voltage is approximately between twice to three times the first voltage, is also the coupling of the electrical system with increased voltage with the
Niederspannungsbordnetz einfach möglich, eine Umsetzung der zweiten Low-voltage electrical system simply possible, an implementation of the second
Spannung in die erste Spannung kann mit einem guten Wirkungsgrad erfolgen. Voltage in the first voltage can be done with a good efficiency.
Ein zweiter Erfindungsaspekt betrifft ein Kraftfahrzeug mit einem A second aspect of the invention relates to a motor vehicle with a
Verbrennungsmotor und einem Batteriesystem gemäß dem ersten Internal combustion engine and a battery system according to the first
Erfindungsaspekt. Aspect of the invention.
Zeichnungen drawings
Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Abbildungen von The invention will be described below with reference to FIGS
Ausführungsbeispielen näher erläutert. Gleiche oder ähnliche Bezugszeichen bezeichnen dabei gleiche bzw. ähnliche Elemente. Es zeigen: Embodiments explained in more detail. The same or similar reference numerals designate the same or similar elements. Show it:
Fig. 1 ein Batteriesystem nach dem Stand der Technik; und Fig. 1 shows a battery system according to the prior art; and
Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Batteriesystems. Fig. 2 shows an embodiment of the battery system according to the invention.
Ausführungsformen der Erfindung Embodiments of the invention
Fig. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Batteriesystems. Eine Anlasserbatterie 10, welche vorzugsweise als Lithium-Ionen-Batterie ausgeführt ist, versorgt ein Niederspannungsbordnetz mit einer Spannung von bevorzugt 10V bis 15V, wobei die genaue Spannung abhängig vom Ladezustand der Anlasserbatterie 10 ist. Mit der Anlasserbatterie 10 verbunden ist ein Fig. 2 shows an embodiment of the battery system according to the invention. A starter battery 10, which is preferably designed as a lithium-ion battery, supplies a low-voltage electrical system with a voltage of preferably 10V to 15V, the exact voltage depending on the state of charge of the starter battery 10. Connected to the starter battery 10 is a
Anlasser 1 1 , welcher ausgebildet ist, einen Verbrennungsmotor (nicht dargestellt) zu starten. In Serie geschaltet mit dem Anlasser 1 1 ist ein Schalter 12, welcher durch ein Startersignal gesteuert wird. Wird der Schalter 12 geschlossen, wird der Anlasser 1 1 aktiviert und ein Strom fließt von der Anlasserbatterie 10 durch den Anlasser 1 1. Parallel zum Anlasser 1 1 können noch weitere elektrische (Niederleistungs-)Verbraucher 14-2 vorgesehen sein, welche für einen Betrieb bei der Spannung von 10V bis 15V ausgelegt sind. Ein Beispiel für solche elektrischen Verbraucher ist ein Navigationsgerät und dergleichen. Das Starter 1 1, which is designed, an internal combustion engine (not shown) to start. Connected in series with the starter 1 1 is a switch 12, which is controlled by a starter signal. If the switch 12 is closed, the starter 1 1 is activated and a current flows from the starter battery 10 through the starter 1 1. Parallel to the starter 1 1 may be provided further electrical (low-power) load 14-2, which is suitable for operation are designed at the voltage of 10V to 15V. An example of such electrical consumers is a navigation device and the like. The
Niederspannungsbordnetz ist über eine im Beispiel als DC/DC-Umsetzer ausgeführte Koppeleinheit 15 mit einem Bordnetz mit erhöhter Spannung verbunden. Das Bordnetz mit erhöhter Spannung wird von einem elektrischen Generator 13-2 versorgt, welcher vom (gestarteten) Verbrennungsmotor betrieben wird und ausgebildet ist, eine Spannung von bevorzugt 24V bis 45V zu erzeugen. Die Koppeleinheit 15 ist ausgebildet, dem Bordnetz mit erhöhter Spannung elektrische Energie zu entnehmen und dem Low-voltage electrical system is connected via a running in the example as a DC / DC converter coupling unit 15 with a vehicle electrical system with increased voltage. The vehicle electrical system with increased voltage is supplied by an electric generator 13-2, which is operated by the (started) combustion engine and is designed to generate a voltage of preferably 24V to 45V. The coupling unit 15 is designed to remove the electrical system with increased voltage electrical energy and the
Niederspannungsbordnetz zur Verfügung zu stellen, wodurch die To provide low-voltage electrical system, which the
Anlasserbatterie 10 wiederaufgeladen wird und den elektrischen Verbrauchern 14 die für den Betrieb notwendige Leistung zur Verfügung gestellt wird. Das Bordnetz mit erhöhter Spannung enthält hingegen solche elektrischen Starter battery 10 is recharged and the electrical loads 14, the necessary for the operation power is provided. The electrical system with increased voltage, however, contains such electrical
Verbraucher, die eine verhältnismäßig hohe elektrische Leistung aufnehmen und daher einfacher aus einer höheren, erfindungsgemäß vom elektrischen Consumers who receive a relatively high electrical power and therefore easier from a higher, according to the invention of the electrical
Generator 13-2 erzeugten Spannung betrieben werden, um die notwendigen Ströme zu senken. In Fig. 2 sind solche Hochleistungsverbraucher 16 Generator 13-2 are operated voltage to lower the necessary currents. In Fig. 2 are such high power consumers 16th
beispielhaft dargestellt. Es kann sich dabei beispielsweise um elektrische Klimakompressoren oder Heizsysteme handeln. Vorzugsweise enthält das Bordnetz mit erhöhter Spannung eine Einrichtung zur Spannungsglättung, welche die Aufgabe hat, die vom elektrischen Generator 13-2 erzeugte, üblicherweise recht wellige Spannung zu glätten. Vorzugsweise ist die exemplified. It may be, for example, electrical air compressors or heating systems. Preferably, the vehicle electrical system with increased voltage contains a device for voltage smoothing, which has the task of smoothing the usually quite undulating voltage generated by the electric generator 13-2. Preferably, the
Einrichtung zur Spannungsglättung als Pufferkondensator ausgeführt. Device for voltage smoothing designed as a buffer capacitor.
Die Erfindung stellt so ein Bordnetz bzw. Batteriesystem für ein Kraftfahrzeug mit Verbrennungsmotor zur Verfügung, welches sich für die Speisung von The invention thus provides a vehicle electrical system or battery system for a motor vehicle with an internal combustion engine, which is suitable for the supply of
Hochleistungsverbrauchern besser eignet als Lösungen gemäß dem Stand der Technik. High performance consumers better suited as solutions according to the prior art.

Claims

Ansprüche claims
1 . Ein Batteriesystem für ein Kraftfahrzeug mit einem Verbrennungsmotor, das Batteriesystem wenigstens aufweisend: 1 . A battery system for a motor vehicle having an internal combustion engine, the battery system comprising at least:
ein Niederspannungsbordnetz mit wenigstens einer Anlasserbatterie (10), welche ausgebildet ist, eine erste Spannung zu erzeugen und an das Niederspannungsbordnetz auszugeben, und einem mit der Anlasserbatterie (10) verbundenen oder verbindbaren Anlasser (1 1 ), welcher ausgebildet ist, den Verbrennungsmotor auf ein Startersignal hin zu starten; und  a low-voltage electrical system with at least one starter battery (10) which is designed to generate a first voltage and output to the low-voltage vehicle electrical system, and connected to the starter battery (10) or connectable starter (1 1), which is adapted to the internal combustion engine on Starter signal to start; and
ein Bordnetz mit erhöhter Spannung mit wenigstens einem elektrischen Generator (13-2), welcher von dem Verbrennungsmotor betreibbar und ausgebildet ist, eine zweite Spannung, welche höher als die erste Spannung ist, zu erzeugen und an das Bordnetz mit erhöhter Spannung auszugeben, wobei das Bordnetz mit erhöhter Spannung mit dem  a vehicle electrical system with increased voltage with at least one electric generator (13-2) which is operable and configured by the internal combustion engine to generate a second voltage which is higher than the first voltage and output to the vehicle electrical system with increased voltage Wiring system with increased voltage with the
Niederspannungsbordnetz über eine Koppeleinheit (15) verbunden ist, welche ausgebildet ist, dem Bordnetz mit erhöhter Spannung elektrische Energie zu entnehmen und dem Niederspannungsbordnetz zuzuführen.  Low-voltage electrical system via a coupling unit (15) is connected, which is designed to take the electrical system with increased voltage electrical energy and supply the low-voltage electrical system.
2. Das Batteriesystem nach Anspruch 1 , bei dem die Anlasserbatterie (10) eine Lithium-Ionen-Batterie ist. 2. The battery system of claim 1, wherein the starter battery (10) is a lithium-ion battery.
3. Das Batteriesystem nach einem der Ansprüche 1 oder 2, bei dem das 3. The battery system according to any one of claims 1 or 2, wherein the
Bordnetz mit erhöhter Spannung wenigstens einen  On-board network with increased voltage at least one
Hochleistungsverbraucher (16), beispielsweise einen elektrischen  Heavy-duty consumer (16), such as an electric
Klimakompressor, ein elektrisches Heizsystem oder einen Elektromotor, aufweist.  Air compressor, an electric heating system or an electric motor having.
4. Das Batteriesystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Niederspannungsbordnetz wenigstens einen 4. The battery system according to any one of the preceding claims, wherein the low-voltage electrical system at least one
Niederleistungsverbraucher (14-2), beispielsweise ein Navigationsgerät, aufweist.  Low-power consumer (14-2), for example, a navigation device has.
5. Das Batteriesystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Bordnetz mit erhöhter Spannung eine Spannungsglättungseinrichtung, insbesondere einen Pufferkondensator (17) oder eine Pufferbatterie, aufweist. 5. The battery system according to any one of the preceding claims, wherein the electrical system with increased voltage, a voltage smoothing device, in particular a buffer capacitor (17) or a backup battery comprises.
6. Das Batteriesystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Koppeleinheit (15) ein DC/DC-Konverter ist. 6. The battery system according to any one of the preceding claims, wherein the coupling unit (15) is a DC / DC converter.
7. Das Batteriesystem nach Anspruch 6, bei dem der DC/DC-Konverter ein Tiefsetzsteller ist. The battery system of claim 6, wherein the DC / DC converter is a buck converter.
8. Das Batteriesystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die erste Spannung zwischen 10V und 15V beträgt. The battery system of any one of the preceding claims, wherein the first voltage is between 10V and 15V.
9. Das Batteriesystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die zweite Spannung zwischen 24V und 45V beträgt. The battery system of any one of the preceding claims, wherein the second voltage is between 24V and 45V.
10. Ein Kraftfahrzeug mit einem Verbrennungsmotor und einem Batteriesystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche. 10. A motor vehicle with an internal combustion engine and a battery system according to one of the preceding claims.
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