WO2012059197A2 - Motor vehicle comprising a low-voltage grid fed by a first battery - Google Patents

Motor vehicle comprising a low-voltage grid fed by a first battery Download PDF

Info

Publication number
WO2012059197A2
WO2012059197A2 PCT/EP2011/005415 EP2011005415W WO2012059197A2 WO 2012059197 A2 WO2012059197 A2 WO 2012059197A2 EP 2011005415 W EP2011005415 W EP 2011005415W WO 2012059197 A2 WO2012059197 A2 WO 2012059197A2
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
low
battery
voltage
voltage network
starter
Prior art date
Application number
PCT/EP2011/005415
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
WO2012059197A3 (en
Inventor
Steve Lehnert
Original Assignee
Audi Ag
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 Audi Ag filed Critical Audi Ag
Publication of WO2012059197A2 publication Critical patent/WO2012059197A2/en
Publication of WO2012059197A3 publication Critical patent/WO2012059197A3/en

Links

Classifications

    • 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
    • H02J7/14—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries for charging batteries from dynamo-electric generators driven at varying speed, e.g. on vehicle
    • H02J7/1423—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries for charging batteries from dynamo-electric generators driven at varying speed, e.g. on vehicle with multiple batteries
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/10—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by engine-driven generators, e.g. generators driven by combustion engines
    • B60L50/16—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by engine-driven generators, e.g. generators driven by combustion engines with provision for separate direct mechanical propulsion
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/18—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries of two or more battery modules
    • B60L58/20—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 having different nominal voltages
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0029—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits
    • 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
    • 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
    • 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
    • Y02T10/7072—Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors

Abstract

The invention relates to a motor vehicle (1), in particular a hybrid vehicle, comprising a low-voltage grid (8) fed by a first battery (9), wherein a starter (10) operated in the low-voltage grid (8) is provided with an associated second battery (11). Further provided is a switching means (16) for separating the starter (10) and the second battery (11) from the remaining low-voltage grid (8).

Description

P8645  P8645
BR/SA  BR / SA
Kraftfahrzeug mit einem durch eine erste Batterie gespeisten Niedrig- spannungsnetz Motor vehicle with a low-voltage network fed by a first battery
Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug, insbesondere ein Hybridkraftfahrzeug, umfassend ein durch eine erste Batterie gespeistes Niedrigspan- nungsnetz. The invention relates to a motor vehicle, in particular a hybrid motor vehicle, comprising a low-voltage network fed by a first battery.
Es sind Kraftfahrzeuge mit einem Verbrennungsmotor bekannt, der über einen üblichen Anlasser mit einem Anlassermotor gestartet werden kann. Zum Stand der Technik sind ebenso Kraftfahrzeuge mit einem Hybridantrieb, die sowohl einen Verbrennungsmotor als auch eine Traktions-Elektromaschine umfassen, weithin bekannt und aufgrund ihrer energiesparenden Fahrweise vorteilhaft. Im Gegensatz zu Kraftfahrzeugen, die allein mit Verbrennungskraftmaschinen ausgestattet sind, sind Kraftfahrzeuge mit Hybridantrieb bekannt, bei denen die Verbrennungsmotoren über einen Schlepp- und/oder Impulsstart mit der Elektromaschine angelassen werden können. Das bedeutet, dass beispielsweise bei einem Schleppstart die Trennkupplung zwischen dem Verbrennungsmotor und der Elektromaschine kurz geschlossen wird, so dass die Elektromaschine den Motor„mitzieht". Demgegenüber wird beim Impulsstart üblicherweise die Drehzahl des Elektromotors kurzzeitig erhöht, um diesen„Impuls" nach einem Schließen der Trennkupplung an den Verbrennungsmotor zu übertragen und diesen in die korrekte Zündposition zu bringen. Es sind auch Mischformen dieser beiden Anlassvarianten bekannt. There are known motor vehicles with an internal combustion engine, which can be started via a conventional starter with a starter motor. The prior art also includes motor vehicles with a hybrid drive, which include both an internal combustion engine and a traction electric machine, are well known and advantageous due to their energy-saving driving style. In contrast to motor vehicles, which are equipped with internal combustion engines alone, motor vehicles are known hybrid drive, in which the internal combustion engines can be started via a drag and / or pulse start with the electric machine. This means that, for example, during a tow start, the disconnect clutch between the internal combustion engine and the electric machine is short-circuited, so that the electric machine "pulls" the motor in. On the other hand, the speed of the electric motor is usually increased briefly at the start of the pulse in order to reduce this "pulse" after closing to transfer the separating clutch to the internal combustion engine and to bring this to the correct ignition position. There are also mixed forms of these two occasion variants known.
Bei vielen Hybridfahrzeugen ist es zudem bekannt, die Elektromaschine so auszubilden, dass sie bei laufendem Verbrennungsmotor auch als Generator wirkt, das bedeutet, die Elektromaschine kann sowohl als Motor als auch als Generator verwendet werden. In many hybrid vehicles, it is also known to form the electric machine so that it also acts as a generator when the internal combustion engine, that is, the electric machine can be used both as a motor and as a generator.
BESTÄTIGUNGSKOPIE In der DE 103 46 919 A1 wurde ein Hybridfahrzeug vorgeschlagen, das auch in einem Notfall, beispielsweise also, wenn der Ladezustand einer die Elek- tromaschine betreibenden Hochspannungsbatterie sehr niedrig ist, ein Anlassen einer Wärmekraftmaschine erlauben soll. Hierzu ist ein mit einer niedrigen Spannung, typischerweise 12 V, betriebener Anlassermotor vorgesehen. Falls die Batterie oder das Batterieaggregat des Systems mit höherer Spannung unzureichend geladen ist, aber die Niedrigspannungsbatterie mit 12 V ausreichend geladen ist, kann der Anlassermotor über die Batterie mit 12 V genutzt werden, um die Wärmekraftmaschine zu starten. CONFIRMATION COPY In DE 103 46 919 A1, a hybrid vehicle has been proposed which, even in an emergency, for example, when the state of charge of a high-voltage battery operating the electric machine is very low, should allow starting of a heat engine. For this purpose, a low-voltage, typically 12 V, starter motor is provided. If the battery or the battery pack of the higher voltage system is insufficiently charged, but the 12V low voltage battery is sufficiently charged, the starter motor can be used via the 12V battery to start the heat engine.
Systeme mit einem üblichen Anlasser in einem Niedrigspannungsnetz haben den Nachteil, dass es beim Anlassen zu Spannungswankungen in dem Niedrigspannungsnetz kommen kann, die sich auch auf übrige Verbraucher auswirken können, welche zudem den Spannungseinbrüchen ausgesetzt sind, was deren Lebensdauer und Funktionsfähigkeit beeinträchtigen kann. Systems with a conventional starter in a low-voltage network have the disadvantage that it can come to voltage fluctuations in the low-voltage network during start-up, which may also affect other consumers who are also exposed to the voltage drops, which may affect their life and functionality.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Kraftfahrzeug anzugeben, in dem die Auswirkungen von Spannungsschwankungen beim Anlassen reduziert beziehungsweise vermieden werden. The invention is therefore based on the object to provide a motor vehicle in which the effects of voltage fluctuations during starting are reduced or avoided.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einem Kraftfahrzeug der eingangs genannten Art erfindungsgemäß vorgesehen, dass ein in dem Niedrigspannungsnetz betriebener Anlasser mit einer zugeordneten zweiten Batterie vorgesehen ist und ein Schaltmittel zur Trennung des Anlassers und der zweiten Batterie von dem restlichen Niedrigspannungsnetz vorgesehen ist. To solve this problem is provided according to the invention in a motor vehicle of the type mentioned that a run in the low voltage power supply starter is provided with an associated second battery and a switching means for separating the starter and the second battery is provided by the remaining low-voltage network.
Erfindungsgemäß werden also zwei wesentliche Maßnahmen vorgesehen. Zum einen soll eine zweite Batterie in dem Niedrigspannungsnetz vorgesehen sein, die mithin auf der niedrigen Spannung betrieben wird, welche dem Anlasser konkret zugeordnet ist, so dass eine Stromversorgung des Anlassers insbesondere auch dann sichergestellt ist, wenn die erste Batterie des Niedrigspannungsnetzes entladen sein sollte. Als zweite Maßnahme ist vorgesehen, dass immer dann, wenn ein Verbrennungsmotor des Kraftfahrzeugs angelassen werden soll, über ein Schaltmittel der Anlasser und die zweite Batterie von dem restlichen Niedrigspannungsnetz getrennt werden, das bedeutet, zu diesem Zeitpunkt bilden der Anlasser und die zweite Batterie ein eigenes, getrenntes Teilnetz, welches mithin keinerlei Einfluss mehr auf das übrige Niedrigspannungsnetz und gegebenenfalls damit gekoppelte weitere Netze haben kann. Spannungsschwankungen im Niedrigspannungsnetz werden mithin durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung vermieden und die übrigen Verbraucher und Komponenten des Niedrigspannungsnet- zes werden weniger belastet, so dass sich ihre Lebensdauer erhöht. Insbesondere kommt es nicht zu ungewollten Störeffekten bei anderen Verbrauchern beim Anlassen des Verbrennungsmotors. Thus, according to the invention, two essential measures are provided. On the one hand, a second battery is to be provided in the low-voltage network, which is therefore operated at the low voltage, which is assigned to the starter concretely, so that a power supply of the starter is particularly ensured even if the first battery of the low-voltage network should be discharged. As a second measure, it is provided that whenever an internal combustion engine of the motor vehicle is to be started, via a switching means of the starter and the second battery to be separated from the rest of the low-voltage network, that means at this time the starter and the second battery form their own separate subnet, which therefore can no longer have any influence on the rest of the low-voltage network and possibly coupled with other networks. Voltage fluctuations in the low-voltage network are thus avoided by the embodiment of the invention and the other consumers and components of the low-voltage network are less loaded, so that increases their life. In particular, there are no unwanted effects on other consumers when starting the internal combustion engine.
Zur übrigen Zeit jedoch ist auch die zweite Batterie mit dem Niedrigspannungsnetz verbunden und kann mithin über die üblichen Mechanismen, beispielsweise einen Generator, mit aufgeladen werden, so dass ein hinreichender Ladezustand der zweiten Batterie gegeben ist. At the remaining time, however, the second battery is connected to the low-voltage network and can therefore be charged via the usual mechanisms, such as a generator, so that a sufficient state of charge of the second battery is given.
Besonders vorteilhaft ist die erfindungsgemäße Ausgestaltung bei Hybridkraftfahrzeugen, wo beispielsweise vorgesehen sein kann, dass das Kraftfahrzeug ferner ein durch eine dritte Batterie gespeistes Hochspannungsnetz umfasst, wobei die Spannung des Niedrigspannungsnetzes niedriger als die Spannung des Hochspannungsnetzes ist und das Niedrigspannungsnetz und das Hochspannungsnetz über einen Gleichspannungswandler verbunden sind. Dabei kann eine über das Hochspannungsnetz betriebene Elektroma- schine vorgesehen sein, über die dann ebenso der Verbrennungsmotor des Kraftfahrzeugs anlassbar ist. Dann wird also die Traktions-Elektromaschine aus dem Hochspannungsnetz versorgt, der Anlasser jedoch aus dem Niedrigspannungsnetz, wobei das Hochspannungsnetz und das Niedrigspannungsnetz miteinander gekoppelt sind, um insbesondere Energie aus der dritten Batterie beziehungsweise der als Generator beschriebenen Elektro- maschine an die beiden Niedrigspannungs-Energiespeicher, also die erste Batterie und die zweite Batterie, abzugeben, um diese zu laden. Wird nun beim Anlassen des Verbrennungsmotors durch den Anlasser die zweite Batterie von dem Niedrigspannungsnetz getrennt, werden der Anlasser und die zweite Batterie insbesondere auch von dem Gleichspannungswandler und dem Hochspannungsnetz getrennt, so dass es auch im Hochspannungsnetz beziehungsweise bezüglich des Gleichspannungswandlers nicht zu Spannungseinbrüchen kommen kann. Particularly advantageous is the inventive design in hybrid vehicles, where, for example, may be provided that the motor vehicle further comprises a powered by a third battery high voltage network, the voltage of the low voltage network is lower than the voltage of the high voltage network and the low voltage network and the high voltage network connected via a DC-DC converter are. In this case, an electrical machine operated via the high-voltage network can be provided, via which the internal combustion engine of the motor vehicle can then also be launched. Then, the traction electric machine is supplied from the high-voltage network, but the starter from the low-voltage network, the high-voltage network and the low-voltage network are coupled to each other, in particular energy from the third battery or the electric machine described as a generator to the two low-voltage energy storage , so the first battery and the second battery to deliver to load them. If the second battery is disconnected from the low-voltage network when the internal combustion engine is started by the starter, the starter and the second battery are in particular also separated from the DC-DC converter and the high-voltage network disconnected, so that it can not come to voltage drops in the high-voltage network or with respect to the DC-DC converter.
Gerade im Kontext der Hybridkraftfahrzeuge hat sich die vorliegende Erfindung in der gerade beschriebenen Ausgestaltung als äußerst vorteilhaft erwiesen, nachdem zum einen der Gleichspannungswandler besonders empfindlich gegenüber den Spannungsspitzen beziehungsweise Spannungseinbrüchen, die durch das Anlassen bestehen, ist, so dass durch die erfindungsgemäß vorgeschlagene Trennung beim Anlassen des Verbrennungsmotors durch den Anlasser der Gleichspannungswandler geschont wird und dessen Lebensdauer verlängert wird. Zum anderen aber sei hervorgehoben, dass es gerade bei Hybridkraftfahrzeugen häufig vorkommen wird, dass der Verbrennungsmotor auch während das Kraftfahrzeug gerade fährt angelassen werden muss, was zwar grundsätzlich über die Elektromaschine geschehen kann, jedoch gegebenenfalls auch über den Anlasser möglich ist. Erfindungsgemäß werden nun dann, wenn der Anlasser verwendet wird, während das Kraftfahrzeug fährt, der Anlasser und die zweite Batterie von dem übrigen Niedrigspannungsnetz getrennt, an dem auch sicherheitsrelevante Niedrigspannungsverbraucher, insbesondere die Lenkung und die Bremse, angeschlossen sind, so dass diese sicherheitsrelevanten Systeme in keinem Fall durch das Anlassen des Verbrennungsmotors durch den Anlasser und die entstehenden Spannungseinbrüche beeinträchtigt werden können. Mithin wird nicht nur Aspekten des Komforts und der Lebensdauer der Komponenten Rechnung getragen, sondern auch die Sicherheit in dem erfindungsgemäßen Kraftfahrzeug erhöht. Especially in the context of hybrid motor vehicles, the present invention has proved to be extremely advantageous in the embodiment just described, after one of the DC-DC converter is particularly sensitive to the voltage spikes or voltage drops, which consist of starting, so that by the invention proposed separation during starting of the internal combustion engine is protected by the starter of the DC-DC converter and its life is extended. On the other hand, it should be emphasized that it will occur frequently, especially in hybrid motor vehicles, that the internal combustion engine also has to be started while the motor vehicle is driving, which may in principle be done via the electric machine, but possibly also via the starter. According to the invention, when the starter is used, while the motor vehicle is moving, the starter and the second battery are disconnected from the rest of the low-voltage network to which safety-relevant low-voltage consumers, in particular the steering and the brake, are connected, so that these safety-relevant systems are in In no case can be affected by the starting of the internal combustion engine by the starter and the resulting voltage dips. Thus, not only aspects of comfort and the life of the components are taken into account, but also increases safety in the motor vehicle according to the invention.
Erfindungsgemäß soll also vorgesehen sein, dass eine Steuereinrichtung, die im Übrigen auch entscheiden kann, ob der Anlasser und/oder die Elektromaschine zum Anlassen des Verbrennungsmotors verwendet werden, zum Öffnen des Schaltmittels bei einem Anlassen eines Verbrennungsmotors des Kraftfahrzeugs durch den Anlasser ausgebildet ist. Die Steuereinrichtung stellt mithin dem Schaltmittel ein Signal zur Verfügung, welches den Niedrig- spannungsstart durch den Anlasser ankündigt. Durch diese Signalisierung wird das Niedrigspannungsnetz durch das Schaltmittel letztlich in zwei Teil- niedrigspannungsnetze segmentiert, wobei eines aus dem Anlasser und der zweiten Batterie besteht und das andere aus den übrigen Niedrigspannungs- verbrauchern, der ersten Batterie und gegebenenfalls dem Gleichspannungswandler. According to the invention, it should therefore be provided that a control device, which can also decide whether the starter and / or the electric machine are used for starting the internal combustion engine, is designed to open the switching means when the internal combustion engine of the motor vehicle is started by the starter. The control device thus provides the switching means with a signal which announces the low-voltage start by the starter. Through this signaling the low-voltage network is ultimately segmented by the switching means into two low-voltage subnetworks, one consisting of the starter and the second battery and the other from the other low-voltage consumers, the first battery and optionally the DC-DC converter.
Weitere Vorteile und Einzelheiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus dem im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiel sowie anhand der Zeichnung. Further advantages and details of the present invention will become apparent from the embodiment described below and from the drawing.
Dabei zeigt die einzige Figur eine Prinzipskizze eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs. The single figure shows a schematic diagram of a motor vehicle according to the invention.
Die einzige Figur zeigt eine Prinzipskizze eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs 1. Dabei handelt es sich um ein Hybridkraftfahrzeug, das im Antriebsstrang sowohl einen bei Bedarf betreibbaren Verbrennungsmotor 2 wie auch eine Traktions-Elektromaschine 3 umfasst. Zwischen diesen beiden Kraftmaschinen ist eine Trennkupplung 4 angeordnet. Die Elektromaschine 3 ist dann mit dem weiteren Antriebsstrang 5 verbunden. Die Elektromaschine 3 ist dabei an ein bei 6 nur angedeutetes Hochspannungsnetz angeschlossen, welches durch eine Hochspannungsbatterie, hier eine dritte Batterie 7, gespeist wird. Ist der Verbrennungsmotor 2 aktiv, kann die Elektromaschine 3 auch als Generator betrieben werden, um insbesondere die dritte Batterie 7 zu laden. Ferner umfasst das Kraftfahrzeug 1 ein Niedrigspannungsnetz 8, welches eine übliche erste Batterie 9, aber auch eine einem Anlasser 0 zugeordnete zweite Batterie 11 umfasst. Beispielsweise kann die Spannung des Niedrigspannungsnetzes 8 bei 12 V liegen, die Spannung des Hochspannungsnetzes 6 bei einigen 100 V, üblicherweise bis zu 600 V. The single FIGURE shows a schematic diagram of a motor vehicle according to the invention 1. This is a hybrid motor vehicle, which includes both an operable in case of need internal combustion engine 2 as well as a traction electric machine 3 in the drive train. Between these two engines, a separating clutch 4 is arranged. The electric machine 3 is then connected to the further drive train 5. The electric machine 3 is connected to a 6 indicated only at high voltage network, which is powered by a high voltage battery, here a third battery 7. If the internal combustion engine 2 is active, the electric machine 3 can also be operated as a generator in order in particular to charge the third battery 7. Furthermore, the motor vehicle 1 comprises a low-voltage network 8, which comprises a conventional first battery 9, but also a second battery 11 assigned to a starter 0. For example, the voltage of the low-voltage network 8 may be 12 V, the voltage of the high-voltage network 6 at some 100 V, usually up to 600 V.
Der Anlasser 10 ist ein üblicher Niedrigspannungs-Anlasser mit einem Anlassermotor 12 und kann dazu genutzt werden, den Verbrennungsmotor 2 zu starten. Auch über die Elektromaschine 3 kann der Verbrennungsmotor 2 durch einen Impuls- und/oder Schleppstart angelassen werden. Die Auswahl übernimmt dabei eine Steuereinrichtung 13, die vorliegend als Teil des Nied- rigspannungsnetzes 8 realisiert ist, an das auch weitere Niedrigspannungs- verbraucher 14 angeschlossen sind, insbesondere auch sicherheitskritische Systeme wie Bremse und Lenkung. The starter 10 is a conventional low-voltage starter with a starter motor 12 and can be used to start the engine 2. Also via the electric machine 3, the engine 2 can be started by a pulse and / or towing start. The selection takes over a control device 13, which in the present case is part of the low rigspannnetzes 8 is realized, to which other low-voltage consumers 14 are connected, in particular safety-critical systems such as brake and steering.
Das Hochspannungsnetz 6 ist mit dem Niedrigspannungsnetz 8 über einen Gleichspannungswandler 15 gekoppelt, so dass beispielsweise die erste Batterie 9 und die zweite Batterie 11 geladen werden können. The high-voltage network 6 is coupled to the low-voltage network 8 via a DC-DC converter 15, so that, for example, the first battery 9 and the second battery 11 can be charged.
Ersichtlich ist ferner ein Schaltmittel 16 in dem Niedrigspannungsnetz 8 vorgesehen, das auch als Trennelement bezeichnet werden kann. Über das Schaltmittel 16 können die dem Anlasser zugeordnete zweite Batterie 11 und der Anlasser 10 vom übrigen Niedrigspannungsnetz 8 abgetrennt werden, das bedeutet, das Niedrigspannungsnetz 8 kann durch das Schaltmittel 16 in zwei Teilniedrigspannungsnetze aufgeteilt werden, wobei das eine aus dem Starter 10 und der zweiten Batterie 11 besteht und das zweite aus der ersten Batterie 9, den Verbrauchern 14, 13 sowie dem Gleichspannungswandler 15. Hiermit wird im Übrigen auch das Hochspannungsnetz 6 von der zweiten Batterie 11 und dem Anlasser 10 getrennt. It is also evident that a switching means 16 is provided in the low-voltage network 8, which may also be referred to as a separating element. About the switching means 16, the starter associated second battery 11 and the starter 10 can be separated from the rest of the low-voltage network 8, that is, the low-voltage network 8 can be divided by the switching means 16 into two Teilniedrigspannungsnetze, wherein one of the starter 10 and the second Battery 11 and the second of the first battery 9, the consumers 14, 13 and the DC-DC converter 15. Hereby, by the way, the high-voltage network 6 is separated from the second battery 11 and the starter 10.
Steht nun ein Anlassen des Verbrennungsmotors durch den Anlasser 10 unmittelbar bevor, wird dem Schaltmittel 16 durch die Steuereinrichtung 13 ein Signal zur Verfügung gestellt, vgl. Pfeil 17, das dieses Anlassen des Verbrennungsmotors 2 ankündigt. Liegt das Signal vor, öffnet sich das Schaltmittel 16 und der Anlasser 10 und die zweite Batterie 11 werden von dem übrigen Niedrigspannungsnetz 8 und somit auch dem Hochspannungsnetz 6 getrennt, so dass es nicht zu Spannungseinbrüchen im Niedrigspannungsnetz 8 und dem Hochspannungsnetz 6 kommen kann, so dass die Komponenten, insbesondere der Gleichspannungswandler 15 geschont werden, Komfortaspekten Rechnung getragen wird und insbesondere dann, wenn der Anlasser 10 während einer Fahrt des Kraftfahrzeugs 1 den Verbrennungsmotor 2 starten soll, auch die Sicherheit erhöht, nachdem es nicht zu Auswirkungen auf sicherheitsrelevante Systeme unter den Verbrauchern 14 kommen kann. Nachdem der Verbrennungsmotor 2 angelassen wurde, wird das Schaltmittel 16 wieder geschlossen. If starting of the internal combustion engine by the starter 10 is imminent, a signal is provided to the switching means 16 by the control device 13, cf. Arrow 17, which announces this starting the internal combustion engine 2. If the signal is present, opens the switching means 16 and the starter 10 and the second battery 11 are separated from the rest of the low-voltage network 8 and thus the high-voltage network 6, so that it can not come to voltage drops in the low-voltage network 8 and the high-voltage network 6, so that the components, in particular the DC-DC converter 15 are spared comfort aspects is taken into account and especially when the starter 10 is to start the engine 2 during a drive of the motor vehicle 1, also increases safety, after not affecting security systems under the Consumers 14 can come. After the engine 2 has been started, the switching means 16 is closed again.

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E P A T E N T A N S P R E C H E
Kraftfahrzeug (1), insbesondere Hybridkraftfahrzeug, umfassend ein durch eine erste Batterie (9) gespeistes Niedrigspannungsnetz (8), dadurch gekennzeichnet, Motor vehicle (1), in particular a hybrid motor vehicle, comprising a low-voltage network (8) powered by a first battery (9), characterized
dass ein in dem Niedrigspannungsnetz (8) betriebener Anlasser (10) mit einer zugeordneten zweiten Batterie (1 ) vorgesehen ist und ein Schaltmittel (16) zur Trennung des Anlassers (10) und der zweiten Batterie (11) von dem restlichen Niedrigspannungsnetz (8) vorgesehen ist. in that a starter (10) operated in the low-voltage network (8) is provided with an associated second battery (1) and a switching means (16) for separating the starter (10) and the second battery (11) from the remaining low-voltage network (8) is provided.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 1 , Motor vehicle according to claim 1,
dadurch gekennzeichnet, characterized,
dass es ferner ein durch eine dritte Batterie (7) gespeistes Hochspannungsnetz (6) umfasst, wobei die Spannung des Niedrigspannungsnet- zes (8) niedriger als die Spannung des Hochspannungsnetzes (6) ist und das Niedrigspannungsnetz (8) und das Hochspannungsnetz (6) über einen Gleichspannungswandler (15) verbunden sind. in that it furthermore comprises a high-voltage network (6) fed by a third battery (7), the voltage of the low-voltage network (8) being lower than the voltage of the high-voltage network (6) and the low-voltage network (8) and the high-voltage network (6) are connected via a DC-DC converter (15).
Kraftfahrzeug nach Anspruch 2, Motor vehicle according to claim 2,
dadurch gekennzeichnet, characterized,
dass eine über das Hochspannungsnetz (6) betriebene Elektromaschi- ne (3) vorgesehen ist, über die ein Verbrennungsmotor (2) des Kraftfahrzeuges (1) anlassbar ist. in that an electric machine (3) operated via the high-voltage network (6) is provided, via which an internal combustion engine (2) of the motor vehicle (1) can be started.
Kraftfahrzeug nach einem der vorangehenden Ansprüche, Motor vehicle according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, characterized,
dass eine Steuereinrichtung (13) zum Öffnen des Schaltmittels (16) bei einem Anlassen eines Verbrennungsmotors (2) des Kraftfahrzeugs (1) durch den Anlasser (10) ausgebildet ist. in that a control device (13) for opening the switching means (16) is formed by the starter (10) when starting an internal combustion engine (2) of the motor vehicle (1).
PCT/EP2011/005415 2010-11-03 2011-10-27 Motor vehicle comprising a low-voltage grid fed by a first battery WO2012059197A2 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102010050125A DE102010050125A1 (en) 2010-11-03 2010-11-03 Motor vehicle with a powered by a first battery low-voltage network
DE102010050125.5 2010-11-03

Publications (2)

Publication Number Publication Date
WO2012059197A2 true WO2012059197A2 (en) 2012-05-10
WO2012059197A3 WO2012059197A3 (en) 2013-05-30

Family

ID=44906007

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2011/005415 WO2012059197A2 (en) 2010-11-03 2011-10-27 Motor vehicle comprising a low-voltage grid fed by a first battery

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102010050125A1 (en)
WO (1) WO2012059197A2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2996692B1 (en) 2012-10-10 2014-11-28 Technoboost METHOD FOR MANAGING A SYSTEM FOR POWERING A DRIVING NETWORK OF A VEHICLE IN ELECTRICAL ENERGY

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10346919A1 (en) 2002-11-26 2004-07-08 General Motors Corp., Detroit Tandem system and method for starting a motor with two voltages

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10250488B4 (en) * 2002-10-29 2014-01-23 Valeo Equipements Electriques Moteur supply arrangement
DE10305357B4 (en) * 2003-02-10 2005-12-22 Siemens Ag Device for supplying power to a two-voltage vehicle electrical system equipped with safety-relevant components
DE102007029479A1 (en) * 2007-06-26 2009-01-08 Daimler Ag On-board electrical system for motor vehicles, particularly for motor vehicles with stop and start function, comprises electrical machine to start combustion engine, and primary accumulator for supplying electricity to electrical machine
DE102009005511B4 (en) * 2009-01-20 2015-04-02 Volkswagen Ag Motor vehicle electrical system
DE102009006665A1 (en) * 2009-01-29 2010-08-05 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Electrical on-board power supply operating method for motor vehicle, involves electrically separating starter network from consumer network during starting process, and supplying electrical energy to electrical consumer by energy storage
US8314578B2 (en) * 2009-03-09 2012-11-20 GM Global Technology Operations LLC Control of an alternator-starter for a hybrid electric vehicle having a disconnected high-voltage battery
US8020650B2 (en) * 2009-03-19 2011-09-20 GM Global Technology Operations LLC Control of a starter-alternator during a high-voltage battery fault condition

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10346919A1 (en) 2002-11-26 2004-07-08 General Motors Corp., Detroit Tandem system and method for starting a motor with two voltages

Also Published As

Publication number Publication date
WO2012059197A3 (en) 2013-05-30
DE102010050125A1 (en) 2012-05-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2670630B1 (en) Device and method for stabilising voltage applied to a first electric consumer arranged in a vehicle electrical system
EP2477839B1 (en) Method and apparatus for operating an hybrid vehicle in case of defect in the energy system
EP2647100A2 (en) Apparatus for use in an electrical drive system, and method for operating an apparatus of this kind
DE102008030581A1 (en) Drive train for a motor vehicle and method for operating a drive train of a motor vehicle
DE102013200763A1 (en) SYSTEM AND METHOD FOR VEHICLE ENERGY MANAGEMENT
DE102012200804A1 (en) On-board network and method for operating a vehicle electrical system
DE102014203030A1 (en) Method for the controlled connection of a plurality of vehicle electrical system branches of a vehicle, control unit for carrying out the method and vehicle electrical system
WO2013092187A2 (en) Method and device for adapting a voltage limit in an electrical system
DE102015007585B4 (en) Emergency operation in the event of a battery failure in a motor vehicle electrical system
EP1270309B1 (en) Device and method for supplying an electrical vehicle with electrical energy
DE102013225884A1 (en) Precharging an electric DC link memory
EP2877366A2 (en) Electrical circuit arrangement for an electrically driven vehicle, vehicle and corresponding method
DE102011104443A1 (en) Method for operating hybrid vehicle, involves coupling internal combustion engine with electric machine that is used in charging operation as generator for feeding storage unit with electrical energy
DE102009058362B4 (en) Battery system for a motor vehicle, method for operating a battery system of a motor vehicle and motor vehicle
DE102015008005B4 (en) Emergency operation for a motor vehicle with two on-board networks
WO2013182385A1 (en) Motor vehicle electrical system having an electric machine and at least two energy stores having different charging voltages, and method for operating said motor vehicle electrical system
DE102012022460A1 (en) Method for operating vehicle with electrical main power supply and internal combustion engine, involves detecting critical condition of vehicle electrical system and switching off internal combustion engine of moving vehicle
WO2012059197A2 (en) Motor vehicle comprising a low-voltage grid fed by a first battery
WO2020260244A1 (en) Method for charging a high-voltage battery of an electric drive of a vehicle, and power transmission system for a vehicle
EP3150424B1 (en) Method and device for energy management in a motor vehicle having at least two driven vehicle axles
DE102012007324B4 (en) Energy storage device
DE102005056962A1 (en) Redundant electrical network e.g. on-board electrical system, operating method for motor vehicle, involves controlling energy supply of on-board electrical systems by control device depending on loading and functional conditions
DE102021119236B4 (en) Method and energy transfer circuit for transferring electrical energy between a vehicle-side high-voltage battery and a vehicle-external high-voltage device
EP1077828A1 (en) Method for controlling a motor vehicle having an electric drive mechanism
DE102012208462A1 (en) Method and device for controlling an internal combustion engine

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 11778527

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A2

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 11778527

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A2