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车辆的高压车载电网系统和用于建立这种系统的方法

文献发布时间:2023-06-19 13:27:45


车辆的高压车载电网系统和用于建立这种系统的方法

技术领域

本发明涉及车辆的高压车载电网系统和用于建立这种高压车载电网系统的方法。

背景技术

从现有技术公知车辆的高压车载电网系统(HV车载电网系统),所述高压车载电网系统包括不同的高压组件(HV组件),其中这些高压组件分别具有所谓的分布式中间电路电容。如果这些高压组件在高压系统中被连接,则在这些分布式中间电路电容之间可能出现不符合希望的补偿电流。这些补偿电流以不符合希望的方式降低了电动车辆的效率并且也减少了电动车辆的行驶里程。这些补偿电流还导致高压组件的不符合希望的老化效应。另一缺点在于:这些补偿电流可能影响HV车载电网系统的电磁兼容性(EMV)。因为这些补偿电流在设计HV组件时通常未被考虑,所以这些补偿电流可能导致:需要成本高的后续措施来改善EMV。此外,这些补偿电流同样产生磁场,这些磁场同样不符合希望。分布式中间电路电容的另一不利效应是谐振效应,这些谐振效应由于这些其它中间电路电容和存在于HV车载电网系统中的电感而形成。这些谐振效应同样可能导致高压组件的过早的老化效应并且可能导致高压组件的不符合希望的损害。同样,在HV车载电网系统中的高压电池可能受到由于分布式中间电路电容而形成的电流和电压脉冲的负荷,这可能减少高压电池以及尤其是安装在其中的高压电池模块的使用寿命。

从现有技术公知DE 10 2005 026 779 A1,该文献包括电驱动装置,该电驱动装置包括多股电机、多个电功率输出级以及与这些电功率输出级连接的用于控制和/或调节该电机的装置。在这种情况下公开了:功率输出级组经由电容性储能装置来彼此耦合,其中优选地在两个功率输出级组的共同的集电极连接端与共同的发射极连接端之间布置有共同的中间电路电容器。

还公知DE 10 2011 087 946 A1,该文献公开了车辆的驱动装置,该驱动装置具有燃烧发动机和电无级动力分流变速器。还公开了一种中间电路,该中间电路包括至少一个由燃烧发动机来驱动的第一电机作为发电机和至少一个与该变速器连接的第二电机作为马达。还公开了:可以给该中间电路分配至少一个电辅助驱动装置,用于车辆的辅助耗电器。

同样公开了:除了在该中间电路中通过现有构件所提供的电容之外,附加地可以设置中央中间电路电容。从现有技术同样公知DE 10 2013 019 899 A1,该文献公开了一种用于运行多个电动机的方法。还公开了:这些电动机的电力电子装置经由同步线路来连接,并且中间电路包括用于所述多个电动机中的至少一部分的共同的中间电路电容器。

还公开了DE 10 2013 225 244 A1,该文献公开了变流器。还公开了一种具有多个变流器的多电压电网和一种中间电路电容,其中该中间电路电容包括第一子电容和第二子电容,其中这些子电容串联,其中第一变流器与第一子电容并联并且第二变流器与由第一子电容和第二子电容构成的串联电路并联。

所引用的参考文献都没有公开关于在HV车载电网系统中的中央中间电路电容的细节。

此外,连接到中间电路上的高压组件通常具有自己的电容,该电容也可被称作接头电容。在这种情况下,该接头电容表示在高压组件的正极连接端与负极连接端之间的电容。该接头电容用于实现高压组件的短时间的高功耗,该短时间的高功耗由于所使用的用于连接该高压组件的连接线缆的电感以及有限的绝缘特性而不能仅通过馈电的高压电压源来被满足,和/或该短时间的高功耗产生EMV问题。然而,这些接头电容增加了相应的高压组件的制造成本并且产生对相应的高压组件的结构空间需求。

因而,技术问题在于:提供一种高压车载电网系统和一种用于建立这种高压车载电网系统的方法,该高压车载电网系统和该方法避免了上文所阐述的缺点,尤其是减小了在各个高压组件的多个分布式中间电路电容之间的补偿电流、这些高压组件的制造成本以及结构空间需求。

发明内容

该技术问题的解决方案通过按照本发明的主题来得到。本发明的其它有利的设计方案从从属权利要求中得到。

提出了车辆的HV车载电网系统。该车辆尤其可以是机动车。HV车载电网系统包括高压电压源、中央中间电路电容和至少两个高压组件。优选地,高压电压源可以是车辆的高压电池、尤其是牵引电池。因此,通过高压电池可以存储电能,用来运行用于驱动车辆的电机。中央中间电路电容可以构造为电容器。在这种情况下,车辆尤其可以是电动车辆或者混合动力车辆。然而,替选地,高压电压源也可以包括发电机和用于驱动发电机的驱动机器、例如燃烧发动机。在这种情况下,车辆也可以构造为具有这种燃烧发动机的车辆。

在这种情况下,高压组件表示对电能进行转换、例如将电能转换成机械能或热能的组件。尤其是,高压配电器不是高压组件。

当然,HV车载电网系统也可以包括超过两个高压组件。随后,还更详细地阐述示范性的高压组件。在这种情况下,中间电路电容表示电容器的电容并且被定义为取决于电压的电荷量。中间电路电容可以以法拉(F)为单位被说明。

在这种情况下,HV车载电网系统可以是具有例如为400 V或800 V的电压水平的直流电压系统。

在这种情况下,所述至少两个高压组件可以是不同类型的组件。这样,例如第一高压组件可以是或包括驱动装置。另一高压组件可以不是驱动装置或可以不包括驱动装置。

这些高压组件的正极连接端分别与中央中间电路电容的正极连接端电连接。相对应地,这些高压组件的负极连接端分别与中央中间电路电容的负极连接端连接。在这种情况下,中间电路电容或HV组件的正极连接端在HV车载电网系统的正常运行时具有比负极连接端更高的电位。连接端可以表示电连接端以及用于建立电连接的机械装置,例如接线柱。在这种情况下,该电连接可以是持久的电连接。不过,也可能的是:该电连接包括切换元件、尤其是隔离切换元件,并且相应的连接端通过该切换元件来彼此连接或能连接。尤其是,在切换元件的断开状态下,经由该切换元件所连接的连接端不能彼此电连接,其中相应的连接端在该切换元件的闭合状态下彼此电连接。

与中央中间电路电容这样连接的高压组件尤其是包括至少一个电力电子元件的高压组件,例如牵引变流器或电动空调压缩机。

即,HV车载电网系统尤其可以包括用于连接第一高压组件的第一接头对和用于连接另一高压组件的至少另一接头对,其中第一接头对的正极连接端与第一高压组件的正极连接端电连接,并且第一接头对的负极连接端与第一高压组件的负极连接端电连接。相对应地,该另一接头对的正极连接端与该另一高压组件的正极连接端连接,并且该另一接头对的负极连接端与该另一高压组件的负极连接端连接。这些接头对的正极连接端分别与中间电路电容的正极连接端连接,并且这些接头对的负极连接端与中央中间电路电容的负极连接端连接。

按照本发明,中央中间电路电容的连接端和这些高压组件中的至少一个高压组件的连接端经由低电感导体装置来电连接,该低电感导体装置的单位长度电感值小于或等于0.2 µH/m。此外,该至少一个高压组件与中央中间电路电容连接为使得由高压组件的接头电容和在高压组件与中央中间电路电容之间的电连接的连接电容所得到的电容小于或等于100 µF。可能的是:尤其是当不存在连接电容时(例如当高压组件不是经由附加的电容性元件被连接到中央中间电路电容上时),高压组件的接头电容小于或等于100 µF。然而,如果存在非零的连接电容,例如因为高压组件以其接头电容经由(另一)电容性元件被连接到中央中间电路电容上,则接头电容可小于100 µF,这取决于连接电容的大小。

也可能的是:中央中间电路电容的连接端和多个、但不是所有高压组件的连接端要不然所有高压组件的连接端分别经由低电感导体装置来电连接,该低电感导体装置的单位长度电感值小于或等于0.2 µH/m。此外,这些高压组件分别与中央中间电路电容连接为使得由相应的高压组件的接头电容和在相应的高压组件与中央中间电路电容之间的电连接的连接电容所得到的电容小于或等于100 µF。

在这种情况下,所要求保护的单位长度电感值能够实现:通过中央中间电路电容可以满足高压组件的短时间的高功耗,尤其是因为低电感不限制或只在微小程度上限制在该高压组件的连接端上的为此所需的电压变化。这进而能够实现:使用具有参数设计得小的中间电路电容的高压组件,这减少了车载电网系统的结构空间需求和制造成本。此外,通过高压组件的这样减小的接头电容,也可以减小所阐述的补偿电流。

在另一实施方式中,至少一个高压组件的接头电容小于100 µF。在一个特别优选的实施方式中,高压组件没有接头电容,即接头电容为零。优选地,经由所阐述的低电感导体装置与中间电路电容连接的一个或所有高压组件的接头电容(分别)小于100 µF。

经此,有利地得出具有相对应阐述的优点的对上述补偿电流的特别强烈的减小以及对结构空间需求和制造成本的特别高的降低。

在另一实施方式中,这些高压组件中的至少一个高压组件包括牵引变流器。在这种情况下,高压组件也可以包括牵引机、尤其是电机,该牵引机与牵引变流器连接。

这些高压组件中的另一高压组件包括直流电压转换器或者构造为这种直流电压转换器。替选地,这些高压组件中的另一高压组件包括充电设备或者构造为这种充电设备。还替选地,这些高压组件中的另一高压组件包括电动空调压缩机或者构造为这种电动空调压缩机。还替选地,这些高压组件中的另一高压组件包括驱动装置或者构造为这种驱动装置。因此,即HV车载电网系统包括至少一个牵引变流器以及如所阐述的那样替选地构造的高压组件中的至少一个高压组件。当然可能的是:HV车载电网系统包括正好一个牵引变流器要不然多个牵引变流器以及如上所述的其它高压组件中的正好一个其它的高压组件要不然多个高压组件。

经此,有利地得出:多个高压组件可以与中央中间电路电容连接,由此也——如上所述——可以减小在这些高压组件的电容之间的补偿电流,并且因此这些补偿电流的上述缺点显著减少。

在另一实施方式中,中央中间电路电容集成到高压电压源中,尤其是集成到高压电池中。这可意味着:高压电压源的(内部)电容被设计/确定参数为使得该电容具有对于中央中间电路电容来说所希望的电容值。在这种情况下,中央中间电路电容可以布置在高压电压源的外壳中。在该外壳中,例如可以布置高压电池的电池模块。

替选地,高压电压源的连接端与中央中间电路电容的连接端直接电连接。这可意味着:在直接连接的连接端之间的电阻为0或者小于0.1 Ohm(欧姆)。

还替选地,高压电压源的连接端与中央中间电路电容的连接端经由低电感导体装置来电连接,该低电感导体装置的单位长度电感值小于或等于0.2 µH/m。随后更详细地阐述这种低电感导体装置的示范性的构造方案。

通过所阐述的布置中央中间电路电容的替选方案,能够有利地实现:减小各个高压组件的电容并且即与此相对应地将具有这样减小的电容的高压组件连接到HV车载电网系统上,由此,开头阐述的补偿电流、尤其是这些补偿电流的水平在HV车载电网系统运行时减小。与此相对应地,同样在开头阐述的缺点,尤其是由于补偿电流所造成的老化效应、由于补偿电流所造成的磁场的强度和电流和电压脉冲的频率以及幅度可以被减小,并且HV车载电网系统的EMV可以被改善。

低电感连接能够特别有利地实现中间电路电容的减小的参数设计,由此可以降低在制造HV车载电网系统时的制造成本和结构空间需求。

还优选地,中央中间电路电容集成到高压组件中。这可意味着:高压组件的接头电容被设计/确定参数为使得该接头电容具有对于中央中间电路电容来说所希望的电容值。在这种情况下,中央中间电路电容可以布置在高压组件的外壳中。在这种情况下,可能的是:HV车载电网系统包括至少三个高压组件,其中在这些高压组件中的一个高压组件中集成有中央中间电路电容。此外,在这种情况下,高压电压源的连接端可以与中央中间电路电容的连接端经由低电感导体装置来电连接,该低电感导体装置的单位长度电感值小于或等于0.2 µH/m。

还优选地,中央中间电路电容集成到高压配电装置(高压配电器)中。在这种情况下,中央中间电路电容可以布置在高压配电装置的外壳中。在这种情况下,可能的是:HV车载电网系统包括高压配电装置以及至少两个高压组件。此外,在这种情况下,高压电压源的连接端可以与中央中间电路电容的连接端经由低电感导体装置来电连接,该低电感导体装置的单位长度电感值小于或等于0.2 µH/m。在这种情况下,高压配电装置表示多个中间电路或者一个中间电路的多个子电路的正极线路和/或负极线路被汇合在其中的装置。

通过该实施方式,有利地减少了HV车载电网系统的结构空间需求,因为不必集成构造为独立器件的中央中间电路电容。

在另一实施方式中,中央中间电路电容的至少一个连接端经由隔离切换元件与高压电压源的连接端连接。隔离切换元件尤其可以是电池接触器。可能的是:中央中间电路电容的正极连接端以及负极连接端分别经由隔离切换元件来与高压电压源的相对应的连接端连接。在这种情况下,中央中间电路电容不能集成到高压电压源中,尤其是不能布置在高压电压源的外壳中。即,中央中间电路电容和高压电压源尤其可以在该实施方式中构造为结构上彼此独立地构造的单元。经此,有利地得出:可支配的高压电压源、尤其是具有不像上文阐述的那样适配的电容的可支配的高压电压源可以被用于提供所提出的HV车载电网系统。经此,尤其可以降低HV车载电网系统的制造成本。

在一个替选的实施方式中,中央中间电路电容的至少一个连接端与高压电压源的连接端持久连接。当然,中央中间电路电容的两个连接端也可以与高压电压源的相应的连接端持久地、即不经由隔离切换元件来连接。如果中央中间电路电容与高压电压源的连接端直接连接或者中央中间电路电容集成到高压电压源中,则情况尤其可以如此。此外,这些高压组件经由至少一个隔离切换元件与高压电压源的连接端或与中央中间电路电容连接。在这种情况下,隔离切换元件也可以是电池接触器。如果隔离切换元件是电池接触器,则中央中间电路电容尤其可以集成到高压电压源中。

在该实施方式中,有利地得出:中央中间电路电容在隔离切换元件断开时与其余的HV车载电网系统分开并且因此不必遵守关于在碰撞情况下的放电时间的任何要求。经此可以降低中央中间电路电容的制造成本,并且因此也可以降低HV车载电网系统的制造成本。

在另一实施方式中,低电感导体装置具有至少(2n+1)条带状线路,其中这些带状线路中,n条带状线路是第一线路类型而n+1条带状线路是第二线路类型,而且其中所述(2n+1)条带状线路重叠地布置为使得第一线路类型和第二线路类型的带状线路交替地重叠布置,其中第二线路类型的带状线路分别布置在外侧。在这种情况下,线路也可以被称作导体。在随后公布的DE 10 2019 204 215.5中公开了这样构造的低电感导体装置。通过低电感导体装置的所阐述的构造方案,有利地得出:电磁辐射的发射可以被显著减少,使得可以省去对该导体装置的线路的复杂屏蔽。此外,有利地得出:不同极性的带状线路可以像平板电容器那样起作用并且因此可以存储电能,由此所提出的HV车载电网系统可以(附加地)被稳定,因为该导体装置形成可限定的能量缓冲器。同样有利地得出:由于这些扁平线路的储能能力,可以减少用于确保EMV的滤波元件。借助于这些带状线路,同样提供可足够精确地限定的电容。这些电容可以减小差模(Differential-Mode)和共模(Common-Mode)干扰而且在设计EMV滤波器时予以考虑。有利地,因此可以节约相对应的滤波元件的成本和结构空间。同样有利地得出:由于带状且并行取向的线路,可以节约能量,因为可以减少线路损耗。另一优点在于如下情况:具有相同电位的线路布置在该导体装置的外侧。经此,可以将人员无意间接触不同电位的线路(这相当于短路)的风险减小到最低限度。因此,改善了运行安全性。相对应地,还将能导电的构件、例如车身的部段同时接触不同电位的线路的风险减小到最低限度。由重叠地布置的带状线路组成的线缆包也明显比到目前为止通常使用的(柔性的)圆形线缆更刚性并且更加自稳定,由此可以显著提高在敷设线缆时的自动化程度。此外,需要明显更少的固定装置来固定该线缆包,由此可以降低生产成本。同样有利地得出:上述磁场的水平/强度可以被降低并且因此同样得出经改善的运行安全性。此外,通过这种导体装置能够有利地实现:可以减小尤其是在电机运行时的电压波动,该电机可以是高压组件的部分。

此外,由导体装置提供的电容可以形成完整的中央中间电路电容或者该中央中间电路电容的一部分。

此外,第一线路类型的所有带状线路的线路截面之和可以等于第一线路类型的所有带状线路的所有线路截面面积之和等于第二线路类型的所有带状线路的所有线路截面面积之和。特别有利地,经此有助于两种线路类型的磁场的消解并且因此进一步减少了电磁辐射的发射。

低电感导体装置的其它有利的设计方案通过在随后公布的DE 10 2019 204215.5的权利要求书中要求保护的实施方式来得出,就此全面参考这些实施方式。即,低电感导体装置尤其可以按照在DE 10 2019 204 215.5中描述的实施方式之一、尤其是所要求保护的实施方式之一来被扩展。相对应的优点同样从随后公布的DE 10 2019 204 215.5的公开内容中得出。

还可能的是:高压车载电网系统包括多个子系统,其中分别至少两个高压组件连接到不同的子系统上或被子系统所包括。此外,所述多个子系统分别与中央中间电路电容连接。可能的是:子系统包括(另一)电容、尤其是以电容器为形式的电容。

在另一实施方式中,至少另一高压组件或者高压配电器直接连接到高压电压源上。这意味着:高压组件/高压配电器的正极连接端与高压电压源的正极连接端连接并且高压组件/高压配电器的负极连接端与高压电压源的负极连接端连接,尤其是不经由中央中间电路电容的连接端来连接。换言之,即该至少另一高压组件/该高压配电器不是经由中央中间电路电容来与高压电压源连接。如果高压配电器直接连接到高压电压源上,则进而至少一个高压组件可以连接到该高压配电器上。

尤其是,如下高压组件可以直接被连接到高压电压源上或者被连接到与高压电压源直接连接的高压配电器上,所述高压组件不需要短时间的高功率,例如没有电力电子元件的高压组件。经此,有利地得出:可以降低中央中间电路电容的电容值并且因此也可以减少中央中间电路电容的结构空间需求。

可设想的是:HV车载电网系统包括多个高压电压源和多个中间电路,这些中间电路分别连接到这些高压电压源之一上。例如,HV车载电网系统可包括第一子系统,该第一子系统具有第一高压电压源和中央中间电路电容以及至少两个高压组件的第一集合,其中第一集合的高压组件如上所述与中央中间电路电容连接并且这些高压组件与第一高压电压源连接。此外,HV车载电网系统可包括另一子系统,该另一子系统具有另一高压电压源和包括至少一个高压组件的另一集合,其中该另一集合的该至少一个高压组件与该另一高压电压源连接。该另一子系统尤其可以不包括中央中间电路电容。

还提出了一种用于建立HV车载电网系统的方法,其中提供高压电压源、中央中间电路电容和至少两个高压组件。此外,这些高压组件的正极连接端分别与中央中间电路电容的正极连接端连接,而且这些高压组件的负极连接端分别与中央中间电路电容的负极连接端连接。

此外,中央中间电路电容的连接端和这些高压组件中的至少一个高压组件的连接端经由低电感导体装置来电连接,该低电感导体装置的单位长度电感值小于0.2 µH/m,其中该至少一个高压组件与中央中间电路电容电连接为使得由该高压组件的接头电容和在该高压组件与中央中间电路电容之间的电连接的连接电容所得到的电容小于或等于100 µF。

所提出的方法能够有利地在同样所描述的技术优点的情况下建立按照在本公开中所描述的实施方式之一所述的HV车载电网系统。

如上所述,中央中间电路电容可以被集成到高压电压源中。替选地,高压电压源的连接端可以与中央中间电路电容的连接端直接电连接。还替选地,高压电压源的连接端可以与中央中间电路电容的连接端经由低电感导体装置来电连接,该低电感导体装置的单位长度电感值小于或等于0.2 µH/m。

在另一实施方式中,提供针对没有中央中间电路电容的HV车载电网系统所设计的具有原始电容的高压组件,其中该原始电容被减小预先确定的大小并且该高压组件接着以这样减小的电容被连接到HV车载电网系统上,其中中央中间电路电容的电容被增加该预先确定的大小。换言之,即高压组件的电容被转移到中央中间电路电容中。经此,有利地得出:在减小如上所述的不符合希望的补偿电容的同时,HV车载电网系统可靠地运行。

附图说明

本发明依据实施例更详细地予以阐述。附图中:

图1示出了按照本发明的在第一实施方式中的HV车载电网系统的示意性方框电路图;

图2示出了按照本发明的按照另一实施方式的HV车载电网系统的示意性方框电路图;

图3示出了按照本发明的按照另一实施方式的HV车载电网系统的示意性方框电路图;

图4示出了按照本发明的按照另一实施方式的HV车载电网系统的示意性方框电路图;

图5示出了按照本发明的用于建立HV车载电网系统的方法的示意性流程图;

图6示出了按照本发明的按照另一实施方式的用于建立HV车载电网系统的方法的示意性流程图;以及

图7示出了经过低电感导体装置的示意性截面。

随后,相同的附图标记表示具有相同或类似的技术特征的元件。

具体实施方式

图1示出了未示出的车辆的按照本发明的HV车载电网系统1的示意性方框电路图。HV车载电网系统1包括:构造为高压电池2的高压电压源;以及集成到高压电池2中的中央中间电路电容3。示出了不同的高压组件4,其中第一高压组件4a是后轮驱动装置;第二高压组件4b是前轮驱动装置;第三高压组件4c是高压加热装置;第四高压组件4d是电动空调压缩机;第五高压组件4e是高压电池加热装置;第六高压组件4f是直流电压转换器;以及第七高压组件4g是充电设备。示出了:高压组件4, 4a, ..., 4g的正极连接端分别与中央中间电路电容3的正极连接端连接,而且高压组件4, 4a, ..., 4g的负极连接端分别与中央中间电路电容3的负极连接端连接。

还示出了高压配电装置10,中间电路的多个子电路的正极线路和/或负极线路被聚集在这些高压配电装置中。这样,第三、第四和第五高压组件4c、4d、4e连接到第一子电路上,并且第六和第七高压组件4f、4g连接到另一子电路上,该第一子电路和该另一子电路被聚集在高压配电装置10中。

同样示出了低电感导体装置7,经由该低电感导体装置,高压组件4, 4a, ..., 4g分别彼此连接并且也与中央中间电路电容3连接。该低电感导体装置7的单位长度电感值小于0.2 µH/m。

此外,高压组件4, 4a, ..., 4g分别与中央中间电路电容3电连接,使得由高压组件4, 4a, ..., 4g的接头电容11和在高压组件4, 4a, ..., 4g与中央中间电路电容3之间的电连接的在图1中未示出的连接电容所得到的电容小于或等于100 µF。

在这种情况下,高压组件4, 4a, ..., 4g的接头电容11可以分别小于100 µF、优选地小于10 µF。

还示出了直流电压充电插座5,为了给高压电池2充电,该直流电压充电插座可以与该高压电池2的相对应的充电连接端连接。

能看到:中央中间电路电容3集成到高压电池2的外壳6中。这样,可能的是:高压组件4, 4a, ..., 4g分别经由隔离切换元件(未示出)、尤其是构造为电池接触器的隔离切换元件与中央中间电路电容3连接。如果隔离切换元件被置于断开状态下,则这些高压组件4,4a, ..., 4g也不与中央中间电路电容3和高压电池2连接。

在这种情况下,后轮和前轮驱动装置4a、4b可以分别包括变流器,该变流器将由高压电池2提供的直流电压转换成用于运行电机(牵引机)的交变电压。

图2示出了按照本发明的在另一实施方式中的HV车载电网系统1的示意性方框电路图。HV车载电网系统1进而包括高压电池2和中央中间电路电容3,其中示出了:高压电池2的连接端6a、6b(正极连接端、负极连接端)与中央中间电路电容3的未示出的连接端直接电连接。在这种情况下,高压电池2的正极连接端6a可以提供高压电池2的正极的电位用于分接。相对应地,负极连接端6b可以提供高压电池2的负极的电位用于分接。还示出了HV车载电网系统1的高压组件4,这些高压组件的正极连接端分别与中央中间电路电容3的正极连接端连接并且这些高压组件的负极连接端分别与中央中间电路电容3的负极连接端连接。

高压组件4之一经由连接电容12与中央中间电路电容3连接。

图3示出了按照本发明的在另一实施方式中的HV车载电网系统1的示意性方框电路图。HV车载电网系统1进而包括高压电池2和中央中间电路电容3,其中高压电池6a、6b的连接端与中央中间电路电容3的连接端分别经由低电感导体装置7来电连接,其中该低电感导体装置的单位长度电感值小于或等于0.2 µH/m。

示意性示出了:高压组件4之一经由连接电容12与中央中间电路电容3连接。

此外,在HV车载电网系统1的在图1和图2和图3中示出的实施方式中,高压组件4,4a, ..., 4g分别经由低电感导体装置7(参见图7)来与中央中间电路电容3的连接端电连接,并且高压组件4, 4a, ..., 4g分别与中央中间电路电容3电连接为使得由高压组件4,4a, ..., 4g的接头电容11和在高压组件4, 4a, ..., 4g与中央中间电路电容3之间的电连接的连接电容所得到的电容小于或等于100 µF。

图4示出了车辆的HV车载电网系统1的另一示意性方框电路图,该HV车载电网系统包括高压电池2和集成到高压电池2中的中央中间电路电容3。还示出了高压组件4, 4a,..., 4g,这些高压组件与在图1中示出的高压组件4, 4a, ..., 4g相对应地来构造。

同样示出了低电感导体装置7,经由该低电感导体装置,高压组件4, 4a, ..., 4g分别彼此连接并且也与中央中间电路电容3连接。因此,高压组件4, 4a, ..., 4g经由导体装置7被连接到HV车载电网系统1和中央中间电路电容3上。导体装置7包括第一线路类型的一条带状线路8和第二线路类型的两条带状线路9,其中第二线路类型的带状线路9以阴影线示出。示意性示出了:带状线路8、9重叠地布置为使得第一线路类型的带状线路8和第二线路类型的带状线路9交替地重叠布置,其中第二线路类型的带状线路9分别布置在外侧。可能的是:第一线路类型的带状线路8用于连接HV车载电网系统1中的正极连接端并且第二线路类型的带状线路9用于连接该HV车载电网系统中的负极连接端。不过也可设想的是:第一线路类型的带状线路8用于连接HV车载电网系统1中的负极连接端并且第二线路类型的带状线路9用于连接该HV车载电网系统中的正极连接端。

在图1至图4中示出的实施方式中示出了:所有高压组件4, 4a, ..., 4g的连接端分别与中间电路电容3的连接端连接。然而,也可设想的是:只有第一和第二高压组件4a、4b的连接端与中间电路电容3的连接端连接,而其它、其余的高压组件4c, ..., 4g的连接端与高压电池2的连接端直接连接、即不经由中央中间电路电容3来连接。尤其是在全轮驱动车辆中可能是这种情况。

同样示出了:存在高压电池2。然而,也可能的是:替代高压电池2,使用发电机作为高压电压源,该发电机由燃烧发动机驱动,用于产生电压。在这种情况下,HV车载电网系统可以不包括高压电池2。

图5示出了用于建立高压车载电网系统1(参见图1)的方法的示意性流程图。在第一步骤S1中,提供高压电池2、中央中间电路电容3和至少两个高压组件4。在第二步骤S2中,高压组件4的正极连接端分别与中央中间电路电容3的正极连接端连接,而且高压组件4的负极连接端分别与中央中间电路电容3的负极连接端连接。在这种情况下,中央中间电路电容3的连接端和这些高压组件4, 4a, ..., 4g的连接端分别经由低电感导体装置7来电连接,该低电感导体装置的单位长度电感值小于0.2 µH/m,其中这些高压组件附加地分别与中央中间电路电容3电连接为使得由高压组件4, 4a, ..., 4g的接头电容和在该高压组件4, 4a, ..., 4g与中央中间电路电容3之间的电连接的连接电容所得到的电容小于或等于100 µF。

此外,中央中间电路电容3可以集成到高压电池2中,其中在这种情况下省去该方法的第三步骤S3。替选地,在第三步骤S3中,可以将高压电压源2的连接端与中央中间电路电容3的连接端直接电连接。还替选地,高压电池2的连接端可以与中央中间电路电容3的连接端经由低电感导体装置7(参见图7)电连接。不过,第三步骤S3不必然是按照本发明的方法的部分。

图6示出了按照另一实施方式的用于建立HV车载电网系统1(参见图1)的方法的示意性流程图。在这种情况下,第一步骤S1对应于在图5中示出的实施方式的第一步骤S1。在第二步骤S2中,将在第一步骤S1中提供的高压组件4的原始电容、即该电容的值减小预先确定的大小。此外,将中央中间电路电容3的电容、即该电容的值增加该预先确定的大小。在图6中示出的方法的第三步骤S3和第四步骤S4分别对应于在图5中示出的方法的第二步骤S2和第三步骤S3。

图7示出了经过低电感导体装置7的示意性截面。该低电感导体装置包括第一线路类型的正好一条带状线路8和第二线路类型的两条带状线路9,其中这些带状线路8、9重叠地布置为使得第一线路类型和第二线路类型的带状线路8、9交替地重叠布置,其中第二线路类型的带状线路9分别布置在外侧。在图7中还示出:第一线路类型的带状线路8的线路截面面积等于第二线路类型的两条带状线路9的线路截面面积之和。

附图标记列表

1 高压(HV)车载电网系统

2 高压电池组

3 中央中间电路电容

4 高压组件

4a 后轮驱动装置

4b 前轮驱动装置

4c 高压加热装置

4d 电动空调压缩机

4e 高压电池加热装置

4f 直流电压转换器

4g 充电设备

5 充电插座

6a 正极连接端

6b 负极连接端

7 低电感导体装置

8 第一线路类型的带状线路

9 第二线路类型的带状线路

10 高压配电装置

11 接头电容

12 连接电容

S1 第一步骤

S2 第二步骤

S3 第三步骤

S4 第四步骤。

技术分类

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