DE102020119492A1 - charger arrangement - Google Patents
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Abstract
Eine Ladegerätanordnung (23) weist eine Steuereinheit (28), ein Ladegerät (30), eine Batterie-Schützanordnung (40) und ein Gehäuse (231) auf, welches Ladegerät (30) erste Anschlüsse (321), einen AC/DC-Wandler (32), einen Gleichstromzwischenkreis (34), einen DC/DC-Wandler (36) und zweite Anschlüsse (363, 364) aufweist, welche Batterie-Schützanordnung (40) dritte Anschlüsse (401, 402) und vierte Anschlüsse (403, 404) aufweist, und welches Gehäuse (231) die Steuereinheit (28), das Ladegerät (30) und die Batterie-Schützanordnung (40) beinhaltet, welche Steuereinheit (28) zur Ansteuerung des AC/DC-Wandlers (32), des DC/DC-Wandlers (36) und der Batterie-Schützanordnung (40) ausgebildet ist, und an welchem Gleichstromzwischenkreis (34) Gleichstromverbraucher-Anschlüsse (51, 52, 53, 54) zum Anschluss von Gleichstromverbrauchern (55, 56, 57, 58) vorgesehen sind.A charger arrangement (23) has a control unit (28), a charger (30), a battery contactor arrangement (40) and a housing (231), which charger (30) has first terminals (321), an AC/DC converter (32), a DC intermediate circuit (34), a DC/DC converter (36) and second terminals (363, 364), which battery contactor arrangement (40) has third terminals (401, 402) and fourth terminals (403, 404 ) and which housing (231) contains the control unit (28), the charger (30) and the battery contactor arrangement (40), which control unit (28) for controlling the AC/DC converter (32), the DC/ DC converter (36) and the battery contactor arrangement (40) is formed, and on which DC intermediate circuit (34) DC consumer connections (51, 52, 53, 54) for connecting DC consumers (55, 56, 57, 58) are provided are.
Description
Die Erfindung betrifft eine Ladegerätanordnung.The invention relates to a charger arrangement.
Die
Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, eine neue Ladegerätanordnung bereitzustellen.It is therefore an object of the invention to provide a new charger arrangement.
Diese Aufgabe wird gelöst durch den Gegenstand des Anspruchs 1.This object is solved by the subject matter of claim 1.
Eine Ladegerätanordnung weist eine Steuereinheit, ein Ladegerät, eine Batterie-Schützanordnung und ein Gehäuse auf, welches Ladegerät erste Anschlüsse, einen AC/DC-Wandler, einen Gleichstromzwischenkreis, einen ersten DC/DC-Wandler und zweite Anschlüsse aufweist, welche Batterie-Schützanordnung dritte Anschlüsse und vierte Anschlüsse aufweist, und welches Gehäuse die Steuereinheit, das Ladegerät und die Batterie-Schützanordnung beinhaltet, welche Steuereinheit zur Ansteuerung des AC/DC-Wandlers, des ersten DC/DC-Wandlers und der Batterie-Schützanordnung ausgebildet ist, und an welchem Gleichstromzwischenkreis Gleichstromverbraucher-Anschlüsse zum Anschluss von Gleichstromverbrauchern vorgesehen sind.A charger arrangement has a control unit, a charger, a battery contactor arrangement and a housing, which charger has first terminals, an AC/DC converter, a DC intermediate circuit, a first DC/DC converter and second terminals, which battery contactor arrangement has third Has connections and fourth connections, and which housing contains the control unit, the charger and the battery contactor arrangement, which control unit is designed to control the AC/DC converter, the first DC/DC converter and the battery contactor arrangement, and on which DC intermediate circuit DC consumer connections are provided for connecting DC consumers.
Das Vorsehen des Ladegeräts, der Batterie-Schützanordnung und der Steuereinheit in einem Gehäuse hat große Synergieeffekte ergeben. Das erforderliche Volumen, das Gewicht und der technische Aufwand für die Verkabelung, für Stecker und Stiftleisten, für Schnittstellen und für die Verschaltung haben sich durch die Integration stark reduziert. Zudem kann die Steuereinheit mehrere der Komponenten ansteuern, und hierdurch wird Hardware eingespart. Das Vorsehen von Gleichstromverbraucher-Anschlüssen am Gleichstromzwischenkreis ermöglicht eine Mehrfachnutzung des Gleichstromzwischenkreises und damit eine zusätzliche Schaltungsvereinfachung.The provision of the charger, the battery contactor arrangement and the control unit in one housing has resulted in great synergy effects. The required volume, the weight and the technical effort for the cabling, for plugs and pin headers, for interfaces and for the wiring have been greatly reduced as a result of the integration. In addition, the control unit can control several of the components, and hardware is saved as a result. The provision of direct current consumer connections on the direct current intermediate circuit enables the direct current intermediate circuit to be used multiple times and thus additionally simplifies the circuitry.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist der erste DC/DC-Wandler als bidirektionaler DC/DC-Wandler dazu ausgebildet, in einem Lademodus eine Wandlung einer ersten Gleichspannung am Gleichstromzwischenkreis in eine zweite Gleichspannung an den zweiten Anschlüssen zu ermöglichen, und in einem Verbrauchsmodus eine Wandlung einer dritten Gleichspannung an den zweiten Anschlüssen in eine vierte Spannung am Gleichstromzwischenkreis zu ermöglichen, und die Steuereinheit ist dazu ausgebildet, eine entsprechende Ansteuerung des ersten DC/DC-Wandlers zu ermöglichen. Hierdurch wird die Nutzung des Gleichstromzwischenkreises zur Spannungsversorgung von Gleichstromverbrauchern ermöglicht, wenn das Fahrzeug nicht geladen wird. Da es sich um Leistungselektronik handelt, führt die Mehrfachnutzung des ersten DC/DC-Wandlers zu einer deutlichen Gewichtsreduzierung des Fahrzeugs. Zudem kann der Spannungsbereich am Gleichstromzwischenkreis gegenüber dem Spannungsbereich der Batterie verringert werden, und hierdurch können die Gleichstromverbraucher mit weniger Schaltungsaufwand ausgebildet werden als Gleichstromverbraucher mit einem großen Eingangsspannungsbereich, wie sie für den direkten Anschluss an die Batterie erforderlich sind.According to a preferred embodiment, the first DC/DC converter is designed as a bidirectional DC/DC converter to enable conversion of a first DC voltage at the DC intermediate circuit into a second DC voltage at the second terminals in a charging mode, and conversion of a to enable the third DC voltage at the second terminals into a fourth voltage on the DC intermediate circuit, and the control unit is designed to enable a corresponding activation of the first DC/DC converter. This enables the DC intermediate circuit to be used to supply DC consumers with power when the vehicle is not being charged. Since it is power electronics, the multiple use of the first DC/DC converter leads to a significant weight reduction of the vehicle. In addition, the voltage range at the DC intermediate circuit can be reduced compared to the voltage range of the battery, and this means that the DC loads can be designed with less circuitry than DC loads with a large input voltage range, as required for direct connection to the battery.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist die Steuereinheit einen Spannungsregler auf, welcher Spannungsregler dazu ausgebildet ist, im Verbrauchsmodus die Spannung am Gleichstromzwischenkreis auf einen Spannungssollwert zu regeln, um hierüber eine Bestimmung der vierten Spannung durch den Spannungsregler zu ermöglichen. Die Verwendung einer Spannungssteuerung ist auch möglich, ein Spannungsregler hat sich jedoch im Hinblick auf die am Gleichstromzwischenkreis angeschlossenen Gleichstromverbraucher als sehr vorteilhaft erwiesen, da sich der Schaltungsaufwand bei den Gleichstromverbrauchern für die Spannungsanpassung verringert.According to a preferred embodiment, the control unit has a voltage regulator, which voltage regulator is designed to regulate the voltage at the DC intermediate circuit to a desired voltage value in consumption mode, in order to enable the fourth voltage to be determined by the voltage regulator. The use of a voltage controller is also possible, but a voltage regulator has proven to be very advantageous with regard to the direct current consumers connected to the direct current intermediate circuit, since the circuit complexity for the direct current consumers for the voltage adjustment is reduced.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist die Steuereinheit eine Schnittstelle auf, welche Schnittstelle dazu ausgebildet ist, eine erste Information von mindestens einem Gleichstromverbraucher zu empfangen, welche erste Information den Energiebedarf des Gleichstromverbrauchers charakterisiert, und welche Steuereinheit dazu ausgebildet ist, im Verbrauchsmodus die Höhe der vierten Spannung am Gleichstromzwischenkreis in Abhängigkeit von der ersten Information des mindestens einen Gleichstromverbrauchers zu bestimmen und den ersten DC/DC-Wandler entsprechend anzusteuern.According to a preferred embodiment, the control unit has an interface, which interface is designed to receive first information from at least one direct current consumer, which first information characterizes the energy requirement of the direct current consumer, and which control unit is designed to determine the level of the fourth voltage in the consumption mode to be determined at the DC intermediate circuit as a function of the first information of the at least one DC consumer and to control the first DC/DC converter accordingly.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Steuereinheit dazu ausgebildet, über die Schnittstelle eine erste Information von mindestens zwei Gleichstromverbrauchern zu empfangen. Durch den Empfang einer solchen Information kann die Steuereinheit bevorzugt die Höhe der vierten Spannung vorteilhaft festlegen.According to a preferred embodiment, the control unit is designed to receive first information from at least two direct current loads via the interface. By receiving such information, the control unit can advantageously determine the level of the fourth voltage.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Steuereinheit dazu ausgebildet, bei der Bestimmung der vierten Spannung denjenigen Gleichstromverbraucher, der den höchsten Energiebedarf hat, stärker zu gewichten als die jeweils anderen Gleichstromverbraucher. Der Gleichstromverbraucher mit dem höchsten Energiebedarf hat häufig auch die höchste Verlustleistung, und da die Verlustleistung abhängig ist von der Spannung am Gleichstromzwischenkreis, ermöglicht die stärkere Gewichtung dieses Gleichstromverbrauchers eine vorteilhafte Festlegung der vierten Spannung.According to a preferred embodiment, the control unit is designed to weight the direct current load that has the highest energy requirement more heavily than the respective other direct current loads when determining the fourth voltage. The direct current company Consumers with the highest energy requirement often also have the highest power loss, and since the power loss is dependent on the voltage at the DC intermediate circuit, the greater weighting of this DC consumer enables the fourth voltage to be specified in an advantageous manner.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Steuereinheit dazu ausgebildet, die vierte Spannung durch ein Optimierungsverfahren zu berechnen, welches Optimierungsverfahren zur Verringerung der Gesamtverlustleistung des ersten DC/DC-Wandlers und der Gleichstromverbraucher ausgebildet ist. Gerade bei batteriebetriebenen Fahrzeugen ermöglicht eine Reduzierung der Gesamtverlustleistung eine Erhöhung der Reichweite des Fahrzeugs.According to a preferred embodiment, the control unit is designed to calculate the fourth voltage using an optimization method, which optimization method is designed to reduce the total power loss of the first DC/DC converter and the direct current consumers. In battery-powered vehicles in particular, a reduction in the total power loss allows the range of the vehicle to be increased.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Steuereinheit dazu ausgebildet, im Verbrauchsmodus eine Veränderung der vierten Spannung durchzuführen und zu überprüfen, ob die elektrische Leistung am Gleichstromzwischenkreis oder an den zweiten Anschlüssen durch diese Änderung verringert wird oder nicht, um hierdurch eine Reduzierung der Verlustleistung zu ermöglichen. Eine solche Ausbildung ermöglicht eine Optimierung der Verlustleistung, indem eine positive Veränderung beibehalten wird und eine negative Veränderung rückgängig gemacht wird. Indem immer nur kleine Änderungen vorgenommen werden, können die Gleichstromverbraucher ohne größere Anpassung mit der neuen Spannung arbeiten, und dies ermöglicht eine vergleichsweise schnelle Optimierung der vierten Spannung.According to a preferred embodiment, the control unit is designed to change the fourth voltage in the consumption mode and to check whether or not the electrical power at the DC intermediate circuit or at the second terminals is reduced by this change, in order to thereby enable a reduction in the power loss. Such a configuration enables the power dissipation to be optimized by maintaining a positive change and reversing a negative change. By making only small changes at a time, the DC loads can work with the new voltage without major adjustment, and this enables the fourth voltage to be optimized comparatively quickly.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist die Steuereinheit einen Mikrocontroller oder Mikroprozessor auf, welcher zur Ansteuerung des AC/DC-Wandlers, des ersten DC/DC-Wandlers und der Batterie-Schützanordnung ausgebildet ist. Die Mehrfachverwendung eines Mikrocontrollers oder Mikroprozessors vereinfacht die Kommunikation und ermöglicht eine gute Optimierung.According to a preferred embodiment, the control unit has a microcontroller or microprocessor, which is designed to control the AC/DC converter, the first DC/DC converter and the battery contactor arrangement. The multiple use of a microcontroller or microprocessor simplifies communication and enables good optimization.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist im Gehäuse ein Gleichstromverbraucher vorgesehen, welcher Gleichstromverbraucher an den Gleichstromzwischenkreis angeschlossen ist und als Heizgerät zum Erwärmen eines Fluids ausgebildet ist. Ein solches Heizgerät kann für die Erwärmung der Hochvoltbatterie oder des Fahrgastinnenraums genutzt werden. Die Anordnung eines solchen Gleichstromverbrauchers im Gehäuse hat sich als überaus vorteilhaft erwiesen, da auch die Verlustwärme der Ladeanordnung zur Erwärmung des Fluids genutzt werden kann, und gleichzeitig eine Kühlung der Ladeanordnung möglich ist. Die Gewichtseinsparung und Effizienzsteigerung hierdurch ist groß.According to a preferred embodiment, a direct current consumer is provided in the housing, which direct current consumer is connected to the direct current intermediate circuit and is designed as a heating device for heating a fluid. Such a heater can be used to heat the high-voltage battery or the passenger compartment. The arrangement of such a direct current consumer in the housing has proven to be extremely advantageous, since the heat loss of the charging arrangement can also be used to heat the fluid, and cooling of the charging arrangement is possible at the same time. The weight saving and increase in efficiency as a result is large.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist an den Gleichstromverbraucher-Anschlüssen mindestens ein erster Gleichstromverbraucher angeschlossen aus der Gleichstromverbraucher-Gruppe bestehend aus:
- - zweiter DC/DC-Wandler,
- - Heizgerät für ein Fluid,
- - elektrischer Klimakompressor,
- - Wankstabilisierungsanordnung, und
- - Innenraumheizer.
- - second DC/DC converter,
- - heater for a fluid,
- - electric air conditioning compressor,
- - roll stabilization arrangement, and
- - Interior heater.
Bei diesen Verbrauchern sind große Effizienzsteigerungen durch den Anschluss an den Gleichstromzwischenkreis und eine entsprechende Ansteuerung des ersten DC/DC-Wandlers der Ladeanordnung möglich.With these consumers, large increases in efficiency are possible through the connection to the direct current intermediate circuit and a corresponding activation of the first DC/DC converter of the charging arrangement.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist an den Gleichstromverbraucher-Anschlüssen ein zweiter DC/DC-Wandler angeschlossen, und die Steuereinheit ist dazu ausgebildet, den zweiten DC/DC-Wandler anzusteuern. Hierdurch kann die Steuereinheit direkt Einfluss nehmen auf den zweiten DC/DC-Wandler und diesen optimiert im Hinblick auf die Ladegerätanordnung ansteuern.According to a preferred embodiment, a second DC/DC converter is connected to the direct current load connections, and the control unit is designed to control the second DC/DC converter. As a result, the control unit can directly influence the second DC/DC converter and control it in an optimized manner with regard to the charger arrangement.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist an den Gleichstromverbraucher-Anschlüssen ein Heizgerät für ein Fluid angeschlossen, und die Steuereinheit ist dazu ausgebildet, das Heizgerät für das Fluid anzusteuern. Hierdurch kann die Steuereinheit direkt Einfluss nehmen auf das Heizgerät und dieses optimiert im Hinblick auf die Ladegerätanordnung ansteuern.According to a preferred embodiment, a heater for a fluid is connected to the DC load connections, and the control unit is designed to control the heater for the fluid. As a result, the control unit can directly influence the heating device and control it in an optimized manner with regard to the charger arrangement.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist an den Gleichstromverbraucher-Anschlüssen ein zweiter DC/DC-Wandler angeschlossen, um eine Wandlung der Spannung am Gleichstromzwischenkreis zu ermöglichen. Diese Wandlung kann nach Bedarf eine Erhöhung oder eine Erniedrigung der Spannung umfassen. Es kann beispielsweise eine für das Niedervolt-Bordnetz geeignete Spannung erzeugt werden.According to a preferred embodiment, a second DC/DC converter is connected to the direct current consumer connections in order to enable the voltage in the direct current intermediate circuit to be converted. This conversion can include increasing or decreasing the voltage as required. For example, a voltage suitable for the low-voltage vehicle electrical system can be generated.
Weitere Einzelheiten und vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den im Folgenden beschriebenen und in den Zeichnungen dargestellten, in keiner Weise als Einschränkung der Erfindung zu verstehenden Ausführungsbeispielen sowie aus den Unteransprüchen. Es zeigen:
-
1 ein Fahrzeug mit einer Ladegerätanordnung an einer Ladestation, und -
2 eine mögliche Optimierung der Spannung an einem Gleichstromzwischenkreis.
-
1 a vehicle with a charger assembly at a charging station, and -
2 a possible optimization of the voltage on a DC intermediate circuit.
Im Folgenden sind gleiche oder gleichwirkende Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen und werden üblicherweise nur einmal beschrieben. Die Beschreibung ist figurenübergreifend aufeinander aufbauend, um unnötige Wiederholungen zu vermeiden.In the following, parts that are the same or have the same effect are provided with the same reference symbols and are usually only described once. The description builds on one another across figures in order to avoid unnecessary repetition.
Die Batterie-Schützanordnung 40 ermöglicht eine Trennung zwischen der Batterie 26 und dem Ladegerät 30. Im Englischen wird sie auch als battery junction box bezeichnet.The
Der Gleichstromverbraucher 57 ist bevorzugt ein Heizgerät, insbesondere ein Heizgerät für ein Fluid wie Wasser. Aufgewärmtes Wasser ist bspw. vorteilhaft zur Vorkonditionierung der Batterie 26. Der Gleichstromverbraucher 58 ist bspw. ein weiterer DC/DC-Wandler, welcher die Gleichspannung am Gleichstromzwischenkreis 34 in eine höhere oder niedrigere Spannung umwandeln und an einem Anschluss 64 bereitstellen kann. Die Gleichstromverbraucher 55, 56 sind bspw. ein elektrischer Klimakompressor, eine Wankstabilisierungsanordnung, ein Innenraumheizer oder ein anderes Gerät, welches mit einer Gleichspannung betrieben wird.The
Das Ladegerät 30 kann zur Ladestation 12 hin galvanisch getrennt (z.B. über Transformator) oder galvanisch verbunden ausgebildet sein.The charger 30 can be galvanically isolated (e.g. via a transformer) or galvanically connected to the charging station 12 .
Die Steuereinheit 28 hat bevorzugt einen Mikrocontroller oder Mikroprozessor 281, und es ermöglicht über den Mikrocontroller oder Mikroprozessor 281 eine Ansteuerung verschiedener Geräte, insbesondere des AC/DC-Wandlers 32, des DC/DC-Wandlers 36 und der Batterie-Schützanordnung 40.The
Die Steuereinheit 28 hat bevorzugt einen Spannungsregler 282, welcher dazu ausgebildet ist, in einem Verbrauchsmodus die Spannung am Gleichstromzwischenkreis 34 auf einen Spannungssollwert zu regeln.The
Die Steuereinheit 28 hat eine Schnittstelle 61, welche über Datenleitungen 60 mit den Gleichstromverbrauchern 55, 56, 57, 58 verbunden ist. Es ist auch eine drahtlose Übertragung möglich. Die Schnittstelle 61 ermöglicht eine Eingabe und/oder eine Ausgabe.The
Bevorzugt ist der DC/DC-Wandler 36 als bidirektionaler DC/DC-Wandler 36 ausgebildet. In einem Lademodus ermöglicht er die Wandlung einer ersten Gleichspannung am Gleichstromzwischenkreis 34 in eine zweite Gleichspannung an den zweiten Anschlüssen 363, 364. Hierdurch wird bspw. ein Ladevorgang ermöglicht, bei dem über die Ladestation 12 dem AC/DC-Wandler 32 ein Wechselstrom zugeführt wird, der Wechselstrom durch den AC/DC-Wandler 32 in einen Gleichstrom am Gleichstromzwischenkreis 34 umgewandelt wird und anschließend durch den DC/DC-Wandler die Spannung am Gleichstromzwischenkreis 34 in eine für die Batterie 26 geeignete Spannung an den Anschlüssen 363, 364 umgewandelt wird.The DC/
Der Gleichstromzwischenkreis 34 weist eine erste Leitung 341 (Plus-Leitung) und eine zweite Leitung 342 (Minus-Leitung) auf, die an Anschlüssen 323, 324 des AC/DC-Wandlers 32 und an Anschlüssen 361, 362 des DC/DC-Wandlers 36 angeschlossen sind. Die Leitungen 341, 342 sind durch eine Kondensatoranordnung 343 miteinander verbunden. Die Kondensatoranordnung 343 ist beispielhaft. Üblicherweise sind zusätzlich komplexere Filterschaltungen zur Glättung des Stroms und der Spannung und zur Verbesserung der EMV (Elektromagnetische Verträglichkeit) im Gleichstromzwischenkreis vorgesehen.The DC intermediate circuit 34 has a first line 341 (plus line) and a second line 342 (minus line) which are connected to
In einem Verbrauchsmodus, bei dem Energie aus der Batterie 26 zum Betreiben der Gleichstromverbraucher 55, 56, 57, 58 verwendet wird und das Fahrzeug 10 nicht an eine Ladestation 12 zum Laden angeschlossen ist, erfolgt dagegen zumindest zeitweise eine Wandlung einer dritten Gleichspannung an den zweiten Anschlüssen 363, 364, welche durch die Batterie 26 erzeugt werden kann, in eine vierte Spannung am Gleichstromzwischenkreis 34. Dies ermöglicht eine Doppelnutzung des DC/DC-Wandlers 36 sowohl für den Ladevorgang als auch zur Bereitstellung einer für die Gleichstromverbraucher 55, 56, 57, 58 geeigneten vierten Spannung, wenn das Fahrzeug 10 nicht an die Ladestation 12 zum Laden angeschlossen ist.In contrast, in a consumption mode in which energy from the
Die Steuereinheit 28 ist bevorzugt dazu ausgebildet, über die Schnittstelle 61 eine erste Information von mindestens einem der Gleichstromverbraucher 55, 56, 57, 58 zu empfangen, welche erste Information den Energiebedarf des Gleichstromverbrauchers 55, 56, 57, 58 charakterisiert. Diese erste Information kann bspw. ein Wert für die erforderliche elektrische Leistung des Gleichstromverbrauchers sein, oder aber bspw. ein Wert zwischen null und eins, wobei null einem ausgeschaltetem Gleichstromverbraucher entspricht und eins einem unter voller Leistung betriebenen Gleichstromverbraucher. Die erste Information kann bspw. auch die aktuelle Verlustleistung des Gleichstromverbrauchers umfassen, welche u.a. vom Energiebedarf abhängt.The
Bevorzugt ist die Steuereinheit 28 dazu ausgebildet, über die Schnittstelle 61 eine solche erste Information von mindestens zwei Gleichstromverbrauchern 55, 56, 57, 58 zu empfangen.The
In der Praxis arbeiten die unterschiedlichen Gleichstromverbraucher bei unterschiedlichen Eingangsspannungen unterschiedlich effizient, ein Klimakompressor kann also bspw. bei einer Spannung am Gleichstromzwischenkreis 34 von 700 Volt am effizientesten arbeiten, während bspw. eine Wankstabilisierungsanordnung bei einer Spannung von 400 Volt am effizientesten arbeitet.In practice, the different direct current loads work with different levels of efficiency at different input voltages, so an air conditioning compressor can, for example, work most efficiently at a voltage of 700 volts at the direct current intermediate circuit 34, while, for example, a roll stabilization arrangement works most efficiently at a voltage of 400 volts.
Bevorzugt enthält die Steuereinheit 28 Daten über die Verlustleistung der einzelnen Gleichstromverbraucher in Abhängigkeit von der ersten Information.The
Bevorzugt bestimmt die Steuereinheit 28 die vierte Spannung in Abhängigkeit desjenigen Gleichstromverbrauchers 55, 56, 57, 58, der den höchsten Energiebedarf hat. Hierzu kann bevorzugt eine stärkere Gewichtung desjenigen Gleichstromverbrauchers erfolgen, der den höchsten Energiebedarf hat, und die übrigen Gleichstromverbraucher können weniger berücksichtigt werden.The
Der zweite Gleichstromverbraucher V2 hat dagegen eine vergleichsweise flach ansteigende Verlustleistung P_V mit leicht positiver Krümmung.The second direct current load V2, on the other hand, has a power loss P_V that rises comparatively flat and has a slightly positive curvature.
Die Kurve V1 + V2 zeigt die Summe der Verlustleistung P_V der Verbraucher V1 und V2. Der Tiefpunkt ist bei einer etwas niedrigeren Spannung von circa 550 Volt als der Tiefpunkt der Kurve des ersten Gleichstromverbrauchers V1. Bevorzugt findet in der Steuereinheit 28 ein Optimierungsverfahren statt, über welches die vierte Spannung berechnet wird. Das Optimierungsverfahren ist bevorzugt zur Verringerung der Gesamtverlustleistung des DC/DC-Wandlers und der Gleichstromverbraucher 55, 56, 57, 58 ausgebildet. Im Ausführungsbeispiel kann als optimierte vierte Spannung die Spannung am Tiefpunkt der Kurve V1 + V2 gewählt werden. Es sind naturgemäß auch kompliziertere Verfahren möglich, bspw. die Verwendung eines Lagrange-Optimierungsverfahrens, bei dem Nebenbedingungen als Lagrange-Multiplikatoren berücksichtigt sind.The curve V1 + V2 shows the sum of the power loss P_V of consumers V1 and V2. The low point is at a slightly lower voltage of approximately 550 volts than the low point of the curve of the first direct current load V1. An optimization method preferably takes place in the
Es ist ebenso möglich, den auf der Batterieseite des DC/DC-Wandlers fließenden Strom oder den am Gleichstromzwischenkreis 34 fließenden Strom zu messen und durch Variation der vierten Gleichspannung am Gleichstromzwischenkreis 34 ein Minimum oder zumindest eine Verbesserung zu finden. Ein solches Optimierungsverfahren kann zu Beginn des Verbrauchsmodus oder auch ständig stattfinden.It is also possible to measure the current flowing on the battery side of the DC/DC converter or the current flowing at the DC intermediate circuit 34 and to find a minimum or at least an improvement by varying the fourth DC voltage at the DC intermediate circuit 34 . Such an optimization method can take place at the beginning of the consumption mode or continuously.
Naturgemäß sind im Rahmen der Erfindung vielfältige Abwandlungen und Modifikationen möglich.Of course, a wide variety of variations and modifications are possible within the scope of the invention.
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