DE102014104946A1 - Circuit arrangement for power supply - Google Patents

Circuit arrangement for power supply Download PDF

Info

Publication number
DE102014104946A1
DE102014104946A1 DE102014104946.2A DE102014104946A DE102014104946A1 DE 102014104946 A1 DE102014104946 A1 DE 102014104946A1 DE 102014104946 A DE102014104946 A DE 102014104946A DE 102014104946 A1 DE102014104946 A1 DE 102014104946A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
energy storage
storage cells
load
circuit arrangement
current
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Pending
Application number
DE102014104946.2A
Other languages
German (de)
Inventor
Jürgen Stein
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hella GmbH and Co KGaA
Original Assignee
Hella KGaA Huek and Co
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 Hella KGaA Huek and Co filed Critical Hella KGaA Huek and Co
Priority to DE102014104946.2A priority Critical patent/DE102014104946A1/en
Publication of DE102014104946A1 publication Critical patent/DE102014104946A1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R16/00—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for
    • B60R16/02—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements
    • B60R16/03—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements for supply of electrical power to vehicle subsystems or for
    • B60R16/033—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements for supply of electrical power to vehicle subsystems or for characterised by the use of electrical cells or 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
    • 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
    • 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
    • H02J7/34—Parallel operation in networks using both storage and other dc sources, e.g. providing buffering
    • 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

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung (1) zur Stromversorgung zumindest einer Last (R1, R2, R3), insbesondere in einem Kraftfahrzeug, umfassend ein Mittel zur Stromerzeugung 5, eine Gleichspannungswandlereinheit 3, mehrere Energiespeicherzellen (61, 62, 63, 64, 65), die zumindest eine Last (R1, R2, R3) und ein Steuerungsmittel (4), wobei die Energiespeicherzellen (61, 62, 63, 64, 65) dazu ausgebildet sind, die zumindest eine Last (R1, R2, R3) mit elektrischer Energie zu versorgen, wobei die Gleichspannungswandlereinheit (3) dazu ausgebildet ist, eine von dem Mittel zur Stromerzeugung (G) ausgegebene elektrische Leistung an die Energiespeicherzellen (61, 62, 63, 64, 65) zu übertragen, wobei das Steuerungsmittel (4) dazu ausgebildet ist, eine Anzahl der Energiespeicherzellen (61, 62, 63, 64, 65), die die zumindest eine Last (R1, R2, R3) mit elektrischer Energie versorgen, einzustellen.The invention relates to a circuit arrangement (1) for supplying power to at least one load (R1, R2, R3), in particular in a motor vehicle, comprising a power generation means 5, a DC voltage converter unit 3, a plurality of energy storage cells (61, 62, 63, 64, 65). in that at least one load (R1, R2, R3) and a control means (4), the energy storage cells (61, 62, 63, 64, 65) being designed to supply the at least one load (R1, R2, R3) with electrical power Power supply, wherein the DC-DC converter unit (3) is adapted to transmit an output from the means for generating electricity (G) electrical power to the energy storage cells (61, 62, 63, 64, 65), wherein the control means (4) thereto is formed, a number of the energy storage cells (61, 62, 63, 64, 65), which provide the at least one load (R1, R2, R3) with electrical energy set.

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Stromversorgung zumindest einer Last gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a circuit arrangement for the power supply of at least one load according to the preamble of claim 1.

Aus dem Stand der Technik sind Schaltungsanordnung in Kraftfahrzeugen bekannt, die ein Mittel zur Stromerzeugung, einen Gleichspannungswandler und mehrere Energiespeicherzellen umfassen. Dabei wird eine Leistung von dem Mittel zur Stromerzeugung über den Gleichspannungswandler an die Energiespeicherzellen übertragen, um diese aufzuladen. Die Energiespeicherzellen werden dann dazu genutzt, Lasten – wie zum Beispiel Leuchtmittel, eine elektronische Unterstützung der Lenkung und eine elektronische Unterstützung der Bremsen – im Kraftfahrzeug mit elektrischer Energie zu versorgen.Circuitry in motor vehicles are known from the prior art, comprising a means for generating electricity, a DC-DC converter and a plurality of energy storage cells. In this case, a power is transmitted from the means for generating electricity via the DC-DC converter to the energy storage cells in order to charge them. The energy storage cells are then used to provide electrical power to loads such as light bulbs, electronic steering assistance, and electronic brake assistance.

Wenn die Energiespeicherzellen zur Versorgung der Lasten mit einer relativ großen Stromstärke genutzt werden, kommt es zu relativ hohen Innenwiderständen der Energiespeicherzellen und zu hohen Widerständen in anderen Bauteilen der Schaltungsanordnung. Dadurch bricht die Spannung ein und die Lasten werden nur mit einer unzureichenden Spannung versorgt.If the energy storage cells are used to supply the loads with a relatively large current, it comes to relatively high internal resistance of the energy storage cells and high resistances in other components of the circuit. As a result, the voltage breaks down and the loads are supplied only with an insufficient voltage.

Demgegenüber liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung, die Spannungsschwankungen bei der Versorgung zumindest einer Last mit elektrischer Energie aus den Energiespeicherzellen bei relativ großen Stromstärken vermindert, sowie ein Kraftfahrzeug mit einer solchen Schaltungsanordnung und ein Verfahren zur Steuerung einer Stromversorgung zu schaffen.In contrast, the present invention has the object, a circuit arrangement that reduces voltage fluctuations in the supply of at least one load with electrical energy from the energy storage cells at relatively high currents, and to provide a motor vehicle with such a circuit arrangement and a method for controlling a power supply.

Diese Aufgabe wird durch eine Schaltungsanordnung gemäß Anspruch 1, ein Kraftfahrzeug gemäß Anspruch 9 und ein Verfahren gemäß Anspruch 10 gelöst. Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.This object is achieved by a circuit arrangement according to claim 1, a motor vehicle according to claim 9 and a method according to claim 10. Embodiments of the invention are indicated in the dependent claims.

Die Schaltungsanordnung umfasst ein Steuerungsmittel, das dazu ausgebildet ist, eine Anzahl der Energiespeicherzellen, die die zumindest eine Last mit elektrischer Energie versorgen, einzustellen. Durch die Anzahl der Energiespeicherzellen, die zur Energieversorgung genutzt werden, können Spannungsschwankungen vermindert werden. Bei relativ großen Stromstärken können mehr Energiespeicherzellen und bei relativ geringen Stromstärken weniger Energiespeicherzellen genutzt werden.The circuit arrangement comprises a control means which is designed to set a number of the energy storage cells which supply the at least one load with electrical energy. The number of energy storage cells that are used for energy supply, voltage fluctuations can be reduced. At relatively high currents, more energy storage cells and at relatively low currents less energy storage cells can be used.

Nach einer Ausführungsform der Erfindung kann das Steuerungsmittel dazu ausgebildet sein, die Anzahl der Energiespeicherzellen in Abhängigkeit der Stromstärke von den Energiespeicherzellen zu der zumindest einen Last einzustellen. According to one embodiment of the invention, the control means may be designed to set the number of energy storage cells as a function of the current intensity from the energy storage cells to the at least one load.

Nach einer Ausführungsform der Erfindung kann die Schaltungsanordnung einen Akkumulator umfassen, der dazu ausgebildet ist, die zumindest eine Last mit elektrischer Energie zu versorgen. Das Mittel zur Stromerzeugung kann dazu ausgebildet sein, den Akkumulator ohne Zwischenschaltung der Gleichspannungswandlereinheit aufzuladen. Die Schaltungsanordnung kann dazu ausgebildet sein, dass die zumindest eine Last nur dann von den Energiespeicherzellen mit elektrischer Energie versorgt wird, wenn die zumindest eine Last nicht durch den Akkumulator mit elektrischer Energie versorgt wird.According to one embodiment of the invention, the circuit arrangement may comprise an accumulator which is designed to supply the at least one load with electrical energy. The means for power generation may be configured to charge the accumulator without the DC DC converter unit. The circuit arrangement may be designed such that the at least one load is only supplied with electrical energy by the energy storage cells if the at least one load is not supplied with electrical energy by the accumulator.

Der Akkumulator kann beispielsweise leistungsfähiger sein und eine größere Menge an elektrischer Energie speichern als die Energiespeicherzellen. Außerdem kann der Akkumulator einen geringeren Innenwiderstand aufweisen, sodass die ausgegebene Spannung nur geringen Schwankungen unterliegt. In diesem Fall können die Energiespeicherzellen eine Sicherheitsfunktion erfüllen, falls der Akkumulator ausfällt. Wenn beispielsweise während der Fahrt eine elektrische Unterstützung für die Lenkung und eine elektrische Unterstützung für die Bremse von dem Akkumulator mit elektrischer Energie versorgt wird und der Akkumulator ausfällt, kann die Energieversorgung durch die Energiespeicherzellen übernommen werden. Insbesondere bei sicherheitsrelevanten Funktionen ist dies vorteilhaft.The accumulator can be, for example, more efficient and store a larger amount of electrical energy than the energy storage cells. In addition, the accumulator may have a lower internal resistance, so that the output voltage is subject to only slight fluctuations. In this case, the energy storage cells can fulfill a safety function if the accumulator fails. For example, when electrical power is supplied to the steering and electrical support for the brake from the accumulator while driving, and the accumulator fails, power can be supplied by the energy storage cells. This is advantageous in particular for safety-relevant functions.

Nach einer Ausführungsform der Erfindung kann das Steuerungsmittel dazu ausgebildet sein, die Anzahl der Energiespeicherzellen nur dann einzustellen, wenn das Mittel zur Stromerzeugung keinen Strom erzeugt. Dies kann beispielsweise der Fall sein, wenn eine Verbrennungskraftmaschine des Kraftfahrzeugs ausgeschaltet ist. Die Energiespeicherzellen stellen also die Energieversorgung der zumindest einen Last sicher, wenn die Verbrennungskraftmaschine ausgeschaltet ist. Somit kann die Verbrennungskraftmaschine während der laufenden Fahrt ausgeschaltet werden, um Brennstoff zu sparen. Die Versorgung der zumindest einen Last wird durch die Energiespeicherzellen sichergestellt.According to one embodiment of the invention, the control means may be adapted to adjust the number of energy storage cells only if the means for generating electricity does not generate electricity. This may for example be the case when an internal combustion engine of the motor vehicle is turned off. The energy storage cells thus ensure the power supply to the at least one load when the internal combustion engine is switched off. Thus, the internal combustion engine can be turned off while driving to save fuel. The supply of the at least one load is ensured by the energy storage cells.

Nach einer Ausführungsform der Erfindung kann das Mittel zur Stromerzeugung zur Erzeugung einer Gleichspannung ausgebildet sein.According to one embodiment of the invention, the means for generating electricity to generate a DC voltage may be formed.

Nach einer Ausführungsform der Erfindung können die Energiespeicherzellen in Reihe geschaltet sein. So lassen sich durch das Ein- und Ausschalten einer oder mehrerer Energiespeicherzellen Spannungsschwankungen bei relativ großen Stromstärken vermindern.According to one embodiment of the invention, the energy storage cells may be connected in series. Thus, by switching on and off of one or more energy storage cells voltage fluctuations at relatively high currents can be reduced.

Nach einer Ausführungsform der Erfindung kann die Gleichspannungswandlereinheit zumindest zwei Ausgänge umfassen, die zur Ausgabe unterschiedlicher elektrischer Potentiale ausgebildet sind. Zumindest eine der Energiespeicherzellen kann ohne Zwischenschaltung einer anderen der Energiespeicherzellen mit beiden Ausgängen elektrisch verbunden sein. Dies ist insbesondere vorteilhaft, da mittels des ersten Ausgangs eine erste Spannung zur Leistungsübertragung an eine erste Gruppe der Energiespeicherzellen angelegt werden kann. Mittels des zweiten Ausgangs kann eine zweite Spannung an eine zweite Gruppe der Energiespeicherzellen angelegt werden. Jede der beiden Gruppen umfasst mindestens eine Energiespeicherzelle. Falls mehrere Energiespeicherzellen in einer der Gruppen oder in beiden Gruppen angeordnet sind, sind diese in Reihe geschaltet. So kann eine Leistung mit passender Spannung an alle Energiespeicherzellen von der Gleichspannungswandlereinheit übertragen werden.According to one embodiment of the invention, the DC-DC converter unit may comprise at least two outputs which are designed to output different electrical potentials. At least one of the energy storage cells can be electrically connected to both outputs without the interposition of another of the energy storage cells. This is particularly advantageous because a first voltage for power transmission can be applied to a first group of energy storage cells by means of the first output. By means of the second output, a second voltage can be applied to a second group of the energy storage cells. Each of the two groups comprises at least one energy storage cell. If several energy storage cells are arranged in one of the groups or in both groups, these are connected in series. Thus, a power with a suitable voltage can be transmitted to all energy storage cells from the DC-DC converter unit.

Nach einer Ausführungsform der Erfindung kann die Schaltungsanordnung ein Mittel zur Strommessung umfassen, das dazu ausgebildet ist, eine Stromstärke des von den Energiespeicherzellen zu der zumindest einen Last fließenden Stroms zu messen. Das Mittel zur Strommessung kann dazu ausgebildet sein, ein Signal an das Steuerungsmittel auszugeben, das einen Hinweis auf die Stromstärke umfasst. Beispielsweise kann ein Potential des Signals proportional zur gemessenen Stromstärke sein. Auf diese Weise kann das Steuerungsmittel in Abhängigkeit von der Stromstärke steuern, wie viele Energiespeicherzellen für die Energieversorgung der zumindest einen Last genutzt werden.According to one embodiment of the invention, the circuit arrangement may comprise a means for measuring current, which is designed to measure a current intensity of the current flowing from the energy storage cells to the at least one load. The means for measuring current may be designed to output a signal to the control means, which includes an indication of the current intensity. For example, a potential of the signal may be proportional to the measured current. In this way, the control means can control, depending on the current strength, how many energy storage cells are used for the energy supply of the at least one load.

Anhand der beigefügten Zeichnungen wird die Erfindung nachfolgend näher erläutert. Dabei werden für die gleichen oder ähnliche Bauteile und für Bauteile mit gleichen oder ähnlichen Funktionen die gleichen Bezugszeichen verwendet. Dabei zeigt: Reference to the accompanying drawings, the invention is explained in more detail below. In this case, the same reference numerals are used for the same or similar components and components with the same or similar functions. Showing:

1 einen schematischen Schaltplan einer Ausführungsform der Erfindung. 1 a schematic circuit diagram of an embodiment of the invention.

Die Schaltungsanordnung 1 umfasst einen Akkumulator 2, eine Gleichspannungswandlereinheit 3, ein Steuerungsmittel 4, ein Mittel zur Strommessung 5, mehrere in Reihe geschaltete Energiespeicherzellen 61 bis 65, einen Starter S, einen Generator G als Mittel zur Stromerzeugung, mehrere Lasten R1 bis R3 und Schaltelemente S1 bis S3. Die Schaltelemente S1 bis S3 können beispielsweise als Relais oder als Transistor ausgebildet sein. Die Energiespeicherzellen 61 bis 65 können beispielsweise als Kondensatoren ausgebildet sein. Der Akkumulator 2 kann beispielsweise ein Blei-Akkumulator sein. Das Steuerungsmittel 4 kann die Schaltelemente S1 bis S3 steuern und empfängt vom Mittel zur Strommessung 5 ein Signal, das einen Hinweis auf die Stromstärke eines von den Energiespeicherzellen 61 bis 65 zu den Lasten R1 bis R3 fließenden elektrischen Stroms umfasst. Die Lasten R1 bis R3 können beispielsweise zur Lenkunterstützung, Bremsunterstützung und/oder als Leuchtmittel ausgebildet sein.The circuit arrangement 1 includes an accumulator 2 , a DC-DC converter unit 3 , a control means 4 , a means of measuring current 5 , several energy storage cells connected in series 61 to 65 , a starter S, a generator G as a power generation means, a plurality of loads R1 to R3, and switching elements S1 to S3. The switching elements S1 to S3 can be designed, for example, as a relay or as a transistor. The energy storage cells 61 to 65 For example, they can be configured as capacitors. The accumulator 2 For example, it can be a lead-acid battery. The control means 4 can control the switching elements S1 to S3 and receives from the means for measuring current 5 a signal indicative of the amperage of one of the energy storage cells 61 to 65 to the loads R1 to R3 flowing electric current. The loads R1 to R3 may be formed, for example, for steering assistance, brake assistance and / or as a lighting means.

Im Betrieb wird der Starter S durch den Akkumulator 2 mit einem elektrischen Strom versorgt, mit dessen Hilfe eine Verbrennungskraftmaschine eines Kraftfahrzeugs gestartet wird. Der Generator ist mechanisch mit der Verbrennungskraftmaschine gekoppelt und wandelt die mechanische Leistung der Verbrennungskraftmaschine in eine elektrische Leistung um, die über die Gleichspannungswandlereinheit 3 an die Energiespeicherzellen 61 bis 65 übertragen wird. Dadurch werden die Energiespeicherzellen 61 bis 65 aufgeladen.In operation, the starter S is passed through the accumulator 2 supplied with an electric current, by means of which an internal combustion engine of a motor vehicle is started. The generator is mechanically coupled to the internal combustion engine and converts the mechanical power of the internal combustion engine into electrical power via the DC-DC converter unit 3 to the energy storage cells 61 to 65 is transmitted. This will be the energy storage cells 61 to 65 charged.

Die Gleichspannungswandlereinheit 3 weist einen ersten Ausgang 31 und einen zweiten Ausgang 32 auf. Der Betrag des über den ersten Ausgang 31 ausgegebenen Potentials ist geringer als der Betrag des über den zweiten Ausgang 32 ausgegebenen Potentials. Die Energiespeicherzelle 65 ist zwischen dem zweiten Ausgang 32 und dem ersten Ausgang 31 angeordnet, sodass an ihr eine Spannung anliegt, die dem Potentialunterschied zwischen den beiden Ausgängen 31 und 32 entspricht. Die Energiespeicherzellen sind zwischen dem ersten Ausgang 31 und dem Erdpotential angeordnet, sodass an ihnen eine Spannung in Höhe des von dem ersten Ausgang 31 ausgegebenen Potentials anliegt. Auf diese Weise lassen sich die Energiespeicherzellen 61 bis 65 aufladen.The DC-DC converter unit 3 has a first exit 31 and a second exit 32 on. The amount of over the first exit 31 output potential is less than the amount of the second output 32 output potential. The energy storage cell 65 is between the second exit 32 and the first exit 31 arranged so that a voltage is applied to it, the potential difference between the two outputs 31 and 32 equivalent. The energy storage cells are between the first output 31 and the ground potential, so that a voltage equal to that of the first output 31 output potential applied. In this way, the energy storage cells can be 61 to 65 charge.

Über den Schalter S2 können die vier in Reihe geschalteten Energiespeicherzellen 61 bis 64 unter Umgehung der Gleichspannungswandlereinheit 3 mit den Lasten R1 bis R3 verbunden werden. Über den Schalter S3 können die vier in Reihe geschalteten Energiespeicherzellen 61 bis 65 unter Umgehung der Gleichspannungswandlereinheit 3 mit den Lasten R1 bis R3 verbunden werden.Via the switch S2, the four series-connected energy storage cells 61 to 64 bypassing the DC-DC converter unit 3 be connected to the loads R1 to R3. Via the switch S3, the four energy storage cells connected in series 61 to 65 bypassing the DC-DC converter unit 3 be connected to the loads R1 to R3.

Wenn nun die Verbrennungskraftmaschine des Kraftfahrzeugs ausgeschaltet wird, um Brennstoff zu sparen, werden die Lasten R1 bis R3 von dem Akkumulator 2 mit elektrischer Energie versorgt. Falls nun der Akkumulator 2 ausfällt, werden die Lasten R1 bis R3 aus Sicherheitsgründen von den Energiespeicherzellen 61 bis 65 mit elektrischer Energie versorgt. Bei relativ geringen Strömen, z.B. bis 50A, erfolgt die Versorgung über das Schaltelement S2. Dies bedeutet, dass nur die Energiespeicherzellen 61 bis 64 die Lasten R1 bis R3 mit elektrischer Energie versorgen. Bei kurzzeitig auftretenden Erhöhungen der Stromstärke, z.B. bei Unterstützung der Lenkung oder der Bremse, schaltet das Steuerungsmittel 4 den Schalter S2 offen und schließt den Schalter S3, sodass alle Energiespeicherzellen 61 bis 65 zur Energieversorgung beitragen. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass das Steuerungsmittel 4 den von dem Mittel zur Strommessung 5 gemessenen Strom mit einem Schwellwert vergleicht. Wenn der gemessene Strom den Schwellwert überschreitet, wird das Schaltelement S3 geschlossen und das Schaltelement S2 geöffnet.Now, when the internal combustion engine of the motor vehicle is turned off to save fuel, the loads R1 to R3 from the accumulator 2 supplied with electrical energy. If now the accumulator 2 fails, the loads R1 to R3 for safety reasons of the energy storage cells 61 to 65 supplied with electrical energy. At relatively low currents, for example up to 50A, the supply via the switching element S2. This means that only the energy storage cells 61 to 64 supply the loads R1 to R3 with electrical energy. In the case of short-term increases in the current intensity, eg assisting the steering or the brake, the control means switches 4 the switch S2 open and closes the switch S3, so that all energy storage cells 61 to 65 contribute to the energy supply. This can be achieved, for example, by the control means 4 that of the means of current measurement 5 compares measured current with a threshold value. When the measured current exceeds the threshold, the switching element S3 is closed and the switching element S2 is opened.

Bei relativ großen Stromstärken die Innenwiderstände der Energiespeicherzellen 61 bis 64 und die Schaltwiderstände der gesamten Schaltungsanordnung 1 zu einem Abfall der an den Lasten R1 bis R3 anliegenden Spannung führt. Durch Hinzuschaltung der Energiespeicherzelle 65 wird dieser Spannungsabfall ausgeglichen, sodass auftretende Spannungsschwankungen vermindert werden.At relatively high currents, the internal resistance of the energy storage cells 61 to 64 and the switching resistance of the entire circuit 1 leads to a drop in the voltage applied to the loads R1 to R3 voltage. By adding the energy storage cell 65 this voltage drop is compensated so that occurring voltage fluctuations are reduced.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Schaltungsanordnung circuitry
22
Akkumulator accumulator
33
Gleichspannungswandlereinheit DC converter unit
44
Steuerungsmittel control means
55
Mittel zur Strommessung Means for current measurement
3131
Ausgang output
3232
Ausgang output
6161
Energiespeicherzelle Energy storage cell
6262
Energiespeicherzelle Energy storage cell
6363
Energiespeicherzelle Energy storage cell
6464
Energiespeicherzelle Energy storage cell
6565
Energiespeicherzelle Energy storage cell
GG
Generator generator
R1R1
Last load
R2R2
Last load
R3R3
Last load
SS
Starter starter
S1S1
Schaltelement switching element
S2S2
Schaltelement switching element
S3S3
Schaltelement switching element

Claims (10)

Schaltungsanordnung (1) zur Stromversorgung zumindest einer Last (R1, R2, R3), insbesondere in einem Kraftfahrzeug, umfassend ein Mittel zur Stromerzeugung 5, eine Gleichspannungswandlereinheit 3, mehrere Energiespeicherzellen (61, 62, 63, 64, 65), die zumindest eine Last (R1, R2, R3) und ein Steuerungsmittel (4), wobei die Energiespeicherzellen (61, 62, 63, 64, 65) dazu ausgebildet sind, die zumindest eine Last (R1, R2, R3) mit elektrischer Energie zu versorgen, wobei die Gleichspannungswandlereinheit (3) dazu ausgebildet ist, eine von dem Mittel zur Stromerzeugung (G) ausgegebene elektrische Leistung an die Energiespeicherzellen (61, 62, 63, 64, 65) zu übertragen, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerungsmittel (4) dazu ausgebildet ist, eine Anzahl der Energiespeicherzellen (61, 62, 63, 64, 65), die die zumindest eine Last (R1, R2, R3) mit elektrischer Energie versorgen, einzustellen.Circuit arrangement ( 1 ) for the power supply of at least one load (R1, R2, R3), in particular in a motor vehicle, comprising a means for generating electricity 5 , a DC-DC converter unit 3 , several energy storage cells ( 61 . 62 . 63 . 64 . 65 ), the at least one load (R1, R2, R3) and a control means ( 4 ), wherein the energy storage cells ( 61 . 62 . 63 . 64 . 65 ) are adapted to supply the at least one load (R1, R2, R3) with electrical energy, wherein the DC-DC converter unit ( 3 ) is adapted to supply an electrical power output by the means for generating electricity (G) to the energy storage cells ( 61 . 62 . 63 . 64 . 65 ), characterized in that the control means ( 4 ) is adapted to a number of energy storage cells ( 61 . 62 . 63 . 64 . 65 ), which supply the at least one load (R1, R2, R3) with electrical energy. Schaltungsanordnung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerungsmittel (4) dazu ausgebildet ist, die Anzahl der Energiespeicherzellen (61, 62, 63, 64, 65) in Abhängigkeit einer Stromstärke von den Energiespeicherzellen (61, 62, 63, 64, 65) zu der zumindest einen Last (R1, R2, R3) einzustellen.Circuit arrangement ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the control means ( 4 ) is adapted to the number of energy storage cells ( 61 . 62 . 63 . 64 . 65 ) as a function of a current strength of the energy storage cells ( 61 . 62 . 63 . 64 . 65 ) to the at least one load (R1, R2, R3). Schaltungsanordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltungsanordnung (1) einen Akkumulator (2) umfasst, der dazu ausgebildet ist, die zumindest eine Last (R1, R2, R3) mit elektrischer Energie zu versorgen, wobei das Mittel zur Stromerzeugung (G) dazu ausgebildet ist, den Akkumulator (2) ohne Zwischenschaltung der Gleichspannungswandlereinheit (3) aufzuladen, und wobei die Schaltungsanordnung (1) dazu ausgebildet ist, dass die zumindest eine Last (R1, R2, R3) nur dann von den Energiespeicherzellen (61, 62, 63, 64, 65) mit elektrischer Energie versorgt wird, wenn die zumindest eine Last (R1, R2, R3) nicht durch den Akkumulator (2) mit elektrischer Energie versorgt wird.Circuit arrangement ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the circuit arrangement ( 1 ) an accumulator ( 2 ), which is designed to supply the at least one load (R1, R2, R3) with electrical energy, wherein the means for generating electricity (G) is adapted to the accumulator ( 2 ) without interposition of the DC-DC converter unit ( 3 ), and wherein the circuit arrangement ( 1 ) is designed such that the at least one load (R1, R2, R3) is only then accessible from the energy storage cells ( 61 . 62 . 63 . 64 . 65 ) is supplied with electrical energy when the at least one load (R1, R2, R3) is not passed through the accumulator ( 2 ) is supplied with electrical energy. Schaltungsanordnung (1) nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerungsmittel (4) dazu ausgebildet ist, die Anzahl der Energiespeicherzellen (61, 62, 63, 64, 65) nur einzustellen, wenn das Mittel zur Stromerzeugung (G) keinen Strom erzeugt.Circuit arrangement ( 1 ) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the control means ( 4 ) is adapted to the number of energy storage cells ( 61 . 62 . 63 . 64 . 65 ) only if the means for generating electricity (G) does not generate electricity. Schaltungsanordnung (1) nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel zur Stromerzeugung (G) zur Erzeugung einer Gleichspannung ausgebildet ist.Circuit arrangement ( 1 ) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the means for generating electricity (G) is designed to generate a DC voltage. Schaltungsanordnung (1) nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Energiespeicherzellen (61, 62, 63, 64, 65) in Reihe geschaltet sind.Circuit arrangement ( 1 ) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the energy storage cells ( 61 . 62 . 63 . 64 . 65 ) are connected in series. Schaltungsanordnung (1) nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gleichspannungswandlereinheit (3) zumindest zwei Ausgänge (31, 32) umfasst, die zur Ausgabe unterschiedlicher elektrischer Potentiale ausgebildet sind, wobei zumindest eine der Energiespeicherzellen (65) ohne Zwischenschaltung einer anderen der Energiespeicherzellen (61, 62, 63, 64) mit beiden Ausgängen elektrisch verbunden ist.Circuit arrangement ( 1 ) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the DC-DC converter unit ( 3 ) at least two outputs ( 31 . 32 ), which are designed to output different electrical potentials, wherein at least one of the energy storage cells ( 65 ) without the interposition of another of the energy storage cells ( 61 . 62 . 63 . 64 ) is electrically connected to both outputs. Schaltungsanordnung (1) nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltungsanordnung (1) ein Mittel zur Strommessung (5) umfasst, das dazu ausgebildet ist, eine Stromstärke des von den Energiespeicherzellen (61, 62, 63, 64, 65) zu der zumindest einen Last (R1, R2, R3) fließenden Stroms zu messen, und wobei das Mittel zur Strommessung (5) dazu ausgebildet ist, ein Signal an das Steuerungsmittel (4) auszugeben, das einen Hinweis auf die Stromstärke umfasst. Circuit arrangement ( 1 ) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the circuit arrangement ( 1 ) a means for current measurement ( 5 ), which is adapted to a current strength of the energy storage cells ( 61 . 62 . 63 . 64 . 65 ) to the at least one load (R1, R2, R3) flowing current, and wherein the means for measuring current ( 5 ) is adapted to send a signal to the control means ( 4 ), which includes an indication of the amperage. Kraftfahrzeug, umfassend eine Schaltungsanordnung (1) nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche. Motor vehicle comprising a circuit arrangement ( 1 ) according to at least one of the preceding claims. Verfahren zur Steuerung einer Stromversorgung zumindest einer Last (R1, R2, R3), insbesondere in einem Kraftfahrzeug, umfassend die folgenden Schritte: – Versorgung der zumindest einen Last (R1, R2, R3) mit einem elektrischen Strom durch zumindest eine erste Energiespeicherzelle (61, 62, 63, 64); daraufhin – Bestimmung, ob der Strom von der zumindest einen Energiespeicherzelle (61, 62, 63, 64 zu der zumindest einen Last (R1, R2, R3) größer als ein Schwellwert ist; und daraufhin, falls der Strom größer als der Schwellwert ist, – Nutzung einer weiteren Energiespeicherzelle (65) zur Stromversorgung der zumindest einen Last (R1, R2, R3).Method for controlling a power supply of at least one load (R1, R2, R3), in particular in a motor vehicle, comprising the following steps: - supplying the at least one load (R1, R2, R3) with an electric current through at least one first energy storage cell ( 61 . 62 . 63 . 64 ); then determining whether the current from the at least one energy storage cell ( 61 . 62 . 63 . 64 to which at least one load (R1, R2, R3) is greater than a threshold value; and then, if the current is greater than the threshold value, - use of a further energy storage cell ( 65 ) for powering the at least one load (R1, R2, R3).
DE102014104946.2A 2014-04-08 2014-04-08 Circuit arrangement for power supply Pending DE102014104946A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102014104946.2A DE102014104946A1 (en) 2014-04-08 2014-04-08 Circuit arrangement for power supply

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102014104946.2A DE102014104946A1 (en) 2014-04-08 2014-04-08 Circuit arrangement for power supply

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102014104946A1 true DE102014104946A1 (en) 2015-10-08

Family

ID=54146261

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102014104946.2A Pending DE102014104946A1 (en) 2014-04-08 2014-04-08 Circuit arrangement for power supply

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102014104946A1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102015206523A1 (en) * 2015-04-13 2016-10-13 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Redundant electrical power supply circuit
WO2017060354A1 (en) * 2015-10-09 2017-04-13 Continental Automotive Gmbh Vehicle battery device
DE102016213603A1 (en) * 2016-07-25 2018-01-25 Audi Ag Energy storage for a motor vehicle
DE102016221329A1 (en) * 2016-10-28 2018-05-03 Deere & Company Power supply arrangement with an interface for operating a multi-voltage system

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2802723A1 (en) * 1999-12-21 2001-06-22 Systemes Et Conversion Ind D E System for providing direct current at various voltages from batteries in series, comprises a continuos/continuous convertor which is connected such as to equalize battery currents during charge and discharge
DE10229018A1 (en) * 2001-06-29 2003-02-20 Bosch Gmbh Robert Electrical energy availability determination device for automobile dual-battery electrical network using microprocessor for evaluating charge algorithms
DE10258894B3 (en) * 2002-12-17 2004-01-29 Vb Autobatterie Gmbh Energy supply device for an on-board network of vehicles
FR2853154A1 (en) * 2003-03-27 2004-10-01 Peugeot Citroen Automobiles Sa Electrical energy supplying system for automobile, has consumer unit connected to electric network across auxiliary electrical energy source forming unit guided by controller to charge capacitor, where units are connected in series
DE102004051530A1 (en) * 2004-10-22 2006-05-04 Audi Ag Motor vehicle with a recuperation generator
US20070090808A1 (en) * 2005-10-19 2007-04-26 Mccabe Paul P Lift Truck With Hybrid Power Source
EP2079148A2 (en) * 2008-01-09 2009-07-15 Peugeot Citroen Automobiles SA Electric circuit
EP2079147A1 (en) * 2008-01-09 2009-07-15 Peugeot Citroen Automobiles SA Electric circuit

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2802723A1 (en) * 1999-12-21 2001-06-22 Systemes Et Conversion Ind D E System for providing direct current at various voltages from batteries in series, comprises a continuos/continuous convertor which is connected such as to equalize battery currents during charge and discharge
DE10229018A1 (en) * 2001-06-29 2003-02-20 Bosch Gmbh Robert Electrical energy availability determination device for automobile dual-battery electrical network using microprocessor for evaluating charge algorithms
DE10258894B3 (en) * 2002-12-17 2004-01-29 Vb Autobatterie Gmbh Energy supply device for an on-board network of vehicles
FR2853154A1 (en) * 2003-03-27 2004-10-01 Peugeot Citroen Automobiles Sa Electrical energy supplying system for automobile, has consumer unit connected to electric network across auxiliary electrical energy source forming unit guided by controller to charge capacitor, where units are connected in series
DE102004051530A1 (en) * 2004-10-22 2006-05-04 Audi Ag Motor vehicle with a recuperation generator
US20070090808A1 (en) * 2005-10-19 2007-04-26 Mccabe Paul P Lift Truck With Hybrid Power Source
EP2079148A2 (en) * 2008-01-09 2009-07-15 Peugeot Citroen Automobiles SA Electric circuit
EP2079147A1 (en) * 2008-01-09 2009-07-15 Peugeot Citroen Automobiles SA Electric circuit

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102015206523A1 (en) * 2015-04-13 2016-10-13 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Redundant electrical power supply circuit
WO2017060354A1 (en) * 2015-10-09 2017-04-13 Continental Automotive Gmbh Vehicle battery device
DE102016213603A1 (en) * 2016-07-25 2018-01-25 Audi Ag Energy storage for a motor vehicle
DE102016221329A1 (en) * 2016-10-28 2018-05-03 Deere & Company Power supply arrangement with an interface for operating a multi-voltage system
US10821840B2 (en) 2016-10-28 2020-11-03 Deere & Company Power supply arrangement with an interface for operation of a multi-voltage system

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2501588B1 (en) Electric power network, method and device for controlling the electric power network
DE112009002169T5 (en) Power supply device
DE102013008586A1 (en) Pre-charging a motor vehicle high-voltage network
DE10057259A1 (en) Motor vehicle multiple voltage power supply, has a series connection of batteries and a switch arrangement that allows the voltage supply to be easily changed over
EP3137344B1 (en) Stabilization circuit for a vehicle electrical system
DE102012218914A1 (en) Protective circuit arrangement for a multi-voltage network
DE102014006772A1 (en) Battery system for a motor vehicle with two voltage circuits
DE102008040810A1 (en) Electrical wiring system
DE102021005548A1 (en) DC voltage converter and component arrangement for a high-voltage electrical system of a vehicle
WO2014063876A1 (en) Circuit arrangement and method for pre-charging a capacitive component
DE102014104946A1 (en) Circuit arrangement for power supply
EP2553257B1 (en) On-board supply system for a vehicle, and control device for controlling a current flow in an on-board supply system of a vehicle
DE102016207378A1 (en) Method and device for determining a capacitance of a DC link capacitor
DE102009050126B4 (en) On-board network for a motor vehicle
EP3173280A1 (en) Battery, vehicle with such a battery and use of such a battery
EP2859366A1 (en) Method and a device for determining the internal resistance of battery cells of a battery
DE102012208349A1 (en) Method for adjusting states of charge of battery modules of lithium ion battery for operating electric motor for drive system of vehicle, involves discharging first battery modules in addition to second battery modules to operate motor
DE102013009991A1 (en) Externally launchable integration of a battery in a motor vehicle electrical system
DE102020117681A1 (en) Control device for a battery storage
DE102015213053A1 (en) Improved drive arrangement for an electrically driven vehicle
DE102015003122A1 (en) Motor vehicle with a battery assembly and method for operating a battery assembly
DE102014004234A1 (en) Voltage regulator based on a single cell circuit
DE102013008737A1 (en) Circuit device has high-voltage direct-current (DC) circuit and low-voltage DC circuit that are connected to electrical loads, and three-phase arrangement that is formed for converting voltage between DC circuits
DE102014212930B3 (en) Device for providing an electrical voltage and drive arrangement and method
DE102009041872B4 (en) Circuit arrangement for electrical system stabilization with a DC chopper

Legal Events

Date Code Title Description
R163 Identified publications notified
R081 Change of applicant/patentee

Owner name: HELLA GMBH & CO. KGAA, DE

Free format text: FORMER OWNER: HELLA KGAA HUECK & CO., 59557 LIPPSTADT, DE

R082 Change of representative

Representative=s name: BEHR-WENNING, GREGOR, DIPL.-PHYS. DR. RER. NAT, DE

R012 Request for examination validly filed