【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种用于车辆的高压电网的电路。在此，高压电网能够包括电能存储器和功率电子器件、如比如牵引机和逆变器。电路能够实现电能存储器与其余高压电网之间的电连接的分离和闭合。
技术介绍
1、当前的用于电动车辆的高压电网包括一个或多个能量存储器、至少一个牵引机、充电接头、一个或多个副负载件如例如冷却剂压缩机或直通式加热器、以及一个或多个逆变器。如果电动车辆具有一个能量存储器，则这个能量存储器通过两个开关单元与其余高压电网连接。如果电动车辆包括多个能量存储器，则需要电能存储器与高压电网的复杂联接。到目前为止，电能存储器与其余高压电网之间的这种电连接已通过高压继电器来实现。这种高压继电器允许将电能存储器与其余高压电网电分离并且因此出于安全原因被使用。
2、ep 2418750 a2描述了一种用于电动车辆的电池分离单元的结构。所述结构包括：第一高压继电器，该第一高压继电器被切换到用于将由电池所供给的dc能量输送给逆变器的位置中，或者被切换到用于中断对应的dc能量的输送的位置中；第二高压继电器，该第二高压继电器被切换到用于将由充电器所提供的dc能量输送至电池的位置中，或者被切换到用于中断对应的dc能量的输送的位置中；pcb，其包括被印刷的电路，该电路与第二高压继电器电连接并且提供充电器与电池之间的直流供电路径，其方式为：该电路具有与充电器连接的输入接头以及与电池连接的输出接头；基板，该基板安装在pcb的上方的区段处，以便支撑第一高压继电器和第二高压继电器；以及金属支架，该金属支架在下方的侧部处承载pcb和基板并且作为将热量辐
3、jp 2012034535 a公开了一种能量存储设备，其包括：电池模块，该电池模块通过并联连接、或者串联连接和并联连接多个电池单元组来制造，开关和一个或多个单个电池在该电池单元组中串联联接；以及电池控制部，该电池控制部对电池模块进行控制并且对电池模块中的各个电池和电池单元组的连接路径的异常性进行检测。电池控制部包括：开关控制区段，该开关控制区段对开关进行切换，以便挑选电池单元组；以及第一电压检测电路，该第一电压检测电路对通过开关控制区段所挑选的电池单元组的电压进行检测。控制部还包括诊断装置，该诊断装置通过由第一电压检测区段对由开关控制区段所挑选的电池单元组的电压的检测来对电池模块的异常以及电池模块的连接异常进行诊断。
技术实现思路
1、用于车辆的高压电网的按照本专利技术的电路包括至少两个联接部位和四个开关单元，其中，高压电网具有至少两个电能存储器。第一联接部位和第二联接部位构造用于形成与电负载件和/或充电器的电连接。
2、第一开关单元布置在第一极连接器与第一联接部位之间。第一极连接器构造用于对电能存储器的第一极进行电接触。第二开关单元布置在第二极连接器与第二联接部位之间。第二极连接器布置用于对第二电能存储器的第二极进行电接触。
3、第三开关单元布置在第一极连接器与第三极连接器之间。第三极连接器构造用于对第二电能存储器的第一极进行电接触。第四开关单元布置在第二极连接器与第四极连接器之间。第四极连接器构造用于与第一电能存储器的第二极进行电接触。
4、电路此外包括充电接头，该充电接头用于与充电单元连接，该充电单元用于对第一电能存储器和第二电能存储器进行充电。作为附加方案，电路包括第六开关单元和第七开关单元。第六开关单元布置在充电接头与第一极连接器之间。第七开关单元布置在充电接头与第二极连接器之间。第一开关单元、第三开关单元、第六开关单元和第一极连接器因此共同地连接在第一接触部位处。同样，第二开关单元、第四开关单元、第七开关单元和第二极连接器因此共同地连接在第二接触部位处。
5、开关单元能够在电接触与电分离状态之间转换。由此，第一能量存储器和第二能量存储器能够相对于彼此并联地和串联地切换。通过闭合第一开关单元、第二开关单元、第三开关单元和第四开关单元，第一能量存储器的和第二能量存储器的同名的极分别与联接部位电连接，并且第一能量存储器和第二能量存储器相对于彼此并联联接。通过断开第四开关单元来中断第一电能存储器的电流回路并且因此也中断第一电能存储器与第二电能存储器的并联电路。通过断开第三开关单元来中断第二电能存储器的电流回路并且因此也中断第二电能存储器与第一电能存储器的并联电路。通过第一开关单元和第二开关单元能够将两个电能存储器与联接部位分离。
6、通过开关单元的这种布置方式，能够将或是第一电能存储器或是第二电能存储器与高压电网电连接。同样，两个电能存储器能够相对于彼此并联地与高压电网电连接。此外，第一开关单元和/或第二开关单元和/或第六开关单元和/或第七开关单元如此设计，使得它们在电分离状态中也电分离。第三开关单元和第四开关单元优选实施为半导体结构元件。
7、因此，第一电能存储器和第二电能存储器分别通过实施为半导体结构元件的开关单元并且通过在电分离状态中电分离地设计的开关单元来与高压电网连接。通过第一开关单元和第二开关单元，能够实现第一电能存储器的和第二电能存储器的电流回路的电分离。由此，能够在这种电路中采用高压继电器的优点。半导体结构元件拥有在其转换特性方面明显更高的动态、更高的寿命，能够比高压继电器制造得更小，并且能够更为容易且更为成本低廉地与更高的电压相适配。
8、与利用高压继电器相比，通过第三开关单元和第四开关单元作为半导体结构元件的实施方案能够明显更为快速地中断第二能量存储器的第一极的电连接以及第一能量存储器的第二极的电连接。由此，与利用高压继电器相比，能够更为快速地中断短路电流。
9、通过第一开关单元、第二开关单元、第三开关单元和第四开关单元的到目前为止所描述的布置方式，能够在车辆的静止状态中断开第一开关单元和第二开关单元，在该静止状态中没有电流流动到第一能量存储器和/或第二能量存储器中或者从其流出。通过电分离，第一能量存储器的和第二能量存储器的同名的极之间的总电压差在第一开关单元和第二开关单元处下降，并且不再施加到第三开关单元的和第四开关单元的半导体结构元件处。由此，在车辆的静止状态中降低了第三开关单元和第四开关单元的负荷，并且因此延长了半导体结构元件的寿命。
10、外部的充电单元能够与充电接头连接，其中，通过第六开关单元和第七开关单元能够建立相对于第一接触部位和因此第一极连接器的电连接，并且建立相对于第二接触部位和因此第二极连接器的电连接。如果第六开关单元和第七开关单元位于电连接状态中，则在充电器与第一电能存储器和第二电能存储器之间存在电连接。如果附加地第三开关单元和第四开关单元位于电连接中并且尤其布置在第三极连接器与第四极连接器之间的第五开关单元位于电分离状态中，则第一电能存储器和第二电能存储器与充电单元并联联接。如果取而代之第三开关单元和第四开关单元位于电分离中并且第三极连接器与第四极连接器之间的第五开关单元位于电连接状态中，则第一电能存储器和第二电能存储器与充电单元串联联接。这是特别有利的，以便第一电能存储器的和第二电能存储器的总电压与本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于车辆(1)的高压电网(2)的电路(3)，其中，所述高压电网(2)具有至少两个电能存储器(17、18)，所述电路(3)具有：
2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述第三开关单元(8)和/或所述第四开关单元(9)具有一个或多个晶体管(8a、8b、9a、9b)。
3.根据权利要求2所述的电路，其特征在于，所述第三开关单元(8)和/或所述第四开关单元(9)分别具有两个晶体管(8a、8b、9a、9b)，所述晶体管分别如此布置，使得它们的截止方向相反设置，其中，所述第三开关单元(8)的和/或所述第四开关单元(9)的晶体管(8a、8b、9a、9b)优选分别通过它们的源极侧彼此电连接。
4.根据前述权利要求中任一项所述的电路，其特征在于至少一个第五开关单元(10)，所述第五开关单元布置在所述第三极连接器(14)与所述第四极连接器(16)之间，其中，所述第五开关单元(10)优选实施为半导体结构元件并且能够在电连接状态与电分离状态之间转换。
5.根据权利要求4所述的电路，其特征在于，所述第五开关单元(10)具有两个晶体管(10a、1
6.一种车辆(1)的高压电网(2)，所述高压电网包括：
7.一种车辆(1)，其包括：
8.根据权利要求7所述的车辆(1)，其具有至少一个副机组(22)，所述副机组具有第一电接头(22a)和第二电接头(22b)，其中，所述第一电接头(22a)与所述第一联接部位(4)电连接，并且所述第二电接头(22b)通过第八开关单元(23)与所述第二联接部位(5)电连接，并且其中，所述第八开关单元(23)能够在电连接状态与电分离状态之间转换并且实施为半导体结构元件。
9.根据权利要求7所述的车辆(1)，其具有至少一个副机组(22)，所述副机组具有第一电接头(22a)和第二电接头(22b)，其中，所述第一电接头(22a)通过第九开关单元(24)与所述第一极连接器(13)电连接，并且所述第二电接头(22b)通过第八开关单元(23)与所述第二极连接器(15)电连接，其中，所述第八开关单元(23)和所述第九开关单元(24)能够在电连接状态与电分离状态之间转换，其中，所述第八开关单元(23)实施为半导体结构元件，并且所述第九开关单元(24)在电分离状态中电分离地设计。
...【技术特征摘要】
1.一种用于车辆(1)的高压电网(2)的电路(3)，其中，所述高压电网(2)具有至少两个电能存储器(17、18)，所述电路(3)具有：
2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述第三开关单元(8)和/或所述第四开关单元(9)具有一个或多个晶体管(8a、8b、9a、9b)。
3.根据权利要求2所述的电路，其特征在于，所述第三开关单元(8)和/或所述第四开关单元(9)分别具有两个晶体管(8a、8b、9a、9b)，所述晶体管分别如此布置，使得它们的截止方向相反设置，其中，所述第三开关单元(8)的和/或所述第四开关单元(9)的晶体管(8a、8b、9a、9b)优选分别通过它们的源极侧彼此电连接。
4.根据前述权利要求中任一项所述的电路，其特征在于至少一个第五开关单元(10)，所述第五开关单元布置在所述第三极连接器(14)与所述第四极连接器(16)之间，其中，所述第五开关单元(10)优选实施为半导体结构元件并且能够在电连接状态与电分离状态之间转换。
5.根据权利要求4所述的电路，其特征在于，所述第五开关单元(10)具有两个晶体管(10a、10b)，所述晶体管分别如此布置，使得它们的截止方向相反设置，其中，所述第五开关单...
【专利技术属性】
技术研发人员：S·V·阿拉乌霍，
申请(专利权)人：罗伯特·博世有限公司，
类型：发明
国别省市：
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