DE102012010711A1

DE102012010711A1 - On-board power system for vehicle, has electrical energy storage device that is electrically connected with accumulator units according to total output voltage value corresponding to predetermined input voltage value

Info

Publication number: DE102012010711A1
Application number: DE102012010711A
Authority: DE
Inventors: Alexander Baier; Thomas Binder-Leube; Klaus Zinser
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2012-05-30
Filing date: 2012-05-30
Publication date: 2013-03-28

Abstract

A vehicle electrical system (B2) has an electrical energy storage device (7) that is electrically connected in series with a number of electrically interconnected accumulator units (7.1-7.4) according to the total output voltage value corresponding to predetermined input voltage value. A vehicle electrical system (B1) is electrically connected with an electrical power supply unit of energy storage device, and with the accumulator units. The energy storage device is electrically connected according to total output value and predetermined input voltage value. An independent claim is included for a method for operating on-board power system for vehicle.

Description

Die Erfindung betrifft eine Bordnetzanordnung für ein Fahrzeug nach den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 und ein Verfahren zum Betrieb einer Bordnetzanordnung für ein Fahrzeug nach den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 10.The invention relates to an on-board network arrangement for a vehicle according to the features of the preamble of claim 1 and to a method for operating an on-board network arrangement for a vehicle according to the features of the preamble of claim 10.

Aus dem Stand der Technik ist, wie in der DE 103 14 360 A1 beschrieben, eine Spannungsversorgung für ein Fahrzeug bekannt, bei der zur Versorgung eines Spannungsbordnetzes und/oder für einen elektrischen Fahrzeugantrieb mindestens zwei Spannungskreise mit unterschiedlichen Spannungsniveaus geschaltet sind. Zur Energieeinspeisung ist mindestens eine Energiequelle vorgesehen. Diese Energiequelle ist ein Energiewandler, der als ein Brennstoffzellen-Stack aus in Serie geschalteten Brennstoffzellenelementen ausgebildet ist. Der Brennstoffzellen-Stack weist einen Mehrfachspannungsabgriff auf, über den die für die Spannungskreise vorgesehenen jeweiligen Spannungsniveaus abgreifbar sind und die den Spannungskreisen zugeordneten Verbraucher versorgbar sind.From the prior art, as in the DE 103 14 360 A1 described, a power supply for a vehicle known in which are connected to supply a voltage on-board network and / or for an electric vehicle drive at least two voltage circuits with different voltage levels. For energy supply at least one energy source is provided. This energy source is an energy converter formed as a fuel cell stack of series connected fuel cell elements. The fuel cell stack has a multiple voltage tap, via which the respective voltage levels provided for the voltage circuits can be tapped off and the consumers assigned to the voltage circuits can be supplied.

In der DE 10 2011 105 971 A1 wird eine Bordnetzanordnung für ein Kraftfahrzeug beschrieben. Die Bordnetzanordnung umfasst ein erstes Bordnetz zum Bereitstellen einer ersten elektrischen Spannung und ein zweites Bordnetz zum Bereitstellen einer zweiten elektrischen Spannung, wobei die zweite elektrische Spannung im Vergleich zu der ersten elektrischen Spannung einen höheren Wert aufweist. Des Weiteren umfasst die Bordnetzanordnung eine Begrenzungseinrichtung mit einem Lastzweig, der mit dem zweiten Bordnetz koppelbar ist und über den zum Begrenzen des Werts der zweiten elektrischen Spannung ein Spannungsabfall erzeugbar ist. Der Lastzweig weist einen Spannungsabgriff auf, der mit dem ersten Bordnetz verbindbar ist und an dem über den Spannungsabfall an dem zweiten Bordnetz eine elektrische Spannung mit dem Wert der ersten elektrischen Spannung zur Versorgung des ersten Bordnetzes bereitstellbar ist.In the DE 10 2011 105 971 A1 an on-board network arrangement for a motor vehicle is described. The on-board network arrangement comprises a first on-board network for providing a first electrical voltage and a second on-board network for providing a second electrical voltage, the second electrical voltage having a higher value compared to the first electrical voltage. Furthermore, the vehicle electrical system arrangement comprises a limiting device with a load branch, which can be coupled to the second vehicle electrical system and via which a voltage drop can be generated to limit the value of the second electrical voltage. The load branch has a voltage tap which can be connected to the first vehicle electrical system and to which an electrical voltage with the value of the first electrical voltage for supplying the first vehicle electrical system can be provided via the voltage drop across the second vehicle electrical system.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine verbesserte Bordnetzanordnung für ein Fahrzeug und ein verbessertes Verfahren zum Betrieb einer Bordnetzanordnung für ein Fahrzeug anzugeben. Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Bordnetzanordnung für ein Fahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und ein Verfahren zum Betrieb einer Bordnetzanordnung für ein Fahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 10.The invention is based on the object to provide an improved on-board network arrangement for a vehicle and an improved method for operating a vehicle electrical system arrangement for a vehicle. The object is achieved by an electrical system for a vehicle with the features of claim 1 and a method for operating a vehicle electrical system for a vehicle with the features of claim 10.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Advantageous embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.

Eine elektrische Bordnetzanordnung für ein Fahrzeug umfasst zumindest zwei elektrische Bordnetze, ein erstes elektrisches Bordnetz zum Bereitstellen einer ersten elektrischen Spannung und ein zweites elektrisches Bordnetz zum Bereitstellen einer zweiten elektrischen Spannung, wobei die zweite elektrische Spannung einen höheren Wert aufweist als die erste elektrische Spannung.An electrical vehicle electrical system arrangement for a vehicle comprises at least two electrical vehicle electrical systems, a first electrical vehicle electrical system for providing a first electrical voltage and a second electrical vehicle electrical system for providing a second electrical voltage, wherein the second electrical voltage has a higher value than the first electrical voltage.

Erfindungsgemäß sind die beiden Bordnetze mit einem gemeinsamen elektrischen Energiespeicher elektrisch verbindbar oder verbunden, wobei der elektrische Energiespeicher eine Mehrzahl von Speichereinheiten mit jeweils vorgegebenen Ausgangsspannungswerten aufweist. Das zweite Bordnetz ist im mit dem elektrischen Energiespeicher elektrisch verbundenen Zustand mit einer Anzahl seriell elektrisch miteinander verschalteter Speichereinheiten des elektrischen Energiespeichers elektrisch verbunden, deren Gesamtausgangsspannungswert einem vorgegebenen Eingangsspannungswert des zweiten Bordnetzes entspricht. Das erste Bordnetz ist zu dessen elektrischer Energieversorgung im mit dem elektrischen Energiespeicher elektrisch verbundenen Zustand mit einer Speichereinheit oder mit einer Anzahl seriell elektrisch miteinander verschalteter Speichereinheiten des elektrischen Energiespeichers elektrisch verbunden, deren Ausgangsspannungswert bzw. deren Gesamtausgangsspannungswert einem vorgegebenen Eingangsspannungswert des ersten Bordnetzes entspricht.According to the invention, the two vehicle electrical systems can be electrically connected or connected to a common electrical energy store, wherein the electrical energy store has a plurality of memory units each having predetermined output voltage values. The second electrical system is electrically connected in the electrically connected to the electrical energy storage device connected to a number of electrically electrically interconnected storage units of the electrical energy storage whose total output voltage corresponds to a predetermined input voltage value of the second electrical system. The first on-board network is electrically connected to its electrical power supply in electrically connected to the electrical energy storage device with a storage unit or a number of electrically electrically interconnected storage units of electrical energy storage whose output voltage value or the total output voltage value corresponds to a predetermined input voltage value of the first electrical system.

In einer Bordnetzanordnung eines Fahrzeugs, welche mehrere Bordnetze umfasst, die unterschiedliche Spannungsniveaus aufweisen, beispielsweise in einem so genannten Zweispannungsbordnetz, ist eine Energieverteilung zwischen den Bordnetzen erforderlich. Falls eine Energieerzeugung im zweiten Bordnetz erfolgt, d. h. im Bordnetz mit der höheren Spannung, so ist eine Umsetzung der Spannung zum mit einer geringeren Spannung betriebenen ersten Bordnetz erforderlich, um einen Energiefluss sicherzustellen.In a vehicle electrical system arrangement of a vehicle, which comprises a plurality of vehicle electrical systems having different voltage levels, for example in a so-called two-voltage electrical system, an energy distribution between the on-board networks is required. If power is generated in the second electrical system, d. H. in the vehicle electrical system with the higher voltage, so a conversion of the voltage is required to operate at a lower voltage first electrical system to ensure a flow of energy.

In Fahrzeugen nach dem Stand der Technik wird dies beispielsweise mittels eines Gleichspannungswandlers durchgeführt, auch als DC-DC-Wandler bezeichnet. Dabei ist zur Erhöhung einer Ausfallsicherheit eine zusätzliche Batterie im mit der niedrigeren Spannung betriebenen ersten Bordnetz erforderlich. Durch den Gleichspannungswandler und die zusätzliche Batterie weist das Fahrzeug ein höheres Gewicht auf, woraus ein entsprechend höherer Kraftstoffverbrauch und Schadstoffausstoß resultieren. Zudem verursachen die Batterie und der Gleichspannungswandler höhere Kosten und zum Installieren des Gleichspannungswandlers und der Batterie ist ein entsprechend größerer Bauraum im Fahrzeug erforderlich. Des Weiteren weisen der Gleichspannungswandler und die Batterie Energieverluste auf.In vehicles according to the prior art, this is carried out, for example, by means of a DC-DC converter, also referred to as a DC-DC converter. In this case, an additional battery in the operated at the lower voltage first electrical system is required to increase reliability. Due to the DC-DC converter and the additional battery, the vehicle has a higher weight, resulting in a correspondingly higher fuel consumption and pollutant emissions. In addition, the battery and the DC-DC converter cause higher costs and to install the DC-DC converter and the battery a correspondingly larger space in the vehicle is required. Furthermore, the DC-DC converter and the battery have energy losses.

Die erfindungsgemäße Lösung ermöglicht neben der Energieversorgung des zweiten, mit der höheren Spannung betriebenen Bordnetzes auch die Energieversorgung des ersten, mit der geringeren Spannung betriebenen Bordnetzes mit einem gemeinsamen elektrischen Energiespeicher. Durch eine entsprechende Verschaltung der Speichereinheiten des elektrischen Energiespeichers, welche vorzugsweise aktiv ausgeführt ist, ist eine Energieversorgung des zweiten Bordnetzes und des Weiteren eine Tiefsetzung der Spannung mit Energieübertragung zum ersten Bordnetz, d. h. auch eine Energieversorgung des ersten Bordnetzes über den elektrischen Energiespeicher ohne zusätzliche Komponenten wie den Gleichspannungswandler und die zusätzliche Batterie ermöglicht. Daraus resultieren Kosteneinsparungen und ein geringeres Gewicht des Fahrzeugs und dadurch erreichbare Kraftstoffverbrauchs- und Schadstoffausstoßreduzierungen. Des Weiteren ist ein geringerer Bauraum im Fahrzeug für die Bordnetzanordnung erforderlich und es treten geringere Energieverluste auf.The solution according to the invention, in addition to the power supply of the second, operated with the higher voltage on-board network and the power supply of the first, operated with the lower voltage electrical system with a common electrical energy storage. By an appropriate interconnection of the memory units of the electrical energy storage, which is preferably carried out actively, is a power supply of the second electrical system and further a subsidence of the voltage with energy transfer to the first electrical system, d. H. also enables a power supply of the first electrical system via the electrical energy storage without additional components such as the DC-DC converter and the additional battery. This results in cost savings and a lower weight of the vehicle and thereby achievable fuel consumption and emission reductions. Furthermore, a smaller space in the vehicle for the electrical system arrangement is required and there are lower energy losses.

Zweckmäßigerweise ist der elektrische Energiespeicher als ein elektrochemischer Energiespeicher ausgebildet, insbesondere als ein Akkumulator, d. h. als ein wiederaufladbarer elektrochemischer Energiespeicher. Die Speichereinheiten dieses elektrochemischen Energiespeichers sind dann jeweils als Einzelzelle oder zweckmäßigerweise jeweils als Zellblock ausgebildet, wobei die Zellblöcke jeweils eine Mehrzahl parallel und/oder seriell elektrisch miteinander verschalteter Einzelzellen aufweisen. Ein derartiger elektrochemischer Energiespeicher wird beispielsweise auch als Hochvoltbatterie bezeichnet. Alternativ kann der elektrische Energiespeicher beispielsweise auch aus einer Mehrzahl von Kondensatoren gebildet sein, beispielsweise aus so genannten Supercaps, wobei die Speichereinheiten des elektrischen Energiespeichers dann jeweils durch einen Kondensator oder durch eine Mehrzahl parallel und/oder seriell elektrisch miteinander verschalteter Kondensatoren gebildet sind. Auch eine Kombination aus diesen beiden Varianten zur Ausbildung des elektrischen Energiespeichers ist möglich.Conveniently, the electrical energy storage is designed as an electrochemical energy storage, in particular as an accumulator, d. H. as a rechargeable electrochemical energy store. The storage units of this electrochemical energy store are then each formed as a single cell or expediently in each case as a cell block, wherein the cell blocks each have a plurality of parallel and / or series electrically interconnected single cells. Such an electrochemical energy store is for example also referred to as a high-voltage battery. Alternatively, the electrical energy store can also be formed, for example, from a plurality of capacitors, for example from so-called supercaps, wherein the storage units of the electrical energy store are then each formed by a capacitor or by a plurality of parallel and / or series electrically interconnected capacitors. A combination of these two variants for the formation of the electrical energy storage is possible.

Vorzugsweise ist das zweite Bordnetz mit einer elektrischen Energiequelle koppelbar oder gekoppelt. Über diese Energiequelle ist der elektrische Energiespeicher mit elektrischer Energie zu versorgen, d. h. aufzuladen. Die Energiequelle ist zweckmäßigerweise als eine elektrische Maschine ausgebildet. Dabei kann es sich bei der elektrischen Maschine um einen elektrischen Generator handeln, d. h. die elektrische Maschine weist im Fahrzeug lediglich die elektrische Generatorfunktion auf, oder die elektrische Maschine ist vorzugsweise sowohl als elektrischer Generator als auch als Elektromotor zu nutzen, d. h. die elektrische Maschine ist im Fahrzeug als Generator zu betreiben, um die Bordnetzanordnung mit elektrischer Energie zu versorgen, als auch als Elektromotor zu betreiben, so dass die elektrische Maschine dann als ein elektrischer Antriebsmotor des Fahrzeugs wirkt. Der Antrieb des Fahrzeugs kann dabei allein durch die elektrische Maschine oder in Kombination mit einem weiteren Antriebsmittel erfolgen, beispielsweise einem Verbrennungsmotor des Fahrzeugs. Alternativ kann die Energiequelle beispielsweise auch als zumindest eine Brennstoffzelle ausgebildet sein. Auch eine Kombination mehrer verschiedener Energiequellen ist möglich.Preferably, the second electrical system can be coupled or coupled to an electrical energy source. About this energy source of the electrical energy storage is to be supplied with electrical energy, d. H. charge. The energy source is expediently designed as an electrical machine. In this case, the electric machine may be an electric generator, i. H. the electric machine has only the electric generator function in the vehicle, or the electric machine is preferably to use both as an electric generator and as an electric motor, d. H. the electric machine is to operate in the vehicle as a generator to supply the vehicle electrical system with electrical energy, as well as to operate as an electric motor, so that the electric machine then acts as an electric drive motor of the vehicle. The drive of the vehicle can be done solely by the electric machine or in combination with another drive means, such as an internal combustion engine of the vehicle. Alternatively, the energy source can also be designed, for example, as at least one fuel cell. A combination of several different energy sources is possible.

Vorteilhafterweise entspricht der Ausgangsspannungswert jeder der Speichereinheiten des elektrischen Energiespeichers dem Eingangsspannungswert des ersten Bordnetzes. Auf diese Weise ist das erste Bordnetz zu dessen elektrischer Energieversorgung mit jeweils einer der Speichereinheiten zu verbinden und es ist ein einfacher und schneller Wechsel zwischen den Speichereinheiten ermöglicht, d. h. das erste Bordnetz ist auf einfache und schnelle Weise von einer Speichereinheit zu trennen und mit einer anderen Speichereinheit zu verbinden. Dies ermöglicht eine gleichmäßige Nutzung aller Speichereinheiten des elektrischen Energiespeichers, wodurch eine übermäßige Belastung einzelner Speichereinheiten durch das erste Bordnetz vermieden ist. Die jeweils nicht mit dem ersten Bordnetz verbundenen Speichereinheiten sind in dieser Zeit über das zweite Bordnetz wieder aufzuladen. Eine aufwändige zusätzliche serielle elektrische Verbindung mehrerer Speichereinheiten untereinander, um die niedrige Spannung des ersten Bordnetzes zu erreichen, und ein Wechseln dieser Verbindungen bei einem Wechsel der das erste Bordnetz versorgenden Speichereinheiten ist dann nicht erforderlich.Advantageously, the output voltage value of each of the storage units of the electrical energy store corresponds to the input voltage value of the first vehicle electrical system. In this way, the first electrical system to connect to its electrical power supply with each one of the storage units and it is a simple and quick change between the storage units allows d. H. the first on-board network is to be separated from a storage unit in a simple and fast way and connected to another storage unit. This allows a uniform use of all storage units of the electrical energy storage, whereby an excessive load on individual storage units is avoided by the first electrical system. The respective non-connected to the first electrical system storage units are recharged at this time on the second electrical system. A complex additional serial electrical connection of several storage units with each other to achieve the low voltage of the first on-board electrical system, and changing these connections when changing the first electrical system supplying storage units is then not required.

Vorzugsweise entspricht der Gesamtausgangsspannungswert aller Speichereinheiten des elektrischen Energiespeichers, wenn diese seriell elektrisch miteinander verschaltet sind, dem Eingangsspannungswert des zweiten Bordnetzes. D. h. für die Verbindung des elektrischen Energiespeichers mit dem zweiten Bordnetz sind dann alle Speichereinheiten seriell elektrisch miteinander verschaltet, so dass die hohe Spannung des zweiten Bordnetzes erreicht ist und die Energieversorgung des zweiten Bordnetzes und/oder das Laden des elektrischen Energiespeichers mittels der Energiequelle ermöglicht ist.The total output voltage value of all the memory units of the electrical energy store preferably corresponds, if they are electrically connected to one another in series, to the input voltage value of the second vehicle electrical system. Ie. For the connection of the electrical energy storage with the second electrical system then all the storage units are connected in series with each other electrically, so that the high voltage of second electrical system is reached and the power supply of the second electrical system and / or the charging of the electrical energy storage means of the power source is enabled.

Zweckmäßigerweise umfasst die Bordnetzanordnung eine Mehrzahl von ersten Schalteinheiten zum Schalten der Verbindungen der Speichereinheiten des elektrischen Energiespeichers zum ersten Bordnetz. Mittels dieser Schalteinheiten ist das erste Bordnetz jeweils mit einer Speichereinheit oder, wenn dies, wie oben bereits beschrieben, erforderlich sein sollte, um die niedrige Spannung des ersten Bordnetzes zu erreichen, mit mehreren seriell elektrisch verbundenen Speichereinheiten zu verbinden. Dabei ermöglichen die Schalteinheiten ein schnelles und einfaches Trennen des ersten Bordnetzes von der jeweiligen Speichereinheit bzw. den jeweiligen Speichereinheiten und danach das Verbinden mit einer anderen Speichereinheit bzw. mehreren anderen Speichereinheiten des elektrischen Energiespeichers. Dadurch sind die Speichereinheiten des elektrischen Energiespeichers während eines Betriebs des Fahrzeugs gleichmäßig vom ersten Bordnetz zu nutzen, so dass eine übermäßige Belastung einzelner der Speichereinheiten durch das erste Bordnetz vermieden ist.The vehicle electrical system arrangement expediently comprises a plurality of first switching units for switching the connections of the storage units of the electrical energy store to the first vehicle electrical system. By means of these switching units, the first on-board network is in each case connected to a memory unit or, if this should be necessary, as already described above, in order to achieve the low voltage of the first vehicle electrical system, with a plurality of storage units electrically connected in series. The switching units allow a quick and easy disconnection of the first electrical system from the respective storage unit or the respective storage units and then the connection to another storage unit or several other storage units of the electrical energy storage. As a result, the storage units of the electrical energy storage unit are to be used uniformly by the first electrical system during operation of the vehicle, so that excessive loading of individual storage units by the first electrical system is avoided.

Vorzugsweise umfasst die Bordnetzanordnung eine Mehrzahl von zweiten Schalteinheiten zum Schalten der Verbindungen der Speichereinheiten des elektrischen Energiespeichers zum zweiten Bordnetz. Mit diesen zweiten Schalteinheiten ist das zweite Bordnetz vom Energiespeicher zu trennen. Insbesondere ist mit diesen zweiten Schalteinheiten jedoch auch ein Umschalten des ersten Bordnetzes von einer Speichereinheit oder mehreren Speichereinheiten auf eine andere Speichereinheit bzw. mehrere andere Speichereinheiten ohne einen Spannungseinbruch im ersten Bordnetz ermöglicht. Um dies zu erreichen, sind mittels der zweiten Schalteinheiten die seriellen elektrischen Verbindungen zwischen den beteiligten Speichereinheiten, welche vom ersten Bordnetz zu trennen bzw. mit diesem zu verbinden sind, zu trennen. Danach ist mittels erster Schalteinheiten die Verbindung des ersten Bordnetzes mit einer weiteren Speichereinheit oder mehreren weiteren Speichereinheiten aufzubauen und dann erst die Verbindung zur bisherigen Speichereinheit bzw. zu den bisherigen Speichereinheiten zu trennen. Dadurch ist ein Umschalten des ersten Bordnetzes zwischen den Speichereinheiten ohne einen Spannungseinbruch im ersten Bordnetz ermöglicht. Danach sind die seriellen elektrischen Verbindungen zwischen den Speichereinheiten mittels der zweiten Schalteinheiten wieder zu schließen, so dass die Speichereinheiten wieder mit dem zweiten Bordnetz elektrisch verbunden sind.Preferably, the electrical system arrangement comprises a plurality of second switching units for switching the connections of the storage units of the electrical energy storage to the second electrical system. With these second switching units, the second electrical system is to be separated from the energy storage. In particular, with these second switching units, however, it is also possible to switch the first vehicle electrical system from one storage unit or several storage units to another storage unit or several other storage units without a voltage dip in the first vehicle electrical system. To achieve this, by means of the second switching units, the serial electrical connections between the memory units involved, which are to be separated from the first on-board electrical system or to be connected thereto, to separate. Thereafter, by means of first switching units to establish the connection of the first electrical system with another storage unit or more further storage units and then only to disconnect the connection to the previous storage unit or to the previous storage units. This makes it possible to switch over the first vehicle electrical system between the storage units without a voltage dip in the first vehicle electrical system. Thereafter, the serial electrical connections between the storage units by means of the second switching units close again, so that the storage units are electrically connected to the second electrical system again.

Vorteilhafterweise weisen das erste Bordnetz und/oder das zweite Bordnetz jeweils eine Einheit zur Vermeidung oder zumindest zur Reduzierung von Spannungsschwankungen auf. Diese Einheit oder Einheiten ist/sind beispielsweise als ein Kondensator oder als ein Filter ausgebildet. Im oben beschriebenen Fall erfolgt durch das Öffnen der seriellen Verbindungen zwischen den Speichereinheiten mittels der zweiten Schalteinheiten ein Spannungseinbruch im zweiten Bordnetz. Mittels der Einheit zur Vermeidung oder zumindest zur Reduzierung von Spannungsschwankungen ist dieser Spannungseinbruch zu vermeiden oder zumindest zu reduzieren, so dass eine gleichmäßige oder zumindest weitgehend gleichmäßige Energieversorgung des zweiten Bordnetzes sichergestellt ist. Weist die Bordnetzanordnung keine zweiten Schalteinheiten auf, so ist das erste Bordnetz zum Wechseln der dieses versorgenden Speichereinheiten jeweils von der aktuellen Speichereinheit bzw. von den aktuellen Speichereinheiten zu trennen und danach mit einer anderen Speichereinheit bzw. mehreren anderen Speichereinheiten zu verbinden. Daraus resultiert während des Umschaltens ein Spannungseinbruch im ersten Bordnetz, welcher durch die Einheit zur Vermeidung oder zumindest zur Reduzierung von Spannungsschwankungen im ersten Bordnetz zu vermeiden oder zumindest zu reduzieren ist.Advantageously, the first electrical system and / or the second electrical system each have a unit for preventing or at least reducing the voltage fluctuations. This unit or units is formed, for example, as a capacitor or as a filter. In the case described above, by opening the serial connections between the memory units by means of the second switching units, a voltage dip occurs in the second vehicle electrical system. By means of the unit for avoiding or at least reducing voltage fluctuations, this voltage drop is to be avoided or at least reduced, so that a uniform or at least substantially uniform energy supply of the second on-board network is ensured. If the on-board network arrangement has no second switching units, then the first on-board network for changing the memory units supplying this is to be disconnected from the current memory unit or from the current memory units and then connected to another memory unit or several other memory units. This results during switching a voltage dip in the first electrical system, which is to be avoided or at least reduced by the unit to avoid or at least reduce the voltage fluctuations in the first electrical system.

In einer vorteilhaften Ausführungsform weisen die Bordnetze im mit dem elektrischen Energiespeicher verbundenen Zustand ein gemeinsames Massepotential auf. Dadurch sind keine unterschiedlichen Masseleitungen für das erste Bordnetz und das zweite Bordnetz erforderlich.In an advantageous embodiment, the vehicle electrical systems have a common ground potential in the state connected to the electrical energy store. As a result, no different ground lines for the first electrical system and the second electrical system are required.

In einer vorteilhaften Ausführungsform weist das erste Bordnetz eine Mehrzahl von Anschlussleitungspaaren zur elektrischen Verbindung mit dem elektrischen Energiespeicher auf, wobei die Anschlussleitungspaare mit unterschiedlichen Speichereinheiten des elektrischen Energiespeichers elektrisch verbindbar sind. Dadurch ist eine redundante Verbindung des ersten Bordnetzes zum elektrischen Energiespeicher und auf diese Weise eine redundante elektrische Energieversorgung des ersten Bordnetzes sichergestellt. Bei Störungen in einem Anschlussleitungspaar, zum Beispiel aufgrund einer Unterbrechung oder eines Kurzschlusses, ist das andere Anschlussleitungspaar weiterhin nutzbar, so dass die diesem zugeordnete Speichereinheit oder Mehrzahl von Speichereinheiten weiterhin zur Energieversorgung des ersten Bordnetzes nutzbar ist.In an advantageous embodiment, the first vehicle electrical system has a plurality of connecting line pairs for electrical connection to the electrical energy store, wherein the connecting line pairs can be electrically connected to different storage units of the electrical energy store. As a result, a redundant connection of the first electrical system to the electrical energy storage and in this way a redundant electrical power supply of the first electrical system is ensured. In the event of faults in one connecting line pair, for example because of an interruption or a short circuit, the other connecting line pair can still be used, so that the memory unit or plurality of memory units assigned to it can continue to be used for supplying energy to the first on-board network.

Zweckmäßigerweise ist das erste Bordnetz zum Laden des elektrischen Energiespeichers mit einer Speichereinheit oder mit einer Anzahl parallel elektrisch verschalteter Speichereinheiten des elektrischen Energiespeichers elektrisch verbindbar oder verbunden. Dies ermöglicht ein Laden der Speichereinheiten über das erste Bordnetz und dadurch beispielsweise eine Notstartfähigkeit des Fahrzeugs bei entladenem Energiespeicher. Da üblicherweise Ladegeräte für hohe Spannungen zum Laden des als Hochvoltbatterie ausgebildeten Energiespeichers nicht problemlos verfügbar sind, ist auf diese Weise der Energiespeicher beispielsweise mittels eines 12 Volt Ladegerätes zu laden, so dass danach zumindest ein Starten des Fahrzeugs, d. h. eines Verbrennungsmotors des Fahrzeugs, ermöglicht ist.Conveniently, the first electrical system for charging the electrical energy storage with a storage unit or with a number of parallel electrically connected storage units of the electrical energy storage device is electrically connected or connected. This allows a loading of the storage units via the first electrical system and thereby, for example, an emergency starting capability of the vehicle when unloaded Energy storage. Since usually chargers for high voltages for charging the designed as a high-voltage battery energy storage are not readily available, in this way the energy storage, for example by means of a 12 volt charger to load, so that thereafter at least a start of the vehicle, ie an internal combustion engine of the vehicle is possible ,

Während des Ladens ist der elektrische Energiespeicher vorzugsweise vom zweiten Bordnetz getrennt. Nach einer Mindestladedauer ist der elektrische Energiespeicher zum Starten des Verbrennungsmotors wieder mit dem zweiten Bordnetz zu verbinden. Das Trennen vom zweiten Bordnetz und das erneute Verbinden mit diesem erfolgt dabei zweckmäßigerweise über die zweiten Schalteinheiten. Ein weiteres Laden des elektrischen Energiespeichers kann danach mittels des Generators im zweiten Bordnetz erfolgen. Sind, wie oben beschrieben, mehrere Speichereinheiten seriell zu verschalten, um das Spannungsniveau des ersten Bordnetzes zu erreichen, so bleiben diese Speichereinheiten her natürlich auch seriell miteinander verschaltet und eine Mehrzahl dieser seriell verschalteten Speichereinheiten sind dann parallel verschaltet mit dem ersten Bordnetz zum Laden über dieses erste Bordnetz zu verbinden.During charging, the electrical energy store is preferably separated from the second electrical system. After a minimum charging time, the electrical energy store for starting the internal combustion engine is to be reconnected to the second vehicle electrical system. The separation from the second electrical system and the renewed connection with this takes place expediently via the second switching units. A further charging of the electrical energy storage can then take place by means of the generator in the second electrical system. If, as described above, several storage units to be connected in series to achieve the voltage level of the first electrical system, these storage units of course also serially interconnected and a plurality of these serially connected storage units are then connected in parallel with the first electrical system for charging over this first electrical system to connect.

In einem erfindungsgemäßen Verfahren zum Betrieb einer derartigen Bordnetzanordnung für ein Fahrzeug wird das erste Bordnetz zu dessen elektrischer Energieversorgung in Abhängigkeit zumindest einer vorgegebenen Bedingung von einer Speichereinheit oder einer Anzahl seriell elektrisch miteinander verschalteter Speichereinheiten des elektrischen Energiespeichers getrennt und mit einer anderen Speichereinheit oder einer Anzahl anderer seriell elektrisch miteinander verschalteter Speichereinheiten des elektrischen Energiespeichers verbunden. Dies ermöglicht eine gleichmäßige Nutzung und Belastung der Speichereinheiten durch das erste Bordnetz, so dass eine übermäßige Belastung einzelner Speichereinheiten durch das erste Bordnetz vermieden wird. Die vorgegebene Bedingung ist beispielsweise ein Abfall einer Kapazität und/oder einer Ausgangsspannung der aktuell mit dem ersten Bordnetz verbundenen Speichereinheit bzw. Speichereinheiten unter einen vorgegebenen Grenzwert. Auf diese Weise werden ein zu starkes Entladen oder ein Tiefentladen der jeweiligen Speichereinheit bzw. Speichereinheiten vermieden und eine ausreichende Energieversorgung des ersten Bordnetzes sichergestellt. Vorteilhafterweise ist die vorgegebene Bedingung oder eine der vorgegebenen Bedingungen ein vorgegebenes Zeitintervall, nach welchem der Wechsel auf eine andere Speichereinheit oder mehrere andere Speichereinheiten durchzuführen ist.In a method according to the invention for operating such an on-board network arrangement for a vehicle, the first on-board network is disconnected from its electric power supply as a function of at least one predefined condition by a memory unit or a number of storage units of the electrical energy accumulator connected in series electrically with one another or with a number of others connected in series electrically interconnected storage units of the electrical energy storage. This allows a uniform use and loading of the storage units by the first electrical system, so that an excessive load on individual storage units is avoided by the first electrical system. The predetermined condition is, for example, a drop in a capacity and / or an output voltage of the storage unit or storage units currently connected to the first electrical system below a predetermined limit value. In this way, excessive discharging or over-discharging of the respective storage unit or storage units is avoided and an adequate energy supply of the first on-board network is ensured. Advantageously, the predetermined condition or one of the predetermined conditions is a predetermined time interval, after which the change to another memory unit or several other memory units is to be performed.

D. h. das erste Bordnetz wird zu dessen elektrischer Energieversorgung vorzugsweise zyklisch von einer Speichereinheit oder einer Anzahl seriell elektrisch miteinander verschalteter Speichereinheiten des elektrischen Energiespeichers getrennt und mit einer anderen Speichereinheit oder einer Anzahl anderer seriell elektrisch miteinander verschalteter Speichereinheiten des elektrischen Energiespeichers verbunden. Dadurch wird eine gleichmäßige Nutzung und Belastung der Speichereinheiten durch das erste Bordnetz ermöglicht, so dass eine übermäßige Belastung einzelner Speichereinheiten durch das erste Bordnetz vermieden wird.Ie. the first on-board network is preferably cyclically separated from its electrical power supply by a storage unit or a number of storage units of the electrical energy storage connected electrically in series and connected to another storage unit or a number of other storage units of the electrical energy storage connected electrically in series. As a result, a uniform utilization and loading of the storage units by the first electrical system is made possible, so that an excessive load on individual storage units is avoided by the first electrical system.

Vorzugsweise werden im Verfahren, wie bereits oben beschrieben, zum Laden der Speichereinheiten über das erste Bordnetz mehrere oder alle Speichereinheiten parallel elektrisch verschaltet mit dem ersten Bordnetz verbunden. Dies ermöglicht, wie bereits beschrieben, ein Laden der Speichereinheiten über das erste Bordnetz und dadurch beispielsweise eine Notstartfähigkeit des Fahrzeugs bei entladenem Energiespeicher. Da üblicherweise Ladegeräte für hohe Spannungen zum Laden des als Hochvoltbatterie ausgebildeten Energiespeichers nicht problemlos verfügbar sind, ist auf diese Weise der Energiespeicher beispielsweise mittels eines 12 Volt Ladegerätes zu laden, so dass danach zumindest ein Starten des Fahrzeugs, d. h. eines Verbrennungsmotors des Fahrzeugs, ermöglicht ist.Preferably, in the method, as already described above, for charging the memory units via the first vehicle electrical system, several or all memory units are electrically connected in parallel to the first vehicle electrical system. This makes it possible, as already described, to charge the storage units via the first electrical system and thereby, for example, an emergency starting capability of the vehicle when the energy store is discharged. Since usually chargers for high voltages for charging the designed as a high-voltage battery energy storage are not readily available, in this way the energy storage, for example, by means of a 12 volt charger to load, so that thereafter at least a starting of the vehicle, d. H. an internal combustion engine of the vehicle is enabled.

Während des Ladens ist der elektrische Energiespeicher, wie bereits beschrieben, vorzugsweise vom zweiten Bordnetz getrennt. Nach einer Mindestladedauer wird der elektrische Energiespeicher zum Starten des Verbrennungsmotors wieder mit dem zweiten Bordnetz verbunden. Das Trennen vom zweiten Bordnetz und das erneute Verbinden mit diesem wird dabei zweckmäßigerweise über die zweiten Schalteinheiten durchgeführt. Ein weiteres Laden des elektrischen Energiespeichers kann danach mittels des Generators im zweiten Bordnetz erfolgen.During charging, the electrical energy storage, as already described, preferably separated from the second electrical system. After a minimum charging time of the electrical energy storage for starting the engine is reconnected to the second electrical system. The separation from the second electrical system and the renewed connection with this is carried out expediently via the second switching units. A further charging of the electrical energy storage can then take place by means of the generator in the second electrical system.

Weist die Bordnetzanordnung die bereits beschriebene Mehrzahl von Anschlussleitungspaaren zur elektrischen Verbindung mit dem elektrischen Energiespeicher auf, wobei die Anschlussleitungspaare mit unterschiedlichen Speichereinheiten des elektrischen Energiespeichers elektrisch verbindbar sind, so wird im Verfahren bei einer Störung in einem Anschlussleitungspaar, zum Beispiel aufgrund einer Unterbrechung oder eines Kurzschlusses, das andere Anschlussleitungspaar genutzt, so dass die diesem zugeordnete Speichereinheit oder Mehrzahl von Speichereinheiten weiterhin zur Energieversorgung des ersten Bordnetzes nutzbar ist. Dies wird zweckmäßigerweise durch eine entsprechende Schaltung der ersten und zweiten Schalteinheiten realisiert.If the on-board network arrangement has the already described plurality of connecting line pairs for electrical connection to the electrical energy store, wherein the connecting line pairs can be electrically connected to different storage units of the electrical energy store, in the method in the event of a fault in a connecting line pair, for example because of an interruption or a short circuit , the other connection line pair used, so that the memory unit associated therewith or plurality of memory units continue to be used to power the first electrical system is. This is expediently realized by a corresponding circuit of the first and second switching units.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.Embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to drawings.

Dabei zeigen:Showing:

1 schematisch ein Zweispannungsbordnetz nach dem Stand der Technik, 1 schematically a two-voltage electrical system according to the prior art,

2 schematisch ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Bordnetzanordnung, 2 schematically an embodiment of a vehicle electrical system according to the invention,

3 schematisch eine erste Verschaltungsmöglichkeit einer Bordnetzanordnung, 3 schematically a first Verschaltungsmöglichkeit a wiring system arrangement,

4 schematisch eine zweite Verschaltungsmöglichkeit einer Bordnetzanordnung, 4 schematically a second Verschaltungsmöglichkeit a wiring system arrangement,

5 schematisch eine dritte Verschaltungsmöglichkeit einer Bordnetzanordnung, 5 schematically a third Verschaltungsmöglichkeit a wiring system arrangement,

6 schematisch ein erster Schaltzustand einer dritten Verschaltungsmöglichkeit einer Bordnetzanordnung, 6 schematically a first switching state of a third Verschaltungsmöglichkeit a wiring system arrangement,

7 schematisch ein zweiter Schaltzustand einer dritten Verschaltungsmöglichkeit einer Bordnetzanordnung, 7 schematically a second switching state of a third Verschaltungsmöglichkeit a wiring system arrangement,

8 schematisch ein dritter Schaltzustand einer dritten Verschaltungsmöglichkeit einer Bordnetzanordnung, 8th schematically a third switching state of a third Verschaltungsmöglichkeit a wiring system arrangement,

9 schematisch ein vierter Schaltzustand einer dritten Verschaltungsmöglichkeit einer Bordnetzanordnung, 9 schematically a fourth switching state of a third Verschaltungsmöglichkeit a wiring system arrangement,

10 schematisch ein Beispiel einer Energieversteilung in einer Bordnetzanordnung, 10 schematically an example of an energy distribution in a vehicle electrical system arrangement,

11 schematisch eine grafische Darstellung einer Ladebilanz aller Speichereinheit des elektrischen Energiespeichers, 11 1 is a schematic representation of a charge balance of all storage units of the electrical energy store;

12 schematisch eine grafische Darstellung eines Lade- und Entladezyklus zweier Speichereinheiten des elektrischen Energiespeichers im Zeitverlauf, 12 1 is a schematic representation of a charging and discharging cycle of two storage units of the electrical energy store over time;

13 schematisch ein Schaltzustand einer Bordnetzanordnung zum Laden des Energiespeichers über ein erstes Bordnetz der Bordnetzanordnung, und 13 schematically a switching state of a vehicle electrical system arrangement for charging the energy storage device via a first electrical system of the electrical system arrangement, and

14 schematisch eine vierte Verschaltungsmöglichkeit einer Bordnetzanordnung. 14 schematically a fourth Verschaltungsmöglichkeit a wiring system arrangement.

Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.Corresponding parts are provided in all figures with the same reference numerals.

1 zeigt ein Zweispannungsbordnetz 1 nach dem Stand der Technik für ein hier nicht näher dargestelltes Fahrzeug. Dieses Zweispannungsbordnetz 1 umfasst ein erstes Bordnetz B1 zum Bereitstellen einer ersten elektrischen Spannung U1 und ein zweites Bordnetz B2 zum Bereitstellen einer zweiten elektrischen Spannung U2. Dabei weist die zweite elektrische Spannung U2 einen höheren Wert auf als die erste elektrische Spannung U1. Beispielsweise weist die zweite elektrische Spannung U2 des zweiten Bordnetzes B2 einen Wert von 48 Volt auf. Es handelt sich hier also um ein so genanntes Hochvolt-Bordnetz. Die erste elektrische Spannung U1 des ersten Bordnetzes B1 weist beispielsweise einen Wert von 12 Volt auf. Es handelt sich hierbei also um ein so genanntes Niedervolt-Bordnetz, wie es in aus dem Stand der Technik bekannten Verbrennungsmotorfahrzeugen üblich und weit verbreitet ist. D. h. in diesem Beispiel beträgt der Spannungswert des zweiten Bordnetzes B2 das Vierfache des Spannungswertes des ersten Bordnetzes B1. Im zweiten Bordnetz B2 ist zur Energieerzeugung eine als elektrischer Generator ausgebildete Energiequelle 2 angeordnet. Des Weiteren weist das zweite Bordnetz B2 eine Batterie 3 auf. Beide Bordnetze B1, B2 weisen jeweils einen Verbraucherwiderstand W1, W2 auf. 1 shows a two-voltage electrical system 1 according to the prior art for a vehicle not shown here. This two-voltage electrical system 1 comprises a first vehicle electrical system B1 for providing a first electrical voltage U1 and a second vehicle electrical system B2 for providing a second electrical voltage U2. In this case, the second electrical voltage U2 has a higher value than the first electrical voltage U1. For example, the second electrical voltage U2 of the second vehicle electrical system B2 has a value of 48 volts. This is therefore a so-called high-voltage electrical system. The first electrical voltage U1 of the first on-board network B1, for example, has a value of 12 volts. It is therefore a so-called low-voltage electrical system, as is common and widely used in known from the prior art internal combustion engine vehicles. Ie. In this example, the voltage value of the second vehicle electrical system B2 is four times the voltage value of the first vehicle electrical system B1. In the second electrical system B2 is for generating energy designed as an electric generator power source 2 arranged. Furthermore, the second vehicle electrical system B2 has a battery 3 on. Both vehicle electrical systems B1, B2 each have a load resistor W1, W2.

In einem derartigen Zweispannungsbordnetz 1, ist eine Energieverteilung zwischen den Bordnetzen B1, B2 erforderlich. Falls, wie in dem dargestellten Beispiel, eine Energieerzeugung im zweiten Bordnetz B2 mit der höheren zweiten elektrischen Spannung U2 erfolgt, so ist eine Umsetzung der Spannung zum mit der geringeren ersten elektrischen Spannung U1 betriebenen ersten Bordnetz B1 erforderlich, um einen Energiefluss sicherzustellen. In Fahrzeugen nach dem Stand der Technik wird dies, wie in 1 dargestellt, mittels eines Gleichspannungswandlers 4 durchgeführt, auch als DC-DC-Wandler bezeichnet. Dabei ist zur Erhöhung einer Ausfallsicherheit eine zusätzliche Batterie 5 im mit der niedrigeren ersten elektrischen Spannung U1 betriebenen ersten Bordnetz B1 erforderlich.In such a two-voltage electrical system 1 , an energy distribution between the on-board networks B1, B2 is required. If, as in the illustrated example, a power generation in the second electrical system B2 With the higher second electrical voltage U2, it is necessary to convert the voltage to the first vehicle electrical system B1, which is operated with the lower first electrical voltage U1, in order to ensure a flow of energy. In prior art vehicles this will, as in 1 represented by means of a DC-DC converter 4 performed, also referred to as DC-DC converter. It is to increase reliability, an additional battery 5 in operated with the lower first electrical voltage U1 first vehicle electrical system B1 required.

In den folgenden Figuren sind Ausführungsbeispiele einer erfindungsgemäßen Bordnetzanordnung 6 dargestellt. Diese Bordnetzanordnung 6 ermöglicht neben der Energieversorgung des mit der höheren zweiten elektrischen Spannung U2 betriebenen zweiten Bordnetzes B2 auch die Energieversorgung des mit der geringeren ersten elektrischen Spannung U1 betriebenen ersten Bordnetzes B1 mit einem gemeinsamen elektrischen Energiespeicher 7. Durch eine entsprechende Verschaltung von Speichereinheiten 7.1, 7.2, 7.3, 7.4 des elektrischen Energiespeichers 7, welche vorzugsweise aktiv ausgeführt ist, ist eine Energieversorgung des zweiten Bordnetzes B2 und des Weiteren eine Tiefsetzung der Spannung mit Energieübertragung zum ersten Bordnetz B1, d. h. auch eine Energieversorgung des ersten Bordnetzes B1 über den elektrischen Energiespeicher 7 ohne zusätzliche Komponenten ermöglicht. D. h. es ist, wie in 2 dargestellt, kein Gleichspannungswandler 4 und keine zusätzliche Batterie 5 im ersten Bordnetz B1 erforderlich. Daraus resultieren Kosteneinsparungen und ein geringeres Gewicht des Fahrzeugs und dadurch erreichbare Kraftstoffverbrauchs- und Schadstoffausstoßreduzierungen. Des Weiteren ist ein geringerer Bauraum im Fahrzeug für die Bordnetzanordnung 6 erforderlich und es treten geringere Energieverluste auf.In the following figures are exemplary embodiments of a vehicle electrical system according to the invention 6 shown. This wiring system arrangement 6 allows not only the power supply of the second electrical system B2, which is operated with the higher second electrical voltage U2, but also the energy supply of the first on-board network B1, which is operated with the lower first electrical voltage U1, with a common electrical energy store 7 , By an appropriate interconnection of memory units 7.1 . 7.2 . 7.3 . 7.4 of the electrical energy storage 7 , which is preferably carried out actively, is a power supply of the second electrical system B2 and further a subsidence of the voltage with energy transfer to the first electrical system B1, ie, a power supply of the first electrical system B1 via the electrical energy storage 7 without additional components. Ie. it's like in 2 shown, no DC-DC converter 4 and no extra battery 5 required in the first electrical system B1. This results in cost savings and a lower weight of the vehicle and thereby achievable fuel consumption and emission reductions. Furthermore, a smaller space in the vehicle for the wiring system arrangement 6 required and there are lower energy losses.

Die Bordnetzanordnung 6 umfasst die beiden Bordnetze B1, B2, welche mit dem gemeinsamen elektrischen Energiespeicher 7 elektrisch verbindbar oder, wie in 2 dargestellt, verbunden sind. Der elektrische Energiespeicher 7 weist in den hier dargestellten Ausführungsbeispielen der Bordnetzanordnung 6 vier Speichereinheiten 7.1, 7.2, 7.3, 7.4 mit jeweils vorgegebenen Ausgangsspannungswerten auf. Dieser elektrische Energiespeicher 7 ist als ein elektrochemischer Energiespeicher in Form eines Akkumulators ausgebildet, d. h. als ein wiederaufladbarer elektrochemischer Energiespeicher. Die Speichereinheiten 7.1, 7.2, 7.3, 7.4 dieses elektrochemischen Energiespeichers sind dann jeweils als Einzelzelle oder zweckmäßigerweise jeweils als Zellblock ausgebildet, wobei die Zellblöcke jeweils eine Mehrzahl parallel und/oder seriell elektrisch miteinander verschalteter Einzelzellen aufweisen. Ein derartiger elektrochemischer Energiespeicher wird beispielsweise auch als Hochvoltbatterie bezeichnet.The wiring system arrangement 6 includes the two electrical systems B1, B2, which with the common electrical energy storage 7 electrically connectable or, as in 2 shown connected. The electrical energy storage 7 has in the illustrated embodiments of the electrical system arrangement 6 four storage units 7.1 . 7.2 . 7.3 . 7.4 each with predetermined output voltage values. This electrical energy storage 7 is designed as an electrochemical energy store in the form of a rechargeable battery, ie as a rechargeable electrochemical energy storage. The storage units 7.1 . 7.2 . 7.3 . 7.4 This electrochemical energy store are then each formed as a single cell or expediently in each case as a cell block, wherein the cell blocks each have a plurality of parallel and / or series electrically interconnected single cells. Such an electrochemical energy store is for example also referred to as a high-voltage battery.

Die Ausgangsspannungswerte der Speichereinheiten 7.1, 7.2, 7.3, 7.4 des elektrischen Energiespeichers 7 sind in den hier dargestellten Beispielen gleich groß und entsprechen jeweils einem Eingangsspannungswert des ersten Bordnetzes B1, d. h. sie entsprechen der ersten elektrischen Spannung U1 des ersten Bordnetzes B1. In den hier dargestellten Beispielen weisen die Speichereinheiten 7.1, 7.2, 7.3, 7.4 entsprechend jeweils eine Spannung von 12 Volt auf. Das erste Bordnetz B1 ist zu dessen elektrischer Energieversorgung im mit dem elektrischen Energiespeicher 7 elektrisch verbundenen Zustand mit jeweils einer der Speichereinheiten 7.1, 7.2, 7.3, 7.4 des elektrischen Energiespeichers 7 elektrisch verbunden, im in 2 dargestellten Beispiel mit der vierten Speichereinheit 7.4.The output voltage values of the memory units 7.1 . 7.2 . 7.3 . 7.4 of the electrical energy storage 7 are the same size in the examples shown here and correspond in each case to an input voltage value of the first vehicle electrical system B1, ie they correspond to the first electrical voltage U1 of the first vehicle electrical system B1. In the examples presented here, the memory units 7.1 . 7.2 . 7.3 . 7.4 each corresponding to a voltage of 12 volts. The first electrical system B1 is to the electrical power supply in the electrical energy storage 7 electrically connected state, each with one of the storage units 7.1 . 7.2 . 7.3 . 7.4 of the electrical energy storage 7 electrically connected, in 2 illustrated example with the fourth memory unit 7.4 ,

Das zweite Bordnetz B2 ist im mit dem elektrischen Energiespeicher 7 elektrisch verbundenen Zustand mit den seriell elektrisch miteinander verschalteten Speichereinheiten 7.1, 7.2, 7.3, 7.4 des elektrischen Energiespeichers 7 elektrisch verbunden, so dass deren Gesamtausgangsspannungswert einem vorgegebenen Eingangsspannungswert des zweiten Bordnetzes B2 entspricht, d. h. der Gesamtausgangsspannungswert der elektrisch seriell miteinander verschalteten Speichereinheiten 7.1, 7.2, 7.3, 7.4 entspricht der zweiten elektrischen Spannung U2 des zweiten Bordnetzes B2. In den dargestellten Beispielen beträgt der Gesamtausgangsspannungswert entsprechend 48 Volt. Auch hier weisen die beiden Bordnetze B1, B2 jeweils einen Verbraucherwiderstand W1, W2 auf und im zweiten Bordnetz B2 ist eine als Generator ausgebildete elektrische Energiequelle 2 zum Laden des elektrischen Energiespeichers 7 angeordnet. In 3 ist eine erste Verschaltungsmöglichkeit der Bordnetzanordnung 6 dargestellt. Dabei umfasst die Bordnetzanordnung 6 eine Mehrzahl von ersten Schalteinheiten 8 zum Schalten der Verbindungen der Speichereinheiten 7.1, 7.2, 7.3, 7.4 des elektrischen Energiespeichers 7 zum ersten Bordnetz B1. Mittels dieser ersten Schalteinheiten 8 ist jeweils eine Speichereinheit 7.1, 7.2, 7.3, 7.4 des elektrischen Energiespeichers 7 mit dem ersten Bordnetz B1 zu verbinden.The second electrical system B2 is in with the electrical energy storage 7 electrically connected state with the serially electrically interconnected storage units 7.1 . 7.2 . 7.3 . 7.4 of the electrical energy storage 7 electrically connected, so that their total output voltage value corresponds to a predetermined input voltage value of the second vehicle electrical system B2, ie the total output voltage value of the electrically serially interconnected memory units 7.1 . 7.2 . 7.3 . 7.4 corresponds to the second electrical voltage U2 of the second electrical system B2. In the illustrated examples, the total output voltage value is 48 volts. Again, the two vehicle electrical systems B1, B2 each have a load resistor W1, W2 and in the second electrical system B2 is designed as a generator electrical energy source 2 for charging the electrical energy storage 7 arranged. In 3 is a first Verschaltungsmöglichkeit the wiring system arrangement 6 shown. In this case, the wiring system arrangement includes 6 a plurality of first switching units 8th for switching the connections of the storage units 7.1 . 7.2 . 7.3 . 7.4 of the electrical energy storage 7 to the first electrical system B1. By means of these first switching units 8th is each a storage unit 7.1 . 7.2 . 7.3 . 7.4 of the electrical energy storage 7 to connect to the first electrical system B1.

In einem Verfahren zum Betrieb der Bordnetzanordnung 6 wird das erste Bordnetz B1 dabei sinnvollerweise zu dessen elektrischer Energieversorgung in Abhängigkeit zumindest einer vorgegebenen Bedingung von einer der Speichereinheiten 7.1, 7.2, 7.3, 7.4 des elektrischen Energiespeichers 7 getrennt und mit einer anderen der Speichereinheiten 7.1, 7.2, 7.3, 7.4 des elektrischen Energiespeichers 7 verbunden. Die vorgegebene Bedingung ist vorteilhafterweise ein vorgegebenes Zeitintervall, nach welchem der Wechsel auf eine andere Speichereinheit 7.1, 7.2, 7.3, 7.4 durchzuführen ist. D. h. das erste Bordnetz B1 wird zu dessen elektrischer Energieversorgung zyklisch von einer der Speichereinheiten 7.1, 7.2, 7.3, 7.4 des elektrischen Energiespeichers 7 getrennt und mit einer anderen der Speichereinheit 7.1, 7.2, 7.3, 7.4 des elektrischen Energiespeichers 7 verbunden. Dadurch wird eine gleichmäßige Nutzung und Belastung der Speichereinheiten 7.1, 7.2, 7.3, 7.4 durch das erste Bordnetz B1 ermöglicht, so dass eine übermäßige Belastung einzelner Speichereinheiten 7.1, 7.2, 7.3, 7.4 durch das erste Bordnetz B1 vermieden wird.In a method for operating the electrical system arrangement 6 In this case, the first on-board network B1 makes sense for its electrical energy supply in dependence on at least one predetermined condition of one of the storage units 7.1 . 7.2 . 7.3 . 7.4 of the electrical energy storage 7 separated and with another of the storage units 7.1 . 7.2 . 7.3 . 7.4 of the electrical energy storage 7 connected. The given condition is advantageously a predetermined time interval, after which the change to another storage unit 7.1 . 7.2 . 7.3 . 7.4 is to perform. Ie. the first vehicle electrical system B1 is cyclically connected to its electrical power supply from one of the storage units 7.1 . 7.2 . 7.3 . 7.4 of the electrical energy storage 7 separated and with another of the storage unit 7.1 . 7.2 . 7.3 . 7.4 of the electrical energy storage 7 connected. This will ensure even usage and loading of the storage units 7.1 . 7.2 . 7.3 . 7.4 enabled by the first wiring system B1, so that excessive loading of individual storage units 7.1 . 7.2 . 7.3 . 7.4 is avoided by the first electrical system B1.

Im in 3 dargestellten Beispiel ist das erste Bordnetz B1 zum Wechseln der dieses versorgenden Speichereinheiten 7.1, 7.2, 7.3, 7.4 jeweils von der aktuellen Speichereinheit 7.1, 7.2, 7.3, 7.4 zu trennen und danach mit einer anderen Speichereinheit 7.1, 7.2, 7.3, 7.4 zu verbinden. Daraus resultiert während des Umschaltens ein Spannungseinbruch im ersten Bordnetz B1. Um derartige Spannungseinbrüche und beispielsweise auch Spannungsspitzen, welche während des Schaltens auftreten können, zu vermeiden oder zumindest zu reduzieren, weist das erste Bordnetz B1 eine Einheit 9 zur Vermeidung oder zumindest zur Reduzierung von Spannungsschwankungen auf. Diese Einheit 9 ist beispielsweise als ein Kondensator oder als ein Filter ausgebildet.Im in 3 the example shown is the first on-board network B1 for changing the storage units supplying this 7.1 . 7.2 . 7.3 . 7.4 each from the current storage unit 7.1 . 7.2 . 7.3 . 7.4 and then with another storage unit 7.1 . 7.2 . 7.3 . 7.4 connect to. This results in a voltage dip in the first on-board network B1 during the switchover. In order to avoid or at least reduce such voltage dips and, for example, voltage peaks that may occur during switching, the first vehicle electrical system B1 has one unit 9 to avoid or at least reduce the voltage fluctuations. This unit 9 For example, it is designed as a capacitor or as a filter.

In 4 ist eine zweite Verschaltungsmöglichkeit der Bordnetzanordnung 6 dargestellt. In diesem Beispiel umfasst die Bordnetzanordnung 6 eine Mehrzahl von zweiten Schalteinheiten 10 zum Schalten der Verbindungen der Speichereinheiten 7.1, 7.2, 7.3, 7.4 des elektrischen Energiespeichers 7 zum zweiten Bordnetz B2. Diese zweiten Schalteinheiten 10 sind in diesem Beispiel als Schalter zum elektrisch seriellen Verschalten der Speichereinheiten 7.1, 7.2, 7.3, 7.4 ausgebildet.In 4 is a second Verschaltungsmöglichkeit the wiring system arrangement 6 shown. In this example, the wiring system arrangement comprises 6 a plurality of second switching units 10 for switching the connections of the storage units 7.1 . 7.2 . 7.3 . 7.4 of the electrical energy storage 7 to the second electrical system B2. These second switching units 10 are in this example as switches for electrically serial interconnecting the memory units 7.1 . 7.2 . 7.3 . 7.4 educated.

Dies ermöglicht ein anderes Schaltschema zum Wechseln der mit dem ersten Bordnetz B1 verbundenen Speichereinheit 7.1, 7.2, 7.3, 7.4, wobei ein Spannungseinbruch im ersten Bordnetz B1 vermieden wird. Dazu werden mittels der zweiten Schalteinheiten 10 alle seriellen elektrischen Verbindungen oder zumindest die seriellen elektrischen Verbindungen zwischen den beteiligten Speichereinheiten 7.1, 7.2, 7.3, 7.4, welche vom ersten Bordnetz B1 zu trennen bzw. mit diesem zu verbinden sind, getrennt. Danach werden die der zu verbindenden Speichereinheit 7.1, 7.2, 7.3, 7.4 zugeordneten ersten Schalteinheiten 8 geschlossen, so dass vorübergehend zwei der Speichereinheiten 7.1, 7.2, 7.3, 7.4 im ersten Bordnetz B1 parallel geschaltet sind. Danach werden die ersten Schalteinheiten 8 der vom ersten Bordnetz B1 zu trennenden Speichereinheit 7.1, 7.2, 7.3, 7.4 geöffnet, so dass diese vom ersten Bordnetz B1 getrennt ist und nun wieder nur noch eine der Speichereinheiten 7.1, 7.2, 7.3, 7.4 mit dem ersten Bordnetz B1 verbunden ist.This allows a different circuit diagram for changing the storage unit connected to the first on-board network B1 7.1 . 7.2 . 7.3 . 7.4 , wherein a voltage dip in the first electrical system B1 is avoided. These are done by means of the second switching units 10 all serial electrical connections or at least the serial electrical connections between the involved memory units 7.1 . 7.2 . 7.3 . 7.4 , which are to be separated from the first electrical system B1 or to be connected to this, separated. Thereafter, the storage unit to be connected 7.1 . 7.2 . 7.3 . 7.4 associated first switching units 8th closed, allowing temporarily two of the storage units 7.1 . 7.2 . 7.3 . 7.4 are connected in parallel in the first electrical system B1. After that, the first switching units 8th the storage unit to be separated from the first on-board network B1 7.1 . 7.2 . 7.3 . 7.4 opened so that it is separated from the first electrical system B1 and now again only one of the storage units 7.1 . 7.2 . 7.3 . 7.4 is connected to the first electrical system B1.

Auf diese Weise ist ein Umschalten des ersten Bordnetzes B1 zwischen den Speichereinheiten 7.1, 7.2, 7.3, 7.4 ohne einen Spannungseinbruch im ersten Bordnetz B1 ermöglicht. Danach sind alle seriellen elektrischen Verbindungen zwischen den Speichereinheiten 7.1, 7.2, 7.3, 7.4 mittels der zweiten Schalteinheiten 10 wieder zu schließen, so dass die Speichereinheiten 7.1, 7.2, 7.3, 7.4 wieder mit dem zweiten Bordnetz B2 elektrisch verbunden sind. Aus diesem Schaltschema resultiert jedoch bei geöffneten zweiten Schalteinheiten 10 ein Spannungseinbruch im zweiten Bordnetz B2. Um diesen Spannungseinbruch sowie während des Schaltens möglicherweise im zweiten Bordnetz B2 auftretende Spannungsspitzen zu vermeiden oder zumindest zu reduzieren, weist in diesem Beispiel das zweite Bordnetz B2 eine derartige oben bereits beschriebene Einheit 9 zur Vermeidung oder zumindest zur Reduzierung von Spannungsschwankungen auf.In this way, a switching of the first on-board network B1 between the storage units 7.1 . 7.2 . 7.3 . 7.4 without a voltage dip in the first electrical system B1 allows. After that, all serial electrical connections between the storage units 7.1 . 7.2 . 7.3 . 7.4 by means of the second switching units 10 close again, leaving the storage units 7.1 . 7.2 . 7.3 . 7.4 are again electrically connected to the second electrical system B2. However, this switching scheme results in opened second switching units 10 a voltage dip in the second electrical system B2. In order to avoid or at least reduce voltage spikes occurring in the second on-board network B2 during voltage dropping and during switching, the second on-board network B2 has such a unit already described above in this example 9 to avoid or at least reduce the voltage fluctuations.

In 5 ist eine dritte Verschaltungsmöglichkeit der Bordnetzanordnung 6 dargestellt. In diesem Ausführungsbeispiel weisen die beiden Bordnetze B1, B2 neben jeweils einer Einheit 9 zur Vermeidung oder zumindest zur Reduzierung von Spannungsschwankungen des Weiteren im mit dem elektrischen Energiespeicher 7 verbundenen Zustand ein gemeinsames Massepotential MP auf, d. h. eine Massepotentialleitung der Bordnetzanordnung 6 wird von beiden Bordnetzen B1, B2 genutzt. Des Weiteren weist die dargestellte Bordnetzanordnung 6 vier Verbindungsschalter V1, V2, V3, V4 zum seriellen elektrischen Verbinden der Speichereinheiten 7.1, 7.2, 7.3, 7.4 im zweiten Bordnetz B2 auf. Diese Verbindungsschalter V1, V2, V3, V4 sind daher zweite Schalteinheiten 10 zum Schalten der Verbindungen der Speichereinheiten 7.1, 7.2, 7.3, 7.4 des elektrischen Energiespeichers 7 zum zweiten Bordnetz B2.In 5 is a third Verschaltungsmöglichkeit the wiring system arrangement 6 shown. In this embodiment, the two electrical systems B1, B2 next to one unit 9 to avoid or at least reduce the voltage fluctuations further in with the electrical energy storage 7 connected state a common ground potential MP, ie a ground potential line of the electrical system arrangement 6 is used by both on-board networks B1, B2. Furthermore, the illustrated wiring system arrangement 6 four connection switches V1, V2, V3, V4 for the serial electrical connection of the storage units 7.1 . 7.2 . 7.3 . 7.4 in the second electrical system B2 on. These connection switches V1, V2, V3, V4 are therefore second switching units 10 for switching the connections of the storage units 7.1 . 7.2 . 7.3 . 7.4 of the electrical energy storage 7 to the second electrical system B2.

Zudem weist die dargestellte Bordnetzanordnung 6 vier Hochspannungspotentialschalter H1, H2, H3, H4 auf. Auch diese Hochspannungspotentialschalter H1, H2, H3, H4 zählen zu den zweiten Schalteinheiten 10 zum Schalten der Verbindungen der Speichereinheiten 7.1, 7.2, 7.3, 7.4 des elektrischen Energiespeichers 7 zum zweiten Bordnetz B2. Einer dieser Hochspannungspotentialschalter H1, H2, H3, H4 ist jeweils zu schließen, um die Verbindung der Speichereinheiten 7.1, 7.2, 7.3, 7.4 des elektrischen Energiespeichers 7 zum zweiten Bordnetz B2 herzustellen. Welcher dieser Hochspannungspotentialschalter H1, H2, H3, H4 jeweils zu schließen ist, hängt vom jeweiligen Schaltzustand bzw. Schaltschema der Bordnetzanordnung 6 ab, wie im Folgenden noch näher erläutert wird.In addition, the illustrated wiring system arrangement 6 four high-voltage potential switches H1, H2, H3, H4 on. These high-voltage potential switches H1, H2, H3, H4 also belong to the second switching units 10 for switching the connections of the storage units 7.1 . 7.2 . 7.3 . 7.4 of the electrical energy storage 7 to the second electrical system B2. One of these high-voltage potential switches H1, H2, H3, H4 is to close each to the connection of the storage units 7.1 . 7.2 . 7.3 . 7.4 of the electrical energy storage 7 to produce the second electrical system B2. Which of these high-voltage potential switches H1, H2, H3, H4 respectively is dependent on the respective switching state or circuit diagram of the electrical system arrangement 6 as will be explained in more detail below.

Die dargestellte Bordnetzanordnung 6 weist des Weiteren vier Niederspannungspotentialschalter N1, N2, N3, N4 auf. Diese Niederspannungspotentialschalter N1, N2, N3, N4 dienen der elektrischen Verbindung jeweils einer Speichereinheiten 7.1, 7.2, 7.3, 7.4 mit dem ersten Bordnetz B1 und sind daher erste Schalteinheiten B. Zudem weist die dargestellte Bordnetzanordnung 6 vier Massepotentialschalter M1, M2, M3, M4 auf. Diese Massepotentialschalter M1, M2, M3, M4 dienen sowohl dem Verbinden der mit dem ersten Bordnetz B1 verbundenen Speichereinheit 7.1, 7.2, 7.3, 7.4 als auch aller seriell miteinander verschalteten und mit dem zweiten Bordnetz B2 verbundenen Speichereinheiten 7.1, 7.2, 7.3, 7.4 mit dem gemeinsamen Massepotential MP. D. h. diese Massepotentialschalter M1, M2, M3, M4 sind gleichzeitig erste Schalteinheiten 8 und zweite Schalteinheiten 10. Jeweils einer dieser Massepotentialschalter M1, M2, M3, M4 ist zu schließen, um die beiden Bordnetze B1, B2 mit dem gemeinsamen Massepotential MP zu verbinden. Welcher dieser Massepotentialschalter M1, M2, M3, M4 jeweils zu schließen ist, hängt vom jeweiligen Schaltzustand bzw. Schaltschema der Bordnetzanordnung 6 ab, wie im Folgenden noch näher erläutert wird. Es handelt sich bei dem jeweils zu schließenden Massepotentialschalter M1, M2, M3, M4 stets um den Massepotentialschalter M1, M2, M3, M4, welcher der jeweils mit dem ersten Bordnetz B1 zu verbindenden Speichereinheit 7.1, 7.2, 7.3, 7.4 zugeordnet ist.The illustrated wiring system arrangement 6 further includes four low-voltage potential switches N1, N2, N3, N4. These low-voltage potential switches N1, N2, N3, N4 serve the electrical connection of a respective storage units 7.1 . 7.2 . 7.3 . 7.4 with the first electrical system B1 and therefore are first switching units B. In addition, the illustrated wiring system arrangement 6 four ground potential switches M1, M2, M3, M4. These ground potential switches M1, M2, M3, M4 serve both to connect the storage unit connected to the first vehicle electrical system B1 7.1 . 7.2 . 7.3 . 7.4 as well as all serially interconnected and connected to the second electrical system B2 storage units 7.1 . 7.2 . 7.3 . 7.4 with the common ground potential MP. Ie. These ground potential switches M1, M2, M3, M4 are simultaneously first switching units 8th and second switching units 10 , In each case one of these ground potential switches M1, M2, M3, M4 is to be closed in order to connect the two vehicle electrical systems B1, B2 to the common ground potential MP. Which of these ground potential switches M1, M2, M3, M4 is to be closed in each case depends on the respective switching state or circuit diagram of the vehicle electrical system arrangement 6 as will be explained in more detail below. The ground potential switches M1, M2, M3, M4 to be closed are always the ground potential switches M1, M2, M3, M4, which is the storage unit to be connected to the first vehicle electrical system B1 7.1 . 7.2 . 7.3 . 7.4 assigned.

In den 6 bis 9 und der folgenden Tabelle 1 ist ein Ablauf eines Schaltzyklus zum Schalten der in 5 dargestellten Bordnetzanordnung 6 dargestellt, wobei die vier Speichereinheiten 7.1, 7.2, 7.3, 7.4 in vier Schritten S1, S2, S3, S4 sequentiell nacheinander mit dem ersten Bordnetz B1 verbunden werden.

Tabelle 1 In the 6 to 9 and the following Table 1 is a flow of a switching cycle for switching the in 5 illustrated wiring system arrangement 6 shown, with the four storage units 7.1 . 7.2 . 7.3 . 7.4 in four steps S1, S2, S3, S4 are sequentially connected sequentially to the first electrical system B1.

Table 1

In 6 wird im ersten Schritt S1 die vierte Speichereinheit 7.4 mit dem ersten Bordnetz B1 verbunden. Dazu wird ein vierter Massepotentialschalter M4 der vierten Speichereinheit 7.4 geschlossen. Des Weiteren werden ein vierter Niederspannungspotentialschalter N4 der vierten Speichereinheit 7.4 zum ersten Bordnetz B1 und ein erster Hochspannungspotentialschalter H1 der ersten Speichereinheit 7.1 zum zweiten Bordnetz B2 geschlossen. Zudem werden ein zweiter Verbindungsschalter V2 zwischen der ersten Speichereinheit 7.1 und der zweiten Speichereinheit 7.2, ein dritter Verbindungsschalter V3 zwischen der zweiten Speichereinheit 7.2 und der dritten Speichereinheit 7.3 und ein vierter Verbindungsschalter V4 zwischen der dritten Speichereinheit 7.3 und der vierten Speichereinheit 7.4 geschlossen. Die anderen Schalter bleiben geöffnet.In 6 in the first step S1, the fourth memory unit 7.4 connected to the first electrical system B1. For this purpose, a fourth ground potential switch M4 of the fourth memory unit 7.4 closed. Furthermore, a fourth low-voltage potential switch N4 of the fourth memory unit 7.4 to the first vehicle electrical system B1 and a first high-voltage potential switch H1 of the first memory unit 7.1 closed to the second electrical system B2. In addition, a second connection switch V2 between the first storage unit 7.1 and the second storage unit 7.2 , a third connection switch V3 between the second storage unit 7.2 and the third storage unit 7.3 and a fourth connection switch V4 between the third storage unit 7.3 and the fourth storage unit 7.4 closed. The other switches remain open.

In 7 wird im zweiten Schritt S2 die dritte Speichereinheit 7.3 mit dem ersten Bordnetz B1 verbunden. Dazu wird ein dritter Massepotentialschalter M3 der dritten Speichereinheit 7.3 geschlossen. Des Weiteren werden ein dritter Niederspannungspotentialschalter N3 der dritten Speichereinheit 7.3 zum ersten Bordnetz B1 und ein vierter Hochspannungspotentialschalter H4 der vierten Speichereinheit 7.4 zum zweiten Bordnetz B2 geschlossen. Zudem werden ein erster Verbindungsschalter V1 zwischen der vierten Speichereinheit 7.4 und der ersten Speichereinheit 7.1, ein zweiter Verbindungsschalter V2 zwischen der ersten Speichereinheit 7.1 und der zweiten Speichereinheit 7.2 und ein dritter Verbindungsschalter V3 zwischen der zweiten Speichereinheit 7.2 und der dritten Speichereinheit 7.3 geschlossen. Die anderen Schalter bleiben geöffnet.In 7 in the second step S2, the third memory unit 7.3 connected to the first electrical system B1. For this purpose, a third ground potential switch M3 of the third memory unit 7.3 closed. Furthermore, a third low-voltage potential switch N3 of the third memory unit 7.3 to the first vehicle electrical system B1 and a fourth high-voltage potential switch H4 of the fourth memory unit 7.4 closed to the second electrical system B2. In addition, a first connection switch V1 between the fourth memory unit 7.4 and the first storage unit 7.1 , a second connection switch V2 between the first storage unit 7.1 and the second storage unit 7.2 and a third connection switch V3 between the second storage unit 7.2 and the third storage unit 7.3 closed. The other switches remain open.

In 8 wird im dritten Schritt S3 die zweite Speichereinheit 7.2 mit dem ersten Bordnetz B1 verbunden. Dazu wird ein zweiter Massepotentialschalter M2 der zweiten Speichereinheit 7.2 geschlossen. Des Weiteren werden ein zweiter Niederspannungspotentialschalter N2 der zweiten Speichereinheit 7.2 zum ersten Bordnetz B1 und ein dritter Hochspannungspotentialschalter H3 der dritten Speichereinheit 7.3 zum zweiten Bordnetz B2 geschlossen. Zudem werden ein erster Verbindungsschalter V1 zwischen der vierten Speichereinheit 7.4 und der ersten Speichereinheit 7.1, ein zweiter Verbindungsschalter V2 zwischen der ersten Speichereinheit 7.1 und der zweiten Speichereinheit 7.2 und ein vierter Verbindungsschalter V4 zwischen der dritten Speichereinheit 7.3 und der vierten Speichereinheit 7.4 geschlossen. Die anderen Schalter bleiben geöffnet.In 8th In the third step S3, the second storage unit becomes 7.2 connected to the first electrical system B1. For this purpose, a second ground potential switch M2 of the second memory unit 7.2 closed. Furthermore, a second low-voltage potential switch N2 of the second memory unit 7.2 to the first on-board network B1 and a third high-voltage potential switch H3 of the third memory unit 7.3 closed to the second electrical system B2. In addition, a first connection switch V1 between the fourth memory unit 7.4 and the first storage unit 7.1 , a second connection switch V2 between the first storage unit 7.1 and the second storage unit 7.2 and a fourth connection switch V4 between the third storage unit 7.3 and the fourth storage unit 7.4 closed. The other switches remain open.

In 9 wird im vierten Schritt S4 die erste Speichereinheit 7.1 mit dem ersten Bordnetz B1 verbunden. Dazu wird ein erster Massepotentialschalter M1 der ersten Speichereinheit 7.1 geschlossen. Des Weiteren werden ein erster Niederspannungspotentialschalter N1 der ersten Speichereinheit 7.1 zum ersten Bordnetz B1 und ein zweiter Hochspannungspotentialschalter H2 der zweiten Speichereinheit 7.2 zum zweiten Bordnetz B2 geschlossen. Zudem werden ein erster Verbindungsschalter V1 zwischen der vierten Speichereinheit 7.4 und der ersten Speichereinheit 7.1, ein dritter Verbindungsschalter V3 zwischen der zweiten Speichereinheit 7.2 und der dritten Speichereinheit 7.3 und ein vierter Verbindungsschalter V4 zwischen der dritten Speichereinheit 7.3 und der vierten Speichereinheit 7.4 geschlossen. Die anderen Schalter bleiben geöffnet. Nach dem vierten Schritt S4 beginnt der Schaltzyklus wieder mit dem ersten Schritt S1. Eine Schrittzeit, d. h. eine Zeitdauer zwischen den einzelnen Schritten S1, S2, S3, S4, ist beispielsweise in Abhängigkeit von jeweiligen physikalischen Gegebenheiten vorgegeben, um auf diese Weise eine zu lange Belastung einer einzelnen Speichereinheit 7.1, 7.2, 7.3, 7.4 zu vermeiden. Der dargestellte Zyklus ist nur ein Ausführungsbeispiel, selbstverständlich ist auch eine andere Schrittreihenfolge möglich, d. h. eine andere Reihenfolge der Verbindung der einzelnen Speichereinheiten 7.1, 7.2, 7.3, 7.4 mit dem ersten Bordnetz B1. In 9 In the fourth step S4, the first storage unit becomes 7.1 connected to the first electrical system B1. For this purpose, a first ground potential switch M1 of the first memory unit 7.1 closed. Furthermore, a first low-voltage potential switch N1 of the first memory unit 7.1 to the first electrical system B1 and a second high-voltage potential switch H2 of the second memory unit 7.2 closed to the second electrical system B2. In addition, a first connection switch V1 between the fourth memory unit 7.4 and the first storage unit 7.1 , a third connection switch V3 between the second storage unit 7.2 and the third storage unit 7.3 and a fourth connection switch V4 between the third storage unit 7.3 and the fourth storage unit 7.4 closed. The other switches remain open. After the fourth step S4, the switching cycle starts again with the first step S1. A step time, ie a time duration between the individual steps S1, S2, S3, S4, is predetermined, for example, as a function of the respective physical conditions, in order in this way to overload a single memory unit 7.1 . 7.2 . 7.3 . 7.4 to avoid. The illustrated cycle is just one embodiment, of course, another step order is possible, ie a different order of connection of the individual storage units 7.1 . 7.2 . 7.3 . 7.4 with the first on-board network B1.

In 10 ist ein Beispiel einer Energieverteilung in der Bordnetzanordnung 6 dargestellt. In 11 ist eine daraus jeweils resultierende Ladebilanz L1, L2, L3, L4 der Speichereinheiten 7.1, 7.2, 7.3, 7.4 dargestellt. In 12 ist beispielhaft für die vierte Speichereinheit 7.4 und die erste Speichereinheit 7.1 deren jeweilige Ladebilanz L4, L1 im Zeitverlauf t dargestellt.In 10 is an example of power distribution in the wiring system arrangement 6 shown. In 11 is a respectively resulting charge balance L1, L2, L3, L4 of the storage units 7.1 . 7.2 . 7.3 . 7.4 shown. In 12 is exemplary of the fourth memory unit 7.4 and the first storage unit 7.1 their respective charge balance L4, L1 shown over time t.

Im in 10 dargestellten Beispiel ist die vierte Speichereinheit 7.4 mit dem ersten Bordnetz B1 verbunden und wird durch dieses entladen. Alle Speichereinheiten 7.1, 7.2, 7.3, 7.4 sind mit dem zweiten Bordnetz B2 verbunden und werden durch dieses mit elektrischer Energie versorgt, d. h. über das zweite Bordnetz B2 erfolgt nur ein Ausgleich des Energieverbrauchs im ersten Bordnetz B1. Jede Speichereinheit 7.1, 7.2, 7.3, 7.4 ist in der Lage, einen Strom IS von beispielsweise 150 A zu liefern. Im zweiten Bordnetz B2 fließt ein Gesamtstrom IB2 von 50 A. Die vierte Speichereinheit 7.4 wird durch das erste Bordnetz B1 maximal belastet. Da die vier Speichereinheiten 7.1, 7.2, 7.3, 7.4 im zweiten Bordnetz B2 seriell elektrisch miteinander verbunden sind, resultiert daraus ein Stromfluss IB1 zum ersten Bordnetz B1 von 200 A.Im in 10 The example shown is the fourth memory unit 7.4 connected to the first electrical system B1 and is discharged by this. All storage units 7.1 . 7.2 . 7.3 . 7.4 are connected to the second electrical system B2 and are supplied by this with electrical energy, ie via the second electrical system B2 is only a balance of energy consumption in the first electrical system B1. Each storage unit 7.1 . 7.2 . 7.3 . 7.4 is capable of supplying a current IS of, for example, 150A. In the second electrical system B2 flows a total current IB2 of 50 A. The fourth storage unit 7.4 is loaded by the first electrical system B1 maximum. Because the four storage units 7.1 . 7.2 . 7.3 . 7.4 in the second vehicle electrical system B2 are connected in series electrically, resulting in a current flow IB1 to the first electrical system B1 of 200 A.

Wie in 11 dargestellt, werden in diesem Schaltzustand die erste Speichereinheit 7.1, die zweite Speichereinheit 7.2 und die dritte Speichereinheit 7.3 gleichmäßig geladen und die vierte Speichereinheit 7.4 wird entladen. Daher sind die Ladebilanzen L1, L2, L3 der ersten Speichereinheit 7.1, der zweiten Speichereinheit 7.2 und der dritten Speichereinheit 7.3 positiv und gleich groß und die Ladebilanz L4 der vierten Speichereinheit 7.4 ist negativ und entspricht dem negativen Gesamtwert der drei anderen Ladebilanzen L1, L2, L3. Dabei stellt die in 11 gezeigte grafische Darstellung nur die Ladebilanzen L1, L2, L3, L4 für die in 10 dargestellte Verschaltung der Speichereinheiten 7.1, 7.2, 7.3, 7.4 dar. Wird der Schaltzyklus, wie oben beschrieben, fortgesetzt, so wird die vierte Speichereinheit 7.4, welche dann nicht mehr mit dem ersten Bordnetz B1 verbunden ist, wieder geladen und eine der anderen Speichereinheiten 7.1, 7.2, 7.3, welche dann mit dem ersten Bordnetz B1 verbunden ist, wird entsprechend entladen.As in 11 shown, in this switching state, the first memory unit 7.1 , the second storage unit 7.2 and the third storage unit 7.3 evenly charged and the fourth memory unit 7.4 is unloaded. Therefore, the charge balances L1, L2, L3 of the first storage unit 7.1 , the second storage unit 7.2 and the third storage unit 7.3 positive and equal and the charge balance L4 of the fourth memory unit 7.4 is negative and corresponds to the total negative value of the three other charge balances L1, L2, L3. In doing so, the in 11 shown graph only the charge balances L1, L2, L3, L4 for in 10 shown interconnection of the storage units 7.1 . 7.2 . 7.3 . 7.4 When the switching cycle is continued as described above, the fourth memory unit becomes 7.4 , which is then no longer connected to the first electrical system B1, reloaded and one of the other storage units 7.1 . 7.2 . 7.3 , which is then connected to the first electrical system B1, is discharged accordingly.

Aus diesem sequentielle Verschalten der Speichereinheiten 7.1, 7.2, 7.3, 7.4 nacheinander mit dem ersten Bordnetz B1 resultiert der in 12 aus Gründen der Übersichtlichkeit nur beispielhaft für die vierte Speichereinheit 7.4 und die erste Speichereinheit 7.1 dargestellte Lade- und Entladezyklus mit der daraus resultierenden Ladebilanz L4, L1 im Zeitverlauf t. So wird beispielsweise, wenn der in Tabelle 1 und in den 6 bis 9 beschriebene Schaltzyklus zugrunde gelegt wird, zunächst, nachdem im ersten Schritt S1 die vierte Speichereinheit 7.4 mit dem ersten Bordnetz B1 verbunden worden ist, wie auch in 10 gezeigt, die vierte Speichereinheit 7.4 entladen und die anderen drei Speichereinheiten 7.1, 7.2, 7.3 werden geladen. Im zweiten Schritt S2 werden sowohl die vierte Speichereinheit 7.4 als auch die erste Speichereinheit 7.1 und die zweite Speichereinheit 7.2, deren Lade- und Entladezyklus in 12 nicht dargestellt ist, geladen, da die dritte Speichereinheit 7.3, deren Lade- und Entladezyklus in 12 nicht dargestellt ist, mit dem ersten Bordnetz B1 verbunden ist und entladen wird. Im dritten Schritt S3 werden sowohl die vierte Speichereinheit 7.4 als auch die erste Speichereinheit 7.1 und die dritte Speichereinheit 7.3, deren Lade- und Entladezyklus in 12 nicht dargestellt ist, geladen, da die zweite Speichereinheit 7.2, deren Lade- und Entladezyklus in 12 nicht dargestellt ist, mit dem ersten Bordnetz B1 verbunden ist und entladen wird. Im vierten Schritt S4 werden die vierte Speichereinheit 7.4 sowie die zweite Speichereinheit 7.2 und die dritte Speichereinheit 7.3, deren Lade- und Entladezyklen in 12 nicht dargestellt sind, geladen, da die erste Speichereinheit 7.1 mit dem ersten Bordnetz B1 verbunden ist und, wie in 12 dargestellt, entladen wird. Danach wiederholen sich diese Lade- und Entladezyklen, wie in 12 gezeigt.From this sequential interconnection of the storage units 7.1 . 7.2 . 7.3 . 7.4 one after the other with the first on-board network B1 results in 12 for reasons of clarity, only as an example for the fourth memory unit 7.4 and the first storage unit 7.1 illustrated charging and discharging cycle with the resulting charge balance L4, L1 over time t. For example, if the table in Table 1 and in the 6 to 9 is based, initially, after in the first step S1, the fourth memory unit 7.4 has been connected to the first electrical system B1, as well as in 10 shown the fourth storage unit 7.4 unload and the other three storage units 7.1 . 7.2 . 7.3 are loading. In the second step S2, both the fourth memory unit 7.4 as well as the first storage unit 7.1 and the second storage unit 7.2 whose charge and discharge cycle in 12 not shown, loaded as the third storage unit 7.3 whose charge and discharge cycle in 12 is not shown, is connected to the first electrical system B1 and is discharged. In the third step S3, both the fourth memory unit 7.4 as well as the first storage unit 7.1 and the third storage unit 7.3 whose charge and discharge cycle in 12 not shown, loaded as the second storage unit 7.2 whose charge and discharge cycle in 12 is not shown, is connected to the first electrical system B1 and is discharged. In the fourth step S4, the fourth memory unit 7.4 as well as the second storage unit 7.2 and the third storage unit 7.3 whose charge and discharge cycles in 12 not shown, loaded as the first storage unit 7.1 is connected to the first electrical system B1 and, as in 12 is shown, unloaded. Thereafter, these charge and discharge cycles are repeated as in 12 shown.

In 13 ist ein Schaltzustand der Bordnetzanordnung 6 zum Laden des elektrischen Energiespeichers 7 über das erste Bordnetz B1 der Bordnetzanordnung 6 dargestellt. Die Bordnetzanordnung 6 ist dabei analog zum in 5 dargestellten Ausführungsbeispiel ausgebildet. Zum Laden des elektrischen Energiespeichers 7 über das erste Bordnetz B1 sind alle vier Speichereinheiten 7.1, 7.2, 7.3, 7.4 elektrisch parallel geschaltet mit dem ersten Bordnetz B1 verbunden und vom zweiten Bordnetz B2 getrennt. D. h. die vier Verbindungsschalter V1, V2, V3, V4 und die vier Hochspannungspotentialschalter H1, H2, H3, H4 sind geöffnet und die vier Niederspannungspotentialschalter N1, N2, N3, N4 sowie die vier Massepotentialschalter M1, M2, M3, M4 sind geschlossen. In 13 is a switching state of the electrical system arrangement 6 for charging the electrical energy storage 7 via the first electrical system B1 of the electrical system arrangement 6 shown. The wiring system arrangement 6 is analogous to in 5 illustrated embodiment formed. For charging the electrical energy storage 7 via the first on-board network B1 are all four storage units 7.1 . 7.2 . 7.3 . 7.4 electrically connected in parallel with the first electrical system B1 and separated from the second electrical system B2. Ie. the four connection switches V1, V2, V3, V4 and the four high-voltage potential switches H1, H2, H3, H4 are open and the four low-voltage potential switches N1, N2, N3, N4 and the four ground potential switches M1, M2, M3, M4 are closed.

Dadurch ist beispielsweise eine Notstartfähigkeit des Fahrzeugs bei entladenem Energiespeicher 7 ermöglicht. Da üblicherweise Ladegeräte für hohe Spannungen zum Laden des als Hochvoltbatterie ausgebildeten elektrischen Energiespeichers 7 nicht problemlos verfügbar sind, ist auf diese Weise der elektrische Energiespeicher 7 beispielsweise mittels eines 12 Volt Ladegerätes zu laden, so dass danach zumindest ein Starten des Fahrzeugs, d. h. des Verbrennungsmotors des Fahrzeugs, ermöglicht ist. Während des Ladens ist der elektrische Energiespeicher 7 vom zweiten Bordnetz B2 getrennt. Nach einer Mindestladedauer ist der elektrische Energiespeicher 7 zum Starten des Verbrennungsmotors wieder mit dem zweiten Bordnetz B2 zu verbinden. Ein weiteres Laden des elektrischen Energiespeichers 7 kann danach mittels der als Generator ausgebildeten Energiequelle 2 im zweiten Bordnetz B2 erfolgen.As a result, for example, an emergency starting capability of the vehicle with discharged energy storage 7 allows. Since usually chargers for high voltages for charging the designed as a high-voltage battery electrical energy storage 7 are not readily available, is in this way the electrical energy storage 7 For example, to charge by means of a 12 volt charger, so that thereafter at least a start of the vehicle, ie the internal combustion engine of the vehicle is possible. While charging is the electrical energy storage 7 separated from the second electrical system B2. After a minimum charging time is the electrical energy storage 7 to start the internal combustion engine again to connect to the second electrical system B2. Another charge of the electrical energy storage 7 can thereafter by means of the energy source designed as a generator 2 take place in the second electrical system B2.

14 zeigt eine vierte Verschaltungsmöglichkeit der Bordnetzanordnung 6. Hier weist das erste Bordnetz B1 zwei Anschlussleitungspaare A1, A2 zur elektrischen Verbindung mit dem elektrischen Energiespeicher 7 auf, wobei die Anschlussleitungspaare A1, A2 mit unterschiedlichen Speichereinheiten 7.1, 7.2, 7.3, 7.4 des elektrischen Energiespeichers 7 elektrisch verbindbar sind, d. h. das erste Anschlussleitungspaar A1 mit der ersten Speichereinheit 7.1 und der zweiten Speichereinheit 7.2 und das zweite Anschlussleitungspaar A2 mit der dritten Speichereinheit 7.3 und der vierten Speichereinheit 7.4. Dadurch ist eine redundante Verbindung des ersten Bordnetzes B1 zum elektrischen Energiespeicher 7 und auf diese Weise eine redundante elektrische Energieversorgung des ersten Bordnetzes B1 sichergestellt. Bei Störungen in einem Anschlussleitungspaar A1, A2, zum Beispiel aufgrund einer Unterbrechung oder eines Kurzschlusses, hier durch ein Blitzsymbol angedeutet, ist das jeweils andere Anschlussleitungspaar A2, A1 weiterhin nutzbar, so dass die diesem zugeordneten Speichereinheiten 7.1, 7.2, 7.3, 7.4 weiterhin zur Energieversorgung des ersten Bordnetzes B1 nutzbar sind. 14 shows a fourth Verschaltungsmöglichkeit the wiring system arrangement 6 , Here, the first vehicle electrical system B1 has two connection line pairs A1, A2 for electrical connection to the electrical energy store 7 on, wherein the connecting line pairs A1, A2 with different storage units 7.1 . 7.2 . 7.3 . 7.4 of the electrical energy storage 7 electrically connectable, ie, the first connection line pair A1 with the first storage unit 7.1 and the second storage unit 7.2 and the second lead pair A2 with the third storage unit 7.3 and the fourth storage unit 7.4 , As a result, a redundant connection of the first electrical system B1 to the electrical energy storage 7 and ensured in this way a redundant electrical power supply of the first electrical system B1. In the event of faults in a connection line pair A1, A2, for example due to an interruption or a short circuit, indicated here by a lightning symbol, the respective other connection line pair A2, A1 can continue to be used, so that the memory units associated therewith 7.1 . 7.2 . 7.3 . 7.4 can continue to be used for power supply of the first electrical system B1.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: ZweispannungsbordnetzTwo-voltage electrical system
22: Energiequelleenergy
33: Batteriebattery
44: GleichspannungswandlerDC converter
55: zusätzliche Batterieadditional battery
66: BordnetzanordnungBoard power supply arrangement
77: elektrischer Energiespeicherelectrical energy storage
7.17.1: erste Speichereinheitfirst storage unit
7.27.2: zweite Speichereinheitsecond storage unit
7.37.3: dritte Speichereinheitthird storage unit
7.47.4: vierte Speichereinheitfourth storage unit
88th: erste Schalteinheitfirst switching unit
99: Einheitunit
1010: zweite Schalteinheitsecond switching unit
A1A1: erstes Anschlussleitungspaarfirst connection line pair
A2A2: zweites Anschlussleitungspaarsecond connecting line pair
B1B1: erstes Bordnetzfirst electrical system
B2B2: zweites Bordnetzsecond electrical system
H1H1: erster Hochspannungspotentialschalterfirst high-voltage potential switch
H2H2: zweiter Hochspannungspotentialschaltersecond high voltage potential switch
H3H3: dritter Hochspannungspotentialschalterthird high-voltage potential switch
H4H4: vierter Hochspannungspotentialschalterfourth high-voltage potential switch
IB1IB1: Stromfluss zum ersten BordnetzCurrent flow to the first electrical system
IB2IB2: Gesamtstromtotal current
ISIS: Strom SpeichereinheitElectricity storage unit
L1L1: Ladebilanz der ersten SpeichereinheitCharge balance of the first storage unit
L2 L2: Ladebilanz der zweiten SpeichereinheitCharge balance of the second storage unit
L3L3: Ladebilanz der dritten SpeichereinheitCharge balance of the third memory unit
L4L4: Ladebilanz der vierten SpeichereinheitCharge balance of the fourth memory unit
tt: Zeitverlaufover time
M1M1: erster Massepotentialschalterfirst ground potential switch
M2M2: zweiter Massepotentialschaltersecond ground potential switch
M3M3: dritter Massepotentialschalterthird ground potential switch
M4M4: vierter Massepotentialschalterfourth ground potential switch
MPMP: gemeinsames Massepotentialcommon ground potential
N1N1: erster Niederspannungspotentialschalterfirst low-voltage potential switch
N2N2: zweiter Niederspannungspotentialschaltersecond low-voltage potential switch
N3N3: dritter Niederspannungspotentialschalterthird low voltage potential switch
N4N4: vierter Niederspannungspotentialschalterfourth low-voltage potential switch
U1U1: erste elektrische Spannungfirst electrical voltage
U2U2: zweite elektrische Spannungsecond electrical voltage
V1V1: erster Verbindungsschalterfirst connection switch
V2V2: zweiter Verbindungsschaltersecond connection switch
V3V3: dritter Verbindungsschalterthird connection switch
V4V4: vierter Verbindungsschalterfourth connection switch
W1W1: erster Verbraucherwiderstandfirst consumer resistance
W2W2: zweiter Verbraucherwiderstandsecond consumer resistance

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 10314360 A1 [0002] DE 10314360 A1 [0002]
DE 102011105971 A1 [0003] DE 102011105971 A1 [0003]

Claims

Bordnetzanordnung (6) für ein Fahrzeug, umfassend zumindest ein erstes Bordnetz (B1) zum Bereitstellen einer ersten elektrischen Spannung (U1) und ein zweites Bordnetz (B2) zum Bereitstellen einer zweiten elektrischen Spannung (U2), wobei die zweite elektrische Spannung (U2) einen höheren Wert aufweist als die erste elektrische Spannung (U1), dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Bordnetze (B1, B2) mit einem gemeinsamen elektrischen Energiespeicher (7) elektrisch verbindbar oder verbunden sind, wobei der elektrische Energiespeicher (7) eine Mehrzahl von Speichereinheiten (7.1, 7.2, 7.3, 7.4) mit jeweils vorgegebenen Ausgangsspannungswerten aufweist, wobei das zweite Bordnetz (B2) im mit dem elektrischen Energiespeicher (7) elektrisch verbundenen Zustand mit einer Anzahl seriell elektrisch miteinander verschalteter Speichereinheiten (7.1, 7.2, 7.3, 7.4) des elektrischen Energiespeichers (7) elektrisch verbunden ist, deren Gesamtausgangsspannungswert einem vorgegebenen Eingangsspannungswert des zweiten Bordnetzes (B2) entspricht und wobei das erste Bordnetz (B1) zu dessen elektrischer Energieversorgung im mit dem elektrischen Energiespeicher (7) elektrisch verbundenen Zustand mit einer Speichereinheit (7.1, 7.2, 7.3, 7.4) oder mit einer Anzahl seriell elektrisch miteinander verschalteter Speichereinheiten (7.1, 7.2, 7.3, 7.4) des elektrischen Energiespeichers (7) elektrisch verbunden ist, deren Ausgangsspannungswert bzw. deren Gesamtausgangsspannungswert einem vorgegebenen Eingangsspannungswert des ersten Bordnetzes (B1) entspricht.On-board network arrangement ( 6 ) for a vehicle, comprising at least a first vehicle electrical system (B1) for providing a first electrical voltage (U1) and a second vehicle electrical system (B2) for providing a second electrical voltage (U2), wherein the second electrical voltage (U2) has a higher value has as the first electrical voltage (U1), characterized in that the two electrical systems (B1, B2) with a common electrical energy storage ( 7 ) are electrically connected or connected, wherein the electrical energy storage ( 7 ) a plurality of storage units ( 7.1 . 7.2 . 7.3 . 7.4 ), each having predetermined output voltage values, wherein the second on-board network (B2) is connected to the electrical energy storage device (B2). 7 ) electrically connected state with a number of electrically electrically interconnected memory units ( 7.1 . 7.2 . 7.3 . 7.4 ) of the electrical energy store ( 7 Is electrically connected, the total output voltage value corresponds to a predetermined input voltage value of the second electrical system (B2) and wherein the first electrical system (B1) to its electrical energy supply in with the electrical energy storage ( 7 ) electrically connected state with a memory unit ( 7.1 . 7.2 . 7.3 . 7.4 ) or with a number of memory units connected in series electrically ( 7.1 . 7.2 . 7.3 . 7.4 ) of the electrical energy store ( 7 ) whose output voltage value or its total output voltage value corresponds to a predetermined input voltage value of the first vehicle electrical system (B1).

Bordnetzanordnung (6) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Bordnetz (B2) mit einer elektrischen Energiequelle (2) koppelbar oder gekoppelt ist.On-board network arrangement ( 6 ) according to claim 1, characterized in that the second electrical system (B2) with an electrical energy source ( 2 ) can be coupled or coupled.

Bordnetzanordnung (6) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausgangsspannungswert jeder der Speichereinheiten (7.1, 7.2, 7.3, 7.4) des elektrischen Energiespeichers (7) dem Eingangsspannungswert des ersten Bordnetzes (B1) entspricht.On-board network arrangement ( 6 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the output voltage value of each of the memory units ( 7.1 . 7.2 . 7.3 . 7.4 ) of the electrical energy store ( 7 ) corresponds to the input voltage value of the first electrical system (B1).

Bordnetzanordnung (6) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Gesamtausgangsspannungswert aller Speichereinheiten (7.1, 7.2, 7.3, 7.4) des elektrischen Energiespeichers (7), wenn diese seriell elektrisch miteinander verschaltet sind, dem Eingangsspannungswert des zweiten Bordnetzes (B2) entspricht.On-board network arrangement ( 6 ) according to one of claims 1 to 3, characterized in that the total output voltage value of all memory units ( 7.1 . 7.2 . 7.3 . 7.4 ) of the electrical energy store ( 7 ), if these are electrically connected in series with one another, corresponds to the input voltage value of the second vehicle electrical system (B2).

Bordnetzanordnung (6) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend eine Mehrzahl von ersten Schalteinheiten (8) zum Schalten der Verbindungen der Speichereinheiten (7.1, 7.2, 7.3, 7.4) des elektrischen Energiespeichers (7) zum ersten Bordnetz (B1).On-board network arrangement ( 6 ) according to one of the preceding claims, comprising a plurality of first switching units ( 8th ) for switching the connections of the storage units ( 7.1 . 7.2 . 7.3 . 7.4 ) of the electrical energy store ( 7 ) to the first electrical system (B1).

Bordnetzanordnung (6) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend eine Mehrzahl von zweiten Schalteinheiten (10) zum Schalten der Verbindungen der Speichereinheiten (7.1, 7.2, 7.3, 7.4) des elektrischen Energiespeichers (7) zum zweiten Bordnetz (B2).On-board network arrangement ( 6 ) according to one of the preceding claims, comprising a plurality of second switching units ( 10 ) for switching the connections of the storage units ( 7.1 . 7.2 . 7.3 . 7.4 ) of the electrical energy store ( 7 ) to the second electrical system (B2).

Bordnetzanordnung (6) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bordnetze (B1, B2) im mit dem elektrischen Energiespeicher (7) verbundenen Zustand ein gemeinsames Massepotential (MP) aufweisen.On-board network arrangement ( 6 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the vehicle electrical system (B1, B2) in with the electrical energy storage ( 7 ) have a common ground potential (MP).

Bordnetzanordnung (6) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Bordnetz (B1) eine Mehrzahl von Anschlussleitungspaaren (A1, A2) zur elektrischen Verbindung mit dem elektrischen Energiespeicher (7) aufweist, wobei die Anschlussleitungspaare (A1, A2) mit unterschiedlichen Speichereinheiten (7.1, 7.2, 7.3, 7.4) des elektrischen Energiespeichers (7) elektrisch verbindbar sind.On-board network arrangement ( 6 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the first electrical system (B1) has a plurality of connection line pairs (A1, A2) for electrical connection to the electrical energy store ( 7 ), wherein the connecting line pairs (A1, A2) with different memory units ( 7.1 . 7.2 . 7.3 . 7.4 ) of the electrical energy store ( 7 ) are electrically connected.

Bordnetzanordnung (6) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Bordnetz (B1) zum Laden des elektrischen Energiespeichers (7) mit einer Speichereinheit (7.1, 7.2, 7.3, 7.4) oder mit einer Anzahl parallel elektrisch verschalteter Speichereinheiten (7.1, 7.2, 7.3, 7.4) des elektrischen Energiespeichers (7) elektrisch verbindbar oder verbunden ist.On-board network arrangement ( 6 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the first electrical system (B1) for charging the electrical energy store ( 7 ) with a storage unit ( 7.1 . 7.2 . 7.3 . 7.4 ) or with a number of parallel electrically interconnected memory units ( 7.1 . 7.2 . 7.3 . 7.4 ) of the electrical energy store ( 7 ) is electrically connected or connected.

Verfahren zum Betrieb einer Bordnetzanordnung (6) für ein Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Bordnetz (B1) zu dessen elektrischer Energieversorgung in Abhängigkeit zumindest einer vorgegebenen Bedingung von einer Speichereinheit (7.1, 7.2, 7.3, 7.4) oder einer Anzahl seriell elektrisch miteinander verschalteter Speichereinheiten (7.1, 7.2, 7.3, 7.4) des elektrischen Energiespeichers (7) getrennt und mit einer anderen Speichereinheit (7.1, 7.2, 7.3, 7.4) oder einer Anzahl anderer seriell elektrisch miteinander verschalteter Speichereinheiten (7.1, 7.2, 7.3, 7.4) des elektrischen Energiespeichers (7) verbunden wird.Method for operating a vehicle electrical system arrangement ( 6 ) for a vehicle according to one of claims 1 to 9, characterized in that the first vehicle electrical system (B1) for its electrical energy supply in dependence of at least one predetermined condition of a memory unit ( 7.1 . 7.2 . 7.3 . 7.4 ) or a number serially electrically interconnected memory units ( 7.1 . 7.2 . 7.3 . 7.4 ) of the electrical energy store ( 7 ) and with another storage unit ( 7.1 . 7.2 . 7.3 . 7.4 ) or a number of other serial electrically interconnected memory units ( 7.1 . 7.2 . 7.3 . 7.4 ) of the electrical energy store ( 7 ) is connected.