DE102014008848A1 - Drive device for a motor vehicle and motor vehicle - Google Patents

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Guido Bunzel
Stefan Ecker
Rolf-Peter Eßling
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung (10) für ein Kraftfahrzeug mit einer ersten elektrischen Maschine (12) und einer zweiten elektrischen Maschine (12') sowie mit einer Energieversorgungseinrichtung (16) zum Versorgen der ersten und der zweiten elektrischen Maschine (12, 12') mit elektrischer Energie, wobei die Energieversorgungseinrichtung (16) einen ersten Hochvolt-Kreis (18) zum Versorgen der ersten elektrischen Maschine (12) mit elektrischer Energie und einen zweiten Hochvolt-Kreis (18') zum Versorgen der zweiten elektrischen Maschine (12') mit elektrischer Energie umfasst, wobei der erste Hochvolt-Kreis (18) und der zweite Hochvolt-Kreis (18') elektrisch voneinander getrennt sind.The invention relates to a drive device (10) for a motor vehicle with a first electrical machine (12) and a second electrical machine (12 ') and with an energy supply device (16) for supplying the first and second electrical machines (12, 12') with electrical energy, wherein the energy supply device (16) has a first high-voltage circuit (18) for supplying the first electrical machine (12) with electrical energy and a second high-voltage circuit (18 ') for supplying the second electrical machine (12') with electrical energy, wherein the first high-voltage circuit (18) and the second high-voltage circuit (18 ') are electrically separated from one another.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug mit einer ersten elektrischen Maschine und einer zweiten elektrischen Maschine sowie mit einer Energieversorgungseinrichtung zum Versorgen der ersten und der zweiten elektrischen Maschine mit elektrischer Energie. Überdies betrifft die vorliegende Erfindung ein Kraftfahrzeug mit einer solchen Antriebsvorrichtung.The present invention relates to a drive device for a motor vehicle with a first electric machine and a second electric machine and with a power supply device for supplying the first and the second electric machine with electrical energy. Moreover, the present invention relates to a motor vehicle with such a drive device.

Aus dem Stand der Technik sind Kraftfahrzeuge bekannt, die eine Antriebsvorrichtung mit zumindest einer elektrischen Maschine und eine Energieversorgungseinrichtung aufweisen. Eine solche Antriebsvorrichtung kann auch als Elektroantrieb bezeichnet werden. Mit den elektrischen Maschinen beziehungsweise den Elektromotoren können die Räder des Kraftfahrzeugs angetrieben werden. Um die Elektromotoren mit elektrischer Energie zu versorgen, werden beispielsweise Batterien, insbesondere Hochvolt-Batterien, verwendet. Alternativ dazu können Brennstoffzellensysteme verwendet werden, um die Elektromotoren mit elektrischer Energie zu versorgen. Die Hochvolt-Batterie und/oder das Brennstoffzellensystem sind üblicherweise in einem Hochvolt-Kreis des Kraftfahrzeugs angeordnet. Da in diesem Hochvolt-Kreis beziehungsweise Hochvolt-Bordnetz üblicherweise elektrische Spannungen über 400 Volt bereitgestellt werden, sind elektrische Isolierungen vorzusehen, die einen entsprechend hohen Isolationswiderstand aufweisen.From the prior art motor vehicles are known which have a drive device with at least one electric machine and a power supply device. Such a drive device may also be referred to as an electric drive. With the electric machines or the electric motors, the wheels of the motor vehicle can be driven. To supply the electric motors with electrical energy, for example, batteries, especially high-voltage batteries are used. Alternatively, fuel cell systems may be used to supply electrical power to the electric motors. The high-voltage battery and / or the fuel cell system are usually arranged in a high-voltage circuit of the motor vehicle. Since in this high-voltage circuit or high-voltage electrical system usually electrical voltages above 400 volts are provided, electrical insulation must be provided, which have a correspondingly high insulation resistance.

In diesem Zusammenhang beschreibt die US 2013/0167752 A1 eine batteriebetriebene Lokomotive, die eine Mehrzahl von Traktionsmotoren aufweist, die vorzugsweise mit wiederaufladbaren Batterien oder anderen Energiespeichereinrichtungen angetrieben werden. Die einzelnen Batterien sind mit einem Bus verbunden, über welchen die elektrische Energie auf Traktionsmotoren übertragen werden kann. Ein Batteriemanagementsystem überwacht und gleicht die Batterien so an, dass ein gewünschter Ladezustand und eine Tiefe der Entladung für jede Batterie erreicht werden.In this context, the describes US 2013/0167752 A1 a battery powered locomotive having a plurality of traction motors, preferably powered by rechargeable batteries or other energy storage devices. The individual batteries are connected to a bus, via which the electrical energy can be transferred to traction motors. A battery management system monitors and balances the batteries to achieve a desired state of charge and depth of discharge for each battery.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Lösung aufzuzeigen, wie ein Kraftfahrzeug mit einer Antriebsvorrichtung der eingangs genannten Art einfacher und kostengünstiger betrieben werden kann.It is an object of the present invention to provide a solution as a motor vehicle with a drive device of the type mentioned can be operated easier and cheaper.

Diese Aufgabe wird durch eine Antriebsvorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 7 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.This object is achieved by a drive device having the features of patent claim 1 and by a motor vehicle having the features of patent claim 7. Advantageous developments of the present invention are the subject of the dependent claims.

Die erfindungsgemäße Antriebsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug umfasst eine erste elektrische Maschine und eine zweite elektrische Maschine. Darüber hinaus umfasst die Antriebsvorrichtung eine Energieversorgungseinrichtung zum Versorgen der ersten und der zweiten elektrischen Maschine mit elektrischer Energie. Weiterhin umfasst die Energieversorgungseinrichtung einen ersten Hochvolt-Kreis zum Versorgen der ersten elektrischen Maschine mit elektrischer Energie und einen zweiten Hochvolt-Kreis zum Versorgen der zweiten elektrischen Maschine mit elektrischer Energie, wobei der erste Hochvolt-Kreis und der zweite Hochvolt-Kreis elektrisch voneinander getrennt sind.The drive device according to the invention for a motor vehicle comprises a first electric machine and a second electric machine. In addition, the drive device comprises a power supply device for supplying the first and the second electrical machine with electrical energy. Furthermore, the power supply device comprises a first high-voltage circuit for supplying the first electrical machine with electrical energy and a second high-voltage circuit for supplying the second electrical machine with electrical energy, wherein the first high-voltage circuit and the second high-voltage circuit are electrically separated from each other ,

Anstelle einer einzigen Energieversorgungseinrichtung, mit der die elektrischen Maschinen des Kraftfahrzeugs mit elektrischer Energie versorgt werden können, werden nun zumindest zwei Hochvolt-Kreise bereitgestellt, mit denen jeweils eine elektrische Maschine versorgt werden kann. Diese Hochvolt-Kreise sind galvanisch voneinander getrennt. Jeder der Hochvolt-Kreise dient zur Energieversorgung eines Elektromotors. Damit können die Isolationswiderstände der einzelnen Hochvolt-Kreise im Vergleich zu einer Energieversorgungseinrichtung, mit der alle elektrischen Maschinen der Antriebsvorrichtung versorgt werden, reduziert werden, da die Hochvolt-Kreise im Vergleich zu einer einzigen Energieversorgungseinrichtung geringere elektrische Spannungen bereitstellen.Instead of a single power supply device, with which the electric machines of the motor vehicle can be supplied with electrical energy, at least two high-voltage circuits are now provided, with each of which an electrical machine can be supplied. These high-voltage circuits are galvanically isolated from each other. Each of the high-voltage circuits serves to supply energy to an electric motor. In this way, the insulation resistances of the individual high-voltage circuits can be reduced in comparison to a power supply device with which all electrical machines of the drive device are supplied, since the high-voltage circuits provide lower electrical voltages compared to a single power supply device.

Bevorzugt weist die Antriebsvorrichtung eine Steuereinrichtung zum Steuern eines mit der ersten elektrischen Maschine bereitgestellten Drehmoments und/oder eines mit der zweiten elektrischen Maschine bereitgestellten Drehmoments auf. Insbesondere kann die Steuereinrichtung, die beispielsweise ein Steuergerät des Kraftfahrzeugs sein kann, die Drehmomentenverteilung derart steuern, dass die erste und die zweite elektrische Maschine das gleiche Drehmoment bereitstellen. Somit kann beispielsweise ein Gieren des Kraftfahrzeugs verhindert werden.The drive device preferably has a control device for controlling a torque provided with the first electric machine and / or a torque provided with the second electric machine. In particular, the control device, which may be a control device of the motor vehicle, for example, control the torque distribution such that the first and the second electric machine provide the same torque. Thus, for example, a yawing of the motor vehicle can be prevented.

In einer Ausführungsform umfasst der erste Hochvolt-Kreis und/oder der zweite Hochvolt-Kreis eine Hochvolt-Batterie und/oder ein Brennstoffzellensystem. Jeder der Hochvolt-Kreise kann eine Hochvolt-Batterie umfassen, die aus mehreren Einzelzellen besteht. Alternativ dazu kann jeder der Hochvolt-Kreise ein Brennstoffzellensystem umfassen. Weiterhin kann es auch vorgesehen sein, dass jeder der Hochvolt-Kreise als Energiespeicher sowohl eine Hochvolt-Batterie als auch ein Brennstoffzellensystem umfasst. Somit kann die jeweilige elektrische Maschine beispielsweise mit einem nur mit der Hochvolt-Batterie oder nur mit dem Brennstoffzellensystem versorgt werden, wenn der andere Energiespeicher ausfällt.In one embodiment, the first high-voltage circuit and / or the second high-voltage circuit comprises a high-voltage battery and / or a fuel cell system. Each of the high-voltage circuits may comprise a high-voltage battery consisting of several individual cells. Alternatively, each of the high voltage circuits may comprise a fuel cell system. Furthermore, it can also be provided that each of the high-voltage circuits comprises as energy storage both a high-voltage battery and a fuel cell system. Thus, the respective electric machine can be supplied, for example, with one only with the high-voltage battery or only with the fuel cell system, if the other energy storage fails.

Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn der erste Hochvolt-Kreis und/oder der zweite Hochvolt-Kreis dazu ausgebildet sind, jeweils eine vorbestimmte elektrische Spannung bereitzustellen. Hier kann beispielsweise ein Grenzwert beziehungsweise ein Schwellenwert für die elektrische Spannung vorgegeben werden. Somit kann auch ein Grenzwert für den Isolationswiderstand vorgegeben werden. Auf diese Weise kann ein sicherer Betrieb der Antriebsvorrichtung gewährleistet werden. Furthermore, it is advantageous if the first high-voltage circuit and / or the second high-voltage circuit are designed to provide a predetermined electrical voltage in each case. Here, for example, a limit value or a threshold value for the electrical voltage can be specified. Thus, a limit value for the insulation resistance can also be specified. In this way, a safe operation of the drive device can be ensured.

In einer weiteren Ausgestaltung sind die erste elektrische Maschine zum Antreiben eines ersten Rads des Kraftfahrzeugs und die zweite elektrische Maschine zum Antreiben eines zweiten Rads des Kraftfahrzeugs ausgebildet. Die elektrischen Maschinen können zum Antreiben der Räder des Kraftfahrzeugs dienen, die einer Achse des Kraftfahrzeugs zugeordnet sind. Hierbei sind die elektrischen Maschinen nicht über eine Achse mechanisch miteinander verbunden. Es kann auch vorgesehen sein, dass jeweils die erste elektrische Maschine zum Antreiben einer ersten Achse des Kraftfahrzeugs und die zweite elektrische Maschine zum Antreiben einer zweiten Achse des Kraftfahrzeugs vorgesehen sind. Auch in diesem Fall sind die erste elektrische Maschine und die zweite elektrische Maschine nicht direkt mechanisch miteinander verbunden.In a further embodiment, the first electric machine for driving a first wheel of the motor vehicle and the second electric machine for driving a second wheel of the motor vehicle are formed. The electric machines can be used to drive the wheels of the motor vehicle, which are assigned to an axle of the motor vehicle. Here, the electrical machines are not mechanically connected to each other via an axis. It can also be provided that in each case the first electric machine for driving a first axis of the motor vehicle and the second electric machine for driving a second axis of the motor vehicle are provided. Also in this case, the first electric machine and the second electric machine are not directly mechanically connected to each other.

Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug umfasst die erfindungsgemäße Antriebsvorrichtung. Das Kraftfahrzeug kann beispielsweise als Personenkraftwagen, als Bus oder als Lastkraftwagen ausgebildet sein. Die mit Bezug auf die erfindungsgemäße Antriebsvorrichtung vorgestellten bevorzugten Ausführungsformen und deren Vorteile gelten entsprechend für das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug.The motor vehicle according to the invention comprises the drive device according to the invention. The motor vehicle may be designed, for example, as a passenger car, as a bus or as a truck. The preferred embodiments presented with reference to the drive device according to the invention and their advantages apply correspondingly to the motor vehicle according to the invention.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, der Figur und der Figurenbeschreibung. Alle vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in der Figur alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder aber in Alleinstellung verwendbar.Further features of the invention will become apparent from the claims, the figure and the description of the figures. All the features and feature combinations mentioned above in the description as well as the features and feature combinations mentioned below in the description of the figures and / or shown alone in the figure can be used not only in the respectively indicated combination but also in other combinations or alone.

Die Erfindung wird nun anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt die einzige Figur eine schematische Darstellung einer Antriebsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug.The invention will now be described with reference to a preferred embodiment and with reference to the accompanying drawings. The single figure shows a schematic representation of a drive device for a motor vehicle.

Die Fig. zeigt eine schematische Darstellung einer Antriebsvorrichtung 10 für ein Kraftfahrzeug. Die Antriebsvorrichtung 10 umfasst eine erste elektrische Maschine 12 und eine zweite elektrische Maschine 12'. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel dient die erste elektrische Maschine 12 zum Antreiben eines ersten Rads 14 des Kraftfahrzeugs 10 und die zweite elektrische Maschine 12' dient zum Antreiben eines zweiten Rads 14 des Kraftfahrzeugs 10. Darüber hinaus umfasst die Antriebsvorrichtung 10 eine Energieversorgungseinrichtung 16, mit der die erste elektrische Maschine 12 und die zweite elektrische Maschine 12' mit elektrischer Energie versorgt werden.The figure shows a schematic representation of a drive device 10 for a motor vehicle. The drive device 10 includes a first electric machine 12 and a second electric machine 12 ' , In the present embodiment, the first electric machine is used 12 to drive a first wheel 14 of the motor vehicle 10 and the second electric machine 12 ' serves to drive a second wheel 14 of the motor vehicle 10 , In addition, the drive device includes 10 a power supply device 16 with which the first electric machine 12 and the second electric machine 12 ' be supplied with electrical energy.

Vorliegend umfasst die Energieversorgungseinrichtung 16 einen ersten Hochvolt-Kreis 18 und einen zweiten Hochvolt-Kreis 18'. Mit den beiden Hochvolt-Kreisen 18, 18' kann jeweils eine Gleichspannung bereitgestellt werden. Dabei dient der erste Hochvolt-Kreis 18 zum Versorgen der ersten elektrischen Maschine 12 mit elektrischer Energie. Der zweite Hochvolt-Kreis 18' dient zum Versorgen der zweiten elektrischen Maschine 12' mit elektrischer Energie. Im Vergleich zur Energieversorgungseinrichtung, mit der die elektrische Energie für alle elektrischen Maschinen bereitgestellt wird, liegen an den jeweiligen Hochvolt-Kreisen 18, beziehungsweise geringere elektrische Spannungen an. Auf diese Weise können die Anforderungen beziehungsweise Grenzwerte an einen Gesamtisolationswiderstand der jeweiligen Hochvolt-Kreise 18, 18' eingehalten werden.In the present case, the energy supply device comprises 16 a first high-voltage circuit 18 and a second high-voltage circuit 18 ' , With the two high-voltage circuits 18 . 18 ' in each case a DC voltage can be provided. The first high-voltage circuit is used 18 for supplying the first electric machine 12 with electrical energy. The second high-voltage circuit 18 ' serves to supply the second electric machine 12 ' with electrical energy. In comparison to the energy supply device, with which the electrical energy is provided for all electrical machines, are located at the respective high-voltage circuits 18 , or lower electrical voltages. In this way, the requirements or limits to a total insulation resistance of the respective high-voltage circuits 18 . 18 ' be respected.

Der erste Hochvolt-Kreis 18 umfasst ein Brennstoffzellensystem 20, das beispielsweise mehrere Brennstoffzellen umfasst, die jeweils eine Gleichspannung bereitstellen. Des Weiteren umfasst der erste Hochvolt-Kreis 18 eine Hochvolt-Batterie 22. Auch die Hochvolt-Batterie 22 kann mehrere Einzelzellen umfassen, die elektrisch parallel und/oder in Reihe geschaltet sind. Auch mit der Hochvolt-Batterie 22 kann eine Gleichspannung bereitgestellt werden. Des Weiteren umfasst der erste Hochvolt-Kreis 18 einen DC-DC-Wandler 24, mit dem die mit dem Brennstoffzellensystem 20 bereitgestellte Gleichspannung gewandelt werden kann.The first high-voltage circuit 18 includes a fuel cell system 20 for example, comprising a plurality of fuel cells each providing a DC voltage. Furthermore, the first high-voltage circuit includes 18 a high-voltage battery 22 , Also the high voltage battery 22 may comprise a plurality of single cells electrically connected in parallel and / or in series. Also with the high-voltage battery 22 a DC voltage can be provided. Furthermore, the first high-voltage circuit includes 18 a DC-DC converter 24 with which the fuel cell system 20 provided DC voltage can be converted.

Darüber hinaus umfasst der erste Hochvolt-Kreis 18 einen Wechselrichter 26, mit dem die Gleichspannung, die von dem Brennstoffzellensystem 20 und/oder der Hochvolt-Batterie 22 bereitgestellt wird, in eine Wechselspannung gewandelt werden kann. Mit der Wechselspannung kann dann die erste elektrische Maschine 12 angetrieben werden. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird die erste elektrische Maschine 12 mit einer dreiphasigen Wechselspannung betrieben. An dem Eingang des Wechselrichters 26 liegen das Brennstoffzellensystem 20 und die Hochvolt-Batterie 22 parallel an. Dies bietet den Vorteil, dass die erste elektrische Maschine 12 beispielsweise nur mit dem Brennstoffzellensystem 20 oder der Hochvolt-Batterie 22 mit elektrischer Energie versorgt werden kann, falls eines der beiden Komponenten ausfällt.In addition, the first high-voltage circuit includes 18 an inverter 26 with which the DC voltage supplied by the fuel cell system 20 and / or the high-voltage battery 22 is provided, can be converted into an AC voltage. With the AC voltage can then be the first electric machine 12 are driven. In the present embodiment, the first electric machine 12 operated with a three-phase AC voltage. At the input of the inverter 26 lie the fuel cell system 20 and the high-voltage battery 22 in parallel. This offers the advantage of being the first electric machine 12 for example, only with the fuel cell system 20 or the high-voltage battery 22 can be supplied with electrical energy if one of the two components fails.

Der zweite Hochvolt-Kreis 18 ist baugleich zu dem ersten Hochvolt-Kreis 18 ausgebildet und wird wie der erste Hochvolt-Kreis 18 betrieben. Der zweite Hochvolt-Kreis 18' umfasst ein Brennstoffzellensystem 20, einen DC-DC-Wandler 24, eine Hochvolt-Batterie 22' und einen Wechselrichter 26'. Mit dem zweiten Hochvolt-Kreis 18' kann die zweite elektrische Maschine 12' mit elektrischer Energie versorgt werden. The second high-voltage circuit 18 is identical to the first high-voltage circuit 18 trained and becomes like the first high-voltage circuit 18 operated. The second high-voltage circuit 18 ' includes a fuel cell system 20 , a DC-DC converter 24 , a high-voltage battery 22 ' and an inverter 26 ' , With the second high-voltage circuit 18 ' can the second electric machine 12 ' be supplied with electrical energy.

Bevorzugt umfasst die Antriebsvorrichtung 10 eine hier nicht dargestellte Steuereinrichtung, mit der das in der ersten elektrischen Maschine 12 bereitgestellte Drehmoment und/oder das von der zweiten elektrischen Maschine 12' bereitgestellte Drehmoment gesteuert beziehungsweise geregelt werden kann. Beispielsweise kann mit der Steuereinrichtung eine Amplitude und/oder eine Phase der Wechselspannung beziehungsweise des Wechselstroms, der mit den Wechselrichtern 26 und 26' bereitgestellt wird, entsprechend angepasst werden. Insbesondere wird die Drehmomentabgabe der ersten elektrischen Maschine 12 und der zweiten elektrischen Maschine 12' derart gesteuert, dass beide elektrischen Maschinen 12, 12' das gleiche Drehmoment an die jeweiligen Räder 14, 14' übertragen. Auf diese Weise kann ein Gieren des Kraftfahrzeugs verhindert werden. Durch die Steuerung des jeweiligen Drehmoments der elektrischen Maschinen 12, 12' kann die Sicherheit des Fahrverhaltens garantiert werden. Somit kann durch die Steuereinrichtung ein Drehmomenten-Pfad bereitgestellt werden, der vorliegend durch die Linie 28 verdeutlicht ist. Vorliegend ist zu beachten, dass die erste elektrische Maschine 12 und die zweite elektrische Maschine 12' mechanisch voneinander getrennt, das heißt nicht durch eine Achse verbunden sind.The drive device preferably comprises 10 a control device, not shown here, with which in the first electric machine 12 provided torque and / or that of the second electric machine 12 ' provided torque can be controlled or regulated. For example, with the control device, an amplitude and / or a phase of the alternating voltage or the alternating current, with the inverters 26 and 26 ' is adjusted accordingly. In particular, the torque output of the first electric machine 12 and the second electric machine 12 ' so controlled that both electric machines 12 . 12 ' the same torque to the respective wheels 14 . 14 ' transfer. In this way, yawing of the motor vehicle can be prevented. By controlling the respective torque of the electrical machines 12 . 12 ' the safety of the driving behavior can be guaranteed. Thus, by the controller, a torque path may be provided, here through the line 28 is clarified. In the present case, it should be noted that the first electric machine 12 and the second electric machine 12 ' mechanically separated from each other, that is not connected by an axle.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010
Antriebsvorrichtungdriving device
12, 12'12, 12 '
elektrische Maschineelectric machine
14, 14'14, 14 '
Radwheel
1616
EnergieversorgungseinrichtungPower supply means
18, 18'18, 18 '
Hochvolt-KreisHigh-voltage circuit
20, 20'20, 20 '
BrennstoffzellensystemThe fuel cell system
22, 22'22, 22 '
Hochvolt-BatterieHigh-voltage battery
24, 24'24, 24 '
DC-DC-WandlerDC-DC converter
26, 26'26, 26 '
Wechselrichterinverter
2828
Drehmomentpfadtorque path

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • US 2013/0167752 A1 [0003] US 2013/0167752 A1 [0003]

Claims (7)

Antriebsvorrichtung (10) für ein Kraftfahrzeug mit einer ersten elektrischen Maschine (12) und einer zweiten elektrischen Maschine (12') sowie mit einer Energieversorgungseinrichtung (16) zum Versorgen der ersten und der zweiten elektrischen Maschine (12, 12') mit elektrischer Energie, dadurch gekennzeichnet, dass die Energieversorgungseinrichtung (16) einen ersten Hochvolt-Kreis (18) zum Versorgen der ersten elektrischen Maschine (12) mit elektrischer Energie und einen zweiten Hochvolt-Kreis (18') zum Versorgen der zweiten elektrischen Maschine (12') mit elektrischer Energie umfasst, wobei der erste Hochvolt-Kreis (18) und der zweite Hochvolt-Kreis (18') elektrisch voneinander getrennt sind.Drive device ( 10 ) for a motor vehicle with a first electric machine ( 12 ) and a second electrical machine ( 12 ' ) and with a power supply device ( 16 ) for supplying the first and second electric machines ( 12 . 12 ' ) with electrical energy, characterized in that the energy supply device ( 16 ) a first high-voltage circuit ( 18 ) for supplying the first electric machine ( 12 ) with electrical energy and a second high-voltage circuit ( 18 ' ) for supplying the second electric machine ( 12 ' ) comprising electrical energy, the first high-voltage circuit ( 18 ) and the second high-voltage circuit ( 18 ' ) are electrically isolated from each other. Antriebsvorrichtung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsvorrichtung (10) eine Steuereinrichtung zum Steuern eines mit der ersten elektrischen Maschine (12) bereitgestellten Drehmoments und/oder eines mit der zweiten elektrischen Maschine (12') bereitgestellten Drehmoments aufweist.Drive device ( 10 ) according to claim 1, characterized in that the drive device ( 10 ) a control device for controlling a with the first electric machine ( 12 ) and / or one with the second electrical machine ( 12 ' ) has provided torque. Antriebsvorrichtung (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Hochvolt-Kreis (18) und/oder der zweite Hochvolt-Kreis (18') eine Hochvolt-Batterie (22, 22') und/oder ein Brennstoffzellensystem (20, 20') umfassen.Drive device ( 10 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the first high-voltage circuit ( 18 ) and / or the second high-voltage circuit ( 18 ' ) a high-voltage battery ( 22 . 22 ' ) and / or a fuel cell system ( 20 . 20 ' ). Antriebsvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Hochvolt-Kreis (18) und/oder der zweite Hochvolt-Kreis (18') dazu ausgebildet sind, jeweils eine vorbestimmte elektrische Spannung bereitzustellen.Drive device ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the first high-voltage circuit ( 18 ) and / or the second high-voltage circuit ( 18 ' ) are each designed to provide a predetermined electrical voltage. Antriebsvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste elektrische Maschine (12) zum Antreiben eines ersten Rads (14) des Kraftfahrzeugs und die zweite elektrische Maschine (12') zum Antreiben eines zweiten Rads (14') des Kraftfahrzeugs ausgebildet ist.Drive device ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the first electric machine ( 12 ) for driving a first wheel ( 14 ) of the motor vehicle and the second electric machine ( 12 ' ) for driving a second wheel ( 14 ' ) of the motor vehicle is formed. Antriebsvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste elektrische Maschine (12) zum Antreiben einer ersten Achse des Kraftfahrzeugs und die zweite elektrische Maschine (12') zum Antreiben einer zweiten Achse des Kraftfahrzeugs ausgebildet ist.Drive device ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the first electric machine ( 12 ) for driving a first axis of the motor vehicle and the second electric machine ( 12 ' ) is designed for driving a second axis of the motor vehicle. Kraftfahrzeug mit einer Antriebsvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.Motor vehicle with a drive device ( 10 ) according to any one of the preceding claims.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3511226A1 (en) * 2018-01-10 2019-07-17 Robert Bosch GmbH Electric drive system and method for operating same
DE102021130987A1 (en) 2021-11-25 2023-05-25 Liebherr-Elektronik Gmbh Electrical drive system for a working machine with two independently controllable electric motors
DE112018002684B4 (en) 2017-05-24 2024-04-11 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. FUEL CELL VEHICLE WITH POWER MODULES

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130167752A1 (en) 2009-05-01 2013-07-04 Gibson V. Barbee Battery-Powered All-Electric and/or Hybrid Locomotive and Related Locomotive and Train Configurations

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130167752A1 (en) 2009-05-01 2013-07-04 Gibson V. Barbee Battery-Powered All-Electric and/or Hybrid Locomotive and Related Locomotive and Train Configurations

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE112018002684B4 (en) 2017-05-24 2024-04-11 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. FUEL CELL VEHICLE WITH POWER MODULES
EP3511226A1 (en) * 2018-01-10 2019-07-17 Robert Bosch GmbH Electric drive system and method for operating same
DE102021130987A1 (en) 2021-11-25 2023-05-25 Liebherr-Elektronik Gmbh Electrical drive system for a working machine with two independently controllable electric motors

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