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Das hier beschriebene Verfahren und das hier beschriebene Fahrzeugbordnetz betrifft das Gebiet der Energieübertragung zwischen einem Fahrzeug mit elektrischem Antrieb und einer Anschlussstation, insbesondere zum Rückspeisen von Energie und zum Laden des Fahrzeugs. Die hier beschriebenen Vorgehensweisen betreffen insbesondere Fahrzeuge mit elektrischem Antrieb, etwa Elektrofahrzeuge oder Hybridfahrzeuge (die neben einem elektrischen Antrieb einen weiteren, nicht elektrischen Antrieb aufweisen).
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Es ist bekannt, Komponenten des Fahrzeugs, etwa Leistungselektronik oder eine elektrische Maschine des Fahrzeugs auch für das Laden des Fahrzeugs oder Rückspeisen von Energie in eine Anschlussstation bzw. Ladestation zu verwenden. Die
US 2009/0 002 903 A1 beschreibt, Energie über eine Plus- und eine Minusschiene zu übertragen. In jeder Schiene ist ein Inverter und ein Elektromotor vorgesehen. Im entsprechenden Übertragungspfad entsteht somit Verlustleistung in zwei Elektromotoren und zwei Invertern.
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Es besteht die Aufgabe, eine Möglichkeit aufzuzeigen, mittels der kostengünstig Energie bei hoher Leistung zwischen einem Fahrzeug und einer Anschlussstation übertragen werden kann.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche. Weitere Vorteile, Eigenschaften, Ausführungsformen und Merkmale ergeben sich mit den abhängigen Ansprüchen sowie mit der Beschreibung und der Zeichnung.
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Es wird vorgeschlagen, elektrische Energie zwischen einem fahrzeugseitigen Energiespeicher und einer Anschlussstation zu übertragen, etwa zum Laden und/oder zum Rückspeisen von Energie ausgehend vom Fahrzeug, wobei die Energie über eine erste und über eine zweite fahrzeugseitige elektrische Maschine gleichzeitig übertragen wird. Dadurch können mehrere Energiequellen oder Energiesenken verwendet werden, wodurch sich die Gesamtladeleistung bzw. Gesamtrückspeiseleistung erhöht. Ferner wird dadurch die Gesamtladeleistung bzw. Gesamtrückspeiseleistung verteilt auf mehrere elektrische Maschinen und ggf. nachfolgende Komponenten wie Inverter, so dass stromtragende Elemente und insbesondere Trennschalter mit geringerer Leistung bzw. mit geringerer Stromtragfähigkeit ausgelegt werden können.
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Es sind ein erster elektrischer Antrieb und ein zweiter elektrischer Antrieb vorgesehen. Der erste elektrische Antrieb umfasst die erste elektrische Maschine und der zweite Antrieb umfasst eine zweite elektrische Maschine. Allgemein kann die Energie über mehrere elektrische Maschinen übertragen werden, d. h. es kann neben der ersten und der zweiten elektrischen Maschine mindestens eine weitere elektrische Maschine vorgesehen, über die die Energie übertragen wird. Die Definition „erste und zweite elektrische Maschine” ist daher nicht als abschließende Auflistung aufzufassen.
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Die Antriebe bzw. die elektrischen Maschinen sind insbesondere Traktionsantriebe bzw. elektrische Maschinen zur Traktion. Die Antriebe bzw. die elektrischen Maschinen sind bewegungsübertragend jeweils mit einem Abtrieb des Fahrzeugs, d. h. mit Fahrzeugrädern oder mit Antriebsachsen des Fahrzeugs verbunden. Ferner kann eine der elektrischen Maschine (oder beide) zum Antrieb einer elektrisch betriebenen Komponente des Fahrzeugs vorgesehen sein, etwa einem elektrischen Klimakompressor oder einem elektrischen Druckluftkompressor oder einem Kompressor einer Aufladevorrichtung eines Verbrennungsmotors. Zudem kann eine der elektrischen Antriebe (oder beide) zum Antrieb einer elektrisch betriebenen Komponente des Fahrzeugs vorgesehen sein, etwa einem elektrischen Klimakompressor oder einem elektrischen Druckluftkompressor oder einem Kompressor einer Aufladevorrichtung eines Verbrennungsmotors.
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Ein Antrieb bzw. eine elektrische Maschine kann zum Antrieb des Fahrzeugs dienen, während der andere Antrieb oder die andere elektrische Maschine zum Antrieb einer der vorangehend genannten elektrisch betriebenen Komponenten vorgesehen ist. Der Begriff „Antrieb des Fahrzeugs” bedeutet hier die Beschleunigung oder Abbremsung (durch Rekuperation). In einer Ausführungsform dient die erste elektrische Maschine zum Antrieb einer ersten Achse eines Fahrzeugs, etwa der Vorderachse, und die zweite elektrische Maschine dient zum Antrieb einer zweiten Achse des Fahrzeugs, etwa der Hinterachse. Die betreffende elektrische Maschine ist hierbei bewegungs- und drehmomentübertragend mit der betreffenden Achse verbunden. Ferner kann die erste elektrische Maschine ein Rad des Fahrzeugs antreiben, während die zweite elektrische Maschine ein weiteres Rad des Fahrzeugs antreibt. Es kann mindestens eine weitere elektrische Maschine vorgesehen sein, die ein weiteres Rad des Fahrzeugs antreibt. Die betreffende elektrische Maschine ist hierbei bewegungs- und drehmomentübertragend mit dem betreffenden Rad verbunden. Die Energie wird hierbei durch die erste, die zweite und die mindestens eine weitere elektrische Maschine übertragen. Bei der Übertragung von Energie durch die elektrische Maschine hindurch wird elektrische Energie durch mindestens eine Wicklung (in Serie geschaltet) übertragen. Hierzu können die Wicklungen vollständig oder teilweise voneinander abgetrennt sein.
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Zum Beschleunigen des Fahrzeugs und zum Rekuperieren (außerhalb des hier beschriebenen Übertragens von Energie zu oder ausgehend von einer Anschlussstation) sind die Wicklungen wieder gemäß einer Konfiguration miteinander verbunden, etwa gemäß einer Dreiecks- oder Sternkonfiguration.
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An jede der genannten elektrischen Maschinen ist vorzugsweise (jeweils) ein Inverter angeschlossen. Der Inverter ist vorzugsweise bidirektional ausgelegt. Die Inverter sind zwischen dem fahrzeugseitigen Energiespeicher und der betreffenden elektrischen Maschine vorgesehen. Die Inverter umfassen jeweils eine Gleichstromseite und eine Wechselstromseite. Die Wechselstromseite ist an die betreffende elektrische Maschine (individuell) angeschlossen. Alle Gleichstromseiten der Inverter sind an den Energiespeicher angeschlossen, entweder direkt oder über einen Gleichspannungswandler (DC/DC-Wandler).
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Die Energie wird über die erste elektrische Maschine und einen ersten Inverter übertragen. Der erste Inverter ist zwischen der elektrischen Maschine und dem Energiespeicher angeschlossen. Die Energie wird zudem über die zweite elektrische Maschine und einen zweiten Inverter übertrage. Der zweite Inverter ist zwischen der zweiten elektrischen Maschine und dem Energiespeicher angeschlossen. Es kann bei den elektrischen Maschinen jeweils ein Konfigurationsschalter vorgesehen sein, der Wicklungen gesteuert verbindet (etwa in eine Dreiecks- oder Sternkonfiguration) oder trennt, d. h. zumindest eine Wicklung von den anderen Wicklungen der betreffenden elektrischen Maschine trennt. Die Energie wird über die Konfigurationsschalter übertragen, die den elektrischen Maschinen zugeordnet sind oder von diesen umfasst werden. Dadurch, dass die Energie somit über mehrere Konfigurationsschalter übertragen wird, können diese gemäß einem Nennstrom ausgelegt sein, der kleiner ist als der Nennstrom der Energieübertragung. Dadurch lassen sich Kosten einsparen. Insbesondere können die Konfigurationsschalter gemäß einem Nennstrom ausgelegt sein, weniger als 70% des Nennstroms der Energieübertragung beträgt.
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Die erste elektrische Maschine kann eine fremderregte oder permanenterregte Gleichstrommaschine sein. Die erste elektrische Maschine kann eine Synchronmaschine oder eine Asynchronmaschine sein. Die zweite elektrische Maschine kann eine fremderregte oder permanenterregte Gleichstrommaschine sein. Die zweite elektrische Maschine kann eine Synchronmaschine oder eine Asynchronmaschine sein.
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Über die erste elektrische Maschine und über die zweite elektrische Maschine kann Energie als Wechselstromsignal oder als Gleichstromsignal übertragen werden. Hierbei können die einzelnen elektrischen Maschinen die gleiche Stromart (Wechselstrom oder Gleichstrom) übertragen, um so die Energie zu übertragen. Ferner kann über die erste elektrische Maschine Energie als Wechselstromsignal übertragen werden, während über die zweite elektrische Maschine Energie als Gleichstromsignal übertragen wird. Dadurch lassen sich unterschiedliche Quellen beim Ladevorgang nutzen.
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Von einer ersten elektrischen Energiequelle der Anschlussstation kann Energie über die erste elektrische Maschine an den Energiespeicher übertragen werden und von einer zweiten elektrischen Energiequelle der Anschlussstation kann Energie über die zweite elektrische Maschine an den Energiespeicher übertragen werden. Die Energiequellen können getrennt voneinander Energie über die jeweilige elektrische Maschine an den Energiespeicher übertragen. Etwa kann die erste Energiequelle der Anschlussstation eine stationären Akkumulator (und ggf. einen Stromwandler, etwa einen Gleichstromwandler, DC/DC-Wandler) umfassen, und die zweite Energiequelle kann von einem stationären Versorgungsnetz (Wechselstrom oder Gleichstrom) vorgesehen werden. Nach oder vor dem Übertragen von Energie kann Energie zwischen der ersten und der zweiten Energiequelle ausgetauscht werden, insbesondere um die erste Energiequelle aufzuladen. Ferner kann über eine energieübertragende Verbindung zwischen der ersten und der zweiten Energiequelle der Anschlussstation Energie übertragen werden, insbesondere während dem Übertragen von Energie zwischen dem fahrzeugseitigen Energiespeicher und der Anschlussstation. Die energieübertragende Verbindung kann einen (stationären) Gleichrichter oder Wechselrichter oder Gleichstromwandler aufweisen.
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Der vorangehende Absatz bezieht sich auf einen Energietransfer zum fahrzeugseitigen Energiespeicher hin. Jedoch kann sich die dort beschriebene Vorgehensweise auch auf einen Energietransfer ausgehend von dem fahrzeugseitigen Energiespeicher beziehen.
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Es kann Energie von dem Energiespeicher über die erste elektrische Maschine an eine erste elektrische Energiesenke der Anschlussstation übertragen werden. Gleichzeitig kann Energie von dem Energiespeicher über die zweite elektrische Maschine an eine zweite elektrische Energiesenke der Anschlussstation übertragen werden. Die zweite elektrische Energiesenke ist hierbei von der ersten Energiesenke getrennt; es ergeben sich getrennte Energieflüsse durch die elektrischen Maschinen. Etwa kann die erste Energiequelle der Anschlussstation eine stationären Akkumulator (und ggf. einen Stromwandler, etwa einen Gleichstromwandler, DC/DC-Wandler) umfassen, und die zweite Energiequelle kann von einem stationären Versorgungsnetz (Wechselstrom oder Gleichstrom) vorgesehen werden. Nach oder vor dem Übertragen von Energie kann Energie zwischen der ersten und der zweiten Energiequelle ausgetauscht werden, insbesondere um die erste Energiequelle aufzuladen. Ferner kann über eine energieübertragende Verbindung zwischen der ersten und der zweiten Energiesenke der Anschlussstation Energie übertragen werden, insbesondere während dem Übertragen von Energie zwischen dem fahrzeugseitigen Energiespeicher und der Anschlussstation. Die energieübertragende Verbindung kann einen (stationären) Gleichrichter oder Wechselrichter oder Gleichstromwandler aufweisen. Diese Vorgehensweise betrifft die Rückspeisung von Energie ausgehend von dem fahrzeugseitigen Energiespeicher zur Anschlussstation.
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Die erste elektrische Maschine ist vorzugsweise eine Asynchronmaschine. Über diese wird (ein Teil der) Energie in Form eines Gleichstromsignals übertragen wird. Die zweite elektrische Maschine ist vorzugsweise eine permanenterregte elektrische Maschine. Über diese wird (ein Teil der) Energie in Form eines Gleichstromsignals oder in Form eines Wechselstromsignals übertragen. Es ergeben sich durch die elektrischen Maschinen (und durch die zugehörigen Inverter) mehrere Leistungsflüsse. Vorzugsweise werden die Leistungsflüsse von einer gemeinsamen Steuerung gesteuert. Insbesondere wird eine Spannung eines Leistungsflusses an die Spannung des anderen Leistungsflusses angepasst, oder es werden die Spannungen der Leistungsflüsse an die Spannung bzw. an den Ladezustand und/oder die Nenn- oder (momentane) Maximalleistung des fahrzeugseitigen Energiespeichers angepasst.
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Die hier erwähnte Anschlussstation ist stationär und kann insbesondere an ein Versorgungsnetz angeschlossen sein, insbesondere an ein Inselnetz und/oder an ein öffentliches Versorgungsnetz. Die Anschlussstation kann einen stationären Energiespeicher umfasst, wobei Energie zwischen diesem Energiespeicher über eine der elektrischen Maschinen an den fahrzeugseitigen Energiespeicher übertragen wird, während über eine weitere der elektrischen Maschinen ebenso Energie übertragen wird, beispielsweise zwischen einem Versorgungsnetz und dem fahrzeugseitigen Energiespeicher. Es kann während der Energieübertragung zwischen der Anschlussstation und dem fahrzeugseitigen Energiespeicher Energie zwischen dem stationären Energiespeicher und dem Versorgungsnetz ausgetauscht werden, wobei diese Energieübertragung alternativ oder in Kombination hiermit auch vor oder nach dem Energietransfer zwischen dem fahrzeugseitigen Energiespeicher und der Anschlussstation durchgeführt werden kann. Dies kann zur Rückspeisung von Energie von dem stationären Energiespeicher an das Versorgungsnetz dienen, und/oder zum Aufladen des stationären Energiespeichers mittels des Versorgungsnetzes. Anstatt des Versorgungsnetzes kann in diesem Kontext auch ein weiterer stationärer Energiespeicher verwendet werden. Anstatt des stationären Energiespeichers kann auch ein weiteres Versorgungsetz verwendet werden. Das bzw. die hier beschriebenen Versorgungsnetze sich (sofern nicht anders angegeben) stationäre Versorgungsnetze.
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Die Übertragung der elektrischen Energie zwischen der Anschlussstation und dem fahrzeugseitigen Energiespeicher ist kabelgebunden, kontaktlos (induktiv), oder beides. Hierzu weist die Anschlussstation mindestens einen Stromanschluss und/oder eine induktives Übertragungsmodul auf (in der Gesamtzahl mindestens zwei). Es ist ferner fahrzeugseitig mindestens einen Stromanschluss und/oder eine induktives Übertragungsmodul vorgesehen, die mit den vorgenannten Übertragungselementen energieübertragend verbindbar sind.
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Der Stromanschluss und das induktive Übertragungsmodul werden auch mit dem Oberbegriff „elektrischer Anschluss” bezeichnet, sofern nicht anders angegeben. Der Begriff „Stromanschluss” bezieht sich auf eine leitungsgebundene Übertragungsart und betrifft insbesondere einen elektrischen Steckanschluss.
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Es wird ferner ein Fahrzeugbordnetz mit einem Energiespeicher beschrieben, das zur Ausführung des hier beschriebenen Verfahrens dient. Hierbei werden Eigenschaften, Merkmale und Ausführungsformen der Elemente übernommen, die anhand des Verfahrens beschrieben werden.
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Das Fahrzeugbordnetz ist mit einem ersten elektrischen Anschluss und (mindestens) einem zweiten elektrischen Anschluss ausgestattet. Das Fahrzeugbordnetz weist ferner eine erste elektrische Maschine zwischen dem ersten Anschluss und dem Energiespeicher sowie eine zweite elektrische Maschine zwischen dem zweiten Anschluss und dem (fahrzeugseitige) Energiespeicher auf.
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Zwischen der ersten elektrischen Maschine und dem Energiespeicher ist ein erster Inverter angeschlossen. Zwischen der zweiten elektrischen Maschine und dem Energiespeicher ist ein zweiter Inverter angeschlossen. Insbesondere steuert eine gemeinsame Steuerung sowohl den ersten als auch den zweiten Inverter an. Hierzu ist die Steuerung ansteuernd mit den Invertern verbunden. Es kann auch eine erste Steuerung vorgesehen sein, die mit dem ersten Inverter ansteuernd verbunden ist, sowie eine zweite Steuerung, die mit dem zweiten Inverter ansteuernd verbunden ist. Die Steuerungen können zur Abstimmung miteinander verbunden sein oder eine übergeordnete Steuerung steuert die genannten Steuerungen an.
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Die erste elektrische Maschine und die zweite elektrische Maschine weisen vorzugsweise jeweils einen Konfigurationsschalter auf, der in einem ersten Schaltzustand Phasen bzw. Wicklungen der betreffenden elektrischen Maschine zu einem jeweiligen Sternpunkt verbindet und in einem zweiten Schaltzustand eine oder mehrere Phasen bzw. Wicklungen von dem Sternpunkt trennt.
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Ferner kann vorgesehen sein, dass die Konfigurationsschalter jeweils in einem ersten Schaltzustand Phasen bzw. Wicklungen der betreffenden elektrischen Maschine zu einer Dreieckskonfiguration verbinden und in einem zweiten Schaltzustand eine oder mehrere Phasen bzw. Wicklungen voneinander trennen. Es kann vorgesehen sein, dass die jeweiligen Konfigurationsschalter in einem ersten Schaltzustand die Phasen bzw. Wicklungen in einer Sternkonfiguration vorsehen, in einem zweiten Schaltzustand die Phasen bzw. Wicklungen in einer Dreieckskonfiguration vorsehen, und in einem dritten Schaltzustand zumindest einer der betreffenden Phasen oder Wicklungen von den anderen trennt (oder alle Phasen bzw. Wicklungen voneinander trennt). Dies bezieht sich insbesondere auf ein Wicklungsende der Wicklungen. Während dem Übertragen von Energie zwischen dem fahrzeugseitigen Energiespeicher und der Anschlussstation sind die Konfigurationsschalter in einem Schaltzustand, in dem eine oder mehrere Phasen bzw. Wicklungen voneinander getrennt sind. Die Steuerungen bzw. die übergeordnete oder gemeinsame Steuerung sind bzw. ist ansteuernd mit den Konfigurationsschaltern verbunden und eingerichtet, den vorangehend genannten Schaltzustand anzusteuern.
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Die 1 zeigt ein Verfahren zum Übertragen elektrischer Energie zwischen einem fahrzeugseitigen Energiespeicher (B) und einer Anschlussstation (AS), wobei die Energie über eine erste und über eine zweite fahrzeugseitige elektrische Maschine (EM1, EM2) gleichzeitig übertragen wird.
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Die 1 zeigt ein Fahrzeugbordnetz FB, das an eine Anschlussstation AS angeschlossen ist. Die 1 dient zur Erläuterung des hier beschriebenen Fahrzeugbordnetzes und des hier beschriebenen Verfahrens und beschreibt nur eine beispielhafte Vorgehensweise.
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Das Fahrzeugbordnetz FB umfasst einen fahrzeugseitigen elektrischen Energiespeicher B, der über eine erste elektrische Maschine EM1 und eine zweite elektrische Maschine EM2 aufgeladen wird. Es ist auch die umgekehrte Energieübertragungsrichtung denkbar, jedoch zur Vereinfachung ist nur das Aufladen des fahrzeugseitigen Energiespeichers B dargestellt. Der fahrzeugseitige Energiespeicher ist hierbei eine Batterie, beispielsweise ein Akkumulator, insbesondere ein Traktionsakkumulator.
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Die Energie wird von der Anschlussstation AS über die beiden elektrischen Maschinen EM1, EM2 übertragen, wobei sich dadurch zwei Leistungspfade LP1 und LP2 ergeben. Der Leistungspfad LP1 führt über die elektrische Maschine 1 und der Leistungspfad LP2 führt über die elektrische Maschine 2.
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Ferner sind ein erster und ein zweiter Inverter I1 und I2 vorgesehen, wobei der erste Inverter I1 zwischen der ersten elektrischen Maschine und dem fahrzeugseitigen Energiespeicher B geschaltet ist, und der zweite Inverter I2 zwischen der zweiten elektrischen Maschine EM2 und dem fahrzeugseitigen Energiespeicher B vorgesehen ist. Die beiden Inverter, I1, I2, sind bidirektional, sodass in einem Fahrzustand der elektrische Energiespeicher so verwendet werden kann, die beiden elektrischen Maschinen EM1, EM2 mit Traktionsenergie zu versorgen.
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Zur Spannungsanpassung kann zwischen dem fahrzeugseitigen Energiespeicher B und dem Verknüpfungspunkt der Inverter I1, I2 ein DC/DC-Wandler vorgesehen sein. Alternativ oder in Kombination hiermit kann zwischen dem ersten Inverter I1 und dem Verknüpfungspunkt der Inverter, zwischen dem zweiten Inverter I2 und dem Verknüpfungspunkt der Inverter oder jeweils zwischen beiden Invertern und deren Verknüpfungspunkt ein DC/DC-Wandler vorgesehen sein. Wenn beispielsweise der fahrzeugseitige Energiespeicher B auf einem Spannungsniveau von ca. 800 Volt arbeitet, so kann eine Erhöhung der Spannung mittels der beschriebenen DC/DC-Wandler erforderlich sein, abhängig von der Spannung, die an den Anschlüssen A1, A2 vorliegen. Zur besseren Übersicht sind die DC/DC-Wandler nicht in der Figur dargestellt, zumal deren Position eindeutig aus dieser Beschreibung hervorgeht.
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Die fahrzeugseitigen Anschlüsse A1 und A2 sind als leitungsbasierte Kontakte symbolhaft dargestellt und können gemäß einem Ladestandard ausgebildet sein. Die Anschlüsse A1, A2 können gemäß unterschiedlichen Stromarten ausgebildet sein, wobei der Anschluss A1 beispielsweise gemäß einem Gleichstrom-Ladestandard ausgebildet ist, und der Anschluss A2 gemäß einem Wechselstrom-Ladestandard ausgebildet ist.
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Die elektrische Maschine EM1 ist vorzugsweise eine Asynchronmaschine, während die elektrische Maschine EM2 als permanenterregte Synchronmaschine ausgebildet ist. Es können aber auch beide elektrische Maschinen als Asynchronmaschine ausgebildet sein, oder es können beide elektrische Maschinen als permanenterregte elektrische Maschinen, insbesondere als permanenterregte Synchronmaschine.
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In diesem Beispiel ist der Leistungspfad LP1 ein Leistungspfad, der Wechselstrom überträgt (bis zum Inverter I1, der gleichrichtet), während der Leistungspfad LP2 Gleichstrom überträgt (wobei dies von dem Inverter I2 fortgesetzt wird, gegebenenfalls verbunden mit einer Gleichspannungswandlung). Der Betrieb der Inverter ist beim der vorliegenden Energieübertragung gesteuert; insbesondere ist deren Leistung oder deren Ausgangsspannung geregelt oder gesteuert.
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Die elektrischen Maschinen EM1, EM2 umfassen jeweils einen Konfigurationsschalter K1, K2. Dieser ist beispielhaft links von dem Inverter I1 nochmals vergrößert und detaillierter dargestellt. Die Darstellung gilt auch für den Konfigurationsschalter K2.
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Der dargestellte Konfigurationsschalter K1 umfasst ein Trennschaltungselement T, das gemäß einer ersten Ausführungsform als Öffner/Schließer ausgebildet ist. Hierbei verbindet dieses Schaltelement die Phase P1 (entsprechend einer ersten Wicklung der elektrischen Maschine) mit einem Sternpunkt S. Die Phasen P2 und P3 (entsprechend der zweiten und dritten Wicklung der elektrischen Maschine) sind dauerhaft mit dem Sternpunkt S verbunden. Wird anmeldungsgemäß Energie übertragen, dann ist das Schaltelement T geöffnet, sodass Energie über die Phasen P2 und P3 und über die gestrichelte Verbindung (welche zum Sternpunkt S führt) übertragen wird. Die Konfigurationsschalter können elektromechanische Schalter sein oder Halbleiterschalter, insbesondere MOSFETs, IGBTs, Thyristoren oder TRIACs. Vorzugsweise werden beim Abstellen zunächst die Inverter abgestellt (d. h. alle Schalter des betreffenden Inverters werden geöffnet, und zumindest diejenigen, bei denen in offenem Zustand kein Strom mehr gesteuert flie0en kann), und erst dann werden die Konfigurationsschalter betätigt. In der Zwischenzeit fließt die der Selbstinduktion der elektrischen Maschinen entsprechende Energie zumindest zu 90%, 95% oder im Wesentlichen zu 100% ab, wobei dies etwa durch den Zeitversatz zwischen den Schaltvorgängen gesteuert werden kann oder anhand von Messungen des Stroms in den Wicklungen oder an den Konfigurationsschaltern ermittelt werden kann. Die Konfigurationsschalter werden dann im Wesentlichen stromlos geöffnet.
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In einer alternativen Ausführungsform ist der Trennschalter T als Umschalter ausgebildet, wobei dann eine Phase, nämlich die Phase P1 (und nicht die Phasen P2 und P3) mit dem betreffenden Anschluss verbunden sind, dargestellt durch eine durchgezogene Linie. Es sei bemerkt, dass auch die gestrichelte Linie der vorangehend genannten Alternativen zum Anschluss A1 bzw. A2 führt.
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Die Anschlussstation AS umfasst zwei Energiequellen Q1, Q2 (die bei einem Rückspeisen Energiesenken wären). Diese sind jeweils über einen stationsseitigen Anschluss mit den Anschlüssen A1, A2 des Fahrzeugbordnetzes FB verbunden. Wie auch die Anschlüsse A1 und A2 können die betreffenden Anschlüsse der Quellen Q1, Q2 Ladestandards entsprechen, die unterschiedlichen Stromarten zugeordnet sind.
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Eine Verbindung V, die lediglich symbolhaft dargestellt ist, kann zwischen den Quellen Q1 und Q2 Energie übermitteln, entweder während Energie zwischen der Anschlussstation AS und dem fahrzeugseitigen Energiespeicher B übertragen wird, oder vor und/oder nach diesem Vorgang. Die Quelle Q1 und/oder die Quelle Q2 können einen stationären Energiespeicher aufweisen, der insbesondere in Form eines Akkumulators ausgebildet ist.
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Vorzugsweise umfasst die Quelle Q1 einen derartigen Akkumulator. Die Verbindung V kann einen Wechselrichter umfassen, der unidirektional oder bidirektional ausgebildet ist, wobei ferner in der Verbindung auch ein DC/DC-Wandler vorgesehen sein kann. Insbesondere ist der Wechselrichter der Anschlussstation AS ausgebildet, um Energie von der Quelle Q1 an die Quelle Q2 zu übertragen (entsprechend einer Rückspeisung). Alternativ kann die Verbindung V einen Gleichrichter aufweisen, der bidirektional oder unidirektional ausgebildet ist. Der Gleichrichter ist insbesondere ausgestattet, um Energie von der Quelle Q2 an die Quelle Q1 zu übertragen, insbesondere an dessen Energiespeicher. Die Quelle Q2 kann insbesondere ein Versorgungsnetz sein, beispielsweise ein öffentliches Versorgungsnetz oder ein Insel-Versorgungsnetz. Die Quelle bzw. Senke, welche zur Gleichstromübertragung vorgesehen ist, umfasst vorzugsweise einen stationären Energiespeicher und ggf. ein (Gleichstrom-)Versorgungsnetz. Die Quelle bzw. Senke, welche zur Wechselstromübertragung vorgesehen ist, umfasst vorzugsweise ein Wechselstromversorgungsnetz oder eine Anschlussvorrichtung, die zum Anschluss an ein Wechselstromversorgungsnetz eingerichtet ist, etwa einen Drehstromanschluss.
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Eine Steuerung S ist ansteuernd mit den Invertern I1, I2, sowie mit den Konfigurationsschaltern K1 und K2 verbunden. Wie erwähnt kann die Steuerung S als eine gemeinsame Steuerung vorgesehen sein, oder kann in mehreren Hierarchien ausgebildet sein. Die beispielhaft dargestellte Steuerung S steuert während dem hier beschriebenen Energieübertragungsvorgang die Konfigurationsschalter K1 und K2 in einem Zustand an, in dem mindestens eine Wicklung oder Phase der betreffenden elektrischen Maschine EM1 oder EM2 von den anderen Phasen bzw. Wicklungen getrennt ist. Ferner steuert die Steuerung während dem hier beschriebenen Energietransfer die Inverter I1, I2 an, um sie über die elektrischen Maschinen EM1, EM2 übertragene Energie in einen Gleichstrom für den fahrzeugseitigen Batteriespeicher B umzuwandeln, wobei insbesondere hierbei die Spannung gesteuert wird, und vorzugsweise geregelt wird gemäß einer Vorgabe, beispielsweise eine Vorgabe von einem Batteriemanagementmodul des elektrischen Energiespeichers B.
