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Die Erfindung betrifft eine Stromverteilereinheit für Nutzfahrzeuge, insbesondere Nutzfahrzeuge mit einem elektrischen Antrieb, wobei das Nutzfahrzeug mit einem Nebenantrieb für Aufbauten beziehungsweise Arbeitsmodule aufweist.
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Im Stand der Technik sind Nutzfahrzeuge mit einem Verbrennungsmotor ausgerüstet, welcher über eine nebengeordnete weitere mechanische Abtriebswelle mechanische Energie direkt an einen Aufbau abgibt oder über eine Pumpe in hydraulische oder pneumatische Energie wandelt.
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Aufgabe der Erfindung ist es eine Alternative zur Versorgung eines Nebenabtriebs eines Nutzfahrzeugs bereitzustellen. Weitere Aufgaben sind eine Verbesserung der Sicherheit sowie der Nutzbarkeit.
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Gelöst wird die Aufgabe durch eine Stromverteilereinheit für ein Nutzfahrzeug mit mindestens einem Nebenabtrieb mit einer elektrischen Maschine, aufweisend
- • einen ersten Eingang zur Verbindung mit einem Energiespeicher des Nutzfahrzeugs, welcher eine Gleichspannung bereitstellt,
- • einen zweiten Eingang für den Anschluss an eine externe Stromquelle,
- • einen ersten Ausgang zur Verbindung mit dem Nebenabtrieb,
- • einen zweiten Ausgang zur Verbindung mit einem externen Stromabnehmer,
- • und einen dritten Ausgang zur Verbindung mit einem Niederspannungs-Bordnetz,
- • einen Hochvoltverteiler, welcher mit dem ersten Eingang verbunden ist und die Verbindung zwischen dem Energiespeicher und den weiteren Komponenten der Stromverteilereinheit bildet,
- • ein Steuergerät, welches zumindest den Hochvoltverteiler überwacht und Komponenten der Stromverteilereinheit steuern kann,
- • zumindest einem Inverter, welcher im Strompfad zwischen dem Hochvoltverteiler und zumindest einem der Anschlüsse für dem ersten Ausgang, den zweiten Ausgang oder dem zweiten Eingang angeordnet ist,
- • einen ersten Konverter, welcher zwischen dem Hochvoltverteiler und dem dritten Ausgang angeordnet ist und eine vom Hochvoltverteiler bereitgestellte Gleichspannung auf eine niedrigere Gleichspannung wandelt.
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Nutzfahrzeuge weisen häufig einen Nebenabtrieb für Arbeitsfunktionen auf, diese können beispielweise kippen einer Ladefläche, mischen oder fördern eines Ladeguts, komprimieren eines Ladegut, antreiben eines Arbeitsgerät und dergleichen darstellen. Bei elektrisch angetriebenen Nutzfahrzeugen wird, die für den Nebenabtrieb benötigte mechanische Energie für Bewegungen beziehungsweise für die Wandlung in hydraulische, pneumatische oder thermische Energie vorzugsweise durch eine elektrische Maschine erzeugt. Für die Versorgung ist eine Stromverteilereinheit vorgesehen, welches aus mehreren Komponenten besteht.
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Die Stromverteilereinheit weist hierbei einen ersten Eingang auf, welcher mit einem Energiespeicher des Nutzfahrzeugs verbunden ist. Der Energiespeicher stellt elektrische Energie bereit, üblicherweise in Form einer Hochvolt-Gleichspannung.
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Durch den ersten Eingang ist der Energiespeicher mit einem Hochvoltverteiler verbunden. Über den Hochvoltverteiler wird die Hochvoltgleichspannung auf weitere Komponenten des Stromverteilers weitergegeben und gleichzeitig ist Sensorik vorgesehen, welche die Spannung, Stromstärken, Temperatur und/oder weitere Größen erfasst.
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Ein Steuergerät ist vorgesehen und überwacht zumindest den Hochvoltverteiler, beispielsweise über die optional vorgesehene Sensorik. Durch das Steuergerät können auch die weiteren Komponenten überwacht und ggf. auch geschalten werden. Das Steuergerät ist vorteilhafterweise verwendet, um Überlastungen zu vermeiden, ein Batterie-Management zu ermöglichen und/oder die Strompfade zu den Komponenten bedarfsabhängig zu steuern, wodurch entsprechend Gefahren vermieden beziehungsweise erkannt, der Energiespeicher optimiert genutzt und/oder Verluste verringert werden können.
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Die Stromverteilereinheit weist auch einen zweiten Eingang auf, welcher als Anschluss an eine externe Stromquelle ausgebildet ist. Dieser zweite Eingang ist vorteilhafterweise als ein Steckanschluss vorgesehen, um ein extern zugeführtes Stromkabel mit der Stromverteilereinheit verbinden zu können. Durch den zweiten Eingang kann Strom eingespeist werden und zum Laden des Energiespeichers und/oder direkt zum Betrieb des Nebenabtriebs bei einem stationären Nutzfahrzeug genutzt werden.
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Weiter weist die Stromverteilereinheit einen ersten Ausgang auf, mit welcher der Nebenabtrieb verbunden ist. Über den ersten Ausgang wird der Nebenabtrieb mit dem elektrischen Strom für den Betrieb einer elektrischen Maschine versorgt.
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Ebenfalls ist ein zweiter Ausgang vorgesehen, welcher für den Anschluss eines externen Verbrauchers ausgebildet ist. Über diesen vorzugsweise Steckanschluss kann eine ortsübliche Gleich- oder Wechselspannung ausgegeben werden und ist gemäß den ortsüblichen Steckdosen für die entsprechende Netzspannung ausgebildet. Somit kann der Energiespeicher, gegebenenfalls in Verbindung mit einem im Nutzfahrzeug vorgesehenen Generator, über einen entsprechenden Inverter als dezentraler Stromgenerator beziehungsweise Stromquelle für elektrische Geräte genutzt werden. Alternativ oder zusätzlich kann der zweite Ausgang auch als Ladestation für Akkumulatoren entsprechender Geräte verwendet werden.
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An der Stromverteilereinheit ist weiter ein dritter Ausgang vorgesehen, über den eine niedrige Gleichspannung ausgegeben wird. Die niedrige Gleichspannung kann für die Versorgung eines Bordnetzes beziehungsweise auch für eine Bedieneinheit des Nebenabtriebs verwendet werden. Des Weiteren kann die niedrige Gleichspannung für Komponenten der Stromverteilereinheit, wie dem Steuergerät, Inverter, Konverter, Schaltelemente und dergleichen, verwendet werden.
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Um den dritten Ausgang mit einer niedrigen Gleichspannung zu versorgen, ist zwischen dem Hochvoltverteiler und dem dritten Ausgang ein erster Konverter angeordnet. Mit dem ersten Konverter kann neben der Wandlung von einer hohen auf eine niedrige Gleichspannung eine galvanische Trennung zwischen dem Niederspannungs-Bordnetz und dem Energiespeicher erreicht werden. Diese niedrige Gleichspannung kann ebenfalls zur Versorgung der Komponenten der Stromverteilereinheit verwendet werden. Vorzugsweise ist zusätzlich eine Niederspannungsbatterie vorgesehen, um die Komponenten vor beziehungsweise während des Startens zu versorgen.
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Die Stromverteilereinheit weist ebenfalls einen Inverter auf, mit dem die Hochvolt-Gleichspannung in eine Wechselspannung gewandelt wird.
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Ausführungsformen einer Stromverteilereinheit sind dadurch gekennzeichnet, dass der Hochvoltverteiler direkt mit dem ersten Ausgang verbunden ist. In diesen Fällen wird am ersten Ausgang entsprechend eine Hochvolt-Gleichspannung ausgegeben, welche anschließend entsprechend im Nebenabtrieb verwendet beziehungsweise gewandelt wird. Vorteilhaft ist hierbei der günstigere Aufbau der Stromverteilereinheit hinsichtlich des Nutzfahrzeugs und eines flexiblen Aufbaus der elektrischen Maschine des Nebenabtriebs.
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Stromverteilereinheiten gemäß alternativen Ausführungsformen sind dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Hochvoltverteiler und dem ersten Ausgang ein zweiter Konverter angeordnet ist. Durch den zweiten Konverter kann eine vorteilhafte galvanische Trennung zwischen dem Energiespeicher, um diesen zu schützen, und dem Nebenabtrieb erfolgen und gegebenenfalls unabhängig von der Spannung des Energiespeichers eine definierte Gleichspannung an den ersten Ausgang und/oder weitere Komponenten abgegeben werden. Durch eine definierte Gleichspannung können unabhängig von den Eigenschaften des Energiespeicher standardisierte Schnittstellen bereitgestellt werden.
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Ausführungsformen einer Stromverteilereinheit sind dadurch gekennzeichnet, dass vor dem ersten Ausgang ein Inverter angeordnet ist, welcher eine für den Nebenabtrieb erforderliche Wechselspannung bereitstellt. Über einen Inverter kann eine übliche Wechselspannung bereitgestellt werden, wodurch eine standardisierte Schnittstelle zum Nebenabtrieb und gleichzeitig der Aufbau des Nebenabtriebs vereinfacht wird.
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Stromverteilereinheit gemäß Ausführungsformen sind dadurch gekennzeichnet, dass für den zweiten Ausgang und den zweiten Eingang separate Inverter vorgesehen sind. Am zweiten Ausgang sowie am zweiten Eingang werden in der Regel Wechselspannungen abgegriffen beziehungsweise angelegt. Um hier einen gleichzeitigen Betrieb, deren Auslegung und/oder unterschiedliche Spannungen zu ermöglichen sind separate Inverter für den zweiten Ausgang und den zweiten Eingang vorgesehen. Die separaten Inverter können direkt mit dem Hochvoltverteiler verbunden sein oder es kann ein oder mehrere zweite Konverter zwischengeschalten sein.
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Weitere Ausführungsformen einer Stromverteilereinheit sind dadurch gekennzeichnet, dass für den zweiten Ausgang und den zweiten Eingang ein gemeinsamer Inverter vorgesehen ist. Da sowohl am zweiten Ausgang als auch am zweiten Eingang eine ortsübliche Netzspannung anliegt können beide Anschlüsse auch über einen gemeinsamen Inverter mit dem Hochvoltverteiler verbunden sein. Hierdurch wird die Anzahl der benötigten Komponenten verringert.
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Bevorzugte Ausführungsformen hiervon sind dadurch gekennzeichnet, dass das der Inverter bidirektional ausgebildet ist. Um sowohl den zweiten Ausgang als auch den zweiten Eingang abbilden zu können ist der gemeinsame Inverter vorteilhafterweise bidirektional ausgeführt.
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Stromverteilereinheiten gemäß Ausführungsformen sind dadurch gekennzeichnet, dass ein gemeinsamer Inverter für den ersten Ausgang und den zweiten Ausgang vorgesehen ist. Am zweiten Ausgang liegt vorteilhafterweise die gleiche Wechselspannung oder bei einer mehrphasigen Wechselspannung zumindest eine Teilphase hiervon an. Durch einen gemeinsamen Inverter für den ersten und zweiten Ausgang kann somit die Anzahl der Komponenten geringgehalten werden. Entsprechend den bereits genannten Ausführungsformen, bei denen der zweite Ausgang und der zweite Eingang einen gemeinsamen Inverter aufweisen, kann somit auch ein gemeinsamer Inverter für den ersten Ausgang, zweiten Ausgang und zweiten Eingang vorgesehen sein.
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Ausführungsformen einer Stromverteilereinheit sind dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei der Anschlüsse für den ersten Ausgang, den zweiten Ausgang und dem zweiten Eingang über einen Wechselschalter mit den weiteren Komponenten der Stromverteilereinheit verbunden sind. Insbesondere bei der Verwendung von gemeinsamen Komponenten in der Stromverteilereinheit werden die Anschlüsse alternativ mit der gemeinsamen Komponente verbunden. Um einen Wechsel zwischen den einzelnen Anschlüssen zu erreichen, ist eine Wechselschaltung zwischen diesen und der gemeinsamen Komponente vorgesehen. Eine Betätigung der Wechselschaltung kann manuell oder auch über eine Steuerung, insbesondere über das Steuergerät, erfolgen. Entsprechend kann auch eine Wechselschaltung vorgesehen sein, bei der zwischen dem ersten Ausgang, dem zweiten Ausgang und dem zweiten Eingang umgeschalten werden kann.
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Stromverteilereinheiten gemäß Ausführungsformen sind dadurch gekennzeichnet, dass mehrere zweite Ausgänge vorgesehen sind. Für einen flexiblen Einsatz als Energiequelle können mehrere gleiche Anschlüsse vorgesehen sein, um zum Beispiel mehrere Geräte anschließen zu können.
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Vorteilhafterweise sind alternativ oder kumulativ mehrere unterschiedliche Anschlüsse vorgesehen. Bevorzugte Ausführungsformen sind hierbei mit einem Steckanschluss für eine mehrphasige Wechselspannung sowie zumindest ein Steckanschluss für eine Teilphase der mehrphasigen Wechselspannung vorgesehen. Es ist ebenfalls möglich das Steckanschlüsse für Gleichstrom von einem im Stromverteiler vorgesehenen ersten oder eventuell zweiten Konvertern oder auch zusätzlichem dritten Konverter vorzusehen. Diese Steckanschlüsse für Gleichstrom können ebenso als Ladekontakte für mit Akkumulatoren betriebene Elektrogeräte ausgebildet sein.
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Ausführungsformen einer Stromverteilereinheit sind dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Ausgang und der zweite Eingang durch einen Anschluss ausgebildet sind.
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Um eine Ladung des Energiespeichers aus der ortsüblichen Netzspannung zu ermöglichen kann der zweite Eingang oder bei mehreren einer der zweiten Eingänge mit einem ortsüblichen Steckanschluss ausgebildet sein. Da ein entsprechender Steckanschluss ebenfalls für elektrische Geräte verwendet wird, kann ein gemeinsamer Anschluss für den zweiten Ausgang und den zweiten Eingang vorgesehen werden. Über eine entsprechende Verschaltung und/oder einen optionalen Wechselschalter, kann die Stromrichtung gesteuert beziehungsweise ausgewählt werden.
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Ein weiterer Aspekt der Erfindung ist ein Nutzfahrzeug mit einer Stromverteilereinheit gemäß einer beschriebenen Ausführungsform und einem Nebenabtrieb mit einer elektrischen Maschine. Indem ein erfindungsgemäßer Stromverteiler in einem Nutzfahrzeug vorgesehen ist, sind die erläuterten Vorteile erreichbar.
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Die Merkmale der Ausführungsformen können beliebig miteinander kombiniert werden.
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Figuren näher erläutert. Gleiche oder ähnliche Elemente werden mit einheitlichen Bezugszeichen bezeichnet. Die Figuren zeigen im Einzelnen:
- 1 bis 8 zeigen jeweils ein schematisch dargestelltes Ausführungsbeispiel einer Stromverteilereinheit.
- 9 zeigt einen schematisch dargestelltes Ausführungsbeispiel eines Nutzfahrzeugs mit einer Stromverteilereinheit.
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1 bis 8 ist gemein, dass die Stromverteilereinheit (1) schematisch dargestellt ist. An der Stromverteilereinheit (1) sind mehrere Anschlüsse vorgesehen, wobei jeweils ein erster und zweiter Eingang (E1; E2) sowie ein erster, zweiter und dritter Ausgang (A1; A2; A3) gezeigt sind.
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Am ersten Eingang (E1) ist ein Energiespeicher (2) dargestellt, welcher mit dem ersten Eingang (E1) verbunden ist, wobei schematisch einzelne Leitungen für die beiden Pole gezeigt sind. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Energiespeicher (2) als Hochvoltbatterie beziehungsweise Hochvoltakkumulator dargestellt.
Der zweite Eingang (E2) ist dagegen als ein schematischer Anschluss dargestellt, welcher beispielsweise als mehrpoliger Steckkontakt für ortsübliche oder gerätespezifische elektrische Steckverbindung ausgebildet ist. Über den zweiten Eingang (E2) ist die Stromverteilereinheit (1) mit einer externen Stromquelle verbindbar, um beispielsweise den Energiespeicher (2) zu laden und/oder bei stationären Anwendungen die Stromversorgung des Nutzfahrzeugs bereitzustellen.
Am ersten Ausgang (A1) der Stromverteilereinheit (1) ist zumindest eine elektrische Maschine (3) eines Nebenabtriebs vorgesehen.
Der zweite Ausgang (A2) für einen externen Stromabnehmer analog zum zweiten Eingang (E2) als ein schematischer Anschluss dargestellt.
Am dritten Ausgang (A3) ist ein Bordnetz-Verteiler (4) dargestellt, mit welche eine Stromversorgung des Bordnetzes des Nutzfahrzeugs bereitgestellt wird.
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Weiter ist den Ausführungsbeispielen gemäß den 1 bis 8 gemeinsam, dass die Stromverteilereinheit (1) ein Steuergerät (5) umfasst, mit welchem zumindest einzelne Komponenten überwacht und/oder gesteuert beziehungsweise geregelt werden können. Beispielsweise können Parameter, wie Temperatur, Stromstärke, Spannung, Anschlussnutzung und dergleichen erfasst werden sowie Komponenten zu- oder abgeschalten oder deren Leistung gesteuert werden.
Die Stromverteilereinheit (1) weist weiter einen mit dem ersten Eingang (E1) verbundenen Hochvoltverteiler (6) auf, welcher mit weiteren Komponenten der Stromverteilereinheit (1) verbunden ist. Über den Hochvoltverteiler (6) wird die vom Energiespeicher (2) anliegende Gleichspannung selektiv und/oder gleichzeitig an weitere Komponenten der Stromverteilereinheit (1) angelegt.
Zwischen dem Hochvoltverteiler (6) und dem dritten Ausgang (A3) ist ein erster Konverter (K1) vorgesehen, mit welchem eine über den Hochvoltverteiler (6) anliegende Spannung des Energiespeichers (2) auf eine für das Bordnetz benötigte Gleichspannung transformiert wird. Energiespeicher (2) in Form einer Hochvoltbatterie weisen je nach Ausführung eine Spannung zwischen 60V und 800V, wohingegen ein Bordnetz eines Fahrzeugs in der Regel mit 12V oder 24V betrieben wird.
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Das in 1 dargestellte Ausführungsbeispiel umfasst einen Inverter (11) welcher zwischen den Hochvoltverteiler (6) und dem zweiten Ausgang (A2) angeordnet ist. Durch den Inverter (11) wird die vom Hochvoltverteiler (6) beziehungsweise dem Energiespeicher (2) bereitgestellte Gleichspannung in eine für einen externer Verbraucher benötigte Wechselspannung gewandelt.
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Ebenfalls ist ein weiterer Inverter (11.1) vorgesehen, welcher zwischen dem Hochvoltverteiler (6) und dem zweiten Eingang (E2) angeordnet ist. Durch den weiteren Inverter (11.1) wird entsprechend die über den zweiten Eingang (E2) optional zuführbare Wechselspannung in eine Gleichspannung transformiert und dem Hochvoltverteiler (6) zugeführt. Der zugeführte Strom kann zum Laden des Energiespeichers (2) verwendet werden und/oder direkt an weitere Komponenten der Stromverteilereinheit (1) weitergeführt werden.
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Bei dem im 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist ein separater Inverter (13) vorgesehen, welcher zwischen dem ersten Ausgang (A1) und einer elektrischen Maschine (3) des Nebenabtriebs angeordnet ist. Mit diesem separaten Inverter (13) wird die von der Stromverteilereinheit (1) bereitstellte Spannung für eine für die elektrische Maschine (3) geeignete Wechselspannung gewandelt. Indem ein separater, der elektrischen Maschine zugeordneter Inverter (13) vorgesehen wird, kann eine einheitliche Stromverteilereinheit (1) für Nebenabtriebe mit unterschiedlichen elektrischen Maschinen verwendet werden, was insbesondere für Nutzfahrzeuge auf Plattform-Basis mit unterschiedlichen Aufbauten vorteilhaft ist.
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Das in 2 dargestellte Ausführungsbeispiel ist weitestgehend gleich, wie das in 1 dargestellte Beispiel ausgeführt, weshalb auf die obige Beschreibung verwiesen wird. Lediglich der dem zweiten Ausgang (A2) zugeordnete Inverter (11) und der dem zweiten Eingang (E2) zugeordnete weitere Inverter (11.1) sind durch einen gemeinsamen bidirektionalen Inverter (12) ersetzt. Hierdurch kann die Anzahl der Komponenten reduziert werden. Abhängig von der Bauart des bidirektionalen Inverters (12) können der zweite Eingang (E2) und der zweite Ausgang (A2) gleichzeitig oder nur alternativ verwendet werden. Insbesondere wenn kein gleichzeitiger Betrieb des zweiten Eingangs (E2) und Ausgangs (A2) vorgesehen ist, können gegebenenfalls die beiden Anschlüsse durch einen einzigen Steckkontakt gebildet werden und es erfolgt eine automatische oder nutzerbestimmte Umschaltung zwischen Eingang und Ausgang.
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3 weist grundsätzlich einen gleichen Aufbau wie 2 auf, wobei zusätzlich zwischen einem bidirektionalen Inverter (12) und einen zweiten Eingang (E2) und zweiten Ausgang (A2) ein Wechselschalter (7) angeordnet ist. Durch den Wechselschalter (7) kann entweder eine elektrische Verbindung zwischen dem bidirektionalen Inverter (12) und dem zweiten Eingang (E2) oder dem zweiten Ausgang (A2) hergestellt werden. Über den Wechselschalter (7) kann entweder direkt oder über das Steuergerät (5) die Arbeitsrichtung des bidirektionalen Inverters (12) festgelegt werden. Alternativ kann der Wechselschalter (7) auch über das Steuergerät aufgrund von Messwerten, beispielsweise an den Anschlüssen anliegender Spannung oder dergleichen, geschalten werden.
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In 4 ist zwischen dem ersten Ausgang (A1) und dem Hochvoltverteiler (6) ein zweiter Konverter (K2) vorgesehen, welcher die über den Hochvoltverteiler (6) beziehungsweise den Energiespeicher (2) Gleichspannung auf einen andere für den Nebenabtrieb benötigte Gleichspannung transformiert. Hierbei ist vorteilhaft, dass gegebenenfalls einheitliche Nebenabtriebe für unterschiedliche Fahrzeuge, mit unterschiedlichen Energiespeichern (2), verwendet werden können.
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Weiter ist in 4 der Inverter (11) für den zweiten Ausgang (A2) ebenfalls nicht direkt sondern über den zweiten Konverter (K2) mit dem Hochvoltverteiler (6) verbunden. Alternativ kann der Inverter (11) auch direkt mit dem Hochvoltverteiler (6) verbunden sein.
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Der weitere Inverter (11.1) in 4 ist hingegen direkt mit dem Hochvoltverteiler (6) verbunden. Hier ist gegebenenfalls auch möglich, alternativ den weiteren Inverter (l1.1) ebenfalls über den zweiten Konverter (K2) mit dem Hochvoltverteiler (6) zu verbinden.
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5 ist analog zu 4 aufgebaut, wobei der Inverter (11) und der weitere Inverter (11.1), wie z.B. auch im in 2 dargestellten Ausführungsbeispiel, durch einen gemeinsamen bidirektionalen Inverter (12) ersetzt sind, wodurch die Anzahl der Komponenten verringert ist. Der zweite Konverter (K2) muss entsprechend ebenfalls bidirektional nutzbar sein. Alternativ kann auch in diesem Ausführungsbeispiel der bidirektionale Inverter (12) alternativ direkt mit dem Hochvoltverteiler (6) verbunden sein, abhängig von der Ausgangsspannung des zweiten Konverters (K2) und dem verwendeten Inverter (11; 11.1; 12).
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Bei dem in 6 gezeigten Ausführungsbeispiel ist abweichend zu den bisherigen Ausführungsbeispielen kein separater Inverter (I3) vorgesehen. Es ist ein Inverter (I1) vorgesehen, dessen Ausgangsseite mit einem Wechselschalter (7) verbunden ist. Über den Wechselschalter (7) ist der Inverter (I1) entsprechend mit dem ersten Ausgang (A1) und damit dem Nebenabtrieb beziehungsweise dessen elektrischer Maschine (3) oder mit dem zweiten Ausgang (A2) verbindbar. Der weitere Aufbau ist analog zu beispielsweise 1 oder 4.
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Somit kann der Nebenabtrieb von der Stromverteilereinheit (1) direkt mit einer für die elektrische Maschine (3) benötigten Wechselspannung versorgt werden, was entsprechend die Komponenten und Bauraum im Nebenabtrieb reduziert.
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In 7 ist gegenüber 6 wieder ein bidirektionaler Inverter (12) vorgesehen, welcher sowohl den Inverter (11) als auch den weiteren Inverter (11.1) ersetzt. Über den Wechselschalter (7) kann entsprechend eine Verbindung mit dem ersten Ausgang (A1), dem zweiten Ausgang (A3) oder dem zweiten Eingang (E2) hergestellt werden.
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Das Ausführungsbeispiel der 8 entspricht der 7, wobei der Wechselschalter (7) durch eine Auswahleinheit (8) ersetzt wurde. Mit der Auswahleinheit (8) kann eine Verbindung des bidirektionalen Inverters (12) beliebig mit den verschiedenen Anschlüssen (A1; A2; E2) hergestellt werden, wobei auch gleichzeitige Verbindungen möglich sind. Die Auswahleinheit (8) kann hierbei als eine bedarfsgesteuerte Zuschaltung ausgeführt sein oder auch als ein Unterbrecher oder Sicherung zum Trennen der Verbindung nicht benötigter Anschlüsse beziehungsweise fehlerhafter Anschlüsse.
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Selbstverständlich können auch bei den anderen Ausführungsbeispielen anstatt eines Wechselschalters (7) eine Auswahleinheit (8), wie in 8 vorgesehen sein.
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In 9 ist beispielhaft ein Nutzfahrzeug, in diesem Beispiel als Sattelschlepper, gezeigt, an den ein Auflieger mit einem Nebenantrieb, im Beispiel für eine Kipper angehängt ist.
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Schematisch ist am Nutzfahrzeug eine Stromverteilereinheit (1) sowie ein Energiespeicher (2) vorgesehen, welche über eine Energieleitung elektrisch miteinander verbunden sind.
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Am Auflieger ist ein Nebenabtrieb mit einer elektrischen Maschine (3), hier beispielsweise für eine Hydraulikpumpe, vorgesehen. Der Nebenabtrieb ist mit der Stromverteilereinheit (1) ebenfalls mit einer Energieleitung elektrisch leitend verbunden. Vorzugsweise ist die Energieleitung als mit dem Nebenabtrieb verbundenes Kabel mit Stecker ausgebildet, welches mit einem als entsprechenden Gegenstück ausgebildeten ersten Ausgang (A1) verbunden wird.
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Zusätzlich ist beispielhaft ebenfalls eine Datenleitung zwischen Nebenabtrieb und Stromverteilereinheit vorgesehen, um einen Informationsfluss zu ermöglichen. Über die Datenleitung können beispielsweise Sensordaten und/oder Steuerbefehle übertragen werden.
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Neben dem dargestellten Beispiel eines Kipp-Aufliegers sind selbstverständlich auch andere Aufbauten möglich. Ebenso ist die Erfindung nicht auf Sattelschlepper eingeschränkt, sondern es sind jegliche Fahrzeuge, wie Lastkraftwägen, mobile Kräne, Baumaschine und sonstige Nutzfahrzeuge umfasst.
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Weiter können auch mehrere Anschlüsse, auch unterschiedliche Anschlüsse, für beispielsweise den zweiten Ausgang vorgesehen werden, wie Steckdosen mit unterschiedlicher Anzahl an Phasen beziehungsweise Spannungen, vorzugsweise entsprechend der lokal üblichen Netzspannungen. Für Europa beispielsweise ein Drehstromstecker beziehungsweise Drehstromsteckdose mit 3-Phasen und 400V sowie ein oder mehr Netzsteckdosen mit 230V der Einzelphasen. Für andere Regionen entsprechend abweichend, wie einphasig 120V und zweiphasig 240V für Amerika oder für China 127V / 220V beziehungsweise 220V / 380V. Ebenfalls entspricht die Frequenz der Frequenz der lokalen Netzspannung, üblicherweise 50Hz oder 60Hz.
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Die Erfindung ist weiter auch nicht auf die beschriebenen Ausführungen eingeschränkt. Es können wie oben ausgeführt, auch nur einzelne vorteilhafte Merkmale vorgesehen und miteinander kombiniert werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Stromverteilereinheit
- 2
- Energiespeicher
- 3
- elektrische Maschine (Nebenabtrieb)
- 4
- Bordnetz-Verteiler
- 5
- Steuergerät
- 6
- Hochvoltverteiler
- 7
- Wechselschalter
- 8
- Auswahleinheit
- E1
- erster Eingang
- E2
- zweiter Eingang
- A1
- erster Ausgang
- A2
- zweiter Ausgang
- A3
- dritter Ausgang
- 11
- Inverter
- 11.1
- weiterer Inverter
- 12
- Inverter (bidirektional)
- 13
- Inverter (separat)
- K1
- erster Konverter
- K2
- zweiter Konverter
