[发明专利]用于车辆的高压电网的电路

说明书

本发明包括车辆的高压电网的电路，高压电网具有至少两个电蓄能器和电主负载。电路包括：与第一和第二极连接器电连接的第一开关单元；与第三和第四极连接器电连接的第二开关单元，与第三和第二极连接器电连接的第三开关单元。四个极连接器的中的每个被设计用于电接触两个电蓄能器的另一极。第四开关单元与第一极连接器和第一负载接头连接。第五开关单元与第四极连接器和第二负载接头电连接。第一和第二负载接头构造用于电接触电的负载。开关单元能在电连接状态与电断开状态之间转换，第四开关单元和/或第五开关单元设计成在电断开状态中电断开，第一开关单元和/或第二开关单元和/或第三开关单元实施为半导体结构元件。

技术领域

本发明涉及一种用于车辆的高压电网的电路。

背景技术

本发明涉及一种用于车辆的高压电网的电路。高压电网在此能够包括电蓄能器和功率电子器件，如例如牵引机械和逆变器。电路能够实现断开并且闭合电蓄能器与剩余的高压电网之间的电连接。

当前的用于电动车辆的高压电网包括一个或多个蓄能器、至少一个牵引机械、充电接头、一个或多个辅助负载(冷却介质压缩机、连续式加热器)以及一个或多个逆变器。如果电动车辆包括蓄能器，那么该蓄能器通过两个开关单元与剩余的高压电网连接。如果电动车辆包括多个蓄能器，则需要电蓄能器与高压电网的更为复杂的联接。到目前为止，电蓄能器与剩余的高压电网之间的这种电连接通过高压继电器来实现。该高压继电器实现了电蓄能器与剩余的高压电网的电断开并且因此出于安全原因已经得到使用。

发明内容

用于车辆的高压电网的电路具有至少五个开关单元，其中，高压电网具有至少两个电蓄能器和电气主负载。第一开关单元布置在第一极连接器与第二极连接器之间。第一极连接器构造用于电接触第一电蓄能器的第一极。第二极连接器构造用于电接触第二电蓄能器的第一极。

第二开关单元布置在第三极连接器与第四极连接器之间。第三极连接器构造用于电接触第一电蓄能器的第二极。第四极连接器构造用于电接触第二电蓄能器的第二极。第三开关单元布置在第二极连接器与第三极连接器之间。第四开关单元布置在第一极连接器与第一负载接头之间，主负载能够与第一负载接头连接。第五开关单元布置在第四极连接器与第二负载接头之间，电气主负载能够与第二负载接头连接。

开关单元能够在电连接的状态与电断开的状态之间转换。通过开关单元的这种布置，第一电蓄能器和第二电蓄能器能够不仅串联地而且也并联地联接。通过这种可行方案能够适配第一电蓄能器的和第二电蓄能器的总电压，其中，第一电蓄能器的和第二电蓄能器的总电压在串联联接中比并联联接中要高。第一电蓄能器和第二电蓄能器的通过串联联接所致的更高的总电压能够实现的是，在与并联联接的情形相比要低的损耗的情况下对电气主负载供应比单个的电蓄能器的功率要大的功率。第一电蓄能器的和第二电蓄能器的通过并联联接所致的更低的总电压能够实现的是，也用具备比采用串联联接的两个电蓄能器的总电压要低的充电电压的充电器具对两个电蓄能器充电。

对于第一电蓄能器的和第二电蓄能器的串联联接，第三开关单元必须位于电连接的状态中，并且第一开关单元和第二开关单元必须位于电断开的状态中。对于第一电蓄能器与第二电蓄能器的并联联接，第三开关单元必须位于电断开的状态中并且第一开关单元和第二开关单元必须位于电连接的状态中。

第四开关单元和第五开关单元能够实现将第一电蓄能器和第二电蓄能器与剩余的高压电网电断开而不中断第一电蓄能器和第二电蓄能器的并联联接。第一电蓄能器和第二电蓄能器的并联联接仅通过第二开关单元和第三开关单元来实现。此外，第四开关单元和/或第五开关单元如此设计，使得第四开关单元和/或第五开关单元在电断开的状态中也电断开。由此能够实现第一电蓄能器和第二电蓄能器与高压电网的可靠的断开。