[发明专利]用于车辆的高压网络的电路

说明书

本发明包括用于车辆的高压网络(2)的电路(3)，其中，该高压网络(2)具有至少两个电能存储器(17、18)。电路(3)包括第一连接点(4)和第二连接点(5)，它们构造用于与消耗器(19)和/或充电设备(21)电连接，包括第一开关单元(6)，其布置在第一电极连接器(13)和第一连接点(4)之间，包括第二开关单元(7)，其布置在第二电极连接器(15)和第二连接点(5)之间，包括第三开关单元(8)，其布置在第一连接点(4)与第三电极连接器(14)之间，并且包括第四开关单元(9)，其布置在第二连接点(5)与第四电极连接器(16)之间。电极连接器(13、14、15、16)构造用于与电能存储器(17、18)的电极(17a、17b、18a、18b)电接触。开关单元(6、7、8、9)可以在电连接和电断开状态之间切换。

技术领域

本发明涉及一种用于车辆的高压网络的电路。高压网络在此可以包括电能存储器和电力电子设备、例如牵引机和逆变器。该电路能够断开和闭合电能存储器与其余的高压网络之间的电连接。

背景技术

当前用于电动车的高压网络包括一个或多个能量存储器、至少一个牵引机、一个充电接头、一个或多个二次消耗器(冷却剂压缩机、连续式加热器)和一个或多个逆变器。如果电动车包括能量存储器，它会通过两个开关单元与其余的高压网络连接。如果电动车包括多个能量存储器，则电能存储器与高压网络的更复杂的互连是必要的。到目前为止，电能存储器与其余的高压网络之间的电连接是通过高压继电器实现的。这些高压继电器允许电能存储器与其余的高压网络电流隔离，并且因此出于安全原因使用。

发明内容

根据本发明的用于车辆的高压网络的电路包括至少两个连接点和四个开关单元，其中高压网络具有至少两个电能存储器。第一连接点和第二连接点构造用于与耗电器和/或充电设备形成电连接。

第一开关单元布置在第一电极连接器和第一连接点之间。第一电极连接器构造用于与电能存储器的第一电极电接触。第二开关单元布置在第二电极连接器和第二连接点之间。第二电极连接器布置用于与第二电能存储器的第二电极电接触。

第三开关单元布置在第一连接点和第三电极连接器之间。第三电极连接器构造用于与第二电能存储器的第一电极电接触。第四开关单元布置在第二连接点和第四电极连接器之间。第四电极连接器构造用于与第一电能存储器的第二电极电接触。

第一电能存储器通过第一开关单元和第四开关单元并且第二电能存储器通过第二开关单元与第三开关单元与第一连接点和第二连接点电连接。四个开关单元可以在电接触和电断开状态之间切换。由此第一能量存储器和第二能量存储器彼此并联布置。

通过闭合所有四个开关单元，第一能量存储器和第二能量存储器的同名极与连接点电连接并且第一能量存储器和第二能量存储器彼此并联连接。通过断开第一开关单元或第四开关单元中断第一电能存储器的电路并且因此也中断第一电能存储器与第二电能存储器的并联连接。通过断开第三开关单元和第四开关单元中断第二电能存储器的电路并且因此也中断第二电能存储器与第一电能存储器的并联连接。

通过开关单元的这种布置，要么第一电能存储器和第二电能存储器之一要么两个电能存储器可以与高压网络彼此并联地电连接。此外，第一开关单元和/或第二开关单元这样设计使得第一开关单元和/或第二开关单元在电断开状态下也是电流隔离的。第三开关单元和第四开关单元实施为半导体结构元件。

因此，第一电能存储器和第二电能存储器分别通过实施为半导体结构元件的开关单元和通过设计为在电断开状态下电流隔离的开关单元与高压网络连接。第一电能存储器和第二电能存储器的电路可以通过第一开关单元和第二开关单元电流隔离。因此，高压继电器的优点可以在该电路中得到利用。半导体结构元件具有在其切换行为方面的明显更高的动态性、更长的使用寿命，可以制造得比高压继电器更小，并且可以更简单和更经济地适应更高的电压。