Bei Kraftfahrzeugen mit einer Bordnetzspannung von 14V werden Anlasser eingesetzt, um das Starten des Verbrennungsmotors zu bewirken. Zusätzlich sind Generatoren im Fahrzeug vorgesehen, welche unter anderem insbesondere der sogenannten Rekuperation von beispielsweise Bremsenergie dienen. Sowohl beim Anlasser als auch beim Generator handelt es sich um elektrische Maschi- nen. Die Einführung des sogenannten Start/Stopp-Betriebs und die Nutzung der rekuperierten Energie kann zu einer nachhalti- gen Einsparung von Kraftstoff führen. Insbesondere der Start/Stopp-Betrieb läßt sich jedoch mit heutigen Serienanlas- sern und deren mechanischer Einbindungen an einen Antriebs- strang wegen Komfort-und Lebensdauerproblemen nicht darstel- len. Die mechanische Einbindung in einen Antriebsstrang erfolgt durch Einrücken bzw. mittels eines trockenen Getriebes. Die Komponenten Anlasser und Generator können jeweils auf ihre ei- gentliche Funktion hin optimiert werden.

Soll bei einem Bordnetz nur eine elektrische Maschine sowohl für den Starterbetrieb als auch für den Generatorbetrieb einge- setzt werden, so treten Schwierigkeiten dahingehend auf, dass einerseits für den Verbrennungsmotor das notwendige Startmoment dargestellt werden muss, andererseits im gesamten Drehzahlbe- reich des Verbrennungsmotors ausreichend Generatorleistung mit gutem Wirkungsgrad bereitgestellt werden soll. Da diese elekt- rische Maschine folglich ständig mit der Kurbelwelle bzw. An- triebswelle verbunden sein muss, ist bei ihrer Auslegung die Wahl einer großen mechanischen Übersetzung zur Darstellung des Startmoments durch ihre Schleuderdrehzahl auf einen viel klei- neren Wert begrenzt, als dies bei den heutigen, ausrückbaren Serienanlassern der Fall ist. Diese Schwierigkeiten werden noch dadurch verstärkt, dass die als Starter/Generator betriebene elektrische Maschine und die Architektur des Bordnetzes aus Gründen der Vermeidung von Bauvarianten in allen Motorisierun- gen einer Baureihe vorzugsweise unverändert zum Einsatz kommen soll. Verantwortlich für diese Problematik ist die üblicherwei- se eingesetzte Bordnetzbatterie bzw. der Bordnetzenergiespei- cher, welcher die elektrische Maschine mit elektrischer Energie versorgt und dessen Klemmenleistung oftmals zu gering für einen Start mittels Starter/Generator, insbesondere in 14V- Bordnetzen, ist.

Aus der EP 0 876 554 B1 ist ein Starter/Generator für einen Verbrennungsmotor eines Kraftfahrzeugs bekannt, welcher eine elektrische Drehfeldmaschine, die die Starter-und Generator- funktion ausübt, und einen Wechselrichter aufweist. Der Wech- selrichter ist mit einem Zwischenkreis versehen, der ein gegen- über einem Bordnetz erhöhtes Spannungsniveau hat. Der Zwischen- kreis ist mit einem Energiespeicher zum Speichern von Energie für den Starterbetrieb ausgerüstet. Die Energieentnahme aus dem Zwischenkreis im Startbetrieb der elektrischen Maschine und die Energieeinspeisung in den Zwischenkreis im Generatorbetrieb erfolgen auf dem erhöhten Spannungsniveau. Das erhöhte Span- nungsniveau liegt vorzugsweise bei 350V.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Antriebssystem für ein Kraft- fahrzeug mit einem Verbrennungsmotor und einer elektrischen Maschine zu schaffen. Es ist weiterhin Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Betreiben eines solchen Antriebssystems zu schaffen.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale der unab- hängigen Patentansprüche gelöst.

Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass ein erster Ener- giespeicher und ein zweiter Energiespeicher, welcher vorzugs- weise einer Bordnetzbatterie entspricht, derart miteinander verschaltet sind, dass beim Starten der elektrischen Maschine eine elektrische Spannung zur Verfügung gestellt wird, welche über der Bordnetzspannung liegt.

Der erste Energiespeicher kann als Hochleistungsspeicher mit geringem Energieinhalt ausgeführt sein, welcher alleine oder zusammen mit dem zweiten Energiespeicher einen höheren Strom liefert als der zweite Energiespeicher alleine.

Die Erfindung hat den Vorteil, dass die erforderliche Start- leistung, insbesondere die erforderliche Kaltstartleistung, bzw. die der elektrischen Maschine beim Startvorgang zur Verfü- gung gestellte elektrische Spannung bzw. der zur Verfügung ge- stellte elektrische Strom beliebig skalierbar ist. Diese Ska- lierbarkeit der Startleistung ermöglicht den Einsatz des erfin- dungsgemäßen Antriebssystems in unterschiedlichen Motorisierun- gen einer Fahrzeugbaureihe.

Durch den Einsatz von zwei Energiespeichern bzw. Leistungsspei- chern ergibt sich ein hohes Rekuperationspotenzial. Weiterhin ist durch den Einsatz zweier Energiespeicher die Zyklenbelas- tung der einzelnen Energiespeicher, insbesondere des Bordnetz- energiespeichers bzw. der Bordnetzbatterie, gering. Der Einsatz der Erfindung führt zum erforderlichen Fahrkomfort bei Start/Stopp-Betrieb und zu einer erhöhten Lebensdauer der be- teiligten Komponenten. Die Realisierung eines stabilisiertes Bordnetzes ist bei Start/Stopp-Betrieb und Rekuperation mög- lich.

Insbesondere gegenüber einer Kombination eines Star- ter/Generator-Systems mit einem Zweispannungsbordnetz mit den Nennspannungen 14V und 42V mit einem Bordnetz mit einer Nenn- spannung von 14V, zeichnet sich die Erfindung durch erheblich niedrigere Kosten bei der Realisierung aus.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und aus den anhand der Zeichnung nach- folgend dargestellten Ausführungsbeispielen. Es zeigen : Fig. 1 eine schematische Darstellung einer elektrischen Ma- schine mit einem Wechselrichter und einem ersten und einem zweiten Energiespeicher, Fig. 2 eine schematische Darstellung einer ersten Ausfüh- rungsform einer elektrischen Maschine mit einem Wech- selrichter, Schalteinheiten und einem ersten und ei- nem zweiten Energiespeicher, Fig. 3 eine schematische Darstellung einer zweiten Ausfüh- rungsform einer elektrischen Maschine mit einem Wech- selrichter, einer Schalteinheit und einem ersten und einem zweiten Energiespeichers, Fig. 4 eine schematische Darstellung einer dritten Ausfüh- rungsform einer elektrischen Maschine mit einem Wech- selrichter, einer Schalteinheit, eine gegenüber dem zweiten Ausführungsbeispiel zusätzliche Schalteinheit und einem ersten und einem zweiten Energiespeicher, Fig. 5 eine schematische Darstellung einer vierten Ausfüh- rungsform einer elektrischen Maschine mit einem Wech- selrichter, einer Schalteinheit und einem ersten und einem zweiten Energiespeicher und Fig. 6 eine schematische Darstellung einer fünften Ausfüh- rungsform einer elektrischen Maschine mit einem Wech- selrichter, einer Schalteinheit, eine gegenüber dem vierten Ausführungsbeispiel zusätzliche Schalteinheit und einem ersten und einem zweiten Energiespeicher.

Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung einer elektrischen Maschine 1, eines Wechselrichters 2 und eines ersten Energie- speichers 3 und eines zweiten Energiespeichers 4. Bei der e- lektrischen Maschine 1 handelt es sich vorzugsweise um eine elektrische Drehstrommaschine, beispielsweise eine Synchronma- schine oder eine Transversalflussmaschine, welche als Starter/ Generator für einen nicht dargestellten Verbrennungsmotor eines Kraftfahrzeugs betreibbar und einsetzbar ist. Jede, nicht dar- gestellte Phase der elektrischen Maschine 1 ist über eine nicht näher bezeichnete Leitung mit dem Wechselrichter 2 verbunden.

Der Wechselrichter 2 enthält Schaltelemente, insbesondere Halb- leiter wie beispielsweise sogenannte IGBTs und/oder MOSFETs.

Jeder Phase ist vorzugsweise eine nicht dargestellte Halbbrü- ckenanordnung bestehend aus zwei Schaltelementen mit antiparal- lel geschalteten Gleichrichterelementen beziehungsweise Frei- laufdioden zugeordnet. Unter einem Wechselrichter 2 kann auch eine Leistungselektronik, ein Stromrichter oder ein Umrichter verstanden werden. An den Wechselrichter 2 ist über zwei nicht näher gekennzeichnete Leitungen ein erster Energiespeicher 3 angeschlossen. Über eine weitere nicht näher gekennzeichnete Leitung ist der Wechselrichter 2 mit einem zweiten Energiespei- cher 4 verbunden. Über diese nicht näher gekennzeichnete Lei- tung kann vorzugsweise parallel zu dem zweiten Energiespeicher 4 ein Bordnetz an den Wechselrichter 2 angeschlossen sein. Dies ist durch die gepunktete Linie in der Fig. 1 angedeutet. Unter einem Energiespeicher wird auch ein Leistungsspeicher verstan- den.

Als erster Energiespeicher 3 wird vorzugsweise ein sogenannter Superkondensator, auch SuperCap bzw. UltraCap genannt, einge- setzt. Alternativ kann auch eine Batterie oder eine Kombination aus einem Superkondensator und einer Batterie eingesetzt wer- den. Als zweiter Energiespeicher 4 wird vorzugsweise eine Bat- terie, insbesondere eine Fahrzeugbatterie, eingesetzt. Alterna- tiv kann ein Superkondensator oder eine Kombination aus Batte- rie und Superkondensator verwendet werden. Vorzugsweise ist die Nennspannung des Bordnetzes 14V und die Nennspannung des zwei- ten Energiespeichers 4 12V.

Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung einer ersten Ausfüh- rungsform einer elektrischen Maschine 1, eines Wechselrichters 2, eine Schalteinheit 10 und eines ersten Energiespeichers 3 und eines zweiten Energiespeichers 4. Fig. 2 stellte ein kon- krete Ausführungsform der Fig. 1 dar. Funktionell gleiche Kom- ponenten sind mit den gleichen Bezugszeichen wie in der Fig. 1 versehen. Die nicht dargestellten Phasen der elektrischen Ma- schine 1, welche als Starter/Generator für einen nicht darge- stellten Verbrennungsmotor eines Kraftfahrzeugs betreibbar und verwendbar ist, sind über nicht näher bezeichnete Leitungen mit dem Wechselrichter 2 verbunden. Der Wechselrichter 2 liegt über eine nicht näher Leitung auf Masse 9. Die Masse 9 wird vorzugs- weise durch eine Fahrzeugkarosserie gebildet. Weiterhin ist der Wechselrichter 2 über eine Leitung 7 mit einem ersten, nicht näher bezeichneten Pol des ersten Energiespeichers 3 verbunden.

Der zweite, nicht näher bezeichnete Pol des ersten Energiespei- chers 3 liegt an Masse 9 an. Der Wechselrichter 2 ist über ein Leitung 6 mit einem ersten, nicht näher bezeichneten Pol des zweiten Energiespeichers 4 verbunden. Der zweite, nicht näher gekennzeichnete Pol des zweiten Energiespeichers 4 liegt auf Masse 9. Der erste Pol des ersten Energiespeichers 3 ist über eine Leitung 8 mit dem ersten, nicht näher bezeichneten Pol des zweiten Energiespeichers 4 verbunden. In der Leitung 8 ist ein vorzugsweise bidirektionaler DC/DC-Wandler 12 angeordnet. Der erste Energiespeicher 3 und der zweite Energiespeicher 4 sind parallel geschaltet. An die Leitung 6 beziehungsweise an den ersten Pol des zweiten Energiespeichers 4 ist über eine nicht näher bezeichnete Leitung ein Bordnetz 5 angeschlossen. In dem Bordnetz 5 sind beispielsweise elektrische Verbraucher wie Lüf- ter, Scheibenwischermotor, Steuergeräte, Leuchten bzw. Glühbir- nen angeordnet.

In der Leitung 6 ist zwischen dem Wechselrichter 2 und dem zweiten Energiespeicher 4 eine Schalteinheit 10 vorgesehen. In der Leitung 7 ist zwischen dem Wechselrichter 2 und dem ersten Energiespeicher 3 ebenfalls eine Schalteinheit 10 vorgesehen.

Die Schalteinheiten 10 bestehen vorzugsweise aus zwei nicht näher bezeichneten Schaltelementen, welchen ggf. sogenannte, nicht näher bezeichnete Reversedioden zugeordnet sein können.

Die Schaltelemente der Schalteinheit 10 können über eine Steu- ereinheit 11 angesteuert werden. Die Ansteuerung erfolgt über nicht näher bezeichnete Leitungen.

Beim Startvorgang bzw. bei der Antriebsunterstützung für den Verbrennungsmotor kann die Energieversorgung der elektrischen Maschine 1 entweder nur durch den ersten Energiespeicher 3 oder nur durch den zweiten Energiespeicher 4 oder durch beide Ener- giespeicher 3,4 erfolgen. Die Steuerung/Regelung, welcher der Energiespeicher 3,4 für die Versorgung der elektrischen Ma- schine 1 herangezogen wird, erfolgt durch die Steuereinheit 11 und die Schalteinheiten 10. Entsprechend erfolgt die Rekupera- tion bzw. die Rückgewinnung und Speicherung von elektrischer Energie aus beispielsweise der Bremsenergie eines Kraftfahr- zeugs durch Speicherung der Energie in dem ersten Energiespei- cher 3 oder durch Speicherung der Energie in dem zweiten Ener- giespeicher 4 oder durch Speicherung der Energie in beiden Energiespeichern 3 und 4. Über die Leitung 6 kann die rückge- wonnene elektrische Energie auch direkt ins Bordnetz 5 einge- speist werden. Diese direkte Einspeisung ins Bordnetz 5 kann parallel zur Aufladung des zweiten Energiespeichers 4 erfolgen.

Das Bordnetz 5 kann auch aus dem ersten Energiespeicher 3 und/oder dem zweiten Energiespeicher 4 versorgt werden, wenn dieser über eine entsprechende Lademenge verfügen. Insbesondere nach längerem Fahrzeugstillstand kann ein Aufladung des ersten Energiespeichers 3, bei dem es sich vorzugsweise um einen Su- perkondensator bzw. einen SuperCap/UltraCap handelt, erforder- lich sein. Diese Aufladung kann mittels der zweiten Batterie 4 oder mittels Rekuperation durch zurückgewonnene Energie erfol- gen.

Der erste Pol des ersten Energiespeichers 3 liegt vorzugsweise auf einem Potenzial, welches zwischen 8 und 20V liegt. Der ers- te Energiespeicher 3 hat vorzugsweise eine Nennspannung von 20V. Der erste Pol des zweiten Energiespeichers 4 liegt vor- zugsweise auf einem Potenzial von 14V. Der zweite Energiespei- cher 4 hat vorzugsweise eine Nennspannung von 12V.

In der Fig. 3 ist eine schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform einer elektrischen Maschine 1, eines Wechsel- richter 2, einer Schalteinheit 13 und eines ersten Energiespei- chers 3 und eines zweiten Energiespeichers 4 dargestellt. In der in der Fig. 3 dargestellten Ausführungsform sind der erste Energiespeicher 3 und der zweite Energiespeicher 4 in Serie geschaltet. Funktionell gleichwirkende Komponenten wie in den vorhergehenden Figuren sind mit den gleichen Bezugszeichen ver- sehen. Die nicht dargestellten Phasen einer elektrischen Ma- schine 1 sind über nicht näher bezeichnete Leitungen mit dem Wechselrichter 2 verbunden, welcher über eine nicht näher be- zeichnete Leitung auf Masse 9 liegt. Über eine Leitung 7 ist ein erster, nicht näher bezeichneter Pol eines ersten Energie- speichers 3 an den Wechselrichter 2 angeschlossen. Über eine Leitung 6 ist ein erster nicht näher bezeichneter Pol eines zweiten Energiespeichers 4 an den Wechselrichter 2 angeschlos- sen. Der zweite, nicht näher bezeichnete Pol des ersten Ener- giespeichers 3 ist an die Leitung 6 angeschlossenen und somit mit dem ersten Pol des zweiten Energiespeichers 4 verbunden.

Der zweite, nicht näher bezeichnete Pol des zweiten Energie- speichers 4 liegt auf Masse 9. Der erste Pol des ersten Ener- giespeichers 3 ist über eine Leitung 8, in welcher ein DC/DC- Wandler angeordnet ist, mit der Leitung 6 bzw. mit dem ersten Pol des zweiten Energiespeichers 4 verbunden. An die Leitung 6 beziehungsweise an den ersten Pol des zweiten Energiespeichers 4 ist eine weitere nicht näher gekennzeichnete Leitung ange- schlossen, welche eine Verbindung zu einem Bordnetz repräsen- tiert. Die Verbindung zum Bordnetz ist durch eine gepunktete Linie dargestellt.

Zwischen dem Wechselrichter 2 und den Energiespeichern 3,4 ist eine Schalteinheit 13 angeordnet. Diese Schalteinheit enthält vorzugsweise zwei nicht näher bezeichnete Schaltelemente, bei- spielsweise Halbleiterschalter, denen nicht näher bezeichnete Reversedioden zugeordnet sein können. Die Schaltelemente der Schalteinheit 13 werden über eine nicht dargestellte Steuerein- heit 11 angesteuert. Das eine Schaltelement der Schalteinheit 13 ist in der Leitung 7 zwischen Wechselrichter 2 und erstem Energiespeicher 3 angeordnet. Das zweite Schaltelement der Schalteinheit 13 ist in der Leitung 6 zwischen dem Wechselrich- ter 2 und dem zweiten Energiespeicher 4 angeordnet. Die Schalt- elemente der Schalteinheit 13 dienen der Steuerung der Strom- flüsse über die Energiespeicher 3,4.

Beim Starten, insbesondere beim Kaltstart, und bei der An- triebsunterstützung des Verbrennungsmotors, sogenanntes Boos- ten, erfolgt der Stromfluss vorzugsweise vom Bordnetz bzw. dem zweiten Energiespeicher 4 über den ersten Energiespeicher 3 zur elektrischen Maschine 1. Beim Warmstart kann es dagegen ausrei- chend sein, die elektrische Energie nur aus dem zweiten Ener- giespeicher 4 zu beziehen. Rückgewonnene Energie, beispielswei- se durch Bremsvorgänge eines Kraftfahrzeugs, kann zur Rekupera- tion und zur Bordnetzversorgung über die Leitung 7 und den ers- ten Energiespeicher 3 in das Bordnetz eingespeist werden. Die rückgewonnene Energie kann auch direkt über die Leitung 6 in das Bordnetz gespeist werden, beispielsweise bei vollständig geladenem ersten Energiespeicher 3. Mit der rückgewonnenen E- nergie kann auch der zweite Energiespeicher 4 geladen werden.

Ist der erste Energiespeicher 3 mit einer gewissen Ladung auf- geladen, beispielsweise durch Rekuperation, so kann das Bord- netz aus dem ersten Energiespeicher 3 mit elektrischer Energie versorgt werden. Ebenso kann das Bordnetz mittels des zweiten Energiespeichers 4 mit elektrischer Energie versorgt werden.

Zur Vorbereitung eines Startvorgangs insbesondere eines Kalt- starts kann der erste Energiespeicher 3 durch elektrische Ener- gie des zweiten Energiespeichers 4 aufgeladen werden.

Der zweite Pol des ersten Energiespeichers 3 und der erste Pol des zweiten Energiespeichers 4 liegen vorzugsweise auf einem Potenzial von 14V. Der erste Pol des ersten Energiespeichers 3 liegt vorzugsweise auf einem Potenzial von 14V + einer Spannung mit dem Wert x V. Diese zusätzliche, additive Spannung x ergibt sich aus der Spannung, die über dem ersten Energiespeicher 3 anliegt. Die Spannung, mit der die elektrische Maschine ver- sorgt werden kann, ergibt sich also aus einer Addition der Spannung, welche über dem ersten Energiespeichers 3 anliegt, zu dem Potential, das am ersten Pol des zweiten Energiespeichers 4 bzw. an dem zweiten Pol des ersten Energiespeichers 3 anliegt.

Der Wert der zusätzlichen Spannung x kann an die konkreten Er- fordernisse einer Motorisierung bzw. eines Fahrzeugs innerhalb einer Baureihe angepasst werden. Eine besonders einfach ska- lierbare Spannung x kann dadurch realisiert werden, dass als erster Energiespeicher 3 mehrere miteinander verschaltete Su- perCaps bzw. Superkondensatoren, welche beispielsweise eine Dimensionierung in Schritten von ca. 2,5V aufweisen, verwendet werden. Die einzelnen SuperCaps sind vorzugsweise in Serie mit- einander verschaltet. Zum Erreichen des um x erhöhten Span- nungspotenzials ist daher vorteilhafterweise nur ein Minimum an zusätzlichem Speichervolumen zum zweiten Energiespeicher 4 in Form des ersten Energiespeichers 3 erforderlich.

Fig. 4 zeigt eine schematische Darstellung einer dritten Aus- führungsform einer elektrischen Maschine 1, eines Wechselrich- ters 2, Schalteinheiten 13 und eines ersten Energiespeichers 3 und eines zweiten Energiespeichers 4. Fig. 4 stellt eine Wei- terentwicklung der in der Fig. 3 dargestellten Ausführungsform dar. Funktionell gleichwirkende Komponenten sind mit den glei- chen Bezugszeichen wie in den vorangegangenen Figuren versehen.

Zusätzlich zu der in der Fig. 3 dargestellten Ausführungsform ist eine weitere, zweite Schalteinheit 13 vorgesehen. Die zwei- te Schalteinheit 13 verbindet die erste Schalteinheit 13 mit Masse 9. Zwischen der ersten und der zweiten Schalteinheit 13 ist eine Verbindung mit dem ersten, nicht näher bezeichneten Pol des zweiten Energiespeichers 4 vorgesehen. Diese Verbindung stellt einen Teil der Leitung 6 dar. Die zweite Schalteinheit 13 weist ebenfalls zwei nicht näher bezeichnete Schaltelemente auf, denen nicht näher bezeichnete Reversedioden zugeordnet sein können. Im Gegensatz zur Fig. 3 ist der Wechselrichter 2 nicht direkt mit der Masse 9 verbunden, sondern mit der Verbin- dungsstelle des ersten und des zweiten Schaltelements der Schalteinheit 13.

Vorteilhafterweise können bei dieser Ausführungsform Startvor- gänge und Antriebsunterstützung (Boosten) allein durch den ers- ten Energiespeicher 3 erfolgen. Ebenso kann Rekuperation bzw. die Speicherung zurückgewonnener Energie allein in den ersten Energiespeicher 3 erfolgen. Startvorgänge, Antriebsunterstüt- zung und Rekuperation müssen nicht mehr zwingend über den zwei- ten Energiespeicher 4 geführt werden. Dies führt zu einer Ver- ringerung der Zyklenbelastung und somit zu einer Erhöhung der Lebensdauer des zweiten Energiespeichers 4. Dies führt weiter- hin zu einer Stabilisierung des Bordnetzes bzw. zu einem stabi- lisierten Bordnetz. Bei einem Kaltstart wird vorzugsweise der zweite Energiespeicher 4 unterstützend herangezogen.

In den Ausführungsbeispielen der Fig. 3 und 4 liegen ein zwei- ter Pol des ersten Energiespeichers 3 und ein erster Pol eines zweiten Energiespeichers 4 auf einem gemeinsamen Potenzial. Der erste Pol des ersten Energiespeichers 3 liegt vorzugsweise auf einem Potenzial, welches gegenüber dem Potenzial am zweiten Pol des ersten Energiespeichers 3 und am ersten Pol des zweiten Energiespeichers 4 erhöht ist. Das Potenzial am zweiten Pol des ersten Energiespeichers 3 und am ersten Pol des zweiten Ener- giespeichers 4 ist wiederum vorzugsweise gegenüber dem Potenzi- al am zweiten Pol des zweiten Energiespeichers 4 erhöht. Der zweite Pol des zweiten Energiespeichers 4 liegt vorzugsweise an Masse 9, welche durch die Fahrzeugkarosserie realisiert werden kann.

Fig. 5 stellt eine schematische Darstellung einer vierten Aus- führungsform einer elektrischen Maschine 1, eines Wechselrich- ters 2, einer Schalteinheit 13 und eines ersten Energiespei- chers 3 und eines zweiten Energiespeichers 4 dar. Funktionell gleichwirkende Komponenten sind mit den gleichen Bezugszeichen wie in den vorhergegangenen Zeichnungen versehen. Der Unter- schied, der in der Fig. 5 dargestellten Ausführungsform (und der weiter unten im Text beschriebenen, in der Fig. 6 darge- stellten Ausführungsform) zu den in den Fig. 3 und 4 Ausfüh- rungsformen liegt darin, dass der erste Pol des ersten Energie- speichers 3 nicht mit schwimmendem bzw. mit variierendem Poten- zial über dem Potenzial des ersten Pols des zweiten Energie- speichers 4 liegt, wie dies in den Ausführungsformen 3 und 4 der Fall ist. In den Fig. 5 und 6 liegt der zweite Pol des ers- ten Energiespeichers 3 auf einem Potenzial, welches unterhalb des Potenzials liegt, auf dem der zweite Pol des zweiten Ener- giespeichers 4 liegt.

In der Fig. 5 ist eine elektrische Maschine 1, welche als Star- ter/Generator für einen nicht dargestellten Verbrennungsmotor eines Kraftfahrzeugs betreibbar und einsetzbar ist, über nicht näher gekennzeichnete Leitungen mit einem Wechselrichter 2 ver- bunden. Der Wechselrichter 2 ist über eine Leitung 6 mit einem ersten, nicht näher bezeichneten Pol eines zweiten Energiespei- chers 4 verbunden. Der zweite, nicht näher gekennzeichnete Pol des zweiten Energiespeichers 4 liegt vorzugsweise auf Masse 9.

Über eine nicht näher gekennzeichnete Leitung ist der Wechsel- richter 2 mit einer Schalteinheit 13 verbunden.

Die Schalteinheit 13 weist zwei nicht näher gekennzeichnete Schaltelemente auf, denen nicht näher bezeichnete Reversedioden zugeordnet sein können. Der Verbindungspunkt des Wechselrich- ters 2 über eine nicht näher gekennzeichnete Leitung mit der Schalteinheit 13 liegt zwischen den beiden Schaltelementen. Der Pol mit dem niedrigeren Potenzial der Schalteinheit 13 ist vor- zugsweise über eine Leitung 7 mit einem zweiten nicht näher gekennzeichneten Pol eines ersten Energiespeichers 3 verbunden.

Der Pol der Schalteinheit 13, welcher an einem gegenüber dem anderen Pol höheren Potenzial anliegt, liegt vorzugsweise auf Masse 9. Ein zweiter, nicht näher gekennzeichneter Pol des ers- ten Energiespeichers 3 liegt ebenfalls vorzugsweise auf Masse 9.

Über eine Leitung 8 ist der zweite Pol des ersten Energiespei- chers 3 mit der Leitung 6 bzw. mit dem ersten Pol des zweiten Energiespeichers 4 verbunden. In der Leitung 8 ist ein DC/DC- Wandler 12 angeordnet, welcher über eine nicht näher gekenn- zeichnete Leitung auf Masse 9 liegt. Die Masse 9 wird vorzugs- weise durch eine Fahrzeugkarosserie gebildet.

Der erste Pol des zweiten Energiespeichers 4 liegt vorzugsweise auf einem Potenzial von 14V. Der zweite Pol des ersten Energie- speichers 3 liegt vorzugsweise auf einem Potenzial von-x V.

Insgesamt kann also die elektrische Maschine 1 mit maximal 14V - (-x) V = 14V + x V aus dem ersten und aus dem zweiten Ener- giespeicher 3 und 4 versorgt werden. Die Spannung mit der die elektrische Maschine versorgt werden kann, ergibt sich also aus einer Subtraktion des Potentials, welches am zweiten Pol des ersten Energiespeichers 3 anliegt, von dem Potential, das am ersten Pol des zweiten Energiespeichers 4 anliegt bzw. aus ei- ner Addition des Betrages des Potentials, welches am zweiten Pol des ersten Energiespeichers 3 anliegt, zu dem Potential, das am ersten Pol des zweiten Energiespeichers 4 anliegt.

Die Fig. 6 stellt eine schematische Darstellung einer fünften Ausführungsform einer elektrischen Maschine 1, eines Wechsel- richters 2, Schalteinheiten 13, eines ersten Energiespeichers 3 und eines zweiten Energiespeichers 4 dar. Die Unterschiede der Ausführungsform der Fig. 6 gegenüber der Ausführungsform der Fig. 5 entsprechen den Unterschieden der Ausführungsform der Fig. 4 gegenüber der Ausführungsform der Fig. 3. Es ist eine zusätzliche Schalteinheit 13 vorgesehen, welches mit dem Wech- selrichter 2 und der Leitung 6 verbunden ist. Die zweite Schalteinheit 13 weist vorzugsweise zwei Schaltelemente auf, denen nicht näher bezeichnete Reversedioden zugeordnet sein können, und zwischen denen eine Leitung vorgesehen ist, welche die Schalteinheit 13 mit dem Wechselrichter 2 verbindet. Der eine Pol der Schalteinheit 13 ist mit der Leitung 6 verbunden.

Der andere Pol der Schalteinheit 13, welcher auf niedrigerem Potenzial, vorzugsweise auf Masse 9 liegt, ist mit dem ersten Schaltelement 13 verbunden. Ebenso wie in der Fig. 4 können Startvorgänge, Antriebsunterstützungsvorgänge und Rekuperation (wobei diese Aufzählung nicht erschöpfend ist) über den ersten Energiespeicher 3 geführt werden, ohne den zweiten Energiespei- cher 4 miteinzubeziehen.

In den in den Fig. 5 und 6 dargestellten Ausführungsformen lie- gen ein erster Pol eines ersten Energiespeichers 3 und ein zweiter Pol eines zweiten Energiespeichers auf einem gemeinsa- men Potenzial. Der erste Pol des zweiten Energiespeichers 4 liegt vorzugsweise auf einem Potenzial, welches gegenüber dem Potenzial, auf dem der zweite Pol des zweiten Energiespeichers 4 und der erste Pol des ersten Energiespeichers 3 liegen, er- höht ist. Der zweite Pol des ersten Energiespeichers 3 liegt vorzugsweise wiederum auf einem Potenzial, welches niedriger ist als das Potenzial auf welchem der erste Pol des ersten E- nergiespeichers 3 und der zweite Pol des zweiten Energiespei- chers 4 liegen. Der erste Pol des ersten Energiespeichers 3 und der zweite Pol des zweiten Energiespeichers 4 liegen vorzugs- weise auf Masse 9. Wenn der erste Pol des ersten Energiespei- chers 3 an Masse 9 liegt, so liegt der zweite Pol des ersten Energiespeicher 3 auf einem negativen Potenzial.

Die in den Ausführungsformen der Fig. 1-6 dargestellten Elekt- ronikeinheiten, gegeben durch den Wechselrichter 2, die Schalt- einheiten 10,13 und den DC/DC-Wandler 12 können in einer Ge- samtelektronikeinheit integriert sein. Diese Gesamtelektronik- einheit kann sich in einem Gehäuse befinden. Die in den Schalt- einheiten vorgesehenen Schaltelemente bzw. Leistungsweichen, können vorzugsweise durch Halbleiter-Bauelemente, wie IGBTs und/oder MOSFETs realisiert werden. Diese sind vorzugsweise in Halbbrücken verschaltet.

Die beschriebenen Ausführungsformen können nicht nur bei 14V- Bordnetzen eingesetzt werden, sondern eignen sich auch für die Kombination mit Bordnetzen mit anderen Nennspannungen, wie bei- spielsweise einem 42V Bordnetz. Eine entsprechende Bordnetzbat- terie beziehungsweise ein entsprechender Energiespeicher 4 ist vorzusehen. Für ein 42V-Bordnetz sollte der zweite Energiespei- cher 4 vorzugsweise eine Nennspannung von 36V aufweisen.

Die durch die Erfindung bereitgestellte Spannung von 14 + x V beziehungsweise Nennspannung eines Bordnetzes + x V kann als Nennspannung für ein weiteres Bordnetz, welches in ein Fahrzeug integriert werden kann, verwendet werden.

Es sei noch anzumerken, dass anstelle in den Ausführungsbei- spielen verwendeten Masse 9 mit einem Potenzial von 0 V ein anderes Potenzial verwendet werden kann.