DE102010063126A1 - Device for charging high volt battery of motor vehicle e.g. electric vehicle, has monitoring device monitoring hazardous condition of device, and separating and/or discharge device transmitting control signal based on hazardous condition - Google Patents

Device for charging high volt battery of motor vehicle e.g. electric vehicle, has monitoring device monitoring hazardous condition of device, and separating and/or discharge device transmitting control signal based on hazardous condition Download PDF

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Heiko Auer
Jochen Fassnacht
Ulrike Groeger
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Robert Bosch GmbH
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Abstract

The device (2) has a discharge device (3) provided to discharge a capacitor (4), where the capacitor is placed in a region between a switchable separating device (1) and a potential separation device (5) of the device. A monitoring device (6) monitors hazardous condition (Zg) that is electric shock, of the device. The separating device and/or the discharge device transmits a control signal (Sig1, Sig2) based on the hazardous condition. The separating device comprises two-pole alternating current (AC) contactor for separating the device from a supply network. An independent claim is also included for a method for charging a high volt battery of a motor vehicle.

Description

Gebiet der ErfindungField of the invention

Die Erfindung betrifft eine Ladevorrichtung für Kraftfahrzeuge mit einer Fahrzeughochvoltbatterie nach dem Oberbegriff des unabhängigen Anspruchs 1, wie aus der DE 603 19 570 T2 bekannt, und ein entsprechendes Ladeverfahren.The invention relates to a charging device for motor vehicles with a vehicle high-voltage battery according to the preamble of the independent claim 1, as shown in DE 603 19 570 T2 known, and a corresponding charging method.

Technischer HintergrundTechnical background

In der Entwicklung moderner Kraftfahrzeuge spielt eine Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs des Kraftfahrzeugs eine immer wichtigere Rolle. Eine Maßnahme, um den Verbrauch eines Kraftfahrzeugs zu senken, ist es, den Verbrennungsmotor mit einem elektrischen Antrieb in einem Hybridfahrzeug zu kombinieren. Der elektrische Antrieb in Hybridfahrzeugen besteht üblicherweise aus einem Elektroantrieb, welcher auch als Generator betrieben werden kann, einem Hochvoltenergiespeicher, aus welchem der Elektroantrieb versorgt wird und aus einer Steuerelektronik.In the development of modern motor vehicles, a reduction of the fuel consumption of the motor vehicle plays an increasingly important role. One measure to reduce the consumption of a motor vehicle is to combine the internal combustion engine with an electric drive in a hybrid vehicle. The electric drive in hybrid vehicles usually consists of an electric drive, which can also be operated as a generator, a high-voltage energy storage, from which the electric drive is supplied and an electronic control system.

Man unterscheidet drei wesentliche Arten von Hybridfahrzeugen. In einem sogenannten Mildhybrid unterstützt der Elektroantrieb den Verbrennungsmotor hauptsächlich zur Leistungssteigerung und die Bremsenergie kann teilweise wiedergewonnen werden. Als elektromotorische Leistungen werden etwa 6–14 kW angegeben.There are three main types of hybrid vehicles. In a so-called mild hybrid, the electric drive mainly supports the combustion engine to increase performance and the braking energy can be partially recovered. As electromotive powers about 6-14 kW are given.

Die sogenannten Vollhybridfahrzeuge sind mit einer elektromotorischen Leistung von mehr als 20 kW in der Lage, auch rein elektromotorisch zu fahren.The so-called full hybrid vehicles with an electromotive power of more than 20 kW are able to drive purely by electric motor.

Bei den bisher genannten Hybrid-Varianten werden die Hochvoltenergiespeicher durch eine Energierückgewinnung, mit Hilfe des als Generator betriebenen Elektroantriebs geladen. Ein Aufladen der Hochvoltenergiespeicher über eine externe Energiequelle ist nicht vorgesehen.In the hybrid variants mentioned so far, the high-voltage energy storage devices are charged by means of energy recovery using the electric drive operated as a generator. Charging the high-voltage energy storage via an external power source is not provided.

Zur weiteren Senkung des Kraftstoffverbrauchs bieten die sogenannten Plug-In-Hybride die Möglichkeit den Hochvoltenergiespeicher über eine externe Energiequelle zu laden. Dabei kann die externe Energiequelle das öffentliche Stromversorgungsnetz, eine Solar- und/oder Windanlage oder dergleichen sein.To further reduce fuel consumption, the so-called plug-in hybrids offer the possibility of charging the high-voltage energy storage via an external energy source. In this case, the external energy source may be the public power grid, a solar and / or wind turbine or the like.

Eine Alternative zu Kraftfahrzeugen mit herkömmlichen Verbrennungsmotoren stellen Elektrofahrzeuge dar. Im Gegensatz zu Hybridfahrzeugen verfügen Elektrofahrzeuge nicht über einen Verbrennungsmotor, welcher das Kraftfahrzeug antreiben kann. Daher ist bei diesen Kraftfahrzeugen eine Aufladung der Hochvoltenergiespeicher über eine externe Energiequelle notwendig. Der Hochvoltenergiespeicher ist heute üblicherweise als Fahrzeughochvoltbatterie ausgebildet.An alternative to vehicles with conventional internal combustion engines are electric vehicles. Unlike hybrid vehicles, electric vehicles do not have an internal combustion engine that can drive the motor vehicle. Therefore, in these vehicles charging the high-voltage energy storage via an external power source is necessary. The high-voltage energy storage is usually designed today as a vehicle high-voltage battery.

Zum Aufladen der Fahrzeughochvoltbatterie eines Hybrid- oder Elektrofahrzeugs über zum Beispiel ein öffentliches Stromnetz ist eine Ladevorrichtung notwendig.To charge the vehicle high-voltage battery of a hybrid or electric vehicle via, for example, a public power grid, a charging device is necessary.

Die Ladevorrichtung verbindet einen Zwischenkreis des Fahrzeugs, an den die Hochvoltverbraucher des Fahrzeugs und die Hochvoltbatterie des Fahrzeugs angeschlossen sind, mit dem Versorgungsnetz über welches das Fahrzeug geladen werden soll.The charging device connects an intermediate circuit of the vehicle, to which the high-voltage consumers of the vehicle and the high-voltage battery of the vehicle are connected, to the supply network via which the vehicle is to be charged.

Bekannte Ladevorrichtungen für Fahrzeughochvoltbatterien bestehen meist aus einem Gleichrichter mit Netzfilter, einer Leistungsfaktorkorrekturschaltung (PFC, Power-Factor-Correction) sowie einer Potentialtrennungsvorrichtung. In Elektro- und/oder Hybridfahrzeugen wird bei Deaktivierung des Fahrzeugs, Abtrennen eines Steckers der Hochvoltverkabelung des Fahrzeugs oder Öffnen eines Deckels der Ladevorrichtung der Zwischenkreis abgeschaltet und entladen. Die Ladevorrichtung sowie die zwischen der Ladevorrichtung und dem Versorgungsnetz liegenden Komponenten des Fahrzeugs bleiben weiterhin über das Versorgungsnetz mit elektrischer Energie versorgt.Known charging devices for vehicle high-voltage batteries usually consist of a rectifier with line filter, a power factor correction circuit (PFC, Power Factor Correction) and a potential separation device. In electric and / or hybrid vehicles, the DC link is switched off and discharged when the vehicle is deactivated, disconnecting a plug of the high-voltage cabling of the vehicle or opening a lid of the charging device. The charging device and the components of the vehicle lying between the charging device and the supply network continue to be supplied with electrical energy via the supply network.

Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention

Die vorliegende Erfindung schafft gemäß Anspruch 1 eine Ladevorrichtung für Kraftfahrzeuge mit einer schaltbaren Trennvorrichtung, welche dazu ausgebildet ist, alle stromführenden Leiter eines Ladekabels, welches die Ladevorrichtung mit einem Versorgungsnetz koppelt, zu öffnen und/oder zu schließen, mit einer Entladevorrichtung, welche dazu ausgebildet ist, eine Kapazität zu entladen, wobei die Kapazität in dem Bereich zwischen der Trennvorrichtung und einer Potentialtrennungsvorrichtung der Ladevorrichtung ausgebildet ist und mit einer Überwachungsvorrichtung, welche dazu ausgebildet ist, die Ladevorrichtung auf einen Gefahrenzustand zu überwachen, welcher die Gefahr eines Stromschlags hervorruft, und der Trennvorrichtung und/oder der Entladevorrichtung in Abhängigkeit des Gefahrenzustands jeweils ein Steuersignal zu übermitteln.The present invention provides according to claim 1, a charging device for motor vehicles with a switchable separating device, which is adapted to all current-carrying conductors of a Charging cable, which connects the charging device to a supply network, to open and / or close, with a discharging device, which is designed to discharge a capacitor, wherein the capacitance is formed in the region between the separating device and a potential separation device of the charging device and with a monitoring device, which is designed to monitor the charging device to a dangerous condition, which causes the risk of electric shock, and to transmit to the separating device and / or the unloading device, depending on the dangerous condition, in each case a control signal.

Weiterhin schafft die Erfindung gemäß Anspruch 9 ein Ladeverfahren, inbesondere zum Laden einer Fahrzeughochvoltbatterie mit einer erfindungsgemäßen Ladevorrichtung mit den Schritten: Überwachen der Ladevorrichtung auf einen Gefahrenzustand, welcher die Gefahr eines Stromschlags hervorruft, Übermitteln eines Steuersignals zum Öffnen an eine Trennvorrichtung, welche dazu ausgebildet ist, alle stromführenden Leiter des Ladekabels, welches die Ladevorrichtung mit einem Versorgungsnetz koppelt, zu öffnen und/oder zu schließen, falls der Gefahrenzustand erkannt wurde und Öffnen der Trennvorrichtung, falls der Trennvorrichtung ein Steuersignal zum Öffnen übermittelt wurde.Furthermore, the invention according to claim 9 provides a charging method, in particular for charging a vehicle high-voltage battery with a charging device according to the invention with the steps: monitoring the charging device to a dangerous condition, which causes the risk of electric shock, transmitting a control signal for opening to a disconnecting device, which is designed for this purpose to open and / or close all live conductors of the charging cable coupling the charging device to a supply network if the dangerous condition has been detected and to open the disconnecting device if a control signal for opening has been transmitted to the disconnecting device.

Die Erkenntnis der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass das Öffnen eines Deckels der Ladevorrichtung oder anderweitige Eingriffe in die Hochvoltverkabelung eines Fahrzeugs die Gefahr eines Stromschlags für Personen, aber auch elektrische Fahrzeugkomponenten, hervorrufen können und ein Deaktivieren und Entladen des Zwischenkreises des Fahrzeugs keinen ausreichenden Schutz vor einem Stromschlag darstellt, da die Ladevorrichtung selbst weiterhin mit dem Versorgungsnetz verbunden ist und nicht entladen wird.The realization of the present invention is that the opening of a lid of the charging device or other interference with the high-voltage cabling of a vehicle can cause the risk of electric shock to persons, but also electrical vehicle components, and disabling and discharging the DC bus of the vehicle is not sufficient protection represents an electric shock, since the charging device itself is still connected to the supply network and is not discharged.

Die Idee der Erfindung besteht nun darin, die Ladevorrichtung und die Hochvoltverkabelung des Fahrzeugs auf das Vorhandensein eines Gefahrenzustands, welcher einen Stromschlag hervorrufen kann, zu überwachen. Wird ein solcher Gefahrenzustand erkannt, wird die Ladevorrichtung des Fahrzeugs von der elektrischen Versorgung getrennt.The idea of the invention is now to monitor the charging device and the high-voltage wiring of the vehicle for the presence of a dangerous condition, which may cause an electric shock. If such a dangerous condition is detected, the charging device of the vehicle is disconnected from the electrical supply.

Die elektrischen Komponenten der Ladevorrichtung weisen eine Kapazität auf, welche nach einem Verbinden der Ladevorrichtung mit einem Versorgungsnetz elektrisch geladen ist. Auch wenn die Ladevorrichtung von dem Versorgungsnetz getrennt wird, bleibt die elektrische Ladung dieser Kapazität weiterhin erhalten. Daher wird zusätzlich zu dem Trennen der Ladevorrichtung von dem Versorgungsnetz eine Entladevorrichtung aktiviert, welche die elektrische Ladung der Kapazität entlädt. Damit ist das Öffnen und Berühren von Komponenten der Ladevorrichtung gefahrlos möglich.The electrical components of the charging device have a capacity which is electrically charged after connecting the charging device to a supply network. Even if the charging device is disconnected from the supply network, the electrical charge of this capacity is maintained. Therefore, in addition to disconnecting the charging device from the supply network, a discharger is activated which discharges the electrical charge of the capacitor. This is the opening and touching of components of the charger safely possible.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen ergeben sich aus den weiteren Unteransprüchen sowie aus der Beschreibung unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnung.Advantageous embodiments and further developments will become apparent from the other dependent claims and from the description with reference to the figures of the drawing.

In einer Ausführungsform weist die Trennvorrichtung mindestens einen zweipoligen Wechselstromschütz zum Trennen der Ladevorrichtung von dem Versorgungsnetz auf. Wird ein Wechselstromschütz geöffnet, fließt durch diesen kein Reststrom. Durch den Einsatz eines Wechselstromschützes ist daher sichergestellt, dass die Ladevorrichtung vollständig von dem Versorgungsnetz getrennt wird.In one embodiment, the disconnect device includes at least one two-pole AC contactor for disconnecting the charging device from the utility grid. If an AC contactor is opened, no residual current flows through it. The use of an AC contactor therefore ensures that the charging device is completely disconnected from the supply network.

In einer weiteren Ausführungsform ist die Trennvorrichtung als Komponente eines RCD-Schutzschalters in dem Stecker eines Ladekabels, welches die Ladevorrichtung mit einem Versorgungsnetz koppelt, und/oder als separate Einheit in dem Ladekabel und/oder als eine an den Hochvolteingang des Fahrzeugs gekoppelte Trennvorrichtung vorgesehen. Wird die Trennvorrichtung an unterschiedlichen Stellen zwischen dem Versorgungsnetz und der Kapazität der Ladevorrichtung vorgesehen, so ist eine flexible Anpassung der Ladevorrichtung an unterschiedliche Gegebenheiten möglich. Sieht ein Steckerkonzept zum Beispiel keinen RCD-Schutzschalter in dem Stecker eines Ladekabels vor, so kann eine der beiden weiteren Varianten zur Unterbringung der Trennvorrichtung gewählt werden.In a further embodiment, the separation device is provided as a component of an RCD circuit breaker in the plug of a charging cable which couples the charging device to a supply network and / or as a separate unit in the charging cable and / or as a disconnecting device coupled to the high-voltage input of the vehicle. If the separation device is provided at different points between the supply network and the capacity of the charging device, a flexible adaptation of the charging device to different conditions is possible. If, for example, a connector concept does not include an RCD circuit breaker in the plug of a charging cable, then one of the other two variants can be selected to accommodate the disconnecting device.

In einer weiteren Ausführungsform ist die Entladevorrichtung als ein Entladewiderstand ausgebildet und/oder ist die Entladevorrichtung als Bestandteil einer Schnellentladung eines Fahrzeugzwischenkreises ausgebildet, wobei die Kapazität in den Fahrzeugzwischenkreis entladen wird, und/oder ist die Entladevorrichtung als Bestandteil einer Leistungsfaktorkorrekturschaltung der Ladevorrichtung ausgebildet. Verschiedene Möglichkeiten vorzusehen, um die Entladevorrichtung auszugestalten, erhöht die Flexibilität der Ladevorrichtung und vereinfacht die Integration der Ladevorrichtung in vorhandene Fahrzeugsysteme. Die Nutzung eines Entladewiderstands stellt eine einfache und günstig einzusetzende Variante einer Entladevorrichtung dar.In a further embodiment, the discharge device is designed as a discharge resistor and / or the discharge device is formed as part of a rapid discharge of a vehicle intermediate circuit, wherein the capacity is discharged into the vehicle intermediate circuit, and / or the discharge device is formed as part of a power factor correction circuit of the charging device. Providing various ways to design the unloader increases the flexibility of the loader and simplifies integration of the loader into existing vehicle systems. The use of a discharge resistor represents a simple and inexpensive variant of a discharge device.

Ist in einem Fahrzeug bereits ein Fahrzeugzwischenkreis vorhanden, welcher die Ladevorrichtung mit den elektronischen Komponenten und der Hochvoltbatterie des Fahrzeugs verbindet, so kann eine in diesem Fahrzeugzwischenkreis vorhandene Schnellentladung genutzt werden um die Kapazität, welche in dem Bereich zwischen der Trennvorrichtung und einer Potentialtrennungsvorrichtung der Ladevorrichtung ausgebildet ist, zu entladen. Eine weitere Möglichkeite ist es, eine Leistungsfaktorkorrekturschaltung dazu zu benutzen, die Kapazität zu entladen. Dazu wird die Leistungsfaktorkorrekturschaltung derart angesteuert, dass in der Leistungsfaktorkorrekturschaltung und in der Potentialtrennungsvorrichtung elektrische Verluste entstehen, welche die Kapazität entladen. Falls der Fahrzeugzwischenkreis des Fahrzeugs noch integer ist, kann die Energie der Kapazitäten über die Leistungsfaktorkorrekturschaltung und die Potentialtrennungsvorrichtung in den Fahrzeugzwischenkreis übertragen werden.If a vehicle intermediate circuit is already present in a vehicle, which connects the charging device to the electronic components and the high-voltage battery of the vehicle, a rapid discharge present in this vehicle intermediate circuit can be used by the capacitance which is formed in the region between the disconnecting device and an electrical isolation device of the charging device is to unload. Another possibility is to use a power factor correction circuit to discharge the capacitance. For this purpose, the power factor correction circuit is controlled such that electrical losses occur in the power factor correction circuit and in the potential separation device, which discharge the capacitance. If the vehicle intermediate circuit of the vehicle is still integer, the energy of the capacity can be transmitted via the power factor correction circuit and the potential separation device in the vehicle intermediate circuit.

In einer weiteren Ausführungsform weist der Gefahrenzustand ein Öffnen eines Deckels der Ladevorrichtung, ein Ausstecken eines Hochvoltsteckers einer Fahrzeugverkabelung. an der Ladevorrichtung, ein Unterschreiten eines Mindestisolationswiderstand und/oder einen Unfall auf. Werden alle möglichen Ursachen, welche die Gefahr eines Stromschlags hervorrufen können, überwacht, so ist ein sicherers Erkennen einer Gefahrensituation im Fahrzeug möglich.In a further embodiment, the dangerous state comprises opening a lid of the charging device, unplugging a high-voltage plug of a vehicle cabling. on the charging device, falls below a minimum insulation resistance and / or an accident. If all possible causes, which can cause the risk of electric shock, are monitored, a safe detection of a dangerous situation in the vehicle is possible.

In einer weiteren Ausführungsform ist die Überwachungsvorrichtung dazu ausgebildet, der Trennvorrichtung bei Vorhandensein eines Gefahrenzustands ein Steuersignal zum Öffnen zu übermitteln. Reagiert die Überwachungsvorrichtung bei Erkennen eines Gefahrenzustands, indem sie der Trennvorrichtung ein Steuersignal zum Öffnen übermittelt, so ist ein sicheres und rechtzeitiges Trennen der Ladevorrichtung und der Hochvoltverkabelung des Fahrzeugs von dem Versorgungsnetz gewährleistet.In a further embodiment, the monitoring device is designed to be Disconnecting device in the presence of a dangerous condition to transmit a control signal to open. If the monitoring device responds to a dangerous condition by transmitting a control signal to the disconnecting device for opening, safe and timely disconnection of the charging device and the high-voltage cabling of the vehicle from the supply network is ensured.

In einer weiteren Ausführungsform ist die Überwachungsvorrichtung dazu ausgebildet, der Entladevorrichtung bei Vorhandensein eines Gefahrenzustands ein Steuersignal zum Entladen der Kapazität zu übermitteln. Wird bei Vorhandensein eines Gefahrenzustands nicht nur die Trennvorrichtung geöffnet, sondern auch die Kapazität, welche sich in dem Bereich zwischen der Trennvorrichtung und einer Potentialtrennungsvorrichtung der Ladevorrichtung ausbildet, entladen, wird die Gefahr eines Stromschlags schnellstmöglich beseitigt.In a further embodiment, the monitoring device is designed to transmit to the unloading device, in the presence of a dangerous condition, a control signal for discharging the capacity. If, in the presence of a dangerous condition, not only the disconnecting device is opened but also the capacity which is formed in the area between the disconnecting device and a potential separating device of the charging device is discharged, the risk of electric shock is eliminated as quickly as possible.

In einer weiteren möglichen Ausführungsform ist die Überwachungsvorrichtung als diskrete Schaltung, als Mikrocontroller, als anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC) oder als eine Kombination der genannten Möglichkeiten ausgebildet ist. Dadurch wird eine flexible Anpassung der Überwachungsvorrichtung an unterschiedliche Fahrzeugkonfigurationen möglich.In another possible embodiment, the monitoring device is embodied as a discrete circuit, as a microcontroller, as an application-specific integrated circuit (ASIC) or as a combination of the named options. This allows a flexible adaptation of the monitoring device to different vehicle configurations.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand der in den schematischen Figuren. der Zeichnung angegebenen Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen dabei:The present invention is described below with reference to the schematic figures. the drawings specified embodiments explained in more detail. It shows:

1 ein Blockdiagramm einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Ladevorrichtung; 1 a block diagram of an embodiment of a charging device according to the invention;

2 ein Ablaufdiagramm einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Ladeverfahrens zum Laden einer Fahrzeughochvoltbatterie. 2 a flowchart of an embodiment of a charging method according to the invention for charging a vehicle high-voltage battery.

3 eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeugs mit einer bevorzugten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Ladevorrichtung. 3 a schematic representation of a motor vehicle with a preferred embodiment of a charging device according to the invention.

4 eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeugs mit einer weiteren Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Ladevorrichtung. 4 a schematic representation of a motor vehicle with a further embodiment of a charging device according to the invention.

In allen Figuren sind gleiche bzw. funktionsgleiche Elemente und Vorrichtungen – sofern nichts anderes angegeben ist – mit den selben Bezugszeichen versehen worden.In all figures, identical or functionally identical elements and devices have been provided with the same reference numerals, unless stated otherwise.

Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention

1 zeigt ein Blockdiagramm einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Ladevorrichtung 2 für Kraftfahrzeuge. 1 shows a block diagram of an embodiment of a charging device according to the invention 2 for motor vehicles.

In 1 ist mit dem Bezugszeichen 1 eine Trennvorrichtung einer Ladevorrichtung 2 dargestellt. Die Trennvorrichtung 1 ist mit einer Kapaziät 4 gekoppelt, welche mit einer Entladevorrichtung 3 und einer Potentialtrennungsvorrichtung 5 verbunden ist. Ferner ist eine Überwachungsvorrichtung 6 vorgesehen, welche einen Gefahrenzustand Zg überwacht, und welche dazu ausgebildet ist, ein Signal Sig1 an die Trennvorrichtung 1 zu senden, so wie ein Signal Sig2 an die Entladevorrichtung 3 zu senden. Schließlich ist ein Leiter LL mit der Trennvorrichtung 1 gekoppelt. In der erfindungsgemäßen Ausführungsform der Ladevorrichtung 2 überwacht die Überwachungsvorrichtung 6 die Ladevorrichtung 2 und die Hochvoltverkabelung eines Fahrzeugs 12, wie in 3, 4 dargestellt, auf das Vorhandensein eines Gefahrenzustands Zg, welcher einen Stromschlag verursachen könnte. Erkennt die Überwachungsvorrichtung 6 einen solchen Gefahrenzustand Zg, erzeugt sie ein Steuersignal Sig1 zum Öffnen, welches sie an die Trennvorrichtung 1 übermittelt. Daraufhin trennt die Trennvorrichtung 1 die Ladevorrichtung 2 von einem Versorgungsnetz 10, wie in 3, 4 vorgesehen, mit dem die Ladevorrichtung 2 verbunden ist. Ferner erzeugt die Überwachungsvorrichtung 6 ein Steuersignal Sig2 zum Entladen, welches die Überwachungsvorrichtung 6 an die Entladevorrichtung 3 übermittelt. Die Entladevorrichtung 3 entlädt daraufhin die Kapazität 4. Mit dem Entladen der Kapazität 4 wird die Gefahr eines Stromschlags beseitigt. Wartungs- oder Reparaturarbeiten an der Ladevorrichtung 2 oder der Hochvoltverkabelung des Fahrzeugs 12 können damit gefahrlos durchgeführt werden.In 1 is with the reference numeral 1 a separator of a loading device 2 shown. The separator 1 is with a capacity 4 coupled with an unloading device 3 and an electrical isolation device 5 connected is. Further, a monitoring device 6 which monitors a dangerous condition Z g and which is adapted to apply a signal Sig1 to the separating device 1 to send, such as a signal Sig2 to the unloading device 3 to send. Finally, there is a conductor LL with the separator 1 coupled. In the embodiment of the charging device according to the invention 2 monitors the monitoring device 6 the charger 2 and the high-voltage wiring of a vehicle 12 , as in 3 . 4 shown for the presence of a dangerous condition Z g , which could cause an electric shock. Detects the monitoring device 6 Such a dangerous condition Z g , it generates a control signal Sig1 to open, which it to the separator 1 transmitted. Then the separator separates 1 the charger 2 from a supply network 10 , as in 3 . 4 provided with the loading device 2 connected is. Furthermore, the monitoring device generates 6 a control signal Sig2 for discharging, which the monitoring device 6 to the unloading device 3 transmitted. The unloading device 3 then unloads the capacity 4 , With the unloading of the capacity 4 the risk of electric shock is eliminated. Maintenance or repair work on the loader 2 or the high-voltage wiring of the vehicle 12 can be carried out safely.

2 zeigt ein Ablaufdiagramm einer Ausführungform eines erfindungsgemäßen Ladeverfahrens 2 zum Laden einer Fahrzeughochvoltbatterie 7. 2 shows a flowchart of an embodiment of a charging method according to the invention 2 for charging a vehicle high-voltage battery 7 ,

In einem ersten Schritt S1 wird die Ladevorrichtung 2 auf einen Gefahrenzustand Zg hin überwacht, welcher die Gefahr eines Stromschlags hervorruft. In einem zweiten Schritt S2 wird ein Steuersignal Sig1 zum Öffnen an die Trennvorrichtung 1 übermittelt, falls in dem ersten Schritt S1 das Vorhandensein des Gefahrenzustands Zg erkannt wurde. Schließlich öffnet in einem dritten Schritt S3 die Trennvorrichtung 1 die Verbindung zwischen einem Versorgungsnetz 10 und der Ladevorrichtung 2, falls in dem zweiten Schritt S2 das Signal Sig1 zum Öffnen an die Trennvorrichtung 1 übermittelt wurde.In a first step S1, the loading device 2 monitored for a hazardous condition Z g , which causes the risk of electric shock. In a second step S2, a control signal Sig1 is opened to the disconnecting device 1 if in the first step S1 the presence of the dangerous state Z g has been detected. Finally, in a third step S3, the separating device opens 1 the connection between a supply network 10 and the charger 2 if in the second step S2, the signal Sig1 for opening to the separator 1 was transmitted.

In einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Ladevorrichtung 2 ist die Entladevorrichtung als Bestandteil einer in 3, 4 dargestellten Schnellentladung 13 eines Fahrzeugzwischenkreises ausgebildet. In solch einer Ausführungsform wird nach dem Öffnen der Trennvorrichtung 1 die Kapazität 4 über die Potentialtrennungsvorrichtung 5 in den Fahrzeugzwischenkreis 13 entladen. Dabei arbeitet die Leistungsfaktorkorrekturschaltung 15, wie in 3, 4 dargestellt, der Ladevorrichtung 2 weiter, als würde die Fahrzeughochvoltbatterie 7 weiterhin über das Versorgungsnetzt 10 aufgeladen. Dadurch wird die in der Kapazität 4 vorhandene elektrische Ladung über die Potentialtrennungsvorrichtung 5 in den Fahrzeugzwischenkreis 13 übertragen und über die dort vorhandene Schnellentladung entladen.In one embodiment of the charging device according to the invention 2 is the unloading device as part of a in 3 . 4 shown quick discharge 13 a vehicle intermediate circuit is formed. In such an embodiment, after opening the separator 1 the capacity 4 via the potential separation device 5 in the vehicle intermediate circuit 13 discharged. In this case, the power factor correction circuit operates 15 , as in 3 . 4 shown, the loader 2 further, as if the vehicle high-voltage battery 7 continue via the supply network 10 charged. This will in the capacity 4 existing electric charge via the potential separation device 5 in the vehicle intermediate circuit 13 transferred and discharged via the existing fast discharge.

In dem Fahrzeugzwischenkreis 13 wird elektrische Energie mit einer Spannung von bis zu 1000 V Volt zwischen den jeweiligen Komponenten, welche an den Fahrzeugzwischenkreis 13 angeschlossen sind, übertragen. In weiteren Ausführungsformen kann in dem Fahrzeugzwischenkreis 13 elektrische Energie mit einer Spannung in einem Bereich von bis zu 5000 Volt übertragen werden. Bevorzugterweise entspricht die Spannung, mit welcher in dem Fahrzeugzwischenkreis 13 elektrische Energie übertragen wird, der Nennspannung der Fahrzeughochvoltbatterie 7.In the vehicle intermediate circuit 13 is electrical energy with a voltage of up to 1000 V volts between the respective components connected to the vehicle DC link 13 connected, transmitted. In further embodiments, in the vehicle intermediate circuit 13 electrical energy with a voltage in a range of up to 5000 volts are transmitted. Preferably, the voltage corresponds to that in the vehicle intermediate circuit 13 electrical energy is transmitted, the rated voltage of the vehicle high-voltage battery 7 ,

In einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ladeverfahrens ist die Entladevorrichtung 3 zum Beispiel als ein Entladewiderstand ausgebildet. Ferner weist der Entladewiderstand einen Schalter auf, mit dem die Kapazität 4 an dem Entladewiderstand angeschlossen werden kann. In einer solchen Ausführungsform wird nach dem Öffnen der Trennvorrichtung 1 die Entladevorrichtung 3 an die Kapazität 4 gekoppelt, um diese zu entladen. Die elektrische Ladung der Kapazität 4 wird dann über den Entladewiderstand gegen die Masse des Fahrzeugs 12 abgeführt.In a further embodiment of the charging method according to the invention, the unloading device 3 for example, designed as a discharge resistor. Furthermore, the discharge resistor has a switch, with which the capacity 4 can be connected to the discharge resistor. In such an embodiment, after opening the separator 1 the unloading device 3 to the capacity 4 coupled to discharge them. The electric charge of the capacity 4 is then about the discharge resistance against the mass of the vehicle 12 dissipated.

3 zeigt eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeugs 12 mit einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Ladevorrichtung 2. 3 shows a schematic representation of a motor vehicle 12 with an embodiment of the charging device according to the invention 2 ,

Die Ladevorrichtung 2 besteht aus einer Trennvorrichtung 1, welche mit einer Kapazität 4 verbunden ist, wobei die Kapazität 4 mit deiner Entladevorrichtung 3 und einer Leistungsfaktorkorrekturschaltung 15 verbunden ist. Die Leistungsfaktorkorrekturschaltung 15 wiederum ist mit einer Potentialtrennungsvorrichtung 5 gekoppelt. Ferner weist die in 1 dargestellte Ladevorrichtung 2 eine Überwachungsvorrichtung 6 auf, welche dazu ausgebildet ist, der Trennvorrichtung 1 ein Signal Sig1 zum Öffnen und der Entladevorrichtung 3 ein Signal Sig2 zum Entladen zu übermitteln. Die Trennvorrichtung 1 ist ferner mit einem Hochvolteingang 14 des Fahrzeugs 12 gekoppelt und die Potentialtrennungsvorrichtung 5 ist mit dem Zwischenkreis 13 des Fahrzeugs gekoppelt. Der Fahrzeugzwischenkreis 13 ist über eine zweite Trennvorrichtung 9 mit einer Hochvoltbatterie 7 des Fahrzeugs 12 verbunden. Schließlich ist der Hochvolteingang 14 des Fahrzeugs 12 über ein Ladekabel 11, welches mindestend drei Leiter LL aufweist, mit einem Ladestecker 8 verbunden. Der Ladestecker 8 ist mit einem Versorgungsnetz 10 gekoppelt. Die Funktionsweise der Ladevorrichtung 2 entspricht in der in 3 dargestellten Ausführungsform der Funktionsweise der in 1 dargestellten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Ladevorrichtung 2. In der in 3 dargestellten Ausführungsform ist das Fahrzeug 12 über das Ladekabel 11 mit einer herkömmlichen Wechselstromsteckdose verbunden. Ferner ist die Trennvorrichtung 1 in dem Fahrzeug 12 mit einem Hochvolteingang 14 des Fahrzeugs 12 gekoppelt. Dies ermöglicht die Verwendung eines einfachen Steckers 8 an dem Ladekabel 11 und eines einfachen Ladekabels 11, da keine weiteren Leitungen zur Signalübertragung zwischen der Überwachungsvorrichtung 6 und einer in dem Stecker 8 vorhandenen Trennvorrichtung 1 vorgesehen werden muss. Ferner ist in 3 die Überwachungsvorrichtung 6 mit einer zweiten Trennvorrichtung 9 gekoppelt, die dazu ausgebildet ist die Hochvoltbatterie 7 von dem Zwischenkreis 13 des Fahrzeugs 12 zu trennen. Die Überwachungsvorrichtung 6 überwacht in der in 3 gezeigten Ausführungsform nicht nur die Ladevorrichtung 2 selbst und Teile der Hochvoltverkabelung des Fahrzeugs 12 auf einen Gefahrenzustand Zg, welcher einen Stromschlag hervorrufen kann. Ferner überwacht die Überwachungsvorrichtung 6 in der in 3 dargestellten Ausführungsform auch den Zwischenkreis 13 des Fahrzeugs 12 und die Hochvoltbatterie 7 des Fahrzeugs 12 sowie die Verkabelung der Hochvoltbatterie 7 und des Zwischenkreises 13. Erkennt die Überwachungsvorrichtung 6 die Gefahr eines Stromschlags in dem Fahrzeugzwischenkreis 13 oder der Hochvoltbatterie 7 des Fahrzeugs 12, so öffnet sie die Trennvorrichtung 9, womit der Fahrzeugzwischenkreis 13 von der elektrischen Energieversorgung getrennt wird. Eine in dem Fahrzeugzwischenkreis 13 vorhandene Schnellentladung entlädt die in dem Fahrzeugzwischenkreis 13 vorhandene Kapazität, um so die Gefahr eines Stromschlags zu beseitigen.The loading device 2 consists of a separator 1 which with a capacity 4 connected, the capacity 4 with your unloading device 3 and a power factor correction circuit 15 connected is. The power factor correction circuit 15 Again, with a potential separation device 5 coupled. Furthermore, the in 1 illustrated loading device 2 a monitoring device 6 which is adapted to the separator 1 a signal Sig1 for opening and the unloading device 3 to transmit a signal Sig2 for discharging. The separator 1 is also with a high-voltage entrance 14 of the vehicle 12 coupled and the potential separation device 5 is with the DC link 13 coupled to the vehicle. The vehicle intermediate circuit 13 is via a second separator 9 with a high-voltage battery 7 of the vehicle 12 connected. Finally, the high-voltage entrance 14 of the vehicle 12 via a charging cable 11 , which has at least three conductors LL, with a charging plug 8th connected. The charging plug 8th is with a utility network 10 coupled. The operation of the charging device 2 corresponds in the in 3 illustrated embodiment of the operation of in 1 illustrated embodiment of the charging device according to the invention 2 , In the in 3 illustrated embodiment, the vehicle 12 over the charging cable 11 connected to a conventional AC outlet. Furthermore, the separation device 1 in the vehicle 12 with a high-voltage entrance 14 of the vehicle 12 coupled. This allows the use of a simple plug 8th on the charging cable 11 and a simple charging cable 11 because there are no further lines for signal transmission between the monitoring device 6 and one in the plug 8th existing separation device 1 must be provided. Furthermore, in 3 the monitoring device 6 with a second separator 9 coupled, which is designed to the high-voltage battery 7 from the DC link 13 of the vehicle 12 to separate. The monitoring device 6 monitored in the in 3 not only the charging device shown embodiment 2 itself and parts of the vehicle's high-voltage wiring 12 to a dangerous condition Z g , which can cause an electric shock. Furthermore, the monitoring device monitors 6 in the in 3 illustrated embodiment, the intermediate circuit 13 of the vehicle 12 and the high-voltage battery 7 of the vehicle 12 as well as the wiring of the high-voltage battery 7 and the DC link 13 , Detects the monitoring device 6 the risk of electric shock in the vehicle intermediate circuit 13 or the high-voltage battery 7 of the vehicle 12 , so she opens the separator 9 , whereby the vehicle intermediate circuit 13 is disconnected from the electrical power supply. One in the vehicle intermediate circuit 13 existing rapid discharge discharges the in the vehicle DC link 13 existing capacity to eliminate the risk of electric shock.

4 zeigt eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Ladevorrichtung 2. 4 shows a further embodiment of a charging device according to the invention 2 ,

Die in 4 gezeigte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Ladevorrichtung 2 entspricht im Wesentlichen der in 3 gezeigten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Ladevorrichtung 2. Im Unterschied zu der in 3 gezeigten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Ladevorrichtung 2, weist die in 4 dargestellte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Ladevorrichtung 2 eine Trennvorrichtung 1 auf, welche als Komponente eines RCD-Schutzschalters in dem Stecker 8 des Ladekabels 11 ausgeführt ist. Um der Trennvorrichtung 1 ein Signal Sig1 übermitteln zu können ist die Überwachungsvorrichtung 6 über eine Signalleitung mit dem Stecker 8 des Ladekabels 11 verbunden. Die Funktionsweise der in 4 dargestellten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Ladevorrichtung 2 entspricht der Funktionsweise der in 3 dargestellten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Ladevorrichtung 2. Die in 4 dargestellte Ausführungform einer erfindungsgemäßen Ladevorrichtung 2 bietet darüber hinaus den Vorteil, dass auch das Ladekabel 11 von dem Versorgungsnetz 10 getrennt wird und damit spannungsfrei ist sobald die Trennvorrichtung 1 geöffnet wird.In the 4 shown embodiment of a charging device according to the invention 2 is essentially the same as in 3 shown embodiment of a charging device according to the invention 2 , Unlike the in 3 shown embodiment of a charging device according to the invention 2 , points the in 4 illustrated embodiment of a charging device according to the invention 2 a separator 1 on which as a component of an RCD circuit breaker in the plug 8th of the charging cable 11 is executed. To the separating device 1 to be able to transmit a signal Sig1 is the monitoring device 6 via a signal line with the plug 8th of the charging cable 11 connected. The functioning of in 4 illustrated embodiment of a charging device according to the invention 2 corresponds to the operation of in 3 illustrated embodiment of a charging device according to the invention 2 , In the 4 illustrated embodiment of a charging device according to the invention 2 In addition, offers the advantage that the charging cable 11 from the supply network 10 is disconnected and thus tension-free as soon as the separator 1 is opened.

Obwohl die vorliegende Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele vorstehend beschrieben wurde, ist sie darauf nicht beschränkt, sondern auf vielfältige Art und Weise modifizierbar.Although the present invention has been described above with reference to preferred embodiments, it is not limited thereto, but modifiable in a variety of ways.

In einer weiteren Ausführungsform kann das Fahrzeug 12 über das Ladekabel 11 zum Laden der Fahrzeughochvoltbatterie 7 mit einer Drehstromsteckdose verbunden werden. In einer weiteren Ausführungsform kann das Fahrzeug 12 dazu ausgestaltet sein, über das Ladekabel 11 mit einer speziell für das Laden von Fahrzeughochvoltbatterien 7 bereitgestellten Hochspannungsenergiequelle 10 verbunden zu werden. Eine solche Hochspannungsenergiequelle 10 kann elektrische Energie beispielsweise mit einer Spannung von bis zu 1000 Volt bereitstellen.In a further embodiment, the vehicle 12 over the charging cable 11 for charging the vehicle high-voltage battery 7 be connected to a three-phase socket. In a further embodiment, the vehicle 12 to be configured via the charging cable 11 with a special for charging vehicle high voltage batteries 7 provided high voltage power source 10 to be connected. Such a high voltage power source 10 For example, it can provide electrical energy at a voltage of up to 1000 volts.

Ein Fahrzeug 12 kann zum Beispiel an einem Hausversorgungsnetz mit bis zu 16 A pro Phase geladen werden. Dies entspricht an einer herkömmlichen Wechselstrom-Steckdose einer elektrischen Ladeleitstung von bis zu 3,7 kW und an einer Drehstrom-Steckdose einer elektrischen Ladeleistung von bis zu 11 kW.A vehicle 12 For example, it can be charged on a home grid up to 16 A per phase. This corresponds to a conventional AC socket electrical charging of up to 3.7 kW and a three-phase socket electrical charging power of up to 11 kW.

In einer weiteren möglichen Ausführungsform wird das Fahrzeug 12 an einer Ladestation für Elektrofahrzeuge geladen. An einer solchen Ladestation kann das Fahrzeug 12 mit einem Strom von bis zu 32 A pro Phase geladen werden. Dies enstpricht bei einer Aufladung des Fahrzeugs 12 mit einem einphasigen Ladekabel 11 einer Ladeleistung von bis zu 7,4 kW und bei einer Aufladung des Fahrzeugs 12 mit einem dreiphasigen Ladekabel 11 einer Ladeleistung von bis zu 22 kW. An speziellen Ausführungen einer solchen Ladestation kann ein Fahrzeug 12 bei einer Gleichspannung von 600 V mit einem Ladestrom von bis zu 400 A mit einer Ladeleistung von bis zu 240 kW schnellgeladen werden.In another possible embodiment, the vehicle 12 charged at a charging station for electric vehicles. At such a charging station, the vehicle 12 be charged with a current of up to 32 A per phase. This corresponds to charging the vehicle 12 with a single-phase charging cable 11 a charging power of up to 7.4 kW and when charging the vehicle 12 with a three-phase charging cable 11 a charging power of up to 22 kW. On special versions of such a charging station, a vehicle 12 be charged quickly with a DC voltage of 600 V with a charging current of up to 400 A with a charging power of up to 240 kW.

In weiteren möglichen Ausführungsformen kann das Fahrzeug 12 an Ladestationen mit höheren Spannungen von bis zu 2000 V geladen werden.In other possible embodiments, the vehicle 12 Charging stations with higher voltages of up to 2000 V are charged.

Die Trennvorrichtung 1 weist in der jeweiligen Ausführungsform diejenige Anzahl an Trennschaltern auf, welche notwendig ist um eine sichere Trennung zwischen dem Fahrzeug 12 und dem Versorgungsnetz 10 oder einer anderen Energiequelle 10 zu garantieren. Ist das Fahrzeug 12 mit einer herkömmlichen Wechselstromsteckdose verbunden, weist die Trennvorrichtung 1 zwei Trennschalter auf. Ist dagegen das Fahrzeug 12 mit einer Drehstromsteckdose verbunden, weist die Trennvorrichtung 1 drei Trennschalter auf.The separator 1 In the respective embodiment, it has the number of circuit breakers which is necessary for a safe separation between the vehicle 12 and the supply network 10 or another source of energy 10 to guarantee. Is the vehicle 12 connected to a conventional AC outlet, the separator has 1 two disconnectors on. Is the vehicle on the other hand 12 connected to a three-phase socket, the separator has 1 three disconnectors on.

In einigen Ausführungsformen kann das Fahrzeug 12 über herkömmliche Steckverbinder für Wechselstrom-Steckdosen oder für Drehstrom-Steckdosen mit dem Ladekabel 11 gekoppelt werden. In weiteren möglichen Ausführungsformen kann das Fahrzeug 12 über speziell für den Einsatz in Fahrzeugen 12 entwickelte Steckverbinder mit dem Ladekabel 11 verbunden werden.In some embodiments, the vehicle may 12 via conventional plug-in connectors for AC power sockets or for three-phase sockets with the charging cable 11 be coupled. In other possible embodiments, the vehicle 12 specifically for use in vehicles 12 developed connector with the charging cable 11 get connected.

In einer weiteren Ausführungsform erfolgt ein Entladen der Kapazität 4 durch eine zweckmäßige Ansteuerung der Leistungsfaktorkorrekturschaltung 15. Dabei wird die Leistungsfaktorkorrekturschaltung 15 derart angesteuert, dass in der Leistungsfaktorkorrekturschaltung 15 und der Potentialtrennungsvorrichtung 5 elektrische Verluste entstehen, welche dazu geeignet sind, die Kapazität 4 zu entladen. Erfolgt ein Entladen der Kapazität 4 durch ein geeignetes Ansteuern der Leistungsfaktorkorrekturschaltung 15, ist keine weitere dedizierte Entladevorrichtung 3 notwendig und eine einfache Ladevorrichtung 2 kann bereitgestellt werden. In einer weiteren Ausführungsform entladen die Leistungsfaktorkorrekturschaltung 15 und die Potentialtrennungsvorrichtung die entsprechenden Energiespeicher durch eine Übertragung der Energie in den Fahrzeugzwischenkreis.In a further embodiment, the capacity is unloaded 4 by a suitable control of the power factor correction circuit 15 , This will be the power factor correction circuit 15 so driven that in the power factor correction circuit 15 and the potential separation device 5 electrical losses occur, which are suitable, the capacity 4 to unload. If the capacity is unloaded 4 by appropriately driving the power factor correction circuit 15 , is not another dedicated unloading device 3 necessary and a simple charging device 2 can be provided. In another embodiment, the power factor correction circuit discharges 15 and the potential separation device, the corresponding energy storage by a transfer of energy in the vehicle intermediate circuit.

In einer weiteren möglichen Ausführungsform ist die Funktion der Überwachungsvorrichtung 6 in einer bereits im Fahrzeug 12 vorhandenen Steuervorrichtung als Programmcode-Komponente integriert. Dadurch wird eine effektive Nutzung der vorhandenen Ressourcen und eine einfache Integration der Übrwachungsvorrichtung in vorhandene Fahrzeugsysteme ermöglicht.In another possible embodiment, the function of the monitoring device 6 in one already in the vehicle 12 existing control device integrated as a program code component. This enables effective use of existing resources and easy integration of the monitoring device into existing vehicle systems.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 60319570 T2 [0001] DE 60319570 T2 [0001]

Claims (11)

Ladevorrichtung für Kraftfahrzeuge: mit einer schaltbaren Trennvorrichtung (1), welche dazu ausgebildet ist, alle stromführenden Leiter (LL) eines Ladekabels (11), welches die Ladevorrichtung (2) mit einem Versorgungsnetz (10) koppelt, zu öffnen und/oder zu schließen; mit einer Entladevorrichtung (3), welche dazu ausgebildet ist, eine Kapazität (4) zu entladen, wobei die Kapazität (4) in dem Bereich zwischen der Trennvorrichtung (1) und einer Potentialtrennungsvorrichtung (5) der Ladevorrichtung (2) ausgebildet ist; mit einer Überwachungsvorrichtung (6), welche dazu ausgebildet ist, die Ladevorrichtung (2) auf einen Gefahrenzustand (Zg) zu überwachen, welcher die Gefahr eines Stromschlags hervorruft, und der Trennvorrichtung (1) und/oder der Entladevorrichtung (3) in Abhängigkeit des Gefahrenzustands (Zg) jeweils ein Steuersignal (Sig1, Sig2) zu übermitteln.Charging device for motor vehicles: with a switchable disconnecting device ( 1 ), which is designed to all current-carrying conductors (LL) of a charging cable ( 11 ), which the charging device ( 2 ) with a supply network ( 10 ) couples to open and / or close; with a discharge device ( 3 ), which is designed to have a capacity ( 4 ), the capacity ( 4 ) in the area between the separator ( 1 ) and a potential separation device ( 5 ) of the charging device ( 2 ) is trained; with a monitoring device ( 6 ), which is adapted to the loading device ( 2 ) to monitor a dangerous condition (Z g ), which causes the risk of electric shock, and the separation device ( 1 ) and / or the unloading device ( 3 ) in each case a control signal (Sig1, Sig2) in response to the hazardous condition (Z g ). Ladevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennvorrichtung (1) mindestens einen mindestens zweipoligen Wechselstromschütz zum Trennen der Ladevorrichtung (2) von dem Versorgungsnetz aufweist.Loading device according to claim 1, characterized in that the separating device ( 1 ) at least one at least two-pole AC contactor for disconnecting the charging device ( 2 ) from the supply network. Ladevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennvorrichtung (1) als Komponente eines RCD-Schutzschalters in dem Stecker (8) eines Ladekabels (11), welches die Ladevorrichtung (2) mit einem Versorgungsnetz (10) koppelt, und/oder als separate Einheit in dem Ladekabel (11) und/oder als an den Hochvolteingang (14) des Fahrzeugs (12) gekoppelte Trennvorrichtung (1), vorgesehen ist.Loading device according to one of claims 1 or 2, characterized in that the separating device ( 1 ) as a component of an RCD circuit breaker in the plug ( 8th ) of a charging cable ( 11 ), which the charging device ( 2 ) with a supply network ( 10 ), and / or as a separate unit in the charging cable ( 11 ) and / or as to the high-voltage entrance ( 14 ) of the vehicle ( 12 ) coupled separation device ( 1 ), is provided. Ladevorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Entladevorrichtung (3) als ein Entladewiderstand ausgebildet ist; und/oder dass die Entladevorrichtung (3) als Bestandteil einer Schnellentladung eines Fahrzeugzwischenkreises (13) ausgebildet ist, wobei die Kapazität (4) in den Fahrzeugzwischenkreis (13) entladen wird; und/oder dass die Entladevorrichtung (3) als Bestandteil einer Leistungsfaktorkorrekturschaltung (15) der Ladevorrichtung (4) ausgebildet ist.Loading device according to one of the preceding claims, characterized in that the unloading device ( 3 ) is formed as a discharge resistor; and / or that the unloading device ( 3 ) as part of a rapid discharge of a vehicle intermediate circuit ( 13 ), the capacity ( 4 ) in the vehicle intermediate circuit ( 13 ) is unloaded; and / or that the unloading device ( 3 ) as part of a power factor correction circuit ( 15 ) of the charging device ( 4 ) is trained. Ladevorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Gefahrenzustand (Zg) ein Öffnen eines Deckels der Ladevorrichtung (2), ein Ausstecken eines Hochvolt-Steckers einer Fahrzeugverkabelung an der Ladevorrichtung (2), ein Unterschreiten eines Mindestisolationswiderstand und/oder einen Unfall aufweist.Loading device according to one of the preceding claims, characterized in that the dangerous state (Z g ) is an opening of a lid of the loading device ( 2 ), unplugging a high-voltage connector of a vehicle wiring to the charging device ( 2 ), falls below a minimum insulation resistance and / or has an accident. Ladevorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachungsvorrichtung (6) dazu ausgebildet ist, der Trennvorrichtung (1) bei vorhandensein eines Gefahrenzustands (Zg) ein Steuersignal (Sig1) zum Öffnen zu übermitteln.Loading device according to one of the preceding claims, characterized in that the monitoring device ( 6 ) is adapted to the separation device ( 1 ) in the presence of a hazardous condition (Z g ) to transmit a control signal (Sig1) for opening. Ladevorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachungsvorrichtung (6) dazu ausgebildet ist, der Entladevorrichtung (3) bei vorhandensein eines Gefahrenzustands (Zg) ein Steuersignal (Sig2) zum Entladen der Kapzität (4) zu übermitteln.Loading device according to claim 6, characterized in that the monitoring device ( 6 ) is adapted to the unloading device ( 3 ) in the presence of a hazardous condition (Z g ), a control signal (Sig2) for discharging the capacity ( 4 ). Ladevorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachungsvorrichtung (6) als diskrete Schaltung, als Mikrocontroller, als anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC) oder als eine Kombination der genannten Möglichkeiten ausgebildet ist.Loading device according to one of the preceding claims, characterized in that the monitoring device ( 6 ) is designed as a discrete circuit, as a microcontroller, as an application-specific integrated circuit (ASIC) or as a combination of said options. Ladeverfahren, inbesondere zum Laden einer Fahrzeughochvoltbatterie mit einer Ladevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, mit den Schritten: Überwachen (S1) der Ladevorrichtung (2) auf einen Gefahrenzustand (Zg), welcher die Gefahr eines Stromschlags hervorruft, Übermitteln (S2) eines Steuersignals (Sig1) zum Öffnen an eine Trennvorrichtung (1), welche dazu ausgebildet ist, alle stromführenden Leiter (LL) des Ladekabels (11), welches die Ladevorrichtung (2) mit einem Versorgungsnetz (10) koppelt, zu öffnen und/oder zu schließen, falls der Gefahrenzustand (Zg) erkannt wurde; Öffnen (S3) der Trennvorrichtung (1), falls der Trennvorrichtung (1) ein Steuersignal (Sig1) zum Öffnen übermittelt wurde.A charging method, in particular for charging a vehicle high-voltage battery with a charging device according to one of claims 1 to 8, with the steps: monitoring (S1) of the charging device ( 2 ) to a dangerous condition (Z g ), which causes the risk of electric shock, transmitting (S2) a control signal (Sig1) for opening to a separating device ( 1 ), which is designed to all current-carrying conductors (LL) of the charging cable ( 11 ), which the charging device ( 2 ) with a supply network ( 10 ) couples to open and / or close if the hazardous condition (Z g ) has been detected; Opening (S3) of the separating device ( 1 ), if the separator ( 1 ) a control signal (Sig1) has been transmitted for opening. Ladeverfahren nach Anspruch 9, mit den weiteren Schritten: Übermitteln eines Steuersignals (Sig2) zum Entladen an eine Entladevorrichtung (3), welche dazu ausgebildet ist eine Kapazität (4) zu entladen, falls der Gefahrenzustand (Zg) in der Ladevorrichtung (2) und/oder dem Kraftfahrzeug (12) erkannt wurde. Entladen der Kapazität (4) durch die Entladevorrichtung (3), falls ein Steuersignal (Sig2) zum Entladen an die Entladevorrichtung übermittelt wurde.A charging method according to claim 9, further comprising the steps of: transmitting a control signal (Sig2) for discharging to an unloading device (Sig2) 3 ), which is designed to have a capacity ( 4 ), if the dangerous condition (Z g ) in the charging device ( 2 ) and / or the motor vehicle ( 12 ) was detected. Unloading the capacity ( 4 ) by the unloading device ( 3 ) if a control signal (Sig2) has been transmitted to the unloading device for unloading. Ladeverfahren nach einem der Ansprüche 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Überwachen der Ladevorrichtung (2) das Überwachen der Ladevorrichtung (2) auf ein Öffnen eines Deckels der Ladevorrichtung (2) und/oder ein Ausstecken eines Hochvolt-Steckers einer Fahrzeugverkabelung an der Ladevorrichtung (2). und/oder einen Unfall aufweist.Loading method according to one of claims 9 and 10, characterized in that the monitoring of the loading device ( 2 ) monitoring the charging device ( 2 ) on opening a lid of the charging device ( 2 ) and / or unplugging a high-voltage connector of a vehicle cabling on the charging device ( 2 ). and / or has an accident.
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