AT523095A1

AT523095A1 - Coupling device for coupling in a ripple current, test system and coupling method

Info

Publication number: AT523095A1
Application number: ATA50955/2019A
Authority: AT
Inventors: Greul Dr Roland; Mast Ing Jochen; König Dr Oliver; Helfrich Jens; Lang Ing Alois; Seidl Ing Manfred; Rocnik Dipl Ing Jan
Original assignee: Avl List Gmbh
Priority date: 2019-11-08
Filing date: 2019-11-08
Publication date: 2021-05-15
Also published as: WO2021087541A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Einkoppelvorrichtung (5) zum Einkoppeln eines Rippelstromes in eine Zieleinheit (2) aufweisend eine Verbindungseinheit (10) mit einem Verbindungsmittel (11) zum elektrischen Anschluss an eine mit der Zieleinheit (2) elektrisch verbundene Anschlussvorrichtung (3) und eine Rippelstromeinheit (20) zum Erzeugen des Rippelstromes an dem Verbindungsmittel (11). Ferner betrifft die Erfindung ein Testsystem (1), sowie ein Einkoppelverfahren (100).The invention relates to a coupling device (5) for coupling a ripple current into a target unit (2), comprising a connection unit (10) with a connection means (11) for electrical connection to a connection device (3) electrically connected to the target unit (2) and a ripple current unit (20) for generating the ripple current on the connecting means (11). The invention also relates to a test system (1) and a coupling method (100).

Description

Einkoppelvorrichtung zum Einkoppeln eines Rippelstromes, Testsystem, sowie Einkoppelverfahren Coupling device for coupling in a ripple current, test system and coupling method

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einkoppelvorrichtung zum Einkoppeln eines Rippelstromes gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, ein Testsystem sowie ein Einkoppelverfahren zum Einkoppeln eines Rippelstromes in eine Zieleinheit. The present invention relates to a coupling device for coupling a ripple current according to the preamble of claim 1, a test system and a coupling method for coupling a ripple current into a target unit.

Es ist aus dem Stand der Technik bekannt, einen Rippelstrom in ein elektrisches System mit einer Batterie einzukoppeln, um ein Verhalten der Batterie zu beeinflussen. So ist es beispielsweise aus der EP 2 571 095 A1 bekannt, einen Rippelgenerator an einen HV-Bus anzuschließen, um über den Rippelstrom ein Temperaturverhalten der Batterie zu beeinflussen. Dementsprechend wird der Rippelstrom dabei in Abhängigkeit von einer Temperatur der Batterie eingekoppelt. It is known from the prior art to couple a ripple current into an electrical system with a battery in order to influence a behavior of the battery. For example, it is known from EP 2 571 095 A1 to connect a ripple generator to an HV bus in order to influence a temperature behavior of the battery via the ripple current. Accordingly, the ripple current is coupled in as a function of a temperature of the battery.

Insbesondere wenn der Rippelstromgenerator zum Testen der Batterie in Bezug auf unterschiedliche Betriebssituationen getestet werden soll, ist es jedoch wünschenswert, eine Regelung des Rippelstroms zu verbessern. Auch hier wird üblicherweise der Rippelstromgenerator an einen HV-Bus angeschlossen, der die Batterie mit einer Einheit zum Laden und Entladen der Batterie verbindet. Dabei ist die Regelung des Rippelstroms bei bekannten Testsystem u.a. von einem DC-Strom auf dem HV-Bus abhängig. Insbesondere können bestimmte Impedanzverhältnisse des HV-Busses und/oder der Batterie Einfluss auf die Stromaufteilung haben und damit den tatsächlich die Batterie erreichenden Rippelstrom beeinflussen. In particular if the ripple current generator is to be tested for testing the battery in relation to different operating situations, however, it is desirable to improve regulation of the ripple current. Here, too, the ripple current generator is usually connected to an HV bus, which connects the battery with a unit for charging and discharging the battery. The regulation of the ripple current in known test systems depends, among other things, on a DC current on the HV bus. In particular, certain impedance ratios of the HV bus and / or the battery can influence the current distribution and thus influence the ripple current actually reaching the battery.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es einen Rippelstrom möglichst einfach und The object of the present invention is a ripple current as simple and as possible

für einen breiten Anwendungsbereich in eine Zieleinheit einzukoppeln. to be coupled into a target unit for a wide range of applications.

Die voranstehende Aufgabe wird gelöst durch eine Einkoppelvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1, ein Testsystem mit den Merkmalen des Anspruchs 12, sowie ein Einkoppelverfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 16. Weitere Merkmale und Details der Erfindung ergeben sich aus den jeweiligen Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. The above object is achieved by a coupling device with the features of claim 1, a test system with the features of claim 12, and a coupling method with the features of claim 16. Further features and details of the invention emerge from the respective subclaims, the description and the drawings.

Dabei gelten Merkmale und Details, die im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Einkoppelvorrichtung beschrieben sind, selbstverständlich auch im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Testsystem und/oder dem erfindungsgemäßen Einkoppelverfahren und jeweils umgekehrt, so dass bezüglich der Offenbarung zu den einzelnen Erfindungsaspekten stets wechselseitig Bezug Features and details that are described in connection with the coupling device according to the invention naturally also apply in connection with the test system according to the invention and / or the coupling method according to the invention and vice versa, so that with regard to the disclosure to the individual aspects of the invention, there is always mutual reference

genommen wird bzw. werden kann. is or can be taken.

Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung ist eine Einkoppelvorrichtung zum Einkoppeln eines Rippelstromes in eine, insbesondere zu prüfende Zieleinheit vorgesehen. Die Einkoppelvorrichtung weist eine Verbindungseinheit mit einem Verbindungsmittel zum elektrischen Anschluss an eine mit der Zieleinheit elektrisch verbundene Anschlussvorrichtung, eine Rippelstromeinheit zum Erzeugen des Rippelstromes an dem Verbindungsmittel und eine Stromsensoreinheit mit einem Primärsensor auf. Durch den Primärsensor ist ein erster Stromparameter der Anschlussvorrichtung zwischen dem Verbindungsmittel und der Zieleinheit bestimmbar. Ferner weist die Einkoppelvorrichtung eine Kontrolleinheit mit einem Betriebsmodul zum Regeln des, insbesondere eingekoppelten, Rippelstroms in Abhängigkeit von dem ersten Stromparameter auf. Weiterhin ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Verbindungseinheit eine Koppelschaltung zum Entkoppeln der Rippelstromeinheit von einer externen Anschlussspannung der According to a first aspect of the invention, a coupling device is provided for coupling a ripple current into a target unit, in particular to be tested. The coupling device has a connection unit with a connection means for electrical connection to a connection device electrically connected to the target unit, a ripple current unit for generating the ripple current at the connection means and a current sensor unit with a primary sensor. A first current parameter of the connection device between the connecting means and the target unit can be determined by the primary sensor. Furthermore, the coupling device has a control unit with an operating module for regulating the, in particular coupled, ripple current as a function of the first current parameter. Furthermore, it is provided according to the invention that the connection unit has a coupling circuit for decoupling the ripple current unit from an external connection voltage of the

Anschlussvorrichtung, insbesondere am Verbindungsmittel, aufweist. Connection device, in particular on the connecting means.

Bei der Anschlussvorrichtung kann es sich insbesondere um einen Hochvolt-Bus oder HV-Bus zum Verbinden der Zieleinheit mit einer Gleichspannungseinheit handeln. Es ist jedoch ebenfalls denkbar, dass es sich bei der Anschlussvorrichtung um einen Niederspannungs-Bus oder LV-Bus handelt. Das Verbindungsmittel zum elektrischen Anschluss an die Anschlussvorrichtung kann eine oder mehrere Klemmen aufweisen, durch welche ein elektrischer Kontakt zwischen der Einkoppelvorrichtung und der Anschlussvorrichtung herstellbar ist. Insbesondere kann das Verbindungsmittel an einer Art Nebenanschluss und/oder Seiteneingang der Anschlussvorrichtung anschließbar sein. Ferner kann die Anschlussvorrichtung der Zieleinheit zugeordnet sein oder auch Teil der Zieleinheit sein. Insbesondere kann die Anschlussvorrichtung an die Zieleinheit elektrisch leitend angeschlossen sein. Vorzugsweise kann das Verbindungsmittel zweipolig ausgeführt sein. Dadurch kann die Einkoppelvorrichtung zwischen der Gleichspannungseinheit und der The connection device can in particular be a high-voltage bus or HV bus for connecting the target unit to a DC voltage unit. However, it is also conceivable that the connection device is a low-voltage bus or LV bus. The connection means for the electrical connection to the connection device can have one or more terminals, by means of which electrical contact can be established between the coupling device and the connection device. In particular, the connecting means can be connectable to a type of secondary connection and / or side entrance of the connection device. Furthermore, the connection device can be assigned to the target unit or it can also be part of the target unit. In particular, the connection device can be connected to the target unit in an electrically conductive manner. The connecting means can preferably be designed with two poles. This allows the coupling device between the DC voltage unit and the

Zieleinheit an der Anschlussvorrichtung anschließbar sein, so dass der Rippelstrom, insbesondere unabhängig von der Gleichspannungseinheit, in die Zieleinheit eingebracht werden kann. Bei der Zieleinheit kann es sich vorzugsweise um eine Energiespeichereinheit, beispielsweise in Form einer Batterie, eines Batteriepacks, eines Batteriemoduls, einer Batteriezelle, eines Superkondensators handeln. Zusätzlich oder alternativ kann die Zieleinheit beispielsweise eine Komponente, insbesondere eine elektronische Komponente, eines Bordnetzes eines Fahrzeuges umfassen. Vorzugsweise handelt es sich bei der Zieleinheit um eine Traktionsbatterie für ein Fahrzeug oder einen Teil einer Traktionsbatterie für ein Fahrzeug. Target unit can be connected to the connection device, so that the ripple current, in particular independently of the DC voltage unit, can be introduced into the target unit. The target unit can preferably be an energy storage unit, for example in the form of a battery, a battery pack, a battery module, a battery cell, a supercapacitor. Additionally or alternatively, the target unit can comprise, for example, a component, in particular an electronic component, of an on-board network of a vehicle. The target unit is preferably a traction battery for a vehicle or part of a traction battery for a vehicle.

Vorzugsweise kann vorgesehen sein, dass die Rippelstromeinheit einen Leistungsverstärker, insbesondere in Form eines PWM-Verstärkers, aufweist. Der Leistungsverstärker kann eine Wechselstromquelle bilden oder zwischen eine Wechselstromquelle und die Koppelschaltung schaltbar sein. Insbesondere kann die Rippelstromeinheit eine Wechselstromquelle zum Erzeugen des Rippelstroms aufweisen oder mit der Wechselstromquelle verbindbar sein. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Rippelstromeinheit an ein Stromnetz anschließbar ist, um den Rippelstrom zu erzeugen. Um den Rippelstrom am Anschlussmittel zu erzeugen, kann die Rippelstromeinheit mit dem Anschlussmittel über eine kabellose oder eine kabelgebundene Verbindung elektrisch verbunden sein. Unter dem Rippelstrom kann ein Wechselstrom mit einer vorzugsweise vorbestimmten Frequenz und/oder Kurvenform verstanden werden. Ferner kann der Rippelstrom auf einen Gleichstrom der Anschlussvorrichtung einkoppelbar sein. Dazu kann der Rippelstrom gleichanteilfrei sein. Durch das Einkoppeln des Rippelstroms in die Zieleinheit kann an der Anschlussvorrichtung insbesondere eine Rippelspannung über das Verbindungsmittel erzeugt werden. It can preferably be provided that the ripple current unit has a power amplifier, in particular in the form of a PWM amplifier. The power amplifier can form an alternating current source or can be switched between an alternating current source and the coupling circuit. In particular, the ripple current unit can have an alternating current source for generating the ripple current or can be connected to the alternating current source. In particular, it can be provided that the ripple current unit can be connected to a power network in order to generate the ripple current. In order to generate the ripple current at the connection means, the ripple current unit can be electrically connected to the connection means via a wireless or wired connection. The ripple current can be understood to mean an alternating current with a preferably predetermined frequency and / or curve shape. Furthermore, the ripple current can be coupled to a direct current of the connection device. For this purpose, the ripple current can be free of DC components. By coupling the ripple current into the target unit, in particular a ripple voltage can be generated on the connection device via the connecting means.

Bei dem ersten Stromparameter kann es sich um eine Spannung und/oder eine Stromstärke, vorzugsweise eine Wechselspannung und/oder einen Wechselstrom, an der Anschlussvorrichtung handeln. Der Primärsensor ist insbesondere zwischen dem Verbindungsmittel und der Zieleinheit an der Anschlussvorrichtung anordbar, um den ersten Stromparameter zwischen dem Verbindungsmittel und der Zieleinheit zu bestimmen. Insbesondere wird der erste Stromparameter damit nicht oder nicht The first current parameter can be a voltage and / or a current intensity, preferably an alternating voltage and / or an alternating current, at the connection device. The primary sensor can in particular be arranged between the connecting means and the target unit on the connection device in order to determine the first current parameter between the connecting means and the target unit. In particular, the first current parameter is thus not or not

unmittelbar am Verbindungsmittel bestimmt, sondern an der Anschlussvorrichtung, determined directly on the connector, but on the connection device,

d.h. beispielsweise in der Nähe der Zieleinheit oder auch entfernt von der Zieleinheit. Um das Regeln des eingekoppelten Rippelstroms in Abhängigkeit von dem ersten Stromparameter zu ermöglichen, steht die Kontrolleinheit insbesondere in Datenkommunikationsverbindung mit der Stromsensoreinheit und/oder dem Primärsensor. Dadurch kann der erste Stromparameter der Kontrolleinheit zur Verfügung gestellt werden. Die Kontrolleinheit kann beispielsweise einen Prozessor und/oder einen Mikroprozessor umfassen. Durch die Kontrolleinheit kann insbesondere eine geschlossene Regelschleife zwischen der Stromsensoreinheit und der Rippelstromeinheit zum Regeln des Rippelstroms gebildet sein. i.e. for example in the vicinity of the target unit or also at a distance from the target unit. In order to enable the coupled-in ripple current to be regulated as a function of the first current parameter, the control unit is in particular in a data communication connection with the current sensor unit and / or the primary sensor. As a result, the first current parameter can be made available to the control unit. The control unit can for example comprise a processor and / or a microprocessor. The control unit can in particular form a closed control loop between the current sensor unit and the ripple current unit for regulating the ripple current.

Unter dem Entkoppeln der Rippelstromeinheit von der externen Anschlussspannung kann insbesondere verstanden werden, dass ein Einfluss der externen Anschlussspannung auf den Rippelstrom reduziert oder eliminiert ist. Insbesondere erfolgt durch die Koppelschaltung eine Potentialtrennung zwischen der Anschlussvorrichtung und der Rippelstromeinheit. Weiterhin kann ein Einfluss der Impedanzverhältnisse an der Zieleinheit und/oder an der Anschlussvorrichtung durch das Entkoppeln reduziert oder eliminiert sein. Somit kann insbesondere eine verbesserte Regelung des Rippelstromes erzielt werden. Bei der externen Anschlussspannung kann es sich insbesondere um eine Gleichspannung an der Anschlussvorrichtung handeln. Vorzugsweise ist die externe Anschlussspannung somit eine DC-Spannung an einem LV-Bus oder HV-Bus. Die externe Anschlussspannung kann insbesondere am Verbindungsmittel der Verbindungseinheit anliegen. Durch das Entkoppeln kann somit insbesondere eine Unabhängigkeit von einer DC-Quellleistung der Gleichspannungseinheit erzielt werden und damit durch die Entkopplung ein breites Anwendungsgebiet für die Einkoppelvorrichtung ermöglicht sein. Insbesondere ist es dadurch nicht notwendig, die Einkoppelvorrichtung für eine bestimmte externe Anschlussspannung auszulegen. Vorzugsweise kann die Einkoppelvorrichtung damit zur Anwendung bei einer externen Anschlussspannung von über 450V, vorzugsweise von über 650 V, besonders bevorzugt zwischen von 0 bis 1200V betreibbar sein. The decoupling of the ripple current unit from the external connection voltage can in particular be understood to mean that an influence of the external connection voltage on the ripple current is reduced or eliminated. In particular, the coupling circuit provides a potential separation between the connection device and the ripple current unit. Furthermore, an influence of the impedance conditions on the target unit and / or on the connection device can be reduced or eliminated by the decoupling. In this way, in particular, improved regulation of the ripple current can be achieved. The external connection voltage can in particular be a direct voltage at the connection device. The external connection voltage is thus preferably a DC voltage on an LV bus or HV bus. The external connection voltage can in particular be applied to the connection means of the connection unit. The decoupling can thus in particular achieve independence from a DC source power of the DC voltage unit and thus a broad field of application for the coupling device can be made possible through the decoupling. In particular, it is not necessary to design the coupling device for a specific external connection voltage. The coupling device can thus preferably be operable for use with an external connection voltage of over 450V, preferably of over 650V, particularly preferably between 0 and 1200V.

Weiterhin ist es bei einer erfindungsgemäßen Einkoppelvorrichtung denkbar, dass die Koppelschaltung ein Trennelement zur galvanischen Trennung des Verbindungsmittels von der Rippelstromeinheit aufweist, insbesondere wobei das Trennelement einen Transformator aufweist. Dabei kann die Koppelschaltung Furthermore, it is conceivable in a coupling device according to the invention that the coupling circuit has an isolating element for galvanic isolation of the connecting means from the ripple current unit, in particular the isolating element having a transformer. The coupling circuit

zumindest ein oder genau ein Trennelement zur galvanischen Trennung des Verbindungsmittels von der Rippelstromeinheit aufweisen. Durch das Trennelement kann ein Stromkreis der Rippelstromeinheit von einem Stromkreis der Anschlusseinheit getrennt sein und dadurch eine zumindest teilweise Entkopplung der Rippelstromeinheit von der externen Anschlussspannung am Verbindungsmittel ermöglicht sein. Vorzugweise handelt es sich bei dem Trennelement um die einzige elektrische Verbindung zwischen dem Anschlussmittel und der Rippelstromeinheit zum Einkoppeln des Rippelstromes in die Zieleinheit. have at least one or exactly one separating element for galvanic separation of the connecting means from the ripple current unit. A circuit of the ripple current unit can be separated by the separating element from a circuit of the connection unit and thereby an at least partial decoupling of the ripple current unit from the external connection voltage at the connection means can be made possible. The separating element is preferably the only electrical connection between the connection means and the ripple current unit for coupling the ripple current into the target unit.

Ferner kann bei einer erfindungsgemäßen Einkoppelvorrichtung vorteilhafterweise vorgesehen sein, dass die Koppelschaltung zumindest ein Kapazitätselement zur Anpassung des Rippelstromes an die externe Anschlussspannung aufweist. Es kann vorgesehen sein, dass die Koppelschaltung genau ein Kapazitätselement oder mehrere Kapazitätselemente zur Anpassung des Rippelstroms an die externe Anschlussspannung aufweist. Vorzugsweise handelt es sich bei dem Kapazitätselement um einen Kondensator. Das Kapazitätselement kann mit dem Trennelement in Reihe geschaltet sein, um die Koppelschaltung auszubilden. Vorzugsweise ist das Anschlussmittel mit dem Kapazitätselement und dem Trennelement in Reihe geschaltet. Somit kann insbesondere eine zumindest teilweise Entkopplung der Rippelstromeinheit von der externen Anschlussspannung durch das Kapazitätselement ermöglicht sein. Unter der Anpassung des Rippelstroms an die externe Anschlussspannung kann beispielweise eine Abtrennung des DC- und/oder des niederfrequenten AC-Anteiles auf einer Furthermore, in a coupling device according to the invention, it can advantageously be provided that the coupling circuit has at least one capacitance element for adapting the ripple current to the external connection voltage. It can be provided that the coupling circuit has exactly one capacitance element or several capacitance elements for adapting the ripple current to the external connection voltage. The capacitance element is preferably a capacitor. The capacitance element can be connected in series with the isolating element in order to form the coupling circuit. The connection means is preferably connected in series with the capacitance element and the separating element. In particular, an at least partial decoupling of the ripple current unit from the external connection voltage can thus be made possible by the capacitance element. By adapting the ripple current to the external connection voltage, for example, the DC and / or the low-frequency AC component can be separated on one

Busspannung verstanden werden. Bus voltage can be understood.

Weiterhin kann bei einer erfindungsgemäßen Einkoppelvorrichtung vorteilhafterweise vorgesehen sein, dass das Verbindungsmittel zumindest zwei Teilverbindungsmittel zur Parallelschaltung der Zieleinheit zur Rippelstromeinheit aufweist. Dazu können die Teilverbindungsmittel getrennt voneinander an jeweils einer Anschlussleitung der Anschlussvorrichtung anschließbar sein. Vorzugsweise können die Teilverbindungsmittel mit dem Kapazitätselement und/oder dem Trennelement in Reihe geschaltet sein. Insbesondere kann der Rippelstrom somit in einer Parallelschaltung mit der Zieleinheit an der Anschlussvorrichtung parallel einkoppelbar sein. Insbesondere durch eine Kombination aus dem Trennelement, dem Kapazitätselement und den beiden Teilverbindungsmitteln zur Parallelschaltung Furthermore, in a coupling device according to the invention, it can advantageously be provided that the connecting means has at least two partial connecting means for connecting the target unit in parallel to the ripple current unit. For this purpose, the partial connection means can be connected separately from one another to a respective connection line of the connection device. The partial connection means can preferably be connected in series with the capacitance element and / or the separating element. In particular, the ripple current can thus be coupled in parallel to the connection device in a parallel connection with the target unit. In particular by a combination of the separating element, the capacitance element and the two partial connection means for parallel connection

der Zieleinheit zur Rippelstromeinheit kann ein vollständiges Entkoppeln der Rippelstromeinheit von der externen Anschlussspannung ermöglicht sein. the target unit to the ripple current unit can be enabled to completely decouple the ripple current unit from the external connection voltage.

Weiterhin kann bei einer erfindungsgemäßen Einkoppelvorrichtung vorteilhafterweise vorgesehen sein, dass die Koppelschaltung zumindest ein Schaltelement zum elektrischen Trennen des Verbindungsmittels von der Rippelstromeinheit aufweist. Vorzugsweise können zwei Schaltelemente vorgesehen sein, um eine zweipolige elektrische Trennung des Verbindungsmittels von der Rippelstromeinheit zu ermöglichen. Das Schaltelement kann als Relais oder Ausgangsrelais ausgebildet sein. Insbesondere kann das Schaltelement eine Baueinheit mit dem Verbindungsmittel bilden. Dadurch kann ein Betrieb der Zieleinheit unter der externen Anschlussspannung ohne Einfluss der Rippelstromeinheit ermöglicht werden. Das Schaltelement kann ferner mit der Kontrolleinheit in Datenkommunikationsverbindung stehen, um durch die Kontrolleinheit angesteuert zu werden. Je nach Betriebssituation kann somit automatisch ein elektrisches Trennen des Verbindungsmittels von der Rippelstromeinheit durchgeführt werden. Insbesondere kann die Kontrolleinheit ein Deaktivierungsmodul aufweisen, durch welches das Schaltelement in Abhängigkeit von einer Betriebssituation und/oder vom Furthermore, in a coupling device according to the invention, it can advantageously be provided that the coupling circuit has at least one switching element for electrically separating the connecting means from the ripple current unit. Two switching elements can preferably be provided in order to enable a two-pole electrical separation of the connecting means from the ripple current unit. The switching element can be designed as a relay or output relay. In particular, the switching element can form a structural unit with the connecting means. This enables the target unit to be operated under the external connection voltage without the influence of the ripple current unit. The switching element can also have a data communication connection with the control unit in order to be controlled by the control unit. Depending on the operating situation, an electrical separation of the connecting means from the ripple current unit can thus be carried out automatically. In particular, the control unit can have a deactivation module, through which the switching element as a function of an operating situation and / or from

ersten Stromparameter ansteuern kann. can control the first current parameter.

Vorzugsweise kann bei einer erfindungsgemäßen Einkoppelvorrichtung vorgesehen sein, dass der Primärsensor zumindest ein Sensorelement, insbesondere in Form einer Rogowski-Spule, zur kontaktlosen Strommessung an einer Anschlussleitung der Anschlussvorrichtung aufweist. Bei der kontaktlosen Strommessung kann es sich insbesondere um eine induktive Strommessung handeln. Zur kontaktlosen Strommessung kann der Primärsensor einen Führungsabschnitt zum Führen einer Anschlussleitung der Anschlussvorrichtung aufweisen. Insbesondere kann der Führungsabschnitt rohrartig ausgeführt sein, um ein Durchführen der Anschlussleitung zu ermöglichen. Weiterhin kann das Sensorelement eine, insbesondere toroide Luftspule aufweisen, um die kontaktlose Strommessung zu ermöglichen. Anstelle einer toroiden Form ist ferner eine rechteckige oder eine andere Form denkbar. Vorzugsweise kann das Sensorelement zum Messen eines Wechselstroms ausgebildet sein. Insbesondere kann dadurch ein Gleichspannungsanteil an der Anschlussleitung bereits bei der Strommessung unberücksichtigt bleiben. Dadurch kann der Rippelstrom vorteilhaft an der In a coupling device according to the invention, it can preferably be provided that the primary sensor has at least one sensor element, in particular in the form of a Rogowski coil, for contactless current measurement on a connection line of the connection device. The contactless current measurement can in particular be an inductive current measurement. For contactless current measurement, the primary sensor can have a guide section for guiding a connection line of the connection device. In particular, the guide section can be designed in the manner of a tube in order to enable the connection line to be passed through. Furthermore, the sensor element can have an air coil, in particular a toroidal air coil, in order to enable the contactless current measurement. Instead of a toroidal shape, a rectangular or some other shape is also conceivable. The sensor element can preferably be designed to measure an alternating current. In particular, a direct voltage component on the connection line can be disregarded during the current measurement. As a result, the ripple current can advantageously be applied to the

Anschlussleitung gemessen werden. Durch eine Rogowski-Spule kann insbesondere ein breiter Anwendungsbereich für den Primärsensor bereitgestellt sein. Connection line can be measured. In particular, a Rogowski coil can provide a wide range of applications for the primary sensor.

Weiterhin kann bei einer erfindungsgemäßen Einkoppelvorrichtung vorteilhafterweise vorgesehen sein, dass der Primärsensor zwei Sensorelemente zur, insbesondere kontaktlosen, Strommessung an jeweils einer Anschlussleitung der Anschlussvorrichtung aufweist. Insbesondere können beide Sensorelemente gemäß dem zuvor beschriebenen Sensorelement ausgebildet sein. Vorzugsweise kann jedes der Sensorelemente eine Rogowski-Spule aufweisen oder als Rogowski-Spule ausgebildet sein. Insbesondere kann eines der Sensorelemente an einer Anschlussleitung in Form einer positiven Leitung und eines der Sensorelemente an einer Anschlussleitung in Form einer negativen Leitung anordbar sein. Dadurch kann die Stromsensoreinheit eine höhere Resistenz gegenüber Gleichtaktstörungen aufweisen. Insbesondere kann durch die Verwendung von zwei Sensorelementen eine Messung eines Gleichtaktstromes an der Anschlussvorrichtung ermöglicht sein. Gleichzeitig kann dadurch eine Einkopplung von Gleichtakt-Signalen oder CommonMode-Signalen, insbesondere durch ein Gleichtaktmodul der Kontrolleinheit, ermöglicht sein. Insbesondere können die Gleichtakt-Signale oder Common-ModeSignale in einem geschlossenen Regelkreis regelbar sein. Furthermore, in a coupling device according to the invention, it can advantageously be provided that the primary sensor has two sensor elements for, in particular contactless, current measurement on a respective connection line of the connection device. In particular, both sensor elements can be designed in accordance with the sensor element described above. Each of the sensor elements can preferably have a Rogowski coil or be designed as a Rogowski coil. In particular, one of the sensor elements can be arranged on a connection line in the form of a positive line and one of the sensor elements can be arranged on a connection line in the form of a negative line. As a result, the current sensor unit can have a higher resistance to common-mode interference. In particular, the use of two sensor elements makes it possible to measure a common-mode current at the connection device. At the same time, this enables common-mode signals or common-mode signals to be coupled in, in particular by means of a common-mode module of the control unit. In particular, the common-mode signals or common-mode signals can be regulated in a closed control loop.

Es ist ferner bei einer erfindungsgemäßen Einkoppelvorrichtung denkbar, dass die Stromsensoreinheit einen Sekundärsensor zum Ermitteln eines zweiten Stromparameters aufweist, insbesondere wobei die Stromsensoreinheit ein Umschaltmittel zum Umschalten zwischen dem Primärsensor und dem Sekundärsensor aufweist. Bei dem zweiten Stromparameter kann es sich um eine Spannung und/oder eine Stromstärke handeln. Vorzugsweise ist der Primärsensor zur Messung einer Stromstärke und der Sekundärsensor zur Messung einer Spannung ausgebildet. Vorzugsweise handelt es sich bei dem Sekundärsensor um einen Differenzspannungssensor. Dadurch kann die Regelung des Rippelstroms durch die Kontrolleinheit zusätzlich in Abhängigkeit von dem zweiten Stromparameter erfolgen. Ist ferner das Umschaltmittel vorgesehen, kann vorgesehen sein, dass der Rippelstrom durch die Kontrolleinheit in einem ersten Regelmodus in Abhängigkeit von dem ersten Stromparameter und in einem zweiten Regelmodus in Abhängigkeit von dem zweiten Stromparameter regelbar und/oder ansteuerbar ist. So ist es denkbar, dass im ersten Regelmodus ein Stromrippel und It is also conceivable in a coupling device according to the invention that the current sensor unit has a secondary sensor for determining a second current parameter, in particular wherein the current sensor unit has a switching means for switching between the primary sensor and the secondary sensor. The second current parameter can be a voltage and / or a current strength. The primary sensor is preferably designed to measure a current intensity and the secondary sensor is designed to measure a voltage. The secondary sensor is preferably a differential voltage sensor. As a result, the control unit can also regulate the ripple current as a function of the second current parameter. If the switching means is also provided, it can be provided that the ripple current can be regulated and / or controlled by the control unit in a first control mode depending on the first current parameter and in a second control mode depending on the second current parameter. So it is conceivable that in the first control mode a current ripple and

im zweiten Regelmodus ein Spannungsrippel durch den Rippelstrom in die Zieleinheit einkoppelbar ist. in the second control mode, a voltage ripple can be coupled into the target unit through the ripple current.

Weiterhin kann bei einer erfindungsgemäßen Einkoppelvorrichtung vorteilhafterweise vorgesehen sein, dass die Koppelschaltung eine Gleichtaktschaltung zum Einkoppeln von Gleichtakt-Rippel-Signalen an der Anschlussvorrichtung durch ein Gleichtaktmodul der Kontrolleinheit aufweist. Die Gleichtaktschaltung kann separat zu dem Anschlussmittel mit der Anschlussvorrichtung verbindbar sein. Dadurch kann insbesondere in einem Testsystem ein vorteilhafter Testbetrieb ermöglicht sein. Vorzugsweise können durch das Gleichtaktmodul Gleichtakt-Rippel-Signale mit einer hohen Amplitude erzeugbar sein. Dadurch können insbesondere Gleichtaktstörungen, die im Betrieb der Zieleinheit z.B. durch Traktionsumrichter im HV-Bordnetz hervorgerufen werden können, simuliert werden. Durch das Einkoppeln der Gleichtakt-Rippel-Signale kann beispielsweise eine Vorhersage eines Ausfalls eines Batteriemanagementsystems in Abhängigkeit von den Gleichtakt-RippelSignalen ermöglicht sein. Vorzugsweise weist die Gleichtaktschaltung eine Kapazitätseinheit auf, welche zwischen zwei Anschlussleitungen der Anschlussvorrichtung schaltbar ist, insbesondere wobei die Kapazitätseinheit zwei Kapazitätselemente aufweist, zwischen denen ein elektrisches Potential anlegbar ist. Bei den Kapazitätselementen kann es sich insbesondere um Kondensatoren handeln. Durch die Kapazitätseinheit kann in vorteilhafter Weise das Einkoppeln der Gleichtakt-Rippel-Signale ermöglicht sein. Furthermore, in a coupling device according to the invention, it can advantageously be provided that the coupling circuit has a common-mode circuit for coupling common-mode ripple signals to the connection device through a common-mode module of the control unit. The common-mode circuit can be connectable to the connection device separately from the connection means. As a result, an advantageous test operation can be made possible, in particular in a test system. Common-mode ripple signals with a high amplitude can preferably be generated by the common-mode module. In this way, common-mode interference, which can be caused by traction converters in the HV on-board network, when the target unit is in operation, can be simulated. By coupling in the common-mode ripple signals, it is possible, for example, to predict a failure of a battery management system as a function of the common-mode ripple signals. The common-mode circuit preferably has a capacitance unit which can be switched between two connection lines of the connection device, in particular wherein the capacitance unit has two capacitance elements between which an electrical potential can be applied. The capacitance elements can in particular be capacitors. The coupling in of the common-mode ripple signals can advantageously be made possible by the capacitance unit.

Ferner kann bei einer erfindungsgemäßen Einkoppelvorrichtung vorteilhafterweise vorgesehen sein, dass die Kontrolleinheit ein Filtermodul zum Herausfiltern eines Wechselstromanteils an der Anschlussvorrichtung aufweist. Dadurch kann z.B. eine parasitäre Restwelligkeit der externen Anschlussspannung aus einem Strom einer Gleichspannungseinheit entfernt werden. Somit kann die Einkoppelvorrichtung als Filter betreibbar sein. Weiterhin kann dadurch eine erste Frequenz oder ein erstes Frequenzspektrum, die oder das z.B. von der Gleichspannungseinheit erzeugt wird, gedämpft werden, um der Zieleinheit den Rippelstrom mit einer zweiten Frequenz Furthermore, in a coupling device according to the invention, it can advantageously be provided that the control unit has a filter module for filtering out an alternating current component on the connection device. In this way, for example, a parasitic residual ripple in the external connection voltage can be removed from a current of a DC voltage unit. The coupling device can thus be operated as a filter. Furthermore, a first frequency or a first frequency spectrum, which is generated, for example, by the DC voltage unit, can thereby be attenuated in order to provide the target unit with the ripple current at a second frequency

oder einem zweites Frequenzspektrum aufzuprägen. or to impress a second frequency spectrum.

Weiterhin kann bei einer erfindungsgemäßen Einkoppelvorrichtung vorteilhafterweise Furthermore, in a coupling device according to the invention, it can advantageously

vorgesehen sein, dass die Kontrolleinheit ein Kurvenmodul zum Vorgeben einer it can be provided that the control unit has a curve module for specifying a

Kurvenform als Referenzsignal für den Rippelstrom aufweist. Durch das Kurvenmodul kann es, insbesondere neben einer Amplitudenregelung des Rippelstroms, ermöglicht sein, eine, insbesondere mittelwertfreie, Kurvenform als Referenzsignal vorzugeben. Dadurch kann es ermöglicht sein, in einem realen Betrieb der Zieleinheit und/oder in einem Feldversuch Betriebsdaten der Zieleinheit, insbesondere in Form von Störstromkurven und/oder Störspannungskurven, aufzuzeichnen und als Referenzsignal für den Rippelstrom zu nutzen. Insbesondere können durch das Kurvenmodul Referenzdaten, z.B. in Form von WAV-Dateien, abrufbar und anhand der Referenzdaten der Rippelstrom regelbar sein. Dazu kann die Rippelstromeinheit, insbesondere der PWM-Verstärker der Rippelstromeinheit, durch das Kurvenmodul derart ansteuerbar sein, dass die Rippelstromeinheit mit dem Primärsensor und/oder dem Sekundärsensor eine geschlossene Regelschleife bildet. Has waveform as a reference signal for the ripple current. The curve module can make it possible, in particular in addition to amplitude regulation of the ripple current, to specify a curve shape, in particular a mean value-free, curve shape as a reference signal. This can make it possible to record operating data of the target unit in real operation of the target unit and / or in a field test, in particular in the form of interference current curves and / or interference voltage curves, and to use them as a reference signal for the ripple current. In particular, reference data, e.g. in the form of WAV files, can be called up by the curve module and the ripple current can be regulated using the reference data. For this purpose, the ripple current unit, in particular the PWM amplifier of the ripple current unit, can be controlled by the curve module in such a way that the ripple current unit forms a closed control loop with the primary sensor and / or the secondary sensor.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist ein Testsystem vorgesehen. Das Testsystem weist eine, insbesondere zu prüfende, Zieleinheit, vorzugsweise zum Bereitstellen elektrischer Energie, und eine Einkoppelvorrichtung, insbesondere eine erfindungsgemäße Einkoppelvorrichtung, zum Einkoppeln eines Rippelstromes in die Zieleinheit auf. Die Einkoppelvorrichtung umfasst eine Verbindungseinheit mit einem Verbindungsmittel zum elektrischen Anschluss an eine mit der Zieleinheit elektrisch verbundene Anschlussvorrichtung und eine Rippelstromeinheit zum Erzeugen des Rippelstromes an der Verbindungseinheit. Ferner umfasst die Einkoppelvorrichtung eine Stromsensoreinheit mit einem Primärsensor, durch welchen ein erster Stromparameter der Anschlussvorrichtung zwischen dem Verbindungsmittel und der Zieleinheit bestimmbar ist. Weiterhin weist die Einkoppelvorrichtung eine Kontrolleinheit mit einem Betriebsmodul zum Regeln des, insbesondere eingekoppelten, Rippelstroms in Abhängigkeit von dem ersten Stromparameter auf. Ferner ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Verbindungseinheit eine Koppelschaltung zum Entkoppeln der Rippelstromeinheit von einer externen Anschlussspannung der Anschlussvorrichtung, insbesondere am Verbindungsmittel, According to a further aspect of the invention, a test system is provided. The test system has a target unit, in particular to be tested, preferably for providing electrical energy, and a coupling device, in particular a coupling device according to the invention, for coupling a ripple current into the target unit. The coupling device comprises a connection unit with a connection means for electrical connection to a connection device electrically connected to the target unit and a ripple current unit for generating the ripple current at the connection unit. Furthermore, the coupling device comprises a current sensor unit with a primary sensor, by means of which a first current parameter of the connection device between the connecting means and the target unit can be determined. Furthermore, the coupling device has a control unit with an operating module for regulating the, in particular coupled, ripple current as a function of the first current parameter. Furthermore, it is provided according to the invention that the connection unit has a coupling circuit for decoupling the ripple current unit from an external connection voltage of the connection device, in particular on the connection means,

aufweist. having.

Somit bringt ein erfindungsgemäßes Testsystem die gleichen Vorteile mit sich, wie sie bereits ausführlich mit Bezug auf eine erfindungsgemäße Einkoppelvorrichtung Thus, a test system according to the invention has the same advantages as already described in detail with reference to a coupling device according to the invention

beschrieben worden sind. Vorzugsweise kann die Anschlussvorrichtung einen have been described. Preferably, the connection device can have a

Zwischenkreis aufweisen, der zwischen das Verbindungsmittel und die Gleichspannungseinheit geschaltet ist. Durch die erfindungsgemäße Einkoppelvorrichtung kann bei dem Testsystem ein effizienter Testbetrieb der Zieleinheit ermöglicht sein. Insbesondere kann dabei eine vorteilhafte Regelung des Rippelstroms unter Berücksichtigung der vorliegenden Impedanzverhältnisse, insbesondere der Anschlussvorrichtung und/oder der Zieleinheit ermöglicht sein. Have intermediate circuit which is connected between the connecting means and the DC voltage unit. The coupling device according to the invention can enable efficient test operation of the target unit in the test system. In particular, advantageous regulation of the ripple current can be made possible, taking into account the present impedance relationships, in particular the connection device and / or the target unit.

Weiterhin kann bei einem erfindungsgemäßen Testsystem die Anschlussvorrichtung mit einer Gleichspannungseinheit zum Betreiben der Zieleinheit in einem Lademodus und/oder in einem Entlademodus verbunden sein, insbesondere wobei die Gleichspannungseinheit einen internen Rippelgenerator zum Einkoppeln eines weiteren Rippelstroms in die Zieleinheit aufweist. Der interne Rippelgenerator kann insbesondere zum Erzeugen eines niederfrequenten Rippelstroms ausgebildet sein. Die Rippelstromeinheit der Einkoppelvorrichtung kann vorzugsweise zum Erzeugen eines hochfrequenten Rippelstroms ausgebildet sein. Beispielsweise kann der niederfrequente Rippelstrom eine Frequenz von 0,1 bis 2 kHz und/oder der hochfrequente Rippelstrom eine Frequenz von 300 bis 200000 Hz aufweisen. Durch den Lademodus und den Entlademodus kann ein bidirektionaler Betrieb der Zieleinheit und/oder der Anschlussvorrichtung ermöglicht sein. Dadurch können unterschiedliche, insbesondere reale, Betriebsbedingungen für die Zieleinheit simuliert werden. Die Einkoppelvorrichtung ist insbesondere zwischen die Gleichspannungseinheit und die Zieleinheit zwischengeschaltet. Vorzugsweise kann der interne Rippelgenerator durch die Kontrolleinheit oder eine der Kontrolleinheit übergeordnete Kontrollvorrichtung des Testsystems ansteuerbar sein. Vorzugsweise kann die Kontrollvorrichtung dabei mit der Gleichspannungseinheit, der Kontrolleinheit der Einkoppelvorrichtung und/oder der Zieleinheit in Kommunikationsverbindung stehen. Dadurch kann eine Automatisierung des Testsystems verbessert sein. Vorzugsweise kann die Gleichspannungseinheit einen Inverter und/oder eine elektrische Maschine für einen Antrieb eines Fahrzeuges Furthermore, in a test system according to the invention, the connection device can be connected to a DC voltage unit for operating the target unit in a charging mode and / or in a discharging mode, in particular wherein the DC voltage unit has an internal ripple generator for coupling a further ripple current into the target unit. The internal ripple generator can in particular be designed to generate a low-frequency ripple current. The ripple current unit of the coupling device can preferably be designed to generate a high-frequency ripple current. For example, the low-frequency ripple current can have a frequency of 0.1 to 2 kHz and / or the high-frequency ripple current a frequency of 300 to 200,000 Hz. The charging mode and the discharging mode can enable bidirectional operation of the target unit and / or the connection device. As a result, different, in particular real, operating conditions can be simulated for the target unit. The coupling device is in particular connected between the DC voltage unit and the target unit. The internal ripple generator can preferably be controllable by the control unit or a control device of the test system which is superordinate to the control unit. The control device can preferably be in communication with the DC voltage unit, the control unit of the coupling device and / or the target unit. Automation of the test system can thereby be improved. The DC voltage unit can preferably be an inverter and / or an electrical machine for driving a vehicle

umfassen. include.

Ferner kann bei einem erfindungsgemäßen Testsystem vorteilhafterweise vorgesehen sein, dass eine Prüfeinheit zum Prüfen eines Verhaltens der Zieleinheit in Abhängigkeit von dem eingekoppelten Rippelstrom vorgesehen ist. Durch die Furthermore, in a test system according to the invention, it can advantageously be provided that a test unit is provided for testing a behavior of the target unit as a function of the coupled-in ripple current. Through the

Prüfeinheit kann eine zumindest teilweise Automatisierung einer Auswertung The test unit can at least partially automate an evaluation

und/oder Erhebung von Testdaten einer Systemreaktion der Zieleinheit ermöglicht sein. Insbesondere kann die Prüfeinheit mit der Kontrolleinheit und/oder der Zieleinheit, insbesondere einem Batteriemanagementsystem der Zieleinheit, in Datenkommunikationsverbindung stehen. Ferner ist es denkbar, dass die Prüfeinheit in die Kontrolleinheit integriert ist. Zusätzlich kann vorgesehen sein, dass die Prüfeinheit ein Impedanzmodul zum Durchführen einer Impedanzspektroskopie für die Zieleinheit aufweist. Dadurch können die Impedanzverhältnisse der Zieleinheit und/oder der Anschlussvorrichtung, insbesondere in Abhängigkeit von dem Rippelstrom, analysierbar sein. and / or collection of test data of a system reaction of the target unit can be made possible. In particular, the test unit can be in data communication with the control unit and / or the target unit, in particular a battery management system of the target unit. It is also conceivable that the test unit is integrated into the control unit. In addition, it can be provided that the test unit has an impedance module for performing impedance spectroscopy for the target unit. As a result, the impedance relationships of the target unit and / or the connection device can be analyzed, in particular as a function of the ripple current.

Weiterhin kann bei einem erfindungsgemäßen Testsystem vorgesehen sein, dass mehrere Einkoppelvorrichtungen zum parallelen Einkoppeln eines Rippelstromes in die Zieleinheit vorgesehen sind, wobei durch Kontrolleinheiten der Einkoppelvorrichtungen und eine zentrale Kontrollvorrichtung ein Kontrollsystem gebildet ist, durch welches die Rippelströme der Einkoppelvorrichtungen koordinierbar und/oder regelbar sind. Somit können insbesondere mehrere Einkoppelvorrichtungen mit der Anschlussvorrichtung parallel verbindbar oder verbunden sein. Vorzugsweise können die Einkoppelvorrichtungen einen oder mehrere gemeinsame Einkoppelstellen und/oder Einkoppelpunkte zum Einkoppeln des Rippelstroms in die Anschlussvorrichtung aufweisen, vorzugsweise wobei Verbindungsmittel der Einkoppelvorrichtungen miteinander verbunden oder verbindbar sind. Dadurch können mehrere Rippelströme parallel eingekoppelt werden, insbesondere wodurch beliebig hohe Stromstärken und/oder Stromspannungen eines in der Anschlussvorrichtung überlagerten Rippelstromes erzeugbar sind. Die Einkoppelvorrichtungen können sich eine Stromsensoreinheit teilen oder jeweils eine Stromsensoreinheit aufweisen. Bei der zentralen Kontrollvorrichtung kann es sich vorzugsweise um einen insbesondere den Kontrolleinheiten übergeordneten Spannungsregler, beispielsweise in Form eines Kurvenform-, RMS-Wert- und/oder Amplitudenreglers, handeln. Vorzugsweise kann an der Anschlussvorrichtung und/oder an der Zieleinheit ein Sekundärsensor zum Messen eines Spannungsrippels anschließbar sein, der mit der Kontrollvorrichtung in Kommunikationsverbindung steht. Insbesondere kann dadurch ein zweischleifiges Regelsystem mit einer äußeren Spannungsschleife und einer äußeren Stromregelschleife geschaffen sein. Ferner ist es denkbar, dass es sich bei der Furthermore, it can be provided in a test system according to the invention that several coupling devices are provided for the parallel coupling of a ripple current into the target unit, with control units of the coupling devices and a central control device forming a control system through which the ripple currents of the coupling devices can be coordinated and / or regulated. Thus, in particular, several coupling devices can be connected or connected to the connection device in parallel. The coupling-in devices can preferably have one or more common coupling-in points and / or coupling-in points for coupling the ripple current into the connecting device, preferably wherein connecting means of the coupling-in devices are or can be connected to one another. As a result, several ripple currents can be coupled in in parallel, in particular as a result of which any high current strengths and / or current voltages of a ripple current superimposed in the connection device can be generated. The coupling devices can share a current sensor unit or each have a current sensor unit. The central control device can preferably be a voltage regulator, in particular superordinate to the control units, for example in the form of a curve shape, RMS value and / or amplitude regulator. A secondary sensor for measuring a voltage ripple, which is in communication with the control device, can preferably be connected to the connection device and / or to the target unit. In particular, a two-loop control system with an external voltage loop and an external current control loop can thereby be created. It is also conceivable that the

Kontrollvorrichtung um einen Summenstromregler handelt. Ein Ausgangssignal der Control device is a summation current regulator. An output of the

Kontrollvorrichtung kann gleich einem Stromsollwert der Einkoppelvorrichtungen The control device can be equal to a current setpoint of the coupling devices

sein. be.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist ein Einkoppelverfahren zum Einkoppeln eines Rippelstromes in eine, insbesondere zu prüfende, Zieleinheit vorgesehen. Das Einkoppeln des Rippelstroms erfolgt dabei durch eine Einkoppelvorrichtung, insbesondere eine erfindungsgemäße Einkoppelvorrichtung, an einer Anschlussvorrichtung, die mit der Zieleinheit elektrisch verbunden ist. Ferner umfasst das Einkoppelverfahren folgende Schritte: According to a further aspect of the invention, a coupling method is provided for coupling a ripple current into a target unit, in particular to be tested. The ripple current is coupled in by a coupling device, in particular a coupling device according to the invention, on a connection device which is electrically connected to the target unit. The coupling process also includes the following steps:

- Bestimmen eines Ist- Parameters eines ersten Stromparameters an der Anschlussvorrichtung, - Determination of an actual parameter of a first current parameter on the connection device,

- Bestimmen eines Soll-Parameters des ersten Stromparameters, - Determination of a target parameter of the first current parameter,

- Erzeugen eines Rippelstromes in Abhängigkeit von dem Ist-Parameter des ersten Stromparameters und von dem Soll-Parameter des ersten Stromparameters durch eine Rippelstromeinheit der Einkoppelvorrichtung, - Generating a ripple current as a function of the actual parameter of the first current parameter and of the target parameter of the first current parameter by a ripple current unit of the coupling device,

- Einkoppeln des Rippelstromes unter einem Entkoppeln der Rippelstromeinheit von einer externen Anschlussspannung der Anschlussvorrichtung, insbesondere am Verbindungsmittel. - Coupling of the ripple current with a decoupling of the ripple current unit from an external connection voltage of the connection device, in particular on the connection means.

Vorzugsweise wird das Verfahren bei einem erfindungsgemäßen Testsystem durchgeführt. Somit bringt ein erfindungsgemäßes Einkoppelverfahren die gleichen Vorteile mit sich, wie sie ausführlich bereits mit Bezug auf eine erfindungsgemäße Einkoppelvorrichtung und/oder ein erfindungsgemäßes Testsystem beschrieben worden sind. Der Ist-Parameter des ersten Stromparameters kann insbesondere durch eine Stromsensoreinheit der Einkoppelvorrichtung ermittelt werden. Der SollParameter des ersten Stromparameters kann durch einen beabsichtigten Betriebsmodus der Zieleinheit bestimmbar sein. Insbesondere kann dadurch ein realer Betrieb der Zieleinheit im Testsystem simuliert werden. Weiterhin der SollParameter durch ein Kurvenmodul der Kontrolleinheit anhand einer Kurvenform vorgegeben werden. Das Einkoppeln des Rippelstromes erfolgt insbesondere im Rahmen einer Regelung, vorzugsweise in Form einer geschlossenen Regelschleife, in Abhängigkeit von dem Ist-Parameter und dem Soll-Parameter des ersten Stromparameters. The method is preferably carried out in a test system according to the invention. A coupling-in method according to the invention thus brings the same advantages as have already been described in detail with reference to a coupling-in device according to the invention and / or a test system according to the invention. The actual parameter of the first current parameter can in particular be determined by a current sensor unit of the coupling device. The target parameter of the first current parameter can be determined by an intended operating mode of the target unit. In particular, real operation of the target unit in the test system can thereby be simulated. Furthermore, the target parameters can be specified by a curve module of the control unit on the basis of a curve shape. The coupling of the ripple current takes place in particular within the framework of a control, preferably in the form of a closed control loop, as a function of the actual parameter and the setpoint parameter of the first current parameter.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnungen Ausführungsbeispiele der Erfindung im Einzelnen beschrieben sind. Dabei können die in den Ansprüchen und in der Beschreibung erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein. Es zeigen Further advantages, features and details of the invention emerge from the following description, in which exemplary embodiments of the invention are described in detail with reference to the drawings. The features mentioned in the claims and in the description can be essential to the invention individually or in any combination. Show it

schematisch: schematic:

Figur 1 ein erfindungsgemäßes Testsystem mit einer erfindungsgemäßen Einkoppelvorrichtung in schematischer Ansicht, 1 shows a test system according to the invention with a coupling device according to the invention in a schematic view,

Figur 2 das Testsystem in einer detaillierteren Darstellung, FIG. 2 the test system in a more detailed representation,

Figur 3 einen Stromsensor der Einkoppelvorrichtung in schematischer Ansicht, Figure 3 shows a current sensor of the coupling device in a schematic view,

Figur 4 das erfindungsgemäßes Testsystem in einer detaillierteren Darstellung, FIG. 4 the test system according to the invention in a more detailed representation,

Figur 5 ein erfindungsgemäßes Einkoppelverfahren in schematischer Darstellung der Verfahrensschritte, FIG. 5 shows a coupling process according to the invention in a schematic representation of the process steps,

Figur 6 das erfindungsgemäßes Testsystem mit mehreren FIG. 6 the test system according to the invention with several

Einkoppelvorrichtungen. Coupling devices.

Elemente mit gleicher Funktion und Wirkungsweise sind in den Figuren 1 bis 5 Elements with the same function and mode of operation are shown in FIGS. 1 to 5

jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen. each provided with the same reference numerals.

Figur 1 zeigt ein erfindungsgemäßes Testsystem 1 in einer schematischen Darstellung. Das Testsystem 1 weist eine Gleichspannungseinheit 4 und eine Zieleinheit 2 auf. Die Gleichspannungseinheit 4 ist über eine Anschlussvorrichtung 3 mit der Zieleinheit 2 verbunden. Insbesondere handelt es sich bei der Anschlussvorrichtung 3 um einen HV-Bus. Die Gleichspannungseinheit 4 kann zum Betreiben der Zieleinheit 2 in einem Lademodus und/oder in einem Entlademodus ausgebildet sein. Dadurch kann die Zieleinheit 2 unter unterschiedlichen FIG. 1 shows a test system 1 according to the invention in a schematic representation. The test system 1 has a DC voltage unit 4 and a target unit 2. The DC voltage unit 4 is connected to the target unit 2 via a connection device 3. In particular, the connection device 3 is an HV bus. The DC voltage unit 4 can be designed to operate the target unit 2 in a charging mode and / or in a discharging mode. This allows the target unit 2 under different

Betriebsbedingungen, z.B. hinsichtlich einer Lebensdauer der Zieleinheit 2, getestet werden. An die Anschlussvorrichtung 3 ist eine erfindungsgemäße Einkoppelvorrichtung 5 zum Einkoppeln eines Rippelstromes in die Energiespeicherreinheit 2, insbesondere an einer Art Nebenanschluss und/oder Seiteneingang der Anschlussvorrichtung 3, angeschlossen. Dadurch kann der Rippelstrom zwischen der Gleichstromeinheit 4 und der Zieleinheit 2 in die Anschlussvorrichtung 3 eingekoppelt werden. Durch den Rippelstrom können daher zusätzliche Betriebssituationen der Zieleinheit 2 simuliert werden. Beispielsweise können dadurch Störgrößen eines HV-Bordnetzes eines Fahrzeuges simuliert werden. Bei der Zieleinheit 2 kann es sich beispielsweise um eine Batterie, insbesondere eine Traktionsbatterie für ein Fahrzeug, handeln. Es sind jedoch ebenso Energiespeicher, wie z.B. ein Teil einer Batterie, ein Superkondensator, ein DC-Zwischenkreis eines Leistungsumrichters, als Zieleinheit 2 bei dem Testsystem 1 denkbar. Operating conditions, e.g. with regard to a service life of the target unit 2, can be tested. A coupling device 5 according to the invention for coupling a ripple current into the energy storage unit 2, in particular at a type of secondary connection and / or side inlet of the connection device 3, is connected to the connection device 3. As a result, the ripple current between the direct current unit 4 and the target unit 2 can be coupled into the connection device 3. Additional operating situations of the target unit 2 can therefore be simulated by the ripple current. For example, this can be used to simulate disturbance variables in a vehicle's HV electrical system. The target unit 2 can be, for example, a battery, in particular a traction battery for a vehicle. However, energy storage devices, such as a part of a battery, a supercapacitor, a DC intermediate circuit of a power converter, are also conceivable as target unit 2 in the test system 1.

Figur 2 zeigt eine detailliertere Darstellung des Testsystems 1 mit der Einkoppelvorrichtung 5. Die Anschlussvorrichtung 3 weist zwei Anschlussleitungen 3.1, 3.2 auf, wobei eine der Anschlussleitungen 3.1 als positive Leitung und die andere der beiden Anschlussleitungen 3.2 als negative Leitung ausgebildet ist. Zwischen der Einkoppelvorrichtung 5 und der Gleichspannungseinheit 4 weist die Anschlussvorrichtung 3 ferner einen Zwischenkreis 3.3 auf. Die Einkoppelvorrichtung 5 umfasst eine Rippelstromeinheit 20 mit einem Leistungsverstärker 21, insbesondere in Form eines PWM-Verstärkers, zum Erzeugen des Rippelstromes. Weiterhin ist ein Signalgenerator 22 zum Erzeugen von Soll-Kurvenformen vorgesehen, der in die Rippelstromeinheit 20 integriert sein kann oder mit welchem die Rippelstromeinheit 20 verbindbar oder verbunden ist. Insbesondere kann die Rippelstromeinheit 20 zum Erzeugen des Rippelstromes an ein Stromnetz anschließbar sein. Die Rippelstromeinheit 20 ist ferner mit einer Verbindungseinheit 10 der Einkoppelvorrichtung 5 verbunden und durch ein Verbindungsmittel 11 der Verbindungseinheit 10 elektrisch an die Anschlussvorrichtung 3 angeschlossen. Dabei liegt an dem Verbindungsmittel 11 eine externe Anschlussspannung 210 vor, die durch die Gleichspannungseinheit 4 in die Anschlussvorrichtung 3 eingebracht FIG. 2 shows a more detailed representation of the test system 1 with the coupling device 5. The connection device 3 has two connection lines 3.1, 3.2, one of the connection lines 3.1 being designed as a positive line and the other of the two connection lines 3.2 being designed as a negative line. Between the coupling device 5 and the DC voltage unit 4, the connection device 3 also has an intermediate circuit 3.3. The coupling device 5 comprises a ripple current unit 20 with a power amplifier 21, in particular in the form of a PWM amplifier, for generating the ripple current. Furthermore, a signal generator 22 is provided for generating desired curve shapes, which can be integrated into the ripple current unit 20 or to which the ripple current unit 20 can be or is connected. In particular, the ripple current unit 20 can be connected to a power network for generating the ripple current. The ripple current unit 20 is also connected to a connection unit 10 of the coupling device 5 and is electrically connected to the connection device 3 by a connection means 11 of the connection unit 10. In this case, an external connection voltage 210 is present at the connection means 11, which is introduced into the connection device 3 by the DC voltage unit 4

wird. becomes.

Die Verbindungseinheit 10 weist eine Koppelschaltung 12 zum Entkoppeln der Rippelstromeinheit 20 von der externen Anschlussspannung 210 auf, die im Betrieb des Testsystems 1 am Verbindungsmittel 11 und/oder an der Anschlussvorrichtung 3 anliegt. Durch die Koppelschaltung 12 wird insbesondere eine Entkopplung und eine Potentialtrennung der Rippelstromeinheit 20 von der externen Anschlussspannung 210 ermöglicht. Dazu weist die Koppelschaltung 12 ein Trennelement 13 zur galvanischen Trennung des Verbindungsmittels 11 von der Rippelstromeinheit 20 auf. Ferner weist die Koppelschaltung 12 zumindest ein Kapazitätselement 14 zur Anpassung des Rippelstromes an die externe Anschlussspannung 210 auf. Insbesondere können mehrere Kapazitätselemente 14 zur Anpassung des Rippelstromes an die externe Anschlussspannung 210 vorgesehen sein. Vorzugsweise umfasst das Trennelement 13 einen Transformator. Das Kapazitätselement 14 ist insbesondere als Kondensator ausgestaltet. Das Trennelement 13 und das Kapazitätselement 14 sind zueinander und zu dem Verbindungsmittel 11 in Reihe geschaltet. Das Verbindungsmittel 11 weist ferner zwei Teilverbindungsmittel 11.1 zur Parallelschaltung der Zieleinheit 2 zur Rippelstromeinheit 20 auf. Dazu ist jedes der Teilverbindungsmittel 11.1 an jeweils eine der Anschlussleitungen 3.1, 3.2 der Anschlussvorrichtung 3 elektrisch angeschlossen. The connection unit 10 has a coupling circuit 12 for decoupling the ripple current unit 20 from the external connection voltage 210, which is applied to the connection means 11 and / or to the connection device 3 when the test system 1 is in operation. The coupling circuit 12 enables, in particular, a decoupling and potential separation of the ripple current unit 20 from the external connection voltage 210. For this purpose, the coupling circuit 12 has a separating element 13 for galvanic separation of the connecting means 11 from the ripple current unit 20. Furthermore, the coupling circuit 12 has at least one capacitance element 14 for adapting the ripple current to the external connection voltage 210. In particular, several capacitance elements 14 can be provided for adapting the ripple current to the external connection voltage 210. The separating element 13 preferably comprises a transformer. The capacitance element 14 is designed in particular as a capacitor. The separating element 13 and the capacitance element 14 are connected in series with one another and with the connecting means 11. The connecting means 11 also has two partial connecting means 11.1 for connecting the target unit 2 in parallel to the ripple flow unit 20. For this purpose, each of the partial connection means 11.1 is electrically connected to one of the connection lines 3.1, 3.2 of the connection device 3.

Weiterhin weist die Einkoppelvorrichtung 5 eine Stromsensoreinheit 30 mit einem Primärsensor 31 auf, der zwischen dem Verbindungsmittel 11 und der Zieleinheit 2 angeordnet ist. Dadurch kann zumindest ein erster Stromparameter 201 an der Anschlussvorrichtung 3 durch den Primärsensor 31 zwischen dem Verbindungsmittel 11 und der Zieleinheit 2 bestimmt werden. Der Primärsensor 31 weist zwei Sensorelemente 33 auf, wobei jeweils ein Sensorelement 33 an einer der Anschlussleitungen 3.1, 3.2 angeordnet ist. Es ist ebenfalls denkbar, dass der Primärsensor 31 lediglich ein Sensorelement 33 zum Bestimmen des ersten Stromparameters 201 aufweist. Zwei Sensorelemente 33 haben den Vorteil, dass dadurch eine Resistenz gegenüber Gleichtakt-Signalen auf der Anschlussvorrichtung Furthermore, the coupling device 5 has a current sensor unit 30 with a primary sensor 31, which is arranged between the connecting means 11 and the target unit 2. As a result, at least one first current parameter 201 can be determined at the connection device 3 by the primary sensor 31 between the connecting means 11 and the target unit 2. The primary sensor 31 has two sensor elements 33, one sensor element 33 each being arranged on one of the connection lines 3.1, 3.2. It is also conceivable that the primary sensor 31 has only one sensor element 33 for determining the first current parameter 201. Two sensor elements 33 have the advantage that they are resistant to common-mode signals on the connection device

3 erzielt werden kann. 3 can be achieved.

Vorzugsweise sind die Sensorelemente 33 zur kontaktlosen Strommessung an den Anschlussleitungen 3.1, 3.2 ausgebildet. Dazu können die Stromsensoren 33 beispielsweise gemäß Figur 3 ausgebildet sein. Dabei weist jeder Stromsensor 33 The sensor elements 33 are preferably designed for contactless current measurement on the connection lines 3.1, 3.2. For this purpose, the current sensors 33 can be designed, for example, in accordance with FIG. Each current sensor 33

einen Führungsabschnitt 33.1 auf, in welchem die jeweilige Anschlussleitung 3.1, 3.2 verläuft. Der Führungsabschnitt 33.1 ist von einer, insbesondere toroiden oder anders geformten Luftspule 33.2 umgeben, durch welche eine Veränderung eines magnetischen Feldes der Anschlussleitung 3.1, 3.2 ermittelbar ist. Dadurch kann insbesondere ein Wechselstrom der Anschlussleitung 3.1, 3.2 ermittelbar sein. Vorzugsweise weisen die Stromsensoren 33 zur kontaktlosen Strommessung a guide section 33.1 in which the respective connection line 3.1, 3.2 runs. The guide section 33.1 is surrounded by an air-core coil 33.2, in particular a toroidal or differently shaped, by means of which a change in a magnetic field of the connection line 3.1, 3.2 can be determined. As a result, it is possible in particular to determine an alternating current of the connection line 3.1, 3.2. The current sensors 33 preferably have contactless current measurement

Rogowski-Spulen auf. Rogowski coils on.

Die Einkoppelvorrichtung 5 gemäß Figur 2 weist ferner eine Kontrolleinheit 40 zum Regeln des eingekoppelten Rippelstromes in Abhängigkeit von dem ersten Stromparameter 201 auf. Die Kontrolleinheit 40 ist mit der Rippelstromeinheit 20 und der Stromsensoreinheit 30 verbunden. Insbesondere wird durch die Kontrolleinheit 40 eine geschlossene Regelschleife zwischen der Stromsensoreinheit 30 und der Rippelstromeinheit 20 ausgebildet. Dadurch wird eine vorteilhafte Regelung des Rippelstroms, insbesondere unabhängig von der externen Anschlussspannung 210, ermöglicht. Die Kontrolleinheit 40 weist dazu ein Betriebsmodul 41 zum Regeln des Rippelstroms auf. Ferner umfasst die Kontrolleinheit 40 ein Filtermodul 43 zum Herausfiltern eines Wechselstromanteils an der Anschlussvorrichtung 3. Durch das Filtermodul 43 kann dadurch eine parasitäre Restwelligkeit der externen Anschlussspannung 210 aus dem Strom der Gleichspannungseinheit 4 entfernt werden. Insbesondere kann der Rippelstrom durch das Filtermodul 43 derart geregelt werden, dass dieser die Restwelligkeit überlagert, so dass an der Zieleinheit 2 lediglich eine Gleichspannung anliegt. Ferner kann eine erste Frequenz der externen Anschlussspannung 210 durch das Filtermodul 43 unterdrückbar sein, um der Zieleinheit 2 eine zweite, von der ersten Frequenz unterschiedliche Frequenz durch den Rippelstrom aufzuprägen. Die erste Frequenz kann dabei insbesondere durch eine Regelung des Rippelstroms gedämpft werden. Es kann vorgesehen sein, dass die Gleichstromeinheit 4 einen internen Rippelgenerator 4.1 aufweist, durch den ein Einkoppeln eines weiteren Rippelstroms möglich ist. Beispielsweise kann der interne Rippelgenerator 4.1 zum Einkoppeln eines niederfrequenten Rippelstroms und die Rippelstromeinheit 20 zum Einkoppeln eines hochfrequenten Rippelstroms ausgebildet sein. Vorzugsweise kann auch der Rippelgenerator 4.1 durch die Kontrolleinheit 40 oder eine übergeordnete Kontrollvorrichtung 6 des Testsystems 1 ansteuerbar sein. Ferner weist die Kontrolleinheit 40 ein Kurvenmodul 44 zum The coupling-in device 5 according to FIG. 2 also has a control unit 40 for regulating the coupled-in ripple current as a function of the first current parameter 201. The control unit 40 is connected to the ripple current unit 20 and the current sensor unit 30. In particular, the control unit 40 forms a closed control loop between the current sensor unit 30 and the ripple current unit 20. This enables advantageous regulation of the ripple current, in particular independently of the external connection voltage 210. For this purpose, the control unit 40 has an operating module 41 for regulating the ripple current. The control unit 40 further comprises a filter module 43 for filtering out an alternating current component at the connection device 3. The filter module 43 can thereby remove parasitic residual ripple of the external connection voltage 210 from the current of the direct voltage unit 4. In particular, the ripple current can be regulated by the filter module 43 in such a way that it superimposes the residual ripple, so that only a direct voltage is applied to the target unit 2. Furthermore, a first frequency of the external connection voltage 210 can be suppressed by the filter module 43 in order to impress the target unit 2 with a second frequency that is different from the first frequency by the ripple current. The first frequency can in particular be damped by regulating the ripple current. It can be provided that the direct current unit 4 has an internal ripple generator 4.1, by means of which a further ripple current can be coupled in. For example, the internal ripple generator 4.1 can be designed for coupling in a low-frequency ripple current and the ripple current unit 20 for coupling in a high-frequency ripple current. The ripple generator 4.1 can preferably also be controllable by the control unit 40 or a superordinate control device 6 of the test system 1. Furthermore, the control unit 40 has a curve module 44

Vorgeben einer Kurvenform als Referenzsignal für den Rippelstrom auf. Das Specifying a waveform as a reference signal for the ripple current. The

Referenzsignal kann durch das Kurvenmodul 44 basierend auf Betriebsdaten eines exemplarischen Feldbetriebes der Zieleinheit 2 oder einer ähnlichen oder baugleichen Zieleinheit zur Verfügung gestellt werden. Insbesondere kann die Kurvenform als WAV-Datei vorliegen. Vorzugsweise ist durch das Kurvenmodul 44 eine mittelwertfreie Kurvenform als Referenzsignal vorgebbar. Insbesondere können das Kurvenmodul 44 und/oder das Filtermodul 43 zum Ausführen der jeweiligen Regelung mit dem Betriebsmodul 41 in Kommunikationsverbindung stehen oder Teil des Betriebsmoduls 41 sein. Die Verbindungseinheit 10 weist ferner Schaltelemente 15 zum elektrischen Trennen des Verbindungsmittels 11 von der Rippelstromeinheit 20 auf. Insbesondere kann ein Öffnen der Schaltelemente 15 durch das Betriebsmodul 41 der Kontrolleinheit 40 initiiert werden, wenn lediglich ein Strom von der Gleichspannungseinheit 4 die Zieleinheit 2 erreichen soll oder von der Zieleinheit 2 zur Gleichspannungseinheit 4 fließen soll. The reference signal can be made available by the curve module 44 based on operating data of an exemplary field operation of the target unit 2 or a similar or structurally identical target unit. In particular, the curve shape can be available as a WAV file. A mean-value-free curve shape can preferably be specified as a reference signal by the curve module 44. In particular, the curve module 44 and / or the filter module 43 for executing the respective control can be in communication with the operating module 41 or be part of the operating module 41. The connection unit 10 also has switching elements 15 for electrically separating the connection means 11 from the ripple current unit 20. In particular, an opening of the switching elements 15 can be initiated by the operating module 41 of the control unit 40 if only a current from the direct voltage unit 4 is to reach the target unit 2 or is to flow from the target unit 2 to the direct voltage unit 4.

Um das Verhalten der Zieleinheit 2 in Abhängigkeit von dem eingekoppelten Rippelstrom untersuchen zu können, weist das Testsystem 1 ferner eine Prüfeinheit 50 auf, die mit der Zieleinheit 2 verbunden ist. Insbesondere kann die Prüfeinheit 50 mit einem Batteriemanagementsystem der Zieleinheit 2 in Datenkommunikationsverbindung stehen. Ferner kann die Prüfeinheit 50 mit der Kontrolleinheit 40 in Kommunikationsverbindung stehen oder in die Kontrolleinheit 40 integriert sein. Dadurch kann in Abhängigkeit von der Prüfeinheit 50 z.B. die Regelung angesteuert werden. So ist es denkbar, dass nach einer simulierten Betriebssituation durch die Prüfeinheit 50 und/oder die Kontrolleinheit 40 automatisch eine weitere Betriebssituation durch den Rippelstrom simuliert wird. Dadurch kann das Verhalten der Zieleinheit 2 automatisiert über unterschiedliche Leistungsbereiche der Rippelstromeinheit 20 untersucht werden. Zusätzlich kann die Prüfeinheit ein Impedanzmodul 51 zum Durchführen einer Impedanzspektroskopie für die Zieleinheit 2 aufweisen. Dadurch können die Impedanzverhältnisse der Zieleinheit 2 und/oder der Anschlussvorrichtung 3 in Abhängigkeit von dem Rippelstrom analysierbar sein. In order to be able to examine the behavior of the target unit 2 as a function of the coupled-in ripple current, the test system 1 also has a test unit 50 which is connected to the target unit 2. In particular, the test unit 50 can have a data communication connection with a battery management system of the target unit 2. Furthermore, the test unit 50 can have a communication link with the control unit 40 or can be integrated into the control unit 40. In this way, for example, the regulation can be activated as a function of the test unit 50. It is thus conceivable that, after a simulated operating situation by the test unit 50 and / or the control unit 40, another operating situation is automatically simulated by the ripple current. As a result, the behavior of the target unit 2 can be examined in an automated manner over different power ranges of the ripple current unit 20. In addition, the test unit can have an impedance module 51 for performing an impedance spectroscopy for the target unit 2. As a result, the impedance relationships of the target unit 2 and / or the connection device 3 can be analyzed as a function of the ripple current.

Das Regeln des Rippelstroms durch die Kontrolleinheit 40 kann vorzugsweise gemäß Figur 5 durchgeführt werden. Figur 5 zeigt ein erfindungsgemäßes Einkoppelverfahren 100 in schematischer Darstellung der Verfahrensschritte. Dabei erfolgt ein Bestimmen 101 eines Ist- Parameters des ersten Stromparameters 201 an der Anschlussvorrichtung 3 durch die Stromsensoreinheit 30. Weiterhin erfolgt ein The regulation of the ripple current by the control unit 40 can preferably be carried out in accordance with FIG. FIG. 5 shows a coupling method 100 according to the invention in a schematic representation of the method steps. In this case, an actual parameter of the first current parameter 201 is determined 101 at the connection device 3 by the current sensor unit 30. Furthermore, a

Bestimmen 102 eines Soll-Parameters des ersten Stromparameters 201 durch die Kontrolleinheit 40. Durch die Rippelstromeinheit 20, die von der Kontrolleinheit 40 angesteuert wird, wird ein Erzeugen 103 des Rippelstromes in Abhängigkeit von dem Ist-Parameter und dem Soll-Parameter des ersten Stromparameters 201 ausgeführt, so dass ein Einkoppeln 104 des Rippelstromes unter einem Entkoppeln der Rippelstromeinheit 20 von der externen Anschlussspannung 210 am Verbindungsmittel 11 erfolgt. Determination 102 of a target parameter of the first current parameter 201 by the control unit 40. The ripple current unit 20, which is controlled by the control unit 40, is used to generate 103 the ripple current as a function of the actual parameter and the target parameter of the first current parameter 201 executed so that a coupling 104 of the ripple current takes place with a decoupling of the ripple current unit 20 from the external connection voltage 210 at the connecting means 11.

Figur 4 zeigt ferner ein weiteres Testsystem 1, das schematisch dem Aufbau des Testsystems 1 gemäß Figur 1 entspricht. Zusätzlich zu den zu Figur 2 beschriebenen Merkmalen weist die Verbindungseinheit 10 der Einkoppelvorrichtung 5 des Testsystems 1 gemäß Figur 4 jedoch eine Gleichtaktschaltung 16 zum Einkoppeln von Gleichtakt-Rippel-Signalen, insbesondere Common-Mode-Signalen, an der Anschlussvorrichtung 3 auf. Dazu weist die Kontrolleinheit 40 ferner ein Gleichtaktmodul 42 auf, durch welches die Gleichtakt-Rippel-Signale geregelt werden können. Um die Gleichtakt-Rippel-Signale in die Anschlussvorrichtung 3 einkoppeln zu können, weist die Gleichtaktschaltung 16 eine Kapazitätseinheit 17 mit zwei Kapazitätselementen 17.1 auf, zwischen denen ein elektrisches Potential anlegbar ist. Die Gleichtaktschaltung 16 ist insbesondere parallel zu dem Verbindungsmittel 11 und/oder in Reihe zu dem Trennelement 13 geschaltet. Weiterhin weist die Stromsensoreinheit 30 einen Sekundärsensor 32 zum Bestimmen eines zweiten Stromparameters 202, insbesondere in Form eines Differenz-Spannungssensors, auf. Um zwischen dem Primärsensor 31 und dem Sekundärsensor 32 umschalten zu können, weist die Stromsensoreinheit 30 ferner ein Umschaltmittel 34 auf. Vorzugsweise ist der Primärsensor 31 zur Messung einer Stromstärke und der Sekundärsensor 32 zur Messung einer Spannung an der Anschlussvorrichtung 3 ausgebildet. Weiterhin ist vorzugsweise vorgesehen, dass der Rippelstrom durch das Betriebsmodul 41 der Kontrolleinheit 40 in einem ersten Regelmodus in Abhängigkeit von dem ersten Stromparameter 201 und durch das Gleichtaktmodul 42 in einem zweiten Regelmodus in Abhängigkeit von dem zweiten Stromparameter 202 regelbar und/oder ansteuerbar ist. Beispielsweise kann im ersten Regelmodus ein Stromrippel und im zweiten Regelmodus ein Spannungsrippel durch den Rippelstrom in die Zieleinheit 2 einkoppelbar sein. Somit kann insbesondere eine Simulation von Gleichtaktstörungen, die im Betrieb der FIG. 4 also shows a further test system 1, which corresponds schematically to the structure of the test system 1 according to FIG. In addition to the features described in relation to FIG. 2, the connection unit 10 of the coupling device 5 of the test system 1 according to FIG. 4, however, has a common-mode circuit 16 for coupling common-mode ripple signals, in particular common-mode signals, to the connecting device 3. For this purpose, the control unit 40 also has a common-mode module 42, by means of which the common-mode ripple signals can be regulated. In order to be able to couple the common-mode ripple signals into the connection device 3, the common-mode circuit 16 has a capacitance unit 17 with two capacitance elements 17.1, between which an electrical potential can be applied. The common mode circuit 16 is connected in particular in parallel to the connecting means 11 and / or in series with the separating element 13. Furthermore, the current sensor unit 30 has a secondary sensor 32 for determining a second current parameter 202, in particular in the form of a differential voltage sensor. In order to be able to switch between the primary sensor 31 and the secondary sensor 32, the current sensor unit 30 also has a switchover means 34. The primary sensor 31 is preferably designed to measure a current intensity and the secondary sensor 32 is designed to measure a voltage at the connection device 3. Furthermore, it is preferably provided that the ripple current can be regulated and / or controlled by the operating module 41 of the control unit 40 in a first control mode depending on the first current parameter 201 and by the common mode module 42 in a second control mode depending on the second current parameter 202. For example, in the first control mode a current ripple and in the second control mode a voltage ripple can be coupled into the target unit 2 by the ripple current. In particular, a simulation of common-mode interference that occurs during operation of the

Zieleinheit 2 z.B. durch Traktionsumrichter in einem HV-Bordnetz eines Fahrzeuges Target unit 2 e.g. by means of a traction converter in a vehicle's HV electrical system

hervorgerufen werden können, ermöglicht sein. can be caused, be made possible.

Figur 6 zeigt ein erfindungsgemäßes Testsystem 1, bei dem mehrere Einkoppelvorrichtungen 5 zum parallelen Einkoppeln eines Rippelstromes in eine Zieleinheit 2 vorgesehen sind. Die Einkoppelvorrichtungen 5 sind dazu parallel an eine Anschlussvorrichtung 3 des Testsystems 1 angeschlossen. Dabei weist jede der Einkoppelvorrichtungen 5 eine Kontrolleinheit 40 auf. Durch die Kontrolleinheiten 40 und eine zentrale Kontrollvorrichtung 61 ist ein Kontrollsystem 60 gebildet, durch welches die Rippelströme der Einkoppelvorrichtungen 5 koordinierbar sind. Durch die Kontrollvorrichtung 61 sind vorzugsweise die Kontrolleinheiten 40 in Abhängigkeit von einem Sekundärsensor 32 in Form eines Spannungssensors ansteuerbar, um die eingekoppelten Rippelströme der Einkoppelvorrichtungen 5 zu regeln. Weiterhin kann jede der Einkoppelvorrichtungen 5 einen Primärsensor 31, insbesondere in FIG. 6 shows a test system 1 according to the invention, in which a plurality of coupling devices 5 are provided for coupling a ripple current into a target unit 2 in parallel. To this end, the coupling devices 5 are connected in parallel to a connection device 3 of the test system 1. Each of the coupling devices 5 has a control unit 40. The control units 40 and a central control device 61 form a control system 60 by means of which the ripple currents of the coupling devices 5 can be coordinated. The control units 40 can preferably be controlled by the control device 61 as a function of a secondary sensor 32 in the form of a voltage sensor in order to regulate the coupled-in ripple currents of the coupling-in devices 5. Furthermore, each of the coupling devices 5 can have a primary sensor 31, in particular in

Form eines Stromsensors, aufweisen, um eine Regelschleife auszubilden. Die Erfindung lässt neben den dargestellten Ausführungsformen weitere In the form of a current sensor, have to form a control loop. In addition to the embodiments shown, the invention allows further embodiments

Gestaltungsgrundsätze zu. D. h. die Erfindung soll nicht auf die mit Bezug auf die Figuren erläuterten Ausführungsbeispiele beschränkt betrachtet werden. Design principles too. I. E. the invention should not be viewed as restricted to the exemplary embodiments explained with reference to the figures.

Bezugszeichenliste List of reference symbols

1 Testsystem 1 test system

2 Zieleinheit 2 destination

3 Anschlussvorrichtung 3.1 Anschlussleitung 3 Connection device 3.1 Connection cable

3.2 Anschlussleitung 3.2 Connection cable

3.3 Zwischenkreis 3.3 DC link

4 Gleichspannungseinheit 4.1 interner Rippelgenerator 5 Einkoppelvorrichtung 6 Kontrollvorrichtung 10 Verbindungseinheit 11 Verbindungsmittel 4 DC voltage unit 4.1 internal ripple generator 5 coupling device 6 control device 10 connection unit 11 connection means

12 Koppelschaltung 12 coupling circuit

13 Trennelement 13 Separator

14 Kapazitätselement 15 Schaltelement 14 capacitance element 15 switching element

16 Gleichtaktschaltung 17 Kapazitätseinheit 17.1 Kapazitätselement 20 Rippelstromeinheit 21 Leistungsverstärker 22 Signalgenerator 16 common mode circuit 17 capacitance unit 17.1 capacitance element 20 ripple current unit 21 power amplifier 22 signal generator

30 Stromsensoreinheit 31 Primärsensor 30 current sensor unit 31 primary sensor

31.1 Führungsabschnitt 31.2 Luftspule 31.1 Guide section 31.2 Air core coil

32 Sekundärsensor 32 secondary sensor

33 Sensorelement 33 sensor element

21 34 Umschaltmittel 40 Kontrolleinheit 41 Betriebsmodul 42 Gleichtaktmodul 43 Filtermodul 44 Kurvenmodul 50 Prüfeinheit 51 Impedanzmodul 60 Kontrollsystem 61 Kontrollvorrichtung 100 Einkoppelverfahren 101 Bestimmen eines Ist-Parameters 102 Bestimmen eines Soll-Parameters 103 Erzeugen eines Rippelstroms 104 Einkoppeln des Rippelstroms 201 erster Stromparameter 202 zweite Stromparameter 210 externe Anschlussspannung 21 34 Switching means 40 control unit 41 operating module 42 common mode module 43 filter module 44 curve module 50 test unit 51 impedance module 60 control system 61 control device 100 coupling method 101 determining an actual parameter 102 determining a target parameter 103 generating a ripple current 104 coupling the ripple current 201 first current parameter 202 second current parameter 210 external connection voltage

Claims

1. Coupling device (5) for coupling a ripple current into a target unit (2) having a connection unit (10) with a connection means (11) for electrical connection to a connection device (3) electrically connected to the target unit (2), a ripple current unit (20) ) for generating the ripple current on the connecting means (11), a current sensor unit (30) with a primary sensor (31), by means of which a first current parameter (201) of the connecting device (3) between the connecting means (11) and the target unit (2) can be determined and a control unit (40) with an operating module (41) for regulating the ripple current as a function of the first current parameter (201), characterized in that the connection unit (10) has a coupling circuit (12) for decoupling the ripple current unit (20) from an external connection voltage (210) of the connection device (3).

2. Coupling device (5) according to claim 1, characterized in that the coupling circuit (12) has a separating element (13) for galvanic separation of the connecting means (11) from the ripple current unit (20), in particular wherein the separating element (13) is a transformer

having.

3. coupling device (5) according to claim 1 or 2, characterized in that the coupling circuit (12) has at least one capacitance element (14) for adapting the ripple current to the external connection voltage (210)

having.

4. Coupling device (5) according to one of the preceding claims, characterized in that the connecting means (11) has at least two partial connecting means (11.1) for connecting the target unit (2) in parallel to the ripple current unit (20).

5. coupling device (5) according to any one of the preceding claims, characterized in that the coupling circuit (12) has at least one switching element (15) for electrically separating the connecting means (11) from the ripple current unit (20).

6. coupling device (5) according to any one of the preceding claims, characterized in that the primary sensor (31) has at least one sensor element (33), in particular in the form of a Rogowski coil, for contactless current measurement on a

Has connecting line (3.1, 3.2) of the connecting device (3).

7. Coupling device (5) according to one of the preceding claims, characterized in that the primary sensor (31) has two sensor elements (33) for, in particular contactless, current measurement on a respective connection line (3.1, 3.2) of the connection device (3).

8. Coupling device (5) according to one of the preceding claims, characterized in that the current sensor unit (30) has a secondary sensor (32) for determining a second current parameter (211), in particular wherein the current sensor unit (30) has a switching means (34) for switching between the primary sensor (31) and the secondary sensor (32).

9. coupling device (5) according to one of the preceding claims, characterized in that the coupling circuit (12) has a common-mode circuit (16) for coupling common-mode ripple signals to the connecting device (3) through a common-mode module (42) of the control unit (40 ) having.

10. Coupling device (5) according to one of the preceding claims, characterized in that the control unit (20) has a filter module (43) for filtering out an alternating current component at the connection device (3).

11. coupling device (5) according to any one of the preceding claims, characterized in that the control unit (40) has a curve module (44) for specifying a

Has waveform as a reference signal for the ripple current.

12. Test system (1) comprising a target unit (2), a coupling device (5), in particular according to one of the preceding claims, for coupling a ripple current into the target unit (2), wherein the coupling device (5) has a connection unit (10) with a Connection means (11) for electrical connection to a connection device (3) electrically connected to the target unit (2), a ripple current unit (20) for generating the ripple current on the connection unit (10), a current sensor unit (30) with a primary sensor (31), by which a first current parameter (210) of the connection device (3) between the connecting means (11) and the target unit (2) can be determined, and a control unit (40) with an operating module (41) for regulating the ripple current as a function of the first current parameter (210), wherein the connection unit (10) has a coupling circuit (12) for decoupling the ripple current unit (20) from an external connection voltage (210) of the Has connecting device (3).

13. Test system (1) according to claim 12, characterized in that the connection device is connected to a DC voltage unit (4) for operating the target unit (2) in a charging mode and / or in a discharging mode, in particular wherein the DC voltage unit (4) has an internal one Has ripple generator (4.1) for coupling a further ripple current into the target unit (2).

14. Test system (1) according to one of claims 12 or 13, characterized in that a test unit (50) is provided for testing a behavior of the target unit (2) as a function of the coupled-in ripple current.

15. Test system (1) according to one of the preceding claims, characterized in that several coupling devices (5) are provided for the parallel coupling of a ripple current into the target unit (2), with control units (40) of the coupling devices (5) and a central control device (61) a control system (60) is formed, by means of which the ripple currents of the coupling devices (5) can be coordinated and / or regulated.

16. Coupling method (100) for coupling a ripple current into a

Target unit (2) by a coupling device (5), in particular after a

of claims 1 to 11, to a connection device (3) with the

Target unit (2) is electrically connected, comprising the following steps:

- determining (101) an actual parameter of a first current parameter (201) on the connection device (3),

- determining (102) a target parameter of the first current parameter (201),

- Generating (103) a ripple current as a function of the actual parameter of the first current parameter (201) and of the target parameter

the first current parameter (201) through a ripple current unit (20) of the coupling device (5),

- Coupling (104) the ripple current while decoupling the ripple current unit (20) from an external connection voltage (210) of the connection device (3).