DE102009050788A1

DE102009050788A1 - Kondensator-Vorladeschaltung mit Hochspannungsbus

Info

Publication number: DE102009050788A1
Application number: DE102009050788A
Authority: DE
Inventors: Claude Stow Abraham
Original assignee: Bendix Commercial Vehicle Systems LLC
Current assignee: Bendix Commercial Vehicle Systems LLC
Priority date: 2008-10-30
Filing date: 2009-10-27
Publication date: 2010-07-29
Also published as: US8133033B2; US20100111706A1

Abstract

Eine Vorladeschaltung (20, 20', 20") ist zum Laden mindestens eines Kondensators (22, 22', 22") vorgesehen, der mit einer elektrischen Vorrichtung hoher Kapazität verbunden ist, z.B. einem Motor (14) zum Antreiben eines Kompressors (16) eines pneumatischen Systems. Ein Ende des mindestens einen Kondensators (22, 22', 22") ist mit einem Hochspannungsbus (10) verbunden. Das andere Ende des mindestens einen Kondensators (22, 22', 22") ist durch mindestens einen Ladungsbegrenzungswiderstand (24, 24', 24") mit einem Niederspannungsreferenz-Knotenpunkt verbunden. Wenn der mindestens eine Kondensator (22, 22', 22") mindestens auf einen vorgewählten Pegel geladen worden ist, steuert eine Steuerschaltung (28, 28', 28") einen Schalter (26, 26', 26"), um den Ladungsbegrenzungswiderstand (24, 24', 24") zu umgehen. Auf diese Weise begrenzen die Ladungsbegrenzungswiderstände (24, 24', 24") den Stoßstrom beim Laden der Kondensatoren. Nachdem die Kondensatoren geladen worden sind, werden die Widerstände und die mit ihnen verbundenen Wärmeableitungselemente von der Schaltung abgetrennt, und es strömt nur der Welligkeitsstrom von den Kondensatoren durch den Schalter, so dass die erforderliche Stromleitkapazität und die erforderliche Wärmeableitung für den Schalter reduziert werden.

Description

Die Erfindung betrifft eine Kondensator-Vorladeschaltung mit Hochspannungsbus. Die Erfindung ist insbesondere zur Anwendung bei Hybrid-Nutzfahrzeugen geeignet und wird hier weitgehend anhand dieses Anwendungsfalls beschrieben. Es wird jedoch darauf hingewiesen, dass die Erfindung auch in Verbindung mit Energiequellen für andere Schaltungen mit hohen Kapazitäten verwendbar ist, wie z. B. für Stereoverstärker, Motorregelvorrichtungen und dgl.
Zahlreiche Nutzfahrzeuge sind mit einem pneumatischen System zum Regeln der Bremsen und anderer Funktionsteile versehen. Ein Kompressor wird zyklisch ein- und ausgeschaltet, um den Druck in einem pneumatischen Reservoir innerhalb vorgewählter Druck-Grenzwerte zu halten. Typischerweise wird der Kompressor direkt aus dem Verbrennungsmotor heraus angetrieben.
Ein Problem bei einem direkt aus dem Verbrennungsmotor heraus erfolgenden Antrieb des Kompressors besteht darin, dass der Verbrennungsmotor hinreichend groß bemessen sein muss, um nicht nur das voll beladene Fahrzeug antreiben zu können, sondern gleichzeitig auch den Kompressor und andere Zusatzaggregate mit Energie versorgen zu können. Die Verwendung eines kleineren Verbrennungsmotors sowie eine daraus resultierende Kraftstoffersparnis sind möglich, falls der Kompressor und andere Zusatzaggregate elektrisch gespeist werden, statt direkt aus dem Verbrennungsmotor heraus angetrieben zu werden.
Zum Antreiben des Kompressors wird ein relativ starker Elektromotor benötigt. Um die physische Größe des Elektromotors relativ klein zu halten sowie aus anderen Gründen leitet die Stromschiene eines Hybridfahrzeugs normalerweise mehrere Hundert Volt. Der Motor, der typischerweise ein bürstenlosen Dreiphasen-Gleichstrommotor ist, zieht beim Einschalten einen beträchtlichen Strom, z. B. in der Größenordnung von 20 A. Um den Stoßstrom zu begrenzen, ist die Verwendung von Widerständen und eines Leistungsschalters vorgeschlagen worden. Bei Strömen dieser Größenordnungen ergibt sich ein beträchtlicher Energieverlust (I²R, wobei I der Strom und R der Widerstand ist). Nachdem die Kondensatoren geladen sind, kann ein Schalter verwendet werden, um die Widerstände zu umgehen. Ein Festkörperschalter, der zum Leiten von 20 A oder mehr geeignet ist, ist jedoch seinerseits problematisch.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Kondensator-Vorladeschaltung zu schaffen, die für den Betrieb in Hybrid-Nutzfahrzeugen und für andere Anwendungsfälle geeignet ist, bei denen hohe Stoßströme bei hohen Spannungen auftreten.
Zur Lösung der Aufgabe wird eine Vorrichtung mit den Merkmalen gemäß Patentanspruch 1 vorgeschlagen.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung ist eine Vorrichtung zum Aufrechterhalten des pneumatischen Drucks für ein pneumatisches System vorgesehen, wobei die Vorrichtung einen Kompressor zum Zuführen von Druckluft zu dem pneumatischen System, einen Motor zum Antreiben des Kompressors, eine Drehzahlregelungsvorrichtung zum Regeln der Drehzahl des Motors und mindestens eine Vorladeschaltung aufweist. Die Vorladeschaltung lädt mindestens einen Kondensator, der mit dem Motor und der Drehzahlregelungsvorrichtung verbunden ist. Die Vorladeschaltung enthält mindestens einen Ladungsbegrenzungswiderstand, der zwischen dem mindestens einen Kondensator und einem Niederspannungsreferenz-Knotenpunkt angeordnet ist, und einen Schalter zum selektiven Umgehen des mindestens einen Ladungsbegrenzungswiderstands.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist eine Vorladeschaltung vorgesehen, um einen Kondensator einer elektrischen Vorrichtung mit hoher Kapazität vorzuladen. Eine Seite des Kondensators ist mit einem Hochspannungsbus verbunden, und die gegenüberliegende Seite des Kondensators ist über mindestens einen Ladungsbegrenzungswiderstand mit einem Niederspannungsreferenz-Knotenpunkt verbunden. Ein Schalter umgeht den Strombegrenzungswiderstand derart, dass der Schalter einen Welligkeitsstrom durch den Kondensator leitet, jedoch keinen vollen Strom zwischen den Hochspannungsbus und den Niederspannungsreferenz-Knotenpunkt leitet.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist ein Verfahren vorgesehen, bei dem einem Hochspannungsbus eine Spannung zugeführt wird, die einen Stoßstrom verursacht, während mindestens ein mit einer elektrischen Vorrichtung verbundener Kondensator geladen wird. Das Laden des Kondensators wird durch einen Ladungsbegrenzungswiderstand begrenzt, der elektrisch zwischen den Kondensator und einen Niederspannungsreferenz-Knotenpunkt geschaltet ist. Nachdem der Kondensator mindestens auf einen vorbestimmten Pegel geladen worden ist, wird ein Schalter geschlossen, wodurch der Ladungsbegrenzungswiderstand derart umgangen wird, dass der den Kondensator durchlaufende Welligkeitsstrom durch den Schalter zu dem Niederspannungsreferenz-Knotenpunkt strömt.
Ein Vorteil der Erfindung besteht darin, dass Stromstöße minimiert werden und die Kondensatoren nur allmählich geladen werden.
Ein weiterer Vorteil besteht in dem Minimieren von Spannungsabfall und Energieverlust an den Energieschaltvorrichtungen.
Weitere Vorteile bestehen darin, dass die Energieschaltvorrichtungen relativ klein sind und der Wärmeverlust reduziert ist.
Weitere Vorteile bestehen in der kompakten Größe und dem niedrigen Kostenaufwand.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele im Zusammenhang mit den Zeichnungen deutlicher ersichtlich.
Es zeigen:
1 eine schematische Darstellung eines mit einem pneumatischen Reservoir versehenen Druckbeauschlagungssystems mit einer Vorladeschaltung, und
2 ein detailliertes Schaubild der in 1 gezeigten Vorladeschaltung.
Gemäß 1 gibt ein Hochspannungsbus 10, bei dem es sich z. B. um einen 320-V-Gleichspannungsbus handeln kann, Energie an eine Drehzahlregelungsvorrichtung 12 – z. B. einen Impulsbreitenmodulator – ab, die ihrerseits einen geregelten Strom an einen Motor 14 ausgibt. Der Motor 14 treibt einen Kompressor 16, z. B. einen Schrauben-Kompressor, der ein pneumatisches System-Reservoir 18 druckbeaufschlagt. Die Druckluft aus dem pneumatischen System-Reservoir 18 wird selektiv an (nicht gezeigte) Bremsen oder andere pneumatische Systeme zugeführt. Ein in dem Reservoir angeordneter Drucksensor steuert die Drehzahlregelungsvorrichtung 12 und einen stromaufwärts an dem Bus 10 angeordneten Schalter, um den Luftdruck in dem Reservoir innerhalb vorbestimmter Grenzwerte zu halten.
Bei der gezeigten Ausführungsform ist der Motor 14 ein Drei-Phasen-Gleichstrommotor. Eine Kondensator-Vorladeschaltung 20, 20', 20'' dient zum Vorladen der jeweiligen Kondensatoren oder Kondensatorenbänke 22, 22', 22'', die den drei Wicklungen des Dreiphasenmotors 14 zugeordnet sind. Im Folgenden wird nur die Vorladeschaltung 20 detailliert beschrieben, wobei jedoch darauf hingewiesen wird, dass die Beschreibung auch für die Vorladeschaltungen 20' und 20'' für die anderen Phasen gilt.
Beim Hochfahren des Druckbeauschlagungssystems wird die Laderate der Kondensatorenbank 22 durch einen Ladestrombegrenzungswiderstand 24 begrenzt. Selbstverständlich können auch mehrere Widerstände vorgesehen sein. Zu beachten ist, dass die Kondensatorenbank 22 direkt mit dem Hochspannungsbus 10 verbunden ist und der Ladungsbegrenzungswiderstand 24 zwischen die Kondensatorenbank 22 und einen Niederspannungsreferenz-Knotenpunkt geschaltet ist. Da die Kapazität im Bereich von Hundert- bis Zehntausenden Mikrofarad (μF) liegt, kann der anfängliche Stromstoß beträchtlich sein. Nachdem die Kondensatorenbank 22 geladen worden ist, wird ein Schalter 26 geschlossen, um den Ladungsbegrenzungswiderstand 24 zu umgehen. Dadurch wird im Effekt der Widerstand 24 aus der Schaltung entfernt, so dass der Energieverlust und die Wärmeerzeugung beseitigt werden, die auftreten würden, falls der Widerstand 24 in der Schaltung verbliebe. Durch Platzieren des Energieschalters 26 und des Ladungsbegrenzungswiderstands 24 zwischen der Kondensatorenbank 22 und dem Niederspannungsreferenz-Knotenpunkt wird weniger Energie an dem Schalter 26 abgeleitet, so dass ein kleinerer Energieschalter verwendet werden kann.
An dieser Stelle leitet der Schalter 26 nicht den gesamten Hochspannungsbus-Strom. Stattdessen leitet der Schalter 26 nur den Welligkeitsstrom der Kondensatorenbank 22.
Eine Schaltersteuereinheit 28 steuert den Schalter 26 zum Umschalten zwischen seinem leitenden Modus und seinem nichtleitenden Modus. Gemäß einer Ausführungsform enthält die Steuerschaltung 28 einen Komparator. Wenn der Komparator feststellt, dass die Ladungsspannung an den Kondensatoren einen vorbestimmten Pegel erreicht hat, z. B. 90% des Hochspannungsbus-Potenzials, schließt die Komparatorsteuereinheit 28 den Schalter 26, um den Ladungsbegrenzungswiderstand 24 zu umgehen. Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Steuerschaltung 28 einen Zeitgeber auf. Der Zeitgeber bemisst eine vorbestimmte Dauer nach dem anfänglichen Hochfahren, beispielsweise wenn die Anordnung aus Vorladeschaltung/Motor/Kompressor mit dem Hochspannungssystem des Hybrid-Fahrzeugs verbunden wird, z. B. wenn der Luftdruck in dem pneumatischen Reservoir 18 unter einen Untergrenzen-Vorgabewert abfällt. Die bemessene Dauer wird im Voraus berechnet, damit hinreichend Zeit verfügbar ist, um die Kondensatoren 22 auf das vorgewählte Niveau zu laden.
2 zeigt ein detailliertes Schaltbild der in 1 schematisch veranschaulichten Vorladeschaltung 20, 20', 20''. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 2 ist der Hochspannungsbus ausgelegt für einen Gleichstrom mit einem Nennwert von 320 V mit einer Kapazität von 900 μF auf dem Bus. Beispielsweise lädt jede Vorladeschaltung 20, 20', 20'' eine Kondensatorenbank 22, 22', 22'' mit drei 100-μF-Kondensatoren C1, C2, C3; C5, C6, C7; C12, C13, C14. Der Energieschalter 26 ist in Form von MOSFETs Q1, Q2, Q3 gezeigt, die mit der Niederspannungs-Seite der entsprechenden Kondensatorenbank 22, 22', 22'' verbunden sind. Beim Hochfahren wird durch die Stoßstrombegrenzungswiderstände 24, 24', 24'', die als Widerstände R1, R2; R15, R16; R27, R28 gezeigt sind, der Ladestrom begrenzt. Nachdem die Kondensatorspannung einen voreingestellten Wert erreicht hat, der nahe demjenigen des Hochspannungsbusses liegt, werden die Energieschalter 26, 26', 26'' eingeschaltet, so dass der Widerstand 24, 24', 24'' umgangen wird. Der Schalter kann ein Niedrigwiderstands-MOSFET mit der Körpergröße TO-247, leitfähigem Durchgangsloch und niedrigen Schaltverlusten sein, z. B. der von Fairchild Semiconductor hergestellte N-Kanal-MOSFET mit der Teilenummer FCH47N60F.
Der Energieschalter, der im vorliegenden Beispiel ein MOSFET ist, leitet nicht den gesamten Hochspannungsbus-Strom, sondern nur den Welligkeits-Wechselstrom der Kondensatorenbank 22, 22', 22''. Damit wird erreicht, dass an dem Hochspannungsbus 10 und dem Niederspannungsrefe renz-Knotenpunkt kein (oder nur ein vernachlässigbarer) Gleichspannungsabfall auftritt. Ein weiteres Ergebnis besteht darin, dass der Energieverlust in dem Leistungsschalter niedriger ist. Beispielsweise kann eine Wärmeableitung durch die leitende Schicht einer in herkömmlicher Weise gemusterten Schaltungsplatine erzielt werden, statt zu diesem Zweck eine separate Komponente zu verwenden, die speziell zur Realisierung der Wärmeableitungsfunktion vorgesehen ist. Bei der gezeigten Ausführungsform kann der MOSFET in den ersten und dritten Quadranten arbeiten. Bei positiver Vorspannung von Gate zu Source wird der Strom von dem Drain zu der Source geleitet, wenn die Kondensatoren geladen werden (d. h. wenn sie Strom ziehen), wobei es sich dabei um die Erst-Quadranten-Operation handelt. Wenn die Kondensatoren entladen werden (d. h. wenn sie Strom liefern), wird Strom von der Source zu dem Drain geleitet, wobei es sich dabei um die Dritt-Quadranten-MOSFET-Operation handelt, die üblicherweise bei der synchronen Gleichrichtung verwendet wird. Alternativ können diese Schaltfunktionen von einem Relais oder einem anderen Schalter übernommen werden.
Im Detail betrachtet befindet sich beim Hochfahren der Vorladeschaltung 20 (20', 20'') der MOSFET Q1 (Q2, Q3) im Off-Zustand, und die Widerstände R1, R2 (R15, R16; R27, R28) begrenzen den Stoßstrom, während die Kondensatoren C1, C2, C3 (C5, C6, C7; C12, C13, C14) geladen werden. Durch die Widerstände R4–R10 (R18–R24; R30–R36) wird ein Ladepegelindikator-Netz gebildet, und die Operationsverstärker U1-A und U1-B (U2-A, U2-B; U3-A, U3-B) arbeiten derart, dass sie den Ladepegel der Kondensatoren angeben. Wenn die Spannung an den Kondensatoren C1–C3 (C5–C7; C12–C14) einen voreingestellten Pegel erreicht, z. B. 95% des Bus-Werts, funktioniert der Operationsverstärker U1-A (U2-A; U3-A) als Komparator, um das Gate des MOSFET in den High-Zustand zu treiben, wodurch Q1 (Q2, Q3) voll eingeschaltet wird und die Stoßstrom-Widerstände R1, R2 (R15, R16; R27, R28) umgangen werden. Ein identisches Szenario erfolgt in den Vorladeschaltungsabschnitten 20', 22'.
Wenn sämtliche drei Abschnitte geladen sind und sich die Operationsverstärker im High-Zustand befinden, werden drei Schottky-Dioden D2, D3, D4 umgekehrt vorgespannt. Ein bipolarer Flächentransistor Q4 wird dann in Durchlassrichtung vorgespannt und in den On-Zustand geschaltet. Die LED-Indikatorleuchte D5 leuchtet auf, und ein low-true-tt1-Pegel-Signal RDY wird an dem Kollektor von Q4 ausgegeben. Dadurch wird der Host-Steuervorrichtung mitgeteilt, dass das Vorladen der Kondensatorbank abgeschlossen ist und der Hochspannungsbus funktionsbereit ist.
Der MOSFET wird durch Komparatortechnik eingeschaltet und umgeht die Stoßstrombegrenzungswiderstände, wenn die Kondensatorbank 95% der Bus-Spannung erreicht, und zwar ungeachtet des Eingangs-Busspannungswerts.
Die Widerstände R12–R14 und die LED-Leuchte D1 geben einen visuellen Hinweis dahingehend, dass das Netzwerk energiebeaufschlagt ist.
Gemäß einer Ausführungsform versorgt der Hochspannungsbus einen Gleichstrommotor mit einem Arbeitsstrom von ungefähr 16 A. Der Welligkeits-Wechselstrom in der Kondensatorbank liegt typischerweise unter 8 A. Somit leiten die MOSFETs nur einen Welligkeitsstrom von bis zu 8 A. Da sich die Leitungsverluste in dem MOSFET im Quadrat des Stroms verändern, beträgt der Stromverlust 1/4 des Stromverlusts, der auftreten würde, falls der MOSFET auf der High-Seite der Kondensatorbank platziert worden wäre, wie herkömmlicherweise der Fall ist. Dies führt zu niedrigeren Verlusten und hoher Effizienz, niedrigeren MOSFET-Temperaturen, niedrigeren Temperaturen der angrenzenden Teile, höherer Zuverlässigkeit und einem reduzierten Bedarf an Wärmeableitung. Bei dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel kann eine adäquate Wärmeableitung mit Hilfe einer Schaltungsplatine erzielt werden.

Claims

Vorrichtung zum Aufrechterhalten des pneumatischen Drucks für ein pneumatisches System, mit einem Kompressor (16) zum Zuführen von Druckluft zu dem pneumatischen System, einem Motor (14) zum Antreiben des Kompressors (16), einer Drehzahlregelungsvorrichtung (12) zum Regeln der Drehzahl des Motors (14), und mindestens einer Vorladeschaltung (20, 20', 20'') zum Laden mindestens eines mit dem Motor (14) und der Drehzahlregelungsvorrichtung (12) verbundenen Kondensators (22, 22', 22'') mit Strom aus einem Hochspannungsbus (10), wobei die Vorladeschaltung aufweist: mindestens einen Ladungsbegrenzungswiderstand (24, 24', 24''), der zwischen dem mindestens einen Kondensator (22, 22', 22'') und einem Niederspannungsreferenz-Knotenpunkt angeordnet ist, und einen Schalter (26, 26', 26'') zum selektiven Umgehen des mindestens einen Ladungsbegrenzungswiderstands (24, 24', 24'').
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorladeschaltung (20, 20', 20'') ferner eine Schalter-Steuerschaltung (28, 28', 28'') zum Steuern des Öffnens und Schließens des Schalters (26, 26', 26'') aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalter-Steuerschaltung (28, 28', 28'') einen Komparator aufweist, der die Spannung an dem mindestens einen Kondensator (22, 22', 22'') ver gleicht und den Schalter (26, 26', 26'') derart steuert, dass er den Ladungsbegrenzungswiderstand (24, 24', 24'') umgeht, wenn die Spannung an dem Kondensator (22, 22', 22'') einen vorbestimmten Anteil der Eingangsspannung des Hochspannungsbusses (10) erreicht.
Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalter-Steuerschaltung (28, 28', 28'') einen Zeitgeber aufweist, der den Schalter (26, 26', 26'') derart steuert, dass dieser zu einer vorbestimmten Zeit nach dem Anlegen von Energie an den Hochspannungsbus (10) schließt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Schalter (26, 26', 26'') einen MOSFET (Q1, Q2 Q3) enthält, der so bemessen ist, dass er nur einen Teil des Stroms auf dem Hochspannungsbus (10) leitet.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Motor (14) ein Dreiphasenmotor ist und ferner mindestens eine Vorladeschaltung zum Laden von jeder Phase des Dreiphasenmotors zugeordneten Kondensatoren aufweist.
Verfahren zum Vorladen des mindestens einen Kondensators (22, 22', 22'') der Vorrichtung gemäß Anspruch 1, gekennzeichnet durch folgende Schritte: beim Hochfahren erfolgendes Laden des mindestens einen Kondensators (22, 22', 22'') unter Begrenzung des Ladens des Kondensators durch den zwischen dem Kondensator (22, 22', 22'') und einem Niederspannungsreferenz-Knotenpunkt angeordneten Strombegrenzungswiderstand (24, 24', 24''), Umgehen des Ladungsbegrenzungswiderstands (24, 24', 24'') durch den Schalter (26, 26', 26''), wenn der Kondensator (22, 22', 22'') mindestens einen vorgewählten Ladepegel erreicht, wobei durch die Platzierung des Schalters (26, 26', 26'') zwischen dem Kondensator (22, 22', 22'') und dem Niederspannungsreferenz-Knotenpunkt der durch den Schalter fließende Strom auf einen Welligkeitsstrom begrenzt wird.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der durch den Schalter fließende Strom auf einen Welligkeitsstrom begrenzt wird und niedriger ist als ein Ladestrom zum Laden des mindestens einen Kondensators (22, 22', 22'').
Vorladeschaltung, um einen Kondensator (22, 22', 22'') einer elektrischen Vorrichtung mit hoher Kapazität vorzuladen, gekennzeichnet durch die Verbindung einer Seite des Kondensators (22, 22', 22'') mit einem Hochspannungsbus (10), mindestens einen Strombegrenzungswiderstand (24, 24', 24''), der mit der gegenüberliegenden Seite des Kondensators (22, 22', 22'') und einem Niederspannungsreferenz-Knotenpunkt verbunden ist, einen Schalter (26, 26', 26'') zum Umgehen des Strombegrenzungswiderstands (24, 24', 24''), wobei der Schalter (26, 26', 26'') einen Welligkeitsstrom durch den Kondensator (22, 22', 22'') leitet, jedoch keinen vollen Strom zwischen den Hochspannungsbus (10) und den Niederspannungsreferenz-Knotenpunkt leitet.
Vorladeschaltung nach Anspruch 9, ferner gekennzeichnet durch: eine mit dem Hochspannungsbus (10) verbundene Drehzahlregelungsvorrichtung (12), und einen von der Drehzahlregelungsvorrichtung (12) geregelten Motor (14).
Vorladeschaltung nach Anspruch 10, ferner gekennzeichnet durch einen von dem Motor (14) angetriebenen Kompressor (16) zum Zuführen von Druckluft zu einem pneumatischen System.
Vorladeschaltung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, ferner gekennzeichnet durch: eine Schalter-Steuerschaltung (28, 28', 28'') zum Steuern des Öffnens und Schließens des Schalters (26, 26', 26''), wobei die Schalter-Steuerschaltung (28, 28', 28'') aufweist: einen Komparator, der die Spannung an dem mindestens einen Kondensator (22, 22', 22'') vergleicht und den Schalter (26, 26', 26'') derart steuert, dass er schließt, wenn die Spannung an dem Kondensator (22, 22', 22'') einen vorbestimmten Anteil der Eingangsspannung des Hochspannungsbusses (10) erreicht, oder einen Zeitgeber, der den Schalter (26, 26', 26'') derart steuert, dass dieser zu einer vorbestimmten Zeit nach dem Anlegen von Energie an den Hochspannungsbus (10) schließt.
Vorladeschaltung nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Schalter (26, 26', 26'') einen MOSFET enthält, der derart bemessen ist, dass er nur einen Teil des auf dem Hochspannungsbus (10) empfangenen Stroms leitet.
Vorladeschaltung nach einem der Ansprüche 9 bis 13, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung, die als Reaktion darauf, dass das Vorladen des mindestens einen Kondensator (22, 22', 22'') abgeschlossen ist, ein Bereitschaftssignal an die Steuervorrichtung ausgibt.
Verfahren mit folgenden Schritten: Anlegen einer Spannung an einen Hochspannungsbus (10), wodurch einen Stoßstrom verursacht wird, während mit einer elektrischen Vorrichtung verbundene Kondensatoren (22, 22', 22'') geladen werden, Begrenzen des Ladens des Kondensators (22, 22', 22'') durch einen elektrisch zwischen den Kondensator (22, 22', 22'') und einen Niederspannungsreferenz-Knotenpunkt geschalteten Ladungsbegrenzungswiderstand (24, 24', 24''), nach dem Laden des Kondensators (22, 22', 22'') mindestens auf einen vorbestimmten Pegel, Schließen eines Schalters (26, 26', 26''), der den Ladungsbegrenzungswiderstand (24, 24', 24'') derart umgeht, dass ein an dem Kondensator (22, 22', 22'') anliegender Welligkeitsstrom durch den Schalter (26, 26', 26'') zu dem Niederspannungsreferenz-Knotenpunkt fließt.
Verfahren nach Anspruch 15, ferner dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Umgehen des Ladungsbegrenzungswiderstands (24, 24', 24'') der Hochspannungsbus (10) mit einem Motor (14) verbunden wird, um diesen anzutreiben.
Verfahren nach Anspruch 16, ferner dadurch gekennzeichnet, dass mit dem Motor (14) ein Kompressor (16) angetrieben wird, um ein Druckreservoir (18) eines pneumatischen Systems druckzubeaufschlagen.