DE102011118716A1 - Storage system for e.g. supplying electrical energy for electric drive of electric car, has semiconductor switch connected in series with contactors and accumulator, and blocking in opened bidirectional manner - Google Patents
Storage system for e.g. supplying electrical energy for electric drive of electric car, has semiconductor switch connected in series with contactors and accumulator, and blocking in opened bidirectional manner Download PDFInfo
- Publication number
- DE102011118716A1 DE102011118716A1 DE102011118716A DE102011118716A DE102011118716A1 DE 102011118716 A1 DE102011118716 A1 DE 102011118716A1 DE 102011118716 A DE102011118716 A DE 102011118716A DE 102011118716 A DE102011118716 A DE 102011118716A DE 102011118716 A1 DE102011118716 A1 DE 102011118716A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- transistor
- semiconductor switch
- storage system
- accumulator
- closed
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/0029—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits
- H02J7/0031—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits using battery or load disconnect circuits
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L3/00—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
- B60L3/0023—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train
- B60L3/0046—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train relating to electric energy storage systems, e.g. batteries or capacitors
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L3/00—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
- B60L3/04—Cutting off the power supply under fault conditions
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L3/00—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
- B60L3/12—Recording operating variables ; Monitoring of operating variables
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
- B60L50/50—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
- B60L50/52—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells characterised by DC-motors
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
- B60L50/50—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
- B60L50/60—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using power supplied by batteries
- B60L50/61—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using power supplied by batteries by batteries charged by engine-driven generators, e.g. series hybrid electric vehicles
- B60L50/62—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using power supplied by batteries by batteries charged by engine-driven generators, e.g. series hybrid electric vehicles charged by low-power generators primarily intended to support the batteries, e.g. range extenders
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
- B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
- B60L58/12—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries responding to state of charge [SoC]
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
- B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
- B60L58/18—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries of two or more battery modules
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
- B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
- B60L58/18—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries of two or more battery modules
- B60L58/21—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries of two or more battery modules having the same nominal voltage
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
- B60L58/40—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for controlling a combination of batteries and fuel cells
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/0013—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries acting upon several batteries simultaneously or sequentially
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
- B60L2240/80—Time limits
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L2270/00—Problem solutions or means not otherwise provided for
- B60L2270/20—Inrush current reduction, i.e. avoiding high currents when connecting the battery
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J2310/00—The network for supplying or distributing electric power characterised by its spatial reach or by the load
- H02J2310/40—The network being an on-board power network, i.e. within a vehicle
- H02J2310/48—The network being an on-board power network, i.e. within a vehicle for electric vehicles [EV] or hybrid vehicles [HEV]
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/62—Hybrid vehicles
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Speichersystem für elektrische Energie gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, ein Verfahren zum Entladen eines derartigen Speichersystems und ein Verfahren zum Laden eines derartigen Speichersystems. Derartige Speichersysteme sind besonders für den Einsatz in Elektrofahrzeugen geeignet.The invention relates to a storage system for electrical energy according to the preamble of
Im Stand der Technik sind Elektrofahrzeuge, also Fahrzeuge mit Elektroantrieb wie beispielsweise Hybridautos und reine Elektroautos, bekannt, die Traktionsakkumulatoren für die elektrische Energieversorgung des Elektroantriebs umfassen. Diese Traktionsakkumulatoren sind in Reihe geschaltet und bilden ein Speichersystem für elektrische Energie, das an ein Hochspannungsbordnetz angeschlossen und typischerweise beim Entladen in dieses einen Strom von über 100 A bei einer Gleichspannung von über 100 V speisen und beim Laden aus diesem Gleichstrom beziehen.In the prior art are electric vehicles, ie electric vehicles such as hybrid cars and pure electric cars, known to include traction batteries for the electrical power supply of the electric drive. These traction batteries are connected in series and form an electrical energy storage system which is connected to a high voltage vehicle electrical system and typically when discharging into this one current of over 100 A with a DC voltage of over 100 V and obtain when charging from this DC.
Die Druckschrift
Falls zum Trennen der Energiespeicher, was beispielsweise aufgrund einer Notsituation erforderlich sein kann, die Schütze unter Last, also bei fließendem Strom geöffnet werden müssen, so sind die Schaltzeiten von ungefähr 25 bis 30 ms sehr groß.If, for disconnecting the energy storage, which may be required, for example due to an emergency situation, the contactors under load, so must be opened with flowing current, the switching times of about 25 to 30 ms are very large.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, bei einem Speichersystem gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ein schnelleres Trennen bei Last zu ermöglichen sowie ein Verfahren zum Entladen eines derartigen Speichersystems und ein Verfahren zum Laden eines derartigen Speichersystems zu schaffen.The object of the invention is to enable a faster disconnection under load in a storage system according to the preamble of
Diese Aufgabe wird durch ein Speichersystem gemäß Anspruch 1, ein Verfahren zum Entladen eines Speichersystems für elektrische Energie gemäß Anspruch 7 und ein Verfahren zum Laden eines Speichersystems für elektrische Energie gemäß Anspruch 12 gelöst. Weitere Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen beschrieben.This object is achieved by a memory system according to
Die Erfindung schlägt gemäß einem ersten Aspekt ein Speichersystem für elektrische Energie, insbesondere für ein Elektrofahrzeug, vor, umfassend
- – Plusanschluss und einen einen Minusanschluss;
- – ein erstes Schütz, das mit dem Plusanschluss verbunden ist;
- – ein zweites Schütz, das mit dem Minusanschluss verbunden ist;
- – wenigstens einen Akkumulator, der in Reihe zwischen den beiden Schützen geschaltet ist;
- – einen Halbleiterschalter, der geschlossen bidirektional leitet und geöffnet bidirektional sperrt; wobei
- – der Halbleiterschalter in Reihe mit den Schützen und dem wenigstens einen Akkumulator geschaltet ist.
- - plus connection and one a minus connection;
- A first contactor connected to the positive terminal;
- A second contactor connected to the negative terminal;
- - At least one accumulator, which is connected in series between the two shooters;
- - A semiconductor switch, the bidirectionally conducts closed and bi-directionally open locks; in which
- - The semiconductor switch is connected in series with the contactors and the at least one accumulator.
Die Schütze dienen zur galvanischen Trennung der Akkumulatoren des vorgeschlagenen Speichersystems von einer an den Plusanschluss und den Minusanschluss angeschlossenen Last oder Energiequelle. Da der Halbleiterschalter in Reihe mit den Schützen und dem wenigstens einen Akkumulator geschaltet ist und im Vergleich zu den bekannten Schützen deutlich kürze Schaltzeiten auch unter Last hat, ermöglicht das vorgeschlagene Speichersystem im Vergleich zu dem aus
Das vorgeschlagene Speichersystem kann nach Bedarf auf beliebige Art und Weise ausgebildet sein und beispielsweise wenigstens ein weiteres Schütz und/oder wenigstens einen weiteren Akkumulator und/oder wenigstens einen weiteren Halbleiterschalter umfassen. The proposed storage system may be formed as desired in any manner and include, for example, at least one further contactor and / or at least one further accumulator and / or at least one further semiconductor switch.
Jeder Halbleiterschalter kann nach Bedarf auf beliebige Art und Weise ausgebildet sein und beispielsweise wenigstens einen MOSFET und/oder wenigstens einen IGBT und/oder wenigstens einen Thyristor umfassen.Each semiconductor switch may be formed as desired in any manner and include, for example, at least one MOSFET and / or at least one IGBT and / or at least one thyristor.
Die Position des Halbleiterschalters in der Reihenschaltung mit Schützen und Akkumulatoren kann nach Bedarf beliebig gewählt werden. So kann der Halbleiterschalter beispielsweise zwischen dem Plusanschluss und dem ersten Schütz oder zwischen dem ersten Schütz und einem ersten Akkumulator oder zwischen zwei benachbarten Akkumulatoren oder zwischen dem ersten oder dem letzten Akkumulator und dem zweiten Schütz oder zwischen dem zweiten Schütz und dem Minusanschluss liegen.The position of the semiconductor switch in the series circuit with contactors and accumulators can be arbitrarily selected as needed. For example, the semiconductor switch can be located between the positive terminal and the first contactor or between the first contactor and a first accumulator or between two adjacent accumulators or between the first or the last accumulator and the second contactor or between the second contactor and the negative terminal.
Es kann vorgesehen sein, dass
- – der Halbleiterschalter einen ersten Transistor und einen zweiten Transistor umfasst;
- – die Transistoren derart geschaltet sind, dass ein Entladestrompfad, der zum Plusanschluss weist, zumindest durch den ersten Transistor und ein Ladestrompfad, der zum Minusanschluss weist, zumindest durch den zweiten Transistor verläuft.
- - The semiconductor switch comprises a first transistor and a second transistor;
- - The transistors are connected such that a Entladestrompfad, which points to the positive terminal, at least through the first transistor and a charging current path, which points to the negative terminal, at least through the second transistor.
Dadurch kann zumindest mit dem ersten Transistor oder mit beiden Transistoren ein Entladestrom, den die Akkumulatoren in eine an den Plusanschluss und den Minusanschluss angeschlossene Last speisen, und zumindest mit dem zweiten Transistor oder mit beiden Transistoren ein Ladestrom, den die Akkumulatoren von einer an den Plusanschluss und den Minusanschluss angeschlossenen elektrischen Energiequelle beziehen, schnell und verschleißarm ein- und ausgeschaltet werden. Die Last kann beispielsweise ein Hochspannungsbordnetz eines Elektrofahrzeugs, das beispielsweise einen Elektromotor aufweist, sein, und die Energiequelle kann beispielsweise ein Hochspannungsbordnetz eines Elektrofahrzeugs, das beispielsweise einen Generator und/oder Brennstoffzellen aufweist, sein.As a result, at least with the first transistor or with both transistors, a discharge current fed by the accumulators into a load connected to the positive terminal and the negative terminal, and at least to the second transistor or with both transistors, a charging current, the accumulators from one to the positive terminal Refer to the minus power supply connected electrical power source, quickly and low wear on and off. The load may be, for example, a high voltage electrical system of an electric vehicle having, for example, an electric motor, and the power source may be, for example, a high voltage electrical system of an electric vehicle having, for example, a generator and / or fuel cells.
Die Transistoren können nach Bedarf auf beliebige Art und Weise ausgebildet und/oder geschaltet und/oder angesteuert sein. So können die Transistoren beispielsweise derart ausgebildet und/oder geschaltet und/oder angesteuert sein, dass der Entladestrompfad durch den ersten Transistor, aber nicht durch den zweiten Transistor verläuft, falls der erste Transistor geschlossen und der zweite Transistor geschlossen oder geöffnet ist, oder dass der Entladestrompfad sowohl durch den ersten Transistor als auch durch den zweiten Transistor verläuft, falls beide Transistoren geschlossen sind. Alternativ oder zusätzlich können die Transistoren beispielsweise derart ausgebildet und/oder geschaltet und/oder angesteuert sein, dass der Entladestrompfad gesperrt ist, falls der erste Transistor geöffnet und der zweite Transistor geschlossen oder geöffnet ist. Alternativ oder zusätzlich können die Transistoren beispielsweise derart ausgebildet und/oder geschaltet und/oder angesteuert sein, dass der Ladestrompfad durch den zweiten Transistor, aber nicht durch den ersten Transistor verläuft, falls der zweite Transistor geschlossen und der erste Transistor geschlossen oder geöffnet ist, oder dass der Ladestrompfad sowohl durch den zweiten Transistor als auch durch den ersten Transistor verläuft, falls beide Transistoren geschlossen sind. Alternativ oder zusätzlich können die Transistoren beispielsweise derart ausgebildet und/oder geschaltet und/oder angesteuert sein, dass der Ladestrompfad gesperrt ist, falls der zweite Transistor geöffnet und der erste Transistor geschlossen oder geöffnet ist.The transistors may be formed and / or switched and / or driven as required in any desired manner. For example, the transistors can be designed and / or switched and / or driven such that the discharge current path passes through the first transistor but not through the second transistor, if the first transistor is closed and the second transistor is closed or opened, or Entladestrompfad passes through both the first transistor and the second transistor, if both transistors are closed. Alternatively or additionally, for example, the transistors may be designed and / or switched and / or driven such that the discharge current path is blocked if the first transistor is open and the second transistor is closed or opened. Alternatively or additionally, the transistors may for example be designed and / or switched and / or controlled such that the charging current path through the second transistor, but not through the first transistor, if the second transistor is closed and the first transistor is closed or opened, or that the charging current path extends through both the second transistor and the first transistor, if both transistors are closed. Alternatively or additionally, the transistors may for example be designed and / or switched and / or controlled such that the charging current path is blocked if the second transistor is opened and the first transistor is closed or opened.
Die Position der Transistoren in der Reihenschaltung mit Schützen und Akkumulatoren kann nach Bedarf beliebig gewählt werden. So kann beispielsweise der erste Transistor zwischen dem Plusanschluss und dem ersten Schütz oder zwischen dem ersten Schütz und einem ersten Akkumulator oder zwischen zwei benachbarten Akkumulatoren oder zwischen dem ersten oder dem letzten Akkumulator und dem zweiten Schütz oder zwischen dem zweiten Schütz und dem Minusanschluss liegen. Alternativ oder zusätzlich kann beispielsweise der zweite Transistor zwischen dem Plusanschluss und dem ersten Schütz oder zwischen dem ersten Schütz und dem ersten Akkumulator oder zwischen zwei benachbarten Akkumulatoren oder zwischen dem ersten oder dem letzten Akkumulator und dem zweiten Schütz oder zwischen dem zweiten Schütz und dem Minusanschluss liegen.The position of the transistors in the series circuit with contactors and accumulators can be arbitrarily selected as needed. For example, the first transistor may be between the positive terminal and the first contactor or between the first contactor and a first accumulator or between two adjacent accumulators or between the first or the last accumulator and the second contactor or between the second contactor and the negative terminal. Alternatively or additionally, for example, the second transistor may be between the positive terminal and the first contactor or between the first contactor and the first accumulator or between two adjacent accumulators or between the first or the last accumulator and the second contactor or between the second contactor and the negative terminal ,
Jeder Transistor kann nach Bedarf beliebig ausgebildet sein, beispielsweise als MOSFET, insbesondere Leistungs-MOSFET, oder IGBT.Each transistor can be configured as desired, for example, as a MOSFET, in particular power MOSFET, or IGBT.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass
- – der Halbleiterschalter weiter eine erste Diode und eine zweite Diode umfasst;
- – die erste Diode gegensinnig zu dem ersten Transistor und die zweite Diode gegensinnig zu dem zweiten Transistor geschaltet ist.
- - The semiconductor switch further comprises a first diode and a second diode;
- - The first diode in opposite directions to the first transistor and the second diode is connected in opposite directions to the second transistor.
Die Dioden stellen somit Freilaufdioden dar, die verhindern, dass der jeweilige Transistor bei Inversbetrieb beschädigt wird.The diodes thus represent freewheeling diodes, which prevent the respective transistor from being damaged during inverse operation.
Jede Diode kann nach Bedarf auf beliebige Art und Weise ausgebildet sein, beispielsweise als Body-Diode des MOSFET oder als Schottky-Diode. Each diode may be formed as desired in any manner, for example, as a body diode of the MOSFET or as a Schottky diode.
Es kann vorgesehen sein, dass das Speichersystem weiter umfasst wenigstens einen Vorladewiderstand, der derart geschaltet ist, dass ein Vorladestrompfad, der zum Plusanschluss weist, durch ihn verläuft, falls der Halbleiterschalter sperrt.It can be provided that the memory system further comprises at least one precharge resistor, which is connected in such a way that a precharge current path, which points to the positive terminal, runs through it, if the semiconductor switch blocks.
Mit Hilfe dieses Vorladewiderstand kann beispielsweise eine Vorladung eines Zwischenkreiskondensators, der lastseitig an den Plusanschluss und den Minusanschluss gekoppelt ist, erreicht werden, wobei die Akkumulatoren, aber auch das komplette Hochspannungsbordnetz samt Speichersystem und angeschlossenen Lasten, Energiequellen und Zwischenkreiskondensator geschont werden, da der Vorladewiderstand den Vorladestrom begrenzt, der somit kleiner als der Entladestrom ist.With the help of this pre-charging, for example, a pre-charge of an intermediate circuit capacitor, the load side is coupled to the positive terminal and the negative terminal, can be spared, the accumulators, but also the entire high-voltage electrical system including storage system and connected loads, energy sources and DC link capacitor, since the pre-charge the Limited pre-charging current, which is thus smaller than the discharge current.
Der Vorladewiderstand kann nach Bedarf auf beliebige Art und Weise geschaltet sein, beispielsweise parallel zum ersten Transistor oder parallel zum ersten Transistor und zweiten Transistor. Alternativ oder zusätzlich kann er nach Bedarf in den Halbleiterschalter integriert oder separat von ihm geschaltet sein.The precharge resistor may be switched as desired in any manner, for example parallel to the first transistor or parallel to the first transistor and the second transistor. Alternatively or additionally, it can be integrated into the semiconductor switch as required or switched separately from it.
Es kann vorgesehen sein, dass das Speichersystem weiter umfasst wenigstens einen weiteren Akkumulator, wobei
- – die Akkumulatoren in Reihe geschaltet sind;
- – die beiden Transistoren, falls die Anzahl der Akkumulatoren gerade ist, zwischen den beiden mittleren Akkumulatoren liegen oder, falls die Anzahl der Akkumulatoren ungerade ist, die beiden Transistoren an anderer Stelle liegen oder der mittlere Akkumulator zwischen den beiden Transistoren liegt.
- - The accumulators are connected in series;
- - The two transistors, if the number of accumulators is even, between the two middle accumulators or, if the number of accumulators is odd, the two transistors are elsewhere or the middle accumulator between the two transistors.
Hierdurch wird eine symmetrische Anordnung erreicht. Die beiden Transistoren können nach Bedarf aber auch an anderer Stelle liegen und insbesondere unsymmetrisch angeordnet sein.As a result, a symmetrical arrangement is achieved. However, the two transistors can also be located elsewhere as required and in particular be arranged asymmetrically.
Die Erfindung schlägt gemäß einem zweiten Aspekt ein Verfahren zum Entladen eines Speichersystems für elektrische Energie vor, wobei das Speichersystem umfasst
- – einen Plusanschluss und einen Minusanschluss;
- – ein erstes Schütz, das mit dem Plusanschluss verbunden ist;
- – ein zweites Schütz, das mit dem Minusanschluss verbunden ist;
- – wenigstens einen Akkumulator, der in Reihe zwischen den beiden Schützen geschaltet ist;
- – einen Halbleiterschalter, der geschlossen bidirektional leitet und geöffnet bidirektional sperrt; wobei
- – der Halbleiterschalter in Reihe mit den Schützen und dem wenigstens einen Akkumulator geschaltet ist;
- – in einem Schritt a) beide Schütze geschlossen werden oder geschlossen bleiben;
- – in einem Schritt b) der Halbleiterschalter geschlossen wird oder geschlossen bleibt.
- - a positive connection and a minus connection;
- A first contactor connected to the positive terminal;
- A second contactor connected to the negative terminal;
- - At least one accumulator, which is connected in series between the two shooters;
- - A semiconductor switch, the bidirectionally conducts closed and bi-directionally open locks; in which
- - The semiconductor switch is connected in series with the contactors and the at least one accumulator;
- - in a step a) both contactors are closed or remain closed;
- - In a step b) the semiconductor switch is closed or remains closed.
Beim Entladen speisen die Akkumulatoren einen Gleichstrom in eine an den Plusanschluss und den Minusanschluss angeschlossene Last, die beispielsweise ein Hochspannungsbordnetz eines Elektrofahrzeugs ist, das beispielsweise einen Elektromotor aufweist. Dadurch fließt im Speichersystem ein Entladestrom von dem Minusanschluss durch die Akkumulatoren zu dem Plusanschluss. Da die Schütze und der Halbleiterschalter in Reihe geschaltet sind, kann der Entladestrom, sobald die Schütze und der Halbleiterschalter geschlossen sind, durch die Schütze und den Halbleiterschalter fließen.During discharging, the batteries feed a direct current into a load connected to the positive connection and the negative connection, which is, for example, a high-voltage onboard electrical system of an electric vehicle which has, for example, an electric motor. As a result, a discharge current flows from the negative terminal through the accumulators to the positive terminal in the storage system. Since the contactors and the semiconductor switch are connected in series, as soon as the contactors and the semiconductor switch are closed, the discharge current can flow through the contactors and the semiconductor switch.
Das Speichersystem kann beispielsweise eines der vorgeschlagenen Speichersysteme sein.The storage system may be, for example, one of the proposed storage systems.
Die Schütze können nach Bedarf nacheinander oder gleichzeitig geschlossen werden.The contactors can be closed sequentially or simultaneously as needed.
Die Reihenfolge der Schritte a) und b) kann nach Bedarf beliebig gewählt werden. So kann beispielsweise Schritt a) vor oder gleichzeitig mit oder nach Schritt b) ausgeführt werden. Vorteilhafterweise wird jedoch Schritt a) vor Schritt b) ausgeführt. Hierdurch werden die Schütze geschlossen, solange der Halbleiterschalter noch geöffnet ist und somit den Entladestrom sperrt, sodass dann das Schließen der Schütze stromlos erfolgt.The order of steps a) and b) can be arbitrarily selected as needed. Thus, for example, step a) can be carried out before or simultaneously with or after step b). Advantageously, however, step a) is carried out before step b). As a result, the contactors are closed, as long as the semiconductor switch is still open, thus blocking the discharge, so then the closing of the contactors is de-energized.
Falls bei Beginn des vorgeschlagenen Verfahrens zum Entladen der Halbleiterschalter bereits geschlossen sein sollte, so kann bevorzugt vor Schritt a) in einem Schritt a') der Halbleiterschalter geöffnet werden.If, at the beginning of the proposed method for discharging, the semiconductor switch should already be closed, then preferably before step a) in a step a ') the semiconductor switch can be opened.
Es kann vorgesehen sein, dass
- – der Halbleiterschalter einen ersten Transistor und einen zweiten Transistor umfasst;
- – die Transistoren derart geschaltet sind, dass ein Entladestrom, der zum Plusanschluss weist, durch den ersten Transistor fließt;
- – in dem Schritt b) zumindest der erste Transistor geschlossen wird oder geschlossen bleibt.
- - The semiconductor switch comprises a first transistor and a second transistor;
- - The transistors are connected such that a discharge current, which points to the positive terminal, flows through the first transistor;
- - In step b) at least the first transistor is closed or remains closed.
Es kann vorgesehen sein, dass zum Trennen des wenigstens einen Akkumulators von dem Plusanschluss und dem Minusanschluss
- – in einem Schritt c) der Halbleiterschalter geöffnet wird;
- – in einem Schritt d) beide Schütze geöffnet werden.
- - In a step c) the semiconductor switch is opened;
- - In a step d) both contactors are opened.
Dieses Trennen kann insbesondere aufgrund einer Notsituation, beispielsweise eines Unfalls oder eines Defekts, oder einer Reparatur oder Wartung oder eines zu niedrigen Ladezustands der Akkumulatoren erforderlich sein. Sobald die Schütze geöffnet sind, ist das Speichersystem beziehungsweise sind seine Akkumulatoren galvanisch von dem Plusanschluss und dem Minusanschluss getrennt. This disconnection may be required in particular due to an emergency situation, for example an accident or a defect, or a repair or maintenance or a too low state of charge of the accumulators. As soon as the contactors are open, the storage system or its accumulators are galvanically isolated from the positive connection and the negative connection.
Die Schütze können nach Bedarf nacheinander oder gleichzeitig geöffnet werden.The contactors can be opened one after the other or simultaneously as needed.
Die Reihenfolge der Schritte c) und d) kann nach Bedarf beliebig gewählt werden. So kann beispielsweise Schritt c) vor oder gleichzeitig mit oder nach Schritt d) ausgeführt werden. Vorteilhafterweise wird jedoch Schritt c) vor Schritt d) ausgeführt. Hierdurch wird der Halbleiterschalter geöffnet und somit der Entladestrom gesperrt, solange die Schütze noch geschlossen sind, sodass dann das Öffnen der Schütze stromlos erfolgt.The order of steps c) and d) can be arbitrarily selected as needed. For example, step c) may be performed before or simultaneously with or after step d). Advantageously, however, step c) is carried out before step d). As a result, the semiconductor switch is opened, thus blocking the discharge current, as long as the contactors are still closed, so that then the opening of the contactor is de-energized.
Bevorzugt kann vorgesehen sein, dass
- – der Halbleiterschalter einen ersten Transistor und einen zweiten Transistor umfasst;
- – die Transistoren derart geschaltet sind, dass ein Entladestrom, der zum Plusanschluss weist, durch den ersten Transistor fließt;
- – in dem Schritt e) zumindest der erste Transistor geöffnet wird.
- - The semiconductor switch comprises a first transistor and a second transistor;
- - The transistors are connected such that a discharge current, which points to the positive terminal, flows through the first transistor;
- - In step e) at least the first transistor is opened.
Da der Entladestrom durch den ersten Transistor fließt und auch fließen muss, kann er durch das Öffnen des ersten Transistors unterbrochen werden. Es ist aber auch möglich, beide Transistoren zu öffnen.Since the discharge current flows through the first transistor and must also flow, it can be interrupted by opening the first transistor. But it is also possible to open both transistors.
Es kann vorgesehen sein, dass zum Vorladen eines Zwischenkreiskondensators, der an den Plusanschluss und den Minusanschluss gekoppelt ist,
- – wenigstens ein Vorladewiderstand derart geschaltet ist, dass durch ihn ein Vorladestrom, der zum Plusanschluss weist, fließt, falls der Halbleiterschalter sperrt;
- – in einem Schritt e) der Halbleiterschalter geöffnet wird oder geöffnet bleibt;
- – in einem Schritt f) beide Schütze geschlossen werden oder geschlossen bleiben.
- - At least one precharge resistor is connected such that flows through it a precharge, which has the positive terminal, if the semiconductor switch locks;
- In a step e) the semiconductor switch is opened or remains open;
- - in a step f) both contactors are closed or remain closed.
Ein derartiger Zwischenkreiskondensator ist gewöhnlich lastseitig parallel zu einer Last an den Plusanschluss und den Minusanschluss gekoppelt und dient beispielsweise dazu, Spannungsschwankungen zu puffern. Falls dieser Zwischenkreiskondensator ungeladen oder nur schwach geladen sein sollte, so würden die Schritte a) und b) einen anfangs sehr großen Entladestrom bewirken, der die Akkumulatoren zerstören könnte. Dies kann beim vorgeschlagenen Vorladen mit Hilfe des Vorladewiderstands vermieden werden.Such a link capacitor is usually coupled on the load side in parallel to a load to the positive terminal and the negative terminal and serves, for example, to buffer voltage fluctuations. If this DC link capacitor should be uncharged or only slightly charged, then steps a) and b) would cause an initially very large discharge current that could destroy the accumulators. This can be avoided in the proposed pre-charging using the pre-charging resistor.
Falls vom Entladen zum Vorladen übergegangen werden soll, so kann dies einfach durch Schritt e) und durch Schritt f) in der zweiten Alternative erfolgen, da ja in Schritt b) beim Entladen bereits beide Schütze geschlossen wurden und nun einfach geschlossen bleiben. Sobald also der Halbleiterschalter geöffnet ist, kann der Entladestrom nicht mehr durch den Halbleiterschalter fließen, sondern nur noch durch den Vorladewiderstand, sodass nun ein Vorladestrom mit einer entsprechend dem elektrischen Widerstand oder Leitwert des Vorladewiderstands verringerten Stromstärke in dem Speichersystem fließt. Der Halbleiterschalter hat also hier nicht nur die Funktion, das Entladen ein- und auszuschalten, sondern auch die Funktion, das Vorladen ein- und auszuschalten.If it is to be transferred from unloading to pre-loading, this can be done simply by step e) and by step f) in the second alternative, since in step b) both contactors have already been closed during unloading and now simply remain closed. Thus, as soon as the semiconductor switch is opened, the discharge current can no longer flow through the semiconductor switch, but only through the precharge resistor, so that now a precharge current flows with a current intensity corresponding to the electrical resistance or conductance of the precharge resistor in the storage system. The semiconductor switch thus not only has the function of switching the discharging on and off, but also the function of switching the pre-charging on and off.
Die Schütze können nach Bedarf nacheinander oder gleichzeitig geschlossen werden.The contactors can be closed sequentially or simultaneously as needed.
Die Reihenfolge der Schritte e) und f) kann nach Bedarf beliebig gewählt werden. So kann Schritt e) vor oder gleichzeitig mit oder nach Schritt f) ausgeführt wird. Vorteilhafterweise wird jedoch Schritt e) vor Schritt f) in der ersten Alternative ausgeführt, da hierdurch in Schritt f) in der ersten Alternative die Schütze stromlos geschlossen werden.The order of steps e) and f) can be arbitrarily selected as needed. Thus, step e) may be carried out before or simultaneously with or after step f). Advantageously, however, step e) is carried out before step f) in the first alternative, since in step f) the contactors are normally closed in the first alternative.
Die Erfindung schlägt gemäß einem dritten Aspekt ein Verfahren zum Laden eines Speichersystems für elektrische Energie vor, wobei das Speichersystem umfasst
- – einen Plusanschluss und einen Minusanschluss;
- – ein erstes Schütz, das mit dem Plusanschluss verbunden ist;
- – ein zweites Schütz, das mit dem Minusanschluss verbunden ist;
- – wenigstens einen Akkumulator, der in Reihe zwischen den beiden Schützen geschaltet ist;
- – einen Halbleiterschalter, der geschlossen bidirektional leitet und geöffnet bidirektional sperrt; wobei
- – der Halbleiterschalter in Reihe mit den Schützen und dem wenigstens einen Akkumulator geschaltet ist;
- – in einem Schritt g) beide Schütze geschlossen werden oder geschlossen bleiben;
- – in einem Schritt h) der Halbleiterschalter geschlossen wird oder geschlossen bleibt.
- - a positive connection and a minus connection;
- A first contactor connected to the positive terminal;
- A second contactor connected to the negative terminal;
- - At least one accumulator, which is connected in series between the two shooters;
- - A semiconductor switch, the bidirectionally conducts closed and bi-directionally open locks; in which
- - The semiconductor switch is connected in series with the contactors and the at least one accumulator;
- - in a step g) both contactors are closed or remain closed;
- - In a step h) the semiconductor switch is closed or remains closed.
Beim Laden beziehen die Akkumulatoren einen Gleichstrom von einer an den Plusanschluss und den Minusanschluss angeschlossenen elektrischen Energiequelle, die beispielsweise ein Hochspannungsbordnetz eines Elektrofahrzeugs ist, das beispielsweise einen Generator und/oder Brennstoffzellen aufweist. Dadurch fließt im Speichersystem ein Ladestrom von dem Plusanschluss durch die Akkumulatoren zu dem Minusanschluss. Da die Schütze und der Halbleiterschalter in Reihe geschaltet sind, kann der Ladestrom, sobald die Schütze und der Halbleiterschalter geschlossen sind, durch die Schütze und den Halbleiterschalter fließen und die Akkumulatoren laden.During charging, the accumulators draw a direct current from an electrical energy source connected to the positive connection and the negative connection, which is, for example, a high-voltage onboard electrical system of an electric vehicle which has, for example, a generator and / or fuel cells. As a result, a charging current flows from the positive terminal through the accumulators to the negative terminal in the storage system. Since the contactors and the semiconductor switch are connected in series, As soon as the contactors and the semiconductor switch are closed, the charging current can flow through the contactors and the semiconductor switch and charge the accumulators.
Das Speichersystem kann beispielsweise eines der vorgeschlagenen Speichersysteme sein.The storage system may be, for example, one of the proposed storage systems.
Die Schütze können nach Bedarf nacheinander oder gleichzeitig geschlossen werden.The contactors can be closed sequentially or simultaneously as needed.
Die Reihenfolge der Schritte g) und h) kann nach Bedarf beliebig gewählt sein. So kann beispielsweise Schritt g) vor oder gleichzeitig mit oder nach Schritt h) ausgeführt werden. Vorteilhafterweise wird jedoch Schritt g) vor Schritt h) ausgeführt. Hierdurch werden die Schütze geschlossen, solange der Halbleiterschalter noch geöffnet ist und somit den Ladestrom sperrt, sodass das Schließen der Schütze stromlos erfolgt.The order of steps g) and h) can be chosen as desired. Thus, for example, step g) can be carried out before or simultaneously with or after step h). Advantageously, however, step g) is carried out before step h). As a result, the contactors are closed, as long as the semiconductor switch is still open and thus blocks the charging current, so that the closing of the contactors is de-energized.
Falls bei Beginn des vorgeschlagenen Verfahrens zum Laden der Halbleiterschalter bereits geschlossen sein sollte, so kann bevorzugt vor Schritt g) in einem Schritt g') der Halbleiterschalter geöffnet werden.If at the beginning of the proposed method for charging the semiconductor switches should already be closed, so preferably before step g) in a step g ') of the semiconductor switch can be opened.
Es kann vorgesehen sein, dass
- – der Halbleiterschalter einen ersten Transistor und einen zweiten Transistor umfasst;
- – die Transistoren derart geschaltet sind, dass ein Ladestrom, der zum Minusanschluss weist, durch den zweiten Transistor fließt;
- – in dem Schritt h) zumindest der zweite Transistor geschlossen wird oder geschlossen bleibt.
- - The semiconductor switch comprises a first transistor and a second transistor;
- - The transistors are connected such that a charging current, which points to the negative terminal, flows through the second transistor;
- - In step h) at least the second transistor is closed or remains closed.
Es kann vorgesehen sein, dass zum Trennen des wenigstens einen Akkumulators von dem Plusanschluss und dem Minusanschluss
- – in einem Schritt i) der Halbleiterschalter geöffnet wird;
- – in einem Schritt j) beide Schütze geöffnet werden.
- - In a step i) the semiconductor switch is opened;
- - in a step j) both contactors are opened.
Dieses Trennen kann insbesondere aufgrund einer Notsituation, beispielsweise eines Unfalls oder eines Defekts, oder einer Reparatur oder Wartung oder eines ausreichend hohen Ladezustands der Akkumulatoren erforderlich sein. Sobald die Schütze geöffnet sind, ist das Speichersystem beziehungsweise sind seine Akkumulatoren galvanisch von dem Plusanschluss und dem Minusanschluss getrennt.This disconnection may be required in particular due to an emergency situation, for example an accident or a defect, or a repair or maintenance or a sufficiently high state of charge of the accumulators. As soon as the contactors are open, the storage system or its accumulators are galvanically isolated from the positive connection and the negative connection.
Die Schütze können nach Bedarf nacheinander oder gleichzeitig geöffnet werden.The contactors can be opened one after the other or simultaneously as needed.
Die Reihenfolge der Schritte i) und j) kann nach Bedarf beliebig gewählt sein. So kann beispielsweise Schritt i) vor oder gleichzeitig mit oder nach Schritt j) ausgeführt werden. Vorteilhafterweise wird jedoch Schritt i) vor Schritt j) ausgeführt. Hierdurch wird der Halbleiterschalter geöffnet und somit der Ladestrom unterbrochen, solange die Schütze noch geschlossen sind, sodass diese dann stromlos geöffnet werden können.The order of steps i) and j) can be chosen as desired. For example, step i) may be performed before or simultaneously with or after step j). Advantageously, however, step i) is carried out before step j). As a result, the semiconductor switch is opened and thus the charging current interrupted as long as the contactors are still closed, so that they can then be opened normally.
Bevorzugt kann vorgesehen sein, dass
- – der Halbleiterschalter einen ersten Transistor und einen zweiten Transistor umfasst;
- – die Transistoren derart geschaltet sind, dass ein Ladestrom, der zum Minusanschluss weist, durch den zweiten Transistor fließt;
- – in dem Schritt i) zumindest der zweite Transistor geöffnet wird.
- - The semiconductor switch comprises a first transistor and a second transistor;
- - The transistors are connected such that a charging current, which points to the negative terminal, flows through the second transistor;
- - In the step i) at least the second transistor is opened.
Da der Ladestrom durch den zweiten Transistor fließt und auch fließen muss, kann er durch das Öffnen des zweiten Transistors unterbrochen werden. Es ist aber auch möglich, beide Transistoren zu öffnen.Since the charging current flows through the second transistor and must also flow, it can be interrupted by opening the second transistor. But it is also possible to open both transistors.
Die Ausführungen zu einem der Aspekte der Erfindung, insbesondere zu einzelnen Merkmalen dieses Aspektes, gelten entsprechend auch analog für die anderen Aspekte der Erfindung.The statements relating to one of the aspects of the invention, in particular to individual features of this aspect, also apply analogously to the other aspects of the invention.
Im Folgenden werden Ausführungsformen der Erfindung beispielhaft anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert werden. Die daraus hervorgehenden einzelnen Merkmale sind jedoch nicht auf die einzelnen Ausführungsformen beschränkt, sondern können mit weiter oben beschriebenen einzelnen Merkmalen und/oder mit einzelnen Merkmalen anderer Ausführungsformen verbunden werden. Die Einzelheiten in den Zeichnungen sind nur erläuternd, nicht aber beschränkend auszulegen. Die in den Ansprüchen enthaltenen Bezugszeichen sollen den Schutzbereich der Erfindung in keiner Weise beschränken, sondern verweisen lediglich auf die in den Zeichnungen gezeigten Ausführungsformen.Embodiments of the invention will now be described by way of example with reference to the accompanying drawings. However, the individual features resulting therefrom are not limited to the individual embodiments, but can be combined with individual features described above and / or with individual features of other embodiments. The details in the drawings are to be interpreted as illustrative, but not restrictive. The reference signs contained in the claims are not intended to limit the scope of the invention in any way, but merely refer to the embodiments shown in the drawings.
Die Zeichnungen zeigen in:The drawings show in:
In der
An den Plusanschluss
Das erste Schütz
Der Halbleiterschalter
Bei dieser ersten Ausführungsform ist die Anzahl der Akkumulatoren
Bei dieser ersten Ausführungsform umfasst das Speichersystem
Bei dieser ersten Ausführungsform umfasst das Speichersystem
Beim Entladen speist das Speichersystem
Bei dem in der Steuereinheit
Falls vom Vorladen zum Entladen übergangen werden soll, beispielsweise weil die Steuereinheit
Falls dieses Entladen oder das Vorladen beendet werden soll, beispielsweise weil die Steuereinheit
Falls das Entladen ahne vorheriges Vorladen erfolgen soll, so ist bei dem Verfahren zum Entladen vorgesehen, dass zunächst in einem Schritt a') der Halbleiterschalter
Beim Laden des Speichersystems
Bei dem in der Steuereinheit
Falls dieses Laden beendet werden soll, beispielsweise weil die Steuereinheit
In der
Bei dieser zweiten Ausführungsform umfasst der Halbleiterschalter
Die erste Diode
Bei dieser zweiten Ausführungsform wird jede Diode
Bei dieser zweiten Ausführungsform sind die Gate-Anschlüsse der Transistoren
Bei dem in der Steuereinheit
Zum nachfolgenden Entladen werden im Schritt b) beide Transistoren
Zum Trennen der Akkumulatoren
Bei dem in der Steuereinheit
Zum Trennen der Akkumulatoren
In der
Bei dieser dritten Ausführungsform weist das Speichersystem
Bei dieser dritten Ausführungsform sind die beiden Transistoren
Somit weist wie bei der zweiten Ausführungsform die Normalbetriebsrichtung des ersten Transistors
Bei dieser dritten Ausführungsform sind die Gate-Anschlüsse der beiden Transistoren
Bei dieser dritten Ausführungsform wird jede Diode
Bei dem in der Steuereinheit
Zum nachfolgenden Entladen wird im Schritt b) der erste Transistor
Zum Trennen der Akkumulatoren
Bei dem in der Steuereinheit
Zum Trennen der Akkumulatoren
Dies erfolgt wegen des geöffneten zweiten Transistors
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.
Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 102009020178 A1 [0003, 0008] DE 102009020178 A1 [0003, 0008]
Claims (15)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102011118716.6A DE102011118716B4 (en) | 2011-11-16 | 2011-11-16 | Storage system for electrical energy |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102011118716.6A DE102011118716B4 (en) | 2011-11-16 | 2011-11-16 | Storage system for electrical energy |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102011118716A1 true DE102011118716A1 (en) | 2013-05-16 |
DE102011118716B4 DE102011118716B4 (en) | 2017-07-20 |
Family
ID=48145187
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102011118716.6A Active DE102011118716B4 (en) | 2011-11-16 | 2011-11-16 | Storage system for electrical energy |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102011118716B4 (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102015225856A1 (en) | 2015-12-18 | 2017-06-22 | Audi Ag | Charging device and charging method for a high-voltage battery of a motor vehicle |
EP3276775A1 (en) * | 2016-07-27 | 2018-01-31 | Samsung SDI Co., Ltd. | A battery system for a hybrid vehicle |
EP3421287A1 (en) * | 2017-06-28 | 2019-01-02 | Fico Triad, S.A. | Battery connection system for electric and/or hybrid vehicles |
DE102018221687A1 (en) * | 2018-12-13 | 2020-06-18 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Battery and method for operating such |
DE102017100853B4 (en) | 2016-01-27 | 2023-08-03 | GM Global Technology Operations LLC | voltage isolation architecture |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6150797A (en) * | 1997-08-07 | 2000-11-21 | Seiko Instruments Inc. | Charge and discharge control circuit with function detecting charge and discharge current and chargeable power supply unit |
DE69522804T2 (en) * | 1994-06-22 | 2002-05-16 | Intra Dev As Brondby | THEFT-SECURED BATTERY |
DE102009019531A1 (en) * | 2009-04-30 | 2009-12-24 | Daimler Ag | Electrically drivable motor vehicle, has electronic switching arrangement comprising electronic circuit breakers, where vehicle batteries are individually or combinely interconnected to electric consumer by circuit breakers |
WO2010089338A2 (en) * | 2009-02-06 | 2010-08-12 | Siemens Aktiengesellschaft | Short-circuit protection device and switching system having such short-circuit protection devices |
DE102009020178A1 (en) | 2009-05-06 | 2010-11-11 | Continental Automotive Gmbh | System for storing energy |
WO2011098374A1 (en) * | 2010-02-10 | 2011-08-18 | Siemens Aktiengesellschaft | Switch load shedding device for a disconnect switch |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5883495A (en) * | 1997-07-31 | 1999-03-16 | National Semiconductor Corporation | Bidirectional current control circuit suitable for controlling the charging and discharging of rechargeable battery cells |
US6130813A (en) * | 1999-01-11 | 2000-10-10 | Dell U.S.A., L.P. | Protection circuit for electronic devices |
-
2011
- 2011-11-16 DE DE102011118716.6A patent/DE102011118716B4/en active Active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE69522804T2 (en) * | 1994-06-22 | 2002-05-16 | Intra Dev As Brondby | THEFT-SECURED BATTERY |
US6150797A (en) * | 1997-08-07 | 2000-11-21 | Seiko Instruments Inc. | Charge and discharge control circuit with function detecting charge and discharge current and chargeable power supply unit |
WO2010089338A2 (en) * | 2009-02-06 | 2010-08-12 | Siemens Aktiengesellschaft | Short-circuit protection device and switching system having such short-circuit protection devices |
DE102009019531A1 (en) * | 2009-04-30 | 2009-12-24 | Daimler Ag | Electrically drivable motor vehicle, has electronic switching arrangement comprising electronic circuit breakers, where vehicle batteries are individually or combinely interconnected to electric consumer by circuit breakers |
DE102009020178A1 (en) | 2009-05-06 | 2010-11-11 | Continental Automotive Gmbh | System for storing energy |
WO2011098374A1 (en) * | 2010-02-10 | 2011-08-18 | Siemens Aktiengesellschaft | Switch load shedding device for a disconnect switch |
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102015225856A1 (en) | 2015-12-18 | 2017-06-22 | Audi Ag | Charging device and charging method for a high-voltage battery of a motor vehicle |
US10601231B2 (en) | 2015-12-18 | 2020-03-24 | Audi Ag | Charging device and charging method for a high voltage battery of a motor vehicle |
DE102017100853B4 (en) | 2016-01-27 | 2023-08-03 | GM Global Technology Operations LLC | voltage isolation architecture |
EP3276775A1 (en) * | 2016-07-27 | 2018-01-31 | Samsung SDI Co., Ltd. | A battery system for a hybrid vehicle |
CN107666017A (en) * | 2016-07-27 | 2018-02-06 | 三星Sdi株式会社 | Battery system for motor vehicle driven by mixed power |
KR20180012683A (en) * | 2016-07-27 | 2018-02-06 | 삼성에스디아이 주식회사 | A battery system for a hybrid vehicle |
US10464436B2 (en) | 2016-07-27 | 2019-11-05 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Battery system for a hybrid vehicle |
CN107666017B (en) * | 2016-07-27 | 2022-05-17 | 三星Sdi株式会社 | Battery system for hybrid vehicle |
EP3421287A1 (en) * | 2017-06-28 | 2019-01-02 | Fico Triad, S.A. | Battery connection system for electric and/or hybrid vehicles |
CN109130893A (en) * | 2017-06-28 | 2019-01-04 | 法可特里亚股份有限公司 | Electronic and/or hybrid vehicle battery connecting system |
DE102018221687A1 (en) * | 2018-12-13 | 2020-06-18 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Battery and method for operating such |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE102011118716B4 (en) | 2017-07-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP3137335B1 (en) | Control for electrically driven vehicle, electrically driven vehicle having control, and method | |
EP2207696B1 (en) | Method and apparatus for limiting the switch-on current and for discharging the dc voltage intermediate circuit | |
DE102014006028B4 (en) | Multi-battery system to increase the electric range | |
EP2440432B1 (en) | Circuit and control method for tension support of a vehicle's electric power network | |
WO2018001544A1 (en) | Energy storage device for a motor vehicle | |
DE102008010980A1 (en) | Method and device for discharging a high-voltage network | |
DE102012200804A1 (en) | On-board network and method for operating a vehicle electrical system | |
DE102011118716B4 (en) | Storage system for electrical energy | |
EP1724158B1 (en) | Vehicle power grid with high power load | |
DE102015219589A1 (en) | Vehicle battery device | |
WO2018095801A1 (en) | Operating method for a dual-voltage battery | |
EP2877366A2 (en) | Electrical circuit arrangement for an electrically driven vehicle, vehicle and corresponding method | |
DE102015106771A1 (en) | battery system | |
EP2553257B1 (en) | On-board supply system for a vehicle, and control device for controlling a current flow in an on-board supply system of a vehicle | |
DE102020202468A1 (en) | Method for operating an on-board network for an electric vehicle and electric vehicle | |
DE102016008057A1 (en) | Electric energy storage with discharge circuit | |
DE102018202110A1 (en) | Electric energy system with fuel cells | |
DE102012212122A1 (en) | Circuit arrangement for charging intermediate circuit capacitor in battery of partially or completely electrically-driven vehicle, has battery connected in series with another battery, and switch bridging latter battery in closed condition | |
EP3967544A1 (en) | Drive assembly for a rail vehicle | |
EP3925835A1 (en) | On-board electricity network for a vehicle | |
DE102014010296A1 (en) | High-voltage on-board electrical system for a hybrid vehicle | |
DE102021109443B4 (en) | Method for carrying out a pre-charging process of an on-board electrical system of a vehicle and on-board electrical system for a vehicle | |
DE102011082648A1 (en) | Method and device for compensating for charge differences between the battery modules of a battery system with a step-adjustable output voltage | |
DE102016009283A1 (en) | Battery system, in particular for a motor vehicle | |
DE102016213573A1 (en) | High voltage battery, method for operating a high voltage battery, battery system and vehicle |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R012 | Request for examination validly filed | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
R020 | Patent grant now final |