DE102014219504B4 - Drahtloses Batterieladesystem mit Notabschaltung für eine Fahrbatterie eines Elektrofahrzeugs - Google Patents

Drahtloses Batterieladesystem mit Notabschaltung für eine Fahrbatterie eines Elektrofahrzeugs Download PDF

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Abstract

Fahrzeugseitige, elektronische Ladesystem-Einrichtung (26) eines drahtlosen Batterieladesystems (10), zum Empfangen, Umwandeln und Einspeisen von Energie in eine aufladbare Fahrbatterie (20) zur Versorgung eines Elektrofahrmotors (16) eines Elektrofahrzeugs (14) mit elektrischer Energie, wobei der Fahrbatterie (20) von einer externen Ladesystem-Einrichtung (220) über eine drahtlose, insbesondere induktionsbasierte, Verbindung (12) und die fahrzeugseitige Ladesystem-Einrichtung (26) elektrische Energie zum Aufladen der Fahrbatterie (20) zuführbar ist, wobei die fahrzeugseitige Ladesystem-Einrichtung (26) folgendes aufweist:einen ersten LC-Resonanzschaltkreis (28) mit einer als Empfangsspule ausgebildeten, ersten Spule (34), die zum Empfangen von elektromagnetischer Energie angeordnet und/oder ausgebildet ist und einen ersten und einen zweiten Anschluss (36, 38) aufweist, einem ersten Kondensator (40), einem ersten Ausgangsport (30) und einem zweiten Ausgangsport (32) , wobei der erste Ausgangsport (30) über den ersten Kondensator (40) und die erste Spule (34) in einer Serienschaltung oder einer Parallelschaltung derselben (34, 40) mit dem zweiten Ausgangsport (32) elektrisch leitend verbunden ist, undeinen Stromgleichrichter (96), der eingangsseitig einen ersten und einen zweiten Wechselspannungseingang (98, 100) und ausgangsseitig einen ersten und einen zweiten Gleichspannungsausgang (102, 104) aufweist, wobei:der Stromgleichrichter (96) dazu ausgebildet ist, eine zwischen dem ersten und zweiten Wechselspannungseingang (98, 100) anlegbare elektrische Wechselspannung in eine zwischen dem ersten und zweiten Gleichspannungsausgang (102, 104) bereitstellbare elektrische Gleichspannung umzuwandeln,der erste Wechselspannungseingang (98) über den ersten Ausgangsport (30) mit dem ersten Kondensator (40) und der zweite Wechselspannungseingang (100) über den zweiten Ausgangsport (32) mit der ersten Spule (34) jeweils direkt oder indirekt elektrisch leitend verbindbar ist,der erste Gleichspannungsausgang (102) mit einem ersten Port (22) der Fahrbatterie (20) und der zweite Gleichspannungsausgang (104) mit einem zweiten Port (24) der Fahrbatterie (20) jeweils direkt oder indirekt elektrisch leitend verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass(i) der erste und der zweite Gleichspannungsausgang (102, 104) des Stromgleichrichters (96),(ii) der erste und zweite Wechselspannungseingang (98, 100) des Stromgleichrichters (96),(iii) der erste und der zweite Ausgangsport (30, 32) des ersten LC- Resonanzschaltkreises (28) und/oder(iv) der erste und der zweite Anschluss (36, 38) der ersten Spule (34)über einen ansteuerbaren Schalter (120, 186, 80, 60) eines Killswitches (106, 172, 66, 46) miteinander schaltbar elektrisch leitend verbindbar sind.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft das technische Gebiet eines drahtlosen, beispielsweise induktionsbasierten, Batterieladesystems zum Aufladen einer Fahrbatterie eines Elektrofahrzeugs, mit einer stationären Ladevorrichtung zum Aussenden von elektromagnetischer Energie und einer damit zusammenwirkenden, fahrzeugseitigen, elektronischen Schaltungsvorrichtung zum Empfangen, Umwandeln und Einspeisen der Energie in die Fahrbatterie, und dabei insbesondere ein fahrzeugseitiges System zur Notabschaltung eines Ladevorgangs.
  • Ein herkömmliches, drahtloses Batterieladesystem 10 zum Aufladen einer aufladbaren Fahrbatterie 20 zum Versorgen eines Elektrofahrmotors 16 eines Elektrofahrzeugs 14 mit elektrischer Energie ist in der 1 schematisch dargestellt. Das System 10 umfasst eine stationäre Ladesystem-Einrichtung 220 und eine fahrzeugseitige, elektronische Ladesystem-Einrichtung 26. Die stationäre Ladesystem-Einrichtung 220 dient zum Übertragen von Energie über eine drahtlose, beispielsweise induktionsbasierte, Verbindung 12 an die fahrzeugseitige Ladesystem-Einrichtung 26 und über diese in die Fahrbatterie 20 des Elektrofahrzeugs 14. Die fahrzeugseitige Ladesystem-Einrichtung 26 dient dabei zum Empfangen, Umwandeln und Einspeisen von Energie in die Fahrbatterie 20.
  • Die fahrzeugseitige Ladesystem-Einrichtung 26 umfasst einen ersten LC-Resonanzschaltkreis 28, der dazu ausgebildet ist, Energie von der Ladeeinrichtung 220 zu empfangen, und eine Gleichrichtereinrichtung 86 mit einem Stromgleichrichter 96 (siehe 2), der dazu ausgebildet ist, eine an seinen Wechselspannungseingängen 98 und 100 (siehe 2) angelegte, elektrische Wechselspannung in eine an seinen Gleichspannungsausgängen 102 und 104 bereitgestellte, elektrische Gleichspannung zum Aufladen der Fahrbatterie 20 umzuwandeln.
  • Die stationäre Ladesystem-Einrichtung 220 umfasst einen Netzversorgungsanschluss 244, eine Steuerungseinrichtung 242 und einen oder mehrere zweite LC-Resonanzschaltkreise 222. Über den Netzversorgungsanschluss 244 ist die stationäre Ladesystem-Einrichtung 220 an das öffentliche Stromnetz angeschlossen und kann elektrische Energie aufnehmen. Über die Steuerungseinrichtung 242 oder durch diese gesteuert wird die elektrische Energie als Wechselstromenergie einem der zweiten LC-Resonanzschaltkreise 222 zugeführt, der dazu ausgebildet ist, die elektrische Energie in elektromagnetische Energie umzuwandeln und abzustrahlen, so dass ein Teil der abgestrahlten, elektromagnetischen Energie über die drahtlose Verbindung 12 von dem als Empfänger dienenden, ersten LC-Resonanzschaltkreis 28 empfangen, in elektrische Wechselspannungsenergie umgewandelt und als solche dem Stromgleichrichter 96 zugeführt wird, der die Energie in Gleichstromenergie zum Aufladen der Fahrbatterie 20 umwandelt. Die Gleichspannungsenergie wird von der fahrzeugseitigen Ladesystem-Einrichtung 26 über die Gleichrichtereinrichtung 86 in die Fahrbatterie 20 eingespeist.
  • Damit eine Fahrbatterie 20 von einer stationären Ladeeinrichtung 220 drahtlos aufgeladen werden kann, sucht das Elektrofahrzeug 14 einen Parkplatz auf, wo es für die Dauer des Aufladens so abgestellt wird, dass die drahtlose Verbindung 12 von einem der zweiten LC-Resonanzschaltkreise 222 der stationären Ladesystem-Einrichtung 220 zum ersten LC-Resonanzschaltkreise 28 der fahrzeugseitigen Ladesystem-Einrichtung 26 aufgebaut werden kann. Das Elektrofahrzeug 14 meldet sich über eine ebenfalls drahtlose Funkverbindung bei der stationären Ladesystem-Einrichtung 220 an und tauscht mit dieser vielfältige Information bezüglich des Aufladens aus, einschließlich den Ladezustand seiner Fahrbatterie 20, Ladezeiten, Leistungsverfügbarkeit, Leistungsbedarf, elektrische Spannungen, Energiemenge und Preise. Des Weiteren werden sicherheitsrelevante Daten, einschließlich Überspannungen, Überhitzung und andere mögliche Systemfehlerzustände und Diagnosedaten, in beiden Kommunikationsrichtungen ausgetauscht.
  • Die beiden drahtlos miteinander verbundenen Einheiten des Batterieladesystems 10, die stationäre Ladesystem-Einrichtung 220 und das Elektrofahrzeug 14 können im Verlauf des Aufladens Zustände einnehmen, die der jeweils anderen Einheit mitgeteilt werden müssen, damit die andere Einheit entsprechend reagieren kann. Als Beispiele seien das Erreichen des Endes der Aufladung seitens des Elektrofahrzeugs 14, weil die Maximalspannung der Fahrbatterie 20 erreicht ist („Batterie voll“), oder eine Mitteilung, dass das Aufladen, beispielsweise wegen starker Kälte, abgebrochen werden muss, oder weil eine Komponenten im Elektrofahrzeug 14 droht, zerstört zu werden.
  • Für den Fall, dass die Funkverbindung, etwa durch eine von außen einwirkende Störung, unterbrochen ist, oder dass eine von dem einen der beiden Funkteilnehmer übermittelte Mitteilung vom anderen Funkteilnehmer falsch interpretiert wird, oder dass die fahrzeugseitige oder die ladeeinrichtungsseitige Funkeinrichtung selbst einen Fehler aufweist, besteht noch kein vollumfänglich sicheres Verfahren zu Störungsbehandlung. Eine, etwa vom Elektrofahrzeug an die stationäre Ladesystem-Einrichtung abgesetzte, Abbruchanforderung würde von dieser nicht richtig oder gar nicht empfangen oder falsch interpretiert. Dabei entsteht fahrzeugseitig ein Risiko, dass eine Systemteil des Batterieladesystems (siehe 1) irreversibel zerstört werden oder gar gefährlichere Zustände, wie etwa Brand oder Explosion, einnehmen könnte.
  • Zur Verringerung dieser Risiken ist es denkbar, einen zweiten, redundanten Übertragungsweg vorzusehen. Jedoch verursacht dieser Lösungsansatz zusätzlichen Aufwand und Kosten und bietet dennoch keine vollumfängliche Sicherheit, insbesondere für die fahrzeugseitigen Systemteile.
  • Ein bekannter Ansatz zur Verminderung der Risiken hinsichtlich der Funktion der Funkverbindung besteht darin, dass die fahrzeugseitige oder die ladestationsseitige Funkeinrichtung in regelmäßigen Zeitabständen sogenannte Lebendsignale austauschen, vergleichbar einem sogenannten Watchdog-Verfahren, so dass die Funktion und/oder Stabilität der Funkverbindung regelmäßig überprüft werden kann. Im Falle eines Ausbleibens eines in einem bestimmten Zeitabstand erwartetes Lebendsignals kann das das Signal erwartende System in einen sicheren Zustand überführt werden, beispielsweise kann auf der Seite der stationären Ladesystem-Einrichtung 220 die Leistungsübertragung in die drahtlose Verbindung oder auf der Seite des Elektrofahrzeugs 14 die Weiterleitung der empfangenen Leistung über den Stromgleichrichter 96 in die Fahrbatterie 20 (siehe 2) abgeschaltet werden.
  • Ein bekannter weiterer Ansatz zur Risikoverminderung beruht auf der Überlegung, dass beide Funkteilnehmer über die drahtlose Verbindung miteinander gekoppelt sind und dem einen Funkteilnehmer der elektrische Zustand, einschließlich beispielsweise eine abgegebene oder eine aufgenommene elektrische Leistung, des jeweils anderen Funkteilnehmers zumindest näherungsweise bekannt ist. Wenn der aktuelle Zustand sich aufgrund eines Problems bzw. einer Störung plötzlich drastisch verändert, kann auch ohne bestehende Kommunikationsverbindung, der eine Funkteilnehmer in einen sicheren Zustand oder „Sperrzustand“, einschließlich etwa einer primären Leistungsbegrenzung, überführt werden.
  • Weitere bekannte Ansätze zur Risikoverminderung bzw. zum Herbeiführen eines sicheren Zustands bestehen zum Einen in der Zuschaltung von Entladewiderständen in der Längsrichtung der Stromweiterleitung zur stromseitigen Entlastung von in Richtung des Stromflusses, d.h. der Längsrichtung der Stromweiterleitung von dem als Empfänger dienenden, ersten LC-Resonanzschaltkreis 28 über den Stromgleichrichter 96 in die Fahrbatterie 20, jeweils nachfolgenden Komponenten, und zum Anderen in der Zuschaltung von aktiv schaltenden Unterbrechern, beispielsweise Schütze, in der Längsrichtung der Stromweiterleitung. Derartige zusätzlich geschaltete Unterbrecher, insbesondere Schütze, haben den Nachteil, dass sie relativ groß, schwer und teuer sind und dass es bei einer Ausführung eines Schaltvorgangs, d.h. einer Unterbrechung der Stromweiterleitung in deren Längsrichtung, zu Überspannungsspitzen in dem ersten LC-Resonanzschaltkreis 28 kommen kann.
  • US 2014/0132212 A1 offenbart ein Energieversorgungssystem aufweisend eine Energieübertragungsvorrichtung, die eine Energieübertragungseinheit enthält; und ein Fahrzeug, das eine Energieempfangseinheit umfasst und elektrische Energie zwischen der Energieübertragungsvorrichtung und dem Fahrzeug durch elektromagnetische Resonanz kontaktlos überträgt. Wenn es eine Anomalie gibt, dass ein Energieempfangsmechanismus des Fahrzeugs keine elektrische Energie empfangen kann, bewirkt eine Fahrzeug-ECU, dass die Energieübertragungsvorrichtung die Energieübertragung stoppt, öffnet ein Relais und entlädt ferner verbleibende elektrische Energie durch die Entladeeinheit.
  • JP 2011-072 066 A offenbart ein Relais, das für ein Stromleitungspaar zwischen einem Gleichrichter und einem DC/DC-Wandler vorgesehen ist. Ein Spannungssensor erfasst eine in einem Widerstand erzeugte Spannung. Ein Spannungssensor erfasst eine Spannung zwischen dem Stromleitungspaar auf der Seite des DC/DC-Wandlers statt auf der Seite des Relais. Dann werden, wenn die Relais und aus bzw. an sind, die erfassten Werte der Spannungssensoren und miteinander verglichen, und das Vorliegen einer Verschweißung des Relais wird basierend auf den Vergleichsergebnissen bestimmt.
  • JP 2012-044 762 A offenbart eine berührungslose Leistungszuführung umfassend ein Überspannungsschutzteil, das zwischen einem Gleichrichtungsteil einer sekundärseitigen Schaltung und einem Glättungsteil vorgesehen ist und das die sekundärseitige Schaltung und eine Sekundärspule beim Erfassen kurzschließt, dass eine Überspannung entsteht. Das Überspannungsschutzteil enthält Erfassungsmittel, Verstärkungsmittel, Kurzschlussmittel und Rückflussverhinderungsmittel usw. Ferner ist eine Verzögerungseinrichtung vorgesehen, um den Überspannungsschutzteil mit einer Verzögerung zu betreiben, nachdem die sekundärseitige Schaltung beim Start der Stromzufuhr gestartet wurde. Außerdem enthält die berührungslose Leistungszuführung einen Erfassungsteil zum Erfassen einer Stromänderung oder Spannungsänderung einer primärseitigen Schaltung basierend auf dem Kurzschluss und einen Steuerteil zum Abschalten einer Leistungsquelle der Primärseite Schaltung auf der Grundlage der Erfassung.
  • WO 2014/053742 A1 offenbart ein kontaktloses Ladesystem zum Laden einer Kraftfahrzeugbatterie, umfassend einen primären Induktionskreis außerhalb des Kraftfahrzeugs, der von einem elektrischen Stromnetz gespeist wird, und einen sekundären Induktionskreis, der auf dem Motor des Fahrzeugs installiert und über eine Gleichrichterbrücke mit der Batterie gekoppelt ist. Es umfasst gesteuerte Schaltmittel, die den Sekundärinduktionskreis kurzschließen können, ohne die Batterie kurzzuschließen, wenn eine elektrische Fehlfunktion an Bord des Kraftfahrzeugs auftritt, und Steuermittel, die den Strom zum primären Induktionskreis abschalten können, wenn sie einen Kurzschluss im sekundären Induktionskreis erkennen.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein drahtloses Batterieladesystem mit einer stationären Ladesystem-Einrichtung (Ladestation) und einer fahrzeugseitigen, elektronischen Ladesystem-Einrichtung des Batterieladesystems vom eingangs genannten Typ zum Empfangen, Umwandeln und Einspeisen von Energie in eine Fahrbatterie bereitzustellen, wobei besonders schützenswerte fahrzeugseitige Komponenten des Systems geschützt sind mittels eines Notabschaltungssystems, das sicher und mit vollständiger Stromunterbrechung wirkt, geringen Zusatzaufwand in der Herstellung mit sich bringt und eine schnelle und kostengünstige Wiederinstandsetzung nach einer Notabschaltung ermöglicht.
  • Diese Aufgabe wird gelöst durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche. Vorteilhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
  • Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung und wie beansprucht wird eine fahrzeugseitige, elektronische Ladesystem-Einrichtung eines drahtlosen Batterieladesystems bereitgestellt, wobei die Ladesystem-Einrichtung zum Empfangen, Umwandeln und Einspeisen von Energie in eine aufladbare Fahrbatterie zur Versorgung eines Elektrofahrmotors eines Elektrofahrzeugs mit elektrischer Energie dient. In dem drahtlosen Batterieladesystem wird der Fahrbatterie von einer externen Ladesystem-Einrichtung über eine drahtlose, insbesondere induktionsbasierte, Verbindung und die fahrzeugseitige Ladesystem-Einrichtung elektrische Energie zum Aufladen der Fahrbatterie zugeführt. Die beanspruchte fahrzeugseitige Ladesystem-Einrichtung weist einen ersten LC-Resonanzschaltkreis und einen Stromgleichrichter auf. Der erste LC-Resonanzschaltkreis umfasst eine als Empfangsspule ausgebildete, erste Spule, die zum Empfangen von elektromagnetischer Energie angeordnet und/oder ausgebildet ist und die einen ersten und einen zweiten Anschluss aufweist, einen ersten Kondensator, einen ersten Ausgangsport und einen zweiten Ausgangsport. Der erste Ausgangsport ist über den ersten Kondensator und die erste Spule in einer Serienschaltung derselben oder in einer Parallelschaltung derselben mit dem zweiten Ausgangsport elektrisch leitend verbunden. Der Stromgleichrichter hat eingangsseitig einen ersten und einen zweiten Wechselspannungseingang und ausgangsseitig einen ersten und einen zweiten Gleichspannungsausgang, und ist dazu ausgebildet, eine zwischen dem ersten und zweiten Wechselspannungseingang anlegbare elektrische Wechselspannung in eine zwischen dem ersten und zweiten Gleichspannungsausgang bereitstellbare elektrische Gleichspannung umzuwandeln. Der erste Wechselspannungseingang ist über den ersten Ausgangsport mit dem ersten Kondensator und der zweite Wechselspannungseingang über den zweiten Ausgangsport mit der ersten Spule jeweils direkt oder indirekt elektrisch leitend verbindbar. Der erste Gleichspannungsausgang ist mit einem ersten Port der Fahrbatterie und der zweite Gleichspannungsausgangsport mit einem zweiten Port der Fahrbatterie jeweils direkt oder indirekt elektrisch leitend verbindbar.
  • Gemäß der Erfindung sind:
    • in einer ersten Ausführungsform (i) der erste und der zweite Gleichspannungsausgang des Stromgleichrichters oder
    • in einer zweiten Ausführungsform (ii) der erste und zweite Wechselspannungseingang des Stromgleichrichters oder
    • in einer dritten Ausführungsform (iii) der erste und der zweite Ausgangsport des ersten LC- Resonanzschaltkreises und/oder
    • in einer vierten Ausführungsform (iv) der erste und der zweite Anschluss der ersten Spule über einen ansteuerbaren Schalter eines Killswitches miteinander schaltbar elektrisch leitend verbindbar.
  • Auf diese Weise verfügen die erste Spule, der erste LC- Resonanzschaltkreis, die Gleichspannungsausgangsseite des Stromgleichrichters und/oder die Wechselspannungseingangsseite des Stromgleichrichters, mithin die vergleichsweise kostspieligen Komponenten (LC- Resonanzschaltkreis und Stromgleichrichter) der fahrzeugseitigen Schaltungsvorrichtung, über einen individuellen Eigenschutz, und zwar in Form eines Killswitches, d.h. einer ansteuerbaren Notabschaltungseinrichtung, die eine sichere und vollständige Stromunterbrechung bewirkt, preisgünstig in der Herstellung ist und eine auswechselbare und kostengünstige Überstromsicherung umfasst, so dass nach einer Notabschaltung eine einfache und kostengünstige Wiederinstandsetzung der Notabschaltungseinrichtung möglich ist.
  • Der Killswitch kann eine dritte Überstromsicherung und einen ansteuerbaren, dritten Schalter aufweisen. In der Ausführungsform (iii) , in der der erste und der zweite Ausgangsport des ersten LC- Resonanzschaltkreises über den ansteuerbaren dritten Schalter des Killswitches miteinander schaltbar elektrisch leitend verbindbar sind, kann die dritte Überstromsicherung in Reihe auf einer Verbindung von dem ersten Anschluss der ersten Spule zu dem ersten Ausgangsport oder in Reihe auf einer Verbindung von dem zweiten Anschluss der ersten Spule zu dem zweiten Ausgangsport des ersten LC-Resonanzschaltkreises geschaltet sein.
  • Alternativ oder zusätzlich dazu kann der Killswitch eine vierte Überstromsicherung und einen ansteuerbaren, vierten Schalter aufweisen. In der Ausführungsform (iv) , in der der erste und der zweite Anschluss der ersten Spule über den ansteuerbaren vierten Schalter des Killswitches miteinander schaltbar elektrisch leitend verbindbar sind, kann die vierte Überstromsicherung in Reihe auf einer Verbindung von dem ersten Anschluss der ersten Spule zu dem ersten Ausgangsport oder in Reihe auf einer Verbindung von dem zweiten Anschluss der ersten Spule zu dem zweiten Ausgangsport des ersten LC-Resonanzschaltkreises geschaltet sein.
  • Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung und wie beansprucht wird eine elektrische Gleichrichtereinrichtung zur Verwendung in einer fahrzeugseitigen Ladesystem-Einrichtung eines drahtlosen Batterieladesystems bereitgestellt. Dabei ist die fahrzeugseitige Ladesystem-Einrichtung zum Empfangen, Umwandeln und Einspeisen von Energie in eine aufladbare Fahrbatterie zur Versorgung eines Elektrofahrmotors eines Elektrofahrzeugs mit elektrischer Energie ausgebildet. Der Fahrbatterie ist von einer externen Ladesystem-Einrichtung über eine drahtlose, insbesondere induktionsbasierte, Verbindung und die fahrzeugseitige Ladesystem-Einrichtung mit der Gleichrichtereinrichtung elektrische Energie zum Aufladen der Fahrbatterie zuführbar.
  • Die Gleichrichtereinrichtung weist eingangsseitig einen ersten und einen zweiten Wechselspannungseingangsport und ausgangsseitig einen ersten und einen zweiten Gleichspannungsausgangsport und einen Stromgleichrichter auf. Der Stromgleichrichter weist eingangsseitig einen ersten und einen zweiten Wechselspannungseingang und ausgangsseitig einen ersten und einen zweiten Gleichspannungsausgang auf. Der Stromgleichrichter ist dazu ausgebildet, eine zwischen dem ersten und zweiten Wechselspannungseingang anlegbare elektrische Wechselspannung in eine zwischen dem ersten und zweiten Gleichspannungsausgang bereitstellbare elektrische Gleichspannung umzuwandeln. Der erste Wechselspannungseingangsport ist mit dem ersten Wechselspannungseingang des Stromgleichrichters und der zweite Wechselspannungseingangsport mit dem zweiten Wechselspannungseingang des Stromgleichrichters elektrisch leitend verbunden. Ferner ist der erste Gleichspannungsausgangsport mit dem ersten Gleichspannungsausgang des Stromgleichrichters und der zweite Gleichspannungsausgangsport mit dem zweiten Gleichspannungsausgang des Stromgleichrichters elektrisch leitend verbunden.
  • Erfindungsgemäß sind:
    • in einer ersten Ausführungsform (i) der erste und der zweite Gleichspannungsausgang des Stromgleichrichters oder
    • in einer zweiten Ausführungsform (ii) der erste und zweite Wechselspannungseingang des Stromgleichrichters
    • über einen ansteuerbaren Schalter eines Killswitches miteinander schaltbar elektrisch leitend verbindbar.
  • Die drahtlose Verbindung kann eine induktionsbasierte Verbindung sein, und das Batterieladesystem kann ein sogenanntes Induktions-Ladesystem für Elektrofahrzeuge sein.
  • In der Ladesystem-Einrichtung gemäß dem ersten Aspekt oder in der Gleichrichtereinrichtung gemäß dem zweiten Aspekt kann der Killswitch eine erste Überstromsicherung und einen ansteuerbaren, ersten Schalter aufweisen. In der Ausführungsform (i) , in der der erste und der zweite Gleichspannungsausgang des Stromgleichrichters über den ansteuerbaren Schalter des ersten Killswitch miteinander schaltbar elektrisch leitend verbindbar sind, kann die erste Überstromsicherung in Reihe auf einer Verbindung von dem ersten Gleichspannungsausgang zu dem ersten Gleichspannungsausgangsport oder in Reihe auf einer Verbindung von dem zweiten Gleichspannungsausgang zu dem zweiten Gleichspannungsausgangsport und in Verbindung mit dem zweiten Gleichspannungsausgang geschaltet sein.
  • In der Ladesystem-Einrichtung gemäß dem ersten Aspekt oder in der Gleichrichtereinrichtung gemäß dem zweiten Aspekt kann der Killswitch eine zweite Überstromsicherung sowie einen ansteuerbaren, zweiten Schalter aufweisen. In der Ausführungsform (iv), in der erste und zweite Wechselspannungseingang des Stromgleichrichters über den ansteuerbaren zweiten Schalter des Killswitches miteinander schaltbar elektrisch leitend verbindbar sind, kann die zweite Überstromsicherung in Reihe auf einer Verbindung von dem ersten Wechselspannungseingang zu dem ersten Wechselspannungseingangport oder in Reihe auf einer Verbindung von dem zweiten Wechselspannungseingang zu dem zweiten Wechselspannungseingangport geschaltet sein.
  • In der Ladesystem-Einrichtung gemäß dem ersten Aspekt oder in der Gleichrichtereinrichtung gemäß dem zweiten Aspekt kann ein Killswitch in einer jeweiligen Einbauanordnung bzw. Ausführungsform dazu ausgebildet sein, dass wenn sein ansteuerbarer Schalter von einem offenen (d.h. nicht durchleitenden) in einen geschlossenen (d.h. durchleitenden) Zustand umgeschaltet wird, ein Ladestrom durch seine Überstromsicherung durch den geschlossenen Schalter im Wesentlichen widerstandslos abgeleitet wird und dadurch bis über einen Sicherungsschwellwert der Überstromsicherung zunimmt, so dass die Überstromsicherung anspricht und von einem einen geschlossenen (d.h. durchleitenden) in einen offenen (d.h. nicht durchleitenden) Zustand übergeht und dadurch der Ladestrom unterbrochen wird.
  • Eine Überstromsicherung und ein ansteuerbarer Schalter sind im Vergleich zu den zu schützenden Komponenten (erster LC-Resonanzschaltkreis und Stromgleichrichter) vergleichsweise kostengünstige Elemente.
  • Die elektrische Gleichrichtereinrichtung kann eine Steuerungs und Überwachungs (S&Ü) -Einrichtung aufweisen, die dazu ausgebildet ist, einen jeweiligen Killswitch von einem offenen (d.h. nicht durchleitenden) in einen geschlossenen (d.h. durchleitenden) Zustand umzuschalten, wenn auf eine von der S&Ü-Einrichtung an eine externe Ladeeinrichtung gerichtete und abgesetzte Aufforderung, den Ladevorgang abzubrechen, innerhalb einer vorbestimmten Zeitdauer, die mit dem Zeitpunkt des Absetzens der Aufforderung beginnt, eine Rückmeldung von der Ladeeinrichtung mit einer Bestätigung, dass der Ladevorgang abgebrochen worden ist, nicht bei der S&Ü-Einrichtung eintrifft. Auf diese Weise werden die dem jeweiligen Killswitch nachgeschalteten Komponenten in der Längsrichtung der Stromweiterleitung bei einer Unterbrechung der drahtlosen Verbindung zwischen der fahrzeugseitigen Schaltungsvorrichtung und der Ladeeinrichtung vor einer Überladung, Überspannung oder Überstrom geschützt.
  • Die S&Ü-Einrichtung kann vielfältige Überwachungs- und Schaltungsfunktionen durchführen. Insbesondere kann sie dazu ausgebildet sein, eine oder mehrere der folgenden Funktionen auszuführen:
    • - Überwachen einer Ladespannung der Fahrbatterie,
    • - Überwachen eines Ladestroms der Fahrbatterie,
    • - Überwachen einer Temperatur der Fahrbatterie,
    • - Überwachen einer Temperatur des Stromgleichrichters,
    • - Überwachen einer Temperatur eines Berührschutzentladungswiderstands,
    • - Überwachen eines von der Ladeeinrichtung erzeugten Zustandssignals, das indikativ dafür ist, ob ein ordnungsgemäßer Zustand oder Betrieb der Ladeeinrichtung vorliegt oder nicht,
    Überwachen eines Interlock-Signals, das auf einer ersten und zweiten Interlock-Signalleitung, die die S&Ü-Einrichtung mit einem den ersten und zweiten Wechselspannungseingangsport enthaltenden, gleichrichtereinrichtungsseitigen Steckverbinders verbindet, geführt wird und das indikativ dafür ist, ob die elektrische Steckverbindung zwischen dem ersten und zweiten Ausgangsport einerseits und dem ersten und zweiten Wechselspannungseingangsport andererseits hergestellt ist oder nicht, und
    Überwachen von einem oder mehreren im Vorhinein festgelegten Zustandssignalen, die indikativ dafür sind, ob ein ordnungsgemäßer Betrieb oder Zustand des Elektrofahrzeugs oder ein ordnungsgemäßer Betrieb oder Zustand eines Aggregats des Elektrofahrzeugs vorliegt oder nicht, und die der S&Ü-Einrichtung über ein Fahrzeugbussystem, an das die S&Ü-Einrichtung anschließbar ist, zugeführt wird.
  • Die S&Ü-Einrichtung kann ferner dazu ausgebildet sein, ein an eine Ladeeinrichtung gerichtetes Aufforderungssignal, den Ladevorgang abzubrechen, drahtlos abzusetzen, wenn eine der vorgenannten Überwachungsfunktionen einen nicht-ordnungsgemäßen Zustand oder Betrieb detektiert.
  • Die elektrische Gleichrichtereinrichtung kann ferner eine oder mehrere der folgenden Elemente aufweisen:
    • eine erste Filtereinrichtung, die dazu ausgebildet ist, eine erste Wechselspannungskomponente aus dem Ausgangssignal des Stromgleichrichters herauszufiltern;
    • eine zweite Filtereinrichtung, die dazu ausgebildet ist, eine zweite Wechselspannungskomponente aus dem Ausgangssignal der ersten Filtereinrichtung herauszufiltern;
    • eine Berührschutzeinrichtung, die dazu ausgebildet ist, einen für den menschlichen Körper gefährlichen Spannungspegel am Ausgang der Gleichrichteeinrichtung schnell abzubauen, um zu vermeiden, dass beispielsweise Mechaniker bei der Reparatur der Gleichrichtevorrichtung körperlichen Schäden erleiden. ; mit einem Zwischenkreis-Entladungswiderstand und einem mit diesem in Reihe geschalteten und diesem zugeordneten, ansteuerbaren Schalter, wobei diese Reihenschaltung einen ersten und einen dem ersten entgegengesetzten zweiten Anschluss aufweist und wobei der erste Anschluss mit dem ersten Gleichspannungsausgangsport der elektrischen Gleichrichtereinrichtung und der zweite Anschluss mit Masse elektrisch leitend verbunden ist;
    • eine Spannungsmesseinrichtung, die dazu ausgebildet ist, einen Spannungszustand der Fahrbatterie zu detektieren;
    • eine Interlock-Detektionseinrichtung, die dazu ausgebildet ist, der S&Ü-Einrichtung ein Interlock-Signal zuzuführen, das indikativ dafür ist, ob eine elektrische Steckverbindung zwischen dem ersten und zweiten Ausgangsport des ersten LC-Resonanzschaltkreises einerseits und dem ersten und zweiten Wechselspannungseingangsport der elektrischen Gleichrichtungseinrichtung andererseits hergestellt ist oder nicht;
    • eine erste Temperatur-Messeinrichtung, die dazu ausgebildet und angeordnet ist, eine Temperatur des Stromgleichrichters zu messen und der S&Ü-Einrichtung ein erstes Temperatur-Messsignal zuzuführen, das indikativ für die Temperatur des Stromgleichrichters ist;
    • eine zweite Temperatur-Messeinrichtung, die dazu ausgebildet und angeordnet ist, eine Temperatur eines Zwischenkreis-Entladungswiderstands zu messen und der S&Ü-Einrichtung ein zweites Temperatur-Messsignal zuzuführen, das indikativ für die Temperatur des Zwischenkreis-Entladungswiderstands ist; und
    • einen Bus-Port zum Anschluss an ein Fahrzeugbussystem und eine zwischen der S&Ü-Einrichtung und dem Bus-Port geschaltete oder in der S&Ü-Einrichtung integrierte Schnittstelle über den Bus-Port zu dem Fahrzeugbussystem.
  • Die erste Filtereinrichtung kann als ein Tiefpassfilter ausgebildet sein und einen ersten und einen zweiten Eingang, einen ersten und zweiten Ausgang, eine zweite Spule mit einem ersten und einem zweiten Anschluss und einen zweiten Kondensator mit einem ersten und einem zweiten Anschluss aufweisen. Der erste Anschluss der zweiten Spule kann über den ersten Eingang des Tiefpassfilters direkt oder indirekt mit dem ersten Gleichspannungsausgang des Stromgleichrichters und der zweite Anschluss der zweiten Spule über den ersten Ausgang des Tiefpassfilters mit dem ersten Gleichspannungsausgangsport der elektrischen Gleichrichtereinrichtung elektrisch leitend verbunden sein. Der erste Anschluss des zweiten Kondensators kann mit dem zweiten Anschluss der zweiten Spule und der zweite Anschluss des zweiten Kondensators mit Masse elektrisch leitend verbunden sein.
  • Die zweite Filtereinrichtung kann als dritter Kondensator ausgebildet sein und einen ersten und einen zweiten Anschluss aufweisen. Der erste Anschluss kann mit dem ersten Gleichspannungsausgangsport der elektrischen Gleichrichtereinrichtung und der zweite Anschluss mit Masse elektrisch leitend verbunden sein.
  • Die Berührschutzeinrichtung kann einen Berührschutz-Entladungswiderstand und einem mit diesem in Reihe geschalteten und diesem zugeordneten, ansteuerbaren Schalter aufweisen. Diese Reihenschaltung kann einen ersten und einen dem ersten entgegengesetzten zweiten Anschluss aufweisen, wobei der erste Anschluss mit dem ersten Gleichspannungsausgangsport der elektrischen Gleichrichtereinrichtung und der zweite Anschluss mit Masse elektrisch leitend verbunden sein kann.
  • Die Hochspannungsmesseinrichtung kann einen ersten und einen zweiten Anschluss aufweisen. Der erste Anschluss kann mit einem ersten Anschlusspol der Fahrbatterie und der zweite Anschluss mit einem zweiten Anschlusspol der Fahrbatterie elektrisch leitend verbunden sein. Alternativ oder zusätzlich kann erste Anschluss mit dem ersten Gleichspannungsausgangsport der elektrischen Gleichrichtereinrichtung und der zweite Anschluss mit Masse elektrisch leitend verbunden sein.
  • Die Berührschutzeinrichtung kann einen Berührschutzentladungswiderstand und einen mit diesem in Reihe geschalteten ansteuerbaren Schalter umfassen. Diese Reihenschaltung kann einen ersten und einen dem ersten entgegengesetzten zweiten Anschluss aufweisen. Dabei kann der erste Anschluss mit dem ersten Gleichspannungsausgangsport der elektrischen Gleichrichtereinrichtung und der zweite Anschluss mit Masse elektrisch leitend verbunden sein. Mittels einer derartigen Berührschutzeinrichtung kann über den Berührschutzentladungswiderstand, beispielsweise nach einem Ladevorgang dafür gesorgt wird, dass am Ausgang der Gleichrichteeinrichtung keine für den menschlichen Körper gefährliche Spannung mehr anliegen kann. Dazu müssen die ausgangsseitigen Kapazitäten der Gleichrichtereinrichtung über den Berührschutzentladungswiderstand in kontrollierter Weise, d.h. einer Überstrom vermeidenden Weise entladen werden.
  • Ein jeweiliger ansteuerbarer Schalter von irgendeinem der vorgenannten Killswitches und/oder der ansteuerbare Schalter der Zwischenkreis-Entladungseinrichtung kann einen Halbleiter-basierten Schalter oder einen mechanischen Schalter umfassen. Beide Ausgestaltungsvarianten eines ansteuerbaren Schalters sind technisch ausgereifte und im Vergleich zu den zu schützenden Komponenten relativ preiswerte Elemente. Ein derartiger Schalter ist in einer dem Fachmann bekannten Weise über eine jeweilige, zu dem Schalter führende Schaltsignalleitung einfach ansteuerbar und wieder verwendbar. Weil ein derartiger Schalter nur kurzzeitig bis zum Auslösen der Überstromsicherung in Betrieb (durchgeschaltet) ist, kann er verhältnismäßig kompakt dimensioniert und kostengünstig sein.
  • Eine jeweilige Überstromsicherung von irgendeinem der vorgenannten Killswitches kann eine Schmelzsicherung bzw. ein temperaturabhängiges, reversibles Unterbrechungselement umfassen. Beide Ausgestaltungsvarianten einer Überstromsicherung sind ebenfalls technisch ausgereifte und im Vergleich zu den zu schützenden Komponenten relativ preiswerte Elemente. Eine derartige Sicherung kann von einem Fachmann schnell und kostengünstig nach einer Auslösung bzw. Aktivierung eines Killswitches, respektive, gegen eine neue ausgewechselt bzw. zurückgesetzt werden, so dass das Elektrofahrzeug wieder einsatzbereit ist.
  • Gemäß einem dritten Aspekt der Erfindung wird eine stationäre Ladesystem-Einrichtung eines drahtlosen Batterieladesystems bereitgestellt, die zum Übertragen von Energie an eine fahrzeugseitige, zum Aufladen einer Fahrbatterie eines Elektrofahrzeugs ausgebildete, elektronische Ladesystem-Einrichtung gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung ausgebildet ist.
  • Erfindungsgemäß ist die stationäre Ladesystem-Einrichtung dazu ausgebildet und weist entsprechende Mittel auf, um ein von der fahrzeugseitigen Ladesystem-Einrichtung ausgesendetes Aufforderungssignal zu empfangen und dessen Zustand auszuwerten, und ab einem Zeitpunkt, ab dem der Zustand des Signals als Aufforderung an die stationäre Ladesystem-Einrichtung, einen Ladevorgang abzubrechen, interpretierbar ist, innerhalb einer vorbestimmten Zeitdauer den Ladevorgang durch Beenden der Übertragung von Energie abzubrechen und ein Bestätigungssignal auszusenden, das indikativ dafür ist, dass der Ladevorgang abgebrochen worden ist. Auf diese Weise ist die stationäre Ladesystem-Einrichtung zum erfindungsgemäßen Zusammenwirken mit der fahrzeugseitigen Ladesystem-Einrichtung angepasst. Wenn nämlich die fahrzeugseitige Ladesystem-Einrichtung ein Ladungs-Abbruchsignal sendet, dessen Ausführung von der stationären Ladesystem-Einrichtung nicht innerhalb der vorbestimmten Zeitdauer bestätigt wird, dann kann die S&Ü-Einrichtung daraus interpretieren, dass die Funkverbindung unterbrochen ist oder dass ein Fehler in der stationären Ladesystem-Einrichtung vorliegt, und dementsprechend die fahrzeugseitige Ladesystem-Einrichtung in einen sicheren Zustand überführen, einschließlich des Auslösens einer Notabschaltung des Stromflusses mittels eines Killswitches.
  • Die stationäre Ladesystem-Einrichtung kann einen zweiten LC-Resonanzschaltkreis mit einer Sendespule zum Aussenden von elektromagnetischer Energie, einem der Sendespule zugeordneten Kondensator und eine ansteuerbare Einrichtung mit einer Schaltfunktion umfassen. Der Einrichtung mit der Schaltfunktion kann mit der Sendespule und dem dieser zugeordneten Kondensator in Reihe oder zwischen der Sendespule und dem Kondensator angeordnet sein und ist dazu ausgebildet, von einem geschlossenen, d.h. durchleitenden in einen geöffneten, d.h. nicht-durchleitenden Zustand und umgekehrt umgeschaltet zu werden. Ferner kann die stationäre Ladesystem-Einrichtung dazu ausgebildet sein, die Einrichtung mit der Schaltfunktion innerhalb der vorbestimmten Zeit vom geschlossenen in den geöffneten Zustand umzuschalten, nachdem der Zustand des Aufforderungssignals als Aufforderung an die stationäre Ladesystem-Einrichtung, den Ladevorgang abzubrechen, interpretierbar ist.
  • Insgesamt wird erfindungsgemäß ein drahtloses Batterieladesystem geschaffen, in dem eine sichere Stromunterbrechung des Ladestroms gewährleistet ist, weil im Wesentlichen jeder sicherheitsrelevante Parameter über eine entsprechende Sensorik digital überwacht wird, und in dem fahrzeugseitig eine vollständige Stromunterbrechung des Ladestroms mit nur geringem zusätzlichen Aufwand, nämlich dem Zuschalten von kostengünstigen Killswitches, ausgelöst werden und mit geringem Aufwand bzw. wenigen Handgriffen oder elektronischen Rückstellungen eines Schalters wiederinstandgesetzt werden kann.
  • Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden beispielhaften Beschreibung derzeit bevorzugter Ausführungsformen.
    • 1 zeigt eine stark schematisierte Blockdarstellung eines herkömmlichen, drahtlosen Batterieladesystems zum Aufladen einer Fahrbatterie eines Elektrofahrzeugs.
    • 2 zeigt ein Prinzipschaltbild einer Ausführungsform einer fahrzeugseitigen, elektronischen Ladesystem-Einrichtung, einschließlich einer Gleichrichtereinrichtung des Batterieladesystems mit einem Notabschaltungssystem gemäß der Erfindung.
    • 3 zeigt ein Blockschaltbild einer Steuerungs- und Überwachungseinrichtung in einer Ausführungsform einer fahrzeugseitigen, elektronischen Ladesystem-Einrichtung.
  • Es wird darauf hingewiesen, dass die nachfolgend beschriebenen Ausführungsformen lediglich eine beschränkte Auswahl an möglichen Ausführungsvarianten der Erfindung darstellen. So ist es möglich, die Merkmale einzelner Ausführungsformen in geeigneter Weise miteinander zu kombinieren, so dass für den Fachmann mit den hier expliziten Ausführungsvarianten eine Vielzahl von verschiedenen Ausführungsformen als offensichtlich offenbart anzusehen sind.
  • Das in 2 gezeigte, drahtlose Batterieladesystem 10 umfasst eine stationäre Ladesystem-Einrichtung 220 und eine fahrzeugseitige Ladesystem-Einrichtung 26, die über eine drahtlose Verbindung 12 mit einander gekoppelt sind und miteinander kommunizieren können. Die stationäre Ladesystem-Einrichtung 220 des drahtlosen Batterieladesystems 10 dient zum Übertragen von elektromagnetischer Energie an die fahrzeugseitige, elektronische Ladesystem-Einrichtung 26. Die fahrzeugseitige Ladesystem-Einrichtung 26 dient zum Empfangen der elektromagnetisch übertragenen Energie, zum Umwandeln der elektromagnetischen Energie in elektrische Energie und zum Einspeisen der elektrischen Energie in eine aufladbare Fahrbatterie 20 zur Versorgung eines Elektrofahrmotors 16 eines Elektrofahrzeugs 14 mit elektrischer Energie. Somit kann der Fahrbatterie 20 zur Aufladung von der stationären Ladesystem-Einrichtung 220 über die drahtlose Verbindung 12 und die fahrzeugseitige Ladesystem-Einrichtung 26 elektrische Energie zugeführt werden.
  • Die fahrzeugseitige Ladesystem-Einrichtung 26 weist einen ersten LC-Resonanzschaltkreis 28 und einen Stromgleichrichter 96 auf. Der erste LC-Resonanzschaltkreis 28 umfasst einen ersten Kondensator 40 und eine erste Spule 34, die als Empfangsspule ausgebildet ist, zum Empfangen der von der Ladeeinrichtung 220 abgestrahlten, elektromagnetischen Energie dient, und einen ersten und einen zweiten Anschluss 36 und 38 aufweist. Ferner hat der erste LC-Resonanzschaltkreis 28 einen ersten Ausgangsport 30 und einen zweiten Ausgangsport 32. Wie in 2 gezeigt, ist der erste Ausgangsport 30 über den ersten Kondensator 40 und die erste Spule 34, die in einer Serienschaltung geschaltet sind, mit dem zweiten Ausgangsport 32 elektrisch leitend verbunden. Alternativ könnten die erste Spule 34 und der erste Kondensator 40 in einer Parallelschaltung geschaltet sein, und der erste und zweite Ausgangsport 30 und 32 über diese Parallelschaltung elektrisch leitend verbunden sein (nicht gezeigt).
  • Der Stromgleichrichter 96 hat eingangsseitig einen ersten und einen zweiten Wechselspannungseingang 98 und 100 und ausgangsseitig einen ersten und einen zweiten Gleichspannungsausgang 102 und 104. Der Stromgleichrichter 96 ist dazu ausgebildet, eine zwischen dem ersten und zweiten Wechselspannungseingang 98 und 100 angelegte, elektrische Wechselspannung in eine zwischen dem ersten und zweiten Gleichspannungsausgang 102 und 104 bereitgestellte, elektrische Gleichspannung umzuwandeln. Der erste Wechselspannungseingang 98 ist über den ersten Ausgangsport 30 mit dem ersten Kondensator 40, indirekt über eine Überstromsicherung 74 (weiter unten erläutert) wie in der 2 gezeigt, oder direkt (nicht gezeigt) elektrisch leitend verbunden. Der zweite Wechselspannungseingang 100 ist über den zweiten Ausgangsport 32 mit der ersten Spule 34 direkt, wie in der 2 gezeigt, oder indirekt (nicht gezeigt) elektrisch leitend verbunden. Des Weiteren ist der erste Gleichspannungsausgang 102 mit einem ersten Port 22 der Fahrbatterie 20 und der zweite Gleichspannungsausgang 104 mit einem zweiten Port 24 der Fahrbatterie 20 jeweils indirekt, über nachgeschaltete Komponenten 126, 150, 156 und 162 (weiter unten erläutert) einer Steuerungs- und Überwachungseinrichtung 192, die in der 3 gezeigt ist, oder direkt (nicht gezeigt), elektrisch leitend verbunden.
  • Erfindungsgemäß sind in einer ersten Ausführungsform (i) der erste und der zweite Gleichspannungsausgang 102 und 104 des Stromgleichrichters 96 und/oder in einer zweiten Ausführungsform (ii) der erste und zweite Wechselspannungseingang 98 und 100 des Stromgleichrichters 96 und/oder in einer dritten Ausführungsform (iii) der erste und der zweite Ausgangsport 30 und 32 des ersten LC- Resonanzschaltkreises 28 und/oder in einer vierten Ausführungsform (iv) der erste und der zweite Anschluss 36 und 38 der ersten Spule 34 über einen ansteuerbaren Schalter 60, 80, 120, 186 eines Killswitch 46, 66, 86, 172 in einer der jeweiligen, der Ausführungsform zugeordneten Einbauposition, miteinander schaltbar elektrisch leitend verbindbar.
  • In der 2 sind ansteuerbare Schalter 60, 80, 120 und 186 in vier Einbaupositionen von Killswitches 46, 66, 86 und 172 in vier Ausführungsformen gezeigt. Es ist vorgesehen, dass in einer Implementierung einer fahrzeugseitigen Ladesystem-Einrichtung 26 jeweils nur ein ansteuerbarer Schalter 60, 80, 120 und 186 in einer ausgewählten aus den möglichen Einbauposition von einem Killswitches in einer ausgewählten aus den vier Ausführungsformen enthalten ist.
  • In der Ausführungsform (iii), in der der erste und der zweite Ausgangsport 30 und 32 des ersten LC- Resonanzschaltkreises 28 über den dritten ansteuerbaren Schalter 80 des Killswitches 66 gemäß der Ausführungsform (iii) miteinander schaltbar elektrisch leitend verbunden sind, umfasst der Killswitch 66 eine dritte Überstromsicherung 74, 74', die einen ersten und einen zweiten Anschluss 76 und 78 hat, und ferner den ansteuerbaren, dritten Schalter 80, der einen ersten und einen zweiten Anschluss 82 und 84 hat.
  • In der Ausführungsform (iii) ist in einer ersten möglichen Einbauposition der dritten Überstromsicherung 74 deren erster Anschluss 76 mit dem ersten Kondensator 40 und deren zweiter Anschluss 78 mit dem ersten Ausgangsport 30 elektrisch leitend verbunden. Ferner ist der erste Anschluss 82 des dritten Schalters 80 mit dem zweiten Anschluss 78 der dritten Überstromsicherung 74 und sein zweiter Anschluss 84 mit dem zweiten Ausgangsport 32 elektrisch leitend verbunden.
  • In der Ausführungsform (iii) ist in einer zweiten möglichen Einbauposition der dritten Überstromsicherung 74' ein erster Anschluss derselben mit dem ersten Anschluss 38 der ersten Spule 34 und der zweite Anschluss derselben mit dem zweiten Ausgangsport 32 elektrisch leitend verbunden. Ferner ist der erste Anschluss 82 des dritten Schalters 80 mit dem ersten Ausgangsport 30 und sein zweiter Anschluss 84 mit dem zweiten Ausgangsport 32 und dem zweiten Anschluss der dritten Überstromsicherung 74' elektrisch leitend verbunden.
  • Der Killswitch 66 gemäß der dritten Ausführungsform (iii) ist dem ersten LC-Resonanzschaltkreis 28 nachgeschaltet und sichert die im Stromfluss zur Fahrbatterie 20 nachgeschalteten Komponenten 96, 126, 150, 156 und 162, die weiter unten erläutert sind.
  • In der Ausführungsform (iv), in der der erste und der zweite Anschluss 36 und 38 der ersten Spule 34 über den ansteuerbaren vierten Schalter 60 des Killswitch 46 gemäß der Ausführungsform (iv) miteinander schaltbar elektrisch leitend verbunden sind, umfasst der Killswitch 46 eine vierte Überstromsicherung 54, 54' , die einen ersten und einen zweiten Anschluss 56 und 58 hat, und ferner den ansteuerbaren, vierten Schalter 60, der einen ersten und einen zweiten Anschluss 62 und 64 hat.
  • In der Ausführungsform (iv) ist in einer ersten möglichen Einbauposition der vierten Überstromsicherung 54 deren erster Anschluss 56 mit dem ersten Anschluss 36 der ersten Spule 34 und deren zweiter Anschluss 58 mit dem ersten Anschluss 42 des ersten Kondensators 40 elektrisch leitend verbunden. Ferner ist der erste Anschluss 62 des vierten Schalters 60 mit dem zweiten Anschluss 58 der vierten Überstromsicherung 74 und sein zweiter Anschluss 64 mit dem zweiten Ausgangsport 32 elektrisch leitend verbunden.
  • In der Ausführungsform (iv) ist in einer zweiten möglichen Einbauposition der vierten Überstromsicherung 54' deren erster Anschluss mit dem zweiten Anschluss 38 der ersten Spule 34 und deren zweiter Anschluss 58 mit dem zweiten Anschluss 64 des vierten Schalters 60 und mit dem zweiten Anschlussport 32 elektrisch leitend verbunden. Ferner ist der erste Anschluss 62 des vierten Schalters 60 mit dem ersten Anschluss 36 der ersten Spule 34 und dem ersten Anschluss 42 des ersten Kondensators und sein zweiter Anschluss 64 mit dem zweiten Ausgangsport 32 elektrisch leitend verbunden.
  • Der Killswitch 46 gemäß der vierten Ausführungsform (iv) ist in dem ersten LC-Resonanzschaltkreis 28 der ersten Spule 34 nachgeschaltet und sichert den im Stromfluss zur Fahrbatterie 20 nachgeschalteten ersten Kondensator 40, den im Stromfluss zur Fahrbatterie 20 nachgeschalteten Stromgleichrichter 96 und die im weiteren Stromfluss zur Fahrbatterie 20 nachgeschalteten, weiteren Komponenten 126, 150, 156 und 162 einer Steuerungs- und Überwachungseinrichtung 192, die mit Verweis auf 3 weiter unten erläutert sind.
  • In der Ausführungsform (i), in der der erste und der zweite Gleichspannungsausgang 102 und 104 des Stromgleichrichters 96 über den ansteuerbaren ersten Schalter 120 des Killswitch 106 gemäß der Ausführungsform (i) miteinander schaltbar elektrisch leitend verbunden sind, umfasst der Killswitch 106 eine erste Überstromsicherung 114, 114', die einen ersten und einen zweiten Anschluss 116 und 118 hat, und ferner den ansteuerbaren, ersten Schalter 120, der einen ersten und einen zweiten Anschluss 122 und 124 hat.
  • In der Ausführungsform (i) ist in einer ersten möglichen Einbauposition der ersten Überstromsicherung 114 deren erster Anschluss 116 mit dem ersten Gleichspannungsausgang 102 des Stromgleichrichters 96 und deren zweiter Anschluss 118 mit dem ersten Anschluss 112 des ersten ansteuerbaren Schalters 120 elektrisch leitend verbunden. Ferner ist der erste Anschluss 112 des ersten Schalters 120 mit dem ersten Eingang 128 des Tiefpassfilters 126 und sein zweiter Anschluss 124 mit dem zweiten Gleichspannungsausgang 104 des Stromgleichrichters 96 und dem zweiten Eingang 130 des Tiefpassfilters 126 elektrisch leitend verbunden.
  • In der Ausführungsform (i) ist in einer zweiten möglichen Einbauposition der ersten Überstromsicherung 114' deren erster Anschluss mit dem zweiten Gleichspannungsausgang 104 des Stromgleichrichters 96 und deren zweiter Anschluss mit dem zweiten Eingang 130 des Tiefpassfilters 126 elektrisch leitend verbunden. Ferner ist der erste Anschluss 112 des ersten Schalters 120 mit dem ersten Gleichspannungsausgang 102 des Stromgleichrichters 96 und dem ersten Eingang 128 des Tiefpassfilters 126 und sein zweiter Anschluss 124 mit dem zweiten Anschluss der ersten Überstromsicherung 114' und dem zweiten Eingang 130 des Tiefpassfilters 126 elektrisch leitend verbunden.
  • Der Killswitch 106 in der Ausführungsform (i) ist also dem Stromgleichrichter 96 nachgeschaltet und sichert die im Stromfluss zur Fahrbatterie 20 nachgeschalteten Komponenten 126, 150, 156 und 162, die weiter unten erläutert sind.
  • In der Ausführungsform (ii), in der der erste und zweite Wechselspannungseingang 98 und 100 des Stromgleichrichters 96 über den ansteuerbaren zweiten Schalter 186 des Killswitch 172 gemäß der Ausführungsform (ii) miteinander schaltbar elektrisch leitend verbunden sind, umfasst der Killswitch 172 eine zweite Überstromsicherung 180, 180', die einen ersten und einen zweiten Anschluss 182 und 184 hat, und ferner den ansteuerbaren, zweiten Schalter 186, der einen ersten und einen zweiten Anschluss 188 und 190 hat.
  • In der Ausführungsform (ii) ist in einer ersten möglichen Einbauposition der zweiten Überstromsicherung 180 deren erster Anschluss 182 mit dem ersten Wechselspannungseingangsport 88 der Stromgleichrichtereinrichtung 86 und deren zweiter Anschluss 118 mit dem ersten Wechselspannungseingang 98 des Stromgleichrichters 96 und dem ersten Anschluss 188 des zweiten ansteuerbaren Schalters 186 elektrisch leitend verbunden. Ferner ist der erste Anschluss 188 des zweiten Schalters 186 mit dem ersten Wechselspannungseingang 98 des Stromgleichrichters 96 und sein zweiter Anschluss 190 mit dem zweiten Wechselspannungseingang 100 des Stromgleichrichters 96 und dem zweiten Wechselspannungseingangsport 90 der Stromgleichrichtereinrichtung 86 elektrisch leitend verbunden.
  • In der Ausführungsform (ii) ist in einer zweiten möglichen Einbauposition der zweiten Überstromsicherung 180' deren erster Anschluss 182 mit dem zweiten Wechselspannungseingangsport 90 der Stromgleichrichtereinrichtung 86 und deren zweiter Anschluss 118 mit dem zweiten Wechselspannungseingang 100 des Stromgleichrichters 96 und dem zweiten Anschluss 190 des zweiten ansteuerbaren Schalters 186 elektrisch leitend verbunden. Ferner ist der erste Anschluss 188 des zweiten Schalters 186 mit dem ersten Wechselspannungseingang 98 des Stromgleichrichters 96 und dem ersten Wechselspannungseingangsport 88 der Stromgleichrichtereinrichtung 86 sein zweiter Anschluss 190 mit dem zweiten Anschluss der zweiten Überstromsicherung 180' und dem zweiten Wechselspannungseingang 100 des Stromgleichrichters 96 elektrisch leitend verbunden.
  • Der Killswitch 172 in der Einbauposition (ii) ist also dem Stromgleichrichter 96 vorgeschaltet und sichert den im Stromfluss zur Fahrbatterie 20 nachgeschalteten Stromgleichrichter 96 und die weiter nachgeschalteten Komponenten 126, 150, 156 und 162, die weiter unten erläutert sind.
  • Ein Killswitch 106, 172, 66 oder 46 in seiner jeweiligen Ausführungsform (i), (ii), (iii) oder (iv) ist dazu ausgebildet, dass wenn sein zugehöriger, ansteuerbarer Schalter 120, 180, 80 oder 60 in seiner jeweiligen Einbauposition (i) , (ii) , (iii) oder (iv), respektive, von einem offenen (d.h. nicht durchleitenden) in einen geschlossenen (d.h. durchleitenden) Zustand umgeschaltet wird, ein Ladestrom durch die Überstromsicherung 114 bzw. 114', 180 bzw. 180', 74 bzw. 74' oder 54 bzw. 54' des Killswitches in seiner jeweiligen Ausführungsform, respektive, durch den zugeordneten geschlossenen Schalter im Wesentlichen widerstandslos abgeleitet wird. Dadurch nimmt der Ladestrom bis über einen Sicherungsschwellwert der Überstromsicherung zu. Infolgedessen spricht die Überstromsicherung an und geht von einem einen geschlossenen (d.h. durchleitenden) in einen offenen (d.h. nicht durchleitenden) Zustand über. Dadurch wird der Ladestrom unterbrochen. Eine derartige, auslösbare bzw. ansteuerbare Ladestromunterbrechung kann erfindungsgemäß in einem Notabschaltungssystem verwendet werden, so wie dies weiter unten näher beschrieben ist.
  • Der Stromgleichrichter 96 und der Killswitch 106 in der Einbauposition (i) oder der Killswitch 180 in der Einbauposition (ii) sind Komponenten einer elektrischen Gleichrichtereinrichtung 86, wie in der 2 gezeigt. Diese Gleichrichtereinrichtung 86 weist eingangsseitig einen ersten und einen zweiten Wechselspannungseingangsport 88 und 90 und ausgangsseitig einen ersten und einen zweiten Gleichspannungsausgangsport 92 und 94 auf. Der erste Wechselspannungseingangsport 88 ist mit dem ersten Wechselspannungseingang 98 des Stromgleichrichters 96 und der zweite Wechselspannungseingangsport 90 ist mit dem zweiten Wechselspannungseingang 100 des Stromgleichrichters 96 elektrisch leitend verbunden. Der erste Gleichspannungsausgangsport 92 ist mit dem ersten Gleichspannungsausgang 102 des Stromgleichrichters 96 und der zweite Gleichspannungsausgangsport 94 ist mit dem zweiten Gleichspannungsausgang 104 des Stromgleichrichters 96 elektrisch leitend verbunden.
  • Die elektrische Gleichrichtereinrichtung 86 umfasst eine Steuerungs- und Überwachungs- (S&Ü) Einrichtung 192, die eine Vielzahl von Überwachungs-, Steuerungs- und Schaltungsfunktionen ausführen kann.
  • Unter anderem ist die elektrische Gleichrichtereinrichtung 86 bzw. die darin enthaltene Steuerungs- und Überwachungs- (S&Ü) Einrichtung 192 dazu ausgebildet, einen Killswitch 46, 66, 106 oder 172 in seiner jeweiligen Einbauposition von einem geschlossenen, d.h. durchleitenden, in einen offenen, d.h. nicht durchleitenden, Zustand umzuschalten. Die Umschaltung in den bzw. Auslösung des durchleitenden Zustands erfolgt dann, wenn auf eine von der S&Ü-Einrichtung 192 an eine externe Ladeeinrichtung 220 gerichtete und abgesetzte Aufforderung, den Ladevorgang abzubrechen, innerhalb einer vorbestimmten Zeitdauer, die mit dem Zeitpunkt des Absetzens der Aufforderung beginnt, eine Rückmeldung von der Ladeeinrichtung 220 mit einer Bestätigung, dass der Ladevorgang abgebrochen worden ist, nicht bei der S&Ü-Einrichtung 192 eintrifft.
  • Des Weiteren ist die S&Ü-Einrichtung 192 dazu ausgebildet, eine oder mehrere der folgenden Funktionen auszuführen: Überwachen einer Ladespannung, eines Ladestroms und/oder einer Temperatur der Fahrbatterie 20; Überwachen einer Temperatur des Stromgleichrichters 96 und/oder einer Temperatur eines Berührschutzentladungswiderstands 164; Überwachen eines von der Ladeeinrichtung erzeugten Zustandssignals, das indikativ dafür ist, ob ein ordnungsgemäßer Zustand oder Betrieb der Ladeeinrichtung 220 vorliegt oder nicht; Überwachen eines Interlock-Signals, das auf einer ersten und zweiten Interlock-Signalleitung 200 und 201, die die S&Ü-Einrichtung (192) mit einem den ersten und zweiten Wechselspannungseingangsport (88, 90) enthaltenden, gleichrichtereinrichtungsseitigen Steckverbinders verbindet, geführt wird und das indikativ dafür ist, ob eine elektrische Steckverbindung zwischen dem ersten und zweiten Ausgangsport 30 und 32 einerseits und dem ersten und zweiten Wechselspannungseingangsport 88 und 90 andererseits hergestellt ist oder nicht; und Überwachen von einem oder mehreren im Vorhinein festgelegten Zustandssignalen, die indikativ dafür sind, ob ein ordnungsgemäßer Betrieb oder Zustand des Elektrofahrzeugs 14 oder ein ordnungsgemäßer Betrieb oder Zustand eines Aggregats des Elektrofahrzeugs 14 vorliegt oder nicht. Derartige Zustandssignale werden der S&Ü-Einrichtung 192 über ein Fahrzeugbussystem 212, an das die S&Ü-Einrichtung 192 angeschlossen ist, zugeführt.
  • Die S&Ü-Einrichtung 192 ist dazu ausgebildet, ein an eine Ladeeinrichtung 220 gerichtetes Aufforderungssignal, den Ladevorgang abzubrechen, drahtlos dann abzusetzen, wenn eine der vorgenannten Überwachungsfunktionen einen nicht-ordnungsgemäßen Zustand oder Betrieb detektiert.
  • Die elektrische Gleichrichtereinrichtung 86 umfasst ferner eine erste Filtereinrichtung 126 mit einem ersten und einem zweiten Eingang 128 und 130 und einem ersten Ausgang 132. Der erste Eingang 128 ersten Filtereinrichtung 126 ist indirekt, über die zweite Überstromsicherung 114, wie aus den 2 und 3 ersichtlich, oder direkt (nicht gezeigt) mit dem ersten Gleichspannungsausgang 102 des Stromgleichrichters 96 und der erste Ausgang 132 der ersten Filtereinrichtung 126 direkt (nicht gezeigt) oder indirekt, insbesondere über die nachgeschalteten Komponenten 150, 156 und 162 der S&Ü-Einrichtung 192, mit dem ersten Gleichspannungsausgangsport 92 der elektrischen Gleichrichtereinrichtung 86 elektrisch leitend verbunden. Die erste Filtereinrichtung 126 filtert aus dem ausgangsseitig des Stromgleichrichters 96 gewünschten Gleichstrom etwaige erste Wechselstromkomponenten, die über äußere Störungen selbst durch eine magnetisch abschirmende Gehäuseummantelung (nicht gezeigt) der fahrzeugseitigen Ladesystem-Einrichtung 26 hindurch dringt, einschließlich der elektromagnetischen Abstrahlung aus der stationären Ladesystem-Einrichtung 220, aus dem am ersten Ausgang 132 gewünschten Gleichstrom heraus. Die erste Filtereinrichtung 126 dient dazu, die Ausgangsspannung des Stromgleichrichters 96 so aufzubereiten, dass der Fahrzeugbatterie 20 ein möglichst „glattes“, d.h. im Zeitverlauf möglichst kontinuierliches, Gleichspannungssignal zugeführt werden kann.
  • Die elektrische Gleichrichtereinrichtung 86 umfasst ferner eine zweite Filtereinrichtung 150 mit einem ersten und einem zweiten Anschluss 152 und 154. Der erste Anschluss 152 ist direkt (nicht gezeigt) oder indirekt, insbesondere über die nachgeschalteten Komponenten 156 und 162 der S&Ü-Einrichtung 192, mit dem ersten Gleichspannungsausgangsport 92 der elektrischen Gleichrichtereinrichtung 86 und der zweite Anschluss 154 ist mit Masse (nicht gezeigt) oder indirekt, insbesondere über die nachgeschalteten Komponenten 156 und 162 der S&Ü-Einrichtung 192, mit dem zweiten Gleichspannungsausgangsport 94 der elektrischen Gleichrichtereinrichtung 86 elektrisch leitend verbunden. Die zweite Filtereinrichtung 150 filtert aus dem ausgangsseitig der ersten Filtereinrichtung 126 gewünschten Gleichstrom etwaige verbliebene, zweite Frequenzkomponenten aus dem am ersten Anschluss 152 gewünschten Gleichstrom heraus. Die zweite Filtereinrichtung 150 kann einen sogenannten Filterkondensator aufweisen, der einen hohen Kapazitätswert aufweisen und eine hinsichtlich der ersten Filtereinrichtung 126 zusätzliche oder alternative Signalglättung bewirken kann.
  • Die elektrische Gleichrichtereinrichtung 86 umfasst ferner eine Spannungsmesseinrichtung 156 mit einem ersten und einem zweiten Anschluss 158 und 160. Der erste Anschluss 158 ist direkt (nicht gezeigt) oder indirekt, etwa über die nachgeschaltete Komponente 162 der S&Ü-Einrichtung 192, mit dem ersten Gleichspannungsausgangsport 92 der elektrischen Gleichrichtereinrichtung 86 und dem ersten Pol 22 der Fahrbatterie 20 elektrisch leitend verbunden. Der erste Anschluss 158 ist indirekt über eine vierte Überstromsicherung 180 mit dem ersten Gleichspannungsausgang 102 des Stromgleichrichters 96 elektrisch leitend verbunden, wie aus den 2 und 3 ersichtlich. Der zweite Anschluss 160 kann mit Masse (nicht gezeigt) oder mit dem zweiten Pol 24 der Fahrbatterie 20 elektrisch leitend verbunden sein. Die Spannungsmesseinrichtung 156 dient dazu, einen Spannungszustand (Ladespannung oder Hochspannung) der Fahrbatterie 20 zu messen und ein Messsignal, das den gemessenen Spannungswert repräsentiert, über eine Spannungsmesssignalleitung 157 (in Fig. als gestrichelte Linie dargestellt) einem Auswerteteil (nicht gezeigt) der S&Ü-Einrichtung 192 zuzuführen.
  • Die elektrische Gleichrichtereinrichtung 86 umfasst ferner eine Berührschutzeinrichtung 162, die einen Berührschutzentladungswiderstand 164 und einem mit diesem in Reihe geschalteten und diesem zugeordneten, ansteuerbaren Schalter 166 umfasst. Diese Reihenschaltung hat einen ersten Anschuss 168 und einen diesem entgegengesetzten zweiten Anschluss 170. Der erste Anschluss 168 ist mit dem ersten Gleichspannungsausgangsport 92 der elektrischen Gleichrichtereinrichtung 86 elektrisch leitend verbunden. Der zweite Anschluss 170 kann mit Masse (nicht gezeigt)oder mit dem zweiten Gleichspannungsausgangsport 94 der elektrischen Gleichrichtereinrichtung 86 elektrisch leitend verbunden sein. Der ansteuerbare Schalter 166 ist über eine Schaltersteuerleitung 167 an einen Steuerungsteil (nicht gezeigt) der S&Ü-Einrichtung 192 angeschlossen und ansteuerbar. Wenn der Schalter 166 in Reaktion auf ein Schaltsignal aus dem Steuerungsteil der S&Ü-Einrichtung 192 geschlossen wird, kann eine Berührungsspannung oder ein Überspannungszustand am Ausgang der Gleichrichteinrichtung nach Beendigung des Ladevorgangs über den Berührschutzentladungswiderstand 164, dessen Wert geeignet gewählt worden ist, in kontrollierter Weise abzubauen.
  • Die elektrische Gleichrichtereinrichtung 86 umfasst ferner eine Interlock-Detektionseinrichtung 194. Diese ist dazu ausgebildet, der S&Ü-Einrichtung 192 ein sogenanntes Interlock-Signal zuzuführen, welches indikativ dafür ist, ob eine elektrische Steckverbindung zwischen dem ersten und dem zweiten Ausgangsport 30 und 32 des ersten LC-Resonanzschaltkreises 28 einerseits und dem ersten und dem zweiten Wechselspannungseingangsport 88 und 90 der elektrischen Gleichrichtungseinrichtung 86 andererseits hergestellt ist oder nicht. Die elektrische Steckverbindung ist durch einen, etwa an einem Gehäuse der Gleichrichtereinrichtung 86 befestigten, ersten Steckverbinder (nicht gezeigt), der den ersten und den zweiten Wechselspannungseingangsport 88 und 90 enthält und beispielsweise in Form einer Buchse ausgebildet ist, sowie einen zweiten Steckverbinder (nicht gezeigt), der den ersten und den zweiten Ausgangsport 30 und 32 des ersten LC-Resonanzschaltkreises 28 enthält und beispielsweise in Form eines Steckers ausgebildet ist, ausgebildet. Die Interlock-Detektionseinrichtung 194 umfasst einen ersten und einen zweiten Anschluss 196 und 198, die über einen Kurzschlussmechanismus (nicht gezeigt) kurzgeschlossen, d.h. elektrisch leitend verbunden, werden können. Dieser Kurzschlussmechanismus tritt dann in Wirkung, wenn der erste und der zweite Steckverbinder der elektrischen Steckverbindung ordnungsgemäß miteinander verbunden sind bzw. wenn der erste Steckverbinder (nicht gezeigt), der zumindest einen ersten Pin, der den ersten Ausgangsport 30 des ersten LC-Resonanzschaltkreises 28 ausbildet, und einen zweiten Pin, der den zweiten Ausgangsport 32 des ersten LC-Resonanzschaltkreises 28 ausbildet, umfasst, mit dem diesem ersten Steckverbinder zugeordneten zweiten Steckverbinder (nicht gezeigt) ordnungsgemäß verbunden, z.B. eingeschoben ist. Der zweite Steckverbinder umfasst mindestens einen ersten Anschluss, der den ersten Wechselspannungseingangsport 88 der Gleichrichtereinrichtung 86 ausbildet und den ersten Pin aufnehmen kann, und einen zweiten Anschluss, der den zweiten Wechselspannungseingangsport 90 der Gleichrichtereinrichtung 86 ausbildet und den zweiten Pin aufnehmen kann. Wenn der erste Steckverbinder ordnungsgemäß mit dem zweiten Steckverbinder verbunden (eingeschoben) ist, ist ein Stromkreis, der von der S&Ü-Einrichtung 192 über eine erste Interlock-Signalleitung 200, den ersten Anschluss 196, den Kurzschlussmechanismus, den zweiten Anschluss 198 und eine zweite Interlock-Signalleitung 202 zurück zur S&Ü-Einrichtung 192 verläuft, geschlossen, was von der S&Ü-Einrichtung 192 so interpretiert wird, dass die elektrische Steckverbindung zwischen dem ersten LC-Resonanzschaltkreises 28 und der Gleichrichtereinrichtung 86 bzw. dem Stromgleichrichter 96 hergestellt ist. Wenn der erste Steckverbinder nicht mit dem zweiten Steckverbinder verbunden (eingeschoben) ist, ist der Stromkreis aufgrund des Kurzschlussmechanismus unterbrochen, was von der S&Ü-Einrichtung 192 entsprechend interpretiert wird.
  • Die elektrische Gleichrichtereinrichtung 192 umfasst ferner eine erste Temperatur-Messeinrichtung 202. Diese ist dazu ausgebildet und angeordnet, eine Temperatur des Stromgleichrichters 96 zu messen und dem Auswerteteil (nicht gezeigt) der S&Ü-Einrichtung 192 über eine Messsignalleitung 204 ein erstes Temperatur-Messsignal zuzuführen, das indikativ für die Temperatur des Stromgleichrichters 96 ist. Mittels der ersten Temperatur-Messeinrichtung 202 und durch Auswerten des ersten Temperatur-Messsignals, insbesondere durch Vergleichen dieses Messsignals mit einem vorbestimmten, ersten Temperatur-Schwellwertes, kann der Auswerteteil (nicht gezeigt) der S&Ü-Einrichtung 192 detektieren, ob die Temperatur des Stromgleichrichters 96 einen ordnungsgemäßen Wert hat oder einen überhöhten Wert, der eine Überhitzung bzw. Überlast des Stromgleichrichters 96 andeuten kann. In Antwort auf die Detektion eines überhöhten (über dem Schwellwert liegenden) Temperatur-Wertes kann der Steuerungsteil (nicht gezeigt) der S&Ü-Einrichtung 192 beispielsweise ein Aufforderungssignal an die Ladeeinrichtung 220 absetzen, die Ladeleistung zu verringern oder den Ladevorgang zu unterbrechen, und falls die Ladeeinrichtung 220 nicht innerhalb einer vorbestimmten Zeitdauer das Verringern oder Unterbrechen bestätigt, durch Aktivieren des ersten oder des dritten Killswitches 46 oder 66 den Stromfluss in der Schaltungsvorrichtung 26 unterbrechen.
  • Die elektrische Gleichrichtereinrichtung 192 umfasst ferner eine zweite Temperatur-Messeinrichtung 206. Diese ist dazu ausgebildet und angeordnet, eine Temperatur des Berührschutzentladungswiderstands 164 zu messen und dem Auswerteteil (nicht gezeigt) der S&Ü-Einrichtung 192 über eine Messsignalleitung 208 ein zweites Temperatur-Messsignal zuzuführen, das indikativ für die Temperatur des Berührschutzentladungswiderstands 164 ist. Mittels der zweiten Temperatur-Messeinrichtung 206 und durch Auswerten des zweiten Temperatur-Messsignals, insbesondere durch Vergleichen dieses Messsignals mit einem vorbestimmten, zweiten Temperatur-Schwellwertes, kann der Auswerteteil (nicht gezeigt) der S&Ü-Einrichtung 192 detektieren, ob die Temperatur des Berührschutzentladungswiderstands 164 im Falle einer aktivierten Entladung einer Berührspannung oder eines Überspannungszustands einen ordnungsgemäßen Wert hat oder einen überhöhten Wert, der eine Überhitzung bzw. Überlast des Berührschutz-Entladungswiderstands 164 und damit einen fehlerhaften Zustand andeuten kann. Dies könnte darauf hindeuten, dass eine (Not)Abschaltung nur teilweise vollzogen worden ist und die stationäre Ladesystem-Einrichtung 220 weiterhin mit gegebenenfalls geringer Leistung lädt. In Antwort auf die Detektion eines überhöhten (über dem Schwellwert liegenden) Temperatur-Wertes kann der Steuerteil (nicht gezeigt) der S&Ü-Einrichtung 192 den ansteuerbaren Schalter 166 öffnen und damit die Entladung über den Berührschutzentladungswiderstands 164 unterbrechen.
  • Die elektrische Gleichrichtereinrichtung 192 umfasst ferner einen Bus-Port 210 und eine zwischen der S&Ü-Einrichtung 192 und dem Bus-Port 210 geschaltete oder in der S&Ü-Einrichtung 192 integrierte Schnittstelle 214, über die die S&Ü-Einrichtung 192 mit dem Bus-Port 210 und über diesen an ein Fahrzeugbussystem 212 angeschlossen ist. Über das Fahrzeugbussystem 212 kann der S&Ü-Einrichtung 192 aus der Fahrzeugsensorik zusätzliche Fahrzeugsystem-Information, insbesondere ein nicht ordnungsgemäßer, sicherheitsrelevanter Zustand oder Betriebszustand von irgendeiner außerhalb des Batterieladesystems 10 bereitgestellten Komponente des Elektrofahrzeugs 14, zugeführt werden. Auch auf der Grundlage derartiger Fahrzeugsystem-Information kann die S&Ü-Einrichtung 192 einen der Killswitches 46, 66, 106 oder 172 in den unterbrochenen Zustand umschalten und damit den (Lade)-Stromfluss in der Schaltungsvorrichtung 26 unterbrechen.
  • Ein jeweiliger ansteuerbarer Schalter 60, 80, 120 oder 186 von einem Killswitch 46, 66, 106 oder 172 in einer jeweiligen Einbauposition, respektive, und/oder der ansteuerbare Schalter 166 der Berührschutzeinrichtung 162 kann ein Halbleiter-basierter Schalter oder ein mechanischer Schalter sein. Beide Ausgestaltungsvarianten eines ansteuerbaren Schalters sind technisch ausgereifte und im Vergleich zu den zu schützenden Komponenten 28, 96, 126, 150, 156 und der Fahrbatterie 20 relativ preiswerte Elemente.
  • Eine jeweilige Überstromsicherung 54, 74, 114 oder 180 von von einem Killswitch 46, 66, 106 oder 172 in einer jeweiligen Einbauposition, respektive, kann eine Schmelzsicherung oder ein temperaturabhängiges, reversibles Unterbrechungselement umfassen. Beide Ausgestaltungsvarianten einer Überstromsicherung sind ebenfalls technisch ausgereifte und im Vergleich zu den zu schützenden Komponenten 28, 96, 126, 150, 156 und der Fahrbatterie 20 relativ preiswerte Elemente.
  • Die stationäre Ladesystem-Einrichtung 220 ist dazu ausgebildet und weist entsprechende Mittel auf, um ein von der fahrzeugseitigen Ladesystem-Einrichtung 26 ausgesendetes Aufforderungssignal zu empfangen und dessen Zustand auszuwerten. Ab einem Zeitpunkt, ab dem der Zustand des Signals als Aufforderung an die stationäre Ladesystem-Einrichtung 220, einen Ladevorgang abzubrechen, interpretierbar ist, kann die stationäre Ladesystem-Einrichtung 220 innerhalb einer vorbestimmten Zeitdauer den Ladevorgang durch Beenden der Übertragung von Energie abbrechen und ein Bestätigungssignal aussenden, das indikativ dafür ist, dass der Ladevorgang abgebrochen worden ist.
  • Die stationäre Ladesystem-Einrichtung 220 umfasst einen Netzversorgungsanschluss 244, eine Steuerungseinrichtung 242 und einen zweiten LC-Resonanzschaltkreis 222. Über den Netzversorgungsanschluss 244 bezieht die stationäre Ladesystem-Einrichtung 220 elektrische Energie aus einem, insbesondere dem öffentlichen, Stromversorgungsnetz. Die Steuerungseinrichtung 242 ist unter anderem dazu ausgebildet, elektrische Energie weiterzuleiten an den zweiten LC-Resonanzschaltkreis 222, oder diese Weiterleitung, bzw. einen Stromfluss, zu unterbrechen.
  • Der zweite LC-Resonanzschaltkreis 222 umfasst eine Sendespule 224 zum Aussenden von elektromagnetischer Energie, einen der Sendespule 224 zugeordneten Kondensator 230 und eine ansteuerbare Einrichtung 236 mit einer Schaltfunktion, wie etwa einen ansteuerbar schaltbaren Wechselrichter (nicht gezeigt). Durch eine geeignete Dimensionierung der Kapazität des Kondensators 230 und der Induktivität der Sendespule 224 ist eine Resonanzfrequenz des zweiten LC-Resonanzschaltkreises 222 auf ca. 160 kHz eingestellt und die Sendespule 224 wird mit einem Wechselstrom mit dieser Frequenz beaufschlagt.
  • Die Einrichtung 236 mit Schaltfunktion ist mit der Sendespule 224 und dem Kondensator 230 in Reihe, wie in der 2 gezeigt, oder zwischen der Sendespule 224 und dem Kondensator 230 angeordnet. Sie kann von der Steuerungseinrichtung 242 von einem geschlossenen, d.h. durchleitenden, in einen geöffneten, d.h. nicht-durchleitenden Zustand und umgekehrt umgeschaltet werden kann. Die Steuerungseinrichtung 242 kann von einer fahrzeugseitigen Ladesystem-Einrichtung 26 über eine Funkverbindung ausgesendete Informationen auswerten bzw. Mitteilungen interpretieren und in Abhängigkeit davon Ladeparameter, einschließlich der Stärke der übermittelten elektromagnetischen Leistung, einstellen oder den Ladevorgang einschalten oder unterbrechen. Erfindungsgemäß ist die stationäre Ladesystem-Einrichtung 220 dazu ausgebildet, die Einrichtung 236 mit der Schaltfunktion innerhalb der vorbestimmten Zeit vom geschlossenen in den geöffneten Zustand umzuschalten und damit den Ladevorgang zu unterbrechen, nachdem sie einen Zustand eines Aufforderungssignals aus der fahrzeugseitigen Ladesystem-Einrichtung 26 als Aufforderung, den Ladevorgang abzubrechen, interpretiert hat.
  • Eine Empfangsfrequenz des ersten LC- Resonanzschaltkreises 28 ist durch die Dimensionierung der Induktivität der ersten Spule 34 und der Kapazität des ersten Kondensators 40 bestimmt. Die Resonanzfrequenz (Sendefrequenz) des zweiten LC- Resonanzschaltkreises 222 ist, wie bereits erwähnt, durch die Dimensionierung der Induktivität der zweiten Spule 224 und der Kapazität des zweiten Kondensators 230 bestimmt, und beispielsweise auf einen Wert von 160 kHz eingestellt. Die Empfangsfrequenz des ersten LC- Resonanzschaltkreises 28 ist auf die Sendefrequenz des zweiten LC- Resonanzschaltkreises 222 abgestimmt. So kann der erste LC- Resonanzschaltkreises 28 ein Maximum von elektromagnetischer Energie, die vom zweiten LC-Resonanzschaltkreis 222 abgestrahlt wird, über eine drahtlose Verbindung 12 empfangen.
  • Die erste Spule 34 der fahrzeugseitigen Ladesystem-Einrichtung 26 kann mit der zweiten Spule 224 der stationären Ladesystem-Einrichtung 220 magnetisch gekoppelt werden, etwa in dem die beiden Spulen 34 und 224 von einem, beispielsweise ringförmigen, ferromagnetischen Joch durchsetzt sind, das die magnetische Feldführung begünstigt. In diesem Fall ist die drahtlose Verbindung 12 eine induktionsbasierte Verbindung, mit der zweiten Spule 224 als Primärspule und der ersten Spule 40 als Sekundärspule, und das Batterieladesystem 10 ist umfasst ein bekanntes Induktions-Ladesystem für Elektrofahrzeuge.
  • Bezugszeichenliste
    • 10
    Batterieladesystem
    12
    drahtlose Verbindung
    14
    Elektrofahrzeug
    16
    Elektrofahrmotor
    20
    Fahrbatterie
    22
    erster Port
    24
    zweiter Port
    26
    fahrzeugseitige Ladesystem-Einrichtung
    28
    erster LC-Resonanzschaltkreis
    30
    erster Ausgangsport
    32
    zweiter Ausgangsport
    34
    erste Spule
    36
    erster Anschluss
    38
    zweiter Anschluss
    40
    erster Kondensator
    42
    erster Anschluss
    44
    zweiter Anschluss
    46
    Killswitch in Einbauanordnung gemäß Ausführungsform (iv)
    54, 54'
    vierte Überstromsicherung
    56
    erster Anschluss
    58
    zweiter Anschluss
    60
    ansteuerbarer, vierter Schalter
    62
    erster Anschluss
    64
    zweiter Anschluss
    66
    Killswitch in Einbauanordnung gemäß Ausführungsform (iii)
    74, 74'
    dritte Überstromsicherung
    76
    erster Anschluss
    78
    zweiter Anschluss
    80
    ansteuerbarer, dritter Schalter
    82
    erster Anschluss
    84
    zweiter Anschluss
    86
    Gleichrichtereinrichtung
    88
    erster Wechselspannungseingangsport
    90
    zweiter Wechselspannungseingangsport
    92
    erster Gleichspannungsausgangsport
    94
    zweiter Gleichspannungsausgangsport
    96
    Stromgleichrichter
    98
    erster Wechselspannungseingang
    100
    zweiter Wechselspannungseingang
    102
    erster Gleichspannungsausgang
    104
    zweiter Gleichspannungsausgang
    106
    Killswitch in Einbauanordnung gemäß Ausführungsform (i)
    114, 114'
    erste Überstromsicherung
    116
    erster Anschluss
    118
    zweiter Anschluss
    120
    ansteuerbarer, erster Schalter
    122
    erster Anschluss
    124
    zweiter Anschluss
    126
    erste Filtereinrichtung
    128
    erster Eingang
    130
    zweiter Eingang
    132
    erster Ausgang
    136
    zweite Spule
    138
    erster Anschluss
    140
    zweiter Anschluss
    142
    Masse
    144
    zweite Filtereinrichtung
    146
    erster Anschluss
    148
    zweiter Anschluss
    150
    dritter Kondensator
    152
    erster Anschluss
    154
    zweiter Anschluss
    156
    Spannungsmesseinrichtung
    157
    Spannungsmesssignalleitung
    158
    erster Anschluss
    160
    zweiter Anschluss
    162
    Berührschutzeinrichtung
    164
    Berührschutzentladungswiderstand
    166
    ansteuerbarer Schalter
    167
    Schaltersteuerleitung
    168
    erster Anschluss
    170
    zweiter Anschluss
    172
    Killswitch in Einbauanordnung gemäß Ausführungsform (ii)
    180, 180'
    zweite Überstromsicherung
    182
    erster Anschluss
    184
    zweiter Anschluss
    186
    ansteuerbarer, zweiter Schalter
    188
    erster Anschluss
    190
    zweiter Anschluss
    192
    Steuerungs- und Überwachungseinrichtung
    194
    Interlock-Detektionseinrichtung
    196
    erster Anschluss
    198
    zweiter Anschluss
    200
    erste Interlock-Signalleitung
    201
    zweite Interlock-Signalleitung
    202
    erste Temperatur-Messeinrichtung
    204
    Messsignalleitung für erstes Temperatur-Messsignal
    206
    zweite Temperatur-Messeinrichtung
    208
    Messsignalleitung für zweites Temperatur-Messsignal
    210
    Bus-Port
    212
    Fahrzeugbussystem
    214
    Schnittstelle
    220
    stationäre Ladesystem-Einrichtung
    222
    zweiter LC-Resonanzschaltkreis
    224
    Sendespule
    226
    erster Anschluss
    228
    zweiter Anschluss
    230
    Kondensator
    232
    erster Anschluss
    234
    zweiter Anschluss
    236
    Einrichtung mit Schaltfunktion
    238
    erster Anschluss
    240
    zweiter Anschluss
    242
    Steuerungseinrichtung
    244
    Netzversorgungsanschluss

Claims (14)

  1. Fahrzeugseitige, elektronische Ladesystem-Einrichtung (26) eines drahtlosen Batterieladesystems (10), zum Empfangen, Umwandeln und Einspeisen von Energie in eine aufladbare Fahrbatterie (20) zur Versorgung eines Elektrofahrmotors (16) eines Elektrofahrzeugs (14) mit elektrischer Energie, wobei der Fahrbatterie (20) von einer externen Ladesystem-Einrichtung (220) über eine drahtlose, insbesondere induktionsbasierte, Verbindung (12) und die fahrzeugseitige Ladesystem-Einrichtung (26) elektrische Energie zum Aufladen der Fahrbatterie (20) zuführbar ist, wobei die fahrzeugseitige Ladesystem-Einrichtung (26) folgendes aufweist: einen ersten LC-Resonanzschaltkreis (28) mit einer als Empfangsspule ausgebildeten, ersten Spule (34), die zum Empfangen von elektromagnetischer Energie angeordnet und/oder ausgebildet ist und einen ersten und einen zweiten Anschluss (36, 38) aufweist, einem ersten Kondensator (40), einem ersten Ausgangsport (30) und einem zweiten Ausgangsport (32) , wobei der erste Ausgangsport (30) über den ersten Kondensator (40) und die erste Spule (34) in einer Serienschaltung oder einer Parallelschaltung derselben (34, 40) mit dem zweiten Ausgangsport (32) elektrisch leitend verbunden ist, und einen Stromgleichrichter (96), der eingangsseitig einen ersten und einen zweiten Wechselspannungseingang (98, 100) und ausgangsseitig einen ersten und einen zweiten Gleichspannungsausgang (102, 104) aufweist, wobei: der Stromgleichrichter (96) dazu ausgebildet ist, eine zwischen dem ersten und zweiten Wechselspannungseingang (98, 100) anlegbare elektrische Wechselspannung in eine zwischen dem ersten und zweiten Gleichspannungsausgang (102, 104) bereitstellbare elektrische Gleichspannung umzuwandeln, der erste Wechselspannungseingang (98) über den ersten Ausgangsport (30) mit dem ersten Kondensator (40) und der zweite Wechselspannungseingang (100) über den zweiten Ausgangsport (32) mit der ersten Spule (34) jeweils direkt oder indirekt elektrisch leitend verbindbar ist, der erste Gleichspannungsausgang (102) mit einem ersten Port (22) der Fahrbatterie (20) und der zweite Gleichspannungsausgang (104) mit einem zweiten Port (24) der Fahrbatterie (20) jeweils direkt oder indirekt elektrisch leitend verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass (i) der erste und der zweite Gleichspannungsausgang (102, 104) des Stromgleichrichters (96), (ii) der erste und zweite Wechselspannungseingang (98, 100) des Stromgleichrichters (96), (iii) der erste und der zweite Ausgangsport (30, 32) des ersten LC- Resonanzschaltkreises (28) und/oder (iv) der erste und der zweite Anschluss (36, 38) der ersten Spule (34) über einen ansteuerbaren Schalter (120, 186, 80, 60) eines Killswitches (106, 172, 66, 46) miteinander schaltbar elektrisch leitend verbindbar sind.
  2. Ladesystem-Einrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Killswitch (66) eine dritte Überstromsicherung (74, 74') und einen ansteuerbaren, dritten Schalter (80) aufweist, und dass in der Ausführungsform (iii) , in der der erste und der zweite Ausgangsport (30, 32) des ersten LC- Resonanzschaltkreises (28) über den ansteuerbaren dritten Schalter (80) des Killswitches (66) miteinander schaltbar elektrisch leitend verbindbar sind, die dritte Überstromsicherung (74) in Reihe auf einer Verbindung von dem ersten Anschluss (36) der ersten Spule (34) zu dem ersten Ausgangsport (30) oder die dritte Überstromsicherung (74') in Reihe auf einer Verbindung von dem zweiten Anschluss (38) der ersten Spule (34) zu dem zweiten Ausgangsport (32) des ersten LC-Resonanzschaltkreises (28) geschaltet ist.
  3. Ladesystem-Einrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Killswitch (46) eine vierte Überstromsicherung (54, 54') und einen ansteuerbaren, vierten Schalter (60) aufweist, und dass in der Ausführungsform (iv) , in der der erste und der zweite Anschluss (36, 38) der ersten Spule (34) über den ansteuerbaren vierten Schalter (60) des Killswitches (46) miteinander schaltbar elektrisch leitend verbindbar sind, die vierte Überstromsicherung (54) in Reihe auf einer Verbindung von dem ersten Anschluss (36) der ersten Spule (34) zu dem ersten Ausgangsport (30) oder die vierte Überstromsicherung (54') in Reihe auf einer Verbindung von dem zweiten Anschluss (38) der ersten Spule (34) zu dem zweiten Ausgangsport (32) des ersten LC-Resonanzschaltkreises (28) geschaltet ist.
  4. Elektrische Gleichrichtereinrichtung (86) zur Verwendung in einer fahrzeugseitigen Ladesystem-Einrichtung (26) eines drahtlosen Batterieladesystems (10), wobei die fahrzeugseitige Ladesystem-Einrichtung (26) zum Empfangen, Umwandeln und Einspeisen von Energie in eine aufladbare Fahrbatterie (20) zur Versorgung eines Elektrofahrmotors (16) eines Elektrofahrzeugs (14) mit elektrischer Energie ausgebildet ist, wobei der Fahrbatterie (20) von einer externen Ladesystem-Einrichtung (220) über eine drahtlose, insbesondere induktionsbasierte, Verbindung (12) und die fahrzeugseitige Ladesystem-Einrichtung (26) mit der Gleichrichtereinrichtung (86) elektrische Energie zum Aufladen der Fahrbatterie (20) zuführbar ist, wobei: die Gleichrichtereinrichtung (86) eingangsseitig einen ersten und einen zweiten Wechselspannungseingangsport (88, 90) und ausgangsseitig einen ersten und einen zweiten Gleichspannungsausgangsport (92, 94) und einen Stromgleichrichter (96) aufweist, der Stromgleichrichter (96) eingangsseitig einen ersten und einen zweiten Wechselspannungseingang (98, 100) und ausgangsseitig einen ersten und einen zweiten Gleichspannungsausgang (102, 104) aufweist, der Stromgleichrichter (96) dazu ausgebildet ist, eine zwischen dem ersten und zweiten Wechselspannungseingang (98, 100) anlegbare elektrische Wechselspannung in eine zwischen dem ersten und zweiten Gleichspannungsausgang (102, 104) bereitstellbare elektrische Gleichspannung umzuwandeln, der erste Wechselspannungseingangsport (88) mit dem ersten Wechselspannungseingang (98) des Stromgleichrichters (96) und der zweite Wechselspannungseingangsport (90) mit dem zweiten Wechselspannungseingang (100) des Stromgleichrichters (96) elektrisch leitend verbunden ist, und der erste Gleichspannungsausgangsport (92) mit dem ersten Gleichspannungsausgang (102) des Stromgleichrichters (96) und der zweite Gleichspannungsausgangsport (94) mit dem zweiten Gleichspannungsausgang (104) des Stromgleichrichters (96) elektrisch leitend verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass (i) der erste und der zweite Gleichspannungsausgang (102, 104) des Stromgleichrichters (96) und/oder (ii) der erste und zweite Wechselspannungseingang (98, 100) des Stromgleichrichters (96) über einen ansteuerbaren Schalter (120, 186) eines Killswitches (106, 172) miteinander schaltbar elektrisch leitend verbindbar sind.
  5. Ladesystem-Einrichtung gemäß Anspruch 1 oder Gleichrichtereinrichtung (86) gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Killswitch (106) eine erste Überstromsicherung (114, 114') und einen ansteuerbaren, ersten Schalter (120) aufweist, und dass in der Ausführungsform (i), in der der erste und der zweite Gleichspannungsausgang (102, 104) des Stromgleichrichters (96) über den ansteuerbaren ersten Schalter (186) des Killswitch (106) miteinander schaltbar elektrisch leitend verbindbar sind, wobei die erste Überstromsicherung (114) in Reihe auf einer Verbindung von dem ersten Gleichspannungsausgang (102) zu dem ersten Gleichspannungsausgangsport (92) oder die erste Überstromsicherung (114') in Reihe auf einer Verbindung von dem zweiten Gleichspannungsausgang (102) zu dem zweiten Gleichspannungsausgangsport (94) und in Verbindung mit dem zweiten Gleichspannungsausgang (102) geschaltet ist.
  6. Ladesystem-Einrichtung gemäß Anspruch 1 oder Gleichrichtereinrichtung (86) gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Killswitch (172) eine zweite Überstromsicherung (180, 180') sowie einen ansteuerbaren, zweiten Schalter (186) aufweist, und dass in der Ausführungsform (iv), in der erste und zweite Wechselspannungseingang (98, 100) des Stromgleichrichters (96) über den ansteuerbaren zweiten Schalter (186) des Killswitches (172) miteinander schaltbar elektrisch leitend verbindbar sind, die zweite Überstromsicherung (180) in Reihe auf einer Verbindung von dem ersten Wechselspannungseingang (98) zu dem ersten Wechselspannungseingangport (88) oder die zweite Überstromsicherung (180') in Reihe auf einer Verbindung von dem zweiten Wechselspannungseingang (100) zu dem zweiten Wechselspannungseingangport (90) geschaltet ist.
  7. Ladesystem-Einrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, 5 oder 6 oder Gleichrichtereinrichtung (86) gemäß einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Killswitch (46, 66, 106, 172) dazu ausgebildet ist, dass wenn sein ansteuerbarer Schalter (60, 80, 120, 186) von einem offenen in einen geschlossenen Zustand umgeschaltet wird, ein Ladestrom durch seine Überstromsicherung (54, 74, 114, 180) durch den geschlossenen Schalter im Wesentlichen widerstandslos abgeleitet wird und dadurch bis über einen Sicherungsschwellwert der Überstromsicherung (54, 74, 114, 180) zunimmt, so dass die Überstromsicherung (54, 74, 114, 180) anspricht und von einem einen geschlossenen in einen offenen Zustand übergeht und dadurch der Ladestrom unterbrochen wird.
  8. Ladesystem-Einrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3 oder 5 bis 7 oder Gleichrichtereinrichtung (86) gemäß einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Gleichrichtereinrichtung (86) eine Steuerungs- und Überwachungs- (S&Ü) Einrichtung (192) aufweist, die dazu ausgebildet ist, einen jeweiligen Killswitch (46, 66, 106, 172) von einem offenen in einen geschlossenen Zustand umzuschalten, wenn auf eine von der S&Ü-Einrichtung (192) an eine externe Ladesystem-Einrichtung (220) gerichtete und abgesetzte Aufforderung, den Ladevorgang abzubrechen, innerhalb einer vorbestimmten Zeitdauer, die mit dem Zeitpunkt des Absetzens der Aufforderung beginnt, eine Rückmeldung von der externen Ladesystem-Einrichtung (220) mit einer Bestätigung, dass der Ladevorgang abgebrochen worden ist, nicht bei der S&Ü-Einrichtung (192) eintrifft.
  9. Ladesystem-Einrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3 oder 5 bis 8 oder Gleichrichtereinrichtung (86) gemäß einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die S&Ü-Einrichtung (192) dazu ausgebildet ist, eine oder mehrere der folgenden Funktionen auszuführen: - Überwachen einer Ladespannung der Fahrbatterie (20), - Überwachen eines Ladestroms der Fahrbatterie (20), - Überwachen einer Temperatur der Fahrbatterie (20), - Überwachen einer Temperatur des Stromgleichrichters (96), - Überwachen einer Temperatur eines Berührschutzentladungswiderstands (164), - Überwachen eines von der Ladeeinrichtung erzeugten Zustandssignals, das indikativ dafür ist, ob ein ordnungsgemäßer Zustand oder Betrieb der Ladeeinrichtung (220) vorliegt oder nicht, Überwachen eines Interlock-Signals, das auf einer ersten und zweiten Interlock-Signalleitung (200, 201), die die S&Ü-Einrichtung (192) mit einem den ersten und zweiten Wechselspannungseingangsport (88, 90) enthaltenden, gleichrichtereinrichtungsseitigen Steckverbinders verbindet, geführt wird und das indikativ dafür ist, ob eine elektrische Steckverbindung zwischen dem ersten und zweiten Ausgangsport (30, 32) einerseits und dem ersten und zweiten Wechselspannungseingangsport (88, 90) andererseits hergestellt ist oder nicht, und Überwachen von einem oder mehreren im Vorhinein festgelegten Zustandssignalen, die indikativ dafür sind, ob ein ordnungsgemäßer Betrieb oder Zustand des Elektrofahrzeugs (14) oder ein ordnungsgemäßer Betrieb oder Zustand eines Aggregats des Elektrofahrzeugs (14) vorliegt oder nicht, und die der S&Ü-Einrichtung (192) über ein Fahrzeugbussystem (212), an das die S&Ü-Einrichtung (192) anschließbar ist, zugeführt wird.
  10. Ladesystem-Einrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3 oder 5 bis 9 oder Gleichrichtereinrichtung (86) gemäß einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die S&Ü-Einrichtung (192) dazu ausgebildet ist, ein an eine Ladeeinrichtung (220) gerichtetes Aufforderungssignal, den Ladevorgang abzubrechen, drahtlos abzusetzen, wenn eine der in Anspruch 9 genannten Überwachungsfunktionen einen nicht-ordnungsgemäßen Zustand oder Betrieb detektiert.
  11. Ladesystem-Einrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3 oder 5 bis 10 oder Gleichrichtereinrichtung (86) gemäß einem der Ansprüche 4 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass ein ansteuerbarer Schalter (60, 80, 120, 186) eines Killswitches (46, 66, 106, 180) und/oder der ansteuerbare Schalter (166) der Zwischenkreis-Entladungseinrichtung (162) einen Halbleiter-basierten Schalter oder einen mechanischen Schalter aufweist.
  12. Ladesystem-Einrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3 oder 5 bis 11 oder Gleichrichtereinrichtung (86) gemäß einem der Ansprüche 4 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass eine Überstromsicherung (54, 74, 114, 180) eines Killswitches (46, 66, 106, 180) eine Schmelzsicherung oder ein temperaturabhängiges, reversibles Unterbrechungselement aufweist.
  13. Stationäre Ladesystem-Einrichtung (220) eines drahtlosen Batterieladesystems (10), dadurch gekennzeichnet, dass sie zum Übertragen von Energie an eine fahrzeugseitige, elektronische Ladesystem-Einrichtung (26) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3 oder 5 bis 12 zum Aufladen einer Fahrbatterie (20) eines Elektrofahrzeugs (14) ausgebildet ist, und dass sie dazu ausgebildet ist und Mittel aufweist, um ein von der fahrzeugseitigen Ladesystem-Einrichtung (26) ausgesendetes Aufforderungssignal zu empfangen und dessen Zustand auszuwerten, und ab einem Zeitpunkt, ab dem der Zustand des Signals als Aufforderung an die stationäre Ladesystem-Einrichtung (220), einen Ladevorgang abzubrechen, interpretierbar ist, innerhalb einer vorbestimmten Zeitdauer den Ladevorgang durch Beenden der Übertragung von Energie abzubrechen und ein Bestätigungssignal auszusenden, das indikativ dafür ist, dass der Ladevorgang abgebrochen worden ist.
  14. Stationäre Ladesystem-Einrichtung gemäß Anspruch 13, gekennzeichnet durch einen zweiten LC-Resonanzschaltkreis (222) mit einer Sendespule (224) zum Aussenden von elektromagnetischer Energie, einem der Sendespule (224) zugeordneten Kondensator (230) und einer ansteuerbaren Einrichtung (236) mit einer Schaltfunktion, wie etwa ein ansteuerbar schaltbarer Wechselrichter, welche Einrichtung mit der Sendespule (224) und dem dieser zugeordneten Kondensator (230) in Reihe oder zwischen der Sendespule (224) und dem Kondensator (230) angeordnet ist und die von einem geschlossenen (durchleitenden) in einen geöffneten (nicht-durchleitenden) Zustand und umgekehrt umgeschaltet werden kann, wobei: die stationäre Ladesystem-Einrichtung (220) dazu ausgebildet ist, die Einrichtung (236) mit der Schaltfunktion innerhalb der vorbestimmten Zeit vom geschlossenen in den geöffneten Zustand umzuschalten, nachdem der Zustand des Aufforderungssignals als Aufforderung an die stationäre Ladesystem-Einrichtung (220), den Ladevorgang abzubrechen, interpretierbar ist.
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