DE102017204091A1 - Switching device for switching an electrical excitation current for an electric machine with a rotor - Google Patents

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Helmut Suelzle
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Schaltvorrichtung (200) zum Schalten eines elektrischen Erregerstroms für eine elektrische Maschine mit einer Erregerwicklung (16), aufweisend eine Hauptschalteinheit (22) mit einem Hauptschalter (22c) zum Verbinden eines ersten Anschlusses (16a) der Erregerwicklung (16) mit einem ersten Pol einer Spannungsquelle (11), wobei die Hauptschalteinheit (22) dazu eingerichtet ist, einen Erregerstrom von der Spannungsquelle (11) zur Erregerwicklung (16) zu schalten, eine Nebenschalteinheit (24) mit einem ersten Nebenschalter (24d) zum Verbinden eines zweiten Anschlusses (16b) der Erregerwicklung (16) mit einem ersten Pol einer Zusatzspannungsquelle (34), wobei ein zweiter Pol der Zusatzspannungsquelle (34) mit einem zweiten Pol (30) der Spannungsquelle (11) verbunden ist.The invention relates to a switching device (200) for switching an electrical exciter current for an electrical machine having a field winding (16), comprising a main switching unit (22) with a main switch (22c) for connecting a first terminal (16a) of the field winding (16) a first pole of a voltage source (11), wherein the main switching unit (22) is adapted to switch an excitation current from the voltage source (11) to the excitation winding (16), a secondary switching unit (24) having a first auxiliary switch (24d) for connecting a second terminal (16b) of the excitation winding (16) having a first pole of an additional voltage source (34), wherein a second pole of the auxiliary voltage source (34) with a second pole (30) of the voltage source (11) is connected.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schaltvorrichtung zum Schalten eines elektrischen Erregerstroms für eine elektrische Maschine mit einer Erregerwicklung, insbesondere für Generatoren für Kraftfahrzeuge.The present invention relates to a switching device for switching an electrical exciting current for an electric machine with a field winding, in particular for generators for motor vehicles.

Stand der TechnikState of the art

(Kraft-)Fahrzeuge verfügen meist über ein Bordnetz, das über eine als Generator betriebene elektrische Maschine, bspw. eine fremderregte Synchronmaschine, mit Spannung versorgt wird. Zur Regelung der Bordnetzspannung kann dabei ein Erregerstrom des Generators gesteuert bzw. geregelt werden. Der Generator ist dabei in der Regel über einen Gleichrichter (mit Dioden oder Halbleiterschaltern als Gleichrichterelemente) an das Bordnetz angeschlossen. Weil Generatoren der erläuterten Art häufig eine hohe Induktivität im Erregerfeld und damit eine hohe Zeitkonstante in der Regelung besitzen, ist es wünschenswert, den Erregerstrom im Bedarfsfall möglichst schnell zu ändern, d.h. auf- oder abzubauen. Es ist daher wünschenswert, höhere Spannung als eine Bordnetzspannung hierzu zur Verfügung zu haben. Hierzu können Schaltungen mit Dioden und Transistoren eingesetzt werden, die jedoch im Generatorregler bzw. dessen Schaltung relativ viel Platz bzw. Chipfläche in Anspruch nehmen.(Power) vehicles usually have an electrical system, which is powered by a generator operated as electrical machine, for example. A separately excited synchronous machine with voltage. To control the vehicle electrical system voltage while an excitation current of the generator can be controlled or regulated. The generator is usually connected via a rectifier (with diodes or semiconductor switches as rectifier elements) to the electrical system. Because generators of the type described often have a high inductance in the excitation field and thus a high time constant in the control, it is desirable to change the excitation current as needed, as quickly as possible, i. build or dismantle. It is therefore desirable to have higher voltage than a vehicle electrical system voltage available for this purpose. For this purpose, circuits with diodes and transistors can be used, but take in the generator controller or its circuit relatively much space or chip area.

Darüber hinaus offenbart die US 8,008,895 B2 einen Generatorregler, bei welchem die Erregerspannung erhöht werden kann, indem mittels eines Kondensators ein negatives Potential an einen Anschluss der Erregerwicklung angelegt wird.In addition, the reveals US 8,008,895 B2 a generator regulator in which the excitation voltage can be increased by applying a negative potential to a terminal of the excitation winding by means of a capacitor.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Erfindungsgemäß wird eine Schaltvorrichtung zum Schalten eines elektrischen Erregerstroms für eine elektrische Maschine mit einer Erregerwicklung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 vorgeschlagen. In einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung eine elektrische Maschine mit einer erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung und ein Bordnetz mit einer erfindungsgemäßen elektrischen Maschine. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der nachfolgenden Beschreibung.According to the invention, a switching device for switching an electrical excitation current for an electric machine with a field winding with the features of claim 1 is proposed. In another aspect, the invention relates to an electrical machine with a switching device according to the invention and an electrical system with an electrical machine according to the invention. Advantageous embodiments are the subject of the dependent claims and the following description.

Die Erfindung bedient sich der Maßnahme, zum Schalten des Erregerstroms eine Hauptschalteinheit mit einem Hauptschalter zum Verbinden eines ersten Anschlusses der Erregerwicklung mit einem ersten Pol einer Spannungsquelle und eine Nebenschalteinheit mit einem ersten Nebenschalter zum Verbinden eines zweiten Anschlusses der Erregerwicklung mit einem ersten Pol einer Zusatzspannungsquelle einzusetzen, wobei ein zweiter Pol der Zusatzspannungsquelle mit einem zweiten Pol der Spannungsquelle verbunden bzw. verbindbar ist. Auf diese Weise kann die Spannung über der Erregerwicklung (Erregerspannung) mittels der Zusatzspannungsquelle variiert, insbesondere zur schnellen Erregung und/oder zur schnellen Entregung gegenüber der Spannung der eigentlichen Spannungsquelle erhöht werden.The invention uses the measure, for switching the exciter current, a main switching unit with a main switch for connecting a first terminal of the field winding to a first pole of a voltage source and a secondary switching unit with a first sub-switch for connecting a second terminal of the field winding to a first pole of an additional voltage source in which a second pole of the additional voltage source is connected or connectable to a second pole of the voltage source. In this way, the voltage across the excitation winding (exciter voltage) can be varied by means of the additional voltage source, in particular for rapid excitation and / or for rapid de-excitation relative to the voltage of the actual voltage source can be increased.

Der Hauptschalter und/oder der Nebenschalter können dabei beispielsweise als Halbleiterschalter, wie Transistoren, wie etwa als Feldeffekttransistoren, insbesondere MOSFETs ausgebildet sein. Ferner können die Hauptschalteinheit und/oder die Nebenschalteinheit neben dem Hauptschalter bzw. dem Nebenschalter noch weitere Schalter und/oder Dioden aufweisen.The main switch and / or the sub-switch can be configured, for example, as a semiconductor switch, such as transistors, such as field effect transistors, in particular MOSFETs. Furthermore, the main switching unit and / or the secondary switching unit may have, in addition to the main switch or the auxiliary switch, further switches and / or diodes.

Die Erfindung bietet dabei den Vorteil, dass eine Funktionalität der Schaltvorrichtung zur schnellen Erregung und/oder zur schnellen Entregung partitioniert und insbesondere nachgerüstet werden kann. Dies bedeutet, dass diese Funktionalität nicht notwendigerweise an anderweitige elektrische und/oder elektronische Komponenten gekoppelt sein muss, sondern von diesen separat bereitgestellt werden kann. Mit anderen Worten bietet die Erfindung den Vorteil, dass in bzw. für Schaltvorrichtungen, welche für ein schnelles Erregen und/oder Entregen des Läufers ausgelegt sein sollen, eine Nebenschalteinheit zum Variieren der Erregerspannung individuell bereitgestellt werden kann, während für andere Schaltvorrichtungen, welche nicht für ein schnelles Erregen und/oder Entregen des Läufers vorgesehen sein sollen, auf die Bereitstellung einer Nebenschalteinheit verzichtet werden kann.The invention offers the advantage that a functionality of the switching device can be partitioned for rapid excitation and / or fast de-excitation and in particular can be retrofitted. This means that this functionality does not necessarily have to be coupled to other electrical and / or electronic components, but can be provided separately from these. In other words, the invention offers the advantage that in switching devices which are to be designed for a rapid excitation and / or de-energizing of the rotor, a secondary switching unit for varying the excitation voltage can be provided individually, while for other switching devices which are not suitable for a fast energizing and / or de-energizing the rotor should be provided, can be dispensed with the provision of a secondary switching unit.

Dies bietet somit den Vorteil, dass beispielsweise auf einfache Weise eine herkömmliche Schaltvorrichtung als Basisschaltvorrichtung verwendet werden kann und durch das Bereitstellen einer Nebenschalteinheit zu einer erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung verbessert werden kann, welche sodann ein schnelles Erregen und/oder schnelles Entregen ermöglicht.This thus offers the advantage that, for example, a conventional switching device can be used as basic switching device in a simple manner and can be improved by providing a secondary switching unit to a switching device according to the invention, which then allows rapid excitation and / or rapid de-energizing.

Auf diese Weise bietet die Erfindung den Vorteil, dass beispielsweise Basisschaltvorrichtungen, welche nicht mit einer Nebenschalteinheit ausgestattet sind, bereitgestellt werden können und separat davon Nebenschalteinheiten bereitgestellt werden können, und lediglich solche Schaltvorrichtungen mit der Nebenschalteinheit versehen werden, welche besondere Anforderungen hinsichtlich eines schnellen Erregens und/oder Entregens erfüllen sollen.In this way, the invention offers the advantage that, for example, basic switching devices that are not equipped with a secondary switching unit can be provided and sub-switching units can be provided separately, and only those switching devices are provided with the sub-switching unit, which has special requirements for rapid excitation and or de-energizing.

Ferner bietet die Erfindung den Vorteil, dass beispielsweise eine Massenproduktion von einheitlichen Basisschaltvorrichtungen erfolgen kann, welche beispielsweise nicht dazu ausgelegt sind, ein schnelles Erregen und/oder Entregen zu ermöglichen und somit besonders kostengünstig hergestellt werden können, während solche Schaltvorrichtungen, welche zum schnellen Erregen und/oder Entregen des Läufers geeignet sein sollen, mit separat bereitgestellten Nebenschalteinheiten zum Variieren der Erregerspannung ausgestattet werden können. Vorzugsweise ist somit die Nebenschalteinheit getrennt bzw. separat von der Hauptschalteinheit ausgebildet.Furthermore, the invention offers the advantage that, for example, a mass production of uniform basic switching devices can take place, which, for example, are not designed to allow rapid excitation and / or deenergization and thus can be produced particularly cost-effectively, while such switching devices, which should be suitable for quickly energizing and / or de-energizing the rotor, with separately provided sub-switching units for varying the excitation voltage can be equipped. The secondary switching unit is thus preferably separate or formed separately from the main switching unit.

Des Weiteren kann die Nebenschalteinrichtung einheitlich ausgeführt sein und mit Hauptschalteinrichtungen unterschiedlicher kundenspezifischer Ausprägungen hinsichtlich Kundenanschlüssen und/oder Funktionen kombiniert werden. Furthermore, the secondary switching device can be designed uniformly and combined with main switching devices of different customer-specific characteristics with regard to customer connections and / or functions.

Ferner bietet die Erfindung den Vorteil, dass eine Chipgröße bzw. ein Platzbedarf für eine Basisschalteinheit minimiert werden kann, da in der Basisschalteinheit keine Komponenten für ein schnelles Erregen und/oder Entregen vorgesehen werden müssen, und lediglich in solchen Schaltvorrichtungen, welche für ein schnelles Erregen und/oder Entregen des Läufers ausgelegt sein sollen, durch das zusätzliche Bereitstellen der Nebenschalteinheit Chipgröße und/oder der Platzbedarf vergrößert sind.Furthermore, the invention offers the advantage that a chip size or a space requirement for a base switching unit can be minimized, since in the base switching unit no components for rapid excitation and / or de-energizing must be provided, and only in such switching devices, which for rapid excitation and / or de-energize the rotor to be designed by the additional provision of the secondary switching unit chip size and / or the space required are increased.

Weiterhin kann die Nebenschalteinheit dazu dienen, den Erregerstrom durch den Läufer zu begrenzen bzw. zu unterbrechen, wenn beispielsweise der Hauptschalter in einem leitenden Zustand verweilt. So können Schäden an den Schaltvorrichtungen und/oder an der Erregerwicklung und/oder an anderen Teilen eines eventuell daran angeschlossenen Bordnetzes reduziert oder gar vermieden werden, welche beispielsweise durch einen zu hohen und/oder zu lang andauernden Stromfluss oder durch eine zu hohe Spannung verursacht werden können. Somit bietet dies den Vorteil, dass mittels der Nebenschalteinheit eine redundante Abschaltung möglich ist. Dadurch können die Zuverlässigkeit der Schaltvorrichtung erhöht und/oder die Gefahr von Schäden an der Schaltvorrichtung selbst, sowie an daran angeschlossenen Komponenten, reduziert werden. Gleichzeitig kann die Nebenschalteinheit in dieser Ausführungsform dazu verwendet werden, die Funktion der Hauptschalteinheit hinsichtlich der Regelung der Bordnetzspannung zu übernehmen. Insbesondere kann - bei dauernd leitendem Hauptschalter - einer der Nebenschalter zur Regelung der Bordnetzspannung getaktet ein- und ausgeschaltet werden. Dies erlaubt einen (möglicherweise zeitlich begrenzten) weiteren Betrieb des Generators und erhöht die zur Verfügung stehende Zeit, um einen sicheren Zustand zu erreichen.Furthermore, the secondary switching unit can serve to limit or interrupt the exciting current through the rotor when, for example, the main switch remains in a conducting state. Thus, damage to the switching devices and / or to the excitation winding and / or other parts of a possibly connected electrical system can be reduced or even avoided, which are caused for example by too high and / or too long-lasting current flow or by an excessive voltage can. Thus, this offers the advantage that a redundant shutdown is possible by means of the secondary switching unit. As a result, the reliability of the switching device can be increased and / or the risk of damage to the switching device itself and to components connected thereto can be reduced. At the same time, the secondary switching unit can be used in this embodiment to take over the function of the main switching unit with regard to the regulation of the vehicle electrical system voltage. In particular, one of the sub-switches for controlling the vehicle electrical system voltage can be switched on and off in the event of a continuously conductive main switch. This allows further (possibly temporary) further operation of the generator and increases the time available to reach a safe state.

Es ist vorteilhaft, wenn als Sollwert der Bordnetzspannung für die Nebenschalteinrichtung ein höherer Wert als für die Hauptschalteinrichtung vorgegeben wird, der aber nicht höher als ein maximal zulässiger Bordnetzspannungswert ist. Dadurch wird vermieden, dass die Nebenschalteinrichtung in die Regelung eingreift, so lange die Hauptschalteinrichtung funktionsfähig ist.It is advantageous if the setpoint of the vehicle electrical system voltage for the secondary switching device is set to a higher value than for the main switching device, which is not higher than a maximum permissible vehicle electrical system voltage value. This avoids that the secondary switching device engages in the regulation, as long as the main switching device is functional.

Vorzugsweise ist die Zusatzspannungsquelle derart gepolt, dass die Spannung über der Erregerwicklung größer als die Spannung der Spannungsquelle ist. Dies hat den Vorteil, dass die Erregerspannung bzw. die Spannung, welche zwischen den beiden Enden der Erregerspule anliegt, durch die Zusatzspannungsquelle erhöht werden kann und auf diese Weise ein höherer Erregerstrom erzielt werden kann.Preferably, the additional voltage source is polarized such that the voltage across the field winding is greater than the voltage of the voltage source. This has the advantage that the excitation voltage or the voltage which is applied between the two ends of the exciter coil can be increased by the additional voltage source and in this way a higher exciter current can be achieved.

Vorzugsweise weist die Nebenschalteinheit einen zweiten Nebenschalter zum Verbinden des zweiten Anschlusses der Erregerwicklung mit dem zweiten Pol der Spannungsquelle auf. Auf diese Weise kann ein Erregen und Entregen auch regulär mit der unveränderten Spannung der Spannungsquelle erfolgen.Preferably, the secondary switching unit has a second auxiliary switch for connecting the second terminal of the field winding to the second pole of the voltage source. In this way, arousal and de-energizing can also be done regularly with the voltage of the voltage source unchanged.

Vorzugsweise weist die Nebenschalteinheit eine Diode zwischen dem zweiten Anschluss der Erregerwicklung und dem ersten Pol der Spannungsquelle. Dies bietet den Vorteil, dass ein schnelles Entregen der Erregerwicklung gegen Batteriepotential erfolgen kann, auch wenn keine externe Zusatzspannungsquelle angeschlossen ist (auch im Fehlerfall).Preferably, the sub-switching unit has a diode between the second terminal of the field winding and the first pole of the voltage source. This offers the advantage that a rapid de-energizing of the exciter winding against battery potential can take place, even if no external additional voltage source is connected (even in the event of a fault).

Vorzugsweise sind die Hauptschalteinheit und/oder die Nebenschalteinheit als integrierte Schaltung IC (engl.: Integrated Circuit), insbesondere als anwendungsspezifische integrierte Schaltung ASIC (engl.: Application Specific Integrated Circuit) ausgebildet. Dadurch können die Hauptschalteinheit bzw. die Nebenschalteinheit in kompakter und/oder abgeschlossener Form bereitgestellt werden und auf einfache Weise in der Schaltvorrichtung angeordnet werden und/oder in diese integriert werden. Insbesondere können auf diese Weise die Hauptschalteinheit bzw. und die Nebenschalteinheit auf kompakte Weise und dennoch separat voneinander bereitgestellt werden.Preferably, the main switching unit and / or the sub-switching unit as an integrated circuit IC (English: Integrated Circuit), in particular as an application-specific integrated circuit ASIC (English: Application Specific Integrated Circuit) is formed. As a result, the main switching unit or the secondary switching unit can be provided in compact and / or closed form and can be easily arranged in the switching device and / or integrated into it. In particular, in this way the main switching unit and / or the secondary switching unit can be provided in a compact manner and yet separately from each other.

Grundsätzlich können die Hauptschalteinheit und/oder die Nebenschalteinheit jedoch auch einen diskreten Aufbau haben, d.h. aus einzelnen elektrischen bzw. elektronischen Komponenten aufgebaut sein, beispielsweise wenn der ON-Widerstand eines integrierten Transistors zu hoch ist.In principle, however, the main switching unit and / or the sub-switching unit may also have a discrete structure, i. be constructed of individual electrical or electronic components, for example, if the ON resistance of an integrated transistor is too high.

Vorzugsweise sind die Hauptschalteinheit und die Nebenschalteinheit zumindest teilweise in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet, wenngleich dies nicht zwingend erforderlich ist. Die Anordnung der Hauptschalteinheit und der Nebenschalteinheit in einem gemeinsamen Gehäuse bietet den Vorteil, dass die Schaltvorrichtung besonders kompakt und/oder als eine abgeschlossene Einheit bereitgestellt werden kann. Beispielsweise können die Hauptschalteinheit und die Nebenschalteinheit auf einer gemeinsamen Platine angeordnet sein. Dies bietet den Vorteil, dass ein Zusammenwirken der Hauptschalteinheit und der Nebenschalteinheit verbessert werden kann, da gegebenenfalls auftretende Störeinflüsse auf eine Interaktion und/oder Kommunikation der Hauptschalteinheit und der Nebenschalteinheit in der Schaltvorrichtung abgeschwächt und/oder vermieden werden können, wenn diese möglichst nah zusammen in einem Gehäuse und/oder auf einer Platine angeordnet sind.Preferably, the main switching unit and the secondary switching unit are at least partially arranged in a common housing, although this is not absolutely necessary. The arrangement of the main switching unit and the Sub-switching unit in a common housing has the advantage that the switching device can be provided particularly compact and / or as a self-contained unit. For example, the main switching unit and the secondary switching unit can be arranged on a common board. This offers the advantage that an interaction of the main switching unit and the secondary switching unit can be improved, since possibly occurring interference influences an interaction and / or communication of the main switching unit and the secondary switching unit in the switching device and / or can be avoided if this together as close as possible a housing and / or are arranged on a circuit board.

Vorzugsweise weist die Schaltvorrichtung eine Logikeinheit auf, welche dazu eingerichtet ist, die Hauptschalteinheit und/oder die Nebenschalteinheit zu steuern. Alternativ oder zusätzlich kann die Schaltvorrichtung dazu eingerichtet sein, von einer externen Logikeinheit gesteuert bzw. geregelt zu werden. Insbesondere kann eine derartige Logikeinheit dazu eingerichtet sein, in der Schaltvorrichtung vorhandene Halbleiterschalter anzusteuern.Preferably, the switching device has a logic unit which is set up to control the main switching unit and / or the secondary switching unit. Alternatively or additionally, the switching device may be configured to be controlled by an external logic unit. In particular, such a logic unit can be set up to control semiconductor switches present in the switching device.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weisen die Hauptschalteinheit und/oder die Nebenschalteinheit jeweils eine eigene Logikeinheit auf, welche dazu eingerichtet ist, die Hauptschalteinheit bzw. die Nebenschalteinheit zu steuern. Dabei kann es vorteilhaft sein, dass die Logikeinheiten der Hauptschalteinheit und der Nebenschalteinheit derart miteinander verbunden sind, dass diese miteinander kommunizieren können, um eine voneinander abweichende Regelung bzw. Steuerung und daraus entstehende Nachteile für die Funktion der Schaltvorrichtung zu vermeiden bzw. zu verhindern. Für eine Überprüfung der Funktionsfähigkeit und des korrekten Betriebs der beiden Logikeinheiten kann auch eine übergeordnete Logikeinheit, wie z.B. ein Watchdog, vorgesehen sein.According to a further preferred embodiment, the main switching unit and / or the secondary switching unit each have their own logic unit, which is set up to control the main switching unit or the secondary switching unit. It may be advantageous that the logic units of the main switching unit and the secondary switching unit are connected to each other so that they can communicate with each other to avoid or prevent a different control or regulation and resulting disadvantages for the function of the switching device. For a check of the operability and the correct operation of the two logic units, a higher-order logic unit, such as e.g. a watchdog, be provided.

Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der beiliegenden Zeichnung.Further advantages and embodiments of the invention will become apparent from the description and the accompanying drawings.

Die Erfindung ist anhand von Ausführungsbeispielen in den Zeichnungen schematisch dargestellt und wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.The invention is illustrated schematically by means of embodiments in the drawings and will be described below with reference to the drawings.

Figurenlistelist of figures

  • 1 zeigt einen Schaltplan eines Bordnetzes mit einer herkömmlichen Schaltvorrichtung. 1 shows a circuit diagram of a vehicle electrical system with a conventional switching device.
  • 2 zeigt einen Schaltplan eines Bordnetzes mit einer Schaltvorrichtung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung. 2 shows a circuit diagram of a vehicle electrical system with a switching device according to a preferred embodiment of the invention.
  • 3A und 3B zeigen beispielhafte Verläufe des Erregerstroms beim Erregen und Entregen der Erregerwicklung. 3A and 3B show exemplary courses of the excitation current when energizing and de-energizing the exciter winding.

Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention

1 zeigt als technologischen Hintergrund einen Schaltplan eines Bordnetzes 10 mit einer herkömmlichen Schaltvorrichtung 20, wie diese aus dem Stand der Technik bekannt ist, insbesondere eines (Kraft-)Fahrzeugs, mit einer Spannungsquelle 11 und Verbrauchern bzw. Batterie 1. 1 shows as a technological background a circuit diagram of a vehicle electrical system 10 with a conventional switching device 20 as known from the prior art, in particular a (power) vehicle, with a voltage source 11 and consumers or battery 1 ,

Die Spannungsquelle 11 weist eine elektrische Maschine bzw. einen Generator mit einem Ständer 12, einem dem Ständer 12 nachgeschalteten Gleichrichter 14, einem Läufer mit Erregerwicklung 16, der insbesondere von einem Motor des Fahrzeugs angetrieben werden kann, und einer nicht erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung 20 (sog. Feldregler bzw. Generatorregler) zur Vorgabe eines Erregerstroms durch die Erregerwicklung 16 auf.The voltage source 11 has an electric machine or a generator with a stand 12 , one the stand 12 downstream rectifier 14 , a runner with excitation winding 16 , which can be driven in particular by an engine of the vehicle, and a non-inventive switching device 20 (so-called field controller or generator controller) for specifying an exciter current through the exciter winding 16 on.

Die herkömmliche Schaltvorrichtung 20 weist eine Hauptschalteinheit 22 auf, beispielsweise in Form einer integrierten Schaltung, wie z.B. ASIC, wobei es sich insbesondere um eine herkömmliche Schalteinheit handeln kann. Die Schaltvorrichtung 20 und die Hauptschalteinheit 22 sind jeweils durch umlaufende gestrichelte Linien kenntlich gemacht.The conventional switching device 20 has a main switching unit 22 on, for example in the form of an integrated circuit, such as ASIC, which may be in particular a conventional switching unit. The switching device 20 and the main switching unit 22 are each indicated by circumferential dashed lines.

Die Hauptschalteinheit 22 weist einen Hauptschalter 22c, der beispielsweise als ein Transistor ausgebildet ist, mittels welchem der durch die Hauptschalteinheit 22 fließende Strom geschaltet werden kann, und eine Diode 22a für den Freilauf auf. In anderen Ausführungsformen können die Diode 22a und/oder der Transistor 22c jeweils auch als FET und/oder MOSFET ausgebildet sein. Darüber hinaus weist die Hauptschalteinheit 22 eine Logikeinheit 22b auf, mittels welcher der Hauptschalter 22c angesteuert werden kann.The main switching unit 22 has a main switch 22c formed as a transistor, for example, by means of which the current flowing through the main switching unit 22 current can be switched, and a diode 22a for the freewheel up. In other embodiments, the diode 22a and / or the transistor 22c each also be designed as FET and / or MOSFET. In addition, the main switching unit points 22 a logic unit 22b on, by means of which the main switch 22c can be controlled.

Ferner weist die Hauptschalteinheit 22 einen Anschluss 22d für einen ersten Pol der Spannungsquelle 11 und einen Anschluss 22g (auch als DF+ bezeichnet) für einen ersten Anschluss 16a der Erregerwicklung 16 auf, die durch den Hauptschalter 22c verbunden werden können.Furthermore, the main switching unit 22 a connection 22d for a first pole of the voltage source 11 and a connection 22g (also referred to as DF +) for a first connection 16a the excitation winding 16 on, passing through the main switch 22c can be connected.

An dem oben dargestellten ersten Anschluss 16a der Erregerwicklung 16 liegt dann bei geschlossenem Hauptschalter 22c Batteriepotenzial (B+) an. Der unten dargestellte zweite Anschluss 16b liegt gemäß der gezeigten, herkömmlichen Ausführungsform auf dem Potenzial des zweiten Pols (Masse 30) der Spannungsquelle, hier also auf Massepotenzial (bzw. B-).At the first port shown above 16a the excitation winding 16 is then included closed main switch 22c Battery potential (B +) on. The second port shown below 16b is according to the shown, conventional embodiment on the potential of the second pole (mass 30 ) of the voltage source, in this case to ground potential (or B-).

Zum Erregen des Läufers bzw. der Erregerwicklung 16 kann der Hauptschalter 22c pulsbreitenmoduliert geschlossen und geöffnet werden, wodurch ein Erregerstrom von der Spannungsquelle 11 über den Hauptschalter 22c durch die Erregerwicklung 16 nach Masse 30 fließt. Die Höhe des Erregerstroms wird dabei im Wesentlichen durch die Tastrate des Ein- und Ausschaltens des Hauptschalters 22c bestimmt. Auf diese Weise kann die Bordnetzspannung auf einen Sollwert geregelt werden.To excite the runner or the excitation winding 16 For example, the main switch 22c may be closed and opened in pulse width modulated fashion, thereby providing an excitation current from the voltage source 11 via the main switch 22c through the excitation winding 16 to mass 30 flows. The height of the excitation current is essentially determined by the sampling rate of switching the main switch on and off 22c certainly. In this way, the vehicle electrical system voltage can be regulated to a desired value.

2 zeigt einen Schaltplan eines Bordnetzes 100 mit einer Schaltvorrichtung 200 gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, insbesondere eines (Kraft-)Fahrzeugs, mit einer Spannungsquelle 11 und Verbrauchern bzw. Batterie 1. 2 shows a circuit diagram of a vehicle electrical system 100 with a switching device 200 according to a preferred embodiment of the invention, in particular a (power) vehicle, with a voltage source 11 and consumers or battery 1 ,

Hinsichtlich der Beschreibung der Elemente des Schaltplans und insbesondere der Schaltvorrichtung 200, welche auch in der in 1 gezeigten herkömmlichen Schaltvorrichtung 20 ausgebildet sind, sei auf die dortige Beschreibung verwiesen.With regard to the description of the elements of the circuit diagram and in particular the switching device 200 which also in the in 1 shown conventional switching device 20 are trained, reference is made to the description there.

Die in 2 gezeigte bevorzugte Ausführungsform weicht insbesondere darin von dem in 1 gezeigten Beispiel ab, dass die Schaltvorrichtung 200 zusätzlich zur Hauptschalteinheit 22 eine Nebenschalteinheit 24 aufweist.In the 2 shown preferred embodiment differs in particular from the in 1 shown in the example that the switching device 200 in addition to the main switching unit 22 a secondary switching unit 24 having.

Die Nebenschalteinheit 24 weist dabei eine Diode 24a, eine Logikeinheit 24b und - im gezeigten Beispiel - zwei Nebenschalter 24c und 24d auf. Davon ist der Nebenschalter 24d zwischen dem zweiten Anschluss 16b der Erregerwicklung 16 und einem ersten Pol einer Zusatzspannungsquelle 34 angeordnet. Ein zweiter Pol der Zusatzspannungsquelle 34 ist mit dem zweiten Pol (Masse 30) der Spannungsquelle 11 verbunden. Die Zusatzspannungsquelle 34 kann beispielsweise als Gleichspannungswandler ausgebildet sein.The sub-switching unit 24 has a diode 24a , a logic unit 24b and - in the example shown - two sub-switches 24c and 24d on. This is the sub-switch 24d between the second port 16b the excitation winding 16 and a first pole of a booster voltage source 34 arranged. A second pole of the additional voltage source 34 is with the second pole (mass 30 ) of the voltage source 11 connected. The additional voltage source 34 can be configured for example as a DC-DC converter.

Der Nebenschalter 24c ist zwischen dem zweiten Anschluss 16b der Erregerwicklung 16 und dem zweiten Pol (Masse 30) der Spannungsquelle 11 angeordnet.The sub-switch 24c is between the second port 16b the excitation winding 16 and the second pole (ground 30 ) of the voltage source 11 arranged.

Gemäß anderen bevorzugten Ausführungsformen kann auch eine davon abweichende Anzahl von Nebenschaltern 24c bzw. 24d in der Nebenschalteinheit 24 ausgebildet sein.According to other preferred embodiments may also have a different number of secondary switches 24c respectively. 24d in the sub-switching unit 24 be educated.

Mittels der beiden Nebenschalter 24c und 24d kann erreicht werden, dass bei einer Bestromung der Erregerwicklung 16 mit Erregerstrom durch die Hauptschalteinheit 22, wobei der erste Anschluss 16a der Erregerwicklung 16 auf positivem Potenzial B+ liegt, der zweite Anschluss 16b der Erregerwicklung 16 bei Schalten des Nebenschalters 24c auf Masse oder - im Sinn der Erfindung - bei Schalten des Nebenschalters 24d auf einem gegenüber Masse negativen Potential liegt, welches von der Zusatzspannungsquelle 34 bereitgestellt wird. Dadurch kann die Spannung über der Erregerwicklung beim Erregen gegenüber der Batteriespannung erhöht sein, so dass der Erregungsvorgang schneller erfolgt. Zur Beschleunigung des Entregens läuft der Strom gegen die zusätzliche Spannung der Zusatzspannungsquelle 34 frei (analog zu einem Freilauf über Diode 24a gegen die Bordnetzspannung).By means of the two auxiliary switches 24c and 24d can be achieved that when energizing the exciter winding 16 with excitation current through the main switching unit 22 , where the first connection 16a the excitation winding 16 positive potential B +, the second connection 16b the excitation winding 16 when switching the sub-switch 24c on earth or - in the sense of the invention - when switching the sub-switch 24d is at a negative to ground potential, which of the additional voltage source 34 provided. As a result, the voltage across the exciter winding when excited relative to the battery voltage can be increased, so that the excitation process takes place more quickly. To speed up the de-energizing, the current runs against the additional voltage of the additional voltage source 34 free (analogous to a freewheel via diode 24a against the vehicle electrical system voltage).

Auf diese Weise kann eine besonders dynamische Änderung der Bestromung der Erregerspule 16 zur Erregung und/oder Entregung der Erregerspule 16 erreicht werden, ohne dass dafür eine besonders ausgebildete Hauptschalteinheit 22 bereitgestellt werden muss. Insbesondere kann eine herkömmliche Hauptschalteinheit 22 mit einer Nebenschalteinheit 24 verschaltet werden, um eine Erregerspannungserhöhung zu erzielen.In this way, a particularly dynamic change in the energization of the exciter coil 16 to excite and / or de-energize the exciter coil 16 be achieved without the need for a specially trained main switching unit 22 must be provided. In particular, a conventional main switching unit 22 with a secondary switching unit 24 be connected in order to achieve an exciter voltage increase.

Gemäß der bevorzugten Ausführungsform sind die Logikeinheiten 22b und 24b der Hauptschalteinheit 22 und der Nebenschalteinheit 24 datenübertragend miteinander verbunden und derart eingerichtet, dass deren Steuer- und/oder Regeloperationen zumindest teilweise aufeinander abgestimmt sind, um eine synchrone Operation zu erreichen. Es kann auch (optional) eine übergeordnete Logikeinheit 201 zur Plausibilisierung und/oder Überwachung des synchronen Betriebs vorgesehen sein. Diese ist beispielsweise ebenfalls innerhalb der Schaltvorrichtung angeordnet.According to the preferred embodiment, the logic units 22b and 24b the main switching unit 22 and the sub switching unit 24 data transmitting connected to each other and set up so that their control and / or control operations are at least partially matched to achieve a synchronous operation. It can also (optionally) have a higher-level logic unit 201 be provided for plausibility and / or monitoring of the synchronous operation. This is for example also arranged within the switching device.

Gemäß anderen Ausführungsformen kann beispielsweise die Schaltvorrichtung auch mit einer einzigen Logikeinheit ausgebildet sein, welche insbesondere in der Hauptschalteinheit 22 angeordnet sein kann, um damit den bzw. die Hauptschalter 22c und den oder die Nebenschalter 24c und 24d zu steuern.According to other embodiments, for example, the switching device may also be formed with a single logic unit, which in particular in the main switching unit 22 can be arranged to order the main switch or 22c and the one or more auxiliary switches 24c and 24d to control.

Ferner ist in 2 erkennbar, dass die Nebenschalteinheit 24 vorzugsweise als eine abgeschlossene Einheit, vorzugsweise als eigene integrierte Schaltung, wie z.B. ASIC, separat von der Hauptschalteinheit 22 bereitgestellt werden kann und dadurch beispielsweise in eine herkömmliche Schaltvorrichtung 20, welche bisweilen nur eine Hauptschalteinheit aufweist, nachgerüstet bzw. hinzugefügt werden kann.Furthermore, in 2 recognizable that the secondary switching unit 24 preferably as a self-contained unit, preferably as a separate integrated circuit, such as ASIC, separate from the main switching unit 22 can be provided and thereby, for example, in a conventional switching device 20 which sometimes has only one main switching unit, can be retrofitted or added.

Zudem bietet die Nebenschalteinheit gemäß der bevorzugten Ausführungsform den vorteilhaften Effekt, dass die Nebenschalter 24c und 24d zumindest teilweise eine Strombegrenzung des Erregerstroms durch die Erregerspule 16 bewirken können. Dies kann insbesondere dann vorteilhaft sein, wenn im Falle eines Fehlers und/oder eines Schadens am Hauptschalter 22c, bei welchem dieser dauernd leitet, ein unkontrollierbarer Stromfluss durch die Erregerspule vermieden werden kann, da der Stromfluss bzw. der Erregerstrom durch die Erregerspule 16 durch die Nebenschalter 24c und/oder 24d unterbrochen werden kann. Besonders vorteilhaft kann die Nebenschalteinheit 24 auch als vollwertiger Stromregler für den Erregerstrom und damit als vollwertiger Regler für die Bordnetzspannung dienen, wie oben bereits ausgeführt.In addition, the sub-switching unit according to the preferred embodiment has the advantageous effect that the sub-switches 24c and 24d at least partially a current limit of the excitation current through the excitation coil 16 can effect. This can be advantageous in particular if, in the event of a fault and / or damage to the main switch 22c in which this constantly conducts, an uncontrollable current flow through the excitation coil can be avoided, since the current flow or the excitation current through the exciter coil 16 through the auxiliary switch 24c and or 24d can be interrupted. Particularly advantageous is the secondary switching unit 24 Also serve as a full power regulator for the excitation current and thus as a full-fledged controller for the vehicle electrical system voltage, as already stated above.

3A zeigt in einem Graphen eine beispielhafte Auftragung des Verlaufs einer Amplitude des Erregerstroms (vertikale Achse) durch die Erregerwicklung 16 gegen die Zeit (horizontale Achse). Erfolgt eine Steuerung und/oder Regelung des Erregerstroms auf herkömmliche Weise, d.h. ohne das Potenzial am zweiten Anschluss 16b der Erregerwicklung 16 abzusenken, verläuft die Amplitude des Erregerstromes wie mit Kurve 110 dargestellt. Dies entspricht einer Erregerstromführung über den Nebenschalter 24c. Zunächst weist die Amplitude des Erregerstromes einen Ausgangswert 100 auf, und beim Schließen des Hauptschalters 22c und des Nebenschalters 24c zu einem Zeitpunkt 102 steigt sodann die Amplitude des Erregerstromes kontinuierlich entlang 110 auf einen beispielhaften Endwert 130 an. 3A shows in a graph an exemplary plot of the course of an amplitude of the excitation current (vertical axis) through the exciter winding 16 against time (horizontal axis). Is a control and / or regulation of the excitation current in a conventional manner, ie without the potential at the second terminal 16b the excitation winding 16 lower, the amplitude of the excitation current runs as with a curve 110 shown. This corresponds to a field current through the sub-switch 24c , First, the amplitude of the excitation current has an output value 100 on, and closing the main switch 22c and the sub-switch 24c at a time 102 Then, the amplitude of the excitation current continuously increases along 110 to an exemplary end value 130 at.

Wird hingegen das Potenzial am zweiten Anschluss 16b der Erregerwicklung 16 mittels der Zusatzspannungsquelle 34 abgesenkt, folgt die Amplitude des Erregerstromes der steileren Kurve 120. Dabei sind Nebenschalter 24c geöffnet und Nebenschalters 24d geschlossen.On the other hand, the potential at the second connection 16b the excitation winding 16 by means of the additional voltage source 34 lowered, the amplitude of the excitation current follows the steeper curve 120 , There are auxiliary switches 24c opened and sub-switch 24d closed.

Somit kann durch Absenken des Potenzials am zweiten Anschluss 16b der Erregerwicklung 16 beim Erregen ein deutlich schnellerer bzw. steilerer Anstieg der Amplitude des Erregerstromes erzielt werden. Dadurch lässt sich eine verbesserte Dynamik des Erregerstromes erzielen, da ein deutlich schnellerer Anstieg des Erregerstromes im nutzbaren Bereich (hier bis Wert 130) erreicht werden kann als in herkömmlichen Fällen.Thus, by lowering the potential at the second port 16b the excitation winding 16 When exciting a significantly faster or steeper increase in the amplitude of the excitation current can be achieved. As a result, an improved dynamics of the excitation current can be achieved, since a significantly faster increase of the excitation current in the usable range (here to value 130 ) can be achieved than in conventional cases.

Auf ähnliche Weise bietet die Erfindung auch einen Vorteil bei der Entregung der Erregerspule, wie in 3B dargestellt. Die Kurve 210 zeigt einen Verlauf des Erregerstromes gegenüber der Zeit, wenn der Erregerstrom auf herkömmliche Weise nur mit dem Hauptschalter 22c gesteuert wird. Dies entspricht einem Freilauf durch den Nebenschalter 24c. Zunächst weist die Amplitude des Erregerstromes den Endwert 204 (=130) auf und beim Öffnen des Hauptschalters 22c (Nebenschalter 24c bleibt geschlossen) zu einem Zeitpunkt 202 läuft der Strom über die Diode 22a frei, bis wieder der Startwert 230 (=100) erreicht ist.Similarly, the invention also provides an advantage in deenergizing the exciting coil as in 3B shown. The curve 210 shows a course of the excitation current with respect to the time when the excitation current in the conventional manner only with the main switch 22c is controlled. This corresponds to a freewheel through the auxiliary switch 24c , First, the amplitude of the excitation current has the final value 204 (= 130) on and when opening the main switch 22c (Sub-switch 24c stays closed) at a time 202 the current runs over the diode 22a free until the start value 230 (= 100) is reached.

Ist eine schnelle Entregung entlang 220 erwünscht, kann der Freilauf gemäß einer ersten Alternative bei geschlossenem Schalter 24d und geöffnetem Schalter 24c gegenüber dem reduzierten Potenzial (dies erhöht die Freilaufspannung) am zweiten Anschluss 16b der Erregerwicklung 16 oder gemäß einer zweiten Alternative bei geöffnetem Schalter 24d und geöffnetem Schalter 24c über die Diode 24a gegen das Potenzial des ersten Pols der Spannungsquelle 11 (B+) erfolgen. Die Kurve folgt in diesen Fällen dem Verlauf 220.If a fast de-energizing along 220 is desired, the freewheel can according to a first alternative with the switch closed 24d and opened switch 24c against the reduced potential (this increases the free-wheeling voltage) at the second terminal 16b the excitation winding 16 or according to a second alternative with the switch open 24d and opened switch 24c via the diode 24a against the potential of the first pole of the voltage source 11 (B +). The curve follows the course in these cases 220 ,

Somit kann durch Absenken des Potenzials am zweiten Anschluss 16b der Erregerwicklung 16 beim Entregen ein deutlich schnellerer bzw. steilerer Abfall der Amplitude des Erregerstromes erzielt werden. Dadurch lässt sich eine verbesserte Dynamik des Erregerstromes erzielen, da ein deutlich schnellerer Abfall des Erregerstromes erreicht werden kann als in herkömmlichen Fällen.Thus, by lowering the potential at the second port 16b the excitation winding 16 When Entregen a significantly faster or steeper drop in the amplitude of the excitation current can be achieved. As a result, an improved dynamics of the exciting current can be achieved, since a much faster drop in the excitation current can be achieved than in conventional cases.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • US 8008895 B2 [0003]US Pat. No. 8008895 B2

Claims (13)

Schaltvorrichtung (200) zum Schalten eines elektrischen Erregerstroms für eine elektrische Maschine mit einer Erregerwicklung (16), aufweisend: - eine Hauptschalteinheit (22) mit einem Hauptschalter (22c) zum Verbinden eines ersten Anschlusses (16a) der Erregerwicklung (16) mit einem ersten Pol einer Spannungsquelle (11), wobei die Hauptschalteinheit (22) dazu eingerichtet ist, einen Erregerstrom von der Spannungsquelle (11) zur Erregerwicklung (16) zu schalten; - eine Nebenschalteinheit (24) mit einem ersten Nebenschalter (24d) zum Verbinden eines zweiten Anschlusses (16b) der Erregerwicklung (16) mit einem ersten Pol einer Zusatzspannungsquelle (34), wobei ein zweiter Pol der Zusatzspannungsquelle (34) mit einem zweiten Pol (30) der Spannungsquelle (11) verbunden ist.A switching device (200) for switching an electrical excitation current for an electric machine having a field winding (16), comprising: - A main switching unit (22) having a main switch (22c) for connecting a first terminal (16a) of the excitation winding (16) to a first pole of a voltage source (11), wherein the main switching unit (22) is adapted to an excitation current from the voltage source (11) to the exciter winding (16) to switch; a secondary switching unit (24) having a first auxiliary switch (24d) for connecting a second terminal (16b) of the excitation winding (16) to a first pole of an additional voltage source (34), a second pole of the auxiliary voltage source (34) being connected to a second pole (16). 30) of the voltage source (11) is connected. Schaltvorrichtung (200) nach Anspruch 1, wobei die Zusatzspannungsquelle (34) so gepolt ist, dass die Spannung über der Erregerwicklung größer als die Spannung der Spannungsquelle (11) ist.Switching device (200) after Claim 1 wherein the auxiliary voltage source (34) is poled such that the voltage across the field winding is greater than the voltage of the voltage source (11). Schaltvorrichtung (200) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Nebenschalteinheit (24) einen zweiten Nebenschalter (24b) zum Verbinden des zweiten Anschlusses (16b) der Erregerwicklung (16) mit dem zweiten Pol (30) der Spannungsquelle (11) aufweist.Switching device (200) after Claim 1 or 2 in that the secondary switching unit (24) has a second auxiliary switch (24b) for connecting the second terminal (16b) of the exciter winding (16) to the second pole (30) of the voltage source (11). Schaltvorrichtung (200) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Nebenschalteinheit (24) eine Diode (24a) zwischen dem zweiten Anschluss (16b) der Erregerwicklung (16) und dem ersten Pol der Spannungsquelle (11) aufweist.Switching device (200) according to one of the preceding claims, wherein the secondary switching unit (24) has a diode (24a) between the second terminal (16b) of the excitation winding (16) and the first pole of the voltage source (11). Schaltvorrichtung (200) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Hauptschalteinheit (22) und/oder die Nebenschalteinheit (24) dazu eingerichtet sind, den Erregerstrom und/oder eine Ausgangsspannung der elektrischen Maschine zu regeln.Switching device (200) according to one of the preceding claims, wherein the main switching unit (22) and / or the secondary switching unit (24) are adapted to control the excitation current and / or an output voltage of the electric machine. Schaltvorrichtung (200) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Nebenschalteinheit (24) als integrierte Schaltung ausgebildet ist.Switching device (200) according to one of the preceding claims, wherein the secondary switching unit (24) is designed as an integrated circuit. Schaltvorrichtung (200) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Nebenschalteinheit (24) getrennt von der Hauptschalteinheit (22) ausgebildet ist.Switching device (200) according to one of the preceding claims, wherein the secondary switching unit (24) is formed separately from the main switching unit (22). Schaltvorrichtung (200) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Hauptschalteinheit (22) und die Nebenschalteinheit (24) in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet sind.Switching device (200) according to one of the preceding claims, wherein the main switching unit (22) and the secondary switching unit (24) are arranged in a common housing. Schaltvorrichtung (200) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Hauptschalteinheit (20) und die Nebenschalteinheit (24) jeweils eine eigene Logikeinheit (22b, 24b), welche dazu eingerichtet ist, die Hauptschalteinheit (20) bzw. die Nebenschalteinheit (24) zu steuern, aufweisen.Switching device (200) according to one of the preceding claims, wherein the main switching unit (20) and the sub-switching unit (24) each have their own logic unit (22b, 24b) which is adapted to the main switching unit (20) and the sub-switching unit (24) control, exhibit. Schaltvorrichtung (200) nach Anspruch 9, wobei die Logikeinheiten (22b, 24b) der Hauptschalteinheit (20) und der Nebenschalteinheit (24) datenübertragend verbunden sind.Switching device (200) after Claim 9 , wherein the logic units (22b, 24b) of the main switching unit (20) and the sub-switching unit (24) are data transmitting connected. Schaltvorrichtung (200) nach Anspruch 9 oder 10, wobei die Logikeinheiten (22b, 24b) der Hauptschalteinheit (20) und der Nebenschalteinheit (24) von einer übergeordneten Logikeinheit (201) überwacht werden.Switching device (200) after Claim 9 or 10 in which the logic units (22b, 24b) of the main switching unit (20) and the sub-switching unit (24) are monitored by a superordinate logic unit (201). Elektrische Maschine mit einer Schaltvorrichtung (200) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.Electric machine with a switching device (200) according to one of the preceding claims. Bordnetz (100) mit einer elektrischen Maschine nach Anspruch 12.Electrical system (100) with an electric machine after Claim 12 ,
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