DE102018128409A1 - Charging and discharging an intermediate circuit of a frequency converter - Google Patents

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Abstract

Verfahren zum Betreiben eines Elektrofahrzeugs, bei dem ein Zwischenkreis eines Frequenzumrichters eines Elektrofahrzeugs geladen oder entladen wird, Lade- und Entladevorrichtung für einen Zwischenkreis eines Frequenzumrichters eines Elektrofahrzeugs, Lade- und Entladestromkreis für einen Zwischenkreis eines Frequenzumrichters eines Elektrofahrzeugs sowie Elektrofahrzeug.Method for operating an electric vehicle, in which an intermediate circuit of a frequency converter of an electric vehicle is charged or discharged, charging and discharging device for an intermediate circuit of a frequency converter of an electric vehicle, charging and discharging circuit for an intermediate circuit of a frequency converter of an electric vehicle, and electric vehicle.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Elektrofahrzeugs, bei dem ein Zwischenkreis eines Frequenzumrichters eines Elektrofahrzeugs geladen oder entladen wird. Ferner betrifft die Erfindung eine Lade- und Entladevorrichtung für einen Zwischenkreis eines Frequenzumrichters eines Elektrofahrzeugs, einen Lade- und Entladestromkreis für einen Zwischenkreis eines Frequenzumrichters eines Elektrofahrzeugs sowie ein Elektrofahrzeug.The invention relates to a method for operating an electric vehicle, in which an intermediate circuit of a frequency converter of an electric vehicle is charged or discharged. The invention further relates to a charging and discharging device for an intermediate circuit of a frequency converter of an electric vehicle, a charging and discharging circuit for an intermediate circuit of a frequency converter of an electric vehicle, and an electric vehicle.

Elektromotorisch angetriebene Fahrzeuge, insbesondere Elektrofahrzeuge umfassen ein Hochvoltbordnetz mit einer Hochvoltbatterie, einen an die Hochvoltbatterie angeschlossenen Frequenzumrichter und einen an den Frequenzrichter angeschlossenen Elektromotor, welcher gewöhnlich als ein Drehstrommotor ausgebildet ist. Der Frequenzumrichter umfasst eine Leistungselektronik, welche mehrere beispielsweise in einer B6-Brückenschaltung angeordnete schaltbare Leistungshalbleiter aufweist, und einen Zwischenkreis, welcher an eine Gleichstromseite der Leistungselektronik angeschlossen ist und beispielsweise als ein einziger Kondensator ausgebildet sein kann.Vehicles powered by an electric motor, in particular electric vehicles, comprise a high-voltage electrical system with a high-voltage battery, a frequency converter connected to the high-voltage battery and an electric motor connected to the frequency converter, which is usually designed as a three-phase motor. The frequency converter comprises power electronics which have a plurality of switchable power semiconductors, for example arranged in a B6 bridge circuit, and an intermediate circuit which is connected to a direct current side of the power electronics and can be designed, for example, as a single capacitor.

Die DE 10 2009 014 386 A1 offenbart ein solches Hochvoltbordnetz für ein Elektrofahrzeug. Das Hochvoltbordnetz umfasst einen Elektromotor, einen an den Elektromotor angeschlossenen Frequenzumrichter mit einer Leistungselektronik und einem Zwischenkreis, zwei ggf. kontaktlose, d. h. galvanisch trennende, Gleichstromwandler und zwei austauschbare Batterieeinheiten, welche über die Gleichstromwandler mit dem Frequenzumrichter verbunden sind. Dank der beiden Gleichstromwandler können Batterieeinheiten unterschiedlicher Spezifikationen, beispielsweise unterschiedlicher Nennspannungen, gleichzeitig an das Hochvoltbordnetz angeschlossen sein.The DE 10 2009 014 386 A1 discloses such a high-voltage electrical system for an electric vehicle. The high-voltage on-board network comprises an electric motor, a frequency converter connected to the electric motor with power electronics and an intermediate circuit, two possibly contactless, that is to say galvanically isolating, DC converters and two interchangeable battery units which are connected to the frequency converter via the DC converters. Thanks to the two DC converters, battery units of different specifications, for example different nominal voltages, can be connected to the high-voltage electrical system at the same time.

Während des Betriebs des Elektrofahrzeugs wird der Elektromotor mit einer in der Hochvoltbatterie gespeicherten elektrischen Energie gespeist. Dazu wird ein von der Hochvoltbatterie bereitgestellter Gleichstrom mittels des Frequenzumrichters in einen zumeist dreiphasigen Wechselstrom gewandelt, welcher den Elektromotor zum Erzeugen eines das Elektrofahrzeug antreibenden Drehmoments betätigt. Entsprechend entlädt sich die Hochvoltbatterie des Elektrofahrzeugs allmählich während des Betriebs des Elektrofahrzeugs und muss bei Bedarf aus einer externen elektrischen Energiequelle geladen werden.During the operation of the electric vehicle, the electric motor is fed with an electrical energy stored in the high-voltage battery. For this purpose, a direct current provided by the high-voltage battery is converted by means of the frequency converter into a mostly three-phase alternating current, which actuates the electric motor to generate a torque that drives the electric vehicle. Accordingly, the high-voltage battery of the electric vehicle gradually discharges during the operation of the electric vehicle and must be charged from an external electrical energy source if necessary.

So offenbart die DE 10 2011 089 989 A1 ein Verfahren und eine Anordnung zum Laden einer Hochvoltbatterie eines Elektrofahrzeugs. Die Hochvoltbatterie kann kabelgebunden aus einer Steckdose und/oder kontaktlos über eine Induktionsspule geladen werden. Die Ladeanordnung umfasst einen Zwischenkreis, welcher über einen mittels eines Überbrückungsschalters einschleifbaren Vorladewiderstand vorgeladen wird.So the reveals DE 10 2011 089 989 A1 a method and an arrangement for charging a high-voltage battery of an electric vehicle. The high-voltage battery can be charged by cable from a socket and / or contactlessly via an induction coil. The charging arrangement comprises an intermediate circuit which is precharged via a precharging resistor which can be ground in by means of a bridging switch.

Auf diese Weise werden hohe Ladeströme des Zwischenkreises beim Zuschalten der Induktionsspule vermieden, welche die Ladeanordnung schädigen können. Ein Entladen des Zwischenkreises der Ladeanordnung nach dem Laden der Hochvoltbatterie kann automatisch vorgesehen sein.In this way, high charging currents of the intermediate circuit when switching on the induction coil, which can damage the charging arrangement, are avoided. The intermediate circuit of the charging arrangement can be automatically discharged after the high-voltage battery has been charged.

Ein entladener Zwischenkreis kann aber auch der zu ladenden Hochvoltbatterie einen schädlichen hohen Ladestrom entziehen, unmittelbar nachdem er mit dieser durch Schließen eines Trennschalters verbunden wird.A discharged DC link can also draw a damaging high charging current from the high-voltage battery to be charged, immediately after it is connected to it by closing a disconnector.

Zum Vermeiden eines derartigen hohen Ladestroms offenbart die DE 10 2016 203 172 A1 ein Verfahren und eine Anordnung zum Laden einer Hochvoltbatterie eines Elektrofahrzeugs. Die Ladeanordnung umfasst eine Hochvoltbatterie, eine Ladeschaltung mit induktiver Übertragungsstrecke, einen Zwischenkreis, eine Steuerungseinheit, einen von der Steuerungseinheit betätigbaren Trennschalter zum Trennen der Hochvoltbatterie von dem Zwischenkreis und eine mit der Steuerungseinheit verbundene Spannungsmesseinheit, welche eine Spannung des Zwischenkreises und eine Spannung der Hochvoltbatterie misst.To avoid such a high charging current, the DE 10 2016 203 172 A1 a method and an arrangement for charging a high-voltage battery of an electric vehicle. The charging arrangement comprises a high-voltage battery, a charging circuit with an inductive transmission path, an intermediate circuit, a control unit, an isolating switch which can be actuated by the control unit for separating the high-voltage battery from the intermediate circuit and a voltage measuring unit which is connected to the control unit and which measures a voltage of the intermediate circuit and a voltage of the high-voltage battery .

Während des Betriebs der Ladeanordnung wird zunächst der Zwischenkreis bei offenem Trennschalter geladen. Zum Laden der Hochvoltbatterie schließt die Steuerungseinheit den Trennschalter erst, wenn eine Differenz der beiden gemessenen Spannungen einen vorbestimmten Wert unterschreitet. Durch das Vorladen des Zwischenkreises wird ein hoher Ladestrom unmittelbar nach dem Schließen des Trennschalters verhindert.During the operation of the charging arrangement, the intermediate circuit is initially charged with the disconnector open. To charge the high-voltage battery, the control unit only closes the disconnector when a difference between the two measured voltages falls below a predetermined value. Pre-charging the DC link prevents a high charging current immediately after the disconnector is closed.

Zum Trennen der Hochvoltbatterie von dem Hochvoltbordnetz umfasst das Hochvoltbordnetz eines Elektrofahrzeugs in der Regel ferner mindestens einen Hochvoltschalter, der beispielsweise als ein mechanischer Hochvoltschütz ausgebildet sein kann. Bei entladenem Zwischenkreis würde in dem Hochvoltbordnetz unmittelbar nach dem Schließen des Hochvoltschalters ohne Gegenmaßnahme ein hoher Ladestrom des Zwischenkreises fließen, welcher Funktionseinheiten des Hochvoltbordnetzes schädigen kann.To disconnect the high-voltage battery from the high-voltage electrical system, the high-voltage electrical system of an electric vehicle generally further comprises at least one high-voltage switch, which can be designed, for example, as a mechanical high-voltage contactor. If the intermediate circuit is discharged, a high charging current of the intermediate circuit would flow in the high-voltage electrical system immediately after the high-voltage switch is closed, which countermeasures can damage functional units of the high-voltage electrical system.

Deshalb ist es notwendig, den Zwischenkreis vor dem Schließen des mindestens einen Hochvoltschalters vorzuladen, um den hohen Ladestrom sicher auszuschließen. Dies kann beispielsweise wie bei der oben angeführten Ladeanordnung mittels eines Überbrückungskreises erreicht werden, welcher eine Serienschaltung eines Überbrückungsschalters und eines Vorladewiderstands umfasst und den offenen Hochvoltschalter bei geschlossenem Überbrückungsschalter überbrückt.It is therefore necessary to pre-charge the DC link before closing the at least one high-voltage switch in order to safely exclude the high charging current. This can be done, for example, as in the case of the charging arrangement mentioned above of a bridging circuit can be achieved, which comprises a series connection of a bridging switch and a precharging resistor and bridges the open high-voltage switch when the bridging switch is closed.

Als Überbrückungsschalter können mechanische Schütze verwendet werden, welche allerdings im Betrieb fehleranfällig, in der Handhabung beim Montieren aufwändig, in der Beschaffung oder Herstellung kostspielig sind und zudem relativ großen Bauraum erfordern. Zudem lässt sich bei dieser Lösung der Ladestrom des Zwischenkreises nicht beliebig steuern, sondern ist in seinem zeitlichen Verlauf durch den Vorladewiderstand festgelegt. Abgesehen kann der Zwischenkreises mittels des Überbrückungskreises nach dem Öffnen des Hochvoltschalters nicht entladen werden.Mechanical contactors can be used as bridging switches, which, however, are prone to errors in operation, complex to handle during assembly, expensive to obtain or manufacture, and also require relatively large installation space. In addition, with this solution, the charging current of the DC link cannot be controlled arbitrarily, but its time course is determined by the pre-charging resistance. Apart from this, the intermediate circuit cannot be discharged by means of the bridging circuit after the high-voltage switch has been opened.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Verfahren zum Betreiben eines Elektrofahrzeugs vorzuschlagen, welches die beschriebenen Nachteile vermeidet und ein sicheres Laden und Entladen eines Zwischenkreises eines Frequenzumrichters eines Elektrofahrzeugs ermöglicht. Darüber hinaus ist es Aufgabe der Erfindung, eine Lade- und Entladevorrichtung für einen Zwischenkreis eines Frequenzumrichters eines Elektrofahrzeugs, einen Lade- und Entladestromkreis für einen Zwischenkreis eines Frequenzumrichters eines Elektrofahrzeugs und ein Elektrofahrzeug zur Verfügung zu stellen.The invention is therefore based on the object of proposing an improved method for operating an electric vehicle which avoids the disadvantages described and enables safe charging and discharging of an intermediate circuit of a frequency converter of an electric vehicle. Furthermore, it is an object of the invention to provide a charging and discharging device for an intermediate circuit of a frequency converter of an electric vehicle, a charging and discharging circuit for an intermediate circuit of a frequency converter of an electric vehicle, and an electric vehicle.

Ein Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum Betreiben eines Elektrofahrzeugs, bei dem ein Zwischenkreis eines Frequenzumrichters eines Elektrofahrzeugs geladen oder entladen wird, wenn ein dem Frequenzumrichter zugeordneter Hochvoltschalter offen ist. Das Verfahren ist auf jedes elektromotorisch angetriebene Fahrzeug anwendbar, welche ein Hochvoltbordnetz mit einer Hochvoltbatterie, einem an die Hochvoltbatterie angeschlossenen Frequenzumrichter, welcher einen Zwischenkreis und einen Wechselrichter umfasst, einem an den Frequenzumrichter angeschlossenen Elektromotor und einem zwischen der Hochvoltbatterie und dem Frequenzumrichter eingeschleiften Hochvoltschalter zum Trennen der Hochvoltbatterie von dem Frequenzumrichter umfasst. Bei dem Verfahren wird also der Zwischenkreis vorgeladen, bevor die Hochvoltbatterie durch Schließen des Hochvoltschalters mit dem Frequenzumrichter verbunden wird.The invention relates to a method for operating an electric vehicle, in which an intermediate circuit of a frequency converter of an electric vehicle is charged or discharged when a high-voltage switch assigned to the frequency converter is open. The method can be applied to any vehicle powered by an electric motor, which has a high-voltage electrical system with a high-voltage battery, a frequency converter connected to the high-voltage battery, which comprises an intermediate circuit and an inverter, an electric motor connected to the frequency converter and a high-voltage switch connected between the high-voltage battery and the frequency converter for disconnection the high-voltage battery from the frequency converter. In the process, the intermediate circuit is thus precharged before the high-voltage battery is connected to the frequency converter by closing the high-voltage switch.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird eine zum Laden oder Entladen des Zwischenkreises zuzuführende oder abzuführende elektrische Energie zwischen einer ersten Komponente einer Lade- und Entladevorrichtung und einer von der ersten Komponente beabstandeten zweiten Komponente der Lade- und Entladevorrichtung drahtlos übertragen. Wenn die Lade- und Entladevorrichtung bidirektional ausgebildet ist, kann die elektrische Energie von der ersten Komponente zu der zweiten Komponente oder von der zweiten Komponente zu der ersten Komponente übertragen werden. Entsprechend muss jede der beiden Komponenten eine Sendefunktionalität und eine Empfangsfunktionalität aufweisen. Auf diese Weise kann die elektrische Energie dem Zwischenkreis beim Laden zugeführt und von dem Zwischenkreis beim Entladen abgeführt werden.In the method according to the invention, an electrical energy to be supplied or discharged for charging or discharging the intermediate circuit is wirelessly transmitted between a first component of a charging and discharging device and a second component of the charging and discharging device spaced apart from the first component. If the charging and discharging device is designed bidirectionally, the electrical energy can be transmitted from the first component to the second component or from the second component to the first component. Accordingly, each of the two components must have a send functionality and a receive functionality. In this way, the electrical energy can be supplied to the intermediate circuit during charging and discharged from the intermediate circuit during unloading.

Nur eine Komponente der Lade- und Entladevorrichtung muss an das Hochvoltbordnetz angeschlossen sein. Das drahtlose Übertragen der elektrischen Energie zwischen den beiden Komponenten gewährleistet eine hohe Flexibilität beim räumlichen Anordnen der jeweils anderen Komponente. Die beiden Komponenten müssen lediglich innerhalb einer Übertragungsreichweite für die elektrische Energie angeordnet sein.Only one component of the charging and discharging device has to be connected to the high-voltage electrical system. The wireless transmission of electrical energy between the two components ensures a high degree of flexibility in the spatial arrangement of the other component. The two components only have to be arranged within a transmission range for the electrical energy.

In einer bevorzugten Ausführungsform wird die elektrische Energie zum Laden des Zwischenkreises von der ersten Komponente zu der zweiten Komponente und/oder zum Entladen des Zwischenkreises von der zweiten Komponente zu der ersten Komponente übertragen. Dazu ist die zweite Komponente ist an das Hochvoltbordnetz angeschlossen, während die zweite Komponente beabstandet zu dem Hochvoltbordnetz angeordnet sein kann.In a preferred embodiment, the electrical energy for charging the intermediate circuit is transferred from the first component to the second component and / or for discharging the intermediate circuit from the second component to the first component. For this purpose, the second component is connected to the high-voltage electrical system, while the second component can be arranged at a distance from the high-voltage electrical system.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform werden Daten zwischen der ersten Komponente und der zweiten Komponente übertragen. Durch das zusätzliche Übertragen von Daten zwischen den beiden Komponenten der Lade- und Entladevorrichtung werden weitere datenabhängige Verfahrensfunktionen eröffnet.In a particularly preferred embodiment, data is transmitted between the first component and the second component. The additional transmission of data between the two components of the loading and unloading device opens up further data-dependent process functions.

In dieser Ausführungsform können Steuerdaten zum Einstellen des Ladestroms oder des Entladestroms von der ersten Komponente zu der zweiten Komponente übertragen werden und kann eine Steuerungseinheit der zweiten Komponente den Ladestrom oder den Entladestrom entsprechend den übertragenen Steuerdaten einstellen. Durch diese Steuerungsmöglichkeit kann der Ladestrom oder der Entladestrom des Zwischenkreises flexibel beeinflusst werden, beispielsweise in seinem zeitlichen Verlauf.In this embodiment, control data for setting the charge current or the discharge current can be transmitted from the first component to the second component, and a control unit of the second component can set the charge current or the discharge current in accordance with the transmitted control data. This control option allows the charging current or the discharging current of the intermediate circuit to be influenced flexibly, for example in terms of its timing.

Alternativ oder zusätzlich können von einer Diagnoseeinheit der zweiten Komponente Diagnosedaten betreffend das Laden oder das Entladen des Zwischenkreises erfasst und die erfassten Diagnosedaten von der zweiten Komponente zu der ersten Komponente übertragen werden. Dies erlaubt ein Überwachen des Lade- und Entladevorgangs und damit des jeweiligen Ladezustands des Zwischenkreises, wodurch weitere Verfahrensfunktionen eröffnet werden. Beispielsweise kann eine Sperrfunktion ein Schließen des Hochvoltschalters verhindern, wenn der Zwischenkreis nicht ausreichend vorgeladen ist.Alternatively or additionally, diagnostic data relating to the charging or discharging of the intermediate circuit can be recorded by a diagnostic unit of the second component and the recorded diagnostic data can be transmitted from the second component to the first component. This allows the charging and discharging process and thus the respective charge state of the intermediate circuit to be monitored, which opens up further process functions will. For example, a blocking function can prevent the high-voltage switch from closing if the intermediate circuit is not sufficiently pre-charged.

In weiteren Ausführungsformen wird der Zwischenkreis vor einem Schließen des Hochvoltschalters des Hochvoltbordnetzes vorgeladen und/oder wird der Zwischenkreis nach einem Öffnen des Hochvoltschalters des Hochvoltbordnetzes entladen. Dadurch wird erreicht, dass der Zwischenkreis bei geöffnetem Hochvoltschalter grundsätzlich entladen ist, wodurch sich die Sicherheit des Elektrofahrzeugs erhöht. Erst kurz vor dem Einschalten des Elektrofahrzeugs, d. h. dem Schließen des Hochvoltschalters, erfolgt das Vorladen des Zwischenkreises, um einen hohen Ladestrom des Zwischenkreises beim Schließen des Hochvoltschalters zu verhindern.In further embodiments, the intermediate circuit is precharged before the high-voltage switch of the high-voltage electrical system is closed and / or the intermediate circuit is discharged after the high-voltage switch of the high-voltage electrical system is opened. This ensures that the intermediate circuit is basically discharged when the high-voltage switch is open, which increases the safety of the electric vehicle. Only shortly before the electric vehicle is switched on, i.e. H. When the high-voltage switch is closed, the intermediate circuit is precharged to prevent a high charging current of the intermediate circuit when the high-voltage switch is closed.

Gegenstand der Erfindung ist auch eine Lade- und Entladevorrichtung für einen Zwischenkreis eines Frequenzumrichters eines Elektrofahrzeugs. Die Lade- und Entladevorrichtung dient dem Vorladen bzw. Nachentladen des Zwischenkreises und erhöht auf diese Weise die Sicherheit des Elektrofahrzeugs und die Lebensdauer von an ein Hochvoltbordnetz des Elektrofahrzeugs angeschlossenen Funktionseinheiten.The invention also relates to a charging and discharging device for an intermediate circuit of a frequency converter of an electric vehicle. The charging and discharging device serves for pre-charging or post-discharging the intermediate circuit and in this way increases the safety of the electric vehicle and the service life of functional units connected to a high-voltage electrical system of the electric vehicle.

Erfindungsgemäß umfasst die Lade- und Entladevorrichtung eine erste Komponente zum Anschließen an eine elektrische Energiequelle und eine von der ersten Komponente beabstandet positionierbare zweite Komponente zum Anschließen an einen Zwischenkreis eines Frequenzumrichters eines Elektrofahrzeugs, welche konfiguriert sind, eine elektrische Energie zwischen der elektrischen Energiequelle und dem Zwischenkreis drahtlos zu übertragen. Jede Komponente der Lade- und Entladevorrichtung ist als ein Sender und als ein Empfänger ausgebildet. Die beiden Komponenten bilden also eine bidirektionale Übertragungsstrecke. Zum drahtlosen Übertragen der elektrischen Energie müssen die beiden separaten Komponenten lediglich innerhalb einer Übertragungsreichweite angeordnet sein, was mit einer hohen Flexibilität beim Anordnen der beiden Komponenten einhergeht.According to the invention, the charging and discharging device comprises a first component for connection to an electrical energy source and a second component, which can be positioned at a distance from the first component, for connection to an intermediate circuit of a frequency converter of an electric vehicle and which are configured, an electrical energy between the electrical energy source and the intermediate circuit to transmit wirelessly. Each component of the loading and unloading device is designed as a transmitter and as a receiver. The two components therefore form a bidirectional transmission link. For wireless transmission of the electrical energy, the two separate components only have to be arranged within a transmission range, which is associated with a high degree of flexibility when arranging the two components.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform sind die erste Komponente und die zweite Komponente konfiguriert, Daten drahtlos zu übertragen. Die zusätzliche Fähigkeit zur Datenübertragung ermöglicht weitere Funktionen der Lade- und Entladevorrichtung.In a particularly preferred embodiment, the first component and the second component are configured to transmit data wirelessly. The additional capability for data transmission enables further functions of the loading and unloading device.

Die zweite Komponente ist zum Anschließen an das Hochvoltbordnetz vorgesehen.The second component is intended for connection to the high-voltage electrical system.

Vorteilhaft umfasst die zweite Komponente eine Steuerungseinheit, welche konfiguriert ist, einen Ladestrom oder einen Entladestrom des Zwischenkreises aufgrund von von der ersten Komponente übertragenen Steuerdaten einzustellen. Auf diese Weise lässt sich der Ladestrom oder der Entladestrom des Zwischenkreises flexibel beeinflussen, beispielsweise in seinem zeitlichen Verlauf.The second component advantageously comprises a control unit which is configured to set a charging current or a discharging current of the intermediate circuit on the basis of control data transmitted by the first component. In this way, the charging current or the discharge current of the intermediate circuit can be influenced flexibly, for example in its time profile.

Alternativ oder zusätzlich kann die zweite Komponente eine Diagnoseeinheit umfassen, welche konfiguriert ist, Diagnosedaten betreffend das Laden oder das Entladen des Zwischenkreises zu erfassen und die erfassten Diagnosedaten zu der ersten Komponente zu übertragen. Beispielsweise kann die Diagnoseeinheit einen Ladezustand des Zwischenkreises erfassen. An den Ladezustand kann eine Sperrfunktion gekoppelt sein, welche verhindert, dass der Hochvoltschalter des Hochvoltbordnetzes geschlossen wird, wenn der Zwischenkreis nicht ausreichend vorgeladen ist.Alternatively or additionally, the second component can comprise a diagnostic unit, which is configured to acquire diagnostic data relating to the charging or discharging of the intermediate circuit and to transmit the acquired diagnostic data to the first component. For example, the diagnostic unit can detect a charge state of the intermediate circuit. A blocking function can be coupled to the state of charge, which prevents the high-voltage switch of the high-voltage electrical system from being closed when the intermediate circuit is not sufficiently precharged.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Lade- und Entladestromkreis für einen Zwischenkreis eines Frequenzumrichters eines Elektrofahrzeugs, mit einem Zwischenkreis eines Frequenzumrichters eines Elektrofahrzeugs und einer erfindungsgemäßen Lade- und Entladevorrichtung, an deren erste Komponente eine Energiequelle anschließbar und an deren zweite Komponente der Zwischenkreis angeschlossen ist. Der Lade- und Entladestromkreis ermöglicht ein Vorladen und Nachentladen des Zwischenkreises.Another object of the invention is a charging and discharging circuit for an intermediate circuit of a frequency converter of an electric vehicle, with an intermediate circuit of a frequency converter of an electric vehicle and a charging and discharging device according to the invention, an energy source can be connected to the first component and the intermediate circuit is connected to the second component . The charging and discharging circuit enables the intermediate circuit to be precharged and subsequently discharged.

Bevorzugt ist eine Hochvoltbatterie oder eine Niedervoltbatterie des Elektrofahrzeugs als die elektrische Energiequelle an die erste Komponente angeschlossen. Das bedeutet, dass die erste Komponente der Lade- und Entladevorrichtung mit der Hochvoltbatterie (z. B. 400V, 800V, 1.200V) oder der Niedervoltbatterie (z. B. 12V, 24V, 48V) des Elektrofahrzeugs verbunden ist. Eine zusätzliche elektrische Energiequelle wird bei dieser Ausführungsform nicht benötigt.A high-voltage battery or a low-voltage battery of the electric vehicle is preferably connected to the first component as the electrical energy source. This means that the first component of the charging and discharging device is connected to the high-voltage battery (e.g. 400V, 800V, 1.200V) or the low-voltage battery (e.g. 12V, 24V, 48V) of the electric vehicle. An additional electrical energy source is not required in this embodiment.

Noch ein Gegenstand der Erfindung ist ein Elektrofahrzeug mit einer erfindungsgemäßen Lade- und Entladevorrichtung oder einem erfindungsgemäßen Lade- und Entladestromkreis. Bei dem Elektrofahrzeug ist zuverlässig ausgeschlossen, dass ein Ladestrom eines Zwischenkreises eines Frequenzumrichters Funktionseinheiten eines Hochvoltbordnetzes des Elektrofahrzeugs schädigt und dass der Zwischenkreis geladen ist, wenn das Elektrofahrzeug abgeschaltet ist.Another object of the invention is an electric vehicle with a charging and discharging device according to the invention or a charging and discharging circuit according to the invention. In the electric vehicle, it is reliably excluded that a charging current of an intermediate circuit of a frequency converter damages functional units of a high-voltage electrical system of the electric vehicle and that the intermediate circuit is charged when the electric vehicle is switched off.

Es wird darauf hingewiesen, dass die vorliegende Erfindung auf jeden Zwischenkreis des Elektrofahrzeugs, beispielsweise einen Zwischenkreis einer Ladevorrichtung zum Laden einer Hochvoltbatterie, anwendbar und nicht auf einen Zwischenkreis eines Frequenzumrichters beschränkt ist.It is pointed out that the present invention can be applied to any intermediate circuit of the electric vehicle, for example an intermediate circuit of a charging device for charging a high-voltage battery, and is not restricted to an intermediate circuit of a frequency converter.

Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, dass kein mechanischer Schalter oder Halbleiterschalter (MOSFET) zum Steuern des Ladens oder Entladens des Zwischenkreises betätigt wird. Daraus folgt einerseits eine große Robustheit und geringe Fehleranfälligkeit des Verfahrens und bei Verwendung hochintegrierter Schaltkreise für die beiden Komponenten der Lade- und Entladevorrichtung überdies ein äußerst geringer Bauraumbedarf der an dem Verfahren beteiligten Lade- und Entladevorrichtung. Ein weiterer Vorteil ist in der Möglichkeit zu sehen, den Ladestrom und den Entladestrom beliebig zu steuern und den Ladevorgang und den Entladevorgang zu überwachen. An important advantage of the method according to the invention is that no mechanical switch or semiconductor switch (MOSFET) is actuated to control the charging or discharging of the intermediate circuit. On the one hand, this results in great robustness and low susceptibility to errors of the method and, when using highly integrated circuits for the two components of the loading and unloading device, moreover an extremely small space requirement for the loading and unloading device involved in the method. Another advantage is the possibility to control the charging current and the discharging current as desired and to monitor the charging process and the discharging process.

Die Erfindung ist anhand von Ausführungsformen in den Zeichnungen schematisch dargestellt und wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen weiter beschrieben. Es zeigt:

  • 1 in einer schematischen Darstellung ein Hochvoltbordnetz eines Elektrofahrzeugs mit einem Frequenzumrichter und einer Ladevorrichtung für einen Zwischenkreis des Frequenzumrichters nach dem Stand der Technik;
  • 2 in einem Funktionsgraph mehrere Spannungs- bzw. Stromverläufe beim Betreiben des in 1 gezeigten Hochvoltbordnetzes;
  • 3 in einer schematischen Darstellung ein Hochvoltbordnetz eines Elektrofahrzeugs mit einem Frequenzumrichter und einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Lade- und Entladevorrichtung für einen Zwischenkreis des Frequenzumrichters.
The invention is illustrated schematically in the drawings using embodiments and is further described with reference to the drawings. It shows:
  • 1 a schematic representation of a high-voltage electrical system of an electric vehicle with a frequency converter and a charging device for an intermediate circuit of the frequency converter according to the prior art;
  • 2nd in a function graph several voltage or current curves when operating the in 1 High-voltage electrical system shown;
  • 3rd a schematic representation of a high-voltage electrical system of an electric vehicle with a frequency converter and an embodiment of a charging and discharging device according to the invention for an intermediate circuit of the frequency converter.

1 zeigt in einer schematischen Darstellung ein Hochvoltbordnetz 10 eines Elektrofahrzeugs mit einem Frequenzumrichter 16 und einer Ladevorrichtung 20 für einen Zwischenkreis 14 des Frequenzumrichters 16 nach dem Stand der Technik. Der Zwischenkreis 14 ist lediglich beispielhaft als ein Kondensator vorgesehen und bildet mit einem mehrere Leistungshalbleiter umfassenden Wechselrichter 15 den Frequenzumrichter 16 des Elektrofahrzeugs. 1 shows a schematic representation of a high-voltage electrical system 10th an electric vehicle with a frequency converter 16 and a charger 20th for an intermediate circuit 14 of the frequency converter 16 According to the state of the art. The intermediate circuit 14 is provided as an example as a capacitor and forms with an inverter comprising several power semiconductors 15 the frequency converter 16 of the electric vehicle.

Das Hochvoltbordnetz 10 umfasst ferner eine Hochvoltbatterie 11, welche an den Frequenzumrichter 16 angeschlossen ist sowie eine Sicherung 13 und zwei Hochvoltschalter 12 in Form zweier Hochvoltschütze, welche zwischen der Hochvoltbatterie 11 und dem Frequenzumrichter 16 in das Hochvoltbordnetz 10 eingeschleift sind.The high-voltage electrical system 10th also includes a high-voltage battery 11 which to the frequency converter 16 is connected as well as a fuse 13 and two high voltage switches 12th in the form of two high-voltage contactors, which are between the high-voltage battery 11 and the frequency converter 16 into the high-voltage electrical system 10th are looped in.

Zu dem Hochvoltbordnetz 10 gehört auch ein nicht dargestellter vorzugsweise als Drehstrommotor ausgebildeter Elektromotor, welcher wechselstromseitig an den Frequenzumrichter 16 angeschlossen ist.To the high-voltage electrical system 10th also includes an electric motor, not shown, which is preferably designed as a three-phase motor and which is connected to the frequency converter on the AC side 16 connected.

Die Ladevorrichtung 20 umfasst eine Serienschaltung mit einem Überbrückungsschalter 21 in Form eines weiteren Schützes und einem Vorladewiderstand 22. Die Ladevorrichtung 20 überbrückt einen der beiden Hochvoltschalter 12, wenn der Überbrückungsschalter 21 geschlossen ist.The charger 20th includes a series connection with a bypass switch 21st in the form of another contactor and a pre-charging resistor 22 . The charger 20th bridges one of the two high-voltage switches 12th when the bypass switch 21st closed is.

Wenn das Elektrofahrzeug ausgeschaltet ist, sind die beiden Hochvoltschalter 12 und der Überbrückungsschalter 21 offen, d. h. die Hochvoltbatterie 11 ist von dem Frequenzumrichter 16, also dem Zwischenkreis 14 und dem Wechselrichter 15, vollständig getrennt.When the electric vehicle is switched off, the two high-voltage switches are 12th and the bypass switch 21st open, ie the high-voltage battery 11 is from the frequency converter 16 , i.e. the intermediate circuit 14 and the inverter 15 , completely separated.

Beim Einschalten des Elektrofahrzeugs werden zunächst der Überbrückungsschalter 21 und der nicht überbrückte Hochvoltschalter 12 geschlossen. Infolgedessen fließt ein Vorladestrom über den Vorladewiderstand 22 in den Zwischenkreis 14, wodurch dieser vorgeladen wird. Wenn der Zwischenkreis 14 ausreichend vorgeladen ist, werden der von der Ladevorrichtung 20 überbrückte Hochvoltschalter 12 geschlossen und der Überbrückungsschalter 21 geöffnet. Dank der Vorladung des Zwischenkreises 14 fließt unmittelbar nach dem Schließen des überbrückten Hochvoltschalters 12 kein hoher Ladestrom in den Zwischenkreis 14.When the electric vehicle is switched on, the bypass switch first 21st and the not bridged high-voltage switch 12th closed. As a result, a precharge current flows across the precharge resistor 22 in the intermediate circuit 14 , whereby this is preloaded. If the intermediate circuit 14 is sufficiently preloaded, that of the loading device 20th bridged high-voltage switches 12th closed and the bypass switch 21st open. Thanks to the pre-charging of the DC link 14 flows immediately after the bridged high-voltage switch is closed 12th no high charging current in the DC link 14 .

2 zeigt in einem Funktionsgraph 30 mehrere Spannungs- bzw. Stromverläufe beim Betreiben des in 1 gezeigten Hochvoltbordnetzes. An der Abszisse 31 des Funktionsgraphs 30 ist eine Zeit in einer üblichen Einheit abgetragen, an der Ordinate 32 des Funktionsgraphs 30 eine Spannung bzw. ein Strom in jeweils üblichen Einheiten. Der Überbrückungsschalter 21 wird zu einem Zeitpunkt 36 geschlossen, an welchem der Zwischenkreis 14 entladen ist. Die Kennlinie 33 zeigt den Ladestrom des Zwischenkreises 14, welcher über den Vorladewiderstand 22 in den Zwischenkreis 14 fließt. Er ist beim Schließen des Überbrückungsschalters 21 am stärksten, wenn auch durch den Vorladewiderstand 21 begrenzt, und nimmt dann mit fortschreitender Zeit exponentiell ab. Die Kennlinie 34 zeigt die Ladespannung des Zwischenkreises 14. Sie ist beim Schließen des Überbrückungsschalters 21 zunächst Null, wenn der Zwischenkreis 14 entladen ist, und nimmt dann mit fortschreitender Zeit, d. h. mit zunehmender Ladung des Zwischenkreises 14, exponentiell zu. 2nd shows in a function graph 30th several voltage or current curves when operating the in 1 shown high-voltage electrical system. On the abscissa 31 of the function graph 30th is a time in a usual unit, on the ordinate 32 of the function graph 30th a voltage or a current in the usual units. The bypass switch 21st will at a time 36 closed on which the intermediate circuit 14 is discharged. The characteristic 33 shows the charging current of the DC link 14 which is about the pre-charge resistance 22 in the intermediate circuit 14 flows. He is closing the bypass switch 21st strongest, albeit through the pre-charging resistance 21st limited, and then decreases exponentially over time. The characteristic 34 shows the charging voltage of the DC link 14 . It is when the bypass switch is closed 21st initially zero if the DC link 14 is discharged, and then takes over time, ie with increasing charge of the intermediate circuit 14 , exponential to.

Wenn der Ladezustand des Zwischenkreises zu einem späteren Zeitpunkt 37 ausreichend ist, d. h. der Ladestrom des Zwischenkreises 14 schwach und die Spannung des Zwischenkreises 14 fast gleich der Spannung der Hochvoltbatterie 11 ist, wird der Hochvoltschalter 12 geschlossen. Dies führt dazu, dass zum Zeitpunkt 37 dank der Vorladung des Zwischenkreises 14 der Ladestrom des Zwischenkreises 14 nur noch gering ansteigt, um diesen vollständig zu laden, bis die Spannung des Zwischenkreises 14 gleich der Spannung der Hochvoltbatterie 11 ist.If the state of charge of the DC link at a later date 37 is sufficient, ie the charging current of the DC link 14 weak and the voltage of the intermediate circuit 14 almost equal to the voltage of the high-voltage battery 11 is the high-voltage switch 12th closed. This causes that at the time 37 thanks to the pre-charge of the DC link 14 the charging current of the DC link 14 increases only slightly in order to completely increase it charge until the voltage of the DC link 14 equal to the voltage of the high-voltage battery 11 is.

Die Kennlinie 35 zeigt zum Vergleich den hypothetischen zeitlichen Verlauf der an dem Frequenzumrichter 16 anliegenden Spannung, wenn dieser keinen vorzuladenden Zwischenkreis 14 hätte und bereits zum Zeitpunkt 36 die Hochvoltschalter 12 geschlossen würden.The characteristic 35 shows the hypothetical time course of the frequency converter for comparison 16 if there is no intermediate circuit to be precharged 14 would have been and at the time 36 the high voltage switches 12th would be closed.

3 zeigt in einer schematischen Darstellung ein Hochvoltbordnetz 10 eines Elektrofahrzeugs mit einem Frequenzumrichter 16 und einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Lade- und Entladevorrichtung 40 für einen Zwischenkreis 14 des Frequenzumrichters 16. Die Lade- und Entladevorrichtung 40 kann in einem Elektrofahrzeug verbaut sein. Der Zwischenkreis 14 ist lediglich beispielhaft als ein Kondensator vorgesehen und bildet mit einem mehrere Leistungshalbleiter umfassenden Wechselrichter 15 den Frequenzumrichter 16 des Elektrofahrzeugs. 3rd shows a schematic representation of a high-voltage electrical system 10th an electric vehicle with a frequency converter 16 and an embodiment of a loading and unloading device according to the invention 40 for an intermediate circuit 14 of the frequency converter 16 . The loading and unloading device 40 can be installed in an electric vehicle. The intermediate circuit 14 is provided as an example as a capacitor and forms with an inverter comprising several power semiconductors 15 the frequency converter 16 of the electric vehicle.

Das Hochvoltbordnetz 10 umfasst, analog zur 1, ferner eine Hochvoltbatterie 11, welche an den Frequenzumrichter 16 angeschlossen ist sowie eine Sicherung 13 und zwei Hochvoltschalter 12 in Form zweier Hochvoltschütze, welche zwischen der Hochvoltbatterie 11 und dem Frequenzumrichter 16 in das Hochvoltbordnetz 10 eingeschleift sind.The high-voltage electrical system 10th includes, analogous to 1 , also a high-voltage battery 11 which to the frequency converter 16 is connected as well as a fuse 13 and two high voltage switches 12th in the form of two high-voltage contactors, which are between the high-voltage battery 11 and the frequency converter 16 into the high-voltage electrical system 10th are looped in.

Zu dem Hochvoltbordnetz 10 gehört auch ein nicht dargestellter Elektromotor, welcher wechselstromseitig an den Frequenzumrichter 16 angeschlossen ist.To the high-voltage electrical system 10th also includes an electric motor, not shown, which is connected to the frequency converter on the AC side 16 connected.

Die Lade- und Entladevorrichtung 40 umfasst eine erste Komponente 41 zum Anschließen an eine nicht dargestellte elektrische Energiequelle und eine von der ersten Komponente 41 beabstandet positionierbare zweite Komponente 43 zum Anschließen an den Zwischenkreis 14. Die erste Komponente 41 und die zweite Komponente 43 weisen jeweils eine Antenne 42 bzw. 44 auf und sind konfiguriert, eine elektrische Energie zwischen einer elektrischen Energiequelle und dem Zwischenkreis 14 drahtlos über eine Funkstrecke 45 zu übertragen. Die erste Komponente 41 und die zweite Komponente 43 sind ferner konfiguriert, Daten drahtlos über die Funkstrecke 45 zu übertragen.The loading and unloading device 40 comprises a first component 41 for connection to an electrical energy source, not shown, and one of the first component 41 spaced-apart positionable second component 43 for connecting to the DC link 14 . The first component 41 and the second component 43 each have an antenna 42 respectively. 44 on and are configured, an electrical energy between an electrical energy source and the intermediate circuit 14 wirelessly over a radio link 45 transferred to. The first component 41 and the second component 43 are also configured to transmit data wirelessly over the radio link 45 transferred to.

Die zweite Komponente 43 umfasst eine Steuerungseinheit 50, welche konfiguriert ist, einen Ladestrom oder einen Entladestrom des Zwischenkreises 14 aufgrund von von der ersten Komponente 41 übertragenen Steuerdaten einzustellen, und eine Diagnoseeinheit 60, welche konfiguriert ist, Diagnosedaten betreffend das Laden oder das Entladen des Zwischenkreises 14 zu erfassen und die erfassten Diagnosedaten zu der ersten Komponente 41 zu übertragen.The second component 43 comprises a control unit 50 , which is configured, a charging current or a discharging current of the intermediate circuit 14 due to from the first component 41 set transmitted control data, and a diagnostic unit 60 , which is configured, diagnostic data relating to the charging or discharging of the intermediate circuit 14 to capture and the captured diagnostic data on the first component 41 transferred to.

Der Zwischenkreis 14 und die Lade- und Entladevorrichtung 40, an deren erste Komponente 41 eine Energiequelle anschließbar und an deren zweite Komponente 43 der Zwischenkreis 14 angeschlossen ist, bilden einen Lade- und Entladestromkreis für den Zwischenkreis 14. Die Hochvoltbatterie 11 oder eine nicht dargestellte Niedervoltbatterie des Elektrofahrzeugs kann als die elektrische Energiequelle an die erste Komponente 41 angeschlossen sein.The intermediate circuit 14 and the loading and unloading device 40 , on its first component 41 an energy source can be connected and to its second component 43 the intermediate circuit 14 is connected, form a charging and discharging circuit for the intermediate circuit 14 . The high-voltage battery 11 or a low-voltage battery, not shown, of the electric vehicle can be used as the electrical energy source for the first component 41 be connected.

Während des Betriebs des Elektrofahrzeugs, genauer gesagt zum Ein- oder Ausschalten des Elektrofahrzeugs, wird der Zwischenkreis 14 des Hochvoltbordnetzes 10 geladen oder entladen, wenn die Hochvoltschalter 12 des Hochvoltbordnetzes 10 offen sind. Eine zum Laden oder Entladen des Zwischenkreises 14 zuzuführende oder abzuführende elektrische Energie wird zwischen der ersten Komponente 41 der Lade- und Entladevorrichtung 40 und der von der ersten Komponente 41 beabstandeten zweiten Komponente 43 der Lade- und Entladevorrichtung 40 drahtlos über die Funkstrecke 45 übertragen.During the operation of the electric vehicle, more precisely for switching the electric vehicle on or off, the intermediate circuit 14 of the high-voltage electrical system 10th charged or discharged when the high voltage switch 12th of the high-voltage electrical system 10th are open. One for loading or unloading the DC link 14 Electrical energy to be supplied or removed is between the first component 41 the loading and unloading device 40 and that of the first component 41 spaced second component 43 the loading and unloading device 40 wirelessly over the radio link 45 transfer.

Dabei wird die elektrische Energie zum Laden des Zwischenkreises 14 von der ersten Komponente 41 zu der zweiten Komponente 43 und zum Entladen des Zwischenkreises 14 von der zweiten Komponente 43 zu der ersten Komponente 41 übertragen.The electrical energy used to charge the DC link 14 from the first component 41 to the second component 43 and to discharge the DC link 14 from the second component 43 to the first component 41 transfer.

Ferner werden Daten zwischen der ersten Komponente 41 und der zweiten Komponente 43 drahtlos über die Funkstrecke 45 übertragen. Bei den Daten handelt es sich einerseits um Steuerdaten, welche zum Einstellen des Ladestroms oder des Entladestroms von der ersten Komponente 41 zu der zweiten Komponente 43 übertragen werden. Die Steuerungseinheit 50 der zweiten Komponente 43 stellt den Ladestrom oder den Entladestrom entsprechend den übertragenen Steuerdaten ein, wodurch auch ein anderer als der in 2 gezeigte Verlauf des Ladestroms möglich ist.Furthermore, data between the first component 41 and the second component 43 wirelessly over the radio link 45 transfer. The data are control data, on the one hand, which are used to set the charging current or the discharging current from the first component 41 to the second component 43 be transmitted. The control unit 50 the second component 43 sets the charging or discharging current according to the transmitted control data, whereby a different one than that in 2nd shown course of the charging current is possible.

Andererseits handelt es sich um Diagnosedaten betreffend das Laden oder das Entladen des Zwischenkreises 14, welche von der Diagnoseeinheit 60 der zweiten Komponente 43 erfasst werden und von der zweiten Komponente 43 zu der ersten Komponente 41 übertragen werden. Die Diagnosedaten können beispielsweise verwendet werden, um eine Sperrfunktion zu schaffen, welche ein Schließen des Hochvoltschalters 12 verhindert, wenn der Zwischenkondensator 14 nicht ausreichend geladen ist.On the other hand, it is diagnostic data relating to the charging or discharging of the DC link 14 from the diagnostic unit 60 the second component 43 are detected and by the second component 43 to the first component 41 be transmitted. The diagnostic data can be used, for example, to create a blocking function which closes the high-voltage switch 12th prevented when the intermediate capacitor 14 is not sufficiently charged.

Auf diese Weise wird der Zwischenkreis 14 vor einem Schließen des Hochvoltschalters 12 des Hochvoltbordnetzes 10 vorgeladen und nach einem Öffnen des Hochvoltschalters 12 des Hochvoltbordnetzes 10 entladen.In this way the intermediate circuit 14 before closing the high-voltage switch 12th of the high-voltage electrical system 10th preloaded and after a Open the high-voltage switch 12th of the high-voltage electrical system 10th unload.

BezugszeichenlisteReference symbol list

1010th
HochvoltbordnetzHigh-voltage electrical system
1111
HochvoltbatterieHigh-voltage battery
1212
HochvoltschalterHigh voltage switch
1313
SicherungFuse
1414
ZwischenkreisDC link
1515
WechselrichterInverter
1616
Frequenzumrichterfrequency converter
2020th
Lade- und EntladevorrichtungLoading and unloading device
2121
VorladeschalterPreload switch
2222
VorladewiderstandPreload resistance
3030th
FunktionsgraphFunction graph
3131
Abszisseabscissa
3232
Ordinateordinate
3333
StromverlaufCurrent flow
3434
SpannungsverlaufVoltage curve
3535
SpannungsverlaufVoltage curve
3636
Zeitpunkttime
3737
Zeitpunkttime
4040
Lade- und EntladevorrichtungLoading and unloading device
4141
erste Komponentefirst component
4242
Antenneantenna
4343
zweite Komponentesecond component
4444
Antenneantenna
4545
FunkstreckeRadio link
5050
SteuerungseinheitControl unit
6060
DiagnoseeinheitDiagnostic unit

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • DE 102009014386 A1 [0003]DE 102009014386 A1 [0003]
  • DE 102011089989 A1 [0005]DE 102011089989 A1 [0005]
  • DE 102016203172 A1 [0008]DE 102016203172 A1 [0008]

Claims (10)

Verfahren zum Betreiben eines Elektrofahrzeugs, bei dem ein Zwischenkreis (14) eines Frequenzumrichters (16) eines Elektrofahrzeugs geladen oder entladen wird, wenn ein dem Frequenzumrichter (16) zugeordneter Hochvoltschalter (12) offen ist, und eine zum Laden oder Entladen des Zwischenkreises (14) zuzuführende oder abzuführende elektrische Energie zwischen einer ersten Komponente (41) einer Lade- und Entladevorrichtung (40) und einer von der ersten Komponente (41) beabstandeten zweiten Komponente (43) der Lade- und Entladevorrichtung (40) drahtlos übertragen wird.Method for operating an electric vehicle, in which an intermediate circuit (14) of a frequency converter (16) of an electric vehicle is charged or discharged when a high-voltage switch (12) assigned to the frequency converter (16) is open, and one for charging or discharging the intermediate circuit (14 ) electrical energy to be supplied or discharged is wirelessly transmitted between a first component (41) of a charging and discharging device (40) and a second component (43) of the charging and discharging device (40) spaced apart from the first component (41). Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die elektrische Energie zum Laden des Zwischenkreises (14) von der ersten Komponente (41) zu der zweiten Komponente (43) und/oder zum Entladen des Zwischenkreises (14) von der zweiten Komponente (43) zu der ersten Komponente (41) übertragen wird.Procedure according to Claim 1 , in which the electrical energy for charging the intermediate circuit (14) from the first component (41) to the second component (43) and / or for discharging the intermediate circuit (14) from the second component (43) to the first component (41 ) is transmitted. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, bei dem Daten zwischen der ersten Komponente (41) und der zweiten Komponente (43) übertragen werden.Procedure according to one of the Claims 1 or 2nd , in which data is transmitted between the first component (41) and the second component (43). Verfahren nach Anspruch 3, bei dem Steuerdaten zum Einstellen des Ladestroms oder des Entladestroms von der ersten Komponente (41) zu der zweiten Komponente (43) übertragen werden und eine Steuerungseinheit (50) der zweiten Komponente (43) den Ladestrom oder den Entladestrom entsprechend den übertragenen Steuerdaten einstellt und/oder bei dem von einer Diagnoseeinheit (60) der zweiten Komponente (43) Diagnosedaten betreffend das Laden oder das Entladen des Zwischenkreises (14) erfasst werden und die erfassten Diagnosedaten von der zweiten Komponente (43) zu der ersten Komponente (41) übertragen werden.Procedure according to Claim 3 , in which control data for setting the charge current or the discharge current are transmitted from the first component (41) to the second component (43) and a control unit (50) of the second component (43) sets the charge current or the discharge current in accordance with the transmitted control data and / or in which diagnostic data relating to the charging or discharging of the intermediate circuit (14) are recorded by a diagnostic unit (60) of the second component (43) and the recorded diagnostic data are transmitted from the second component (43) to the first component (41) . Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem der Zwischenkreis (14) vor einem Schließen des Hochvoltschalters (12) des Hochvoltbordnetzes (10) vorgeladen wird und/oder bei dem der Zwischenkreis (14) nach einem Öffnen des Hochvoltschalters (12) des Hochvoltbordnetzes (10) entladen wird.Procedure according to one of the Claims 1 to 4th , in which the intermediate circuit (14) is precharged before the high-voltage switch (12) of the high-voltage electrical system (10) is closed and / or in which the intermediate circuit (14) is discharged after the high-voltage switch (12) of the high-voltage electrical system (10) is opened. Lade- und Entladevorrichtung (40) für einen Zwischenkreis (14) eines Frequenzumrichters (16) eines Elektrofahrzeugs, mit einer ersten Komponente (41) zum Anschließen an eine elektrische Energiequelle und einer von der ersten Komponente (41) beabstandet positionierbaren zweiten Komponente (43) zum Anschließen an einen Zwischenkreis (14) eines Frequenzumrichters (16) eines Elektrofahrzeugs, welche konfiguriert sind, eine elektrische Energie zwischen der elektrischen Energiequelle und dem Zwischenkreis (14) drahtlos zu übertragen.Charging and discharging device (40) for an intermediate circuit (14) of a frequency converter (16) of an electric vehicle, with a first component (41) for connection to an electrical energy source and a second component (43) that can be positioned at a distance from the first component (41) for connecting to an intermediate circuit (14) of a frequency converter (16) of an electric vehicle, which are configured to wirelessly transmit electrical energy between the electrical energy source and the intermediate circuit (14). Lade- und Entladevorrichtung nach Anspruch 6, bei der die erste Komponente (41) und die zweite Komponente (43) konfiguriert sind, Daten drahtlos zu übertragen.Loading and unloading device after Claim 6 , in which the first component (41) and the second component (43) are configured to transmit data wirelessly. Lade- und Entladevorrichtung nach einem der Ansprüche 6 oder 7, bei der die zweite Komponente (43) eine Steuerungseinheit (50) umfasst, welche konfiguriert ist, einen Ladestrom oder einen Entladestrom des Zwischenkreises (14) aufgrund von von der ersten Komponente (41) übertragenen Steuerdaten einzustellen, und/oder bei der die zweite Komponente (43) eine Diagnoseeinheit (60) umfasst, welche konfiguriert ist, Diagnosedaten betreffend das Laden oder das Entladen des Zwischenkreises (14) zu erfassen und die erfassten Diagnosedaten zu der ersten Komponente (41) zu übertragen.Loading and unloading device according to one of the Claims 6 or 7 , in which the second component (43) comprises a control unit (50) which is configured to set a charging current or a discharging current of the intermediate circuit (14) on the basis of control data transmitted by the first component (41), and / or in which the second Component (43) comprises a diagnostic unit (60) which is configured to record diagnostic data relating to the charging or discharging of the intermediate circuit (14) and to transmit the recorded diagnostic data to the first component (41). Lade- und Entladestromkreis für einen Zwischenkreis (14) eines Frequenzumrichters (16) eines Elektrofahrzeugs, mit einem Zwischenkreis (14) eines Frequenzumrichters (16) eines Elektrofahrzeugs und einer Lade- und Entladevorrichtung (40) nach einem der Ansprüche 6 bis 8, an deren erste Komponente (41) eine Energiequelle anschließbar und an deren zweite Komponente (43) der Zwischenkreis (14) angeschlossen ist.Charging and discharging circuit for an intermediate circuit (14) of a frequency converter (16) of an electric vehicle, with an intermediate circuit (14) of a frequency converter (16) of an electric vehicle and a charging and discharging device (40) according to one of the Claims 6 to 8th , an energy source can be connected to the first component (41) and the intermediate circuit (14) is connected to the second component (43). Elektrofahrzeug mit einer Lade- und Entladevorrichtung (40) nach einem der Ansprüche 6 bis 8 oder einem Lade- und Entladestromkreis nach Anspruch 9.Electric vehicle with a charging and discharging device (40) according to one of the Claims 6 to 8th or a charging and discharging circuit Claim 9 .
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