DE102020001308A1 - Switching arrangement and method for controlling ripple currents in an electrically operated vehicle - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Schaltanordnung (1) zum Steuern von Rippelströmen in einem elektrisch betreibbaren Fahrzeug, mit- einer Stromquelle (2) zum Erzeugen eines Stroms (I),- einer elektrischen Hin- und Rückleitung (3, 4), über welcher der erzeugte Strom (I) der Stromquelle (2) zu einer Last (5) der Schaltanordnung (1) fließt, und wobei eine Schirmung (6) der Hinleitung (3) und eine Schirmung (7) der Rückleitung (4) miteinander verbunden sind, aufweisend- ein erstes passives Bauelement (8), welches zwischen Teilen der Schirmung (6) der Hinleitung (3) oder zwischen Teilen der Schirmung (7) der Rückleitung (4) oder zwischen der Schirmung (6) der Hinleitung (3) und der Schirmung (7) der Rückleitung (4) verschaltet ist, um einen auftretenden Rippelstrom in der Schaltanordnung (1) zu steuern. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren.The invention relates to a switching arrangement (1) for controlling ripple currents in an electrically operated vehicle, with - a power source (2) for generating a current (I), - an electrical outgoing and return line (3, 4) via which the generated Current (I) of the current source (2) flows to a load (5) of the switching arrangement (1), and wherein a shield (6) of the outgoing line (3) and a shield (7) of the return line (4) are connected to one another, having - A first passive component (8), which between parts of the shielding (6) of the outgoing line (3) or between parts of the shielding (7) of the return line (4) or between the shielding (6) of the outgoing line (3) and the shield (7) of the return line (4) is interconnected in order to control a ripple current occurring in the switching arrangement (1). The invention also relates to a method.

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltanordnung zum Steuern von Rippelströmen in einem elektrisch betreibbaren Fahrzeug. Die Schaltanordnung weist eine Stromkurve zum Erzeugen eines Stroms auf sowie eine elektrische Hin- und Rückleitung, über welche der erzeugte Strom der Stromquelle zu einer Last der Schaltanordnung fließt, und wobei eine Schirmung der Hinleitung und eine Schirmung der Rückleitung mit verbunden sind. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Steuern von Rippelströmen in einem elektrisch betreibbaren Fahrzeug, wobei ein elektrischer Strom erzeugt wird und der erzeugte elektrische Strom über eine elektrische Hin- und Rückleitung zu einer Last fließt. Eine Schirmung der Hinleitung und eine Schirmung der Rückleitung werden miteinander verbunden.The invention relates to a switching arrangement for controlling ripple currents in an electrically operated vehicle. The switching arrangement has a current curve for generating a current and an electrical outgoing and return line, via which the generated current of the power source flows to a load of the switching arrangement, and a shielding of the outgoing line and a shielding of the return line are also connected. Furthermore, the invention relates to a method for controlling ripple currents in an electrically operated vehicle, wherein an electrical current is generated and the generated electrical current flows via an electrical feed line to a load. A shield of the outgoing line and a shield of the return line are connected to one another.

Rippelströme, auch überlagerte Wechselströme bezeichnet, treten häufig in elektrischen Schaltnetzen auf. Insbesondere bewirkt ein Rippelstrom insbesondere bei Kondensatoren Lade- und Entladevorgänge. Diese bewirken einen Effektivstrom, der über den Serienwiderstand des Kondensators eine Verlustleistung erzeugt, die in thermische Energie umgesetzt wird. Dadurch kann sich der Kondensator erwärmen, was die Lebensdauer und Zuverlässigkeit des Kondensators und insbesondere eines elektrischen Schaltnetzes beeinflusst. Insbesondere handelt es sich bei dem Rippelstrom um einen Wechselstrom beliebiger Frequenz und beliebiger Kurvenform, der insbesondere einen Gleichstrom überlagert ist.Ripple currents, also called superimposed alternating currents, often occur in electrical switching networks. In particular, a ripple current causes charging and discharging processes, especially in the case of capacitors. These cause an effective current that generates a power loss via the series resistance of the capacitor, which is converted into thermal energy. As a result, the capacitor can heat up, which affects the service life and reliability of the capacitor and in particular of an electrical switching network. In particular, the ripple current is an alternating current of any frequency and any curve shape, which in particular is superimposed on a direct current.

Die DE 195 12 018 C1 offenbart eine Schaltanordnung für Drehstromkabelsysteme mit Einleiterkabel und Auskreuzungsbeschaltungen. Das Drehstromkabelsystem ist mit Magnetfeldern umgeben, die zu Störungen Anlass geben können. Insbesondere wird durch die Schaltanordnung eine Kompensation der Magnetfelder erreicht.The DE 195 12 018 C1 discloses a switching arrangement for three-phase cable systems with single-core cables and crossover circuits. The three-phase cable system is surrounded by magnetic fields, which can give rise to disturbances. In particular, compensation of the magnetic fields is achieved by the switching arrangement.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Schaltanordnung und ein Verfahren bereitzustellen, mit welcher Testgeräte für den Einsatz bei elektrisch betriebenen Fahrzeugen robuster und langwieriger konstruiert werden können. Insbesondere soll die Lebensdauer dieser Testgeräte erhöht werden.The object of the present invention is to provide a switching arrangement and a method with which test devices for use in electrically operated vehicles can be constructed in a more robust and lengthy manner. In particular, the service life of these test devices should be increased.

Diese Aufgabe wird durch eine Schaltanordnung und ein Verfahren gemäß den unabhängigen Patentansprüchen gelöst. Sinnvolle Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.This object is achieved by a switching arrangement and a method according to the independent patent claims. Useful further developments result from the subclaims.

Ein Aspekt der Erfindung betrifft eine Schaltanordnung zum Steuern von Rippelströmen in einem elektrisch betreibbaren Fahrzeug. Die Schaltanordnung weist eine Stromquelle zum Erzeugen eines Stroms auf, wobei der erzeugte Strom der Stromquelle über eine elektrische Hin- und Rückleitung zu einer Last der Schaltanordnung fließt. Eine Schirmung der Hinleitung und eine Schirmung der Rückleitung sind miteinander verbunden. Die Schaltanordnung weist ein erstes passives Bauelement auf, welches zwischen Teilen der Schirmung der Hinleitung oder zwischen Teilen der Schirmung der Rückleitung oder zwischen der Schirmung der Hinleitung und der Schirmung der Rückleitung verschaltet ist, um einen auftretenden Rückstrom in der Schaltanordnung zu steuern.One aspect of the invention relates to a switching arrangement for controlling ripple currents in an electrically operated vehicle. The switching arrangement has a current source for generating a current, wherein the current generated by the current source flows via an electrical forward and return line to a load of the switching arrangement. A shield of the forward line and a shield of the return line are connected to one another. The switching arrangement has a first passive component which is connected between parts of the shielding of the outgoing line or between parts of the shielding of the return line or between the shielding of the outgoing line and the shielding of the return line in order to control a reverse current occurring in the switching arrangement.

Durch die vorgeschlagene Schaltanordnung können die auftretenden Rippelströme aktiv gesteuert und vorzugsweise reduziert beziehungsweise minimiert werden. Durch Steuern der auftretenden Rippelströme in der Schaltanordnung oder in einem beispielhaften Schaltnetz können insbesondere Verlustleistungen und Überhitzungen reduziert beziehungsweise minimiert werden. Dadurch kann insbesondere eine Lebensdauer der Schaltanordnung und insbesondere der Messgeräte, in welchen beispielsweise die Schaltanordnung verbaut ist, erhöht werden.With the proposed switching arrangement, the ripple currents that occur can be actively controlled and preferably reduced or minimized. By controlling the ripple currents that occur in the switching arrangement or in an exemplary switching network, power losses and overheating in particular can be reduced or minimized. As a result, the service life of the switching arrangement and, in particular, of the measuring devices in which, for example, the switching arrangement is installed, can be increased.

Beispielsweise können die Rippelströme bei schnellen Schaltvorgängen entstehen.For example, the ripple currents can arise during fast switching processes.

Insbesondere kann der auftretende Rippelstrom statisch oder dynamisch mithilfe des ersten passiven Bauelements gesteuert werden. Beispielsweise kann es sich bei dem ersten passiven Bauelement um jedes beliebige elektronische passive Bauelement handeln. Insbesondere kann das erste passive Bauelement ein variables passives Bauelement sein.In particular, the ripple current that occurs can be controlled statically or dynamically with the aid of the first passive component. For example, the first passive component can be any electronic passive component. In particular, the first passive component can be a variable passive component.

Bei dem elektrisch betreibbaren Fahrzeug kann es sich beispielsweise um ein elektrisch betriebenes oder um ein Elektrofahrzeug oder um ein Hybridfahrzeug oder um ein Plug-In-Fahrzeug handeln. Bei der Stromquelle kann es sich beispielsweise um eine Wechselstromquelle oder um eine Gleichstromquelle oder um eine Kombination handeln. Die Schaltanordnung weist die elektrische Hin- und Rückleitung auf, über welche der erzeugte elektrische Strom fließen kann und insbesondere der Last zur Verfügung gestellt werden kann. Bei der Last kann es sich beispielsweise um einen elektrischen Verbraucher handeln. Die Hin- und Rückleitung ist speziell ein geschirmtes Kabel. Die Hin- und Rückleitung ist jeweils über die Schirmung der Hinleitung und die Schirmung der Rückleitung miteinander verbunden beziehungsweise miteinander verschaltet. Bei der Schirmung handelt es sich insbesondere um einen Kabelschirm, beispielsweise um eine leitfähige Hülle, welche den eigentlichen elektrischen Leiter vollständig umschließt. Dadurch ist der Leiter insbesondere vor elektromagnetischen Einflüssen mithilfe des Kabelschirms geschützt beziehungsweise abgeschirmt.The electrically operated vehicle can be, for example, an electrically operated or an electric vehicle or a hybrid vehicle or a plug-in vehicle. The power source can be, for example, an alternating current source or a direct current source or a combination. The switching arrangement has the electrical outgoing and return line, via which the generated electrical current can flow and in particular can be made available to the load. The load can be an electrical consumer, for example. The outward and return line is specially a shielded cable. The outgoing and return lines are each connected to one another or interconnected via the shielding of the forwarding line and the shielding of the return line. The shielding is in particular a cable shield, for example a conductive sheath which completely encloses the actual electrical conductor. As a result, the conductor is protected or shielded in particular from electromagnetic influences with the aid of the cable shield.

Das erste passive Bauelement kann an den verschiedensten Stellen der elektrischen Hin- und Rückleitung eingebracht werden. Insbesondere kann das erste passive Bauelement entweder zwischen einzelnen Teilen der jeweiligen Schirmung der Hinleitung oder der Rückleitung verschaltet beziehungsweise verdrahtet werden oder zwischen Teilen der Schirmung der Hinleitung und zwischen Teilen der Schirmung der Rückleitung. Durch den Einbau beziehungsweise durch die Verschaltung des ersten passiven Bauelements kann der möglich auftretende Rippelstrom in der Schaltanordnung und insbesondere innerhalb des elektrisch betriebenen Fahrzeugs oder in einem Testequipment für das elektrisch betriebene Fahrzeug gesteuert und insbesondere reduziert werden.The first passive component can be introduced at a wide variety of points on the electrical feed and return line. In particular, the first passive component can either be interconnected or wired between individual parts of the respective shielding of the outgoing line or the return line or between parts of the shielding of the outgoing line and between parts of the shielding of the return line. By installing or interconnecting the first passive component, the possible ripple current that occurs in the switching arrangement and in particular within the electrically operated vehicle or in test equipment for the electrically operated vehicle can be controlled and in particular reduced.

Beispielsweise kann es sich bei dem ersten passiven Bauelement um einen Widerstand oder um eine Induktivität oder um eine Kapazität oder um einen einstellbaren Widerstand oder um eine einstellbare Induktivität oder um eine Drosselspule oder um einen einstellbaren Kondensator handeln.For example, the first passive component can be a resistor or an inductance or a capacitance or an adjustable resistance or an adjustable inductance or a choke coil or an adjustable capacitor.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern von Rippelströmen in einem elektrisch betreibbaren Fahrzeug, wobei ein elektrischer Strom erzeugt wird, und der erzeugte elektrische Strom über eine elektrische Hin- und Rückleitung zu einer Last fließt. Eine Schirmung der Hinleitung und eine Schirmung der Rückleitung werden miteinander verbunden. Ein passives Bauelement wird zwischen Teilen der Schirmung der Hinleitung oder zwischen Teilen der Schirmung der Rückleitung oder zwischen der Schirmung der Hinleitung und der Schirmung der Rückleitung verschaltet, sodass ein Auftreten der Rippelströme gesteuert wird.Another aspect of the invention relates to a method for controlling ripple currents in an electrically operated vehicle, wherein an electrical current is generated, and the generated electrical current flows via an electrical feed line to a load. A shield of the outgoing line and a shield of the return line are connected to one another. A passive component is connected between parts of the shielding of the outgoing line or between parts of the shielding of the return line or between the shielding of the outgoing line and the shielding of the return line, so that the occurrence of ripple currents is controlled.

Das soeben geschilderte Verfahren kann insbesondere mit einer Schaltanordnung nach dem vorherigen Aspekt oder einer Weiterbildung davon durchgeführt werden.The method just described can in particular be carried out with a switching arrangement according to the previous aspect or a development thereof.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung(en). Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.Further advantages, features and details of the invention emerge from the following description of preferred exemplary embodiments and on the basis of the drawing (s). The features and combinations of features mentioned above in the description as well as the features and combinations of features mentioned below in the description of the figures and / or shown alone in the figures can be used not only in the respectively specified combination, but also in other combinations or on their own, without the scope of the Invention to leave.

Dabei zeigen die nachfolgenden Figuren in:

  • 1 eine schematische Darstellung einer Schaltanordnung zum Steuern von Rippelströme;
  • 2 eine weitere Variante der schematisch dargestellten Schaltanordnung aus 1;
  • 3 eine weitere Variante der schematisch dargestellten Schaltanordnung aus 1; und
  • 4 eine weitere Variante der schematisch dargestellten Schaltanordnung aus 1.
The following figures show in:
  • 1 a schematic representation of a switching arrangement for controlling ripple currents;
  • 2 a further variant of the circuit arrangement shown schematically 1 ;
  • 3 a further variant of the circuit arrangement shown schematically 1 ; and
  • 4th a further variant of the circuit arrangement shown schematically 1 .

In den Figuren sind funktionsgleiche Elemente mit denselben Bezugszeichen versehen.In the figures, functionally identical elements are provided with the same reference symbols.

Die 1 zeigt eine beispielhafte Schaltanordnung 1. Die Schaltanordnung 1 kann beispielsweise ein Schaltnetz eines elektrischen Versorgungssystems eines elektrisch betreibbaren Fahrzeugs oder eines Elektrofahrzeugs oder eines Hybridfahrzeugs sein. The 1 shows an exemplary circuit arrangement 1 . The switching arrangement 1 can be, for example, a switching network of an electrical supply system of an electrically operated vehicle or an electric vehicle or a hybrid vehicle.

Die Schaltanordnung kann beispielsweise eine Stromquelle 2 aufweisen. Beispielsweise kann die Stromquelle 2 entweder eine Wechselstromquelle oder eine Gleichstromquelle sein. Ebenso ist es denkbar wie beispielhaft in der 1 zu sehen, dass eine Gleichstromquelle und eine Wechselstromquelle in Reihe geschaltet sind, wobei jeweils diese in einer Wechselbeziehung zueinander stehen.The switching arrangement can, for example, be a current source 2 exhibit. For example, the power source 2 be either an AC power source or a DC power source. It is also conceivable as exemplified in the 1 to see that a direct current source and an alternating current source are connected in series, each of which is interrelated.

Insbesondere kann mit der Stromquelle 2 ein elektrischer Strom I erzeugt werden. Die Schaltanordnung 1 weist insbesondere eine elektrische Hin- und Rückleitung 3, 4 auf. Über diese Hin- und Rückleitung 3, 4 kann insbesondere der erzeugte elektrische Strom I zu einer Last 5 der Schaltanordnung 1 geleitet werden. Insbesondere ist mittels des erzeugten elektrischen Stroms I der elektrische Hin- und Rückleitung 3, 4 stromdurchflossen. Bei der Hin- und Rückleitung 3, 4 kann es sich insbesondere um geschirmte Kabel handeln.In particular, with the power source 2 an electric current I. be generated. The switching arrangement 1 has in particular an electrical outward and return line 3 , 4th on. About this back and forth line 3 , 4th can in particular the generated electrical power I. to a burden 5 the switching arrangement 1 be directed. In particular, is by means of the generated electrical current I. the electrical outward and return line 3 , 4th current flowing through it. With the outward and return lines 3 , 4th In particular, it can be shielded cables.

Wie in der 1 zu sehen bildet die Stromquelle 2 mit der Hin- und Rückleitung 3, 4 und der Last 5 einen vollständigen elektrischen Stromkreis.Like in the 1 to see forms the power source 2 with the outward and return line 3 , 4th and the load 5 a complete electrical circuit.

Bei der Last 5 kann es sich beispielsweise um einen elektrischen Verbraucher wie beispielsweise eine Batterie handeln.With the load 5 it can for example be an electrical consumer such as a battery.

Insbesondere ist eine Schirmung 6 der Hinleitung 3 und eine Schirmung 7 der Rückleitung 4 elektrisch miteinander verbunden. Insbesondere wird die Seite der Hinleitung 3, welche zu der Stromquelle 2 gerichtet ist, mit dem Ende der Schirmung 7 der Rückleitung 4 verbunden, welche ebenfalls zu der Stromquelle 2 ausgerichtet ist. Andernfalls ist der Hinleitung 3, welche zu der Last 5 der Schaltanordnung 1 zeigt, über der die Schirmung 6 der Hinleitung 3 mit der Schirmung 7 der Rückleitung 4 ebenfalls an dem Ende verbunden, welches zu der Last 5 zeigt. Dadurch ist beispielsweise ein zusätzlicher schematisch dargestellter elektrischer Schirmkreis innerhalb der Schaltanordnung 1 gebildet. Insbesondere fließt in diesem Schirmkreis ein Strom IS welcher insbesondere dem zu dem elektrischen Strom I entgegengerichtet ist.In particular, there is a shield 6th the outgoing line 3 and a shield 7th the return line 4th electrically connected to each other. In particular, the side of the lead 3 which to the power source 2 is directed to the end of the shield 7th the return line 4th connected, which also to the power source 2 is aligned. Otherwise the forwarding 3 which to the load 5 the switching arrangement 1 shows over which the shielding 6th the outgoing line 3 with the shield 7th the return line 4th also on connected to the end that leads to the load 5 shows. As a result, there is, for example, an additional, schematically illustrated electrical shielding circuit within the switching arrangement 1 educated. In particular, a current flows in this shield circuit I S which in particular to the electric current I. is opposite.

Insbesondere kann mithilfe der Schaltanordnung 1 ein Rippelstrom in einem elektrisch betreibbaren Fahrzeug oder einem Messgerät für ein elektrisch betreibbares Fahrzeug gesteuert werden. Hierfür wird in die Schaltanordnung 1 ein erstes passives Bauelement 8 eingefügt. Bei dem ersten passiven Bauelement 8 kann es sich um ein beliebiges elektrisches passives Bauelement handeln. Beispielsweise kann das erste passive Bauelement 8 ein Widerstand, eine Induktivität oder eine Kapazität sein. Mithilfe des ersten passiven Bauelements 8 kann ein möglich auftretender Rippelstrom innerhalb der Schaltanordnung 1 gesteuert werden. Insbesondere kann dadurch der Rippelstrom möglichst gering gehalten werden.In particular, using the switching arrangement 1 a ripple current can be controlled in an electrically operated vehicle or a measuring device for an electrically operated vehicle. This is done in the switching arrangement 1 a first passive component 8th inserted. With the first passive component 8th it can be any electrical passive component. For example, the first passive component 8th be a resistor, an inductance or a capacitance. With the help of the first passive component 8th a possible ripple current occurring within the switching arrangement 1 being controlled. In particular, the ripple current can thereby be kept as low as possible.

Beispielsweise kann das erste passive Bauelement 8 zwischen der Schirmung 6 der Hinleitung 6 und der Schirmung 7 der Rückleitung 4 verschaltet beziehungsweise verdrahtet oder eingebaut sein. Beispielsweise kann zusätzlich zu dem Steuern des Rippelstroms in der Schaltanordnung 1 mithilfe des ersten passiven Bauelements 8 eine Impedanz der Hin- und Rückleitung 3, 4 verändert beziehungsweise angepasst werden.For example, the first passive component 8th between the shield 6th the outgoing line 6th and the shield 7th the return line 4th be connected or wired or built in. For example, in addition to controlling the ripple current in the switching arrangement 1 using the first passive component 8th an impedance of the forward and return line 3 , 4th can be changed or adapted.

Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass es sich bei dem ersten passiven Bauelement 8 ebenso um ein komplexes passives Bauelement handeln kann, wie beispielsweise einen Filter.This can be achieved, for example, in that the first passive component is 8th can also be a complex passive component, such as a filter.

Insbesondere kann es sich bei dem ersten passiven Bauteil 8 um ein variables passives Bauelement handeln mit welchem aktiv Rippelströme in der Schaltanordnung 1 gesteuert werden können. Ebenso kann dadurch die Impedanz der Hin- und Rückleitung 3, 4 angepasst werden.In particular, it can be the case with the first passive component 8th act around a variable passive component with which active ripple currents in the switching arrangement 1 can be controlled. This can also reduce the impedance of the outgoing and return lines 3 , 4th be adjusted.

Die 2 zeigt einen weiteren möglichen Aufbau der Schaltanordnung 1 mit dem ersten passiven Bauelement 8. Hier ist zu sehen, dass das erste passive Bauelement 8 beliebig innerhalb des Schirmkreises der Hin- und Rückleitung 3, 4 verdrahtet beziehungsweise verschaltet werden kann.The 2 shows another possible structure of the switching arrangement 1 with the first passive component 8th . Here you can see that the first passive component 8th anywhere within the shielding circuit of the outgoing and return lines 3 , 4th can be wired or interconnected.

Die 3 zeigt eine weitere Variationsmöglichkeit der Anordnung der Schaltanordnung 1. Das erste passive Bauelement 8 kann ebenso zwischen Teilen der Schirmung 7 der Rückleitung 4 verschaltet werden. Wie in der 3 zu sehen, ist die Schirmung 7 der Rückleitung 4 in einem definierten Bereich aufgetrennt, sodass das erste passive Bauelement 8 in diesem aufgetrennten Bereich beziehungsweise in den Teilen der Schirmung 7 verdrahtet beziehungsweise verschaltet werden kann. Ebenso ist es analog möglich das erste passive Bauelement 8 zwischen Teilen der Schirmung 6 der Hinleitung 3 zu verschalten. Dadurch kann eine möglichst umfangreiche Möglichkeit für die Anordnung der Schaltanordnung 1 und die Platzierung des ersten passiven Bauelements 8 innerhalb der Schalteranordnung 1 erreicht werden.The 3 shows another possible variation in the arrangement of the switching arrangement 1 . The first passive component 8th can also be used between parts of the shield 7th the return line 4th be interconnected. Like in the 3 you can see the shielding 7th the return line 4th separated in a defined area, so that the first passive component 8th in this separated area or in the parts of the shield 7th can be wired or interconnected. Similarly, it is also possible to use the first passive component 8th between parts of the shield 6th the outgoing line 3 to interconnect. This allows the most extensive possible option for the arrangement of the switching arrangement 1 and the placement of the first passive component 8th within the switch assembly 1 can be achieved.

Die 4 zeigt eine weitere mögliche Variation der Schaltanordnung 1. Hier ist speziell ein zweites passives Bauelement 9 zusätzlich zu dem ersten passiven Bauelement 8 in den Schirmkreis der Schaltanordnung 1 mitverschaltet. Dadurch kann insbesondere eine bessere Steuerung und Reduzierung der auftretenden Rippelströme erreicht werden. Beispielsweise kann das zweite passive Bauelement 9 zwischen den Teilen der Schirmung 6 der Hinleitung 3 oder zwischen den Teilen der Schirmung 7 der Rückleitung 4 oder zwischen der Schirmung 6 der Hinleitung 3 und der Schirmung 7 der Rückleitung 4 verschaltet werden. In diesem speziellen gezeigten Ausführungsbeispiel in 4 ist das erste passive Bauelement 8 zwischen der Schirmung 6 der Hinleitung 3 und der Schirmungsleitung 4 verschaltet und das zweite passive Bauelement 9 ist zwischen den Teilen der Schirmung 7 der Rückleitung 4 verschaltet. Dabei ist dies nur ein mögliches Ausführungsbeispiel. Die Anordnung beziehungsweise die Verschaltung der einzelnen passiven Bauelemente 8, 9 oder von weiteren kann beliebig innerhalb der Schaltung 1 oder des Schirmkreises der Hin- und Rückleitung 3, 4 durchgeführt werden.The 4th shows another possible variation of the switching arrangement 1 . Here is a second passive component specifically 9 in addition to the first passive component 8th in the shield circuit of the switching arrangement 1 interconnected. In particular, this enables better control and reduction of the ripple currents that occur. For example, the second passive component 9 between the parts of the shield 6th the outgoing line 3 or between the parts of the shield 7th the return line 4th or between the shield 6th the outgoing line 3 and the shield 7th the return line 4th be interconnected. In this particular embodiment shown in FIG 4th is the first passive component 8th between the shield 6th the outgoing line 3 and the shielding cable 4th connected and the second passive component 9 is between the parts of the shield 7th the return line 4th interconnected. This is only one possible embodiment. The arrangement or the interconnection of the individual passive components 8th , 9 or from further can be anywhere within the circuit 1 or the shield circuit of the outgoing and return lines 3 , 4th be performed.

Das zweite passive Bauelement 9 kann ebenso ein beliebiges elektronisches passives Bauelement wie das erste passive Bauelement 8 sein. Ebenso kann das zweite passive Bauelement 9 auch als Filter ausgebildet sein.The second passive component 9 can also be any electronic passive component such as the first passive component 8th be. The second passive component can also 9 can also be designed as a filter.

Insbesondere ist der Strom IS des Schirmkreises mit dem erzeugten Strom I der Stromquelle 2 gekoppelt. Dies ist insbesondere deshalb der Fall, da sich insbesondere die Schaltanordnung 1 ohne den Schirmkreis als fiktive Primärspule verhält und der Schirmkreis fiktiv als Sekundärspule eines Transformers verhält. Dadurch kommen bestimmte Effekte ähnlich eines Transformers zu tragen.In particular, the current is I S the shield circuit with the generated electricity I. the power source 2 coupled. This is the case in particular because the switching arrangement in particular 1 without the shield circuit behaves as a fictitious primary coil and the shield circuit behaves fictitiously as a secondary coil of a transformer. This results in certain effects similar to a transformer.

Beispielsweise ist durch die beiden entgegengesetzten Ströme I, IS das resultierende magnetische Feld um den Schirmkreis der Schirmung 6, 7 aufgehoben, wenn der Strom I gleich dem Strom IS ist.For example, is through the two opposing currents I. , I S the resulting magnetic field around the shield circuit of the shield 6th , 7th lifted when the electricity I. equal to the current I S is.

Falls beispielsweise die Schirmungen 6, 7 miteinander verbunden sind und der Strom IS =0 A DC und der Strom IS nur langsam wächst, sodass er aber unter dem Strom I ist die Impedanz in der Hin- und Rückleitung 3, 4 niedrig. Dies gilt insbesondere für hohe Frequenzen. Insbesondere ist bei hohen Frequenzen (>5 kHz) die Impedanz in der Hin- und Rückleitung 3, 4 niedriger als es eigentlich sein sollte bei entgegen gerichteten Stromflüssen I, IS .If, for example, the shields 6th , 7th are interconnected and the electricity I S = 0 A DC and the stream I S grows slowly, but so it is under the current I. is the impedance in the outgoing and return lines 3 , 4th low. This is especially true for high frequencies. In particular at high frequencies (> 5 kHz) the impedance is in the outgoing and return lines 3 , 4th lower than it should actually be with opposing current flows I. , I S .

Beispielsweise ist es ebenfalls denkbar, dass mehrere Schaltanordnungen miteinander verschaltet werden wobei jede dieser Schaltanordnungen mit einem passiven Bauelement 8, 9 verschaltet werden kann, sodass dann eine aktive Steuerung des einen fließenden Wechselstroms durchgeführt werden kann. Dadurch kann die Wechselspannung an möglichen Senken der einzelnen Schaltanordnungen gesteuert werden und eingestellt werden.For example, it is also conceivable that several switching arrangements are interconnected with each other, each of these switching arrangements having a passive component 8th , 9 can be interconnected, so that an active control of the one flowing alternating current can then be carried out. As a result, the alternating voltage can be controlled and adjusted at possible sinks in the individual switching arrangements.

Insbesondere können variable passive Bauelemente 8, 9 in die Schalteranordnung 1 eingebracht werden, sodass eine aktive Steuerung der Impedanz der Hin- und Rückleitung 3, 4 während die Schaltanordnung 1 stromdurchflossen ist, durchgeführt werden kann. Dadurch kann eine aktive Steuerung von Wechselstromkomponenten in der Schalteranordnung 1 unter Kontrolle einer Wechselspannung ermöglicht und durchgeführt werden.In particular, variable passive components 8th , 9 into the switch assembly 1 be introduced so that an active control of the impedance of the outgoing and return lines 3 , 4th while the switching arrangement 1 current flowing through it can be carried out. This allows active control of AC components in the switch arrangement 1 enabled and carried out under the control of an alternating voltage.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11
SchaltanordnungSwitching arrangement
22
StromquellePower source
33
HinleitungForwarding
44th
RückleitungReturn line
55
Lastload
66th
Schirmung der HinleitungShielding of the outgoing line
77th
Schirmung der RückleitungShielding of the return line
88th
erstes passives Bauelementfirst passive component
99
zweites passives Bauelementsecond passive component
II.
Stromelectricity
IS I S
Strom des SchirmkreisesCurrent of the shield circuit

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • DE 19512018 C1 [0003]DE 19512018 C1 [0003]

Claims (5)

Schaltanordnung (1) zum Steuern von Rippelströmen in einem elektrisch betreibbaren Fahrzeug, mit - einer Stromquelle (2) zum Erzeugen eines Stroms (I), - einer elektrischen Hin- und Rückleitung (3, 4), über welcher der erzeugte Strom (I) der Stromquelle (2) zu einer Last (5) der Schaltanordnung (1) fließt, und wobei eine Schirmung (6) der Hinleitung (3) und eine Schirmung (7) der Rückleitung (4) miteinander verbunden sind, gekennzeichnet, durch - ein erstes passives Bauelement (8), welches zwischen Teilen der Schirmung (6) der Hinleitung (3) oder zwischen Teilen der Schirmung (7) der Rückleitung (4) oder zwischen der Schirmung (6) der Hinleitung (3) und der Schirmung (7) der Rückleitung (4) verschaltet ist, um einen auftretenden Rippelstrom in der Schaltanordnung (1) zu steuern.Switching arrangement (1) for controlling ripple currents in an electrically operated vehicle, with - a current source (2) for generating a current (I), - An electrical outward and return line (3, 4), via which the generated current (I) of the current source (2) flows to a load (5) of the switching arrangement (1), and a shield (6) of the forward line (3 ) and a shield (7) of the return line (4) are connected to one another, characterized by - A first passive component (8), which between parts of the shielding (6) of the outgoing line (3) or between parts of the shielding (7) of the return line (4) or between the shielding (6) of the outgoing line (3) and the shield (7) of the return line (4) is interconnected in order to control a ripple current occurring in the switching arrangement (1). Schaltanordnung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein zweites passives Bauelement (9) zwischen den Teilen der Schirmung (6) der Hinleitung (3) oder zwischen den Teilen der Schirmung (7) der Rückleitung (4) oder zwischen der Schirmung (6) der Hinleitung (3) und der Schirmung (7) der Rückleitung (4) verschaltet ist.Switching arrangement (1) according to Claim 1 , characterized in that a second passive component (9) between the parts of the shielding (6) of the outgoing line (3) or between the parts of the shielding (7) of the return line (4) or between the shielding (6) of the outgoing line (3 ) and the shielding (7) of the return line (4) is connected. Schaltanordnung (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und/oder zweite passive Bauelement (8, 9) als Filter ausgebildet ist.Switching arrangement (1) according to Claim 2 , characterized in that the first and / or second passive component (8, 9) is designed as a filter. Verfahren zum Steuern von Rippelströmen in einem elektrisch betreibbaren Fahrzeug, wobei - ein elektrischer Strom (I) erzeugt wird, - der erzeugte elektrische Strom (I) über eine elektrische Hin- und Rückleitung (3, 4) zu einer Last (5) fließt, und wobei - eine Schirmung (6) der Hinleitung (3) und eine Schirmung (7) der Rückleitung (4) miteinander verbunden werden, dadurch gekennzeichnet, dass - ein passives Bauelement (8, 9) zwischen Teilen der Schirmung (6) der Hinleitung (3) oder zwischen Teilen der Schirmung (7) der Rückleitung (4) oder zwischen der Schirmung (6) der Hinleitung (3) und der Schirmung (7) der Rückleitung (4) verschaltet wird, sodass ein auftretender Rippelstrom gesteuert wird.Method for controlling ripple currents in an electrically operated vehicle, wherein - an electrical current (I) is generated, - the generated electrical current (I) flows via an electrical outward and return line (3, 4) to a load (5), and where - a shield (6) of the outgoing line (3) and a shield (7) of the return line (4) are connected to one another, characterized in that - a passive component (8, 9) between parts of the shielding (6) of the outgoing line (3) or between parts of the shielding (7) of the return line (4) or between the shielding (6) of the outgoing line (3) and the shielding (7) of the return line (4), so that any ripple current that occurs is controlled. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem passiven Bauelement (8, 9) eine Impedanz der Hin- und Rückleitung (3, 4) verändert wird.Procedure according to Claim 4 , characterized in that with the passive component (8, 9) an impedance of the forward and return lines (3, 4) is changed.
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