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Die Erfindung betrifft einen Spannungswandler zum Laden eines elektrischen Energiespeichers eines elektrisch betriebenen Fahrzeugs. Der Spannungswandler weist eine erste Anschlussseite zum Verbinden des Spannungswandlers mit einer Stromquelle, welche eine Ladespannung bereitstellt, auf. Des Weiteren weist der Spannungswandler eine zweite Anschlussseite zum Verbinden des Spannungswandlers mit dem elektrischen Energiespeicher auf.
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Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Laden eines elektrischen Energiespeichers eines elektrisch betriebenen Fahrzeugs, wobei eine erste Anschlussseite eines Spannungswandlers mit einer Stromquelle und eine zweite Anschlussseite des Spannungswandlers mit dem elektrischen Energiespeicher verbunden werden. Mit der ersten Anschlussseite wird eine Ladespannung der Stromquelle bereitgestellt.
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Aktuell ist es nicht möglich, zwei Bordnetze eines elektrisch betriebenen Fahrzeugs mit unterschiedlichen Auslegungsspannungen für die Luft- und Kriechstrecken über einen galvanisch gekoppelten Spannungswandler zu verbinden. Dies ist deshalb nicht möglich, weil im Falle eines Isolationsfehlers auf der Seite des Bordnetzes mit der höheren Spannungsauslegung gleichzeitig auch die Isolation im Bordnetz mit der niedrigeren Auslegungsspannung eine zu hohe Spannung über die Masse (Potentialausgleich) und eine der beiden HV-Potentiale anlegt. Dadurch werden möglicherweise alle Komponenten im Bordnetz mit der niedrigeren Auslegungsspannung überlastet und gegebenenfalls beschädigt beziehungsweise im „worst case“ zerstört.
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Beispielsweise werden im Stand der Technik galvanisch getrennte DC-DC-Wandler verwendet. Diese haben zwar den Vorteil, dass eine Überlastung am schwächer isolierten System vermieden werden kann, jedoch weisen diese eine geringere Leistungsdichte auf, sind zudem sehr schwer und weisen hohe Kosten auf. Eine weitere Möglichkeit im Stand der Technik ist der Einsatz eines galvanisch gekoppelten DC-DC-Wandlers. Dieser ist zwar klein und kostengünstig zu realisieren und weist eine hohe Leistungsdichte auf, aber es kann ein Auftreten der Isolationsfehler auf beide Anschlussseiten übertragen werden, wodurch es zu einem Sicherheitsrisiko kommen kann.
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Ein quasi isolierter DC-DC-Wandler (galvanisch gekoppelter Wandler mit Induktivitäten für HV-Plus- und HV-Minus-Potential als Energiespeicher) weist ähnliche Eigenschaften wie der galvanisch gekoppelte DC-DC-Wandler auf, jedoch ist dieser schwerer ausgebildet.
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Die
DE 10 2017 009 355 A1 offenbart ein Verfahren zum Betreiben eines mit einer ersten elektrischen Gleichspannung beaufschlagten ersten Bordnetzes und eines mit einer zweiten elektrischen Gleichspannung beaufschlagten zweiten Bordnetzes.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Spannungswandler bereitzustellen, mit welchem eine symmetrische HV-Potentialverteilung auf beiden Anschlussseiten des Spannungswandlers während dessen Betrieb möglich ist.
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Diese Aufgabe wird durch einen Spannungswandler und ein Verfahren gemäß den unabhängigen Patentansprüchen gelöst. Sinnvolle Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Ein Aspekt der Erfindung betrifft einen Spannungswandler zum Laden eines elektrischen Energiespeichers eines elektrisch betriebenen Fahrzeugs. Der Spannungswandler weist eine erste Anschlussseite zum Verbinden des Spannungswandlers mit einer Stromquelle, welche eine Ladespannung bereitstellt, auf. Ebenso weist der Spannungswandler eine zweite Anschlussseite zum Verbinden des Spannungswandlers mit dem elektrischen Energiespeicher auf. Eine Schalteinrichtung des Spannungswandlers ist zwischen der ersten und der zweiten Anschlussseite angeordnet und wobei die Schalteinrichtung einen ersten Schaltzustand einnimmt, wodurch ein erster Kondensator einer ersten Schalteinheit der Schalteinrichtung und ein zweiter Kondensator einer zweiten Schalteinheit der Schalteinrichtung in Reihe zueinander geschaltet sind. Die Schalteinrichtung nimmt einen zweiten Schaltzustand ein, wodurch eine erste Reihenschaltung mit der ersten Anschlussseite, dem ersten und dem zweiten Kondensator und der zweiten Anschlussseite gebildet ist, wodurch eine Versorgungsspannung erzeugbar ist, um den elektrischen Energiespeicher zu laden.
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Durch den vorgeschlagenen erfindungsgemäßen Spannungswandler kann eine symmetrische Potentialverteilung der Potentiale auf der ersten Anschlussseite und der zweiten Anschlussseite des Spannungswandlers durchgeführt werden. Insbesondere erfolgt diese symmetrische Potentialverteilung während des Betriebs des Spannungswandlers. Insbesondere kann der vorgeschlagene Spannungswandler für eine Leistungsübertragung zwischen Bordnetzen eines elektrisch betriebenen Fahrzeugs verwendet werden. Insbesondere ist dadurch eine galvanisch gekoppelte Leistungsübertragung anstelle einer galvanisch getrennten Leistungsübertragung ermöglicht. Insbesondere können mit Hilfe des vorgeschlagenen Spannungswandlers zwei HV-Bordnetze eines elektrisch betriebenen Fahrzeugs mit unterschiedlichen Isolationsfestigkeiten verbunden werden. Ebenso kann beispielsweise ein 800 V-Fahrzeug mit einer 500 V-Ladesäule zum Durchführen eines DC-Ladevorgangs des elektrisch betriebenen Fahrzeugs verbunden werden. Des Weiteren kann mit Hilfe des vorgeschlagenen Spannungswandlers auf einen eventuell auftretenden Isolationsfehler reagiert werden, ohne dass die Leistungsübertragung beenden werden muss.
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Insbesondere ermöglicht der vorgeschlagene Spannungswandler eine Auslegung der Spannungsfestigkeit der Komponenten des Spannungswandlers auf die Betriebsspannung der Primärseite (zum Beispiel eine maximale Spannungsfestigkeit von 500 V).
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Insbesondere kann der vorgeschlagene Spannungswandler zum Laden eines 800 V-elektrisch betriebenen Fahrzeugs an einer 500 V-Ladesäule verwendet werden. Insbesondere kann der Ladevorgang mit Hilfe des Spannungswandlers effizienter und kostengünstiger durchgeführt werden.
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Beispielsweise kann der vorgeschlagene Spannungswandler als Ladungspumpe mit symmetrischer Spannungsverteilung ausgebildet sein. Somit kann eine effizientere Reaktionsmöglichkeit beziehungsweise Reaktionsfähigkeit auf einen möglichen Isolationsfehler durchgeführt werden.
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Insbesondere bedient sich der Spannungswandler des Prinzips der Ladungspumpe, wodurch die Potentiale der ersten und der zweiten Anschlussseite gleichzeitig angehoben werden können.
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Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Laden eines elektrischen Energiespeichers eines elektrisch betriebenen Fahrzeugs, wobei eine erste Anschlussseite eines Spannungswandlers mit einer Stromquelle und eine zweite Anschlussseite des Spannungswandlers mit dem elektrischen Energiespeicher verbunden werden. Mit der ersten Anschlussseite wird eine Ladespannung der Stromquelle bereitgestellt. In einem ersten Schaltzustand des Spannungswandlers werden ein erster Kondensator des Spannungswandlers und ein zweiter Kondensator des Spannungswandlers in Reihe zueinander geschaltet, wodurch der erste Kondensator und der zweite Kondensator in Reihe mit der Ladespannung geladen werden. In einem zweiten Schaltzustand des Spannungswandlers wird eine Reihenschaltung mit der ersten Anschlussseite, dem ersten und dem zweiten Kondensator und der zweiten Anschlussseite gebildet, wodurch eine Versorgungsspannung erzeugt wird, wobei mit der Versorgungsspannung der elektrische Energiespeicher geladen wird.
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Insbesondere kann das soeben geschilderte Verfahren mit einem Spannungswandler nach dem vorherigen Aspekt oder einer Weiterbildung davon durchgeführt werden.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnungen. 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.
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Dabei zeigen die nachfolgenden Figuren in:
- 1 einen schematischen Schaltaufbau des erfindungsgemäßen Spannungswandlers;
- 2 den Spannungswandler aus der 1 in einem ersten Schaltzustand; und
- 3 den Spannungswandler aus der 1 in einem zweiten Schaltzustand.
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In den Figuren sind funktionsgleiche Elemente mit denselben Bezugszeichen versehen.
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Die 1 zeigt beispielsweise einen Schaltaufbau des erfindungsgemäßen Spannungswandlers 1. Insbesondere kann mit Hilfe des Spannungswandlers 1 eine galvanisch gekoppelte Leistungsübertragung zwischen zwei verschiedenen Bordnetzen durchgeführt werden. Insbesondere wird der Spannungswandler 1 zum Laden eines elektrischen Energiespeichers 2 eines elektrisch betriebenen Fahrzeugs verwendet.
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Der Spannungswandler 1 weist insbesondere eine erste Anschlussseite 3 und eine zweite Anschlussseite 4 auf. Bei der ersten Anschlussseite 3 handelt es sich beispielsweise um die Primärseite des Spannungswandlers 1, und bei der zweiten Anschlussseite 4 handelt es sich beispielsweise um die Sekundärseite des Spannungswandlers 1. Insbesondere wird die erste Anschlussseite 3 mit einer Stromquelle 5 verbunden. Bei der Stromquelle 5 kann es sich beispielsweise um eine Ladesäule oder um eine Ladestation oder um eine 500 V-DC-Ladesäule handeln. Mit der Stromquelle 5 wird insbesondere eine Ladespannung UL bereitgestellt. Die zweite Anschlussseite 4 des Spannungswandlers 1 wird insbesondere mit dem elektrischen Energiespeicher 2 des elektrisch betriebenen Fahrzeugs verbunden.
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Insbesondere ist der Spannungswandler 1 dann von Vorteil, wenn an der ersten Anschlussseite 3 ein System angeschlossen ist, welches über eine halbe Betriebsspannung verfügt als das angeschlossene System an der zweiten Anschlussseite 4. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn es sich bei dem elektrisch betriebenen Fahrzeug um ein 800 V-Fahrzeug handelt, welches an einer 500 V-DC-Ladesäule, als Stromquelle 5, geladen werden soll.
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Des Weiteren bietet die Spannungsquelle 1 die Möglichkeit, dass die Isolation des angeschlossenen Systems an der ersten Anschlussseite 3 auf die halbe Spannung beziehungsweise die halbe Spannungsfestigkeit des angeschlossenen Systems an der zweiten Anschlussseite 4 ausgelegt werden kann. Insbesondere kann mit Hilfe des Spannungswandlers 1 eine Energieübertragung von der ersten Anschlussseite 3 auf die zweite Anschlussseite 4 durchgeführt werden. Insbesondere kann mit Hilfe des vorgeschlagenen Spannungswandlers 1 ein Spannungswandler als Ladungspumpe mit symmetrischer Spannungsverteilung und Reaktionsfähigkeit auf einen Isolationsfehler geschaffen werden.
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Des Weiteren weist der Spannungswandler 1 eine Schalteinrichtung 6 auf. Die Schalteinrichtung 6 ist insbesondere zwischen der ersten Anschlussseite 3 und der zweiten Anschlussseite 4 angeordnet. Insbesondere kann mit Hilfe der Schalteinrichtung 6 die Ladespannung UL in eine Versorgungsspannung UV umgewandelt werden, mit welcher der elektrische Energiespeicher 2 versorgt werden kann.
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Beispielsweise weist die erste Anschlussseite 3 und die zweite Anschlussseite 4 jeweils einen Entstörkondensator C auf. Insbesondere dienen diese Entstörkondensatoren C als Eingangskapazitäten und Ausgangskapazitäten des Spannungswandlers 1. Mit diesen kann insbesondere eine Störung beziehungsweise Störungen an der ersten Anschlussseite 3 und der zweiten Anschlussseite 4 reduziert werden. Des Weiteren kann die erste Anschlussseite 3 und die zweite Anschlussseite 4 jeweils einen EMV-Filter aufweisen, um die Eingangs- und Ausgangsseite des Spannungswandlers 1 gegen elektromagnetische Störungen zu schützen.
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Die nachfolgenden Figuren 2 und 3 zeigen jeweils die Funktionsweise beziehungsweise die Betriebsfunktionen des Spannungswandlers 1. Insbesondere zeigt die 2 einen ersten Schaltzustand der Schalteinrichtung 6 des Spannungswandlers 1, und die 3 zeigt einen zweiten Schaltzustand der Schalteinrichtung 6 des Spannungswandlers 1.
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Die 2 zeigt den Fall, wo die Schalteinrichtung 6 den ersten Schaltzustand einnimmt. Durch den ersten Schaltzustand ist ein erster Kondensator C1 einer ersten Schalteinheit S1 der Schalteinrichtung 6 und ein zweiter Kondensator C2 einer zweiten Schalteinheit S2 der Schalteinrichtung 6 in Reihe zueinander geschaltet beziehungsweise verschaltet. Insbesondere ist in dem ersten Schaltzustand der Schalteinrichtung 6 eine dritte Schalteinheit S3, welche zwischen dem ersten und dem zweiten Kondensator C1, C2 angeordnet ist, geschlossen, wodurch der erste und der zweite Kondensator C1, C2 in Reihe geschaltet sind.
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Bei den Schalteinheiten S1, S2 und S3 handelt es sich insbesondere um Schaltelemente, wie Halbleiterschalter (IGBTs, MOSFETs, Transistoren).
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Mit den eingezeichneten Pfeilen in der 2 ist insbesondere der Stromverlauf während des ersten Schaltzustands der Schalteinrichtung 6 gezeigt. Dabei werden insbesondere der erste und der zweite Kondensator C1, C2 während des ersten Schaltzustands derart geladen, dass ein Spannungswert einer ersten Kondensatorspannung UC1 des ersten Kondensators C1 und ein Spannungswert einer zweiten Kondensatorspannung UC2 des zweiten Kondensators C2 in Summe einen Spannungswert der Ladespannung UL ergeben. Somit wird speziell die Ladespannung UL auf die beiden Kondensatoren C1 und C2 gleichmäßig aufgeteilt. Während des ersten Schaltzustands sind die beiden Schalteinheiten S1 und S2 geöffnet. Insbesondere sind dabei die beiden Kondensatoren C1 und C2 parallel zu der Stromquelle 5 geschaltet.
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Des Weiteren verhindern die beiden Dioden D3 und D4 der Schalteinrichtung 6 ein Umladen des Entstörkondensators C der zweiten Anschlussseite 4 und/oder des elektrischen Energiespeichers 2 auf die Reihenschaltung der beiden Kondensatoren C1 und C2.
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Beispielsweise können die Komponenten S1, D1, D3 und C1 als Ladungspumpen für das positive HV-Potential des Spannungswandlers 1 verwendet werden. Die Komponenten S2, D2, D4 und C2 können insbesondere als Ladungspumpe für das negative HV-Potential des Spannungswandlers 1 verwendet werden.
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Die 3 zeigt nun den zweiten Schaltzustand der Schalteinrichtung 6. Mit Hilfe des zweiten Schaltzustands kann eine Reihenschaltung aus der ersten Anschlussseite 3, dem ersten und dem zweiten Kondensator C1, C2 und der zweiten Anschlussseite 4 gebildet werden. Dadurch kann die Versorgungsspannung UV erzeugt und dem elektrischen Energiespeicher 2 zum Laden bereitgestellt werden.
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In dem zweiten Schaltzustand der Schalteinrichtung 6 wird nun die dritte Schalteinheit S3 geöffnet, und die beiden Schalteinheiten S1 und S2 werden jeweils geschlossen. Des Weiteren weist die Schalteinrichtung 6 eine Diode D1 und D2 auf, mit welchen ein Kurzschluss der beiden Kondensatoren C1 und C2 über die Schalteinheiten S1 und S2 verhindert werden kann.
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Insbesondere entsteht mit Hilfe des zweiten Schaltzustands der Schalteinrichtung 6 eine Reihenschaltung aus der Stromquelle 5, den Kondensatoren C1, C2 und dem elektrischen Energiespeicher 2. Aufgrund der jeweiligen Polaritäten addieren sich die Spannungen zu der Versorgungsspannung UV. Insbesondere wird mit der Reihenschaltung der ersten Anschlussseite 3, des ersten und des zweiten Kondensators C1, C2 und der zweiten Anschlussseite 4 die Ladespannung UL mit der ersten Kondensatorspannung UC1 und der zweiten Kondensatorspannung UC2 zu der Versorgungsspannung UV addiert. Somit ergibt sich eine Versorgungsspannung UV, welche beispielsweise doppelt so groß ist wie die Ladespannung UL. Somit konnte die Ladespannung UL verdoppelt werden.
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Insbesondere ist ebenfalls hier mit dem Pfeil P der Stromverlauf dargestellt. Insbesondere stellt sich der Ladestrom zum Laden des elektrischen Energiespeichers 2 dann ein, wenn eine Batteriespannung des elektrischen Energiespeichers 2 kleiner als die doppelte Ladespannung UL ist.
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Im Folgenden werden nun einzelne Simulationsergebnisse des Spannungswandlers 1 erläutert.
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Beispielsweise kann der Spannungswandler 1 an den Anschlussseiten 3, 4 jeweils mit einem Isolationswiderstand erweitert werden. Beispielsweise können die Y-Kapazitäten des Spannungswandlers 1 mit entsprechenden Größen für eine DC-Ladesäule (500 nF je HV-Potential) und für ein Fahrzeug (1 µF je HV-Potential) definiert werden. Die jeweiligen Isolationswiderstände des Spannungswandlers 1 betragen beispielsweise 100 MΩ. Zu jedem Kondensator des Spannungswandlers 1 kann das Simulationsprogramm für die Simulation des Spannungswandlers 1 noch einen Innenwiderstand separat angeben.
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Als erstes kann ein Simulationsergebnis bezüglich der Spannungen und Ströme des Spannungswandlers 1 durchgeführt werden. Dabei ist festzustellen, dass sich der erste Kondensator C1 auf beispielsweise die Hälfte der Spannung der Stromquelle 5 auflädt. Die Spannungsschwankung ist dabei proportional zur Ladungsmenge, die von der ersten Anschlussseite 3 auf die zweite Anschlussseite 4 umgeladen werden konnte. Dabei ist des Weiteren zu sehen, dass die Ströme der Dioden, Kondensatoren und Halbleiterschalter ziemlich hohe Spitzenströme im Vergleich zum Batteriestrom annehmen. In der Realität sind diese Stromspitzen aber wesentlich geringer, da die Halbleiterschalter nicht wie hier ideal schnell sind und zudem Übertragungsverluste aufweisen, die die Spitzenströme reduzieren würden. Insbesondere können mit Hilfe von Zuleitungs- und Streuinduktivitäten die Spitzenströme ebenfalls reduziert werden.
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Beim Simulationsergebnis bezüglich der HV-Potentialverteilungen an den Anschlussseiten 3, 4 des Spannungswandlers 1, ist festzustellen, dass die Potentiale auf der ersten Anschlussseite 3 den gleichen Spannungswert aufweisen und nur einen minimalen Spannungsrippel des Weiteren aufweisen. Auf der zweiten Anschlussseite 4 ist festzustellen, dass die Ströme in den Kapazitäten hoch sind.
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Beispielsweise kann eine Auswertung der Simulation mit Zuleitungsinduktivitäten des Spannungswandlers 1 durchgeführt werden. Dabei wird der ursprüngliche Simulationsaufbau um Zuleitungsinduktivitäten an den beiden Anschlussseiten 3, 4 des Spannungswandlers 1 erweitert. Die Y-Kapazität wurde im gleichen Zug auch auf die Ladesäule (500 nF pro HV-Potential), den Spannungswandler (250 nF je Anschlussseite pro HV-Potential) und das restliche Fahrzeug (500 nF je HV-Potential) aufgeteilt. Dadurch ist die Gesamtkapazität identisch. Die Ströme durch die Y-Kapazitäten von außerhalb des Spannungswandlers 1 reduzieren sich durch die Zuleitungsinduktivitäten deutlich.
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Des Weiteren kann die Reaktionsmöglichkeit beziehungsweise die Reaktionsfähigkeit des Spannungswandlers 1 auf einen Isolationsfehler bei Anpassung der HV-Potentiale bei gleichzeitigem Fortsetzen der Leistungsübertragung simuliert werden. Dabei wurde der Spannungswandler 1 um Isolationswiderstände an beiden Anschlussseiten 3, 4 zwischen dem HV-Potential und dem Erdpotential sowie den zugehörigen Y-Kapazitäten erweitert. Die Werte der Y-Kapazitäten entsprechen typischen Größen für eine DC-Ladesäule (500 nF je HV-Potential) und für ein Fahrzeug (ein µF je HV-Potential). Die jeweiligen Isolationswiderstände betragen 100 MΩ. Zu jedem Kondensator kann für das Simulationsprogramm noch ein Isolationswiderstand separat angegeben werden. Zudem wurde über eine weitere Schalteinheit S4 ein schaltbarer Widerstand an der zweiten Anschlussseite 4 hinzugefügt. Dieser kann beispielsweise 500 Ohm betragen. Eine vierte Schalteinheit wurde beispielsweise mit einer vorgegebenen Zeitverzögerung von 0,01 s angegeben. Somit können die Auswirkungen des Isolationsfehlers und die Reaktion darauf erkannt werden. Der Spannungswandler 1 schaltet nach 0,04 s den oberen Schalter S1 permanent durch und fungiert somit als Ladungspumpe mit Boost-Funktion im HV-Minus-Potential. Das Gleiche gilt auch für einen Isolationsfehler zwischen HV-Minus- und Erdpotential. Dabei wird jedoch die zweite Schalteinheit S2 permanent durchgeschaltet. Zu Beginn der Reaktionsfähigkeit entstehen hohe Spitzenströme, die ihren Grund darin haben, dass der erste Kondensator C1 zunächst mit einer Spannung von beispielsweise 230 V aufgeladen war und nun auf 460 V geladen wird. Zur Strombegrenzung dienen beispielsweise die Zuleitungsinduktivitäten. Falls jedoch die Halbleiter nicht für solch einen Spitzenstrom ausgelegt sind, können zusätzliche Induktivitäten verwendet werden.
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Beispielsweise kann bei der Auswertung der Simulation der Reaktionsfähigkeit folgendes Ergebnis aufgetreten sein. Die beiden Potentiale auf der ersten Anschlussseite 3 haben den gleichen Spannungswert und weisen nur einen minimalen Spannungsrippel auf. Ebenso gilt dies für die zweite Anschlussseite 4. Beispielsweise tritt der Isolationsfehler bei einem vorgegebenen Zeitpunkt auf, worauf sich die HV-Potentiale bezogen auf das Erdpotential verschieben. Dies wäre der unveränderte Betrieb mit einer Leistungsübertragung bei einem Isolationsfehler. Bei einem weiteren Zeitpunkt ändert der Spannungswandler 1 seine Ansteuerung der Schalteinheit S1. Dieser wird nun permanent eingeschaltet, während S2 und S3 unverändert weiter betrieben werden. Die HV-Potentiale werden wieder etwas in den Ursprungszustand zurückversetzt. Die Isolation eines HV-Systems auf der ersten Anschlussseite 3 mit einer Spannungsfestigkeit von beispielsweise 500 V wäre nun nicht mehr überschritten. Eine Leistungsübertragung ist in diesem Fall dennoch möglich.
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Eine weitere Reaktionsmöglichkeit bei einem Isolationsfehler ist das Einstellen der Leistungsübertragung. Durch die Dioden und den HV-Plus-Pfad und den HV-Minus-Pfad wirken sich die HV-Potentialverteilung der zweiten Anschlussseite 4 mit einem Isolationsfehler auf die erste Anschlussseite 3 aus. Dennoch benötigt die Umladung der Y-Kapazitäten des Spannungswandlers 1 auf der ersten Anschlussseite 3 eine gewisse Zeit, sofern das System sehr gut isoliert ist und die Isolationswiderstände über einen hohen Wert verfügen. In einem Beispiel sind die Isolationswiderstände mit einem Wert von 10 MΩ angegeben. Es dauert ca. 4 s bis die Isolation nach dem Beenden der Leistungsübertragung nicht mehr einer Spannung von 500 V ausgesetzt ist. Beispielsweise setzen nach 1 s die Isolationsfehler ein, und nach 2 s stoppt die Leistungsübertragung.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Spannungswandler
- 2
- elektrischer Energiespeicher
- 3
- erste Anschlussseite
- 4
- zweite Anschlussseite
- 5
- Stromquelle
- 6
- Schalteinrichtung
- C
- Entstörkondensator
- C1, C2
- erster und zweiter Kondensator
- D1 bis D4
- erste bis vierte Diode
- S1, S2, S3
- erste bis dritte Schalteinheit
- UL
- Ladespannung
- UV
- Versorgungsspannung
- P
- Strompfeile
- UC1
- erste Kondensatorspannung
- UC2
- zweite Kondensatorspannung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102018000490 A1 [0006]
- DE 102017009355 A1 [0007]
