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Die Erfindung betrifft ein elektrisches Bordnetz für ein elektrisch betreibbares Fahrzeug sowie ein Verfahren zum Betreiben eines elektrischen Bordnetzes für ein elektrisch betreibbares Fahrzeug.
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Zur Abblockung und Bedämpfung von Störsignalen auf Netzzuleitungen von Geräten kommen Funk-Entstörkondensatoren zum Einsatz, die je nach Anforderungsprofil in die Klassen X und Y eingeteilt werden.
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Klasse-X-Kondensatoren sind nach der Norm IEC 60384-1 aus dem Jahr 2016 elektrische Kondensatoren, die zwischen Phase und Neutralleiter oder zwischen zwei Phasen geschaltet werden. Sie dürfen eine beliebig hohe Kapazität haben. Oft haben sie Werte von 100 nF bis 1 µF.
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Klasse-Y-Kondensatoren nach der Norm IEC 60384-1 aus dem Jahr 2016 sind Kondensatoren, die zwischen Phase, respektive Neutralleiter und berührbarem, schutzgeerdetem Apparategehäuse angeschlossen werden und somit die Basisisolierung überbrücken. Für Y-Kondensatoren sind nach dieser Norm nur solche Kondensatoren zulässig, die bei begrenzter Kapazität eine überprüfbare erhöhte elektrische und mechanische Sicherheit aufweisen, da bei ihrer Anwendung im Falle eines Versagens durch Kurzschluss eine Gefährdung von Personen oder Tieren durch elektrischen Schlag auftreten kann.
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Es ist bekannt, dass elektrische Bordnetzsysteme von Elektrofahrzeugen und Hybridfahrzeugen (Personenkraftwagen oder Nutzfahrzeugen) meist als Gleichspannung (DC- Direct Current) mit einem oder mehreren Polen ausgeführt sind. Die elektrischen Gleichspannungspole sind entsprechend elektrisch isoliert und über Y-Kapazitäten mit der Fahrzeugmasse kapazitiv gekoppelt.
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Im Fehlerfall kann aber entsprechend über eine Person ein Entladen und Umladen der dieser in den Y-Kapazitäten gespeicherten Energie stattfinden. Die Entladung von gespeicherten Energien über den Menschen kann im schlimmsten Fall eine elektrische Gefährdung erzeugen. Aus diesem Grund werden die Energien von Y-Kapazitäten für ein HV-System auf das sogenannte C1-Limit der IEC 60479-2 begrenzt. Zudem ist eine Limitierung der Y-Kapazität für die Funktion der Isolationsüberwachung im Fahrzeug als auch in der Ladestation notwendig.
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Die
DE 10 2017 202 236 B4 offenbart ein Verfahren zum Übertragen elektrischer Energie zwischen einem Fahrzeug und einer Anschlussstation mit hohen Leistungen, bei dem ein schaltbares Filterelement verwendet wird, um sowohl Grenzwerte betreffend die elektromagnetische Verträglichkeit eines Fahrzeugs bzw. Fahrzeugbordnetzes beim Fahren einhalten zu können, als auch Berührungsspannungsgrenzwerte beim Laden oder Rückspeisen einhalten zu können, insbesondere ohne galvanische Trennung, d.h. Verwendung eines Transformators. Es wird ein Verfahren zum Übertragen elektrischer Energie vorgeschlagen, bei dem die Filterung geschaltet ist. Es wird elektrische Energie über ein Filterelement zwischen einem fahrzeugseitigen Stromrichter und einem fahrzeugseitigen Bordnetzabschnitt übertragen, insbesondere in galvanisch verbundener Weise. Die Energie wird somit nicht über einen fahrzeugseitigen Transformator übertragen, und auch nicht über einen Transformator, der Kontaktanschlüssen der Anschlussstation vorgeschaltet ist. Der fahrzeugseitige Stromrichter ist beispielsweise ein Inverter. An diesem sind ein elektrischer Antrieb und eine elektrische Maschine angeschlossen. Der Stromrichter wird auch beim Übertragen von Energie ausgehend von oder zu einer Anschlussstation verwendet. Die Anschlussstation ist eine Ladestation und ist alternativ oder in Kombination hierzu zum Rückspeisen von Energie von einem Fahrzeug ausgestaltet.
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Eine Aufgabe der Erfindung ist es, ein elektrisches Bordnetz für ein elektrisch betreibbares Fahrzeug zu schaffen, das einen sicheren Betrieb im Fahrbetrieb sowie bei der Übertragung von elektrischer Energie zwischen einem Fahrzeug und einer Ladestation gewährleistet.
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Eine weitere Aufgabe ist es, ein Verfahren zum Betreiben eines elektrischen Bordnetzes für ein elektrisch betreibbares Fahrzeug anzugeben, mit dem ein sicherer Betrieb im Fahrbetrieb sowie bei der Übertragung von elektrischer Energie zwischen einem Fahrzeug und einer Ladestation gewährleistet werden kann.
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Die vorgenannten Aufgaben werden mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst.
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Günstige Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung.
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Nach einem Aspekt der Erfindung wird ein elektrisches Bordnetz für ein elektrisch betreibbares Fahrzeug vorgeschlagen, mit wenigstens einer ersten und einer zweiten elektrischen Potentialleitung, wobei das Bordnetz ausgebildet ist, in einem bestimmungsgemäßen Betrieb zwischen den Potentialleitungen mit einer elektrischen Gleichspannung beaufschlagt zu werden, insbesondere wobei die erste und die zweite Potentialleitung mit einem Hochvolt-Energiespeicher elektrisch gekoppelt ist. Das Bordnetz weist wenigstens zwei Entstörkondensatoren, insbesondere Y-Kondensatoren, auf, die elektrisch in Reihe geschaltet sind und jeweils mit einem Anschluss mit den Potentialleitungen elektrisch gekoppelt sind, und deren gemeinsamer Anschluss über wenigstens ein Schaltelement mit einem elektrischen Bezugspotential elektrisch gekoppelt ist.
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Vorteilhaft kann das wenigstens eine Schaltelement als Halbleiterschalter oder als mechanischer Schalter ausgebildet sein. Insbesondere kann das wenigstens eine Schaltelement als Bipolartransistor, Metalloxidhalbleiter-Feldeffekttransistor (MOSFET), Insulated-Gate Bipolartransistor (IGBT), Thyristor, Zweirichtungs-Diode (Diac), oder als mechanisches Schaltrelais, ausgebildet sein.
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Eine Limitierung der Kapazitäten von Entstörkondensatoren, insbesondere Y-Kondensatoren ist aus Gründen der Prävention vor den Gefahren einer Gefährdung durch Kondensatorentladung als auch für die Funktion der Isolationsmessung notwendig. In Konkurrenz hierzu stehen Anforderungen der elektromagnetischen Verträglichkeit (EMV), welche aus Zertifizierungsgründen hohe Y-Kapazitäten benötigen. Die Auslegung und Limitierung der Y-Kapazitäten von Hochvolt-Systemen wird zudem erschwert durch die Forderung immer höherer Spannungen, um Wirkungsgrad-optimierte Hochvolt-Systeme zu entwickeln.
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Vorteilhaft wird deshalb ein elektrisches Bordnetz beschrieben, bei dem zum einen Entstörkondensatoren, insbesondere Y-Kondensatoren betriebsbedingt über ein Schaltelement, welches mit dem elektrischen Bezugspotential elektrisch gekoppelt ist, zu- oder weggeschaltet werden können als auch die elektrische Sicherheit durch eine Fehlfunktion der Zu- oder Wegschaltfunktion gewährleistet wird.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des elektrischen Bordnetzes kann eine Steuer- und Messeinheit in dem Hochvolt-Energiespeicher vorgesehen sein, die eine erste elektrische Spannung zwischen der ersten Potentialleitung und dem Bezugspotential und eine zweite elektrische Spannung zwischen der zweiten Potentialleitung und dem Bezugspotential bestimmt. Die Steuer- und Messeinheit kann vorteilhaft in der Funktion eines Isolationswächters, wie er üblicherweise in Hochvolt-Energiespeichern implementiert ist, vorgesehen sein.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des elektrischen Bordnetzes kann eine weitere Steuer- und Messeinheit vorgesehen sein, die eine elektrische Spannung wenigstens eines der Entstörkondensatoren, insbesondere Y-Kondensatoren, bestimmt. Mit Hilfe dieser Steuer- und Messeinheit kann zweckmäßigerweise ein Zustand des Schaltelements bestimmt werden, indem die an dem Entstörkondensator abfallende elektrische Spannung mit der elektrischen Spannung der ersten Potentialleitung verglichen wird.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des elektrischen Bordnetzes kann eine zentrale Funktionseinheit vorgesehen sein, um über entsprechende Kommunikationsschnittstellen die Steuer- und Messeinheit und/oder die Steuer- und Messeinheit zu steuern. Die zentrale Funktionseinheit dient günstigerweise dazu, die verschiedenen Spannungswerte aufzunehmen und zu vergleichen und aus einem solchen Vergleich abgeleitet eine Steuerung des Schaltelements bei der entsprechenden Steuer- und Messeinheit einzuleiten.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des elektrischen Bordnetzes kann die weitere Steuer- und Messeinheit vorgesehen sein, das Schaltelement zu betätigen. Das Schaltelement kann günstigerweise von der Steuer- und Messeinheit angesteuert werden, wobei die Anforderung zum Schalten dazu von der zentralen Funktionseinheit kommt.
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Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Betreiben eines elektrischen Bordnetzes für ein elektrisch betreibbares Fahrzeug vorgeschlagen, wobei das Bordnetz wenigstens eine erste und eine zweite elektrische Potentialleitung umfasst, wobei die Potentialleitungen in einem bestimmungsgemäßen Betrieb mit einer elektrischen Gleichspannung beaufschlagt werden, insbesondere wobei die erste und die zweite Potentialleitung mit einem Hochvolt-Energiespeicher elektrisch gekoppelt werden. Die beiden Potentialleitungen werden jeweils mit wenigstens zwei elektrisch in Reihe geschalteten Entstörkondensatoren, insbesondere Y-Kondensatoren, elektrisch gekoppelt, deren gemeinsamer Anschluss abhängig von einem Schaltzustand eines elektrisch in Reihe geschalteten Schaltelements mit einem elektrischen Bezugspotential elektrisch gekoppelt wird. Der Schaltzustand des Schaltelements wird dabei über einen Vergleich einer elektrischen Spannung zwischen der ersten Potentialleitung und dem Bezugspotential mit einer an wenigstens einem der wenigstens zwei Entstörkondensatoren, insbesondere Y-Kondensatoren, anliegenden elektrischen Spannung bestimmt.
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Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst vorteilhaft ein Diagnoseverfahren, welches beispielsweise mittels Sensorfusion verschiedener Messsignale aus dem Hochvolt-System den Zustand einer Zu- oder Wegschaltfunktion von Entstörkondensatoren, insbesondere Y-Kondensatoren bestimmt. Zudem beschreibt das hier vorgestellte Verfahren eine Ansteuerungsstrategie für den Ladebetrieb und Fahrbetrieb des Fahrzeugs sowie eine Entladestrategie, mit dessen Hilfe die zu- oder wegschaltbaren Entstörkondensatoren entladen werden können.
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Wenn die elektrische Spannung zwischen der ersten Potentialleitung und dem Bezugspotential von der an wenigstens einem der wenigstens zwei Entstörkondensatoren, insbesondere Y-Kondensatoren, anliegenden elektrischen Spannung abweicht, kann davon ausgegangen werden, dass das Schaltelement geöffnet ist. Wenn die beiden gemessenen elektrischen Spannungen jedoch übereinstimmen, ist der Schalter geschlossen. Auf diese Weise kann vorteilhaft aus einer Messung der beiden elektrischen Spannungen auf den Zustand des Schaltelements geschlossen werden.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens kann eine Asymmetrie von Isolationswiderständen des elektrischen Bordnetzes über eine Bestimmung der elektrischen Spannung wenigstens eines der wenigstens zwei Entstörkondensatoren, insbesondere Y-Kondensatoren, bestimmt werden. Dazu kann vorteilhaft die elektrische Spannung eines der wenigstens zwei Entstörkondensatoren in wiederholten Messungen bei geschlossenem und geöffnetem Schaltelement bestimmt werden.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens kann bei einem Ladebetrieb des elektrischen Bordnetzes das Schaltelement geöffnet werden und die wenigstens zwei Entstörkondensatoren, insbesondere Y-Kondensatoren, vom Bezugspotential getrennt werden. Im Ladebetrieb des Fahrzeugs kommen meist über eine Ladestation zusätzliche Y-Kapazitäten in das elektrische Bordnetz. Um eine Gefährdung von Personen auszuschließen, kann deshalb im Ladebetrieb das Schaltelement geöffnet werden, sodass die Entstörkondensatoren von dem Bezugspotential galvanisch entkoppelt werden. Dadurch findet im Ladebetrieb ein Umschalten der Entstörkondensatoren von Y-Kondensatoren zu X- Kondensatoren statt.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens kann bei einem Fahrbetrieb des Fahrzeugs das Schaltelement geschlossen werden.
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Im Fahrbetrieb kann das Schaltelement geschlossen werden. Die Y-Kondensatoren können so entsprechende EMV- Störungen im Hochvolt-Bordnetz filtern. Die Kapazitäten der Y- Kondensatoren ersetzen so im Fahrbetrieb die fehlenden Kapazitäten der Ladestation.
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Dadurch kann sichergestellt werden, dass eine steuerbare Energiespeicherung innerhalb der Entstörkondensatoren zwischen Ladebetrieb und Fahrbetrieb gewährleistet ist. Damit wird eine minimale Kapazität der Y-Kapazitäten im Ladebetrieb dargestellt. Der Ladevorgang kann gesperrt werden, wenn bei einem defekten Schaltelement eine minimale Energiespeicherung in den Entstörkondensatoren während des Ladevorgangs nicht sichergestellt ist.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens kann beim Abschalten des elektrischen Bordnetzes das Schaltelement geöffnet werden und eine in den wenigstens zwei Entstörkondensatoren, insbesondere Y-Kondensatoren, gespeicherte Energie über einen mit einem weiteren Schaltelement elektrisch in Reihe geschalteten Widerstand, welcher mit der ersten und der zweiten Potentialleitung elektrisch gekoppelt ist, abgebaut werden. Durch Öffnen des Schaltelements können vorteilhaft die Y- Kondensatoren, welche zwischen den beiden Potentialleitungen und dem Bezugspotential geschaltet sind, in X- Kondensatoren, die zwischen die beiden Potentialleitungen geschaltet sind, umgeschaltet werden. Die X- Kondensatoren können so direkt, schnell und sicher entladen werden.
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Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Zeichnung, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
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Dabei zeigt:
- 1 eine Systemübersicht eines elektrischen Bordnetzes für ein elektrisch betreibbares Fahrzeug nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
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In der Figur sind gleiche oder gleichartige Komponenten mit gleichen Bezugszeichen beziffert. Die Figuren zeigen lediglich Beispiele und sind nicht beschränkend zu verstehen.
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1 zeigt eine Systemübersicht eines elektrischen Bordnetzes 100 für ein elektrisch betreibbares Fahrzeug nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
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Das elektrische Bordnetz 100 weist eine erste und eine zweite elektrische Potentialleitung 60, 62 auf. Das Bordnetz 100 ist ausgebildet, in einem bestimmungsgemäßen Betrieb zwischen den Potentialleitungen 60, 62 mit einer elektrischen Gleichspannung beaufschlagt zu werden. Insbesondere sind die erste und die zweite Potentialleitung 60, 62 mit einem Hochvolt-Energiespeicher 40 elektrisch gekoppelt ist. Der Hochvolt-Energiespeicher umfasst eine Vielzahl von Batteriezellen 42.
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Das elektrische Bordnetz 100 kann über einen Ladeanschluss 14 mit einer Ladestation 12 elektrisch verbunden werden.
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Das Bordnetz 100 weist zwei Entstörkondensatoren 22, 24 auf, die elektrisch in Reihe geschaltet sind und jeweils mit einem Anschluss 64, 68 mit den Potentialleitungen 60, 62 elektrisch gekoppelt sind, und deren gemeinsamer Anschluss 66 über wenigstens ein Schaltelement 26 mit einem elektrischen Bezugspotential 58 elektrisch gekoppelt ist. Bei geschlossenem Schaltelement 26 sind die beiden Entstörkondensatoren 22, 24 insbesondere als Y-Kondensatoren geschaltet.
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Das Bezugspotential 58 ist bei angeschlossener Ladestation 12 mit dem Erdungsanschluss 10 der Ladestation 12 elektrisch verbunden.
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In dem Hochvolt-Energiespeicher 40 ist eine Steuer- und Messeinheit 46 vorgesehen, die eine erste elektrische Spannung Uhv+ 50 zwischen der ersten Potentialleitung 60 und dem Bezugspotential 58 und eine zweite elektrische Spannung Uhv- 52 zwischen der zweiten Potentialleitung 62 und dem Bezugspotential 58 bestimmt. Die Funktion dieser Steuer- und Messeinheit 46 ist in einer elektronischen Funktionseinheit 44, welche als Isolationswächter ausgebildet ist, integriert. Die Steuer- und Messeinheit 46 kann über eine Kommunikationsschnittstelle 48 mit anderen Einheiten 18, 54, 32 des elektrischen Bordnetzes 100 kommunizieren.
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Eine weitere Steuer- und Messeinheit 18 ist vorgesehen, die eine elektrische Spannung 28 wenigstens eines der Entstörkondensatoren 22, 24 bestimmt. Die Steuer- und Messeinheit 18 ist mit den Entstörkondensatoren 22, 24 sowie dem Schaltelement 26 in einer elektronischen Funktionseinheit 16 integriert und kann über eine Kommunikationsschnittstelle 20 mit anderen Einheiten des elektrischen Bordnetzes 100 kommunizieren. Die Steuer- und Messeinheit 18 kann das Schaltelement 26 betätigen, um eine Umschaltung der Kapazitäten zu bewirken.
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Ein mit einem weiteren Schaltelement 36 elektrisch in Reihe geschalteter Widerstand 38 ist zwischen die beiden Potentialleitungen 60, 62 geschaltet. Das Schaltelement 36 kann über eine Steuer- und Messeinheit 32 gesteuert werden, welche über eine Kommunikationsschnittstelle 34 mit anderen Einheiten des elektrischen Bordnetzes 100 kommunizieren kann. Schalter 36, Widerstand 38 und Steuer- und Messeinheit 32 sind in einer elektronischen Funktionseinheit 30 integriert.
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Eine zentrale Funktionseinheit 54 ist vorgesehen, um über entsprechende Kommunikationsschnittstellen 20, 34, 48, 56 die Steuer- und Messeinheit 18 und/oder die Steuer- und Messeinheit 32 und/oder die Steuer- und Messeinheit 46 zu steuern.
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Der Schaltzustand des Schaltelements 26 kann über einen Vergleich der elektrischen Spannung 50 zwischen der ersten Potentialleitung 60 und dem Bezugspotential 58 mit der an dem Entstörkondensator 22 anliegenden elektrischen Spannung 28 bestimmt werden.
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Wenn das Schaltelement 26 geschlossen ist, dann müsste die am Entstörkondensator 22 bestimmte elektrische Spannung 28 gleich der zwischen der ersten Potentialleitung 60 und dem Bezugspotential 58 gemessenen elektrischen Spannung 50 sein. Wenn dies nicht der Fall ist, dann ist anzunehmen, dass das Schaltelement 26 nicht geschlossen ist. Der Vergleich kann in der übergeordneten zentralen Funktionseinheit 54 durchgeführt werden, wenn die Spannungswerte 28, 50 über die entsprechenden Steuer- und Messeinheiten 18, 46 bestimmt und über die Schnittstellen 56, 20,48 der Funktionseinheit 54 zur Verfügung gestellt werden.
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Die elektrischen Spannungen 50 und 52 werden im Normalbetrieb durch die Funktion der als Isolationswächters ausgebildeten Funktionseinheit 44 gegeneinander verschoben. Es ist daher davon auszugehen, dass, wenn das Schaltelement 26 geöffnet ist, die Spannung 50 ungleich der Spannung 28 ist. Dadurch kann vorteilhaft der Zustand des Schaltelements 26 mittels einer Spannungsmessung der an dem Entstörkondensator 22 anliegenden elektrischen Spannung 28 ermittelt werden.
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Bei einem Ladebetrieb des elektrischen Bordnetzes 100 kann das Schaltelement 26 geöffnet werden und die beiden Entstörkondensatoren 22, 24 können so vom Bezugspotential 58 getrennt werden.
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Im Ladebetrieb des Fahrzeugs kommen meist über die Ladestation 12 zusätzliche Y-Kapazitäten in das elektrische Bordnetz (siehe ISO 17409). Um eine Gefährdung von Personen auszuschließen, wird deshalb im Ladebetrieb das Schaltelement 26 geöffnet und die Entstörkondensatoren 22 und 24 werden dadurch von dem Bezugspotential 58, das dem elektrischen Massepotential des Fahrzeugs entspricht, galvanisch entkoppelt. Die Ansteuerung des Schaltelements 26 kann vorteilhaft direkt über die Steuer- und Messeinheit 18 erfolgen, die entsprechend über die elektronische Funktionseinheit 54 und die Schnittstellen 56 und 20 über den Ladebetrieb informiert wird. Im Ladebetrieb findet so ein Umschalten der Entstörkondensatoren 22, 24 von Y-Kapazitäten zu X-Kapazitäten statt.
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Bei einem Fahrbetrieb des Fahrzeugs dagegen kann das Schaltelement 26 geschlossen werden. Im Fahrbetrieb wird das Schaltelement 26 durch die Steuer- und Messeinheit 18 geschlossen. Die Steuerung erfolgt durch die elektronische Funktionseinheit 54 über die Schnittstellen 56, 20. Dadurch können die als Y-Kapazitäten geschalteten Entstörkondensatoren 22, 24 entsprechende EMV- Störungen im Hochvolt-Bordnetz filtern. Die Y-Kapazitäten ersetzen so im Fahrbetrieb die fehlenden Kapazitäten der Ladestation 12.
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Dadurch kann durch Ansteuern des Schaltelements über die Steuer- und Messeinheiten 18, 54 und die Schnittstellen 56, 20 sichergestellt werden, dass eine minimale Energiespeicherung innerhalb der Y-Kapazitäten des Bordnetzes 100 zwischen Ladebetrieb und Fahrbetrieb gewährleistet ist. Damit kann eine minimale Kapazität der Y-Kondensatoren im Ladebetrieb dargestellt werden. Die Steuer- und Messeinheit 18 kann über die elektrische Funktionseinheit 54 den Ladevorgang sperren, wenn bei einem defekten Schaltelement 26 eine minimale Energiespeicherung in den Entstörkondensatoren 22, 24 während des Ladevorgangs nicht sichergestellt ist.
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Beim Abschalten des elektrischen Bordnetzes 100 kann das Schaltelement 26 geöffnet werden und eine in beiden, insbesondere als Y-Kondensatoren geschalteten Entstörkondensatoren 22, 24 gespeicherte Energie über einen mit einem weiteren Schaltelement 36 elektrisch in Reihe geschalteten Widerstand 38, welcher mit der ersten und der zweiten Potentialleitung 60, 62 elektrisch gekoppelt ist, abgebaut werden. Die Steuerung des Abschaltprozesses durch die Steuer- und Messeinheit 18 erfolgt durch die elektronische Funktionseinheit 54 und die Schnittstellen 56 und 20.
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Durch das Schaltelement 26 werden die Entstörkondensatoren 22, 24 vorteilhaft von Y-Kapazitäten (Kopplung zwischen den beiden Potentialleitungen 60, 62 und dem Bezugspotential 58) in X-Kapazitäten umgeschaltet. Die Entstörkondensatoren 22, 24 können dann mittels der Steuerung durch die elektronische Funktionseinheit 54 über die Kommunikationsschnittstellen 20, 34, 56 direkt, sicher und schnell entladen werden.
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Weiter kann eine Asymmetrie von Isolationswiderständen des elektrischen Bordnetzes 100 über eine Bestimmung der elektrischen Spannung 28 wenigstens eines der wenigstens zwei Entstörkondensatoren 22, 24 bestimmt werden.
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Durch den Abgleich der Spannung 50 und der Spannung 28 lässt sich der Zustand des Schaltelements 26 erkennen, nämlich ob das Schaltelement 26 sich im geschlossenen oder offenen Zustand befindet.
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Durch den vorhandenen Isolationswächter 46 findet eine Verstimmung des Hochvoltsystems 100 in einer vorteilhaften Form für die Isolationsmessung statt. Durch die Verstimmung ist so immer eine eindeutige Zustandsbestimmung gewährleistet.
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Mittels der erfassten Spannung 28 der Kapazität 22 kann bei korrekt geschlossenem Schalter 26 und mit der gemessenen Spannung 52 die Asymmetrie der Isolationswiderstände vorteilhaft bestimmt werden. Bei geöffnetem Schalter 26 kann zweckdienlich die Asymmetrie der Kapazitäten 22, 24 durch die Spannungen 28, 50, 52 mittels Maschengleichung bestimmt werden.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Erdungsanschluss
- 12
- Ladestation
- 14
- Ladeanschluss
- 16
- Elektronische Funktionseinheit
- 18
- Steuer- und Messeinheit
- 20
- Kommunikationsschnittstelle
- 22
- Entstörkondensator
- 24
- Entstörkondensator
- 26
- Schaltelement
- 28
- Spannungsmessung
- 30
- Elektronische Funktionseinheit
- 32
- Steuer- und Messeinheit
- 34
- Kommunikationsschnittstelle
- 36
- Schaltelement
- 38
- Widerstand
- 40
- Hochvolt-Energiespeicher
- 42
- Batteriezellen
- 44
- Elektronische Funktionseinheit
- 46
- Steuer- und Messeinheit
- 48
- Kommunikationsschnittstelle
- 50
- Spannung HV+
- 52
- Spannung HV-
- 54
- Elektronische Funktionseinheit
- 56
- Kommunikationsschnittstelle
- 58
- Bezugspotential
- 60
- Potentialleitung
- 62
- Potentialleitung
- 64
- Anschluss
- 66
- Anschluss
- 68
- Anschluss
- 70
- Signal Schaltelement
- 72
- Referenzsignal
- 74
- Einschwingzeit
- 76
- Zykluszeit
- 78
- Abtastverhalten
- 100
- Bordnetz
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102017202236 B4 [0007]
