DE102021208766A1 - Vorrichtung zum Entladen eines elektrischen Energiespeichers einer elektrischen Einrichtung - Google Patents

Abstract

Vorrichtung (100) zum Entladen eines elektrischen Energiespeichers (10) einer elektrischen Einrichtung (200), aufweisend:- wenigstens eine Entladeelement (20a...20n) zum Entladen des elektrischen Energiespeichers (10);- wobei das wenigstens eine Entladeelement (20a...20n) parallel zum elektrischen Energiespeicher (10) geschaltet und ausgebildet ist, den elektrischen Energiespeicher (10) in einer definierten Zeit (t) mit einem im Wesentlichen konstanten elektrischen Strom zu entladen.

Description

• Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Entladen eines elektrischen Energiespeichers einer elektrischen Einrichtung. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Entladen eines elektrischen Energiespeichers einer elektrischen Einrichtung.
• Stand der Technik
• Zum Zwecke eines Hochspannungsschutzes zum Beispiel in Elektrofahrzeuge müssen elektrische Verbraucher mit einer „Entladeschaltung“ ausgerüstet werden, die bei Fehlen oder Ausfall der DC-Versorgungsspannung (Crash-Fall, Reparatur, Kabelfehler, usw.) den Verbraucher mit den darin enthaltenen Spannungspufferelementen (z.B. Kondensatoren) in einer spezifischen Zeit (zum Beispiel 5s, 120s) von der DC-Hochvoltspannung (z.B. 400V, 800V) auf ein für Service- und Rettungsdienste ungefährliches elektrisches Spannungsniveau von < 60V entlädt.
• Herkömmliche Entladeschaltungen basieren auf der aktiven oder passiven Entladung der Hochvoltspannung durch einen festen Ohm'schen Widerstand, der permanent (passiv) oder geschaltet (aktiv) die elektrische Hochvoltspannung über den Pufferkondensator des Inverters entlädt. Dies ist z.B. aus US2017/0355267A1 bekannt.
• Dabei wird die elektrische Versorgungsspannung in einem exponentiellen Verlauf in einer definierten Zeitspanne auf ein unteres Spannungspotential entladen.
• Offenbarung der Erfindung
• Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Vorrichtung zum Entladen eines elektrischen Energiespeichers einer elektrischen Einrichtung bereitzustellen.
• Die Aufgabe wird gemäß einem ersten Aspekt gelöst mit einer Vorrichtung zum Entladen eines elektrischen Energiespeichers einer elektrischen Einrichtung, aufweisend:
• - wenigstens ein Entladeelement zum Entladen des elektrischen Energiespeichers;
• - wobei das wenigstens eine Entladeelement parallel zum elektrischen Energiespeicher geschaltet und ausgebildet ist, den elektrischen Energiespeicher in einer definierten Zeit mit einem im Wesentlichen konstanten elektrischen Strom zu entladen.
• Auf diese Weise wird mittels einer passiven Stromsenke der elektrische Energiespeicher mit einem konstanten elektrischen Strom entladen, wobei der Entladestrom unabhängig von der am elektrischen Energiespeicher anliegenden Spannung ist. Vorteilhaft ergibt sich dadurch eine geringere Verlustleistung als bei einem Entladevorgang mittels eines Ohm'schen Widerstands. Im passiven Modus ist dadurch vorteilhaft eine geringere Kühlleistung erforderlich. Im Ergebnis wird dadurch eine Batterie der elektrischen Einrichtung geschont, wodurch z.B. im Falle eines Elektrofahrzeugs eine größere Reichweite unterstützt ist.
• Die Aufgabe wird gemäß einem zweiten Aspekt gelöst mit einem Verfahren zum Entladen eines elektrischen Energiespeichers einer elektrischen Einrichtung, aufweisend die Schritte:
• - wenigstens zeitweises Entladen des elektrischen Energiespeichers mittels wenigstens eines Entladeelements zum Entladen des elektrischen Energiespeichers;
• - wobei das wenigstens eine Entladeelement parallel zum elektrischen Energiespeicher geschaltet ist und wobei der elektrischen Energiespeicher in einer definierten Zeit mit einem im Wesentlichen konstanten elektrischen Strom entladen wird.
• Bevorzugte Ausführungsformen der Vorrichtung sind Gegenstand von abhängigen Ansprüchen.
• Eine bevorzugte Ausführungsform ist, dass der elektrische Energiespeicher als ein oder mehrere Pufferkondensatoren ausgebildet ist. Vorzugsweise sind mehr als ein elektrischer Energiespeicher ausgebildet.
• Eine bevorzugte Weiterbildung der Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass sie ferner ein in Serie zum wenigstens einen Entladeelement geschaltetes Schalterelement aufweist. Das optionale Schalterelement bietet den Vorteil, dass der Entladevorgang erst bei Erkennen eines Anlassfalles (z.B. Unfall, Service, Reparatur, usw.) initiiert wird. Im Normalbetrieb der Einrichtung erfolgt dadurch keine Belastung der Batterie, was deren Ladezustand verbessern bzw. Betriebsdauer erhöhen kann.
• Eine weitere bevorzugte Weiterbildung der Vorrichtung sieht vor, dass eine Versorgungsspannung innerhalb eines definierten Zeitraums, vorzugsweise weniger oder gleich 120s, insbesondere weniger oder gleich 5s, beispielsweise weniger oder gleich 4s auf einen definierten Wert, vorzugsweise kleiner oder gleich 60 V gefallen ist. Diese Zahlenwerte können von Normen vorgegeben sein und im Bedarfsfall durch Änderung von Komponenten der Vorrichtung auf einfache Weise geändert bzw. angepasst werden. 60V Gleichspannung entspricht der Berührungsspannung.
• Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass das wenigstens eine Entladeelement einen Depletion-MOS-FET umfasst. Vorteilhaft kann die Vorrichtung dadurch mit einem einzelnen elektronischen Bauelement in Form eines Depletion-MOS-FETs realisiert werden.
• Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass das wenigstens eine Entladungselement eine Strombegrenzungsschaltung mit einem Standard-Bipolar-Transistor umfasst. Bei dieser Variante kann eine Einstellung der Strombegrenzung über die Basis-Emitter- Spannung des Standard-Bipolar-Transistors vorgenommen werden.
• Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass zum Depletion-MOS-FET eine Zener-Diode in Serie geschaltet ist, deren Spannung einer zulässigen Minimalspannung entspricht. Auf diese Weise wird der elektrischen Energiespeicher nicht unterhalb einer Spannungsschwelle entladen, wodurch eine elektrische Spannungsreserve für anderweitige Verwendungen zur Verfügung steht.
• Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass die Vorrichtung mehrere parallelgeschaltete Entladungselemente umfasst. Auf diese Weise kann die Verlustleistung der Vorrichtung besser auf die Entladungselemente verteilt werden.
• Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass die Vorrichtung mehrere seriell geschaltete Entladeelemente umfasst. Auf diese Weise teilt sich die elektrische Spannung auf die einzelnen Entladeelemente auf, wodurch elektrische Komponenten der Entladeelemente (z.B. Transistoren) eine geringere Spannungsfestigkeit aufweisen müssen.
• Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass das wenigstens eine Entladungselement eine Konstant-Stromsenke ist. Insbesondere stellt eine Stromsenke eine negative Stromquelle dar.
• Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass der wenigstens eine elektrische Energiespeicher Teil der elektrischen Einrichtung ist. Wobei die elektrische Einrichtung insbesondere ein Steuergerät darstellt oder mit einem solchen verbunden ist oder das Steuergerät Teil der elektrischen Einrichtung ist. Wobei die elektrische Einrichtung und/oder das Steuergerät insbesondere in einem Fahrzeug eingesetzt wird. Wobei die elektrische Einrichtung und/oder das Steuergerät vorzugsweise zur Ansteuerung eines elektrischen Hochvolt Verbrauchers dient, insbesondere eines Antriebsmotors des Fahrzeugs, eines elektrischen Kompressors, eines Lüfters, einer Pumpe oder einer weiteren Versorgungsvorrichtung des Fahrzeugs.
• Die Erfindung wird im Folgenden mit weiteren Merkmalen und Vorteilen anhand von mehreren Figuren im Detail beschrieben. Gleiche oder funktionsgleiche Elemente haben darin gleiche Bezugszeichen. Die Figuren sind insbesondere dazu gedacht, die erfindungswesentlichen Prinzipien zu verdeutlichen.
• Offenbarte Vorrichtungsmerkmale ergeben sich analog aus entsprechenden offenbarten Verfahrensmerkmalen und umgekehrt. Dies bedeutet insbesondere, dass sich Merkmale, technische Vorteile und Ausführungen betreffend die Vorrichtung zum Entladen eines elektrischen Energiespeichers aus entsprechenden Ausführungen, Merkmalen und technischen Vorteilen betreffend das Verfahren zum Entladen eines elektrischen Energiespeichers einer elektrischen Einrichtung ergeben und umgekehrt.
• In den Figuren zeigt:
• 1 ein Prinzipschaltbild einer konventionellen Vorrichtung zum Entladen eines elektrischen Energiespeichers;
• 2 eine Entladekurve, die mit der konventionellen Vorrichtung beim Entladen des elektrischen Energiespeichers realisiert wird;
• 3 eine Ausführungsform einer Vorrichtung zum Entladen eines elektrischen Energiespeichers;
• 4 eine Entladekurve, die mit der vorgeschlagenen Vorrichtung beim Entladen des elektrischen Energiespeichers realisiert wird;
• 5-9 weitere Ausführungsformen einer Vorrichtung zum Entladen eines elektrischen Energiespeichers einer elektrischen Einrichtung.
• Beschreibung von Ausführungsformen
• 1 zeigt eine konventionelle Vorrichtung 100 zum Entladen eines Pufferkondensators 10. Der genannte Pufferkondensator 10 kann z.B. zur Pufferung von elektrischer Spannung in einem elektronischen Steuergerät eines E-Fahrzeugs angeordnet sein, wobei die elektrische Versorgungsspannung U_VP 400V oder 800V betragen kann. Man erkennt ein Entladeelement 20a in Form eines konstanten Ohm'schen Widerstands, das in Serie zu einem optionalen Schalterelement 30 geschaltet ist. Im Falle eines Erkennens eines unzulässigen Abfalls bzw. Unterbrechung der Versorgungsspannung U_vp zum Beispiel im Falle eines Unfalls, technischer Wartung, Kabelfehler, usw. wird das Schalterelement 30 geschlossen und dadurch der Pufferkondensator 10 über das Entladeelement 20 in Form des Ohm'schen Widerstands entladen. Eine dafür geeignete Erkennungs- bzw. Triggerschaltung wird im Folgenden nicht näher erläutert.
• 2 zeigt ein entsprechendes beispielhaftes Entladediagramm der elektrischen Pufferkondensatorspannung U_Kap über der Zeit t. Man erkennt darin in einem Verlauf 1, dass bei einer resistiven Entladung des Pufferkondensators 10 innerhalb von 4 Sekunden von 560V auf 60V entladen werden kann. Dabei fließt ein maximaler elektrischer Entladestrom I_max von 10mA, was eine Verlustleistung innerhalb der Vorrichtung erhöhen kann.
• Für die Ermittlung der Entladezeit t(s) bei einer resistiven Last wird dabei folgende Formel verwendet: $$\text{t}\left(\text{s}\right)=-\text{log}\left({\text{U}}_{\text{Kapmin}}/{\text{U}}_{\text{Kapmax}}\right)\times \text{RC}$$

  

  mit:

Imax

maximaler elektrischer Entladestrom (A)

UKapmax

elektrische Spannung am Pufferkondensator (V) am Anfang des Entladevorgangs

UKapmin

elektrische Spannung am Pufferkondensator (V) nach Abschluss des Entladevorgangs

C

Kapazitätswert (F) des Pufferkondensators

t

Zeit (s)

R

äquivalente Widerstandslast (Ω) basierend auf folgender Formel:

$$\text{R}={\text{U}}_{\text{Kapmax}}/{\text{I}}_{\text{max}}$$

• Vorgeschlagen wird, wenigstens ein Entladeelement 20a...20n als eine elektrische Konstant-Stromsenke auszubilden und diese parallel zu einem elektrischen Energiespeicher 10 zu schalten, wie im Prinzipschaltbild von 3 dargestellt.
• In 3 ist der elektrische Energiespeicher 10 beispielhaft als Pufferkondensator ausgebildet. Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung steht der elektrische Energiespeicher für Pufferspeicher oder Pufferelemente oder generell Bausteine der elektrischen Einrichtung, die dafür ausgebildet sind, elektrische Energie zu speichern. Insbesondere kann der elektrische Energiespeicher 10 auch als eine oder mehrere Batterien, vorzugsweise als Sekundärbatterie ausgebildet sein. Auch kann der elektrische Energiespeicher eine Kombination aus einem Kondensator und einer Batterie, insbesondere Sekundärbatterie darstellen.
• Der elektrische Energiespeicher 10, der insbesondere als Puffer wirkt, und der insbesondere als Pufferkondensator ausgebildet ist, kann z.B. zur Pufferung von elektrischer Spannung in einer elektrischen Einrichtung, insbesondere in einem elektronischen Steuergerät eines E-Fahrzeugs, angeordnet sein, wobei die elektrische Versorgungsspannung U_VP größer 60 V, insbesondere 200V, 400V, 800V oder 1000V betragen kann. Insbesondere kann der elektrische Energiespeicher bei beliebigen Versorgungsspannungen eingesetzt werden.
• Beispielsweise wird eine weitere Batterie (nicht dargestellt) zwar dauernd belastet, was jedoch unerheblich ist, da die Batterie im Betrieb eines Elektrofahrzeugs in der Regel permanent nachgeladen wird.
• Vorgeschlagen wird ein Entladen des elektrischen Energiespeichers einer elektrischen Einrichtung, insbesondere eines Steuergerät, mit einer Entladeschaltung, die einen von der elektrischen Spannung (d.h. elektrische Ladespannung der elektrischen Energiespeicher) während des Entladevorgangs unabhängigen, und damit einen im Wesentlichen zeitlich konstanten Strom l = const. (const. = f (Designauslegung mit +/x%)) einprägt.
• Im Vergleich hierzu wird bei einer konventionellen Entladung über einen konstanten Widerstand ein von der elektrischen Spannung am elektrischen Energiespeicher abhängiger elektrischer Entladestrom erzeugt, der über das Ohm'sche Gesetz (I = U/R) direkt proportional von der elektrischen Spannung abhängt. Dies bedeutet, dass durch die Entladung und die dabei sinkende elektrische Spannung der elektrische Entladestrom zeitlich abnimmt.
• Die vorgeschlagene Entladeschaltung repräsentiert als passives Element eine Last (Senke) und stellt auf diese Weise eine Konstant-Stromsenke dar. Die vorgeschlagene Konstant-Stromsenke kann (bei ausreichender Versorgung mit einer elektrischen Spannung von bereits wenigen Volt) eine Last R1 mit einem konstanten Strom I_const je nach folgender Designauslegung: $${\text{I}}_{\text{const}}=\text{UGS}\left(\text{th}\right)/\text{R1}$$

  

  mit:

UGS(th)

Gate-Source-Threshold-Spannung

darstellen.
• Der elektrische Entladestrom ist unabhängig von der angelegten elektrischen Spannung (d.h. konstant bezogen auf Änderungen der elektrischen Spannung) und nur abhängig von den Toleranzen der in der Schaltung verwendeten Bauelemente.
• Eine Angabe ist z. B. bei der Ausführung mit Depletion-MOS-FET im Bereich 10-20% vom ausgelegten typischen Wert erreichbar.
• Streuungen sind dabei über die Bauteiltoleranzen (R (+/- 1 % ... +/- 10% und UGSth +/-10% (mit Selektion eines entsprechenden Bands des Depletion-MOSFETs) vorgegeben.
• Vorteilhaft ergibt sich bei Verwendung des optionalen Schalterelements 30 keine Belastung der Batterie (nicht dargestellt), weil diese nur im Entladefall bei Schließen des Schalterelements 30 belastet wird, im Normalbetrieb durch das Entladeelement 20a... 20n aber nicht belastet wird.
• Eine der vorgeschlagenen Vorrichtung 100 zugeordnete Entladekurve ist in 4 in einem Verlauf 2 dargestellt. Man erkennt, dass diesem Fall der Verlauf 2 des elektrischen Entladestroms I linear ist, wobei die Stromhöhe konstant ist und sich dadurch im Ergebnis eine geringere Verlustleistung für den gesamten Schaltkreis ergibt.
• Beispielsweise beträgt bei einer Entladung mittels der der Stromsenke 20a ein konstanter elektrischer Strom 3,5 mA, wodurch die elektrische Spannung U_VP innerhalb von 4 s von 520 V auf 60 V entladen werden kann, wobei ein Kapazitätswert des elektrischen Energiespeichers, der insbesondere als wenigstens ein Pufferkondensator ausgebildet ist, 30 µF beträgt.
• Die Entladezeit t ergibt sich bei konstantem elektrischem Ladestrom aus folgender Formel: $$\text{t}\left(\text{s}\right)=\text{C}\times \left({\text{U}}_{\text{Kapmax}}-{\text{U}}_{\text{Kapmin}}\right)/{\text{I}}_{\text{max}}$$

  
• Durch die dadurch erreichte geringere Verlustleistung können Bauteile mit kleinerer Bauform verwendet werden. Im Ergebnis kann dadurch vorteilhaft Bauraum eingespart werden, was in Kostenvorteilen resultieren kann.
• In einem Verlauf 3 in 4 ist dargestellt, wie der Entladevorgang mit einem Widerstand aussehen würde. Man erkennt, dass in diesem Fall die Entladezeit wesentlich länger ist, wobei auch noch der maximale Strom wesentlich höher ist als im Fall des vorgeschlagenen Verfahrens.
• Die folgenden 5-9 zeigen weitere Ausführungsformen einer vorgeschlagenen Vorrichtung 100 zum Entladen eines elektrischen Energiespeichers 10.
• 5 zeigt, dass das wenigstens eine Entladeelement 20a einen Depletion-MOS-FETs umfassen kann. Weiterhin kann das Entladeelement 20a einen Widerstand R1 umfassen. Der Widerstand R1 ist zwischen der Source S und dem Gate G des Depletion-MOS-FETs angeordnet. Durch ein Verbinden des Gates G und Source S durch den Widerstand R1 wird eine negative Gate-Source-Spannung U_GS erzeugt, sodass der Depletion-MOS FET als Konstant-Stromsenke mit einem definierten Strom entsprechend seiner Kennlinie eingesetzt werden kann. Insbesondere bei großen Ströme, vorzugsweise größer 100mA könnte der Wiederstand R1 auch entfallen.
• Entsprechend würde dann das Gate G und die Source S des Depletion-MOS-FETs direkt miteinander verbunden werden. Eine Höhe des elektrischen Stroms ergibt sich dabei aus einer Division der Threshold-Spannung des Depletion-MOS FET durch einen Widerstandswert des Widerstands R1. Die in 5 beispielhaftgezeigte Diode stellt ein parasitäres Element des Depletion-MOS-FET dar.
• Das gezeigte Entladeelement 20a steht hier beispielhaft für eines oder mehrere der weiteren Entladeelemente 20b...20n.
• 6 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Entladeelements 20a mit Bipolar-Transistoren, die innerhalb einer an sich bekannten Strombegrenzungsschaltung verschaltet sind. Dabei wird mittels des Widerstandes R1 ein elektrischer Strom ermittelt, wobei ein Stromfluss durch den Transistor T1 überwacht wird. Ein elektrischer Spannungsabfall über R1 steigt im Falle eines steigenden elektrischen Stroms durch den Transistor T1. Sobald die Spannung am Widerstand R1 einen definierten Spannungsgrenzwert, insbesondere 0.65V, erreicht, beginnt der Transistor T2 zu leiten, wobei der Transistor T2 elektrischen Strom von der Basis von T1 ableitet und auf Masse leitet. Dies reduziert den Kollektorstrom des Transistors T1 und hält die elektrische Spannung am Widerstand R1 konstant bei einem definierten Wert, insbesondere bei ca. 0.7 V.
• 7 zeigt eine Prinzipschaltung einer weiteren Ausführungsform einer Vorrichtung 100 zum Entladen eines elektrischen Energiespeichers einer elektrischen Einrichtung. Erkennbar ist eine Parallelschaltung mehrerer Entladeelemente 20a...20n, die beispielsweise in Form der oben erläuterten Entladeelemente 20a...20n ausgebildet sein können.
• Optional kann auch hier ein Schalterelement 30 vorgesehen sein, das die Unterbrechung der elektrischen Versorgungsspannung U_VP erkennt und somit die parallelgeschalteten Entladeelemente 20a...20n über den elektrischen Energiespeicher 10 schaltet und diesen damit innerhalb einer vordefinierten Zeit entlädt. Auf diese Weise kann die elektrische Verlustleistung der Vorrichtung 100 vorteilhaft auf mehrere Entladeelemente 20a...20n aufgeteilt werden.
• 8 zeigt eine weitere Ausführungsform einer vorgeschlagenen Vorrichtung zum Entladen eines elektrischen Energiespeichers 10. Man erkennt in diesem Fall, eine Serienschaltung von mehreren Entladeelemente 20a...20n, die in einer der vorgenannten Art und Weisen ausgebildet sein können.
• In diesem Fall kann sich eine verbesserte elektrische Spannungsverteilung auf die einzelnen Entladeelemente 20a...20n ergeben, die dadurch leistungsärmer ausgebildet sein können. Ebenso wie in der Ausführungsform von 7 ist in diesem Fall ein optionales Schalterelement 30 vorgesehen, das die Unterbrechung bzw. den unzulässigen Abfall der Versorgungsspannung U_VP erkennt und damit die in Serie geschalteten Entladungselemente 20a...20n parallel zum elektrischen Energiespeicher 10 schaltet, wodurch dieser in einer vordefinierten Zeit mit einem konstanten elektrischen Strom entladen wird.
• 9 zeigt eine weitere Variante eines Entladeelements 20a zum Entladen eines elektrischen Energiespeichers 10. Man erkennt, dass in Serie zum Entladeelement 20a eine Zenerdiode 21 geschaltet ist, die dafür sorgt, dass der elektrischen Energiespeicher 10 nur bis zur Zener-Spannung Uz (z.B. 60V) entladen werden kann. Auf diese Weise kann im Entladungsfall zum Beispiel eine definierte elektrische Restspannung in Höhe der Zener-Spannung Uz für andere Funktionen, wie beispielsweise Fail-Safe oder Diagnose, innerhalb der elektrischen Einrichtung, genutzt werden. Im Fehlerfall, bzw. Entladungsfall sind die Leitungen insbesondere unterbrochen.
• Vorgeschlagen werden mit der vorliegenden Erfindung eine Vorrichtung und ein Verfahren zum passiven Entladen eines elektrischen Energiespeichers, insbesondere eines Pufferspeichers, vorzugsweise einen Pufferkondensators, mittels einer Stromsenke. Auf diese Weise kann der elektrischen Energiespeicher 10 innerhalb einer definierten Zeit mit einem konstanten elektrischen Strom entladen werden.
• Es versteht sich von selbst, dass alle vorgenannten Zahlenwerte lediglich beispielhaft sind. Der elektrischen Energiespeicher 10 kann z.B. zur Pufferung einer elektrischen Betriebsspannung in einer elektrischen Einrichtung, insbesondere in einem elektronischen Steuergerät eines elektrischen Fahrzeugs vorgesehen sein, denkbar sind aber auch andere Anwendungsfälle, in denen eine Spannung eines elektrischen Energiespeichers mit einem konstanten Strom entladen werden soll. Ein Kapazitätswert des elektrischen Energiespeichers 10 kann z.B. durch EMV-Vorgaben oder sonstige einschlägige Normen spezifiziert sein.
• Der Fachmann kann vorgehend auch nicht oder nur teilweise offenbarte Ausführungsformen der Erfindung realisieren, ohne vom Kern der Erfindung abzuweichen.
• ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
• Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
• Zitierte Patentliteratur
• US 20170355267 A1 [0003]

Claims (12)

1. Vorrichtung (100) zum Entladen eines elektrischen Energiespeichers (10), insbesondere eines (10), einer elektrischen Einrichtung (200), aufweisend: - wenigstens eine Entladeelement (20a...20n) zum Entladen des elektrischen Energiespeichers (10); - wobei das wenigstens eine Entladeelement (20a...20n) parallel zum elektrischen Energiespeichers (10) (10) geschaltet und ausgebildet ist, den elektrischen Energiespeicher (10) in einer definierten Zeit (t) mit einem im Wesentlichen konstanten elektrischen Strom zu entladen.
2. Vorrichtung (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrische Energiespeicher (10) als Pufferkondensator ausgebildet ist.
3. Vorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner aufweisend ein in Serie zum wenigstens einen Entladeelement (20a...20n) geschaltetes Schalterelement (30).
4. Vorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Versorgungsspannung innerhalb von ca. 4s auf ca. 60 V gefallen ist.
5. Vorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Entladeelement (20a...20n) einen Depletion-MOS FET umfasst.
6. Vorrichtung (100) nach Anspruch 5, wobei das wenigstens eine Entladungselement (20a...20n) eine Strombegrenzungsschaltung mit einem Standard-Bipolar-Transistor umfasst.
7. Vorrichtung (100) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass zum Depletion-MOS FET eine Zener-Diode (21) in Serie geschaltet ist, deren Spannung einer zulässigen Minimalspannung entspricht.
8. Vorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (100) mehrere parallelgeschaltete Entladungselemente (20a...20n) umfasst.
9. Vorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (100) mehrere seriell geschaltete Entladungselement (20a...20n) umfasst.
10. Vorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Entladungselement (20a...20n) eine Konstant-Stromsenke ist.
11. Verfahren zum Entladen eines elektrischen Energiespeichers (10) (10) einer elektrischen Einrichtung, aufweisend die Schritte: - wenigstens zeitweises Entladen des elektrischen Energiespeichers (10)mittels wenigstens eines Entladeelements (20a...20n) zum Entladen des elektrischen Energiespeichers (10); - wobei das wenigstens eine Entladeelement (20a...20n) parallel zum elektrischen Energiespeicher (10) (10) geschaltet ist und wobei der elektrische Energiespeicher (10) (10) in einer definierten Zeit (t) mit einem konstanten elektrischen Strom entladen wird.
12. Verfahren nach Anspruch 10, wobei ein Erkennen eines unzulässigen Abfalls und/oder einer Unterbrechung einer elektrischen Versorgungsspannung (U_VP) zur Aktivierung einer Vorrichtung (100) zur Durchführung des Verfahrens führt.

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