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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Aufladen eines Zwischenkreiskondensators, insbesondere eines Zwischenkreiskondensators in einem Hochvoltnetz. Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Energieversorgungsnetz und ein elektrisches Antriebssystem für ein Elektrofahrzeug.
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Stand der Technik
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Ganz oder zumindest teilweise elektrische angetriebene Fahrzeuge verfügen über ein elektrisches Antriebssystem, welches von einer sogenannten Traktionsbatterie gespeist wird. Das elektrische Antriebssystem umfasst in der Regel eine elektrische Maschine und einen Stromrichter, insbesondere einen Wechselrichter, wobei in dem Stromrichter zur Stabilisierung einer Eingangsgleichspannung ein sogenannter Zwischenkreiskondensator vorgesehen ist. Im ausgeschalteten Zustand kann die Traktionsbatterie mittels eines Trennschalters von dem Stromrichter des elektrischen Antriebssystems getrennt werden. Vor dem erneuten Verbinden der Traktionsbatterie mit dem Stromrichter ist es dabei wünschenswert, den Zwischenkreiskondensator in dem Stromrichter auf ein Spannungsniveau aufzuladen, welches zumindest annähernd dem Spannungsniveau der Traktionsbatterie entspricht. Daraufhin kann über den Trennschalter eine elektrische Verbindung zwischen Traktionsbatterie und Stromrichter hergestellt werden.
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Die Druckschrift
DE 10 2016 200 662 A1 beschreibt beispielsweise einen bidirektionalen Gleichspannungswandler zum Laden eines Zwischenkreiskondensators aus einer Niedervoltbatterie.
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Offenbarung der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung offenbart eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Aufladen eines Zwischenkreiskondensators in einem Hochvoltnetz, sowie ein Energieversorgungsnetz für ein Elektrofahrzeug und ein elektrisches Antriebssystem mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche.
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Demgemäß ist vorgesehen:
- Eine Vorrichtung zum Aufladen eines Zwischenkreiskondensators in einem Hochvoltnetz. Die Vorrichtung umfasst einen Gleichspannungswandler und eine Steuereinrichtung. Der Gleichspannungswandler ist dazu ausgelegt, auf einer Eingangsseite mit einem Niedervoltnetz gekoppelt zu werden. Ferner ist der Gleichspannungswandler dazu ausgelegt, an einem Ausgangsanschluss mit dem Zwischenkreiskondensator gekoppelt zu werden und eine Ladespannung zum Aufladen des Zwischenkreiskondensators bereitzustellen. Die Steuereinrichtung ist dazu ausgelegt, einen Betriebsparameter des Niedervoltnetzes zu ermitteln. Ferner ist die Steuereinrichtung dazu ausgelegt, einen Leistungsfluss von dem Niedervoltnetz zu dem Zwischenkreiskondensator in dem Hochvoltnetz unter Verwendung des ermittelten Betriebsparameters einzustellen.
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Weiterhin ist vorgesehen:
- Ein Energieversorgungsnetz für ein Elektrofahrzeug mit einem Hochvoltnetz, einem Niedervoltnetz und einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Aufladen eines Zwischenkreiskondensators. Das Hochvoltnetz umfasst eine Hochvoltbatterie, einen Zwischenkreiskondensator und einen Trennschalter. Der Trennschalter ist dazu ausgelegt, eine elektrische Verbindung zwischen der Hochvoltbatterie und dem Zwischenkreiskondensator zu öffnen oder zu schließen.
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Ferner ist vorgesehen:
- Ein elektrisches Antriebssystem mit einem erfindungsgemäßen Energieversorgungsnetz, einer elektrischen Maschine und einem elektrischen Stromrichter. Der Stromrichter ist dazu ausgelegt, unter Verwendung der in dem Hochvoltnetz bereitgestellten elektrischen Energie die elektrische Maschine anzusteuern. Hierbei kann der Zwischenkreiskondensator des Hochvoltnetzes insbesondere in dem elektrischen Stromrichter vorgesehen sein.
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Schließlich ist vorgesehen:
- Ein Verfahren zum Aufladen eines Zwischenkreiskondensators in einem Hochvoltnetz. Das Verfahren umfasst einen Schritt zum Ermitteln eines Betriebsparameters in einem Niedervoltnetz. Weiterhin umfasst das Verfahren einen Schritt zum Aufladen des Zwischenkreiskondensators in dem Hochvoltnetz unter Verwendung elektrischer Energie aus dem Niedervoltnetz. Hierbei wird der Leistungsfluss von dem Niedervoltnetz zu dem Zwischenkreiskondensator in dem Hochvoltnetz unter Verwendung des ermittelten Betriebsparameters des Niedervoltnetzes eingestellt.
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Vorteile der Erfindung
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass bei einem Aufladen eines Zwischenkreiskondensators in einem Hochvoltnetz mittels elektrischer Energie aus einem Niedervoltnetz, dieses Niedervoltnetz in der Regel von einer Batterie gespeist wird. Der vorliegenden Erfindung liegt ferner die Erkenntnis zugrunde, dass eine solche Batterie in einem Niedervoltnetz nur eine begrenzte Kapazität aufweist. Sinkt der Ladezustand der Batterie in dem Niedervoltnetz, so kann es bei einer Energieentnahme für das Aufladen des Zwischenkreiskondensators in dem Hochvoltnetz zu Spannungseinbrüchen in dem Niedervoltnetz mit der Batterie kommen.
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Es ist daher eine Idee der vorliegenden Erfindung, dieser Erkenntnis Rechnung zu tragen und die Leistung für das Aufladen des Zwischenkreiskondensators in dem Hochvoltnetz derart zu steuern, dass während des Aufladens auch in dem Niedervoltnetz kontinuierlich eine stabile Versorgungsspannung aufrechterhalten werden kann. Hierzu ist es vorgesehen, vor und/oder während des Aufladens des Zwischenkreiskondensators einen oder mehrere Eigenschaften des Niedervoltnetzes, insbesondere der Batterie, welche das Niedervoltnetz speist, auszuwerten und die Ladeleistung für das Aufladen des Zwischenkreiskondensators unter Verwendung dieser Parameter derart anzupassen, dass es in dem Niedervoltnetz zu keinen unerwünschten Spannungseinbrüchen kommt.
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Das Niedervoltnetz versorgt in der Regel neben dem Gleichspannungswandler für die elektrische Energieübertragung zwischen Hochvoltnetz und Niedervoltnetz auch zahlreiche weitere elektrische Verbraucher. Insbesondere können auch empfindlich elektrische Komponenten, wie beispielsweise Steuergeräte oder Ähnliches von dem Niedervoltnetz mit elektrischer Energie versorgt werden. Durch das Anpassen des Leistungsflusses vom Niedervoltnetz zu dem Hochvoltnetz während des Aufladens des Zwischenkreiskondensators kann hierbei sichergestellt werden, dass die Energieentnahme aus dem Niedervoltnetz stets auf Werte begrenzt wird, welche nicht zu einem signifikanten Spannungseinbruch in dem Niedervoltnetz führen, der zu Störungen oder Fehlfunktionen der weiteren an das Niedervoltnetz angeschlossenen Verbraucher führen könnte.
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Auf diese Weise kann insbesondere bei einem niedrigen Ladezustand der Batterie in dem Niedervoltnetz und/oder stark gealterten Batterien in dem Niedervoltnetz ein Aufladen des Zwischenkreiskondensators realisiert werden, ohne dass es zu Störungen oder Fehlfunktionen der weiteren Verbraucher in dem Niedervoltnetz kommt.
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Gemäß einer Ausführungsform umfasst der Betriebsparameter eine elektrische Spannung in dem Niedervoltnetz. Entsprechend ist die Steuereinrichtung dazu ausgelegt, eine elektrische Spannung des Niedervoltnetzes zu ermitteln. Weiterhin kann die Steuereinrichtung dazu ausgelegt sein, den Leistungsfluss von dem Niedervoltnetz zu dem Zwischenkreiskondensator in dem Hochvoltnetz unter Verwendung der ermittelten elektrischen Spannung des Niedervoltnetzes einzustellen. In vielen Fällen korreliert die elektrische Spannung einer Batterie, also in diesem Fall die Batterie des Niedervoltnetzes, mit dem Ladezustand der Batterie. Mit sinkendem Ladezustand sinkt auch die elektrische Ausgangsspannung der Batterie und damit die Spannung im Niedervoltnetz. Der Leistungsfluss von dem Niedervoltnetz zum Aufladen des Zwischenkreiskondensators in das Hochvoltnetz kann somit entsprechend der elektrischen Spannung in dem Niedervoltnetz angepasst werden. Hierzu kann beispielsweise eine lineare Abhängigkeit zwischen elektrischer Spannung in dem Niedervoltnetz und dem Leistungsfluss vorgegeben werden. Darüber hinaus kann der Leistungsfluss auch in mehreren Stufen spezifiziert werden. Beispielsweise kann unterhalb einer vorgegebenen Schwellspannung der Leistungsfluss auf einen ersten Wert begrenzt werden, während oberhalb dieser Schwellspannung ein höherer Leistungsfluss eingestellt wird. Selbstverständlich sind auch mehrere Stufen für die Steuerung des Leistungsflusses möglich. Darüber hinaus sind auch beliebige weitere Vorgaben zum Anpassen des Leistungsflusses in Abhängigkeit der elektrischen Spannung in dem Niedervoltnetz möglich.
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Gemäß einer Ausführungsform ist die Steuereinrichtung dazu ausgelegt, einen Zustandswert einer in dem Niedervoltnetz angeschlossenen Batterie zu ermitteln. Entsprechend kann die Steuereinrichtung dazu ausgelegt sein, den Leistungsfluss von dem Niedervoltnetz zu dem Zwischenkreiskondensator in dem Hochvoltnetz unter Verwendung des ermittelten Zustandswerts einzustellen. Bei diesem Zustandswert kann es sich um einen beliebigen Wert handeln, welcher eine charakteristische Größe der Batterie in dem Niedervoltnetz spezifiziert. Beispielsweise kann über eine Batteriemanagementeinheit oder Ähnliches ein Ladezustand, ein Gesundheitszustand oder Ähnliches ermittelt werden. Darüber hinaus kann beispielsweise auch eine Temperatur der Batterie in dem Niedervoltnetz mitberücksichtigt werden. So kann eine Batterie beispielsweise bei niedrigeren Temperaturen nur eine geringere Maximalleistung bereitstellen als dies bei höheren Temperaturen der Fall ist.
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Gemäß einer Ausführungsform umfasst die Steuereinrichtung eine Datenschnittstelle. Die Datenschnittstelle der Steuereinrichtung kann dazu ausgelegt sein, den Betriebsparameter des Niedervoltnetzes, insbesondere den Zustandswert der angeschlossenen Batterie, zu empfangen. Beispielsweise können die entsprechenden Daten über einen CAN-Bus oder einen beliebigen anderen geeigneten Datenbus übertragen werden.
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Gemäß einer Ausführungsform ist die Steuereinrichtung dazu ausgelegt, mindestens einen an das Niedervoltnetz angeschlossenen Verbraucher in Abhängigkeit des ermittelten Betriebsparameters zu deaktivieren. Insbesondere können ein oder mehrere Verbraucher in dem Niedervoltnetz während des Aufladens des Zwischenkreiskondensators deaktiviert werden. So können beispielsweise während des Aufladens des Zwischenkreiskondensators weniger kritische Verbraucher, wie zum Beispiel eine Sitzheizung, ein Gebläse oder Ähnliches deaktiviert oder zumindest in ihrer Leistung reduziert werden. Auf diese Weise wird die Batterie in dem Niedervoltnetz während des Aufladens weniger stark belastet, sodass mehr Energie für das Aufladen des Zwischenkreiskondensators zur Verfügung steht. Insbesondere kann das Deaktivieren eines oder mehrerer Verbraucher in dem Niedervoltnetz während des Aufladens des Zwischenkreiskondensators in Abhängigkeit des zuvor beschriebenen ermittelten Betriebsparameters erfolgen.
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Gemäß einer Ausführungsform umfasst die Vorrichtung zum Aufladen eines Zwischenkreiskondensators eine Ausgabeeinrichtung. Die Ausgabeeinrichtung kann dazu ausgelegt sein, eine optische und/oder akustische Signalisierung auszugeben, falls ein Wert des ermittelten Betriebsparameters einen vorgegebenen Schwellwert unterschreitet. Alternativ kann der ermittelte Betriebsparameter bzw. der Wert des ermittelten Betriebsparameters auf einer Anzeige ausgegeben werden. Auf diese Weise kann ein Benutzer über einen kritischen Zustand in dem Niedervoltnetz, insbesondere der Batterie des Niedervoltnetzes frühzeitig informiert werden. So kann ein Benutzer beispielsweise rechtzeitig den Austausch der Batterie in dem Niedervoltnetz veranlassen, bevor die Leistungsfähigkeit der Batterie in dem Niedervoltnetz noch weiter eingeschränkt ist und dies gegebenenfalls zu Störungen oder Ausfällen führen kann.
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Die obigen Ausgestaltungen und Weiterbildungen lassen sich, soweit sinnvoll, beliebig miteinander kombinieren. Weitere Ausgestaltungen, Weiterbildungen und Implementierungen der Erfindung umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich den Ausführungsbeispielen beschriebenen Merkmalen der Erfindung. Insbesondere wird der Fachmann auch Einzelaspekte als Verbesserungen oder Ergänzungen zu den jeweiligen Grundformen der Erfindung hinzufügen.
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Figurenliste
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden nachfolgend anhand der Figuren erläutert. Dabei zeigen:
- 1: eine schematische Darstellung eines Blockschaubilds eines Energieversorgungsnetzes mit einem elektrischen Antriebssystem und einer Vorrichtung zum Aufladen eines Zwischenkreiskondensators gemäß einer Ausführungsform; und
- 2: ein Ablaufdiagramm, wie es einem Verfahren zum Aufladen eines Zwischenkreiskondensators gemäß einer Ausführungsform zugrunde liegt.
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In den Figuren bezeichnen dieselben Bezugszeichen gleiche oder funktionsgleiche Komponenten, soweit nichts Gegenteiliges angegeben ist.
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Beschreibung von Ausführungsformen
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1 zeigt eine schematische Darstellung eines Energieversorgungsnetzes in einem Elektrofahrzeug mit einem elektrischen Antriebssystem. Das Energieversorgungsnetz umfasst ein Hochvoltnetz 2 und ein Niedervoltnetz 3. Das Niedervoltnetz 3 umfasst eine Niedervoltbatterie 31, welche eine oder mehrere elektrische Verbraucher 33 in dem Niedervoltnetz 3 mit elektrischer Energie versorgt. Beispielsweise kann es sich bei dem Niedervoltnetz 3 um ein Energieversorgungsnetz mit einer elektrischen Spannung von 12 Volt, 24 V oder gegebenenfalls auch 48 V handeln. Das Hochvoltnetz 2 umfasst eine Hochvolt- oder Traktionsbatterie 21. Diese Traktionsbatterie 21 kann beispielsweise über einen Trennschalter 22 mit den weiteren Komponenten des Hochvoltnetzes 2 verbunden werden. Im deaktivierten Zustand ist der Trennschalter 22 geöffnet, sodass die Traktionsbatterie 21 nicht elektrisch mit den weiteren Komponenten des Hochvoltnetzes 2 verbunden ist. Die weiteren Komponenten des Hochvoltnetzes 2 umfassen insbesondere einen elektrischen Stromrichter 23, beispielsweise einen Wechselrichter. Dieser Stromrichter 23 kann die in dem Hochvoltnetz 2 bereitgestellte elektrische Gleichspannung in eine ein- oder mehrphasige elektrische Wechselspannung wandeln und diese Wechselspannung an einer elektrischen Maschine 24 bereitstellen. Zur Stabilisierung der eingangsseitigen Gleichspannung in dem Stromrichter 23 ist ein Zwischenkreiskondensator 23a vorgesehen. Im deaktivierten Zustand, das heißt wenn der Trennschalter 22 geöffnet ist, wird der Zwischenkreiskondensator 23a entladen.
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Das Hochvoltnetz 2 ist mit dem Niedervoltnetz 3 über einen Spannungswandler, insbesondere einen Gleichspannungswandler 11 gekoppelt. Auf diese Weise kann während des Betriebs, das heißt bei geschlossenem Trennschalter 22, elektrische Energie von dem Hochvoltnetz 2 in das Niedervoltnetz 3 übertragen werden. Auf diese Weise können die Verbraucher 33 in dem Niedervoltnetz 3 mit elektrischer Energie versorgt werden. Darüber hinaus kann auch die Batterie 31 in dem Niedervoltnetz 3 aufgeladen werden.
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Wie oben bereits ausgeführt, ist bei geöffnetem Trennschalter 22 der Zwischenkreiskondensator 23a entladen. Soll der Trennschalter 22 geschlossen werden, so ist daher vor dem Schließen des Trennschalters 22 der Zwischenkreiskondensator 23a auf eine elektrische Spannung aufzuladen, deren Höhe in etwa der elektrischen Spannung der Traktionsbatterie 21 entspricht. Hierzu kann beispielsweise elektrische Energie von dem Niedervoltnetz 3 über den Gleichspannungswandler 11 in das Hochvoltnetz und somit zum dem Zwischenkreiskondensator 23a übertragen werden.
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Da der Zwischenkreiskondensator 23a in der Regel eine relativ hohe Kapazität aufweist, muss entsprechend zum Aufladen dieses Zwischenkreiskondensators 23a eine große Energiemenge von dem Niedervoltnetz 3 entnommen werden. Erfolgt dieser Ladevorgang dabei innerhalb einer sehr kurzen Zeitspanne, so kann es gegebenenfalls zu mehr oder weniger starken Spannungseinbrüchen in dem Niedervoltnetz 3 kommen. Insbesondere bei einer schwachen, das heißt stark entladenen oder gegebenenfalls stark gealterten Batterie 31in dem Niedervoltnetz 3 kann ein Aufladen des Zwischenkreiskondensators 23a über den Gleichspannungswandler 11 zu einem signifikanten Spannungseinbruch in dem Niedervoltnetz 3 führen.
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Zur Vermeidung von übermäßig starken Spannungseinbrüchen in dem Niedervoltnetz 3 während des Aufladens des Zwischenkreiskondensators 23a kann der Leistungsfluss von dem Niedervoltnetz 3 in das Hochvoltnetz 2 durch eine Steuereinrichtung 12 angepasst werden. Nachfolgend werden einige Betriebsstrategien zur Steuerung des Leistungsflusses von dem Niedervoltnetz 3 in das Hochvoltnetz 2 zum Aufladen des Zwischenkreiskondensators 23a beschrieben.
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Die Steuereinrichtung 12 kann beispielsweise eine elektrische Spannung in dem Niedervoltnetz 3 ermitteln. Hierzu kann beispielsweise eine einfache Spannungsmessung mittels eines Spannungssensors vorgesehen sein. Alternativ kann die Steuereinrichtung 12 die elektrische Spannung in dem Niedervoltnetz auch über eine Datenschnittstelle oder einen Kommunikationsbus von einer weiteren Komponente empfangen, welche die elektrische Spannung in dem Niedervoltnetz 3 überwacht. Daraufhin kann die Steuereinrichtung 12 den Leistungsfluss zum Aufladen des Zwischenkreiskondensators 23a in Abhängigkeit der ermittelten elektrischen Spannung in dem Niedervoltnetz 3 einstellen. Beispielsweise kann ein Schwellwert vorgegeben werden. Liegt die elektrische Spannung in dem Niedervoltnetz 3 oberhalb des vorgegebenen Schwellwertes, so wird der Zwischenkreiskondensator 23a mit einer höheren Leistung aufgeladen. Unterschreitet die elektrische Spannung in dem Niedervoltnetz 3 dagegen den vorgegebenen Schwellwert, so stellt die Steuereinrichtung 12 einen niedrigeren Leistungsfluss zum Aufladen des Zwischenkreiskondensators 23a in dem Gleichspannungswandler 11 ein. Selbstverständlich ist auch ein mehrstufiger Ansatz mit mehr als einem Schwellwert, beispielsweise zwei, drei oder mehr Schwellwerten möglich. Darüber hinaus kann der Leistungsfluss zum Aufladen des Zwischenkreiskondensators 23a auch zwischen einer unteren Grenzspannung und einer oberen Grenzspannung linear in Abhängigkeit von der elektrischen Spannung in dem Niedervoltnetz 3 eingestellt werden. Darüber hinaus sind selbstverständlich auch beliebige andere funktionale Zusammenhänge zwischen dem Leistungsfluss und der elektrischen Spannung in dem Niedervoltnetz 3 möglich.
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Neben einem Einstellen des Leistungsflusses zum Aufladen des Zwischenkreiskondensators 23a können auch andere geeignete Betriebsparameter des Niedervoltnetzes 3 in Betracht gezogen werden. Beispielsweise kann ein Ladezustand (englisch State of Charge, SoC), ein Gesundheitszustand (englisch State of Health, SoH) oder ein beliebiger anderer geeigneter Betriebsparameter der Batterie 31 in dem Niedervoltnetz 3 herangezogen werden, um den Leistungsfluss zum Aufladen des Zwischenkreiskondensators 23a entsprechend anzupassen. Die Daten eines solchen Betriebsparameters, insbesondere des SoC oder SoH können beispielsweise von einem Batteriemanagementsystem der Batterie 31 in dem Niedervoltnetz 3 empfangen werden. Alternativ kann auch eine beliebige andere Steuerkomponente geeignete Werte bereitstellen, welche dazu genutzt werden, um den Leistungsfluss von dem Niedervoltnetz 3 zum Aufladen des Zwischenkreiskondensators 23a zu steuern.
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Beispielsweise kann der Leistungsfluss zum Aufladen des Zwischenkreiskondensators 23a auch in Abhängigkeit einer Temperatur, insbesondere einer Temperatur der Batterie 31 in dem Niedervoltnetz 3 angepasst werden. So kann beispielsweise bei einer niedrigeren Temperatur ein geringerer Leistungsfluss eingestellt werden, während bei höheren Batterietemperaturen ein höherer Leistungsfluss möglich ist. Auch hierzu sind beliebige geeignete lineare oder stufenweise Steuerungen zum Anpassen des Leistungsflusses möglich.
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Neben der Steuerung des Leistungsflusses vom Niedervoltnetz 3 zu dem Zwischenkreiskondensator 23a in Abhängigkeit eines ermittelten Betriebsparameters ist es zusätzlich oder alternativ auch möglich, während des Aufladens des Zwischenkreiskondensators 23a einen oder mehrere Verbraucher 33 in dem Niedervoltnetz 3 zu deaktivieren oder in ihrer Leistungsaufnahme einzuschränken. Beispielsweise kann eine Sitzheizung oder ein Gebläse während des Aufladens des Zwischenkreiskondensators 23a abgeschaltet oder in der Leistungsaufnahme reduziert werden. Selbstverständlich können auch beliebige andere Verbraucher 33 in dem Niedervoltnetz 3 während des Aufladens des Zwischenkreiskondensators 23a deaktiviert oder in ihrer Leistungsaufnahme eingeschränkt werden. Insbesondere kann das Deaktivieren bzw. das Einschränken der Leistungsaufnahme in Abhängigkeit eines der zuvor beschriebenen Betriebsparameter in dem Niedervoltnetz 3 erfolgen.
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Durch das temporäre Deaktivieren eines oder mehrerer Verbraucher 33 in dem Niedervoltnetz 3 sowie das Steuern des Leistungsflusses von dem Niedervoltnetz 3 zu dem Zwischenkreiskondensator 23a ist es somit möglich, den Zwischenkreiskondensator 23a aufzuladen, ohne dass es zu übermäßigen Spannungseinbrüchen in dem Niedervoltnetz 3 während des Aufladens des Zwischenkreiskondensators 23a kommt. Auf diese Weise kann sichergestellt werden, dass spannungsempfindliche Komponenten, wie beispielsweise ein Steuergerät oder Ähnliches, während des Aufladens des Zwischenkreiskondensators 23a nicht beeinträchtigt werden.
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Weiterhin kann in der Vorrichtung 1 zum Aufladen des Zwischenkreiskondensators 23a eine Signalisierungseinrichtung 13, beispielsweise eine Anzeige oder ein akustischer Signalgeber vorgesehen sein. Mittels einer solchen Komponente kann einem Benutzer ein Betriebszustand in dem Niedervoltnetz 3 signalisiert werden, der zu einer Reduktion des Leistungsflusses während des Aufladens des Zwischenkreiskondensators 23a führt. Beispielsweise kann einem Benutzer signalisiert werden, dass die elektrische Spannung in dem Niedervoltnetz 3, ein Ladezustand (SoC) oder ein Gesundheitszustand (SoH) der Batterie 31 in dem Niedervoltnetz 3 einen kritischen Wert erreicht hat. Auf diese Weise kann der Benutzer frühzeitig über einen potenziellen Ausfall oder eine Beeinträchtigung der Spannungsversorgung in dem Niedervoltnetz 3 informiert werden, sodass er rechtzeitig geeignete Gegenmaßnahmen einleiten kann. Beispielsweise kann er rechtzeitig die Batterie 31 in dem Niedervoltzent 3 gegen eine neue Batterie austauschen lassen.
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2 zeigt ein Ablaufdiagramm, wie es einem Verfahren zum Aufladen eines Zwischenkreiskondensators in einem Hochvoltnetz zugrunde liegt. Das Verfahren kann grundsätzlich beliebige Schritte umfassen, wie sie zuvor bereits in Zusammenhang mit der Vorrichtung 1 zum Aufladen des Zwischenkreiskondensators beschrieben worden sind. Analog kann auch die oben beschriebene Vorrichtung 1 zum Aufladen des Zwischenkreiskondensators, sowie das beschriebene Energieversorgungsnetz und das elektrische Antriebssystem beliebige geeignete Komponenten aufweisen, wie sie zur Implementierung des nachfolgend beschriebenen Verfahrens erforderlich sind.
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In Schritt S1 wird ein Betriebsparameter des Niedervoltnetzes ermittelt. Bei dem ermittelten Betriebsparameter kann es sich, wie oben bereits beschrieben, beispielsweise um eine elektrische Spannung in dem Niedervoltnetz, einen Gesundheits- oder Ladezustand einer Batterie 31 in dem Niedervoltnetz oder einen beliebigen anderen geeigneten Parameter, wie zum Beispiel eine Temperatur handeln.
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In Schritt S2 erfolgt daraufhin ein Aufladen des Zwischenkreiskondensators 23a in dem Hochvoltnetz 2. Der Zwischenkreiskondensator 23a wird hierbei mittels elektrischer Energie von dem Niedervoltnetz 3 aufgeladen. Insbesondere erfolgt dabei ein Einstellen des Leistungsflusses von dem Niedervoltnetz zu dem Zwischenkreiskondensator 23a in dem Hochvoltnetz 2, wobei der Leistungsfluss unter Verwendung des ermittelten Betriebsparameters in dem Niedervoltnetz eingestellt wird.
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Zusammenfassend betrifft die vorliegende Erfindung das Aufladen eines Zwischenkreiskondensators in einem Hochvoltnetz mittels elektrischer Energie aus einem Niedervoltnetz. Hierbei ist es vorgesehen, den Leistungsfluss von dem Niedervoltnetz in das Hochvoltnetz unter Verwendung eines Betriebsparameters des Niedervoltnetzes, wie beispielsweise elektrischer Spannung in dem Niedervoltnetz, einzustellen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102016200662 A1 [0003]
