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Feld der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Überwachen einer Schaltvorrichtung, eine Überwachungsvorrichtung, einen elektrischen Energiespeicher und eine Vorrichtung.
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Stand der Technik
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Offenbarung der Erfindung
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Der Kern der Erfindung bei dem Verfahren zum Überwachen einer Schaltvorrichtung, insbesondere für einen elektrischen Energiespeicher, besteht darin, dass das Verfahren die folgenden Verfahrensschritte aufweist, wobei in einem ersten Zeitintervall überwacht wird, ob ein Stromgradient eines Stroms durch die Schaltvorrichtung einen ersten Stromgradientengrenzwert überschreitet, wobei in einem dritten Zeitintervall überwacht wird, ob der Strom durch die Schaltvorrichtung einen Stromgrenzwert überschreitet, wobei in einem fünften Zeitintervall überwacht wird, ob eine Spannung über der Schaltvorrichtung einen Spannungsgrenzwert überschreitet, und wobei wenn der erste Stromgradientengrenzwert und/oder der Stromgrenzwert und/oder der Spannungsgrenzwert überschritten wurde, die Schaltvorrichtung geöffnet wird.
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Hintergrund der Erfindung ist, dass die Sicherheit beim Betrieb der Schaltvorrichtung verbessert wird. Die Schaltvorrichtung ist redundant überwachbar. Dadurch werden Kurzschlüsse und Überströme zuverlässig erkannt beziehungsweise schon bei ihrer Entstehung unterbunden. Somit kann die Schaltvorrichtung weniger robust, und dadurch kompakt und kostengünstig ausgelegt werden. Auf eine zusätzliche Sicherung, beispielsweise eine Schmelzsicherung, kann verzichtet werden.
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Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung sind die Zeitintervalle verschieden lang, insbesondere wobei das erste Zeitintervall kleiner ist als das dritte Zeitintervall und das dritte Zeitintervall kleiner ist als das fünfte Zeitintervall. Somit können Überströme und Kurzschlüsse mit verschiedenen Erkennungszeiten detektiert werden.
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Von Vorteil ist es dabei, wenn die Schaltvorrichtung mittels einer Zweischrittabschaltung und/oder mittels eines Soft-Turn-Off beziehungsweise Herunterfahrens der Schaltvorrichtung geöffnet wird. Dadurch sind hohe Schaltströme und Überspannungen vermeidbar.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung weist die Schaltvorrichtung zumindest einen Halbleiterschalter auf, insbesondere einen MOSFET. Ein Halbleiterschalter weist eine kurze Reaktionszeit auf und ist kompakt ausführbar.
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Dabei ist es von Vorteil, wenn, wenn der der Stromgrenzwert und/oder der Spannungsgrenzwert überschritten wurde, die Schaltvorrichtung mittels einer Treiberschaltung über den Steuereingang geöffnet wird, insbesondere wobei, wenn der erste Stromgradientengrenzwert überschritten wurde, die Schaltvorrichtung nicht mittels der Treiberschaltung über den Steuereingang geöffnet wird. Dadurch wird sichergestellt, dass bei schnell ansteigenden Strömen, insbesondere mit einem Stromgradient größer als 50 A/ps, keine zusätzliche zeitliche Verzögerung durch zusätzliche Bauteile und/oder zusätzlicher Bauteilaufwand entsteht. Eine Messschaltung zur Erfassung des Stromgradienten ist unmittelbar mit einem Steuereingang der Schaltvorrichtung, insbesondere eines Halbleiterschalters der Schaltvorrichtung, verbindbar, so dass der Stromfluss innerhalb von Nanosekunden bis Mikrosekunden limitiert beziehungsweise unterbunden werden kann.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird im fünften Zeitintervall die Spannung zwischen einem Quellanschluss und einem Abfluss des Halbleiterschalters überwacht. Mittels der Spannungsüberwachung ist ein Überstrom unmittelbar und/oder eine Erwärmung des Halbleiterschalters indirekt detektierbar, bevor der Halbleiterschalter durch die erhöhte Temperatur beschädigt wird.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird in einem zweiten Zeitintervall überwacht, ob der Stromgradient des Stroms durch die Schaltvorrichtung einen zweiten Stromgradientengrenzwert überschreitet, wobei, wenn der zweite Stromgradientengrenzwert überschritten wurde, der Strom durch die Schaltvorrichtung begrenzt wird. Hierzu wird beispielsweise die Steuerspannung eines Halbleiterschalters reduziert. Dadurch wird die Strombelastung und eine daraus resultierende Erwärmung der Schaltvorrichtung reduziert.
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Vorteilhafterweise ist der zweite Stromgradientengrenzwert kleiner als der erste Stromgradientengrenzwert, wenn das erste Zeitintervall und das zweite Zeitintervall gleich lang sind. Somit ist die Selektivität der Überwachung verbessert, da bei einem großen Stromgradientengrenzwert unverzüglich die Schaltvorrichtung geöffnet wird und bei einem kleineren Stromgradientengrenzwert die Schaltvorrichtung mit der temporären Strombegrenzung weiter betrieben werden kann und gleichzeitig geschützt wird.
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Von Vorteil ist es weiterhin, wenn das Verfahren mittels einer Analogschaltung und/oder einer Softwareschaltung ausgeführt wird. Besonders vorteilhaft ist dabei eine Kombination aus Analogschaltung und Softwareschaltung, da hierdurch eine schnelle Reaktionszeit mittels der Analogschaltung und eine hohe Genauigkeit mittels der Softwareschaltung möglich sind.
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Dabei ist es von Vorteil, wenn in dem dritten Zeitintervall mittels einer Analogschaltung überwacht wird, ob ein erster Stromgrenzwert überschritten wird, und in einem vierten Zeitintervall mittels einer Softwareschaltung überwacht wird, ob ein zweiter Stromgrenzwert überschritten wird, wobei der zweite Stromgrenzwert kleiner ist als der erste Stromgrenzwert, wobei das vierte Zeitintervall größer ist als das dritte Zeitintervall. Vorteilhafterweise ist im vierten Zeitintervall eine zusätzliche Filterung durch die erste Steuereinheit, insbesondere einen Analog-Digital-Wandler, und/oder die zweite Steuereinheit vorgesehen.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird in einem sechsten Zeitintervall überwacht, ob eine Temperatur der Schaltvorrichtung einen Temperaturgrenzwert überschreitet. Dadurch ist eine direkte Temperaturmessung zur Verbesserung der Redundanz bei der Überwachung der Schaltvorrichtung möglich.
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Weiterhin ist es von Vorteil, wenn ein Signal des Stromsensors und/oder des Spannungssensors und/oder des Temperatursensors mittels eines Tiefpassfilters gefiltert wird, insbesondere wobei die Tiefpassfilter voneinander verschiedene Reaktionszeiten aufweisen. Mittels des jeweiligen Tiefpassfilters sind Messungenauigkeiten, wie elektromagnetische Störpulse, hohe Einschaltströme oder Welligkeitsströme herausfilterbar, so dass die Störanfälligkeit der Überwachung verbessert wird. Zusätzlich ist durch entsprechende Auswahl der Tiefpassfilter eine jeweilige Reaktionsgeschwindigkeit und damit die Länge der Zeitintervalle im Verfahren einstellbar.
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Der Kern der Erfindung bei dem Überwachungssystem für eine Schaltvorrichtung aufweisend zumindest einen Stromsensor und einen Spannungssensor, besteht darin, dass das Überwachungssystem eingerichtet ist, ein Verfahren wie zuvor beschrieben beziehungsweise nach einem der auf das Verfahren bezogenen Ansprüche auszuführen.
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Hintergrund der Erfindung ist, dass die Sicherheit beim Betrieb der Schaltvorrichtung mittels des Überwachungssystems verbessert wird. Das Überwachungssystem ist redundant ausführbar. Dadurch sind Kurzschlüsse und Überströme zuverlässig erkennbar beziehungsweise schon bei ihrer Entstehung verhinderbar. Somit kann die Schaltvorrichtung weniger robust, kompakt und kostengünstig ausgelegt werden. Auf eine zusätzliche Sicherung, beispielsweise eine Schmelzsicherung, kann verzichtet werden.
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Der Kern der Erfindung bei dem elektrischen Energiespeicher besteht darin, dass der elektrische Energiespeicher eine Schaltvorrichtung und ein Überwachungssystem wie zuvor beschrieben beziehungsweise nach dem auf die Überwachungsvorrichtung bezogenen Anspruch aufweist.
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Hintergrund der Erfindung ist, dass die Sicherheit beim Betrieb des elektrischen Energiespeichers, insbesondere bei einem elektrischen Energiespeicher mit einer Nennspannung größer als 60 V, insbesondere größer als 200 V, beispielsweise 400 V oder 800 V oder 900 V, verbessert wird. Die Schaltvorrichtung ist redundant überwachbar und dadurch kompakt ausführbar, da auf zusätzliche Sicherungen verzichtet werden kann.
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Der Kern der Erfindung bei der Vorrichtung, insbesondere Fahrzeug, besteht darin, dass die Vorrichtung einen elektrischen Energiespeicher wie zuvor beschrieben beziehungsweise nach dem auf den elektrischen Energiespeicher bezogenen Anspruch aufweist.
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Hintergrund der Erfindung ist, dass die Sicherheit beim Betrieb der Vorrichtung verbessert wird. Die Schaltvorrichtung ist redundant überwachbar und daher ist ein Ausfall des elektrischen Energiespeichers vermeidbar.
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Die obigen Ausgestaltungen und Weiterbildungen lassen sich, sofern sinnvoll, beliebig miteinander kombinieren. Weitere mögliche Ausgestaltungen, Weiterbildungen und Implementierungen der Erfindung umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich der Ausführungsbeispiele beschriebenen Merkmalen der Erfindung. Insbesondere wird dabei der Fachmann auch Einzelaspekte als Verbesserungen oder Ergänzungen zu der jeweiligen Grundform der vorliegenden Erfindung hinzufügen.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Im folgenden Abschnitt wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen, aus denen sich weitere erfinderische Merkmale ergeben können, auf die die Erfindung aber in ihrem Umfang nicht beschränkt ist, erläutert. Die Ausführungsbeispiele sind in den Zeichnungen dargestellt.
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Es zeigen:
- 1 eine schematische Darstellung eines Schaltkreises 1;
- 2 einen zeitlichen Stromverlauf I(t) beim Auftreten eines Kurzschlusses in dem Schaltkreis 1 und
- 3 ein Ablaufdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens 100 zum Überwachen einer Schaltvorrichtung S.
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In 1 ist ein Schaltkreis 1 schematisch dargestellt. Der Schaltkreis 1 weist einen elektrischen Energiespeicher 2, eine erste Schalteinheit S1C, eine zweite Schalteinheit S1D, eine dritte Schalteinheit S_AUX_D, einen Wechselrichter 3 und einen Verbraucher 4 auf.
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Aus dem Wechselrichter 3 ist beispielsweise ein elektrischer Antrieb beziehungsweise Elektromotor eines zumindest teilweise elektrisch angetriebenen Fahrzeugs speisbar.
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Der Verbraucher 4 ist beispielsweise ein Nebenverbraucher eines zumindest teilweise elektrisch angetriebenen Fahrzeugs, wie zum Beispiel ein Klimakompressor oder ein anderer Verbraucher mit einem typischen Strombedarf von 5 A bis 30 A.
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Die erste Schalteinheit S1C, die zweite Schalteinheit S1D und die dritte Schalteinheit S_AUX_D sind vorzugsweise als Halbleiterschalter ausgeführt, insbesondere als MOSFET.
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Die erste Schalteinheit S1C und die zweite Schalteinheit S1D sind antiseriell geschaltet angeordnet und bilden eine Schaltvorrichtung. Dabei ist der Quellanschluss der ersten Schalteinheit S1C mit dem Quellanschluss der zweiten Schalteinheit S1D elektrisch leitend verbunden. Die erste Schalteinheit S1C ist derart angeordnet, dass ihre Diode für einen Entladestrom des elektrischen Energiespeichers 2 durchlässig ist und einen Ladestrom sperrt, so dass die erste Schalteinheit S1C einen Ladestrom des elektrischen Energiespeichers 2 schalten kann. Die zweite Schalteinheit S1D ist derart angeordnet, dass ihre Diode für einen Ladestrom des elektrischen Energiespeichers 2 durchlässig ist und einen Entladestrom sperrt, so dass die zweite Schalteinheit S1D einen Ladestrom des elektrischen Energiespeichers 2 schalten kann.
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In einem in den Figuren nicht dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Abfluss der ersten Schalteinheit S1C mit dem Abfluss der zweiten Schalteinheit S1D elektrisch leitend verbunden. Weiterhin können weitere Verbraucher oder elektrische Energiespeicher hinzugeschaltet sein. Alternativ oder zusätzlich können die Schalteinheiten am positiven Pol der Batterie angeordnet sein.
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Zwischen der ersten Schalteinheit S1C und der zweiten Schalteinheit S1D ist ein Knotenpunkt angeordnet, der mit der dritten Schalteinheit S_AUX_D elektrisch leitend verbunden ist.
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Die dritte Schalteinheit S_AUX_D und der Verbraucher 4 sind in Reihenschaltung angeordnet. Die Reihenschaltung aus der dritten Schalteinheit S_AUX_D und dem Verbraucher 4 ist parallel geschaltet zu dem Wechselrichter 3 angeordnet.
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In 2 ist der zeitliche Verlauf eines Stroms I(t) in dem Schaltkreis 1 bei einem Kurzschluss am Verbraucher 4 dargestellt. Der Dauerstrom beträgt 50 A.
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Zum Zeitpunkt des Auftretens des Kurzschlusses bei t = 0 s steigt der Strom I steil an, beispielsweise mit 450 A/µs im Falle eines elektrischen Energiespeichers mit 900 V Nennspannung und einer Induktivität von 2 pH, und erreicht einen Stromwert von 1850 A nach etwa 5 ps.
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Der steile Stromanstieg resultiert daraus, dass ein Großteil des Stroms über einen in 1 nicht dargestellten Zwischenkreiskondensator des Wechselrichters 3 und den Verbraucher 4 fließt und nicht über den elektrischen Energiespeicher 2, da der Wechselrichter 3 und der Verbraucher 4 eine um mindestens den Faktor 3 kleinere Induktivität aufweisen als der elektrische Energiespeicher 2.
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In 3 ist das erfindungsgemäße Verfahren 100 zum Überwachen einer Schaltvorrichtung S gezeigt, mit dem beispielsweise ein in 2 gezeigter Kurzschluss erkannt und die Schaltvorrichtung S geschützt werden kann.
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In Reihe geschaltet zu der Schaltvorrichtung S ist ein Stromsensor 110 angeordnet, der den Strom durch die Schaltvorrichtung S erfasst. Beispielsweise ist der Stromsensor 110 als Hallsensor oder als Strommesswiderstand ausgeführt.
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Die Schaltvorrichtung S weist zumindest einen Halbleiterschalter, insbesondere ein MOSFET, beispielsweise die erste Schalteinheit S1C und die zweite Schalteinheit S1D, und einen Spannungssensor 105 auf, der eingerichtet ist, eine Spannung zwischen dem Quellanschluss und dem Abfluss des Halbleiterschalters zu messen. In unmittelbarer Nähe der Schaltvorrichtung S ist ein Temperatursensor 106 angeordnet.
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Alternativ weist die Schaltvorrichtung S mehrere parallel geschaltet angeordnete Halbleiterschalter auf.
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Die Signale des Stromsensors 110 und/oder des Spannungssensors 105 und/oder des Temperatursensors 106 werden mittels Tiefpassfiltern (F1, F2, F3, F4, F5, F6) gefiltert. Die Tiefpassfilter weisen dabei voneinander verschiedene Reaktionszeiten auf. Die Signale können zusätzlich mittels einer Softwareschaltung, insbesondere einer Überwachungseinheit 111, weiter gefiltert und/oder anderweitig verarbeitet werden.
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Ein Überwachungssystem für die Schaltvorrichtung S weist den Stromsensor 110, den Spannungssensor 105, den Temperatursensor 106, die Tiefpassfilter (F1, F2, F3, F4, F5, F6) und eine Überwachungseinheit 111 auf.
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Die Überwachungseinheit 111 für die Schaltvorrichtung S weist eine erste Steuereinheit 112 und eine zweite Steuereinheit 113 auf. Vorzugsweise ist die Überwachungseinheit 111 digital ausgeführt. Die erste Steuereinheit 112 ist eingerichtet, ein Signal des Stromsensors 110 auszuwerten und in ein digitales Signal umzuwandeln. Die zweite Steuereinheit 113 ist eingerichtet, ein Signal des Spannungssensors 105 und/oder ein Signal des Temperatursensors 106 in ein digitales Signal umzuwandeln. Weiterhin ist die Steuereinheit 113 eingerichtet, das Signal des Stromsensors 110 mit einem zweiten Stromgrenzwert zu vergleichen und/oder das Signal des Spannungssensors 105 mit einem Spannungsgrenzwert zu vergleichen und/oder das Signal des Temperatursensors 106 mit einem Temperaturgrenzwert zu vergleichen. Die Überwachungseinheit 112 ist eingerichtet, bei Überschreiten des zweiten Stromgrenzwerts und/oder des Spannungsgrenzwerts und/oder des Temperaturgrenzwerts, die Schaltvorrichtung S abzuschalten beziehungsweise zu öffnen, vorzugsweise mittels einer Zweischrittabschaltung oder mittels eines Soft-Turn-Off beziehungsweise Herunterfahrens der Schaltvorrichtung S.
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Das Verfahren zum Überwachen einer Schaltvorrichtung S weist die folgenden Verfahrensschritte auf:
- In einem ersten Verfahrensschritt 101 wird in einem ersten Zeitintervall überprüft, ob ein Stromgradient des Stroms durch die Schaltvorrichtung S einen ersten Stromgradientengrenzwert überschreitet. Wenn der erste Stromgradientengrenzwert überschritten wurde, wird die Schaltvorrichtung S geöffnet und optional der Stromgradient gespeichert und/oder ein Wiedereinschalten mittels eines Signalspeichers (Latch) verhindert. Vorzugsweise wird die Schaltvorrichtung S mittels einer Zweischrittabschaltung oder mittels eines Soft-Turn-Off beziehungsweise Herunterfahrens der Schaltvorrichtung S geöffnet. Dazu wird ein zweiter Steuerbefehl C2 an die Schaltvorrichtung S gesendet. Dabei wird die Schaltvorrichtung S nicht über eine Treiberschaltung eines Steuereingangs der Schaltvorrichtung S geöffnet, sondern es wird unmittelbar auf die Spannung am Steuereingang zugegriffen.
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Das erste Zeitintervall beträgt beispielsweise 100 ns bis 500 ns.
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Unter einem Stromgradient wird dabei die zeitliche Änderung des Stroms beziehungsweise die zeitliche Ableitung des Stroms beziehungsweise die Änderung des Stroms pro Zeiteinheit verstanden.
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In einem zweiten Verfahrensschritt 102 wird in einem zweiten Zeitintervall überprüft, ob der Stromgradient einen zweiten Stromgradientengrenzwert überschreitet. Wenn der zweite Stromgradientengrenzwert überschritten wurde, wird der Strom durch die Schaltvorrichtung S für eine erste Zeitspanne begrenzt und währenddessen überwacht, ob ein Überstrom in der Schaltvorrichtung S auftritt. Dazu wird ein erster Steuerbefehl C1 an die Schaltvorrichtung S gesendet. Wenn innerhalb der ersten Zeitspanne kein Überstrom auftritt, wird die Strombegrenzung beendet.
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Das zweite Zeitintervall beträgt beispielsweise 100 ns bis 500 ns. Falls das erste und das zweite Zeitintervall gleich lang sind, ist der erste Stromgradientengrenzwert größer als der zweite Stromgradientengrenzwert.
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In einem dritten Verfahrensschritt 103 wird in einem dritten Zeitintervall mittels einer Analogschaltung überwacht, ob ein Strom I durch die Schaltvorrichtung S einen ersten Stromgrenzwert überschreitet. Wenn der erste Stromgrenzwert überschritten wurde, wird die Schaltvorrichtung S geöffnet und optional der Wert des Stroms gespeichert und/oder ein Wiedereinschalten mittels eines Signalspeichers (Latch) verhindert. Dazu wird ein zweiter Steuerbefehl C2 an die Schaltvorrichtung S gesendet. Vorzugsweise wird die Schaltvorrichtung S mittels einer Zweischrittabschaltung oder mittels eines Soft-Turn-Off beziehungsweise Herunterfahrens der Schaltvorrichtung S geöffnet. Dabei wird die Schaltvorrichtung S mittels der Treiberschaltung des Steuereingangs geöffnet.
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Im dritten Verfahrensschritt 103 wird vorzugweise ein Überstromintegral gebildet und überwacht, ob dieses Überstromintegral einen ersten Überstromintegralgrenzwert, der dem ersten Stromgrenzwert entspricht, überschreitet.
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Das dritte Zeitintervall ist größer als das erste und/oder zweite Zeitintervall, vorzugsweise mindestens 20 % größer, insbesondere mindestens doppelt so groß. Beispielsweise beträgt das dritte Zeitintervall 1 µs bis 3 ps.
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In einem vierten Verfahrensschritt 114 wird innerhalb eines vierten Zeitintervalls mittels einer Softwareschaltung überwacht, ob ein Strom I durch die Schaltvorrichtung S einen zweiten Stromgrenzwert überschreitet. Wenn der zweite Stromgrenzwert überschritten wurde, wird die Schaltvorrichtung S geöffnet und optional der Wert des Stroms gespeichert und/oder ein Wiedereinschalten mittels eines Signalspeichers (Latch) verhindert. Dazu wird ein zweiter Steuerbefehl C2 an die Schaltvorrichtung S gesendet. Vorzugsweise wird die Schaltvorrichtung S mittels einer Zweischrittabschaltung oder mittels eines Soft-Turn-Off beziehungsweise Herunterfahrens der Schaltvorrichtung S geöffnet. Dabei wird die Schaltvorrichtung S mittels der Treiberschaltung des Steuereingangs geöffnet.
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Im vierten Verfahrensschritt 104 wird vorzugweise ein Überstromintegral gebildet und überwacht, ob dieses Überstromintegral einen zweiten Überstromintegralgrenzwert, der dem zweiten Stromgrenzwert entspricht, überschreitet.
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Das vierte Zeitintervall ist größer als das dritte Zeitintervall, vorzugsweise mindestens um den Faktor 500 größer. Beispielsweise beträgt das vierte Zeitintervall 1 ms bis 500 ms.
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Die Softwareschaltung ist genauer als die Analogschaltung. Der zweite Stromgrenzwert ist kleiner als der erste Stromgrenzwert, insbesondere um mindestens 5 % kleiner und/oder um maximal 25 % kleiner.
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In einem fünften Verfahrensschritt wird innerhalb eines fünften Zeitintervalls überwacht, ob die Spannung zwischen einem Quellanschluss und einem Abfluss mindestens eines Halbleiterschalters einen Spannungsgrenzwert überschreitet. Wenn der Spannungsgrenzwert überschritten wurde, wird die Schaltvorrichtung S geöffnet und optional der Wert der Spannung gespeichert und/oder ein Wiedereinschalten mittels eines Signalspeichers (Latch) verhindert. Dazu wird ein zweiter Steuerbefehl C2 an die Schaltvorrichtung S gesendet. Vorzugsweise wird die Schaltvorrichtung S mittels einer Zweischrittabschaltung oder mittels eines Soft-Turn-Off beziehungsweise Herunterfahrens der Schaltvorrichtung S geöffnet. Dabei wird die Schaltvorrichtung S mittels der Treiberschaltung des Steuereingangs geöffnet.
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Das fünfte Zeitintervall ist größer oder gleich dem dritten Zeitintervall und kleiner als das vierte Zeitintervall, vorzugsweise mindestens um den Faktor zwei kleiner. Beispielsweise beträgt das fünfte Zeitintervall 1 µs bis 500 ps.
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Der fünfte Verfahrensschritt ist mittels einer Analogschaltung 104 und/oder mittels einer Softwareschaltung 115 ausführbar.
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In einem sechsten Verfahrensschritt wird innerhalb eines sechsten Zeitintervalls mittels eines Temperatursensors 106 überwacht, ob die Temperatur T der Schaltvorrichtung S einen Temperaturgrenzwert überschreitet. Wenn der Temperaturgrenzwert überschritten wurde, wird die Schaltvorrichtung S geöffnet und optional der Wert der Temperatur gespeichert und/oder ein Wiedereinschalten mittels eines Signalspeichers (Latch) verhindert. Dazu wird ein zweiter Steuerbefehl C2 an die Schaltvorrichtung S gesendet. Vorzugsweise wird die Schaltvorrichtung S mittels einer Zweischrittabschaltung oder mittels eines Soft-Turn-Off beziehungsweise Herunterfahrens der Schaltvorrichtung S geöffnet. Dabei wird die Schaltvorrichtung S mittels der Treiberschaltung des Steuereingangs geöffnet.
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Das sechste Zeitintervall ist größer als das vierte Zeitintervall, vorzugsweise mindestens um den Faktor tausend größer. Beispielsweise beträgt das sechste Zeitintervall mehr als 1 s.
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Unter einem elektrischen Energiespeicher wird hierbei ein wiederaufladbarer Energiespeicher verstanden, insbesondere aufweisend eine elektrochemische Energiespeicherzelle und/oder ein Energiespeichermodul aufweisend zumindest eine elektrochemische Energiespeicherzelle und/oder ein Energiespeicherpack aufweisend zumindest ein Energiespeichermodul. Die Energiespeicherzelle ist als lithiumbasierte Batteriezelle, insbesondere Lithium-Ionen-Batteriezelle, ausführbar. Alternativ ist die Energiespeicherzelle als Lithium-Polymer-Batteriezelle oder Nickel-Metallhydrid-Batteriezelle oder Blei-Säure-Batteriezelle oder Lithium-Luft-Batteriezelle oder Lithium-Schwefel-Batteriezelle ausgeführt.
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Unter einem Fahrzeug wird hierbei ein Landfahrzeug, zum Beispiel ein Personenkraftwagen oder ein Lastkraftwagen, oder ein Luftfahrzeug oder ein Wasserfahrzeug verstanden, insbesondere ein zumindest teilweise elektrisch angetriebenes Fahrzeug. Das Fahrzeug ist beispielsweise ein batterieelektrisch angetriebenes Fahrzeug, das einen rein elektrischen Antrieb aufweist, oder ein Hybridfahrzeug, das einen elektrischen Antrieb und einen Verbrennungsmotor aufweist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 2010277847 A1 [0002]
- DE 102019125122 A1 [0003]
