WO2011082733A2 - Hybridantrieb eines hybridfahrzeugs - Google Patents

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WO2011082733A2 PCT/EP2010/007050 EP2010007050W WO2011082733A2 WO 2011082733 A2 WO2011082733 A2 WO 2011082733A2 EP 2010007050 W EP2010007050 W EP 2010007050W WO 2011082733 A2 WO2011082733 A2 WO 2011082733A2
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Definitions

  • the invention relates to a hybrid drive of a hybrid vehicle according to the preamble of claim 1.
  • a hybrid drive In addition to an internal combustion engine, a hybrid drive has at least one electric machine which can be operated as a generator or as a motor. An electrical energy store cooperates with the or each electric machine, which becomes more discharged when the or each electric machine is powered by a motor, and then becomes more charged when the or each electric machine is operated as a generator.
  • the electrical energy storage of a hybrid vehicle is assigned a converter. Furthermore, the or each electric machine is assigned in each case a converter.
  • the electrical energy storage associated with or together with the same ⁇ acting inverter is coupled via a plug connection with the or each inverter of the or each electric machine.
  • the or each inverter of the or each electric machine is coupled via a plug connection with the respective electrical ⁇ rule machine.
  • Must be in these connectors is I to electrical ⁇ cal connectors, on the voltages of several hundred volts transferred.
  • the present invention based on the problem to provide a novel hybrid drive of a hybrid vehicle.
  • the connectors are connected on the one hand in at least one high voltage circuit and on the other hand in a protective circuit, wherein when the protective circuit is interrupted, the connectors are automatically high voltage.
  • the plug connections namely on the one hand the connector, via which the inverter of the electrical energy storage device is coupled to the or each inverter of the or each electrical machine, and on the other hand, the or each connector, the coupling of the or each inverter of the or each electric machine is used with the respective electric machine, are connected both in at least one high voltage circuit and in a protective circuit. Then, when the protective circuit is broken, the connectors are automatically high voltage free. As a result, it can be safely avoided by simple means that access to maintenance or Servi ⁇ cein accessing the connectors by high voltages of several hundred volts is compromised.
  • the or each high-voltage circuit comprises a Hochwoodsschal ⁇ ter, between the inverter of the electrical energy storage and that connector, via which the inverter of the electrical energy storage with the or each inverter is coupled, the high voltage switch is closed only and only at the connectors provides a high voltage when the protective circuit is closed, and wherein when the protective circuit is interrupted, the high voltage switch automatically opens and the connectors automatically high voltage free.
  • each of the connectors has two connector halves each having a plurality of mutually contactable terminals, namely with high voltage terminals and protective circuit terminals, wherein the protective circuit terminals are made shorter than the high voltage terminals, so disconnect the protective circuit terminals before the high voltage terminals when releasing a connector.
  • Fig. 1 is a block diagram of an embodiment of an inventive
  • the present invention relates to a hybrid drive of a hybrid vehicle.
  • Fig. 1 is a schematic illustration of an embodiment of OF INVENTION ⁇ to the invention hybrid drive of a hybrid vehicle
  • the hybrid drive of the embodiment of Fig. 1 comprises a combustion engine 10, two electrical Ma ⁇ machines 11 and 12 and an electrical energy store 13.
  • the number of electrical machines can vary. So the hybrid drive can include only one electric machine.
  • the electric energy storage 13 is associated with a converter 14. Furthermore, each electrical machine 11 and 12 is assigned a respective converter 15 or 16, which are combined in FIG. 1 to form a converter unit 17.
  • the co-operating with the electric machines 11 and 12 or the same associated inverter 15, 16 are coupled to the electrical machines 11, 12 via connectors 19 and 20.
  • These connectors 18, 19 and 20 are electrical connectors, must be transmitted through the high voltages of several hundred volts between the electric energy storage 13 and the electric machines 11 and 12 of the hybrid drive.
  • the connectors 18, 19 and 20 are each formed by two connector halves 21 and 22. Then, when the inverter 14 of the electric energy storage 13 is coupled to the inverters 15, 16 of the electric machines 11 and 12, the two connector halves 21 and 22 of the connector 18 are mated. Then, however, when the inverter 14 of the electric energy storage 13 is disconnected from the inverters 15, 16 of the electric machines 11, 12, the two connector halves 21, 22 of the connector 18 are separated. In an analogous manner by mating or disconnecting the connector halves 21 and 22 of the connectors 19 and 20 each of the electrical machines 11 and 12 can be coupled to their inverter 15 or 16 and separable from the same.
  • the connectors 18, 19 and 20 must be transmitted via the connectors 18, 19 and 20 high voltages of several hundred volts.
  • the connectors 18, 19 and 20 not only in the high voltage circuits or high voltage lines 26, 27, 24 and 25, on the high voltages between the electrical energy storage 13 and the electric machines 11 and 12 can be transmitted, but rather additionally in a protective circuit, in which case when the protective circuit is interrupted, the connectors 18, 19 and 20 are automatically high voltage free.
  • Termina ⁇ compounds 18, 19 and 20 are high-voltage-free, so that then there is no danger, a person accessing a plug connection 18, 19 or 20 is endangered by high voltage.
  • each connector half 21 and 22 of the connectors 18, 19 and 20 each have two protective circuit terminals 29.
  • protective circuit 30 are connected to form the protective circuit.
  • a hybrid management control unit 32 engages a hybrid management control unit 32 via a protective circuit 30, namely with the interposition of a board network controller 33 and the interposition of two circuit breakers 34.
  • a circuit breaker 34 is preferably a key switch.
  • the protective circuit terminals 29 of the connector half 22 of the connector 18 are connected via protective circuit lines 30 to the protective circuit terminals 29 of the connector halves 21 of the two connectors 19 and 20, namely such that a first protective circuit terminal 29 of the connector half 22 of the connector 18 to a protective circuit terminal 29 of the connector half 21 of the connector 19 and a second protective circuit terminal 29 of the connector half 22 of Plug connection 18 is connected to a protective circuit terminal 29 of the connector half 21 of the connector 20.
  • the other two protective circuit terminals 29 of these connector halves 21 of the two connectors 19 and 20 are connected in a bridge-like manner by a protective circuit line 30.
  • the two protective circuit connections 29 of the connector halves 22 are respectively connected or short-circuited via a protective circuit line 30.
  • the high voltage switch 31 Only when the protection circuit provided in the above manner is closed can the high voltage switch 31 be closed by providing a corresponding signal via the hybrid management controller 32 to provide high voltage to the connectors 18, 19 and 20.
  • the protective circuit is opened, either by opening a connector 18, 19 or 20 and / or by opening a circuit breaker 34 and / or by influencing the board network controller 33 and the hybrid management control unit 32, the high voltage switch 31 is automatically open and the connectors 18, 19 and 20 are automatically high voltage free.
  • the high voltage switch 31 is preferably a high-voltage relay, which, as already mentioned, the inverter 14 of the electric energy storage device 13 is associated with and is connected between the inverter 14 the electric power ⁇ memory 13 and the connector 18, via which the inverter 14 of the electrical energy store 13 is coupled to the converters 15, 16 of the electrical machines 11, 12.
  • the protective circuit is likewise opened, the high-voltage switch 31 then automatically opening and all plug-in connections 18, 19 and 20 being free of high voltage.
  • the connector halves 21 and 22 of the connectors 18, 19 and 20 associated protective circuit terminals 29 are compared to the high voltage terminals 28 preferably made shortened. This ensures that when a connector 18, 19 or 20 is disconnected, disconnect the protective circuit terminals 29 from the high voltage terminals 28, so that the protective circuit is broken and the high voltage terminals 28 are high voltage free before the high voltage terminals 28 are disconnected and accessible. Conversely, contact the protective circuit terminals 29 when mating connector halves 21 and 22 only after the high voltage terminals 28, so that even when together ⁇ plug connector halves 21 and 22 of a connector 18, 19 and 20 there is no danger that under high voltage high voltage terminals 28 are accessible.
  • the converter unit 17, which comprises the two converters 15 and 16 of the two electrical machines 11 and 12, is assigned an insulation monitor 35 which is connected to the hybrid management control system. 32 is coupled via a line 36. With the aid of the insulation monitor 35, it is possible to monitor whether there is an insulation fault in a high-voltage circuit. If the insulation monitor 35 detects the presence of an insulation fault, it transmits a corresponding signal to the hybrid management control unit 32, which then automatically provides a signal for automatically opening it via the protective circuit line 30 at the high voltage switch 31, so that the high voltage switch 31 automatically opens in the event of an insulation fault, so then no more high voltage from the electrical energy storage device 13 in the direction of the electric machines 11 and 12 can be transmitted.
  • the present invention therefore proposes a hybrid drive with a safety concept, with which it can be ensured that hazards due to high voltages are excluded. Then, when a protective circuit is closed and furthermore a high-voltage switch 31 is closed, high voltage can be transmitted from the electrical energy store 13 in the direction of the electric machines 11 and 12 and vice versa. If, by contrast, the high-voltage switch 31 and / or the protective circuit are opened, then the transmission of high voltage from the electrical energy store 13 in the direction of the electric motors 1 1 or 12 is automatically interrupted.
  • the safety concept proposed according to the invention has been set forth for a hybrid drive of a hybrid vehicle.
  • this safety concept is also suitable for a pure electric vehicle, which is driven by one or more electric machines. The advantages stated are retained.

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Abstract

Hybridantrieb eines Hybridfahrzeugs, mit einem Verbrennungsmotor (10), mindestens einer elektrischen Maschine (11, 12) und einem elektrischen Energiespeicher (13), der dann, wenn die oder jede elektrische Maschine motorisch betrieben wird, stärker entladbar, und dann, wenn die oder jede elektrische Maschine generatorisch betrieben wird, stärker aufladbar ist, wobei der oder jeder elektrischen Maschine (11, 12) jeweils ein Umrichter (15, 16) zugeordnet ist, der mit der jeweiligen elektrischen Maschine (1, 12) über eine Steckverbindung (19, 20) gekoppelt ist, und wobei dem elektrischen Energiespeicher (13) ein Umrichter (14) zugeordnet ist, der über eine Steckverbindung (18) mit dem oder jedem Umrichter (15, 16) der oder jeder elektrischen Maschine (11, 12) gekoppelt ist, wobei die Steckverbindungen (18, 19, 20) einerseits in mindestens einen Hochspannungskreis und andererseits in einen Schutzkreis geschaltet sind, wobei dann, wenn der Schutzkreis unterbrochen ist, die Steckverbindungen (18, 19, 20) automatisch hochspannungsfrei sind.

Description

Hybridantrieb eines Hybridfahrzeugs
Die Erfindung betrifft einen Hybridantrieb eines Hybridfahrzeugs nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Aus der Praxis sind Kraftfahrzeuge mit einem Hybridantrieb bekannt. Ein Hybridantrieb verfügt neben einem Verbrennungsmotor über mindestens eine elektrische Maschine, die generatorisch oder motorisch betrieben werden kann. Mit der oder jeder elektrischen Maschine wirkt ein elektrischer Energiespeicher zusammen, der dann, wenn die oder jede elektrische Maschine motorisch betrieben wird, stärker entladen wird, und dann, wenn die oder jede elektrische Maschine generatorisch betrieben wird, stärker aufgeladen wird. Dem elektrischen Energiespeicher eines Hybridfahrzeugs ist ein Umrichter zugeordnet. Weiterhin ist der oder jeder elektrischen Maschine jeweils ein Umrichter zugeordnet.
Der dem elektrischen Energiespeicher zugeordnete bzw. mit demselben zusammen¬ wirkende Umrichter ist über eine Steckverbindung mit dem oder jedem Umrichter der oder jeder elektrischen Maschine gekoppelt. Ebenso ist der oder jeder Umrichter der oder jeder elektrischen Maschine über eine Steckverbindung mit der jeweiligen elektri¬ schen Maschine gekoppelt. Bei diesen Steckverbindungen handelt es ich um elektri¬ sche Steckverbindungen, über die Spannungen von mehreren hundert Volt übertragen werden müssen.
Dann, wenn am Hybridantrieb Servicearbeiten bzw. Wartungsarbeiten ausgeführt wer¬ den, muss auch auf die obigen Steckverbindungen zugegriffen werden. Dabei ist es von Bedeutung, dass eine auf die Steckverbindungen zugreifende Person bei der Aus¬ führung von Wartungsarbeiten bzw. Servicearbeiten nicht durch hohe Spannungen ge- fährdet wird. Bislang sind keine Hybridantriebe bekannt, mit denen dies einfach und zuverlässig gewährleistet werden kann.
Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung das Problem zu Grunde einen neuartigen Hybridantrieb eines Hybridfahrzeugs zu schaffen.
Dieses Problem wird durch einen Hybridantrieb gemäß Patentanspruch 1 gelöst.
Erfindungsgemäß sind die Steckverbindungen einerseits in mindestens einen Hochspannungskreis und andererseits in einen Schutzkreis geschaltet, wobei dann, wenn der Schutzkreis unterbrochen ist, die Steckverbindungen automatisch hochspannungsfrei sind.
Im Sinne der hier vorliegenden Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Steckverbindungen, nämlich einerseits die Steckverbindung, über die der Umrichter des elektrischen Energiespeichers mit dem oder jedem Umrichter der oder jeder elektrischen Maschine gekoppelt ist, und andererseits die oder jede Steckverbindung, die der Koppelung des oder jedes Umrichters der oder jeder elektrischen Maschine mit der jeweiligen elektrischen Maschine dient, sowohl in mindestens einen Hochspannungskreis als auch in einen Schutzkreis geschaltet sind. Dann, wenn der Schutzkreis unterbrochen ist, sind die Steckverbindungen automatisch hochspannungsfrei. Hierdurch kann mit einfachen Mitteln sicher vermieden werden, dass eine zu Wartungsarbeiten bzw. Servi¬ cearbeiten auf die Steckverbindungen zugreifende Person durch Hochspannungen von mehreren hundert Volt gefährdet wird.
Vorzugsweise umfasst der oder jeder Hochspannungskreis einen Hochspannungsschal¬ ter, der zwischen den Umrichter des elektrischen Energiespeichers und diejenige Steckverbindung, über welche der Umrichter des elektrischen Energiespeichers mit dem oder jedem Umrichter der oder jeder elektrischen Maschine gekoppelt ist, geschaltet ist, wobei der Hochspannungsschalter nur dann geschlossen ist und nur dann an den Steckverbindungen eine Hochspannung bereitstellt, wenn der Schutzkreis geschlossen ist, und wobei dann, wenn der Schutzkreis unterbrochen ist, der Hochspannungsschalter automatisch öffnet und die Steckverbindungen automatisch hochspannungsfrei stellt.
Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung verfügt jede der Steckverbindungen über jeweils zwei Steckverbinderhälften mit mehreren gegenseitig kontaktierbaren Anschlüssen, nämlich mit Hochspannungsanschlüssen und Schutzkreisanschlüssen, wobei die Schutzkreisanschlüsse kürzer ausgeführt sind als die Hochspannungsanschlüsse, sodass beim Lösen einer Steckverbindung die Schutzkreisanschlüsse vor den Hochspannungsanschlüssen trennen.
Bedingt dadurch, dass die Schutzkreisanschlüsse der Steckverbinderhälften der Steckverbindungen gegenüber den Hochspannungsanschlüssen derselben verkürzt ausgebildet sind, wird gewährleistet, dass beim Zugriff auf eine geschlossene Steckverbindung zum Öffnen derselben zunächst die Schutzkreisanschlüsse und erst dann die Hochspannungsanschlüsse trennen. Beim Zugriff auf eine geöffnete Steckverbindung zum Schließen derselben werden die Schutzkreisanschlüsse erst nach den Hochspannungsanschlüssen verbunden. Hierdurch kann gewährleistet werden, dass erst dann an den Hochspannungsanschlüssen von Steckverbinderhälften einer Steckverbindung eine Hochspannung bereitgestellt wird, wenn die Steckverbinderhälften der Steckverbindung soweit geschlossen sind, dass nicht nur die Hochspannungsanschlüsse, sondern auch die Schutzkreisanschlüsse der Steckverbinderhälften kontaktiert sind. Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung. Ausführungsbeispiele der Erfindung werden, ohne hierauf beschränkt zu sein, an Hand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt:
Fig. 1 ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen
Hybridantriebs.
Die hier vorliegende Erfindung betrifft einen Hybridantrieb eines Hybridfahrzeugs.
Fig. 1 zeigt eine schematisierte Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines erfin¬ dungsgemäßen Hybridantriebs eines Hybridfahrzeugs, wobei der Hybridantrieb des Ausführungsbeispiels der Fig. 1 einen Verbrennungsmotor 10, zwei elektrische Ma¬ schinen 11 und 12 sowie einen elektrischen Energiespeicher 13 umfasst. Die Anzahl der elektrischen Maschinen kann variieren. So kann der Hybridantrieb auch nur eine elektrische Maschine umfassen.
Dann, wenn die elektrischen Maschinen 11 und 12 des Hybridantriebs motorisch be¬ trieben werden, wird der elektrische Energiespeicher 13 von denselben stärker entladen. Dann hingegen, wenn die elektrischen Maschinen 11 und 12 generatorisch betrie¬ ben werden, kann der elektrische Energiespeicher 13 von denselben stärker aufgeladen werden.
Dem elektrischen Energiespeicher 13 ist ein Umrichter 14 zugeordnet. Ferner ist jeder elektrischen Maschine 11 und 12 jeweils ein Umrichter 15 bzw. 16 zugeordnet, die in Fig. 1 zu einer Umrichtereinheit 17 zusammengefasst sind.
Der Umrichter 14, der dem elektrischen Energiespeicher 13 zugeordnet ist bzw. mit demselben zusammenwirkt, ist über eine Steckverbindung 18 mit der Umrichtereinheit 17 und damit den beiden Umrichtern 15, 16 der elektrischen Maschinen 11 und 12 gekoppelt. Die mit den elektrischen Maschinen 11 und 12 zusammenwirkenden bzw. denselben zugeordneten Umrichter 15, 16 sind mit den elektrischen Maschinen 11 , 12 über Steckverbindungen 19 und 20 gekoppelt. Bei diesen Steckverbindungen 18, 19 und 20 handelt es sich um elektrische Steckverbindungen, über die Hochspannungen von mehreren hundert Volt zwischen dem elektrischen Energiespeicher 13 und den elektrischen Maschinen 11 und 12 des Hybridantriebs übertragen werden müssen.
Die Steckverbindungen 18, 19 und 20 werden jeweils von zwei Steckverbinderhälften 21 und 22 gebildet. Dann, wenn der Umrichter 14 des elektrischen Energiespeichers 13 an die Umrichter 15, 16 der elektrischen Maschinen 11 und 12 gekoppelt ist, sind die beiden Steckverbinderhälften 21 und 22 des Steckverbinders 18 zusammengesteckt. Dann hingegen, wenn der Umrichter 14 des elektrischen Energiespeichers 13 von den Umrichtern 15, 16 der elektrischen Maschinen 11 , 12 abgekoppelt ist, sind die beiden Steckverbinderhälften 21 , 22 der Steckverbindung 18 getrennt. Auf analoge Art und Weise ist durch Zusammenstecken bzw. Trennen der Steckverbinderhälften 21 und 22 der Steckverbindungen 19 und 20 jede der elektrischen Maschinen 11 und 12 an ihren Umrichter 15 bzw. 16 koppelbar bzw. von demselben trennbar.
Wie bereits ausgeführt, werden zwischen dem elektrischen Energiespeicher 13 und den elektrischen Maschinen 11 und 12 und damit über die Umrichter 14, 15 und 16 sowie Steckverbindungen 18, 19 und 20 Hochspannungen von mehreren hundert Volt übertragen. So kann Fig. 1 entnommen werden, dass zwischen dem elektrischen E- nergiespeicher 13 und dem mit demselben zusammenwirkenden Umsetzer 14 drei Hochspannungsleitungen 23 verlaufen, über die dreiphasiger Drehstrom zwischen dem elektrischen Energiespeicher 13 und dem Umrichter 14 übertragen werden kann. Ebenso verlaufen zwischen den Steckverbindungen 19 und 20, nämlich den Steckverbinderhälften 22 derselben, und den elektrischen Maschinen 11 und 12 jeweils drei Hochspannungsleitungen 24 bzw. 25, über die ebenfalls dreiphasiger Drehstrom übertragen werden kann.
Zwischen dem Umrichter 14 der elektrischen Maschine 13 und der Steckverbindung 18, nämlich der Steckverbinderhälfte 21 derselben, sowie zwischen den Umrichtern 15, 16 der elektrischen Maschinen 11 , 12 und der Steckverbindung 18, nämlich der Steckverbinderhälfte 22 derselben, verlaufen hingegen jeweils zwei Hochspannungsleitungen 26 bzw. 27, über die zweiphasiger Gleichstrom übertragen werden kann.
Zum Anschluss dieser Hochspannungsleitungen 26, 27, 24 und 25 an die jeweiligen Steckverbinderhälften 21 bzw. 22 der jeweiligen Steckverbindungen 18, 19 und 20 umfassten dieselben Hochspannungsanschlüsse 28.
Wie bereits erwähnt, müssen über die Steckverbindungen 18, 19 und 20 Hochspannungen von mehreren hundert Volt übertragen werden. Um nun eine Gefährdung einer an einem Hybridantrieb arbeitenden Person durch Hochspannung zu vermeiden, sind erfindungsgemäß die Steckverbindungen 18, 19 und 20 nicht nur in die Hochspannungskreise bzw. Hochspannungsleitungen 26, 27, 24 bzw. 25 , über die Hochspannungen zwischen dem elektrischen Energiespeicher 13 und den elektrischen Maschinen 11 und 12 übertragen werden können, geschaltet, sondern vielmehr zusätzlich in einen Schutzkreis, wobei dann, wenn der Schutzkreis unterbrochen ist, die Steckverbindungen 18, 19 und 20 automatisch hochspannungsfrei sind.
Greift demnach eine an einem Hybridantrieb arbeitende Person auf eine Steckverbin¬ dung 18, 19 bzw. 20 zu, so ist erfindungsgemäß gewährleistet, dass die Steckverbin¬ dungen 18, 19 und 20 hochspannungsfrei sind, sodass dann keinerlei Gefahr besteht, dass eine auf eine Steckverbindung 18, 19 bzw. 20 zugreifende Person durch Hochspannung gefährdet wird.
Zur Einbindung der Steckverbindungen 18, 19 und 20 in den Schutzkreis verfügen dieselben neben den Hochspannungsanschlüssen 28 über Schutzkreisanschlüsse 29. So kann Fig. 1 entnommen werden, dass jede Steckverbinderhälfte 21 bzw. 22 der Steckverbindungen 18, 19 und 20 jeweils zwei Schutzkreisanschlüsse 29 aufweist. An diese Schutzkreisanschlüsse 29 sind zur Ausbildung des Schutzkreises Schutzkreisleitungen 30 angeschlossen.
Gemäß Fig. 1 greift an einem ersten Schutzkreisanschluss 29 der Steckverbinderhälfte 21 der Steckverbindung 18 eine Schutzkreisleitung 30, die an einen Hochspannungsschalter 31 angeschlossen ist, wobei der Hochspannungsschalter 31 auch an eine der Hochspannungsleitungen 26 gekoppelt ist.
An den anderen Schutzkreisanschluss 29 dieser Steckverbinderhälfte 21 der Steckverbindung 18 greift über eine Schutzkreisleitung 30 ein Hybridmanagementsteuergerät 32 an, nämlich unter Zwischenschaltung eines Boardnetzsteuergeräts 33 sowie unter Zwischenschaltung von zwei Schutzschaltern 34. Bei einem der Schutzschalter 34 handelt es sich vorzugsweise um einen Schlüsselschalter.
Die Schutzkreisanschlüsse 29 der Steckverbinderhälfte 22 der Steckverbindung 18 sind über Schutzkreisleitungen 30 an Schutzkreisanschlüsse 29 der Steckverbinderhälften 21 der beiden Steckverbindungen 19 und 20 angeschlossen, nämlich derart, dass ein erster Schutzkreisanschluss 29 der Steckverbinderhälfte 22 der Steckverbindung 18 an einen Schutzkreisanschluss 29 der Steckverbinderhälfte 21 der Steckverbindung 19 und ein zweiter Schutzkreisanschluss 29 der Steckverbinderhälfte 22 der Steckverbindung 18 an einen Schutzkreisanschluss 29 der Steckverbinderhälfte 21 der Steckverbindung 20 angeschlossen ist.
Die beiden anderen Schutzkreisanschlüsse 29 dieser Steckverbinderhälften 21 der beiden Steckverbinder 19 und 20 sind durch eine Schutzkreisleitung 30 brückenartig verbunden.
Im Bereich der Steckverbinderhälften 22 der beiden Steckverbindungen 19 und 20 sind jeweils die beiden Schutzkreisanschlüsse 29 der Steckverbinderhälften 22 über eine Schutzkreisleitung 30 verbunden bzw. kurzgeschlossen.
Nur dann, wenn der auf die obige Art und Weise bereitgestellte Schutzkreis geschlossen ist, kann durch Bereitstellen eines entsprechenden Signals über das Hybridmanagementsteuergerät 32 der Hochspannungsschalter 31 geschlossen werden, um an den Steckverbindungen 18, 19 und 20 Hochspannung bereitzustellen.
Ist hingegen der Schutzkreis geöffnet, und zwar entweder durch Öffnen einer Steckverbindung 18, 19 oder 20 und/oder durch Öffnen eines Schutzschalters 34 und/oder durch entsprechende Beeinflussung über das Boardnetzsteuergerät 33 bzw. das Hybridmanagementsteuergerät 32, so ist der Hochspannungsschalter 31 automatisch geöffnet und die Steckverbindungen 18, 19 und 20 sind automatisch hochspannungsfrei gestellt.
Beim Hochspannungsschalter 31 handelt es sich vorzugsweise um ein Hochspannungsrelais, das, wie bereits erwähnt, dem Umrichter 14 des elektrischen Energiespeichers 13 zugeordnet ist und zwischen den Umrichter 14 des elektrischen Energie¬ speichers 13 und die Steckverbindung 18 geschaltet ist, über welche der Umrichter 14 des elektrischen Energiespeichers 13 mit den Umrichtern 15, 16 der elektrischen Maschinen 11 , 12 gekoppelt ist.
Dann, wenn zum Beispiel ein Schutzschalter 34 geöffnet ist, ist der Schutzkreis geöffnet und der Hochspannungsschalter 31 automatisch geöffnet, sodass dann an den Steckverbindungen 18, 19 und 20 keine Hochspannung anliegt.
Wird auf eine der Steckverbindungen 18, 19 und 20 zugegriffen und eine dieser Steckverbindungen 18, 19 oder 20 getrennt, so ist ebenfalls der Schutzkreis geöffnet, wobei dann automatisch der Hochspannungsschalter 31 öffnet und sämtliche Steckverbindungen 18, 19 und 20 hochspannungsfrei stellt.
Die den Steckverbinderhälften 21 und 22 der Steckverbindungen 18, 19 und 20 zugeordneten Schutzkreisanschlüsse 29 sind gegenüber den Hochspannungsanschlüssen 28 vorzugsweise verkürzt ausgeführt. Hierdurch ist gewährleistet, dass dann, wenn eine Steckverbindung 18, 19 bzw. 20 getrennt wird, die Schutzkreisanschlüsse 29 vor den Hochspannungsanschlüssen 28 trennen, sodass demnach der Schutzkreis unterbrochen und die Hochspannungsanschlüsse 28 hochspannungsfrei sind, bevor die Hochspannungsanschlüsse 28 trennen und zugänglich sind. Umgekehrt kontaktieren die Schutzkreisanschlüsse 29 beim Zusammenstecken von Steckverbinderhälften 21 und 22 erst nach dem Hochspannungsanschlüssen 28, sodass auch beim Zusammen¬ stecken von Steckverbinderhälften 21 und 22 einer Steckverbindung 18, 19 bzw. 20 keine Gefahr besteht, dass unter Hochspannung stehende Hochspannungsanschlüsse 28 zugänglich sind.
Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist der Umrichtereinheit 17, die die beiden Umrichter 15 und 16 der beiden elektrischen Maschinen 11 und 12 um- fasst, ein Isolationswächter 35 zugeordnet, der mit dem Hybridmanagementsteuerge- rät 32 über eine Leitung 36 gekoppelt ist. Mithilfe des Isolationswächters 35 kann ü- berwacht werden, ob in einem Hochspannungskreis ein Isolationsfehler vorliegt. Erkennt der Isolationswächter 35 das Vorliegen eines Isolationsfehlers, so überträgt derselbe ein entsprechendes Signal an das Hybridmanagementsteuergerät 32, dass dann automatisch über die Schutzkreisleitung 30 am Hochspannungsschalter 31 ein Signal zum automatischen Öffnen desselben bereitstellt, sodass dann bei einem Isolationsfehler der Hochspannungsschalter 31 automatisch öffnet, sodass dann keine Hochspannung mehr vom elektrischen Energiespeicher 13 in Richtung auf die elektrischen Maschinen 11 und 12 übertragen werden kann.
Die hier vorliegende Erfindung schlägt demnach einen Hybridantrieb mit einem Sicherheitskonzept vor, mit dem gewährleistet werden kann, dass Gefährdungen durch Hochspannungen ausgeschlossen werden. Dann, wenn ein Schutzkreis geschlossen und weiterhin ein Hochspannungsschalter 31 geschlossen ist, kann Hochspannung vom elektrischen Energiespeicher 13 in Richtung auf die elektrischen Maschinen 11 und 12 sowie umgekehrt übertragen werden. Wird hingegen der Hochspannungsschalter 31 und/oder der Schutzkreis geöffnet, so ist automatisch die Übertragung von Hochspannung vom elektrischen Energiespeicher 13 in Richtung auf die elektrischen Motoren 1 1 bzw. 12 unterbrochen.
Das erfindungsgemäß vorgeschlagene Sicherheitskonzept ist für einen Hybridantrieb eines Hybridfahrzeugs dargelegt worden. Selbstverständlich ist dieses Sicherheitskonzept auch für ein reines Elektrofahrzeug verwendbar, welches von einer oder mehreren elektrischen Maschinen angetrieben wird. Die dargelegten Vorteile bleiben dabei erhalten.

Claims

Patentansprüche
1. Hybridantrieb eines Hybridfahrzeugs, mit einem Verbrennungsmotor, mindestens einer elektrischen Maschine und einem elektrischen Energiespeicher, der dann, wenn die oder jede elektrische Maschine motorisch betrieben wird, stärker entladbar, und dann, wenn die oder jede elektrische Maschine generatorisch betrieben wird, stärker aufladbar ist, wobei der oder jeder elektrischen Maschine jeweils ein Umrichter zugeordnet ist, der mit der jeweiligen elektrischen Maschine über eine Steckverbindung gekoppelt ist, und wobei dem elektrischen Energiespeicher ein Umrichter zugeordnet ist, der über eine Steckverbindung mit dem oder jedem Umrichter der oder jeder elektrischen Maschine gekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Steckverbindungen (18, 19, 20) einerseits in mindestens einen Hochspannungskreis und andererseits in einen Schutzkreis geschaltet sind, wobei dann, wenn der Schutzkreis unterbrochen ist, die Steckver¬ bindungen (18, 19, 20) automatisch hochspannungsfrei sind.
2. Hybridantrieb nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der oder jeder Hochspannungskreis einen Hochspannungsschalter (31) umfasst, wobei der Hochspannungsschalter (31) nur dann geschlossen ist und nur dann an den Steckverbindungen (18, 19, 20) eine Hochspannung bereitstellt, wenn der Schutzkreis geschlossen ist, und wobei dann, wenn der Schutzkreis unterbrochen ist, der Hochspannungsschalter (31) automatisch öffnet und die Steckverbindun¬ gen (18, 19, 20) automatisch hochspannungsfrei stellt.
3. Hybridantrieb nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Hochspannungsschalter (31) als Hochspannungsrelais ausgebildet und dem Umrichter (14) des elektrischen Energiespeichers zugeordnet ist.
4. Hybridantrieb nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Hochspannungsschalter (31) zwischen den Umrichter (14) des elektrischen Energiespeichers (13) und die Steckverbindung (18) geschaltet ist, über welche der Umrichter (14) des elektrischen Energiespeichers (13) mit dem oder jedem Umrichter (15, 16) der oder jeder elektrischen Maschine (11 , 12) gekoppelt ist.
5. Hybridantrieb nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass an die Steckverbindung (18), über welche der Umrichter (14) des elektrischen Energiespeichers (13) mit dem oder jedem Umrichter (15, 16) der oder jeder e- lektrischen Maschine (11 , 12) gekoppelt ist, über mindestens einen Schutzschalter (34) und vorzugsweise ein Bordnetzsteuergerät (33) eine Hybridmanagementsteuergerät (32) gekoppelt ist, über welches bei geschlossenem Schutzkreis am Hochspannungsschalter (31) ein Signal zum Schließen desselben bereitstellbar ist.
6. Hybridantrieb nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem oder jedem Umrichter (15, 16) der oder jeder elektrischen Maschine (11, 12) ein Isolationswächter (35) gekoppelt ist, wobei dann, wenn der Isolationswächter (35) einen Isolationsfehler in einem Hochspannungskreis feststellt, der Hochspannungsschalter (31) automatisch öffnet.
7. Hybridantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass jede der Steckverbindungen (18, 19, 20) jeweils zwei Steckverbinderhälften (21 , 22) mit mehreren gegenseitig kontaktierbaren Anschlüssen aufweist, nämlich mit Hochspannungsanschlüssen (28) und Schutzkreisanschlüssen (29), wobei die Schutzkreisanschlüsse (29) kürzer ausgeführt sind als die Hochspannungsanschlüsse (28), sodass beim Lösen einer Steckverbindung (18, 19, 20) die Schutz¬ kreisanschlüsse (29) vor den Hochspannungsanschlüssen (28) trennen.
8. Hybridantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass derselbe mehrere elektrische Maschinen (11 , 12) aufweist, wobei jeder elektrischen Maschine jeweils ein Umrichter (15, 16) zugeordnet ist, wobei die Umrichter der elektrischen Maschinen über eine gemeinsame Steckverbindung (18) mit dem Umrichter (14) des elektrischen Energiespeichers und über separate Steckverbindungen (19, 20) mit der jeweiligen elektrischen Maschine gekoppelt sind.
9. Hybridantrieb nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass Schutzkreisanschlüsse (29) derjenigen Steckverbindungen (19, 20), über welche die Umrichter (15, 16) der elektrischen Maschinen (11 , 12) mit der jeweiligen elektrischen Maschine gekoppelt sind, unter Ausbildung des Schutzkreises direkt miteinander verbunden sind.
Hybridantrieb nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass einerseits Schutzkreisanschlüsse (29) von Steckverbinderhälften (21) unterschiedlicher Steckverbindungen und andererseits Schutzkreisanschlüsse (29) derselben Steckverbinderhälften (22) derselben Steckverbindungen direkt miteinander verbunden sind.
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