WO2020023987A1

WO2020023987A1 - Vorrichtung zum zumindest teilweisen entladen eines elektrischen energiespeichers

Info

Publication number: WO2020023987A1
Application number: PCT/AT2019/060226
Authority: WO
Inventors: Andreas Schlosser
Original assignee: A.B. Mikroelektronik Gesellschaft Mit Beschränkter Haftung
Priority date: 2018-08-01
Filing date: 2019-07-09
Publication date: 2020-02-06
Also published as: US20200039379A1; DE102018006054A1

Abstract

Vorrichtung (1) zum zumindest teilweisen Entladen eines elektrischen Energiespeichers (2) oder eines elektrischen Zwischenkreises (2') mit einem sich zwischen einem ersten Anschlusspunkt (3) und einem zweiten Anschlusspunkt (4) erstreckenden Entladepfad (5) umfassend eine Stellvorrichtung (6) und eine Einstelleinrichtung (7), wobei der elektrische Energiespeicher (2) oder der elektrische Zwischenkreis (2') über den ersten Anschlusspunkt (3) und den zweiten Anschlusspunkt (4) mit dem Entladepfad (5) elektrisch leitend verbindbar oder verbunden ist, wobei sich bei einer stattfindenden zumindest teilweisen Entladung des elektrischen Energiespeichers (2) oder des elektrischen Zwischenkreises (2') über den Entladepfad (5) durch die Entladung eine Temperatur der Stellvorrichtung (6) ändert, und einer mit der Stellvorrichtung (6) signalleitend verbundenen Steuervorrichtung (8), wobei die Stellvorrichtung (6) in Abhängigkeit eines Steuersignals (9) der Steuervorrichtung (8) in eine elektrisch nicht leitende Offenstellung und in eine elektrisch leitende Schließstellung bringbar ist,wobei das Steuersignal (9) abhängig von der Temperatur der Stellvorrichtung (6) ist.

Description

Vorrichtung zum zumindest teilweisen Entladen eines elektrischen Energiespeichers:

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum zumindest teilweisen Entladen eines elektrischen Energiespeichers oder eines elektrischen Zwischenkreises mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 , eine Anordnung, ein Versorgungsnetz für ein Fahrzeug und ein Fahrzeug mit einer solchen Vorrichtung sowie eine Verwendung einer solchen Vorrichtung zum zumindest teilweisen Entladen eines elektrischen Energiespeichers oder eines elektrischen Zwischenkreises. Vorrichtungen zum Entladen eines elektrischen Energiespeichers oder eines elektrischen Zwischenkreises kommen beispielsweise bei Elektrofahrzeugen oder Hybridfahrzeugen zum Einsatz. In solchen Fahrzeugen sind elektrische Verbraucher, insbesondere Elektroantriebe, verbaut, die mit hohen elektrischen Spannungen betrieben werden. Je nach Leistung des elektrischen Antriebsstranges können beispielsweise Spannungen von elektrischen Energiespeichern (z.B. Batterie) oder elektrischen Zwischenkreisen (z.B.

Kondensatorbank) von bis zu 400 V und mehr vorgesehen sein. Als Schutzmaßnahme gegen eine Gefährdung von Personen sind Vorrichtungen zum Entladen der Energiespeicher vorgesehen. In der Druckschrift WO 2009/106188 A1 ist beispielsweise eine Entladeschaltung für eine elektrischen Energiespeicher in Form eines Pufferkondensators gezeigt, die einen schaltbaren Widerstand umfasst, über den die Entladung stattfindet. Der Widerstand ist ein temperaturabhängiger Widerstand (PTC-Widerstand), der sich während der Entladung erwärmt und dadurch seinen Widerstand erhöht, wodurch der Entladestrom verringert wird. Nachteilig an diesem Konzept ist, dass durch die Temperaturabhängigkeit des im

Entladepfad angeordneten temperaturabhängigen Widerstands kein definierter Entladestrom vorbestimmbar ist und durch die Veränderung des Widerstandswertes während der Entladung die Entladedauer nicht vorhersagbar ist. Aufgabe der Erfindung ist es, die vorbeschriebenen Nachteile zu vermeiden und eine gegenüber dem Stand der Technik verbesserte Vorrichtung zum Entladen eines elektrischen Energiespeichers oder eines elektrischen Zwischenkreises anzugeben. Insbesondere soll die Entladedauer besser vorherbestimmbar und minimierbar sein. Es soll außerdem auf die thermische Belastung der Stellvorrichtung Rücksicht genommen werden, um die Stellvorrichtung vor thermischer Beschädigung, die während der Entladung des elektrischen Energiespeichers oder des elektrischen Zwischenkreises auftreten kann, zu schützen.

Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 , einer Anordnung, einem Versorgungsnetz für ein Fahrzeug und einem Fahrzeug mit einer solchen Vorrichtung sowie durch eine Verwendung mit den Merkmalen des Anspruchs 23 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.

Bei der Erfindung ist vorgesehen, dass das Steuersignal abhängig von der Temperatur der Stellvorrichtung ist.

Dadurch kann die thermische Belastung der Stellvorrichtung berücksichtigt werden, indem die Entladung mittels eines entsprechenden, von der Temperatur der Stellvorrichtung abhängigen Steuersignals, unterbrochen wird, um eine thermische Beschädigung der Stellvorrichtung zu verhindern. Es kann dadurch auch so lange eine Entladung mit maximalem Entladestrom stattfinden, bis ein festlegbarer Grenzwert für die Temperatur der Stellvorrichtung erreicht wird, wodurch eine möglichst effiziente Entladung stattfinden kann, deren Entladedauer minimiert ist. Außerdem wirken sich veränderte thermische Eigenschaften der im Entladepfad angeordneten Bauelemente nicht unmittelbar auf die Betriebsparameter des Entladepfads aus, sondern diese Einflüsse sind auf das Steuersignal für die Stellvorrichtung beschränkt.

Eine Entladung des elektrischen Energiespeichers oder des elektrischen Zwischenkreises über den Entladepfad kann stattfinden, wenn sich die Stellvorrichtung in einer elektrisch leitenden Schließstellung befindet. Während einer Entladung wird Energie des elektrischen Energiespeichers oder des elektrischen Zwischenkreises von der Stellvorrichtung und der Einstelleinrichtung aufgenommen und beispielsweise in thermische Energie umgesetzt. Es fließt ein Entladestrom, der nicht nur in der Einstelleinrichtung, sondern auch in der Stellvorrichtung zu einer Umsetzung in thermische Energie führt, wodurch sich die Stellvorrichtung erhitzt und sich dadurch die Temperatur der Stellvorrichtung erhöht.

Durch die Temperaturänderung der Stellvorrichtung ändert sich auch das Steuersignal, sodass beispielsweise bei einer erhöhten Temperatur der Stellvorrichtung das entsprechend veränderte Steuersignal dazu führt, dass die Stellvorrichtung in eine elektrisch nichtleitende Offenstellung gebracht wird.

Unter einer elektrisch nichtleitenden Offenstellung der Stellvorrichtung ist ein solcher Schaltzustand zu verstehen, bei dem im Wesentlichen keine Entladung des elektrischen Energiespeichers oder des elektrischen Zwischenkreises über den Entladepfad stattfinden kann.

Wenn die Entladung stoppt und sich dadurch die Stellvorrichtung wieder abkühlt, kann das wiederum entsprechend veränderte Steuersignal dazu führen, dass die Stellvorrichtung in eine elektrisch leitende Schließstellung gebracht wird.

Unter einer elektrisch leitenden Schließstellung der Stellvorrichtung ist ein solcher Schaltzustand zu verstehen, bei dem eine Entladung des elektrischen Energiespeichers oder des elektrischen Zwischenkreises über den Entladepfad stattfinden kann.

Die Stellvorrichtung kann genau eine Offenstellung und eine Schließstellung aufweisen. Sie kann aber auch eine Mehrzahl von Schließstellungen aufweisen, die sich beispielsweise in der Höhe des elektrischen Stroms unterscheiden, der durch die Stellvorrichtung fließen kann. Es kann auch eine Schließstellung vorgesehen sein, bei der die Höhe des Stroms, der durch die Stellvorrichtung fließen kann, durch eine Amplitude und/oder Frequenz des Steuersignals einstellbar ist. Durch eine entsprechende Ausbildung der Einstelleinrichtung (z. B. entsprechende Dimensionierung einer Einstelleinrichtung in Form eines ohmschen Widerstandes und/oder einer Induktivität) kann darüber hinaus die Dauer der gewünschten vollständigen oder teilweisen Entladung eingestellt werden.

Vorzugsweise kann vorgesehen sein, dass eine Abschalttemperatur vorgebbar ist, wobei die Stellvorrichtung bei Erreichen der Abschalttemperatur durch das Steuersignal in die Offenstellung bringbar ist. Wenn sich die Stellvorrichtung durch die Entladung des elektrischen Energiespeichers oder des elektrischen Zwischenkreises so weit erhitzt, dass die vorgebbare Abschalttemperatur erreicht oder überschritten wird, so wird die Stellvorrichtung mittels Steuersignal in die elektrisch nichtleitende Offenstellung geschaltet. Dadurch kann die Stellvorrichtung vor thermischer Überlastung geschützt werden. Es kann auch vorgesehen sein, dass bei Unterschreiten der vorgebbaren Abschalttemperatur die Stellvorrichtung durch das Steuersignal in eine Schließstellung bringbar ist. Um zu häufige Stellungswechsel der Stellvorrichtung im Bereich der Abschalttemperatur zu vermeiden, kann eine entsprechende Hysterese vorgesehen sein.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass die Einstelleinrichtung im Wesentlichen ein ohmscher Widerstand ist. Während einer Entladung wird dabei elektrische Energie des elektrischen Energiespeichers oder des elektrischen Zwischenkreises in thermische Energie umgesetzt. Die Einstelleinrichtung kann beispielsweise aber auch in Form einer Induktivität vorliegen oder eine Induktivität umfassen.

Vorzugsweise kann vorgesehen sein, dass die Stellvorrichtung und die Einstelleinrichtung im Entladepfad in Serie geschaltet sind. Durch eine serielle Hintereinanderschaltung fließt im Entladepfad der gleiche Entladestrom sowohl durch die Stellvorrichtung als auch durch die Einstelleinrichtung. Bei einer bevorzugten Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass die Stellvorrichtung einen Steueranschluss aufweist, wobei der Steueranschluss zur Entgegennahme des Steuersignals signalleitend mit der Steuervorrichtung verbunden ist. Mit anderen Worten wird das Steuersignal von der Steuervorrichtung über eine Signalleitung zum Steueranschluss der Stellvorrichtung geleitet. In der Signalleitung kann dabei auch eine Pufferschaltung und/oder eine Verstärkerschaltung zur Verstärkung des Steuersignals angeordnet sein.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass die Stellvorrichtung einen Transistor, vorzugsweise einen Feldeffekttransistor, besonders bevorzugt einen Metall-Oxid-Halbleiter-Feldeffekttransistor, umfasst, wobei das Steuersignal eine Steuerspannung ist, wobei die Steuerspannung am Steueranschluss des Transistors anliegt. Hierbei ist die Stellvorrichtung spannungsgesteuert. Bei einem Bipolartransistor wird der Steueranschluss auch “Basis” genannt, bei einem Feldeffekttransistor wird der Steueranschluss üblicherweise als “Gate” bezeichnet. Ein Feldeffekttransistor hat noch zwei weitere Anschlüsse, die als “Drain” und “Source” bezeichnet werden. Diese beiden Anschlüsse befinden sich bei Einsatz eines Feldeffekttransistors in der Stellvorrichtung im Entladepfad, wobei bei einer Offenstellung der Stellvorrichtung keine elektrische Verbindung von Drain nach Source besteht und bei einer Schließstellung der Stellvorrichtung eine elektrische Verbindung von Drain nach Source hergestellt ist. Als Feldeffekttransistoren kommen häufig Metall-Oxid-Halbleiter- Feldeffekttransistoren zum Einsatz, welche auch MOSFET genannt werden.

Es kann vorgesehen sein, dass die Vorrichtung einen Temperatursensor umfasst, wobei der Temperatursensor in oder an der Stellvorrichtung angeordnet ist, wobei der Temperatursensor die Temperatur der Stellvorrichtung ermittelt und an die Steuervorrichtung meldet. Die Steuervorrichtung kann damit das Steuersignal abhängig von der übermittelten Temperatur anpassen. Der Temperatursensor kann beispielsweise am Gehäuse der Stellvorrichtung angeordnet sein. Beim Temperatursensor kann es sich um einen Halbleiter-Temperatursensor mit einem Spannungsausgang handeln, wobei über den Spannungsausgang eine von der gemessenen Temperatur abhängige Spannung bereitgestellt wird.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass die Steuervorrichtung wenigstens ein temperaturabhängiges Bauelement umfasst, wobei das wenigstens eine temperaturabhängige Bauelement mit der Stellvorrichtung thermisch gekoppelt, vorzugsweise thermisch leitend verbunden, ist, wodurch die Temperatur der Stellvorrichtung auf das wenigstens eine temperaturabhängige Bauelement übertragbar ist, wobei das Steuersignal abhängig von der Temperatur des wenigstens einen temperaturabhängigen Bauelements ist. Beim wenigstens einen temperaturabhängigen Bauelement kann es sich um einen temperaturabhängigen Widerstand handeln. Als temperaturabhängiges Bauelement kann aber beispielsweise auch ein Halbleitersensor oder ein Thermoelement zum Einsatz kommen. Die thermische Kopplung führt dazu, dass Wärme, die durch eine Entladung in der Stellvorrichtung entsteht, an das temperaturabhängige Bauelement abgegeben wird, sodass das temperaturabhängige Bauelement die Temperatur der Stellvorrichtung annimmt. Das temperaturabhängige Bauelement kann beispielsweise mittels eines Wärmeleitklebers an der Stellvorrichtung angeklebt sein oder an der Stellvorrichtung angelötet sein. Vorzugsweise kann vorgesehen sein, dass das wenigstens eine temperaturabhängige Bauelement ein temperaturabhängiger Widerstand ist. Dabei kann es sich um einen Kaltleiter (PTC-Widerstand) handeln. Es ist aber auch möglich, dass als temperaturabhängiger Widerstand ein Heißleiter (NTC-Widerstand) zum Einsatz kommt. In einer bevorzugten Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass die Steuervorrichtung einen ersten Spannungsteiler umfassend zwei in Serie geschaltete Widerstände umfasst, wobei einer der beiden Widerstände der temperaturabhängige Widerstand ist, wobei die Steuerspannung abhängig von der zwischen den beiden Widerständen vorherrschenden Spannung ist. Mit anderen Worten ist hierbei die Steuerspannung abhängig von der Ausgangsspannung des ersten Spannungsteilers. Jener der beiden Widerstände, der nicht der temperaturabhängige Widerstand ist, kann einstellbar sein, wodurch über die Wahl des Widerstandswertes des einstellbaren Widerstands die Abschalttemperatur der Stellvorrichtung eingestellt werden kann.

Es kann vorgesehen sein, dass die Steuerspannung proportional oder gleich der zwischen den beiden in Serie geschalteten Widerständen vorherrschenden Spannung ist. In diesem Fall entspricht die Steuerspannung genau der Ausgangsspannung des ersten Spannungsteilers oder ist proportional zur Ausgangsspannung des ersten Spannungsteilers. Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführung kann vorgesehen sein, dass die Steuerspannung abhängig von einer Differenz zwischen einer vorgebbaren Referenzspannung und der zwischen den beiden in Serie geschalteten Widerständen vorherrschenden Spannung ist. Dabei kann vorgesehen sein, dass die Steuervorrichtung einen Komparator mit einem ersten Spannungseingang und einem zweiten Spannungseingang und mit einem Spannungsausgang umfasst, wobei der Spannungsausgang mit dem Steueranschluss des Transistors verbunden ist, wobei die zwischen den beiden in Serie geschalteten Widerständen vorherrschende Spannung am ersten Spannungseingang des Komparators anliegt, wobei die vorgebbare Referenzspannung am zweiten Spannungseingang des Komparators anliegt. Ein Komparator ist eine an sich bekannte elektronische Schaltung, die zwei Spannungen vergleicht, wobei der Ausgang (z. B. in binärer bzw. digitaler Form) anzeigt, welche der beiden Eingangsspannungen höher ist. In diesem Fall wird also die Ausgangsspannung des ersten Spannungsteilers mit einer vorgebbaren Referenzspannung verglichen, welche die Abschalttemperatur der Stellvorrichtung darstellen kann. Ist die temperaturabhängige Ausgangsspannung des ersten Spannungsteilers höher als die vorgebbare Referenzspannung (und somit die Temperatur der Stellvorrichtung höher als die Abschalttemperatur), so wird - bei entsprechender Beschaltung des Komparators - über die signalleitende Verbindung zwischen dem Spannungsausgang des Komparators und dem Steueranschluss des Transistor die Stellvorrichtung in eine Offenstellung gebracht, bei der die Entladung des elektrischen Energiespeichers oder des elektrischen Zwischenkreises über den Entladepfad gestoppt wird, wodurch sich die Stellvorrichtung wieder abkühlen kann und keine thermische Schädigung der Stellvorrichtung eintritt.

Es kann vorgesehen sein, dass die Steuervorrichtung einen, vorzugsweise parallel zum ersten Spannungsteiler geschalteten, zweiten Spannungsteiler umfassend zwei in Serie geschaltete Referenzwiderstände umfasst, wobei die zwischen den beiden in Serie geschalteten Referenzwiderständen vorherrschende Spannung die Referenzspannung ist. Eine der beiden Referenzwiderstände oder auch beide Referenzwiderstände können einstellbar sein, wodurch die Referenzspannung und somit die Abschalttemperatur der Stellvorrichtung eingestellt werden kann.

Vorzugsweise kann vorgesehen sein, dass an einer Eingangsseite des ersten Spannungsteilers eine, vorzugsweise schaltbare, Gleichspannung anliegt, wobei vorzugsweise die Gleichspannung einstellbar ist.

Dabei kann vorgesehen sein, dass die Steuervorrichtung eine Stabilisierungsschaltung, vorzugsweise in Form eines Querreglers oder eines Längsreglers, umfasst, wobei durch die Stabilisierungsschaltung die Gleichspannung bereitstellbar ist. In einer bevorzugten Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass die

Stabilisierungsschaltung einen Stabilisierungswiderstand und eine in Serie dazu geschaltete Zener-Diode umfasst, wobei die zwischen dem Stabilisierungswiderstand und der Zener-Diode vorherrschende Spannung die Gleichspannung ist, die an der Eingangsseite des ersten Spannungsteilers anliegt. Mit anderen Worten liegt dabei die Ausgangsspannung der Stabilisierungsschaltung, die über die Zener-Diode abfällt, an der Eingangsseite des ersten Spannungsteilers an.

Vorzugsweise kann vorgesehen sein, dass die Steuervorrichtung eine Überbrückungsschaltung aufweist, wobei durch die Überbrückungsschaltung die Zener- Diode überbrückbar ist. Durch eine Überbrückung der Zener-Diode wird die Spannung zwischen dem Stabilisierungswiderstand und der Zener-Diode auf Masse gezogen. Dadurch beträgt auch die Eingangsspannung des ersten Spannungsteilers im Wesentlichen OV, wodurch auch die Ausgangsspannung des ersten Spannungsteilers im Wesentlichen OV beträgt. Es kann vorgesehen sein, dass die Überbrückungsschaltung einen Überbrückungstransistor umfasst, wobei der Überbrückungstransistor parallel zur Zener- Diode geschaltet ist. Es kann in der Überbrückungsschaltung beispielsweise aber auch ein Optokoppler oder ein Relais zum Einsatz kommen. Schutz wird auch begehrt für eine Anordnung mit einer vorgeschlagenen Vorrichtung und einem elektrischen Energiespeicher oder einem elektrischen Zwischenkreis gemäß Anspruch 20. Hierbei weist der elektrische Energiespeicher oder der elektrische Zwischenkreis einen ersten Pol und einen zweiten Pol auf, wobei der erste Pol mit dem ersten Anschlusspunkt der Vorrichtung elektrisch leitend verbunden ist und der zweite Pol mit dem zweiten Anschlusspunkt der Vorrichtung elektrisch leitend verbunden ist. Mit anderen Worten ist somit der elektrische Energiespeicher oder der elektrische Zwischenkreis parallel zum Entladepfad geschaltet.

Schutz wird auch begehrt für ein Versorgungsnetz für ein Fahrzeug mit einer vorgeschlagenen Anordnung sowie für ein Fahrzeug mit einem solchen Versorgungsnetz. Beim Fahrzeug kann es sich vorzugsweise um ein Elektrofahrzeug oder Hybridfahrzeug handeln.

Schutz wird außerdem begehrt für eine Verwendung einer vorgeschlagenen Vorrichtung gemäß Anspruch 23. Hierbei wird die Vorrichtung zum zumindest teilweisen Entladen eines elektrischen Energiespeichers oder eines elektrischen Zwischenkreises verwendet, wobei ein erster Pol des elektrischen Energiespeichers oder des elektrischen Zwischenkreises mit dem ersten Anschlusspunkt der Vorrichtung elektrisch leitend verbunden ist oder verbunden wird und ein zweiter Pol des elektrischen Energiespeichers oder des elektrischen Zwischenkreises mit dem zweiten Anschlusspunkt der Vorrichtung elektrisch leitend verbunden ist oder verbunden wird. Weitere Einzelheiten und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden anhand der nachfolgenden Figurenbeschreibung erläutert. Dabei zeigen: Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Elektroautos mit einer Anordnung

umfassend eine vorgeschlagene Vorrichtung,

Fig. 2 eine Detaildarstellung der Anordnung der Figur 1 ,

Fig. 3 ein Ausführungsbeispiel einer vorgeschlagenen Vorrichtung und

Fig. 4 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer vorgeschlagenen Vorrichtung

Figur 1 zeigt in einer schematischen Darstellung ein Fahrzeug 19 in Form eines Elektroautos mit einem Versorgungsnetz 18, das eine Anordnung 17 umfassend einen elektrischen Energiespeicher 2 sowie eine vorgeschlagene Vorrichtung 1 zum zumindest teilweisen Entladen des elektrischen Energiespeichers 2 umfasst. Das Versorgungsnetz 18 versorgt in diesem Beispiel einen Verbraucher 20 in Form eines elektrischen Antriebs mit elektrischer Energie aus dem elektrischen Energiespeicher 2.

Figur 2 zeigt eine Detaildarstellung der Anordnung 17 der Figur 1. Die Vorrichtung 1 weist einen ersten Anschlusspunkt 3 und einen zweiten Anschlusspunkt 4 auf. Der elektrische Energiespeicher 2 weist einen erster Pol 2.1 und einen zweiten Pol 2.2 auf, wobei der erste Pol 2.1 mit dem ersten Anschlusspunkt 3 der Vorrichtung 1 elektrisch leitend verbunden ist und der zweite Pol 2.2 mit dem zweiten Anschlusspunkt 4 der Vorrichtung 1 elektrisch leitend verbunden ist. Zwischen dem ersten Anschlusspunkt 3 und dem zweiten Anschlusspunkt 4 erstreckt sich ein Entladepfad 5, in dem eine Stellvorrichtung 6 und eine Einstelleinrichtung 7 in Serie geschaltet angeordnet sind. Die Anschlusspunkte 3, 4 können als Anschlüsse ausgebildet sein, mit denen die Pole 2.1 , 2.2 des elektrischen Energiespeichers 2 zu verbinden sind. Es kann aber auch sein, dass die elektrischen Leitungen oder Leiterbahnen, die die Stellvorrichtung 6 und die Einstelleinrichtung 7 mit dem elektrischen Energiespeicher 2 verbinden, die Anschlusspunkte 3, 4 der Vorrichtung 1 darstellen. Die Vorrichtung 1 umfasst eine Steuervorrichtung 8, die signalleitend mit der Stellvorrichtung 6 verbunden ist und ein Steuersignal 9 für die Stellvorrichtung 6 bereitstellt. In Abhängigkeit des Steuersignals 9 der Steuervorrichtung 8 kann die Stellvorrichtung 6 in eine elektrisch nichtleitende Offenstellung und in eine elektrisch leitende Schließstellung gebracht werden. Wenn sich die Stellvorrichtung 6 in einer elektrisch nichtleitenden Offenstellung befindet, kann keine Entladung des elektrischen Energiespeichers 2 über den Entladepfad 5 stattfinden. Wenn sich die Stellvorrichtung 6 in einer elektrisch leitenden Schließstellung befindet, kann eine Entladung des elektrischen Energiespeichers 2 über den Entladepfad 5 stattfinden. In der gezeigten Darstellung befindet sich die Stellvorrichtung 6 in einer elektrisch nichtleitenden Offenstellung und eine Entladung des elektrischen Energiespeichers 2 über den Entladepfad 5 kann nicht stattfinden.

Wenn sich die Stellvorrichtung 6 in einer elektrisch leitenden Schließstellung befindet und eine Entladung des elektrischen Energiespeichers 2 über den Entladepfad 5 stattfinden kann, so fließt entlang des Entladepfads 5 ein Entladestrom, der in der Stellvorrichtung 6 und in der Einstelleinrichtung 7 zu einer Umsetzung in thermische Energie führt, wodurch sich die Stellvorrichtung 6 erhitzt und sich dadurch eine Temperatur der Stellvorrichtung 6 erhöht.

Als Sicherheitsmaßnahme gegen eine thermische Beschädigung der Stellvorrichtung 6 ist nun das Steuersignal 9 abhängig von der Temperatur der Stellvorrichtung 6. Dadurch kann die Stellvorrichtung 6 in eine elektrisch nichtleitende Offenstellung gebracht werden noch bevor eine Beschädigung der Stellvorrichtung 6 aufgrund der thermischen Überlastsituation entsteht.

Im gezeigten Beispiel ist eine Abschalttemperatur vorgegeben, wobei die Stellvorrichtung 6 bei Erreichen der Abschalttemperatur durch das Steuersignal 9 in die Offenstellung gebracht wird. Dadurch stoppt die Entladung und die Stellvorrichtung 6 kann sich wieder abkühlen. Die Temperaturabhängigkeit des Steuersignals 9 kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass ein Temperatursensor die Temperatur der Stellvorrichtung 6 (z.B. am Gehäuse) ermittelt und an die Steuervorrichtung 8 meldet, woraufhin die Steuervorrichtung 8 das Steuersignal 9 abhängig von der übermittelten Temperatur anpasst. Die Steuervorrichtung 8 kann aber auch ein temperaturabhängiges Bauelement umfassen, das thermisch mit der Stellvorrichtung 6 gekoppelt ist, beispielsweise indem das temperaturabhängige Bauelement mit einem Wärmeleitkleber an der Stellvorrichtung 6 angebracht ist. Durch die direkte thermische Kopplung kann sich eine Temperaturänderung der Stellvorrichtung 6 unmittelbar auf das Steuersignal 9 der Steuervorrichtung 8 auswirken.

Figur 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung 1 , die über Anschlusspunkte 3, 4 mit einem elektrischen Zwischenkreis 2’ (in diesem Beispiel in Form einer Kondensatorbank) bzw. dessen Polen 2.1 , 2.2 verbunden ist. Der elektrische Zwischenkreis 2’ speist einen Verbraucher 20, der mit den Polen 2.1 , 2.2 des elektrischen Zwischenkreises 2’ verbunden ist. Der erste Pol 2.1 stellt einen positiven Spannungsanschluss des elektrischen Zwischenkreises 2’ dar und der zweite Pol 2.2 stellt einen negativen Spannungsanschluss des elektrischen Zwischenkreises 2’ dar. Der zweite Pol 2.2 stellt die gemeinsame Masse für die Vorrichtung 1 und somit auch für die in der Vorrichtung 1 enthaltene Steuervorrichtung 8 dar. Beim Verbraucher 20 handelt es sich im gezeigten Beispiel um einen ohmschen Widerstand. Es könnte sich beim Verbraucher 20 grundsätzlich aber auch um eine Impedanz handeln.

Zwischen den Anschlusspunkten 3, 4 erstreckt sich ein Entladepfad 5, in dem ausgehend vom positiven Spannungsniveau des elektrischen Zwischenkreises 2’ am Anschlusspunkt 3 eine Stellvorrichtung 6 umfassend einen Transistor 10 in Form eines Metall-Oxid-Halbleiter- Feldeffekttransistor (MOSFET) und eine Einstelleinrichtung 7 in Form eines ohmschen Widerstands in Serie geschaltet angeordnet sind. Die Einstelleinrichtung 7 ist mit der gemeinsamen Masse am Anschlusspunkt 4 verbunden. Der Transistor 10 umfasst einen ersten Transistoranschluss 10.1 (Drain-Anschluss des MOSFET), einen zweiten Transistoranschluss 10.2 (Source-Anschluss des MOSFET) und einen Steueranschluss 10.3 (Gate-Anschluss des MOSFET). Der erste Transistoranschluss 10.1 ist mit dem ersten Anschlusspunkt 3 verbunden und der zweite Transistoranschluss 10.2 ist mit der Einstelleinrichtung 7 verbunden. Beim hier eingesetzten Transistor 10 handelt es sich um einen selbstsperrenden MOSFET, d.h. wenn die am Steueranschluss 10.3 anliegende Spannung kleiner einer für den Transistor 10 charakteristischen Schwellenspannung ist, befindet sich der Transistor 10 in einer elektrisch nichtleitenden Offenstellung, bei der ein Stromfluss vom ersten Transistoranschluss 10.1 zum zweiten Transistoranschluss 10.2 unterbunden ist. Erst wenn die am Steueranschluss 10.3 anliegende Spannung gleich oder größer der charakteristischen Schwellenspannung ist, befindet sich der Transistor 10 in einer elektrisch leitenden Schließstellung, bei der ein Stromfluss vom ersten Transistoranschluss 10.1 zum zweiten Transistoranschluss 10.2 möglich ist.

Die Vorrichtung 1 umfasst eine Steuervorrichtung 8, die über eine Steuerleitung 21 signalleitend mit dem Steueranschluss 10.3 des Transistors 10 der Stellvorrichtung 6 verbunden ist.

Die Steuervorrichtung 8 enthält einen ersten Spannungsteiler 12 mit zwei Bauelementen, wovon eines ein temperaturabhängiges Bauelement ist. Konkret umfasst der gezeigte erste Spannungsteiler 12 zwei in Serie geschaltete Widerstände R1 , 1 1. Einer der beiden Widerstände R1 , 1 1 ist ein temperaturabhängiger Widerstand 1 1 , der mit der Stellvorrichtung 6 - in der gezeigten Ausführung also mit dem Transistor 10 - thermisch gekoppelt ist. Diese thermische Kopplung ist durch eine punktierte Linie zwischen der Stellvorrichtung 6 und dem temperaturabhängigen Widerstand 1 1 angedeutet. Im gezeigten Beispiel ist der temperaturabhängige Widerstand 1 1 ein Heißleiter (NTC-Widerstand), der mittels eines Wärmeleitklebers an der Stellvorrichtung 6 angebracht und so mit der Stellvorrichtung 6 thermisch leitend verbunden ist. Eingangsseitig liegt am ersten Spannungsteiler 12 eine Gleichspannung VZ an, die von einer Stabilisierungsschaltung 15 umfassend einen Stabilisierungswiderstand RZ und eine in Serie dazu geschaltete Zener- Diode DZ bereitgestellt wird. Die Stabilisierungsschaltung 15 ist parallel zu den Anschlusspunkten 3, 4 geschaltet, sodass die von dem elektrischen Zwischenkreis 2’ bereitgestellte Spannung auch die Eingangsspannung der Stabilisierungsschaltung 15 bildet. Die zwischen dem Stabilisierungswiderstand RZ und der Zener-Diode DZ vorherrschende Spannung bzw. die über die Zener-Diode DZ zur gemeinsamen Masse am Anschlusspunkt 4 abfallende Spannung ist die ausgangsseitige Gleichspannung VZ der Stabilisierungsschaltung 15, die eingangsseitig am ersten Spannungsteiler 12 anliegt.

Die Steuervorrichtung 8 umfasst auch einen Komparator 13, dessen positiver Versorgungsanschluss 13.4 und negativer Versorgungsanschluss 13.5 parallel zur Gleichspannung VZ geschaltet sind. Der Komparator 13 umfasst einen ersten Spannungseingang 13.1 , einen zweiten Spannungseingang 13.2 und einen Spannungsausgang 13.3, der über einen Komparatorwiderstand RK mit dem positiven Versorgungsanschluss 13.4 des Komparators 13 verbunden ist. Der Komparatorwiderstand RK kommt in seiner Funktion einem Pull-up Widerstand gleich. Der Spannungsausgang 13.3 des Komparators 13 ist über die Steuerleitung 21 signalleitend mit dem Steueranschluss 10.3 des Transistors 10 verbunden. Der Spannungsausgang 13.3 des Komparators 13 liefert somit das Steuersignal 9 in Form einer Steuerspannung.

Am ersten Spannungseingang 13.1 des Komparators 13 liegt die Ausgangsspannung des ersten Spannungsteilers 12 an, also die zwischen den beiden in Serie geschalteten Widerständen 1 1 , R1 des ersten Spannungsteilers 12 vorherrschende Spannung. Konkret liegt im gezeigten Beispiel die über den temperaturabhängigen Widerstand 1 1 zur gemeinsamen Masse am Anschlusspunkt 4 abfallende Spannung am ersten Spannungseinsgang 13.1 an.

Am zweiten Spannungseingang 13.2 des Komparators 13 liegt die Ausgangsspannung eines zweiten Spannungsteilers 14 an, der eingangsseitig parallel zur Gleichspannung VZ geschaltet ist. Der zweite Spannungsteiler 14 umfasst zwei in Serie geschaltete Referenzwiderstände R2, R3. Am zweiten Spannungseingang 13.2 liegt die zwischen den beiden in Serie geschalteten Referenzwiderständen R2, R3 vorherrschende Spannung an. Konkret liegt im gezeigten Beispiel die über den Referenzwiderstand R3 zur gemeinsamen Masse am Anschlusspunkt 4 abfallende Spannung am zweiten Spannungseingang 13.2 an. Durch die Wahl der Widerstandswerte für die Referenzwiderstände R2, R3 kann die Ausgangsspannung des zweiten Spannungsteilers 14 eingestellt werden, die als Referenzspannung am zweiten Spannungseingang 13.2 des Komparators 13 anliegt und die vom Komparator 13 mit der Ausgangsspannung des ersten Spannungsteilers 12 verglichen wird. Die Ausgangsspannung des ersten Spannungsteilers 12 ist aufgrund der thermischen Kopplung des temperaturabhängigen Widerstands 1 1 mit der Stellvorrichtung 6 abhängig von der Temperatur der Stellvorrichtung 6. Wenn sich die Temperatur der Stellvorrichtung 6 aufgrund einer stattfindenden Entladung des elektrischen Zwischenkreises 2’ erhöht, so verringert sich der Widerstandswert des als NTC ausgeführten temperaturabhängigen Widerstands 1 1 und die am ersten

Spannungseingang 13.1 anliegende Spannung verringert sich. Wenn diese am ersten Spannungseingang 13.1 anliegende Spannung aufgrund einer Temperaturerhöhung der Stellvorrichtung 6 die am zweiten Spannungseingang 13.2 anliegende Referenzspannung des zweiten Spannungsteilers 14 unterschreitet, liefert der Spannungsausgang 13.3 des Komparators 13 eine entsprechende Steuerspannung für den Steueranschluss 10.3 des Transistor 10, um diesen in eine elektrisch nichtleitende Offenstellung zu bringen, bei der ein Stromfluss vom ersten Transistoranschluss 10.1 zum zweiten Transistoranschluss 10.2 unterbunden ist. Im gezeigten Beispiel würde in diesem Fall die Steuerspannung im Wesentlichen auf das Potenzial am negativen Versorgungsanschluss 13.5 des

Komparators 13 abgesenkt und wäre im Wesentlichen 0V und somit unterhalb der Schwellenspannung des als selbstsperrenden MOSFET ausgebildeten Transistors 10. Dadurch geht der Transistor 10 in seine selbstsperrende Grundstellung über, bei der es sich um eine elektrisch nichtleitende Offenstellung handelt, bei der ein Stromfluss vom ersten Transistoranschluss 10.1 zum zweiten Transistoranschluss 10.2 unterbunden ist. Durch die Unterbindung des Stromflusses kann der Transistor 10 abkühlen, wodurch sich der Widerstandswert des temperaturabhängigen Widerstands 1 1 erhöht. Dadurch erhöht sich auch die am ersten Spannungseingang 13.1 anliegende Spannung. Wenn diese am ersten Spannungseingang 13.1 anliegende Spannung aufgrund einer Temperaturabsenkung der Stellvorrichtung 6 die am zweiten Spannungseingang 13.2 anliegende Referenzspannung des zweiten Spannungsteilers 14 überschreitet, liefert der Spannungsausgang 13.3 des Komparators 13 eine entsprechende Steuerspannung für den Steueranschluss 10.3 des Transistor 10, um diesen in eine elektrisch leitende Schließstellung zu bringen, bei der ein Stromfluss vom ersten Transistoranschluss 10.1 zum zweiten Transistoranschluss 10.2 möglich ist und eine Entladung des elektrischen Zwischenkreises 2’ wieder stattfinden kann. Im gezeigten Beispiel würde in diesem Fall die Steuerspannung auf das Potenzial am positiven Versorgungsanschluss 13.4 des Komparators 13 angehoben (entspricht im Wesentlichen der Gleichspannung VZ), welches höher als die Schwellenspannung des als selbstsperrenden MOSFET ausgebildeten Transistors 10 ist, wodurch der Transistor 10 in eine elektrisch leitende Schließstellung gebracht wird.

Der Komparator 13 fungiert somit in Verbindung mit dem ersten Spannungsteiler 12, dem zweiten Spannungsteiler 14 und der Stabilisierungsschaltung 15 als eine Sicherheitsschaltung für die Stellvorrichtung 6, um eine thermische Beschädigung der Stellvorrichtung 6, die während der Entladung des elektrischen Zwischenkreises 2’ auftreten könnte, zu verhindern.

Um eine Entladung des elektrischen Zwischenkreises 2’ grundsätzlich zu aktivieren oder zu deaktivieren umfasst die Steuervorrichtung 8 eine Überbrückungsschaltung 16, durch welche die Zener-Diode DZ überbrückbar ist. Im gezeigten Beispiel umfasst die Überbrückungsschaltung 16 einen Überbrückungstransistor 22, der parallel zur Zener- Diode DZ geschaltet ist. Der Überbrückungstransistor 22 kann durch eine an sich bekannte Transistoransteuerung 23 angesteuert werden. Wenn der Überbrückungstransistor 22 durch die Transistoransteuerung 23 in eine elektrisch leitende Schaltstellung gebracht wird, ist die Zener-Diode DZ überbrückt und die Gleichspannung VZ sinkt im Wesentlichen auf das Spannungsniveau der gemeinsamen Masse am Anschlusspunkt 4 (im Wesentlichen 0V) ab. Dadurch beträgt auch die Steuerspannung im Wesentlichen 0V und liegt somit unterhalb der Schwellenspannung des als selbstsperrenden MOSFET ausgebildeten Transistors 10. Der Transistor 10 befindet sich in seiner selbstsperrenden Grundstellung, bei der es sich um eine elektrisch nichtleitende Offenstellung handelt, bei der ein Stromfluss vom ersten Transistoranschluss 10.1 zum zweiten Transistoranschluss 10.2 unterbunden ist. Eine Entladung des elektrischen Zwischenkreises 2’ über den Entladepfad 5 ist damit nicht möglich.

Wenn der Überbrückungstransistor 22 durch die Transistoransteuerung 23 in eine elektrisch nichtleitende Schaltstellung gebracht wird, ist die Zener-Diode DZ nicht überbrückt und stellt wie oben beschrieben die Gleichspannung VZ für die Sicherheitsschaltung bereit. Die Entladung des elektrischen Zwischenkreises 2’ über den Entladepfad 5 ist damit grundsätzlich möglich und findet in Abhängigkeit von der Temperatur der Stellvorrichtung 6 statt

In der gezeigten Ausführung sind die Stellvorrichtung 6 und die Einstelleinrichtung 7 ausgehend vom positiven Spannungsniveau des elektrischen Zwischenkreises 2’ am Anschlusspunkt 3 in Serie hintereinander geschaltet, wobei die Einstelleinrichtung 7 in Form eines ohmschen Widerstands mit der gemeinsamen Masse am Anschlusspunkt 4 verbunden ist. Die Steuerspannung am Steueranschluss 10.3 des Transistors 10 der Stellvorrichtung 6 liegt somit auch über der Einstelleinrichtung 7 an. Dadurch wird eine Regelung des Entladestroms im Entladepfad 5 ermöglicht. Wenn der Entladestrom ansteigt, steigt die über die Einstelleinrichtung 7 abfallende Spannung an, wodurch sich die Spannung zwischen dem Steueranschluss 10.3 (Gate-Anschluss) und dem zweiten Transistoranschluss 10.2 (Source-Anschluss) verringert. Dadurch kommt es zu einer Drosselung des Entladestroms. Ebenso wird der Entladestrom durch den Transistor 10 erhöht, wenn die über die Einstelleinrichtung 7 abfallende Spannung durch einen verringerten Entladestrom sinkt. Es ist aber auch grundsätzlich möglich, dass die Positionen von Stellvorrichtung 6 und Einstelleinrichtung 7 im Entladepfad 5 getauscht werden. In diesem Fall könnte eine Regelung des Entladestroms über die Steuerspannung am Steueranschluss 10.3 des Transistors 10 stattfinden.

Anders als in Figur 3 gezeigt, kann anstatt eines NTC-Widerstandes auch ein PTC- Widerstand als temperaturabhängiger Widerstand 1 1 zum Einsatz kommen, wobei die Beschaltung des Komparators 13 derart anzupassen ist, dass wiederum eine Erhöhung der Temperatur der Stellvorrichtung 6 über eine mittels des zweiten Spannungsteilers 14 vorgebbare Referenztemperatur dazu führt, dass das Steuersignal 9 in Form der Steuerspannung unter die Schwellenspannung des Transistor 10 absinkt, wodurch der Transistor 10 in seine selbstsperrende Grundstellung übergeht, bei der eine Entladung des elektrischen Zwischenkreises 2’ über den Entladepfad 5 unterbunden ist.

Auch kann anders als in Figur 3 gezeigt anstatt eines selbstsperrenden Transistors ein selbstleitender Transistor zum Einsatz kommen. Auch in diesem Fall wäre die Schaltung entsprechend anzupassen, sodass eine Erhöhung der Temperatur der Stellvorrichtung 6 über eine mittels des zweiten Spannungsteilers 14 vorgebbare Referenztemperatur dazu führt, dass das Steuersignal 9 in Form der Steuerspannung über die Schwellenspannung des Transistor 10 ansteigt, wodurch der Transistor 10 ausgehend von seiner selbstleitenden Grundstellung in eine elektrisch nichtleitende Offenstellung übergeht, bei der eine Entladung des elektrischen Zwischenkreises 2’ über den Entladepfad 5 unterbunden ist.

Figur 4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung 1. Im Unterschied zur Ausführungsvariante gemäß Figur 3 umfasst in diesem Beispiel die Steuervorrichtung 8 keinen Komparator 13 und keinen zweiten Spannungsteiler 14. Der erste Spannungsteiler 12 umfasst zwei Bauelemente, wovon eines ein temperaturabhängiges Bauelement ist. Konkret umfasst der gezeigte erste Spannungsteiler 12 zwei in Serie geschaltete Widerstände 1 1 , R1. Einer der beiden Widerstände 1 1 , R1 ist ein temperaturabhängiger Widerstand 1 1 , der mit der Stellvorrichtung 6 thermisch gekoppelt ist. Diese thermische Kopplung ist durch eine punktierte Linie zwischen der Stellvorrichtung 6 und dem temperaturabhängigen Widerstand 1 1 angedeutet.

Im gezeigten Beispiel ist der temperaturabhängige Widerstand 1 1 ein Kaltleiter (PTC- Widerstand), der mittels eines Wärmeleitklebers an der Stellvorrichtung 6 angebracht und so mit der Stellvorrichtung 6 thermisch leitend verbunden ist. Eingangsseitig liegt am ersten Spannungsteiler 12 eine Gleichspannung VZ an, die von einer Stabilisierungsschaltung 15 umfassend einen Stabilisierungswiderstand RZ und eine in Serie dazu geschaltete Zener- Diode DZ bereitgestellt wird. Die Stabilisierungsschaltung 15 ist parallel zu den Anschlusspunkten 3, 4 geschaltet, sodass die von dem elektrischen Zwischenkreis 2’ bereitgestellte Spannung auch die Eingangsspannung der Stabilisierungsschaltung 15 bildet. Die zwischen dem Stabilisierungswiderstand RZ und der Zener-Diode DZ vorherrschende Spannung bzw. die über die Zener-Diode DZ abfallende Spannung ist die ausgangsseitige Gleichspannung VZ der Stabilisierungsschaltung 15, die eingangsseitig am ersten Spannungsteiler 12 anliegt.

Die Ausgangsspannung des ersten Spannungsteilers 12 (Spannung zwischen dem temperaturabhängigen Widerstand 1 1 und dem Widerstand R1 ), welche im gezeigten Beispiel die über den Widerstand R1 abfallende Spannung ist, wird über eine Steuerleitung 21 dem Steueranschluss 10.3 des Transistors 10 als Steuersignal 9 in Form einer Steuerspannung bereitgestellt. Bei mittels der Überbrückungsschaltung 16 grundsätzlich aktivierter Entladungsmöglichkeit des elektrischen Zwischenkreises 2’ über den Entladepfad 5 ist die Funktionsweise der Steuervorrichtung 8 folgendermaßen.

Der erste Spannungsteiler 12 ist hinsichtlich einer niedrigen Temperatur der Stellvorrichtung 6, beispielsweise einer Umgebungstemperatur von etwa 25 °C, derart ausgelegt, dass die Steuerspannung größer der Schwellenspannung des als selbstsperrenden MOSFET ausgebildeten Transistors 10 ist, wodurch der Transistor 10 in eine elektrisch leitende Schließstellung gebracht wird und eine Entladung des elektrischen Zwischenkreises 2’ über den Entladepfad 5 stattfinden kann.

Wenn sich die Stellvorrichtung 6 aufgrund der stattfindenden Entladung erwärmt, erhöht sich der Widerstandswert des thermisch mit der Stellvorrichtung 6 gekoppelten temperaturabhängigen Widerstands 1 1 , wodurch die Steuerspannung absinkt. Wenn die Temperatur der Stellvorrichtung 6 eine Höhe erreicht, bei der die Steuerspannung aufgrund des entsprechend erhöhten Widerstandswertes des temperaturabhängigen Widerstands 1 1 unter die Schwellenspannung des Transistor 10 absinkt, geht der Transistor 10 in seine selbstsperrende Grundstellung über, bei der es sich um eine elektrisch nichtleitende Offenstellung handelt, bei der ein Stromfluss vom ersten Transistoranschluss 10.1 zum zweiten Transistoranschluss 10.2 unterbunden ist und eine Entladung des elektrischen Zwischenkreises 2’ über den Entladepfad 5 ebenfalls unterbunden ist. Dadurch kann eine thermische Beschädigung der Stellvorrichtung 6 verhindert werden und die Stellvorrichtung 6 kann sich wieder abkühlen. Wenn sich die Stellvorrichtung 6 soweit abgekühlt hat, dass die Steuerspannung aufgrund des entsprechend verringerten Widerstandswertes des temperaturabhängigen Widerstands 1 1 über die Schwellenspannung des Transistor 10 steigt, wird der Transistor 10 wieder in eine elektrisch leitende Schließstellung gebracht und die Entladung des elektrischen Zwischenkreises 2’ über den Entladepfad 5 kann fortgesetzt werden. Die Abschalttemperatur der Stellvorrichtung 6 kann über eine geeignete Dimensionierung der Widerstandswerte der Widerstände 1 1 , R1 des ersten Spannungsteilers 12 festgelegt werden. Anders als in Figur 4 gezeigt, kann anstatt eines PTC-Widerstandes auch ein NTC- Widerstand als temperaturabhängiger Widerstand 1 1 zum Einsatz kommen. In diesem Fall wären die Positionen des temperaturabhängigen Widerstands 1 1 und des Widerstands R1 innerhalb des ersten Spannungsteilers 12 zu vertauschen. Dann würde wiederum eine Erhöhung der Temperatur der Stellvorrichtung 6 über eine mittels des ersten Spannungsteilers 12 vorgebbare Referenztemperatur dazu führen, dass das Steuersignal 9 in Form der Steuerspannung unter die Schwellenspannung des Transistor 10 absinkt, wodurch der Transistor 10 in seine selbstsperrende Grundstellung übergeht, bei der eine Entladung des elektrischen Zwischenkreises 2’ über den Entladepfad 5 unterbunden ist. Auch kann anders als in Figur 4 gezeigt anstatt eines selbstsperrenden Transistors ein selbstleitender Transistor zum Einsatz kommen. Auch in diesem Fall wäre die Schaltung entsprechend anzupassen, sodass eine Erhöhung der Temperatur der Stellvorrichtung 6 über einen mittels des ersten Spannungsteilers 12 vorgebbaren Referenztemperatur dazu führt, dass das Steuersignal 9 in Form der Steuerspannung über die Schwellenspannung des Transistor 10 ansteigt, wodurch der Transistor 10 ausgehend von seiner selbstleitenden Grundstellung in eine elektrisch nichtleitende Offenstellung übergeht, bei der eine Entladung des elektrischen Zwischenkreises 2’ über den Entladepfad 5 unterbunden ist.

Bezugszeichenliste:

1 Vorrichtung

2 elektrischer Energiespeicher

2 elektrischer Zwischenkreis

2.1 erster Pol

2.2 zweiter Pol

3 erster Anschlusspunkt

4 zweiter Anschlusspunkt

5 Entladepfad

6 Stellvorrichtung

7 Einstelleinrichtung

8 Steuervorrichtung

9 Steuersignal

10 Transistor

10.1 erster Transistoranschluss

10.2 zweiter Transistoranschluss

10.3 Steueranschluss des Transistors

1 1 temperaturabhängiger Widerstand

12 erster Spannungsteiler

13 Komparator

13.1 erster Spannungseingang des Komparators

13.2 zweiter Spannungseingang des Komparators

13.3 Spannungsausgang des Komparators

13.4 positiver Versorgungsanschluss des Komparators

13.5 negativer Versorgungsanschluss des Komparators

14 zweiter Spannungsteiler

15 Stabilisierungsschaltung

16 Überbrückungsschaltung

17 Anordnung

18 Versorgungsnetz 19 Fahrzeug

20 Verbraucher

21 Steuerleitung

22 Überbrückungstransistor 23 Transistoransteuerung

R1 Widerstand

R2, R3 Referenzwiderstände RK Komparatorwiderstand RZ Stabilisierungswiderstand

DZ Zener-Diode

VZ Gleichspannung

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung (1 ) zum zumindest teilweisen Entladen eines elektrischen Energiespeichers (2) oder eines elektrischen Zwischenkreises (2’) mit - einem sich zwischen einem ersten Anschlusspunkt (3) und einem zweiten

Anschlusspunkt (4) erstreckenden Entladepfad (5) umfassend eine Stellvorrichtung (6) und eine Einstelleinrichtung (7), wobei der elektrische Energiespeicher (2) oder der elektrische Zwischenkreis (2’) über den ersten Anschlusspunkt (3) und den zweiten Anschlusspunkt (4) mit dem Entladepfad (5) elektrisch leitend verbindbar oder verbunden ist, wobei sich bei einer stattfindenden zumindest teilweisen Entladung des elektrischen Energiespeichers (2) oder des elektrischen Zwischenkreises (2’) über den Entladepfad (5) durch die Entladung eine Temperatur der Stellvorrichtung (6) ändert, und

einer mit der Stellvorrichtung (6) signalleitend verbundenen Steuervorrichtung (8), wobei die Stellvorrichtung (6) in Abhängigkeit eines Steuersignals (9) der

Steuervorrichtung (8) in eine elektrisch nichtleitende Offenstellung und in eine elektrisch leitende Schließstellung bringbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuersignal (9) abhängig von der Temperatur der Stellvorrichtung (6) ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass eine Abschalttemperatur vorgebbar ist, wobei die Stellvorrichtung (6) bei Erreichen der Abschalttemperatur durch das Steuersignal in die Offenstellung bringbar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die

Einstelleinrichtung (7) im Wesentlichen ein ohmscher Widerstand ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Stellvorrichtung (6) und die Einstelleinrichtung (7) im Entladepfad (5) in Serie geschaltet sind.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Stellvorrichtung (6) einen Steueranschluss (10.3) aufweist, wobei der Steueranschluss (10.3) zur Entgegennahme des Steuersignals (9) signalleitend mit der Steuervorrichtung (8) verbunden ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Stellvorrichtung (6) einen Transistor (10), vorzugsweise einen Feldeffekttransistor, besonders bevorzugt einen Metall-Oxid-Halbleiter-Feldeffekttransistor, umfasst, wobei das Steuersignal (9) eine Steuerspannung ist, wobei die Steuerspannung am Steueranschluss (10.3) des T ransistors (10) anliegt.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1 ) einen Temperatursensor umfasst, wobei der Temperatursensor in oder an der Stellvorrichtung (6) angeordnet ist, wobei der Temperatursensor die Temperatur der Stellvorrichtung (6) ermittelt und an die Steuervorrichtung (8) meldet.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuervorrichtung (8) wenigstens ein temperaturabhängiges Bauelement umfasst, wobei das wenigstens eine temperaturabhängige Bauelement mit der Stellvorrichtung

(6) thermisch gekoppelt, vorzugsweise thermisch leitend verbunden, ist, wodurch die Temperatur der Stellvorrichtung (6) auf das wenigstens eine temperaturabhängige Bauelement übertragbar ist, wobei das Steuersignal (9) abhängig von der Temperatur des wenigstens einen temperaturabhängigen Bauelements ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine temperaturabhängige Bauelement ein temperaturabhängiger Widerstand (1 1 ) ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuervorrichtung (8) einen ersten Spannungsteiler (12) umfassend zwei in Serie geschaltete

Widerstände (1 1 , R1 ) umfasst, wobei einer der beiden Widerstände (1 1 , R1 ) der temperaturabhängige Widerstand (11 ) ist, wobei die Steuerspannung abhängig von der zwischen den beiden Widerständen (1 1 , R1 ) vorherrschenden Spannung ist.

1 1 . Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerspannung proportional oder gleich der zwischen den beiden in Serie geschalteten Widerständen

(1 1 , R1 ) vorherrschenden Spannung ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerspannung abhängig von einer Differenz zwischen einer vorgebbaren Referenzspannung und der zwischen den beiden in Serie geschalteten Widerständen (1 1 , R1 ) vorherrschenden

Spannung ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuervorrichtung (8) einen Komparator (13) mit einem ersten Spannungseingang (13.1 ) und einem zweiten Spannungseingang (13.2) und mit einem Spannungsausgang (13.3) umfasst, wobei der Spannungsausgang (13.3) mit dem Steueranschluss (10.3) des Transistors (10) verbunden ist, wobei die zwischen den beiden in Serie geschalteten Widerständen (1 1 , R1 ) vorherrschende Spannung am ersten Spannungseingang (13.1 ) des Komparators (13) anliegt, wobei die vorgebbare Referenzspannung am zweiten Spannungseingang (13.2) des Komparators (13) anliegt.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuervorrichtung (8) einen, vorzugsweise parallel zum ersten Spannungsteiler (12) geschalteten, zweiten Spannungsteiler (14) umfassend zwei in Serie geschaltete Referenzwiderstände (R2, R3) umfasst, wobei die zwischen den beiden in Serie geschalteten Referenzwiderständen (R2, R3) vorherrschende Spannung die

Referenzspannung ist.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass an einer Eingangsseite des ersten Spannungsteilers (12) eine, vorzugsweise schaltbare, Gleichspannung (VZ) anliegt, wobei vorzugsweise die Gleichspannung (VZ) einstellbar ist.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuervorrichtung

(8) eine Stabilisierungsschaltung (15), vorzugsweise in Form eines Querreglers oder eines Längsreglers, umfasst, wobei durch die Stabilisierungsschaltung (15) die Gleichspannung (VZ) bereitstellbar ist.

17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die

Stabilisierungsschaltung (15) einen Stabilisierungswiderstand (RZ) und eine in Serie dazu geschaltete Zener-Diode (DZ) umfasst, wobei die zwischen dem Stabilisierungswiderstand (RZ) und der Zener-Diode (DZ) vorherrschende Spannung die Gleichspannung (VZ) ist, die an der Eingangsseite des ersten Spannungsteilers (12) anliegt.

18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuervorrichtung

(8) eine Überbrückungsschaltung (16) aufweist, wobei durch die

Überbrückungsschaltung (16) die Zener-Diode (DZ) überbrückbar ist.

19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die

Überbrückungsschaltung (16) einen Überbrückungstransistor (22) umfasst, wobei der Überbrückungstransistor (22) parallel zur Zener-Diode (DZ) geschaltet ist.

20. Anordnung (17) umfassend eine Vorrichtung (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 19 und einem elektrischen Energiespeicher (2) oder einem elektrischen Zwischenkreis

(2’), wobei ein erster Pol (2.1 ) des elektrischen Energiespeichers (2) oder des elektrischen Zwischenkreises (2’) mit dem ersten Anschlusspunkt (3) der Vorrichtung (1) elektrisch leitend verbunden ist und ein zweiter Pol (2.2) des elektrischen Energiespeichers (2) oder des elektrischen Zwischenkreises (2’) mit dem zweiten Anschlusspunkt (4) der Vorrichtung (1 ) elektrisch leitend verbunden ist.

21 . Versorgungsnetz (18) für ein Fahrzeug (19), insbesondere Elektrofahrzeug oder Hybridfahrzeug, mit einer Anordnung nach Anspruch 20.

22. Fahrzeug (19), insbesondere Elektrofahrzeug oder Hybridfahrzeug, mit einem Versorgungsnetz (18) nach Anspruch 21.

23. Verwendung einer Vorrichtung (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 19 zum zumindest teilweisen Entladen eines elektrischen Energiespeichers (2) oder eines elektrischen Zwischenkreises (2’), wobei ein erster Pol (2.1 ) des elektrischen Energiespeichers (2) oder des elektrischen Zwischenkreises (2’) mit dem ersten Anschlusspunkt (3) der

Vorrichtung (1 ) elektrisch leitend verbunden ist oder verbunden wird und ein zweiter Pol (2.2) des elektrischen Energiespeichers (2) oder des elektrischen Zwischenkreises (2’) mit dem zweiten Anschlusspunkt (4) der Vorrichtung (1 ) elektrisch leitend verbunden ist oder verbunden wird.