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DE102018008603A1 - Circuit arrangement and method for charging a battery arrangement with a plurality of battery modules - Google Patents

Circuit arrangement and method for charging a battery arrangement with a plurality of battery modules Download PDF

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Publication number
DE102018008603A1
DE102018008603A1 DE102018008603.9A DE102018008603A DE102018008603A1 DE 102018008603 A1 DE102018008603 A1 DE 102018008603A1 DE 102018008603 A DE102018008603 A DE 102018008603A DE 102018008603 A1 DE102018008603 A1 DE 102018008603A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
battery
circuit
switching element
arrangement
voltage
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102018008603.9A
Other languages
German (de)
Inventor
André Haspel
Urs Boehme
Akin Candir
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mercedes Benz Group AG
Original Assignee
Daimler AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Daimler AG filed Critical Daimler AG
Priority to DE102018008603.9A priority Critical patent/DE102018008603A1/en
Publication of DE102018008603A1 publication Critical patent/DE102018008603A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/02Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries for charging batteries from AC mains by converters
    • H02J7/56
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
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    • H02J2207/00Indexing scheme relating to details of circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J2207/20Charging or discharging characterised by the power electronics converter
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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung (10) zum Laden einer Batterieanordnung (12) mit mehreren Batteriemodulen. Dazu wird zunächst ermittelt, welcher Anschluss der Schaltungsanordnung (10) stromführend ist und welcher Anschluss als Neutralleiter (N) ausgebildet ist. Dazu wird eine Spannungsmessung zwischen dem Schutzleiter (PE) und einem der beiden Anschlüsse der Schaltungsanordnung durchgeführt. Alternativ oder zusätzlich kann eine Spannungsmessung zwischen einem Mittelabgriff (M) und einem der beiden Anschlüsse der Schaltungsanordnung (10) zum Ermitteln dienen. In einem weiteren Schritt kann ein erstes, zweites, drittes und viertes Schaltelement der Schaltungsanordnung (10) derart angesteuert werden, sodass eines der Batteriemodule der Batterieanordnung (12) geladen wird, während zugleich ein anderes Batteriemodul der Batterieanordnung (12) nicht geladen wird. Dabei können das zweite Schaltelement (S2) und das vierte Schaltelement (S4) taktend betrieben werden, um über jeweils eine Batterieschaltung eine vorgegebene Potentialdifferenz zu realisieren.

Figure DE102018008603A1_0000
The present invention relates to a circuit arrangement (10) for charging a battery assembly (12) with a plurality of battery modules. For this purpose, it is first determined which terminal of the circuit arrangement (10) is live and which terminal is designed as a neutral conductor (N). For this purpose, a voltage measurement is performed between the protective conductor (PE) and one of the two terminals of the circuit arrangement. Alternatively or additionally, a voltage measurement between a center tap (M) and one of the two terminals of the circuit arrangement (10) can be used to determine. In a further step, a first, second, third and fourth switching element of the circuit arrangement (10) can be controlled in such a way that one of the battery modules of the battery arrangement (12) is charged, while at the same time another battery module of the battery arrangement (12) is not charged. In this case, the second switching element (S2) and the fourth switching element (S4) can be operated clocking in order to realize a predetermined potential difference via a respective battery circuit.
Figure DE102018008603A1_0000

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung und Verfahren zum Laden einer Batterieanordnung mit mehreren Batteriemodulen. Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Laden eines Batteriemoduls in einer Batterieanordnung.The present invention relates to a circuit arrangement and method for charging a battery assembly with a plurality of battery modules. Moreover, the invention relates to a method for charging a battery module in a battery assembly.

Beim galvanisch gekoppelten Laden ist es häufig erwünscht, Potentialsprünge im Hochvoltsystem zu vermeiden. Dadurch können Ableitströme über sogenannte Y-Kapazitäten vermieden werden, welche einen Schutzschalter (FI-Typ-A) zum Auslösen bringen würden. Anmelderseitig sind verschiedene Lösungswege bekannt, welche bisher angewendet wurden, um diese Potentialsprünge im Hochvoltsystem zu vermeiden. Der Bereich der Leistungselektronik mit dem springenden Hochvoltpotential kann kleingehalten werden und durch einen Transformator galvanisch vom restlichen Fahrzeug getrennt werden. Dies ist ein üblicher Aufbau eines Bordladers. Nach dem Transformator kann das Bezugspotential wieder frei gewählt werden.In galvanically coupled charging, it is often desirable to avoid potential jumps in the high-voltage system. As a result, leakage currents can be avoided via so-called Y capacitances, which would cause a circuit breaker (FI type A) to trip. Applicant, various approaches are known, which have been used to avoid these potential jumps in the high-voltage system. The range of power electronics with the jumping high-voltage potential can be kept small and be galvanically separated from the rest of the vehicle by a transformer. This is a common construction of a on-board loader. After the transformer, the reference potential can be freely selected again.

Ein anderes Konzept sieht vor, dass bei einem galvanisch gekoppelten Ladesystem der Ableitstrom über die Y-Kapazitäten gemessen wird und über eine Stromquelle ein kompensierender Strom zu den Ableitströmen eingespeist wird.Another concept provides that in the case of a galvanically coupled charging system, the leakage current is measured via the Y capacitances and a compensating current is fed to the leakage currents via a current source.

Eine weitere Lösung sieht vor, dass durch zwei in Reihe geschaltete Spannungswandler zunächst das Hochvoltminuspotential und anschließend das Hochvoltpluspotential auf einen zeitlich konstanten Wert eingeregelt werden. Bei diesen Lösungen muss jedoch entweder eine galvanische Trennung realisiert werden oder bei einer geforderten PFC-Funktionalität muss eine Schaltung auf die volle Batteriespannung ausgelegt werden.Another solution provides that the high-voltage negative potential and then the high-voltage plus potential are adjusted to a constant value over time by two voltage transformers connected in series. In these solutions, however, either a galvanic isolation must be realized or with a required PFC functionality, a circuit must be designed for the full battery voltage.

Die Druckschrift US 2013/0094255 A1 beschreibt eine Leistungsfaktorkorrekturschaltung, welche in der Lage ist, eine Eingangsstromstärke zu prognostizieren. Die Leistungsfaktorkorrekturschaltung und ein dazugehöriges Steuerungsverfahren verwenden eine Leistungsfaktorsteuerung, um ein Kompensationsstromsignal gemäß einer Eingangsspannung eines AC-DC-Wandlergerätes und eines Filterkondensatorwertes zu erzeugen.The publication US 2013/0094255 A1 describes a power factor correction circuit capable of predicting an input current level. The power factor correction circuit and associated control method use a power factor control to generate a compensation current signal according to an input voltage of an AC-DC converter device and a filter capacitor value.

Die Offenlegungsschrift DE 10 2011 077 701 A1 beschreibt eine Fahrzeugbatterie mit mehreren Spannungslagen und ein Verfahren zum Betrieb einer Fahrzeugbatterie mit mehreren Spannungslagen. Ein Batteriegehäuse weist eine Vielzahl von seriell gekoppelten Batteriezellenblöcken auf. Die Batteriezellenblöcke sind in einem Batteriegehäuse angeordnet. Diese umfassen jeweils mindestens eine Batteriezelle. Die Fahrzeugbatterie weist eine Vielzahl von ersten Polanschlüssen auf, welche mit jeweils einem Knoten zwischen den seriell gekoppelten Batteriezellenblöcken verbunden sind und welche aus dem Batteriegehäuse herausgeführt sind. Ferner weist die Fahrzeugbatterie eine Vielzahl von zweiten Polanschlüssen auf, welche mit den Endabgriffen der Fahrzeugbatterie verbunden sind. Dabei ist eine Vielzahl von Spannungslagen in Abhängigkeit von den zwischen den zwei Polanschlüssen liegenden Batteriezellenblöcken abgreifbar. Dies ist an jeweils zwei der ersten und zweiten Polanschlüsse möglich.The publication DE 10 2011 077 701 A1 describes a vehicle battery with multiple voltage levels and a method for operating a vehicle battery with multiple voltage levels. A battery case has a plurality of serially coupled battery cell blocks. The battery cell blocks are arranged in a battery case. These each comprise at least one battery cell. The vehicle battery has a plurality of first pole terminals which are respectively connected to a node between the serially coupled battery cell blocks and which are led out of the battery case. Further, the vehicle battery has a plurality of second pole terminals which are connected to the end taps of the vehicle battery. In this case, a plurality of voltage levels depending on the lying between the two pole terminals battery cell blocks can be tapped. This is possible on two of the first and second pole connections.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Schaltungsanordnung bereitzustellen, die ein effizienteres beziehungsweise verbessertes Laden einer Batterie ermöglicht.It is an object of the present invention to provide a circuit arrangement which enables a more efficient or improved charging of a battery.

Diese Aufgabe wird durch die unabhängigen Patentansprüche dieser Anmeldung sinnvoll gelöst. Alternative Ausführungsformen sowie weitere Beispiele ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung sowie der Figuren.This object is solved by the independent claims of this application meaningful. Alternative embodiments and further examples emerge from the subclaims, the description and the figures.

Die Erfindung sieht eine Schaltungsanordnung zum Laden einer Batterieanordnung mit mehreren Batteriemodulen vor. In vielen Fällen weist die Batterieanordnung genau zwei Batteriemodule auf, jedoch kann eine Batterieanordnung deutlich mehr als zwei Batteriemodule enthalten. Die Schaltungsanordnung weist einen Gleichrichter zum Transformieren eines Wechselstroms in einen Gleichstrom auf. Die Schaltungsanordnung weist einen an dem Gleichrichter in Serie an einem ersten Ausgang des Gleichrichters angeschlossenen ersten Leitungsabschnitt auf, wobei der erste Leitungsabschnitt eine erste Induktivität, ein dazu paralleles erstes Schaltelement und eine zu diesen parallelen Bauelementen seriell geschaltete erste Batterieschaltung aufweist. Dabei ist die erste Induktivität mithilfe des ersten Schaltelements überbrückbar und die erste Batterieschaltung weist eine erste Parallelschaltung auf. Diese Parallelschaltung weist in einem ersten Zweig ein zweites Schaltelement und in einem dazu parallelen zweiten Zweig ein erstes Batteriemodul auf.The invention provides a circuit arrangement for charging a battery arrangement with a plurality of battery modules. In many cases, the battery assembly will have exactly two battery modules, but a battery assembly may contain well over two battery modules. The circuit has a rectifier for transforming an alternating current into a direct current. The circuit arrangement has a first line section which is connected to the rectifier in series at a first output of the rectifier, wherein the first line section has a first inductance, a first switching element parallel thereto and a first battery circuit connected in series with these. In this case, the first inductance can be bridged by means of the first switching element and the first battery circuit has a first parallel connection. This parallel circuit has a second switching element in a first branch and a first battery module in a second branch parallel thereto.

Die Schaltungsanordnung weist ferner einen an dem Gleichrichter in Serie an einem zweiten Ausgang des Gleichrichters angeschlossenen zweiten Leitungsabschnitt auf. Der zweite Leitungsabschnitt weist eine zweite Induktivität, ein dazu paralleles drittes Schaltelement und eine zu diesen parallelen Bauelementen zweite Batterieschaltung auf. Dabei ist die zweite Induktivität mithilfe des dritten Schaltelements überbrückbar und die zweite Batterieschaltung weist eine zweite Parallelschaltung auf. Die zweite Parallelschaltung weist in einem dritten Zweig ein viertes Schaltelement auf und in einem vierten Zweig ein zweites Batteriemodul. Die Schaltungsanordnung weist ferner einen Mittelabgriff auf, der zwischen dem ersten Batteriemodul und dem zweiten Batteriemodul angeordnet ist und mit dem ersten Zweig der ersten Parallelschaltung und/oder mit dem dritten Zweig der zweiten Parallelschaltung verbunden ist. Darüber hinaus weist die Schaltungsanordnung eine Steuereinheit auf, welche ausgestaltet ist in Abhängigkeit von einer Polarität des Wechselstroms das erste und das zweite Schaltelement oder das dritte und das vierte Schaltelement zum jeweiligen Laden einer der beiden Batteriemodule durchzuschalten. Insbesondere kann die Steuereinheit ebenfalls das erste und das vierte Schaltelement sowie das dritte und das zweite Schaltelement zum jeweiligen Laden einer der beiden Batteriemodule durchschalten. Vorzugsweise kann die Steuereinheit sämtliche Schaltelemente so ansteuern und schalten, dass ein vorgegebenes Batteriemodule oder eine Vielzahl von vorgegebenen Batteriemodulen aufgeladen werden. Mithilfe einer solchen Schaltungsanordnung kann ein Batteriemodul geladen werden, während ein anderes Batteriemodul nicht geladen wird. Eine solche Schaltungsanordnung ermöglicht es, auf eine galvanische Trennung im Bordlader zu verzichten. Dies kann helfen, die Kosten zu reduzieren sowie den Wirkungsgrad während des Ladevorgangs zu erhöhen. Da auf eine galvanische Trennung im Bordlader verzichtet werden kann, können sich auch Vorteile hinsichtlich des Gewichts ergeben.The circuit arrangement further has a second line section connected to the rectifier in series at a second output of the rectifier. The second line section has a second inductance, a third switching element parallel thereto and a second battery circuit parallel to these. In this case, the second inductance can be bridged by means of the third switching element and the second battery circuit has a second parallel connection. The second parallel circuit has a fourth switching element in a third branch and a second battery module in a fourth branch. The circuit arrangement further has a center tap which is located between the first battery module and the second battery module is arranged and connected to the first branch of the first parallel circuit and / or to the third branch of the second parallel circuit. In addition, the circuit arrangement has a control unit which is designed to switch through the first and the second switching element or the third and the fourth switching element for respectively charging one of the two battery modules, depending on a polarity of the alternating current. In particular, the control unit can also switch through the first and the fourth switching element as well as the third and the second switching element for respectively charging one of the two battery modules. Preferably, the control unit can control and switch all switching elements so that a predetermined battery modules or a plurality of predetermined battery modules are charged. With such a circuit arrangement, one battery module can be charged while another battery module is not being charged. Such a circuit arrangement makes it possible to dispense with a galvanic isolation in the on-board charger. This can help to reduce costs and increase efficiency during charging. As can be dispensed with a galvanic separation in the on-board loader, there may also be advantages in terms of weight.

Eine weitere Ausführungsform sieht eine Schaltungsanordnung vor, wobei der Gleichrichter an eine Spannungsquelle mit einem stromführenden Leiter, einem Neutralleiter und einem Schutzleiter angeschlossen ist. Ist der Wechselstrom als Starkstrom ausgebildet, so kann der stromführende Leiter sich in weitere stromführende Leiter aufteilen. Bei einem Starkstrom können dies zum Beispiel drei einzelne stromführende Leiter sein. Mithilfe des Schutzleiters kann die Gefahr eines versehentlichen Aufladens einer Fahrzeugkarosserie unterbunden werden. Damit ist es möglich, eine Batterieanordnung sicher und zuverlässig aufzuladen.A further embodiment provides a circuit arrangement, wherein the rectifier is connected to a voltage source with a current-carrying conductor, a neutral conductor and a protective conductor. If the alternating current is designed as a high current, the current-carrying conductor can be divided into further current-carrying conductors. In the case of a high current, these may be, for example, three individual live conductors. With the help of the protective conductor, the risk of accidental charging of a vehicle body can be prevented. This makes it possible to safely and reliably charge a battery assembly.

Eine weitere Ausführungsform sieht vor, dass der zweite Zweig der ersten Batterieschaltung eine erste Diode aufweist und der vierte Zweig der zweiten Batterieschaltung eine zweite Diode aufweist, um ein Entladen der Batteriemodule zu verhindern. Da Dioden einen Stromfluss idealerweise nur in eine Richtung passieren lassen, kann so ein versehentliches Entladen der Batteriemodule verhindert werden.A further embodiment provides that the second branch of the first battery circuit has a first diode and the fourth branch of the second battery circuit has a second diode in order to prevent discharging of the battery modules. Since diodes ideally allow current to flow only in one direction, it is possible to prevent accidental discharging of the battery modules.

Eine weitere Ausführungsform sieht eine Schaltungsanordnung mit einem angeschlossenen elektrischen Verbraucher und einem Entstörkondensator vor, der an den Schutzleiter angeschlossen ist. Mithilfe des Entstörkondensators können elektromagnetische Störungen verringert werden. Sie können insbesondere hochfrequente Störsignale, welche durch das Betreiben elektrischer oder elektronischer Betriebsmittel hervorgerufen werden, gegen die Masse oder den Neutralleiter leiten oder kurzschließen. Damit kann eine Herabsetzung der elektromagnetischen Störungen bewirkt werden. So kann sichergestellt werden, dass auch im Falle taktend betriebener Schaltelemente innerhalb der Schaltungsanordnung keine elektromagnetischen Störungen auftreten beziehungsweise diese zumindest verringert werden können.Another embodiment provides a circuit arrangement with a connected electrical load and a suppression capacitor, which is connected to the protective conductor. The suppression capacitor can reduce electromagnetic interference. In particular, they can conduct or short-circuit high-frequency interference signals, which are caused by the operation of electrical or electronic equipment, against the ground or the neutral conductor. Thus, a reduction of the electromagnetic interference can be effected. Thus, it can be ensured that even in the case of clocking operated switching elements within the circuit no electromagnetic interference occur or they can be at least reduced.

Die Erfindung stellt auch ein Verfahren zum Laden eines Batteriemoduls in einer Batterieanordnung bereit. Dazu werden folgende Verfahrensschritte ausgeführt. In einem ersten Schritt a) wird ermittelt, welcher Anschluss einer Schaltungsanordnung gemäß einer der vorhergehenden Varianten stromführend ist und welcher Anschluss als Neutralleiter ausgebildet ist. Dies geschieht mithilfe einer Spannungsmessung zwischen dem Schutzleiter und einem der beiden Anschlüsse der Schaltungsanordnung. Alternativ kann im Schritt a) auf eine andere Weise ermittelt werden, welcher Anschluss der Schaltungsanordnung gemäß einer Variante der Schaltungsanordnung stromführend ausgebildet ist und welcher Anschluss als Neutralleiter ausgebildet ist. Dabei wird bei diesem alternativen Verfahrensschritt die Spannungsmessung zwischen dem Mittelabgriff und einem der beiden Anschlüsse der Schaltungsanordnung durchgeführt. So kann ermittelt werden, welcher Anschluss mit dem stromführenden Leiter und welcher mit dem Neutralleiter verbunden ist.The invention also provides a method of charging a battery module in a battery assembly. For this purpose, the following method steps are carried out. In a first step a) it is determined which terminal of a circuit arrangement according to one of the preceding variants is live and which terminal is designed as a neutral conductor. This is done by means of a voltage measurement between the protective conductor and one of the two terminals of the circuit arrangement. Alternatively, it can be determined in another way in step a), which terminal of the circuit arrangement according to a variant of the circuit arrangement is designed to carry current and which terminal is designed as a neutral conductor. In this case, the voltage measurement between the center tap and one of the two terminals of the circuit arrangement is carried out in this alternative method step. This makes it possible to determine which connection is connected to the live conductor and which is connected to the neutral conductor.

In einem Schritt b) werden das erste, zweite, dritte und vierte Schaltelement der Schaltungsanordnung derart angesteuert, sodass eines der Batteriemodule der Batterieanordnung geladen wird, während zugleich ein anderes Batteriemodul der Batterieanordnung nicht geladen wird. Dabei werden das zweite Schaltelement und das vierte Schaltelement taktend betrieben, um über jeweils eine Batterieschaltung eine vorgegebene Potentialdifferenz zu realisieren. Alternativ ist es auch möglich, dass alle vier Schaltelemente taktend betrieben werden können.In a step b), the first, second, third and fourth switching element of the circuit arrangement are driven in such a way that one of the battery modules of the battery arrangement is charged, while at the same time another battery module of the battery arrangement is not charged. In this case, the second switching element and the fourth switching element are operated in a clocking manner in order to realize a predetermined potential difference via a respective battery circuit. Alternatively, it is also possible that all four switching elements can be operated in a clocking manner.

Somit kann bei einer Traktionsbatterie als Batterieanordnung der Mittelabgriff als Bezugspotential genutzt werden. Im Normalfall befindet sich dieses Bezugspotential in der Mitte der beiden Hochvoltpotentiale und zudem auf dem Potential des Schutzleiters und Neutralleiteranschlusses. Der Normalfall stellt jenen Fall dar, welcher keinen Isolationsfehler beinhaltet. Die Schaltungsanordnung beziehungsweise das galvanisch gekoppelte Ladesystem besitzt am Hochvoltplus- und Hochvoltminusanschluss nach dem Gleichrichter jeweils eine Drossel beziehungsweise Induktivität, die getaktet betrieben werden kann. Dies bedeutet, dass das erste Schaltelement und das dritte Schaltelement taktend betrieben werden können. Des Weiteren können auch das zweite und das vierte Schaltelement taktend betrieben werden. Somit ist es möglich, dass die Steuereinheit alle Schaltelemente oder vorgegebene Schaltelemente taktend schalten kann. In diesem Zusammenhang kann „taktend steuern“ ebenfalls „taktend schalten“ bedeuten. Damit kann insbesondere steuern auch das ansteuern und/oder schalten von Schaltelementen bedeuten. Je Induktivität kann somit über einen Bypassschalter inaktiv geschaltet werden. In diesem Fall stellen das erste Schaltelement und das dritte Schaltelement jeweils einen Bypassschalter dar. Je nach Halbwelle des L-Anschlusses wird abwechselnd der Hochvoltplus- und Hochvoltminusanschluss des Gleichrichters mit dem Mittelabgriff verbunden. Der andere Anschluss fungiert währenddessen über die zugeordnete Induktivität als Leistungskorrekturfaktorschalter. Ebenso kann das zweite Schaltelement und das vierte Schaltelement taktend betrieben werden. Diese taktenden Schalter sind parallel zum jeweiligen Batteriemodul angeordnet. In dem Verfahrensschritt a) kann ermittelt werden, welcher Anschluss den L-Anschluss oder den N-Anschluss repräsentiert. Um zu identifizieren, welcher Anschluss welchem Leiter zugeordnet wird, werden die im Verfahrensschritt a) genannten Messungen ausgeführt. Ein Isolationsfehler kann während des Ladevorgangs über einen FI-Typ-B-Fehlerschutzschalter entdeckt werden.Thus, in a traction battery as a battery arrangement, the center tap can be used as a reference potential. Normally, this reference potential is located in the middle of the two high-voltage potentials and also at the potential of the protective conductor and neutral conductor connection. The normal case represents that case which does not include an isolation error. The circuit arrangement or the galvanically coupled charging system has at Hochvoltplus- and Hochvoltminusanschluss after the rectifier in each case a choke or inductance, which can be operated clocked. This means that the first switching element and the third switching element can be operated in a clocking manner. Furthermore, you can also the second and fourth switching elements are operated in a clocking manner. Thus, it is possible that the control unit can switch all switching elements or predetermined switching elements clocking. In this context, "clocking control" can also mean "switching clocking". In particular, it is thus also possible to control the activation and / or switching of switching elements. Each inductor can thus be switched inactive via a bypass switch. In this case, the first switching element and the third switching element each represent a bypass switch. Depending on the half-wave of the L-terminal alternately the Hochvoltplus- and high-voltage negative terminal of the rectifier is connected to the center tap. The other terminal meanwhile acts as the power correction factor switch via the associated inductance. Likewise, the second switching element and the fourth switching element can be operated in a clocking manner. These clocking switches are arranged parallel to the respective battery module. In method step a), it can be determined which port represents the L port or the N port. In order to identify which connection is assigned to which conductor, the measurements mentioned in method step a) are carried out. An insulation fault can be detected during charging via an FI type B fault circuit breaker.

Die beschriebenen Beispiele und Vorteile zur Schaltungsanordnung sowie zu deren verschiedenen Ausführungsformen gelten sinngemäß für das Verfahren und umgekehrt.The examples and advantages described for the circuit arrangement and its various embodiments apply mutatis mutandis to the method and vice versa.

Die Erfindung wird nun nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert.The invention will now be explained in more detail with reference to the accompanying drawings.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnungen. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description of preferred embodiments and from the drawings. The features and feature combinations mentioned above in the description as well as the features and feature combinations mentioned below in the description of the figures and / or in the figures alone can be used not only in the respectively specified combination but also in other combinations or in isolation, without the scope of To leave invention.

Dabei zeigt:

  • 1 ein exemplarisches Schaltbild mit Möglichkeit zum Schalten auf eine Zwischenspannung;
  • 2 ein schematisches Schaltbild zum galvanisch gekoppelten Laden mit Nutzung eines Mittelabgriffs einer Batterieanordnung;
  • 3 Schaltungsanordnung mit Darstellung eines Ladevorgangs während einer positiven Halbwelle, wobei der Neutralleiter am unteren Anschluss der Spannungsquelle angeschlossen ist; und
  • 4 Ausschnitt einer Schaltdarstellung zum Darstellen des Mittelabgriffs der Batterieanordnung bei einer Vielzahl von Batteriemodulen.
Showing:
  • 1 an exemplary circuit diagram with possibility for switching to an intermediate voltage;
  • 2 a schematic circuit diagram for galvanically coupled charging using a center tap of a battery assembly;
  • 3 Circuit arrangement showing a charging process during a positive half cycle, wherein the neutral conductor is connected to the lower terminal of the voltage source; and
  • 4 Part of a circuit diagram illustrating the center tap of the battery assembly in a plurality of battery modules.

Es existieren verschiedene Gründe für die Verwendung eines galvanisch isolierenden Bordladers. Bei einem Isolationsfehler nach der Gleichrichtung der AC-Eingangsspannung wird zusätzlich zum AC-Ladestrom an der Anschlussseite ein überlagerter DC-Strom addiert. Dieser überlagerte DC-Strom treibt den FI-Schutzschalter Typ A in der Haustechnik in die Sättigung. Damit wird dieser Schutzschalter unwirksam. Als Abhilfemaßnahmen sind eine verstärkte Isolation im Bereich des Laders zwischen der AC-Gleichrichtung und der Sekundärseite des Transformators bekannt. Wäre der Bordlader galvanisch gekoppelt ausgeführt, beispielsweise ohne nachgelagerten galvanisch isolierenden DC/DC-Wandler oder mit einem nachgelagerten galvanisch gekoppelten DC/DC-Wandler nach dem heutigen Stand der Technik, so würde die Anforderung der verstärken Isolation auf alle Komponenten in einem Kraftfahrzeug übertragen werden. Dies beträfe alle Komponenten, welche galvanisch mit einem derartigen Ladegerät verbunden werden, wie zum Beispiel die Fahrzeugbatterie, der Antriebsstrang und sämtliche Hochvoltkomponenten im Hochvoltbordnetz des Kraftfahrzeugs.There are various reasons for the use of a galvanically insulating on-board charger. In the event of an insulation fault after the rectification of the AC input voltage, a superimposed DC current is added in addition to the AC charging current at the connection side. This superimposed DC current drives the Type A RCCB into home automation. Thus, this circuit breaker is ineffective. As remedial measures, increased insulation in the area of the charger between the AC rectification and the secondary side of the transformer is known. If the on-board charger were galvanically coupled, for example without downstream galvanically insulating DC / DC converter or with a downstream galvanically coupled DC / DC converter according to the current state of the art, the requirement of increased isolation would be transferred to all components in a motor vehicle , This would affect all components which are galvanically connected to such a charger, such as the vehicle battery, the powertrain and all high-voltage components in the high-voltage vehicle electrical system.

Nach dem Gleichrichten der Wechselnetzspannung ist das negative Spannungspotential bezogen auf den Neutralleiter N und den Schutzleiter PE eine negative Sinus-Halbwelle. Ein Ladegerät würde diesen negativen Potentialverlauf auf das gesamte Hochvoltsystem des Kraftfahrzeugs übertragen. Um dem entgegenzuwirken, wird oft ein galvanisch getrennter Spannungswandler eingesetzt. Damit kann auf einer Sekundärseite des Transformators ein neues Bezugspotential gewählt werden. Der negative Potentialverlauf würde sich nicht auf das Hochvoltsystem des Kraftfahrzeugs übertragen.After rectifying the AC mains voltage, the negative voltage potential is relative to the neutral conductor N and the protective conductor PE a negative sine wave. A charger would transmit this negative potential curve to the entire high-voltage system of the motor vehicle. To counteract this, often a galvanically isolated voltage transformer is used. This allows a new reference potential to be selected on a secondary side of the transformer. The negative potential curve would not be transferred to the high-voltage system of the motor vehicle.

Galvanisch gekoppelte Bordlader weisen in der Regel mehrere Komponenten auf. Sie werden oft an eine Wechselstromquelle angeschlossen, welche einphasig oder mehrphasig sein kann. Dies kann zum Beispiel eine Ladesäule oder ein Hausanschluss sein. Der galvanisch gekoppelte Bordlader weist eine Schaltung mit mehreren Komponenten auf. Eine Komponente davon ist ein Leistungskorrekturfilter PFC, welcher beispielsweise einphasig oder mehrphasig sein kann. Dieser Leistungskorrekturfilter PFC kann eine Sternschaltung oder Dreiecksverschaltung aufweisen. Diese Schaltung kann unidirektional oder bidirektional sein. Der galvanisch gekoppelte Bordlader kann einen oder mehrere DC/DC-Wandler beinhalten. Beispielsweise kann ein erster DC/DC-Wandler zur Stabilisierung des Hochvoltminuspotentials vorgesehen sein. Dies kann beispielsweise ein Buck-, ein Boost- oder ein Buck-Boost-Wandler sein. Diese Wandler können unidirektional oder bidirektional ausgeführt sein. Ein zweiter DC/DC-Wandler kann optional vorgesehen sein. Dieser zweite DC/DC-Wandler kann zur Stabilisierung der Hochvoltausgangsspannung dienen. Dieser zweite DC/DC-Wandler kann ebenfalls als Buck-Wandler, Boost-Wandler oder als Buck-Boost-Wandler ausgeführt sein. Auch dieser zweite Wandler kann unidirektional oder bidirektional sein. Diese Komponenten können das galvanisch gekoppelte Ladegerät bilden. An dieses galvanisch gekoppelte Ladegerät kann beispielsweise ein Hochvoltbordnetz des Kraftfahrzeugs angeschlossen werden. Zu diesem Hochvoltbordnetz können zum Beispiel eine Fahrzeugbatterie, ein Inverter oder weitere Nebenaggregate zählen. Auch elektrische Verbraucher wie zum Beispiel eine Klimaanlage oder ein Infotainmentsystem des Kraftfahrzeugs können an den galvanisch gekoppelten Bordlader angeschlossen werden.Galvanically coupled on-board loaders usually have several components. They are often connected to an AC power source, which may be single-phase or multi-phase. This can be for example a charging station or a house connection. The galvanically coupled on-board charger has a circuit with several components. One component thereof is a power correction filter PFC, which may be single-phase or multi-phase, for example. This power correction filter PFC may have a star connection or a triangular connection. This circuit can be unidirectional or bidirectional. The galvanically coupled on-board charger may include one or more DC / DC converters. For example, a first DC / DC converter to stabilize the high-voltage negative potential to be provided. This can be, for example, a buck, a boost or a buck-boost converter. These transducers can be unidirectional or bidirectional. A second DC / DC converter may optionally be provided. This second DC / DC converter can be used to stabilize the high-voltage output voltage. This second DC / DC converter can also be designed as a buck converter, boost converter or as a buck-boost converter. This second converter can also be unidirectional or bidirectional. These components can form the galvanically coupled charger. For example, a high-voltage vehicle electrical system can be connected to this galvanically coupled charger. For example, a vehicle battery, an inverter or other ancillary units may be included in this high-voltage on-board electrical system. Also electrical consumers such as an air conditioner or an infotainment system of the motor vehicle can be connected to the galvanically coupled on-board charger.

1 zeigt beispielhaft eine Schaltung mit zwei wählbaren Spannungsniveaus. Die Schaltung beinhaltet einen Gleichrichter 14, einen Stromsensor SS, einen Sensor zur Spannungsmessung SM, eine erste Induktivität L1, eine erste Drossel D1, einen ersten Widerstand R1, ein erstes Batteriemodul BM1, ein zweites Batteriemodul BM2, eine zweite Drossel D2, ein viertes Schaltelement S4 sowie eine erste Batterieschaltung B1 und eine zweite Batterieschaltung B2. Diese Schaltung ist an eine Wechseleingangsspannung angeschlossen. Dies kann zum Beispiel eine Ladesäule oder ein Hausanschluss sein. Die Basis für das Prinzip dieser Schaltung ist eine Batterieanordnung 12, welche aus zwei Batterieschaltungen B1 und B2 besteht. Die Verbindung der jeweiligen Batterieschaltungen B1 und B2 ist über einen Anschluss zugänglich zu gestalten. Dieser Anschluss ist leitend verbunden mit den Halbleiterschaltern. Im Beispiel von 1 sind das zweite Schaltelement S2 und das vierte Schaltelement S4 die Halbleiterschalter. Der positive und negative Pol der Batterieanordnung 12 ist über jeweils eine Diode mit dem zweiten Schaltelement S2 und dem vierten Schaltelement S4 verbunden. Vorzugsweise sind die beiden Dioden D1 und D2 derart ausgerichtet, sodass bei einem Ladestrom der Batteriemodule BM1 und BM2 sie leitend sind. Bei einem Entladestrom der Batteriemodule sind die beiden Dioden vorzugsweise so angeordnet, dass sie sperrend ausgerichtet sind. Eine zweite Anschlussseite dieser horizontal dargestellten Dioden D1 und D2 wird über das zweite Schaltelement S2 sowie das vierte Schaltelement S4 verbunden. Mithilfe des zweiten Schaltelements S2, des vierten Schaltelements S4 (vertikal dargestellte Halbleiterschalter) sowie mithilfe des Abgriffs zwischen den beiden Batteriemodulen BM1 und BM2 kann erreicht werden, dass an der batterieseitigen Verbindungsstelle zu ersten Induktivität (PFC-Drossel) eine in zwei Stufen einstellbare Gegenspannung eingestellt werden kann. So kann an der ersten Batterieschaltung B1 eine erste Gegenspannung eingestellt werden und an der zweiten Batterieschaltung B2 kann eine zweite unterschiedliche Gegenspannung eingestellt werden. 1 shows by way of example a circuit with two selectable voltage levels. The circuit includes a rectifier 14 , a current sensor SS , a sensor for voltage measurement SM , a first inductance L1 , a first throttle D1 , a first resistance R1 , a first battery module BM1 , a second battery module BM2 , a second throttle D2 , a fourth switching element S4 and a first battery circuit B1 and a second battery circuit B2 , This circuit is connected to an AC input voltage. This can be for example a charging station or a house connection. The basis for the principle of this circuit is a battery assembly 12 , which consists of two battery circuits B1 and B2 consists. The connection of the respective battery circuits B1 and B2 is accessible via a connection. This connection is conductively connected to the semiconductor switches. In the example of 1 are the second switching element S2 and the fourth switching element S4 the semiconductor switches. The positive and negative pole of the battery assembly 12 is via a respective diode with the second switching element S2 and the fourth switching element S4 connected. Preferably, the two diodes D1 and D2 aligned so that at a charging current of the battery modules BM1 and BM2 they are senior. In a discharge current of the battery modules, the two diodes are preferably arranged so that they are aligned. A second connection side of these horizontally illustrated diodes D1 and D2 is via the second switching element S2 and the fourth switching element S4 connected. Using the second switching element S2 , the fourth switching element S4 (Semiconductor switch shown vertically) and by means of the tap between the two battery modules BM1 and BM2 can be achieved that at the battery-side connection point to the first inductance (PFC choke) can be set in two levels adjustable counter-voltage. So can at the first battery circuit B1 a first counter voltage can be adjusted and on the second battery circuit B2 a second different counter voltage can be set.

Anstelle zweier Batteriemodule können auch mehrere Batteriemodule eingesetzt werden. In diesem Fall wären zwischen der ersten Batterieschaltung B1 und der zweiten Batterieschaltung B2 weitere Batterieschaltungen angeordnet. Somit kann die Batterieanordnung 12 mehr als zwei Batteriemodule aufweisen. Die jeweiligen Gegenspannungen können dabei unterschiedlich ausgebildet sein. Es bietet sich allerdings im Rahmen von Gleichteilstrategien und einer vereinfachten Regelung an, die einzelnen Batteriemodule beziehungsweise Zellen gleich zu gestalten. Damit sind insbesondere Batteriemodule angesprochen, welche jeweils dieselbe Gegenspannung aufweisen. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, indem bei jeder Batterieschaltung jeweils dasselbe beziehungsweise identische Batteriemodul verwendet wird.Instead of two battery modules also several battery modules can be used. In this case would be between the first battery circuit B1 and the second battery circuit B2 arranged further battery circuits. Thus, the battery assembly 12 have more than two battery modules. The respective counter-stresses can be designed differently. However, within the framework of identical-part strategies and simplified control, it makes sense to design the individual battery modules or cells in the same way. This particular battery modules are addressed, which each have the same counter tension. This can be achieved, for example, by using the same or identical battery module in each battery circuit.

2 zeigt beispielhaft eine Schaltungsanordnung 10, welche mit der Batterieanordnung 12 einem Verbraucher 16 sowie einem Entstörkondensator 18 verbunden ist. Die Schaltungsanordnung 10 weist im Gegensatz zur Schaltung von 1 das erste Schaltelement S1 und dritte Schaltelement S3 auf, welche die jeweiligen Induktivitäten L1 und L2 überbrücken können. Die Batterieanordnung 12 ist gemäß 2 durch einen Mittelabgriff M mit der Schaltungsanordnung 10 verbunden. Der Verbraucher 16 weist im Beispiel von 2 einen dritten Widerstand R3 und eine Kapazität CX auf. Der Entstörkondensator 18 weist im Fall von 2 eine positive Y-Kapazität Cy+, eine negative Y-Kapazität Cy- sowie einen vierten Widerstand R4 und einen fünften Widerstand R5 auf. Die Schaltungsanordnung 10 ist im Fall von 2 mithilfe des L-Leiters, des Neutralleiters N sowie des Schutzleiters PE an die Spannungsquelle angeschlossen. 2 shows an example of a circuit arrangement 10 , which with the battery assembly 12 a consumer 16 and a suppression capacitor 18 connected is. The circuit arrangement 10 contrary to the circuit of 1 the first switching element S1 and third switching element S3 on which the respective inductances L1 and L2 can bridge. The battery arrangement 12 is according to 2 through a center tap M with the circuit arrangement 10 connected. The consumer 16 points in the example of 2 a third resistance R3 and a capacity CX on. The suppression capacitor 18 points in the case of 2 a positive one Y -Capacity Cy + , a negative Y -Capacity Cy - and a fourth resistor R4 and a fifth resistor R5 on. The circuit arrangement 10 is in the case of 2 using the L-conductor, the neutral conductor N as well as the protective conductor PE connected to the voltage source.

Die Schaltungsanordnung 10 kann in unterschiedliche Leitungsabschnitte unterteilt werden. So beinhaltet ein erster Leitungsabschnitt A1 das erste Schaltelement S1, die erste Induktivität L1, das zweite Schaltelement S2 sowie die dazugehörige erste Batterieschaltung B1. Entsprechend beinhaltet ein zweiter Leitungsabschnitt A2 die zweite Batterieschaltung B2, das vierte Schaltelement S4 sowie die zweite Induktivität L2 und das dritte Schaltelement S3. Bei Betreiben der Schaltungsanordnung 10 ist es vorteilhaft zunächst zu ermitteln, welcher Anschluss von der Spannungsquelle der Neutralleiter N ist, und welcher dieser Anschlüsse der stromführende Leiter L ist. Dies kann beispielsweise mithilfe einer Messung der Spannung zwischen dem Schutzleiter PE und einem der beiden Anschlüsse des Netzanschlusses erfolgen. Die beiden Anschlüsse des Netzanschlusses sind in diesem Fall der Neutralleiter N sowie der stromführende Leiter L.The circuit arrangement 10 can be divided into different line sections. So includes a first line section A1 the first switching element S1 , the first inductance L1 , the second switching element S2 and the associated first battery circuit B1 , Accordingly, a second line section includes A2 the second battery circuit B2 , the fourth switching element S4 as well as the second inductance L2 and the third switching element S3 , When operating the circuit arrangement 10 It is advantageous first to determine which connection from the voltage source of the neutral conductor N is, and which of these terminals is the current-carrying conductor L is. This can be done, for example, by using a Measurement of the voltage between the protective conductor PE and one of the two connections of the mains connection. The two connections of the mains connection are in this case the neutral conductor N as well as the current-carrying conductor L ,

Alternativ oder zusätzlich kann auch die Spannung zwischen einem der Netzanschlüsse und dem Mittelabgriff M der Batterieanordnung 12 gemessen werden. So kann beispielsweise die Spannung zwischen L und M sowie N und M in 2 dazu dienen, die jeweiligen Anschlüssen zu identifizieren. Derjenige Anschluss, bei dem die Spannungsmessung 0 Volt ergibt, wäre der Neutralleiter N, der andere Anschluss wäre dementsprechend der stromführende Leiter L. Bei dieser Spannungsmessung sind die beiden Schaltelemente S2 und S4 bevorzugt geöffnet und/oder nicht in 2 dargestellte weitere Batterieschütze wären geöffnet. Ebenfalls kann eine Spannungsmessung zwischen einem ersten Anschluss N1 und einem dritten Anschluss N3 beziehungsweise zwischen einem zweiten Anschluss N2 und dem dritten Anschluss N3 offenbaren, welcher der beiden Anschlüsse N1 oder N2 der Neutralleiter N und der stromführende Leiter L ist. Alternatively or additionally, the voltage between one of the network connections and the center tap M the battery arrangement 12 be measured. For example, the voltage between L and M such as N and M in 2 serve to identify the respective connections. The one connection where the voltage measurement 0 Volts would be the neutral N , the other connection would accordingly be the live conductor L , In this voltage measurement, the two switching elements S2 and S4 preferably open and / or not in 2 shown further battery contactors would be open. Also, a voltage measurement between a first port N1 and a third port N3 or between a second connection N2 and the third port N3 reveal which of the two ports N1 or N2 the neutral conductor N and the live conductor L is.

Derjenige Anschluss, bei dem die Spannungsmessung 0 Volt ergibt, ist der Neutralleiter N, der andere Anschluss ist dementsprechend der stromführende Leiter L. Ebenso kann eine Spannungsmessung zwischen dem ersten Anschluss N1 und einem vierten Anschluss N4 beziehungsweise zwischen dem zweiten Anschluss N2 und dem vierten Anschluss N4 zeigen, welcher Anschluss der beiden Anschlüsse N1 und N2 der Neutralleiter N beziehungsweise der stromführende Leiter L ist. Es ist wichtig zu ermitteln, welcher Netzanschluss der Neutralleiter N ist, um im weiteren Verlauf des Ladevorgangs das korrekte Bezugspotential zu kennen und ein Überspringen der Hochvoltpotentiale bezogen auf die Fahrzeugkarosserie zu vermeiden.The one connection where the voltage measurement 0 Volt is the neutral N , the other terminal is accordingly the live conductor L , Likewise, a voltage measurement between the first port N1 and a fourth connection N4 or between the second connection N2 and the fourth connection N4 show which connector of the two connectors N1 and N2 the neutral conductor N or the current-carrying conductor L is. It is important to determine which mains connection the neutral conductor N is to know in the course of the charging process, the correct reference potential and to avoid skipping the high-voltage potential with respect to the vehicle body.

Ausgehend von einem AC-Ladeanschluss (Wechselstromladeanschluss) wird der Wechselstrom zunächst gleichgerichtet. Mithilfe des Gleichrichters 14 wird somit ein Wechselstrom in einem Gleichstrom überführt. Am Pluspol des Ausgangs des Gleichrichters 14 ist die erste Induktivität L1 angeordnet, welche über das erste Schaltelement S1 überbrückt werden kann. Das erste Schaltelement S1 kann dabei als Halbleiterschalter ausgeführt sein. Dieselbe Anordnung ist analog mithilfe der zweiten Induktivität L2 und dem dritten Schaltelement S3 am Minusanschluss des Gleichrichterausgangs des Gleichrichters 14 angeordnet. Die Batterieanordnung 12 verfügt über den Mittelabgriff M. Diese Batterieanordnung 12 kann insbesondere mindestens zwei gleichgroße Batteriemodule BM1 und BM2 aufweisen. Jedes dieser Batteriemodule verfügt über jeweils einen eigenen Schalter (zweites Schaltelement S2 für Batterieschaltung 1, viertes Schaltelement S4 für zweite Batterieschaltung B2). Diese beiden genannten Schaltelemente können vorzugsweise taktend betrieben werden. Vorzugsweise verfügt jede Batterieschaltung über eine Freilaufdiode. Die Kombination der Diode D1, des zweiten Schaltelements S2 und der ersten Induktivität L1 kann als Boost-Konverter und zur PFC-Funktionalität genutzt werden. PFC-Funktionalität bedeutet insbesondere, dass die Funktion eines Leistungsfaktorkorrekturfilters bereitgestellt werden kann. Damit können negative Folgen von impulsartigen Spannungsbeziehungsweise Stromspitzen abgemildert werden. Kurzzeitig zu hohe Strombelastungen können mithilfe der PFC-Funktionalität abgeschwächt werden.Starting from an AC charging connection (AC charging connection), the alternating current is first rectified. Using the rectifier 14 Thus, an alternating current is converted in a direct current. At the positive pole of the output of the rectifier 14 is the first inductance L1 arranged, which via the first switching element S1 can be bridged. The first switching element S1 can be designed as a semiconductor switch. The same arrangement is analogous using the second inductor L2 and the third switching element S3 at the negative terminal of the rectifier output of the rectifier 14 arranged. The battery arrangement 12 has the center tap M , This battery arrangement 12 in particular, at least two equal-sized battery modules BM1 and BM2 respectively. Each of these battery modules each has its own switch (second switching element S2 for battery circuit 1 , fourth switching element S4 for second battery circuit B2 ). These two mentioned switching elements can preferably be operated clocking. Preferably, each battery circuit has a freewheeling diode. The combination of the diode D1 , the second switching element S2 and the first inductance L1 can be used as a boost converter and for PFC functionality. In particular, PFC functionality means that the function of a power factor correction filter can be provided. This can mitigate negative consequences of pulse-like voltage or current peaks. Excessive current loads can be mitigated by using the PFC functionality.

3 zeigt schematisch zwei verschiedene Stromverläufe während eines Ladevorgangs mithilfe der Schaltungsanordnung 10. Der obere Ausgang des Gleichrichters 14 ist im Fall von 3 der positive Anschluss des Gleichrichters 14, der untere Ausgang des Gleichrichters 14 ist im Fall von 3 der negative Anschluss des Gleichrichters 14. Im Beispiel von 3 ist der untere Anschluss der Wechselstromspannungsquelle der Neutralleiter N und der obere Anschluss weist eine Spannung zwischen 0 Volt bis zur Peakspannung auf. Das erste Schaltelement S1 ist geöffnet, während das vierte Schaltelement S4 geschlossen ist. Ebenfalls ist das dritte Schaltelement S3 im Beispiel von 3 geschlossen. Das zweite Schaltelement S2 kann im Fall von 3 taktend betrieben werden. In der Regel ist das Potential der Fahrzeugkarosserie in der Mitte der beiden Hochvoltpotentiale. Beispielsweise wäre bei einem Kraftfahrzeug mit einer 800 Volt-Batterie das Hochvoltpotential bei +400 Volt, das Hochvoltminuspotential bei -400 Volt und die Fahrzeugkarosserie bei 0 Volt. Dies kann insbesondere durch den Entstörkondensator 18 (Y-Kapazitäten) und Isolationswiderstände erreicht werden, die üblicherweise symmetrisch sind. Bei einem Ladevorgang wird die Fahrzeugkarosserie (Chassis) mit dem Neutralleiter N verbunden. Der Neutralleiter N wird oft auch als Nullleiter bezeichnet. Verfügt die Batterieanordnung 12 über einen Mittelspannungsabgriff (Mittelabgriff M), so befindet sich dessen Potential ebenfalls auf 0 Volt. Diese Möglichkeit kann genutzt werden, um in der jeweils positiven oder negativen Halbwelle des Wechselstroms ein definiertes Bezugspotential zu haben. Im Folgenden werden unterschiedliche Szenarien beim Ladevorgang beschrieben. Dabei ist zu beachten, dass 3 lediglich für eines dieser Ladeszenarien den korrekten Stromverlauf zeigt. Aufgrund wechselnder Bezugspotentiale bei der Spannungsquelle sowie unterschiedlich geschalteter Schaltelemente können sich andere Stromverläufe ergeben. 3 schematically shows two different current waveforms during a charging process using the circuitry 10 , The upper output of the rectifier 14 is in the case of 3 the positive connection of the rectifier 14 , the lower output of the rectifier 14 is in the case of 3 the negative connection of the rectifier 14 , In the example of 3 is the lower terminal of the AC power source of the neutral N and the upper terminal has a voltage between 0 volts to the peak voltage. The first switching element S1 is open while the fourth switching element S4 closed is. Also, the third switching element S3 in the example of 3 closed. The second switching element S2 can in the case of 3 be operated clocking. In general, the potential of the vehicle body in the middle of the two high-voltage potentials. For example, in a motor vehicle having an 800 volt battery, the high voltage potential would be at +400 volts, the high voltage negative potential at -400 volts, and the vehicle body at 0 volts. This can be done in particular by the suppression capacitor 18 ( Y Capacities) and insulation resistances are achieved, which are usually symmetrical. When charging, the vehicle body (chassis) with the neutral conductor N connected. The neutral conductor N is often referred to as neutral. Has the battery arrangement 12 via a medium voltage tap (center tap M ), so its potential is also at 0 volts. This possibility can be used to have a defined reference potential in the respective positive or negative half-wave of the alternating current. The following describes different charging scenarios. It should be noted that 3 only shows the correct current flow for one of these charging scenarios. Due to changing reference potentials at the voltage source as well as differently connected switching elements, other current characteristics may result.

In 3 ist beispielhaft ein Stromverlauf in der Freilaufphase SVF sowie ein Stromverlauf während des Drosselstromaufbaus SVD eingezeichnet. Diese beiden Stromverläufe repräsentieren einen ersten Ladezustand. Gemäß 3 ist klar ersichtlich, dass das zweite Schaltelement S2, welches taktend betrieben wird, den Stromverlauf verändert. Insbesondere dadurch resultieren die beiden unterschiedlichen Stromverläufe. Im Beispiel von 3 werden das vierte Schaltelement S4 sowie das dritte Schaltelement S3 geschlossen. Damit wird der negative Ausgang des Gleichrichters 14 mit dem Mittelabgriff M verbunden. Somit ergibt sich im zweiten Leitungsabschnitt A2 eine Verbindung vom negativen Ausgang des Gleichrichters 14 zum Mittelabgriff M. Die zweite Batterieschaltung B2 ist gebrückt und damit stromlos. Die zweite Diode D2 verhindert einen Kurzschluss-Entladestrom aus der zweiten Batterieschaltung B2. Das erste Schaltelement ist im Fall von 3 geöffnet, das heißt die Spule (erste Induktivität L1 ist nun in den Pfad der Leistungsübertragung eingebunden). Das zweite Schaltelement wird taktend betrieben, sodass die Anordnung bestehend aus der ersten Induktivität L1, dem ersten Schaltelement S1 und der ersten Diode D1 ein Boost-Konverter dargestellt wird. Dieser Boost-Konverter bildet zusammen mit dem Gleichrichter 14 eine PFC-Schaltung. Somit kann eine Leistungskorrekturfilterschaltung realisiert werden. Während des Ladevorgangs befinden sich die Potentiale von Hochvoltplus und Hochvoltminus bezogen auf den Neutralleiter N immer auf einem konstanten Wert. Das heißt die Potentiale innerhalb der Batterieanordnung 12 weisen stets einen konstanten Wert auf. Dies wird durch den Boost-Konverter beziehungsweise die zusammen mit dem Gleichrichter 14 realisierte PFC-Schaltung ermöglicht. Dadurch kann ein Ableitstrom über die Y-Kapazitäten Cy+ und Cy- vermieden werden. Dies würde einen Fehlerstromschutzschalter zum Auslösen bringen, was jedoch unerwünscht ist. Im Beispiel von 3 wird die zweite Batterieschaltung beziehungsweise das zweite Batteriemodul nicht geladen. Selbstverständlich ist es möglich, dass neben den hier dargestellten Bezugsspannungen von 0 Volt, +400 Volt und -400 Volt auch andere Spannungsgrößen verwendet werden können.In 3 is an example of a current waveform in the freewheeling phase SVF and a current waveform during the reactor current buildup SVD located. These two current curves represent a first state of charge. According to 3 it is clear that the second switching element S2 , which is operated clocking, the current changes. In particular, this results in the two different current profiles. In the example of 3 become the fourth switching element S4 and the third switching element S3 closed. This will be the negative output of the rectifier 14 with the center tap M connected. This results in the second line section A2 a connection from the negative output of the rectifier 14 to the middle tap M , The second battery circuit B2 is bridged and thus without power. The second diode D2 prevents a short-circuit discharge current from the second battery circuit B2 , The first switching element is in the case of 3 open, that is the coil (first inductance L1 is now included in the power transmission path). The second switching element is operated clocking, so that the arrangement consisting of the first inductance L1 , the first switching element S1 and the first diode D1 a boost converter is shown. This boost converter forms together with the rectifier 14 a PFC circuit. Thus, a power correction filter circuit can be realized. During the charging process, the potentials of high-voltage plus and high-voltage minus are relative to the neutral conductor N always at a constant value. That means the potentials within the battery arrangement 12 always have a constant value. This is done by the boost converter or together with the rectifier 14 realized PFC circuit allows. This allows a leakage current through the Y capacitances Cy + and Cy - be avoided. This would cause a residual current circuit breaker to trip, which is undesirable. In the example of 3 the second battery circuit or the second battery module is not charged. Of course, it is possible that in addition to the reference voltages of 0 volts, +400 volts and -400 volts shown here, other voltage quantities can be used.

Im Fall der negativen Halbwelle und dem Neutralleiter am unteren Anschluss der Wechselspannungsquelle stellt sich der Ladevorgang anders dar als in 3 gezeigt ist. Dies repräsentiert einen zweiten Ladevorgang. In diesem Fall sind das zweite Schaltelement S2 und das erste Schaltelement S1 geschlossen. Damit wird der positive Ausgang des Gleichrichters 14 mit dem Mittelabgriff verbunden. Somit ergibt sich im ersten Leitungsabschnitt A1 eine Verbindung vom positiven Ausgang des Gleichrichters zum Mittelabgriff M. die erste Batterieschaltung B1 ist gebrückt und damit stromlos. Die erste Diode D1 verhindert einen Kurzschluss-Entladestrom der ersten Batterieschaltung B1 beziehungsweise des ersten Batteriemoduls BM1. Das dritte Schaltelement ist in diesem Fall geöffnet, das heißt die Spule beziehungsweise zweite Induktivität L2 ist nun in den Pfad der Leistungsübertragung eingebunden. Das vierte Schaltelement S2 wird taktend betrieben, sodass bestehend aus der zweiten Induktivität L2, dem vierten Schaltelement S4 und der zweiten Diode D2 ein Boost-Konverter dargestellt wird. Zusammen mit dem Gleichrichter 14 ergibt dieser Boost-Konverter eine PFC-Schaltung. Mithilfe dieser PFC-Schaltung kann das zweite Batteriemodul BM2 geladen werden. Während des Ladevorgangs sind die Potentiale der Batterieanordnung 12 von Hochvoltplus und Hochvoltminus immer bezogen auf den Neutralleiter N stets auf einem konstanten Wert. In diesem Fall betragen die Potentiale -400 Volt, 0 Volt und +400 Volt. Damit kann der Ableitstrom über die Y-Kapazitäten vermieden werden, was einem Fehlerstromschutzschalter zum Auslösen bringen würde. Das erste Batteriemodul BM1 wird nicht geladen.In the case of the negative half-wave and the neutral conductor at the lower connection of the AC voltage source, the charging process is different than in 3 is shown. This represents a second loading. In this case, the second switching element S2 and the first switching element S1 closed. This will be the positive output of the rectifier 14 connected to the center tap. This results in the first line section A1 a connection from the positive output of the rectifier to the center tap M , the first battery circuit B1 is bridged and thus without power. The first diode D1 prevents a short-circuit discharge current of the first battery circuit B1 or the first battery module BM1 , The third switching element is open in this case, that is, the coil or second inductor L2 is now integrated in the path of power transmission. The fourth switching element S2 is operated clocking, so that consisting of the second inductance L2 , the fourth switching element S4 and the second diode D2 a boost converter is shown. Together with the rectifier 14 gives this boost converter a PFC circuit. Using this PFC circuit, the second battery module BM2 Loading. During charging, the potentials of the battery assembly 12 of high voltage plus and high voltage minus always referring to the neutral conductor N always at a constant value. In this case, the potentials are -400 volts, 0 volts and +400 volts. Thus, the leakage current through the Y-capacitances can be avoided, which would cause a residual current circuit breaker to trip. The first battery module BM1 will not load.

Dieser zweite Ladevorgang ergibt sich aus dem ersten Ladevorgang von 3, indem der erste Leitungsabschnitt A1 und der zweite Leitungsabschnitt A2 vertauscht werden. Beim zweiten Ladevorgang während der negativen Halbwelle und dem Neutralleiter N am unteren Anschluss der Wechselstromspannungsquelle werden die Schaltelemente so geschaltet, dass das erste Batteriemodul BM1 stets gebrückt wird und mithilfe des vierten Schaltelements S4 das zweite Batteriemodul geladen werden kann. Dabei wird ebenfalls wie in 3 eine PFC-Schaltung realisiert, welche im Bereich der Batterieanordnung 12 konstante Spannungsniveaus herstellen kann. Bei diesem zweiten Ladevorgang kann der Stromverlauf in der Freilaufphase SVF das zweite Batteriemodul erfassen. Im Fall von 3 ist dies für das erste Batteriemodul BM1 zutreffend.This second charging process results from the first charging of 3 by the first line section A1 and the second line section A2 be reversed. During the second charging process during the negative half-wave and the neutral conductor N at the lower terminal of the AC power source, the switching elements are switched so that the first battery module BM1 is always bridged and using the fourth switching element S4 the second battery module can be charged. It is also like in 3 realized a PFC circuit, which is in the range of the battery assembly 12 can produce constant voltage levels. In this second charging process, the current flow in the freewheeling phase SVF capture the second battery module. In case of 3 this is for the first battery module BM1 applicable.

Ein weiterer dritter Ladevorgang ergibt sich im Falle einer positiven Halbwelle, wobei der Neutralleiter N am oberen Anschluss der Wechselspannungsquelle angeordnet ist. Aufgrund des Gleichrichters 14 wird der Wechselstrom wie im Fall von 3 gleichgerichtet. Somit ergibt sich insbesondere unmittelbar nach dem Gleichrichter 14 beziehungsweise zwischen dem Gleichrichter 14 und der ersten beziehungsweise zweiten Induktivität derselbe Stromverlauf wie beim ersten Ladevorgang. Dies gilt sowohl für den Stromverlauf in der Freilaufphase SVF sowie für den Stromverlauf während des Drosselstromaufbaus SVD. Bei diesem Ladevorgang (positive Halbwelle, Neutralleiter N am oberen Anschluss der Wechselspannungsquelle) werden das dritte Schaltelement S3 und das vierte Schaltelement S4 geschlossen. Dadurch wird der negative Ausgang des Gleichrichters 14 mit dem Mittelabgriff M verbunden. Dies entspricht jener Situation aus 3 im zweiten Leitungsabschnitt A2. Die Stromverläufe von 3 können ausgehend vom Gleichrichter 14 in Richtung der Batterieanordnung 12 auf diesen Ladevorgang übertragen werden. Das zweite Batteriemodul BM2 ist bei diesem Ladevorgang gebrückt und stromlos. Die zweite Diode D2 verhindert einen Kurzschluss-Entladestrom des zweiten Batteriemoduls BM2. Das erste Schaltelement S1 ist bei diesem dritten Ladevorgang geöffnet, das heißt die erste Induktivität L1 ist in den Pfad der Leistungsstromübertragung eingebunden. Das zweite Schaltelement S2 wird taktend betrieben, sodass bestehend aus der ersten Induktivität L1, dem zweiten Schaltelement S2 und der ersten Diode D1 ein Boost-Konverter dargestellt wird. Dieser Boost-Konverter bildet zusammen mit dem Gleichrichter 14 eine PFC-Schaltung aus. Mithilfe dieser PFC-Schaltung kann das zweite Batteriemodul geladen werden. Während des Ladevorgangs sind die Potentiale der Batterieanordnung 12 von Hochvoltplus und Hochvoltminus bezogen auf den Neutralleiter N immer auf einem konstanten Wert. Damit kann ein Ableitstrom über die Y-Kapazitäten vermieden werden, der einen Fehlerstromschutzschalter zum Auslösen bringen würde. Bei diesem Ladevorgang wird das zweite Batteriemodul BM2 nicht geladen.Another third charging occurs in the case of a positive half-wave, the neutral conductor N is arranged at the upper terminal of the AC voltage source. Due to the rectifier 14 is the alternating current as in the case of 3 rectified. This results in particular immediately after the rectifier 14 or between the rectifier 14 and the first and second inductance the same current waveform as in the first charging. This applies both to the current flow in the freewheeling phase SVF as well as for the current flow during the reactor current build-up SVD , During this charging process (positive half-wave, neutral N at the upper terminal of the AC voltage source) become the third switching element S3 and the fourth switching element S4 closed. This will cause the negative output of the rectifier 14 with the center tap M connected. This corresponds to that situation 3 in the second line section A2 , The current curves of 3 can start from the rectifier 14 towards the battery assembly 12 be transferred to this charging process. The second battery module BM2 is bridged and de-energized during this charging process. The second diode D2 prevents a short-circuit discharge current of the second battery module BM2 , The first switching element S1 is open in this third charging, that is, the first inductance L1 is integrated in the path of the power transmission. The second switching element S2 is operated clocking, so consisting of the first inductance L1 , the second switching element S2 and the first diode D1 a boost converter is shown. This boost converter forms together with the rectifier 14 a PFC circuit. This PFC circuit can be used to charge the second battery module. During charging, the potentials of the battery assembly 12 of high voltage plus and high voltage minus related to the neutral conductor N always at a constant value. Thus, a leakage current over the Y Capacities are avoided, which would cause a residual current circuit breaker to trip. In this charging process, the second battery module BM2 not loaded.

Ein weiterer vierter Ladevorgang stellt sich dar, wenn der Neutralleiter N am oberen Anschluss der Wechselspannungsquelle angeordnet ist und eine negative Halbwelle vorhanden ist. Aufgrund des Gleichrichters 14 entsprechen die Stromflüsse zwischen dem Gleichrichter 14 und den beiden Spulen denjenigen der anderen Ladevorgänge. Jedoch ergeben sich unterschiedliche Potentiale in den jeweiligen Leitungsabschnitten. So liegt in diesem Fall im ersten Leitungsabschnitt A1 zwischen dem Gleichrichter 14 und der ersten Spule L1 das Potential 0 Volt an, während ausgehend vom negativen Anschluss des Gleichrichters 14 in Richtung der zweiten Spule L2 ein Spannungsniveau zwischen 0 Volt und der negativen Peakspannung anliegt. Bei diesem vierten Ladevorgang werden das erste Schaltelement S1 und das zweite Schaltelement S2 geschlossen. Somit wird der negative Ausgang des Gleichrichters 14 mit dem Mittelabgriff M verbunden. Das erste Batteriemodul BM1 ist gebrückt und damit stromlos. Die erste Diode D1 verhindert einen Kurzschluss-Entladestrom von der ersten Batterieschaltung B1. Das dritte Schaltelement ist geöffnet, was bedeutet, dass die zweite Induktivität L2 in den Pfad der Leistungsübertragung eingebunden ist. Somit ist der zweite Leitungsabschnitt A2 in den Pfad der Leistungsübertragung integriert. Das vierte Schaltelement S4 wird taktend betrieben, sodass bestehend aus der zweiten Induktivität L2, dem vierten Schaltelement S4 und der zweiten Diode D2 ein Boost-Konverter dargestellt wird. Dieser Boost-Konverter bildet zusammen mit dem Gleichrichter 14 eine PFC-Schaltung. Mithilfe dieser PFC-Schaltung wird das erste Batteriemodul BM1 geladen. Während dieses Ladevorgangs befinden sich die Potentiale von Hochvoltplus und Hochvoltminus in der Batterieanordnung 12 bezogen auf den Neutralleiter N stets auf einem konstanten Wert. Dies bedeutet, dass in der Batterieanordnung 12 die Potentiale von Hochvoltplus und Hochvoltminus stets denselben konstanten Wert haben können. Dadurch kann ein Ableitstrom über die Y-Kapazitäten vermieden werden, welcher einen Fehlerschutzstromschalter zum Auslösen bringen würde. Bei diesem Ladevorgang wird das erste Batteriemodul BM1 nicht geladen.Another fourth charge occurs when the neutral conductor N is arranged at the upper terminal of the AC voltage source and a negative half-wave is present. Due to the rectifier 14 correspond to the current flows between the rectifier 14 and the two coils of those of the other charging operations. However, different potentials result in the respective line sections. So lies in this case in the first line section A1 between the rectifier 14 and the first coil L1 the potential 0 Volts while starting from the negative terminal of the rectifier 14 in the direction of the second coil L2 a voltage level between 0 volts and the negative peak voltage is applied. In this fourth charging process, the first switching element S1 and the second switching element S2 closed. Thus, the negative output of the rectifier 14 with the center tap M connected. The first battery module BM1 is bridged and thus without power. The first diode D1 prevents a short circuit discharge current from the first battery circuit B1 , The third switching element is open, which means that the second inductance L2 is integrated in the path of power transmission. Thus, the second line section A2 integrated into the path of power transmission. The fourth switching element S4 is operated clocking, so that consisting of the second inductance L2 , the fourth switching element S4 and the second diode D2 a boost converter is shown. This boost converter forms together with the rectifier 14 a PFC circuit. This PFC circuit becomes the first battery module BM1 loaded. During this charging process, the potentials of high-voltage plus and high-voltage minus are in the battery arrangement 12 relative to the neutral conductor N always at a constant value. This means that in the battery assembly 12 the potentials of high-voltage plus and high-voltage minus can always have the same constant value. This allows a leakage current over the Y Capacities are avoided, which would bring a fault protection circuit breaker to trip. During this charging process, the first battery module BM1 not loaded.

Die Schaltungsanordnung 10 kann in ein Kraftfahrzeug integriert werden. Soll das Kraftfahrzeug geladen werden, so kann es beispielsweise an eine Ladesäule angeschlossen werden. Der stromführende Leiter L kann die benötigte elektrische Energie bereitstellen, um eine Fahrzeugbatterie aufzuladen. Der Neutralleiter N ist mit dem Erdpotential verbunden. Auch der Schutzleiter PE ist mit dem Erdpotential verbunden. Der Schutzleiter PE ist mit der Fahrzeugkarosserie verbunden, um einen Potentialausgleich der Fahrzeughochvoltelektronik zu gewährleisten. Dadurch kann verhindert werden, dass sich zum Beispiel Metallgehäuse von Elektronikbauteilen elektrostatisch aufladen. Um Isolationsfehler vor dem Start des Ladevorgangs erkennen zu können, kann eine DC-Fehlerstrommessung durchgeführt werden. Dies bedeutet, dass eine Strommessung des Gleichstroms erfolgt. Diese Fehlerstrommessung kann zum einen in der Haustechnik, zum anderen innerhalb des Kraftfahrzeugs durchgeführt werden.The circuit arrangement 10 can be integrated in a motor vehicle. If the vehicle is to be charged, it can be connected, for example, to a charging station. The live conductor L can provide the required electrical energy to charge a vehicle battery. The neutral conductor N is connected to ground potential. Also the protective conductor PE is connected to ground potential. The protective conductor PE is connected to the vehicle body to ensure equipotential bonding of the vehicle's high-voltage electronics. As a result, it is possible to prevent electrostatic charging of, for example, metal housings of electronic components. In order to detect insulation faults before starting the charging process, a DC residual current measurement can be performed. This means that a current measurement of the direct current takes place. This fault current measurement can be performed on the one hand in the building services, on the other hand inside the motor vehicle.

Die Schaltungsanordnung 10 kann an ein Bordnetz mit elektrischen Verbrauchern 16 angeschlossen sein. Ein im Kraftfahrzeughochvoltsystem integrierter Isolationswächter kann die Isolationswiderstände und Y-Kapazitäten überwachen. Wenn die dadurch ermittelten Werte über einem vorgegebenen Schwellenwert liegen, kann das Hochvoltsystem für den Ladevorgang freigegeben werden. Eine weitere Möglichkeit einen Isolationsfehler vor dem Start des Ladevorgangs zu registrieren wäre eine Spannungsmessung des Hochvoltpluspotentials der Batterieanordnung 12 zum Schutzleiter PE. Man könnte ebenso vom Hochvoltminuspotential zum Schutzleiter PE messen oder eine Spannungsmessung zwischen dem Mittelabgriff M und der Batterieanordnung 12 zu dem Schutzleiter PE durchführen. Mithilfe solcher Spannungsmessungen kann auf den Isolationswert des Hochvoltsystems geschlossen werden. Wenn der dabei ermittelte Wert den vorgegebenen Sollwerten entspricht, kann das Hochvoltsystem beziehungsweise die Schaltungsanordnung 10 für den Ladevorgang freigegeben werden. Während eines Ladevorgangs mit Wechselstrom ist der Isolationswächter im Fahrzeug üblicherweise deaktiviert, da die Haustechnik das Messergebnis beeinflussen kann. Ein Isolationsfehler während des Ladevorgangs würde zu einem DC-Fehlerstrom führen. Dieser DC-Fehlerstrom kann durch eine DC-Fehlerstrommessung in der Haustechnik oder im Kraftfahrzeug erkannt werden. Wird ein DC-Fehlerstrom beziehungsweise der Isolationsfehler erkannt, kann der Ladevorgang entsprechend abgebrochen werden. Dies geschieht vorzugsweise, wenn der DC-Fehlerstrom einen vorgegebenen Schwellenwert übersteigt.The circuit arrangement 10 can be connected to an electrical system with electrical consumers 16 be connected. An integrated insulation monitor in the automotive heavy-duty system can monitor the insulation resistance and Y capacities. If the values thus determined are above a predetermined threshold value, the high-voltage system can be released for the charging process. A further possibility to register an insulation fault before the start of the charging process would be a voltage measurement of the high-voltage potential of the battery arrangement 12 to the protective conductor PE , You could also from the high voltage negative potential to the protective conductor PE measure or measure the voltage between the center tap M and the battery assembly 12 to the protective conductor PE carry out. With the aid of such voltage measurements it is possible to deduce the insulation value of the high-voltage system. If the value determined thereby corresponds to the predefined setpoint values, the high-voltage system or the circuit arrangement can 10 be released for the loading process. During a charging process with alternating current, the insulation monitor in the vehicle is usually deactivated because the building services engineering can influence the measurement result. An insulation fault during charging would lead to a DC fault current. This DC residual current can be detected by a DC residual current measurement in building services or in the Motor vehicle can be detected. If a DC fault current or the insulation fault is detected, the charging process can be aborted accordingly. This is preferably done when the DC fault current exceeds a predetermined threshold.

4 zeigt beispielhaft einen Teil einer weiteren Schaltungsanordnung 10 mit mehr als zwei Batterieschaltungen. Im Beispiel von 4 sind bis zu acht Batterieschaltungen dargestellt. Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind jedoch nicht alle Komponenten beschriftet. Zwischen dem ersten Batteriemodul BM1 und dem achten Batteriemodul BM8 sind entsprechend die restlichen Batterieschaltungen angeordnet. Aufgrund der Schaltelemente können im Beispiel von 4 unterschiedliche Stromwege realisiert werden. 4 zeigt zwei mögliche Stromwege SW1 und SW2. Das in den vorangegangenen Absätzen dargestellte Ladeprinzip kann entsprechend auch auf eine Batterieanordnung 12 mit mehr als zwei Batterieschaltungen angewandt werden. Dazu muss der Mittelabgriff M durch ein Durchschalten der vertikalen Halbleiterschalter von einem Hochvoltpotential bis zum Mittelabgriff M erfolgen. Alternativ können sich in der Batterieanordnung 12 zusätzlich noch weitere Hochvolthalbleiterschalter befinden, welche in 4 nicht dargestellt sind. Aufgrund der in 4 dargestellten Stromwege SW1 und SW2 würde das zweite und vierte Modul C2 und C4 geladen werden. 4 shows by way of example a part of a further circuit arrangement 10 with more than two battery circuits. In the example of 4 Up to eight battery circuits are shown. For clarity, however, not all components are labeled. Between the first battery module BM1 and the eighth battery module BM8, the remaining battery circuits are arranged accordingly. Due to the switching elements can in the example of 4 different current paths are realized. 4 shows two possible current paths SW1 and SW2 , The charging principle illustrated in the preceding paragraphs may also apply to a battery assembly 12 be used with more than two battery circuits. This requires the center tap M by switching the vertical semiconductor switches from a high-voltage potential to the center tap M respectively. Alternatively, they may be in the battery pack 12 additionally further high-voltage semiconductor switches are located, which in 4 are not shown. Due to the in 4 illustrated current paths SW1 and SW2 would be the second and fourth module C2 and C4 Loading.

Bei Batterien mit mehr als zwei Batteriemodulen kann die PFC-Funktion dahingehend vereinfacht werden, indem die Spannung von einzelnen Batteriemodulen als wählbares Gegenspannungsniveau genutzt wird. So kann in Abhängigkeit von einer Spannung eines jeweiligen Batteriemoduls ein Zellbalancing möglich sein. Ein Zellbalancing kann beispielsweise als ein Ausgleichen oder Austarieren von unterschiedlichen Spannungsniveaus der Batteriemodule sein. Aufgrund der Vielzahl der Schaltelemente, welche flexibel beziehungsweise taktend betrieben werden können, können einzelne Batteriemodule geladen werden, während andere Batteriemodule nicht geladen werden. So kann beispielsweise ein einziges Batteriemodul geladen werden oder eine gewünschte Kombination von Batteriemodulen kann gezielt geladen werden. Insbesondere können somit jene Batteriemodule gezielt geladen werden, welche eine geringe Gegenspannung aufweisen und somit nahezu entladen sind. Die Isolationsüberwachung, wie sie bei der Schaltungsanordnung 10 mit zwei Batteriemodulen beschrieben wurde, ist identisch mit der Schaltungsanordnung 10 von 4.For batteries with more than two battery modules, the PFC function can be simplified by using the voltage of individual battery modules as the selectable counter voltage level. Thus, depending on a voltage of a respective battery module, cell balancing may be possible. Cell balancing may be, for example, balancing or balancing different voltage levels of the battery modules. Due to the large number of switching elements, which can be operated flexibly or cyclically, individual battery modules can be charged while other battery modules are not charged. For example, a single battery module can be charged or a desired combination of battery modules can be loaded selectively. In particular, those battery modules can thus be loaded specifically, which have a low reverse voltage and thus are almost discharged. The insulation monitoring, as with the circuit arrangement 10 has been described with two battery modules, is identical to the circuit arrangement 10 from 4 ,

Die dargestellten Beispiele zur Schaltungsanordnung 10 zeigen deutlich, dass dadurch ein effektives und flexibles Laden einer Batterieanordnung 12 ermöglicht werden kann. Einzelne Batteriemodule können gezielt geladen werden. Dabei können an der Batterieanordnung 12 konstante Spannungsniveaus eingestellt werden. Dies wird insbesondere durch die realisierte PFC-Schaltung erreicht. Mithilfe der Schaltungsanordnung 10 kann ein Boost-Konverter realisiert werden, der zusammen mit dem Gleichrichter 14 die PFC-Schaltung realisieren kann. Aufgrund dieser flexiblen Schaltungsanordnung 10 kann auf eine galvanische Trennung im Bordlader verzichtet werden. Dies reduziert die Kosten, das Gewicht und erhöht den Wirkungsgrad während des Ladevorgangs. Da meistens lediglich nur eines von zwei Batteriemodulen geladen wird, müssen die Bauteile für die PFC-Funktionalität lediglich auf die halbe Batteriespannung ausgelegt werden. Die Hochvoltpotentiale der Hochvoltbatterie (Batterieanordnung 12) und des daran angeschlossenen Hochvoltsystems sind zeitlich bezogen auf die Fahrzeugkarosserie während des Ladevorgangs konstant. Die Y-Kapazitäten des Hochvoltbordnetzes verursachen somit keinen Ableitstrom zum Schutzleiter PE, welcher den FI-Schutzschalter in der Haustechnik erblinden lassen würde. Ein Isolationsfehler im Hochvoltsystem des Kraftfahrzeugs kann durch entsprechende Spannungsmessungen oder durch den Einsatz von Isolationswächtern der Batterie ermittelt werden. Isolationsfehler während des Ladevorgangs können durch eine DC-Fehlerstrommessung entdeckt werden. In diesem Fall kann der Ladevorgang abgebrochen werden. Somit ergibt sich keine doppelte Isolationsanforderung des Hochvoltsystems im Kraftfahrzeug. Es ist ferner keine Einspeisung eines Stroms zur Kompensation des Ableitstroms notwendig. Die Schaltungsanordnung 10 kann alle Ländervarianten und Netzformen abdecken. Eine Bedingung dazu allerdings ist, dass die Peakspannung des Stromnetzes kleiner ist als die Hälfte der minimalen Batteriespannung.The illustrated examples of the circuit arrangement 10 clearly show that this is an effective and flexible charging of a battery assembly 12 can be enabled. Individual battery modules can be loaded specifically. It can be on the battery assembly 12 constant voltage levels are set. This is achieved in particular by the realized PFC circuit. Using the circuitry 10 A boost converter can be realized together with the rectifier 14 can realize the PFC circuit. Due to this flexible circuit arrangement 10 can be dispensed with a galvanic isolation in the on-board charger. This reduces the cost, the weight and increases the efficiency during the charging process. Since usually only one of two battery modules is charged, the components for the PFC functionality need only be designed for half the battery voltage. The high-voltage potentials of the high-voltage battery (battery arrangement 12 ) and the connected high-voltage system are constant with respect to the vehicle body during the charging process. The Y capacities of the high-voltage on-board electrical system thus do not cause a leakage current to the protective conductor PE , which would blind the FI circuit breaker in the building services. An insulation fault in the high-voltage system of the motor vehicle can be determined by appropriate voltage measurements or by the use of insulation monitors of the battery. Insulation faults during charging can be detected by a DC fault current measurement. In this case, the charging process can be aborted. Thus, there is no double isolation requirement of the high-voltage system in the motor vehicle. Furthermore, it is not necessary to feed in a current for compensating the leakage current. The circuit arrangement 10 can cover all country variants and network forms. One condition, however, is that the peak voltage of the power grid is less than half the minimum battery voltage.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010
Schaltungsanordnungcircuitry
1212
Batterieanordnungbattery assembly
1414
Gleichrichterrectifier
1616
Verbraucherconsumer
1818
Entstörkondensatorsuppression capacitor
N1 - N4N1 - N4
erster bis vierter Anschlussfirst to fourth connection
LL
stromführender Leiterlive conductor
NN
Neutralleiterneutral
PEPE
Schutzleiterprotective conductor
S1 - S4S1 - S4
erstes bis viertes Schaltelementfirst to fourth switching element
A1A1
erster Leitungsabschnittfirst line section
A2A2
zweiter Leitungsabschnittsecond line section
MM
Mittelabgriffcenter tap
B1B1
erste Batterieschaltungfirst battery circuit
B2B2
zweite Batterieschaltungsecond battery circuit
BM1 BM1
erstes Batteriemodulfirst battery module
BM2BM2
zweites Batteriemodulsecond battery module
Cy+Cy +
positive Y-Kapazitätpositive Y capacity
Cy-Cy
negative Y-Kapazitätnegative Y capacity
R1 bis R5R1 to R5
erster bis fünfter Widerstandfirst to fifth resistance
D1D1
erste Diodefirst diode
D2D2
zweite Diodesecond diode
SVDSVD
Stromverlauf DrosselstromaufbauCurrent flow reactor current build-up
SVFSVF
Stromverlauf FreilaufphaseCurrent course freewheeling phase
B8B8
achte Batterieschaltungeighth battery circuit
SW1SW1
erster Stromwegfirst power path
SW2SW2
zweiter Stromwegsecond power path
SSSS
Stromsensorcurrent sensor
L1L1
erste Induktivitätfirst inductance
L2L2
zweite Induktivitätsecond inductance
C1, C2C1, C2
erstes, zweites Modulfirst, second module
SMSM
Sensor zur SpannungsmessungSensor for voltage measurement

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • US 2013/0094255 A1 [0005]US 2013/0094255 A1 [0005]
  • DE 102011077701 A1 [0006]DE 102011077701 A1 [0006]

Claims (5)

Schaltungsanordnung (10) zum Laden einer Batterieanordnung (12) mit mehreren Batteriemodulen (B1, B2) mit - einem Gleichrichter (14) zum Transformieren eines Wechselstroms in einen Gleichstrom, - einem an dem Gleichrichter (14) in Serie an einen ersten Ausgang des Gleichrichters (14) angeschlossenen ersten Leitungsabschnitt (A1), wobei der erste Leitungsabschnitt (A1) eine erste Induktivität (L1), ein dazu paralleles erstes Schaltelement (S1) und eine zu diesen parallelen Bauelementen seriell geschaltete erste Batterieschaltung (B1) aufweist, wobei die erste Induktivität (L1) mithilfe des ersten Schaltelements (S1) überbrückbar ist und die erste Batterieschaltung (B1) eine erste Parallelschaltung aufweist, welche in einem ersten Zweig ein zweites Schaltelement (S2) und in einem dazu parallelen zweiten Zweig ein erstes Batteriemodul (BM1) aufweist, - einem an dem Gleichrichter (14) in Serie an einem zweiten Ausgang des Gleichrichters (14) angeschlossenen zweiten Leitungsabschnitt (A2), wobei der zweite Leitungsabschnitt (A2) eine zweite Induktivität (L2), ein dazu paralleles drittes Schaltelement (S3) und eine zu diesen parallelen Bauelementen zweite Batterieschaltung (B2) aufweist, wobei die zweite Induktivität (L2) mithilfe des dritten Schaltelements (S3) überbrückbar ist und die zweite Batterieschaltung (B2) eine zweite Parallelschaltung aufweist, welche in einem dritten Zweig ein viertes Schaltelement (S4) aufweist und in einem vierten Zweig eine zweites Batteriemodul (BM2) aufweist, - einem Mittelabgriff (M), der zwischen dem ersten Batteriemodul (BM1) und dem zweiten Batteriemodul (BM2) angeordnet ist und mit dem ersten Zweig der ersten Parallelschaltung und/oder mit dem dritten Zweig der zweiten Parallelschaltung verbunden ist und - einer Steuereinheit, welche ausgestaltet ist, in Abhängigkeit von einer Polarität des Wechselstroms das erste und das zweite oder das dritte und vierte Schaltelement zum jeweiligen Laden einer der beiden Batteriemodule (BM1, BM2) durchzuschalten.Circuit arrangement (10) for charging a battery arrangement (12) with a plurality of battery modules (B1, B2) a rectifier (14) for transforming an alternating current into a direct current, a first line section (A1) which is connected to the rectifier (14) in series with a first output of the rectifier (14), the first line section (A1) having a first inductance (L1), a first switching element (S1) parallel thereto and a first The first inductance (L1) can be bridged by means of the first switching element (S1) and the first battery circuit (B1) has a first parallel circuit, which in a first branch has a second switching element (FIG. S2) and in a second branch parallel thereto a first battery module (BM1), a second line section (A2) which is connected to the rectifier (14) in series at a second output of the rectifier (14), the second line section (A2) having a second inductance (L2), a third switching element (S3) parallel thereto and a second second battery circuit (B2) to these parallel components, wherein the second inductance (L2) can be bridged with the aid of the third switching element (S3) and the second battery circuit (B2) has a second parallel circuit which has a fourth switching element (S4) in a third branch and has a second battery module (BM2) in a fourth branch, a center tap (M) disposed between the first battery module (BM1) and the second battery module (BM2) and connected to the first branch of the first parallel circuit and / or to the third branch of the second parallel circuit, and - A control unit which is configured, in response to a polarity of the alternating current, the first and the second or the third and fourth switching element for each charging of one of the two battery modules (BM1, BM2) through. Schaltungsanordnung (10) nach Anspruch 1, wobei der Gleichrichter (14) an eine Spannungsquelle mit einem stromführenden Leiter (L), einem Neutralleiter (N) und einem Schutzleiter (PE) angeschlossen ist.Circuit arrangement (10) according to Claim 1 wherein the rectifier (14) is connected to a voltage source having a live conductor (L), a neutral conductor (N) and a protective conductor (PE). Schaltungsanordnung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der zweite Zweig der ersten Batterieschaltung (B1) eine erste Diode (D1) aufweist und der vierte Zweig der zweiten Batterieschaltung (B2) eine zweite Diode (D2) aufweist, um ein Entladen der Batteriemodule zu verhindern.The circuit arrangement according to claim 1, wherein the second branch of the first battery circuit has a first diode and the fourth branch of the second battery circuit has a second diode to discharge the battery modules to prevent. Schaltungsanordnung (10) nach einem der Ansprüche 2 bis 3 mit einem angeschlossenen elektrischen Verbraucher (16) und einem Entstörkondensator (18), der an den Schutzleiter (PE) angeschlossen ist.Circuit arrangement (10) according to one of Claims 2 to 3 with a connected electrical load (16) and a suppression capacitor (18) which is connected to the protective conductor (PE). Verfahren zum Laden eines Batteriemoduls in einer Batterieanordnung (12) gekennzeichnet durch: a) Ermitteln welcher Anschluss einer Schaltungsanordnung (10) nach einem der Ansprüche 2 bis 4 stromführend und welcher Anschluss als Neutralleiter (N) ausgebildet ist, mithilfe einer Spannungsmessung zwischen dem Schutzleiter (PE) und einem der beiden Anschlüsse der Schaltungsanordnung (10), oder Ermitteln welcher Anschluss der Schaltungsanordnung (10) nach einem der Ansprüche 2 bis 4 stromführend und welcher Anschluss als Neutralleiter (N) ausgebildet ist, mithilfe einer Spannungsmessung zwischen dem Mittelabgriff (M) und einem der beiden Anschlüsse der Schaltungsanordnung (10) b) Ansteuern des ersten, zweiten, dritten und vierten Schaltelements (S1, S2, S3, S4) der Schaltungsanordnung (10) derart, sodass eines der Batteriemodule der Batterieanordnung (12) geladen wird, während zugleich ein anderes Batteriemodul der Batterieanordnung nicht geladen wird, wobei das zweite Schaltelement (S2) und das vierte Schaltelement (S4) taktend betrieben werden, um über jeweils eine Batterieschaltung eine vorgegebene Potentialdifferenz zu realisieren.Method for charging a battery module in a battery arrangement (12), characterized by : a) determining which terminal of a circuit arrangement (10) according to one of the Claims 2 to 4 current carrying and which connection is designed as neutral conductor (N), by means of a voltage measurement between the protective conductor (PE) and one of the two terminals of the circuit arrangement (10), or determining which terminal of the circuit arrangement (10) according to one of Claims 2 to 4 current-carrying and which connection is designed as neutral conductor (N), by means of a voltage measurement between the center tap (M) and one of the two terminals of the circuit arrangement (10) b) driving the first, second, third and fourth switching element (S1, S2, S3, S4) of the circuit arrangement (10) such that one of the battery modules of the battery arrangement (12) is charged while at the same time another battery module of the battery arrangement is not being charged, the second switching element (S2) and the fourth switching element (S4) being operated in a clocking manner, in order to realize a predetermined potential difference via one battery circuit each.
DE102018008603.9A 2018-11-02 2018-11-02 Circuit arrangement and method for charging a battery arrangement with a plurality of battery modules Withdrawn DE102018008603A1 (en)

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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102019007807A1 (en) 2019-11-11 2020-07-09 Daimler Ag Method for charging an electrical energy store of an electrically operated vehicle, and switching arrangement
WO2021123440A1 (en) * 2019-12-20 2021-06-24 Delta Motorsport Limited Power routing system
DE102020102658A1 (en) 2020-02-03 2021-08-05 Volkswagen Aktiengesellschaft Method for monitoring y-capacities
US11279244B2 (en) * 2019-09-10 2022-03-22 Audi Ag Electroplated AC charger with monitoring and diagnostic system
DE102022207170A1 (en) 2022-07-13 2024-01-18 Vitesco Technologies GmbH Vehicle high-voltage electrical system with serially connected switchable Cy capacitors and switched derivation
DE102022130358A1 (en) 2022-11-16 2024-05-16 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Device and method for leakage current compensation
DE102023201656A1 (en) * 2023-02-23 2024-08-29 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Charging device and electric drive and charging system for an electric vehicle

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011077701A1 (en) 2011-06-17 2012-12-20 Robert Bosch Gmbh Battery i.e. lithium-ion battery, for e.g. vehicle, has set of poles connected to node between blocks, and another set of poles connected to end tapping, where set of voltage states is tapped based on blocks lying between two sets of poles
US20130094255A1 (en) 2011-10-13 2013-04-18 Acbel Polytech Inc. Power factor correction circuit capable of estimating input current and control method for the same

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011077701A1 (en) 2011-06-17 2012-12-20 Robert Bosch Gmbh Battery i.e. lithium-ion battery, for e.g. vehicle, has set of poles connected to node between blocks, and another set of poles connected to end tapping, where set of voltage states is tapped based on blocks lying between two sets of poles
US20130094255A1 (en) 2011-10-13 2013-04-18 Acbel Polytech Inc. Power factor correction circuit capable of estimating input current and control method for the same

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11279244B2 (en) * 2019-09-10 2022-03-22 Audi Ag Electroplated AC charger with monitoring and diagnostic system
DE102019007807A1 (en) 2019-11-11 2020-07-09 Daimler Ag Method for charging an electrical energy store of an electrically operated vehicle, and switching arrangement
WO2021123440A1 (en) * 2019-12-20 2021-06-24 Delta Motorsport Limited Power routing system
DE102020102658A1 (en) 2020-02-03 2021-08-05 Volkswagen Aktiengesellschaft Method for monitoring y-capacities
WO2021156282A1 (en) 2020-02-03 2021-08-12 Volkswagen Aktiengesellschaft Method for monitoring y-capacitors
DE102022207170A1 (en) 2022-07-13 2024-01-18 Vitesco Technologies GmbH Vehicle high-voltage electrical system with serially connected switchable Cy capacitors and switched derivation
DE102022130358A1 (en) 2022-11-16 2024-05-16 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Device and method for leakage current compensation
DE102022130358B4 (en) 2022-11-16 2024-11-07 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Device and method for leakage current compensation
DE102023201656A1 (en) * 2023-02-23 2024-08-29 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Charging device and electric drive and charging system for an electric vehicle

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