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Die Erfindung eine integrierte Schütz-/Wartungstrenner-Baugruppe für elektrisch betriebene Fahrzeuge, die sowohl als ein Standard-Schütz als auch als ein manueller Wartungstrenner betrieben werden kann.
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Hybrid-Elektrofahrzeuge (HEVs, Hybrid Electric Vehicles), Plug-in-Hybrid-Elektrofahrzeug (PHEVs), batterieelektrische Fahrzeuge (BEVs), Brennstoffzellenfahrzeuge und andere bekannte elektrisch betriebene Fahrzeuge unterscheiden sich von konventionellen Kraftfahrzeugen darin, dass sie zusätzlich oder als Alternative zu einem Verbrennungsmotor eine oder mehrere Elektromaschinen (d. h. Elektromotoren und/oder Generatoren) einsetzen, um das Fahrzeug anzutreiben. Hochspannungsstrom wird typischerweise von einer oder mehreren Batteriebaugruppen zugeführt, die elektrische Leistung zum Versorgen der Elektromaschinen speichern und zuführen.
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Die in einem elektrisch betriebenen Fahrzeug eingesetzten Batteriebaugruppen enthalten möglicherweise Schütze, die in der Batterie gespeicherte Energie von Verbrauchern entkoppelt, um Stromüberlastung zu verhindern. Zum Beispiel fungieren die Schütze möglicherweise als Hochspannungsrelais zum Schalten von Versorgungsströmen, die an die Elektromaschinen übertragen werden. Die Schütze trennen die Batteriebaugruppe beim normalen Fahrzeugbetrieb von einem Hochspannungs-Bus. Ein separater Wartungstrenner, der von den Schützen entfernt liegt, wird möglicherweise auch verwendet, um die Wartung von Hochspannungskomponenten des elektrisch betriebenen Fahrzeugs vorzubereiten.
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Eine integrierte Schütz-/Wartungstrenner-Baugruppe gemäß einem beispielhaften Aspekt der vorliegenden Offenbarung enthält, unter anderem, einen feststehenden Kontakt, einen beweglichen Kontakt, der selektiv in Bezug auf den feststehenden Kontakt bewegt werden kann, und eine Wartungstrennereinheit, die dazu ausgelegt ist, zu blockieren, dass der bewegliche Kontakt den feststehenden Kontakt kontaktiert.
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In einer weiteren, nicht einschränkenden Ausführungsform der vorher genannten Baugruppe ist der feststehende Kontakt ein Hochspannungs-Kontaktstift.
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In einer weiteren, nicht einschränkenden Ausführungsform einer der beiden vorher genannten Baugruppen ist der bewegliche Kontakt eine von einem Schaft geführte Stromschiene.
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In einer weiteren, nicht einschränkenden Ausführungsform einer der vorher genannten Baugruppen ist eine Spule wenigstens zum Teil um den Schaft herumgewickelt.
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In einer weiteren, nicht einschränkenden Ausführungsform einer der vorher genannten Baugruppen kann die Wartungstrennereinheit zwischen einer ersten Stellung, in der der feststehende Kontakt und der bewegliche Kontakt einander möglicherweise kontaktieren, und einer zweiten Stellung, in der verhindert wird, dass der feststehende Kontakt und der bewegliche Kontakt einander kontaktieren, bewegt werden.
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In einer weiteren, nicht einschränkenden Ausführungsform einer der vorher genannten Baugruppen enthält die Wartungstrennereinheit einen Wartungstaster und einen Zapfen, der sich vom Wartungstaster erstreckt.
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In einer weiteren, nicht einschränkenden Ausführungsform einer der vorher genannten Baugruppen kann der Zapfen in eine Stellung zwischen dem feststehenden Kontakt und dem beweglichen Kontakt bewegt werden.
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In einer weiteren, nicht einschränkenden Ausführungsform einer der vorher genannten Baugruppen kann die Wartungstrennereinheit in eine erste Richtung bewegt werden, und der bewegliche Kontakt kann in eine zweite, andere Richtung bewegt werden.
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In einer weiteren, nicht einschränkenden Ausführungsform einer der vorher genannten Baugruppen ist eine Steuereinheit dazu ausgelegt, Bewegung des beweglichen Kontakts hin zum feststehenden Kontakt anzuweisen.
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In einer weiteren, nicht einschränkenden Ausführungsform einer der vorher genannten Baugruppen ist ein Sensor dazu ausgelegt, einen Strom durch den feststehenden Kontakt abzutasten, und eine Sicherung ist dazu ausgelegt, das Fließen des Stroms zu unterbrechen.
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Eine Energiespeichereinrichtung gemäß einem beispielhaften Aspekt der vorliegenden Offenbarung enthält, unter anderem, ein Schütz und eine Wartungstrennereinheit, die mit dem Schütz integriert ist.
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In einer weiteren, nicht einschränkenden Ausführungsform der vorher genannten Energiespeichereinrichtung enthält das Schütz einen beweglichen Kontakt und eine feststehenden Kontakt. Die Wartungstrennereinheit kann zwischen einer ersten Stellung und einer zweiten Stellung bewegt werden, um Kontakt zwischen dem beweglichen Kontakt und dem feststehenden Kontakt zu verhindern.
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In einer weiteren, nicht einschränkenden Ausführungsform einer der beiden vorher genannten Energiespeichereinrichtungen enthält die Wartungstrennereinheit einen Wartungstaster, der in Bezug auf eine Außenwandung eines Gehäuses des Schützes positioniert ist, und einen Zapfen, der sich im Inneren des Gehäuses erstreckt.
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In einer weiteren, nicht einschränkenden Ausführungsform einer der vorher genannten Energiespeichereinrichtungen kann der Zapfen in eine Stellung zwischen zwei Kontakten des Schützes bewegt werden, um Hochspannungsstrom durch das Schütz abzuschalten.
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In einer weiteren, nicht einschränkenden Ausführungsform einer der vorher genannten Energiespeichereinrichtungen ist eine Steuereinheit dazu ausgelegt, eine Spule des Schützes zu bestromen.
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Ein Fahrzeugwartungsverfahren gemäß einem beispielhaften Aspekt der vorliegenden Offenbarung beinhaltet, unter anderem, das Einkoppeln einer Wartungstrennereinheit einer integrierten Schütz-/Wartungstrenner-Baugruppe, das Entfernen der Baugruppe, falls die Wartungstrennereinheit nicht zwischen einer ersten Stellung und einer zweiten Stellung bewegt werden kann und das Abschalten eines Hochspannungsstroms, falls sich die Wartungstrennereinheit von der ersten Stellung in die zweite Stellung bewegt.
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In einer weiteren, nicht einschränkenden Ausführungsform des vorher genannten Verfahrens beinhaltet das Verfahren das Pressen eines Wartungstasters der Wartungstrennereinheit.
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In einer weiteren, nicht einschränkenden Ausführungsform eines der beiden vorher genannten Verfahren wird der Schritt des Entfernens als Reaktion darauf durchgeführt, dass Kontakte eines Schützes verschweißt sind.
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In einer weiteren, nicht einschränkenden Ausführungsform eines der vorher genannten Verfahren beinhaltet der Schritt des Abschaltens das Positionieren eines Zapfens der Wartungstrennereinheit zwischen wenigstens zwei Kontakten eines Schützes.
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In einer weiteren, nicht einschränkenden Ausführungsform eines der vorher genannten Verfahren beinhaltet das Verfahren das Ersetzen der Baugruppe durch eine neue, integrierte Schütz-/Wartungstrenner-Baugruppe nach dem Schritt des Entfernens.
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Die Ausführungsformen, Beispiele und Alternativen der vorhergehenden Absätze, der Ansprüche oder der folgenden Beschreibung und der Zeichnungen, einschließlich jedes ihrer verschiedenen Aspekte oder entsprechender einzelner Merkmale, werden möglicherweise unabhängig oder in irgendeiner Kombination aufgenommen. In Verbindung mit einer Ausführungsform beschriebene Merkmale sind auf alle Ausführungsformen anwendbar, es sei dann, solche Merkmale sind unvereinbar.
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Die verschiedenen Merkmale und Vorteile dieser Offenbarung werden sich für Fachleute aus der folgenden ausführlichen Beschreibung ergeben. Die Zeichnungen, die zur ausführlichen Beschreibung gehören, können kurz wie folgt beschrieben werden.
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1 veranschaulicht schematisch einen Antriebsstrang eines elektrisch betriebenen Fahrzeugs.
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2 veranschaulicht eine integrierte Schütz-/Wartungstrenner-Baugruppe, die in eine Energiespeichereinrichtung eines elektrisch betriebenen Fahrzeugs eingebaut werden kann.
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3 veranschaulicht eine Wartungstrennerstellung einer integrierten Schütz-/Wartungstrenner-Baugruppe.
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4 veranschaulicht schematisch ein Fahrzeugwartungsverfahren. Diese Offenbarung bezieht sich auf eine integrierte Schütz-/Wartungstrenner-Baugruppe zur Verwendung in einem elektrisch betriebenen Fahrzeug. Die beispielhafte Baugruppe wird in einer einzigen, kombinierten Einheit sowohl als ein Standard-Schütz als auch als ein manueller Wartungstrenner betrieben. Die integrierte Baugruppe kann verwendet werden, um eine Hochspannungs-Energiespeichereinrichtung, wie zum Beispiel eine Batterie, während gewisser Fahrzeugzustände von einem Hochspannungs-Bus zu entkoppeln. Neben anderen Merkmalen reduziert die integrierte Schütz-/Wartungstrenner-Baugruppe dieser Offenbarung durch Komponenten- und Funktionalitätsintegration Gewicht und Kosten und verbessert die Zuverlässigkeit der Energiespeichereinrichtung.
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1 veranschaulicht schematisch einen Antriebsstrang 10 für ein elektrisch betriebenes Fahrzeug 12, wie zum Beispiel ein HEV. Obwohl für ein HEV aufgezeigt, sollte verstanden werden, dass die hierin beschriebenen Konzepte nicht auf HEVs beschränkt sind und auf andere elektrisch betriebene Fahrzeuge ausgedehnt werden können, einschließlich, aber nicht darauf beschränkt, auf PHEVs, BEVs und Brennstoffzellenfahrzeuge.
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In einer Ausführungsform ist der Antriebsstrang 10 ein leistungsverzweigtes System, das Folgendes einsetzt: ein erstes Antriebssystem, das eine Kombination aus einem Verbrennungsmotor 14 und einem Generator 16 (d. h. eine erste Elektromaschine) enthält, und ein zweites Antriebssystem, das wenigstens einen Elektromotor 36 (d. h. eine zweite Elektromaschine), den Generator 16 und eine Energiespeichereinrichtung 50 enthält. Zum Beispiel bilden der Elektromotor 36, der Generator 16 und die Energiespeichereinrichtung 50 möglicherweise ein Elektroantriebssystem 25 des Antriebsstrangs 10. Das erste und das zweite Antriebssystem erzeugen Drehmoment, um einen oder mehrere Sätze von Fahrzeugantriebsrädern 30 des elektrisch betriebenen Fahrzeugs 12 anzutreiben, wie unten ausführlicher erörtert wird.
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Der Verbrennungsmotor 14, wie zum Beispiel ein Motor mit innerer Verbrennung, und der Generator 16 sind möglicherweise durch ein Verteilergetriebe 18 verbunden. In einer nicht einschränkenden Ausführungsform ist das Verteilergetriebe 18 ein Planetengetriebesatz. Selbstverständlich werden möglicherweise andere Arten von Verteilergetrieben, einschließlich anderer Zahnradsätze und Getriebe, verwendet, um den Verbrennungsmotor 14 mit dem Generator 16 zu verbinden. Das Verteilergetriebe 18 enthält möglicherweise einen Zahnkranz 20, ein Sonnenrad 22 und eine Trägerbaugruppe 24. Der Generator 16 wird vom Verteilergetriebe 18 angetrieben, wenn er als ein Generator fungiert, um kinetische Energie in elektrische Energie umzuwandeln. Der Generator 16 kann alternativ als ein Elektromotor funktionieren, um elektrische Energie in kinetische Energie umzuwandeln, wodurch er Drehmoment an eine Welle 26 abgibt, die mit der Trägerbaugruppe 24 des Verteilergetriebes 18 verbunden ist. Weil der Generator 16 betriebsfähig mit dem Verbrennungsmotor 14 verbunden ist, kann die Drehzahl des Verbrennungsmotors 14 vom Generator 16 gesteuert werden.
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Der Zahnkranz 20 des Verteilergetriebes 18 ist möglicherweise mit einer Welle 28 verbunden, die mit den Fahrzeugantriebsrädern 30 durch ein zweites Verteilergetriebe 32 verbunden ist. Das zweite Verteilergetriebe 32 enthält möglicherweise einen Zahnradsatz, der mehrere Zahnräder 34A, 34B, 34C, 34D, 34E und 34F aufweist. Andere Verteilergetriebe sind möglicherweise ebenfalls geeignet. Die Zahnräder 34A–34F übertragen Drehmoment vom Verbrennungsmotor 14 an ein Differentialgetriebe 38, um Traktion für die Fahrzeugantriebsräder 30 bereitzustellen. Das Differentialgetriebe 38 enthält möglicherweise mehrere Zahnräder, die die Übertragung von Drehmoment an die Fahrzeugantriebsräder 30 ermöglichen. Das zweite Verteilergetriebe 32 ist mechanisch mit einer Achse 40 durch das Differentialgetriebe 38 verkoppelt, um Drehmoment an die Fahrzeugantriebsräder 30 zu verteilen.
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Der Elektromotor 36 kann auch eingesetzt werden, um die Fahrzeugantriebsräder 30 durch Drehmomentabgabe an eine Welle 46 anzutreiben, die ebenfalls mit dem zweiten Verteilergetriebe 32 verbunden ist. In einer Ausführungsform sind der Elektromotor 36 und der Generator 16 Teil eines Bremsenergierückgewinnungssystems, in dem sowohl der Elektromotor 36 als auch der Generator 16 als Elektromotoren eingesetzt werden können, um Drehmoment abzugeben. Zum Beispiel können sowohl der Elektromotor 36 als auch der Generator 16 beide elektrische Leistung an einen Hochspannungsbus 48 und an die Energiespeichereinrichtung 50 abgeben. Die Energiespeichereinrichtung 50 ist möglicherweise eine Hochspannungsbatterie, die in der Lage ist, elektrische Leistung zum Betreiben des Elektromotors 36 und des Generators 16 abzugeben. Andere Arten von Energiespeichereinrichtungen und/oder -abgabeeinrichtungen können ebenfalls zur Verwendung im elektrisch betriebenen Fahrzeug 12 eingebaut werden.
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Der Elektromotor 36, der Generator 16, das Verteilergetriebe 18 und das Verteilergetriebe 32 werden möglicherweise im Allgemeinen als eine Transaxle 42 oder Getriebe des elektrisch betriebenen Fahrzeugs 12 bezeichnet. Wenn demzufolge ein Fahrer eine spezielle Schaltstellung auswählt, wird die Transaxle 42 geeignet gesteuert, um das entsprechende Getriebe zum Voranbringen des elektrisch betriebenen Fahrzeugs 12 bereitzustellen, indem den Fahrzeugantriebsrädern 30 Traktion bereitgestellt wird.
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Der Antriebsstrang 10 enthält möglicherweise zusätzlich ein Steuerungssystem 44, um verschiedene Aspekte des elektrisch betriebenen Fahrzeugs 12 zu überwachen und/oder zu steuern. Zum Beispiel kommuniziert das Steuerungssystem 44 möglicherweise mit dem Elektroantriebssystem 25, den Verteilergetrieben 18 bzw. 32 oder anderen Komponenten, um das elektrisch betriebene Fahrzeug 12 zu überwachen und/oder zu steuern. Das Steuerungssystem 44 enthält Elektronik und/oder Software, um die notwendigen Steuerfunktionen zum Betrieb des elektrisch betriebenen Fahrzeugs 12 auszuführen. In einer Ausführungsform ist das Steuerungssystem 44 eine Kombination aus Fahrzeugsystem-Controller und Antriebsstrangsteuerungsmodul (VSC/PCM, vehicle system controller/powertrain control module). Obwohl es als eine einzelne Hardware-Einrichtung gezeigt wird, enthält das Steuerungssystem 44 möglicherweise mehrere Controller in Form von mehreren Hardware-Bauelementen oder mehreren Software-Controllern innerhalb eines oder mehrerer Hardware-Bauelemente.
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Ein Controller Area Network (CAN) 52 gestattet es dem Steuerungssystem 44, mit der Transaxle 42 zu kommunizieren. Zum Beispiel empfängt das Steuerungssystem 44 möglicherweise Signale von der Transaxle 42, die angeben, ob ein Übergang zwischen Schaltstellungen auftritt. Das Steuerungssystem 44 kommuniziert möglicherweise ebenfalls mit einem Batteriesteuermodul der Energiespeichereinrichtung 50 oder anderen Steuerungseinrichtungen.
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Zusätzlich enthält das Elektroantriebssystem 25 möglicherweise einen oder mehrere Controller 54, wie zum Beispiel einen Wechselrichtersystem-Controller (ISC, Inverter System Controller). Der Controller 54 ist dazu ausgelegt, spezifische Komponenten innerhalb der Transaxle 42 zu steuern, wie zum Beispiel den Generator 16 und/oder den Elektromotor 36, wie zum Beispiel zur Unterstützung von bidirektionalem Leistungsfluss. In einer Ausführungsform ist der Controller 54 ein Wechselrichtersystem-Controller, der mit einem einstellbaren Spannungswandler kombiniert ist (ISC/VVC, Inverter System Controller/Variable Voltage Converter).
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Das elektrisch betriebene Fahrzeug 12 ist möglicherweise auch mit einer oder mehreren zusätzlichen Leistungsquellen, zusätzlich zur Energiespeichereinrichtung 50, ausgestattet. Zum Beispiel enthält das elektrisch betriebene Fahrzeug 12 möglicherweise ein Brennstoffzellensystem 55 und/oder ein Superkondensatorsystem 57 zum Versorgen verschiedener Fahrzeugverbraucher. In einer Ausführungsform werden das Brennstoffzellensystem 55 und das Superkondensatorsystem 57 als Leistungsquellen parallel zur Energiespeichereinrichtung 50 bereitgestellt. Es versteht sich, dass das elektrisch betriebene Fahrzeug 12 mit irgendeiner Kombination von Leistungsquellen ausgestattet sein könnte.
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Die Energiespeichereinrichtung 50 enthält möglicherweise eines oder mehrere Schütze 60 zum selektiven Öffnen und Schließen der Verbindung über den Hochspannungs-Bus 48 zwischen der Energiespeichereinrichtung 50 und den Elektromaschinen 16, 36 oder anderen Verbrauchern des elektrisch betriebenen Fahrzeugs 12. In einer Ausführungsform fungiert das Schütz 60 als ein Hochspannungsrelais zum elektronischen Schalten eines Versorgungsstroms zu verschiedenen Verbrauchern des elektrisch betriebenen Fahrzeugs 12. Zum Beispiel verschaltet das Schütz 60 möglicherweise die in der Energiespeichereinrichtung 50 generierte Hochspannungsleistung mit den Elektromaschinen 16, 36, oder es trennt sie von diesen.
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Wenn es sich in geschlossener Stellung befindet, verschaltet das Schütz 60 die Energiespeichereinrichtung 50 über den Hochspannungs-Bus 48 mit den Elektromaschinen 16, 36. Wenn sich alternativ das Schütz in einer geöffneten Stellung befindet, ist die Energiespeichereinrichtung 50 vom Hochspannungs-Bus 48 getrennt oder entkoppelt.
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In einer nicht einschränkenden Ausführungsform werden in der Energiespeichereinrichtung 50 möglicherweise zwei Schütze 60 eingesetzt, von denen eines ein Vorladeschütz ist. Die Schütze 60 werden beide als Reaktion auf einen Fahrzeugzustand „Schlüssel-Ein“ geschlossen. Nachdem eine vordefinierte Ladung erreicht worden ist, öffnet sich im normalen Betrieb des elektrisch betriebenen Fahrzeugs 12 das Vorladeschütz. Das andere Schütz wird geöffnet, um die Energiespeichereinrichtung 50 vom Hochspannungs-Bus 48 als Reaktion auf einen Fahrzeugzustand „Schlüssel-Aus“ zu entkoppeln.
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In einer anderen, nicht einschränkenden Ausführungsform enthält wenigstens eines der Schütze 60 der Energiespeichereinrichtung 50 eine integrierte Wartungstrennereinheit, die betätigt werden kann, um das elektrisch betriebene Fahrzeug 12 für eine Wartungsmaßnahme vorzubereiten. Eine solche integrierte Schütz-/Wartungstrenner-Baugruppe wird nachstehend beschrieben und in Bezug auf die 2, 3 und 4 veranschaulicht.
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2 veranschaulicht eine integrierte Schütz-/Wartungstrenner-Baugruppe 99, die möglicherweise in einer Energiespeichereinrichtung, wie zum Beispiel einer Batteriebaugruppe oder der Energiespeichereinrichtung 50 des elektrisch betriebenen Fahrzeugs 12 aus 1 eingesetzt wird. Die integrierte Schütz-/Wartungstrenner-Baugruppe 99 enthält ein Schütz 60 sowie auch eine Wartungstrennereinheit 80, die mit dem Schütz 60 integriert ist. In dieser Offenbarung bedeutet der Begriff „integriert“, dass das Schütz 60 und die Wartungstrennereinheit 80 in einer einzigen, kombinierten Einheit gepackt sind, anstatt innerhalb der Energiespeichereinrichtung 50 voneinander entfernt zu liegen.
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Das Schütz 60 der integrierten Schütz-/Wartungstrennereinheit 99 enthält ein Gehäuse 62, wenigstens einen feststehenden Kontakt 64 (in 2 werden zwei gezeigt), wenigstens einen beweglichen Kontakt 66 und eine Spule 68. Der feststehende Kontakt 64, der bewegliche Kontakt 66 und die Spule 68 sind alle innerhalb des Gehäuses 62 untergebracht.
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In einer Ausführungsform sind die feststehenden Kontakte 64 Hochspannungs-Kontaktstifte. Die feststehenden Kontakte 64 verbinden mit dem Hochspannungs-Bus 48. In einer anderen Ausführungsform ist der bewegliche Kontakt 66 als eine Stromschiene ausgelegt. Es ist nicht beabsichtigt, dass diese beispielhaften Anordnungen den Schutzbereich dieser Offenbarung einschränken.
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Das Schütz 60 der integrierten Schütz-/Wartungstrenner-Baugruppe 99 wird in 2 in einer geöffneten Stellung aufgezeigt. In der geöffneten Stellung ist der bewegliche Kontakt 66 vom feststehenden Kontakt 64 beabstandet, so dass sich dazwischen eine Lücke 65 erstreckt. In einer solchen Stellung ist die Energiespeichereinrichtung 50 (siehe 1) vom Hochspannungs-Bus 48 entkoppelt. Mit anderen Worten: Die Energiespeichereinrichtung 50 ist von ihren verschiedenen Verbrauchern getrennt, wenn sich das Schütz 60 in der geöffneten Stellung befindet.
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Der bewegliche Kontakt 66 wird von einem Schaft 74 geführt. Die Spule 68 ist wenigstens zum Teil um den Schaft 74 herumgewickelt. Das Bestromen der Spule 68 wird von einer Steuereinheit 86 gesteuert, um die Bewegung des Schaftes 74 zu steuern. Um zum Beispiel das Schütz 60 der integrierten Schütz-/Wartungstrenner-Baugruppe 99 zu schließen, wird die Spule 68 von einem Strom bestromt, um den beweglichen Kontakt 66 in eine Richtung D1, hin zu den feststehenden Kontakten 64, zu bewegen. Das Schütz 60 wird möglicherweise als Reaktion auf einen Zustand Fahrzeug Ein oder irgendeinen anderen Zustand geschlossen. Sobald das Schütz 60 geschlossen ist, fließt möglicherweise Hochspannungsstrom durch die feststehenden Kontakte 64 zum Hochspannungs-Bus 48, um einen oder mehrere Verbraucher (z. B. den Elektromotor 36, den Controller 54 usw.) des elektrisch betriebenen Fahrzeugs 12 zu versorgen.
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In einer Ausführungsform enthält die Wartungstrennereinheit 80 einen Wartungstaster 82 und einen Zapfen 84, der mit dem Wartungstaster 82 verbunden ist. Die Wartungstrennereinheit 80 könnte aus einem einzigen Teil hergestellt oder aus mehreren Teilen gebaut sein. Der Zapfen 84 erstreckt sich möglicherweise im Inneren des Gehäuses 62. Der Wartungstaster 82 ist möglicherweise in Bezug auf eine Außenwandung 88 des Gehäuses 62 positioniert, so dass er für Wartungstechniker zugänglich ist.
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Die Wartungstrennereinheit 80 kann zwischen einer ersten Stellung X (siehe 2) und einer zweiten Stellung X' (siehe 3) bewegt werden, um zu verhindern, dass der bewegliche Kontakt 66 die feststehenden Kontakte 64 kontaktiert. In einer Ausführungsform wird der Wartungstaster 82 möglicherweise in eine Richtung D2 betätigt, wie zum Beispiel durch Pressen, um den Zapfen 84 in eine Stellung zwischen dem beweglichen Kontakt 66 und dem feststehenden Kontakt 64 zu bewegen. Die Richtung D2 unterscheidet sich von der Richtung D1. In einer nicht einschränkenden Ausführungsform ist die Richtung D2 senkrecht zur Richtung D1.
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Sobald sie in die in 3 gezeigte zweite Stellung X' bewegt wurde, blockiert die Wartungstrennereinheit 80, dass der bewegliche Kontakt 66 den feststehenden Kontakt 64 kontaktiert, wodurch das Fließen von Hochspannungsstrom durch die integrierte Schütz-/Wartungstrenner-Baugruppe 99 zum Hochspannungs-Bus 48 verhindert wird. In einer Ausführungsform stößt der Wartungstaster 82 in der zweiten Stellung X' direkt an die Außenwandung 88 des Gehäuses 62 an. Das elektrisch betriebene Fahrzeug 12 wird möglicherweise gewartet, sobald die Wartungstrennereinheit 80 in die in 3 gezeigte zweite Stellung X' bewegt wurde.
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Die integrierte Schütz-/Wartungstrenner-Baugruppe 99 enthält möglicherweise zusätzlich einen Sensor 90 und eine Sicherung 92 als Teil einer Batterieschutzeinheit. Der Sensor 90 ist dazu ausgelegt, eine Spannung des Stroms abzutasten, der von den feststehenden Kontakten 64 des Schützes 60 fließt. Die abgetasteten Informationen werden an die Steuereinheit 86 übertragen. Die Steuereinheit 86 ist möglicherweise dazu programmiert, eine oder mehrere Operationen in Bezug auf die integrierte Schütz-/Wartungstrenner-Baugruppe 99 durchzuführen. In einer nicht einschränkenden Ausführungsform weist die Steuereinheit 86 möglicherweise auf Basis der Informationen, die sie vom Sensor 90 aufnimmt, an, die Spule 68 zum Schließen/Öffnen des Schützes 60 zu bestromen/nicht zu bestromen.
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Die Sicherung 92 unterbricht möglicherweise selektiv die Schaltung, um zu verhindern, dass Hochspannungsstrom zum Hochspannungs-Bus 48 übertragen wird. Zum Beispiel stellt die Sicherung 92 möglicherweise Kurzschlussschutz in Situationen bereit, in denen der Sensor 90 Batterieüberlastzustände abtastet.
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Unter fortgesetzter Bezugnahme auf die 1, 2 und 3: 4 veranschaulicht schematisch ein Fahrzeugwartungsverfahren 100, um Hochspannungskomponenten eines elektrisch betriebenen Fahrzeugs zu warten. Zum Beispiel wird das Verfahren 100 möglicherweise durchgeführt, um die Energiespeichereinrichtung 50, den Controller 54, den Elektromotor 36 oder irgendeine andere Komponente des elektrisch betriebenen Fahrzeugs 12 zu warten. Das Verfahren 100 wird möglicherweise von einem Wartungstechniker oder irgendeiner anderen befugten Person durchgeführt.
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Das Verfahren 100 beginnt als Reaktion auf einen Fahrzeugzustand „Schlüssel Aus“, der schematisch im Block 102 gezeigt wird. Im Block 104 koppelt ein Techniker als Nächstes möglicherweise eine Wartungstrennereinheit 80 einer integrierten Schütz-/Wartungstrenner-Baugruppe 99 ein. Es kann dann bestimmt werden, ob der Wartungstaster 82 der Wartungstrennereinheit 80 im Block 106 schließt. In einer Ausführungsform beinhaltet Block 106 das Pressen des Wartungstasters 82, um zu versuchen, den Zapfen 84 zwischen dem beweglichen Kontakt 66 und dem feststehenden Kontakt 64 des Schützes 60 zu positionieren.
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Falls der Wartungstaster 82 der Wartungstrennereinheit 80 im Block 106 in die zweite Stellung X', wie zum Beispiel in 3 gezeigt wird, bewegt werden kann, wird im Block 114 die Fahrzeug-Hochspannung abgeschaltet. Falls der Wartungstaster 82 allerdings nicht schließt, zeigt dies an, dass der feststehende und der bewegliche Kontakt 64, 66 des Schützes 60 wahrscheinlich miteinander verschweißt sind (siehe Block 108).
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Falls in den Blöcken 106 und 108 bestimmt wird, dass das Schütz 60 kontaktverschweißt worden ist, wird die integrierte Schütz-/Wartungstrenner-Baugruppe 99 im Block 110 manuell entfernt und im Block 112 durch eine neue, integrierte Schütz-/Wartungstrenner-Baugruppe 99 ersetzt. Das Verfahren 100 wird dann möglicherweise mit Block 114 fortgesetzt, indem der Fahrzeug-Hochspannungsstrom abgeschaltet wird. In einer Ausführungsform wird der Fahrzeug-Hochspannungsstrom durch Bewegen der Wartungstrennereinheit 80 aus der ersten Stellung X in die zweite Stellung X' (siehe die 2 und 3) abgeschaltet. Es wird verhindert, dass der bewegliche Kontakt 66 den feststehenden Kontakt 64 kontaktiert, wenn die Wartungstrennereinheit 80 in die zweite Stellung X' bewegt wird.
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Schließlich führt im Block 116 der Techniker möglicherweise eine gewünschte Wartungsmaßnahme am elektrisch betriebenen Fahrzeug 12 durch. Das Verfahren 100 kann von einem Wartungstechniker jedes Mal durchgeführt werden, wenn eine Wartungsmaßnahme an einem elektrisch betriebenen Fahrzeug erforderlich ist.
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Obwohl die unterschiedlichen, nicht einschränkenden Ausführungsformen so veranschaulicht werden, dass sie spezifische Komponenten oder Schritte aufweisen, sind die Ausführungsformen dieser Offenbarung nicht auf diese besonderen Kombinationen beschränkt. Es ist möglich, einige der Komponenten oder Merkmale aus einer der nicht einschränkenden Ausführungsformen in Kombination mit Merkmalen oder Komponenten aus einer der anderen nicht einschränkenden Ausführungsformen zu verwenden.
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Es versteht sich, dass in den verschiedenen Zeichnungen gleiche Referenzziffern durchweg entsprechende oder ähnliche Elemente kennzeichnen. Obwohl eine besondere Komponentenanordnung offenbart und in diesen Ausführungsbeispielen veranschaulicht wird, versteht es sich, dass auch andere Anordnungen von den Lehren dieser Offenbarung profitieren könnten.
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Die vorher genannte Beschreibung soll als veranschaulichend und nicht als in irgendeinem einschränkenden Sinne interpretiert werden. Ein Durchschnittsfachmann würde verstehen, dass gewisse Modifikationen in den Schutzbereich dieser Offenbarung gelangen können. Aus diesem Grund sollten die folgenden Ansprüche studiert werden, um den wahren Schutzbereich und Gehalt dieser Offenbarung zu bestimmen.
