DE102018124787A1 - Charging device and electric drive system with such a charging device - Google Patents

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Ladeschaltung zum Laden einer Batterie 7 eines mit einem elektrischen Antriebsmotor 2 ausgebildetem Kraftfahrzeugs, mit wenigstens einer Induktivität, und einem Antriebsumrichter 3, der im Antriebsbetrieb des Kraftfahrzeugs die Gleichspannung der Batterie 7 für den elektrischen Antriebsmotor 2 wandelt und einen Zwischenkreismittelpunkt (5) aufweist, wobei die wenigstens eine Induktivität zusammen mit dem Antriebsumrichter 3 für einen Ladebetrieb der Batterie 7 als Hochsetzsteller dient. Zur Leistungsoptimierung ist der Zwischenkreismittelpunkt 5 mit einer Eingangsspannung einer Ladungsquelle 8 und/oder der Induktivität permanent oder temporär verschalten bzw. verschaltbar.The present invention relates to a charging circuit for charging a battery 7 of a motor vehicle designed with an electric drive motor 2, with at least one inductor, and a drive converter 3, which converts the DC voltage of the battery 7 for the electric drive motor 2 and an intermediate circuit center ( 5), the at least one inductor, together with the drive converter 3, serving as a step-up converter for charging the battery 7. To optimize performance, the intermediate circuit center 5 is permanently or temporarily interconnected or can be interconnected with an input voltage of a charge source 8 and / or the inductance.

Description

Die Erfindung betrifft eine Ladevorrichtung zum Laden einer Batterie eines mit einem elektrischen Antriebsmotor ausgebildeten Kraftfahrzeugs sowie ein elektrisches Antriebssystem mit einer derartigen Ladevorrichtung.The invention relates to a charging device for charging a battery of a motor vehicle designed with an electric drive motor and an electric drive system with such a charging device.

Zum Laden von Elektrofahrzeugen kommen unterschiedliche Ladekonzepte zum Einsatz. Das Laden mit Wechselstrom über die Haussteckdose ist nahezu überall verfügbar, weist jedoch nur geringe Ladeleistungen von unter 5 kW auf. Demgegenüber sind beim Schnelladen an Gleichstromquellen (DC-Laden), etwa über spezielle Ladesäulen, sehr viel höhere Leistungen möglich (50 kW und darüber). Dies erfordert jedoch eine Anpassung der Spannung, wenn das Spannungslevel der Ladesäule, typischerweise 400 V DC, geringer ist als das Spannungslevel der Fahrzeugbatterie, insbesondere der zukünftigen Generationen mit typischerweise 800V DC.Different charging concepts are used to charge electric vehicles. Charging with alternating current via the house socket is available almost everywhere, but only has a low charging power of less than 5 kW. In contrast, much faster outputs (50 kW and above) are possible with fast charging at DC sources (DC charging), for example via special charging stations. However, this requires an adjustment of the voltage if the voltage level of the charging station, typically 400 V DC, is lower than the voltage level of the vehicle battery, in particular of the future generations with typically 800 V DC.

Zur Anpassung des Spannungslevels können Hochsetzsteller, auch unter den Begriffen „Aufwärtswandler“, „Boost-Converter“ oder „Step-Up-Converter“ bekannt, als separate Baueinheiten verwendet werden. Es ist aber auch möglich, einen ohnehin vorhandenen Wechselrichter (im Englischen auch als „Inverter“ bezeichnet) des Traktions- bzw. Elektromotors als Hochsetzsteller zur Gleichspannungswandlung zu verwenden. Um im Wechselrichter nicht zusätzliche Induktivitäten für die Hochsetzstellung verwenden zu müssen, ist es bekannterweise möglich, die Wicklungen des Traktionsmotors als Lade-Induktivitäten zu nutzen:

  • DE 10 2016 209 905 A1 zeigt eine Schnellladeeinheit für ein Elektrofahrzeug, wobei der Wechselrichter des Traktionsmotors in Verbindung mit den Motorspulen als Hochsetzsteller dient.
To adjust the voltage level, step-up converters, also known under the terms “step-up converter”, “boost converter” or “step-up converter”, can be used as separate units. However, it is also possible to use an already existing inverter (also referred to as “inverter” in English) of the traction or electric motor as a step-up converter for DC voltage conversion. In order not to have to use additional inductors for the step-up position in the inverter, it is known that it is possible to use the windings of the traction motor as charging inductors:
  • DE 10 2016 209 905 A1 shows a quick charging unit for an electric vehicle, the inverter of the traction motor in connection with the motor coils serving as a step-up converter.

DE 10 2009 052 680 A1 zeigt die Vorschaltung eines Tiefsetzstellers vor dem Wechselrichter. DE 10 2009 052 680 A1 shows the upstream connection of a buck converter before the inverter.

DE 10 2016 218 304 B3 zeigt einen 3-Level-Wechselrichter in NPC-Konfiguration (Abkürzung für „neutral point clamped“) für ein Elektrofahrzeug, welcher im Schnell-Ladebetrieb als Hochsetzsteller betrieben werden kann, wobei für die Hochsetzstellung externe Induktivitäten zum Einsatz kommen. DE 10 2016 218 304 B3 shows a 3-level inverter in NPC configuration (abbreviation for "neutral point clamped") for an electric vehicle, which can be operated as a step-up converter in fast-charging mode, whereby external inductors are used for the step-up position.

Neben den 2-Level-Wechselrichtern, welche 2 Spannungslevel aufweisen, z.B. 0V und 800V, existieren für Elektrofahrzeuge auch 3-Level-Wechselrichter, die zusätzlich ein drittes Spannungslevel aufweisen, z.B. 0V,400V und 800V.In addition to the 2-level inverters, which 2nd Have voltage levels, e.g. 0V and 800V, there are also 3-level inverters for electric vehicles, which also have a third voltage level, e.g. 0V, 400V and 800V.

Insbesondere bei 3-Level-Wechselrichtern mit NPC-Topologie reduzieren sich die an den Schaltelementen der Halbbrücken anliegenden Spannungen in Sperrrichtung auf etwa die Hälfte der Nennspannung, z.B. 400V. Diese sind entsprechend nur noch auf diese Sperrspannung ausgelegt. Gleichzeitig verbietet die zulässige Sperrspannung Schaltzustände, bei denen eine Spannung höher als die zulässige Sperrspannung anliegt. Ein solcher unzulässiger Zustand liegt beispielsweise vor, wenn nur ein Schaltelement sperrt, während die anderen alle leitend geschalten sind. Dies gilt auch im Betrieb als Hochsetzsteller. Da ein zeitgleiches Durchschalten zweier Schaltelemente praktisch nicht möglich ist, müssen die Schaltelemente zeitlich versetzt in Zielzustände geschaltet werden, z.B. werden zuerst ein inneres und dann ein äußeres Schaltelement geschaltet. In dieser Zeit fließt ein Strom in den Mittelpunkt des Zwischenkreises und lädt diesen (bzw. dessen Kondensator) unerwünschterweise und mit jedem Schaltzyklus weiter auf. Überschreitet die Spannung des Zwischenkreismittelpunktes die zulässige Sperrspannung der Schaltelemente bzw. Particularly in the case of 3-level inverters with NPC topology, the voltages applied to the switching elements of the half bridges are reduced in the reverse direction to approximately half the nominal voltage, e.g. 400V. Accordingly, these are only designed for this reverse voltage. At the same time, the permissible reverse voltage prohibits switching states in which a voltage higher than the permissible reverse voltage is present. Such an impermissible state exists, for example, if only one switching element blocks while the others are all switched on. This also applies in operation as a step-up converter. Since a simultaneous switching of two switching elements is practically not possible, the switching elements must be switched to target states at different times, e.g. first an inner and then an outer switching element are switched. During this time, a current flows into the center of the intermediate circuit and undesirably and further charges it (or its capacitor) with each switching cycle. If the voltage of the intermediate circuit center exceeds the permissible reverse voltage of the switching elements or

Dioden oder überschreitet die Spannung des Zwischenkreismittelpunktes die zulässige Spannung des Kondensators, wird das betroffene Element versagen und führt zu einem Defekt des Wechselrichters. Dies muss vermieden werden. Um nun eine Batterie eines Elektrofahrzeugs mit bestehenden DC-Ladestationen aufzuladen, ist fahrzeugseitig ein Anpassungselement in Form eines DC/DC-Wandlers gewünscht. Kommt nun als Schalttopologie ein 3-Level NPC Wechselrichter zur Anwendung und möchte man diesen gleichzeitig als DC/DC-Wandler verwenden, so muss eine Lösung für die Spannungs-Balancierung der Zwischenkreismittelpunktsspannung (im Zwischenkreismittelpunkt zwischen zwei Zwischenkreiskapazitäten C1 und C2), d.h. das Festhalten bzw. Beibehalten einer Zwischenkreismittelpunktsspannung, gesucht.Diodes or if the voltage of the intermediate circuit center exceeds the permissible voltage of the capacitor, the affected element will fail and lead to a defect in the inverter. This must be avoided. To charge a battery of an electric vehicle with existing DC charging stations, an adaptation element in the form of a DC / DC converter is desired on the vehicle side. If a 3-level NPC inverter is used as the switching topology and if you want to use it as a DC / DC converter at the same time, a solution must be found for the voltage balancing of the DC link center voltage (in the DC link center between two DC link capacitances C1 and C2 ), ie holding or maintaining an intermediate circuit center voltage.

Es ist somit Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Ladevorrichtung zum Laden einer Batterie eines mit einem Elektromotor ausgebildeten Kraftfahrzeugs anzugeben. Dabei soll insbesondere darauf geachtet werden, dass sich im Ladebetrieb die Spannung im Zwischenkreismittelpunkt nicht in technisch relevantem Ausmaß, insbesondere nicht über die zulässige Sperrspannung der Halbleiter, verschiebt.It is therefore an object of the present invention to provide an improved charging device for charging a battery of a motor vehicle designed with an electric motor. Particular care should be taken to ensure that the voltage at the center of the DC link does not shift to a technically relevant extent during charging, especially not beyond the permissible reverse voltage of the semiconductors.

Hierzu wird erfindungsgemäß eine Ladevorrichtung gemäß Anspruch 1 bereitgestellt. Es handelt sich insbesondere um eine Ladevorrichtung zum Laden einer Batterie eines mit einem elektrischen Antriebsmotor ausgebildeten Kraftfahrzeugs, mit einer Induktivität und einem Antriebsumrichter, der im Antriebsbetrieb des Kraftfahrzeugs die Gleichspannung der Batterie für den elektrischen Antriebsmotor wandelt und einen Zwischenkreismittelpunkt aufweist, wobei die Induktivität zusammen mit dem Antriebsumrichter für einen Ladebetrieb der Batterie als Hochsetzsteller dient. Dabei ist der Zwischenkreismittelpunkt mit einer Eingangsspannung einer Ladungsquelle und/oder der Induktivität über einen Ausgleichsleiter im Ladebetrieb permanent oder temporär verschalten bzw. verschaltbar. Hierbei kann unter einer permanenten bzw. temporären Verschaltung verstanden werden, dass z.B. kein bzw. ein Schalter zum Unterbrechen des Ausgleichsleiters vorhanden ist. Dadurch wird vermieden, dass während des Ladevorgangs die zur symmetrischen Spannungsverteilung dienenden Zwischenkreiskapazitäten zu unterschiedlich aufgeladen werden und eine Zerstörung von Kondensator und/oder Schaltelementen bzw. Dioden eintritt. Über den Ausgleichsleiter kann ein Ausgleichsstrom, der sich andernfalls im Kondensator ansammeln und diesen im Extremfall bis auf Batteriespannung aufladen würde, abfließen.For this purpose, a charging device according to claim 1 is provided according to the invention. It is in particular a charging device for charging a battery of a motor vehicle designed with an electric drive motor, with an inductance and a drive converter which converts the DC voltage of the battery for the electric drive motor when the motor vehicle is in operation and has an intermediate circuit center, the inductance together with the drive converter serves as a step-up converter for charging the battery. Here is the Intermediate circuit center point with an input voltage of a charge source and / or the inductance via a compensating conductor in charging operation permanently or temporarily interconnectable or interconnectable. In this context, a permanent or temporary connection can be understood to mean that, for example, there is no switch or a switch for interrupting the compensating conductor. This prevents the intermediate circuit capacitors used for symmetrical voltage distribution from being charged too differently during the charging process and the capacitor and / or switching elements or diodes being destroyed. A compensating current, which would otherwise accumulate in the capacitor and in extreme cases would charge it up to battery voltage, can flow off via the compensating conductor.

Damit der Antriebsumrichter als Hochsetzsteller agiert, sollte im Ladebetrieb dieser, insbesondere dessen Schalteinheiten in Form von Transistoren, entsprechend angesteuert werden, um die Eingangsspannung (die der Ladungsquelle) auf eine höhere Ausgangsspannung (die der Fahrzeugbatterie) hochzusetzen. Dabei werden die Schalteinheiten periodisch geöffnet und geschlossen. Erfindungsgemäß wird der Zwischenkreismittelpunkt derart verschaltet, dass ein Ausgleichsstrom abfließen kann und eine Vorladungsspannung beibehalten wirdDies kann z.B. dadurch geschehen, dass ein Ausgleichleiter vom Zwischenkreismittelpunkt ausgehend mit der Induktivität verbunden ist.In order for the drive converter to act as a step-up converter, it should be controlled accordingly during charging, in particular its switching units in the form of transistors, in order to step up the input voltage (that of the charge source) to a higher output voltage (that of the vehicle battery). The switching units are opened and closed periodically. According to the intermediate circuit center is interconnected such that a compensating current can flow off and a precharge voltage is maintained. happen that a compensating conductor is connected to the inductor starting from the intermediate circuit center.

Vorzugsweise ist der Ausgleichsleiter auftrennbar, z.B. mittels eines Trennschalters, ausgeführt. Dadurch kann der Ausgleichsleiter für den Fahrbetrieb aufgetrennt werden, so dass im Fahrtbetrieb keine Verlustströme fließen können.The compensating conductor is preferably separable, e.g. by means of a disconnector. As a result, the compensating conductor can be disconnected for driving, so that no leakage currents can flow during driving.

Vorzugsweise ist der Zwischenkreismittelpunkt über einen Widerstand mit der Eingangsspannung verschalten bzw. verschaltbar. Somit wird darauf geachtet, dass der Strom zum Zwischenkreismittelpunkt und der Ladungsquelle und/oder Induktivität begrenzt wird.The intermediate circuit center point is preferably connected or connectable to the input voltage via a resistor. It is therefore ensured that the current to the intermediate circuit center and the charge source and / or inductance is limited.

Bevorzugt ist der Widerstand als PTC-Widerstand (positiv temperature coefficient) ausgeführt, so dass insbesondere im Fehlerfall der über den Ausgleichsleiter fließende Strom begrenzt wird.The resistor is preferably designed as a PTC resistor (positive temperature coefficient), so that the current flowing through the compensating conductor is limited, in particular in the event of a fault.

Es hat sich ebenfalls als vorteilhaft herausgestellt, wenn die Induktivität mindestens eine Wicklung des elektrischen Antriebsmotors aufweist bzw. durch wenigstens diese ausgebildet ist. Dadurch können zusätzliche Bauelemente eingespart und somit die Kosten und der Raumbedarf verringert werden.It has also proven to be advantageous if the inductance has at least one winding of the electric drive motor or is formed by at least this. This saves additional components and thus reduces costs and space requirements.

Bevorzugt sind mehrere Induktivitäten vorgesehen, die mehr bevorzugt alle als Wicklungen zur Erregung des Antriebsmotors, in Form von Spulen- oder Wellenwicklung ausgebildet sind. Mit dem Ziel, neben der Ansteuerung des Elektromotors für den Fahrbetrieb eine effiziente Spannungswandlung im Ladebetrieb bereitzustellen, weist der Antriebsumrichters für drei Spannungsphasen einen 3-Level-Wechselrichter, insbesondere mit einer Halbbrücke für jede der dreiPhasen, auf. Jeder 3-Level-Wechselrichter ist mit einer der drei Wicklungen des elektrischen Antriebsmotors verbunden. Dies hat auch den Vorteil, alle drei Wicklungen für jeweils einen Hochsetzsteller, insbesondere einzeln oder gleichzeitig, verwenden zu können und somit die maximal mögliche Ladeleistung zu erhöhen.A plurality of inductors are preferably provided, all of which are more preferably designed as windings for exciting the drive motor, in the form of coil or shaft windings. With the aim of providing an efficient voltage conversion in charging mode in addition to controlling the electric motor for driving, the drive converter has a 3-level inverter for three voltage phases, in particular with a half bridge for each of the three phases. Each 3-level inverter is connected to one of the three windings of the electric drive motor. This also has the advantage of being able to use all three windings for one step-up converter, in particular individually or simultaneously, and thus to increase the maximum possible charging power.

Vorzugsweise weisen die 3 Halbbrücken denselben Zwischenkreismittelpunkt auf. Vorzugsweise weisen die Wicklungen der für die Hochsetzstellung genutzten Motorwicklungen einen gemeinsamen Sternpunkt auf. Somit ist die Verschaltung von Zwischenkreismittelpunkt und Induktivitäten bzw. Motorwicklungen mit nur einer Leitung möglich, wodurch auch wieder Bauelemente und Materialien gespart werden.Preferably, the 3rd Half bridges on the same DC link center. The windings of the motor windings used for the step-up position preferably have a common star point. This means that the DC link center and inductors or motor windings can be connected with just one line, which means that components and materials are saved again.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist der Zwischenkreismittelpunkt zwischen zwei in Reihe geschalteten Kapazitäten angeordnet. Zusätzlich kann mindestens eine weitere Kapazität parallel und/oder seriell zu mindestens einer der Kapazitäten hinzuschaltbar sein, um die Größe der Kapazität im Ladebetrieb und/oder Fahrbetrieb zu verändern.In a further advantageous embodiment, the intermediate circuit center is arranged between two capacitors connected in series. In addition, at least one additional capacitance can be connected in parallel and / or in series to at least one of the capacitances in order to change the size of the capacitance in charging mode and / or driving mode.

Vorzugsweise weist die Ladevorrichtung eine Steuerungsschaltung zum Steuern des Antriebsumrichters, insbesondere dessen Halbbrücken, als Hochsetzsteller für den Ladebetrieb und als Wechselrichter für den Fahrbetrieb auf. Somit kann die Steuerungsschaltung den Antriebsumrichter in beiden Betriebsmodi betreiben und somit Kosten für zusätzliche Bauelemente einsparen.The charging device preferably has a control circuit for controlling the drive converter, in particular its half bridges, as a step-up converter for the charging operation and as an inverter for the driving operation. The control circuit can thus operate the drive converter in both operating modes and thus save costs for additional components.

Vorteilhaft kann der Trennschalter im Ladebetrieb zyklisch geöffnet und geschlossen werden. Dadurch kann eine zyklische Verschiebung (Anhebung und Senkung) der Zwischenkreismittelpunktsspannung erreicht werden, ohne dass dabei eine zulässige Sperrspannung überschritten wird. Im Mittel kann so die Zwischenkreismittelpunktsspannung gehoben werden. Eine Anhebung der Zwischenkreismittelpunktsspannung im Ladebetrieb kann sich vorteilhaft auf den Wirkungsgrad auswirken. Aus diesem Grund kann eine erhöhte, jedoch unter der zulässigen Sperrspannung liegende Zwischenkreismittelpunktsspannung erwünscht sein.The disconnector can advantageously be opened and closed cyclically in charging mode. This means that the DC link center point voltage can be cyclically shifted (increased and decreased) without exceeding a permissible reverse voltage. The DC link center point voltage can be raised on average. Raising the DC link center voltage during charging can have an advantageous effect on the efficiency. For this reason, an increased intermediate circuit center voltage, which is below the permissible reverse voltage, may be desirable.

Bevorzugt liegt die Zwischenkreisspannung um 800V und die symmetrierte Zwischenkreismittelpunktsspannung auf 400V. Im Ladebetrieb liegt die Zwischenkreismittelpunktsspannung bevorzugt periodisch erhöht - z.B. um +20% - da Variationen im Betriebszyklus sich positiv auf den Wirkungsgrad auswirken können. Die vorliegende Erfindung sieht auch ein elektrisches Antriebssystem mit einer erfindungsgemäßen Ladevorrichtung und einer Fahrzeugbatterie vor.The DC link voltage is preferably around 800V and the balanced DC link center point voltage at 400V. The intermediate circuit center voltage is preferred in charging mode periodically increased - eg by + 20% - because variations in the operating cycle can have a positive effect on efficiency. The present invention also provides an electric drive system with a charging device according to the invention and a vehicle battery.

Bei der Verwendung der erfindungsgemäßen Ladevorrichtung oder als erfindungsgemäßes Ladeverfahren hat es sich als von Vorteil herausgestellt, wenn mindestens folgende Schritte - insbesondere in dieser Reihenfolge - durchgeführt werden:

  1. 1. Sobald der Motor abgestellt ist, entlädt sich automatisch der Zwischenkreis und somit die Zwischenkreiskondensatoren.
  2. 2. Die Ladevorrichtung wird an eine Ladesäule mit einem Spannungslevel kleiner als das der Fahrzeugbatterie als Gleichspannungsquelle angeschlossen: Hierbei lädt die Ladesäule die Zwischenkreiskondensatoren des Antriebssystems bzw. der Ladevorrichtung auf das Spannungslevel der Ladesäule vor.
  3. 3. Erst wenn die Zwischenkreiskondensatoren vorgeladen wurden, wird der Trennschalter zwischen Zwischenkreismittelpunkt und Induktivität bzw. Ladungsquelle geschlossen.
  4. 4. Der Ladevorgang für die Fahrzeugbatterie kann beginnen.
When using the charging device according to the invention or as a charging method according to the invention, it has proven to be advantageous if at least the following steps - in particular in this order - are carried out:
  1. 1. As soon as the engine is switched off, the DC link and thus the DC link capacitors discharge automatically.
  2. 2. The charging device is connected to a charging station with a voltage level lower than that of the vehicle battery as a direct voltage source: The charging station precharges the intermediate circuit capacitors of the drive system or the charging device to the voltage level of the charging station.
  3. 3. Only when the DC link capacitors have been precharged is the isolator between the DC link center and the inductor or charge source closed.
  4. 4. The charging process for the vehicle battery can begin.

Ein weiteres erfindungsgemäßes Ladeverfahren ist vorgesehen, wenn die Kondensatoren der Ladesäule vom Fahrzeug aus vorgeladen werden müssen. Dieses Verfahren ist zum Beispiel für China vorgesehen, da dort nicht wie in Europa und in den USA die Ladesäulen den eigenen Zwischenkreis und den Fahrzeugzwischenkreis vorladen. Der entsprechende Ladevorgang sieht mindestens folgende Schritte - insbesondere in dieser Reihenfolge - vor:

  • 1. Der Motor wird abgestellt und der Zwischenkreis bzw. die Kondensatoren entladen sich selbständig.
  • 2. Die Ladevorrichtung wird an die Ladesäule mit einem Spannungslevel kleiner als das der Fahrzeugbatterie als Gleichspannungsquelle angeschlossen.
  • 3. Schließen des Trennschalters im Ausgleichsleiter, so dass der Zwischenkreismittelpunkt mit der Induktivität und der Ladungsquelle verbunden ist.
  • 4. Vorladen des Zwischenkreises des Fahrzeugs über einen Vorladewiderstand der Ladevorrichtung, wobei der Vorladewiderstand vorzugsweise zwischen Fahrzeugbatterie und den Zwischenkreiskapazitäten angeordnet ist und mittels eines Schalters für den Fahrtbetrieb überbrückbar ist. Gleichzeitig wird der Zwischenkreis der Ladesäule über den geschlossenen Ausgleichsleiter auf die Spannung der Zwischenkreismittelpunktspannung vorgeladen.
  • 4a. Falls nötig, kann der 3-Level-Wechselrichter als Stepdown-Converter oder Stepup-Converter genutzt werden.
  • 5. Starten des Ladevorgangs.
Another charging method according to the invention is provided if the capacitors of the charging station have to be pre-charged from the vehicle. This procedure is intended for China, for example, because there, unlike in Europe and the USA, the charging stations do not pre-charge their own DC link and vehicle DC link. The corresponding loading process provides at least the following steps - in particular in this order:
  • 1. The engine is switched off and the intermediate circuit or the capacitors discharge themselves.
  • 2. The charging device is connected to the charging station with a voltage level lower than that of the vehicle battery as a DC voltage source.
  • 3. Close the isolating switch in the compensating conductor so that the DC link center is connected to the inductance and the charge source.
  • 4. precharging the intermediate circuit of the vehicle via a precharging resistor of the charging device, the precharging resistor being preferably arranged between the vehicle battery and the intermediate circuit capacitances and can be bridged by means of a switch for driving. At the same time, the DC link of the charging station is precharged to the voltage of the DC link center voltage via the closed compensating conductor.
  • 4a. If necessary, the 3-level inverter can be used as a stepdown converter or stepup converter.
  • 5. Start the loading process.

Die nachfolgenden Zeichnungen zeigen bevorzugte Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Ladevorrichtung, wobei diese nicht als Einschränkung der Erfindung gelten, sondern im Wesentlichen der Veranschaulichung dienen.The following drawings show preferred exemplary embodiments of the charging device according to the invention, these not being used as a restriction of the invention, but essentially serving as an illustration.

Es zeigen

  • 1 einen Schaltungsplan eines elektrischen Antriebssystems mit einer erfindungsgemäßen Ladevorrichtung;
  • 2 einen Schaltungsplan des elektrischen Antriebssystems nach 1, in diesem Fall im Lademodus;
  • 3A eine Detailansicht auf den Schaltungsplan der Halbbrücke des Antriebsumrichters des elektrischen Antriebssystems aus 1 und 2;
  • 3B Signaldiagramme von dem Strömen einzelner Bauelemente der Halbbrücke aus 3A;
  • 4 ein Ersatzschaltbild der Halbbrücke mit entsprechenden Steuerungselementen für die Transistoren, um als Hochsetzsteller zu fungieren; und
  • 5 einen Schaltungsplan eines elektrischen Antriebssystems mit einer erfindungsgemäßen Ladevorrichtung gemäß eines weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiels.
Show it
  • 1 a circuit diagram of an electric drive system with a charging device according to the invention;
  • 2nd a circuit diagram of the electric drive system 1 , in this case in charging mode;
  • 3A a detailed view of the circuit diagram of the half bridge of the drive converter of the electric drive system 1 and 2nd ;
  • 3B Signal diagrams from the flow of individual components of the half bridge 3A ;
  • 4th an equivalent circuit diagram of the half-bridge with corresponding control elements for the transistors to act as a step-up converter; and
  • 5 a circuit diagram of an electric drive system with a charging device according to the invention according to a further preferred embodiment.

1 zeigt ein elektrisches Antriebssystem 1, das mit einem elektrischen Motor 2 ausgestattet ist. Der Elektromotor 2 weist drei Induktivitäten L1, L2 und L3 in Form von zu einem Sternpunkt verschalteten Wicklungen auf, die jeweils mittels einer Halbbrücke 4a, 4b und 4c eines Antriebsumrichters 3 mit Strom versorgt werden und den Elektromotor 2, insbesondere dessen Rotor (nicht dargestellt), in Rotation versetzen können. Die Ansteuerung der Halbbrücken 4a, 4b und 4c erfolgt derart, dass der Strom der einzelnen Halbbrücken jeweils um 120° in Phase zueinander verschoben ist. Jede Halbbrücke 4a, 4b und 4c weist jeweils die folgenden Bauelemente auf: vier Transistoren (z.B. MOSFETs oder IGBTs) T1, T2, T3 und T4 mit jeweils einer Diode D1, D2, D3 und D4, sowie zwei Dioden D5 und D6, die mit einem Zwischenkreismittelpunkt 5 des Antriebsumrichters 3 verbunden sind. Der Zwischenkreismittelpunkt 5 liegt zwischen den beiden Zwischenkreiskapazitäten C1 und C2, die parallel zu den drei Halbbrücken 4a, 4b und 4c angeordnet sind. Der Zwischenkreismittelpunkt 5 ist mit jeder Halbbrücke 4a, 4b und 4c über die entsprechenden Dioden D5 und D6 elektrisch verbunden. Die drei Induktivitäten L1, L2 und L3 des Elektromotors 2 sind in einer Sternschaltung miteinander verschaltet. Des Weiteren verläuft ein Ausgleichsleiter 9 von dem Zwischenkreismittelpunkt 5 über einen Trennschalter S1 und einen Entkopplungswiderstand R1 zu dem Mittelpunkt der Sternschaltung der Induktivitäten L1, L2 und L3 des Elektromotors 2 sowie zu einem Steckeranschluss 6 für eine Ladungsquelle (nicht dargestellt). Dieser Steckeranschluss 6 weist zwei Leiter auf und kann über einen ersten Steckeranschlussschalter und einen zweiten Steckeranschlussschalter S2 und S3 von dem Antriebssystem 1 getrennt werden - wie in diesem Fall in 1 gezeigt. Der Schalter S2 ist mit dem Minuspol der Batterie 7, der Zwischenkreiskapazität C2 und den Halbbrücken 4a, 4b und 4c verbunden. Die Batterie weist ein Spannungslevel von z.B. 800V auf.Der Schalter S3 ist mit dem Mittelpunkt der Sternschaltung des Elektromotors 2 und mit dem Ausgleichsleiter 9 bzw. dem Entkopplungswiderstand R1 verbunden. Die Fahrzeugbatterie 7 ist mit dem Antriebsumrichter 3 verbunden und versorgt diesen mit einer Gleichspannung. Für den Antriebsmodus weist das elektrische Antriebssystem 1 eine Steuerung auf (nicht dargestellt), die ausgebildet ist, die Halbbrücken 4a, 4b und 4c und somit deren Transistoren T1, T2, T3 und T4 zu steuern, um jeweils einen Strom zu erzeugen, der zu den beiden anderen Strömen um 120° Phasen verschoben ist. Während des Antriebs- bzw. Fahrtmodus sind die Schalter S1, S2 und S3 geöffnet. 1 shows an electric drive system 1 that with an electric motor 2nd Is provided. The electric motor 2nd has three inductors L1 , L2 and L3 in the form of windings connected to a star point, each by means of a half bridge 4a , 4b and 4c of a drive converter 3rd be powered and the electric motor 2nd , in particular its rotor (not shown), can set in rotation. The control of the half bridges 4a , 4b and 4c takes place in such a way that the current of the individual half bridges is shifted in phase with respect to one another by 120 °. Every half bridge 4a , 4b and 4c each has the following components: four transistors (eg MOSFETs or IGBTs) T1 , T2 , T3 and T4 with one diode each D1 , D2 , D3 and D4 , and two diodes D5 and D6 with a DC link center 5 of the drive inverter 3rd are connected. The DC link center 5 lies between the two DC link capacities C1 and C2 that are parallel to the three half bridges 4a , 4b and 4c are arranged. The DC link center 5 is with every half bridge 4a , 4b and 4c via the corresponding diodes D5 and D6 electrically connected. The three inductors L1 , L2 and L3 of the electric motor 2nd are interconnected in a star connection. A compensating conductor also runs 9 from the DC link center 5 via a disconnector S1 and a decoupling resistor R1 to the center of the star connection of the inductors L1 , L2 and L3 of the electric motor 2nd as well as a plug connection 6 for a charge source (not shown). This connector 6 has two conductors and can via a first plug connection switch and a second plug connection switch S2 and S3 from the drive system 1 be separated - as in this case in 1 shown. The desk S2 is with the negative pole of the battery 7 , the DC link capacity C2 and the half bridges 4a , 4b and 4c connected. The battery has a voltage level of e.g. 800V. The switch S3 is with the center of the star connection of the electric motor 2nd and with the balancing conductor 9 or the decoupling resistance R1 connected. The vehicle battery 7 is with the drive inverter 3rd connected and supplies it with a DC voltage. For the drive mode, the electric drive system 1 a control on (not shown), which is formed, the half-bridges 4a , 4b and 4c and thus their transistors T1 , T2 , T3 and T4 to control each to generate a current that is shifted by 120 ° phases to the other two currents. The switches are in the drive or drive mode S1 , S2 and S3 open.

2 zeigt einen Schaltungsplan des elektrischen Antriebssystems gemäß 1. Hierbei befindet sich das elektrische Antriebssystem 1 im Lademodus, wobei, im Gegensatz zu 1, die Schalter S1, S2 und S3 geschlossen sind und eine Ladequelle 8 z.B. in Form einer Ladesäule als Gleichspannungsquelle an dem Steckeranschluss 6 angeschlossen ist. Da die Ladequelle 8 eine Spannung von 400 V (gegenüber einer Batteriespannung von 800V) aufweist, wird das Antriebssystem 1, insbesondere die Wicklungen L1, L2 und L3 sowie die Halbbrücken 4a, 4b und 4c, als Hochsetzsteller verwendet bzw. entsprechend angesteuert. 2nd shows a circuit diagram of the electric drive system according to 1 . Here is the electric drive system 1 in charging mode, being, as opposed to 1 , the switches S1 , S2 and S3 are closed and a charging source 8th eg in the form of a charging station as a DC voltage source on the connector 6 connected. Because the charging source 8th has a voltage of 400 V (compared to a battery voltage of 800V), the drive system 1 , especially the windings L1 , L2 and L3 as well as the half bridges 4a , 4b and 4c , used as a step-up converter or controlled accordingly.

3A und 3B zeigen eine Halbbrücke 4a mit den Zwischenkreiskondensatoren C1 und C2 sowie fünf Signaldiagramme für insbesondere die Ansteuerung der Transistoren T3 und T4, damit die Halbbrücke in Verbindung mit der Induktivität L1 des Elektromotors (nicht dargestellt) als Hochsetzsteller fungiert. Aus den Signaldiagrammen ist ersichtlich, dass ein alternierender Strom durch die Induktivität L1, die mit der Halbbrücke 4a verbunden ist, fließt. Um den Strom von der Induktivität L1 zur Fahrzeugbatterie 7 (s. 1 oder 2) zu steuern, werden die Transistoren T3 und T4 periodisch geschlossen. Da die Transistoren nicht ausgebildet sind, die komplette Spannung der Fahrzeugbatterie zu sperren, und ein gleichzeitiges Schalten der Transistoren niemals gleichzeitig erfolgen kann, wird zuerst der Transistor T4 und danach der Transistor T3 gesperrt bzw. in umgekehrter Reihenfolge wieder geöffnet (siehe fallende Signalflanke). In der kurzen Zeit, in der der Transistor T3 leitet und der Transistor T4 gesperrt bzw. geöffnet ist, fließt ein kurzer Stromimpuls über die Diode D6 zu der Kapazität C2. Zwar werden dadurch die Transistoren T3 und T4 vor eine Überspannung geschützt; andererseits lädt der Stromfluss die Kapazität C2 auf und verändert somit das Spannungslevel am Zwischenkreismittelpunkt 5. 3A and 3B show a half bridge 4a with the intermediate circuit capacitors C1 and C2 as well as five signal diagrams for controlling the transistors in particular T3 and T4 so the half bridge in connection with the inductance L1 of the electric motor (not shown) acts as a step-up converter. From the signal diagrams it can be seen that an alternating current through the inductance L1 that with the half bridge 4a connected, flows. To the current from the inductor L1 to the vehicle battery 7 (see 1 or 2nd ) to control the transistors T3 and T4 periodically closed. Since the transistors are not designed to block the complete voltage of the vehicle battery, and the transistors can never be switched simultaneously, the transistor first becomes T4 and then the transistor T3 locked or opened again in reverse order (see falling signal edge). In the short time that the transistor T3 conducts and the transistor T4 is blocked or opened, a short current pulse flows across the diode D6 to the capacity C2 . This will make the transistors T3 and T4 protected from overvoltage; on the other hand, the current flow charges the capacity C2 and thus changes the voltage level at the DC link center 5 .

Um ein Spannungsanstieg der Zwischenkreismittelpunktsspannung über die zulässige Sperrspannung zu verhindern, wird der Ausgleichsleiter 9 (siehe 1 und 2) verwendet, der durch den Schalter S1 und den Widerstand R1 mit der Spannungsquelle verbunden ist und somit einen Spannungsausgleich schafft. Sobald dann die beiden Transistoren T3 und T4 gesperrt sind, fließt ein Ladestrom über die Diode D2 und somit über D1 an die Fahrzeugbatterie 7 (sh. 1 und 2). In der gesamten Zeit sind die Transistoren T1 und T2 gesperrt.The compensating conductor is used to prevent the DC link center voltage from rising above the permissible reverse voltage 9 (please refer 1 and 2nd ) used by the switch S1 and the resistance R1 is connected to the voltage source and thus creates a voltage equalization. Then the two transistors T3 and T4 are blocked, a charging current flows through the diode D2 and thus about D1 to the vehicle battery 7 (sh. 1 and 2nd ). All the time, the transistors are T1 and T2 blocked.

4 zeigt ein vereinfachtes Schaltdiagramm des elektrischen Antriebssystems der vorliegenden Erfindung. Hierbei ist lediglich eine Halbbrücke 4a mit den Zwischenkreiskapazitäten C1 und C2 darstellt. Des Weiteren ist eine Induktivität L1 als Beispiel für eine Wicklung eines elektrischen Antriebsmotors dargestellt. Der Schalter S1 wird über ein Stufensignal C1 geöffnet und geschlossen, wobei der Schalter S1 ein entsprechendes Signal an die Steuerungsschaltung 12 zur Steuerung der Halbbrücke 4a als Hochsetzsteller senden kann. Ist der Schalter S1 geschlossen, wird die Steuerungsschaltung 12 mit einem Rechtecksignal mit einer Frequenz von 20 kHz (s. Bauteil A2) an Stelle eines 0 V-Signals (s. Bauteil A1) versorgt. Hierbei wird ein entsprechender Signalumschalter B1 durch den Schalter S1 gesteuert. Das Rechtecksignal von A2 wird jeweils an einen ersten Signalmodifizierer Z1 und einen zweiten Signalmodifizierer Z2 geschickt. Der Signalmodifizierer Z1 ist mit dem Transistor T3 und der Signalmodifizierer Z2 mit dem Transistor T4 verbunden. Hierbei wird das Signal derart modifiziert, z.B. durch eine zeitliche Verschiebung des Signals, dass zuerst der Transistor T4 sperrt und danach der Transistor T3. 4th Figure 3 shows a simplified circuit diagram of the electric drive system of the present invention. Here is only a half bridge 4a with the DC link capacities C1 and C2 represents. Furthermore there is an inductance L1 shown as an example of a winding of an electric drive motor. The desk S1 is via a step signal C1 opened and closed, the switch S1 a corresponding signal to the control circuit 12th to control the half bridge 4a can send as a boost converter. Is the switch S1 closed, the control circuit 12th with a square wave signal with a frequency of 20 kHz (see component A2 ) instead of a 0 V signal (see component A1 ) provided. Here a corresponding signal switch B1 through the switch S1 controlled. The square wave signal from A2 is sent to a first signal modifier Z1 and a second signal modifier Z2 cleverly. The signal modifier Z1 is with the transistor T3 and the signal modifier Z2 with the transistor T4 connected. Here, the signal is modified in such a way, for example by a time shift of the signal, that the transistor first T4 blocks and then the transistor T3 .

5 zeigt ein weiteres elektrisches Antriebssystem 1a mit einer erfindungsgemäßen Ladevorrichtung gemäß eines weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiels. Im Vergleich zu dem elektrischen Antriebssystem 1 aus den 1 und 2, unterscheidet sich das Antriebssystem 1a darin, dass zwischen dem Transistor C1 und der Autobatterie 7 ein Vorladewiderstand 10 angeordnet ist, der über einen Überbrückungsschalter 11 überbrückt werden kann. Dadurch ist es möglich, die Kapazitäten C1 und C2 vor dem Ladevorgang aufzuladen und den Zwischenkreismittelpunkt auf ein entsprechendes Spannungslevel anzuheben. Während des Fahrtmodus ist der Schalter 11 geschlossen. Vor dem Ladebetrieb wird der Schalter 11 geöffnet, um die Kapazitäten vorzuladen; danach wird der Schalter 11 für den Ladevorgang der Fahrzeugbatterie wieder geschlossen. In Verbindung mit dem Ausgleichsleiter 9 (bei geschlossenem Schalter S1) kann damit eine externe Induktivität z.B. einer Ladesäule, auf die unterhalb der Batteriespannung liegende Zwischenkreismittelpunktspannung vorgeladen werden. 5 shows another electric drive system 1a with a charging device according to the invention according to a further preferred exemplary embodiment. Compared to the electric drive system 1 from the 1 and 2nd , the drive system differs 1a in that between the transistor C1 and the car battery 7 a precharge resistor 10th is arranged via a bypass switch 11 can be bridged. This makes it possible to increase the capacities C1 and C2 charge before charging and raise the DC link center to an appropriate voltage level. The switch is in the drive mode 11 closed. The switch turns on before charging 11 opened to preload capacities; after that the switch 11 closed again for charging the vehicle battery. In connection with the compensating conductor 9 (with the switch closed S1 ) can be used to pre-charge an external inductance, for example a charging station, to the intermediate circuit center voltage below the battery voltage.

BezugszeichenlisteReference list

11
Elektrisches AntriebssystemElectric drive system
1a1a
Elektrisches Antriebssystem, weiteres AusführungsbeispielElectric drive system, further embodiment
22nd
Elektromotor / elektrischer AntriebsmotorElectric motor / electric drive motor
33rd
Wechselrichter / AntriebsumrichterInverters / drive inverters
4a4a
Erste Halbbrücke für die 1. PhaseFirst half bridge for the 1 . phase
4b4b
Zweite Halbbrücke für die 2. PhaseSecond half bridge for the 2nd . phase
4c4c
Dritte Halbbrücke für die 3. PhaseThird half bridge for the 3rd . phase
55
ZwischenkreismittelpunktDC link center
66
SteckeranschlussConnector
77
FahrzeugbatterieVehicle battery
88th
Ladequelle bzw. LadesäuleCharging source or charging station
99
AusgleichsleiterCompensating ladder
1010th
VorladewiderstandPreload resistance
1111
Überbrückungsschalter für den VorladewiderstandBypass switch for the pre-charging resistor
1212th
SteuerungsschaltungControl circuit
L1L1
Erste MotorwicklungFirst motor winding
L2L2
Zweite MotorwicklungSecond motor winding
L3L3
Dritte MotorwicklungThird motor winding
C1C1
Erster KondensatorFirst capacitor
C2C2
Zweiter KondensatorSecond capacitor
T1T1
Erster TransistorFirst transistor
T2T2
Zweiter TransistorSecond transistor
T3T3
Dritter TransistorThird transistor
T4T4
Vierter TransistorFourth transistor
D1D1
Erste FreilaufdiodeFirst free-wheeling diode
D2D2
Zweite FreilaufdiodeSecond free-wheeling diode
D3D3
Dritte FreilaufdiodeThird freewheeling diode
D4D4
Vierte FreilaufdiodeFourth freewheeling diode
D5D5
Erste ZwischendiodeFirst intermediate diode
D6D6
Zweite ZwischendiodeSecond intermediate diode
R1R1
EntkopplungswiderstandDecoupling resistance
S1S1
TrennschalterDisconnector
S2S2
Erster SteckeranschlussschalterFirst plug connector switch
S3S3
Zweiter SteckeranschlussschalterSecond connector switch
A1A1
0V-Signal0V signal
A2A2
Rechtecksignal mit konstanter FrequenzSquare wave with constant frequency
B1B1
gesteuerter Signalumschaltercontrolled signal switch
Z1Z1
Signalverkleinerer - vom Anfang des Signals beginnendSignal reducer - starting from the beginning of the signal
Z2Z2
Signalverkleinerer - vom Ende des Signals beginnendSignal reducer - starting from the end of the signal
O1O1
StufensignalStep signal

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • DE 102016209905 A1 [0003]DE 102016209905 A1 [0003]
  • DE 102009052680 A1 [0004]DE 102009052680 A1 [0004]
  • DE 102016218304 B3 [0005]DE 102016218304 B3 [0005]

Claims (11)

Ladevorrichtung zum Laden einer Batterie (7) eines mit einem elektrischen Antriebsmotor (2) ausgebildetem Kraftfahrzeugs, mit - einer Induktivität, - einem Antriebsumrichter (3), der im Antriebsbetrieb des Kraftfahrzeugs die Gleichspannung der Batterie (7) für den elektrischen Antriebsmotor (2) wandelt und einen Zwischenkreismittelpunkt (5) aufweist, wobei die Induktivität zusammen mit dem Antriebsumrichter (3) für einen Ladebetrieb der Batterie (7) als Hochsetzsteller dient, dadurch gekennzeichnet, dass der Zwischenkreismittelpunkt (5) über einen Ausgleichsleiter (9) mit einer Eingangsspannung einer Ladungsquelle (8) und/oder der Induktivität permanent oder temporär verschalten ist.Charging device for charging a battery (7) of a motor vehicle designed with an electric drive motor (2), with - an inductor, - a drive converter (3) which, when the motor vehicle is in drive mode, supplies the DC voltage of the battery (7) for the electric drive motor (2) converts and has an intermediate circuit center (5), the inductance together with the drive converter (3) for charging operation of the battery (7) serves as a step-up converter, characterized in that the intermediate circuit center (5) via an equalizing conductor (9) with an input voltage of Charge source (8) and / or the inductance is permanently or temporarily connected. Ladevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Zwischenkreismittelpunkt (5) über einen Widerstand (R1) mit der Induktivität verschaltbar ist.Loading device after Claim 1 , characterized in that the intermediate circuit center (5) can be connected to the inductor via a resistor (R1). Ladevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Induktivität (L1) durch mindestens eine Wicklung des elektrischen Antriebsmotors (2) gebildet ist.Loading device after Claim 1 or 2nd , characterized in that the inductance (L1) is formed by at least one winding of the electric drive motor (2). Ladevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsumrichter (3) für drei Spannungsphasen jeweils eine Halbbrücke (4a; 4b; 4c) aufweist, wobei jede Halbbrücke mit einer der drei Wicklungen (L1; L2; L3) des elektrischen Antriebsmotors (2) verbunden ist.Loading device according to one of the Claims 1 to 3rd , characterized in that the drive converter (3) has a half bridge (4a; 4b; 4c) for three voltage phases, each half bridge being connected to one of the three windings (L1; L2; L3) of the electric drive motor (2). Ladevorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass jede Halbbrücke (4a; 4b; 4c) den selben Zwischenkreismittelpunkt (5) aufweist.Loading device after Claim 4 , characterized in that each half-bridge (4a; 4b; 4c) has the same intermediate circuit center (5). Ladevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Zwischenkreismittelpunkt (5) zwischen zwei in Reihe geschalteten Kapazitäten (C1; C2) angeordnet ist, wobei die Batterie (7) parallel zu den Kapazitäten (C1; C2) hinzuschaltbar ist.Loading device according to one of the Claims 1 to 5 , characterized in that the intermediate circuit center (5) is arranged between two capacitors (C1; C2) connected in series, the battery (7) being connectable parallel to the capacitors (C1; C2). Ladevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch eine Steuerungsschaltung (10) zum Steuern des Antriebsumrichters (3), insbesondere dessen Halbbrücke (4a; 4b; 4c), als Hochsetzsteller.Loading device according to one of the Claims 1 to 6 , characterized by a control circuit (10) for controlling the drive converter (3), in particular its half bridge (4a; 4b; 4c), as a step-up converter. Ladevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch einen Trennschalter (S1) zum Verschalten des Zwischenkreismittelpunkts (5) mit der Eingangsspannung der Ladungsquelle (8) und/oder der Induktivität (L1).Loading device according to one of the Claims 1 to 7 , characterized by a disconnector (S1) for connecting the intermediate circuit center (5) to the input voltage of the charge source (8) and / or the inductor (L1). Ladevorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Trennschalter (S1) derart ausgebildet ist, sich bei einer an die Ladevorrichtung angeschlossenen Ladequelle (8) zu schließen und somit den Zwischenkreismittelpunkts (5) mit der Eingangsspannung der Ladungsquelle (8) und/oder der Induktivität (L1) zu verschalten.Loading device after Claim 8 , characterized in that the isolating switch (S1) is designed to close when a charging source (8) is connected to the charging device and thus the intermediate circuit center (5) with the input voltage of the charging source (8) and / or the inductance (L1) to interconnect. Ladevorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Trennschalter (S1) ausgebildet ist, sich im Ladebetrieb periodisch zu öffnen und zu schließen.Loading device according to one of the Claims 8 to 9 , characterized in that the isolating switch (S1) is designed to periodically open and close during charging. Elektrisches Antriebssystem (1) mit einer Ladevorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche.Electric drive system (1) with a charging device according to one of the preceding claims.
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