本发明专利技术涉及一种用于为中间电路电容器(5)充电的电路装置(1)和方法(20)以及具有此类的电路装置(1)的蓄电池系统和机动车。依据本发明专利技术，该电路装置(1)具有两个开关元件(12、13)，它们与预充电电阻(2)串联连接。在依据本发明专利技术的方法(20)之中，该些开关元件(12、13)在该中间电路电容器(5)开始充电时相继闭合(31、32)并且在该中间电路电容器(5)结束充电时通过该预充电电阻(2)相继断开(41、42)。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于以源自充电蓄电池的电能为中间电路电容器充电的电路装置，其具有用于选择性地将用于该充电蓄电池的电路装置的第一连接触点与用于该中间电路电容器的电路装置的第二连接触点电连接的第一开关元件和电的预充电电阻，该预充电电阻与第一开关元件并联连接。此外，本专利技术涉及一种用于以源自充电蓄电池的电能为中间电路电容器充电的方法，在该方法中充电电流至少部分地通过电的预充电电阻传导至中间电路电容器。再者，本专利技术涉及具有此类的电路装置的蓄电池系统以及具有该蓄电池系统的机动车，其中，该蓄电池系统与该机动车的驱动系统相连接。
技术介绍
通常来说，用于以电能为中间电路电容器充电的电路装置是已知的。其中，该中间电路电容器用于提供待由源自蓄电池的电能来供电的用电器的短时高的电流需求的电流。为了以电能来充电该中间电路电容器，该中间电路电容器尤其是与充电蓄电池并联连接。在充电过程开始时能够闭合至少一个开关元件并且该中间电路电容器直接与充电蓄电池导电连接。然而，缘于该中间电路电容器的物理的特性的缘故，在将充电蓄电池与该中间电路电容器直接连接尤其是在该充电过程开始时将会有相对高的电流从充电蓄电池流至该中间电路电容器。这样高的电流能够例如使得该充电蓄电池负担过重并且甚至可能损害该充电蓄电池。为了至少部分地限制该充电电流，已知的电路装置具有与第一开关元件并联连接的充电电阻。该充电电阻通常为欧姆式电阻，其能够借助于另一个开关元件与充电蓄电池和/或中间电路电容器相连接并且由此能够桥接该第一开关元件。因为另一个开关元件通常必须开关很高的电压例如直至600V的电压时的高电流，所以该开关元件通常需要较大的结构空间并且具有较高的重量。尤其地，在将该电路装置使用在机动车之中时，结构空间却是不足的并且较高的重量是不利的。即便是在静态的应用之中，例如风力发电设备之中，也能够限制结构空间。
技术实现思路
依据本专利技术提供了用于为中间电路电容器充电的电路装置，其附加于第一开关元件具有两个另外的开关元件，它们与预充电电阻串联连接地与第一开关元件并联连接。在使用两个另外的开关元件代替如在
技术介绍
中所描述的那样仅仅使用一个另外的开关元件来桥接该第一开关元件时，该电路装置所需要的结构空间以及该电路装置的重量得以极大地降低。此外，依据本专利技术提供了一种用于为中间电路电容器充电的方法，在该方法之中，两个由在运行时流过预充电电阻的充电电流来相继导通的开关元件在充电开始时相继闭合和/或在充电结束时通过该预充电电阻相继断开。由此通过将该些开关元件相继闭合或者断开能够降低单个的开关元件由于该充电过程而形成的负担并且大比例地减小该些开关元件的尺寸和重量。依据本专利技术的解决方案能够通过不同的、分别有利的、任一相互组合的设计方案进一步得以改善。以下将涉及该些设计形式和与其相联系的优点。本专利技术的优点在第一有利的设计形式之中，另外的开关元件中的一个能够构造为电子的开关。电子的开关也能够开关高的电流。其中，该电子的开关相较于电机械式的开关能够以较小磨损地或者甚至无磨损地开关高的电流，该电机械式的开关在
技术介绍
中用于接通充电电阻，因为在电子的开关的开关过程之中不会再出现如在电机械式的开关中的开关电弧。由此，由于接触烧损而引起的磨损在使用电子的开关时不会出现。电子的开关尤其是半导体开关并且具有例如在运行时从或者至预充电电阻传导充电电流的晶体管或者IGBT，即例如绝缘栅极的双极型晶体管，其中，该晶体管或者IGBT能够无机械式接触元件地开关充电电流。 虽然借助于电子的开关能够无磨损地开关高的电流，然而借助于电子的开关并不能实现将充电蓄电池从中间电路电容器电地电势分离，因为电子的开关不具有任何在空间上相互可分离的开关接触。此外，电子的开关如MOSFET-晶体管即例如金属氧化物半导体场效应晶体管和IGBT在截止方向上含有结构类型为前提的二极管。为了能够在没有标称的或者甚至在没有相应的漏电流的情况下电地在电势上以两个电流方向相互分离该充电蓄电池和该中间电路电容器，另外的开关元件中的一个能够被构造为电机械式的开关。其中，被构造为电机械式的开关的另外的开关元件能够比源自
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的用于接通预充电电阻的电机械式的开关显著地更小并且更轻地加以构造。即依据本专利技术的电机械式开关不需要开关高的电流，因为该高的电流已经通过电子的开关加以开关了。依据本专利技术的电机械式开关也仅仅需要实施电的电势分离，以便通过电势分离来结束在该预充电电阻之上的充电过程。由此通过使得该电子的开关在断开的即非导通的或者截止的状态之下不流过任何电流，能够在断开时或者在该电机械式开关闭合时不产生任何开关电弧并且防止接触烧损。该电机械式开关能够为在运行中至或者从预充电电阻传导充电电流的继电器。通过由电子的开关来实现电流电路的分离并且由电机械式开关来实现电压电路的分离，两个开关元件均能够如此小地加以构造，使得该电子的开关和该电机械式的开关均能够被构造为装备在电路板上的开关。尤其地，该电机械式的开关的构造并非如在
技术介绍
部分那样必须构造为接触器。由此通过将两个开关元件可比较地小地并且轻地加以构造，使得他们能够安置在蓄电池控制单元的壳体之中。例如，该电路装置能够至少部分地安置在用于控制该些开关元件的此类的蓄电池控制单元之中，其中，这两个另外的开关元件能够安置在该蓄电池单池的壳体之内。由此，尤其地，为该电路装置所需要的结构空间得以缩小，因为仅仅需要将该预充电电阻安置在该蓄电池控制单元的壳体的外部。虽然该预充电电阻也能够安置在该蓄电池控制单元的壳体之内，然而，因为在该中间电路电容器充电时在该预充电电阻之上所下降的损失功率将会产生较多的损失热量，所以该蓄电池控制单元在没有附加的冷却措施的情况下能够由于该损失热量而变得过热。因为尤其是通过该电机械式开关的开关在没有标称的开关电弧的情况下发生，两个另外的开关元件在运行时产生较小的废热，使得该些开关元件能够在没有其他措施的情况下在蓄电池控制单元之中加以运行。由于较高的损失功率的缘故，该预充电电阻此外能够需要很大的结构空间，该结构空间在蓄电池控制单元内部并不能得以提供。两个另外的开关元件相反地对于在蓄电池控制单元之中的装置来说已经足够小了。为了开始该中间电路电容器的充电过程，两个开关元件首先设置在不导电的状态之下并且也不传导该充电电流。首先，该充电蓄电池的蓄电池电势能够施加在该中间电路电容器之上，而不需将该充电电流经由该预充电电阻流至该中间电路电容器。在此，该被构造为电机械式的开关的开关元件能够闭合。如果该电机械式的开关元件闭合，那么虽然该蓄电池电势施加在该中间电路电容器之上，然而，因为被构造为电子的开关的开关元件仍然断开，即不导电或者截止，所以还是不会有任何电流从充电蓄电池经由被构造为电机械式的开关的开关元件流至该中间电路电容器。在该电机械式的开关闭合时，因此不会产生标称的开关电弧，使得该开关触电不会由于接触烧损而损坏。现在如果闭合构造为电子的开关的开关元件，即导电地连接，那么充电电流将会经由该充电电阻流至中间电路电容器，而不会再次产生标称的开关电弧。为了通过预充电电阻来结束该中间电路电容器的充电，首先能够断开构造为电子的开关的开关元件，即不导电或者截止地加以连接。虽然现在该充电电流不再从本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于以源自充电蓄电池(4)的电能为中间电路电容器(5)充电的电路装置(1)，所述电路装置具有用于选择性地将用于所述充电蓄电池(4)的所述电路装置(1)的第一连接触点(6)与用于所述中间电路电容器(5)的所述电路装置(1)的第二连接触点(7)电连接的第一开关元件(3)，并且所述电路装置具有电的预充电电阻(2)，所述预充电电阻能够与所述第一开关元件(3)并联连接，其特征在于两个另外的开关元件(12、13)，所述另外的开关元件能够与所述预充电电阻(2)串联地与所述第一开关元件(3)并联连接。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：C·齐瓦诺波洛斯，
申请(专利权)人：罗伯特·博世有限公司，三星SDI株式会社，
类型：发明
国别省市：德国;DE
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