[0048] 以下进一步描述电路布置的运转方式。
[0049] 在时间点Τ0,按照预定的另一种曲线，第二控制信号由控制装置40产生，从而半 导体切换元件50转换成第一切换状态。在时间点Τ1，例如Τ0之后5 μ s，各场效应晶体管 导通。通过电网25的负载电流I由于电感直线地或者至少大致直线地上升，所述电感基本 上代表由电网决定的导线电感。在例如Τ1之后26 μ s的时间点Τ2,负载电流I到达250Α 的值，所述负载电流流入到电网25中。在示出的例子中，这个值与模拟的监控电路30的预 定的阈值相同。因此，在时间点Τ2,模拟的监控电路30探测到负载电流I超过预定的阈值。 在响应时间Τ6之后例如8 μ s或者在时间点Τ3开始切断各场效应晶体管。所述响应时间 Τ6包括模拟的监控电路30的应答时间以及第一控制信号从模拟的监控电路30的输出端 37直至控制连接端的信号延迟持续时间。
[0050] 在响应时间Τ6期间，负载电流I至少大致直线地继续上升。优选地，阈值这样地 预定，使得尽管在响应时间Τ6期间电流继续上升，负载电流I还是保持在预定的最大允许 的能量存储器电流之下。预定的最大允许的能量存储器电流例如是320Α。
[0051] 在时间点Τ3,门极驱动器70开始切断场效应晶体管。在时间点Τ4,例如是Τ3之 后5 μ s，各场效应晶体管完全被关断。
[0052] 然而，由于存在电感，负载电流I继续流动并且各个截止的场效应晶体管过渡到 雪崩（AvalancheM运行。在雪崩运行Α中，在各个截止的场效应晶体管中产生很多热能。 因此，各个截止的场效应晶体管的硅温度急剧上升，直到达到最大温度。紧接着，由于下降 的负载电流I，温度Temp重新下降。如果硅的温度Temp最大上升了 100Κ(Δ T = 100K)，则 硅在环境温度为60°C时到达最高温度160°C。在场效应晶体管可靠的最高运行温度175°C 时，半导体切换元件50仍然能够足够可靠地运行。
[0053] 附图标记列表
[0054] 10 能量存储器系统
[0055] 20 能量存储器
[0056] 21 第一极
[0057] 22 第二极
[0058] 25 电网
[0059] 26 第一连接端
[0060] 27 第二连接端
[0061] 30 模拟的监控电路
[0062] 32 测量电阻
[0063] 34 模拟比较器
[0064] 35 第一测量连接端
[0065] 36 第二测量连接端
[0066] 37 输出端
[0067] 40 数字的控制装置
[0068] 42 控制输出端
[0069] 50 半导体切换元件
[0070] 52 第一场效应晶体管
[0071] 54 第二场效应晶体管
[0072] 56 第一親合连接端
[0073] 57 第二耦合连接端
[0074] 60 解耦切换模块
[0075] 62 发光二极管
[0076] 70 门极驱动器
[0077] 80 监视计时器
[0078] A 雪崩运行
[0079] I 负载电流
[0080] T0...T5 时间点
[0081] T6 持续时间
[0082] Temp场效应晶体管芯片温度
[0083] UDS场效应晶体管漏极-源极电压
【主权项】
1. 用于运行电动车辆和/或混合动力车辆的能量存储器（20)的电路布置，其中，所述 电路布置具有： -模拟的监控电路（30)，所述模拟的监控电路构成和设置为用于采集测量信号，所述 测量信号代表流过能量存储器（20)的电流，并且所述模拟的监控电路与测量信号有关地 产生预定的第一控制信号， -至少一个半导体切换元件（50)，所述半导体切换元件构成为用于在第一切换状态中 将能量存储器（20)与电动车辆和/或混合动力车辆的电网（25)电耦合并且在第二切换状 态中将能量存储器（20)与电网（25)电解耦，其中，所述半导体切换元件（50)具有控制连 接端，所述控制连接端与监控电路（30)的输出端（37)在信号技术上耦合，并且半导体切换 元件（50)的切换状态能与第一控制信号有关地调整。2. 按照权利要求1所述的电路布置，所述电路布置具有数字的控制装置（40)，所述控 制装置构成为用于根据与至少一个预定的与能量存储器相关的运行参数和/或至少一个 预定的与车辆相关的环境参数和/或至少一个预定的与车辆相关的运行参数和/或至少一 个预定的与电网相关的运行参数来产生预定的第二控制信号并且将其输出在预定的接口 上，所述接口与半导体切换元件（50)的控制连接端在信号技术上耦合，从而半导体切换元 件（50)的切换状态能与第二控制信号有关地调整。3. 按照权利要求2所述的电路布置，其中， _第一控制信号的预定的曲线代表如下要求，即，半导体切换元件（50)占据第二切换 状态， _第二控制信号的预定的曲线代表如下要求，即，半导体切换元件（50)占据第二切换 状态，以及 _当第一控制信号或者第二控制信号或者两个控制信号具有各自的所述预定的曲线， 操控半导体切换元件（50)的控制连接端，使得半导体切换元件（50)占据第二切换状态。4. 按照权利要求3所述的电路布置，其中， _第二控制信号的另一种预定的曲线代表如下要求，即，半导体切换元件（50)占据第 一切换状态，以及 _当第二控制信号具有所述另一种预定的曲线并且第一控制信号不具有所述预定的曲 线，操控半导体切换元件（50)的控制连接端，使得半导体切换元件（50)占据第一切换状 O5. 按照上述权利要求之一所述的电路布置，其中，半导体切换元件（50)包括至少一个 场效应晶体管。6. 按照上述权利要求之一所述的电路布置，其中，所述半导体切换元件（50)具有至少 一个第一场效应晶体管（52)和至少一个第二场效应晶体管（54)，其中，所述至少一个第二 场效应晶体管（54)分别反串联地与所述至少一个第一场效应晶体管（52)串联。7. 按照上述权利要求之一所述的电路布置，所述电路布置包括带有电流解耦元件、输 出端和至少一个输入端的解耦切换模块(60)，其中， -输出端与半导体切换元件（50)电親合， -输入端与监控电路（30)和/或与控制装置（40)电耦合以用于接收第一控制信号或 者第二控制信号，并且 -电流解耦元件将输出端和所述至少一个输入端电流解耦并且将输出端和所述至少一 个输入端无电势地连接。8. 按照权利要求7所述的电路布置，其中，电流解耦元件具有光学的发送元件和光学 的接收元件。9. 按照上述权利要求之一所述的电路布置，其中，模拟的监控电路（30)具有电流传感 器和模拟比较器（34)，其中，所述模拟比较器（34)构成和设置为用于根据将预定的阈值与 由电流传感器采集的测量值的比较来产生所述第一控制信号，所述测量值代表流过能量存 储器的电流。10. 能量存储器系统（10)，具有能量存储器（20)和按照权利要求1至9之一所述的电 路布置。
【专利摘要】用于运行电动车辆和/或混合动力车辆的能量存储器的电路布置具有模拟的监控电路(30)。所述模拟的监控电路(30)构成和设置为用于采集如下的测量信号，所述测量信号代表流过能量存储器的电流，并且所述模拟的监控电路与所述测量信号有关地产生预定的第一控制信号。此外，电路布置包括半导体切换元件(50)，所述半导体切换元件构成为用于在第一切换状态中将能量存储器与电网(25)电耦合并且在第二切换状态中将能量存储器与电网(25)电解耦，其中，半导体切换元件(50)具有控制连接端，所述控制连接端与监控电路(30)的输出端(37)在信号技术上耦合，并且半导体切换元件(50)的切换状态能与第一控制信号有关地调整。
【IPC分类】H02H3/10, H02H3/087
【公开号】CN105229882
【申请号】CN201480028605
【发明人】J·洛佩兹德阿罗亚贝
【申请人】宝马股份公司
【公开日】2016年1月6日
【申请日】2014年5月9日
【公告号】DE102013211692A1, EP3011651A1, US20160031329, WO2014202279A1