WO2012019667A2 - Motor vehicle drive system having a charging device - Google Patents

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Abstract

The invention is based on a motor vehicle drive system having a multi-phase charging device (10a; 10b) which is provided for charging an accumulator device (11a; 11b) by means of an external power network, in order to convert an alternating voltage of the external power network into a direct voltage, and having an operating mode switching device (12a; 12b) which is provided for optionally switching a charging operating mode or a driving operating mode. It is proposed that the operating mode switching device (12a; 12b) is provided for removing a drive machine (13a; 13b) at least partially from a charging circuit (20a; 20b) in the charging operating mode.

Description

Daimler AG  Daimler AG
Kraftfahrzeugantriebssystem mit einer Ladevorrichtung Motor vehicle drive system with a charging device
Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeugantriebssystem mit einer Ladevorrichtung zum Laden einer Akkuvorrichtung mittels eines externen Stromnetzes nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. The invention relates to a motor vehicle drive system with a charging device for charging a rechargeable battery device by means of an external power supply according to the preamble of claim 1.
Aus der US 5,341 ,075 ist bereits ein Kraftfahrzeugantriebssystem mit einer Ladevorrichtung, die zum Laden einer Akkuvorrichtung mittels eines externen Stromnetzes dazu vorgesehen ist, eine Wechselspannung des externen Stromnetzes in eine Gleichspannung umzuwandeln, und mit einer Betriebsmodus-Umschaltvorrichtung, die dazu vorgesehen ist, wahlweise eine Ladebetriebsmodus oder einen Fahrbetriebsmodus zu schalten, bekannt. From US 5,341,075 is already a motor vehicle drive system with a charging device which is provided for charging a battery device by means of an external power supply network to convert an AC voltage of the external power supply into a DC voltage, and with an operating mode switching device provided therefor optionally a charging mode or a driving mode to switch known.
Der Erfindung liegt insbesondere die Aufgabe zugrunde, einen Komfort in dem Ladebetriebsmodus zu erhöhen. Sie wird gemäß der Erfindung durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Weitere Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen. The invention is in particular the object of increasing comfort in the loading mode of operation. It is achieved according to the invention by the features of claim 1. Further embodiments emerge from the subclaims.
Die Erfindung geht aus von einem Kraftfahrzeugantriebssystem mit einer Ladevorrichtung, die zum Laden einer Akkuvorrichtung mittels eines externen Stromnetzes dazu vorgesehen ist, eine Wechselspannung des externen Stromnetzes in eine Gleichspannung umzuwandeln, und mit einer Betriebsmodus-Umschaltvorrichtung, die dazu vorgesehen ist, wahlweise einen Ladebetriebsmodus oder einen Fahrbetriebsmodus zu schalten. The invention relates to a motor vehicle drive system with a charging device, which is provided for charging a battery device by means of an external power supply network to convert an AC voltage of the external power supply into a DC voltage, and provided with an operating mode switching device, optionally a charging mode or to switch to a driving mode.
Es wird vorgeschlagen, dass die Betriebsmodus-Umschaltvorrichtung dazu vorgesehen ist, in dem Ladebetriebsmodus eine Antriebsmaschine wenigstens teilweise aus einem Ladestromkreis auszunehmen. Dadurch kann erreicht werden, dass die Antriebsmaschine in dem Ladebetriebsmodus stromlos ist, wodurch in dem Ladebetriebsmodus insbesondere ein unerwünschter Momentenaufbau durch die Antriebsmaschine vermieden werden kann. Durch eine erfindungsgemäße Ausgestaltung kann somit ein Komfort in dem Ladebetriebsmodus erhöht werden. Unter einem„externen Stromnetz" soll dabei insbesondere ein von dem Antriebssystem unabhängiges Stromnetz, wie insbesondere ein öffentliches Versorgungsnetz, verstanden werden. Unter einer„mehrphasigen Gleichrichtschaltung" soll insbesondere eine Gleichrichtschaltung verstanden werden, die wenigstens zwei, vorzugsweise drei Phasen aufweist. Unter einem„Ladebetriebsmodus" soll dabei insbesondere ein Betriebsmodus verstanden werden, in dem die Akkuvorrichtung stationär mittels des externen Stromnetzes geladen wird. Unter einem„Fahrbetriebsmo- dus" soll insbesondere ein Betriebsmodus verstanden werden, in dem die Antriebsmaschine für eine Momentenaufnahme oder Momentenabgabe mit der Akkuvorrichtung verbunden ist, wobei ein der Akkuvorrichtung entnommener Strom oder ein der Akkuvorrichtung zugeführter Strom in dem Fahrbetriebsmodus vorzugweise ungleich Null ist. Grundsätzlich kann aber in dem Fahrbetriebsmodus der Strom durch die Antriebsmaschine zeitweise gleich Null sein. Weiter soll unter einem„Ladestromkreis" eine Einheit derjenigen Bauteile des Kraftfahrzeugantriebssystems verstanden werden, durch die in dem Ladebetriebsmodus ein elektrischer Strom ungleich Null fließt. Unter einem„wenigstens teilweisen Ausnehmen der Antriebsmaschine aus dem Ladestromkreis" soll dabei insbesondere verstanden werden, dass in dem Ladebetriebsmodus wenigstens ein Teil der Antriebsmaschine unbestromt ist, d.h. ein elektrischer Strom durch diesen Teil der Antriebsmaschine nahezu Null ist, während der gleiche Teil der Antriebsmaschine in dem Fahrbetriebsmodus bestromt ist, d.h. der elektrische Strom ungleich Null ist. Unter„vorgesehen" soll insbesondere speziell programmiert, ausgestattet und/oder ausgelegt verstanden werden. It is proposed that the operating mode switching device is provided to at least partially exclude a prime mover from a charging circuit in the loading operating mode. It can thereby be achieved that the prime mover is de-energized in the loading operating mode, whereby in the loading operating mode, in particular, an undesired torque build-up by the drive machine can be avoided. By an embodiment of the invention can thus be a comfort in be increased in the charging mode. An "external power network" should be understood to mean, in particular, a power grid independent of the drive system, in particular a public power grid. "A" multiphase rectification circuit "is to be understood in particular to mean a rectifier circuit having at least two, preferably three phases. A "charging mode of operation" is to be understood here as meaning, in particular, an operating mode in which the battery device is charged stationarily by means of the external power network Rechargeable battery device is connected, wherein one of the battery device removed current or the battery device supplied current in the driving mode is preferably not equal to zero. Basically, however, in the driving mode, the current through the prime mover may be temporarily equal to zero. Furthermore, a "charging circuit" is to be understood as meaning a unit of those components of the motor vehicle drive system through which an electric current not equal to zero flows in the charging operating mode at least a portion of the prime mover is de-energized, that is, an electric current through this portion of the prime mover is nearly zero, while the same portion of the prime mover is energized in the traction mode, ie, the non-zero electrical current. "Provided" is to be understood in particular specially programmed, equipped and / or designed.
In einer Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Betriebsmodus- Umschaltvorrichtung wenigstens ein Trennelement aufweist, das dazu vorgesehen ist, wenigstens eine Motorspule der Antriebsmaschine elektrisch von dem Ladestromkreis zu trennen. Dadurch kann die Motorspule in dem Ladebetriebsmodus spannungsfrei geschaltete werden, wodurch insbesondere auch Fehlerströme, die zu einem unerwünschten Momentenaufbau führen könnten, minimiert werden können. Unter einem„Trennelement" soll dabei insbesondere ein elektrisches Schaltelement verstanden werden, dass in zumindest einer Schaltstellung dazu vorgesehen ist, die Motorspule elektrisch von dem Ladestromkreis zu trennen und in zumindest einer Schaltstellung dazu vorgesehen ist, die Motorspule elektrisch mit dem Ladestromkreis zu verbinden. Unter„elektrisch getrennt" soll dabei insbesondere verstanden werden, dass ein elektrischer Widerstand annähernd unendlich ist, d.h. die wenigstens eine Motorspule in dem Ladebetriebsmodus potentialfrei ist. Unter„elektrisch verbunden" soll insbesondere verstanden werden, dass ein elektrischer Widerstand endlich ist. Ferner wird vorgeschlagen, dass die Betriebsmodus-Umschaltvorrichtung wenigstens ein Trennelement aufweist, das dazu vorgesehen ist, in dem Fahrbetriebsmodus wenigstens einen Teil der Ladevorrichtung aus einem Fahrstromkreis auszunehmen. Dadurch kann die Ladevorrichtung in dem Fahrbetriebsmodus vorteilhaft zumindest teilweise stromfrei geschaltet werden. Unter einem„Fahrstromkreis" soll dabei eine Einheit derjenigen Bauteile des Kraftfahrzeugantriebssystems verstanden werden, durch die in dem Fahrbetriebsmodus ein elektrischer Strom ungleich Null fließt. In a further development of the invention, it is proposed that the operating mode switching device has at least one separating element which is provided to electrically disconnect at least one motor coil of the drive machine from the charging circuit. As a result, the motor coil can be disconnected in the charging mode of operation, which in particular also fault currents that could lead to an undesirable torque build-up can be minimized. A "separating element" is to be understood in particular as meaning an electrical switching element that is provided in at least one switching position to electrically disconnect the motor coil from the charging circuit and is provided in at least one switching position to electrically connect the motor coil to the charging circuit "Electrically isolated" is to be understood in particular that an electrical resistance is approximately infinite, that is, the at least one motor coil in the charging mode is potential-free. By "electrically connected" is meant in particular that an electrical resistance is finite. It is also proposed that the operating mode switching device has at least one separating element which is provided to exclude at least a part of the charging device from a driving circuit in the driving operating mode. As a result, the charging device can advantageously be switched at least partially without power in the driving mode. A "driving circuit" should be understood to mean a unit of those components of the motor vehicle drive system through which an electric current not equal to zero flows in the drive operating mode.
Vorteilhafterweise umfasst die Ladevorrichtung eine Filtereinheit, wobei das wenigstens eine Trennelement dazu vorgesehen ist, die Filtereinheit elektrisch von dem Fahrstromkreis zu trennen. Dadurch kann die Filtereinheit in dem Fahrbetriebsmodus potentialfrei geschaltet werden, wodurch insbesondere Fehlerströme vorteilhaft verringert werden können. Zudem kann dadurch eine Sicherheit verbessert werden. Unter einer„Filtereinheit" soll dabei insbesondere eine Einheit verstanden werden, die dazu vorgesehen ist, Frequenzen oberhalb einer Netzfrequenz des externen Stromnetzes herauszufiltern und dadurch insbesondere Rückwirkungen auf das externe Stromnetz zu verringern. Vorzugsweise ist die Filtereinheit dazu vorgesehen, die Ladevorrichtung EMV-konform auszugestalten. Advantageously, the charging device comprises a filter unit, wherein the at least one separating element is provided to electrically separate the filter unit from the driving circuit. As a result, the filter unit can be switched potential-free in the driving mode, whereby in particular fault currents can advantageously be reduced. In addition, this can be improved security. A "filter unit" should be understood to mean, in particular, a unit which is intended to filter out frequencies above a mains frequency of the external power network and thereby reduce, in particular, repercussions on the external power grid ,
Zudem wird vorgeschlagen, dass die Ladevorrichtung wenigstens einen Netz- Ableitkondensator aufweist. Dadurch können insbesondere Rückwirkungen auf das externe Stromnetz verringert werden, wodurch beispielsweise ein Schutz vor einem unbeabsichtigten Auslösen von Sicherheitsvorrichtungen des externen Stromnetzes erhöht werden kann. Unter einem„Netz-Ableitkondensator" soll dabei insbesondere ein Kondensator verstanden werden, der zwischen wenigstens einer Phase und einem Schutzleiter oder zwischen wenigstens einem Nullleiter und dem Schutzleiter angeordnet ist. Unter einem„Schutzleiter" soll dabei insbesondere ein Leiter verstanden werden, der ein Null- Potential definiert, wie insbesondere ein über das externe Stromnetz geerdeter Leiter. Unter einem„Null-Leiter" soll insbesondere ein in einem Regelbetrieb potentialfreier Leiter verstanden werden. Unter einer Phase soll insbesondere ein Leiter verstanden werden, der in einem Regelbetrieb gegenüber dem Nullleiter ein Potential aufweist. In addition, it is proposed that the charging device has at least one power dissipation capacitor. As a result, in particular repercussions on the external power grid can be reduced, whereby, for example, protection against unintentional triggering of safety devices of the external power grid can be increased. A "line bypass capacitor" should be understood to mean, in particular, a capacitor which is arranged between at least one phase and a protective conductor or between at least one neutral conductor and the protective conductor - Defined potential, such as in particular a grounded via the external power grid conductor. A "neutral conductor" is to be understood as meaning, in particular, a potential-free conductor in a control mode. "A phase is to be understood, in particular, as meaning a conductor which has a potential in a regulating operation with respect to the neutral conductor.
Vorzugsweise ist das wenigstens eine Trennelement dazu vorgesehen, den zumindest einen Netz-Ableitkondensator elektrisch von dem Fahrstromkreis zu trennen. Dadurch kann der Netz-Ableitkondensator in dem Fahrbetriebsmodus vorteilhafterweise ebenfalls potentialfrei geschaltet werden. In einer Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Ladevorrichtung wenigstens eine Überwachungseinheit aufweist, die dazu vorgesehen ist, wenigstens eine externe Netz- und/oder Ladekenngröße zu überwachen. Dadurch kann eine Betriebssicherheit weiter erhöht werden. Unter„Vorsorgungskenngrößen" sollen dabei insbesondere Kenngrößen verstanden werden, die durch das externe Stromnetz vorgegeben sind, wie beispielsweise eine Netzspannung des externen Stromnetzes oder eine Wechselfrequenz des externen Stromnetzes. Unter„Vorrichtungskenngrößen" sollen dabei insbesondere durch die Ladevorrichtung bedingte Kenngrößen verstanden werden, wie beispielsweise ein Ladestrom, ein Fehlerstrom oder ein Isolationsfehler der Ladevorrichtung. Preferably, the at least one separating element is provided to electrically disconnect the at least one power dissipation capacitor from the driving circuit. As a result, the network bypass capacitor can advantageously also be switched potential-free in the driving mode. In a development of the invention, it is proposed that the charging device has at least one monitoring unit which is provided to monitor at least one external network and / or charging parameter. As a result, operational safety can be further increased. In this context, "characteristic parameters" are to be understood in particular as parameters which are predetermined by the external power network, such as, for example, a mains voltage of the external power network or an alternating frequency of the external power network a charging current, a fault current or an insulation fault of the charging device.
Vorzugsweise ist das wenigstens eine Trennelement dazu vorgesehen ist, die Überwachungseinheit elektrisch von dem Fahrstromkreis zu trennen. Dadurch kann der Netz- Ableitkondensator in dem Fahrbetriebsmodus vorteilhafterweise ebenfalls potentialfrei geschaltet werden. Preferably, the at least one separating element is provided to electrically disconnect the monitoring unit from the driving circuit. As a result, the power dissipation capacitor can advantageously also be switched potential-free in the drive operating mode.
Ferner ist es vorteilhaft, wenn die Ladevorrichtung zumindest eine Netzdrossel aufweist und das wenigstens eine Trennelement dazu vorgesehen ist, die zumindest eine Netzdrossel elektrisch von dem Fahrstromkreis zu trennen. Dadurch kann eine Induktivität der Netzdrossel vorteilhaft auf die Ladevorrichtung angepasst werden. Unter einer„Netzdrossel" soll dabei insbesondere eine in den Ladestromkreis eingebrachte separate Spule verstanden werden, die vorteilhafterweise im Vergleich zu einer Spule der Filtereinheit eine höhere Induktivität aufweist. Furthermore, it is advantageous if the charging device has at least one mains choke and the at least one separating element is provided to electrically disconnect the at least one mains choke from the driving circuit. As a result, an inductance of the mains choke can be advantageously adapted to the charging device. In this context, a "mains choke" is to be understood as meaning, in particular, a separate coil introduced into the charging circuit, which advantageously has a higher inductance in comparison to a coil of the filter unit.
Zudem wird vorgeschlagen, dass das Kraftfahrzeugantriebssystem eine Leistungselektronik mit einer Inverterschaltung umfasst und die Betriebsmodus-Umschaltvorrichtung dazu vorgesehen ist, wahlweise die Antriebsmaschine oder wenigstens einen Teil der Ladevorrichtung an die Inverterschaltung anzubinden. In addition, it is proposed that the motor vehicle drive system comprises power electronics with an inverter circuit and the operating mode switching device is provided to selectively connect the prime mover or at least part of the charging device to the inverter circuit.
Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Zeichnung, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen. Dadurch kann die Inverterschaltung in dem Ladebetriebsmodus vorteilhaft als eine Gleichrichtschaltung der Ladevorrichtung verwendet werden, während eine Trennung des Ladebetriebsmodus und des Fahrbetriebsmodus vorteilhaft realisiert werden kann. Dabei zeigen: Further advantages emerge from the following description of the drawing. In the drawing, an embodiment of the invention is shown. The drawing, the description and the claims contain numerous features in combination. The person skilled in the art will expediently also consider the features individually and combine them into meaningful further combinations. Thereby, the inverter circuit in the charging operation mode can be advantageously used as a rectifying circuit of the charging device, while separation of the charging operation mode and the traveling operation mode can be advantageously realized. Showing:
Fig. 1 einen ersten Teil eines Schaltschema für ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Antriebssystems, 1 shows a first part of a circuit diagram for a first embodiment of a drive system according to the invention,
Fig. 2 einen zweiten Teil des Schaltschemas des ersten Ausführungsbeispiels und  Fig. 2 shows a second part of the circuit diagram of the first embodiment and
Fig. 3 ein Schaltschema eines zweiten erfindungsgemäßen Antriebssystems.  Fig. 3 is a circuit diagram of a second drive system according to the invention.
Die Figuren 1 und 2 zeigen ein Schaltschema für ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugantriebssystems. Figur 1 zeigt einen ersten Teil des Schaltschemas. Figur 2 zeigt einen zweiten Teil des Schaltschemas. Verbindungsstellen, an denen die beiden Teile miteinander verbunden sind, sind in den beiden Figuren durch jeweils identische Großbuchstaben A, B, C, D, E, F gekennzeichnet. Das Kraftfahrzeugantriebssystem ist grundsätzlich für unterschiedliche Antriebssysteme vorgesehen. Mittels des Kraftfahrzeugantriebssystems sind sowohl rein elektrische Antriebssysteme als auch Hybridantriebssysteme ausgebildet. Das dargestellte Ausführungsbeispiel ist als ein rein elektrisches Antriebssystem ausgebildet. Figures 1 and 2 show a circuit diagram for a first embodiment of a motor vehicle drive system according to the invention. FIG. 1 shows a first part of the circuit diagram. FIG. 2 shows a second part of the circuit diagram. Connecting points at which the two parts are connected to each other are identified in the two figures by identical capital letters A, B, C, D, E, F. The motor vehicle drive system is basically provided for different drive systems. By means of the motor vehicle drive system, both purely electric drive systems and hybrid drive systems are formed. The illustrated embodiment is formed as a purely electric drive system.
Das Antriebssystem umfasst eine elektrische Antriebsmaschine 13a, eine Akkuvorrichtung 1 1a und eine Ladevorrichtung 10a zum Laden der Akkuvorrichtung 11a mittels eines externen Stromnetzes. Die Antriebsmaschine 13a ist als ein Drehstrommotor ausgebildet. Die Antriebsmaschine 13a umfasst drei Motorspulen 17a, 18a, 19a. Für eine Energieversorgung umfasst die Antriebsmaschine 13a drei getrennte Phasen 28a, 29a, 30a. In einem Fahrbetriebsmodus erzeugt die Antriebsmaschine 13a aus einer ihr zugeführten elektrischen Leistung ein Antriebsmoment oder aus einer ihr zugeführten mechanischen Leistung, die der Antriebsmaschine 13a beispielsweise über Antriebsräder zugeführt werden kann, elektrische Leistung. Der Fahrbetriebsmodus umfasst somit einen Generatorbetriebsmodus zum Laden der Akkuvorrichtung 11a. The drive system comprises an electric drive machine 13a, a battery device 1a and a charging device 10a for charging the battery device 11a by means of an external power network. The prime mover 13a is formed as a three-phase motor. The prime mover 13a comprises three motor coils 17a, 18a, 19a. For a power supply, the prime mover 13a comprises three separate phases 28a, 29a, 30a. In a driving mode, the engine 13a generates electric power from an electric power supplied thereto, or from a mechanical power supplied thereto, which can be supplied to the engine 13a via drive wheels, for example. The driving mode thus includes a generator operating mode for charging the battery device 11a.
Die Akkuvorrichtung 11a umfasst eine Hochvolt-Batterie. Die Akkuvorrichtung 1 a stellt eine Gleichspannung bereit, die wenigstens 100 Volt beträgt. Die Hochvolt-Batterie umfasst eine Mehrzahl hintereinander geschalteter Einzelzellen. Eine minimale Batteriespannung beträgt 105,6 Volt. Eine maximale Batteriespannung beträgt 413 Volt, wobei die maximale Batteriespannung grundsätzlich auch größer sein kann. Die Akkuvorrichtung 11a weist zwei Batterieklemmen 31a, 32a auf, die jeweils einen definierten Pol der Akkuvorrichtung 11a ausbilden. Zur elektrischen Anbindung der Antriebsmaschine 13a an die Akkuvorrichtung 11 a um- fasst das Antriebssystem eine Leistungselektronik 26a. Die Leistungselektronik 26a um- fasst eine Inverterschaltung 27a mit zwei Leitern 33a, 34a, die jeweils mit einer der Batterieklemmen 31a, 32a der Akkuvorrichtung 11a verbunden sind. Die Inverterschaltung 27a ist mittels dreier Halbbrücken 35a, 36a, 37a ausgebildet. Jede der drei Halbbrücken 35a, 36a, 37a ist elektrisch mit einer der Motorspulen 17a, 18a, 19a der Antriebsmaschine 13a verbunden. Die Halbbrücken 35a, 36a, 37a sind jeweils zwischen den beiden Leitern 33a, 34a angeordnet. Jede Halbbrücke 35a, 36a, 37a umfasst zwei Schaltelemente 38a, 39a und zwei parallel zu den Schaltelementen 38a 39a angeordnete Freilaufdioden 40a, 41a. Die Freilaufdioden 40a, 41a einer Halbbrücke 35a, 36a, 37a sind entgegengesetzt angeordnet. Die Motorspulen 17a, 18a, 19a der Antriebsmaschine 13a sind an einen Brückenpunkt der jeweiligen Halbbrücke 35a, 36a, 37a angebunden. Die Schaltelemente der Halbbrücken 35a, 36a, 37a sind als Transistoren ausgebildet. The battery device 11a includes a high-voltage battery. The battery device 1 a provides a DC voltage which is at least 100 volts. The high-voltage battery comprises a plurality of individual cells connected in series. A minimum battery voltage is 105.6 volts. A maximum battery voltage is 413 volts, whereby the maximum battery voltage can also be larger. The battery device 11a has two battery terminals 31a, 32a, each forming a defined pole of the battery device 11a. For the electrical connection of the drive machine 13a to the battery device 11a, the drive system comprises a power electronics 26a. The power electronics 26a comprises an inverter circuit 27a with two conductors 33a, 34a, which are each connected to one of the battery terminals 31a, 32a of the battery device 11a. The inverter circuit 27a is formed by means of three half-bridges 35a, 36a, 37a. Each of the three half bridges 35a, 36a, 37a is electrically connected to one of the motor coils 17a, 18a, 19a of the prime mover 13a. The half-bridges 35a, 36a, 37a are each arranged between the two conductors 33a, 34a. Each half-bridge 35a, 36a, 37a comprises two switching elements 38a, 39a and two free-wheeling diodes 40a, 41a arranged parallel to the switching elements 38a, 39a. The freewheeling diodes 40a, 41a of a half bridge 35a, 36a, 37a are arranged opposite to each other. The motor coils 17a, 18a, 19a of the prime mover 13a are connected to a bridge point of the respective half bridge 35a, 36a, 37a. The switching elements of the half bridges 35a, 36a, 37a are formed as transistors.
In dem Fahrbetriebsmodus erzeugt die Inverterschaltung 27a aus der Gleichspannung der Akkuvorrichtung 11a eine Wechselspannung oder aus einer von der Antriebsmaschine 13a erzeugten Wechselspannung eine Gleichspannung. In dem reinen Fahrbetriebsmodus definiert die von der Inverterschaltung 27a erzeugte Wechselspannung eine Leistung, die die Antriebsmaschine 13a abgibt. Zudem ist über die Wechselspannung eine Drehzahl, die die Antriebsmaschine 3a aufweist, einstellbar. Die Wechselspannung, die von der Inverterschaltung 27a erzeugt wird, liegt als Drehstrom an den Motorspulen 17a, 18a, 19a der Antriebsmaschine 13a an. In the driving mode, the inverter circuit 27a generates an AC voltage from the DC voltage of the battery device 11a, or a DC voltage from an AC voltage generated by the engine 13a. In the pure driving mode, the AC voltage generated by the inverter circuit 27a defines a power output by the engine 13a. In addition, via the AC voltage, a rotational speed, which has the drive machine 3a, adjustable. The AC voltage generated by the inverter circuit 27a is applied as a three-phase current to the motor coils 17a, 18a, 19a of the engine 13a.
In dem Generatorbetriebsmodus des Fahrbetriebsmodus wandelt die Inverterschaltung 27a die von der Antriebsmaschine 13a erzeugte Wechselspannung in eine Gleichspannung um. Die Inverterschaltung 27a wirkt dabei als ein Hochsetzsteller, der die von der Antriebsmaschine 13a bereitgestellte Wechselspannung in eine höhere Gleichspannung umsetzt. Grundsätzlich kann die Inverterschaltung 27a aber auch ohne einen Hochsetz- Betrieb betrieben werden. Die Gleichspannung, in die die Inverterschaltung 27a die von der Antriebsmaschine 13a erzeugte Wechselspannung umwandelt, bewirkt einen Ladevorgang der Akkuvorrichtung 11a. Die Leistungselektronik 26a ist zur Einstellung einer Leistung der Antriebsmaschine 13a vorgesehen, die wahlweise als Antriebsleistung oder als Bremsleistung wirken kann. In the generator operating mode of the traveling operation mode, the inverter circuit 27a converts the AC voltage generated by the engine 13a into a DC voltage. The inverter circuit 27a acts as a step-up converter, which converts the AC voltage provided by the drive machine 13a into a higher DC voltage. In principle, however, the inverter circuit 27a can also be operated without a step-up operation. The DC voltage to which the inverter circuit 27a converts the AC voltage generated by the engine 13a causes a charging operation of the battery device 11a. The power electronics 26 a is provided for adjusting a power of the engine 13 a, which can act either as drive power or as braking power.
Die Ladevorrichtung 10a ist teilweise einstückig mit der Inverterschaltung 27a ausgebildet. Die Ladevorrichtung 0a umfasst eine mehrphasige Gleichrichtschaltung 42a, die eine Wechselspannung in eine Gleichspannung umwandelt. Die Ladevorrichtung 10a um- fasst drei Phaseneingänge 43a, 44a, 45a sowie an die Phaseneingänge 43a, 44a, 45a anschließende Phasen 46a, 47a, 48a, einen Nullleitereingang 49a und einen an den Nulleitereingang 49a anschließenden Nullleiter 50a sowie einen Schutzleitereingang 51a und einen an den Schutzleitereingang 51a anschließenden Schutzleiter 52a. Die drei Phaseneingänge 43a, 44a, 45a sind für einen Drehstrom vorgesehen. Der Nulleitereingang 49a ist in Bezug auf ein Erdungspotential im Wesentlichen potentialfrei. Ein über den Nullleiter 50a fließender Strom ist in einem ordnungsgemäßen Regelbetrieb Null. Der Schutzleiter 52a, der über das externe Stromnetz mit einer Erde verbunden ist, definiert das Erdungspotential. The charging device 10a is partially formed integrally with the inverter circuit 27a. The charging device 0a comprises a polyphase rectification circuit 42a, which converts an AC voltage to a DC voltage. The charging device 10a um- sums up three phase inputs 43a, 44a, 45a and phases 46a, 47a, 48a connected to the phase inputs 43a, 44a, 45a, a neutral conductor input 49a and a neutral conductor 50a adjoining the neutral input 49a and a protective conductor input 51a and a protective conductor 52a connected to the protective conductor input 51a , The three phase inputs 43a, 44a, 45a are provided for a three-phase current. The neutral input 49a is substantially floating with respect to a ground potential. A current flowing through the neutral conductor 50a is zero in a proper control operation. The protective conductor 52a connected to ground via the external power network defines the ground potential.
Die Gleichrichtschaltung 42a ist einstückig mit der Inverterschaltung 27a ausgeführt. In dem Ladebetriebsmodus ist die Ladevorrichtung 10a über die Inverterschaltung 27a mit der Akkuvorrichtung 11a verbunden. Die Phasen 46a, 47a, 48a sind an die Brückenpunkte der Halbbrücken 35a, 36a, 37a der Inverterschaltung 27a angebunden. Die Phase 46a beispielsweise ist in dem Ladebetriebsmodus an den Brückenpunkt der Halbbrücke 35a angebunden. Die Freilaufdioden 40a, 41a der Halbbrücke 35a bilden in Bezug auf den Brückenpunkt eine Gleichrichtschaltung für die Phase 46a aus. Die beiden weiteren Halbbrücken 36a, 37a sind in Bezug auf die Phasen 47a, 48a korrespondierend geschaltet. Eine in dem Ladebetriebsmodus zwischen den drei Phasen 46a, 47a, 48a anliegende Wechselspannung wird damit in eine zwischen den Leitern 33a, 34a anliegende Gleichspannung umgewandelt. The rectification circuit 42a is formed integrally with the inverter circuit 27a. In the charging operation mode, the charging device 10a is connected to the battery device 11a via the inverter circuit 27a. The phases 46a, 47a, 48a are connected to the bridge points of the half-bridges 35a, 36a, 37a of the inverter circuit 27a. For example, the phase 46a is tied to the bridge point of the half-bridge 35a in the charging mode of operation. The freewheeling diodes 40a, 41a of the half-bridge 35a form a rectifying circuit for the phase 46a with respect to the bridge point. The two further half bridges 36a, 37a are connected correspondingly with respect to the phases 47a, 48a. An alternating voltage applied in the charging operating mode between the three phases 46a, 47a, 48a is thus converted into a DC voltage present between the conductors 33a, 34a.
Zur Erhöhung eines Leistungsfaktors umfasst die Ladevorrichtung 10a eine an die Gleichrichtschaltung 42a angebundene Leistungsfaktorkorrekturschaltung 53a. Die Leistungsfaktorkorrekturschaltung 53a ist teilweise einstückig mit der Inverterschaltung 27a ausgebildet. Die Halbbrücken 35a, 36a, 37a der Inverterschaltung 27a bilden jeweils ein Schaltelement für die Leistungsfaktorkorrekturschaltung 53a aus. Die Schaltelemente 38a, 39a der Halbbrücke 35a sind beispielsweise für die Phase 46a vorgesehen. Die Schaltelemente der weiteren Halbbrücken 36a, 37a sind analog für die Phasen 47a, 48a vorgesehen. To increase a power factor, the charging device 10a comprises a power factor correction circuit 53a connected to the rectification circuit 42a. The power factor correction circuit 53a is partially formed integrally with the inverter circuit 27a. The half bridges 35a, 36a, 37a of the inverter circuit 27a respectively form a switching element for the power factor correction circuit 53a. The switching elements 38a, 39a of the half bridge 35a are provided, for example, for the phase 46a. The switching elements of the further half-bridges 36a, 37a are provided analogously for the phases 47a, 48a.
Zur Einstellung der an den beiden Leitern 33a, 34a und den Batterieklemmen 31a, 32a anliegenden Gleichspannung umfasst die Ladevorrichtung 10a einen Spannungswandler 54a, der nach der Inverterschaltung 27a angeordnet ist. Der Spannungswandler 54a ist bidirektional ausgeführt, d.h. sowohl für einen Leistungsfluss von der Inverterschaltung 27a zur Akkuvorrichtung 1 a als auch für einen Leistungsfluss von der Akkuvorrichtung 11a zu der Inverterschaltung 27a vorgesehen. Der Spannungswandler 54a ist für die La- devorrichtung 10a, d.h. zum Laden der Akkuvorrichtung 11a mittels des externen Stromnetzes, und für die Leistungselektronik 26a, d.h. zum Betrieb der Antriebsmaschine 13a mittels der Akkuvorrichtung 11a vorgesehen. Der Spannungswandler 54a ist mit der In- verterschaltung 27a elektrisch in Reihe geschaltet. Der Spannungswandler 54a ist zwischen der Inverterschaltung 27a und der Akkuvorrichtung 11a angeordnet. Der Spannungswandler 54a umfasst eine Spule 56a und einen Kondensator 57a. Zudem umfasst der Spannungswandler 54a eine Schalteinheit 55a mit zwei Schaltelementen und eine Diodeneinheit 58a mit zwei Dioden. Der Kondensator 57a ist zwischen den Leitern 33a, 34a der Inverterschaltung 27a angeordnet. Die Schalteinheit 55a und die Diodeneinheit 58a bilden schaltungstechnisch eine Halbbrücke aus. Die Spule 56a, die in den Leiter 33a eingebunden ist, ist an einen Brückenpunkt der durch die Schalteinheit 55a und die Diodeneinheit 58a ausgebildeten Halbbrücke angebunden. For adjusting the DC voltage applied to the two conductors 33a, 34a and the battery terminals 31a, 32a, the charging device 10a comprises a voltage converter 54a arranged downstream of the inverter circuit 27a. The voltage converter 54a is bidirectional, that is provided both for a power flow from the inverter circuit 27a to the battery device 1a and for a power flow from the battery device 11a to the inverter circuit 27a. The voltage converter 54a is suitable for devorrichtung 10a, ie for charging the battery device 11a by means of the external power network, and for the power electronics 26a, ie for the operation of the engine 13a by means of the battery device 11a provided. The voltage converter 54a is electrically connected in series with the inverter circuit 27a. The voltage converter 54a is disposed between the inverter circuit 27a and the battery device 11a. The voltage converter 54a comprises a coil 56a and a capacitor 57a. In addition, the voltage converter 54a comprises a switching unit 55a with two switching elements and a diode unit 58a with two diodes. The capacitor 57a is disposed between the conductors 33a, 34a of the inverter circuit 27a. The switching unit 55a and the diode unit 58a form a half bridge in terms of circuitry. The coil 56a, which is incorporated in the conductor 33a, is connected to a bridge point of the half-bridge formed by the switching unit 55a and the diode unit 58a.
Die Ladevorrichtung 10a und die Leistungselektronik 26a weisen eine hinreichend hohe Spannungsfestigkeit von beispielsweise 1200 Volt auf. Insbesondere die Gleichrichtschaltung 42a, die einstückig mit der Inverterschaltung 27a ausgeführt ist, ist auf diese Spannungsfestigkeit ausgelegt. Der Spannungswandler 54a wandelt insbesondere in dem Ladebetriebsmodus die Gleichspannung, die an den Leitern 33a, 34a anliegt, in eine niedrigere Ladespannung um. Die Ladespannung, die ebenfalls eine Gleichspannung ist, ist über den Spannungswandler 54a einstellbar. Eine Spannungsfestigkeit der nach dem Spannungswandler 54 angeordneten Bauteile kann dadurch grundsätzlich geringer sein als die Spannungsfestigkeit der Ladevorrichtung 10a und der Leistungselektronik 26a. The charging device 10a and the power electronics 26a have a sufficiently high dielectric strength of, for example, 1200 volts. In particular, the rectification circuit 42a, which is formed integrally with the inverter circuit 27a, is designed for this withstand voltage. The voltage converter 54a converts, in particular in the charging operation mode, the DC voltage applied to the conductors 33a, 34a to a lower charging voltage. The charging voltage, which is also a DC voltage, is adjustable via the voltage converter 54a. As a result, a dielectric strength of the components arranged after the voltage converter 54 can in principle be less than the dielectric strength of the charging device 10a and the power electronics 26a.
Weiter umfasst die Ladevorrichtung 10a eine Filtereinheit 22a. Die Filtereinheit 22a bildet einen EMV-Filter aus. Die Filtereinheit 22a umfasst eine Spulen-Kondensator-Einheit 59a mit einer Mehrzahl von paarweise angeordneten Kondensatoren und Spulen. Die Spulen- Kondensator-Einheit 59a bildet für jede Phase 46a, 47a, 48a der Ladevorrichtung 10a einen Tiefpassfilter aus. Eine Grenzfrequenz, oberhalb der die Filtereinheit 22a dämpft, ist größer als eine maximal zu erwartende Netzfrequenz des externen Stromnetzes. Furthermore, the charging device 10a comprises a filter unit 22a. The filter unit 22a forms an EMC filter. The filter unit 22a comprises a coil-capacitor unit 59a having a plurality of paired capacitors and coils. The coil-capacitor unit 59a forms a low-pass filter for each phase 46a, 47a, 48a of the charging device 10a. A cutoff frequency above which the filter unit 22a attenuates is greater than a maximum expected network frequency of the external power grid.
Die Ladevorrichtung 10a umfasst ferner eine Entstöreinheit 60a mit einem Netz- Ableitkondensator 23a. Der Netz-Ableitkondensator 23a ist als y-Kondensator klassifiziert. Weiter umfasst die Entstöreinheit 60a drei x-Kondensatoren 61a, 62a, 63a. Die x- Kondensatoren 61a, 62a, 63a sind jeweils paarweise zwischen die drei Phasen 46a, 47a, 48a der Ladevorrichtung 10a geschaltet. Jeweils zwei der x-Kondensatoren 61a, 62a, 63a sind in Bezug auf zwei der Phasen 46a, 47a, 48a in Reihe geschaltet. Die drei x- Kondensatoren 61a, 62a, 63a sind über einen gemeinsamen Kontaktpunkt elektrisch mit- einander verbunden. Der Netz-Ableitkondensator 23a ist an den gemeinsamen Kontaktpunkt der x-Kondensatoren 61a, 62a, 63a angebunden. Der Netz-Ableitkondensator 23a ist damit zwischen die drei Phasen 46a, 47a, 48a und den Nullleiter 50a der Ladevorrichtung 10a geschaltet. Zudem umfasst die Entstöreinheit 60a einen Kondensator 64a der zwischen den Nullleiter 50a und den Schutzleiter 52a geschaltet ist. The charging device 10a further comprises a suppressor unit 60a with a mains bypass capacitor 23a. The mains bypass capacitor 23a is classified as a y-capacitor. Further, the suppression unit 60a includes three x capacitors 61a, 62a, 63a. The x-capacitors 61a, 62a, 63a are each connected in pairs between the three phases 46a, 47a, 48a of the charging device 10a. Two each of the x-capacitors 61a, 62a, 63a are connected in series with respect to two of the phases 46a, 47a, 48a. The three x-capacitors 61a, 62a, 63a are electrically connected via a common contact point. connected to each other. The power dissipation capacitor 23a is connected to the common contact point of the x capacitors 61a, 62a, 63a. The line bypass capacitor 23a is thus connected between the three phases 46a, 47a, 48a and the neutral conductor 50a of the charging device 10a. In addition, the suppressor unit 60a comprises a capacitor 64a which is connected between the neutral conductor 50a and the protective conductor 52a.
Zur Dämpfung von Oberschwingungen und zur Begrenzung eines Anlaufstroms umfasst die Ladevorrichtung drei Netzdrosseln 70a, 71a, 72a. Die drei Netzdrosseln 70a, 71a, 72a sind jeweils in eine der Phasen 46a, 47a, 48a der Ladevorrichtung 10a eingebunden. Die Netzdrosseln 70a, 71a, 72a sind nach der Filtereinheit 10a angeordnet. Die Netzdrosseln 70a, 71a, 72a weisen jeweils eine Induktivität auf, die größer ist als eine Induktivität der Spulen der Filtereinheit 22a. To dampen harmonics and to limit a start-up current, the charging device comprises three line reactors 70a, 71a, 72a. The three mains chokes 70a, 71a, 72a are each incorporated in one of the phases 46a, 47a, 48a of the charging device 10a. The mains chokes 70a, 71a, 72a are arranged after the filter unit 10a. The mains chokes 70a, 71a, 72a each have an inductance that is greater than an inductance of the coils of the filter unit 22a.
Zur Anbindung der Akkuvorrichtung 11a umfasst die Leistungselektronik 27a einen Zwischenkreis 65a. Der Zwischenkreis 65a umfasst einen Kondensator, der zwischen den beiden Leitern 33a, 34a der Inverterschaltung 27a angeordnet ist. Die Leistungselektronik 26a, die einen Teil der Ladevorrichtung ausbildet, umfasst zwei weitere Netz- Ableitkondensatoren 24a, 66a. Die weiteren Ableitkondensatoren 24a, 66a, die ebenfalls der Ladevorrichtung 10a zugeordnet sind, sind nach dem Zwischenkreis 65a angeordnet. Der Netz-Ableitkondensator 24a ist zwischen dem Leiter 33a und dem Schutzleiter 52a angeordnet. Der Netz-Ableitkondensator 66a ist zwischen dem Leiter 34a und dem Schutzleiter 52a angeordnet. To connect the rechargeable battery device 11a, the power electronics 27a comprises an intermediate circuit 65a. The intermediate circuit 65a comprises a capacitor which is arranged between the two conductors 33a, 34a of the inverter circuit 27a. The power electronics 26a, which forms a part of the charging device, comprises two further power dissipation capacitors 24a, 66a. The further diversion capacitors 24a, 66a, which are also associated with the charging device 10a, are arranged after the intermediate circuit 65a. The power dissipation capacitor 24a is disposed between the conductor 33a and the protective conductor 52a. The power dissipation capacitor 66a is disposed between the conductor 34a and the protective conductor 52a.
Die Ladevorrichtung 10a umfasst weiter eine Überwachungseinheit 25a. Die Überwachungseinheit 25a ist an die drei Phasen 46a, 47a, 48a, den Nullleiter 50a und den Schutzleiter 52a angebunden. Die Überwachungseinheit 25a überwacht insbesondere Spannungen, die an den Phasen 46a, 47a, 48a, dem Nullleiter 50a und dem Schutzleiter 52a auftreten. Zudem überwacht sie elektrische Ströme, die durch die Phasen 46a, 47a, 48a, den Nullleiter 50a und den Schutzleiter 52a fließen. Weiter bildet die Überwachungseinheit 25a einen Isolationswächter aus, der insbesondere einen Isolationswiderstand der Phasen 46a, 47a, 48a gegen den Schutzleiter 52a bestimmt. Der Isolationswiderstand ist in Figur 1 als Ersatzwiderstand gemeinsam mit einem Ersatzkondensator, der Leitungskapazitäten ersetzt, in einer Ersatzschaltung 67a dargestellt. The charging device 10a further comprises a monitoring unit 25a. The monitoring unit 25a is connected to the three phases 46a, 47a, 48a, the neutral conductor 50a and the protective conductor 52a. In particular, the monitoring unit 25a monitors voltages which occur at the phases 46a, 47a, 48a, the neutral conductor 50a and the protective conductor 52a. In addition, it monitors electrical currents flowing through the phases 46a, 47a, 48a, the neutral conductor 50a and the protective conductor 52a. Furthermore, the monitoring unit 25a forms an insulation monitor, which in particular determines an insulation resistance of the phases 46a, 47a, 48a against the protective conductor 52a. The insulation resistance is shown in FIG. 1 as an equivalent resistance together with a replacement capacitor replacing line capacitances in an equivalent circuit 67a.
Zur Umschaltung zwischen einem Ein-Phasen-Ladebetrieb und einem Drei-Phasen- Ladebetrieb umfasst die Ladevorrichtung 10a eine Umschalteinheit 68a. Die Umschalteinheit 68a umfasst ein Schaltelement 69a, das dazu vorgesehen ist, den Nullleiter 50a der Ladevorrichtung 10a mit einer der Phasen 46a, 47a, 48a zu verbinden. Die Umschalteinheit 68a ist automatisiert ausgebildet. Erkennt die Umschalteinheit 68a eine zwischen einem der Phaseneingänge 46a, 47a, 48a und dem Nullleitereingang 50a anliegende einphasige Wechselspannung, schließt sie das Schaltelement 69a selbstständig und verbindet den Nullleiter 50a mit der Phase 46a. Bei einer an der Ladevorrichtung 10a anliegenden einphasigen Wechselspannung sind zwei der drei Phaseneingängen 46a, 57a, 48a im Wesentlichen potentialfrei. Die Umschalteinheit 68a erkennt eine Art der anliegenden Wechselspannung anhand von Potentialen der drei Phaseneingänge 43a, 44a, 45a. Die zwischen dem Phaseneingang 43a und dem Nulleitereingang 49a anliegende einphasige Wechselspannung liegt durch das Schließen des Schaltelements 69a zwischen zwei der drei Phasen 46a, 47a, 48a an. Die Gleichrichtschaltung 42a wandelt die zwischen den beiden Phasen 46a, 48a anliegende Wechselspannung in eine Gleichspannung um. For switching between a single-phase charging operation and a three-phase charging operation, the charging device 10a comprises a switching unit 68a. The switching unit 68a includes a switching element 69a, which is provided to the neutral conductor 50a the charging device 10a with one of the phases 46a, 47a, 48a to connect. The switching unit 68a is automated. If the switching unit 68a detects a single-phase AC voltage present between one of the phase inputs 46a, 47a, 48a and the neutral conductor input 50a, it automatically closes the switching element 69a and connects the neutral conductor 50a to the phase 46a. In the case of a single-phase AC voltage applied to the charging device 10a, two of the three phase inputs 46a, 57a, 48a are essentially potential-free. The switching unit 68a detects a type of the applied AC voltage based on potentials of the three phase inputs 43a, 44a, 45a. The single-phase alternating voltage present between the phase input 43a and the neutral input 49a is applied by closing the switching element 69a between two of the three phases 46a, 47a, 48a. The rectification circuit 42a converts the AC voltage applied between the two phases 46a, 48a into a DC voltage.
Zudem ist die Umschalteinheit 68a zur Erkennung einer Gleichspannung vorgesehen. Erkennt die Umschalteinheit 68a in dem Ladebetriebsmodus eine zwischen dem Phaseneingang 43a und dem Nullleitereingang 49a anliegende Gleichspannung, schließt die Umschalteinheit 68a ebenfalls das Schaltelement 69a. Die Gleichrichtschaltung 42a lässt die damit an den Phasen 46a, 48a anliegende Gleichspannung im Wesentlich widerstandsfrei durch, wodurch sie analog zu einer gewandelten Wechselspannung auch an den beiden Leitern 33a, 34a der Inverterschaltung 27a anliegt. In addition, the switching unit 68a is provided for detecting a DC voltage. If the switching unit 68a detects a DC voltage present between the phase input 43a and the neutral conductor input 49a in the charging operating mode, the switching unit 68a also closes the switching element 69a. The rectification circuit 42a passes through the DC voltage applied to the phases 46a, 48a substantially without resistance, as a result of which, analogously to a converted AC voltage, it also rests against the two conductors 33a, 34a of the inverter circuit 27a.
In dem Ladebetriebsmodus wird eine elektrische Leistung zum Laden der Akkuvorrichtung 11a über die Phaseneingänge 43a, 44a, 45a und dem Nulleitereingang 49a in die Ladevorrichtung 10a eingeleitet. In dem Ladebetriebsmodus fließt ein elektrischer Strom insbesondere durch die Ladevorrichtung 10a. Ein Weg des elektrischen Stroms durch die Ladevorrichtung 10a definiert einen elektrischen Ladestromkreis 20a. Liegt an den drei Phaseneingängen 43a, 44a, 45a eine mehrphasige Wechselspannung an, weist der elektrische Ladestromkreis beispielsweise die drei Phaseneingänge 43a, 44a, 45a und die drei Phasen 46a, 47a, 48a auf. Damit umfasst der Ladestromkreis 20a auch die Filtereinheit 22a und die Überwachungseinheit 25 sowie die Entstöreinheit 60a. Weiter weist der Ladestromkreis 20a die Netzdrosseln 70a, 71a, 72a auf. Zudem umfasst der Ladestromkreis die Inverterschaltung 27a sowie die beiden Leiter 33a, 34a und die Batterieklemmen 31a, 32a. In the charging operation mode, an electric power for charging the battery device 11a via the phase inputs 43a, 44a, 45a and the neutral input 49a is input to the charging device 10a. In the charging operation mode, an electric current flows in particular through the charging device 10a. A path of the electrical current through the charging device 10a defines an electrical charging circuit 20a. If a multiphase AC voltage is applied to the three phase inputs 43a, 44a, 45a, the electrical charging circuit has, for example, the three phase inputs 43a, 44a, 45a and the three phases 46a, 47a, 48a. Thus, the charging circuit 20a also includes the filter unit 22a and the monitoring unit 25 and the Entstöreinheit 60a. Next, the charging circuit 20a on the line reactors 70a, 71a, 72a. In addition, the charging circuit comprises the inverter circuit 27a and the two conductors 33a, 34a and the battery terminals 31a, 32a.
In dem Fahrbetriebsmodus wird eine elektrische Leistung der Akkuvorrichtung 11a entnommen und der Antriebsmaschine 13a zugeführt oder eine von der Antriebsmaschine 13a erzeugte elektrische Leistung der Akkuvorrichtung 11a zugeführt. In dem Ladebe- triebsmodus fließt ein elektrischer Strom insbesondere durch die Leistungselektronik 26a und die Antriebsmaschine 13a. Ein Weg des elektrischen Stroms durch die Antriebsmaschine 3a und die Inverterschaltung 27a der Leistungselektronik 26a definiert einen Fahrstromkreis 21a. Der Fahrstromkreis 21a umfasst beispielsweise die Motorspulen 17a, 18a, 19a und die Phasen 28a, 29a, 30a der Antriebsmaschine 13a. Weiter umfasst der Fahrstromkreis 21a die Inverterschaltung 27a sowie die beiden Leiter 33a, 34a und die Batterieklemmen 31a, 32a. In the driving mode, an electric power of the battery device 11a is taken out and supplied to the engine 13a, or an electric power generated by the engine 13a is supplied to the battery device 11a. In the charging operating mode flows an electric current in particular by the power electronics 26a and the prime mover 13a. A path of the electric current through the engine 3a and the inverter circuit 27a of the power electronics 26a defines a traveling circuit 21a. The traction circuit 21a includes, for example, the motor coils 17a, 18a, 19a and the phases 28a, 29a, 30a of the prime mover 13a. Further, the traveling circuit 21a includes the inverter circuit 27a and the two conductors 33a, 34a and the battery terminals 31a, 32a.
Zur Umschaltung zwischen dem Ladebetriebsmodus und dem Fahrbetriebsmodus weist das Kraftfahrzeugantriebssystem eine Betriebsmodus-Umschaltvorrichtung 12a auf. Die Betriebsmodus-Umschaltvorrichtung 12a ist dazu vorgesehen, wahlweise den Ladebetriebsmodus zum Laden der Akkuvorrichtung 11a mittels des externen Stromnetzes oder den Fahrbetriebsmodus zum Betreiben der Antriebsmaschine 13a zu schalten. In dem Ladebetriebsmodus nimmt die Betriebsmodus-Umschaltvorrichtung 12a die Antriebsmaschine 13a aus dem Ladestromkreis 20a aus. In dem Ladebetriebsmodus verbindet die Betriebsmodus-Umschaltvorrichtung 12a einen Teil der Ladevorrichtung 10a mit der Inverterschaltung 27a. In dem Fahrbetriebsmodus verbindet die Betriebsmodus- Umschaltvorrichtung 2a die Antriebsmaschine 3a mit der Inverterschaltung 27a. For switching between the charging operation mode and the driving operation mode, the motor vehicle drive system has an operation mode switching device 12a. The operation mode switching device 12a is provided to selectively switch the charging operation mode for charging the battery device 11a by means of the external power network or the driving operation mode for operating the engine 13a. In the charging operation mode, the operation mode switching device 12a unloads the engine 13a from the charging circuit 20a. In the charging operation mode, the operation mode switching device 12a connects a part of the charging device 10a to the inverter circuit 27a. In the drive mode, the operation mode switching device 2a connects the engine 3a to the inverter circuit 27a.
Die Betriebsmodus-Umschaltvorrichtung 12a umfasst drei Trennelemente 14a, 15a, 16a. In einer Schaltstellung, die dem Ladebetriebsmodus zugeordnet ist, trennen die Trennelemente 14a, 15a, 15a der Betriebsmodus-Umschaltvorrichtung 12a die Phasen 28a, 29a, 30a der Antriebsmaschine 13a und damit die Motorspulen 17a, 18a, 19a elektrisch von dem Ladestromkreis 20a. In einer Schaltstellung, die dem Fahrbetriebsmodus zugeordnet ist, trennen die Trennelemente 14a, 15a, 16a die Phasen 46a, 47a, 48a der Ladevorrichtung 10a von dem Ladestromkreis und nehmen somit einen Teil der Ladevorrichtung 10a aus dem Fahrstromkreis aus. Die Trennelemente 14a, 15a, 16a sind als elektrische Schaltelemente ausgebildet, die wahlweise in die dem Ladebetriebsmodus zugeordnete Schaltstellung oder die dem Fahrbetriebsmodus zugeordnete Schaltstellung geschaltet werden können. The operation mode switching device 12a includes three partition members 14a, 15a, 16a. In a switching position associated with the charging operation mode, the disconnecting elements 14a, 15a, 15a of the operation mode switching device 12a electrically disconnect the phases 28a, 29a, 30a of the prime mover 13a and thus the motor coils 17a, 18a, 19a from the charging circuit 20a. In a switching position associated with the driving mode, the disconnectors 14a, 15a, 16a disconnect the phases 46a, 47a, 48a of the charger 10a from the charging circuit and thus remove part of the charger 10a from the traction circuit. The separating elements 14a, 15a, 16a are designed as electrical switching elements, which can be selectively switched to the switching mode assigned to the loading operating mode or to the driving mode assigned switching position.
Die Trennelemente 14a, 15a, 16a sind in Bezug auf den Leistungsfluss im Ladebetriebsmodus nach den Netzdrosseln 70a, 71a, 72a angeordnet. Der Teil des Ladestromkreises 20a, der mittels der Betriebsmodus-Umschaltvorrichtung 12a von dem Fahrstromkreis 21a elektrisch getrennt werden kann, umfasst sämtliche an die drei Phasen 46a, 47a, 48a angebundenen Bauteile. Mittels der Trennelemente 14a, 15a, 16a ist somit die Umschalteinheit 68a und die Entstöreinheit 60a von dem Fahrstromkreis 21a trennbar. Zudem trennen die Trennelemente 14a, 15a, 16a in dem Fahrbetriebsmodus die Filtereinheit 22a von dem Fahrstromkreis 21a. Weiter trennen die Trennelemente 14a, 15a, 16a in dem Fahrbetriebsmodus den Netz-Ableitkondensator 23a und die Überwachungseinheit 25a von dem Fahrstromkreis. Der Teil des Ladestromkreises 20a, der mittels der Betriebsmodus-Umschaltvorrichtung 12a von dem Fahrstromkreis 21a elektrisch getrennt werden kann, umfasst damit insbesondere die Umschalteinheit 68a, die Entstöreinheit 60a, die Filtereinheit 22a, den Netz-Ableitkondensator 23a und die Überwachungseinheit 25a. The separating elements 14a, 15a, 16a are arranged downstream of the line reactors 70a, 71a, 72a with respect to the power flow in the charging operating mode. The part of the charging circuit 20a, which can be electrically disconnected from the driving circuit 21a by means of the operating mode switching device 12a, comprises all the components connected to the three phases 46a, 47a, 48a. By means of the separating elements 14a, 15a, 16a thus the switching unit 68a and the Entstöreinheit 60a of the driving circuit 21a is separable. moreover In the driving mode, the separators 14a, 15a, 16a separate the filter unit 22a from the traveling circuit 21a. Further, in the traveling mode, the partition members 14a, 15a, 16a separate the line bypass capacitor 23a and the monitor unit 25a from the running circuit. The part of the charging circuit 20a, which can be electrically disconnected from the driving circuit 21a by means of the operating mode switching device 12a, thus comprises, in particular, the switching unit 68a, the interference suppression unit 60a, the filter unit 22a, the power dissipation capacitor 23a and the monitoring unit 25a.
Zur Steuerung umfasst das Antriebssystem eine Steuer- und Regeleinheit 73a. Die Steuer- und Regeleinheit 73a umfasst wenigstens ein Steuergerät mit einer Prozessoreinheit, die für eine Steuerung und Regelung vorgesehen ist. Grundsätzlich kann die Steuer- und Regeleinheit 73a auch mehrere, baulich getrennt ausgeführte Steuergeräte aufweisen, die für unterschiedliche Funktionen der Steuer- und Regeleinheit 73a vorgesehen sind. Die Steuer- und Regeleinheit 73a ist insbesondere zur Steuerung der Ladevorrichtung 10a und der Inverterschaltung 27a vorgesehen. Sie steuert die aktiv steuerbaren Schaltelemente der Inverterschaltung 27a. Weiter ist die Steuer- und Regeleinheit 73a für die Betriebsmodus-Umschaltvorrichtung 12a vorgesehen. Die Steuer- und Regeleinheit 73a schaltet insbesondere die Trennelemente 14a, 5a, 16a. Zudem ist die Steuer- und Regeleinheit 73a für die Überwachungseinheit 25a vorgesehen, d.h. eine elektronische Auswertung der Überwachungseinheit 25a wird von der Steuer- und Regeleinheit 73a durchgeführt. Außerdem ist die Steuer- und Regeleinheit 73a zur Steuerung der Umschalteinheit 68a vorgesehen. Dazu bestimmt die Steuer- und Regeleinheit 73a mittels der Überwachungseinheit 25a die zwischen den Phaseneingängen 43a, 44a, 45a und dem Nullleitereingang 49a anliegenden Spannungen und schaltet in Abhängigkeit von den erkannten Spannungen das Schaltelement 69a der Umschalteinheit 68a. For control, the drive system comprises a control and regulation unit 73a. The control and regulation unit 73a comprises at least one control unit with a processor unit, which is provided for a control and regulation. In principle, the control and regulation unit 73a can also have a plurality of structurally separated control units which are provided for different functions of the control and regulation unit 73a. The control unit 73a is provided in particular for controlling the charging device 10a and the inverter circuit 27a. It controls the actively controllable switching elements of the inverter circuit 27a. Further, the control unit 73a for the operation mode switching device 12a is provided. The control and regulation unit 73a in particular switches the separating elements 14a, 5a, 16a. In addition, the control unit 73a is provided to the monitoring unit 25a, i. An electronic evaluation of the monitoring unit 25a is performed by the control and regulation unit 73a. In addition, the control unit 73a is provided for controlling the switching unit 68a. For this purpose, the control and regulation unit 73a determines, by means of the monitoring unit 25a, the voltages present between the phase inputs 43a, 44a, 45a and the neutral conductor input 49a and switches the switching element 69a of the switching unit 68a as a function of the detected voltages.
In der Figur 3 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt. Die nachfolgenden Beschreibungen beschränken sich im Wesentlichen auf die Unterschiede zwischen den Ausführungsbeispielen, wobei bezüglich gleich bleibender Bauteile, Merkmale und Funktionen auf die Beschreibung der ersten Ausführungsbeispiele der Figuren 1 und 2 verwiesen werden kann. Zur Unterscheidung der Ausführungsbeispiele ist der Buchstabe a in den Bezugszeichen des Ausführungsbeispiels in den Figuren 1 und 2 durch den Buchstaben b in den Bezugszeichen des Ausführungsbeispiels der Figur 3 ersetzt. Bezüglich gleich bezeichneter Bauteile, insbesondere in Bezug auf Bauteile mit gleichen Bezugszeichen, kann grundsätzlich auch auf die Zeichnungen und/oder die Beschreibung des ersten Ausführungsbeispiels in den der Figuren 1 und 2 verwiesen werden. In Figur 3 ist eine alternative Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Antriebssystems dargestellt. Das Antriebssystem umfasst eine Ladevorrichtung 10b, eine elektrische Antriebsmaschine 13b und eine Akkuvorrichtung 11 b. Zudem umfasst das Antriebssystem eine Leistungselektronik 26b, die einen bidirektionalen Spannungswandler 54b und zwei Netz-Ableitkondensatoren 24, 66b umfasst. Weiter weist die Ladevorrichtung 10b eine Gleichrichtschaltung 42b mit angebundener Leistungsfaktorkorrekturschaltung 53b auf, die teilweise einstückig mit der Leistungselektronik 26b ausgeführt ist. FIG. 3 shows a further exemplary embodiment of the invention. The following descriptions are essentially limited to the differences between the exemplary embodiments, wherein reference can be made to the description of the first exemplary embodiments of FIGS. 1 and 2 with regard to components, features and functions that remain the same. To distinguish the embodiments, the letter a in the reference numerals of the embodiment in Figures 1 and 2 by the letter b in the reference numerals of the embodiment of Figure 3 is replaced. With regard to identically designated components, in particular with regard to components having the same reference numerals, it is also possible in principle to refer to the drawings and / or the description of the first exemplary embodiment in FIGS. 1 and 2. FIG. 3 shows an alternative embodiment of a drive system according to the invention. The drive system comprises a charging device 10b, an electric drive machine 13b and a battery device 11b. In addition, the drive system comprises power electronics 26b, which comprises a bidirectional voltage converter 54b and two power dissipation capacitors 24, 66b. Furthermore, the charging device 10b has a rectification circuit 42b with connected power factor correction circuit 53b, which is partially embodied in one piece with the power electronics 26b.
Die Ladevorrichtung 10b ist analog zu dem vorangegangenen Ausführungsbeispiel ausgestaltet. Das Kraftfahrzeugantriebssystem umfasst eine Betriebsmodus- Umschaltvorrichtung 12b, die dazu vorgesehen ist, wahlweise eine Ladebetriebsmodus oder einen Fahrbetriebsmodus zu schalten. Die Betriebsmodus-Umschaltvorrichtung 12b ist dazu vorgesehen, in dem Ladebetriebsmodus die Antriebsmaschine 13b aus einem Ladestromkreis 20b auszunehmen. Die Betriebsmodus-Umschaltvorrichtung 12b umfasst drei Trennelemente 14b, 15b, 16b, die dazu vorgesehen sind, Motorspulen 17b, 18b, 19b der Antriebsmaschine 13b in dem Ladebetriebsmodus elektrisch von dem Ladestromkreis 20b zu trennen. In dem Fahrbetriebsmodus sind die Trennelement 14b, 15b, 16b dazu vorgesehen, einen Teil der Ladevorrichtung 10b aus einem Fahrstromkreis 2 b auszunehmen. Ein Teil des Ladestromkreises 20b, der mittels der Betriebsmodus- Umschaltvorrichtung 12b von dem Fahrstromkreis 21 b elektrisch getrennt werden kann, umfasst eine Umschalteinheit 68b, eine Entstöreinheit 60b, eine Filtereinheit 22b, einen Netz-Ableitkondensator 23b und eine Überwachungseinheit 25b. Zudem umfasst der Teil der Ladevorrichtung 10b, der in dem Fahrbetriebsmodus von dem Fahrstromkreis 21 b abtrennbar ist, drei Netzdrosseln 70b, 71 b, 72b. The charging device 10b is configured analogously to the preceding embodiment. The motor vehicle drive system includes an operation mode switching device 12b that is configured to selectively switch a charge operation mode or a drive operation mode. The operation mode switching device 12b is provided to exclude the engine 13b from a charging circuit 20b in the charging operation mode. The operation mode switching device 12b includes three partition members 14b, 15b, 16b provided to electrically disconnect motor coils 17b, 18b, 19b of the engine 13b from the charging circuit 20b in the charging operation mode. In the driving mode, the partition members 14b, 15b, 16b are provided for excluding a part of the loader 10b from a running circuit 2b. A part of the charging circuit 20b, which can be electrically disconnected from the driving circuit 21b by means of the operation mode switching device 12b, comprises a switching unit 68b, a debugging unit 60b, a filter unit 22b, a line bypass capacitor 23b, and a monitoring unit 25b. In addition, the part of the charging device 10b, which is separable from the traveling circuit 21b in the driving mode, comprises three line reactors 70b, 71b, 72b.
Im Unterschied zum vorangegangenen Ausführungsbeispiel umfasst die Leistungselektronik 26b eine Inverterschaltung 27b, die als eine Drei-Level-Inverterschaltung ausgebildet ist. Die Inverterschaltung 27b umfasst insgesamt sechs Halbbrücken 35b, 35b', 36b, 36b', 37b, 37b'. Jeweils zwei der Halbbrücken 35b, 35b', 36b, 36b', 37b, 37b' sind für eine Phase 28b, 29b, 30b der Antriebsmaschine 13b vorgesehen. Die jeweils paarweise angeordneten Halbbrücken 35b, 35b', 36b, 36b', 37b, 37b', die jeweils für eine der Phasen 28b, 29b, 30b vorgesehen sind, sind zwischen zwei Leiter 33b, 34b der Inverterschaltung 27b geschaltet. Die Phasen 28b, 29b, 30b sind jeweils an einen Punkt zwischen den beiden entsprechenden Halbbrücken 35b, 35b', 36b, 36b', 37b, 37b' angebunden. Brückenpunkte aller sechs Halbbrücken 35b, 35b', 36b, 36b', 37b, 37b' sind jeweils über eine Diode an einen Leiter 74b der Inverterschaltung 27b angebunden. Ein Zwischenkreis 65b der Leistungselektronik 26b weist zwei in Reihe geschaltete Kondensatoren auf. Der Lei- ter 74b, an den die zusätzlichen Dioden der Inverterschaltung 27b angebunden sind, ist an einem Punkt zwischen den beiden Kondensatoren des Zwischenkreises 65b angebunden. Der Leiter 74b der Inverterschaltung 27b und die beiden Leiter 33b, 34b bilden drei unterschiedliche Potentiale der Drei-Level-Inverterschaltung aus. Der Leiter 74b der Inverterschaltung 27b definiert dabei ein Mittenpotential, gegen das Potentiale der beiden Leiter 33b, 34b verschoben sind. Unlike the previous embodiment, the power electronics 26b includes an inverter circuit 27b formed as a three-level inverter circuit. The inverter circuit 27b comprises a total of six half-bridges 35b, 35b ', 36b, 36b', 37b, 37b '. In each case two of the half bridges 35b, 35b ', 36b, 36b', 37b, 37b 'are provided for a phase 28b, 29b, 30b of the drive machine 13b. The paired half bridges 35b, 35b ', 36b, 36b', 37b, 37b ', which are respectively provided for one of the phases 28b, 29b, 30b, are connected between two conductors 33b, 34b of the inverter circuit 27b. The phases 28b, 29b, 30b are each connected to a point between the two corresponding half-bridges 35b, 35b ', 36b, 36b', 37b, 37b '. Bridge points of all six half-bridges 35b, 35b ', 36b, 36b', 37b, 37b 'are each connected via a diode to a conductor 74b of the inverter circuit 27b. An intermediate circuit 65b of the power electronics 26b has two capacitors connected in series. The loan ter 74b, to which the additional diodes of the inverter circuit 27b are connected, is connected at a point between the two capacitors of the intermediate circuit 65b. The conductor 74b of the inverter circuit 27b and the two conductors 33b, 34b constitute three different potentials of the three-level inverter circuit. The conductor 74b of the inverter circuit 27b defines a center potential, against which potentials of the two conductors 33b, 34b are displaced.

Claims

15 Daimler AG Patentansprüche 15 Daimler AG claims
1. Kraftfahrzeugantriebssystem mit einer mehrphasigen Ladevorrichtung (10a; 0b), die zum Laden einer Akkuvorrichtung (11a; 11b) mittels eines externen Stromnetzes dazu vorgesehen ist, eine Wechselspannung des externen Stromnetzes in eine Gleichspannung umzuwandeln, und mit einer Betriebsmodus-Umschaltvorrichtung (12a; 12b), die dazu vorgesehen ist, wahlweise einen Ladebetriebsmodus oder einen Fahrbetriebsmodus zu schalten, A motor vehicle drive system comprising a multi-phase charging device (10a, 10b) for charging a battery device (11a, 11b) by means of an external power network to convert an AC voltage of the external power network into a DC voltage, and an operation mode switching device (12a; 12b) provided to selectively switch to a charge operation mode or a drive operation mode,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
die Betriebsmodus-Umschaltvorrichtung (12a; 12b) dazu vorgesehen ist, in dem Ladebetriebsmodus eine Antriebsmaschine (13a; 13b) wenigstens teilweise aus einem Ladestromkreis (20a; 20b) auszunehmen.  the operation mode switching device (12a; 12b) is provided to at least partially exclude a prime mover (13a; 13b) from a charging circuit (20a; 20b) in the charging operation mode.
2. Kraftfahrzeugantriebssystem nach Anspruch 1 , 2. Motor vehicle drive system according to claim 1,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
die Betriebsmodus-Umschaltvorrichtung (12a; 12b) wenigstens ein Trennelement (14a, 15a, 16a; 14b, 15b, 16b) aufweist, das dazu vorgesehen ist, wenigstens eine Motorspule (17a, 18a, 19a; 17b, 18b, 19b) der Antriebsmaschine (13a; 13b) elektrisch von dem Ladestromkreis (20a; 20b) zu trennen. the operation mode switching device (12a; 12b) comprises at least one partition member (14a, 15a, 16a; 14b, 15b, 16b) provided with at least one motor coil (17a, 18a, 19a; 17b, 18b, 19b) of the prime mover (13a; 13b) to be electrically separated from the charging circuit (20a; 20b).
3. Kraftfahrzeugantriebssystem nach Anspruch 1 oder 2, 3. Motor vehicle drive system according to claim 1 or 2,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
die Betriebsmodus-Umschaltvorrichtung (12a; 12b) wenigstens ein Trennelement (14a, 15a, 6a; 14b, 15b, 16b) aufweist, das dazu vorgesehen ist, in dem Fahrbe- triebsmodus wenigstens einen Teil der Ladevorrichtung (10a; 10b) aus einem Fahrstromkreis (21a; 21 b) auszunehmen.  the operating mode switching device (12a, 12b) has at least one separating element (14a, 15a, 6a; 14b, 15b, 16b) which, in the driving mode of operation, comprises at least part of the charging device (10a; 10b) from a running circuit (21a; 21b).
4. Antriebssystem nach Anspruch 3, 4. Drive system according to claim 3,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
die Ladevorrichtung (10a; 10b) eine Filtereinheit (22a; 22b) aufweist und das wenigstens eine Trennelement (14a, 15a, 16a; 14b, 15b, 16b) dazu vorgesehen ist, die Filtereinheit (22a; 22b) elektrisch von dem Fahrstromkreis (2 a; 2 b) zu trennen.  the charging device (10a; 10b) has a filter unit (22a; 22b) and the at least one separating element (14a, 15a, 16a; 14b, 15b, 16b) is provided to electrically disconnect the filter unit (22a; 22b) from the driving circuit (2 a; 2 b).
5. Kraftfahrzeugantriebssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 5. Motor vehicle drive system according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
die Ladevorrichtung (10a; 10b) wenigstens einen Netz-Ableitkondensator (23a, 24a, 66a; 23b, 24b, 66b) aufweist.  the charging device (10a, 10b) has at least one network bypass capacitor (23a, 24a, 66a; 23b, 24b, 66b).
6. Kraftfahrzeugantriebssystem zumindest nach den Ansprüchen 3 und 5, 6. Motor vehicle drive system at least according to claims 3 and 5,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
das wenigstens eine Trennelement (14a, 15a, 16a; 14b, 15b, 16b) dazu vorgesehen ist, den zumindest einen Netz-Ableitkondensator (23a; 23b) elektrisch von dem Fahrstromkreis (21a; 21b) zu trennen.  the at least one separating element (14a, 15a, 16a; 14b, 15b, 16b) is provided for electrically isolating the at least one mains bypass capacitor (23a; 23b) from the driving circuit (21a; 21b).
7. Kraftfahrzeugantriebssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 7. Motor vehicle drive system according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
die Ladevorrichtung (10a; 10b) wenigstens eine Überwachungseinheit (25a; 25b) aufweist, die dazu vorgesehen ist, wenigstens eine externe Netz- und/oder Ladekenngröße zu überwachen. the charging device (10a; 10b) has at least one monitoring unit (25a; 25b) which is provided to monitor at least one external network and / or charging parameter.
8. Kraftfahrzeugantriebssystem zumindest nach den Ansprüche 3 und 7, 8. Motor vehicle drive system at least according to claims 3 and 7,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
das wenigstens eine Trennelement (14a, 15a, 16a; 14b, 15b, 16b) dazu vorgesehen ist, die Überwachungseinheit (25a; 25b) elektrisch von dem Fahrstromkreis (21a; 21b) zu trennen.  the at least one separating element (14a, 15a, 16a; 14b, 15b, 16b) is provided for electrically isolating the monitoring unit (25a; 25b) from the driving circuit (21a; 21b).
9. Kraftfahrzeugantriebssystem zumindest nach Anspruch 3, 9. Motor vehicle drive system at least according to claim 3,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
die Ladevorrichtung (10a; 10b) zumindest eine Netzdrossel (70a, 71a, 72a; 70b, 71 b, 72b) aufweist und das wenigstens eine Trennelement (14a, 15a, 16a; 14b, 15b, 16b) dazu vorgesehen ist, die zumindest eine Netzdrossel (70a, 71a, 72a; 70b, 71 b, 72b) elektrisch von dem Fahrstromkreis (21a; 21 b) zu trennen.  the charging device (10a, 10b) has at least one mains choke (70a, 71a, 72a; 70b, 71b, 72b) and the at least one separating element (14a, 15a, 16a; 14b, 15b, 16b) is provided for this purpose Mains choke (70a, 71a, 72a, 70b, 71b, 72b) to be separated electrically from the traction circuit (21a; 21b).
10. Kraftfahrzeugantriebssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 10. Motor vehicle drive system according to one of the preceding claims,
gekennzeichnet durch  marked by
eine Leistungselektronik (26a; 26b) mit einer Inverterschaltung (27a; 27b), wobei die Betriebsmodus-Umschaltvorrichtung (12a; 12b) dazu vorgesehen ist, wahlweise die Antriebsmaschine (19a; 19b) oder wenigstens einen Teil der Ladevorrichtung (10a; 10b) an die Inverterschaltung (27a; 27b) anzubinden.  power electronics (26a; 26b) having an inverter circuit (27a; 27b), said operation mode switching means (12a; 12b) being provided for selectively energizing the prime mover (19a; 19b) or at least a portion of the charging device (10a; 10b) the inverter circuit (27a; 27b) to connect.
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