(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
並列接続可能な少なくとも２つの車両バッテリ（２、２’）と、電子回路装置（３）とを備え、該電子回路装置は、前記車両バッテリ（２、２’）の数に対応する電子負荷スイッチ（Ｓ１、Ｓ２）数を有しており、該電子負荷スイッチによって、前記車両バッテリ（２、２’）は、個々に、又は一緒に、電気負荷（４）に接続可能になっている電気駆動可能な自動車であって、
前記負荷スイッチ（Ｓ１、Ｓ２）が、それぞれ、互いに逆並列に配置されている２つの出力分岐を有していること、
少なくとも１つの前記負荷スイッチ（Ｓ１、Ｓ２）が、第３の出力分岐を有しており、該出力分岐は、逆並列に互いに配置されている前記２つの出力分岐と並列に配置されていること、および
前記第３の出力分岐が、少なくとも１つの電界効果トランジスタ（８’）を含む電界効果トランジスタユニット（８）を有していることを特徴とする電気駆動可能な自動車。
【請求項２】
逆並列に互いに配置されている前記２つの出力分岐が、それぞれ１つのＩＧＢＴ（６、６’）と１つのブロッキングダイオード（７、７’）とを有し、前記電界効果トランジスタユニット（８）にはリレーユニットが含まれ、該リレーユニットは、少なくとも１つの前記電界効果トランジスタ（８’）に対して直列に配置されている少なくとも１つのリレー（９）を有していることを特徴とする、請求項１に記載の電気駆動可能な自動車。
【請求項３】
前記電界効果トランジスタユニット（８）が、複数の前記電界効果トランジスタ（８’）を有し、前記リレーユニットは、複数の前記リレー（９）を有しており、各リレー（９）は、前記車両バッテリ（２、２’）の１つと接続されることにより電気的に接続可能であり、各リレーは、もう１つの接続により、各電界効果トランジスタ（８’）のそれぞれ１つの接続と電気的に接続可能であり、各電界効果トランジスタは、別の接続により、電気負荷（４）と電気的に接続可能であることを特徴とする、請求項２に記載の電気駆動可能な自動車。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の電気駆動可能な自動車のための、少なくとも２つの電子負荷スイッチ（Ｓ１、Ｓ２）を備える回路装置（３）の作動方法であって、高負荷モードにおいて、少なくとも２つの前記電子負荷スイッチ（Ｓ１、Ｓ２）が接続されることにより、少なくとも２つの前記車両バッテリ（２、２’）の内部抵抗（Ｒ１、Ｒ２）と前記電気負荷（４）とがスター接続を形成することを特徴とする回路装置（３）の作動方法。
【請求項５】
部分負荷モードにおいて、個々の前記車両バッテリ（２、２’）が、該当する前記負荷スイッチ（Ｓ１、Ｓ２）によって前記電気負荷（４）と交替で接続され、それによって前記車両バッテリ（２、２’）が均等に放電されることを特徴とする、請求項４に記載の回路装置（３）の作動方法。
【請求項６】
部分負荷モードと高負荷モードとの間の切換えが、前記車両バッテリ（２、２’）の開路電圧の差に応じて相互に行われることを特徴とする、請求項５に記載の回路装置（３）の作動方法。
【請求項７】
前記負荷スイッチ（Ｓ１、Ｓ２）のＩＧＢＴ（６、６’）が、それぞれ１つの前記車両バッテリ（２、２’）、すなわちメインバッテリ及び少なくとも１つの補助バッテリに割り当てられており、ある時間枠においては、前記メインバッテリの前記負荷スイッチの前記ＩＧＢＴ（６、６’）が常時接続され、それぞれの前記補助バッテリの前記負荷スイッチの前記ＩＧＢＴ（６、６’）は、必要に応じて接続されることを特徴とする、請求項４〜６のいずれか一項に記載の回路装置（３）の作動方法。
【請求項８】
前記電界効果トランジスタユニット（８）の作動のために、まず初めに前記リレー（９）が閉じられ、続いて前記電界効果トランジスタ（８’）がオンになり、次に前記電界効果トランジスタユニット（８）を作動停止するために、まず初めに前記リレー（９）が開かれ、続いて前記電界効果トランジスタ（８’）がオフになり、前記電界効果トランジスタユニット（８）の前記作動及び／又は前記作動停止は、前記自動車の走行モードの間に実行されることを特徴とする、請求項４〜７のいずれか一項に記載の回路装置（３）の作動方法。
【請求項９】
前記電界効果トランジスタユニット（８）が、前記負荷スイッチ（Ｓ１、Ｓ２）の温度を低下させるために、回復手段として作動することを特徴とする、請求項４〜８のいずれか一項に記載の回路装置（３）の作動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の前提部分に基づく電気駆動可能な自動車に関する。さらに、本発明は、この種の自動車の回路装置の作動方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気駆動可能な自動車は、益々関心を集めているが、特に、車両バッテリを備えるこの種の電気自動車の構造及び装備は、問題を引き起こすおそれがある。この場合、対応する出力要求がある場合に共同で作用する２つの車両バッテリを備える電気駆動自動車が知られている。しかし、並列に接続された車両バッテリは、開路電圧の製造公差に応じて、エネルギーの電荷反転を生じる可能性のある不安定なシステムになることが知られているため、両方の車両バッテリの単純な並列接続は自制されている。この場合、バッテリの劣化又は一方の車両バッテリの損傷によって開路電圧が大きく変動する場合、この種の状況はさらに不安定になる。
【０００３】
これまでこの問題は、開路電圧差を解消できる開路電圧を提供する、いわゆるＤＣ／ＤＣコンバータ（チョッパー制御）を両方の車両バッテリの間に接続することによって解決され、これにより、両方の車両バッテリの開路電圧に差があっても、両方の車両バッテリは第１段階で負荷をかけられる。この種のＤＣ／ＤＣコンバータは、第１の車両バッテリがすでに第２の車両バッテリよりも低い充電状態を有している場合に、逆電圧によって調整的に制御することができ、この場合、第２の車両バッテリには、それぞれの部分負荷モードにおいて、第１のバッテリよりも明らかに強く負荷がかけられるように、上位の作動戦略によりＤＣ／ＤＣコンバータの逆電圧が制御される。これにより、同様に全システムの安定性も確保することができ、両方の車両バッテリの充電状態を適合させることができる。しかし、この種のＤＣ／ＤＣコンバータは、比較的高価であり、コストがかかる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、少なくとも２つの車両バッテリを備える電気駆動可能な自動車に対し、とりわけ、別の構造を有することにより、明らかにコストが軽減されることを特徴とする、改善された実施形態又は少なくとも１つの代替の実施形態を提供するという課題に取り組んでいる。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この課題は、本発明に基づき、それぞれの負荷スイッチが、互いに逆並列に配置されている２つの出力分岐を有していることによって解決される。これにより、各車両バッテリの確実な充電モード及び放電モードを保証することができる。特に電気駆動式車両において、このことは、信頼性のある電気による走行を保証するためにも、動的な制動エネルギーの回収（回復）を信頼性のある方法で可能にするためにも必要である。好ましい実施形態は、従属請求項の対象である。
【０００６】
本発明は、並列接続可能な少なくとも２つの車両バッテリと、それに属する電子回路装置とを備える電気駆動可能な自動車を提供するという基本的な考え方に基づいており、この回路装置は、車両バッテリの数に対応した電子負荷スイッチ数を有し、これらの電子負荷スイッチによって、車両バッテリは、個々に、又は任意の組合せで、とりわけ一緒に、電気負荷に接続可能になっている。従って、この電子回路装置により、これまで使用されてきたＤＣ／ＤＣコンバータの代用が可能になることから、大幅な経費節約を可能にするばかりでなく、同時に重量の削減もでき、また、この種のＤＣ／ＤＣコンバータでは約３％あった電気的出力損失の軽減も可能になる。ＤＣ／ＤＣコンバータに対して、本発明に基づく電子回路装置は、ほとんど損失なく作動することから、全体として達成可能な効率は、従来技術から知られている比較可能なシステムよりも明らかに高い。本発明に基づく回路装置を用いることにより、簡単かつコストの安い方法で、複数の並列接続可能な高電圧バッテリを最適にアクセス可能にすることができる。
【０００７】
１つの実施形態では、少なくとも１つの負荷スイッチが第３の出力分岐を有しており、この出力分岐は、逆並列に互いに配置されている２つの出力分岐と並列に配置されている。この第３の出力分岐によって、少なくとも１つの負荷スイッチの許容電流が、有利な方法で増加する。
【０００８】
本発明の１つの実施形態では、逆並列に互いに配置された２つの出力分岐が、それぞれ、ＩＧＢＴとブロッキングダイオード（逆流防止ダイオード）とを有している。従って、それぞれのモジュールは充電及び放電が可能であり、充電状態又は電圧の異なるバッテリモジュール間の不適切な寄生電流を有効に回避することができる。
【０００９】
本発明のもう１つの実施形態では、第３の出力分岐が電界効果トランジスタユニットを有し、このユニットには、少なくとも１つの電界効果トランジスタが含まれている。この電界効果トランジスタは、好ましくは、パワーＭＯＳＦＥＴ又はＭＯＳＦＥＴとして形成されている。特に好ましいのは、少なくとも１つの電界効果トランジスタが低圧ＭＯＳＦＥＴとして形成されていることである。
【００１０】
このような電界効果トランジスタユニットの使用により、それぞれのＩＧＢＴで生じる出力損失を明らかに軽減することができる。好ましくは、この電界効果トランジスタユニットがリレーユニットを含み、このリレーユニットは、少なくとも１つの電界効果トランジスタに対して直列に配置されている少なくとも１つのリレーを有している。
【００１１】
特に好ましいのは、電界効果トランジスタユニットが複数の電界効果トランジスタを有し、リレーユニットが複数のリレーを有していることである。各リレーは、車両バッテリの１つと接続されることにより、この車両バッテリと電気的に接続可能である。各リレーは、もう１つの接続を介して、各電界効果トランジスタのそれぞれ１つの接続と電気的に接続可能である。各電界効果トランジスタは、別の接続を介して、電気負荷と電気的に接続可能である。
【００１２】
本発明のもう１つの実施形態では、リレーの数が電界効果トランジスタの数を上回っている。好ましくは、車両バッテリが高圧バッテリとして形成されている。
【００１３】
本発明に基づき、電気駆動可能な自動車のための、少なくとも２つの電子負荷スイッチを備える回路装置の作動方法も提供される。
【００１４】
本発明に基づく方法の実施形態では、少なくとも２つの電子負荷スイッチが接続されることにより、少なくとも２つの車両バッテリの内部抵抗と電気負荷とがスター接続を形成する。従って、この実施形態では、高負荷モードに必要な出力要求を提供するために、少なくとも２つのバッテリの出力が利用可能となる。さらに、高負荷モードを十分に持続可能にするため、少なくとも２つのバッテリ容量を全て使い尽くすことができる。
【００１５】
もう１つの実施形態では、部分負荷モードにおいて、個々の車両バッテリが、該当する負荷スイッチによって電気負荷と交替で接続される。これによって、車両バッテリが均一に放電される。従って、個々の車両バッテリ間の電圧差は、有利な方法で最小化又は補整されることができる。
【００１６】
好ましくは、部分負荷モードと高負荷モードとの間の切替えが、２つの車両バッテリの開路電圧の差に応じて、又は複数の車両バッテリの開路電圧の差に応じて行われる。それによって、例えば、この電圧差がバッテリにあらかじめ規定されている限界値を超えるのを防ぐことができる。
【００１７】
もう１つの実施形態では、負荷スイッチのＩＧＢＴが、それぞれ１つの車両バッテリ、メインバッテリ及び少なくとも１つの補助バッテリに割り当てられている。ある時間枠においては、メインバッテリの負荷スイッチのＩＧＢＴが常時接続される。そのときの補助バッテリの負荷スイッチのＩＧＢＴは、必要に応じて接続される。従って、標準の走行モードに必要な出力はメインバッテリから提供されるように設定されている。例えばブースト（加速）又は回復モードなど、その他の作動状況では、少なくとも１つの補助バッテリの出力及び容量を追加的に利用することができる。
【００１８】
もう１つの実施形態では、電界効果トランジスタユニットを作動するために、まず初めにリレーが閉じられ、続いて電界効果トランジスタがオンになり、電界効果トランジスタユニットを作動停止するために、まず初めにリレーが開かれ、続いて電界効果トランジスタがオフになるように設定されている。代替の実施形態では、電界効果トランジスタユニットを作動するために、まず初めに複数のリレーが閉じられ、続いて複数の電界効果トランジスタがオンになり、電界効果トランジスタユニットを作動停止するために、まず初めに複数のリレーが開かれ、続いて複数の電界効果トランジスタがオフになるように設定されている。従って、作動停止する場合、電界効果トランジスタでの不適切な電圧降下を防ぐことができる。好ましいのは、電界効果トランジスタユニットの作動及び／又は作動停止が、自動車の確実な走行モードの間に実行されることである。
【００１９】
もう１つの実施形態では、電界効果トランジスタユニットが、負荷スイッチ温度を低下させる温度低下手段として作動する。
【００２０】
本発明のその他の重要な特徴及び利点は、従属請求項、図、及びそれらの図に基づく関連する説明によって生じる。
【００２１】
前述した特徴及び以下に説明する特徴は、それぞれに示された特徴の組合せだけではなく、本発明の範囲から出ることなく、その他の組合せ又は単独でも適用可能であることは自明である。
【００２２】
本発明の有利な実施例がそれらの図の中に簡単に示されており、以下の説明においてその実施例を詳細に述べる。この場合、同一又は同様の構成部品又は機能の同じ構成部品には同一の記号が付されている。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明に基づく電気駆動可能な自動車の回路図である。
【図２】個々の負荷スイッチを備える回路装置の詳細図である。
【図３】電気出力損失を軽減するための電界効果トランジスタユニットの詳細図である。
【図４】個々の負荷スイッチを備える回路装置のもう１つの詳細図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
図１に従って、電気自動車を駆動するための電気システム１は、並列接続可能な少なくとも２つの車両バッテリ２及び２’と、電子回路装置３とを備え、この回路装置には、車両バッテリ２、２’に対応する数の電子負荷スイッチＳ１、Ｓ２が含まれており、これらの電子負荷スイッチによって、車両バッテリ２、２’は、個々に、又は一緒に、例えば電気駆動エンジンなどの電気負荷に接続可能になっている。この場合、車両バッテリ２、２’の内部抵抗はＲ１及びＲ２で示され、それに対して、スイッチＳはファイナルステージ５を示し、符号４の電気エンジンＭは、例えばスイッチＳのタイミング制御によって発生する、ドライブの可変負荷を示している。
【００２５】
この場合、部分負荷モードでは、常に、両方の車両バッテリ２、２’の一方だけが使用され、該当する負荷スイッチＳ１、Ｓ２を介して、特に個々の車両バッテリ２、２’の充電が好ましくは均等に減少するようにされる。もちろん、この場合、図１に示されている２つの車両バッテリ２、２’に対して、それより多い数の車両バッテリを配置することもできる。通常では短時間だけ使用される電気駆動車両の高負荷モードでは、両方の負荷スイッチＳ１とＳ２とが同時にオンになり、それにより、抵抗Ｒ１とＲ２及びＭからなるスター接続が生じる。新しい車両バッテリ２、２’の場合、電圧比は、一方の車両バッテリ２、２’の最大出力電流の１０〜２０％ですでに、電流は他方の車両バッテリ２’、２に戻ることができないようになっている。車両バッテリ２、２’が損傷している場合、これらの値は当然高くなるが、電気システム１は、どのような場合も、正常に機能する車両バッテリ２’、２に電流が戻らないままになっている。しかし、車両バッテリ２、２’の一方に８０％の負荷がかかり、その場合、少なくとも１つの別の車両バッテリ２’、２の開路電圧が依然として下がらない場合、この別の車両バッテリ２’、２は、完全に放電されているか、又は交換しなければならないほど損傷しているか、どちらかである。部分負荷から高負荷領域への切替えポイントは、本発明に基づき、両方の車両バッテリ２、２’の現在検知可能な開路電圧の差を考慮して、該当する作動戦略によって決定される。これより以降は、常に２つの車両バッテリ２、２’について言及するが、それ以上の数の車両バッテリ、例えば３つ又は４つの車両バッテリも設けることができるのは当然である。
【００２６】
この電気システム１、すなわち詳細には電気回路装置３を用いることにより、電気回路装置３の代わりにこれまで設けられていた電圧コンバータ（ＤＣ／ＤＣコンバータ）を節約することができ、しかも並列接続可能な複数の高圧車両バッテリ２、２’のエネルギー含量は最適にアクセス可能にすることができる。この場合、図１では、スイッチＳの部分にファイナルステージ５が示されているが、これは必要に応じて省略されることがある。
【００２７】
図２に従って、本発明に基づく、負荷スイッチＳ１とＳ２とを備える回路装置３が示されており、これらの負荷スイッチは、それぞれＩＧＢＴ（絶縁ゲートバイポーラトランジスタ）を内蔵する逆並列の出力分岐６及び６’と、付属するブロッキングダイオード７、７’とから形成されている。
【００２８】
従って、第１の車両バッテリ２は、第１のブロッキングダイオード７の第１の陽極と電気的に接続可能である。第１のブロッキングダイオード７の第１の陰極は、第１のＩＧＢＴ６の第１のコレクタに接続されている。第１のＩＧＢＴ６の第１のエミッタは、電気負荷Ｍ、４と電気的に接続可能である。
【００２９】
さらに、電気負荷Ｍ、４は、第２のブロッキングダイオード７の第２の陽極と電気的に接続可能である。第２のブロッキングダイオード７の第２の陰極は、第２のＩＧＢＴ６’の第２のコレクタに接続されている。第２のＩＧＢＴ６’の第２のエミッタは、第１の車両バッテリ２と電気的に接続可能である。
【００３０】
第２の車両バッテリ２’は、第３のブロッキングダイオード７の第３の陽極と電気的に接続可能であり、第３のブロッキングダイオード７の第３の陰極は、第３のＩＧＢＴ６の第３のコレクタに接続されており、第３のＩＧＢＴ６の第３のエミッタは、電気負荷Ｍ、４と電気的に接続可能である。
【００３１】
さらに、電気負荷Ｍ、４は、第４のブロッキングダイオード７’の第４の陽極と電気的に接続可能である。第４のブロッキングダイオード７’の第４の陰極は、第４のＩＧＢＴ６’の第４のコレクタに接続されている。第４のＩＧＢＴ６’の第４のエミッタは、第２の車両バッテリ２’と電気的に接続可能である。
【００３２】
この場合、有利には、もう１つの第３の並列出力分岐６”の中に電界効果トランジスタユニット８がある。両方の出力分岐６及び６’において逆並列に配置されているＩＧＢＴにより、パワーテークオフ及び回復、すなわち車両バッテリ２、２’の充電が同時に可能となる。同じく逆並列になっているブロッキングダイオード７、７’は、一方の車両バッテリ２から他方の車両バッテリ２’への寄生電流を防止する。両方の出力分岐６、６’の一方が接続されていると、通常、その時のＩＧＢＴにはまだ約５Ｖの電圧がきている。これに伴う出力損失は、電界効果トランジスタユニット８の作動によってさらに低下させることができ、電界効果トランジスタユニット１０、１１は、例えば図３に詳細に示されている。個々のパワーＭＯＳＦＥＴ８’は、通常、まだ約２ｍオームの抵抗を有している。
【００３３】
例えば、図３に示されているように、複数のＭＯＳＦＥＴ８’の並列回路により、回路抵抗をさらに軽減することができる。同様に、図３から、個々のパワーＭＯＳＦＥＴ８’に対して直列にリレー９が配置されているのが分かり、これにより、一方ではリレー９の負荷のかからない接続が可能になり、他方では低オームの低圧ＭＯＳＦＥＴの使用が可能になる。
【００３４】
図３で示されている電界効果トランジスタユニット１０、１１の詳細図では、リレー９がインプット側で第１の結節点Ａと電気的に接続可能である。ＭＯＳＦＥＴ８’は、それぞれ、詳細にはドレインとして形成されている第１の接続を有している。さらに、ＭＯＳＦＥＴ８’は、それぞれ、詳細にはソースとして形成されている第２の接続を有している。さらに、ＭＯＳＦＥＴ８’は、それぞれ、詳細にはゲートとして形成されている第３の接続を有している。リレー９は、アウトプット側でＭＯＳＦＥＴ８’の第１の接続に接続されている。ＭＯＳＦＥＴ８’の第２の接続は、第２の結節点Ｂと電気的に接続可能である。
【００３５】
図４は、個別の負荷スイッチＳ１、Ｓ２を備える、図２に示されている回路装置の詳細図である。図４に示されている回路装置は、特に各負荷スイッチＳ１、Ｓ２に関して、図２ですでに示されている電界効果トランジスタユニット８の詳細図を示している。
【００３６】
各負荷スイッチＳ１、Ｓ２のために、それぞれの電界効果トランジスタユニット８は、複数の、詳細には２つの電界効果トランジスタユニット１０、１１を有しており、これらのユニットは、それぞれ、図３に示されている方法に従って形成されることができる。
【００３７】
従って、第１の電界効果トランジスタユニット１０は、第１の結節点Ｂを介して、車両バッテリ２、２’と電気的に接続可能である。さらに第１の電界効果トランジスタユニット１０は、第１の結節点Ａを介して、電気負荷Ｍ、４と電気的に接続可能である。従って、第１の電界効果トランジスタユニット１０は、走行モードの電流経路（ブロッキングダイオード７と出力分岐６に配置されているＩＧＢＴとから表される）に対して並列に接続可能である。第１の電界効果トランジスタユニット１０によって、走行モード中における回路装置３の出力損失を最小化することができる。
【００３８】
第２の電界効果トランジスタユニット１１は、第２の結節点Ｂを介して、電気負荷Ｍ、４と電気的に接続可能である。さらに第２の電界効果トランジスタユニット１１は、第１の結節点Ａを介して、車両バッテリ２、２’の１つと電気的に接続可能である。従って、第２の電界効果トランジスタユニット１１は、回復モードの電流経路（ブロッキングダイオード７’と出力分岐６’に配置されているＩＧＢＴとから表される）に対して並列に接続可能である。第２の電界効果トランジスタユニット１１によって、回復モード中における回路装置３の出力損失を最小化することができる。
【００３９】
図２に示されている回路装置３は、この場合、双方向に阻止可能な、大電流（通常は１００アンペア）の電気スイッチを開発するという課題に基づいている。このことは、ポイント「車両バッテリ２」での電圧がポイント「Ｍ」での電圧より大きい場合にも、車両バッテリ２での電圧がポイント「Ｍ」での電圧よりも小さい場合にも、開いている負荷スイッチＳ１、Ｓ２が阻止しなければならないことを意味している。通常の電子スイッチは、これに対して対応できない。ブロッキングダイオード７、７’によって、不適切な電流を阻止することができるが、この場合、例えばブロッキングダイオード７と出力分岐６に配置されているＩＧＢＴとは走行モードの電流経路を示し、一方、ブロッキングダイオード７’と出力分岐６’に配置されているＩＧＢＴとは負荷スイッチＳ１の回復モードの電流経路を示している。この種の配置の場合、全体として、負荷スイッチＳ１のために寄生ダイオードはもはやないが、それは、負荷スイッチＳ２の比較可能なブロッキングダイオード７、７’及び付属するＩＧＢＴが負荷スイッチＳ２を形成しているからである。
【００４０】
本発明に基づく作動戦略では、かなり長い間、例えば２０分間、唯一の車両バッテリ２、２’によってのみ走行し（現在のメインバッテリ）、他方の車両バッテリ２’、２は、ブースト又は強いブレーキのためにだけ短時間引き入れられる（現在の補助バッテリ）ことになっている。この場合、そのときのメインバッテリにおいては、作動戦略に応じて、両方に割り当てられているＩＧＢＴが持続的に接続されており、一方、そのときの補助バッテリのＩＧＢＴは必要に応じてのみ作動する。図２に示されている回路装置３の電気的出力損失は、約１００アンペアであり、合計で約７００ワットである。このことは、回路装置３での電圧降下が約３．５Ｖであり、電流は全体で２００アンペアということである。両方の電界効果トランジスタユニット８の使用により、出力損失は、１００ワットを下回るまで減少する。
【００４１】
図３に従って、パワーＭＯＳＦＥＴ８’と付属するリレー９からなる電界効果トランジスタユニット１０、１１が接続され、通常並列に接続されているパワーＭＯＳＦＥＴ８’は、低圧（４０Ｖ）に対して、一般的には２ｍオームの内部抵抗及び並列接続されたリレー９を用いて使用される。図３に従って、互いに並列に配置されているリレー９の数は、互いに並列に配置されているＭＯＳＦＥＴ８’の数を超えることができる。図３に示されている電界効果トランジスタユニットをオンにするには、この場合、電気駆動可能な自動車が安定した走行モードにあり、個々のパワーＭＯＳＦＥＴ８’がそれぞれ開いていなければならない。この状態において、まず、個々のリレー９が無負荷で接続され、個々のリレー９の全ての到達時間の差が重要でなくなるまで待機する（例えば１００ミリ秒）。無負荷のリレー９は、この場合、極めて頻繁かつ実質的に摩耗なく接続することができる。さらに、並列接続されたリレー９は、摩耗なく接続されている場合は、製造公差に対して柔軟に対応する。
【００４２】
次に、第２段階では、パワーＭＯＳＦＥＴ８’（電界効果トランジスタ）が接続される。このパワーＭＯＳＦＥＴ８’はゼロ交差においてオーム抵抗を形成するため、同様に、製造公差に対して柔軟に対応する。パワーＭＯＳＦＥＴ８’が一度接続されると、このパワーＭＯＳＦＥＴ８’は、オーム抵抗として、回復電流も同じ値で、同様に効率よく導通することができる。しかし、パワーＭＯＳＦＥＴ８’（電界効果トランジスタ）は、回復モードにおいては開くことができないため、常に走行モードを待つ必要がある。パワーＭＯＳＦＥＴ８’及びリレー９が開くのは、閉まる場合のように逆の順番で開く場合に起こる。リレー９によって電圧を分離するこの方法により、パワーＭＯＳＦＥＴ８’を、より低い圧力（例えば４０Ｖ）に対して使用することができ、それは、これらの低い電圧の場合のみ、例えば２ミリオームなど低い内部抵抗の製造モデルが今日すでにあるからである。
【００４３】
全負荷及び誤用における拡張された作動戦略も考えられる。強引な運転方法の場合、例えばそれぞれの補助バッテリのＩＧＢＴが、付属する負荷スイッチＳ１を加熱することができるだろう。この場合の作動戦略は、走行状況に応じて、補助バッテリのパワーＭＯＳＦＥＴ８’も作動させることにある。このことは、出力損失を素早く、明確に低下させることにつながり、これを受けて、回路装置３の温度は再び低下する。このような緊急時においては、ある程度の時間にわたり、リレー９の切替えサイクルの増加は受け入れざるを得ないが、この戦略による回路装置３は走行状態を確実に制御しており、リレーの切替えサイクルの増加は、僅かなノイズ問題が生じるだけである。
【符号の説明】
【００４４】
１                  電気システム
２、２’            車両バッテリ
３                  回路装置
Ｍ、４              電気エンジン、電気負荷
５                  ファイナルステージ
６                  第１の出力分岐、第１のＩＧＢＴ
６’                第２の出力分岐、第２のＩＧＢＴ
６”                第３の出力分岐
７、７’            ブロッキングダイオード
８                  電界効果トランジスタユニット
８’                パワーＭＯＳＦＥＴ
９                  リレー
１０、１１          電界効果トランジスタユニット
Ａ                  第１の結節点
Ｂ                  第２の結節点
Ｒ１、Ｒ２          内部抵抗
Ｓ                  スイッチ
Ｓ１、Ｓ２          電子負荷スイッチ
【図１】
0005350537.tif 000002
【図２】
0005350537.tif 000003
【図３】
0005350537.tif 000004
【図４】
0005350537.tif 000005