Titel

Vorrichtung zum elektrischen Verbinden und Trennen einer Verbindung zwischen einem Kondensator eines Bordnetzes und einem Masse-Potential sowie ein Ver fahren zur Diagnose der Vorrichtung

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum elektrischen Verbinden und Trennen einer Verbindung zwischen einem Kondensator eines Bordnetzes und einem Masse-Potential sowie ein Verfahren zur Diagnose der Vorrichtung. Ferner be trifft die Erfindung einen Antriebsstrang mit einer Vorrichtung, ein Fahrzeug mit einem Antriebsstrang sowie ein Computerprogramm und ein computerlesbares Medium.

Stand der Technik

Bordnetze, bevorzugt Hochvoltbordnetze, sind in elektrifizierten Fahrzeugen be kannt. Häufig sind diese als IT-Netze (französisch Isole Terre) ausgeführt. Bei diesen Netzen besteht keine galvanische Verbindung zwischen aktiven Leitern oder den Phasenleitern und geerdeten Teilen, wie beispielsweise ein Massean schluss zur Erde. Die Druckschrift DE 102018002 926 Al offenbart die Verwen dung von abschaltbaren Y- Kondensatoren einerseits zur Reduktion elektromag netischer Emissionen aufgrund der hochfrequenten Störungen auf den Phasen leitern und andererseits zur Reduktion der kapazitiv im Gleichspannungsnetz ge speicherten Energie. Somit kann beispielsweise für einen Ladevorgang an einer DC-Ladestation die wirkende Kapazität reduziert werden, um eine potentielle Personengefährdung seitens des Bordnetzes auszuschließen. Da die Trennung der Verbindung zwischen dem Kondensator und einem Masse-Potential sicher heitsrelevant ist, besteht der Bedarf nach betriebssicheren Vorrichtungen.

Offenbarung der Erfindung Es wird eine Vorrichtung zum elektrischen Verbinden und Trennen einer Verbin dung zwischen einem Kondensator eines Bordnetzes und einem Masse-Potential bereitgestellt. Die Vorrichtung umfasst ein Bordnetz mit einer ersten Phase und mit einer zweiten Phase und mindestens einen ersten Kondensator, wobei der erste Kondensator zwischen die erste Phase und ein Zwischen-Potential ge schaltet ist. Weiter umfasst die Vorrichtung eine Schalteinrichtung, wobei die Schalteinrichtung zwischen das Zwischen-Potential und das Masse-Potential ge schaltet ist. Die Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Schalteinrich tung zwei in Reihe geschaltete Schalter und dass die Vorrichtung einen Transfor mator umfasst, wobei die Ansteuerung der zwei in Reihe geschalteten Schalter zum Verbinden und/ oder zum Trennen des ersten Kondensators und dem Masse-Potential potentialfrei mittels des Transformators erfolgt.

Das Bordnetz ist bevorzugt ein Bordnetz eines Fahrzeugs mit einem elektrischen Antriebsstrang. Das Bordnetz ist bevorzugt das Gleichspannungsbordnetz zwi schen der Batterie und einem Wechselrichter zur Wandlung der Gleichspannung in eine Wechselspannung zur Versorgung der elektrischen Maschine für den An trieb des Fahrzeugs. Bevorzugt kann das Bordnetz auch das Wechselspan nungsbordnetz zwischen dem Wechselrichter und der elektrischen Maschine sein. Mindestens ein erster Kondensator ist zwischen mindestens eine erste Phase und ein Zwischen-Potential geschaltet. Das Zwischenpotential ist mittels einer Schalteinrichtung schaltbar mit einem Masse-Potential, bevorzugt der Fahr zeugmasse oder Karosserie-Masse des Fahrzeugs, verbunden. Die Begriffe „ver bunden“, „angeordnet“, „geschaltet“ sind im Sinne von „elektrisch kontaktiert“ oder „elektrisch leitend verbunden“ zu verstehen. Die Schalteinrichtung ist als eine Reihenschaltung mindestens zweier Schalter ausgeführt. Bevorzugt sind die einzelnen Schalter als Halbleiterschalter, insbesondere FETs, MOSFETs, IGBTs oder SIC-Halbleiterschalter, ausgeführt. Die Vorrichtung umfasst weiter einen Transformator, mittels dem die Ansteuerung der einzelnen Schalter erfolgt. Die Ansteuerung erfolgt somit potentialfrei über den Transformator. Bevorzugt be zieht sich die Primärseite des Transformators auf das Potential einer Ansteuer schaltung (üblicherweise Gehäuse- bzw. Fahrzeugmasse), die Sekundärseite des Transformators bezieht sich auf das Potential zwischen den zwei in Reihe geschalteten Schaltern. Somit entspricht das Bezugspotential der Sekundärseite des Transformators dem Potential zwischen den zwei in Reihe geschalteten Schaltern. Hierzu ist eine erste sekundärseitige Wicklung des Transformators ei nerseits über eine in Durchlassrichtung geschaltete erste Diode mit einem ersten Ansteuerkontakt des ersten Schalters und mit einem zweiten Ansteuerkontakt des zweiten Schalters der in Reihe geschalteten Schalter verbunden und ande rerseits mit einem Mittenabgriff zwischen den zwei in Reihe geschalteten Schal tern verbunden. Die sekundärseitige Spannung wird bevorzugt mittels einer Di ode gleichgerichtet. Bei einer Ansteuerung über den Transformator liegt folglich an den beiden Ansteuerkontakten oder Gates der Schalter eine dauerhafte Span nung größer deren Thresholdspannung an. Dadurch sind beide in Reihe geschal tete Schalter eingeschaltet. Bevorzugt ist an der Sekundärseite des Transforma tors eine Ausgangswicklung vorgesehen. Bei redundanter Reihenschaltung meh rerer zweier in Reihe geschalteter Schalterpaare können bevorzugt auch meh rere Ausgangswicklungen vorgesehen sein. Durch Abschalten der primärseitigen Ansteuerung brechen die sekundärseitigen Spannungen ein, die in Reihe ge schalteten Schalter werden abgeschaltet, öffnen und unterbrechen den Strom fluss zwischen Zwischen-Potential und Masse-Potential.

Vorteilhaft wird eine Vorrichtung zum elektrischen Verbinden und Trennen einer Verbindung zwischen einem Kondensator eines Bordnetzes und einem Masse- Potential bereitgestellt, die aufgrund der Verwendung eines Transformators zur Ansteuerung der Schalter eine potentialfreie Ansteuerung der einzelnen Schalter ermöglicht. Das Bezugspotential des einzelnen Schalters kann sich dadurch den Verhältnissen zwischen Massepotential und Kondensatoranschluss anpassen.

So ist das Bezugspotential bei geöffnetem Schalter oder während des Öff- nens/Schließens nicht definiert bzw. floatend bzw. hängt von den parasitären Pa rametern des Systems ab. Ausschließlich bei eingeschaltetem Schalter ist das Bezugspotential über den niederohmigen Innenwiderstand des Schalters defi niert.

In einer anderen Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Vorrichtung einen zweiten Kondensator. Der zweite Kondensator ist zwischen die zweite Phase und das Zwischen-Potential geschaltet. Die Ansteuerung der zwei in Reihe geschalte ten Schalter zum Verbinden und/ oder zum Trennen des zweiten Kondensators und dem Masse-Potential erfolgt potentialfrei mittels des Transformators. Vorteilhaft wird eine Vorrichtung bereitgestellt, mit der weitere Kondensatoren von dem Massepotential getrennt werden können.

In einer anderen Ausgestaltung der Erfindung sind die in Reihe geschalteten Schalter antiseriell geschaltet. Bevorzugt handelt es sich dabei um Schalter, die nur in eine Richtung den Stromfluss sperren können, bevorzugt Halbleiterschal ter, insbesondere Feld -Effekt-Transistoren, beispielsweise MOSFETS, SiC-FETS oder andere. Eine antiserielle Schaltung ist eine Reihenschaltung von Bauteilen, die eine Polung aufweisen, wobei die Bauteile in entgegengesetzter Polung nacheinander angeordnet sind. Bei Verwendung von FETs als Schalter, bedarf es bevorzugt einer antiseriellen Verschaltung, um in beide Stromrichtungen sper ren zu können.

Vorteilhaft wird eine Reihenschaltung der mindestens zwei Schalter bereitge stellt, die im geöffneten Zustand gemeinsam einen Stromfluss in beide Richtun gen durch die Reihenschaltung verhindern.

In einer anderen Ausgestaltung der Erfindung ist die primärseitige Wicklung des Transformators einerseits mit einem Ansteuersignal und andererseits mit dem Masse-Potential verbunden. Eine erste sekundärseitige Wicklung des Transfor mators ist einerseits über eine in Durchlassrichtung geschaltete erste Diode mit einem ersten Ansteuerkontakt des ersten Schalters und mit einem zweiten An steuerkontakt des zweiten Schalters der in Reihe geschalteten Schalter verbun den und andererseits mit einem Mittenabgriff zwischen den zwei in Reihe ge schalteten Schaltern verbunden.

Die Ausgestaltung ermöglicht die potentialgetrennte primärseitige Zuführung ei nes Ansteuersignals, beispielsweise einer Wechselspannung, an den Transfor mator. In einer sekundärseitigen Wicklung des Transformators wird eine Wech selspannung induziert und deren positive Halbwellen werden über die Diode den Ansteuerkontakten der Schalter zugeführt. Bei einer ausreichend hohen induzier ten Spannung oder Gatespannung schließen die einzelnen Schalter dauerhaft und ein Stromfluss zwischen den Kondensatoren und dem Masse-Potential wird, bevorzugt in beide Richtungen, ermöglicht. Vorteilhaft wird eine potentialfreie Ansteuerung der einzelnen Schalter bereitge stellt, wobei bevorzugt sowohl die Energie, die für das Schalten der Schalter be nötigt wird, als auch die Information, dass eingeschaltet oder ausgeschaltet wer den soll, bzw. ob der Schalter offen oder geschlossen sein soll, potentialfrei über tragen wird.

In einer anderen Ausgestaltung der Erfindung ist ein dritter Kondensator einer seits mit dem ersten Ansteuerkontakt und andererseits mit dem Mittenabgriff ver bunden.

Vorteilhaft wird eine Glättung bzw. Speicherung der durch den Transformator pulsartig übertragenen Spannung oder Energie des Ansteuersignals bereitge stellt und ein sichererer Betrieb der Vorrichtung ermöglicht.

In einer anderen Ausgestaltung der Erfindung ist das Zwischen-Potential mit ei nem Spannungsteiler mit dem Masse-Potential verbunden ist, wobei der Span nungsteiler eine Reihenschaltung eines ersten und eines zweiten Widerstandes umfasst.

Bevorzugt umfasst die Vorrichtung einen Spannungsteiler, der zwischen dem Zwischen-Potential und dem Masse-Potential angeordnet ist. Der Spannungstei ler ist bevorzugt asymmetrisch. Das bedeutet, dass die mindestens zwei in Reihe geschalteten Widerstände des Spannungsteilers bevorzugt unterschiedlich groß sind. Somit kann die an einem der Widerstände abfallende Spannung bevorzugt auf einen Messbereich einer bevorzugt daran angeschlossenen Spannungsmes seinrichtung, beispielsweise einer Diagnoseschaltung oder einer Schalter-Offen - Überwachungsschaltung angepasst werden. Bevorzugt sind die Widerstände oder Impedanzen ohmsche Widerstände oder Kombinationen aus ohmschen Wi derstand, Kapazität und/ oder Induktivität.

Vorteilhaft wird ein Spannungsteiler bereitgestellt, der einen Spannungsabgriff oder Widerstandsabgriff ermöglicht und damit eine parametrierbare Messspan nung für eine Spannungsmesseinrichtung, Diagnoseschaltung oder einer Schal- ter-Offen-Überwachungsschaltung bereitstellt. In einer anderen Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Vorrichtung eine Diag noseschaltung, wobei ein Widerstandsabgriff zwischen dem ersten und dem zweiten Widerstand mit dem Eingang der Diagnoseschaltung verbunden ist.

Bevorzugt umfasst die Vorrichtung eine Diagnoseschaltung. Die Spannung, die am Widerstandsabgriff anliegt, ist ein Maß für eine Spannungsdifferenz zwischen dem Zwischen-Potential und dem Masse-Potential, dem Masseversatz. Diese Spannung oder Messspannung dient als Eingangssignal für eine Diagnoseschal tung. Mittels der Diagnoseschaltung soll detektiert werden, ob die mindestens zwei in Reihe geschalteten Schalter zuverlässig öffnen und nicht fehlerhaft leiten oder durchlegiert sind. Wenn zwischen dem Zwischen-Potential und dem Masse- Potential ein Masseversatz anliegt, so fällt an dem Widerstandsabgriff eine zu dem Masseversatz proportionale Spannung ab. Falls mindestens einer der Schalter nicht zuverlässig öffnet, defekt ist oder durchlegiert ist, zieht dieser Kurzschluss das Zwischen-Potential auf das Masse-Potential und die an dem Wi derstandsabgriff abfallende Spannung wird minimal oder zu Null. Folglich ermit telt die Diagnosespannung zuverlässig öffnende Schalter, solange die Spannung an dem Widerstandsabgriff einen vorgebbaren Schwellenwert, der mit dem Mas seversatz zwischen dem Zwischen-Potential und dem Masse-Potential korreliert, überschreitet. Unterschreitet die Spannung an dem Widerstandsabgriff den vor gebbaren Schwellenwert, so ermittelt die Diagnoseschaltung einen Fehler. Als Reaktion auf den Fehler wird die Vorrichtung spannungsfrei geschaltet, bevor zugt indem eine Spannungsquelle von dem Bordnetz getrennt wird und/ oder die Kapazitäten des Bordnetzes entladen werden.

Vorteilhaft wird eine Vorrichtung bereitgestellt, die eine Fehlerdiagnose ermög licht. Bevorzugt wird diagnostiziert, ob die mindestens zwei in Reihe geschalteten Schalter zuverlässig öffnen.

In einer anderen Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Schalteinrichtung zwei weitere in Reihe geschaltete Schalter, die in Reihe mit den zwei in Reihe ge schalteten Schaltern geschaltet sind, wobei die Ansteuerung der zwei weiteren in Reihe geschalteten Schalter potentialfrei mittels des Transformators erfolgt. Hierzu ist eine zweite sekundärseitige Wicklung des Transformators einerseits über eine in Durchlassrichtung geschaltete dritte Diode mit einem dritten Ansteu erkontakt eines dritten Schalters und mit einem vierten Ansteuerkontakt des vier ten Schalters der zwei weiteren in Reihe geschalteten Schalter verbunden und andererseits mit einem weiteren Mittenabgriff zwischen den zwei weiteren in Reihe geschalteten Schalter.

Bevorzugt umfasst der die Schalteinrichtung eine Reihenschaltung aus den zwei in Reihe geschalteten Schaltern und zwei weiteren in Reihe geschalteten Schal tern die ebenfalls, wie die zwei in Reihe geschalteten Schalter, angesteuert wer den. Hierzu ist eine weitere sekundärseitige Wicklung an dem Transformator vor gesehen, über die, analog zu den zwei Schaltern, die zwei weiteren Schalter über eine weitere Diode, die Ansteuerkontakte und den Mittenabgriff angeschlos sen und angesteuert werden. Bevorzugt können mehrere Schalter Paare in Reihe geschaltet werden, um eine höhere Sperrspannungsfestigkeit zu erzielen oder um eine redundante Schaltung bereitzustellen. Bevorzugt wird je weiteres Schalter-Paar eine weitere potentialgetrennte sekundärseitige Wicklung vorgese hen.

Vorteilhaft wird eine Vorrichtung bereitgestellt, die aufgrund der höheren Anzahl der in Reihe geschalteter Schalter eine höhere Sperrspannungsfestigkeit ermög licht. Ebenfalls ergibt sich eine Redundanz der Schaltung und somit eine höhere Ausfallsicherheit der Schaltung oder eine bessere Erfüllung eines potentiellen Si cherheitsziels.

Ferner betrifft die Erfindung einen Antriebsstrang eines Fahrzeugs mit einem Wechselrichter, einer Batterie und/ oder einer elektrischen Maschine, wobei der Antriebstrang mindestens eine wie bisher beschriebene Vorrichtung umfasst.

Ein Antriebstrang eines Fahrzeugs dient der Wandlung fossiler oder elektrischer Energie aus einer Energiequelle in mechanische Energie, die für den Vortrieb des Fahrzeugs eingesetzt wird. Bei einem elektrischen Antriebsstrang wird bei spielsweise die elektrische Energie aus einer Batterie oder Energiequelle mittels eines Wechselrichters in eine Wechselspannung umgewandelt, mit der eine elektrische Maschine betrieben wird. Dabei ist ein sicherer Betrieb des Antriebs strangs erforderlich. Die Modifikation des Antriebsstrangs mit der beschriebenen Vorrichtung ermöglicht vorteilhaft einen sichereren Betrieb des Antriebstrangs.

Ferner betrifft die Erfindung ein Fahrzeug, mit einem wie bisher beschriebenen Antriebsstrang. Vorteilhaft wird ein Fahrzeug bereitgestellt, dessen elektrischer Antriebsstrang sicher betrieben werden kann.

Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Diagnose der Schalter einer be schriebenen Vorrichtung. Das Verfahren umfasst die Schritte: Öffnen des ersten und des zweiten Schalters in Abhängigkeit eines Ansteuerungssignals an der pri märseitigen Wicklung des Transformators; Erzeugen eines Masseversatzes zwi schen dem Zwischen-Potential und dem Masse-Potential mittels einer Isolations wächterschaltung; Ermitteln eines Masseversatzes zwischen dem Zwischen-Po tential und dem Masse-Potential; Ermitteln eines Fehlers mittels einer Diagnose schaltung, wenn der ermittelte Masseversatz kleiner als der erzeugte Massever satz ist.

Es wird ein Verfahren zur Diagnose der Schalter der Vorrichtung bereitgestellt. Mittels der Diagnose wird überprüft, ob die Schalter zuverlässig öffnen. Hierzu werden zunächst die Schalter geöffnet. Vor dem Öffnen der Schalter lag das Zwi schen-Potential und das Masse-Potential aufgrund der geschlossenen Schalter auf (nahezu) demselben Potential.

Zunächst wird mittels einer Isolationswächterschaltung, die zwischen den beiden Phasen des Bordnetzes angeschlossen wird, ein Masseversatz zwischen dem Zwischen-Potential und dem Masse-Potential erzeugt. Hierzu werden mittels der Isolationswächterschaltung zyklisch und wechselseitig Widerstände zwischen der ersten Phase und des Masse-Potentials und zwischen der zweiten Phase und des Masse-Potentials geschaltet.

Anschließend wird der Masseversatz zwischen dem Zwischen-Potential und dem Masse-Potential ermittelt. Der Masseversatz zwischen dem Zwischen-Potential und dem Masse-Potential entspricht der Spannung zwischen diesen beiden Po tentialen. Zur Erfassung einer dieser Spannung proportionalen Messgröße wird die Spannung, die am Widerstandsabgriff zwischen dem ersten und dem zweiten Widerstand anliegt, gemessen oder ermittelt und bevorzugt von der Diagnose schaltung ermittelt oder eingelesen. Da diese Masseversätze zeitlich sehr kurz sein können, wird bevorzugt der maximale Masseversatz ermittelt, beispielsweise mittels einer Peakspannungsdetektion. Eine andere Möglichkeit wäre, die ermit telte Spannung über die Zeit aufzuintegrieren. Sowohl der Spannungswert am Widerstandsabgriff, der Integralwert als auch der maximale Masseversatz stellen einen charakteristischen Wert für den ermittelten Masseversatz dar.

Mittels der Diagnoseschaltung wird ein Fehler erkannt, bevorzugt ein nicht zuver lässiges Öffnen mindestens einer der zwei in Reihe geschalteten Schalter, wenn der ermittelte Masseversatz kleiner als der erzeugte Masseversatz ist. Hierzu vergleicht die Diagnoseschaltung bevorzugt den ermittelten charakteristischen Wert für den ermittelten Masseversatz mit einem vorgebbaren Wert, der den er zeugten Masseversatz charakterisiert. Falls der ermittelte charakteristische Wert für den ermittelten Masseversatz den vorgebbaren Wert unterschreitet, wird ein Fehler erkannt. Somit wird ein Fehler eines Schalters, bevorzugt ein durchlegier ter Schalter, diagnostiziert. Als Reaktion auf den Fehler wird die Vorrichtung spannungsfrei geschaltet, bevorzugt indem eine Spannungsquelle von dem Bordnetz getrennt wird und/ oder die Kapazitäten des Bordnetzes entladen wer den.

Ziel ist es, zu erkennen, ob die in Reihe geschalteten Schalter im abgeschalteten Zustand, wenn der Transformator nicht angesteuert wird und somit keine Wech selspannung als Ansteuersignal primärseitig am Transformator anliegt, auch wirklich offen sind. Ein durchlegierter Schalter („schlafender Fehler“) kann durch diese Diagnose erkannt werden. Bevorzugt wird der Masseversatz zwischen ei nem der Phasenleitern und dem Masse-Potential durch einen in einem Fahrzeug vorhandenen Isolationswächter erzeugt. Der Masseversatz kann positiv aber auch negativ sein. Bei geöffneten Schaltern folgt das Zwischen-Potential den Phasenleitern. Es entsteht eine Spannung zwischen dem Zwischen-Potential und dem Masse-Potential, die bevorzugt gemessen und bewertet wird. Ist keine Spannungsdifferenz zwischen den beiden Potenzialen zu erkennen, ist das ein Zeichen, dafür, dass einer der beiden in Reihe geschalteten Schalter fehlerhaft geschlossen bzw. durchlegiert ist. Vorteilhaft wird ein Verfahren zur Diagnose der Vorrichtung bereitgestellt.

Ferner betrifft die Erfindung ein Computerprogramm, umfassend Befehle, die be wirken, dass eine Steuereinrichtung zusammen mit der beschriebenen Vorrich tung die beschriebenen Verfahrensschritte ausführt.

Ferner betrifft die Erfindung ein computerlesbares Medium, umfassend Befehle, die bei der Ausführung durch einen Computer diesen veranlassen, die Schritte des beschriebenen Verfahrens auszuführen.

Es versteht sich, dass die Merkmale, Eigenschaften und Vorteile der Vorrichtung entsprechend auf das Verfahren bzw. den Antriebsstrang und das Fahrzeug und umgekehrt zutreffen bzw. anwendbar sind.

Weitere Merkmale und Vorteile von Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung mit Bezug auf die beigefügten Zeich nungen.

Kurze Beschreibung der Zeichnung

Im Folgenden soll die Erfindung anhand einiger Figuren näher erläutert werden, dazu zeigen:

Figur 1 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zum elektrischen Verbinden und Trennen einer Verbindung zwischen einem Kondensator eines Bordnetzes und einem Masse-Potential

Figur 2 eine schematische Darstellung einer alternativen Ausführungsform der Vorrich tung zum elektrischen Verbinden und Trennen einer Verbindung zwischen einem Kondensator eines Bordnetzes und einem Masse-Potential Figur 3 ein schematisch dargestelltes Fahrzeug mit einem Antriebsstrang und einer Vor richtung zum elektrischen Verbinden und Trennen einer Verbindung zwischen ei nem Kondensator eines Bordnetzes und einem Masse-Potential

Figur 4 ein schematisch dargestelltes Verfahren zur Diagnose der Vorrichtung. Ausführungsformen der Erfindung

Die Figur 1 zeigt eine Vorrichtung 100 zum elektrischen Verbinden und Trennen einer Verbindung zwischen einem Kondensator CI eines Bordnetzes 110 und ei nem Masse-Potential GND. Die Vorrichtung 100 umfasst ein Bordnetz 110 mit einer ersten Phase T_PLUS und mit einer zweiten Phase T_MINUS und mindes tens einen ersten Kondensator CI. Der erste Kondensator CI ist zwischen die erste Phase T_PLUS und ein Zwischen-Potential GND_CY geschaltet. Die Vor richtung umfasst eine Schalteinrichtung Sx, wobei die Schalteinrichtung Sx zwi schen das Zwischen-Potential GND_CY und das Masse-Potential GND geschal tet ist. Die Schalteinrichtung Sx umfasst zwei in Reihe geschaltete Schalter Sl, S2. Weiter umfasst die Vorrichtung einen Transformator Tx. Die Ansteuerung der zwei in Reihe geschalteten Schalter Sl, S2 zum Verbinden und/ oder zum Tren nen des ersten Kondensators CI und dem Masse-Potential GND erfolgt potenti alfrei mittels des Transformators Tx. Weiter umfasst die Vorrichtung bevorzugt einen zweiten Kondensator C2, wobei der zweite Kondensator C2 zwischen die zweite Phase T_MINUS und das Zwischen-Potential GND_CY geschaltet ist. Die Ansteuerung der zwei in Reihe geschalteten Schalter Sl, S2 zum Verbinden und/ oder zum Trennen des zweiten Kondensators C2 und dem Masse-Potential er folgt potentialfrei mittels des Transformators Tx. Bevorzugt sind die in Reihe ge schalteten Schalter Sl, S2 antiseriell geschaltet. Bevorzugt ist die primärseitige Wicklung TI des Transformators einerseits mit einem Ansteuersignal SIG und andererseits mit dem Masse-Potential GND verbunden. Eine erste sekundärsei tige Wicklung T2 des Transformators ist bevorzugt einerseits über eine in Durch lassrichtung geschaltete erste Diode Dl mit einem ersten Ansteuerkontakt des ersten Schalters Sl und mit einem zweiten Ansteuerkontakt des zweiten Schal ters der in Reihe geschalteten Schalter Sl, S2 verbunden und andererseits mit einem Mittenabgriff zwischen den zwei in Reihe geschalteten Schaltern Sl, S2. Bevorzugt ist ein dritter Kondensator C3 einerseits mit dem ersten Ansteuerkon takt und andererseits mit dem Mittenabgriff verbunden. Bevorzugt ist weiter das Zwischen-Potential GND_CY mit einem Spannungsteiler 160 mit dem Masse-Po tential GND verbunden, wobei der Spannungsteiler eine Reihenschaltung eines ersten und eines zweiten Widerstandes RI, R2 umfasst. Bevorzugt ist ein Wider standsabgriff zwischen dem ersten und dem zweiten Widerstand RI, R2 mit dem Eingang einer Diagnoseschaltung 170 verbunden.

Die Figur 2 zeigt eine Vorrichtung 100 gemäß Figur 1, wobei bevorzugt die Schalteinrichtung Sx zwei weitere in Reihe geschaltete Schalter S3, S4 umfasst, die in Reihe mit den zwei in Reihe geschaltete Schaltern Sl, S2 geschaltet sind. Die Ansteuerung der zwei weiteren in Reihe geschalteten Schalter S3, S4 erfolgt potentialfrei mittels des Transformators Tx. Hierzu ist eine zweite sekundärseitige Wicklung T3 des Transformators einerseits über eine in Durchlassrichtung ge schaltete dritte Diode D3 mit einem dritten Ansteuerkontakt eines dritten Schal ters S3 und mit einem vierten Ansteuerkontakt des vierten Schalters S4 der zwei weiteren in Reihe geschalteten Schalter S3, S4 verbunden und andererseits mit einem weiteren Mittenabgriff zwischen den zwei weiteren in Reihe geschalteten Schaltern S3, S4. Bevorzugt ist ein fünfter Kondensator C5 einerseits mit dem dritten Ansteuerkontakt und andererseits mit dem weiteren Mittenabgriff verbun den.

Figur 3 zeigt ein Fahrzeug 300, bevorzugt mit vier Rädern 310, mit einem An triebsstrang 200. Der Antriebsstrang 200 des Fahrzeugs 300 umfasst bevorzugt einen Wechselrichter 180, eine Batterie 185 und/ oder eine elektrische Maschine 190. Weiter umfasst der Antriebsstrang 200 eine Vorrichtung 100 zum elektri schen Verbinden und Trennen einer Verbindung zwischen einem Kondensator eines Bordnetzes 110 des Fahrzeugs 300 und einem Masse-Potential GND.

Figur 4 zeigt ein schematisch dargestelltes Ablaufdiagramm für ein Verfahren 400 zur Diagnose der Schalter Sl, S2 der Vorrichtung 100. Das Verfahren 400 startet mit dem Schritt 405. In Schritt 410 werden der erste und der zweite Schal ter Sl, S2 in Abhängigkeit eines Ansteuerungssignals SIG an der primärseitigen Wicklung TI des Transformators geöffnet. In Schritt 420 wird ein Masseversatz zwischen dem Zwischen-Potential und dem Masse-Potential mittels einer Isolati onswächterschaltung 150 erzeugt. In Schritt 430 wird der Masseversatz zwi schen dem Zwischen-Potential GND_CY und dem Masse-Potential GND ermittelt und einer Diagnoseschaltung zugeführt. In Schritt 440 wird mittels der Diagnose- Schaltung ein Fehler ermittelt, falls der ermittelte Masseversatz kleiner als der er zeugte Masseversatz ist. Bevorzugt wird in Schritt 450 als Reaktion auf den er mittelten Fehler die Vorrichtung spannungsfrei geschaltet, bevorzugt indem eine Spannungsquelle von dem Bordnetz getrennt wird und/ oder die Kapazitäten des Bordnetzes entladen werden. Mit Schritt 455 endet das Verfahren.