ICCU Schaltungstechnik Achtung Hardcore

[chris_11]

Ich mach mal einen neuen Thread auf um die Schaltungstechnik der ICCU zu besprechen.
Habe eine frühe 36400 ICCU aus 2021 auseinander geschraubt.

Erstmal zum 800V nach 12V LVDC ca.130A.
Entgegen meiner ersten Vermutung wird das Schaltsignal des DC-DC nicht direkt aus dem DSP erzeugt, sondern das ist ein echter Single Switch Forward mit Active Clamp.
Control IC ist ein LT3752FE-2 auf der oberen Platine neben dem SPC5777 dual core.

Die Control Signale müssen über 2 Platinen mit einem Flachbandkabel und einen Platinenstecker. Aus irgendeinem Grund haben sie sich nicht getraut, den LT3752 auf die untere Platine mit den Schalt-MOSFET zu setzen. Das erste Problem besteht nun, das die IsenseP und IsenseN auf den -800V liegen, also Masse des Schalt-MOSFET. Um dieses wichtige Signal, das den Strom des Schalt-MOSFET mißt, isoliert dem LT3752 zukommen zu lassen gibt es einen Stromsense-Trafo. Ganz dicht am Haupttransformator.
Man handelt sich damit nur ein Problem ein, man verliert den DC Anteil des Stroms. Erst mit Stromänderung bekommt man ein Signal. Damit wird eine wichtige Schutzfunktion des LT3752 ausser Kraft gesetzt.
Ein Single Switch Flußwandler funktioniert regelungstechnisch wie ein Buck (Abwärtswandler). Solange der Strom vor dem nächsten Einschalten zu Null geworden ist (discontinuous mode) oder der Duty Cycle unter 50% liegt, ist das Regelungstechnisch ein einfaches System.

Spannender wird es bei Duty cycle über 50%, da benötigt es "slope compensation" und der Actice Clamp muß aussreichend arbeiten um die Restmagnetisierung aus dem Trafo vor dem nächten Einschalten zu bekommen. Geschieht dies nicht ausreichend, so schaltet der MOSFET in einen bestehenden Ausgangsstrom mit entsprechender Vormagnetisierung und der Trafo läuft in die Sättigung. Dann steigt der MOSFET-Strom steil an, da der Trafo diesen wegen seiner Sättigung nicht in Ausgangsstrom umwandeln kann. Da das Stromsignal zum LT3752 mit einem kleinen Stromtrafo übertragen wird, bekommt der LT3752 das nicht mit. Der Schaltstrom kann unkontrolliert nach oben gehen, ohne das das Control IC dies mit bekommt.

Über 50% Duty cycle und damit in den problematischen Bereich kommt man bei niedrigen Hochspannungswerten.

Nun haben wir den Fall, das wir Frühausfälle bei den Ioniq 6 mit der kleinen 52kWh Batterie sowie bei EV9 auch mit einer niedrigere Batteriespannung. Das passt schon mal ins Raster.

Eine synchrone Ausgangsgleichrichtung der 12V haben sie sich nicht mehr getraut und nutzen 4 Doppel-Schottky-Dioden als Ausgangsgleichrichter.

Nun kann ich den Wandler nicht in Betrieb nehmen und diese Erkenntnisse basieren rein auf der optischen und messtechnischen Analyse der Platinen.

[Danimal]

Vielen Dank, auch wenn ich nicht alles verstehe. Kannst Du daraus irgendwelche Handlungs-Empfehlungen ableiten? Z.B. niedrigeren AC-Ladestrom verwenden, nie voll aufladen, nie tiefer als X entladen oder sowas?

[Marcel2020]

wenn es zwei Däume geben würde hätte ich die gewahlt, DANK!
Ich denke nicht dass an Ladungszustand liegt, eher an die Frequenz der ein- Auschaltungen oder so.

Ich könnte jemend fragen ob wir keinen DIY Transformator wickeln lassen und dann einbauen, Hi-B cut cores funktionieren wunderbar für Audio

[Blue shadow]

Liebe dieses Jugend forscht Thema….bitte Bilder. Mit Markierung der kritischen Bauteile.

Duty cycle ICCU. Niedrige Spannung…häufiger bei niedrigen SOC anzutreffen. Empfehlung lieber über 60% bleiben und AC laden? Bei DC egal?
Vielleicht lebt unsere ICCU ja länger, weil wir den „ev6“ falsch bedienen. Wir laden wann es uns passt und nicht der Technik. Und das kann auch HPC von 60-95% bedeuten.

[Marcel2020]

wäre mE ein Designfehler wenn ein Teil dass dazu da ist AC laden zu ermöglichen kaputt geht weil wir AC laden`, langsamer AC laden? prima...aber immer HPC laden wäre für mich dass ende der I5.

[Elektro56]

Was Chris_11 alleine durch bloßes anschauen der Bauteile schon aufgefallen ist, dürfte den Entwicklern der ICCU wohl kaum verborgen geblieben sein.
Da fragt man sich natürlich, warum sind die Fehler nach drei Jahren immer noch nicht behoben?
Ich denke, da geht es um eine reine Kosten /Nutzen Rechnung. Ich hoffe mal, dass die Ausfälle durch die defekte ICCU, die Kosten für Hyundai und den Image Schaden, jetzt so in die Höhe treiben, dass sie reagieren, und die ICCU im Sinne der Kunden modifizieren.

[niho_de]

Bei dem Knowhow, welches hier offensichtlich bei chris_11 vorliegt, könnte er bestimmt eine richtig gut und dauerhaft stabil arbeitende ICCU bauen und diese dann Hyundai/Mobis zum Kauf anbieten.

[chris_11]

Eigentlich ist das für die Fehler ein super zu debuggendes System. Der LT3752-2 bleibt trotz defekter ICCU heile. Also vorsichtig auf die untere Platine eine neuen MOSFET einlöten. Dabei keinesfalls die umliegenden Cercos erhitzen, weil die dabei ihren Kapazitätsverlust über Lebensdauer und Arbeitsspannung "reseten" würden. Dann alle möglichen und unmöglichen Betriebszustände per Testsystem durchlaufen lassen, bis zu nächsten Ausfall oder Überstromevent des Schalttransistors. Darauf kann man auch prima triggern, selbst wenn das Wochen dauert.
Die Regelschleifenantworten sind auch problemlos im Betrieb testbar.

Also das so ein Fehler über Jahre nicht abgestellt werden konnte, fällt mir ganz schwer nachvollziehbar.

[Danimal]

Wie kommt man denn in den Bereich "niedriger Hochspannungswerte" ?

[chris_11]

Filterplatine. Ist fast alles für die 400V AC Filterung. Lustige stromkompensierte Drosseln. Ein Draht ist jeweils dicker um auch einphasig >16A laden zu können. Für Hochvolt DC sind nur die beiden blauen Kondensatoren.