ICCU Schaltungstechnik Achtung Hardcore

[mitstrom]

Nebenbei kann der AC Lader auch rückwärts arbeiten und stellt eine 230V 16A AC aus der Traktionsbatterie zur Verfügung

Welche Teile des AC-Laders werden auch für V2L verwendet und wie ist das konkret umgesetzt?

Hintergrund dieser Frage:
Bei meiner ICCU hat der AC-Lader während der Fahrt mit einem deutlkich vernehmbaren Knall seinen letzten Lebensrauch ausgehaucht.
Der LVDC ist dabei heile geblieben, ich konnte das Auto noch zwei Wochen lang (mit DC-Ladung) weiterfahren bis zum Werkstatt-Termin.
Es war zu dem Zeitpunkt die V2L-Steckdose in der Rückbank eingeschaltet, ohne Last.

Insofern könnten wir hier zumindest ein Ausfallszenario etwas näher einkreisen: Teile des AC-Laders, die auch bei V2L verwendet werden (ich befürchte, das sind so ziemlich alle). Und der kritische Zustand scheint dabei die V2L ohne Last zu sein.

[mitstrom]

Für die ICCU Regelschleife ist eine hohe Vout wie 14,5V in Verbindung mit einer hochohmigen Batterie eher problematisch wie niedrigere Spannungen der 12V Seite.

Könnte das der Grund sein, dass die Batterie allem Anschein nach eher bei 12V gehalten wird als in der Nähe ihrer Ladeschlussspannung? Man will den LVDC-Lader möglichst selten im kritischen Bereich betreiben?

Und die "Lösung" von Hyundai für den KBA-Rückruf ist ja, mehr Reserve im Bleianker vorzuhalten um mehr Zeit bis zum Totalausfall zu gewinnen. Das bedeutet eine höhere Batteriespannung. Wenn obiger Satz zutrifft, dann könnte/sollte die Ausfallwahrscheinlichkeit mit dem KBA-Update sogar ansteigen, sofern keine Hardware-Änderungen vorgenommen wurden.

Oh, und da die Batterie (so weit erkennbar) gezielt oft im 12V-Bereich gehalten wird (warum eigentlich?) anstatt vollgeladen bei 14.8V, leidet sie entsprechend und quittiert das mit einer verkürzten Lebensdauer und erhöhter Impedanz. Ein Teufelskreis...

[mitstrom]

Also die 16x 180uF 400V Aluelkos sollten theoretisch noch 720uF haben (je 2 in Serie).

Echt jetzt? Die haben Kondensatoren in Reihe geschaltet um die Spannungsfestigkeit zu erhöhen?

Gibt es wenigstens Vorkehrungen, um die Mittenspannung auch in der Mitte zu halten?

Oder verlässt man sich eher darauf, dass sich die Bauteiltolleranzen schon noch irgendwie ausmitteln werden?

[bm3]

Wenn man bei diesem Spannungsniveau Elkos mit einer derart hohen Kapazität benötigt stimmt schon beim Schaltungsdesign im Ansatz etwas nicht. Dieses Elko-Array wird dann auch immer einer der Schwachpunkte der Baugruppe sein.

[EsGehtAllesNurBesser]

Hat sich die regelmässige Erneuerung der 12V Batterie als Rettungsring für die ICCU erwiesen? Hat jemand einen Ausfall erlitten, der den Zustand der 12V getrackt hat?

Die Lichtmaschinen haben doch früher auch immer volle Pulle die 12V aufgeladen. Regelmässiges Sterben bei Frost war die Regel.

[chris_11]

Hallo,

erstmal ist das Design der Elkos soweit in Ordnung. Für ein 11kW Design auch ordentlich ausgelegt. Zwei in Serie sind bei 800V auch ganz normal. Die symmetrieren sich über die Leckströme ganz gut. Hab auch noch von keinem Ausfall der Elkos gehört. Wenn, dann war immer ein SiC Halbleiter defekt.

@Mitstrom.
Woher wießt Du, das deine V2L Steckdose innen Spannung hatte. Dazu muß der DCDC1 rückwärts laufen und eine Phase des PFC. Die Blockung des DCDC1 für Rückwärtsbetrireb ist sehr sparsam ausgelegt mit nur wenigen MLCC. Der Noise Level (HF Störungen) innerhalb der ICCU ist bei diesem Betrieb in jedem Fall höher wie in reinem 12V LVDC Betrieb.

[niho_de]

:
Könnte das der Grund sein, dass die Batterie allem Anschein nach eher bei 12V gehalten wird als in der Nähe ihrer Ladeschlussspannung?

Zunächst mal vielen Dank an die "Fachleute", dass es in diesem spannenden Thread weitergeht, auch wenn ich mangels Fachwissen nicht alles verstehe.
Zumindest kann ich aber beitragen, dass die 12V-Batterie nach einem Ladezyklus in der Spitze laut Batterie-Guide knapp 13 Volt hat.

P.S.: Wenn sich die für die ICCU Zuständigen bei Hyundai an diesem Thread beteiligen würden, könnten sie echt noch was lernen.

[bm3]

Es gibt Folienkondenstoren mit 100uF/ 800V. Das wird aber wahrscheinlich eine Frage von Baugröße und Kosten gewesen sein.
Elkos verlieren automatisch schnell an Kapazität bei einer derartigen Belastung. Welche Auswirkungen hat das dann auf den Rest der Baugruppe? Zudem ist die Gefahr ständig präsent dass bei einer Reihenschaltung Spannungsgrenzen überschritten werden.

[mitstrom]

Die symmetrieren sich über die Leckströme ganz gut.

Leckströme unterliegen ja auch den Tolleranzen. Das meinte ich mit "verlässt man sich darauf dass sich Tolleranzen ausmitteln".

Woher wießt Du, das deine V2L Steckdose innen Spannung hatte.

Na, das sollte er doch während der Fahrt wenn V2L entsprechend im Infotainment-Menu aktiviert ist und SOC höher ist als der im Menu eingestellte Wert.

Bei mir ist V2L dauerhaft aktiv, weil es mir zu umständlich ist, bei Bedarf den entsprechenden Menupunkt zu suchen. Daher bekomme ich währen der Fahrt auch die Meldung, dass V2L deaktiviert wurde wenn der SOC mal unter 20% fällt

Dazu muß der DCDC1 rückwärts laufen und eine Phase des PFC. Die Blockung des DCDC1 für Rückwärtsbetrireb ist sehr sparsam ausgelegt mit nur wenigen MLCC.

Kannst Du dazu näheres ausführen?

[mitstrom]

Da zu den 0,86K/W Wärmewiderstand der SCT40N120 noch geschätzte 0,7K/W der isolierenden Wärmeleitpads dazu kommen,

Damit bist Du aber erst auf der Montageplatte. Es kommt ja noch der Wärmewiderstand von der Motageplatte zum Kühlmittel dazu. Nur der Vollstängkei halber. Vermutlich kann man diesen getrost vernachlässigen, weil viel zu niedrig.

haben wir 117K Temperaturerhöhung der MOSFET Dice über die Kühlmitteltemperatur. Das ist innerhalb der zulässigen 200 C Tj

Du gehst also von einer Kühlmitteltemperatur von bis zu 87°C aus? Für einen Verbrenner ein plausibler Wert. Bei einem BEV würde ich aber deutlich niedrigere Kühlmitteltemperaturen erwarten. Kennt jemand konkrete Werte für die Kühlmitteltemperatur des Ioniq5?

aber so richtig Reserven sind dort nicht im Design.

Bei meinem Ausfallszenarion (V2L während der Fahrt, siehe oben) würde ich eine Kühlmitteltemperatur von maximal 30°C erwarten, weil spätestens zu diesem Zeitpunkt die Klimaanlage und somit die Wärmepumpe aktiviert werden.

Während des Ladevorgangs bei ausgeschalteter Zündung mag die Temperatur höher sein, aber auch hier würde ich erwarten, dass die Wärmepumpe spätestens bei 50°C aktiviert wird.

Das würde eine Reserve von ungefähr 40K ergeben.

Kennt jemand konkrete Werte für die Temperaturen des I5?


Wie schaut es aus mit Schäden aufgrund thermischer Ausdehnung? Kalte Lötstellen aufgrund Vibrationen und/oder thermischer Ausdehnung? Ich hatte auch schon Haarrisse auf einem Die.

Früher hat man ja PCs 24/7 betrieben, um die Temperatur möglichst gleichmässig zu halten und dadurch mechanische Beastungen durch thermische Ausdehnung zu minimieren.