Brusa BSC623 User manual
USER’s MANUAL
BETRIEBSANLEITUNG
BSC623-12V_User_Manual_090615.doc
DC/DC – Converte
r
DC/DC - Wandle
r
BSC623
-
12V
Betriebsanleitung BSC623-12V User’s manual BSC623-12V
Inhaltsverzeichnis
Table of contents 1Vor der Inbetriebnahme Before operation............................................................... 3
2Sicherheitsmassnahmen For safe use of this unit ................................................... 4
3Lieferumfang Scope of delivery............................................................... 6
4Spezifikationen Specifications .................................................................... 7
4.1 Übersicht Overview ................................................................................ 7
4.2 Einführung Introduction ............................................................................ 8
4.3 Terminologie Terminology ............................................................................ 8
4.4 Elektrische Eckdaten Electrical parameters............................................................. 8
4.5 Mechanische Eckdaten Mechanical parameters........................................................ 10
4.6 Blockschaltbild Block diagram...................................................................... 10
5Schnittstellen Interfaces......................................................................... 11
5.1 Leistungsanschlüsse Power connectors ................................................................ 11
5.2 Steueranschluss Control interface .................................................................. 12
6Technische Eigenschaften Technical characteristics................................................ 20
6.1 Interne Stromversorgungen Internal power supplies ....................................................... 20
6.2 Zuverlässigkeit Reliabilty .............................................................................. 22
6.3 EMV – Betrachtungen EMC – considerations......................................................... 26
7Inbetriebnahme des Gerätes Start-up the device .......................................................... 31
7.1 Befestigung des Geräts im Fahrzeug Mounting of the device in the vehicle .................................. 31
7.2 Anschluss des Gerätes Connecting the device......................................................... 32
7.3 Bedienung des Gerätes Operation of the device ....................................................... 33
7.4 Programmieren der Firmware Download the firmware ....................................................... 33
8Garantie Warranty .......................................................................... 41
BSC623-12V_User_Manual_090615.doc 2 / 41
Betriebsanleitung BSC623-12V User’s manual BSC623-12V
1 Vor der Inbetriebnahme
Before operation
Geschätzter Kunde!
Mit dem BRUSA DC/DC-Wandler BSC623-12V haben
Sie ein sehr leistungsfähiges und vielseitiges Gerät er-
worben. Um dessen Vorzüge zu nutzen und jegliche
Gefahr für Mensch und Material zu vermeiden, lesen
Sie bitte vor der Inbetriebnahme diese Anleitung sorg-
fältig durch. Wir empfehlen Ihnen die Anleitung für spä-
teres Nachschlagen aufzubewahren.
Änderungen an der Betriebsanleitung sind vorbehalten
und werden nicht angekündigt. Holen Sie sich bitte die
aktuelle Version von unserer Homepage:
www.brusa.biz.
Dear Customer!
With the BRUSA DC/DC-Converter BSC623-12V you
purchased a powerful and versatile product. To take
advantage of its features and to avoid danger for man
and material please read the operating instructions
carefully before operating the unit. We recommend to
keep the user’s manual for later reference.
Changes to the user’s manual are subject to further de-
velopment of the device and won’t be announced.
Please download the latest version of this manual on:
www.brusa.biz.
BSC623-12V_User_Manual_090615.doc 3 / 41
Betriebsanleitung BSC623-12V User’s manual BSC623-12V
2 Sicherheitsmassnahmen
For safe use of this unit
Zu Ihrer Sicherheit For your safety
• Lesen Sie die Anleitung gründlich. • Read the manual carefully.
• Bitte beachten Sie, dass sorgloser Umgang mit hö-
heren Gleichspannungen zu sehr gefährlichen und
lebensbedrohenden Situationen führen kann.
• Please note that careless handling of high DC volt-
ages can be very dangerous and lethal.
• Das Gerät produziert Abwärme. Unvorsichtige Be-
rührung kann zu Verbrennungen führen.
Bitte keine leicht entzündbaren Gegenstände in der
Nähe des Gerätes montieren.
• This unit produces waste heat. Touching the hot
unit can lead to injuries and burnings.
Please do not install easy flammable material close
to the unit.
BSC623-12V_User_Manual_090615.doc 4 / 41
Betriebsanleitung BSC623-12V User’s manual BSC623-12V
Zu Ihrer Sicherheit
• Lassen Sie das Gerät durch einen Fachmann im
Fahrzeug installieren und in Betrieb nehmen.
• Öffnen Sie keinesfalls das Gerät ohne vorherige
Rücksprache mit dem Werk.
• Stecken Sie niemals die Hochspannungsstecker ein
ohne vorher sicherzustellen, dass am Stecker keine
Hochspannung anliegt (z.B.: im Fahrzeug durch
Schütze).
• Trennen Sie niemals die Hochspannungsstecker
vom Gerät ohne vorher sicherzustellen, dass keine
Hochspannung mehr anliegt.
• Verwenden Sie einen Isolationswächter für die Ü-
berwachung der galvanischen Trennung zwischen
Hoch- und Niederspannungskreis.
For your safety
• Have the unit installed and made operational by a
skilled professional.
• Do not open the unit without contacting the manu-
facturer before.
• Do not connect the high voltage connectors before
being sure that there is no high voltage on the con-
nector itself (e.g.: in a vehicle by contactors).
• Never disconnect the high voltage connectors be-
fore being sure that there is no high voltage on the
DC-link anymore.
• Use an isolation failure detector in order to monitor
the galvanic isolation between the high and the low
voltage DC-link.
Um einen Schaden am Gerät zu vermeiden
• Sorgen Sie für ausreichende Kühlung des Gerätes.
Eine niedrige Kühlwassertemperatur kann die Le-
bensdauer beträchtlich erhöhen.
• Vermeiden Sie den Betrieb nahe an Wärmequellen
oder in direkter Sonnenstrahlung.
• Trotz des hohen IP-Schutzes empfehlen wir, das
Gerät soweit als möglich von Umwelteinflüssen wie
Regen oder Spritzwasser zu schützen.
To prevent from damage of the device
• Ensure sufficient cooling of the device. A low tem-
perature of the cooling water has a considerable
positive effect on the lifetime.
• Avoid operation of the device next to a heat source
or in direct sunlight.
• Even though the high IP-protection we recommend
to not expose the unit to rain or splash water.
BSC623-12V_User_Manual_090615.doc 5 / 41
Betriebsanleitung BSC623-12V User’s manual BSC623-12V
3 Lieferumfang
Scope of delivery
Für einen betriebsbereiten DC/DC-Wandler
sind folgende Teile notwendig:
A complete set to run the DC/DC-converter:
• DC/DC-Wandler BSC623-12V
• DC/DC-converter BSC623-12V
• Harting Hochspannungssteckverbindung kunden-
seitig HAN-Modular Compact:
Tüllengehäuse gerade HAN-Modular Compact
Trägergehäuse HAN-Modular Compact
Buchseneinsatz HAN CC
4mm2Krimpkontaktbuchsen
Kabelverschraubung HSK-M-EMV M25x1.5 für
Kabeldurchmesser 9-16mm
• Harting High voltage connector customer side HAN-
Modular Compact:
Hood top entry HAN-Modular Compact
Carrier hood HAN-Modular Compact
Socket module HAN CC
4mm2crimp contact plug sockets
Cable gland HSK-M-EMV M25x1.5 for cable
diameter 9-16mm
• Niederspannungssteckverbindung kundenseitig:
Pluspolsteckergehäuse für 50mm2-Kabel
MC-Kontakt SP10AR-N/50
O-Ring
M3x5 Gewindestift
M8/50mm2 gerader Kabelschuh für 12V-
Minusanschluss
M8/50mm2abgewinkelter Kabelschuh für 12V-
Minusanschluss
• Low voltage connectors customer side:
Plus pole connector housing for 50mm2-cable
MC-contact SP10AR-N/50
O-ring seal
M3x5 set screw
M8/50mm2straight cable shoe for 12V-minus
connection
M8/50mm2right angle cable shoe for 12V-
minus connection
• 23-poliger Steuerstecker mit Krimpkontakten:
AMPSEAL Buchse: 770680-1
AMPSEAL Kontakte: 770854-1
Drahtquerschnitt: 0.5mm2
• 23-pole control connector with crimp contacts:
AMPSEAL socket: 770680-1
AMPSEAL contacts: 770854-1
Wire cross section: 0.5mm2
BSC623-12V_User_Manual_090615.doc 6 / 41
Betriebsanleitung BSC623-12V User’s manual BSC623-12V
4 Spezifikationen
Specifications
4.1 Übersicht
Overview
Wasseranschlüsse
Cooling pipes
Befestigungslöcher
Mounting holes
LV-Minuspol
LV-Minus pole
Druckausgleichs - Membran
Pressure balance membrane
LV-Pluspol Leistungstecker
LV-Plus pole power connector
HV-Leistungstecker
HV-power connector
Steuerstecker
Control connector
BSC623-12V_User_Manual_090615.doc 7 / 41
Betriebsanleitung BSC623-12V User’s manual BSC623-12V
4.2 Einführun
g
Introduction
Der BSC623-12V ist ein bidirektionaler DC/DC-Wandler
mit galvanischer Trennung zwischen dem Hochspan-
nungs- und Niederspannungskreis. Das Gerät basiert
zum einen auf einer serien-resonant arbeitenden Trafo-
stufe, durch welche die galvanische Trennung realisiert
wird. Zum anderen kann durch zwei zur Rippelreduzie-
rung verzahnt arbeitende Hochsetz-/Tiefsetzsteller die
gewünschte Spannung im jeweiligen Betriebsmodus
eingestellt werden. Aufgrund der resonanten Topologie
der Trafostufe und der sogenannten Autokommutierung
des Hochsetz-/Tiefsetzstellers werden nicht nur Verlus-
te auf ein Minimum begrenzt, sondern auch hervorra-
gende EMV-Eigenschaften erreicht.
The BSC623-12V is a bidirectional DC/DC-Converter
with galvanic isolation between the high voltage and
low voltage circuit. The device is based on one hand
upon a series-resonant operating transformer stage,
which ensures the galvanic isolation. On the other hand
two buck/boost-converters, that are operated inter-
leaved in order to reduce ripple currents, allow to adjust
the required voltage level in the corresponding opera-
tion mode. Due to the resonant topology of the trans-
former stage and the so-called Autocommutation of the
buck/boost-converter not only losses are reduced to a
minimum but also an excellent EMC-behavior is ob-
tained.
4.3 Terminolo
g
ie
Terminology
• Hochspannung, Leistungsanschluss (HV):
Fuel Cell Circuit (FCC), Battery Circuit (BC)
• Niederspannung, Leistungsanschluss (LV):
Bordnetz (AUX)
• Niederspannung, Steueranschluss (LV):
Bordnetz (AUX)
• High voltage, Power interface (HV):
Fuel cell circuit (FCC), Battery circuit (BC)
• Low voltage, Power interface (HV):
Auxiliary supply (AUX)
• Low voltage, Control interface (LV):
Auxiliary supply (AUX)
4.4 Elektrische Eckdaten
Electrical parameters
Value Unit Remarks
Hochspannungsseite High voltage side
Min. Spannung, eingeschränkte Leistung 170 V ULVmax = 14V Min. voltage, reduced performance
Min. Spannung, volle Leistung 190 V Min. voltage, full performance
Max. Spannung, volle Leistung 425 V Max. voltage, full performance
Überspannung, Abschalten der Leistungsstufe >460 V Overvoltage, shut down of power stage
Max. Spannung, kein Betrieb >600 V Gerät kann beschädigt warden / device may be
damaged
Max. voltage, no operation
Verpolung Sicherung löst aus / fuse may blow Reverse polarity
Niederspannungsseite Low voltage side
Nennspannung 14.0 V +/-0.1V Rated voltage
Min. Spannung, volle Leistung 8.0 V Min. voltage, full performance
Max. Spannung, volle Leistung 16.0 V Max. voltage, full performance
Überspannung, Abschaltung der Leistungsstufe >20.0 V Overvoltage, shut down of power stage
Max. Spannung, kein Betrieb, max. 1min. >25.0 V Gerät kann beschädigt warden / device may be
damaged
Max. voltage, no operation, max. 1min.
Verpolung Sicherung löst aus / fuse may blow Reverse polarity
BSC623-12V_User_Manual_090615.doc 8 / 41
Betriebsanleitung BSC623-12V User’s manual BSC623-12V
Leistungsdaten Power rating
LV-Dauerstrom 200 A Continuous LV current
LV-Spitzenstrom 250 A Peak buck mode LV current
HV-Dauerstrom Hochsetzbetrieb 3.6 A @ UHV = 400V, ULV = 8V, η= 90% Continuous boost mode HV current
HV-Spitzenstrom Hochsetzbetrieb 4.5 A @ UHV = 400V, ULV = 8V, η= 90% Peak boost mode HV current
Dauerleistung Tiefsetzbetrieb 2.8 kW @ Nennspannung / @ rated voltage Continuous buck mode output power
Spitzenleistung Tiefsetzbetrieb 3.5 kW @ Nennspannung / @ rated voltage Peak buck mode output power
Dynamisches Verhalten Dynamic performance
Sprungantwort LV-Spannung <500 us ULV_com = 13.0V →14.0V, ILV = 150A, Buck mode LV voltage command step response
Sprungantwort HV-Spannung <500 us UHV_com = 300V →310V; boost mode,
Last auf HV: 2x230V/2kW Lampen /
Load on HV: 2x230V/2kW lamps
HV voltage command step response
Regelgrenzfrequenz 1 kHz PWM-Stellgrösse auf 1kHz begrenzt / PWM com-
mand value limited to 1kHz
Critical regulation frequency
Standby mode Standby mode
55.2 uA @ UHV = 0V, ULV = 12V, enable = low
232.9 mA @ UHV = 0V, ULV = 12V, enable = high
Stromaufnahme an AUX (Steuerstecker)
5.4 mA @ UHV = 280V, ULV = 12V, enable = high
Current consumption at AUX (Control connector)
Galvanische Isolation Galvanical isolation
100 VDC Max. Spannung während Betrieb / max. value du-
ring operation
Spannungsfestigkeit zwischen HV und LV
3000 VDC Max. Spannung ausserhalb des Betriebs / max.
value when not operated
Withstand voltage between HV and LV
Steuerschaltkreise Galvanisch getrennt von Leistungskreis / galvani-
cally isolated from power circuit
Control circuit
Min. Spannung für Signale am Steuerstecker (AUX) 7 V Min. voltage for signals of control connector (AUX)
Max. Spannung für Signale am Steuerstecker (AUX) 32 V Max. voltage for signals of control connector (AUX)
Tiefsetzbetrieb: LV-Spannungsregelung mit HV-
Unterspannungsbegrenzung und Stromlimits
Buck mode: LV voltage control with HV undervoltage
limit and current limits
Hochsetzbetrieb: HV-Spannungsregelung mit LV-
Unterspannungsbegrenzung und Stromlimits
Boost mode: HV voltage control with LV undervoltage
limit and current limits
LV-Spannung Messbereich 0…20.0 V LV voltage signal range
LV-Spannung Signalgenauigkeit +/-1 % Bezogen auf Skalenende / related to scale maxi-
mum value
LV voltage signal accuracy
HV-Spannung Messbereich 0…500.0 V HV voltage signal range
HV-Spannung Signalgenauigkeit +/-1 % Bezogen auf Skalenende / related to scale maxi-
mum value
HV voltage signal accuracy
HV (Low Side)-Strom Messbereich +/-31.25 A HV (low side) current signal range
HV (Low Side)-Strom Signalgenauigkeit +/-3.5 % LEM HV (low side) current signal accuracy
Taktfrequenzen Switching frequencies
Trafostufe 220 kHz Transformer stage
Hoch-/Tiefsetzsteller, min. 30 kHz @ UHV = 170V, ULV = 14.0V, ILV = 250A Buck/Boost stage, min.
Hoch-/Tiefsetzsteller, max. 135 kHz @ UHV = 425V, ULV = 16.0V, ILV = 250A Buck/Boost stage, max.
Wirkungsgrad Efficiency
Typical 93.5 % @ UHV = 280V, ULV = 14.0V, ILV = 150A Typical
BSC623-12V_User_Manual_090615.doc 9 / 41
Betriebsanleitung BSC623-12V User’s manual BSC623-12V
4.5 Mechanische Eckdaten
Mechanical parameters
Kühlung Thermal
Kühlmedium 50% Water, 50% Ethylenglycol Coolant medium
Kühlmittelvolumen 225 ml Inklusive Anschlussstutzen / Including nozzle Coolant volume
Min. Kühlmitteltemperatur -40 °C Min. coolant temperature
Max. Kühlmitteltemperatur 65 °C Max. coolant temperature
Durchflussrate >4 l/min Cooling flow rate
Druckabfall <0.1 bar @ 4l/min Pressure loss
Max. statischer Druck 2 bar Max. static pressure
Umgebungstemperaturbereich (Lagerung) -40...105 °C Ambient temperature range (storing)
Umgebungstemperaturbereich (Betrieb) -40….85 °C Ambient temperature range (operating)
Mechanik Mechanical
Material AlMgSi1 Korrosionsfestes Aluminium / Corrosion-resistant
aluminum
Material
Länge 300 mm Length
Breite 150 mm Width
Höhe 70 mm Height
Volumen 3.15 l Ohne Stecker / without connectors Volume
Gewicht 4.7 kg Weight
IP-Schutz IP65 IP-protection
Wasserdichte Druckausgleichsmembran Integriert / Integrated Waterresistent pressure balance
Aussendurchmesser Kühlwasserstutzen 16 mm Outer diameter of coolant pipe
4.6 Blockschaltbild
Block diagram
Resonant galvanically isolated
bidirectional DC/DC -converter with
constant voltage ratio 10:1
AC
DC
DC
AC
Low Voltage
8…16VDC
max. 250A
Max. voltage
loss: +/-0,5V
Low
voltage
filter
High voltage
170…425VDC
max. 21A
Resonant bidirectional
buck/boost - converte
r
with variable voltage
ratio 0,18…0,87
75…165VDC
max. 25A
High
voltage
filter
10 : 1
BSC623-12V_User_Manual_090615.doc 10 / 41
Betriebsanleitung BSC623-12V User’s manual BSC623-12V
5 Schnittstellen
Interfaces
5.1 Leistun
g
sanschlüsse
Power connectors
Hochspannungs – Steckverbindung:
Niederspannungs – Steckverbindung:
Beim LV-Pluspolstecker handelt es sich um einen soge-
nannten „Push-Pull-Stecker“. Der Stecker muss also
ganz hineingedrückt werden, um die Verbindung zu tren-
nen.
Interlock:
• Mittels dieser Funktion kann überprüft werden, ob die
Stecker ordnungsgemäss angeschlossen sind, so-
dass davon abhängig entsprechende Massnahmen
ergriffen werden können:
Durch die voreilenden Interlock-Kontakte wird
beim Trennen der HV-Steckverbindung ein Feh-
ler erkannt und das Gerät unmittelbar abgeschal-
tet, sodass ein möglicher Lichtbogen verhindert
wird.
Die Hochspannung im Gerät wird beim Erkennen
einer getrennten HV-Steckverbindung unverzüg-
lich mittels der ohnehin vorhandenen internen
HV-Versorgung entladen (<350ms).
Nr. Abk. Funktion
1 IL1 Interlock
2 IL2 Interlock
3 HV+ Hochspannung Plus
4 HV- Hochspannung Minus
Nr. Abk. Funktion
1 12V+ Bordnetz Plus
2 GND Bordnetz Minus / Fahrzeugmasse
High voltage – connector:
Low voltage – connector:
The LV plus pole connector is a so-called “push-pull
connector”. The connector must be pushed in com-
pletely in order to disconnect it.
Interlock:
• This feature allows to monitor if the connectors
are connected properly and hence appropriate ac-
tions can be taken.
By the leading interlock-contacts an error will
be detected in case of disconnecting the HV-
connector which will avoid possible arcs.
The high voltage inside of the device will be
discharged immediately (<350ms) by the in-
ternal HV-supply after disconnecting the HV-
connector.
No. Abbr. Function
1 IL1 Interlock
2 IL2 Interlock
3 HV+ High voltage plus
4 HV- High voltage minus
No. Abbr. Function
1 12V+ Auxiliary net plus
2 GND Auxiliary net minus / vehicle ground
1
2
3
4
1
2
BSC623-12V_User_Manual_090615.doc 11 / 41
Betriebsanleitung BSC623-12V User’s manual BSC623-12V
5.2 Steueranschluss
Control interface
5.2.1 Übersicht
Overview
Steuerstecker (23-polig):
Nr. Abk. Funktion
1 GND Masse (Bordnetz Minus, Klemme 31)
2 AUX +12V (Bordnetz Plus, Klemme 30)
3 EN Enable (Power ON)
4 DO0 Digitaler Ausgang 1 (programmierbar)
5 DO1 Digitaler Ausgang 2 (programmierbar)
6 DO2 Digitaler Ausgang 3 (programmierbar)
7 DO3 Digitaler Ausgang 4 (programmierbar)
8 PG1 Analoge Masse (für Pins 21 – 23)
9 CNL CAN Low
10 CNH CAN High
11 TXD RS232 Transmit (9-pol D-Sub: Pin 2)
12 RXD RS232 Receive (9-pol D-Sub: Pin 3)
13 PRO Enable Firmware-Programmierung
14 PG2 Reserve-Masse
15 PG3 RS232 Masse (9-pol D-Sub: Pin 5)
16 DI0 Digitaler Eingang 1
17 DI1 Digitaler Eingang 2
18 DI2 Digitaler Eingang 3
19 IL1 Interlock - Signaleinspeisung
20 IL2 Interlock - Signaleinspeisung
21 AI1 Analoger Eingang 1 (programmierbar)
22 AI2 Analoger Eingang 2 (programmierbar)
23 AI3 Analoger Eingang 3 (programmierbar)
Control connector (23-pole):
No. Abbr. Function
1 GND Ground (Auxiliary voltage minus,
clamp 31)
2 AUX +12V (Auxiliary voltage plus, clamp 30)
3 EN Enable (Power ON)
4 DO0 Digital Output 1 (programmable)
5 DO1 Digital Output 2 (programmable)
6 DO2 Digital Output 3 (programmable)
7 DO3 Digital Outpur 4 (programmable)
8 PG1 Analog Ground (for pins 21 – 23)
9 CNL CAN low
10 CNH CAN high
11 TXD RS232 Transmit (9-pole D-Sub: Pin 2)
12 RXD RS232 Receive (9-pole D-Sub: Pin 3)
13 PRO Enable firmware download
14 PG2 Reserve Ground
15 PG3 RS232 Ground (9-pole D-Sub: Pin 5)
16 DI0 Digital Input 1
17 DI1 Digital Input 2
18 DI2 Digital Input 3
19 IL1 Interlock – Signal Input
20 IL2 Interlock – Signal Input
21 AI1 Analog Input 1 (programmable)
22 AI2 Analog Input 2 (programmable)
23 AI3 Analog Input 2 (programmable)
1 8
9 15
16 23
BSC623-12V_User_Manual_090615.doc 12 / 41
Betriebsanleitung BSC623-12V User’s manual BSC623-12V
5.2.2 Beschreibung der einzelnen
Steuersteckerpins
Description of the control connector
pins
5.2.2.1 GND (Masse, Ground), Pin 1
Interne Beschaltung
Internal Circuit
1MΩ
23.5µF
GND (1)
Gehäuse/housing
• Direkte Verbindung zur Masse der Steuereinheit.
• Die Signalmasse ist nur kapazitiv mit dem Gehäuse
verbunden, d.h. die Signalmasse ist von der Leis-
tungsmasse (Gehäuse) galvanisch getrennt, um
Masseschleifen zu vermeiden.
• Bei Verdrahtung von BSC623-12V-Steuersignalen
mit anderen Fahrzeug-Komponenten (z.B. Fahran-
trieb, Bordbatterie, Batteriemanagement, Brennstoff-
zelle) muss hier die Fahrzeug-Masse angeschlossen
werden.
• Direct connection to control unit ground .
• The signal ground is only coupled capacitively to
the housing, which means the signal ground is
galvanically isolated from the power ground (hous-
ing), in order to avoid ground loops.
• If BSC623-12V control signals are connected to
other vehicle components (e.g. propulsion system,
on-board battery, battery management system,
fuel cell) the vehicle’s ground must be connected
to this terminal.
5.2.2.2 AUX (Bordnetz, Auxiliary Supply),
Pin 2
Interne Beschaltung
Internal Circuit
1.76uF
AUX (2) 100uH 1.5A 5V
36V
5V
Supply
12.5V
10uF
12.5V-
Supply
HV
11.3V
Supply
10.7V
Supply
• Das Gerät wird – wenn keine Spannung am HV-
Leistungsstecker anliegt – über diesen Anschluss
vom Bordnetz versorgt. Dann kann mit EN = „High“
über CAN oder RS232 mit dem Gerät kommuniziert
werden. Folgende Funktionen sind bei ausschliessli-
cher Versorgung vom Bordnetz (Steuerstecker) si-
chergestellt:
Senden und Empfangen von CAN-Informationen
Kommunikation über RS232 (Monitor-
Programm)
Programmieren der Firmware
Spannungs-, Strom und Temperaturmessung
• The device will be supplied – if no voltage is ap-
plied to the HV-power connector – by the auxiliary
supply. Communication over CAN or RS232 can
be enabled by setting EN = “high”. If only auxiliary
supply (control connector) is applied, following
functions are available:
Send and receive CAN-messages
Communication via RS232 (monitor-program)
Download of firmware
Voltage and temperature measurement
Spannung an AUX (2)
in V
Enable (3), Klemme 15 RUN-Command (über
CAN gesendet)
HV-Spannung
in V
Stromaufnahme an
AUX (2) in mA
Voltage at AUX (2) in V Enable (3), Terminal 15 RUN-Command (sent
by CAN)
HV-voltage in V Current consumption
at AUX (2) in mA
12.0 0 0 0 0.0552
13.8 0 0 0 0.0583
12.0 1 0 0 232.9000
13.8 1 0 0 203.9000
12.0 1 0 280 5.4400
13.8 1 0 280 7.4000
BSC623-12V_User_Manual_090615.doc 13 / 41
Betriebsanleitung BSC623-12V User’s manual BSC623-12V
5.2.2.3 EN (Enable, Power ON), Pin 3
Interne Beschaltung
Internal Circuit
47nF
EN (3)
5V
2.7kΩ
220pF
1,0V
3,3V
Schmitt
Trigger
120kΩ
5V Supply
Enable
23.5kΩ
2.7kΩ
5V
Supply
11.3V
Supply
10n0F
100nF
11.3V Suppl
y
Enable
22kΩ
33V
• Bei Anlegen einer Spannung an AUX und mit EN =
„High“ (+7V...32V) wird das Gerät in den betriebsbe-
reiten Modus versetzt. Sinnvollerweise erfolgt dies
durch eine Verbindung des Enable-Pins über einen
Schalter mit dem Bordnetz.
• Um eine neue Firmware zu programmieren, ist es
nicht erforderlich, dass EN = „High“ ist.
• Auch wenn am HV-Stecker Hochspannung anliegt,
wird die geräteinterne Logik nur dann versorgt, wenn
der Pin EN = „High“ ist (oder Pin PROG = „High“ ist).
• By applying a voltage to AUX and by setting EN =
„high“ (+7V...32V) the device will be ready to op-
erate. Reasonably this is realized by using a
switch in order to connect the enable-pin to the
auxiliary supply.
• In order to download a new firmware, EN does not
have to be „high”.
• Even when high voltage is applied to the HV-
connector, the device internal logic is only sup-
plied, if the pin EN = „high“ (or pin PROG =
“high”).
BSC623-12V_User_Manual_090615.doc 14 / 41
Betriebsanleitung BSC623-12V User’s manual BSC623-12V
5.2.2.4 DO0 – DO3 (Digitale Ausgänge, Digi-
tal Outputs), Pins 3 - 7
Interne Beschaltung
Internal Circuit
10nF
DO0 - DO3 (4 - 7)
AUX
500Ω
33V
• Mit diesen vier programmierbaren digitalen Ausgän-
gen können niederfrequente Anwendungen realisiert
werden:
Ansteuerung von LEDs für Statusfunktionen
(z.B. Unter- bzw. Überspannung, Überschreitung
einer Stromgrenze, Temperatur-Derating,...).
Ansteuerung von anderen externen Komponen-
ten (PWM für Anzeigeinstrumente, Relais, kleine
Lüfter,...).
• Alle vier digitalen Ausgänge weisen folgende Merk-
male auf:
RDSON = 1,7Ωbei TA= 25°C
VOUTmax = 32V
VCLAMP ≥45V (Spannungsfestigkeit für induktive
Lasten)
Kurzschlussfestigkeit (Imax = 700mA).
Abschaltung bei zu hoher Temperatur aufgrund
von Überbelastung.
• Bei Auftreten eines Fehlers an einem Ausgang sind
die restlichen Ausgänge weiter funktionstauglich,
wenn es durch den einen Fehler nicht zu einer Ab-
schaltung bei den restlichen Ausgängen aufgrund zu
hoher Temperatur führt.
• Die Ausgänge können mit Frequenzen bis zu 10kHz
betrieben werden. Um auch bei diesen Frequenzen
noch ordentliche Signalverläufe zu ermöglichen, ist
jeder Ausgang mit einem 500Ω/2W Pullup-
Widerstand beschaltet.
• With these four programmable digital outputs low
frequency applications can be realized:
Drive LEDs for status functions (e.g.: under-
or overvoltage, exceeding of current limit,
temperature derating,...).
Drive other external components (PWM for
display instruments, relays, small fans,...).
• All four digital outputs show the following features:
RDSON = 1,7Ωat TA= 25°C
VOUTmax = 32V
VCLAMP
≥
45V (clamping voltage for inductive
loads)
Short circuit detection (Imax = 700mA).
Over-temperature shutdown due to overload.
• In case of such a failure at one of the outputs the
other outputs remain still fully functional as long as
such a failure does not lead to over-temperature
shut down of the other outputs.
• All outputs can be driven with a frequency up to
10kHz. In order to ensure proper signals even
such frequencies, each output has a 500Ω/2W
pull-up resistor.
BSC623-12V_User_Manual_090615.doc 15 / 41
Betriebsanleitung BSC623-12V User’s manual BSC623-12V
5.2.2.5 PG1 – PG3 (Analoge Masse, Analog
Ground), Pins 8, 14, 15
Interne Beschaltung
Internal Circuit
4.7µF
PG1 – PG3 (8, 14, 15)
300mA
• Zur Vereinfachung der externen Verdrahtung stehen
drei zusätzliche Masse-Anschlüsse zur Verfügung.
Diese sind über je eine PTC-Sicherung mit der Ver-
sorgungs-Masse GND verbunden.
• Folgende Zuordnung wird vorgeschlagen:
Nr. Abk. Funktion
8 PG1 Analoge Masse (für Pins 21 - 23)
14 PG2 Reserve Masse
15 PG3 RS232 - Masse (9-pol D-Sub: Pin 5)
• In order to simplify external wiring, three additional
ground pins are available. Each pin is connected
to the supply’s ground GND by a ptc-fuse.
• Following pin assignment is suggested:
Nr. Abbr. Function
8 PG1 Analog Ground (for pins 21 - 23)
14 PG2 Reserve Ground
15 PG3 RS232 Ground (9-pol D-Sub: Pin 5)
5.2.2.6 CNH, CNL (CAN-Bus, CAN-Interface),
Pins 9, 10
Interne Beschaltung
Internal Circuit
47pF
CNL (9)
33V
51uH
47pF
CNH (10)
120Ω
33V
51uH
Termination
resistor is
optional
CAN-Transceiver
and galvanic
isolation
Die CAN-Schnittstelle weist folgende Eigenschaften
auf:
• CAN 2.0 B, 500 kBit (optional 1Mbit)
• Die CAN-Schnittstelle weist eine Potentialtrennung
von der Masse und den übrigen Steuersignalen auf,
um Störungen durch Potentialverschiebungen zu
vermeiden.
• Der 120ΩAbschlusswiderstand kann optional be-
stückt werden.
• Über die CAN-Schnittstelle können Informationen
gemäss der vom Kunden festgelegten CAN-Matrix
gesendet und empfangen werden.
The CAN interface has following characteristics:
• CAN 2.0 B, 500 kBit (optional 1Mbit)
• Galvanic isolation from ground and all other con-
trol signals in order to avoid interferences caused
by ground offset voltages.
• The 120Ωtermination resistor can be mounted
optionally.
• The CAN interface allows to transmit and receive
messages according to the CAN-matrix defined by
the customer.
BSC623-12V_User_Manual_090615.doc 16 / 41
Betriebsanleitung BSC623-12V User’s manual BSC623-12V
5.2.2.7 TXD, RXD (RS232-Schnittstelle,
RS232-Interface), Pins 11, 12
Interne Beschaltung
Internal Circuit
470pF
RXD (12)
10V
470pF
TXD (11)
15V
RS232-
Transceiver
200Ω
200Ω
470pF
470pF
100Ω
100Ω
33V
33V
• Das RS232-Interface ermöglicht eine direkte serielle
Verbindung zwischen dem BSC623-12V und einem
Computer. Die dafür notwendige Software kann von
der Homepage www.brusa.biz heruntergeladen wer-
den. Folgende Funktionen werden unterstützt:
Anzeige der Momentanwerte von Strom, Span-
nung, Leistung und Temperatur
(Monitorprogramm).
Programmieren der von BRUSA mitgelieferten
oder nachgereichten Firmware (durch Setzen
von PRO = „High“). Für weitere Informationen
zum Programmieren kontaktieren Sie bitte direkt
BRUSA.
Belegung der 9-poligen D-Sub Kabelbuchse:
RXD (12)
TXD (11)
9-polige D-Sub
Kabelbuchse
PG3 (15) 5
2
3
• The RS232 interface provides a direct serial con-
nection between the BSC623-12V and a com-
puter. The necessary software can be
downloaded from our homepage www.brusa.biz.
Following functions are provided:
Display the actual current, voltage, power and
temperature values (monitor program).
Download the firmware provided by BRUSA
(by setting PRO = “high”). For further informa-
tion regarding the download please contact
directly BRUSA.
Pin assignment of the 9-pole D-sub socket:
RXD (12)
TXD (11)
9 pin D-Sub
connector, female
PG3 (15) 5
2
3
5.2.2.8 PRO (Enable Firmware-
Programmierung, Enable firmware
download), Pin 13
Interne Beschaltung
Internal Circuit
47nF
PRO (13)
5V
2.7kΩ
220pF
1,0V
3,3V
Schmitt
Trigger
120kΩ
5V Supply
Enable
23.5kΩ
2.7kΩ
5V
Supply
11.3V
Supply
10n0F
100nF
11.3V Suppl
y
Enable
22kΩ
33V
• Dieser Anschluss wird ausschliesslich für das Pro-
grammieren einer neuen Firmware aktiviert (PRO =
„High“), wobei dann EN nicht „High“ sein muss.
• Sowohl bei Versorgung von HV als auch vom Bord-
netz löst PRO = „High“ folgende Vorgänge aus:
Falls das Gerät im Betrieb ist, wird dieser ge-
stoppt.
Das Gerät ist dann empfangsbereit und kann
über die serielle Schnittstelle programmiert wer-
den.
• Das Programmieren einer neuen Firmware darf nur
in Absprache mit BRUSA durchgeführt werden. Die
Firmware wird dann allenfalls per Email zur zuge-
stellt.
• This pin is exclusively activated (PRO = „high“) to
download a new firmware, whereas EN does not
have to be „high”.
• PRO = „high” causes the following actions regard-
less of supplying the device from HV or auxiliary
supply:
If the device is in operation, it will be shut
down.
The device is then ready to be programmed
via the serial interface.
• The download of a new firmware may only be
done with agreement of BRUSA. A new firmware
can be provided by email then.
BSC623-12V_User_Manual_090615.doc 17 / 41
Betriebsanleitung BSC623-12V User’s manual BSC623-12V
5.2.2.9 DI0 – DI2 (Digitale Eingänge, Digital
Inputs), Pins 16 – 18
Interne Beschaltung
Internal Circuit
10nF
DI0 – DI2 (16 - 18)
5V
220pF
1,0V
3,3V
Schmitt
Trigger
22kΩ
23.5kΩ
uC
33V
• Mit diesen drei Eingängen können verschiedene
Funktionen realisiert werden wie folgender Vorschlag
zeigt:
DI0: Hochsetzbetrieb
DI1: Tiefsetzbetrieb
DI2: Spannungs- oder Stromregelmodus
• With these three inputs various functions can be
realized as the following proposal shows:
DI0: Boost mode
DI1: Buck mode
DI2: Voltage or current regulation mode
5.2.2.10 IL1, IL2 (Interlock), Pins 19, 20
Interne Beschaltung
Internal Circuit
10nF
IL1 (19)
IL2 (20)
IL1 (1)
IL2 (2)
High voltage
power connector
12mH
12mH
10nF
470pF
470pF
51uH
51uH
Int. Interlock
Processing
(INTL_OC_int*)
62Ω
100nF
30kΩ
10uF
5V
Interlock-Error
(INTL_OC_ext*)
• Die Interlock-Verbindung ist eine sicherheitsrelevante
Funktion, die intern verarbeitet wird, aber auch durch
ein übergeordnetes System (Bsp.: Fahrzeugsystem)
ausgewertet werden kann. Die Interlock-Verbindung
ist durch die HV-Steckverbindung geschleift (Brücke
im kundenseitigen HV-Stecker notwendig) und er-
laubt so die Überprüfung, ob dieser Stecker ord-
nungsgemäss angeschlossen ist.
• Falls nicht nur die eigene HV-Steckverbindung, son-
dern auch jene von zusätzlichen Geräten überprüft
werden soll, muss die Interlockschleife durch sämtli-
che Geräte geführt werden. In diesem Fall muss das
Interlock-Signal bei Pin 19 bzw. 20 eingespeist wer-
den, wobei die Polarität keine Rolle spielt. Der einge-
prägte Strom muss im Normalfall zwischen 18-22mA
liegen, unter etwa 10mA wird ein Interlock-Fehler de-
tektiert.
• Falls nun irgendwelche Stecker nicht richtig kontak-
tiert sind, ist die Schleife offen und es wird intern ein
Fehler erkannt. Dies führt unverzüglich zum Abschal-
ten des Geräts.
• Die LV-Steckverbindung ist im Interlockkreis nicht in-
tegriert!
• Die interne Interlock-Erkennung funktioniert unab-
hängig von der Verwendung der externen Erken-
nung.
• The interlock is a safety relevant function, which is
processed internally but may also be valuated by
a superior system (e.g.: vehicle system). The in-
terlock is looped through the HV-connection
(bridge in customer side HV connector necessary)
and allows therefore to monitor, if this connector is
connected properly to the device.
• If not only the own HV-connection, but also those
of additional devices has to be monitored, the in-
terlock has to be looped through all such devices.
In this case the interlock-signal has to be fed in at
pin 19, resp. 20, whereas the polarity does not
matter. The injected current must be in the range
of 18-22mA in normal case, below 10mA interlock-
error will be detected.
• If the HV- or control connector is not connected
properly to the device, the loop is open and an er-
ror will be detected internally. This leads to an
immediate shut-down of the device.
• The LV-connection is not integrated in the inter-
lock-circuit!
• The internal interlock-detection works independ-
ently of the use of the external detection.
BSC623-12V_User_Manual_090615.doc 18 / 41
Betriebsanleitung BSC623-12V User’s manual BSC623-12V
5.2.2.11 AI1 – AI3 (Analoge Eingänge, Analog
Inputs), Pins 21 – 23
Interne Beschaltung
Internal Circuitp
10nF
AI1 – AI3 (21 - 23)
5V
Analog
Multiplexer
22kΩ
150Ω
33kΩ
10nF
I= 1mA
5V
Analog
Multiplexer
uC
• Mit diesen drei analogen Eingängen können jeweils
zwei unterschiedliche Funktionen realisiert werden:
1mA – Stromquelle für externes 5kΩPotentio-
meter
33kΩPull-up – Widerstand für externen 33kΩ
NTC-Temperatursensor.
• Jeder der drei analogen Eingänge kann individuell
gemäss Kundenanforderung programmiert werden.
Bei der Einstellung aller drei Eingänge als Stromquel-
le können z.B. folgende Funktionen realisiert werden:
AI1: Spannungsregelung LV
AI2: Stromlimit Buck-Mode
AI3: Stromlimit Boost-Mode
• Bei der Einstellung zur Temperaturmessung (Tmin =
25°C) von externen Komponenten ist z.B. folgende
Konfiguration möglich:
AI1: Batterietemperatur
AI2: Kühlwassertemperatur
AI3: Reserve
• With each of these three analog inputs two differ-
ent functions can be realized:
1mA – current source for an external 5kΩpo-
tentiometer
33kΩPull-up – resistor for external 33kΩ
NTC-temperature sensor.
• Each of these three analog inputs can be pro-
grammed individually according to the customer’s
requirements. If all three inputs are configured as
current source, the following functions can be real-
ized:
AI1: Voltage regulation LV
AI2: Current limit buck-mode
AI3: Current limit boost-mode
• If the inputs are configured for temperature meas-
urement (Tmin = 25°C) of external components, the
following configuration is proposed:
AI1: Battery temperature
AI2: Cooling water temperature
AI3: Reserve
BSC623-12V_User_Manual_090615.doc 19 / 41
Betriebsanleitung BSC623-12V User’s manual BSC623-12V
6 Technische Eigenschaften
Technical characteristics
6.1 Interne Stromversor
g
un
g
en
Internal power supplies
1.76uF
AUX (2) 100uH 1.5A
Regulation &
measurement
circuits
36V
5V/1A
Supply
10uF
HV
11.3V/1A
Supply
10.7V/0.1A
Supply
PRO (13)
47nF
EN (3)
2.7kΩ
120kΩ
5V Supply
Enable
100nF
11.3V Supply
Enable
47nF
2.7kΩ
100nF
uC-Enable 1
10kΩ
Drive
r
+6V/0.1A
Supply
-6V/0.1A
Supply
5V-CAN
Supply
12.5V/2.5A
Supply
GND (1)
33V
33V
Galvanicall
y
isolated
CAN suppl
y
Controlle
r
PWM-Uni
t
• Das Gerät kann prinzipiell sowohl von HV als auch
von AUX(2) versorgt werden, wobei für die vollstän-
dige Betriebsbereitschaft die 12.5V/2.5A-Versorgung
aktiv sein muss. Diese läuft bei einer HV-Spannung
von etwa 75V an und deaktiviert durch die höhere
Ausgangsspannung automatisch die 11.3V/1A-
Versorgung von AUX (2), um den Stromverbrauch ab
Bordnetz zu reduzieren.
• Die 5V-Versorgung wird erst gewährleistet, wenn
entweder EN (3) oder PRO (13) mit AUX (2) verbun-
den wird. Zusätzlich verfügt der uC über Enable1 ei-
ne Selbsthaltefunktion.
• The device can be supplied from HV as well as
from AUX (2), whereas for the complete ready
status the 12.5V/2.5A-supply has to be active.
This supply starts operating at a HV-voltage of
approximately 75V and automatically deactivates
then due to the higher output voltage the
11.3V/1A-supply from AUX (2), in order to reduce
the current consumption from the auxiliary volt-
age.
• The 5V-supply will be provided, if either EN (3) or
PRO (13) will be connected to AUX (2). Addition-
ally the uC features with Enable1 a latch-funtion.
BSC623-12V_User_Manual_090615.doc 20 / 41
Table of contents
Other Brusa Media Converter manuals
