Brusa BSC624-12V-B Series User manual

DC/DC –Wandler
DC/DC –Converter
BSC624-
12V-B
BETRIEBSANLEITUNG
USER’S MANUAL
BRUSA Elektronik AG
CH 9466 Sennwald
[email protected]
www.brusa.biz

Betriebsanleitung BSC624-12V-B User’s manual BSC624-12V-B
BSC624-12V-B_User_Manual_110531a.docx 2 / 52
Inhaltsverzeichnis
Table of contents
1Vor der Inbetriebnahme
2Sicherheitsmassnahmen
2.1 Zu Ihrer Sicherheit
2.2 Um einen Schaden am Gerät zu vermeiden
3Lieferumfang
4Spezifikationen
4.1 Übersicht
4.2 Einführung
4.3 Terminologie
4.4 Elektrische Eckdaten
4.5 Mechanische Eckdaten
4.6 Blockschaltbild
5Schnittstellen
5.1 Leistungsanschlüsse
5.2 Steueranschluss
5.2.1 Pinbelegung des Steuersteckers
5.2.2 Beschreibung der Steuersteckerpins
6Technische Eigenschaften
6.1 Interne Stromversorgungen
6.2 Schutzfunktionen
6.2.1 Überlastschutz Derating
6.2.2 Kurzschlussschutz
6.2.3 HV Überspannungsabschaltung
6.2.4 LV Überspannungsabschaltung
6.2.5 HV Unterspannungsabschaltung
6.2.6 LV Unterspannungsabschaltung
6.2.7 Interlock Safety line
6.2.8 Fehlermeldungen und Fehlerbehandlung
6.2.9 HV Automatische Entladung
6.3 EMV Betrachtungen
6.3.1 Topologievorteile
6.3.2 AUX Filterkonzept
6.3.3 LV Filterkonzept
6.3.4 HV Filterkonzept
6.3.5 Taktfrequenzen
7Inbetriebnahme des Geräts
7.1 Montage und Einsatzbedingungen
Before operation ..................................................................4
For safe use of this unit.......................................................5
For your safety ...................................................................5
To prevent from damage of the device ...............................6
Scope of delivery ..................................................................7
Specifications.......................................................................8
Overview............................................................................8
Introduction ........................................................................9
Terminology .......................................................................9
Electrical parameters..........................................................9
Mechanical parameters....................................................11
Block diagram...................................................................11
Interfaces............................................................................12
Power connectors.............................................................12
Control interface...............................................................13
Pin assignment of control connector........................................... 13
Description of the control connector pins.................................... 14
Technical characteristics...................................................23
Internal power supplies.....................................................23
Safety functions................................................................25
Overload protection derating.................................................... 25
Short circuit protection ................................................................ 26
HV overvoltage shut down....................................................... 26
LV overvoltage shut down........................................................ 27
HV Undervoltage shut down .................................................... 27
LV undervoltage shut down ..................................................... 27
Interlock Safety line.................................................................. 28
Error messages and error handling ............................................ 29
HV Automatic discharge........................................................... 29
EMC considerations ......................................................30
Advantages of the topology ........................................................ 30
AUX filter concept .................................................................... 31
LV filter concept ....................................................................... 32
HV filter concept....................................................................... 33
Clock frequencies........................................................................ 34
Take the device into operation...........................................35
Installation and conditions of use......................................35

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7.1.1 Einbaulage
7.1.2 Einbauort
7.1.3 Befestigung des Geräts
7.1.4 Maximale Einsatzhöhe
7.2 Verdrahtung des Geräts
7.2.1 Steuerstecker
7.2.2 HV-Leistungsstecker / HV-Kabel
7.2.3 LV-Leistungsstecker / LV-Kabel
7.2.4 LV- / PGND Verbindung
7.2.5 Zulässige Steckzyklen der Stecker
7.2.6 Maximale Auszugskräfte der Stecker
7.2.7 Zugentlastung für Kabel
7.2.8 Kühlwasseranschluss
7.3 Vorladevorgang
7.4 Bedienung des Geräts
7.5 Programmieren der Firmware
7.5.1 PC Systemanforderungen
7.5.2 Einstellungen am Gerät und PC
7.5.3 Installation der Programmiersoftware
7.5.4 Anlegen eines Projekts
7.5.5 Download der Firmware
8Garantie
Mounting position........................................................................ 35
Mounting location........................................................................ 35
Fixation of the device.................................................................. 36
Maximum altitude........................................................................ 36
Wiring the device..............................................................37
Control connector........................................................................ 37
HV-power connector / HV-cable ................................................. 38
LV-power connector / LV-cable................................................... 40
LV- / PGND connection............................................................ 41
Permissible connection cycles of connectors ............................. 42
Maximum extraction forces of connectors .................................. 42
Pull relief for cables..................................................................... 43
Coolant connection ..................................................................... 43
Precharge process ...........................................................44
Operation of the device ....................................................45
Download the firmware.....................................................45
Requirements to the PC- system................................................ 45
Configuration of device and PC .................................................. 46
Installation of the programming software.................................... 46
Create a project........................................................................... 47
Download of the firmware ........................................................... 51
Warranty ............................................................................52

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1 Vor der Inbetriebnahme
Before operation
Geschätzter Kunde!
Mit dem BRUSA DC/DC-Wandler BSC624-12V ha-
ben Sie ein sehr leistungsfähiges und vielseitiges
Gerät erworben. Um dessen Vorzüge zu nutzen
und jegliche Gefahr für Mensch und Material zu
vermeiden, lesen Sie bitte vor der Inbetriebnahme
diese Anleitung sorgfältig durch. Wir empfehlen
Ihnen die Anleitung für späteres Nachschlagen auf-
zubewahren.
Änderungen an der Betriebsanleitung sind vorbe-
halten und werden nicht angekündigt. Holen Sie
sich bitte die aktuelle Version von unserer Home-
page: www.brusa.biz.
Dear Customer!
With the BRUSA DC/DC-Converter BSC624-12V
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 in-
structions carefully before operating the unit. We
recommend to retain the user’s manual for later ref-
erence.
Changes of the user’s manual are subject to further
development of the device and will not be an-
nounced. Please download the latest version of this
manual from: www.brusa.biz.

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2 Sicherheitsmassnahmen
For safe use of this unit
2.1 Zu Ihrer Sicherheit
For your safety
Lesen Sie die Anleitung gründlich.
Lassen Sie das Gerät durch einen Fachmann im
Fahrzeug installieren und in Betrieb nehmen.
Öffnen Sie keinesfalls das Gerät.
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
Überwachung der galvanischen Trennung zwischen
Hoch- und Niederspannungskreis.
Read the manual carefully.
Have the unit installed and made operational by a
skilled professional.
Do not at all open the unit.
Do not connect the high voltage connectors before
having ensured that there is no high voltage on the
connector itself (e.g.: in a vehicle by contactors).
Never disconnect the high voltage connectors be-
fore having ensured that no high voltage is applied
anymore.
Use an isolation failure detection in order to monitor
galvanic isolation between the high and the low
voltage circuits.
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 generates waste heat. Touching the hot
unit can lead to injuries and burnings. Please do not
install easy flammable material close to the unit.

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2.2 Um einen Schaden am Gerät zu
vermeiden
To prevent from damage of the
device
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.
Schliessen Sie niemals das Gerät direkt an Hoch-
spannung an, sondern verwenden Sie eine ent-
sprechende Vorladeeinrichtung. Dadurch werden
hohe kapazitive Ströme einerseits und Spannungs-
überhöhungen aufgrund von Filterbauteilen andrer-
seits vermieden.
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.
In spite of the high IP-protection we recommend to
not expose the unit to rain or splash water.
Do never directly connect the device to high voltage
but use an appropriate pre-charge circuitry instead.
Hence, excessive capacitive currents on the one
hand as well as voltage peaks due to filter compo-
nents on the other hand can be avoided.

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3 Lieferumfang
Scope of delivery
DCDC- Wandler BSC624-12V-B
DC/DC-converter BSC624-12V-B
Harting Hochspannungssteckverbindung kunden-
seitig HAN-Modular Compact:
Tüllengehäuse gerade HAN-Modular Compact
Trägergehäuse HAN-Modular Compact
Buchseneinsatz HAN CC
4mm2 Krimpkontaktbuchsen
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 di-
ameter 9-16mm
Niederspannungssteckverbindung kundenseitig:
Pluspolsteckergehäuse für 50mm2-Kabel
MC-Kontakt SP10AR-N/50
O-Ring
M3x5 Gewindestift
M8/50mm2 gerader Kabelschuh für 12V-
Minusanschluss
M8/50mm2 abgewinkelter 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

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4 Spezifikationen
Specifications
4.1 Übersicht
Overview
1
4
5
6
2
3
7
1. HV-Leistungsstecker
2. Wasseranschlüsse
3. Druckausgleichsmembran
4. LV-Minuspol
5. LV-Pluspol Leistungsstecker
6. Steuerstecker
7. Befestigungslöcher
1. HV-power connector
2. Cooling pipes
3. Pressure balance membrane
4. LV-minus pole
5. LV-plus pole power connector
6. Control connector
7. Mounting holes

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4.2 Einführung
Introduction
Der BSC624-12V ist ein bidirektionaler DC/DC-
Wandler mit galvanischer Trennung zwischen dem
Hochspannungs- und Niederspannungskreis. Das
Gerät basiert zum einen auf einer serien-resonant
arbeitenden Trafostufe, durch welche die galvani-
sche Trennung realisiert wird. Zum anderen kann
durch zwei zur Rippelreduzierung verzahnt arbei-
tende 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
Verluste auf ein Minimum begrenzt, sondern auch
hervorragende EMV-Eigenschaften erreicht.
The BSC624-12V is a bidirectional DC/DC-
converter with galvanic isolation between the high
voltage and low voltage circuit. The device is based
on one hand on a series-resonant operating trans-
former stage, which ensures the galvanic isolation.
On the other hand two buck/boost-converters, that
are operated interleaved in order to reduce ripple
currents, enable to adjust the required voltage level
in the corresponding operation mode. Due to the
resonant topology of the transformer stage and the
so-called Auto-Commutation of the buck/boost-
converter not only losses are reduced to a minimum
but also an excellent EMC-behavior is obtained.
4.3 Terminologie
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 (LV):
Auxiliary system (AUX)
Low voltage, Control interface (LV):
Auxiliary system (AUX)
4.4 Elektrische Eckdaten
Electrical parameters
Value
Unit
Bemerkung / Remarks
Hochspannungsseite
High voltage side
Min. Spannung, eingeschränkte Leistung
220
V
ULVmax = 14V
Min. voltage, reduced performance
Min. Spannung, volle Leistung
240
V
Min. voltage, full performance
Max. Spannung, volle Leistung
450
V
Max. voltage, full performance
Überspannung, Abschalten der Leistungsstufe
>470
V
Overvoltage, shut down of power stage
Max. Spannung, kein Betrieb
>600
V
Gerät kann beschädigt werden / 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 werden / device may be
damaged
Max. voltage, no operation, max. 1min.
Verpolung
Sicherung löst aus / fuse may blow
Reverse polarity

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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, = 90%
Continuous boost mode HV current
HV-Spitzenstrom Hochsetzbetrieb
4.5
A
@ UHV = 400V, ULV = 8V, = 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
UHV = 360V, ULV_com = 13.0V 14.0V, ILV =
150A, buck mode
LV voltage command step response
Sprungantwort HV-Spannung
<500
us
ULV = 12.6V, UHV_com = 350V 360V; ILV = 156A,
boost mode
HV voltage command step response
Regelgrenzfrequenz
1
kHz
PWM-Stellgrösse auf 1kHz begrenzt / PWM
command value limited to 1kHz
Critical regulation frequency
Standby mode
Standby mode
Stromaufnahme an AUX (Steuerstecker)
58.0
uA
@ UHV = 0V, ULV = UAUX = 14V, enable = low
Current consumption at AUX (Control connector)
220.2
mA
@ UHV = 0V, ULV = UAUX = 14V, enable = high
14.2
mA
@ UHV = 330V, ULV = UAUX = 14V, enable = high
Galvanische Isolation
Galvanic isolation
Spannungsfestigkeit zwischen HV und LV
3000
VDC
Prüfspannung / test voltage
Withstand voltage between HV and LV
Galvanische Trennung zwischen Signal- und Leis-
tungsmasse
10
VDC
Prüfspannung / test voltage
Galvanic isolation between signal and power ground
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 undervolt-
age limit and current limits
LV-Spannung Messbereich

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
480.0
V
Begrenzt durch Wertebereich in CAN-Matrix /
Limited by range of values in CAN-matrix
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
+/-30.0
A
Begrenzt durch Wertebereich in CAN-Matrix /
Limited by range of values in CAN-matrix
HV (low side) current signal range
HV (Low Side)-Strom Signalgenauigkeit
+/-3.5
%
LEM
HV (low side) current signal accuracy
Taktfrequenzen
Switching frequencies
Trafostufe
197
kHz
Transformer stage
Hoch-/Tiefsetzsteller, min.
40
kHz
@ UHV = 220V, ULV = 14.0V, ILV = 250A
Buck/Boost stage, min.
Hoch-/Tiefsetzsteller, max.
150
kHz
@ UHV = 450V, ULV = 16.0V, ILV = 0A
Buck/Boost stage, max.
Wirkungsgrad
Efficiency
Typisch
94.4
%
@ UHV = 330V, ULV = 14.0V, ILV = 150A
Typical

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4.5 Mechanische Eckdaten
Mechanical parameters
Kühlung
Thermal
Kühlmedium
50% water, 50% ethylene glycol
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)
-
°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
4.8
kg
+/- 0.05kg
Weight
IP-Schutz
IP65 / IP67
IP-protection
Wasserdichte Druckausgleichsmembran
Integriert / Integrated
Water resistant 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 12:1
AC
DC
DC
AC
Low Voltage
8…16VDC
max. 250A
Max. voltage
loss: +/-0,5V
Low
voltage
filter
High voltage
220…450VDC
max. 18.5A
Resonant bidirectional
buck/boost - converter
with variable voltage
ratio 0,20…0,83
90…198VDC
max. 22A
High
voltage
filter
12 : 1

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5 Schnittstellen
Interfaces
5.1 Leistungsanschlüsse
Power connectors
Hochspannungs –Steckverbindung:
Niederspannungs –Steckverbindung:
Beim LV-Pluspolstecker handelt es sich um einen
s -Pull-   k-
verbindung zu trennen, muss der Stecker vorgängig
ganz hineingedrückt werden, bevor er dann her-
ausgezogen werden kann.
Interlock:
Mittels dieser Funktion kann überprüft werden, ob
die Stecker ordnungsgemäss angeschlossen sind,
sodass davon abhängig entsprechende Massnah-
men ergriffen werden können:
Durch die voreilenden Interlock-Kontakte wird
beim Trennen der HV-Steckverbindung ein Feh-
ler erkannt und das Gerät unmittelbar abge-
schaltet, sodass ein möglicher Lichtbogen ver-
hindert wird.
Die Hochspannung im Gerät wird beim Erken-
nen einer getrennten HV-Steckverbindung un-
verzüglich mittels der ohnehin vorhandenen in-
ternen HV-Versorgung entladen (<350ms).
Nr.
Abk.
Funktion
1
IL1
Interlock
2
IL2
Interlock
3
HV+
Hochspannung Plus
4
HV-
Hochspannung Minus
Nr.
Abk.
Funktion
5
LV+
Bordnetz Plus
6
LV- /
PGND
Bordnetz Leistungsmasse / Fahr-
zeugmasse
High voltage –connector:
Low voltage –connector:
The LV plus pole connector is a so-called “push-pull
connector”. In order to disconnect it, the connector
must be pushed in completely before it can be un-
plugged finally.
Interlock:
This feature allows to monitor if the connectors are
connected properly and hence appropriate actions
can be taken:
Through the leading interlock contacts an error
will be detected and the device shut down im-
mediately in case of disconnecting the HV-
connector which will prevent from possible arcs.
The high voltage inside of the device will be dis-
charged immediately (<350ms) by the internal
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
LV+
Auxiliary system plus
2
LV- /
PGND
Auxiliary system power ground / vehi-
cle ground
1
2
3
4
5
6

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5.2 Steueranschluss
Control interface
5.2.1 Pinbelegung des Steuersteckers
Pin assignment of control connector
Nr.
Abk.
Funktion
1
GND
Signalmasse (Bordnetzmasse, Klemme
31)
2
AUX
+12V (Bordnetz Plus, Klemme 30)
3
EN
Enable (Power ON, Klemme 15)
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)
Nr.
Abbr.
Function
1
GND
Signal ground (Auxiliary system ground,
terminal 31)
2
AUX
+12V (Auxiliary system plus, terminal
30)
3
EN
Enable (Power ON, terminal 15)
4
DO0
Digital output 1 (programmable)
5
DO1
Digital output 2 (programmable)
6
DO2
Digital output 3 (programmable)
7
DO3
Digital output 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)
23
15
8
1
9
16

Betriebsanleitung BSC624-12V-B User’s manual BSC624-12V-B
BSC624-12V-B_User_Manual_110531a.docx 14 / 52
5.2.2 Beschreibung der Steuersteckerpins
Description of the control connector
pins
5.2.2.1 GND (Masse, Ground), Pin 1
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 BSC624-12V-Steuersignalen
mit anderen Fahrzeug-Komponenten (z.B. Fahran-
trieb, Bordbatterie, Batteriemanagement, Brenn-
stoffzelle) muss hier die Fahrzeug-Masse ange-
schlossen werden.
Direct connection to control unit ground.
The signal ground is coupled capacitively only to
the housing, which means the signal ground is gal-
vanically isolated from the power ground (housing),
in order to avoid ground loops.
If BSC624-12V 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.
Interne Beschaltung
Internal Circuit
1MΩ
23.5μF
GND (1)
Gehäuse/housing
5.2.2.2 AUX (Bordnetz, Auxiliary System),
Pin 2
Das Gerät wird wenn keine Spannung am HV-
Leistungsstecker anliegt über diesen Anschluss
vom Bordnetz versorgt. Dann kann mit EN 
über CAN oder RS232 mit dem Gerät kommuniziert
werden. Folgende Funktionen sind bei ausschliess-
licher Versorgung vom Bordnetz (Steuerstecker) si-
chergestellt:
Senden und Empfangen von CAN-Nachrichten
Kommunikation über RS232 (Monitor-
Programm)
Programmieren der Firmware
Spannungs-, Strom- und Temperaturmessung
The device will be supplied –if no voltage is applied
to the HV-power connector –by the auxiliary sys-
tem. Communication over CAN or RS232 can be
enabled by setting EN = “high”. If only auxiliary sys-
tem (control connector) is applied, following func-
tions are available:
Send and receive CAN-messages
Communication via RS232 (monitor-program)
Download of firmware
Voltage and temperature measurement
Interne Beschaltung
Internal Circuit
1.76uF
AUX (2)
100uH
1.5A
5V
36V
5V
Supply
12.5V
14.1uF
12.5V-
Supply
HV
11.3V
Supply
10.7V
Supply
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
0.0559
14.0
0
0
0
0.0578
12.0
1
0
0
250.8000
14.0
1
0
0
220.2000
12.0
1
0
330
10.7200
14.0
1
0
330
14.1800

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BSC624-12V-B_User_Manual_110531a.docx 15 / 52
5.2.2.3 EN (Enable, Power ON), Pin 3
Bei Anlegen einer Spannung an AUX und mit EN =
       s-
bereiten Modus versetzt. Sinnvollerweise erfolgt
dies durch eine Verbindung des Enable-Pins über
einen Schalter mit dem Bordnetz Plus.
Um eine neue Firmware zu programmieren, ist es
nicht erforderlich, dass EN 
Auch wenn am HV-Stecker Hochspannung anliegt,
wird die geräteinterne Logik nur dann versorgt,
wenn der Pin EN      PROG =

By applying voltage at AUX and by setting EN =
„high” (+7V...32V) the device will be ready to oper-
ate. Reasonably this is realized by using a switch in
order to connect the enable-pin to the auxiliary sys-
tem plus.
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 supplied,
if the pin EN = „high“ (or pin PROG = “high”).
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
100nF
100nF
11.3V Supply
Enable
22kΩ
33V

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BSC624-12V-B_User_Manual_110531a.docx 16 / 52
5.2.2.4 DO0 –DO3 (Digitale Ausgänge, Digi-
tal Outputs), Pins 3 - 7
Mit diesen vier programmierbaren digitalen Aus-
gängen können optional niederfrequente Anwen-
dungen realisiert werden:
Ansteuerung von LEDs für Statusfunktionen
(z.B. Unter- bzw. Überspannung, Überschrei-
tung einer Stromgrenze, Temperaturrückreg-
lung,...).
Ansteuerung von anderen externen Komponen-
ten (PWM für Anzeigeinstrumente, Relais, klei-
ne Lüfter,...).
Alle vier digitalen Ausgänge weisen folgende
Merkmale auf:
RDSON a= 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
     Pull-up-
Widerstand beschaltet.
With these four programmable digital outputs low
frequency applications can be realized optionally:
Drive LEDs for status functions (e.g.: under- or
overvoltage, exceeding of current limit, tempera-
ture derating,...).
Drive other external components (PWM for dis-
play instruments, relays, small fans,...).
All four digital outputs show the following features:
RDSON = 1,7Ω at 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 at
such frequencies, each output has a 500Ω/2W pull-
up resistor.
Interne Beschaltung
Internal Circuit
10nF
DO0 - DO3 (4 - 7)
AUX
500Ω
33V

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5.2.2.5 PG1 –PG3 (Analoge Masse, Analog
Ground), Pins 8, 14, 15
Zur Vereinfachung der externen Verdrahtung ste-
hen drei zusätzliche Masse-Anschlüsse zur Verfü-
gung. Diese sind über je eine PTC-Sicherung mit
der Versorgungs-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:
No.
Abbr.
Function
8
PG1
Analog ground (for pins 21 - 23)
14
PG2
Reserve ground
15
PG3
RS232 - ground (9-pol D-Sub: Pin 5)
Interne Beschaltung
Internal Circuit
4.7μF
PG1 –PG3 (8, 14, 15)
(1)
300mA
5.2.2.6 CNH, CNL (CAN-BUS, CAN-
Interface), Pins 9, 10
Die CAN-Schnittstelle weist folgende Eigen-
schaften auf:
CAN 2.0 B, 500 kBit (Standard)
Die CAN-Schnittstelle weist eine Potentialtren-
nung von der Masse und den übrigen Steuer-
signalen auf, um Störungen durch Potentialver-
schiebungen zu vermeiden.
    durch
BRUSA auf Wunsch bestückt werden. Diese In-
formation muss bei der Bestellung angeführt
werden.
Über die CAN-Schnittstelle können Informatio-
nen gemäss der seitens BRUSA als dbc-Datei
zur Verfügung gestellten CAN-Matrix gesendet
und empfangen werden.
Die Identifier der jeweiligen Nachricht, die Baud-
rate als auch der Abtastpunkt für die CAN-
Signale können optional durch das PARAM-
Tool verändert werden.
The CAN interface has following characteristics:
CAN 2.0 B, 500 kBit (default)
Galvanic isolation from ground and all other
control signals in order to avoid interferences
caused by ground offset voltages.
The 120Ωtermination resistor can be mounted
by BRUSA if desired. This information must be
included in the order.
The CAN interface allows to transmit and re-
ceive messages according to the CAN-matrix
provided by BRUSA, which is available as dbc-
file.
The identifiers of each message, the baud rate
as well as the sampling point of the CAN-signals
can be modified optionally by the PARAM-tool.
Interne Beschaltung
Internal Circuit
47pF
CNL (9)
33V
51uH
47pF
CNH (10)
120Ω
33V
51uH
Termination
resistor is
optional
CAN-Transceiver
and galvanic
isolation

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BSC624-12V-B_User_Manual_110531a.docx 18 / 52
5.2.2.7 TXD, RXD (RS232-Schnittstelle,
RS232-Interface), Pins 11, 12
Die RS232-Schnittstelle ermöglicht eine direkte se-
rielle Verbindung zwischen dem BSC624-12V und
einem Computer. Gerade für Prüfstände oder Pro-
totypenfahrzeuge empfehlen wir unbedingt die Ver-
drahtung der RS232-Schnittstelle, um im Bedarfsfall
ein Firmware-Update durchführen zu können. Fol-
gende Funktionen stehen zur Verfügung:
Programmieren der von BRUSA mitgelieferten
oder nachgereichten Firmware (durch Setzen
von PRO     
zum Programmieren kontaktieren Sie bitte direkt
BRUSA.
Anzeige der Momentanwerte von Strom, Span-
nung und Temperatur. Die dafür notwendige
     e-
dem Windows-Computer unter  
   bereits verfügbar.
Bitte beachten Sie, dass diese Funktionalität
neuerdings durch das sogenannte über CAN
laufende PARAM-Tool wesentlich komfortabler
abgedeckt wird.
Belegung der 9-poligen D-Sub Kabelbuchse:
RXD (12)
TXD (11)
9-polige D-Sub
Kabelbuchse
Transceiver
PG3 (15)
5
2
3
The RS232 interface provides a direct serial con-
nection between the BSC624-12V and a computer
Especially for test benches or prototype vehicles we
strongly recommend to wire the RS232-interface, in
order to make a firmware-update if necessary. Fol-
lowing functions are provided:
Download the firmware provided by BRUSA (by
setting PRO = “high”). For further information
regarding the download please contact directly
BRUSA.
Display the actual current, voltage and tempera-
ture values (monitor program). The required
software “HyperTerminal” is basically available
on every Windows-Computer under “Programs
→ Accessories → Communication”. Please take
note that this feature will be newly covered by
the over CAN operated so-called PARAM-tool
which is much more convenient.
Pin assignment of the 9-pole D-sub socket:
RXD (12)
TXD (11)
9 pin D-Sub
connector, female
Kabelbuchse
Transceiver
PG3 (15)
5
2
3
Interne Beschaltung
Internal Circuit
470pF
RXD (12)
10V
470pF
TXD (11)
15V
RS232-
Transeiver
200Ω
200Ω
470pF
470pF
100Ω
100Ω
33V
33V

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5.2.2.8 PRO (Enable Firmware Programmi-
erung, Enable firmware download),
Pin 13
Dieser Anschluss wird ausschliesslich für das Pro-
grammieren einer neuen Firmware aktiviert (PRO =
EN 
Sowohl bei Versorgung von Hochspannung als
auch vom Bordnetz löst PRO   
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 zugestellt.
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 high voltage or
auxiliary system:
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.
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
100nF
100nF
11.3V Supply
Enable
22kΩ
33V
5.2.2.9 DI0 –DI2 (Digitale Eingänge, Digital
Inputs), Pins 16 –18
Mit diesen drei Eingängen können optional ver-
schiedene Funktionen realisiert werden wie folgen-
der Vorschlag zeigt:
DI0: Hochsetzbetrieb
DI1: Tiefsetzbetrieb
DI2: Spannungs- oder Stromregelmodus
With these three inputs various functions can be re-
alized optionally as the following proposal shows:
DI0: Boost mode
DI1: Buck mode
DI2: Voltage or current regulation mode
Interne Beschaltung
Internal Circuit
10nF
DI0 –DI2 (16 - 18)
5V
220pF
1,0V
3,3V
Schmitt
Trigger
22kΩ
23.5kΩ
uC
33V

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5.2.2.10 IL1, IL2 (Interlock), Pins 19, 20
Der Interlock ist eine sicherheitsrelevante Funktion,
die intern verarbeitet wird, aber auch durch ein
übergeordnetes System (Bsp.: Fahrzeugsystem)
ausgewertet werden kann. Die Interlockverbindung
ist durch die HV-Steckverbindung geschleift (Brücke
im kundenseitigen HV-Stecker) und erlaubt so die
Überprüfung, ob dieser Stecker ordnungsgemäss
angeschlossen ist. Das Gerät verfügt über zwei un-
abhängige Interlocküberwachungsschaltungen:
Interne Interlockerkennung
Externe Interlockerkennung
Die interne Interlockerkennung funktioniert unab-
hängig von der Verwendung der externen Erken-
nung und überwacht ausschliesslich, ob der HV-
Stecker richtig angeschlossen ist. Bei einem Fehler
wird das Signal INTL_OC_int* gesetzt und über
   CRE_INTERLOCK ausgegeben.
Aus Sicherheitsgründen kann die interne Interlo-
ckerkennung nicht deaktiviert werden.
Durch Verwendung der externen Interlockerken-
nung kann nicht nur die eigene HV-Steckverbin-
dung, sondern auch jene von zusätzlichen Geräten
überprüft werden.
Hierfür muss durch den Kunden das Inter-
locksignal in Form eines DC-Stroms von min-
destens 20mA bei Pin 19 bzw. 20 eingespeist
werden, wobei die Polarität keine Rolle spielt.
Im PARAM-Tool überprüfen, ob die externe In-
terlockerkennung tatsächlich aktiviert ist und
gegebenenfalls korrigieren.
Falls nun irgendeine der überwachten Steck-
verbindungen nicht richtig kontaktiert ist, ist die
Schleife offen und der eingeprägte Strom kann
nicht mehr fliessen. Bei Unterschreiten einer
Schwelle von ca. 15mA wird das Signal
INTL_OC_ext* gesetzt und über CAN der Feh-
CRE_INTERLOCKausgegeben.
The interlock is a safety relevant function, which is
processed internally but may also be evaluated by a
superior system (e.g.: vehicle system). The interlock
is looped through the HV-connection (wire link in
customer side HV-connector) and allows therefore
to monitor if this connector is connected properly to
the device. The device offers two independently op-
erating interlock monitoring circuits:
Internal interlock detection
External interlock detection
The internal interlock detection operates inde-
pendently of the usage of the external interlock de-
tection and monitors exclusively, if the HV-
connector is plugged in properly. In case of a failure
the signal INTL_OC_int* is set and the error
„CRE_INTERLOCK“ is sent by CAN. Due to safety
reasons the internal interlock detection cannot be
deactivated.
The usage of the external interlock detection al-
lows to not only monitor the own HV-connection but
also those of additional devices.
For this purpose the customer must inject the in-
terlock signal in form of a DC-current of mini-
mum 20mA at pin 19, resp. 20, whereas the po-
larity does not matter.
Check in the PARAM-tool, whether the external
interlock detection is actually activated and cor-
rect if necessary.
If now any of the monitored connections is not
connected properly to the device, the loop is
open and the injected current may not flow.
When the current falls below a level of app.
15mA, the signal INTL_OC_ext* is set and the
error „CRE_INTERLOCK“ is sent by CAN.
Interne Beschaltung
Internal Circuit
10nF
IL2 (20)
IL1 (19)
IL2 (2)
IL1 (1)
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*)
R4