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Die Erfindung betrifft ein elektrisches Versorgungssystem mit einem ersten und einem zweiten elektrischen Versorgungsstrang, wobei die Versorgungsstränge umfassen:
- - jeweils einen Umrichter zum Versorgen jeweils eines Elektromotors mit elektrischer Energie in Abhängigkeit jeweils einer Stellgröße; und
- - ein Anschlussnetzwerk, über das der jeweilige Umrichter mit einer gemeinsamen Gleichspannungsquelle verbunden ist.
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Darüberhinaus betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben eines elektrischen Antriebs.
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Die
DE 197 27 507 A1 beschreibt ein elektrisches Versorgungssystem mit einem elektrischen Versorgungsstrang. Der Versorgungsstrang umfasst: einen Umrichter zum Versorgen eines Elektromotors mit elektrischer Energie in Abhängigkeit einer Stellgröße und einen Zwischenkreis, über den der Umrichter mit einer Gleichspannungsquelle verbunden ist. Zum Erzeugen eines Drehmomentkorrektursignals zum Bekämpfen von Schwingungen im Gleichspannungszwischenkreis ist eine Zwischenkreis-Antiregelung vorgesehen. Die Regelung umfasst eine Motorreglung zum Erzeugen der Stellgröße unter Berücksichtigung eines Betriebsparameters des Elektromotors sowie unter Berücksichtigung des Drehmomentkorrektursignals.
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Die
DE 696 09 562 T2 beschreibt ein elektrisches Versorgungssystem mit einem ersten und einem zweiten elektrischen Versorgungsstrang. Die Versorgungsstränge umfassen jeweils einen Umrichter zum Versorgen jeweils eines Elektromotors mit elektrischer Energie und ein Anschlussnetzwerk, über das der jeweilige Umrichter mit einer Gleichspannungsquelle verbunden ist. Zum Erzeugen einer Stellgröße des ersten Versorgungsstrangs unter Berücksichtigung eines ersten Betriebsparameters des ersten Elektromotors und zum Erzeugen einer Stellgröße des zweiten Versorgungsstrangs unter Berücksichtigung eines zweiten Betriebsparameters des zweiten Elektromotors ist eine Steuerung vorgesehen.
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Die
EP 0 097 958 A2 beschreibt eine Symmetriereinrichtung zum Unterdrücken einer störenden Netzrückwirkung aufgrund einer unsymmetrischen Entnahme von Strom durch eine Einphasenlast. Um Rückwirkungen von Stromoberschwingungen auf Umrichter wirkungsvoll zu unterdrücken und auch die Symmetriereinrichtung von Oberschwingungen zu entlasten, wird vorgeschlagen, die dritte Oberschwingung zu erfassen und eine entsprechende Korrekturgröße der Führungsgröße oder eine aus der Führungsgröße abgeleitete Stellgröße aufzuschalten.
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Die
DE 10 2005 018 065 A1 beschreibt ein elektrisches Versorgungssystem mit einem ersten und einem zweiten elektrischen Versorgungsstrang, wobei die Versorgungsstränge umfassen: jeweils einen Umrichter zum Versorgen jeweils eines Elektromotors mit elektrischer Energie und eine zweipolige Stromleitung, über die der jeweilige Umrichter mit einer Gleichspannungsquelle verbunden ist.
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In Elektrofahrzeugen werden typischerweise zwei Elektromotoren betrieben, die über je einen Wechselrichter angetrieben werden. Die beiden Wechselrichter werden über ein gemeinsames Anschlussnetzwerk aus einer gemeinsamen Spannungsquelle versorgt. Im Zusammenwirken von Induktivitäten im Anschlussnetzwerk und eingangsseitigen Kapazitäten der Wechselrichter wurde in dem Anschlussnetzwerk eine ausgeprägte Neigung zu unerwünschten hochfrequenten Schwingungen beobachtet, und zwar insbesondere dann, wenn an beiden Wechselrichtern jeweils ein in Betrieb befindlicher Elektromotor angeschlossen ist.
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Bisher wurde die Schwingungsneigung durch Wahl von Elektrolytkondensatoren als Wechselrichterkapazität unterdrückt. Der höhere interne Widerstand von Elektrolytkondensatoren dämpft Schwingungen. Auch ist bekannt, hohe Frequenzen mittels Ferritringen zu dämpfen. Der interne Widerstand von Elektrolytkondensatoren und die schwingungsdämpfende Wirkung der Ferritringe führen jedoch zu einer Umwandlung von elektrischer Energie in Wärmeenergie, also zu unerwünschten elektrischen Verlusten und unerwünschter thermischer Belastung der Bauelemente.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine wirkungsvolle Dämpfung von Schwingungen ohne Erhöhung der elektrischen Verlust zu erreichen.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass ein elektrisches Versorgungssystem mit einem ersten und einem zweiten elektrischen Versorgungsstrang bereitgestellt wird, wobei die Versorgungsstränge umfassen: jeweils einen Umrichter zum Versorgen jeweils eines Elektromotors mit elektrischer Energie in Abhängigkeit jeweils einer Stellgröße; ein Anschlussnetzwerk, über das der jeweilige Umrichter mit einer gemeinsamen Gleichspannungsquelle verbunden ist; wobei der erste Versorgungsstrang eine Schwingungsunterdrückungssteuerung zum Erzeugen einer ersten Korrekturinformation und ein erstes Korrekturmodul zum Erzeugen der Stellgröße des ersten Versorgungsstrangs unter Berücksichtigung eines ersten Betriebsparameters des ersten Elektromotors sowie unter Berücksichtigung der ersten Korrekturinformation umfasst, wobei die Schwingungsunterdrückungssteuerung auch zum Erzeugen einer zweiten Korrekturinformation vorgesehen ist und der zweite Versorgungsstrang ein zweites Korrekturmodul zum Erzeugen der Stellgröße des zweiten Versorgungsstrangs unter Berücksichtigung eines zweiten Betriebsparameters des zweiten Elektromotors sowie unter Berücksichtigung der zweiten Korrekturinformation umfasst. Hierbei ist die Schwingungsunterdrückungssteuerung dazu vorbereitet, die Korrekturinformation für die Stellgröße des ersten Versorgungsstrangs unter Berücksichtigung einer an den Umrichter des zweiten Versorgungsstrangs über das Anschlussnetzwerk angelegten Spannung und/oder in Abhängigkeit eines dem Umrichter des zweiten Versorgungsstrangs über das Anschlussnetzwerk zugeführten Stroms zu erzeugen.
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Darüberhinaus wird für das Verfahren zum Betreiben eines elektrischen Antriebs die erfindungsgemäße Aufgabe dadurch gelöst, dass Verfahren folgende Schritte umfasst:
- - Versorgen eines ersten und eines zweiten Umrichters über ein Anschlussnetzwerk mit elektrischer Energie aus einer Gleichspannungsquelle;
- - Erzeugen einer ersten Korrekturinformation unter Berücksichtigung einer an den ersten Umrichter über ein Anschlussnetzwerk angelegten Spannung und/oder unter Berücksichtigung eines dem ersten Umrichter über das Anschlussnetzwerk zugeführten Stroms;
- - Erzeugen einer Stellgröße unter Berücksichtigung eines Betriebsparameters eines ersten Elektromotors sowie unter Berücksichtigung der ersten Korrekturinformation; und
- - Versorgen eines an dem ersten Umrichter angeschlossenen Elektromotors mit elektrischer Energie aus dem ersten Umrichter in Abhängigkeit der Stellgröße.
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Hierbei wird die erste Korrekturinformation auch unter Berücksichtigung einer an den zweiten Umrichter angelegten Spannung und/oder in Abhängigkeit eines dem zweiten Umrichter zugeführten Stroms erzeugt.
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Mittels Erzeugen einer Korrekturinformation unter Berücksichtigung einer einem Umrichter über ein Anschlussnetzwerk zugeführten Spannung und/oder unter Berücksichtigung eines dem Umrichter über das Anschlussnetzwerk zugeführten Stroms und Erzeugen einer Stellgröße für den Umrichter unter Berücksichtigung der Korrekturinformation kann die Schwingungsunterdrückungssteuerung das Auftreten einer Schwingung erkennen und einer weiteren Ausbildung der Schwingung entgegenwirken.
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Eine bevorzugte Weiterbildung sieht vor, dass der erste Versorgungsstrang eine erste Motorsteuerung für den ersten Elektromotor umfasst, die dazu vorbereitet ist, den ersten Betriebsparameter zu erzeugen. Hierdurch ist es möglich, ein Antriebsverhalten des ersten Elektromotors in bekannter Weise zu beeinflussen.
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Eine bevorzugte Weiterbildung sieht vor, dass der erste Betriebsparameter einen Raumzeiger umfasst. Hierdurch ist es möglich, eine bekannte, bewährte Motorsteuerung unverändert weiterzuverwenden.
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Eine bevorzugte Weiterbildung sieht vor, dass die Stellgröße des ersten Versorgungsstrangs einen Raumzeiger umfasst. Hierdurch ist es möglich, den Betrieb des ersten Umrichters in bekannter und bewährter Weise zu beeinflussen.
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Das Versorgungssystem umfasst eine gemeinsame Schwingungsunterdrückungssteuerung zum Erzeugen der Korrekturinformationen für die Stellgrößen des ersten und des zweiten Versorgungsstrangs umfasst. Hierdurch kann der Herstellungsaufwand für die Hardware einer zweiten Schwingungsunterdrückungssteuerung eingespart werden.
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Die gemeinsame Schwingungsunterdrückungssteuerung ist dazu vorbereitet, die Korrekturinformation für die Stellgröße des ersten Versorgungsstrangs unter Berücksichtigung einer an den Umrichter des zweiten Versorgungsstrangs über das Anschlussnetzwerk angelegten Spannung und/oder in Abhängigkeit eines dem Umrichter des zweiten Versorgungsstrangs über das Anschlussnetzwerk zugeführten Stroms zu erzeugen. Hierdurch kann eine Schwingungsunterdrückung für den ersten Versorgungsstrang mit einer Schwingungsunterdrückung für den zweiten Versorgungsstrang koordiniert werden und das Entstehen einer Schwingung aufgrund einer fehlenden internen Koordination zwischen den Schwingungsunterdrückungssteuerungen für die beiden Versorgungsstränge vermieden werden.
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Eine bevorzugte Weiterbildung sieht vor, dass die gemeinsame Schwingungsunterdrückungssteuerung dazu vorbereitet ist, die Korrekturinformation für die Stellgröße des zweiten Versorgungsstrangs unter Berücksichtigung einer dem Umrichter des ersten Versorgungsstrangs über das Anschlussnetzwerk angelegten Spannung und/oder in Abhängigkeit eines dem Umrichter des ersten Versorgungsstrangs über das Anschlussnetzwerk zugeführten Stroms zu erzeugen. Auch hierdurch kann eine Schwingungsunterdrückung für den ersten Versorgungsstrang mit einer Schwingungsunterdrückung für den zweiten Versorgungsstrang koordiniert werden und das Entstehen einer Schwingung aufgrund einer fehlenden internen Koordination zwischen den Schwingungsunterdrückungssteuerungen für die beiden Versorgungsstränge vermieden werden.
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Eine bevorzugte Weiterbildung sieht vor, dass der elektrische Versorgungsstrang oder dass das elektrische Versorgungssystem den ersten und/oder den zweiten Elektromotor umfasst.
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Die Erfindung ist anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert, in denen zeigen:
- 1 ein schematisches Bockschaltbild von einem elektrischen Versorgungssystem für zwei Elektromotoren,
- 2 ein schematisches Ersatzschaltbild von einem schwingungsfähigen Vierpol, der von Wechselrichterkapazitäten von Wechselrichtern und einem Anschlussnetzwerk zwischen den beiden Wechselrichtern gebildet wird,
- 3 ein Zeitdiagramm eines Stromes durch eine Gleichspannungsanschlussleitung eines ersten Wechselrichters des elektrischen Versorgungssystems ohne Anwendung des erfindungsgemäßen Schwingungsunterdrückungssystems,
- 4 ein Zeitdiagramm eines Stromes durch die Gleichspannungsanschlussleitung des ersten Wechselrichters des elektrischen Versorgungssystems mit Anwendung des erfindungsgemäßen Schwingungsunterdrückungssystems,
- 5 ein Frequenzspektrum eines Stromes des Wechselstromanteils durch eine Gleichspannungsanschlussleitung des ersten Wechselrichters des elektrischen Versorgungssystems ohne Anwendung des erfindungsgemäßen Schwingungsunterdrückungssystems,
- 6 ein Frequenzspektrum eines Stromes des Wechselstromanteils durch eine Gleichspannungsanschlussleitung des ersten Wechselrichters des elektrischen Versorgungssystems mit Anwendung des erfindungsgemäßen Schwingungsunterdrückungssystems und
- 7 schematisch einen Ablauf eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Betreiben eines elektrischen Antriebs.
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Die nachfolgend näher geschilderten Ausführungsbeispiele stellen bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dar.
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Die 1 zeigt ein elektrisches Versorgungssystem 10 mit zwei Versorgungssträngen 11, 12. Der erste Versorgungsstrang 11 umfasst einen ersten Wechselrichter 21 zum Antrieb eines ersten elektrischen Drehstrommotors 31. Der erste Wechselrichter 21 ist gleichstromseitig über ein Anschlussnetzwerk 40 an einer Batterie 50 (Gleichspannungsquelle) angeschlossen. Alternativ oder zusätzlich kann der erste Drehstrommotor 31 für einen Generatorbetrieb vorgesehen sein, in dem ein E-nergiefluss von dem Elektromotor 31 zur Batterie 50 stattfindet. Auch können der erste Wechselrichter 21 und der erste Elektromotor 31 für einen Betrieb mit mehr als drei Phasen vorgesehen sein.
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Im ersten Wechselrichter 21 befindet sich auf der Gleichstromseite 24 eine Wechselrichterkapazität C1. Die Wechselrichterkapazität C1 hat typischerweise einen Kapazitätswert im Bereich von beispielsweise 600 µF. Die Kapazität C1 ist vorzugsweise ein Folienkondensator mit einem niedrigen internen Widerstand. Das Anschlussnetzwerk 40 umfasst mindestens eine erste Leitung 41 mit einer parasitären Leitungsinduktivität L1 und einem parasitären ohmschen Leitungswiderstand R1. Die parasitäre Leitungsinduktivität L1 hat typischerweise eine Induktivitätswert im Bereich von beispielsweise 1,5 µH.
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Das elektrische Versorgungssystem 10 umfasst einen zweiten Versorgungsstrang 12, der den gleichen Aufbau wie der erste Versorgungsstrang 11 aufweisen kann.
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Hierbei erfolgt die Gleichstromführung zwischen der Batterie 50 und den Wechselrichtern 21, 22 großteils über eine gemeinsame Anschlussleitung 43. Die gemeinsame Anschlussleitung 43 kann ganz oder großteils aus einer Verdrahtung innerhalb der Batterie 50 bestehen. Aufgrund der gemeinsamen Anschlussleitung 43 ist das Potential des Abgriffs 46 nicht festgelegt. Typischerweise ist die parasitäre Induktivität L3 der gemeinsamen Anschlussleitung 43 im Verhältnis deutlich größer als die parasitären Induktivitäten L1, L2 der Anschlussleitungen 41, 42 der Wechselrichter 21, 22. Deshalb konzentriert sich der Wechselstromanteil typischerweise auf die Anschlussleitungen 41, 42 der Wechselrichter 21, 22. Und es reicht für eine Grobbetrachtung des Schwingungsverhaltens aus, nur den Querstrom iL zu betrachten und im Ersatzschaltbild 60 (siehe 2) die parasitären Induktivitäten L1, L2 der Anschlussleitungen 41, 42 gedanklich zu einer gemeinsamen Induktivität L = L1 + L2 zusammenzufassen. Wenn für eine Wechselstrombetrachtung der Abgriff 46 zur Batterie 50 außer Acht gelassen wird, kann das Anschlussnetzwerk 40 zusammen mit den beiden Wechselrichterkapazitäten C1, C2 als schwingungsfähiger Vierpol in Gestalt einer Pi-Schaltung 60 angesehen werden (siehe 2) .
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In 3 wird im Zeitbereich und in 4 im Frequenzbereich deutlich, welche ausgeprägten elektrischen Schwingungen 62 sich im Anschlussnetzwerk 40 ausbilden, wenn an jedem der beiden Wechselrichter 21, 22 je ein Elektromotor 31, 32 betrieben wird. Im Beispiel beträgt die Resonanzfrequenz des Anschlussnetzwerks 40 einschließlich der Wechselrichterkapazitäten C1, C2 (d.h. des Ersatzschaltkreises 60) 5,3 KHz und die Frequenz der Pulsweitenmodulation 8 kHz. Die Nähe dieser Frequenz zur Eigenfrequenz des Anschlussnetzwerks 40 führt zur Anregung des Anschlussnetzwerks 40.
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Diese elektrischen Schwingungen 62 sind unerwünscht. Denn aufgrund der elektrischen Schwingungen 62 sind die Ströme i1, i2 in den Leitungen 41, 42 höher, und es treten zusätzliche ohmsche Verluste in den Leitungen 41, 42 und den Wechselrichterkapazitäten C1, C2 auf, die zu einer zusätzlichen Umwandlung von elektrischer Energie in Wärmeenergie führen. Infolge des zusätzlichen Wechselstroms und der zusätzlichen Wärmeentwicklung werden die elektrischen Bauelemente 41, 42, C1, C2 stärker belastet. Damit sie nicht zu schnell altern und Ausfälle wahrscheinlicher werden, müssen die Bauelemente 41, 42, C1, C2 stärker dimensioniert werden, wodurch sich Herstellungskosten und Gewicht des Versorgungssystems 10 erhöhen.
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Um die Schwingungen 62 zu dämpfen, umfasst das in 1 dargestellte Versorgungssystem 10 ein Schwingungsunterdrückungssystem 70. Das Schwingungsunterdrückungssystem 70 umfasst eine Schwingungsunterdrückungssteuerung 73, ein erstes Korrekturmodul 71 sowie einen ersten Stromsensor 81 und einen ersten Spannungssensor 91. Um eine effiziente Unterdrückung der hochfrequenten Schwingungen zu erreichen, ist es bevorzugt, wenn die Schwingungsunterdrückungssteuerung 73 eine besonders schnelle Signalverarbeitung durchführt. Um das Abtasttheorem zu erfüllen, sollte die Schwingungsunterdrückungssteuerung 73 pro Sekunde mindestens doppelt so viele vollständige Durchläufe der Verarbeitungsschleife ausführen, wie die Frequenz der Pulsweitenmodulation beträgt. Bei einer Pulsweitenmodulation mit 8 KHz sind das mindestens 16000 vollständige Durchläufe der Verarbeitungsschleife.
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Der erste Stromsensor 81 und der erste Spannungssensor 91 sind an der Anschlussleitung 41 des ersten Wechselrichters 21 angeordnet. Mittels des ersten Spannungssensors 91 und des ersten Stromsensors 81 ermittelt die Schwingungsunterdrückungssteuerung 73 eine Phase und eine Amplitude 63 eines Schwingungszustands 62 auf der Anschlussleitung 41 des ersten Wechselrichters 21. Aus der Phase und der Amplitude 63 des Schwingungszustands 62 berechnet die Schwingungsunterdrückungssteuerung 73 eine erste Korrekturinformation 93 für eine Stellgröße 95 des ersten Wechselrichters 21. Das erste Korrekturmodul 71 erzeugt die erste Stellgröße 95 zum Steuern einer Intensität eines Energieflusses zwischen der Batterie 50 und dem ersten Wechselrichter 21.
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Dabei wird ein niederfrequenter Anteil der ersten Stellgröße 95 vorzugsweise überwiegend von einem ersten Stellgrößenrohsignal 97 bestimmt, das das erste Korrekturmodul 71 von der ersten Motorsteuerung 33 erhält. Die erste Motorsteuerung 33 erhält die für sie notwendigen Betriebsparameter von dem ersten Motor 31 und ggf. von einer von extern zugeführten ersten Führungsgröße 35. Und ein höherfrequenter Anteil der ersten Stellgröße 95 wird vorzugsweise überwiegend von der ersten Korrekturinformation 93 bestimmt, die das erste Korrekturmodul 71 von der Schwingungsunterdrückungssteuerung 73 erhält. Der höherfrequente Anteil (die Korrekturinformation 93) der ersten Stellgröße 95 kann ein Raumzeiger sein, der auf eine niederfrequente Stellrohgröße 97 (die ebenfalls einen Raumzeiger darstellen kann) per Vektoraddition aufaddiert wird.
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Das erste Stellgrößenrohsignal 97, die erste Stellgröße 95 und/oder die erste Korrekturinformation 93 umfassen vorzugsweise jeweils eine Raumzeigergröße. Vorzugsweise bewirkt die erste Stellgröße 95 mittels einer ersten Wechselrichtersteuerung 23 eine Pulsweitenmodulation des ersten Wechselrichters 21.
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Wenn ein zweiter Versorgungsstrang 12 vorhanden ist, umfasst das Schwingungsunterdrückungssystem 70 zusätzlich ein zweites Korrekturmodul 72 sowie einen zweiten Spannungssensor 92, der an einer Anschlussleitung 42 des zweiten Wechselrichters 22 angeordnet sind. Mittels des zweiten Spannungssensors 92 und des ersten Stromsensors 81 (und/oder eines optionalen zweiten Stromsensors 82) ermittelt das Schwingungsunterdrückungssystem 70 eine Phase und eine Amplitude 63 eines Schwingungszustands 62 auf der Anschlussleitung 42 des zweiten Wechselrichters 12. Aus der Phase und Amplitude 63 des Schwingungszustands 62 berechnet die Schwingungsunterdrückungssteuerung 73 eine zweite Korrekturinformation 94 für eine Stellgröße 96 des zweiten Wechselrichters 22. Das zweite Korrekturmodul 72 erzeugt die zweite Stellgröße 96 zum Steuern einer Intensität eines Energieflusses zwischen der Batterie 50 und dem zweiten Wechselrichter 22. Dabei wird ein niederfrequenter Anteil der zweiten Stellgröße 96 vorzugsweise überwiegend von einem zweiten Stellgrößenrohsignal 98 bestimmt, das das zweite Korrekturmodul 72 von der zweiten Motorsteuerung 34 erhält. Die zweite Motorsteuerung 34 erhält die für sie notwendigen Betriebsparameter von dem zweiten Motor 32 und ggf. von einer von extern zugeführten zweiten Führungsgröße 36. Und ein höherfrequenter Anteil der zweiten Stellgröße 96 wird vorzugsweise überwiegend von der zweiten Korrekturinformation 94 bestimmt, die das zweite Korrekturmodul 72 von der Schwingungsunterdrückungssteuerung 73 erhält.
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Das zweite Stellgrößenrohsignal 98, die zweite Stellgröße 96 und/oder die zweite Korrekturinformation 94 umfasst vorzugsweise jeweils eine Raumzeigergröße. Vorzugsweise bewirkt die zweite Stellgröße 96 mittels einer zweiten Wechselrichtersteuerung 24 eine Pulsweitenmodulation des zweiten Wechselrichters 22.
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In 5 ist im Zeitbereich und in 6 im Frequenzbereich dargestellt, wie hoch im Betrieb mit Schwingungsunterdrückungssystem 70 die elektrischen Schwingungen noch sind, wenn das Versorgungssystem 10 unter sonst gleichen Bedingungen wie in 3 und 4 betrieben wird. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel wurde mittels des Schwingungsunterdrückungssystems 70 die Schwingungsamplitude 63 etwa um den Faktor 3 bis 4 verringert. Die Simulationen wurden mit MATLAB®/Simulink® unter Verwendung der Simpower System-Bibliothek für Leistungselektronikbauelemente durchgeführt.
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Eine Weiterbildung sieht vor, dass die Korrekturinformationen 93, 94 mittels einer Zustandsraumregelung erzeugt werden. Eine Ausführungsvariante sieht vor, dass die Ströme einen Eingangsvektor U = (i1, i2) bilden. Die Spannungen v1, v2 und der Querstrom iL können einen Zustandsvektor X = (v1, iL, v2) beziehungsweise einen Ausgangsvektor Y bilden. Der Zustandsvektor X und der Ausgangsvektor Y können gleich sein (Y = X).
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Die Zustandsmatrix A kann wie folgt lauten:
- (0, -1/C1, 0; 1/L, 0, -1/L; 0, 1/C2, 0).
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Die Eingangsmatrix B kann wie folgt lauten:
- (1/C1, 0; 0, 0; 0, 1/C2).
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Die Ausgangsmatrix C kann wie folgt lauten:
- (1, 0, 0; 0, 1, 0; 0, 0, 1).
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Außerdem kann gelten: dX/dt = A * X + B * U und Y = C * X.
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Die Korrekturinformationen 93, 94 können mittels eines LQR-Algorithmus berechnet werden.
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Die Korrekturinformationen 93, 94 können Korrekturstromwerte sein, die sich aus - K * Y berechnen, wobei K eine Verstärkungsmatrix oder ein Verstärkungssystem mit einem eigenen Systemverhalten darstellt. Die Anwendung der Verstärkungsmatrix K kann in der Schwingungsunterdrückungssteuerung 73 und/oder in den Korrekturmodulen 71, 72 stattfinden.
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Vorzugsweise beeinflusst das Schwingungsunterdrückungssystem 70 die konventionelle Steuerung (oder Regelung) der Umrichter 21, 22 mittels der Motorsteuerungen 31, 32 nicht. Um dies zu erreichen, kann in der Schwingungsunterdrückungssteuerung 73 und/oder in den Korrekturmodulen 71 zum Bilden der Korrekturinformationen 93, 94 je Versorgungsstrang 11, 12 ein (in den Figuren nicht dargestelltes) Hochpassfilter vorgesehen sein. Da die Motorsteuerungen 31, 32 bei Frequenzen unterhalb 1000 Hz arbeiten, kann eine Grenzfrequenz des Hochpassfilters beispielsweise bei etwa 1000 Hz liegen.
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Mit dem vorgeschlagenen Versorgungsstrang, dem vorgeschlagenen Versorgungssystem und dem vorgeschlagenen Verfahren zum Betreiben eines elektrischen Antriebs können Schwingungen verringert werden, die entstehen, wenn zwei Wechselrichter ohne passive Dämpfungsmaßnahmen wie Ferrite oder Widerstände an einer gemeinsamen Batterie betrieben werden. Dadurch werden Kosten- und Gewichtsnachteile einer Verwendung der Ferrite bzw. Widerstände vermieden. Das Schwingungsunterdrückungssystem hat einen modularen Aufbau, so dass es als nachrüstbare Option konzipiert werden kann.
