WO2022128657A1 - Anschlussvorrichtung für ein elektrisches antriebssystem, elektrisches antriebssystem und verfahren zum betreiben eines elektrischen antriebssystems - Google Patents

Anschlussvorrichtung für ein elektrisches antriebssystem, elektrisches antriebssystem und verfahren zum betreiben eines elektrischen antriebssystems Download PDF

Info

Publication number
WO2022128657A1
WO2022128657A1 PCT/EP2021/084701 EP2021084701W WO2022128657A1 WO 2022128657 A1 WO2022128657 A1 WO 2022128657A1 EP 2021084701 W EP2021084701 W EP 2021084701W WO 2022128657 A1 WO2022128657 A1 WO 2022128657A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
voltage
drive system
voltage source
switching element
electric drive
Prior art date
Application number
PCT/EP2021/084701
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Hans-Joachim Schröder
Stefan Schiegel
Original Assignee
Brose Fahrzeugteile SE & Co. Kommanditgesellschaft, Würzburg
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Brose Fahrzeugteile SE & Co. Kommanditgesellschaft, Würzburg filed Critical Brose Fahrzeugteile SE & Co. Kommanditgesellschaft, Würzburg
Publication of WO2022128657A1 publication Critical patent/WO2022128657A1/de

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H3/00—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
    • H02H3/50—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to the appearance of abnormal wave forms, e.g. ac in dc installations
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H3/00—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
    • H02H3/006—Calibration or setting of parameters
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H7/00—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
    • H02H7/10—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for converters; for rectifiers
    • H02H7/12—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for converters; for rectifiers for static converters or rectifiers
    • H02H7/122—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for converters; for rectifiers for static converters or rectifiers for inverters, i.e. dc/ac converters
    • H02H7/1222—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for converters; for rectifiers for static converters or rectifiers for inverters, i.e. dc/ac converters responsive to abnormalities in the input circuit, e.g. transients in the DC input
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H7/00—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
    • H02H7/10—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for converters; for rectifiers
    • H02H7/12—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for converters; for rectifiers for static converters or rectifiers
    • H02H7/125—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for converters; for rectifiers for static converters or rectifiers for rectifiers
    • H02H7/1255—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for converters; for rectifiers for static converters or rectifiers for rectifiers responsive to internal faults, e.g. by monitoring ripple in output voltage
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P29/00—Arrangements for regulating or controlling electric motors, appropriate for both AC and DC motors
    • H02P29/02—Providing protection against overload without automatic interruption of supply
    • H02P29/024—Detecting a fault condition, e.g. short circuit, locked rotor, open circuit or loss of load
    • H02P29/028—Detecting a fault condition, e.g. short circuit, locked rotor, open circuit or loss of load the motor continuing operation despite the fault condition, e.g. eliminating, compensating for or remedying the fault
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

Definitions

  • Connection device for an electric drive system, electric drive system and method for operating an electric drive system
  • the present invention relates to a connection device for an electric drive system and an electric drive system with such a connection device.
  • the present invention also relates to a method for operating an electric drive system.
  • Electrical drive systems in particular electrical drive systems in motor vehicles, can be supplied with electrical energy from a suitable DC voltage source, for example.
  • the DC voltage provided here can be superimposed with AC voltage components. These AC voltage components can possibly influence the operating behavior or individual components of the electric drive system.
  • test standards such as the LV 123 standard ("Electrical properties and electrical safety of high-voltage components in motor vehicles - requirements and testing").
  • LV 123 standard Electrical properties and electrical safety of high-voltage components in motor vehicles - requirements and testing
  • the object of the present invention is to specify an improved connection device for an electric drive system. According to the invention, this object is achieved by a connection device for an electric drive system, an electric drive system and a method for operating an electric drive system with the features of the independent patent claims. Further advantageous embodiments are the subject matter of the dependent patent claims.
  • a connection device for coupling an electric drive system to a DC voltage source comprises a control device and a switching device.
  • the switching device includes a switching element and a diode.
  • the switching element and the diode of the switching device are each arranged electrically between a connection of the DC voltage source and a DC voltage connection of the electric drive system.
  • the switching element and the diode of the switching device are thus arranged electrically in parallel with one another.
  • the control device is designed to open the switching element of the switching device if a voltage ripple in an electrical voltage provided by the DC voltage source exceeds a predetermined first limit value.
  • the control device can be designed to close the switching element of the switching device if the voltage ripple of the electrical voltage provided by the DC voltage source falls below a predetermined second limit value.
  • An electric drive system with a connection device according to the invention and an electric machine is designed to be connected to a DC voltage connection with a DC voltage source to be paired .
  • the connection device is arranged electrically between the input connection of the electrical machine and the DC voltage source.
  • a method of operating an electric propulsion system includes a step of connecting an input terminal of the electric drive system to a DC voltage source.
  • the input connection of the electric drive system is connected to the DC voltage source in such a way that a switching element and a diode are arranged between a connection of the DC voltage source and a DC voltage connection of the electric drive system.
  • the switching element and the diode are thus arranged in parallel with one another between the input connection of the electric drive system and the DC voltage source.
  • the method also includes a step for opening the switching element if a voltage ripple in an electrical voltage provided by the DC voltage source exceeds a predetermined first limit value.
  • the method can include a step for closing the switching element if the voltage ripple of the electrical voltage provided by the DC voltage source falls below a predetermined second limit value.
  • a proposed method can in particular also be designed as a computer program product.
  • Such a computer program product then consequently contains instructions which, when executed by at least one processor of an electronic control system, cause the at least one processor to carry out the following steps:
  • the present invention is based on the finding that a DC voltage provided for the operation of an electric drive system can optionally have AC voltage components superimposed on it. These AC voltage components can affect the operating behavior of the electric drive system, which can lead to damage or even destruction of individual components of the electric drive system.
  • an intermediate circuit capacitor of the electrical drive system can form an oscillating circuit in interaction with inductive components, such as the inductance of an electrical machine. This resonant circuit can be excited by the AC voltage components of the supply voltage provided. If the alternating voltage components of the supply voltage are in the range of a resonant frequency of such an oscillating circuit, high electrical currents can occur in this oscillating circuit. These high electrical currents can then lead to a thermal and/or electrical overload.
  • the switching element of the switching device can be opened.
  • the electric current between the DC voltage source and the electric drive system can only flow in one direction through the diode arranged parallel to the switching element. In this way, for example, excitation of the above-described resonant circuit made up of intermediate capacitance and motor inductance can be minimized or even completely prevented.
  • the electrical losses between the DC voltage source and the electrical drive system can be minimized by closing the switching element. In this way, the ef fi ciency of the overall system can be increased as long as the Voltage ripple of the DC supply voltage is below the specified criteria.
  • the DC supply voltage can be monitored in different ways with regard to voltage ripple.
  • a circuit arrangement with discrete electrical components can be provided for this purpose in the control device.
  • digital components such as a microprocessor.
  • Corresponding elements such as an analog-to-digital converter, digital signal processors, FPGA (Field Programmable Gate Arrays) or the like can be provided for this purpose.
  • the switching element of the switching device can comprise a semiconductor switch.
  • the semiconductor switch can be a field effect transistor (FET), in particular a MOSFET or the like.
  • FET field effect transistor
  • IGBT insulated gate connection
  • the diode can be, for example, a diode integrated into the semiconductor switching element, in particular a so-called body diode. In this way, the switching device consisting of a switching element and a diode arranged parallel thereto can be implemented in a particularly efficient and space-saving manner.
  • the control device includes a high-pass filter.
  • the control device can also include a bandpass filter.
  • the high-pass filter or the band-pass filter can be designed to the frequency components from the DC voltage source to filter provided electrical voltage. Accordingly, the control device can be designed to reduce the voltage ripple using the filtered voltage before the high-pass filter or Determine bandpass filter. In this way it is possible to specifically analyze the voltage ripple of the electrical voltage provided by the DC voltage source for frequency components corresponding to the cut-off frequency of the high-pass filter or adjust bandpass filters .
  • the filter frequencies of the high-pass filter or Bandpass filters must be set according to the resonance characteristics in the electric drive system.
  • the cut-off frequency of the high-pass filter or the cut-off frequencies of the band-pass filter are adjustable.
  • a dynamic adjustment of the limit frequency can be adjusted as a function of other properties of the electric drive system.
  • the limit frequency can be adjusted as a function of a determined or estimated temperature in the electric drive system, the operating state of the electric drive system, or any other suitable parameters. In this way, even with a dynamic change in properties within the electric drive system, the opening or Closing the switching element can be specifically adapted to a suitable frequency range.
  • the control device is designed to open or close the switching element of the switching device based on an amplitude of the voltage ripple of the electrical voltage provided by the DC voltage source. Additionally or alternatively, the control device can open or close the switching element based on the frequency of the voltage ripple of the electrical voltage provided. shut down .
  • a function can also be defined as a function of amplitude and frequency, which limit values for the open or . Closing of the switching element specified.
  • the control device is at least partially implemented as a digital control device, for example using a microcontroller, such a function can also be specified, for example, as a previously calculated characteristic, for example in the form of a lookup table or the like.
  • the control device includes a detector circuit and a comparison device.
  • the detector circuit can be designed to provide a signal that corresponds to the voltage ripple of the electrical voltage provided by the DC voltage source.
  • the detector circuit can be implemented using a plurality of discrete components, such as capacitors, electrical resistors, diodes or the like.
  • the comparison device can be designed to compare the signal provided by the detector circuit with a predetermined reference value. Based on this comparison, the comparison device can control the switching element of the switching device.
  • the detector circuit can provide a voltage signal which has a voltage value that corresponds to the voltage ripple.
  • a suitable voltage signal can be provided as a reference value, for example by a reference voltage source, with which the voltage signal from the detector circuit can be compared.
  • the comparison device can comprise a comparator for comparing the reference voltage with the voltage signal from the detector circuit.
  • a hysteresis can be provided in the comparison device.
  • the specified reference value for the comparison device can be dynamically adapted.
  • the predetermined reference value of a Reference voltage source can be set and adjusted by appropriately controlling the reference voltage source.
  • the reference value can be adjusted depending on other properties of the electric drive system, such as the operating state, or other measured or estimated values of the electric drive system.
  • a temperature development in the electric drive system, in particular on an intermediate circuit capacitor of the electric drive system can be detected by sensors or estimated based on a computer model.
  • the reference voltage can be dynamically adjusted as a function of such operating parameters, such as the temperature of the intermediate circuit capacitor, even during operation of the electric drive system.
  • the control device includes a microcontroller.
  • the microcontroller of the control device can be designed to control the switching element of the switching device depending on the voltage ripple of the electrical voltage provided by the DC voltage source.
  • the control device can be implemented entirely or at least partially in digital form.
  • the control device can monitor the electrical voltage provided by the DC voltage source using an analog-to-digital converter and process the digital data provided by the A/D converter in order to determine the voltage ripple of the electrical voltage provided.
  • both the amplitude and the frequency components of the AC voltage components of the electrical voltage provided by the DC voltage source can be determined in this way.
  • the microcontroller can also include other operating parameters, such as sensor-detected or estimated or calculated operating parameters of the electric drive system, and control the switching element of the switching device accordingly.
  • other operating parameters such as sensor-detected or estimated or calculated operating parameters of the electric drive system
  • control the switching element of the switching device accordingly.
  • a measured or estimated temperature of an intermediate circuit capacitor of the electric drive system can also be taken into account, and the threshold values for opening or fnen. Closing the switching element depending on the voltage ripple are adjusted accordingly.
  • suitable functions or Characteristics are stored and made available in a corresponding memory of the microcontroller.
  • the control device with the microcontroller includes a memory device.
  • the microcontroller can be designed to store diagnostic data on the voltage ripple of the electrical voltage provided by the DC voltage source in the memory device.
  • the microcontroller can store data on the voltage ripple in the memory device when a predetermined limit value, for example the limit value for opening the switching element, is exceeded.
  • the memory device can in particular be a non-volatile semiconductor memory. In this way, the stored diagnostic data can be read out and analyzed at a later point in time.
  • the microcontroller can also store any other available and suitable diagnostic data in the memory.
  • the control device is designed to adapt the first limit value and/or the second limit value as a function of properties of an intermediate circuit capacitor of the electric drive system.
  • the control device can in particular adapt the limit values as a function of a measured or estimated temperature of the intermediate circuit capacitor.
  • any other parameters or Properties of the intermediate circuit capacitor possible which can be taken into account in order to adapt the limit values. For example, an aging condition, an over the time-varying capacitance of the capacitor or the like can also be taken into account. In this way, the operating range during which the switching element of the switching device is opened can be kept as small as possible. In this way, the switching times during which the switching element is open and higher electrical losses occur across the diode can be shortened.
  • Fig. 1 a schematic representation of a block diagram of an electric drive system with a connection device according to an embodiment
  • Fig. 2 a schematic representation of a basic circuit diagram of an electric drive system with a connection device according to a further embodiment
  • Fig. 3 a schematic representation of a flowchart on which a method according to an embodiment is based .
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a block diagram of an electric drive system 2 with a connection device 1 according to one embodiment.
  • the electric drive system 2 can include an electric machine 20 , for example. Furthermore, the electric drive system 2 can include what is known as an intermediate circuit capacitor 21 .
  • the electrical drive system 2 can be fed with electrical energy, for example, from a DC voltage source 3 .
  • the electrical voltage provided by the DC voltage source 3 can be provided at an input connection of the electrical drive system 2 .
  • the DC voltage source 3 can, for example, comprise a traction battery of an electric vehicle.
  • the term DC voltage source can also be understood to mean the entirety of an energy source, such as a battery, and a distribution network, such as the on-board network of an electric vehicle.
  • a direct voltage provided by the direct voltage source 3 can be subjected to interference, if necessary.
  • These disturbances can, for example, include AC voltage components which are superimposed on the DC voltage provided by the DC voltage source 3 .
  • any other possible causes for interference signals to be superimposed on the DC voltage provided by the DC voltage source 3 are also possible.
  • a connection device 1 is provided between the DC voltage source 3 and the electric drive system 2 .
  • a connection element of the DC voltage source 3 can be connected directly to a corresponding connection element of the input connection of the electric drive system 2 .
  • Another connection element of the DC voltage source 3 is coupled to the corresponding connection element of the input connection of the electric drive system 2 via a switching device 10 .
  • This switching device 10 of the connection device 1 comprises a switching element 11 and a diode 12 arranged in parallel with the switching element 11 .
  • the switching device 10 can be a semiconductor switching element with an integrated diode, a so-called body diode.
  • switching element 10 may be a field effect transistor (FET). In principle, however, any other suitable semiconductor switching elements are also possible.
  • a mechanical switching element 11 with a separate diode 12 is also conceivable.
  • the connection device 1 also includes a control device 15 .
  • the control device 15 monitors the voltage provided by the DC voltage source 3 .
  • the control device 15 monitors a voltage ripple in the supply voltage provided by the DC voltage source 3 .
  • the control device 15 can monitor the voltage ripple of the supply voltage provided in relation to the frequency and/or amplitude of the AC voltage component of the supply voltage provided. If the voltage ripple of the supply voltage provided exceeds a predetermined limit value, the control device opens 15 of the connection device 1 the switching element 11 of the switching device 10 . The electrical energy can thus flow from the DC voltage source 3 via the electrical drive system 2 back to the DC voltage source 3 only via the diode 12 of the switching device 10 .
  • the orientation of the diode 12 is chosen so that it corresponds to the current flow according to the polarity of the voltage provided by the DC voltage source 3 for operation of the electric drive system 2 .
  • the diode 12 prevents a reverse current flow of the AC voltage components which may be applied to the electrical voltage provided by the DC voltage source 3 . In this way, further excitation of an oscillating circuit within the electrical drive system 2 by the AC voltage components of the supply voltage provided by the DC voltage source 3 can be prevented.
  • the control device 15 can close the switching element 11 of the switching device 10 . This establishes an electrical connection between the electrical drive system 2 and the DC voltage source 3 via the switching element 11 . This electrical connection has relatively low losses. Thus, when the voltage ripple falls below the predetermined further threshold value, a minimization of the electrical losses within the connecting device 2 can be achieved.
  • control device 15 can be implemented in any manner in the form of analog and/or digital components.
  • the control device 15 can be implemented using analog components, as will be explained in more detail below.
  • the control device 15 can also be implemented entirely or at least partially using digital components.
  • the control device 15 can include a microcontroller, for example a digital signal processor, an FPGA or the like.
  • the digital microcontroller can fnen a control signal for opening or Closing the switching element 11 of the switching device 10 provide.
  • the further evaluation of the signal course of the supply voltage provided by the DC voltage source 3 can likewise be carried out either analogously or digitally.
  • a voltage signal can first be provided by means of discrete analog components, the level of which corresponds to the voltage ripple of the supply voltage provided by the DC voltage source 3 .
  • This analog voltage signal can, for example, be recorded and further processed using a suitable A/D converter in the microcontroller.
  • the digital signal corresponding to the supply voltage can be further processed by means of the microcontroller in order to determine the voltage ripple of the supply voltage.
  • This processing of the digitized voltage signal can also include low-pass or band-pass filtering. In this way, the evaluation of the voltage ripple can be limited to specific frequency ranges.
  • a temperature of an intermediate circuit capacitor 21 of the electric drive system 2 can be detected by sensors.
  • the temperature can also be adjusted using a suitable Calculation model are determined.
  • the threshold values for opening or Closing the switching element 11 in the switching device 10 can be adjusted using the temperature of the intermediate circuit capacitor 21 .
  • the limit values can be lowered as the temperature of the intermediate circuit capacitor 21 increases.
  • the digital data processed by a microcontroller of the control device 15 can also be stored entirely or at least partially in a suitable memory (not shown).
  • a suitable memory for example, data on the voltage ripple of the supply voltage provided by the DC voltage source 3 can be stored in the memory.
  • the data can also be stored together, for example, with a suitable time stamp or other suitable information. The data stored in this way can be read out from the memory and analyzed at a later point in time via a suitable interface.
  • the switching device 10 can also be implemented by means of discrete, analog components, the connecting device 1.
  • FIG. 2 shows a schematic representation of a basic circuit diagram of a connection device 1 for an electric drive system 2 according to one embodiment.
  • the basic principle of the connecting device 1 corresponds to the previously described principle for opening or opening. Closing the switching element 11 in the switching device 10 .
  • a capacitor Gl Supply voltage decoupled by means of a capacitor Gl will .
  • a capacitor CI together with the resistor RI, represents a simple form of a high-pass filter.
  • any other suitable circuit arrangements for decoupling the AC voltage components, in particular the AC voltage components in a predetermined frequency range, are of course also possible.
  • circuit arrangements for decoupling a frequency range in the form of a bandpass filter or the like are also possible.
  • the AC voltage signal decoupled by means of the coupling capacitor CI charges a further capacitor C2 via a diode D1.
  • An ohmic resistor RI is provided in parallel with the diode D1 and the capacitor C2.
  • a further ohmic resistor R2 is provided in parallel with the second capacitor C2.
  • the components D1, C2 and R2 form a rectification and smoothing element which provides a voltage signal at the negative input of the comparator 13 that corresponds to the voltage ripple of the supply voltage.
  • the comparator 13 compares this voltage signal with a reference voltage signal. If the voltage signal corresponding to the voltage ripple exceeds the reference voltage signal, the switching element 11 of the switching device 10 is opened. If the voltage signal corresponding to the voltage ripple falls below the reference voltage signal, the switching element is closed by the signal provided at the output of the comparator 13 .
  • a hysteresis can be provided in the comparator 13, for example, so that the threshold for the opening of the switching element 11 is higher than the threshold for the closing of the switching element 11. In this way, too frequent opening and closing of the switching element 11 can be prevented when the voltage ripple of the supply voltage is in the range of the switching threshold.
  • the reference voltage for the comparator 13 can be provided, for example, by means of a suitable reference voltage source.
  • the reference voltage can also be adjusted dynamically.
  • the reference voltage can be adjusted depending on other operating parameters of the electric drive system.
  • the reference voltage can be adjusted as a function of a temperature of the intermediate circuit capacitor 21 , for example.
  • any other parameters for adapting the reference voltage as a function of operating parameters of the electric drive system 2 are also possible in principle.
  • FIG. 3 shows a schematic illustration of a flowchart on which a method for operating an electric drive system 2 according to one embodiment is based.
  • the method can include any steps as have already been described above in connection with the electric drive system 2 and the associated connection device 1 .
  • the connecting device 1 described above and the electric drive system 2 can also have any components that are required for implementing the method described below.
  • a step S 1 of the method for operating the electric drive system 2 an input connection of the electric machine is first connected to a DC voltage source 3 .
  • a switching element 11 with a diode 12 is arranged between a connection of the DC voltage source 3 and a DC voltage connection of the electrical drive system.
  • the switching element 11 and the diode 12 are arranged in parallel between the DC voltage source 3 and the DC voltage connection of the electrical drive system 2 .
  • step S2 the switching element 11 is closed if the voltage ripple of the DC voltage source 3 provided electrical voltage falls below a predetermined limit value.
  • step S3 the switching element opens if the voltage ripple of the electrical voltage provided by the DC voltage source exceeds a predetermined further limit value.
  • the present invention relates to a connection device for an electric drive system in order to connect the electric drive system to a DC voltage source.
  • a switching element with a diode arranged parallel to it is provided in the connecting device between the DC voltage source and the electrical drive system. If the voltage ripple of a supply voltage provided by the DC voltage source exceeds a predetermined limit value, the switching element is opened so that the electric current can only flow via the diode between the DC voltage source and the electric drive system. If the voltage ripple in the supply voltage is low, the switching element can be closed in order to minimize electrical losses.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Power Conversion In General (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anschlussvorrichtung (1) für ein elektrisches Antriebssystem (2), um das elektrische Antriebssystem (2) mit einer Gleichspannungsquelle (3) zu verbinden. Hierzu ist in der Anschlussvorrichtung (1) zwischen der Gleichspannungsquelle (3) und dem elektrischen Antriebssystem (2) ein Schaltelement (11) mit einer parallel dazu angeordneten Diode (12) vorgesehen. Überschreitet die Spannungswelligkeit einer von der Gleichspannungsquelle bereitgestellten Versorgungsspannung einen vorgegebenen Grenzwert, so wird das Schaltelement geöffnet, sodass der elektrische Strom nur über die Diode zwischen der Gleichspannungsquelle und dem elektrischen Antriebssystem fließen kann. Bei geringer Spannungswelligkeit der Versorgungsspannung kann das Schaltelement geschlossen werden, um elektrische Verluste zu minimieren. Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein elektrisches Antriebssystem mit einer solchen Anschlussvorrichtung sowie ein Verfahren zum Betreiben eines derartigen elektrischen Antriebssystems.

Description

Anschlussvorrichtung für ein elektrisches Antriebssystem, elektrisches Antriebssystem und Verfahren zum Betreiben eines elektrischen Antriebssystems
GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betri f ft eine Anschlussvorrichtung für ein elektrisches Antriebssystem sowie ein elektrisches Antriebssystem mit einer solchen Anschlussvorrichtung . Die vorliegende Erfindung betri f ft ferner ein Verfahren zum Betreiben eines elektrischen Antriebssystems .
TECHNISCHER HINTERGRUND
Elektrische Antriebssysteme , insbesondere elektrische Antriebssysteme in Kraftfahrzeugen können beispielsweise von einer geeigneten Gleichspannungsquelle mit elektrischer Energie versorgt werden . Die hierbei bereitgestellte Gleichspannung kann dabei mit Wechselspannungskomponenten überlagert sein . Diese Wechselspannungskomponenten können gegebenenfalls Einflüsse auf das Betriebsverhalten oder einzelne Komponenten des elektrischen Antriebssystems haben .
Um die Robustheit elektrischer Antriebssysteme gegenüber einer Spannungswelligkeit einer mit einer Wechselspannung überlagerten Versorgungsgleichspannung nachzuweisen, müssen im Automobilbereich beispielsweise entsprechende Systeme Prüfnormen, wie zum Beispiel die Norm LV 123 ( „Elektrische Eigenschaften und elektrische Sicherheit von Hochvolt- Komponenten in Kraftfahrzeugen - Anforderungen und Prüfung" ) erfüllen . Darüber hinaus existieren j e nach Fahrzeughersteller auch weitere unterschiedliche firmenspezi fische Werksnormen .
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Vor diesem Hintergrund liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde , eine verbesserte Anschlussvorrichtung für ein elektrisches Antriebssystem anzugeben . Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch eine Anschlussvorrichtung für ein elektrisches Antriebssystem, ein elektrisches Antriebssystem sowie ein Verfahren zum Betreiben eines elektrischen Antriebssystems mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche . Weitere vorteilhafte Aus führungs formen sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche .
Demgemäß ist vorgesehen :
Eine Anschlussvorrichtung zum Koppeln eines elektrischen Antriebssystems mit einer Gleichspannungsquelle . Die Anschlussvorrichtung umfasst eine Steuereinrichtung und eine Schalteinrichtung umfasst . Die Schalteinrichtung umfasst ein Schaltelement und eine Diode . Das Schaltelement und die Diode der Schalteinrichtung sind j eweils elektrisch zwischen einem Anschluss der Gleichspannungsquelle und einem Gleichspannungsanschluss des elektrischen Antriebssystems angeordnet . Somit sind das Schaltelement und die Diode der Schalteinrichtung elektrisch parallel zueinander angeordnet . Die Steuereinrichtung ist dazu ausgelegt , das Schaltelement der Schalteinrichtung zu öf fnen, falls eine Spannungswelligkeit einer von der Gleichspannungsquelle bereitgestellten elektrischen Spannung einen vorbestimmten ersten Grenzwert überschreitet . Weiterhin kann die Steuereinrichtung dazu ausgelegt sein, das Schaltelement der Schalteinrichtung zu schließen, falls die Spannungswelligkeit der von der Gleichspannungsquelle bereitgestellten elektrischen Spannung einen vorbestimmten zweiten Grenzwert unterschreitet .
Weiterhin ist vorgesehen :
Ein elektrisches Antriebssystem mit einer erfindungsgemäßen Anschlussvorrichtung sowie einer elektrischen Maschine . Die elektrische Maschine ist dazu ausgelegt , an einem Gleichspannungsanschluss mit einer Gleichspannungsquelle gekoppelt zu werden . Die Anschlussvorrichtung ist elektrisch zwischen dem Eingangsanschluss der elektrischen Maschine und der Gleichspannungsquelle angeordnet .
Schließlich ist vorgesehen :
Ein Verfahren zum Betreiben eines elektrischen Antriebssystems . Das Verfahren umfasst einen Schritt zum Verbinden eines Eingangsanschlusses des elektrischen Antriebssystems mit einer Gleichspannungsquelle . Hierbei wird der Eingangsanschluss des elektrischen Antriebssystems mit der Gleichspannungsquelle derart verbunden, dass zwischen einem Anschluss der Gleichspannungsquelle und einem Gleichspannungsanschlusses des elektrischen Antriebssystems ein Schaltelement und eine Diode angeordnet sind . Somit sind das Schaltelement und die Diode parallel zueinander zwischen dem Eingangsanschluss des elektrischen Antriebssystems und der Gleichspannungsquelle angeordnet . Weiterhin umfasst das Verfahren einen Schritt zum Öf fnen des Schaltelements , falls eine Spannungswelligkeit einer von der Gleichspannungsquelle bereitgestellten elektrischen Spannung einen vorbestimmten ersten Grenzwert überschreitet . Darüber hinaus kann das Verfahren einen Schritt zum Schließen des Schaltelements umfassen, falls die Spannungswelligkeit der von der Gleichspannungsquelle bereitgestellten elektrischen Spannung einen vorbestimmten zweiten Grenzwert unterschreitet .
Ein vorgeschlagenes Verfahren kann insbesondere auch als Computerprogrammprodukt ausgestaltet sein . Ein solches Computerprogrammprodukt enthält dann folglich Anweisungen, die bei Aus führung durch mindestens einen Prozessor einer Steuerelektronik den mindestens einen Prozessor dazu veranlassen, die folgenden Schritte aus zuführen :
Öf fnen eines Schaltelements , das parallel zu einer Diode zwischen einer Gleichspannungsquelle und einem Gleichspannungsanschluss eines elektrischen Antriebssystems angeordnet ist , falls eine Spannungswelligkeit einer von der Gleichspannungsquelle bereitgestellten elektrischen Spannung einen vorbestimmten ersten Grenzwert überschreitet ; und
Schließen des Schaltelements , falls die Spannungswelligkeit der von der Gleichspannungsquelle bereitgestellten elektrischen Spannung einen vorbestimmten zweiten Grenzwert unterschreitet .
Der vorliegenden Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde , dass eine zum Betrieb eines elektrischen Antriebssystems bereitgestellte Gleichspannung gegebenenfalls mit Wechselspannungskomponenten überlagert sein kann . Diese Wechselspannungskomponenten können das Betriebsverhalten des elektrischen Antriebssystems beeinflussen, was bis hin zu einer Beschädigung oder gar Zerstörung von einzelnen Komponenten des elektrischen Antriebssystems führen kann . Beispielsweise kann ein Zwischenkreiskondensator des elektrischen Antriebssystems im Zusammenspiel mit induktiven Komponenten, wie zum Beispiel der Induktivität einer elektrischen Maschine , einen Schwingkreis bilden . Dieser Schwingkreis kann durch die Wechselspannungskomponenten der bereitgestellten Versorgungsspannung angeregt werden . Liegen die Wechselspannungsanteile der Versorgungsspannung im Bereich einer Resonanz frequenz eines solchen Schwingkreises , so können sich in diesem Schwingkreis hohe elektrische Ströme einstellen . Diese hohen elektrischen Ströme können daraufhin zu einer thermischen und/oder elektrischen Überlastung führen .
Es ist daher eine Idee der vorliegenden Erfindung, dieser Erkenntnis Rechnung zu tragen und ein elektrisches Antriebssystem mit einer Gleichspannungsquelle derart zu koppeln, dass die negativen Einflüsse von Wechselspannungsanteilen mit denen einer Versorgungsgleichspannung für ein elektrisches Antriebssystem überlagert wird, minimiert oder gar vollständig eliminiert werden können . Hierzu ist es vorgesehen, zwischen der Gleichspannungsquelle und dem elektrischen Antriebssystem eine Schalteinrichtung mit einem Schaltelement und einer parallel zu dem Schaltelement angeordneten Diode vorzusehen . Dabei kann während des Betriebs des elektrischen Antriebssystems das Schaltelement zunächst geschlossen werden, sodass die elektrische Energie zwischen der Gleichspannungsquelle und dem elektrischen Antriebssystem möglichst ungehindert fließen kann . Werden während des Betriebs des elektrischen Antriebssystems in der Versorgungsspannung Wechselspannungskomponenten detektiert , deren Spannungswelligkeit hinsichtlich Frequenz und/oder Amplitude einen vorgegebenen Grenzwert überschreitet , so kann das Schaltelement der Schalteinrichtung geöf fnet werden . Daraufhin kann der elektrische Strom zwischen Gleichspannungsquelle und elektrischem Antriebssystem nur noch in eine Richtung durch die parallel zu dem Schaltelement angeordnete Diode fließen . Auf diese Weise kann beispielsweise eine Anregung des oben beschriebenen Schwingkreises aus Zwischenkapazität und Motorinduktivität minimiert oder gar vollständig verhindert werden .
Durch das Öf fnen des Schaltelements , falls die Spannungswelligkeit der Versorgungsspannung vorgegebene Kriterien überschreitet , kann somit gewährleistet werden, dass durch die Wechselspannungsanteile aus der Versorgungsspannung keine übermäßige Anregung eines Schwingkreises in dem elektrischen Antriebssystem erfolgt . Hierbei kann bei geöf fnetem Schaltelement über die parallel zu dem Schaltelement vorgesehene Diode weiterhin ein elektrischer Gleichstrom fließen . Auf diese Weise ist auch bei geöf fnetem Schaltelement weiterhin ein Betrieb des elektrischen Antriebssystems möglich .
Liegt die Spannungswelligkeit der Versorgungsgleichspannung andererseits unterhalb vorgegebener Kriterien, so können durch das Schließen des Schaltelements die elektrischen Verluste zwischen der Gleichspannungsquelle und dem elektrischen Antriebssystem minimiert werden . Auf diese Weise kann die Ef fi zienz des Gesamtsystems gesteigert werden, solange die Spannungswelligkeit der Versorgungsgleichspannung unterhalb der vorgegebenen Kriterien liegt .
Wie im Nachfolgenden noch näher erläutert wird, kann die Überwachung der Versorgungsgleichspannung hinsichtlich der Spannungswelligkeit auf unterschiedliche Weise erfolgen . Beispielsweise kann hierzu in der Steuereinrichtung eine Schaltungsanordnung mit diskreten elektrischen Bauelementen vorgesehen sein . Ferner ist es auch möglich, die Überwachung der Versorgungsgleichspannung auf Spannungswelligkeit und/oder die Ansteuerung des Schaltelements entsprechend der detektierten Spannungswelligkeit vollständig oder zumindest teilweise mittels digitaler Komponenten, wie zum Beispiel einem Mikroprozessor aus zuführen . Hierzu können entsprechende Elemente wie beispielsweise ein Analog- zu-Digitalwandler, digitale Signalprozessoren, FPGA ( Field Programmable Gate Arrays ) oder Ähnliches vorgesehen sein .
Gemäß einer Aus führungs form kann das Schaltelement der Schalteinrichtung einen Halbleiterschalter umfassen . Beispielsweise kann es sich bei dem Halbleiterschalter um einen Feldef fekttransistor ( FET ) , insbesondere einen MOSFET oder Ähnliches , handeln . Darüber hinaus sind j edoch auch andere Halbleiterschalter, beispielsweise bipolare Transistoren mit einem isolierten Gateanschluss ( IGBT ) oder Ähnliches möglich . Für den Fall , dass das Schaltelement als Halbleiterschaltelement ausgeführt ist , kann es sich bei der Diode beispielsweise um eine in das Halbleiterschaltelement integrierte Diode , insbesondere eine sogenannten Body-Diode handeln . Auf diese Weise kann die Schalteinrichtung aus Schaltelement und parallel dazu angeordneter Diode besonders ef fi zient und platzsparend realisiert werden .
Gemäß einer Aus führungs form umfasst die Steuereinrichtung einen Hochpass filter . Alternativ kann die Steuereinrichtung auch einen Bandpass filter umfassen . Der Hochpass filter oder der Bandpass filter kann dazu ausgelegt sein, die Frequenzanteile der von der Gleichspannungsquelle bereitgestellten elektrischen Spannung zu filtern . Entsprechend kann die Steuereinrichtung dazu ausgelegt sein, die Spannungswelligkeit unter Verwendung der gefilterten Spannung vor dem Hochpass filter bzw . Bandpass filter zu ermitteln . Auf diese Weise ist es möglich, die Analyse der Spannungswelligkeit der von der Gleichspannungsquelle bereitgestellten elektrischen Spannung gezielt auf Frequenzanteile entsprechend der Grenz frequenz des Hochpass filters bzw . Bandpass filters anzupassen . Insbesondere können die Filterf requenzen des Hochpass filters bzw . Bandpass filters entsprechend den Resonanzeigenschaften in dem elektrischen Antriebssystem eingestellt sein .
Gemäß einer Aus führungs form ist die Grenz frequenz des Hochpass filters oder sind die Grenz frequenzen des Bandpass filters anpassbar . Beispielsweise kann eine dynamische Anpassung der Grenz frequenz in Abhängigkeit von weiteren Eigenschaften des elektrischen Antriebssystems angepasst werden . Beispielsweise kann die Grenz frequenz in Abhängigkeit von einer ermittelten oder geschätzten Temperatur in dem elektrischen Antriebssystem, dem Betriebs zustand des elektrischen Antriebssystems oder beliebigen weiteren geeigneten Parametern angepasst werden . Auf diese Weise kann auch bei einer dynamischen Änderung von Eigenschaften innerhalb des elektrischen Antriebssystems das Öf fnen bzw . Schließen des Schaltelements gezielt auf einen geeigneten Frequenzbereich angepasst werden .
Gemäß einer Aus führungs form ist die Steuereinrichtung dazu ausgelegt , das Schaltelement der Schalteinrichtung basierend auf einer Amplitude der Spannungswelligkeit der von der Gleichspannungsquelle bereitgestellten elektrischen Spannung zu öf fnen oder zu schließen . Zusätzlich oder alternativ kann die Steuereinrichtung das Schaltelement basierend auf der Frequenz der Spannungswelligkeit der bereitgestellten elektrischen Spannung öf fnen bzw . schließen . Insbesondere kann zum Beispiel auch eine Funktion in Abhängigkeit von Amplitude und Frequenz definiert werden, welche Grenzwerte für das Öf fnen bzw . Schließen des Schaltelements spezi fi ziert . Insbesondere wenn die Steuereinrichtung zumindest teilweise als digitale Steuereinrichtung, beispielsweise mittels Mikrocontroller implementiert ist , kann eine solche Funktion beispielsweise auch als zuvor berechnete Kennlinie , zum Beispiel in Form eines Lookup-Table oder Ähnlichem spezi fi ziert werden .
Gemäß einer Aus führungs form umfasst die Steuereinrichtung eine Detektorschaltung und eine Vergleichseinrichtung . Die Detektorschaltung kann dazu ausgelegt sein, ein zu der Spannungswelligkeit der von der Gleichspannungsquelle bereitgestellten elektrischen Spannung korrespondierendes Signal bereitzustellen . Beispielsweise kann die Detektorschaltung mittels mehrerer diskreter Bauelement , wie zum Beispiel Kondensatoren, elektrischer Widerstände , Dioden oder Ähnlichem realisiert werden . Die Vergleichseinrichtung kann dazu ausgelegt sein, das von der Detektorschaltung bereitgestellte Signal mit einem vorgegebenen Referenzwert zu vergleichen . Basierend auf diesem Vergleich kann die Vergleichseinrichtung das Schaltelement der Schalteinrichtung ansteuern . Beispielsweise kann die Detektorschaltung ein Spannungssignal bereitstellen, welches einen zu der Spannungswelligkeit korrespondierenden Spannungswert aufweist . In diesem Fall kann als Referenzwert beispielsweise von einer Referenzspannungsquelle ein geeignetes Spannungssignal bereitgestellt werden, mit welchem das Spannungssignal von der Detektorschaltung verglichen werden kann . Beispielsweise kann die Vergleichseinrichtung einen Komparator für den Vergleich der Referenzspannung mit dem Spannungssignal von der Detektorschaltung umfassen . Insbesondere kann in der Vergleichseinrichtung eine Hysterese vorgesehen sein . Somit kann ein zu häufiges bzw . schnelles Hin- und Herschalten vermieden werden .
Gemäß einer Aus führungs form ist der vorgegebene Referenzwert für die Vergleichseinrichtung dynamisch anpassbar .
Beispielsweise kann der vorgegebene Referenzwert von einer Referenzspannungsquelle durch entsprechendes Ansteuern der Referenzspannungsquelle eingestellt und angepasst werden . Zum Beispiel kann der Referenzwert in Abhängigkeit von weiteren Eigenschaften des elektrischen Antriebssystems , wie zum Beispiel Betriebs zustand, oder weiteren gemessenen oder geschätzten Werten des elektrischen Antriebssystems angepasst werden . Beispielsweise kann eine Temperaturentwicklung in dem elektrischen Antriebssystem, insbesondere an einem Zwischenkreiskondensator des elektrischen Antriebssystems , sensorisch erfasst oder basierend auf einem Rechenmodell geschätzt werden . In einem solchen Fall kann die Referenzspannung in Abhängigkeit von derartigen Betriebsparametern, wie zum Beispiel der Temperatur des Zwischenkreiskondensators , auch während des Betriebs des elektrischen Antriebssystems dynamisch angepasst werden .
Gemäß einer Aus führungs form umfasst die Steuereinrichtung einen Mikrocontroller . Der Mikrocontroller der Steuereinrichtung kann dazu ausgelegt sein, das Schaltelement der Schalteinrichtung in Abhängigkeit der Spannungswelligkeit der von der Gleichspannungsquelle bereitgestellten elektrischen Spannung anzusteuern . Entsprechend kann die Steuereinrichtung ganz oder zumindest teilweise in digitaler Form implementiert werden . Beispielsweise kann die Steuereinrichtung die von der Gleichspannungsquelle bereitgestellte elektrische Spannung mittels eines Analog- zu- Digitalwandlers überwachen und die von dem A/D-Wandler bereitgestellten digitalen Daten verarbeiten, um die Spannungswelligkeit der bereitgestellten elektrischen Spannung zu ermitteln . Insbesondere können auf diese Weise sowohl die Amplitude als auch Frequenzkomponenten der Wechselspannungskomponenten der von der Gleichspannungsquelle bereitgestellten elektrischen Spannung bestimmt werden . Gegebenenfalls kann der Mikrocontroller auch weitere Betriebsparameter, wie beispielsweise sensorisch erfasste oder geschätzte bzw . berechnete Betriebsparameter des elektrischen Antriebssystems , mit in Betracht ziehen und das Schaltelement der Schalteinrichtung entsprechend ansteuern . Wie oben bereits ausgeführt , kann insbesondere eine gemessene oder geschätzte Temperatur eines Zwischenkreiskondensators des elektrischen Antriebssystems mitberücksichtigt werden, und die Schwellwerte für das Öf fnen bzw . Schließen des Schaltelements in Abhängigkeit der Spannungswelligkeit entsprechend angepasst werden . Beispielsweise können geeignete Funktionen bzw . Kennlinien in einem entsprechenden Datenspeicher des Mikrocontrollers gespeichert und bereitgestellt werden .
Gemäß einer Aus führungs form umfasst die Steuereinrichtung mit dem Mikrocontroller eine Speichereinrichtung . Der Mikrocontroller kann hierbei dazu ausgelegt sein, Diagnosedaten der Spannungswelligkeit der von der Gleichspannungsquelle bereitgestellten elektrischen Spannung in der Speichereinrichtung abzuspeichern . Beispielsweise kann der Mikrocontroller Daten der Spannungswelligkeit in der Speichereinrichtung abspeichern, wenn ein vorgegebener Grenzwert , beispielsweise der Grenzwert für das Öf fnen des Schaltelements , überschritten ist . Bei der Speichereinrichtung kann es sich hier insbesondere um einen nicht flüchtigen Halbleiterspeicher handeln . Auf diese Weise können die gespeicherten Diagnosedaten zu einem späteren Zeitpunkt ausgelesen und analysiert werden . Selbstverständlich kann der Mikrocontroller auch beliebige weitere verfügbare und geeignete Diagnosedaten in dem Speicher abspeichern .
Gemäß einer Aus führungs form ist die Steuereinrichtung dazu ausgelegt , den ersten Grenzwert und/oder den zweiten Grenzwert in Abhängigkeit von Eigenschaften eines Zwischenkreiskondensators des elektrischen Antriebssystems anzupassen . Wie oben bereits ausgeführt , kann die Steuereinrichtung insbesondere die Grenzwerte in Abhängigkeit einer gemessenen oder geschätzten Temperatur des Zwischenkreiskondensators anpassen . Darüber hinaus sind selbstverständlich auch beliebige weitere Parameter bzw . Eigenschaften des Zwischenkreiskondensators möglich, welche berücksichtigt werden können, um die Grenzwerte anzupassen . Beispielsweise kann auch ein Alterungs zustand, eine sich über die Zeit ändernde Kapazität des Kondensators oder Ähnliches mitberücksichtigt werden . Auf diese Weise kann der Betriebsbereich, während dem das Schaltelement der Schalteinrichtung geöf fnet wird, möglichst gering gehalten werden . Somit können die Schalt zelten, während der das Schaltelement geöf fnet ist und somit höhere elektrische Verluste über die Diode entstehen, verkürzt werden .
Die obigen Ausgestaltungen und Weiterbildungen lassen sich, soweit sinnvoll , beliebig miteinander kombinieren . Weitere Ausgestaltungen, Weiterbildungen und Implementierungen der Erfindung umfassen auch nicht expli zit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich den Aus führungsbeispielen beschriebenen Merkmalen der Erfindung . Insbesondere wird der Fachmann auch Einzelaspekte als Verbesserungen oder Ergänzungen zu den j eweiligen Grundformen der Erfindung hinzufügen .
INHALTSANGABE DER ZEICHNUNG
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden nachfolgend anhand der Figuren erläutert . Dabei zeigen :
Fig . 1 : eine schematische Darstellung eines Blockschaubilds eines elektrischen Antriebssystems mit einer Anschlussvorrichtung gemäß einer Aus führungs form;
Fig . 2 : eine schematische Darstellung eines Prinzipschaltbilds eines elektrischen Antriebssystems mit einer Anschlussvorrichtung gemäß einer weiteren Aus führungs form; und
Fig . 3 : eine schematische Darstellung eines Ablauf diagramms , wie es einem Verfahren gemäß einer Aus führungs form zugrunde liegt .
Die beiliegenden Figuren der Zeichnung sollen ein weiteres Verständnis der Aus führungs formen der Erfindung vermitteln . Sie veranschaulichen Aus führungs formen und dienen im Zusammenhang mit der Beschreibung der Erklärung von Prinzipien und Konzepten der Erfindung . Andere Aus führungs formen und viele der genannten Vorteile ergeben sich im Hinblick auf die Zeichnungen . Die Elemente der Zeichnungen sind nicht notwendigerweise maßstabsgetreu zueinander gezeigt .
In den Figuren der Zeichnung sind gleiche , funktionsgleiche und gleich wirkende Elemente , Merkmale und Komponenten - sofern nichts anderes ausgeführt ist - j eweils mit denselben Bezugs zeichen versehen .
BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSBEISPIELEN
Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Blockschaubilds eines elektrischen Antriebssystems 2 mit einer Anschlussvorrichtung 1 gemäß einer Aus führungs form . Das elektrische Antriebssystem 2 kann beispielsweise eine elektrische Maschine 20 umfassen . Ferner kann das elektrische Antriebssystem 2 einen sogenannten Zwischenkreiskondensator 21 umfassen . Das elektrische Antriebssystem 2 kann zum Beispiel von einer Gleichspannungsquelle 3 mit elektrischer Energie gespeist werden . Hierzu kann die von der Gleichspannungsquelle 3 bereitgestellte elektrische Spannung an einem Eingangsanschluss des elektrischen Antriebssystems 2 bereitgestellt werden . Die Gleichspannungsquelle 3 kann zum Beispiel eine Traktionsbatterie eines Elektrofahrzeugs umfassen . Insbesondere kann unter dem Begri f f Gleichspannungsquelle auch die Gesamtheit aus Energiequelle , wie zum Beispiel Batterie , und Verteilnetz , wie zum Beispiel dem Bordnetz eines Elektrofahrzeugs , verstanden werden . Dabei können an der Gleichspannungsquelle 3 beispielsweise noch weitere Verbraucher oder Ähnliches angeschlossen sein . Durch diese weiteren Verbraucher kann eine von der Gleichspannungsquelle 3 bereitgestellte Gleichspannung gegebenenfalls mit Störungen beaufschlagt werden . Diese Störungen können zum Beispiel Wechselspannungsanteile umfassen, mit welchen die von der Gleichspannungsquelle 3 bereitgestellte Gleichspannung überlagert wird . Grundsätzlich sind j edoch auch beliebige andere Ursachen für eine Überlagerung von Störsignalen auf die von der Gleichspannungsquelle 3 bereitgestellte Gleichspannung möglich .
Zwischen der Gleichspannungsquelle 3 und dem elektrischen Antriebssystem 2 ist eine Anschlussvorrichtung 1 vorgesehen . Wie in Figur 1 zu erkennen ist , kann zum Beispiel ein Anschlusselement der Gleichspannungsquelle 3 direkt mit einem korrespondierenden Anschlusselement des Eingangsanschlusses des elektrischen Antriebssystems 2 verbunden sein . Ein weiteres Anschlusselement der Gleichspannungsquelle 3 ist über eine Schalteinrichtung 10 mit dem korrespondierenden Anschlusselement des Eingangsanschlusses des elektrischen Antriebssystems 2 gekoppelt . Diese Schalteinrichtung 10 der Anschlussvorrichtung 1 umfasst ein Schaltelement 11 und eine parallel zu dem Schaltelement 11 angeordnete Diode 12 . Beispielsweise kann es sich bei der Schalteinrichtung 10 um ein Halbleiterschaltelement mit einer integrierten Diode , einer sogenannten Body-Diode , handeln . Zum Beispiel kann es sich bei dem Schaltelement 10 um einen Feldef fekttransistor ( FET ) handeln . Grundsätzlich sind j edoch auch beliebige andere geeignete Halbleiterschaltelemente möglich . Darüber hinaus ist auch ein mechanisches Schaltelement 11 mit einer separaten Diode 12 denkbar .
Die Anschlussvorrichtung 1 umfasst darüber hinaus eine Steuereinrichtung 15 . Die Steuereinrichtung 15 überwacht die von der Gleichspannungsquelle 3 bereitgestellte Spannung . Insbesondere überwacht die Steuereinrichtung 15 eine Spannungswelligkeit der von der Gleichspannungsquelle 3 bereitgestellten Versorgungsspannung . Die Steuereinrichtung 15 kann dabei die Spannungswelligkeit der bereitgestellten Versorgungsspannung in Bezug auf Frequenz und/oder Amplitude des Wechselspannungsanteils der bereitgestellten Versorgungsspannung überwachen . Überschreitet die Spannungswelligkeit der bereitgestellten Versorgungsspannung einen vorgegebenen Grenzwert , so öf fnet die Steuereinrichtung 15 der Anschlussvorrichtung 1 das Schaltelement 11 der Schalteinrichtung 10 . Somit kann die elektrische Energie von der Gleichspannungsquelle 3 über das elektrische Antriebssystem 2 zurück zur Gleichspannungsquelle 3 nur über die Diode 12 der Schalteinrichtung 10 fließen . Die Orientierung der Diode 12 ist dabei so gewählt , dass sie dem Stromfluss entsprechend der Polarität der von der Gleichspannungsquelle 3 bereitgestellten Spannung für einen Betrieb des elektrischen Antriebssystems 2 entspricht . Darüber hinaus verhindert die Diode 12 einen rückwärtsgerichteten Stromfluss der Wechselspannungsanteile , mit welchen die von der Gleichspannungsquelle 3 bereitgestellte elektrische Spannung gegebenenfalls beaufschlagt ist . Auf diese Weise kann eine weitere Anregung eines Schwingkreises innerhalb des elektrischen Antriebssystems 2 durch die Wechselspannungsanteile der von der Gleichspannungsquelle 3 bereitgestellten Versorgungsspannung verhindert werden .
Unterschreiten die von der Steuereinrichtung 15 detektierten Wechselspannungsanteile einen weiteren vorgegebenen Schwellwert , so kann die Steuereinrichtung 15 das Schaltelement 11 der Schalteinrichtung 10 schließen . Hierdurch wird eine elektrische Verbindung zwischen dem elektrischen Antriebssystem 2 und der Gleichspannungsquelle 3 über das Schaltelement 11 hergestellt . Diese elektrische Verbindung weist dabei relativ geringe Verluste auf . Somit kann beim Unterschreiten der Spannungswelligkeit unterhalb des vorgegebenen weiteren Schwellwerts eine Minimierung der elektrischen Verluste innerhalb der Anschlussvorrichtung 2 erreicht werden .
Die Steuereinrichtung 15 kann grundsätzlich auf beliebige Weise in Form von analogen und/oder digitalen Komponenten realisiert werden . Beispielsweise kann die Steuereinrichtung 15 mittels analoger Bauelemente realisiert werden, wie dies im Folgenden noch näher erläutert wird . Alternativ kann die Steuereinrichtung 15 auch ganz oder zumindest teilweise mittels digitaler Komponenten realisiert werden . Beispielsweise kann die Steuereinrichtung 15 einen Mikrocontroller, beispielsweise einen digitalen Signalprozessor, einen FPGA oder Ähnliches umfassen . Zum Beispiel kann der digitale Mikrocontroller ein Steuersignal für das Öf fnen bzw . Schließen des Schaltelements 11 der Schalteinrichtung 10 bereitstellen . Die weitere Auswertung des Signalverlaufs der von der Gleichspannungsquelle 3 bereitgestellten Versorgungsspannung kann ebenfalls entweder analog oder digital erfolgen . Beispielsweise kann zunächst mittels diskreter analoger Bauelemente ein Spannungssignal bereitgestellt werden, dessen Höhe zu der Spannungswelligkeit der von der Gleichspannungsquelle 3 bereitgestellten Versorgungsspannung korrespondiert . Dieses analoge Spannungssignal kann zum Beispiel mittels eines geeigneten A/D-Wandlers des Mikrocontrollers erfasst und weiterverarbeitet werden . Alternativ ist es auch möglich, direkt oder über einen geeigneten Spannungsteiler die von der Gleichspannungsquelle 3 bereitgestellte Versorgungsspannung zu erfassen und in ein korrespondierendes digitales Signal zu konvertieren . In diesem Fall kann das zu der Versorgungsspannung korrespondierende digitale Signal mittels des Mikrocontrollers weiterverarbeitet werden, um die Spannungswelligkeit der Versorgungsspannung zu ermitteln . Diese Verarbeitung des digitalisierten Spannungssignals kann auch eine Tiefpass- oder Bandpass filterung umfassen . Auf diese Weise kann die Auswertung der Spannungswelligkeit auf bestimmte Frequenzbereiche beschränkt werden .
Darüber hinaus können neben der Bewertung der Spannungswelligkeit der Versorgungsspannung von der Gleichspannungsquelle 3 auch noch weitere Parameter, insbesondere Betriebsparameter des elektrischen Antriebssystems 2 mit in Betracht gezogen werden . Zum Beispiel kann eine Temperatur eines Zwischenkreiskondensators 21 des elektrischen Antriebssystems 2 sensorisch erfasst werden . Alternativ kann die Temperatur auch mittels eines geeigneten Rechenmodells ermittelt werden . In beiden Fällen können die Schwellwerte für das Öf fnen bzw . Schließen des Schaltelements 11 in der Schalteinrichtung 10 unter Verwendung der Temperatur des Zwischenkreiskondensators 21 angepasst werden . Beispielsweise können die Grenzwerte mit steigender Temperatur des Zwischenkreiskondensators 21 abgesenkt werden .
Die von einem Mikrocontroller der Steuereinrichtung 15 verarbeiteten digitalen Daten können darüber hinaus ganz oder zumindest teilweise auch in einem geeigneten Speicher (nicht dargestellt ) abgespeichert werden . Zum Beispiel können Daten über die Spannungswelligkeit der von der Gleichspannungsquelle 3 bereitgestellten Versorgungsspannung in dem Speicher abgespeichert werden . Insbesondere kann beim Überschreiten der Spannungswelligkeit über den vorgegebenen Schwellwert ein entsprechender Eintrag in dem Speicher abgelegt werden . Die Daten können darüber hinaus auch beispielsweise mit einem geeigneten Zeitstempel oder weiteren geeigneten Informationen zusammen abgespeichert werden . Die so abgespeicherten Daten können zu einem späteren Zeitpunkt über eine geeignete Schnittstelle aus dem Speicher ausgelesen und analysiert werden .
Neben der oben beschriebenen ganz oder zumindest teilweise digitalen Analyse der Spannungswelligkeit bzw . Ansteuerung der Schalteinrichtung 10 kann die Anschlussvorrichtung 1 auch mittels diskreter, analoger Bauelemente realisiert werden .
Figur 2 zeigt eine schematische Darstellung eines Prinzipschaltbilds einer Anschlussvorrichtung 1 für ein elektrisches Antriebssystem 2 gemäß einer Aus führungs form . Das Grundprinzip der Anschlussvorrichtung 1 entspricht dabei dem bereits zuvor beschriebenen Prinzip für das Öf fnen bzw . Schließen des Schaltelements 11 in der Schalteinrichtung 10 .
Wie in Figur 2 zu erkennen ist , können Wechselspannungsanteile der von der Gleichspannungsquelle 3 bereitgestellten
Versorgungsspannung mittels eines Kondensators Gl ausgekoppelt werden . Ein solcher Kondensator CI stellt zusammen mit dem Widerstand RI eine einfache Form eines Hochpass filters dar . Darüber hinaus sind selbstverständlich auch beliebige andere geeignete Schaltungsanordnungen zum Auskoppeln der Wechselspannungsanteile insbesondere der Wechselspannungsanteile in einem vorgegebenen Frequenzbereich möglich . Insbesondere sind auch Schaltungsanordnungen für das Auskoppeln eines Frequenzbereichs in Form eines Bandpasses oder Ähnlichem möglich .
Das mittels des Koppelkondensators CI ausgekoppelte Wechselspannungssignal lädt über eine Diode Dl einen weiteren Kondensator C2 auf . Parallel zu der Diode Dl und dem Kondensator C2 ist ein Ohm ' scher Widerstand RI vorgesehen . Weiterhin ist parallel zu dem zweiten Kondensator C2 ein weiterer Ohm ' scher Widerstand R2 vorgesehen . Auf diese Weise bilden die Bauelemente Dl , C2 und R2 ein Gleichrichtungs- und Glättungselement , welches am negativen Eingang des Komparators 13 ein zu der Spannungswelligkeit der Versorgungsspannung korrespondierendes Spannungssignal bereitstellt . Der Komparator 13 vergleicht dieses Spannungssignal mit einem Referenzspannungssignal . Überschreitet das zu der Spannungswelligkeit korrespondierende Spannungssignal das Referenzspannungssignal , so wird das Schaltelement 11 der Schalteinrichtung 10 geöf fnet . Unterschreitet das zu der Spannungswelligkeit korrespondierende Spannungssignal das Referenzspannungssignal , so wird durch das am Ausgang des Komparators 13 bereitgestellte Signal das Schaltelement geschlossen .
In dem Komparator 13 kann zum Beispiel eine Hysterese vorgesehen sein, sodass die Schwelle für das Öf fnen des Schaltelements 11 höher liegt als die Schwelle für das Schließen des Schaltelements 11 . Auf diese Weise kann ein zu häufiges Öf fnen und Schließen des Schaltelements 11 verhindert werden, wenn die Spannungswelligkeit der Versorgungsspannung im Bereich der Schaltschwelle liegt . Die Referenzspannung für den Komparator 13 kann zum Beispiel mittels einer geeigneten Referenzspannungsquelle bereitgestellt werden . Insbesondere kann die Referenzspannung auch dynamisch angepasst werden . Zum Beispiel kann die Referenzspannung in Abhängigkeit von weiteren Betriebsparametern des elektrischen Antriebssystems angepasst werden . Wie oben bereits ausgeführt , kann zum Beispiel die Referenzspannung in Abhängigkeit einer Temperatur des Zwischenkreiskondensators 21 angepasst werden . Darüber hinaus sind j edoch auch grundsätzlich beliebige andere Parameter für das Anpassen der Referenzspannung in Abhängigkeit von Betriebsparametern des elektrischen Antriebssystems 2 möglich .
Figur 3 zeigt eine schematische Darstellung eines Ablauf diagramms , wie es einem Verfahren zum Betreiben eines elektrischen Antriebssystems 2gemäß einer Aus führungs form zugrunde liegt . Das Verfahren kann dabei grundsätzlich beliebige Schritte umfassen, wie sie zuvor bereits in Zusammenhang mit dem elektrischen Antriebssystem 2und der dazugehörigen Anschlussvorrichtung 1 beschrieben worden sind . Entsprechend kann auch die oben beschriebene Anschlussvorrichtung 1 und das elektrische Antriebssystem 2 beliebige Komponenten aufweisen, die zur Realisierung des nachfolgend beschriebenen Verfahrens erforderlich sind .
In einem Schritt S 1 des Verfahrens zum Betreiben des elektrischen Antriebssystems 2 wird zunächst ein Eingangsanschluss der elektrischen Maschine mit einer Gleichspannungsquelle 3 verbunden . Dabei wird zwischen einem Anschluss der Gleichspannungsquelle 3 und einem Gleichspannungsanschluss des elektrischen Antriebssystems ein Schaltelement 11 mit einer Diode 12 angeordnet . Das Schaltelement 11 und die Diode 12 sind dabei parallel zwischen der Gleichspannungsquelle 3 und dem Gleichspannungsanschluss des elektrischen Antriebssystems 2 angeordnet .
In Schritt S2 erfolgt ein Schließen des Schaltelements 11 , falls die Spannungswelligkeit der von der Gleichspannungsquelle 3 bereitgestellten elektrischen Spannung einen vorbestimmten Grenzwert unterschreitet .
In Schritt S3 erfolgt ein Öf fnen des Schaltelements , falls die Spannungswelligkeit der von der Gleichspannungsquelle bereitgestellten elektrischen Spannung einen vorbestimmten weiteren Grenzwert überschreitet .
Zusammenfassend betri f ft die vorliegende Erfindung eine Anschlussvorrichtung für ein elektrisches Antriebssystem, um das elektrische Antriebssystem mit einer Gleichspannungsquelle zu verbinden . Hierzu ist in der Anschlussvorrichtung zwischen der Gleichspannungsquelle und dem elektrischen Antriebssystem ein Schaltelement mit einer parallel dazu angeordneten Diode vorgesehen . Überschreitet die Spannungswelligkeit einer von der Gleichspannungsquelle bereitgestellten Versorgungsspannung einen vorgegebenen Grenzwert , so wird das Schaltelement geöf fnet , sodass der elektrische Strom nur über die Diode zwischen der Gleichspannungsquelle und dem elektrischen Antriebssystem fließen kann . Bei geringer Spannungswelligkeit der Versorgungsspannung kann das Schaltelement geschlossen werden, um elektrische Verluste zu minimieren .
Obwohl die vorliegende Erfindung anhand bevorzugter Aus führungsbeispiele vorstehend vollständig beschrieben wurde , ist sie darauf nicht beschränkt , sondern auf viel fältige Art und Weise modi fi zierbar .
Bezugs zeichenliste Anschlussvorrichtung elektrisches Antriebssystem Gleichspannungsguelle Schalteinrichtung Schaltelement Diode Komparator Steuereinrichtung Schritte

Claims

PATENTANS PRÜCHE
1. Anschlussvorrichtung (1) zum Koppeln eines elektrischen
Antriebssystems (2) mit einer Gleichspannungsquelle (3) , umfassend : eine Steuereinrichtung (15) ; und eine Schalteinrichtung (10) , mit einem Schaltelement (11) und einer Diode (12) , wobei das Schaltelement (11) und die Diode (12) der Schalteinrichtung (10) jeweils elektrisch zwischen einem Anschluss der Gleichspannungsquelle (3) und einem Gleichspannungsanschlusses des elektrischen Antriebssystems
(2) angeordnet sind, und wobei die Steuereinrichtung (15) dazu ausgelegt ist, das Schaltelement (11) der Schalteinrichtung (10) zu öffnen, falls eine Spannungswelligkeit einer von der Gleichspannungsquelle
(3) bereitgestellten elektrischen Spannung einen vorbestimmten ersten Grenzwert überschreitet, und wobei die Steuereinrichtung (15) ferner dazu ausgelegt ist das Schaltelement (11) der Schalteinrichtung (10) zu schließen, falls die Spannungswelligkeit der von der Gleichspannungsquelle (3) bereitgestellten elektrischen Spannung einen vorbestimmten zweiten Grenzwert unterschreitet.
2. Anschlussvorrichtung (1) nach Anspruch 1, wobei das Schaltelement (11) einen Halbleiterschalter mit einer integrierten Body-Diode umfasst.
3. Anschlussvorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Steuereinrichtung (15) einen Hochpassfilter oder einen Bandpassfilter umfasst, der dazu ausgelegt ist, die von der Gleichspannungsquelle (3) bereitgestellte elektrische Spannung zu filtern und wobei die Steuereinrichtung (15) dazu ausgelegt ist, die Spannungswelligkeit unter Verwendung der gefilterten Spannung zu ermitteln.
4. Anschlussvorrichtung (1) nach Anspruch 3, wobei die Grenzfrequenz des Hochpassfilters oder die Grenzfrequenzen des Bandpassfilters anpassbar sind.
5. Anschlussvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Steuereinrichtung (15) dazu ausgelegt ist, das Schaltelement (11) der Schalteinrichtung (10) basierend auf der Amplitude und/oder der Frequenz der Spannungswelligkeit der von der Gleichspannungsquelle (3) bereitgestellten elektrischen Spannung zu öffnen oder zu schließen.
6. Anschlussvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Steuereinrichtung (15) eine Detektorschaltung und eine Vergleichseinrichtung umfasst, wobei die Detektorschaltung dazu ausgelegt ist, ein zu der Spannungswelligkeit der von der Gleichspannungsquelle (3) bereitgestellten elektrischen Spannung korrespondierendes Signal bereitzustellen, und wobei die Vergleichseinrichtung dazu ausgelegt ist, das von der Detektorschaltung bereitgestellte Signal mit einem vorgegebenen Referenzwert zu Vergleichen und das Schaltelement (11) der Schalteinrichtung (10) basierend auf dem Ergebnis des Vergleichs anzusteuern.
7. Anschlussvorrichtung (1) nach Anspruch 6, wobei der vorgegebene Referenzwert dynamisch anpassbar ist.
8. Anschlussvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Steuereinrichtung (15) einen Mikrocontroller umfasst, der dazu ausgelegt ist, das Schaltelement (11) der Schalteinrichtung (10) in Abhängigkeit der Spannungswelligkeit der von der Gleichspannungsquelle (3) bereitgestellten elektrischen Spannung anzusteuern.
9. Anschlussvorrichtung (1) nach Anspruch 8, mit einer Speichereinrichtung, wobei der Mikrocontroller dazu ausgelegt ist, Diagnosedaten der Spannungswelligkeit der von der Gleichspannungsquelle (3) bereitgestellten elektrischen Spannung in der Spei ehe reinrichtung ab zuspei ehern .
10. Anschlussvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Steuereinrichtung (15) dazu ausgelegt ist, den ersten Grenzwert und/oder den zweiten Grenzwert in Abhängigkeit eines Zwischenkreiskondensators des elektrischen Antriebssystems (2) anzupassen.
11. Elektrisches Antriebssystem (2) , mit: einer Anschlussvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10 ; und einer elektrischen Maschine, die dazu ausgelegt ist, an einem Eingangsanschluss mit einer Gleichspannungsquelle (3) gekoppelt zu werden, wobei die Anschlussvorrichtung (1) elektrisch zwischen dem Eingangsanschluss der elektrischen Maschine und der Gleichspannungsquelle (3) angeordnet ist.
12. Verfahren zum Betreiben eines elektrischen Antriebssystems (2) , mit den Schritten:
Verbinden (Sl) eines Eingangsanschlusses des elektrischen Antriebssystems (2) mit einer Gleichspannungsquelle (3) , wobei zwischen einem Anschluss der Gleichspannungsquelle (3) und einem Gleichspannungsanschlusses des elektrischen Antriebssystems (2) ein Schaltelement (11) und eine Diode (12) angeordnet sind;
Öffnen (S2) des Schaltelements (11) , falls eine Spannungswelligkeit einer von der Gleichspannungsquelle (3) bereitgestellten elektrischen Spannung einen vorbestimmten ersten Grenzwert überschreitet; und
Schließen (S3) des Schaltelements (11) , falls die Spannungswelligkeit der von der Gleichspannungsquelle (3) bereitgestellten elektrischen Spannung einen vorbestimmten zweiten Grenzwert unterschreitet.
13. Computerprogramm umfassend Programmcodemittel zum Durchführen der nachfolgenden Schritte, wenn das Programm auf einem Computer ausgeführt wird:
Öffnen eines Schaltelements (11) , das parallel zu einer Diode zwischen einer Gleichspannungsquelle (3) und einem Gleichspannungsanschluss eines elektrischen Antriebssystems (2) angeordnet ist, falls eine Spannungswelligkeit einer von der Gleichspannungsquelle (3) bereitgestellten elektrischen Spannung einen vorbestimmten ersten Grenzwert überschreitet; und
Schließen des Schaltelements (11) , falls die Spannungswelligkeit der von der Gleichspannungsquelle (3) bereitgestellten elektrischen Spannung einen vorbestimmten zweiten Grenzwert unterschreitet.
14. Computerlesbares Speichermedium mit Befehlen, welche, wenn sie durch einen Computer ausgeführt werden, diesen Computer veranlassen, die nachfolgenden Schritte auszuführen:
Öffnen eines Schaltelements (11) , das parallel zu einer Diode zwischen einer Gleichspannungsquelle (3) und einem Gleichspannungsanschluss eines elektrischen Antriebssystems (2) angeordnet ist, falls eine Spannungswelligkeit einer von der Gleichspannungsquelle (3) bereitgestellten elektrischen Spannung einen vorbestimmten ersten Grenzwert überschreitet; und
Schließen des Schaltelements (11) , falls die Spannungswelligkeit der von der Gleichspannungsquelle (3) bereitgestellten elektrischen Spannung einen vorbestimmten zweiten Grenzwert unterschreitet.
PCT/EP2021/084701 2020-12-14 2021-12-08 Anschlussvorrichtung für ein elektrisches antriebssystem, elektrisches antriebssystem und verfahren zum betreiben eines elektrischen antriebssystems WO2022128657A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102020215777.4A DE102020215777A1 (de) 2020-12-14 2020-12-14 Anschlussvorrichtung für ein elektrisches Antriebssystem, elektrisches Antriebssystem und Verfahren zum Betreiben eines elektrischen Antriebssystems
DE102020215777.4 2020-12-14

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2022128657A1 true WO2022128657A1 (de) 2022-06-23

Family

ID=79164911

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2021/084701 WO2022128657A1 (de) 2020-12-14 2021-12-08 Anschlussvorrichtung für ein elektrisches antriebssystem, elektrisches antriebssystem und verfahren zum betreiben eines elektrischen antriebssystems

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102020215777A1 (de)
WO (1) WO2022128657A1 (de)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1073188A2 (de) * 1999-07-27 2001-01-31 The Nippon Signal Co. Ltd. Stromversorgungseinheit
EP2775597A2 (de) * 2013-03-06 2014-09-10 Rockwell Automation Technologies, Inc. Verfahren und Vorrichtung zur Welligkeits- und Phasenverlustdetektion
DE102015110460A1 (de) * 2015-06-30 2017-01-05 Schmidhauser Ag Erkennung eines Netzphasenausfalls bei Umrichtern mit einer Frequenzdetektion in der Zwischenkreisspannung
JP2018194489A (ja) * 2017-05-19 2018-12-06 星和電機株式会社 コンデンサ劣化判定ユニット、電源装置及びコンデンサ劣化判定方法

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007020509A1 (de) 2007-05-02 2008-11-06 Robert Bosch Gmbh Fehlerbehandlung bei einer elektrischen Maschine eines Hybridantriebes
US9991719B2 (en) 2014-09-30 2018-06-05 The Boeing Company Systems and methods for reducing circulating current and phase to phase imbalance in a parallel modular converter system
US11018573B2 (en) 2017-12-12 2021-05-25 Johnson Controls Fire Protection LP Power supply ripple detector

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1073188A2 (de) * 1999-07-27 2001-01-31 The Nippon Signal Co. Ltd. Stromversorgungseinheit
EP2775597A2 (de) * 2013-03-06 2014-09-10 Rockwell Automation Technologies, Inc. Verfahren und Vorrichtung zur Welligkeits- und Phasenverlustdetektion
DE102015110460A1 (de) * 2015-06-30 2017-01-05 Schmidhauser Ag Erkennung eines Netzphasenausfalls bei Umrichtern mit einer Frequenzdetektion in der Zwischenkreisspannung
JP2018194489A (ja) * 2017-05-19 2018-12-06 星和電機株式会社 コンデンサ劣化判定ユニット、電源装置及びコンデンサ劣化判定方法

Also Published As

Publication number Publication date
DE102020215777A1 (de) 2022-06-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0516633B1 (de) Verfahren und vorrichtung zur funktionsüberwachung eines elektrischen verbrauchers
DE112016006342B4 (de) Stromwandler und kontaktloses Leistungsversorgungssystem
DE102009046524B4 (de) Systeme und Verfahren zum Detektieren einer Resonanz auf einem Gleichstrom-Spannungsbus
EP1805864B1 (de) Vorrichtung mit mehreren parallel geschalteten generatoren zur spannungsversorgung
DE60206447T2 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Ausbalancieren von Superkapazitäten
DE112017002587T5 (de) Spannungswandlungseinrichtung
DE102016112361A1 (de) Elektrische leistungsumwandlungsvorrichtung
EP2391901A1 (de) Potentialgetrennte funktionsprüfung für bauelemente
EP3399632A1 (de) Ansteuerung von halbleiter-leistungsschaltern
WO2014202274A1 (de) Vorrichtung und verfahren zur überwachung eines leistungshalbleiterschalters
EP2893603B1 (de) Verfahren zur ansteuerung eines aktiven brückengleichrichters bei lastabwurf, gleichrichteranordnung und computerprogrammprodukt
DE102008031125A1 (de) Verfahren zur Ansteuerung einer bidirektional betreibbaren Spannungswandlereinrichtung und Mehrspannungsbordnetz
EP0197197B1 (de) Einrichtung zur Kontrolle von elektrischen Verbrauchern in Kraftfahrzeugen
WO2022128657A1 (de) Anschlussvorrichtung für ein elektrisches antriebssystem, elektrisches antriebssystem und verfahren zum betreiben eines elektrischen antriebssystems
DE102021001285A1 (de) Elektrisches Bordnetz für ein Kraftfahrzeug und Verfahren zum Betreiben des elektrischen Bordnetzes
DE102014205845A1 (de) Ansteuervorrichtung zur Ansteuerung eines Elektromotors und Verfahren zur Kompensation eines Störsignals in einer Ansteuerschaltung für einen Elektromotor
EP0640763B1 (de) Verfahren zur Überwachung wenigstens eines elektrischen Verbrauchers
DE102018204227A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zur Überwachung eines Zwischenkreiskondensators und elektrischer Stromrichter
EP3895315B1 (de) Anordnung für ein fahrzeug
DE102013222405A1 (de) Vorrichtung zum Überwachen eines Betriebs eines induktiven Elements
DE102023200513A1 (de) Filtervorrichtung und Verfahren zum Betreiben einer Filtervorrichtung für ein elektrisches Antriebssystem, elektrisches Antriebssystem
DE102018216594A1 (de) Verbesserung einer elektromagnetischen Verträglichkeit
EP3785358A1 (de) Ermitteln einer funktion eines kondensators einer passiven filterschaltung
DE102018201545A1 (de) Feldgerät-Versorgungsspannungsfilter und Feldgerät-Koppeleinrichtung
DE10040246A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Ansteuerung wenigstens eines Verbrauchers

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 21834763

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 21834763

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1