AT522117A1

AT522117A1 - Verfahren zum Betreiben einer Antriebsvorrichtung, Antriebsvorrichtung sowie Kraftfahrzeug

Info

Publication number: AT522117A1
Application number: ATA50028/2019A
Authority: AT
Inventors: Davydov Vitaly
Original assignee: Avl List Gmbh; Avl Software & Functions Gmbh
Priority date: 2019-01-15
Filing date: 2019-01-15
Publication date: 2020-08-15
Also published as: AT522117B1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren (100) zum Betreiben einer Antriebsvorrichtung (10) mit einer elektrischen Maschine (11), die einen Stator (11.1) und einen Rotor (11.2) aufweist, wobei der Rotor (11.2) mit einem magnetischen Statorfeld des Stators (11.1), das mit einer Statorfeldgeschwindigkeit (200) drehbar ist, magnetisch koppelbar ist, und einer Mehrphasenschaltung (20) zum Ansteuern der elektrischen Maschine (11) bis zum Erreichen einer absoluten Systemgrenzgeschwindigkeit (201) durch die Statorfeldgeschwindigkeit (200). Ferner betrifft die Erfindung eine Antriebsvorrichtung (10), insbesondere für ein Kraftfahrzeug (1), sowie ein Kraftfahrzeug (1).

Description

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Verfahren zum Betreiben einer Antriebsvorrichtung, Antriebsvorrichtung sowie

Kraftfahrzeug

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Antriebsvorrichtung mit einer elektrischen Maschine, eine Antriebsvorrichtung,

insbesondere für ein Kraftfahrzeug, sowie ein Kraftfahrzeug.

Elektrische Maschinen, wie beispielsweise Elektromotoren, bei welchen ein Rotor über ein magnetisches Feld mit einem Stator gekoppelt ist, sind aus dem Stand der Technik bekannt. Weiterhin ist es aus dem Stand der Technik bekannt, dass derartige elektrische Maschinen über eine Ansteuerung des magnetischen Feldes des Stators und/oder des Rotors auch ein Abbremsen durchführen können, sodass der Rotor beispielsweise bei einer vorliegenden äußeren Last die Geschwindigkeit reduziert oder zum Stillstand gebracht wird. Dabei kann jedoch die Rotordrehzahl, insbesondere beim regenerativen Bremsen dazu führen, dass hohe Ströme und/oder magnetische Flüsse induziert werden und dadurch das elektrische System an seine

Leistungsfähigkeit gebracht wird bzw. dadurch beschädigt wird.

Dazu ist es beispielsweise aus der EP 3 173 282 B1 bekannt, in einem Betriebspunkt, welcher ein Bremsmoment erfordert, das bei einer bestimmten Geschwindigkeit über eine Leistungsfähigkeit eines zugehörigen Inverters hinausgeht, ein Schlupf erzeugt wird, sodass die Geschwindigkeit des magnetischen Feldes des Stators innerhalb der Leistungsfähigkeit des Inverters in diesem Betriebspunkt bleibt. Allerdings ist auch dabei das System bei bestimmten Betriebspunkten unter hohen Geschwindigkeiten unabhängig von einem angeforderten Bremsdrehmoment, d. h. unabhängig davon, wie klein das angeforderte Bremsdrehmoment ist, auf eine Drehzahl des Rotors begrenzt.

Eine solche Grenze stellt beispielsweise um die sogenannte Inverterfrequenzgrenze dar. In bestimmten Anwendungspunkten, wie beispielsweise, wenn durch die elektrische Maschine ein Fahrzeug angetrieben wird, kann es jedoch dazu kommen, dass der elektrischen Maschine derartig hohe Drehzahlen, z. B. bei einer Bergabfahrt

eines Fahrzeugs, aufgezwungen werden. Dabei können hohe

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Drehgeschwindigkeiten des wirkenden magnetischen Feldes erzeugt werden und den sog. Skin-Effekt, bei welchem der Widerstand eines elektrischen Leiters zunimmt, bedingen und/oder die Bedeutung der Schaltzeiten des Inverters zunehmen. In diesem Fall ist dann häufig ein elektrischer Bremsvorgang physikalisch blockiert und/oder zur Sicherheit der Komponenten des elektrischen Systems deaktiviert. Um mechanische Bremsen zu entlasten und/oder auf diese verzichten zu können, ist es jedoch wünschenswert auch unabhängig von der Höhe der aufgezwungenen Drehzahl noch ein elektrisches Bremsen durchführen zu können.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, der voranstehend beschriebenen Problematik zumindest teilweise Rechnung zu tragen. Insbesondere ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Betrieb einer Antriebsvorrichtung in zumindest einem über die Leistungsfähigkeit von Komponenten der Antriebsvorrichtung hinausgehenden und/oder potentiell schädlichen Betriebspunkt, vorzugsweise in

unterschiedlichen Betriebspunkten, zu verbessern.

Die voranstehende Aufgabe wird gelöst durch den Gegenstand der Patentansprüche. Insbesondere wird die voranstehende Aufgabe durch das Verfahren zum Betreiben einer Antriebsvorrichtung gemäß Anspruch 1, die Antriebsvorrichtung gemäß Anspruch 13 sowie das Kraftfahrzeug gemäß Anspruch 24 gelöst. Weiter Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Dabei gelten Merkmale und Details, die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren beschrieben sind, selbstverständlich auch im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung und/oder dem erfindungsgemäßen Kraftfahrzeug und jeweils umgekehrt, sodass bezüglich der Offenbarung zu den einzelnen Erfindungsaspekten stets wechselseitig Bezug

genommen wird bzw. werden kann.

Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Betreiben einer Antriebsvorrichtung beansprucht. Die Antriebsvorrichtung weist eine elektrische Maschine mit einem Stator und einem Rotor auf. Der Rotor ist dabei mit einem magnetischen Statorfeld des Stators, das mit einer Statorfeldgeschwindigkeit drehbar ist, magnetisch koppelbar. Weiterhin weist die Antriebsvorrichtung eine

Mehrphasenschaltung zum Ansteuern der elektrischen Maschine bis zum Erreichen

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einer absoluten Systemgrenzgeschwindigkeit durch die Statorfeldgeschwindigkeit auf. Das Verfahren umfasst ferner folgenden Schritt:

- Betreiben der elektrischen Maschine in einem ersten Betriebsmodus, in welchem eine Rotorgeschwindigkeit des Rotors die absolute Systemgrenzgeschwindigkeit überschreitet, wobei ein erster Schlupf zwischen dem Rotor und dem Statorfeld erzeugt wird, wobei durch den ersten Schlupf die Statorfeldgeschwindigkeit zumindest auf die absolute Systemgrenzgeschwindigkeit begrenzt wird.

Die elektrische Maschine kann somit insbesondere als Elektromotor, insbesondere Asynchronmotor und/oder Hysteresemotor, und/oder als elektrische Bremse ausgebildet sein. Unter dem Statorfeld kann somit insbesondere ein rotierendes oder rotierbares Magnetfeld verstanden werden. Insbesondere kann das Statorfeld bei der Drehung des Statorfeldes mit der Statorfeldgeschwindigkeit die Richtung und/oder die Polung ändern. Insbesondere kann die Statorfeldgeschwindigkeit eine Drehgeschwindigkeit, vorzugsweise eine Drehzahl, des Statorfeldes und/oder die Rotorgeschwindigkeit eine Drehgeschwindigkeit, vorzugsweise eine Drehzahl, des Rotors umfassen. Unter der Begrenzung der Statorfeldgeschwindigkeit auf die absolute Systemgrenzgeschwindigkeit kann verstanden werden, dass die Statorfeldgeschwindigkeit innerhalb der absoluten Systemgrenzgeschwindigkeit bleibt, d. h. kleiner oder gleich der absoluten Systemgrenzgeschwindigkeit ist. Der erste Betriebsmodus stellt somit einen Betrieb der Antriebsvorrichtung in einem Betriebspunkt dar, welcher, z. B. durch äußeren Einfluss, eine Rotorgeschwindigkeit oberhalb der absoluten Systemgrenzgeschwindigkeit aufweist. Insbesondere kann die absolute Systemgrenzgeschwindigkeit unabhängig von einem angeforderten Drehmoment für das Betreiben der elektrischen Maschine sein. Die magnetische Kopplung von Rotor und dem magnetischen Statorfeld kann durch Spulenwicklungen der Mehrphasenschaltung realisiert sein, die z. B. mit Rotormagneten, insbesondere in Form von Permanentmagneten, des Rotors wirken können. Durch den ersten Schlupf wird dabei insbesondere ein Asynchronbetrieb der elektrischen Maschine realisiert und dadurch die Statorfeldgeschwindigkeit in einem unschädlichen Rahmen gehalten, welcher die elektrischen Systeme der Antriebsvorrichtung nicht schädigt. Vorzugsweise kann der erste Schlupf erzeugt werden, bevor oder sobald die

Rotorgeschwindigkeit die absolute Systemgrenzgeschwindigkeit erreicht. Dass die

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Mehrphasenschaltung zum Ansteuern der elektrischen Maschine bis zum Erreichen der absoluten Systemgrenzgeschwindigkeit durch die Statorfeldgeschwindigkeit geeignet ist kann z.B. umfassen, dass die Mehrphasenschaltung andernfalls geschädigt werden kann und/oder dass die absolute Systemgrenzgeschwindigkeit einen vorgegebenen Sicherheitswert darstellt, durch den eine Startorfeldgeschwindigkeit oberhalb desselben zum Schutz der

Mehrphasenschaltung verhindert wird.

Zum Ansteuern der elektrischen Maschine kann die Mehrphasenschaltung mit einer Kontrolleinheit der Antriebsvorrichtung verbunden sein. Insbesondere kann die Mehrphasenschaltung und/oder die Kontrolleinheit dazu einen DC-Bus umfassen. Es ist jedoch möglich den Rotor auch in diesem Betriebspunkt abzubremsen und/oder anzutreiben. Dadurch kann, z. B. wenn die Antriebsvorrichtung zumindest ein Rad eines Kraftfahrzeugs antreibt, auch dann ein Betrieb der elektrischen Maschine durchgeführt werden, wenn durch äußeren Einfluss die absolute Systemgrenzgeschwindigkeit durch eine Drehzahl des Rotors überschritten wird. Dies kann beispielsweise durch eine Bergabfahrt des Kraftfahrzeugs verursacht werden. Somit kann die Sicherheit der Antriebsvorrichtung insgesamt durch den Betrieb des Rotors oberhalb der absoluten Systemgrenzgeschwindigkeit erhöht sein. Insbesondere kann somit die Statorfeldgeschwindigkeit unter die Geschwindigkeit

des baulichen Limits der Antriebsvorrichtung gebracht werden bzw. gehalten werden.

Wenn die Rotorgeschwindigkeit die absolute Systemgrenzgeschwindigkeit erreicht, kann vorzugsweise eine Demagnetisierung des Rotors, insbesondere eines Rotorkerns und/oder eines Rotormagneten, durchgeführt werden. Dabei kann vorzugsweise ein insbesondere negativer Stromimpuls, vorzugsweise aufweisend einen d-Strom, aufgebracht werden, der eine Amplitude aufweist, die ausreichend ist, um eine Remanenz, insbesondere einen zurückbleibenden magnetischen Fluss, des Rotors auf einen Wert zu reduzieren, bei dem eine gegenwirkende elektromotorische Kraft eine maximale Spannung des DC-Busses trotz der Rotorgeschwindigkeit nicht

überschreitet.

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Vorzugsweise kann für die absolute Systemgrenzgeschwindigkeit eine Frequenzgrenze einer Umrichtereinheit der Mehrphasenschaltung berücksichtigt werden. Unter der Frequenzgrenze der Umrichtereinheit kann insbesondere eine sogenannte Inverterfrequenzgrenze verstanden werden. Insbesondere kann die Frequenzgrenze der Umrichtereinheit von einer Anzahl an Polen am Stator und/oder Rotor der elektrischen Maschine abhängen und/oder physikalisch durch eine Entwicklung eines Skin-Effektes und/oder Schaltzeiten der Umrichtereinheit definiert sein. Folglich kann die Möglichkeit des Betriebs der elektrischen Maschine insbesondere durch eine zumindest teilweise Unabhängigkeit von der Frequenzgrenze von der Anzahl der Pole entkoppelt sein. Dadurch kann durch für die elektrische Maschine eine verbesserte Effizienz erzielt und/oder Performanceverluste bei hohen Geschwindigkeiten vermieden werden. Darüber hinaus kann die Anzahl der Pole erhöht werden, so dass durch eine Reduktion von Statormaterial, insbesondere Eisen, und/oder von einer Anzahl an Rotormagneten die elektrische Maschine leichter und kostengünstiger ausgeführt werden kann. Somit können konstruktive Freiheiten zum einen gewonnen werden und gleichzeitig kann der Betriebsmodus beim elektrischen Abbremsen und/oder Antreiben verbessert sein.

Im Rahmen der Erfindung kann ferner vorgesehen sein, dass durch die Antriebsvorrichtung eine drehmomentabhängige Systemgrenzgeschwindigkeit definiert ist und das Verfahren folgenden Schritt umfasst:

- Betreiben der elektrischen Maschine in einem zweiten Betriebsmodus, in welchem die Rotorgeschwindigkeit die dehmomentabhängige Systemgrenzgeschwindigkeit überschreitet, wobei ein zweiter Schlupf zwischen dem Rotor und dem Statorfeld erzeugt wird, durch welchen die Statorfeldgeschwindigkeit des Statorfeldes zumindest auf die

drehmomentabhängige Systemgrenzgeschwindigkeit begrenzt wird.

Vorzugsweise liegt die Rotorgeschwindigkeit im zweiten Betriebsmodus unterhalb der absoluten Systemgrenzgeschwindigkeit. Die drehmomentabhängige Systemgrenzgeschwindigkeit kann insbesondere in jedem Betriebspunkt verschieden definiert sein und/oder durch eine Kurve vorgegeben sein, die vorzugsweise In

Abhängigkeit von einer maximalen Spannung der Umrichtereinheit der

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Mehrphasenschaltung definiert sein kann. Somit kann auch unterhalb der absoluten Systemgrenzgeschwindigkeit noch die drehmomentabhängige Systemgrenzgeschwindigkeit vorliegen, bei welcher der zweite Schlupf erforderlich ist, um eine Differenzgeschwindigkeit zwischen Rotor und Statorfeld zu erzeugen und somit die Statorfeldgeschwindigkeit unterhalb der drehmomentabhängigen Systemgrenzgeschwindigkeit zu halten. Vorzugsweise kann der erste Schlupf erzeugt werden, bevor oder sobald die Rotorgeschwindigkeit die drehmomentabhängige Systemgrenzgeschwindigkeit erreicht. Insbesondere kann ein Übergang zwischen dem ersten und zweiten Betriebsmodus vorgesehen sein, wobei der erste Betriebsmodus beispielsweise aufrechterhalten wird, so lange sich die Rotordrehzahl oberhalb der absoluten Systemgrenzgeschwindigkeit befindet und der zweite Betriebsmodus genutzt wird, sobald die Rotorgeschwindigkeit die absolute Systemgrenzgeschwindigkeit erreicht oder unterschreitet. Insbesondere kann beim ersten und/oder zweiten Betriebsmodus vorgesehen sein, dass eine Ansteuerung des Statorfeldes, des Rotors und/oder des ersten und/oder zweiten Schlupfes durch eine feldorientierte Regelung durchgeführt wird. In Abhängigkeit von einem, insbesondere angeforderten oder tatsächlichen, Drehmoment kann im ersten Betriebsmodus vorgesehen sein, dass durch den ersten Schlupf die Statorfeldgeschwindigkeit auf die ddehmomentabhängige

Systemgrenzgeschwindigkeit begrenzt wird.

Vorzugsweise kann bei einem erfindungsgemäßen Verfahren vorgesehen sein, dass beim Betreiben der elektrischen Maschine im ersten und/oder zweiten Betriebsmodus ein elektrisches Abbremsen und/oder ein Freilauf des Rotors der elektrischen Maschine ausgeführt wird. Vorzugsweise kann zum Erzeugen des Freilaufs ein Abschalten der Umrichtereinheit der Mehrphasenschaltung erfolgen. Im Freilauf kann der erste und/oder zweite Schlupf vorzugsweise der Rotorgeschwindigkeit entsprechen, d.h. 100% betragen. Insbesondere kann der Freilauf auch als Leerlauf bezeichnet werden. Insbesondere durch das elektrische Abbremsen im ersten und/oder zweiten Betriebsmodus kann die Sicherheit beim Ausführen des Verfahrens deutlich gesteigert sein. So kann eine Situation, in welcher die Rotorgeschwindigkeit die absolute und/oder die dehmomentabhängige Systemgrenzgeschwindigkeit überschreitet erfordern, dass der Rotor abgebremst

wird, insbesondere um einen Stillstand eines durch den Rotor angetriebenen

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Kraftfahrzeugs zu erzeugen. Beim Abbremsen kann vorzugsweise ein negatives Drehmoment durch die Wirkverbindung von Rotor und Statorfeld erzeugt werden, um den Rotor abzubremsen. So ist beispielsweise auch bei einer Bergabfahrt eines Kraftfahrzeugs die Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs noch durch die Antriebsvorrichtung bzw. die elektrische Maschine reduzierbar. Bei einem positiven Drehmoment oberhalb der absoluten und/oder drehmomentabhängigen Systemgrenzgeschwindigkeit kann der Rotor durch den ersten und/oder zweiten Schlupf zumindest teilweise in den Freilauf versetzt werden, so dass auch, wenn beim Antreiben die jeweilige Systemgrenzgeschwindigkeit überschritten wird, eine

Beschädigung der Antriebsvorrichtung vermieden werden kann.

Weiterhin ist es bei einem erfindungsgemäßen Verfahren denkbar, dass der erste und/oder zweite Betriebsmodus ein Notbremsmanöver umfasst, bei welchem ein erzeugtes Bremsdrehmoment einem Systemgrenzdrehmoment entspricht und/oder die Rotorgeschwindigkeit die drehmomentabhängige Systemgrenzgeschwindigkeit und/oder die absolute Systemgrenzgeschwindigkeit überschreitet.

Das Systemgrenzdrehmoment kann insbesondere auf 60% bis 80% eines für die Antriebsvorrichtung schädlichen Bremsdrehmomentes begrenzt sein. Insbesondere kann das Systemgrenzdrehmoment z. B. durch einen maximalen Strom der Umrichtereinheit vorgegeben sein. Somit können im ersten und/oder zweiten Betriebsmodus auch besonders harte Bremsmanöver durchgeführt werden, bei denen ein hohes Drehmoment erforderlich ist, wobei durch das Systemgrenzdrehmoment jedoch die Sicherheit der baulichen Komponenten auch im

Notbremsfall sichergestellt sein kann.

Weiterhin kann bei einem erfindungsgemäßen Verfahren vorgesehen sein, dass das Systemgrenzdrehmoment in Abhängigkeit von einem maximalen Strom der Mehrphasenschaltung, insbesondere der Umrichtereinheit, bestimmt wird. Die Bestimmung kann dabei insbesondere während des ersten und/oder zweiten Betriebsmodus laufend angepasst werden, wobei beispielsweise noch ein aktueller Energieverbrauch der Antriebsvorrichtung und/oder ein Ladestatus eines Energiespeichers der Antriebsvorrichtung bei der Bestimmung des Systemgrenzdrehmomentes berücksichtigt werden können. Alternativ kann das

Systemgrenzdrehmoment festgelegt sein und beispielsweise in einem Speicher einer

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Kontrolleinheit der Antriebsvorrichtung hinterlegt sein. Dadurch kann das Systemgrenzdrehmoment insbesondere werksseitig vorgegeben sein. Die Umrichtereinheit stellt hier ein besonders empfindliches Bauteil dar, insbesondere aufgrund von Halbleiterkomponenten der Umrichtereinheit. Durch die Berücksichtigung des Systemgrenzdrehmomentes kann auch im Notbremsfall die Sicherheit der Antriebsvorrichtung bzw. das Funktionieren der Antriebsvorrichtung

gewährleistet werden.

Es ist ferner bei einem erfindungsgemäßen Verfahren denkbar, dass zum Erzeugen des ersten und/oder zweiten Schlupfes im ersten und/oder zweiten Betriebsmodus folgender Schritt durchgeführt wird:

- Demagnetisieren des Rotors, insbesondere zumindest eines Rotormagneten, durch zumindest einen Stromimpuls, vorzugsweise so dass durch den Stromimpuls eine Remanenz des Rotors und/oder des Rotormagneten auf einen Wert reduziert wird, bei dem eine erzeugte elektromotorische Kraft auf eine der absoluten und/oder drehmomentabhängigen Systemgrenzgeschwindigkeit zugehordnete elektromotorische Kraft begrenzt

wird.

Der Stromimpuls kann ein negativer Stromimpuls sein, um das Demagnetisieren des zumindest einen Rotormagneten durchzuführen. Vorzugsweise kann der Stromimpuls einen D-Strom umfassen. Insbesondere können mehrere, insbesondere alle, Rotormagneten beim Demagnetisieren durch einen oder mehrere Stromimpulse demagnetisiert werden. Unter einem Demagnetisieren kann insbesondere eine Reduktion der magnetischen Feldstärke und/oder des magnetischen Flusses bei den Rotormagneten verstanden werden. Vorzugsweise kann die Polung der Rotormagneten ebenfalls reduziert werden. Ferner kann das Demagnetisieren vorteilhafterweise zu einem vollständigen Entmagnetisieren führen, bei welchem die Rotormagneten ihre magnetischen Eigenschaften verlieren. Bei den Rotormagneten kann es sich insbesondere um Permanentmagneten und/oder um Elektromagneten handeln. Dadurch kann auch bei höheren Drehzahlen vermieden werden, dass Überspannungen auftreten und insbesondere kann dadurch der Schlupf erzeugt werden. Bei der elektromotorischen Kraft kann es sich insbesondere um eine Gegen-

EMK oder Rück-EMK handeln. Insbesondere kann es sich bei der der absoluten

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und/oder drehmomentabhängigen Systemgrenzgeschwindigkeit zugeordneten elektromotorischen Kraft um eine maximal erlaubte Spannung der Mehrphasenschaltung und/oder der Kontrolleinheit, insbesondere eines DC-Busses der Antriebsvorrichtung, handeln. Wenn die Rotorgeschwindigkeit die absolute Systemgrenzgeschwindigkeit und/oder die drehmomentabhängige Systemgrenzgeschwindigkeit erreicht, kann somit eine Demagnetisierung des Rotors, insbesondere eines Rotorkerns und/oder eines Rotormagneten, durchgeführt werden. Dabei kann vorzugsweise ein insbesondere negativer Stromimpuls, vorzugsweise aufweisend einen d-Strom, aufgebracht werden, der eine Amplitude aufweist, die ausreichend ist, um eine Remanenz, insbesondere einen zurückbleibenden magnetischen Fluss, des Rotors auf einen Wert zu reduzieren, bei dem eine gegenwirkende elektromotorische Kraft eine maximale Spannung des DCBusses trotz der Rotorgeschwindigkeit nicht überschreitet. Insbesondere kann das Demagnetisieren zum Erzeugen des ersten und/oder zweiten Schlupfes bei Vorliegen eines negativen Drehmoments und/oder einer negativen

Drehmomentanforderung durchgeführt werden.

Vorzugsweise kann bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zum Erzeugen des ersten und/oder zweiten Schlupfes im ersten und/oder zweiten Betriebsmodus folgender Schritt durchgeführt werden: - Abschalten einer Umrichtereinheit der Mehrphasenschaltung, so dass der Rotor der elektrischen Maschine in einen Freilauf versetzt wird.

Der Freilauf ist insbesondere auf das Verhältnis der Rotorgeschwindigkeit zur Statorfeldgeschwindigkeit bezogen. Dadurch kann insbesondere ein erster und/oder zweiter Schlupf von 100% erzeugt werden. Insbesondere kann sichergestellt werden, dass die Antriebsvorrichtung trotz Überschreiten der absoluten Systemgrenzgeschwindigkeit durch die Rotorgeschwindigkeit nicht beschädigt wird. Insbesondere kann das Abschalten zum Erzeugen des ersten und/oder zweiten Schlupfes bei Vorliegen eines positiven Drehmoments und/oder einer positiven

Drehmomentanforderung durchgeführt werden.

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Im Rahmen der Erfindung kann ferner vorgesehen sein, dass das Verfahren folgenden Schritt umfasst: - elektrisches Abbremsen des Rotors in einem Synchronbremsbetrieb, in

welchem die Rotorgeschwindigkeit der Statorfeldgeschwindigkeit entspricht.

Somit kann im Synchronbremsbetrieb ein Schlupf, insbesondere vollständig aufgehoben werden. Der Synchronbremsbetrieb kann insbesondere dann durchgeführt werden, wenn sich die Rotorgeschwindigkeit unterhalb der drehmomentabhängigen Systemgrenzgeschwindigkeit und unterhalb der absoluten Systemgrenzgeschwindigkeit befindet. In diesem Fall kann entsprechend effizient das elektrische Abbremsen durchgeführt werden. Weiterhin kann ein Übergang des ersten und/oder zweiten Betriebsmodus in den synchronen Betriebsmodus vorgesehen sein, wenn die Drehmomentanforderung und/oder die

Rotorgeschwindigkeit in einem entsprechenden Betriebspunkt angekommen sind.

Vorteilhafterweise kann bei einem erfindungsgemäßen Verfahren das Verfahren folgenden Schritt umfassen: - Antreiben des Rotors in einem Synchronfahrbetrieb, in welchem die Statorfeldgeschwindigkeit des Statorfeldes durch die Mehrphasenschaltung erzeugt wird und die Rotorgeschwindigkeit der Statorfeldgeschwindigkeit

entspricht.

Somit kann zum Betreiben der Antriebsvorrichtung nicht bloß ein Betriebsmodus vorgesehen sein, sondern die elektrische Maschine bzw. der Rotor der elektrischen Maschine kann auch durch das Statorfeld angetrieben werden und somit ein Kraftfahrzeug durch die Antriebsvorrichtung antreibbar sein. Auch in komplexen Situationen, in denen beispielsweise ein Ausweichen notwendig ist, kann ein Umschalten vom Synchronfahrbetrieb in einen Betriebsmodus und/oder umgekehrt vorteilhaft sein. Vorzugsweise kann es sich bei der elektrischen Maschine um einen Primärantrieb des Kraftfahrzeugs handeln. Es ist jedoch ebenfalls denkbar, dass die Antriebsvorrichtung zusätzlich zu der elektrischen Maschine oder zu mehreren elektrischen Maschinen einen Verbrennungsmotor, insbesondere als Primärantrieb,

aufweist.

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Vorzugsweise kann bei einem erfindungsgemäßen Verfahren im ersten Betriebsmodus, im zweiten Betriebsmodus und/oder im Sychronbremsbetrieb eine Energierückgewinnung erfolgen, bei welcher einem Energiespeicher der Antriebsvorrichtung durch eine Drehung des Statorfeldes Energie zugeführt wird. Insbesondere kann auch beim Ausführen des Notbremsmanövers die Energierückgewinnung erfolgen. Unter Energierückgewinnung kann eine Energierekuperation verstanden werden, bei welcher durch den Rotor beim Abbremsen des Rotors ein Strom am Stator induziert wird, durch welchen der Energiespeicher aufgeladen werden kann. Somit kann unter der Energierückgewinnung insbesondere auch ein Generatorbetrieb der elektrischen Maschine verstanden werden. Insbesondere bei Elektro- oder Hybridfahrzeugen ist eine Energierückgewinnung somit von Vorteil, da die Reichweite des Fahrzeugs gesteigert werden kann und/oder der Ladestand einer Traktionsbatterie geschont

bzw. verbessert werden kann.

Weiterhin kann bei einem erfindungsgemäßen Verfahren vorgesehen sein, dass das Verfahren folgenden Schritt umfasst: - Bestimmen der drehmomentabhängigen Systemgrenzgeschwindigkeit in Abhängigkeit von einem Ladezustand des Energiespeichers, einem aktuellen Energieverbrauch der Antriebsvorrichtung und/oder einer

Grenzspannungskurve der Umrichtereinheit.

Somit kann die drehmomentabhängige Systemgrenzgeschwindigkeit insbesondere laufend im Betrieb bestimmt werden und an die jeweiligen Randbedingungen angepasst werden. Der Energieverbrauch der Antriebsvorrichtung kann insbesondere auch umfassen, dass Energie für Verbraucher, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, zur Verfügung gestellt wird. Unter dem Ladezustand des Energiespeichers kann beispielsweise die restliche noch zur Verfügung stehende Kapazität des Energiespeichers, insbesondere in Form einer Fahrzeugbatterie, verstanden werden. Die Grenzspannungskurve der Umrichtereinheit kann insbesondere von einem Bremsdrehmoment und/oder einer Drehzahl, insbesondere des Statorfeldes, abhängig sein. Dadurch kann anhand der Grenzspannungskurve bestimmt werden, ab welcher Drehzahl und/oder ab welchem Bremsdrehmoment

eine Statorfeldgeschwindigkeit z. B. durch Überspannung der Umrichtereinheit

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und/oder eines DC-Busses schädlich sein kann. Insbesondere kann die Grenzspannungskurve vorgegeben sein. Somit kann insbesondere die drehmomentabhängige Systemgrenzgeschwindigkeit während des Betriebs der Antriebsvorrichtung angepasst und/oder korrigiert werden und folglich in unterschiedlichen Betriebspunkten einen effizienten Betrieb der Antriebsvorrichtung

ermöglichen.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist eine Antriebsvorrichtung, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, beansprucht. Dabei weist die Antriebsvorrichtung eine elektrische Maschine mit einem Stator und einem Rotor auf, wobei der Rotor mit einem magnetischen Statorfeld des Stators, das mit einer Statorfeldgeschwindigkeit drehbar ist, magnetisch koppelbar ist. Weiterhin weist die Antriebsvorrichtung eine Mehrphasenschaltung zum Ansteuern der elektrischen Maschine bis zum Erreichen einer absoluten Systemgrenzgeschwindigkeit durch die Statorfeldgeschwindigkeit auf. Ferner weist die Antriebsvorrichtung eine Kontrolleinheit auf, die ein erstes Betriebsmodul zum Betreiben der elektrischen Maschine in einem ersten Betriebsmodus umfasst. Im ersten Betriebsmodus überschreitet dabei eine

Rotorgeschwindigkeit des Rotors die absolute Systemgrenzgeschwindigkeit.

Weiterhin weist die Kontrolleinheit ein erstes Begrenzungsmodul zum Erzeugen eines ersten Schlupfes zwischen dem Rotor und dem Statorfeld auf, wobei durch den ersten Schlupf die Statorfeldgeschwindigkeit zumindest auf die absolute

Systemgrenzgeschwindigkeit begrenzbar ist.

Somit bring eine erfindungsgemäße Antriebsvorrichtung die gleichen Vorteile mit sich, wie sie ausführlich mit Bezug auf ein erfindungsgemäßes Verfahren beschrieben worden sind. Die Kontrolleinheit kann vorzugsweise zum Steuern und/oder Regeln der Mehrphasenschaltung und/oder der elektrischen Maschine vorgesehen sein. Dazu kann die Kontrolleinheit beispielsweise einen Prozessor, insbesondere einen Mikroprozessor, und/oder dergleichen umfassen. Durch den ersten Betriebsmodus ist somit ein Betreiben der elektrischen Maschine in einem Betriebspunkt möglich, in welchem die Rotorgeschwindigkeit die absolute Systemgrenzgeschwindigkeit überschreitet und folglich ohne Aufbringen des

Schlupfes ein Betreiben der elektrischen Maschine insbesondere physikalisch nicht

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möglich wäre und/oder zu einer Schädigung der Antriebsvorrichtung, insbesondere der Mehrphasenschaltung und/oder einer Umrichtereinheit der Mehrphasenschaltung, führen könnte. Insbesondere kann die absolute Systemgrenzgeschwindigkeit eine Frequenzgrenze einer Umrichtereinheit der Mehrphasenschaltung umfassen und/oder es kann sich bei der absoluten Systemgrenzgeschwindigkeit um die Frequenzgrenze der Umrichtereinheit der

Mehrphasenschaltung handeln.

Weiterhin kann bei einer erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung vorgesehen sein, dass die Kontrolleinheit ein zweites Betriebsmodul zum Betreiben der elektrischen Maschine in einem zweiten Betriebsmodus aufweist, wobei im zweiten Betriebsmodus die Rotorgeschwindigkeit eine drehmomentabhängige Systemgrenzgeschwindigkeit der Mehrphasenschaltung überschreitet. Dabei wird durch ein zweites Begrenzungsmodul ein zweiter Schlupf zwischen dem Rotor und dem Statorfeld erzeugt, durch welchen die Statorfeldgeschwindigkeit des Statorfeldes zumindest auf die drehmomentabhängige Systemgrenzgeschwindigkeit begrenzbar ist. Das zweite Begrenzungsmodul kann insbesondere Teil der Kontrolleinheit sein und/oder zumindest teilweise mit dem zweiten Betriebsmodul übereinstimmen. Insbesondere kann das zweite Betriebsmodul aktiviert werden, wenn durch das Betreiben im ersten Betriebsmodus die absolute Systemgrenzgeschwindigkeit erreicht oder unterschritten wird, um einen Übergang vom ersten in den zweiten Betriebsmodus zu ermöglichen.

Ferner kann bei einer erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung vorgesehen sein, dass das erste Betriebsmodul zum elektrischen Abbremsen des Rotors und/oder zum Betrieb des Rotors in einem Freilauf im ersten Betriebsmodus ausgebildet ist, und/oder dass das zweite Betriebsmodul zum Abbremsen des Rotors und/oder Antreiben Betrieb des Rotors in einem Freilauf im zweiten Betriebsmodus der elektrischen Maschine ausgebildet ist. Vorzugsweise kann das erste und/oder zweite Bremsmodul zum Erzeugen des Freilaufs durch Abschalten der Umrichtereinheit der Mehrphasenschaltung ausgebildet sein. So kann durch das erste und/oder zweite Betriebsmodul am Rotor ein negatives Drehmoment zum Abbremsen und/oder ein positives Drehmoment für den Freilauf des Rotors, insbesondere durch Ansteuerung

des Statorfeldes und/oder einer Demagnetisierungseinheit, erzeugbar sein. Dadurch

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kann die Sicherheit der Antriebsvorrichtung insgesamt gesteigert sein, wenn das Abbremsen und/oder der Freilauf im ersten und/oder zweiten Betriebsmodus möglich ist.

Weiterhin kann bei einer erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung vorgesehen sein, dass die Kontrolleinheit ein Notbremsmodul zum Initlieren eines Notbremsmanövers im ersten und/oder zweiten Betriebsmodus aufweist, bei welchem ein erzeugtes Bremsdrehmoment einem Systemgrenzdrehmoment entspricht und/oder die Rotorgeschwindigkeit die drehmomentabhängige Systemgrenzgeschwindigkeit und/oder die absolute Systemgrenzgeschwindigkeit überschreitet. Somit kann auch bei einer hohen Anforderung eines Bremsmomentes zum Ausführen eines Notbremsmanövers die Sicherheit der Antriebsvorrichtung gewährleistet bleiben, sodass beispielsweise auch ein erzeugter Strom eine bestimmte, ggf. schädliche

Grenze nicht überschreitet.

Weiterhin kann bei einer erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung die Kontrolleinheit ein Synchronbremsmodul aufweisen, das dazu ausgebildet ist, die elektrische Maschine in einem Synchronbremsbetrieb zum elektrischen Abbremsen des Rotors zu betreiben, wobei im Synchronbremsbetrieb die Rotorgeschwindigkeit der Statorfeldgeschwindigkeit entspricht. Somit kann ein weiterer Betriebsmodus gegeben sein, durch welchen der Rotor abbremsbar ist und die elektrische Maschine kann damit in einem weiteren Betriebspunkt effizient betreibbar sein.

Weiterhin ist es im Rahmen der Erfindung denkbar, dass die Kontrolleinheit ein Synchronfahrmodul aufweist, das dazu ausgebildet ist, die elektrische Maschine in einen Synchronfahrbetrieb zum Antreiben des Rotors zu betreiben, in welchem die Statorfeldgeschwindigkeit des Statorfeldes durch die Mehrphasenschaltung erzeugt wird und die Rotorgeschwindigkeit der Statorfeldgeschwindigkeit entspricht. Somit kann auch ein Antreiben durch die elektrische Maschine mittels des Synchronfahrmoduls durchgeführt werden. Dadurch kann die Antriebsvorrichtung durch die elektrische Maschine nicht nur abgebremst werden, sondern auch angetrieben werden. Somit kann beispielsweise ein zusätzlicher Elektromotor zum

Anreiben entfallen.

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Das erste und/oder zweite Betriebsmodul, das erste und/oder zweite Begrenzungsmodul, das Notbremsmodul, das Synchronbremsmodul und/oder das Synchronfahrmodul können in einem einzelnen Kontrollgerät der Antriebsvorrichtung vorgesehen sein oder separate, insbesondere miteinander verbundene, Kontrollgeräte bilden. Insbesondere kann somit für die unterschiedlichen Module ein

einzelner Prozessor oder jeweils separate Prozessoren vorgesehen sein.

Weiterhin kann bei einer erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung die Antriebsvorrichtung einen Energiespeicher aufweisen, dem durch die Mehrphasenschaltung beim Abbremsen im ersten Betriebsmodus, im zweiten Betriebsmodus und/oder im Synchronbremsbetrieb durch eine Drehung des Statorfeldes Energie zuführbar ist. Somit kann eine Energierekuperation bzw. eine Energierückgewinnung durch die Mehrphasenschaltung ermöglicht sein, durch welche ein Energiespeicher aufladbar ist und/oder Verbraucher betreibbar sein können. Insbesondere kann die Energie, z. B. durch Zwischenspeicherung, auch

zum weiteren Betreiben der Antriebsvorrichtung eingesetzt werden.

Weiterhin ist es bei einer erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung denkbar, dass durch die Kontrolleinheit die dehmomentabhängige Systemgrenzgeschwindigkeit in Abhängigkeit von einem Ladezustand des Energiespeichers, einem, insbesondere aktuellen, Energieverbrauch der Antriebsvorrichtung und/oder einer Grenzspannungskurve der Umrichtereinheit bestimmbar ist. Dazu kann die Kontrolleinheit beispielsweise ein weiteres Bestimmungsmodul aufweisen. Somit kann die drehmomentabhängige Systemgrenzgeschwindigkeit insbesondere laufend während des Betriebs der Antriebsvorrichtung an die jeweiligen Randbedingungen des aktuellen Betriebspunktes angepasst werden und somit einen effizienten Betrieb der Antriebsvorrichtung ermöglichen.

Weiterhin kann bei einer erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung die Mehrphasenschaltung eine Demagnetisierungseinheit aufweisen, durch welche Rotormagnete des Rotors, insbesondere durch zumindest einen Stromimpuls, demagnetisierbar sind, vorzugsweise im ersten und/oder zweiten Betriebsmodus. Vorzugsweise kann vorgesehen sein, dass durch den Stromimpuls eine Remanenz

des Rotors und/oder des Rotormagneten auf einen Wert reduzierbar ist, bei dem

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eine erzeugbare elektromotorische Kraft auf eine der absoluten und/oder drehmomentabhängigen Systemgrenzgeschwindigkeit zugehordnete elektromotorische Kraft begrenzbar ist. Die Demagnetisierungseinheit kann z. B. einen Kondensator aufweisen, der zum Aussenden eines insbesondere negativen Stromimpulses aufgeladen wird. Durch den insbesondere negativen Stromimpuls kann schließlich die Demagnetisierung ausgeführt werden. Somit kann der erste und/oder zweite Schlupf durch die Demagnetisierungseinheit in einfacher Art und Weise erzeugt werden und insbesondere die Sicherheit der Antriebsvorrichtung dabei verbessert werden. Zusätzlich oder alternativ kann die Demagnetisierungseinheit Teil der Kontrollvorrichtung sein. Insbesondere kann die Demagnetisierungseinheit durch das erste und/oder zweite Betriebsmodul und/oder das erste und/oder zweite Begrenzungsmodul ansteuerbar sein. Wenn die Rotorgeschwindigkeit die absolute Systemgrenzgeschwindigkeit und/oder die drehmomentabhängige Systemgrenzgeschwindigkeit erreicht, kann somit durch die Demagnetisierungseinheit eine Demagnetisierung des Rotors, insbesondere eines Rotorkerns und/oder eines Rotormagneten, durchführbar sein. Dabei kann vorzugsweise ein insbesondere negativer Stromimpuls, vorzugsweise aufweisend einen d-Strom, aufgebracht werden, der eine Amplitude aufweist, die ausreichend ist, um eine Remanenz, insbesondere einen zurückbleibenden magnetischen Fluss, des Rotors auf einen Wert zu reduzieren, bei dem eine gegenwirkende elektromotorische Kraft eine maximale Spannung des DC-Busses trotz der Rotorgeschwindigkeit nicht überschreitet.

Vorteilhafterweise kann bei einer erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung die Mehrphasenschaltung eine Abschalteinheit aufweisen, die zum Versetzen des Rotors in einen Freilauf durch Abschalten einer Umrichtereinheit der Mehrphasenschaltung ausgebildet ist. Der Freilauf ist insbesondere auf das Verhältnis der Rotorgeschwindigkeit zur Statorfeldgeschwindigkeit bezogen. Dadurch kann insbesondere ein erster und/oder zweiter Schlupf von 100% erzeugt werden. Vorzugsweise kann dadurch sichergestellt werden, dass die Antriebsvorrichtung trotz Überschreiten der absoluten Systemgrenzgeschwindigkeit durch die Rotorgeschwindigkeit nicht beschädigt wird. Insbesondere kann das Abschalten zum Erzeugen des ersten und/oder zweiten Schlupfes bei Vorliegen eines positiven

Drehmoments und/oder einer positiven Drehmomentanforderung durchführbar sein.

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Weiterhin kann bei einer erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung vorgesehen sein, dass das erste Betriebsmodul dazu ausgebildet ist das elektrische Abbremsen im ersten Betriebsmodus durchzuführen und/oder die Kontrolleinheit dazu ausgebildet ist ein erfindungsgemäßes Verfahren auszuführen. Somit kann das zuvor beschriebene Verfahren vollständig zum Betrieb der Antriebsvorrichtung implementiert sein, um einen sicheren und effektiven Brems- und/oder Fahrbetrieb

zu ermöglichen.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist ein Kraftfahrzeug mit einer erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung zum Betreiben zumindest eines Rades des Kraftfahrzeugs beansprucht. Dabei ist es insbesondere denkbar, dass die Antriebsvorrichtung zum Betreiben von zwei oder mehr Rädern des Kraftfahrzeugs ausgebildet ist. Dazu kann die Antriebsvorrichtung beispielsweise zwei oder mehr elektrische Maschinen und/oder zwei oder mehr Umrichtereinheiten umfassen. Dadurch kann eine Fahrstabilität des Kraftfahrzeugs verbessert sein, wenn jedes Rad durch die Antriebsvorrichtung angetrieben werden kann und gleichzeitig können Bauteile eingespart werden, wenn z. B. die Kontrolleinheit der Antriebsvorrichtung für

das Ansteuern mehrerer Räder genutzt werden kann.

Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung zu einigen Ausführungsbeispielen der Erfindung, welche in den Figuren schematisch dargestellt sind. Sämtliche aus den Ansprüchen, der Beschreibung oder den Figuren hervorgehende Merkmale und/oder Vorteile, einschließlich konstruktiver Einzelheiten und räumlicher Anordnungen können sowohl für sich als auch in den verschiedenen Kombinationen erfindungswesentlich

sein.

Es zeigen jeweils schematisch:

Figur 1 Verfahrensschritte eines erfindungsgemäßen Verfahrens,

Figur2 ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug mit einer erfindungsgemäßen An-

triebsvorrichtung zum Ausführen des Verfahrens,

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Figur3 eine elektrische Maschine der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung,

Figur 4 einen Betriebspunkt in einem ersten Betriebsmodus des

erfindungsgemäßen Verfahrens,

Figur 5 einen Betriebspunkt in einem zweiten Betriebsmodus des erfindungsgemäßen Verfahrens,

Figur6 einen Betriebspunkt in einem Notbremsmanöver des erfindungsgemäßen

Verfahrens,

Figur 7 einen Betriebspunkt in einem Synchronbremsbetrieb des

erfindungsgemäßen Verfahrens,

Figur8 einen Betriebspunkt in einem Synchronfahrbetrieb des

erfindungsgemäßen Verfahrens.

Elemente mit gleicher Funktion und Wirkungsweise sind in den Figuren 1 bis 8

jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen.

Figur 1 zeigt in schematischer Darstellung Verfahrensschritte eines erfindungsgemäßen Verfahrens 100 zum Betreiben einer erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung 10. Figur 2 zeigt die erfindungsgemäße Antriebsvorrichtung 10 in einem erfindungsgemäßen Kraftfahrzeug 1. Die Antriebsvorrichtung 10 weist ferner eine elektrische Maschine 11 zum Betreiben eines Rades 2 des Kraftfahrzeugs 1 auf. Vorzugsweise weist die Antriebsvorrichtung 10 zwei oder mehr elektrische Maschinen 11 zum Betreiben zweier oder mehr Räder 2 des Kraftfahrzeugs 1 auf. Die elektrische Maschine 11 ist in Figur 3 dargestellt und weist einen Stator 11.1 und einen Rotor 11.2 auf, wobei der Rotor 11.2 im Betrieb mit einem magnetischen Statorfeld des Stators 11.1, das mit einer Statorfeldgeschwindigkeit 200 drehbar ist, magnetisch koppelbar ist. Dazu weist der Stator 11.1 Spulenwicklungen 11.4 auf, die durch eine, insbesondere induzierte und/oder aktive Bestromung das Statorfeld

erzeugen können. Der Rotor 11.2 weist ferner Rotormagneten 11.3 auf, die als

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Elektromagneten und/oder als Permanentmagneten ausgebildet sein können. Dreht sich der Rotor 11.2 wird folglich durch die Rotormagneten 11.3 das Statorfeld des Stators 11.1 erzeugt und mit der Statorfeldgeschwindigkeit 200 entsprechend der Ummagnetisierung durch Rotormagnete 11.3 bewegt. Umgekehrt kann der Rotor 11.2 durch insbesondere aktive Bestromung der Spulenwicklungen 11.4 und das dadurch erzeugte Statorfeld ebenfalls gedreht werden. Weiterhin weist die Antriebsvorrichtung 10 eine Mehrphasenschaltung 20 auf, die entsprechend mit den Spulenwicklungen 11.4 des Stators 11.1 verbunden ist. Die Mehrphasenschaltung 20 weist ferner zumindest eine Umrichtereinheit 21, insbesondere eine Umrichtereinheit 21 Je elektrischer Maschine 11, auf, durch welche ein Drehstrom in einen Gleichstrom und/oder umgekehrt umwandelbar ist. Weiterhin weist die Antriebsvorrichtung 10 einen Energiespeicher 22 zum Betreiben der elektrischen Maschine 11 und/oder weiterer Komponenten auf. Bei dem Energiespeicher 22 handelt es sich vorzugsweise um eine Fahrzeugbatterie, insbesondere eine Traktionsbatterie, des Kraftfahrzeugs 1. Über die Mehrphasenschaltung 20 ist ein Ansteuern der elektrischen Maschine 11 bis zum Erreichen einer absoluten Systemgrenzgeschwindigkeit 201 durch die Statorfeldgeschwindigkeit 200 ermöglicht.

Die Statorfeldgeschwindigkeit 200 in Zusammenhang mit der absoluten Systemgrenzgeschwindigkeit 201 ist ferner in Figur 4 in einem ersten Betriebsmodus | für ein Drehmoment M gegenüber einer Drehgeschwindigkeit n dargestellt. Das Verfahren 100 umfasst ein Betreiben 101 der elektrischen Maschine 11 im ersten Betriebsmodus |, in welchem eine Rotorgeschwindigkeit 202 des Rotors 11.2 die absolute Systemgrenzgeschwindigkeit 201 überschreitet. Im dargestellten Betriebspunkt 210 ist ein Abbremsen 101.1 gezeigt. Dabei wird ein erster Schlupf 203 zwischen dem Rotor 11.2 und dem Statorfeld erzeugt, durch welchen die Statorfeldgeschwindigkeit 200 zumindest auf die absolute Systemgrenzgeschwindigkeit 201 begrenzt wird. Insbesondere kann der erste Betriebsmodus | durch ein erstes Betriebsmodul 13 und/oder die Begrenzung durch ein erstes Begrenzungsmodul 13.1 der Kontrolleinheit 12, insbesondere des ersten Betriebsmoduls 13, realisiert sein. Bei dem ersten Schlupf 203 handelt es sich somit insbesondere um eine Differenzgeschwindigkeit zwischen der Rotorgeschwindigkeit

202 und der Statorfeldgeschwindigkeit 200. Dadurch ist es möglich einen

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Betriebspunkt 210 in Bezug auf die Rotorgeschwindigkeit 202 oberhalb der absoluten Systemgrenzgeschwindigkeit 201 zu erreichen. Befindet sich das Kraftfahrzeug 1 beispielsweise In einer Bergabfahrt, können die Räder 2 schneller drehen als durch die absolute Systemgrenzgeschwindigkeit 201 systembedingt vorgegeben und dadurch dem Rotor 11.2 die jeweilige Drehgeschwindigkeit aufzwingen. Durch den ersten Schlupf 203 ist dennoch das elektrische Abbremsen 101.1 des Rotors 11.2 möglich. Ein Freilauf 101.2 des Rotors 11.2 bei positivem Drehmoment und gleicher oder ähnlicher Rotorgeschwindigkeit 202 ist ebenfalls im ersten Betriebsmodus | denkbar. Insbesondere kann dazu ein Abschalten 106.2 durch der Umrichtereinheit 21 durch eine Abschalteinheit 24 der Mehrphasenschaltung 20 durchgeführt werden, so dass der Rotor 11.2 der elektrischen Maschine 11 in den Freilauf 101.2 versetzt

wird

Weiterhin umfasst das Verfahren 100 ein Betreiben 102 der elektrischen Maschine 11, insbesondere des Rotors 11.2 der elektrischen Maschine 11, in einem zweiten Betriebsmodus Il, für den ein möglicher Betriebspunkt 210 exemplarisch gemäß Figur 5 dargestellt ist. Im dargestellten Betriebspunkt 210 ist ein Abbremsen 102.1 im zweiten Betriebsmodus II gezeigt. Insbesondere kann die elektrische Maschine 11 im zweiten Betriebsmodus II durch ein zweites Betriebsmodul 14 angesteuert werden. Dabei überschreitet die Rotorgeschwindigkeit 202 eine drehmomentabhängige Systemgrenzgeschwindigkeit 204, deren Erreichen insbesondere von einem angeforderten und/oder tatsächlich erzeugten Bremsmoment 206 abhängt. Die drehmomentabhängige Systemgrenzgeschwindigkeit 204 kann durch die Kontrolleinheit 12 der Antriebsvorrichtung 10 vorgegeben sein. Insbesondere überschreitet die Rotorgeschwindigkeit 202 dabei nicht die absolute Systemgrenzgeschwindigkeit 201. Somit kann ein Übergang des ersten Betriebsmodus | zu dem zweiten Betriebsmodus II in Abhängigkeit von der jeweiligen Rotorgeschwindigkeit 202 erfolgen. Im zweiten Betriebsmodus Il wird dabei ein zweiter Schlupf 205 zwischen dem Rotor 11.2 und dem Statorfeld erzeugt, sodass die Statorfeldgeschwindigkeit 200 des Statorfeldes zumindest auf die drehmomentabhängige Systemgrenzgeschwindigkeit 204 begrenzt wird, insbesondere durch ein zweites Betriebsmodul 14.1, das zumindest teilweise Teil

des zweiten Betriebsmoduls 14 sein kann. Dabei kann genau die

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drehmomentabhängige Systemgrenzgeschwindigkeit 204 durch die

Statorfeldgeschwindigkeit 200 erreicht werden oder ein Wert darunter.

Um die drehmomentabhängige Systemgrenzgeschwindigkeit 204 zu definieren, kann ein Bestimmen 105 der drehmomentabhängigen Systemgrenzgeschwindigkeit 204 in Abhängigkeit von einem Ladezustand 22.1 des Energiespeichers 22, eines aktuellen Energieverbrauchs der Antriebsvorrichtung 10 und/oder einer Grenzspannungskurve 204.1 der Umrichtereinheit 21 erfolgen. Der Energieverbrauch der Antriebsvorrichtung 10 kann durch Verbraucher 30 erfolgen, wobei z. B. einer Klimatisierung des Kraftfahrzeugs 1 durch die Antriebsvorrichtung Energie zur Verfügung gestellt werden kann. Die Grenzspannungskurve 204.1 kann insbesondere vorgegeben sein, z. B. durch einen Speicher (nicht dargestellt) einer Kontrolleinheit 12 der Antriebsvorrichtung 10. Ein Freilauf 102.2 des Rotors 11.2 bei positivem Drehmoment und gleicher oder ähnlicher Rotorgeschwindigkeit 202 ist ebenfalls im zweiten Betriebsmodus Il denkbar. Beim Freilauf 102.2 kann eine drehmomentabhängige Systemgrenzgeschwindigkeit 208 eines positiven Drehmoments berücksichtigt werden, die vorzugsweise von einer Grenzspannungskurve 208.1 der Umrichtereinheit 21 abhängt. Insbesondere kann dazu ein Abschalten 106.2 durch der Umrichtereinheit 21 durch die Abschalteinheit 24 der Mehrphasenschaltung 20 durchgeführt werden, so dass der Rotor 11.2 der elektrischen Maschine 11 in den Freilauf 102.2 versetzt wird

Weiterhin kann im ersten und/oder zweiten Betriebsmodus I, Il ein Notbremsmanöver III durchgeführt werden, wie für einen Betriebspunkt 210 in Figur 6 dargestellt. Dabei entspricht ein erzeugtes Bremsdrehmoment 206 einem Systemgrenzdrehmoment 207. Weiterhin kann gemäß dem ersten Betriebsmodus | die Rotorgeschwindigkeit 202 die absolute Systemgrenzgeschwindigkeit 201 überschreiten und/oder gemäß dem zweiten Betriebsmodus Il die Rotorgeschwindigkeit 202 die drehmomentabhängige Systemgrenzgeschwindigkeit 204 überschreiten. Das Systemgrenzdrehmoment 207 kann dabei vorzugsweise 60% bis 80% des maximalen Bremsdrehmoments, insbesondere beim regenerativen Bremsen, entsprechen. Somit kann im ersten und/oder zweiten Betriebsmodus 1, Il auch ein besonders starkes Bremsmanöver Ill durchgeführt werden, ohne die

Antriebsvorrichtung 10, insbesondere die Mehrphasenschaltung 20, zu schädigen.

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Zum Durchführen des Notbremsmanövers Ill kann die Antriebsvorrichtung 10,

insbesondere die Kontrolleinheit 12, ein Notbremsmodul 15 aufweisen.

Der erste und/oder zweite Schlupf 203, 205 im ersten und/oder zweiten Betriebsmodus |, Il kann insbesondere durch ein Demagnetisieren 106.1 zumindest eines Rotormagneten 11.3, insbesondere aller Rotormagnete 11.3, erzeugt werden. Das Demagnetisieren 106.1 kann vorzugsweise durch eine Demagnetisierungseinheit 23 der Antriebsvorrichtung 10, insbesondere der Mehrphasenschaltung 20 und/oder der Kontrolleinheit 12, durchgeführt werden oder durchführbar sein. Dadurch können hohe Ströme und/oder hohe Spannungen zuverlässig vermieden werden, sodass die Sicherheit der Antriebsvorrichtung 10

insgesamt verbessert sein kann.

Weiterhin umfasst das Verfahren 100 ein elektrisches Abbremsen 103 des Rotors 11.2 in einem Synchronbremsbetrieb IV. Wie in Figur 7 dargestellt, ist im Synchronbremsbetrieb IV vorgesehen, dass die Rotorgeschwindigkeit 202 der Statorfeldgeschwindigkeit 200 entspricht. Damit liegt ein Betriebspunkt 210 im Synchronbremsbetrieb IV somit im Wesentlichen unabhängig bzw. unterhalb der zuvor genannten Systemgrenzen, wie beispielsweise der drehmomentabhängigen und/oder der absoluten Systemgrenzgeschwindigkeit 201, 204. Der Synchronbremsbetrieb IV kann vorzugsweise durch ein Synchronbremsmodul 16 der Kontrolleinheit 12 der Antriebsvorrichtung 10 ermöglicht sein.

Weiterhin kann vorgesehen sein, dass im ersten Betriebsmodus I, im zweiten Betriebsmodus Il und/oder im Synchronbremsbetrieb IV eine Energierückgewinnung 107, d. h. insbesondere eine Energierekuperation, erfolgt, bei welcher einem Energiespeicher 22 der Antriebsvorrichtung 10 durch eine Drehung des Rotors 11.2 bzw. des Statorfeldes Energie zugeführt wird. Insbesondere kann dabei ein Drehstrom der elektrischen Maschine 11 durch die Umrichtereinheit 21 der Mehrphasenschaltung 20 für den Energiespeichers 22 in einen Gleichstrom umgewandelt werden. Somit kann der Energiespeicher 22 beim elektrischen Abbremsen 101.1, 102.1, 103 geladen werden, was sich insbesondere positiv auf die Reichweite des Kraftfahrzeugs 1 auswirken kann. Zusätzlich oder alternativ kann die

Energierückgewinnung 107 ein Betreiben der Verbraucher 30 ermöglichen.

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Weiterhin ist im Rahmen des Verfahrens 100 ein Antreiben 104 des Rotor 11.2 in einem Synchronfahrbetrieb V vorgesehen, für den ein Betriebspunkt 210 in Figur 8 dargestellt ist. Im Synchronfahrbetrieb V, der insbesondere durch ein Synchronfahrmodul 17 realisierbar ist, entspricht dabei die Statorfeldgeschwindigkeit 200 der Rotorgeschwindigkeit 202, wobei jedoch die Statorfeldgeschwindigkeit 200 durch die Mehrphasenschaltung 20 erzeugt wird. Insbesondere kann beim Antreiben 104 ein insbesondere positives Antriebsdrehmoment, vorzugsweise unterhalb einer drehmomentabhängigen Systemgrenzgeschwindigkeit 208, durch die elektrische Maschine 11 erzeugt werden. Somit kann der Rotor 11.2 nicht nur abgebremst, sondern auch angetrieben werden und damit insbesondere einen ganzheitlichen Antrieb zum Betreiben der Antriebsvorrichtung 10 für die Räder 2 des Kraftfahrzeugs 1 zur Verfügung stellen. Insbesondere kann dabei ein Gleichstrom des Energiespeichers 22 durch die Umrichtereinheit 21 der Mehrphasenschaltung 20 für eine oder mehrere elektrische Maschinen 11 in einen Drehstrom umgewandelt

werden. Das Synchronfahrmodul 17 kann Teil der Kontrolleinheit 12 sein. Die Erfindung lässt neben den dargestellten Ausführungsformen weitere

Gestaltungsgrundsätze zu. D. h. die Erfindung soll nicht auf die mit Bezug auf die

Figuren erläuterten Ausführungsbeispiele beschränkt betrachtet werden.

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Bezugszeichenliste

1 Kraftfahrzeug 2 Rad

10 Antriebsvorrichtung

11 elektrische Maschine

11.1 Stator

11.2 Rotor

11.3 Rotormagnet

11.4 Spulenwicklungen

12 Kontrolleinheit

13 erstes Betriebsmodul

13.1 erstes Begrenzungsmodul 14 zweites Betriebsmodul 14.1 zweites Begrenzungsmodul 15 Notbremsmodul

16 Synchronbremsmodul

17 Synchronfahrmodul

20 Mehrphasenschaltung

21 Umrichtereinheit

22 Energiespeicher

22.1 Ladezustand

23 Demagnetisierungseinheit 24 Abschalteinheit

30 Verbraucher

100 Verfahren

101 Betreiben von 11 in I 101.1 Abbremsen von 11.2 in I 101.2 Antreiben von 11.2 in I

102 Betreiben von 11 in II 102.1 Abbremsen von 11.2 in II 102.2 Antreiben von 11.2 in II 103 Abbremsen von 11.2 in IV 104 Antreiben von 11.2 in V 105 Bestimmen von 204

106.1 Demagnetisieren von 11.3 106.2 Abschalten von 21

107 Energierückgewinnung

200 Statorfeldgeschwindigkeit

201 absolute Systemgrenzgeschwindigkeit

202 Rotorgeschwindigkeit

203 erster Schlupf

204 drehmomentabhängige Systemgrenzgeschwindigkeit, insbesondere bei negativem Drehmoment

204.1 Grenzkurve von 204

205 zweiter Schlupf

206 Bremsmoment

207 Systemgrenzdrehmoment

208 drehmomentabhängige Systemgrenzgeschwindigkeit, insbesondere bei positivem Drehmoment

208.1 Grenzkurve von 208

210 Betriebspunkt

| erster Betriebsmodus Il zweiter Betriebsmodus I Notbremsmanöver

IV Synchronbremsbetrieb

V Synchronfahrbetrieb

M Drehmoment

n Drehgeschwindigkeit, insbesondere Drehzahl

Claims

Patentansprüche

1. Verfahren (100) zum Betreiben einer Antriebsvorrichtung (10) mit einer elektrischen Maschine (11), die einen Stator (11.1) und einen Rotor (11.2) aufweist, wobei der Rotor (11.2) mit einem magnetischen Statorfeld des Stators (11.1), das mit einer Statorfeldgeschwindigkeit (200) drehbar ist, magnetisch koppelbar ist, und einer Mehrphasenschaltung (20) zum Ansteuern der elektrischen Maschine (11) bis zum Erreichen einer absoluten Systemgrenzgeschwindigkeit (201) durch die Statorfeldgeschwindigkeit (200), wobei das Verfahren (100) folgenden Schritt umfasst:

- Betreiben (101) der elektrischen Maschine (11) In einem ersten Betriebsmodus (I), in welchem eine Rotorgeschwindigkeit (202) des Rotors (11.2) die absolute Systemgrenzgeschwindigkeit (201) überschreitet, wobei ein erster Schlupf (203) zwischen dem Rotor (11.2) und dem Statorfeld erzeugt wird, durch welchen die Statorfeldgeschwindigkeit (200) zumindest auf die absolute Systemgrenzgeschwindigkeit (201) begrenzt

wird.

2. Verfahren (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass für die absolute Systemgrenzgeschwindigkeit (201) eine Frequenzgrenze einer Umrichtereinheit (21) der Mehrphasenschaltung (20) berücksichtigt wird.

3. Verfahren (100) nach einem der Ansprüche 1 oder 2,

dadurch gekennzeichnet, dass

durch die Antriebsvorrichtung (10) eine drehmomentabhängige

Systemgrenzgeschwindigkeit (204, 208) definiert ist und das Verfahren (100)

folgenden Schritt umfasst:

- Betreiben (102) der elektrischen Maschine (11) in einem zweiten Betriebsmodus (Il), in welchem die Rotorgeschwindigkeit (202) die drehmomentabhängige Systemgrenzgeschwindigkeit (204, 208) überschreitet, wobei ein zweiter Schlupf (205) zwischen dem Rotor (11.2)

und dem Statorfeld erzeugt wird, durch welchen die

Statorfeldgeschwindigkeit (200) des Statorfeldes zumindest auf die drehmomentabhängige Systemgrenzgeschwindigkeit (204, 208) begrenzt

wird.

4. Verfahren (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass beim Betreiben (101) der elektrischen Maschine (11) im ersten und/oder zweiten Betriebsmodus (Il, Il) ein elektrisches Abbremsen (101.1, 102.1) und/oder ein Freilauf (101.2, 102.2) des Rotors (11.2) der elektrischen

Maschine (11) ausgeführt wird.

5. Verfahren (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und/oder zweite Betriebsmodus (I, Il) ein Notbremsmanöver (Ill) umfasst, bei welchem ein erzeugtes Bremsdrehmoment (206) einem Systemgrenzdrehmoment (207) entspricht und/oder die Rotorgeschwindigkeit (202) die drehmomentabhängige Systemgrenzgeschwindigkeit (204, 208)

und/oder die absolute Systemgrenzgeschwindigkeit (201) überschreitet.

6. Verfahren (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Systemgrenzdrehmoment (207) in Abhängigkeit von einem maximalen Strom der Mehrphasenschaltung (20), insbesondere der Umrichtereinheit (21),

bestimmt wird.

7. Verfahren (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass

zum Erzeugen des ersten und/oder zweiten Schlupfes (203, 205) im ersten

und/oder zweiten Betriebsmodus (Il, Il) folgender Schritt durchgeführt wird:

- Demagnetisieren (106.1) des Rotors (11.2), insbesondere zumindest eines Rotormagneten (11.3), durch zumindest einen Stromimpuls, vorzugsweise so dass durch den Stromimpuls eine Remanenz des Rotors (11.2) und/oder des Rotormagneten (11.3) auf einen Wert reduziert wird, bei dem

eine erzeugte elektromotorische Kraft auf eine der absoluten und/oder

drehmomentabhängigen Systemgrenzgeschwindigkeit (201, 204, 208)

zugehordnete elektromotorische Kraft begrenzt wird.

8. Verfahren (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zum Erzeugen des ersten und/oder zweiten Schlupfes (203, 205) im ersten und/oder zweiten Betriebsmodus (Il, Il) folgender Schritt durchgeführt wird: - Abschalten (106.2) einer Umrichtereinheit (21) der Mehrphasenschaltung (20), so dass der Rotor (11.2) der elektrischen Maschine (11) in einen Freilauf (101.2, 102.2) versetzt wird.

9. Verfahren (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren (100) folgenden Schritt umfasst: - Elektrisches Abbremsen (103) des ARotors (11.2) in einem Synchronbremsbetrieb (IV), in welchem die Rotorgeschwindigkeit (202) der Statorfeldgeschwindigkeit (200) entspricht.

10. Verfahren (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass

das Verfahren (100) folgenden Schritt umfasst:

- Antreiben (104) des Rotors (11.2) in einem Synchronfahrbetrieb (V), in welchem die Statorfeldgeschwindigkeit (200) des Statorfeldes durch die Mehrphasenschaltung (20) erzeugt wird und die Rotorgeschwindigkeit (202) der Statorfeldgeschwindigkeit (200) entspricht.

11. Verfahren (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im ersten Betriebsmodus (I), im zweiten Betriebsmodus (Il) und/oder im Synchronbremsbetrieb (IV) eine Energierückgewinnung (107) erfolgt, bei welcher einem Energiespeicher (22) der Antriebsvorrichtung (10) durch eine Drehung des Statorfeldes Energie zugeführt wird.

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12. Verfahren (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass

das Verfahren (100) folgenden Schritt umfasst:

- Bestimmen (105) der drehmomentabhängigen Systemgrenzgeschwindigkeit (204, 208) In Abhängigkeit von einem Ladezustand (22.1) des Energiespeichers (22), einem aktuellen Energieverbrauch der Antriebsvorrichtung (10) und/oder einer Grenzspannungskurve (204.1, 208.1) der Umrichtereinheit (21).

13. Antriebsvorrichtung (10), insbesondere für ein Kraftfahrzeug (1), aufweisend eine elektrische Maschine (11) mit einem Stator (11.1) und einem Rotor (11.2), wobei der Rotor (11.2) mit einem magnetischen Statorfeld des Stators (11.1), das mit einer Statorfeldgeschwindigkeit (200) drehbar ist, magnetisch koppelbar ist, eine Mehrphasenschaltung (20) zum Ansteuern der elektrischen Maschine (11) bis zum Erreichen einer absoluten Systemgrenzgeschwindigkeit (201) durch die Statorfeldgeschwindigkeit (200), dadurch gekennzeichnet, dass eine Kontrolleinheit (12) mit einem ersten Betriebsmodul (13) zum Betreiben (101) der elektrischen Maschine (11) in einem ersten Betriebsmodus (1), in welchem eine Rotorgeschwindigkeit (202) des Rotors (11.2) die absolute Systemgrenzgeschwindigkeit (201) überschreitet, und einem ersten Begrenzungsmodul (13.1) zum Erzeugen eines ersten Schlupfes (203) zwischen dem Rotor (11.2) und dem Statorfeld, durch welchen die Statorfeldgeschwindigkeit (200) zumindest auf die absolute

Systemgrenzgeschwindigkeit (201) begrenzbar ist, vorgesehen ist.

14. Antriebsvorrichtung (10) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontrolleinheit (12) ein zweites Betriebsmodul (14) zum Betreiben (102) der elektrischen Maschine (11) in einem zweiten Betriebsmodus (Il) aufweist, wobei im zweiten Betriebsmodus (Il) die Rotorgeschwindigkeit (202) eine drehmomentabhängige Systemgrenzgeschwindigkeit (204, 208) der

Mehrphasenschaltung (20) überschreitet, wobei durch ein zweites

Begrenzungsmodul (14.1) ein zweiter Schlupf (205) zwischen dem Rotor (11.2) und dem Statorfeld erzeugt wird, durch welchen die Statorfeldgeschwindigkeit (200) des Statorfeldes zumindest auf die drehmomentabhängige Systemgrenzgeschwindigkeit (204, 208) begrenzbar ist.

15. Antriebsvorrichtung (10) nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Betriebsmodul (13) zum elektrischen Abbremsen (101.1) des Rotors (11.2) und/oder zum Betrieb des Rotors (11.2) in einem Freilauf (101.2) im ersten Betriebsmodus (I) ausgebildet ist, und/oder dass das zweite Betriebsmodul (14) zum elektrischen Abbremsen (102.1) des Rotors (11.2) und/oder zum Betrieb des Rotors (11.2) in einem Freilauf (102.2)

im zweiten Betriebsmodus (Il) der elektrischen Maschine (11) ausgebildet ist.

16. Antriebsvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontrolleinheit (12) ein Notbremsmodul (15) zum Initieren eines Notbremsmanövers (Ill) im ersten und/oder zweiten Betriebsmodus (Il) aufweist, bei welchem ein erzeugtes Bremsdrehmoment (206) einem Systemgrenzdrehmoment (207) entspricht und/oder die Rotorgeschwindigkeit (202) die drehmomentabhängige Systemgrenzgeschwindigkeit (204, 208)

und/oder die absolute Systemgrenzgeschwindigkeit (201) überschreitet.

17.Antriebsvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontrolleinheit (12) ein Synchronbremsmodul (16) aufweist, das dazu ausgebildet ist, die elektrische Maschine (11) in einem Synchronbremsbetrieb (IV) zum elektrischen Abbremsen (103) des Rotors (11.2) zu betreiben, wobei im Synchronbremsbetrieb (IV) die Rotorgeschwindigkeit (202) der Statorfeldgeschwindigkeit (200) entspricht.

18. Antriebsvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass

die Kontrolleinheit (12) ein Synchronfahrmodul (17) aufweist, das dazu ausgebildet ist, die elektrische Maschine (11) in einem Synchronfahrbetrieb (V) zum Antreiben (104) des Rotors (11.2) zu betreiben, in welchem die Statorfeldgeschwindigkeit (200) des Statorfeldes durch die Mehrphasenschaltung (20) erzeugt wird und die Rotorgeschwindigkeit (202) der Statorfeldgeschwindigkeit (200) entspricht.

19. Antriebsvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Energiespeicher (22) vorgesehen ist, dem durch die Mehrphasenschaltung (20) beim Abbremsen (101.1, 102.1, 104) im ersten Betriebsmodus (I), im zweiten Betriebsmodus (Il) und/oder im Synchronbremsbetrieb (IV) durch eine

Drehung des Statorfeldes Energie zuführbar ist.

20. Antriebsvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass

durch die Kontrolleinheit (12) die drehmomentabhängige Systemgrenzgeschwindigkeit (204, 208) in Abhängigkeit von einem Ladezustand (22.1) des _Energiespeichers (22), einem aktuellen Energieverbrauch der Antriebsvorrichtung (10) und/oder einer Grenzspannungskurve (204.1, 208.1) der Umrichtereinheit (21) bestimmbar ist.

21.Antriebsvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mehrphasenschaltung (20) eine Demagnetisierungseinheit (23) aufweist, durch welche der Rotor (11.2), insbesondere Rotormagnete (11.3) des Rotors (11.2), durch zumindest einen Stromimpuls demagnetisierbar ist, vorzugsweise so dass durch den Stromimpuls eine Remanenz des Rotors (11.2) und/oder des Rotormagneten (11.3) auf einen Wert reduzierbar ist, bei

dem eine erzeugbare elektromotorische Kraft auf eine der absoluten und/oder

drehmomentabhängigen Systemgrenzgeschwindigkeit (201, 204, 208)

zugehordnete elektromotorische Kraft begrenzbar ist.

22.Antriebsvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mehrphasenschaltung (20) eine Abschalteinheit (24) aufweist, die zum Versetzen des Rotors (11.2) in einen Freilauf (101.2, 102.2) durch Abschalten (106.2) einer Umrichtereinheit (21) der Mehrphasenschaltung (20) ausgebildet ist.

23.Antriebsvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Betriebsmodul (13) dazu ausgebildet ist, das Betreiben (101) der elektrischen Maschine (11) im ersten Betriebsmodus (I) durchzuführen und/oder die Kontrolleinheit (12) dazu ausgebildet ist ein Verfahren (100) nach

einem der Ansprüche 1 bis 12 auszuführen.

24. Kraftfahrzeug (1) mit einer Antriebsvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche

13 bis 23 zum Betreiben zumindest eines Rades (2) des Kraftfahrzeugs (1).