DE102010027713A1 - Automotive drive system with a charging device - Google Patents

Automotive drive system with a charging device

Info

Publication number
DE102010027713A1
DE102010027713A1 DE201010027713 DE102010027713A DE102010027713A1 DE 102010027713 A1 DE102010027713 A1 DE 102010027713A1 DE 201010027713 DE201010027713 DE 201010027713 DE 102010027713 A DE102010027713 A DE 102010027713A DE 102010027713 A1 DE102010027713 A1 DE 102010027713A1
Authority
DE
Grant status
Application
Patent type
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Withdrawn
Application number
DE201010027713
Other languages
German (de)
Inventor
Steffen Hahlbeck
Volker Hartmann
Dr. Hofmann Michael
Jörg Huber
Axel Willikens
Dr. Wondrak Wolfgang
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Daimler AG
Original Assignee
Daimler AG
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

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LELECTRIC EQUIPMENT OR PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES, IN GENERAL
    • B60L11/00Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L11/18Electric propulsion with power supplied within the vehicle using power supply from primary cells, secondary cells, or fuel cells
    • B60L11/1809Charging electric vehicles
    • B60L11/1811Charging electric vehicles using converters
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LELECTRIC EQUIPMENT OR PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES, IN GENERAL
    • B60L2210/00Converter types
    • B60L2210/30AC to DC converters
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LELECTRIC EQUIPMENT OR PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES, IN GENERAL
    • B60L2210/00Converter types
    • B60L2210/40DC to AC converters
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LELECTRIC EQUIPMENT OR PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES, IN GENERAL
    • B60L2220/00Electrical machine types; Structures or applications thereof
    • B60L2220/50Structural details of electrical machines
    • B60L2220/54Windings for different functions
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/64Electric machine technologies for applications in electromobilty
    • Y02T10/641Electric machine technologies for applications in electromobilty characterised by aspects of the electric machine
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70Energy storage for electromobility
    • Y02T10/7005Batteries
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70Energy storage for electromobility
    • Y02T10/7072Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/72Electric energy management in electromobility
    • Y02T10/7208Electric power conversion within the vehicle
    • Y02T10/7241DC to AC or AC to DC power conversion
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10Technologies related to electric vehicle charging
    • Y02T90/12Electric charging stations
    • Y02T90/127Converters or inverters for charging
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10Technologies related to electric vehicle charging
    • Y02T90/14Plug-in electric vehicles

Abstract

Die Erfindung geht aus von einem Kraftfahrzeugantriebssystem mit einer Ladevorrichtung (10a; 10b), die zum Laden einer Akkuvorrichtung (11a; 11b) mittels eines externen Stromnetzes vorgesehen ist und die wenigstens eine mehrphasige Gleichrichtschaltung (12a; 12b) aufweist, die dazu vorgesehen ist, eine Wechselspannung des externen Stromnetzes in eine Gleichspannung umzuwandeln, und mit einer elektrischen Antriebsmaschine (13a; 13b), die wenigstens zwei an einen Sternpunkt (14a; 14b) zusammengeführte Motorspulen (15a, 16a, 17a; 15b, 16b, 17b) aufweist. The invention relates to a motor vehicle drive system including a loading device (10a; 10b) for charging a battery device (11a; 11b) is provided by means of an external power network and the at least one multi-phase rectifying circuit (12a; 12b) which is intended converting an AC voltage of the external power supply to a DC voltage, and with an electric drive unit (13a; 13b); (17b 15b, 16b 15a, 16a, 17a), the at least two at a neutral point (14a 14b) merged motor coils.
Es wird vorgeschlagen, dass die Gleichrichtschaltung (12a; 12b) in wenigstens einem Betriebsmodus elektrisch an den Sternpunkt (14a; 14b) der Antriebsmaschine (13a; 13b) angebunden ist. It is proposed that the rectifying circuit (12a; 12b) electrically connected in at least one mode of operation to the star point (14a; 14b) of the prime mover; is connected (13a 13b).

Description

  • [0001]
    Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeugantriebssystem mit einer Ladevorrichtung zum Laden einer Akkuvorrichtung mittels eines externen Stromnetzes nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. The invention relates to a motor vehicle drive system with a charging apparatus for charging a battery device by means of an external power network according to the preamble of claim 1.
  • [0002]
    Aus der From the US 5,341,075 US 5,341,075 ist bereits ein Kraftfahrzeugantriebssystem mit einer Ladevorrichtung, die zum Laden einer Akkuvorrichtung mittels eines externen Stromnetzes vorgesehen ist und die wenigstens eine mehrphasige Gleichrichtschaltung aufweist, die dazu vorgesehen ist, eine Wechselspannung des externen Stromnetzes in eine Gleichspannung umzuwandeln, und mit einer elektrischen Antriebsmaschine, die wenigstens zwei an einem Sternpunkt zusammengeführte Motorspulen aufweist, bekannt. is already a motor vehicle drive system with a loading device that is provided for charging a battery device by means of an external electricity grid and comprising a multi-phase rectifying circuit at least, which is provided to convert an AC voltage of the external power supply to a DC voltage, and an electric drive engine, at least comprises two merged at a star point motor coils, are known.
  • [0003]
    Der Erfindung liegt insbesondere die Aufgabe zugrunde, einen Momentenaufbau an der Antriebsmaschine insbesondere in einem Ladebetriebsmodus zu verhindern. The invention is particularly based on the objective to prevent torque build-up on the driving engine, in particular in a loading mode of operation. Sie wird gemäß der Erfindung durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. It is achieved according to the invention by the features of claim 1. Weitere Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen. Further embodiments result from the dependent claims.
  • [0004]
    Die Erfindung geht aus von einem Kraftfahrzeugantriebssystem mit einer Ladevorrichtung, die zum Laden einer Akkuvorrichtung mittels eines externen Stromnetzes vorgesehen ist und die wenigstens eine mehrphasige Gleichrichtschaltung aufweist, die dazu vorgesehen ist, eine Wechselspannung des externen Stromnetzes in eine Gleichspannung umzuwandeln, und mit einer elektrischen Antriebsmaschine, die wenigstens zwei an einem Sternpunkt zusammengeführte Motorspulen aufweist. The invention relates to a motor vehicle drive system with a loading device that is provided for charging a battery device by means of an external electricity grid and comprising a multi-phase rectifying circuit at least, which is provided to convert an AC voltage of the external power supply to a DC voltage, and with an electric drive unit which has at a star point merged motor coil at least two.
  • [0005]
    Es wird vorgeschlagen, dass die Gleichrichtschaltung in wenigstens einem Betriebsmodus elektrisch an den Sternpunkt der Antriebsmaschine angebunden ist. It is proposed that the rectifying circuit is electrically connected in at least one mode of operation to the star point of the prime mover. Dadurch kann ein Ladestrom, den die Ladevorrichtung zum Laden der Akkuvorrichtung bereitstellt, gleichmäßig auf die Spulenwicklungen der Antriebsmaschine verteilt werden, wodurch ein Antriebssystem mit einer Ladevorrichtung bereitgestellt werden kann, die einen Momentenaufbau an der Antriebsmaschine insbesondere in einem Ladebetriebsmodus verhindert. This allows a charging current to the charging apparatus provides for loading the battery device to be equally distributed to the coil windings of the driving machine, whereby a drive system with a charging apparatus can be provided which prevents the torque build-up on the driving engine, in particular in a loading mode of operation. Unter einem „externen Stromnetz” soll dabei insbesondere ein von dem Antriebssystem unabhängiges Stromnetz, wie insbesondere ein öffentliches Versorgungsnetz, verstanden werden. is understood to be an "external power grid", in particular, is independent of the drive system power grid, such as in particular a public power supply. Unter einer „mehrphasigen Gleichrichtschaltung” soll insbesondere eine Gleichrichtschaltung verstanden werden, die wenigstens zwei, vorzugsweise drei Phasen aufweist. By "multi-phase rectifying circuit" In particular, a rectifying circuit which, in at least two, preferably three stages. Unter einem „Sternpunkt einer Antriebsmaschine” soll insbesondere ein elektrischer Punkt verstanden werden, in Bezug auf den die drei Motorspulen elektrisch im Wesentlichen symmetrisch angeordnet sind. By a "neutral point of a drive motor" should be understood in particular an electric point at which the three motor coils are electrically arranged substantially symmetrically with respect. Unter „elektrisch angebunden” soll dabei insbesondere verstanden werden, dass wenigstens ein Teil eines Leistungsflusses zumindest in einem Ladebetriebsmodus über den Sternpunkt in die Antriebsmaschine eingeleitet wird. is intended to mean in particular under "electrically connected" means that at least a part of a power flow is introduced at least in a charging operation mode via the star point in the drive machine. Vorzugsweise ist dabei wenigstens ein Teil der Gleichrichtschaltung im Wesentlichen widerstandsfrei mit dem Sternpunkt verbunden. a portion of the rectifying circuit is preferably substantially free of resistance thereby connected to the neutral point at least. Unter „im Wesentlichen widerstandsfrei” soll dabei insbesondere verstanden werden, dass ein Widerstand des elektrischen Leiters vernachlässigt werden soll. is intended to mean in particular that a resistance of the electrical conductor is to be neglected By "substantially free of resistance". Vorzugsweise ist die Gleichrichtschaltung schaltbar mit dem Sternpunkt verbunden, dh in wenigstens einem Betriebsmodus elektrisch von dem Sternpunkt entkoppelbar. Preferably, the rectifying circuit is switchably connected to the neutral point, that is electrically decoupled in at least one mode of operation of the neutral point. Unter „vorgesehen” soll insbesondere speziell programmiert, ausgestattet und/oder ausgelegt verstanden werden. "Provided" is especially meant to be programmed specifically equipped and / or configured.
  • [0006]
    Vorzugsweise weist die Ladevorrichtung wenigstens einen Leiter auf, der elektrisch mit dem Sternpunkt verbunden ist. Preferably, the loading device at least one conductor, which is electrically connected to the neutral point. Dadurch kann eine einfache Anbindung zwischen der Gleichrichtschaltung und dem Sternpunkt realisiert werden. Can be realized by a simple connection between the rectifying circuit and the neutral point. Unter einem „Leiter” soll in diesem Zusammenhang insbesondere ein elektrischer Leiter der Ladevorrichtung verstanden werden, der mit einem Ende elektrisch mit dem Sternpunkt und mit einem Ende elektrisch an die Gleichrichtschaltung angebunden und/oder anbindbar ist. The term "conductor" in particular an electrical conductor of the charging device is to be understood in this context that is electrically connected with one end to the neutral point and to one end of the rectifying circuit and / or connectable.
  • [0007]
    Ferner wird vorgeschlagen, dass die Ladevorrichtung ein Trennelement aufweist, das dazu vorgesehen ist, die Gleichrichtschaltung und die Antriebsmaschine in wenigstens einem Betriebsmodus zumindest teilweise elektrisch voneinander zu trennen. It is also proposed that the charging device comprises a separating member which is provided to at least partially electrically separate the rectifying circuit and the driving machine in at least one operating mode from each other. Dadurch kann in einem Fahrbetriebsmodus die Gleichrichtschaltung vorteilhaft von der Antriebsmaschine getrennt werden, wodurch insbesondere in einem Fahrbetriebsmodus eine vorteilhafte Abtrennung der Ladevorrichtung erreicht werden kann. Thus, the rectifier circuit may be advantageously separated from the engine in a running mode of operation, whereby an advantageous separation of the charging device can be achieved particularly in a traveling operating mode. Unter einem „Trennelement” soll dabei insbesondere ein Schaltelement verstanden werden, dass in wenigstens einem Betriebsmodus dazu vorgesehen ist, einen Leiter elektrisch zu trennen, und in wenigstens einem Betriebsmodus dazu vorgesehen ist, den Leiter elektrisch zu schließen. to A "separation member", in particular, a switching element to be understood that there is provided in at least one mode of operation to separate a conductor electrically, and is provided in at least one mode of operation to connect the conductor electrically.
  • [0008]
    In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung umfasst die Ladevorrichtung zumindest einen Tiefsetzsteller, der dazu vorgesehen ist, die Gleichspannung der Gleichrichtschaltung in eine Ladespannung umzuwandeln. In an advantageous development of the invention the loading device comprises at least one step-down converter, which is provided to convert the DC voltage of the rectifying circuit into a charging voltage. Dadurch kann die Ladespannung vorteilhaft auf unterschiedliche Akkuvorrichtungen, insbesondere auf unterschiedliche Batteriespannungen, angepasst werden. Thereby, the charging voltage can be beneficial in a variety of battery devices, in particular to different battery voltages adjusted. Unter einem „Tiefsetzsteller” soll dabei insbesondere eine Schaltung mit wenigstens einem Schaltelement und wenigstens einer Spule verstanden werden, die dazu vorgesehen ist, eine anliegende Gleichspannung in eine niedrigere Spannung umzuwandeln. is intended, a "buck converter", in particular, a circuit with at least one switching element and at least one coil to be understood, which is provided to convert an applied DC voltage to a lower voltage.
  • [0009]
    Vorteilhafterweise ist der Tiefsetzsteller elektrisch zwischen der Gleichrichtschaltung und der Antriebsmaschine angeordnet. Advantageously, the buck converter is electrically connected between the rectifying circuit and the driving machine. Unter „elektrisch zwischen” soll dabei insbesondere verstanden werden, dass die Gleichrichtschaltung, der Tiefsetzsteller und die Antriebsmaschine in wenigstens einem elektrischen Leistungsfluss in dieser Reihenfolge aufeinander folgend elektrisch in Reihe geschaltet sind. By "electrically between" is intended to mean in particular that the rectification circuit, the step-down converter and the driving machine in at least one electrical power flow in this order are sequentially connected electrically in series as following. Vorzugsweise ist der Leistungsfluss als ein Leistungsfluss in dem Ladebetriebsmodus ausgebildet. Preferably, the power flow is designed as a power flow in the charging mode of operation. Für die Begriffe „vor”, „nach” und „zwischen” soll dabei auch in der nachfolgenden Beschreibung, sofern nicht anderweitig explizit ausgeführt, von einer elektrischen Anordnung in Bezug auf den Leistungsfluss in dem Ladebetriebsmodus ausgegangen werden. it should also be in the following description of the terms "before", "after" and "between", unless otherwise embodied explicitly be assumed that an electrical arrangement with respect to the power flow in the charging mode.
  • [0010]
    Weiter wird vorgeschlagen, dass die Ladevorrichtung wenigstens einen Netz-Ableitkondensator aufweist. Further that the loading device has at least one bypass capacitor network is proposed. Dadurch können insbesondere Rückwirkungen auf das externe Stromnetz verringert werden, wodurch beispielsweise ein Schutz vor einem unbeabsichtigten Auslösen von einer Sicherheitsvorrichtung des externen Stromnetzes erhöht werden kann. This repercussions on the external power supply system can be reduced in particular, whereby, for example, protection against inadvertent triggering of a safety device of the external power supply system can be increased. Unter einem „Netz-Ableitkondensator” soll dabei insbesondere ein Kondensator verstanden werden, der zwischen wenigstens einem, in wenigstens einem Betriebszustand potential führenden Leiter, wie insbesondere einer Phase, und wenigstens einem in einem Regelbetrieb potentialfreien Leiter, wie insbesondere einem Nullleiter oder einem Schutzleiter, angeordnet ist. is intended to, a "network-bypass capacitor" in particular a capacitor to be understood that, between at least one potential-carrying in at least one operating state of conductors, such as in particular a phase, and at least one potential-free in a control manager, such as in particular a neutral conductor or a protective conductor is arranged. Unter einem „Schutzleiter” soll dabei insbesondere ein Leiter verstanden werden, der ein Null-Potential definiert, wie insbesondere ein über das externe Stromnetz geerdeter Leiter. to under a "protective conductor" in particular a conductor be understood defining a zero potential, in particular a grounded via the external power grid manager. Unter „potentialfrei” soll insbesondere potentialfrei gegenüber dem Schutzleiter verstanden werden. By "floating" to be especially floating understood in relation to the protective conductor. Unter einem „Null-Leite” soll insbesondere ein in einem Regelbetrieb potentialfreier Leiter verstanden werden. A "zero-Leite" should be understood in particular a potential-free in a control manager. Unter einer „Phase” soll insbesondere ein Leiter verstanden werden, der in einem Regelbetrieb gegenüber dem Nullleiter ein Potential aufweist. A "phase" should be understood in particular a conductor having a potential in a control operation with respect to the neutral conductor.
  • [0011]
    In einer weiteren Ausbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass das Kraftfahrzeugantriebssystem eine Leistungselektronik umfasst, die wenigstens eine in Reihe mit der Gleichrichtschaltung geschaltete Inverterschaltung aufweist. In a further embodiment of the invention it is proposed that the motor vehicle drive system includes a power electronics, comprising at least one connected in series with the rectifying circuit inverter circuit. Durch eine von der Gleichrichtschaltung getrennt ausgeführte Interverschaltung kann die Gleichrichtschaltung vorteilhaft auf den Ladebetriebsmodus angepasst werden, wohingegen die Inverterschaltung vorteilhaft auf den Fahrbetriebsmodus und einen Generatorbetriebsmodus angepasst werden kann. By a dispatched separately from the rectifying circuit Interverschaltung the rectifying circuit can be advantageously adapted to the charging operation mode, whereas the inverter circuit can be advantageously adapted to the driving mode of operation and a generator operation mode. Unter einem „Ladebetriebsmodus” soll dabei insbesondere ein Betriebsmodus verstanden werden, in dem die Akkuvorrichtung mittels einer aus dem externen Stromnetz entnommenen elektrischen Leistung geladen wird. to under a "charge operation mode", in particular, an operation mode to be understood, in which the battery device is charged by means of a sample taken from the external mains electric power. Unter einen „Fahrbetriebsmodus” soll insbesondere ein Betriebsmodus verstanden werden, bei dem der Akkuvorrichtung eine elektrische Leistung entnommen wird, die der Antriebsmaschine für einen Momentabgabe zugeführt wird. Under a "driving mode" is to be understood in particular as an operating mode in which the battery device is removed from an electric power is supplied to the engine for a torque output. Unter einem „Generatorbetriebsmodus” soll insbesondere ein Betriebsmodus verstanden, in dem die Antriebsmaschine aus einer zugeführten mechanischen Leistung elektrische Leistung erzeugt, mittels der die Akkuvorrichtung geladen wird, wie insbesondere bei einer Rekuperation, bei der die mechanische Leistung über Antriebsräder eingeleitet wird. A "generator mode" is understood in particular, in which the driving machine of a supplied mechanical power generates electric power by which the battery device is charged, in particular at a recuperation in which the mechanical power is introduced via the drive wheels, an operating mode.
  • [0012]
    Besonders vorteilhaft bildet die Inverterschaltung zumindest eine 3-Level-Inverterschaltung aus. Particularly advantageously, the inverter circuit is composed of at least a 3-level inverter circuit. Dadurch können Anforderungen an eine Spannungsfestigkeit einzelner Bauteile der Inverterschaltung verringert werden. Characterized requirements for dielectric strength of individual components of the inverter circuit can be reduced. Zudem kann eine Effizienz der Inverterschaltung erhöht werden. In addition, an efficiency of the inverter circuit can be increased. Unter einer „3-Level-Interverschaltung” soll dabei insbesondere eine Inverterschaltung verstanden werden, an der wenigstens drei unterschiedliche Potentiale anliegen, bzw. abgreifbar sind. , a "3-level Interverschaltung", in particular, an inverter circuit to be understood abut the at least three different potentials, and can be tapped.
  • [0013]
    Zudem ist es vorteilhaft, wenn die Leistungselektronik wenigstens einen Netz-Ableitkondensator aufweist. Moreover, it is advantageous if the power electronics comprises at least one network-bypass capacitor. Dadurch kann eine Sicherheit und eine Störanfälligkeit, insbesondere in Bezug auf das externe Stromnetz, weiter erhöht werden. This allows a safety and a susceptibility to interference, particularly with respect to the external power grid be further increased. Dadurch können insbesondere die Rückwirkungen auf das externe Stromnetz weiter verringert werden. Thus, the impact on the external power supply system can be further reduced in particular. Zudem kann dadurch eine Effizienz der Gleichrichtschaltung erhöht werden. In addition, it may increase the efficiency of the rectifier circuit.
  • [0014]
    In einer Weiterbildung wird vorgeschlagen, dass die Ladevorrichtung zumindest eine Leistungsfaktorkorrekturschaltung aufweist, die dazu vorgesehen ist, einen Leistungsfaktor anzupassen. In a further development it is proposed that the charging apparatus has at least a power factor correction circuit is provided to adjust a power factor.
  • [0015]
    Ferner ist es vorteilhaft, wenn die Ladevorrichtung eine Überwachungseinheit aufweist, die dazu vorgesehen ist, wenigstens eine elektrische Versorgungs- und/oder Vorrichtungskenngröße zu überwachen. Further, it is advantageous if the charging apparatus includes a monitoring unit which is adapted to monitor at least one electric supply and / or device characteristic. Dadurch kann eine Betriebssicherheit erhöht werden. This can increase operational safety. Unter „Vorsorgungskenngrößen” sollen dabei insbesondere Kenngrößen verstanden werden, die durch das externe Stromnetz vorgegeben sind, wie beispielsweise eine Netzspannung des externen Stromnetzes oder eine Wechselfrequenz des externen Stromnetzes. should see "Vorsorgungskenngrößen" in particular parameters are understood, which are determined by the external power grid, such as a mains voltage of the external power grid or an AC frequency of the external power grid. Unter „Vorrichtungskenngrößen” sollen dabei insbesondere durch die Ladevorrich” tung bedingte Kenngrößen verstanden werden, wie beispielsweise ein Ladestrom, ein Fehlerstrom oder ein Isolationsfehler der Ladevorrichtung. are under "Device parameters" in particular by the Ladevorrich "tung be understood related parameters, such as a charging current, a fault current or insulation failure of the charging device.
  • [0016]
    Außerdem wird vorgeschlagen, dass die Ladevorrichtung eine Umschalteinheit aufweist, die dazu vorgesehen ist, wahlweise einen einphasigen Ladebetriebsmodus oder einen mehrphasigen Ladebetriebsmodus zu schalten. It is also proposed that the charging device comprises a switching unit that is provided to selectively connect a single-phase charging operation mode or a multi-phase charging operation mode. Dadurch kann die Ladevorrichtung für unterschiedliche Ausgestaltungen des externen Stromnetzes vorgesehen werden. The charging device can be provided for different configurations of the external power grid. Durch den mehrphasigen Ladebetrieb können dabei insbesondere hohe Ladeströme erreicht werden, wodurch eine Ladezeit kurz gehalten werden kann. Through the multi-phase charging mode particularly high charging currents can be achieved thereby, creating a charging time can be kept short. Durch den einphasigen Ladebetrieb kann die Ladevorrichtung vorteilhaft auch bei einem Fehlen eines mehrphasigen Anschlusses eingesetzt werden. Due to the single-phase charging operation, the charging device can be advantageously used also in the absence of a multiphase connector. Unter einem „einphasigen Ladebetriebsmodus” soll dabei insbesondere verstanden werden, dass in dem Ladebetriebsmodus lediglich eine der Phasen der Ladevorrichtung ein Potential gegenüber dem Nullleiter aufweist. is intended to mean in particular, a "single-phase charge operation mode", in that the charging operation mode only one of the phases of the charging device has a potential relative to the neutral conductor. Unter einem „mehrphasigen Ladebetriebsmodus” soll dabei insbesondere verstanden werden, dass in dem Ladebetriebsmodus zumindest zwei der Phasen der Ladevorrichtung ein Potential gegenüber dem Nullleiter aufweisen. is intended to mean in particular, a "multi-phase charge operation mode", in that the charge operation mode at least two of the phases of the charging device having a potential relative to the neutral conductor.
  • [0017]
    Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. Further advantages result from the following description of the drawing. In den Zeichnungen sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. In the drawings, two embodiments of the invention are shown. Die Zeichnungen, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. The drawings, the description and the claims contain numerous features in combination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen. The expert will consider the features expediently also individually and combine them into additional, meaningful combinations.
  • [0018]
    Dabei zeigen: They show:
  • [0019]
    1 1 einen ersten Teil eines Schaltschema für ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Antriebssystems, a first part of a circuit diagram for a first embodiment of a drive system according to the invention,
  • [0020]
    2 2 einen zweiten Teil des Schaltschemas des erstem Ausführungsbeispiels und a second part of the circuit diagram of the first embodiment, and
  • [0021]
    3 3 ein Schaltschema eines zweiten Antriebssystems. a circuit diagram of a second drive system.
  • [0022]
    Die The 1 1 und and 2 2 zeigen ein Schaltschema für ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugantriebssystems. are a circuit diagram for a first embodiment of a motor vehicle drive system according to the invention. 1 1 zeigt einen ersten Teil des Schaltschemas. shows a first part of the shift pattern. 2 2 zeigt einen zweiten Teil des Schaltschemas. showing a second part of the circuit diagram. Verbindungsstellen, an denen die beiden Teile miteinander verbunden sind, sind in den beiden Figuren durch jeweils identische Großbuchstaben A, B, C, D, E, F gekennzeichnet. Connection points at which the two parts are connected to each other, are characterized in the two figures in each case by identical capital letters A, B, C, D, E, F. Das Kraftfahrzeugantriebssystem ist grundsätzlich für unterschiedliche Antriebssysteme vorgesehen. The automotive drive system is basically intended for different drive systems. Mittels des Kraftfahrzeugantriebssystems sind sowohl rein elektrische Antriebssysteme als auch Hybridantriebssysteme ausbildet. By means of the motor vehicle drive system are both purely electric drive systems as well as hybrid drive systems formed. Das dargestellte Ausführungsbeispiel ist als ein rein elektrisches Antriebssystem ausgebildet. The illustrated embodiment is designed as a purely electric drive system.
  • [0023]
    Das Antriebssystem umfasst eine elektrische Antriebsmaschine The drive system includes an electric drive unit 13a 13a , eine Akkuvorrichtung A battery device 11a 11a und eine Ladevorrichtung and a charging device 10a 10a zum Laden der Akkuvorrichtung for charging the battery device 11a 11a mittels eines externen Stromnetzes. by means of an external power network. Die Antriebsmaschine The prime mover 13a 13a ist als ein Drehstrommotor ausgebildet. is formed as a three-phase motor. Die Antriebsmaschine The prime mover 13a 13a umfasst drei Motorspulen comprises three motor coils 15a 15a , . 16a 16a , . 17a 17a . , Für eine Energieversorgung umfasst die Antriebsmaschine A power supply for the drive machine comprises 13a 13a drei getrennte Phasen three distinct phases 28a 28a , . 29a 29a , . 30a 30a . , In einem Fahrbetriebsmodus erzeugt die Antriebsmaschine In a driving mode, the engine generates 13a 13a aus einer ihr zugeführten elektrischen Leistung ein Antriebsmoment. from an electric power supplied to a drive torque. In einem Generatorbetriebsmodus erzeugt die Antriebsmaschine In a generator operation mode, the engine generates 13a 13a aus einer ihr zugeführten mechanischen Leistung, die der Antriebsmaschine from a mechanical power supplied thereto, the drive machine of the 13a 13a beispielsweise über Antriebsräder zugeführt werden kann, elektrische Leistung. can be supplied to for example the drive wheels, electrical power. Die drei Motorspulen The three motor coils 15a 15a , . 16a 16a , . 17a 17a sind an einem Sternpunkt are at a star point 14a 14a der Antriebsmaschine zusammengeführt. the drive machine together. Der Sternpunkt The star point 14a 14a ist als ein zentraler Anschlusspunkt ausgebildet. is formed as a central connection point. Die drei Motorspulen The three motor coils 15a 15a , . 16a 16a , . 17a 17a sind in Bezug auf den Sternpunkt are in reference to the star point 14a 14a elektrisch symmetrisch angeordnet. electrically arranged symmetrically.
  • [0024]
    Die Akkuvorrichtung The battery device 11a 11a umfasst eine Hochvolt-Batterie. includes a high-voltage battery. Die Akkuvorrichtung The battery device 11a 11a stellt eine Gleichspannung bereit, die wenigstens 100 Volt beträgt. provides a DC voltage which is at least 100 volts. Die Hochvolt-Batterie umfasst eine Mehrzahl hintereinander geschalteter Einzelzellen. The high-voltage battery includes a plurality of series-connected single cells. Eine minimale Batteriespannung beträgt 105,6 Volt. A minimum battery voltage is 105.6 volts. Eine maximale Batteriespannung beträgt 413 Volt, wobei die maximale Batteriespannung grundsätzlich auch größer sein kann. Maximum battery voltage is 413 volts, with the maximum battery voltage may also be greater in principle. Die Akkuvorrichtung The battery device 11a 11a weist zwei Batterieklemmen has two battery terminals 31a 31a , . 32a 32a auf, die jeweils einen definierten Pol der Akkuvorrichtung , each of a defined pole of the battery device 11a 11a ausbilden. form.
  • [0025]
    Zur elektrischen Anbindung der Antriebsmaschine For the electrical connection of the drive machine 13a 13a an die Akkuvorrichtung the battery device 11a 11a umfasst das Antriebssystem eine Leistungselektronik The drive system includes a power electronics 22a 22a . , Die Leistungselektronik The power electronics 22a 22a umfasst eine Inverterschaltung comprises an inverter circuit 23a 23a mit zwei Leitern with two ladders 33a 33a , . 34a 34a , die jeweils mit einer der Batterieklemmen , Each with one of the battery terminals 31a 31a , . 32a 32a der Akkuvorrichtung the battery device 11a 11a verbunden sind. are connected. Die Inverterschaltung The inverter circuit 23a 23a ist mittels dreier Halbbrücken is by means of three half-bridges 35a 35a , . 36a 36a , . 37a 37a ausgebildet. educated. Jede der drei Halbbrücken Each of the three half-bridges 35a 35a , . 36a 36a , . 37a 37a ist elektrisch mit einer der Motorspulen is electrically coupled to the motor coil 15a 15a , . 16a 16a , . 17a 17a der Antriebsmaschine the drive machine 13a 13a verbunden. connected. Die Halbbrücken The half-bridge 35a 35a , . 36a 36a , . 37a 37a sind jeweils zwischen den beiden Leitern respectively between the two conductors 33a 33a , . 34a 34a angeordnet. arranged. Jede Halbbrücke Each half-bridge 35a 35a , . 36a 36a , . 37a 37a umfasst zwei Schaltelemente und zwei parallel zu den Schaltelementen angeordnete Freilaufdioden. comprises two switching elements and two to the switching elements arranged in parallel freewheel diodes. Die Freilaufdioden einer Halbbrücke sind entgegengesetzt angeordnet. The freewheel diodes of a half-bridge are arranged oppositely. Die Motorspulen The motor coils 15a 15a , . 16a 16a , . 17a 17a der Antriebsmaschine the drive machine 13a 13a sind an einen Brückenpunkt der jeweiligen Halbbrücke are connected to a bridge point of the respective half-bridge 35a 35a , . 36a 36a , . 37a 37a angebunden. tethered. Die Schaltelemente der Halbbrücken The switching elements of the half-bridge 35a 35a , . 36a 36a , . 37a 37a sind als Transistoren ausgebildet. are constructed as transistors.
  • [0026]
    In dem Fahrbetriebsmodus erzeugt die Inverterschaltung In the driving mode, the inverter circuit generates 23a 23a aus der Gleichspannung der Akkuvorrichtung from the DC voltage of the battery device 11a 11a eine Wechselspannung. an AC voltage. Die von der Inverterschaltung Of the inverter circuit 23a 23a erzeugte Wechselspannung definiert eine Leistung, die die Antriebsmaschine AC voltage generated defines a power engine which 13a 13a abgibt. emits. Zudem ist über die Wechselspannung eine Drehzahl, die die Antriebsmaschine In addition, on the AC voltage is a speed that the engine 13a 13a aufweist, einstellbar. having adjustable. Die Wechselspannung liegt als Drehstrom an den Motospulen The AC voltage is a three-phase to the motor coils 15a 15a , . 16a 16a , . 17a 17a der Antriebsmaschine the drive machine 13a 13a an. at.
  • [0027]
    In dem Generatorbetriebsmodus wandelt die Inverterschaltung In the generator mode, the inverter circuit converts 23a 23a die von der Antriebsmaschine of the drive machine 13a 13a erzeugte Wechselspannung in eine Gleichspannung um. generated AC voltage into a DC voltage. Die Inverterschaltung The inverter circuit 23a 23a wirkt dabei als ein Hochsetzsteller, der die von der Antriebsmaschine acts as a boost converter, the engine of the 13a 13a bereitgestellte Wechselspannung in eine höhere Gleichspannung umsetzt. provided AC voltage into a higher DC voltage is reacted. Grundsätzlich kann die Inverterschaltung Basically, the inverter circuit 23a 23a aber auch ohne einen Hochsetz-Betrieb betrieben werden. but operated without a step-up operation. Die Gleichspannung, in die die Inverterschaltung The DC voltage to the inverter circuit 23a 23a die von der Antriebsmaschine of the drive machine 13a 13a erzeugte Wechselspannung umwandelt, bewirkt einen Ladevorgang der Akkuvorrichtung converts generated alternating voltage causes a charging operation of the battery device 11a 11a . ,
  • [0028]
    Die Ladevorrichtung The loader 10a 10a ist funktionell im Wesentlichen von der Inverterschaltung is functionally substantially from the inverter circuit 23a 23a getrennt. separated. Die Ladevorrichtung The loader 10a 10a umfasst eine mehrphasige Gleichrichtschaltung comprises a multi-phase rectifying circuit 12a 12a , die eine Wechselspannung in eine Gleichspannung umwandelt. That converts an AC voltage into a DC voltage. Die Gleichrichtschaltung The rectifying circuit 12a 12a umfasst drei Phaseneingänge comprises three phase inputs 38a 38a , . 39a 39a , . 40a 40a sowie an die Phaseneingänge and to the phase inputs 38a 38a , . 39a 39a , . 40a 40a anschließende Phasen subsequent phases 41a 41a , . 42a 42a , . 43a 43a , einen Nullleitereingang A neutral input 44a 44a und einen an den Nulleitereingang and one to the neutral input 44a 44a anschließenden Nullleiter subsequent neutral 45a 45a sowie einen Schutzleitereingang and a protective conductor input 46a 46a und einen an den Schutzleitereingang and the protective conductor input 46a 46a anschließenden Schutzleiter subsequent protective conductor 47a 47a . , Die drei Phaseneingänge The three phase inputs 38a 38a , . 39a 39a , . 40a 40a sind für einen Drehstrom vorgesehen. are provided for a three-phase current. Der Nulleitereingang The neutral input 44a 44a ist in Bezug auf ein Erdungspotential im Wesentlichen potentialfrei. is floating with respect to a ground potential substantially. Ein über den Nullleiter One above the neutral 45a 45a fließender Strom ist in einem ordnungsgemäßen Regelbetrieb Null. current flowing in a proper control mode zero. Der Schutzleiter The protective conductor 47a 47a , der über das externe Stromnetz mit einer Erde verbunden ist, definiert das Erdungspotential. Which is connected via the external power grid to a ground, defines the ground potential.
  • [0029]
    Die Gleichrichtschaltung The rectifying circuit 12a 12a umfasst für jeder der Phasen comprises for each of the phases 41a 41a , . 42a 42a , . 43a 43a eine Diodeneinheit a diode unit 49a 49a , . 50a 50a , . 51 51 mit jeweils zwei paarweise angeordneten Dioden. with two pairs of diodes. Jeweils zwei der Dioden sind jeweils einer der Phasen Each two of the diodes are each one of the phases 41a 41a , . 42a 42a , . 43a 43a zugeordnet. assigned. Die der ersten Phase The first phase of the 41a 41a zugeordnete Diodeneinheit associated diode unit 49a 49a , die der zweiten Phase That the second phase 42a 42a zugeordnete Diodeneinheit associated diode unit 50a 50a und die der dritten Phase and the third phase 43a 43a zugeordnete Diodeneinheit associated diode unit 51a 51a sind jeweils entgegengesetzt geschaltet. are oppositely connected. Die Diodeneinheiten The diode units 49a 49a , . 50a 50a , . 51a 51a definieren eine Polarität der Gleichspannung, die die Gleichrichtschaltung defining a polarity of the DC voltage, the rectifying circuit, the 12a 12a aus der über die Phaseneingänge from about the phase inputs 38a 38a , . 39a 39a , . 40a 40a eingespeisten Wechselspannung erzeugt. fed AC voltage generated.
  • [0030]
    In dem Ladebetriebsmodus ist die Ladevorrichtung In the charging mode is the charging device 10a 10a über die Inverterschaltung via the inverter circuit 23a 23a mit der Akkuvorrichtung with the battery device 11a 11a verbunden. connected. Die Gleichrichtschaltung The rectifying circuit 12a 12a ist dazu in dem Ladebetriebsmodus an den Sternpunkt der Antriebsmaschine is so, on the charging operation mode to the neutral point of the drive machine 13a 13a angebunden. tethered. Die Motorspulen The motor coils 15a 15a , . 16a 16a , . 17a 17a sind dabei nach dem Sternpunkt are according to the star point 14a 14a angeordnet. arranged. Die Gleichrichtschaltung The rectifying circuit 12a 12a ist über den Sternpunkt is via the neutral point 14a 14a und die nach dem Sternpunkt and according to the neutral point 14a 14a angeordneten Motorspulen arranged motor coils 15a 15a , . 16a 16a , . 17a 17a mit der Akkuvorrichtung with the battery device 11a 11a verbunden. connected.
  • [0031]
    Die Ladevorrichtung The loader 10a 10a umfasst zwei Leiter comprises two conductors 18a 18a , . 48a 48a , an denen in dem Ladebetriebsmodus die von der Gleichrichtschaltung Where in the charging mode of operation of the rectifying circuit 12a 12a erzeugte Gleichspannung anliegt. DC voltage generated is applied. Der erste Leiter The first conductor 48a 48a der Ladevorrichtung, der an die eine Hälfte der Dioden der Gleichrichtschaltung the loader, which at one half of the diodes of the rectifying circuit 12a 12a angebunden ist, ist elektrisch direkt mit dem Leiter is attached, is electrically connected directly to the conductor 34a 34a der Inverterschaltung the inverter circuit 23a 23a verbunden. connected. Der zweite Leiter The second conductor 18a 18a der Ladevorrichtung the loader 10a 10a , der an die andere Hälfte der Dioden der Gleichrichtschaltung That the other half of the diodes of the rectifying circuit 12a 12a angebunden ist, ist elektrisch mit dem Sternpunkt is attached, is electrically connected to the neutral point 14a 14a der Antriebsmaschine the drive machine 13a 13a verbunden. connected. Die Gleichrichtschaltung The rectifying circuit 12a 12a ist über den Leiter is over the conductor 18a 18a mit dem Sternpunkt to the neutral point 14a 14a der Antriebsmaschine the drive machine 13a 13a verbunden. connected. Eine in dem Ladebetriebsmodus zwischen den beiden Leitern A in the charging mode of operation between the two conductors 18a 18a , . 48a 48a anliegenden Gleichspannung wird dadurch symmetrisch auf die Motorspulen applied DC voltage is characterized symmetrically on the motor coil 15a 15a , . 16a 16a , . 17a 17a der Antriebsmaschine the drive machine 13a 13a verteilt. distributed. Die Antriebsmaschine The prime mover 13a 13a ist dadurch im Ladebetriebsmodus momentenfrei, dh ein von der Antriebsmaschine is characterized moment-free in the hold mode of operation, ie from the engine 13a 13a abgegebenes Moment ist gleich Null. emitted moment is zero. Über die Inverterschaltung Via the inverter circuit 23a 23a , deren Freilaufdioden eine entsprechende Durchlassrichtung festlegen, sind die Motorspulen , Set their freewheeling diodes, a corresponding forward direction, the motor coils 15a 15a , . 16a 16a , . 17a 17a an den Leiter to the Head 33a 33a der Inverterschaltung the inverter circuit 23a 23a angebunden. tethered. Die jeweils paarweise angeordneten Dioden der Gleichrichtschaltung The respective pairs of diodes of the rectifying circuit 12a 12a und die jeweils paarweise angeordneten Freilaufdioden der Inverterschaltung and the respective pairs of free-wheeling diodes of the inverter circuit 23a 23a sind in Bezug auf die Leiter are in relation to the Head 18a 18a , . 48a 48a , . 33a 33a , . 34a 34a korrespondierend angeordnet. correspondingly arranged.
  • [0032]
    Zur Erhöhung eines Leistungsfaktors umfasst die Ladevorrichtung To increase a power factor includes the charging device 10a 10a eine Leistungsfaktorkorrekturschaltung a power factor correction circuit 25a 25a . , Die Leistungsfaktorkorrekturschaltung The power factor correction circuit 25a 25a ist an die Gleichrichtschaltung is connected to the rectifying circuit 12a 12a angebunden. tethered. Die Leistungsfaktorkorrekturschaltung The power factor correction circuit 25a 25a umfasst eine Schalteinheit comprises a switching unit 52a 52a , die für jede Phase That for each phase 41a 41a , . 42a 42a , . 43a 43a der Gleichrichtschaltung eine Transistor-Dioden-Einheit umfasst, die für eine Leistungsfaktorkorrektur aktiv angesteuert wird, und eine Spuleneinheit the rectifying circuit comprises a transistor-diode unit which is actively driven for power factor correction, and a coil unit 53a 53a , die drei Spulen umfasst, die jeweils in eine der Phasen That includes three coils, each one of the phases in 41a 41a , . 42a 42a , . 43a 43a eingebracht sind. are introduced. Weiter umfasst die Leistungsfaktorkorrekturschaltung Further comprises the power factor correction circuit 25a 25a eine Kondensatoreinheit a capacitor unit 54a 54a mit zwei in Reihe geschalteten Kondensatoren. with two series-connected capacitors. Die Kondensatoreinheit The condensing unit 54a 54a ist zwischen die beiden Leiter between the two conductors 18a 18a , . 48a 48a der Ladevorrichtung the loader 10a 10a geschaltet. connected.
  • [0033]
    Zur Abtrennung der Gleichrichtschaltung To separate the rectifying circuit 12a 12a umfasst die Ladevorrichtung includes the loading device 10a 10a ein schaltbares Trennelement a switchable separating element 19a 19a , das in einen der Leiter That in one of the conductors 18a 18a , . 48a 48a der Ladevorrichtung the loader 10a 10a eingebunden ist. is involved. Das Trennelement The partition member 19a 19a ist in den zweiten Leiter is in the second conductor 18a 18a eingebunden. involved. Das Trennelement The partition member 19a 19a ist elektronisch steuerbar. is electronically controllable. In dem Fahrbetriebsmodus und in dem Generatorbetriebsmodus ist das Trennelement In the driving mode and the generator mode of operation is the separation element 19a 19a geöffnet. open. In dem Ladebetriebsmodus ist das Trennelement In the charging mode is the separating element 19a 19a geschlossen. closed.
  • [0034]
    Durch das in dem Ladebetriebsmodus geschlossene Trennelement The closed in the charge operation mode partition member 19a 19a ist die Gleichrichtschaltung is the rectifying circuit 12a 12a in dem Ladebetriebsmodus elektrisch mit dem Sternpunkt in the charging mode of operation electrically connected with the neutral point 14a 14a der Antriebsmaschine the drive machine 15a 15a verbunden. connected. In Bezug auf den einen sich in dem Ladebetriebsmodus einstellenden Leistungsfluss sind die Motorspulen With respect to the one which is established in the charging mode power flow, the motor coils 15a 15a , . 16a 16a , . 17a 17a der Antriebsmaschine the drive machine 13a 13a nach dem Sternpunkt to the neutral point 14a 14a angeordnet. arranged. Der Leistungsfluss, der über den Sternpunkt The power flow, which over the star point 14a 14a in die Antriebsmaschine in the engine 13a 13a eingeleitet wird, wird über die Motorspulen is initiated, is the motor coils 15a 15a , . 16a 16a , . 17a 17a gleichmäßig auf die Phasen evenly to the phases 28a 28a , . 29a 29a , . 30a 30a der Antriebsmaschine the drive machine 13a 13a verteilt. distributed.
  • [0035]
    Zur Verringerung der an den beiden Leitern To reduce to the two conductors 18a 18a , . 48a 48a anliegenden Gleichspannung umfasst die Ladevorrichtung applied DC voltage, the charging device comprises 10a 10a einen Tiefsetzsteller a buck converter 20a 20a . , Der Tiefsetzsteller The buck converter 20a 20a ist mit der Gleichrichtschaltung is connected to the rectifying circuit 12a 12a elektrisch in Reihe geschaltet. electrically connected in series. Der Tiefsetzsteller The buck converter 20a 20a ist zwischen der Gleichrichtschaltung is provided between the rectifying circuit 12a 12a und dem Sternpunkt and the neutral point 14a 14a der Antriebsmaschine the drive machine 13a 13a angeordnet. arranged. Der Tiefsetzsteller The buck converter 20a 20a umfasst ein Schaltelement comprises a switching element 55a 55a und eine Spule and a coil 56a 56a . , Zudem umfasst der Tiefsetzsteller In addition, the buck converter comprises 20a 20a einen Kondensator a capacitor 57a 57a und eine Diode and a diode 58a 58a . , Die Diode the diode 58a 58a und der Kondensator and capacitor 57a 57a sind zwischen den Leitern are between the conductors 18a 18a , . 48a 48a der Ladevorrichtung the loader 10a 10a angeordnet. arranged. Der Tiefsetzsteller The buck converter 20a 20a ist vor dem Trennelement is in front of the separating element 19a 19a , dh zwischen der Gleichrichtschaltung , That is, between the rectifying circuit 12a 12a und dem Trennelement and the separating element 19a 19a angeordnet. arranged.
  • [0036]
    Die Ladevorrichtung The loader 10a 10a weist teilweise eine hinreichend hohe Spannungsfestigkeit von beispielsweise 1200 Volt auf. partially has a sufficiently high dielectric strength, for example, 1200 volts. Insbesondere die Gleichrichtschaltung In particular, the rectifying circuit 12a 12a ist auf diese Spannungsfestigkeit ausgelegt. is designed for these voltage resistance. Der Tiefsetzsteller The buck converter 20a 20a wandelt die von der Gleichrichtschaltung converts from the rectifying circuit 12a 12a erzeugte Gleichspannung in eine niedrigere Ladespannung um. produced DC voltage to a lower charging voltage. Die Ladespannung, die ebenfalls eine Gleichspannung ist, ist über den Tiefsetzsteller The charging voltage, which is also a DC voltage is above the buck converter 20a 20a einstellbar. adjustable. Eine Spannungsfestigkeit der nach dem Tiefsetzsteller A withstand voltage of the buck converter according to the 20a 20a angeordneten Bauteile ist geringer als die Spannungsfestigkeit der Gleichrichtschaltung components arranged is lower than the withstand voltage of the rectifying circuit 12a 12a . , Die nach dem Tiefsetzsteller After the step-down converter 20a 20a angeordneten Bauteile weisen eine Spannungsfestigkeit von beispielsweise 650 Volt auf. arranged components have a withstand voltage of 650 volts, for example. Insbesondere die Antriebsmaschine Specifically, the drive machine 13a 13a und die Leistungselektronik and the power electronics 22a 22a sind für diese Spannungsfestigkeit ausgelegt. are designed for this voltage strength.
  • [0037]
    Weiter umfasst die Ladevorrichtung Further includes the charging device 10a 10a eine Filtereinheit a filter unit 59a 59a . , Die Filtereinheit The filter unit 59a 59a bildet einen EMV-Filter aus. forms an EMC filter. Die Filtereinheit The filter unit 59a 59a umfasst eine Spulen-Kondensator-Einheit mit einer Mehrzahl von paarweise angeordneten Kondensatoren und Spulen. includes a coil-capacitor unit having a plurality of pairs of capacitors and coils. Die Spulen-Kondensator-Einheit bildet für jede Phase The coil-capacitor unit forms for each phase 41a 41a , . 42a 42a , . 43a 43a der Ladevorrichtung the loader 10a 10a einen Tiefpassfilter aus. a low-pass filter. Eine Grenzfrequenz, oberhalb der die Filtereinheit A cutoff frequency above which the filter unit 59a 59a dämpft, ist größer als eine maximal zu erwartende Netzfrequenz des externen Stromnetzes. attenuates, is greater than a maximum expected frequency of the external power supply network.
  • [0038]
    Die Ladevorrichtung The loader 10a 10a umfasst ferner eine Entstöreinheit further comprises a descrambler 60a 60a mit einem Netz-Ableitkondensator with a power bypass capacitor 24a 24a . , Der Netz-Ableitkondensator The power bypass capacitor 24a 24a ist als y-Kondensator klassifiziert. is classified as a y-capacitor. Weiter umfasst die Entstöreinheit Further comprises the descrambler 60a 60a drei x-Kondensatoren three x-capacitors 61a 61a , . 62a 62a , . 63a 63a . , Die x-Kondensatoren The x-capacitors 61a 61a , . 62a 62a , . 63a 63a sind jeweils paarweise zwischen die drei Phasen are in pairs between the three phases 41a 41a , . 42a 42a , . 43a 43a der Ladevorrichtung the loader 10a 10a geschaltet. connected. Jeweils zwei der x-Kondensatoren Two each of the x-capacitors 61a 61a , . 62a 62a , . 63a 63a sind in Bezug auf zwei der Phasen are in reference to two of the phases 41a 41a , . 42a 42a , . 43a 43a in Reihe geschaltet. connected in series. Die drei x-Kondensatoren The three X-capacitors 61a 61a , . 62a 62a , . 63a 63a sind über einen gemeinsamen Kontaktpunkt elektrisch miteinander verbunden. are electrically connected to each other through a common contact point. Der Netz-Ableitkondensator The power bypass capacitor 24a 24a ist an den gemeinsamen Kontaktpunkt der x-Kondensatoren is connected to the common contact point of the x-capacitors 61a 61a , . 62a 62a , . 63a 63a angebunden. tethered. Der Netz-Ableitkondensator The power bypass capacitor 24a 24a ist damit zwischen die drei Phasen is therefore between the three phases 41a 41a , . 42a 42a , . 43a 43a und den Nullleiter and neutral 45a 45a der Ladevorrichtung the loader 10a 10a geschaltet. connected. Zudem umfasst die Entstöreinheit In addition, the suppressing unit includes 60a 60a einen Kondensator a capacitor 64a 64a , der zwischen den Nullleiter Connected between the neutral conductor 45a 45a und den Schutzleiter and the protective conductor 47a 47a geschaltet ist. is connected.
  • [0039]
    Zur Anbindung der Akkuvorrichtung To connect the battery device 11a 11a umfasst die Leistungselektronik comprises the power electronics 22a 22a einen Zwischenkreis an intermediate circuit 65a 65a . , Der Zwischenkreis The intermediate circuit 65a 65a umfasst einen Kondensator, der zwischen den beiden Leitern des Inverters angeordnet ist. comprises a capacitor disposed between the two conductors of the inverter. Weiter umfasst die Leistungselektronik Further comprises the power electronics 22a 22a zwei Netz-Ableitkondensatoren two power bypass capacitors 24a 24a , . 66a 66a . , Der erste Netz-Ableitkondensator The first network-pass capacitor 24a 24a ist zwischen dem Leiter is between the conductor 33a 33a und dem Schutzleiter and the protective conductor 47a 47a angeordnet. arranged. Der zweite Netz-Ableitkondensator The second power-bypass capacitor 66a 66a ist zwischen dem Leiter is between the conductor 34a 34a und dem Schutzleiter and the protective conductor 47a 47a angeordnet. arranged.
  • [0040]
    Die Ladevorrichtung The loader 10a 10a umfasst weiter eine Überwachungseinheit further comprising a monitoring unit 26a 26a . , Die Überwachungseinheit The monitoring unit 26a 26a ist an die drei Phasen is connected to the three phases 41a 41a , . 42a 42a , . 43a 43a , den Nullleiter , The neutral conductor 45a 45a und den Schutzleiter and the protective conductor 47a 47a angebunden. tethered. Die Überwachungseinheit The monitoring unit 26a 26a überwacht insbesondere Spannungen, die an den Phasen monitored particular voltages applied to the phases 41a 41a , . 42a 42a , . 43a 43a , dem Nullleiter , The neutral conductor 45a 45a und dem Schutzleiter and the protective conductor 47a 47a auftreten. occur. Zudem überwacht sie elektrische Ströme, die durch die Phasen In addition, it monitors electrical currents flowing through the phases 41a 41a , . 42a 42a , . 43a 43a , den Nullleiter , The neutral conductor 45a 45a und den Schutzleiter and the protective conductor 47a 47a fließen. flow. Zudem bildet die Überwachungseinheit einen Isolationswächter aus, der insbesondere einen Isolationswiderstand der Phasen In addition, the monitoring unit forms an insulation monitor from, in particular, an insulation resistance of the phase 41a 41a , . 42a 42a , . 43a 43a gegen den Schutzleiter to the protective conductor 47a 47a bestimmt. certainly. Der Isolationswiderstand ist in The insulation resistance is in 1 1 als Ersatzwiderstand gemeinsam mit einem Ersatzkondensator, der Leitungskapazitäten ersetzt, in einer Ersatzschaltung replaced as equivalent resistance, together with a reservoir capacitor, the line capacity, in an equivalent circuit 67a 67a dargestellt. shown.
  • [0041]
    Zur Umschaltung zwischen einem Ein-Phasen-Ladebetrieb und einem Drei-Phasen-Ladebetrieb umfasst die Ladevorrichtung For switching between a one-phase charging mode and a three-phase charging mode includes the charging device 10a 10a eine Umschalteinheit a switching unit 27a 27a . , Die Umschalteinheit the switching unit 27a 27a umfasst ein Schaltelement comprises a switching element 68a 68a , das dazu vorgesehen ist, den Nullleiter That is provided to the neutral conductor 45a 45a der Ladevorrichtung the loader 10a 10a mit einer der Phasen with one of the phases 41a 41a , . 42 42 , . 43a 43a zu verbinden. connect to. Die Umschalteinheit the switching unit 27a 27a ist automatisiert ausgebildet. is formed automatically. Erkennt die Umschalteinheit Recognizes the switching unit 27a 27a eine an den Phaseneingängen one of the phase inputs 38a 38a , . 39a 39a , . 40a 40a und dem Nullleitereingang and neutral input 44a 44a anliegende einphasige Wechselspannung, schließt sie das Schaltelement fitting single-phase AC voltage, it includes the switching element 68a 68a selbstständig und verbindet den Nullleiter independently and connects the neutral wire 45a 45a mit der Phase with the phase 43a 43a . , Die einphasige Wechselspannung liegt damit an zwei der drei Phasen The single-phase AC voltage is thus on two of the three phases 41a 41a , . 42a 42a , . 43a 43a an. at. Die Gleichrichtschaltung The rectifying circuit 12a 12a wandelt die zwischen den beiden Phasen converts between the two phases 41a 41a , . 43a 43a anliegende Wechselspannung in eine Gleichspannung um. applied AC voltage into a DC voltage.
  • [0042]
    Zudem ist die Umschalteinheit In addition, the switching unit 27a 27a zur Erkennung einer Gleichspannung vorgesehen. provided for detecting a DC voltage. Erkennt die Umschalteinheit Recognizes the switching unit 27a 27a in dem Ladebetriebsmodus eine an dem Phaseneingang in the charging operation mode where a phase input 41a 41a und dem Nullleitereingang and neutral input 44a 44a anliegende Gleichspannung, schließt die Umschalteinheit DC voltage present, includes the switching unit 27a 27a ebenfalls das Schaltelement also the switching element 68a 68a . , Die Gleichrichtschaltung The rectifying circuit 12a 12a lässt die damit an den Phasen leaving the so at the phases 41a 41a , . 43a 43a anliegende Gleichspannung im Wesentlich widerstandsfrei durch, wodurch sie analog zu einer gewandelten Wechselspannung auch an den beiden Leitern DC voltage present substantially without resistance by, making them analogous to a converted AC voltage on the two conductors 18a 18a , . 48a 48a der Ladevorrichtung the loader 10a 10a anliegt. is applied.
  • [0043]
    In dem Ladebetriebsmodus wird eine Leistung zum Laden der Akkuvorrichtung In the charging mode, a power to charge the battery device 11a 11a über die Phaseneingänge on the phase inputs 38a 38a , . 39a 39a , . 40a 40a und den Nullleitereingang and neutral input 44a 44a der Ladevorrichtung the loader 10a 10a eingespeist. fed. Entlang eines Energieflusses der über die Ladevorrichtung Along an energy flux of about loader 10a 10a eingespeisten Leistung sind nacheinander folgend die Filtereinheit power fed are successively the filter unit 59a 59a , die Gleichrichtschaltung The rectifying circuit 12a 12a , die Leistungsfaktorkorrektureinheit , The power factor correction unit 25a 25a , der Tiefsetzsteller , The step-down converter 20a 20a und das Trennelement and the separating element 19a 19a angeordnet. arranged. An die Ladevorrichtung To the charging device 10a 10a schließt die Antriebsmaschine includes the driving machine 13a 13a an, die durch die Anbindung der Ladevorrichtung in that through the connection of the charging device 10a 10a an den Sternpunkt to the star point 14a 14a ebenfalls in den Energiefluss eingebunden ist. is also involved in the flow of energy. Ausgehend von der Antriebsmaschine Starting from the engine 13a 13a geht der Energiefluss durch die Inverterschaltung the flow of energy going through the inverter circuit 23a 23a . , Die Inverterschaltung The inverter circuit 23a 23a ist über den Zwischenkreis is via the DC 65a 65a an die Akkuvorrichtung the battery device 11a 11a angebunden. tethered.
  • [0044]
    Zur Steuerung umfasst das Antriebssystem eine Steuer- und Regeleinheit To control the drive system includes a control unit 69a 69a . , Die Steuer- und Regeleinheit The control unit 69a 69a umfasst wenigstens ein Steuergerät mit einer Prozessoreinheit, die für eine Steuerung und Regelung vorgesehen ist. comprises at least one control unit having a processor unit which is provided for control and regulation. Grundsätzlich kann die Steuer- und Regeleinheit Basically, the control unit 69a 69a auch mehrere, baulich getrennt ausgeführte Steuergeräte aufweisen, die für unterschiedliche Funktionen der Steuer- und Regeleinheit comprise a plurality of control units structurally separated executed also responsible for different functions of the control and regulating unit 69a 69a vorgesehen sind. are provided. Die Steuer- und Regeleinheit The control unit 69a 69a ist insbesondere zur Steuerung der Ladevorrichtung in particular for controlling the charging device 10a 10a vorgesehen. intended. Sie steuert die aktiv steuerbaren Schaltelemente der Leistungsfaktorkorrekturschaltung It controls the actively controllable switching elements of the power factor correction circuit 25a 25a sowie das Trennelement as well as the separating element 19a 19a der Ladevorrichtung the loader 10a 10a . , Zudem ist die Steuer- und Regeleinheit In addition, the control unit is 69a 69a für die Überwachungseinheit the monitoring unit 26a 26a vorgesehen, dh eine elektronische Auswertung der Überwachungseinheit provided, that is, an electronic evaluation of the monitoring unit 26a 26a wird von der Steuer- und Regeleinheit is from the control unit 69a 69a durchgeführt. carried out. Weiter ist die Steuer- und Regeleinheit Next, the control unit 69a 69a zur Steuerung der Leistungselektronik for controlling the power electronics 22a 22a , dh insbesondere zur Schaltung der Schaltelemente der Inverterschaltung , Ie in particular to the circuit of the switching elements of the inverter circuit 23a 23a , vorgesehen. , intended. Außerdem ist die Steuer- und Regeleinheit Moreover, the control unit 69a 69a zur Steuerung der Umschalteinheit for controlling the switching unit 27a 27a vorgesehen. intended. Dazu bestimmt die Steuer- und Regeleinheit Destined the control unit 69a 69a mittels der Überwachungseinheit means of the monitoring unit 26a 26a die zwischen den Phaseneingängen between the phase inputs 38a 38a , . 39a 39a , . 40a 40a und dem Nullleitereingang and neutral input 44a 44a anliegenden Spannungen und schaltet in Abhängigkeit von den erkannten Spannungen das Schaltelement applied voltages and on in response to the detected voltages, the switching element 68a 68a der Umschalteinheit the switching unit 27a 27a . ,
  • [0045]
    In der In the 3 3 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt. there is shown a further embodiment of the invention. Die nachfolgenden Beschreibungen beschränken sich im Wesentlichen auf die Unterschiede zwischen den Ausführungsbeispielen, wobei bezüglich gleich bleibender Bauteile, Merkmale und Funktionen auf die Beschreibung der ersten Ausführungsbeispiels der The following descriptions are essentially limited to the differences between the embodiments that remain the same components, features and functions to the description of the first embodiment of the 1 1 und and 2 2 verwiesen werden kann. Reference can be made. Zur Unterscheidung der Ausführungsbeispiele ist der Buchstabe a in den Bezugszeichen des Ausführungsbeispiels in den To distinguish the embodiments, the letter a is in the reference numerals of the embodiment in the 1 1 und and 2 2 durch den Buchstaben b in den Bezugszeichen des Ausführungsbeispiels der by the letter b in the reference numerals of the embodiment of 3 3 ersetzt. replaced. Bezüglich gleich bezeichneter Bauteile, insbesondere in Bezug auf Bauteile mit gleichen Bezugszeichen, kann grundsätzlich auch auf die Zeichnungen und/oder die Beschreibung des ersten Ausführungsbeispiels in den With respect to the same specified components, in particular with respect to components with the same reference characters, can in principle also to the drawings and / or description of the first embodiment in the 1 1 und and 2 2 verwiesen werden. to get expelled.
  • [0046]
    In In 3 3 ist eine alternative Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Antriebssystems dargestellt. is shown an alternative embodiment of a drive system according to the invention. Das Antriebssystem umfasst eine Ladevorrichtung The drive system includes a charger 10b 10b , eine elektrische Antriebsmaschine An electric drive unit 13b 13b und eine Leistungselektronik and power electronics 22b 22b . , Zudem umfasst das Antriebssystem eine Akkuvorrichtung In addition, the drive system includes a battery device 11b 11b . ,
  • [0047]
    Die Ladevorrichtung The loader 10b 10b ist analog zu dem vorangegangenen Ausführungsbeispiel ausgestaltet. is designed similarly to the previous embodiment. Die Ladevorrichtung The loader 10b 10b umfasst eine Filtereinheit comprising a filter unit 59b 59b und eine Überwachungseinheit and a monitoring unit 26b 26b . , Weiter umfasst die Ladevorrichtung Further includes the charging device 10b 10b eine Gleichrichtschaltung a rectifying circuit 12b 12b mit angebundener Leistungsfaktorkorrekturschaltung adhered with power factor correction circuit 25b 25b und eine Umschalteinheit and a switching unit 27b 27b zum Umschalten zwischen einem einphasigen Ladebetrieb und einem mehrphasigen Ladebetrieb. for switching between a single-phase charging mode and a multi-phase charging mode. Zudem umfasst die Ladevorrichtung In addition, the charging device comprises 10b 10b eine Entstöreinheit a descrambler 60b 60b mit einem Netz-Ableitkondensator with a power bypass capacitor 21b 21b und einen Tiefsetzsteller and a step-down converter 20b 20b . , Die Leistungselektronik The power electronics 22b 22b umfasst analog zu dem vorangegangenen Ausführungsbeispiel zwei weitere Netz-Ableitkondensatoren includes analogous to the foregoing embodiment, two additional power bypass capacitors 24b 24b , . 66b 66b . , Die Ladevorrichtung The loader 10b 10b ist in einem Ladebetriebsmodus an einen Sternpunkt is in a charging mode of operation to a neutral point 14b 14b der Antriebsmaschine the drive machine 13b 13b angebunden, über den drei Motorspulen tethered to the three motor coils 15b 15b , . 16b 16b , . 17b 17b der Antriebmaschine the prime mover 13b 13b miteinander verbunden sind. are connected together. Ein Leiter a conductor 18b 18b der Ladevorrichtung the loader 10b 10b ist elektrisch mit dem Sternpunkt is electrically connected to the neutral point 14b 14b der Antriebsmaschine the drive machine 13b 13b verbunden. connected. In den Leiter In the Head 18b 18b ist ein Trennelement is a separator 19b 19b eingebunden, das dazu vorgesehen ist, die Gleichrichtschaltung , Which is incorporated intended the rectifying circuit 12b 12b und die Antriebsmaschine and the driving machine 13b 13b in einem Fahrbetriebsmodus elektrisch voneinander zu trennen. to separate in a traveling operating mode from one another electrically.
  • [0048]
    Im Unterschied zum vorangegangenen Ausführungsbeispiel umfasst die Leistungselektronik In contrast to the previous embodiment, the power electronics comprise 22b 22b eine Inverterschaltung an inverter circuit 23b 23b , die als eine Drei-Level-Inverterschaltung ausgebildet ist. , Which is designed as a three-level inverter circuit. Die Inverterschaltung The inverter circuit 23b 23b umfasst insgesamt sechs Halbbrücken comprises a total of six half bridges 35b 35b , . 35b' 35b ' , . 36b 36b , . 36b' 36b ' , . 37b 37b , . 37b' 37b ' . , Jeweils zwei der Halbbrücken Two each of the half-bridge 35b 35b , . 35b' 35b ' , . 36b 36b , . 36b' 36b ' , . 37b 37b , . 37b' 37b ' sind für eine Phase are for one phase 28b 28b , . 29b 29b , . 30b 30b der Antriebsmaschine the drive machine 13b 13b vorgesehen. intended. Die jeweils paarweise angeordneten Halbbrücken The respective pairs of half-bridges 35b 35b , . 35b' 35b ' , . 36b 36b , . 36b' 36b ' , . 37b 37b , . 37b' 37b ' , die für eine der Phasen That for one of the phases 28b 28b , . 29b 29b , . 30b 30b vorgesehen sind, sind zwischen zwei Leiter are provided between two conductors are 33b 33b , . 34b 34b der Inverterschaltung the inverter circuit 23b 23b geschaltet. connected. Die Phasen the phases 28b 28b , . 29b 29b , . 30b 30b sind jeweils an einen Punkt zwischen den beiden entsprechenden Halbbrücken are each at a point between the two corresponding half-bridges 35b 35b , . 35b' 35b ' , . 36b 36b , . 36b' 36b ' , . 37b 37b , . 37b' 37b ' angebunden. tethered. Brückenpunkte aller sechs Halbbrücken Bridge scores from all six half bridges 35b 35b , . 35b' 35b ' , . 36b 36b , . 36b' 36b ' , . 37b 37b , . 37b' 37b ' sind jeweils über eine Diode an einen Leiter are each connected via a diode to a conductor 48b 48b der Ladevorrichtung the loader 10b 10b angebunden, der in die Inverterschaltung connected, in the inverter circuit 23b 23b hineingeführt ist. ushered. Ein Zwischenkreis An intermediate circuit 65b 65b der Leistungselektronik power electronics 22b 22b weist zwei in Reihe geschaltete Kondensatoren auf. comprises two series-connected capacitors. Der Leiter the Head 48b 48b , an den die zusätzlichen Dioden der Inverterschaltung To which the additional diodes of the inverter circuit 23b 23b angebunden sind, ist an einem Punkt zwischen den beiden Kondensatoren des Zwischenkreises are connected, is at a point between the two capacitors of the intermediate circuit 65b 65b angebunden. tethered. Der Leiter the Head 48b 48b der Ladevorrichtung und die beiden Leiter the charging device and the two conductors 33b 33b , . 34b 34b der Interverschaltung bilden drei unterschiedliche Potentiale für die Drei-Level-Inverterschaltung aus. the Interverschaltung form of three different potentials for the three-level inverter circuit. Der Leiter the Head 48b 48b der Ladevorrichtung definiert dabei ein Mitten- oder Nullpotential, gegen das Potentiale der beiden Leiter the charging device defines a center or zero potential, against the potentials of the two conductors 33b 33b , . 34b 34b verschoben sind. are shifted.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
  • [0049]
    Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. This list of references cited by the applicant is generated automatically and is included solely to inform the reader. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. The list is not part of the German patent or utility model application. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen. The DPMA is not liable for any errors or omissions.
  • Zitierte Patentliteratur Cited patent literature
  • [0050]
    • US 5341075 [0002] US 5341075 [0002]

Claims (12)

  1. Kraftfahrzeugantriebssystem mit einer Ladevorrichtung ( Automotive drive system (with a charging device 10a 10a ; ; 10b 10b ), die zum Laden einer Akkuvorrichtung ( ), Which (for charging a battery device 11a 11a ; ; 11b 11b ) mittels eines externen Stromnetzes vorgesehen ist und die wenigstens eine mehrphasige Gleichrichtschaltung ( ) Is provided by means of an external power network and the at least one multi-phase rectifying circuit ( 12a 12a ; ; 12b 12b ) aufweist, die dazu vorgesehen ist, eine Wechselspannung des externen Stromnetzes in eine Gleichspannung umzuwandeln, und mit einer elektrischen Antriebsmaschine ( ), Which is provided to convert an AC voltage of the external power supply to a DC voltage, and (with an electric drive unit 13a 13a ; ; 13b 13b ), die wenigstens zwei an einem Sternpunkt ( ) Having at least two (at a star point 14a 14a ; ; 14b 14b ) zusammengeführte Motorspulen ( ) Merged motor coils ( 15a 15a , . 16a 16a , . 17a 17a ; ; 15b 15b , . 16b 16b , . 17b 17b ) aufweist, dadurch gekennzeichnet , dass die Gleichrichtschaltung ( ), Characterized in that the rectifying circuit ( 12a 12a ; ; 12b 12b ) in wenigstens einem Betriebsmodus elektrisch an den Sternpunkt ( ) Electrically (in at least one mode of operation to the star point 14a 14a ; ; 14b 14b ) der Antriebsmaschine ( () Of the drive machine 13a 13a ; ; 13b 13b ) angebunden ist. ) Is attached.
  2. Kraftfahrzeugantriebssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ladevorrichtung ( Automotive drive system according to claim 1, characterized in that the charging device ( 10a 10a ; ; 10b 10b ) wenigstens einen Leiter ( ) At least one conductor ( 18a 18a ; ; 18b 18b ) aufweist, der elektrisch mit dem Sternpunkt ( ), Which electrically (with the neutral point 14a 14a ; ; 14b 14b ) verbunden ist. ) connected is.
  3. Kraftfahrzeugantriebssystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ladevorrichtung ( Automotive drive system according to claim 1 or 2, characterized in that the charging device ( 10a 10a ; ; 10b 10b ) ein Trennelement ( ) A separating element ( 19a 19a ; ; 19b 19b ) aufweist, das dazu vorgesehen ist, die Gleichrichtschaltung ( ), Which is provided to the rectifying circuit ( 12a 12a ; ; 12b 12b ) und die Antriebsmaschine ( ) And the drive machine ( 13a 13a ; ; 13b 13b ) in wenigstens einem Betriebsmodus zumindest teilweise elektrisch voneinander zu trennen. at least partially electrically disconnect) in at least one mode of operation of each other.
  4. Kraftfahrzeugantriebssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ladevorrichtung ( Automotive drive system according to any one of the preceding claims, characterized in that the charging device ( 10a 10a ; ; 10b 10b ) zumindest einen Tiefsetzsteller ( ) At least one downconverter ( 20a 20a ; ; 20b 20b ) aufweist, der dazu vorgesehen ist, die Gleichspannung der Gleichrichtschaltung ( ), Which is intended (the DC voltage of the rectifying circuit 12a 12a ; ; 12b 12b ) in eine Ladespannung umzuwandeln. ) Into a charging voltage.
  5. Kraftfahrzeugantriebssystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Tiefsetzsteller ( Automotive drive system according to claim 4, characterized in that the buck converter ( 20a 20a ; ; 20b 20b ) elektrisch zwischen der Gleichrichtschaltung ( ) Electrically (between the rectifying circuit 12a 12a ; ; 12b 12b ) und der Antriebsmaschine ( ) And the drive machine ( 13a 13a ; ; 13b 13b ) angeordnet ist. ) Is arranged.
  6. Kraftfahrzeugantriebssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ladevorrichtung ( Automotive drive system according to any one of the preceding claims, characterized in that the charging device ( 10a 10a ; ; 10b 10b ) wenigstens einen Netz-Ableitkondensator ( ) At least one bypass capacitor network ( 21a 21a ; ; 21b 21b ) aufweist. ) having.
  7. Kraftfahrzeugantriebssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Leistungselektronik ( Automotive drive system according to any one of the preceding claims, characterized by a power electronics ( 22a 22a ; ; 22b 22b ), die wenigstens eine in Reihe mit der Gleichrichtschaltung ( ), The at least one (in series with the rectifying circuit 12a 12a ; ; 12b 12b ) geschaltete Inverterschaltung ( ) Connected in the inverter circuit ( 23a 23a ; ; 23b 23b ) aufweist. ) having.
  8. Kraftfahrzeugantriebssystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Inverterschaltung ( Automotive drive system according to claim 7, characterized in that the inverter circuit ( 23b 23b ) zumindest eine 3-Level-Inverterschaltung ausbildet. ) Forms at least a 3-level inverter circuit.
  9. Kraftfahrzeugantriebssystem nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Leistungselektronik ( Automotive drive system according to claim 7 or 8, characterized in that the power electronics ( 22a 22a ; ; 22b 22b ) wenigstens einen Netz-Ableitkondensator ( ) At least one bypass capacitor network ( 24a 24a , . 66a 66a ; ; 24b 24b , . 66b 66b ) aufweist. ) having.
  10. Kraftfahrzeugantriebssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ladevorrichtung ( Automotive drive system according to any one of the preceding claims, characterized in that the charging device ( 10a 10a ; ; 10b 10b ) zumindest eine Leistungsfaktorkorrekturschaltung ( ) At least a power factor correction circuit ( 25a 25a ; ; 25b 25b ) aufweist, die dazu vorgesehen ist, einen Leistungsfaktor anzupassen. ), Which is provided to adjust a power factor.
  11. Kraftfahrzeugantriebssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ladevorrichtung ( Automotive drive system according to any one of the preceding claims, characterized in that the charging device ( 10a 10a ; ; 10b 10b ) eine Überwachungseinheit ( ) A monitoring unit ( 26a 26a ; ; 26b 26b ) aufweist, die dazu vorgesehen ist, wenigstens eine elektrische Versorgungs- und/oder Vorrichtungskenngröße zu überwachen. ) Which is adapted to monitor at least one electric supply and / or device characteristic.
  12. Kraftfahrzeugantriebssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ladevorrichtung ( Automotive drive system according to any one of the preceding claims, characterized in that the charging device ( 10a 10a ; ; 10b 10b ) eine Umschalteinheit ( ) A switching unit ( 27a 27a ; ; 27b 27b ) aufweist, die dazu vorgesehen ist, wahlweise einen einphasigen Ladebetriebsmodus oder einen mehrphasigen Ladebetriebsmodus zu schalten. ), Which is provided to selectively connect a single-phase charging operation mode or a multi-phase charging operation mode.
DE201010027713 2010-07-20 2010-07-20 Automotive drive system with a charging device Withdrawn DE102010027713A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE201010027713 DE102010027713A1 (en) 2010-07-20 2010-07-20 Automotive drive system with a charging device

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE201010027713 DE102010027713A1 (en) 2010-07-20 2010-07-20 Automotive drive system with a charging device
PCT/EP2011/002885 WO2012019665A3 (en) 2010-07-20 2011-06-11 Motor vehicle drive system having a charging device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102010027713A1 true true DE102010027713A1 (en) 2012-01-26

Family

ID=44627026

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE201010027713 Withdrawn DE102010027713A1 (en) 2010-07-20 2010-07-20 Automotive drive system with a charging device

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102010027713A1 (en)
WO (1) WO2012019665A3 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014013115A1 (en) 2014-09-03 2016-03-03 Daimler Ag Smoothing a deployable from a current rectifying means

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9376025B2 (en) * 2013-02-06 2016-06-28 Lg Electronics Inc. Charging apparatus and electric vehicle including the same

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5341075A (en) 1993-03-10 1994-08-23 A.C. Propulsion, Inc. Combined motor drive and battery recharge system

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0834977A3 (en) * 1996-08-08 1999-04-14 Schmidhauser AG Apparatus for charging at least one battery, particularly a battery for an electric vehicle, and a method for operating this apparatus
FR2937803A3 (en) * 2008-10-23 2010-04-30 Renault Sas Rechargeable direct voltage source i.e. rechargeable battery, charging current manipulating device for e.g. hybrid motor vehicle, has controlled step-up chopper circuit connected to rechargeable direct voltage source and to filtering unit
FR2943188B1 (en) * 2009-03-11 2013-04-12 Renault Sas A quick charging for an electric vehicle.
DE102009020504A1 (en) * 2009-05-08 2010-12-02 Sew-Eurodrive Gmbh & Co. Kg Charging arrangement for a vehicle and vehicle

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5341075A (en) 1993-03-10 1994-08-23 A.C. Propulsion, Inc. Combined motor drive and battery recharge system

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014013115A1 (en) 2014-09-03 2016-03-03 Daimler Ag Smoothing a deployable from a current rectifying means

Also Published As

Publication number Publication date Type
WO2012019665A3 (en) 2012-07-26 application
WO2012019665A2 (en) 2012-02-16 application

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102009046955A1 (en) Avoid load shedding surges in synchronous rectifiers
DE4331721A1 (en) Brake control system for electric AC motor driven vehicle with DC battery - charged during regenerative braking and charge conditions detector determines battery charge conditions and gives signal if charge condition exceeds preset value
DE102007022515A1 (en) Method and apparatus for operating a control unit for controlling an electrical machine
DE10102243A1 (en) An apparatus for generation and distribution of electric power to consumers in a vehicle
DE4226311A1 (en) Three=phase current generator for vehicle - uses voltage between star-point and earth (roughly half line voltage) to power auxiliaries in vehicle
DE102010001250A1 (en) Vehicle electrical system and process for operating a vehicle electrical system
DE10305357A1 (en) Device for supplying power to a board network
DE19519298A1 (en) Device for power supply having two output voltages
DE102010041040A1 (en) Power supply system and method for charging at least one of serving as an energy store for a direct voltage intermediate circuit energy storage cell in an energy supply network
DE3743316A1 (en) Motor vehicle electrical system
DE102011081173A1 (en) Operating state circuit for the inverter and method for setting operating states of an inverter
DE102012203528A1 (en) Vehicle with electric machine and method of operating this
DE102011085731A1 (en) electrical system
DE102008063465A1 (en) Operating arrangement for an electrically operated vehicle
EP2541755A1 (en) Drive device for a vehicle
DE102012203525A1 (en) Vehicle with electric machine and method of operating this
DE10215822A1 (en) Converter system, method and inverter
DE4225359C1 (en) Three=phase current generator with diode rectifier esp. for motor vehicle - has DC excitation winding and three=phase windings and rectifier contains three diode paths arranged as three=phase bridge rectifier
DE19707763C1 (en) Serial hybrid drive esp. for bus-drive system
EP2573899A1 (en) Energy supply unit with series connected step-up converter
DE19857645A1 (en) Electrical system for electric car
DE102004040228A1 (en) Electric vehicle, has DC voltage source for control of motor operating in three-phase rotary current mode, and additional AC voltage source having peak voltage higher than DC voltage of DC voltage source
DE10053169A1 (en) Electric power conversion method for motor vehicle, involves connecting low and high voltage DC power supply units of storage battery to respective output and input sides of DC-DC converter
DE102009044281A1 (en) An apparatus for transmitting power by means of power electronics and machine inductance, and methods of making the same
DE102010002168A1 (en) Range extender for a driven by an electric machine vehicle

Legal Events

Date Code Title Description
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee

Effective date: 20150203