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HINTERGRUND
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(a) Technisches Gebiet
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Die vorliegende Anmeldung betrifft im Allgemeinen ein Motorantriebssystem für ein Hybridfahrzeug und ein Verfahren zum Steuern desselben. Sie betrifft insbesondere ein Motorantriebssystem für ein Hybridfahrzeug und ein Verfahren zum Steuern desselben bei einer Störung in einem Spannungswandler, in welchem eine in einem DC-Link-Kondensator gespeicherte Hochspannung in geeigneter Weise zu einer elektrischen 12 V Last durch einen Gleichspannungswandler (DC-DC converter) abgeleitet wird, dessen Ausgangsspannung erhöht wird.
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(b) Stand der Technik
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Hybridfahrzeuge sind die Fahrzeuge der Zukunft, die einen Elektromotor als eine Hilfsleistungsquelle ebenso wie einen Verbrennungsmotor verwenden, um eine Minderung der Abgase und eine Verbesserung der Kraftstoffeinsparung bereitzustellen.
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Wenn der Verbrennungsmotor in einem ineffizienten Zustand betrieben wird, wird der Elektromotor durch die Leistung einer Batterie betrieben um das Leistungsvermögen eines Hybridsystems zu erhöhen (Lastausgleich). Darüber hinaus wird die Batterie durch eine Rückgewinnungsbremsung während einer Verzögerung geladen, in welcher die kinetische Energie, welche als Reibungswärme in einem Bremssystem verschwendet werden würde, in elektrische Energie durch die Stromerzeugung des Motors umgewandelt wird, um dadurch die Kraftstoffeinsparung entsprechend zu verbessern.
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Hybridfahrzeuge werden in Mildhybridfahrzeuge und Vollhybridfahrzeuge unterteilt, basierend darauf ob der Motor in einem Antriebssystem angekoppelt und betrieben wird oder nicht.
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Ein beispielhaftes Motorantriebssystem für ein vorhandenes Vollhybridfahrzeug ist in 6 gezeigt. Wie in 6 gezeigt, umfasst das Motorantriebssystem vorzugsweise erste und zweite Motoren M1 und M2 zum Antreiben des Fahrzeugs, erste und zweite Wechselrichter 1 und 2 zum Antreiben der ersten beziehungsweise zweiten Motoren M1 und M2, eine DC-Batterie B zum Ausgeben einer DC-Spannung, einen Spannungswandler 3 zum Erhöhen der DC-Spannung von der DC-Batterie und geeignetem Liefern der resultierenden Spannung zu den ersten und zweiten Wechselrichtern 1 und 2 oder zum Verringern der DC-Spannung von den ersten und zweiten Wechselrichtern 1 und 2 und geeignetem Liefern der resultierenden Spannung zu der DC-Batterie B, Relais SR1 und SR2, das/die zwischen der DC-Batterie und dem Spannungswandler 3 angeschlossen ist/sind, und einen DC-DC-Wandler 4 als eine elektrische Last oder Stromversorgungsvorrichtung, der zwischen den Relais SR1 und SR2 und dem Spannungswandler 3 angeschlossen ist.
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Der DC-DC-Wandler 4 wird üblicherweise als Stromrichter bezeichnet, in welchem der Energiefluss unidirektional oder bidirektional ist. Bezugszeichen 5, 6 und 7 bezeichnen eine 12 V Hilfsbatterie, eine elektrische 12 V Last beziehungsweise einen DC-Link-Kondensator.
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In dem Motorantriebssystem für ein herkömmliches Hybrid-Fahrzeug kann es bei einer Störung in dem Spannungswandler 3 einige Minuten bis Stunden dauern, bis die Hochspannung, die in dem DC-Link-Kondensator 7 gespeichert ist, der zwischen den ersten und zweiten Wechselrichtern 1 und 2 montiert ist, aufgrund des Fehlens eines Entladungspfads auf normalem Wege abgeleitet wird, und infolgedessen kann ein Mechaniker während einer Reparatur einen elektrischen Schlag bekommen und ein Fahrer oder Retter kann einen elektrischen Schlag im Falle eines Verkehrsunfalls bekommen.
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Die Spannung, die von der DC-Batterie B zu einem DC-DC-Wandler, d. h. dem DC-DC-Wandler 4 geliefert wird, welcher eine elektrische Last darstellt, ist ein Gleichstrom, und die Spannung der DC-Batterie wird gemäß dem Ladungszustand (state of charge – SOC) der Batterie verändert und die Energiemenge in die Batterie geladen und von der Batterie entladen. Demzufolge sollte der DC-DC-Wandler vorzugsweise eingerichtet sein, mit der Änderung der Batteriespannung zurechtzukommen.
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Wenn zum Beispiel die Spannung der DC-Batterie B von 200 V auf 400 V geändert wird, während der Eingangsstrom des DC-DC-Wandlers 4 zum Erzeugen einer Leistung von 2 kW ungefähr 5 A bei der Batteriespannung von 400 V beträgt, sollte er ungefähr 10 A bei der Batteriespannung von 200 V betragen. Demzufolge wird der DC-DC-Wandler basierend auf dem Strom ausgelegt, der bei einer minimalen Batteriespannung benötigt wird, was zu einer Erhöhung der Kapazität führt.
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Folglich ist es notwendig, eine Hochleistungsbatterie zu verwenden, um die Änderung der Batteriespannung zu verringern oder die Änderung des SOC der Batterie durch Verringern der Energiemenge zu minimieren, die in die Batterie geladen wird und von der Batterie entladen wird. Das Verwenden dieser beiden Verfahren kann jedoch zu einer Erhöhung der Kosten und einer Verschlechterung der Kraftstoffeinsparung führen.
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Die obige in diesem Hintergrundabschnitt offenbarte Information dient nur der Verbesserung des Verständnisses des Hintergrunds der Erfindung und kann daher Informationen enthalten, die nicht den Stand der Technik bilden, der einem Fachmann in diesem Land bereits bekannt ist.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ANMELDUNG
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Die vorliegende Erfindung stellt ein Motorantriebssystem für ein Hybridfahrzeug und ein Verfahren zum Steuern desselben bereit, in welchem ein DC-DC-Wandler in geeigneter Weise zwischen einem Spannungswandler und ersten und zweiten Wechselrichtern angeschlossen ist, so dass bei einer Störung in dem Spannungswandler (ein) Relais ausgeschaltet (wird) werden und zur selben Zeit eine in einem DC-Link-Kondensator gespeicherte Hochspannung zu einer elektrischen 12 V Last durch einen DC-DC-Wandler abgeleitet wird, dessen Ausgangsspannung erhöht wird.
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In bevorzugten Ausführungsformen stellt die vorliegende Erfindung ein Motorantriebssystem für ein Hybridfahrzeug und ein Verfahren zum Steuern desselben bei einer Störung sowohl in einem Spannungswandler als auch in einem DC-DC-Wandler bereit, in welchem eine Hochspannung, die in einem DC-Link-Kondensator gespeichert ist, der in geeigneter Weise zwischen ersten und zweiten Wechselrichtern montiert ist, durch ein Widerstandsbauelement eines Motors durch eine geeignete Schaltsteuerung der ersten und zweiten Wechselrichter in wirksamer Weise abgeleitet wird.
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In einer bevorzugten Ausführungsform stellt die vorliegende Erfindung ein Motorantriebssystem für ein Hybridfahrzeug bereit, das System vorzugsweise umfassend erste und zweite Motoren zum Antreiben des Fahrzeugs; erste und zweite Wechselrichter zum Antreiben der ersten beziehungsweise zweiten Motoren; eine DC-Batterie zum Ausgeben einer DC-Spannung; einen Spannungswandler zum geeigneten Erhöhen oder Verringern der DC-Spannung von der DC-Batterie und Liefern der resultierenden Spannung zu den ersten und zweiten Wechselrichtern oder zum Erhöhen oder Verringern der DC-Spannung von den ersten und zweiten Wechselrichtern und entsprechendem Liefern der resultierenden Spannung zu der DC-Batterie; Relais, das/die zwischen der DC-Batterie und dem Spannungswandler angeschlossen ist/sind; einen DC-DC-Wandler, der zwischen dem Spannungswandler und den ersten und zweiten Wechselrichtern angeschlossen ist und Entladen einer Hochspannung eines DC-Link-Kondensators, und eine elektrische Last, die durch eine 12 V Hilfsbatterie betrieben wird, die an dem DC-DC-Wandler angeschlossen ist.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Steuern eines Motorantriebssystems für ein Hybridfahrzeug bei einer Störung in einem Spannungswandler bereit, das Verfahren vorzugsweise umfassend ein Ausschalten des/der Relais; Erhöhen der Ausgangsspannung eines DC-DC-Wandlers; Einschalten einer bestimmten elektrischen Last; und Ermöglichen, dass eine in einem DC-Link-Kondensator gespeicherte Hochspannung zu der bestimmten elektrischen Last durch den DC-DC-Wandler abgeleitet wird.
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In noch einer weiteren Ausführungsform stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Steuern eines Motorantriebssystems für ein Hybridfahrzeug bei einer Störung sowohl in einem Spannungswandler als auch in einem DC-DC-Wandler bereit, das Verfahren vorzugsweise aufweisend ein Ausschalten des/der Relais; Durchführen einer Schaltsteuerung von ersten und zweiten Wechselrichtern und Ermöglichen, dass eine in einem DC-Link-Kondensator gespeicherte Hochspannung zu ersten und zweiten Motoren abgeleitet wird.
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Weitere Ausgestaltungen und bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend erläutert.
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Es ist zu beachten, dass der Ausdruck ”Fahrzeug” oder ”Fahrzeug-” oder andere gleichlautende Ausdrücke wie sie hierin verwendet werden, Kraftfahrzeuge im Allgemeinen wie z. B. Personenkraftwagen einschließlich Sports Utility Vehicles (SUV), Busse, Lastwägen, verschiedene Nutzungsfahrzeuge, Wasserfahrzeuge, einschließlich einer Vielfalt von Booten und Schiffen, Luftfahrzeugen und dergleichen einschließen, und Hybridfahrzeuge, Elektrofahrzeuge, Plug-in Hybridelektrofahrzeuge, Wasserstoffangetriebene Fahrzeuge und andere Fahrzeuge mit alternativen Kraftstoff umfassen (beispielsweise Kraftstoff, der von anderen Quellen als Erdöl gewonnen wird). Wie hierin Bezug genommen wird, ist ein Hybridfahrzeug ein Fahrzeug, das zwei oder mehr Antriebsquellen aufweist, wie zum Beispiel sowohl benzinbetriebene als auch elektrisch angetriebene Fahrzeuge.
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Die obigen Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden ersichtlich oder ausführlich dargelegt in den beigefügten Zeichnungen, welche enthalten sind und einen Teil der Beschreibung bilden und der vorliegenden ausführlichen Beschreibung, welche zusammen dazu dienen, durch Beispiele die Grundsätze der vorliegenden Erfindung zu erläutern.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die obigen und weiteren Merkmale der vorliegenden Erfindung werden nun ausführlich mit Bezug auf deren bestimmte beispielhafte Ausführungsformen beschrieben, die in den beigefügten Zeichnungen dargestellt sind, welche nachfolgend lediglich der Veranschaulichung dienen und somit für die vorliegende Erfindung nicht einschränkend sind, und wobei:
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1 zeigt ein schematisches Diagramm eines Motorantriebssystems für ein Hybridfahrzeug gemäß beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.
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2 und 3 zeigen Flussdiagramme, die ein Verfahren zum Steuern eines Motorantriebssystems für ein Hybridfahrzeug bei einer Störung in einem Spannungswandler gemäß weiteren beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung darstellen.
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4 und 5 zeigen Flussdiagramme, die ein Verfahren zum Steuern eines Motorantriebssystems für ein Hybridfahrzeug bei einer Störung sowohl in einem Spannungswandler als auch in einem DC-DC-Wandler gemäß weiteren beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung darstellen.
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6 zeigt ein schematisches Diagramm eines Motorantriebssystems für ein herkömmliches Hybridsystem.
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Die in den Zeichnungen dargestellten Bezugszeichen umfassen einen Bezug auf die folgenden Elemente wie sie ferner unterhalb erläutert werden:
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Bezugszeichenliste
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- 1
- erster Wechselrichter
- 2
- zweiter Wechselrichter
- 3
- Spannungswandler
- 4
- DC-DC-Wandler
- 5
- 12 V Batterie
- 6
- elektrische Last
- 7
- DC-Link-Kondensator
- M1
- erster Motor
- M2
- zweiter Motor
- B
- DC-Batterie
- SR1
- erstes Relais
- SR2
- zweites Relais
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Es ist zu beachten, dass die beigefügten Zeichnungen nicht notwendigerweise maßstabgerecht sind und eine etwas vereinfachte Darstellung von verschiedenen bevorzugten Merkmalen darstellen, welche die Grundsätze der Erfindung veranschaulichen. Die spezifischen Konstruktionsmerkmale der vorliegenden Erfindung wie sie hierin offenbart sind, einschließlich z. B. spezifischer Abmessungen, Orientierungen, Einbauorten, und Formen werden zum Teil durch die eigens dafür vorgesehene Anmeldung und der Arbeitsumgebung bestimmt.
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In den Figuren beziehen sich die Bezugszeichen überall in den einzelnen Figuren der Zeichnungen auf die gleichen oder äquivalenten Teile der vorliegenden Erfindung.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
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Gemäß einer ersten Ausgestaltung ist die vorliegende Erfindung gekennzeichnet durch ein Motorantriebssystem für ein Hybridfahrzeug, das System aufweisend erste und zweite Motoren zum Antreiben des Fahrzeugs, erste und zweite Wechselrichter zum Antreiben der ersten und zweiten Motoren, eine DC-Batterie zum Ausgeben einer DC-Spannung, einen Spannungswandler, Relais, das/die zwischen der DC-Batterie und dem Spannungswandler angeschlossen ist/sind, einen DC-DC-Wandler und eine elektrische Last.
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In einer Ausführungsform wird der Spannungswandler zum Erhöhen oder Verringern der DC-Spannung von der DC-Batterie und Liefern der resultierenden Spannung zu den ersten und zweiten Wechselrichtern oder zum Erhöhen oder Verringern der DC-Spannung von den ersten und zweiten Wechselrichtern und Liefern der resultierenden Spannung zu der DC-Batterie verwendet.
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In einer weiteren Ausführungsform ist der DC-DC-Wandler zwischen dem Spannungswandler und den ersten und zweiten Wechselrichtern angeschlossen und leitet eine Hochspannung eines DC-Link-Kondensators ab.
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In einer weiteren Ausführungsform wird die elektrische Last durch eine 12 V Hilfsbatterie betrieben, die an den DC-DC-Wandler angeschlossen ist.
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In einer weiteren Ausgestaltung ist die vorliegende Erfindung durch ein Verfahren zum Steuern eines Motorantriebssystems für ein Hybridfahrzeug bei einer Störung in einem Spannungswandler gekennzeichnet, das Verfahren aufweisend ein Ausschalten des/der Relais, Erhöhen der Ausgangsspannung eines DC-DC-Wandlers, Einschalten einer bestimmten/bestimmter elektrischen Last(en), und Ermöglichen, dass eine in einem DC-Link-Kondensator gespeicherte Hochspannung zu der bestimmten elektrischen Last durch den DC-DC-Wandler abgeleitet wird.
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In noch einer weiteren Ausgestaltung ist die vorliegende Erfindung durch ein Verfahren zum Steuern eines Motorantriebssystems für ein Hybridfahrzeug bei einer Störung sowohl in einem Spannungswandler als auch in einem DC-DC-Wandler gekennzeichnet, das Verfahren aufweisend ein Ausschalten des/der Relais, Durchführen einer Schaltsteuerung von ersten und zweiten Wechselrichtern, und Ermöglichen, dass eine in einem DC-Link-Kondensator gespeicherte Hochspannung zu ersten und zweiten Motoren abgeleitet wird.
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Nachfolgend wird nun ausführlich auf die verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung Bezug genommen, wobei deren Beispiele in den beigefügten Zeichnungen dargestellt sind und unterhalb beschrieben werden. Obwohl die Erfindung in Verbindung mit beispielhaften Ausführungsformen beschrieben wird, ist es zu beachten, dass die vorliegende Beschreibung nicht dazu vorgesehen ist, die Erfindung auf jene beispielhafte Ausführungsformen zu beschränken. Im Gegensatz dazu ist die Erfindung dazu vorgesehen, nicht nur die beispielhaften Ausführungsformen abzudecken, sondern ebenso verschiedenste Alternativen, Abänderungen, Äquivalente und weitere Ausführungsformen, welche innerhalb des Geistes und des Umfangs der Erfindung wie sie in den beigefügten Ansprüchen bestimmt ist, umfasst sein können.
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1 zeigt ein schematisches Diagramm eines Motorantriebssystems für ein Hybridfahrzeug gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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vorzugsweise sind erste und zweite Wechselrichter 1 und 2 als Antriebsbauelemente in geeigneter Weise an erste und zweite Motoren M1 beziehungsweise M2 zum Antreiben des Fahrzeugs durch eine DC-Batterie B zum Ausgeben einer DC-Spannung und einem Spannungswandler 3 angeschlossen.
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Gemäß weiteren bevorzugten Ausführungsformen erhöht oder verringert der Spannungswandler 3 die DC-Spannung von der Batterie und liefert die resultierende Spannung in geeigneter Weise zu den ersten und zweiten Wechselrichtern 1 und 2 und liefert die resultierende Spannung zu der DC-Batterie B.
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In weiteren bevorzugten Ausführungsformen (ist) sind (ein) Relais SR1 und SR2 zum Liefern oder Abschalten des Stroms der Batterie B in geeigneter Weise zwischen der DC-Batterie B und dem Spannungswandler 3 angeordnet.
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Ein DC-DC-Wandler 4 ist vorzugsweise als ein Nichtantriebbauelement in geeigneter Weise zwischen dem Spannungswandler 3 und den ersten und zweiten Wechselrichtern 1 und 2 angeschlossen.
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In weiteren bevorzugten Ausführungsformen umfasst das Motorantriebssystem der vorliegenden Erfindung vorzugsweise eine Steuerung (nicht gezeigt), welche das/die Relais SR1 und SR2 entsprechend steuert um sie auszuschalten und steuert den DC-DC-Wandler 4, so dass die in einem DC-Link-Kondensator 7 gespeicherte Hochspannung in Erwiderung auf ein Störungserkennungssignal bei einer Störung in dem Spannungswandler 3 in geeigneter Weise abgeleitet wird.
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In weiteren beispielhaften Ausführungsformen ist eine elektrische 12 V Last 6 (wie zum Beispiel in nicht einschränkender Weise ein Heckscheibenheizung, eine Wasserpumpe, eine Ölpumpe, ein Kühlerlüfter etc.), die durch die Leistung einer 12 V Hilfsbatterie 5 betrieben wird, in geeigneter Weise an den DC-DC-Wandler 4 angeschlossen und wird durch die Steuerung gesteuert.
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Weiter wird ein Verfahren zum Steuern des oberhalb beschriebenen Motorantriebssystems für das Hybridfahrzeug bei einer Störung gemäß bevorzugten beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf 2 und 3 beschrieben.
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Gemäß bestimmten bevorzugten Ausführungsformen und wie zum Beispiel in 2 und 3 gezeigt, zeigen 2 und 3 Flussdiagramme, die ein Verfahren zum Steuern eines Motorantriebssystems für ein Hybridfahrzeug bei einer Störung in einem Spannungswandler gemäß bevorzugten beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung darstellen.
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Gemäß beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden bei einer Störung des Spannungswandlers 3 das/die Relais SR1 und SR2 ausgeschaltet und zur selben Zeit wird die in dem DC-Link-Kondensator 7 gespeicherte Hochspannung in geeigneter Weise zu der elektrischen 12 V Last 6 durch den DC-DC-Wandler 4 abgeleitet, dessen Ausgangsspannung erhöht wird.
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Gemäß bestimmten beispielhaften Ausführungsformen und für ein besseres Verständnis der Erfindung wird die Grenze der Entladungsmenge des DC-Link-Kondensators 7 als L1 bezeichnet, und eine bestimmte elektrische 12 V Last 6 wie zum Beispiel die Heckscheibenheizung, welche durch die Steuerung gesteuert werden kann, wird als eine bestimmte elektrische Last bezeichnet.
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Vorzugsweise wenn die Leistungsaufnahme des DC-DC-Wandlers 4 weniger als L1 ist, wird die 12 V Hilfsbatterie 5 voll geladen. Demzufolge wird zu dieser Zeit eine zusätzliche bestimmte elektrische Last ein- oder ausgeschaltet, um die Leistungsaufnahme der elektrischen 12 V Last zu erhöhen, um dadurch die Leistungsaufnahme des DC-DC-Wandlers 4 entsprechend zu erhöhen.
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In weiteren bevorzugten Ausführungsformen, falls die Last des DC-DC-Wandlers 4 kleiner ist als L1 als die Grenze der Entladungsmenge des DC-Link-Kondensators 7, und falls zur selben Zeit die bestimmte elektrische Last ausgeschaltet wird, steuert die Steuerung vorzugsweise die bestimmte elektrische Last um sie einzuschalten und steuert zur selben Zeit den DC-DC-Wandler 4 um die Ausgangsspannung entsprechend zu erhöhen, so dass die in dem DC-Link-Kondensator 7 gespeicherte Hochspannung zu der bestimmten elektrischen Last durch den DC-DC-Wandler 4 abgeleitet wird.
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In bestimmten beispielhaften Ausführungsformen ist die bestimmte elektrische Last vorzugsweise eine elektrische Vorrichtung, welche nicht durch einen Anwender erkannt wird oder mit welcher der Anwender nicht unzufrieden ist, selbst wenn er oder sie die elektrische Vorrichtung erkennt. In weiteren beispielhaften Ausführungsformen können die bestimmten elektrischen Lasten, welche nicht durch den Anwender erkannt werden, in nicht einschränkender Weise zum Beispiel eine Wasserpumpe, eine Ölpumpe, einen Kühlerlüfter, eine Scheibenwischerenteisungsanlage, eine Luftreinigungsvorrichtung, ein Kühlgebläse der Hochspannungsbatterie etc. umfassen. Vorzugsweise können die bestimmten elektrischen Lasten, welche durch den Anwender erkannt werden (gewünscht) in nicht einschränkender Weise zum Beispiel eine Heizung und eine Sitzheizung, welche bei einer niedrigen Raumtemperatur verwendet werden, und Scheinwerfer, ein Audiosystem, Nebelscheinwerfer etc. umfassen.
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Wenn ferner ein Boost-Wandler als Spannungswandler 3 entsprechend verwendet wird, ist die Spannung des DC-Link-Kondensators 7 gleich oder größer als die der DC-Batterie B. Demzufolge ist es in bestimmten bevorzugten Ausführungsformen möglich, wenn das/die Relais SR1 und SR2 eingeschaltet wird/werden, die Spannung des DC-Link-Kondensators 7 zu steuern dass sie niedriger als die Spannung der DC-Batterie B ist. Im Gegensatz dazu, wenn das/die Relais SR1 und SR2 ausgeschaltet wird/werden, wird die DC-Batterie als Energiespeicher von dem Spannungswandler elektrisch abgetrennt und somit kann die elektrische Energie des DC-Link-Kondensators 7 nicht zu der DC-Batterie B geleitet werden.
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Demzufolge wird, nachdem das/die Relais SR1 und SR2 entsprechend ausgeschaltet wird/werden, der Spannungswandler 3 ausgeschaltet und zur selben Zeit wird der DC-DC-Wandler 4 geregelt um die Ausgangsspannung zu erhöhen, um somit die 12 V Hilfsbatterie 5 zu laden oder elektrische Energie zu einer bestimmten elektrischen Last zu liefern. Somit ist es gemäß bestimmten bevorzugten Ausführungsformen möglich, die Spannung des DC-Link-Kondensators 7 entsprechend zu steuern, dass sie niedriger als eine vorbestimmte Spannung ist, ohne die Hochspannungsenergie des DC-Link-Kondensators 7 durch Entladen zu verbrauchen.
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Demzufolge wird in bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, falls die Leistungsaufnahme des DC-DC-Wandlers 4 weniger als L1 ist, die 12 V Hilfsbatterie 5 voll geladen und im Falle eines Unfalls ist es erforderlich, die Spannung des DC-Link-Kondensators 7 innerhalb einer kurzen Zeit zu verringern, um zu verhindern, dass ein Fahrer oder Retter einen elektrischen Schlag bekommt.
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Deswegen wird, nachdem das/die Relais SR1 und SR2 ausgeschaltet werden, der DC-DC-Wandler 4 entsprechend gesteuert um die Ausgangsspannung zu erhöhen und eine leistungsstarke elektrische 12 V Last (z. B. Scheinwerfer, Heckscheibenheizung etc.) wird zwangsweise eingeschaltet, um die Leistungsaufnahme der elektrischen 12 V Last und des DC-DC-Wandlers 4 unverzüglich zu erhöhen. Infolgedessen wird die in dem DC-Link-Kondensator 7 gespeicherte Hochspannung zu der bestimmten elektrischen Last durch den DC-DC-Wandler 4 abgeleitet.
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Als solches wird/werden gemäß weiteren bevorzugten beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung bei einer Störung in dem Spannungswandler 3 das/die Relais SR1 und SR2 entsprechend ausgeschaltet und zur selben Zeit wird die in dem DC-Link-Kondensator 7 gespeicherte Hochspannung zu einer bestimmten elektrischen Last durch den DC-DC-Wandler 4 abgeleitet, dessen Ausgangsspannung erhöht wird, um dadurch zu verhindern, dass der Fahrer oder Retter einen elektrischen Schlag bekommt. Da es nicht erforderlich ist, die Kapazität der Hochspannungsbatterie wie die bestehende DC-Batterie B zu erhöhen, ist es darüber hinaus möglich, die Werkstoffkosten zu verringern.
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Gemäß weiteren bevorzugten Ausführungsformen und wie in 4 und 5 gezeigt, zeigen 4 und 5 Flussdiagramme, die ein Verfahren zum steuern eines Motorantriebssystems für ein Hybridfahrzeug bei einer Störung darstellen.
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Gemäß noch weiteren beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung bei einer Störung sowohl in dem Spannungswandler 3 als auch in dem DC-DC-Wandler 4 werden das/die Relais SR1 und SR2 vorzugsweise ausgeschaltet und die Hochspannung, die in dem DC-Link-Kondensator gespeichert ist, der zwischen den ersten und zweiten Wechselrichtern 1 und 2 montiert ist, wird durch ein Widerstandsbauelement eines Motors durch Schaltsteuerung der ersten und zweiten Wechselrichter 1 und 2 abgeleitet.
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In weiteren verwandten Ausführungsformen werden bei einer Störung sowohl in dem Spannungswandler 3 als auch in dem DC-DC-Wandler 4 das/die Relais SR1 und SR2 ausgeschaltet und die in dem DC-Link-Kondensator 7 gespeicherte Hochspannung wird zu ersten und zweiten Motoren M1 und M2 durch die Schaltsteuerung der ersten und zweiten Wechselrichter 1 und 2 abgeleitet.
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Vorzugsweise wird in weiteren bevorzugten Ausführungsformen zu dieser Zeit die Geschwindigkeit der ersten und zweiten Motoren M1 und M2 in geeigneter Weise gesteuert, dass sie zur Entladungsregelung niedriger als S1 und S2 als Grenzwerte der Motorgeschwindigkeit ist, so dass die in dem DC-Link-Kondensator 7 gespeicherte Hochspannung durch das Widerstandsbauelement des Motors abgeleitet wird.
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In weiteren bevorzugten Ausführungsformen, falls die Geschwindigkeit der ersten und zweiten Motoren M1 und M2 in geeigneter Weise gesteuert wird, dass sie höher als S1 und S2 als die Grenzwerte der Motorgeschwindigkeit zur Entladungsregelung ist, kann die Spannung des DC-Link-Kondensators 7 entsprechend erhöht werden. Demzufolge ist es bevorzugt, dass die Geschwindigkeit der ersten und zweiten Motoren M1 und M2 in geeigneter Weise gesteuert werden, dass sie niedriger als S1 und S2 ist.
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Gemäß dieser beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird/werden bei einer Störung sowohl in dem Spannungswandler 3 als auch in dem DC-DC-Wandler 4 das/die Relais SR1 und SR2 ausgeschaltet und zur selben Zeit wird die in dem DC-Link-Kondensator 7 gespeicherte Hochspannung durch das Widerstandsbauelement der ersten und zweiten Motoren M1 und M2 abgeleitet, um dadurch zu verhindern, dass der Fahrer oder Retter einen elektrischen Schlag bekommt. Da es nicht erforderlich ist, die Kapazität der Hochspannungsbatterie wie die bestehende DC-Batterie B entsprechend zu erhöhen, ist es ferner möglich, die Werkstoffkosten zu verringern.
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Wie oberhalb beschrieben stellt die vorliegende Erfindung in bestimmten bevorzugten Ausführungsformen die folgenden Wirkungen bereit.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung ist der DC-DC-Wandler in geeigneter Weise zwischen dem Spannungswandler und den ersten und zweiten Wechselrichtern angeschlossen, so dass bei einer Störung in dem Spannungswandler das/die Relais ausgeschaltet wird/werden und zur selben Zeit die in dem DC-Link-Kondensator gespeicherte Hochspannung zu der elektrischen 12 V Last durch den DC-DC-Wandler abgeleitet wird, dessen Ausgangsspannung erhöht wird, oder bei einer Störung sowohl in dem Spannungswandler als auch dem DC-DC-Wandler das/die Relais ausgeschaltet wird/werden und zur selben Zeit die in dem DC-Link-Kondensator gespeicherte Hochspannung durch die Widerstandsbauelemente der ersten und zweiten Motoren abgeleitet wird, um dadurch zu verhindern, dass der Fahrer oder Retter einen elektrischen Schlag bekommt. Da es nicht erforderlich ist, die Kapazität der Hochspannungsbatterie wie die bestehende DC-Batterie B zu erhöhen, ist es in bevorzugten Ausführungsformen ferner möglich die Werkstoffkosten zu verringern.
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Die Erfindung wurde ausführlich mit Bezug auf deren bevorzugte Ausführungsformen beschrieben. Jedoch ist dabei zu berücksichtigen, dass durch den Fachmann Änderungen in diesen Ausführungsformen gemacht werden können, ohne von den Grundsätzen und dem Geist der Erfindung abzuweichen, wobei der Umfang der Erfindung in den beigefügten Ansprüchen und ihren Äquivalenten bestimmt ist.
