DE102012210658A1

DE102012210658A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Ansteuern eines Wechselrichters

Info

Publication number: DE102012210658A1
Application number: DE201210210658
Authority: DE
Inventors: Andrea Deflorio; Wei Hu; Michele Hirsch; Michael Heeb
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2012-06-22
Filing date: 2012-06-22
Publication date: 2013-12-24

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ansteuern eines Wechselrichters (10) mittels Raumzeigermodulation, insbesondere zum Ansteuern einer elektrischen Maschine (14), wobei der Wechselrichter (10) eine Mehrzahl von Bauelementen (S, D) aufweist, die durch eine Mehrzahl von steuerbaren Schaltern (S) und eine entsprechende Mehrzahl von Freilaufdioden (D) gebildet sind, wobei der Wechselrichter (10) dazu ausgebildet ist, einen mehrphasigen elektrischen Strom (IU, IV, IW) in Form eines Stromraumzeigers (I*) bereitzustellen, insbesondere um die elektrische Maschine (14) mehrphasig mit elektrischem Strom zu versorgen, wobei der Wechselrichter (10) derart angesteuert wird, dass eine Mehrzahl von aufeinanderfolgenden unterschiedlichen Schaltzuständen (V0–V7) der Schalter (S) eingerichtet wird, um eine elektrische Spannung in Form eines Spannungsraumzeigers (V*) bereitzustellen, wobei einer der steuerbaren Schalter (S) in einem Wertebereich (ΔTmax) eines Temperaturparameters (dT) wenigstens eines der Bauelemente (S, D) dauerhaft geschlossen wird, um Schaltverluste des steuerbaren Schalters (S) zu reduzieren.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ansteuern eines Wechselrichters mittels Raumzeigermodulation, insbesondere zum Ansteuern einer elektrischen Maschine, wobei der Wechselrichter eine Mehrzahl von Bauelementen aufweist, die durch eine Mehrzahl von steuerbaren Schaltern und eine entsprechende Mehrzahl von Freilaufdioden gebildet sind, und der dazu ausgebildet ist, einen mehrphasigen elektrischen Strom in Form eines Stromraumzeigers bereitzustellen, insbesondere um die elektrische Maschine mehrphasig mit elektrischem Strom zu versorgen, wobei der Wechselrichter derart angesteuert wird, dass eine Mehrzahl von aufeinanderfolgenden unterschiedlichen Schaltzuständen der Schalter eingerichtet wird, um eine elektrische Spannung in Form eines Spannungsraumzeigers bereitzustellen.
Die vorliegende Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zum Ansteuern eines Wechselrichters, insbesondere zum Ansteuern einer elektrischen Maschine, wobei der Wechselrichter eine Mehrzahl von Bauelementen aufweist, die durch eine Mehrzahl von steuerbaren Schaltern und eine entsprechende Mehrzahl von Freilaufdioden gebildet sind, wobei die Bauelemente dazu angeschlossen sind, einen mehrphasigen elektrischen Strom in Form eines Stromraumzeigers bereitzustellen, insbesondere um die elektrische Maschine mehrphasig mit elektrischem Strom zu versorgen, mit einem Steuergerät, das dazu ausgebildet ist, den Wechselrichter derart anzusteuern, dass der Wechselrichter eine Mehrzahl von aufeinanderfolgenden Schaltzuständen der Schalter annimmt, um eine elektrische Spannung in Form eines Spannungsraumzeigers bereitzustellen.
Die Erfindung betrifft schließlich einen Kraftfahrzeugantriebsstrang mit wenigstens einer elektrischen Maschine zum Bereitstellen von Antriebsleistung, einem Wechselrichter zum Ansteuern der elektrischen Maschine und mit einer Vorrichtung zum Ansteuern des Wechselrichters der oben beschriebenen Art.
Stand der Technik
Auf dem technischen Gebiet der Drehstromverbraucher im Allgemeinen und der elektrischen Drehstrommaschinen im Speziellen sind unterschiedliche Ansteuerungsverfahren bekannt. Dabei wird aktuell üblicherweise das Verfahren der Raumzeigermodulation zur Ansteuerung des Drehstromverbrauchers bevorzugt. Bei diesem Ansteuerungsverfahren wird ein Raumzeiger durch aufeinander folgende Einstellung von acht Grundspannungszeigern gebildet. Um die Strangspannung bereitzustellen, werden die Grundspannungszeiger pulsweitenmoduliert geschaltet, so dass eine entsprechende Ansteuerspannung generiert wird.
Bei den bekannten Ansteuerungsverfahren werden die elektrischen Verbraucher mittels eines Wechselrichters mit Leistungshalbleiterschaltern angesteuert. Die Einstellung der acht aufeinander folgenden Grundspannungszeiger zur Erzeugung des Spannungsraumzeigers wird durch abwechselndes Ein- und Ausschalten bestimmter Leistungshalbleiterschalter der Wechselrichter realisiert. Bei sehr geringen Rotationsgeschwindigkeiten des Raumzeigers beziehungsweise, sofern der Drehstromverbraucher eine elektrische Maschine ist, bei geringen Drehzahlen der angesteuerten elektrischen Maschinen werden einzelne der Leistungshalbleiterschalter sehr häufig bzw. sehr lange geschaltet und somit durch einen sehr lange bzw. sehr häufig fließenden elektrischen Strom thermisch belastet. Daher müssen die Leistungshalbleiterschalter für sehr lange Einschaltzeiten und für sehr große Ströme ausgelegt werden, wodurch der Wechselrichter im Allgemeinen technisch aufwändig wird.
Um einer, insbesondere thermischen, Überbelastung der Leistungshalbleiterschalter zu begegnen wird beispielsweise in der WO 2010/000548A2 vorgeschlagen, einen von zwei spannungsfrei schaltenden Schaltzuständen in bestimmten Pulsweitenmodulationsperioden entfallen zu lassen, um die Schaltverluste der Leistungshalbleiterschalter zu verringern.
Da die Belastung einzelner Leistungshalbleiterschalter des Wechselrichters abhängig von einem Phasenwinkel des bereitgestellten Stromraumzeigers ist bzw. einzelne der Leistungshalbleiterschalter des Wechselrichters für bestimmte Phasenwinkel des bereitgestellten Stromraumzeigers unterschiedlich belastet werden, wird beispielsweise in der DE 10393516 T1 vorgeschlagen, in bestimmten Winkelbereichen des bereitgestellten Stromraumzeigers lediglich einen bestimmten Nullvektor zu verwenden, um die Schaltverluste der Leistungshalbleiterschalter zu reduzieren.
Es ist weiterhin bekannt einzelne der Leistungshalbleiterschalter des Wechselrichters in vorbestimmten Winkelbereichen des Stromraumzeigers dauerhaft geschlossen zu halten, um Schaltverluste bestimmter Leistungshalbleiterschalter zu reduzieren.
Nachteilig dabei ist es, dass in bestimmten Ansteuersituationen, insbesondere bei geringen Rotationsgeschwindigkeiten des Stromraumzeigers, sich die dauerhaft geschlossenen Leistungshalbleiterschalter durch die Leitungsverluste sehr stark erhitzen und eine kritische Temperatur überschreiten können. Dadurch kann in bestimmten Situationen eine, insbesondere thermische, Überlastung einzelner der Leistungshalbleiterschalter nicht vermieden werden.
Offenbarung der Erfindung
Erfindungsgemäß wird daher ein Verfahren zum Ansteuern eines Wechselrichters mittels Raumzeigermodulation der eingangs genannten Art bereitgestellt, wobei einer der steuerbaren Schalter in einem vordefinierten Wertebereich eines Temperaturparameters wenigstens eines der Bauelemente dauerhaft geschlossen wird, um Schaltverluste des steuerbaren Schalters zu reduzieren. Somit wird insbesondere ein steuerbarer Schalter dauerhaft geschlossen gehalten, wenn ein Temperaturparameter, der wenigstens von einer Temperatur wenigstens eines der Bauelemente abhängig ist, innerhalb eines vordefinierten Wertebereiches liegt.
Ferner wird daher erfindungsgemäß eine Vorrichtung zum Ansteuern eines Wechselrichters der eingangs genannten Art bereitgestellt, wobei das Steuergerät dazu ausgebildet ist, einen der steuerbaren Schalter in einem vordefinierten Wertebereich eines Temperaturparameters wenigstens eines der Bauelemente dauerhaft geschlossen zu halten, um Schaltverluste des steuerbaren Schalters zu reduzieren. Somit wird insbesondere ein steuerbarer Schalter dauerhaft geschlossen gehalten, wenn ein Temperaturparameter, der wenigstens von einer Temperatur wenigstens eines der Bauelemente abhängig ist, innerhalb eines vordefinierten Wertebereiches liegt.
Schließlich wird erfindungsgemäß ein Kraftfahrzeugantriebsstrang bereitgestellt mit wenigstens einer elektrischen Maschine zum Bereitstellen von Antriebsleistung, einem Wechselrichter zum Ansteuern der elektrischen Maschine und mit einer Vorrichtung zum Ansteuern des Wechselrichters der oben beschriebenen Art.
Vorteile der Erfindung
Dadurch, dass einer der steuerbaren Schalter in einem vordefinierten Wertebereich eines Temperaturparameters wenigstens eines der Bauelemente dauerhaft geschlossen wird, kann der Wechselrichter individuell je nach Erwärmung der Bauelemente angesteuert werden und so die Schaltverluste der Schalter so lange reduziert werden, bis eine Grenze des Temperaturparameters erreicht ist. Dadurch können die Schaltverluste reduziert und eine thermische Überlastung der Bauelemente vermieden werden. Im Ergebnis kann somit durch die besondere Ansteuersituation eine nichtsymmetrische, insbesondere thermische, Belastung der Bauelemente bzw. eine, insbesondere thermische, Überlastung der Bauelemente vermieden werden und die Bauelemente im Allgemeinen für geringere Belastungswerte ausgelegt werden. Dadurch kann der Wechselrichter im Allgemeinen technisch weniger aufwändig und kostengünstiger gefertigt werden. Schließlich wird dadurch die Gesamtverlustleistung des Wechselrichters im Allgemeinen reduziert und die Lebensdauer des Wechselrichters verlängert.
Vorzugsweise ist der Temperaturparameter eine Temperaturdifferenz zwischen zwei der Bauelemente.
Dadurch kann gezielt einer nichtsymmetrischen Belastung des Wechselrichters entgegengewirkt werden.
Es ist dabei besonders bevorzugt, wenn die Bauelemente unterschiedlichen Potentialen einer Versorgungsspannung des Wechselrichters zugeordnet sind.
Dadurch können gezielt die Bauelementgruppen berücksichtigt werden, die in bestimmten Ansteuersituationen unterschiedlichen Belastungen ausgesetzt sind, wobei gleichzeitig eine ungleichmäßige Belastung dieser Bauelemente mit einfachen Mitteln ausgeglichen werden kann.
Es ist allgemein bevorzugt, wenn die Schaltzustände der Schalter derart eingestellt werden, dass die Bauelemente gemäß einem Belastungssollwert belastet werden, sofern der Temperaturparameter außerhalb des vordefinierten Bereichs liegt.
Dadurch kann einer einseitigen Belastung bzw. einer einseitigen Erhitzung durch das dauerhafte Geschlossenhalten eines der Schalter entgegengewirkt werden und eine gleichmäßigere Belastung bzw. eine gleichmäßigere Temperaturverteilung in dem Wechselrichter wieder hergestellt werden.
Es ist weiterhin bevorzugt, wenn der Wechselrichter mittels zwei der Schaltzustände in einen spannungsfrei schaltenden Schaltzustand geschaltet wird und wobei der Belastungssollwert durch ein Verhältnis der spannungsfrei schaltenden Schaltzustände eingestellt wird.
Dadurch kann mit einfachen Mitteln schnell und effektiv eine Belastungsverteilung gemäß dem Belastungssollwert eingestellt und die Schaltverluste reduziert werden, wobei gleichzeitig der bereitgestellte Spannungsraumzeiger nicht beeinflusst wird.
Dabei ist es bevorzugt, wenn innerhalb einer Pulsweitenmodulationsperiode lediglich einer der spannungsfrei schaltenden Schaltzustände verwendet werden. Dadurch wird ein Belastungssollwert auf einen Wert gleich eins oder null eingestellt.
Es ist weiterhin bevorzugt, wenn der steuerbare Schalter in einem ersten Winkelbereich eines Phasenwinkels des Stromraumzeigers dauerhaft geschlossen wird.
Dadurch können die Schaltverluste in einem Bereich des Phasenwinkels des Stromraumzeigers reduziert werden, in dem eine derartige Ansteuerung zur Reduzierung der Gesamtverluste des Wechselrichters besonders effektiv ist.
Dabei ist es weiterhin bevorzugt, wenn die Schaltzustände der Schalter in einem zweiten Winkelbereich des Phasenwinkels des Stromraumzeigers eingestellt werden, um die Bauelemente gemäß dem Belastungssollwert zu belasten.
Dadurch können ungleichmäßige Belastungen, die durch das dauerhafte Geschlossenhalten des steuerbaren Schalters hervorgerufen werden, ausgeglichen werden, und zwar in einem Winkelbereich, in dem ein dauerhaftes Geschlossenhalten des steuerbaren Schalters nicht möglich bzw. nicht effektiver ist.
Es ist weiterhin bevorzugt, wenn der erste Winkelbereich in Abhängigkeit einer Phasenverschiebung zwischen dem Spannungsraumzeiger und dem Stromraumzeiger eingestellt wird.
Dadurch kann der steuerbare Schalter in einem Winkelbereich dauerhaft geschlossen werden, in dem ein Schalten des steuerbaren Schalters nicht notwendig ist und eine derartige Ansteuerung besonders effektiv ist.
Es ist dabei besonders bevorzugt, wenn der zweite Winkelbereich in Abhängigkeit der Phasenverschiebung zwischen dem Spannungsraumzeiger und dem Stromraumzeiger eingestellt wird.
Dadurch kann die Ansteuerung des zweiten Winkelbereichs besonders effektiv an die Belastungsbedingungen des Wechselrichters angepasst werden und die Temperaturdifferenz effektiv begrenzt werden.
Es ist weiterhin bevorzugt, wenn eine Winkelspanne des ersten und/oder des zweiten Winkelbereichs in Abhängigkeit der Phasenverschiebung eingestellt wird.
Dadurch können die entsprechenden Ansteuerverfahren an die jeweiligen Ansteuerungsbedingungen angepasst werden und auf die Winkelbereiche beschränkt werden, in denen die jeweilige Ansteuerung besonders effektiv ist.
Es ist weiterhin bevorzugt, wenn eine Winkelposition des ersten oder des zweiten Winkelbereichs in Abhängigkeit der Phasenverschiebung eingestellt wird.
Dadurch können die Winkelbereiche optimal an die Ansteuerungsbedingungen angepasst werden und die Gesamtverlustleistung auch bei großen Phasenverschiebungen des Spannungsraumzeigers und des Stromraumzeigers reduziert werden.
Es ist weiterhin bevorzugt, wenn der erste Winkelbereich und der zweite Winkelbereich aneinander angrenzen.
Dadurch kann mit regelungstechnisch einfachen Mitteln zwischen den beiden Ansteuerungsverfahren gewechselt werden.
Es ist weiterhin bevorzugt, wenn eine Mehrzahl von ersten Winkelbereichen und eine Mehrzahl von zweiten Winkelbereichen eingestellt werden, die sich abwechselnd aneinander anschließen.
Dadurch können unterschiedliche Belastungen der Bauelemente abwechselnd ausgeglichen werden, so dass Spitzenbelastungen der Bauelemente vermieden werden können.
Es ist weiterhin bevorzugt, wenn die Winkelbereiche für unterschiedliche Werte der Phasenverschiebung als vordefinierte Bereiche in einem Kennfeld gespeichert werden.
Dadurch kann der regelungstechnische Aufwand zum Einstellen der Winkelbereiche reduziert werden.
Im Ergebnis können durch das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung die Gesamtverluste des Wechselrichters reduziert werden, da die Schaltverluste in bestimmten Ansteuerungssituationen reduziert werden und gleichzeitig kann eine dadurch entstehende Spitzenbelastung des dauerhaft geschlossenen Schalters vermieden werden, da der steuerbare Schalter in Abhängigkeit eines Temperaturparameters eines Bauelements dauerhaft geschlossen wird und, sofern der Wertebereich des Temperaturparameters verlassen wird, ein anderer Ansteuerungsmodus ausgewählt wird, um einer ungleichmäßigen Belastung bzw. einer Spitzenbelastung entgegenzuwirken. Im Ergebnis können somit die Gesamtverluste des Wechselrichters reduziert werden und gleichzeitig Spitzenbelastungen einzelner Bauelemente vermieden werden.
Es versteht sich, dass Merkmale, Eigenschaften und Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens auch entsprechend auf die erfindungsgemäße Vorrichtung zutreffen bzw. anwendbar sind.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 zeigt in schematischer Form einen Wechselrichter zum Ansteuern eines elektrischen Verbrauchers;
2 zeigt ein komplexes Zeigerdiagramm zur Erläuterung eines Raumzeigermodulationsverfahrens zum Ansteuern des Wechselrichters eines elektrischen Verbrauchers;
3 zeigt in schematischer Form einen Verlauf von drei Strangspannungen zum Einstellen unterschiedlicher Spannungsraumzeiger;
4 zeigt ein komplexes Zeigerdiagramm zur Erläuterung unterschiedlicher Ansteuerungsmodi nach dem Stand der Technik;
5 zeigt in schematischer Form einen detaillierten Ablauf zum Bestimmen eines Belastungssollwertes der steuerbaren Schalter auf der Grundlage von Temperaturmessungen oder -schätzungen;
6 zeigt in schematischer Form ein komplexes Zeigerdiagramm zum Einstellen eines Winkelbereichs eines Ansteuerungsmodus; und
7 zeigt in schematischer Form ein komplexes Zeigerdiagramm wobei die Winkelbereiche der Ansteuerungsmodi in Abhängigkeit einer Phasenverschiebung verdreht werden.
Ausführungsformen der Erfindung
In 1 ist ein Wechselrichter zum Ansteuern eines elektrischen Verbrauchers, insbesondere einer elektrischen Maschine schematisch dargestellt und allgemein mit 10 bezeichnet.
Der Wechselrichter 10 ist mit einer Gleichspannungsquelle 12 verbunden und dient dazu, den elektrischen Verbraucher 14, der in diesem Fall als elektrische Maschine 14 ausgebildet ist, dreiphasig zu bestromen. Der Wechselrichter weist drei Halbbrücken auf, die parallel zu der Gleichspannungsquelle 12 geschaltet sind und jeweils zwei steuerbare Schalter S aufweisen. Zwischen den Schaltern S ist jeweils ein Halbbrückenabgriff 16 gebildet, die jeweils mit einem Phasenleiter der Phasen U, V, W der elektrischen Maschine 14 verbunden sind.
Parallel zu den Schaltern S ist jeweils eine Freilaufdiode D geschaltet, die einen Stromfluss in entgegengesetzter Richtung ermöglicht.
In 1 sind die Schalter S entsprechend der Phase U, V, W, die sie bereitstellen und entsprechend der Zuordnung zu einem hohen Potenzial der Gleichspannungsquelle 12 oder einem niedrigen Potenzial der Gleichspannungsquelle 12 mit SHA, SLA, SHB, SLB, SHC, SLC bezeichnet. Entsprechend sind die Freilaufdioden bezeichnet mit DHA, DLA, DHB, DLB, DHC, DLC.
Durch wechselndes Öffnen und Schließen der Schalter S wird zwischen den Phasenleitern U, V, W jeweils eine Ansteuerspannung angelegt, so dass sich entsprechend jeweils ein Phasenstrom IU, IV, IW einstellt, der die elektrische Maschine 14 antreibt. Der Wechselrichter 10 ist vorzugsweise mittels Halbleiterschaltern ausgebildet. Die Schalter des Wechselrichters werden mittels einer schematisch dargestellten Steuereinheit 18 wechselnd geöffnet und geschlossen, um einen rotierenden Spannungsraumzeiger bereitzustellen und die elektrische Maschine 14 entsprechend mit den Phasenströmen IU, IV, IW zu bestromen. Dabei wird der Spannungsraumzeiger durch den Wechselrichter 10 bereitgestellt, woraufhin sich der Stromraumzeiger in Abhängigkeit der angesteuerten Last entsprechend einstellt.
In 2 ist ein komplexes Zeigerdiagramm zur Erläuterung der Raumzeigermodulation zum Ansteuern des elektrischen Verbrauchers 14 beziehungsweise der elektrischen Maschine 14 dargestellt und allgemein mit 20 bezeichnet.
In dem Zeigerdiagramm 20 ist ein Spannungszeiger V* mit einem Ansteuerungswinkel α_V der elektrischen Maschine 14 dargestellt. In dem Zeigerdiagramm 20 sind ferner sechs Grundspannungszeiger V1, V2, V3, V4, V5, V6 dargestellt, die sich ergeben, wenn einzelne oder zwei der Schalter S des Wechselrichters 10 geschlossen werden und die elektrische Maschine entsprechend angesteuert wird. Um den Spannungszeiger V* mit einer maximalen Länge einzustellen, der in diesem Beispiel den Ansteuerwinkel α_V zwischen den Grundspannungszeigern V1 und V2 aufweist, wird dieser durch abwechselndes Ansteuern des Wechselrichters 10 entsprechend dem Grundspannungszeiger V1 und dem Grundspannungszeiger V2 realisiert. Die beiden Grundspannungszeiger V1, V2 werden abwechselnd eingestellt mit einer vordefinierten Schaltfrequenz, so dass sich bei gleicher Einschaltdauer der Grundspannungszeiger V1, V2 der Spannungszeiger V* mit einem Phasenwinkel von 30° ergibt. Sofern ein Spannungszeiger V* mit einem größeren Ansteuerungswinkel α_V eingestellt werden muss, wird entsprechend die Einschaltdauer des Grundspannungszeigers V2 verlängert und die Einschaltdauer des Grundspannungszeigers V1 verkürzt. Somit lässt sich durch getaktetes Ansteuern der Schalter S des Wechselrichters 10 der Spannungsraumzeiger V* mit einem beliebigen Ansteuerwinkel α_V realisieren.
Sofern der Spannungszeiger V*, wie in dem in 2 dargestellten Fall mit einem geringeren Betrag (geringere Länge) als die Grundspannungsraumzeiger V1, V2 eingestellt werden soll, wird entsprechend ein Nullspannungszeiger V0, V7 eingestellt, bei dem die Schalter SHA, SHB, SHC auf der oberen Seite bzw. SLA, SLB, SLC auf der unteren Seite des Wechselrichters 10 geöffnet sind. Die jeweils anderen der Schalter S sind entsprechend geschlossen. Entsprechend kann der Spannungszeiger V* durch eine Kombination der Grundspannungsraumzeiger V1 und V2 und einem der Nullspannungszeiger V0, V7 realisiert werden.
In Abhängigkeit des Spannungsraumzeigers V* stellt sich ein Stromraumzeiger I* ein. Der Stromraumzeiger I* weist eine Amplitude I und einen Phasenwinkel α_I auf, die sich in Abhängigkeit des angesteuerten elektrischen Verbrauchers 14 einstellen. Der Phasenwinkel α_I des Stromraumzeigers I* kann phasengleich mit dem Phasenwinkel α_V des Spannungsraumzeigers V* sein oder eine Phasenverschiebung φ aufweisen.
Zur Bestromung des elektrischen Verbrauchers 14 beziehungsweise der elektrischen Maschine 14 wird der Spannungsraumzeiger V* bereitgestellt, indem die unterschiedlichen Grundspannungsraumzeiger V1–V6 und die Nullspannungszeiger V0, V7 in einer schnellen Abfolge hintereinander eingestellt werden, wodurch sich der Stromraumzeiger I* einstellt. Dadurch werden die unterschiedlichen Schalter S und die unterschiedlichen Freilaufdioden D des Wechselrichters 10 bei einem entsprechend schnell rotierenden Spannungsraumzeigers V* gleichmäßig belastet, insbesondere phasig gleichmäßiger belastet. Sofern die Rotationsfrequenz des Spannungsraumzeigers V* bzw. des Stromraumzeigers I* sehr gering oder null ist, zum Beispiel bei geringen elektrischen Frequenzen des elektrischen Verbrauchers 14 oder bei geringen Drehzahlen der elektrischen Maschine 14, werden die entsprechenden Schalter S und die Freilaufdioden D des Wechselrichters 10 einer Phase U, V, W über einen langen Zeitraum belastet, so dass eine Überlastung der entsprechenden Schalter S und der Freilaufdioden D auftreten kann und die Schalter S und die Freilaufdioden D des Wechselrichters 10 im Allgemeinen ungleichmäßig, insbesondere phasig ungleichmäßig belastet werden. Um bei eine Überlastung einzelner der Schalter S und Freilaufdioden D zu verhindern, müssen Maßnahmen ergriffen werden, um die Belastung auf unterschiedliche der Schalter S und der Freilaufdioden D zu verteilen.
In 3 sind Verläufe der Phasenspannungen der drei Phasen U, V, W innerhalb einer pulsweiten Modulationsperiode T dargestellt, um die Grundspannungsraumzeiger V0, V1, V2, V7 nacheinander einzustellen. Innerhalb der pulsweiten Modulationsperiode T kann eine Einschaltdauer t0, t1, t2, t7 der einzelnen Grundspannungsraumzeiger V0, V1, V2, V7 variiert werden, um den Spannungsraumzeiger V* präzise einstellen zu können.
Da der Nullspannungszeiger V0 lediglich die Schalter SLA, SLB, SLC, die dem niedrigen Potenzial der Spannungsquelle 12 zugeordnet sind, belastet, und da entsprechend der Nullspannungszeiger V7 lediglich die Schalter SHA, SHB, SHC, die dem hohen Potenzial der Gleichspannungsquelle 12 zugeordnet sind, belastet, kann durch eine gezielte Verteilung der Nullspannungszeiger V0, V7 eine ungleichmäßige Belastung zwischen den oberen Schaltern SHA, SHB, SHC und den unteren Schaltern SLA, SLB, SLC ausgeglichen werden. Da die Verteilung der spannungsfrei schaltenden Schaltzustände V0, V7 keinen Einfluss auf den Spannungsvektor V* hat, kann durch Variation zwischen den spannungsfrei schaltenden Schaltzuständen V0, V7 eine Belastungsverteilung der Schalter des Wechselrichters 10 eingestellt werden. Ein entsprechender Belastungswert m berechnet sich mit der Formel
wobei t0 die Schaltdauer des Nullspannungszeigers V0 und t7 die Schaltdauer des Nullspannungszeigers V7. Der Belastungswert m kann folglich zwischen dem Wert 1 und dem Wert 0 eingestellt werden, wobei bei einem Wert 1 die oberen Schalter SHA, SHB, SHC bzw. die oberen Freilaufdioden DHA, DHB, DHC des Wechselrichters 10 stärker belastet werden und bei einem Wert 0 die unteren Schalter SLA, SLB, SLC bzw. unteren Freilaufdioden DLA, DLB, DLC des Wechselrichters 10 stärker belastet werden. Dies gilt speziell für die Berechnung des Belastungswertes m sofern zwei benachbarte Grundspannungsraumzeiger V1–V6 und wenigstens ein Nullspannungszeiger V0, V7 verwendet wird, wie beispielsweise für eine Ansteuerungssequenz nach 3.
Generell kann ein allgemeiner Belastungswert lsm auf der Grundlage der allgemeinen Einschaltzeit t eines der Schalter S bestimmt werden. Dabei wird einer der Schalter S ausgewählt, wie zum Beispiel der, der am stärksten belastet ist. Der Belastungswert lsm wird dabei für einen der Schalter SHA, SHB, SHC der oberen Seite des Wechselrichters 10 berechnet durch:
und für einen der Schalter SLA, SLB, SLC der unteren Seite des Wechselrichters 10 durch:
wobei t_min die minimal mögliche Einschaltdauer des Schalters S, t_max die maximal mögliche Einschaltdauer des Schalters S ist, um den aktuellen Spannungsraumzeiger V* einzustellen und t_on die aktuelle Einschaltdauer in der entsprechenden Pulsweitenmodulationsperiode T ist, die den aktuellen Spannungsraumzeiger V* einstellt. Dadurch entsteht eine weitere Möglichkeit, um den Belastungswert lsm einstellen zu können. Dabei ist anzumerken, dass der allgemeine Belastungswert lsm gleich bleibt, unabhängig davon welcher der Schalter zur Berechnung herangezogen wird.
In 4 ist ein komplexes Zeigerdiagramm schematisch dargestellt, das prinzipiell dem komplexen Zeigerdiagramm 20 aus 2 entspricht, wobei in 4 die Grundspannungsraumzeiger V1 bis V6 aus Übersichtsgründen nicht eingezeichnet wurden.
In dem komplexen Zeigerdiagramm in 4 ist der Spannungsraumzeiger V* gezeigt, der einen Phasenwinkel α_V aufweist. Ferner sind in dem komplexen Zeigerdiagramm sechs Winkelbereiche 22, 24 gezeigt, die unterschiedliche Ansteuerungsmodi in Abhängigkeit des Phasenwinkels α_V bilden. Die Winkelbereiche 22 sind symmetrisch um die Grundspannungsraumzeiger V1, V3, V5 herum gebildet und weisen eine Winkelspanne von 60° auf. In den Winkelbereichen 22 wird jeweils einer der steuerbaren Schalter S über den gesamten Winkelbereich 22 dauerhaft geschlossen gehalten, um die Schaltverluste in diesem Schalter S zu reduzieren. Diese Reduktion der Schaltverluste erfolgt auf Kosten von erhöhten Leitungsverlusten, wobei es jedoch in bestimmten Ansteuerungssituationen im Ergebnis zu geringeren Gesamtverlusten des Wechselrichters 10 führen kann.
In den Winkelbereichen 24, die um die Grundspannungsraumzeiger V2, V4, V6 gebildet sind und ebenfalls eine Winkelspanne von 60° aufweist, wird jeweils ein anderer der steuerbaren Schalter S dauerhaft geschlossen gehalten, um die Schaltverluste dieses steuerbaren Schalters S zu reduzieren. In allen Winkelbereichen 22, 24 kann jeweils ein anderer der steuerbaren Schalter dauerhaft geschlossen sein.
Nachteilig dabei ist es, dass in bestimmten Ansteuersituationen, wie zum Beispiel bei geringen Frequenzen des Spannungsraumzeigers V*, die Leitungsverluste den entsprechenden dauerhaft geschlossenen steuerbaren Schalter S überlasten können und den Schalter so stark erhitzen, dass er beschädigt wird.
In 5 ist ein Verfahren dargestellt, um einen Ansteuermodus und den Belastungswert m, lsm auf der Grundlage einer geschätzten oder gemessenen Temperatur T_D, T_S der Schalter S und/oder der Freilaufdioden D zu bestimmen und einen neuen Belastungssollwert m, lsm einzustellen. In 5 ist das Verfahren allgemein mit 30 bezeichnet.
Bei dem Verfahren 30 erfolgt im Betrieb die Bestimmung des Ansteuerungsmodus und des Belastungssollwertes m in Abhängigkeit die Temperaturen T_D, T_S der Schalter S bzw. der Freilaufdioden D. Als Eingangsgröße dienen allgemein die Temperaturen T_D, T_S der Schalter S und der Freilaufdioden D. Bei 32 wird über die Temperaturen T_D, T_S der am stärksten belastete obere Schalter SH, die am stärksten belastete obere Freilaufdiode DH, der am stärksten belastete untere Schalter SL und die am stärksten belastete untere Freilaufdiode DL ermittelt. Mit anderen Worten wird das jeweilige Bauelement ermittelt, das die höchste Temperatur aufweist. Aus diesen Temperaturen wird bei 34 und 36 die maximale Temperatur T_H der oberen Schalter und/oder der oberen Freilaufdioden bzw. aus den Verlusten der unteren Seite die maximale Temperatur T_L der unteren Seite ermittelt. Dabei wird die Temperatur T_D der Freilaufdioden D faktorisiert um die Temperaturen der Schalter und der Freilaufdioden D vergleichen zu können, wie es bei 38 gezeigt ist. Mit anderen Worten, um die Temperaturen der Schalter S und der Freilaufdioden D vergleichen zu können, wird eine Vergleichstemperatur der Freilaufdioden D bestimmt mit der Formel: T_DV = c·T_D wobei T_DV die Vergleichstemperatur, T_D die Temperatur der Freilaufdioden D und der Faktor c eine Konstante sind. In einer besonderen Ausführungsform kann der Faktor c auch eine Funktion der Verlustleisung P_D der Freilaufdioden D sein. An einem Summationspunkt 40 wird eine Differenz dT zwischen der maximalen Temperatur T_H der oberen Seite und der maximalen Temperatur T_L der unteren Seite ermittelt. Bei 44 wird in Abhängigkeit der Temperaturdifferenz dT der Ansteuerungsmodus bestimmt und ggf. ein geänderter Belastungssollwert m, lsm bestimmt, um die Temperaturdifferenz dT entsprechend zu begrenzen. Dafür wird eine maximale Differenztemperatur ΔT_max bestimmt. Sofern die Temperaturdifferenz dT innerhalb des Temperaturbereichs zwischen –ΔT_max und ΔT_max liegt, wird der Wechselrichter 10 je nach Winkelbereich des Phasenwinkels α_I derart angesteuert, dass entweder einer der steuerbaren Schalter S dauerhaft geschlossen ist, um die Schaltverluste zu reduzieren oder ein vordefinierter Belastungssolllwert m, lsm eingestellt wird, um die Temperaturdifferenz dT zu begrenzen. Sofern die Temperaturdifferenz dT > ΔT_max ist, wird der Belastungssollwert m, lsm reduziert und sofern die Temperaturdifferenz dT < –ΔT_max ist, wird der Belastungssollwert m, lsm erhöht. In Abhängigkeit des so bestimmten Ansteuerungsmodus bzw. des Belastungssollwertes m, lsm werden bei 46 neue Einschaltdauern t0–t7 für die folgende Pulsweitenmodulationsperiode T bestimmt. In Abhängigkeit der neuen Pulsweitenmodulationsperiode T werden geänderte Temperaturen T_D, T_S der Schalter S und der Freilaufdioden D ermittelt, wie es bei 48 gezeigt ist und als neue Eingangsgrößen für das Verfahren 30 bereitgestellt, wie es durch die Rückführung 50 angedeutet ist. Dadurch kann auf der Grundlage der gemessenen oder geschätzten Temperatur T_S, T_D der Schalter S und/oder der Freilaufdioden D für jede Pulsweitenmodulationsperiode T ein neuer Ansteuerungsmodus bestimmt werden bzw. der aktuelle Ansteuerungsmodus abgebrochen werden und ggf. ein neuer Belastungssollwert m bzw. lsm bestimmt werden, um die entsprechenden Schalter S und Freilaufdioden D gleichmäßiger zu belasten. Durch den Vergleich der Temperatur der Bauelemente der oberen Seite und der unteren Seite und durch die Anpassung des Belastungswertes m, lsm können somit Spitzenbelastungen verhindert werden.
In 6 ist ein komplexes Zeigerdiagramm schematisch dargestellt zur Erläuterung der Ansteuerung des Wechselrichters 10. In 6 sind in dem komplexen Zeigerdiagramm eine Mehrzahl von Winkelbereichen 52, 54 des Phasenwinkels α_I des Stromraumzeigers I* gebildet, in denen jeweils einer der steuerbaren Schalter S dauerhaft geschlossen ist. In den Winkelbereichen 52, 54 wird der Wechselrichter 10 in Abhängigkeit des Phasenwinkels α_I derart angesteuert, dass der steuerbare Schalter S über den gesamten Winkelbereich 52, 54 geschlossen gehalten wird, der den größten elektrischen Strom I der steuerbaren Schalter S trägt. In den Winkelbereichen 52, 54 wird der Belastungssollwert vorzugsweise entsprechend auf einen maximalen und einen minimalen Wert eingestellt. Mit anderen Worten wird der Belastungssollwert z.B. im Winkelbereich 52 auf m = 1 und im Winkelbereich 54 auf m = 0 eingestellt. Dadurch können die Schaltverluste zusätzlich reduziert werden. In 6 sind die Winkelbereiche 52 beispielhaft um die Grundspannungsraumzeiger V1, V3, V5 symmetrisch herum gebildet und die Winkelbereiche 54 beispielhaft symmetrisch um die Grundspannungsraumzeiger V2, V4, V6 herum gebildet. Die Winkelbereiche 52, 54 sind in 6 jeweils beidseitig um einen Winkel β verkleinert, so dass die Winkelbereiche 52, 54 jeweils lediglich etwa eine Winkelspanne von 30° aufweisen. Die Winkelspanne der Winkelbereiche 52, 54 wird somit um 2·β reduziert.
Alternativ können die Winkelbereiche 52, 54 auch nichtsymmetrisch um die Grundspannungszeiger V1–V6 herum gebildet sein und jeweils einseitig um den Winkel β reduziert werden.
Der Winkel β wird in Abhängigkeit der Temperatur T_S, T_D, der Temperaturdifferenz dT oder der Phasenverschiebung φ eingestellt, so dass der jeweilige Winkelbereich 52, 54 mit zunehmender Belastung reduziert wird und dadurch der Ansteuerungszustand mit einem dauerhaft geschlossenen Schalter früher beendet wird. Zwischen den Winkelbereichen 52, 54, sind durch die Verschiebung der jeweiligen Grenzen Zwischenwinkelbereiche 56 gebildet, in denen die steuerbaren Schalter S des Wechselrichters 10 derart angesteuert werden, dass die steuerbaren Schalter S gemäß dem Belastungssollwert m, lsm belastet werden. Dieses kann durch gezielte Wahl eines der Nullspannungsvektoren V0, V7 erfolgen bzw. durch Einstellung eines mittleren Belastungssollwerts m, lsm, z.B. m = 0,5 wie es in Bezug auf 5 erläutert ist. Sofern die Temperaturdifferenz dT außerhalb des Temperaturbereichs –ΔT_max ... + ΔT_max liegt, wird in dem Zwischenwinkelbereich 56 mittels des Verfahrens 30 ein Belastungssollwert m, lsm eingestellt und die steuerbaren Schalter S und die Freilaufdioden D gemäß dem Belastungssollwert m, lsm belastet. Sofern die Temperaturdifferenz dT innerhalb des Temperaturbereichs –ΔT_max ... + ΔT_max liegt wird ein fest vorgegebener Belastungssollwert m, lsm z.B. m = 0,5 eingestellt. Dadurch kann in den Zwischenwinkelbereichen 56 die Temperaturdifferenz dT zwischen den steuerbaren Schaltern S und/oder den Freilaufdioden D begrenzt werden. Ferner können dadurch die Schaltverluste einer der Phasen U, V, W reduziert werden, die weniger stark belastet ist bzw. die einen geringeren Strom trägt, sofern innerhalb einer Pulsweitenmodulationsperiode T der Belastungssollwert m = 1 oder m = 0 eingestellt ist.
Sofern in dem Winkelbereich 52, 54, in dem einer der steuerbaren Schalter S dauerhaft geschlossen ist, festgestellt wird, dass die Temperaturdifferenz dT den Temperaturbereich –ΔT_max ... + ΔT_max verlässt, wird die Ansteuerungsart dieses Winkelbereichs 52, 54 abgebrochen und ein Belastungssollwert m, lsm nach dem Verfahren 30 bestimmt und die steuerbaren Schalter S entsprechend angesteuert, um die Temperaturdifferenz dT zu begrenzen. Mit anderen Worten wird das dauerhafte Geschlossenhalten des jeweiligen Schalters S abgebrochen und das Ansteuerverfahren 30 verwendet.
In 7 ist eine weitere Ausführungsform des komplexen Zeigerdiagramms aus 6 schematisch dargestellt, um eine Verdrehung der Winkelbereiche 52, 54 zu erläutern. Gleiche Elemente sind mit gleichen Bezugsziffern bezeichnet, wobei hier lediglich die Besonderheiten erläutert sind.
Die Winkelbereiche 52, 54, 56 können nicht nur um den Winkel β verkleinert werden, sondern auch in Abhängigkeit der Phasenverschiebung φ um einen Winkel δ in positiver oder negativer mathematischer Drehrichtung verdreht werden, wie es in 7 für die mathematisch negative Richtung beispielhaft schematisch dargestellt ist. Dadurch lassen sich die Winkelbereiche 52, 54, 56 beliebig variieren, um die Verluste des Wechselrichters 10 optimal zu reduzieren.

Der Drehwinkel δ wird dabei vorzugsweise für unterschiedliche Winkelbereiche der Phasenverschiebung φ auf unterschiedliche feste oder variable Werte eingestellt. Die Zuordnung der Drehwinkel δ zu verschiedenen Winkelbereichen der Phasenverschiebung φ sind in der folgenden Tabelle 1 gezeigt:

φ	δ
–30° bis 30°	0°
30° bis 60°	φ–30°
60° bis 120°	30°
120° bis 150°	φ–90°
150° bis 210°	60°
–150° bis –120°	φ–150°
–120° bis –60°	90°
–60° bis –30°	φ–210°

Tabelle 1

Die so eingestellten Drehwinkel δ bilden eine optimale Ansteuerung für die jeweiligen Phasenverschiebungen φ, sodass die Schaltverluste optimal reduziert werden und die Gesamtverluste des Wechselrichters 10 reduziert sind.
Es versteht sich, dass die Winkelbereiche 52, 54 sowohl einseitig um den Winkel β als auch beidseitig um den Winkel β verkleinert werden können, um die Ansteuerung des Wechselrichters 10 präzise einstellen zu können.
Sofern die Temperaturdifferenz dT außerhalb des Temperaturbereichs –ΔT_max ... + ΔT_max liegt, kann mittels des Verfahrens 30 somit in den Zwischenwinkelbereichen 56 ein Belastungssollwert m, lsm eingestellt werden und die steuerbaren Schalter S und die Freilaufdioden D, gemäß dem Belastungssollwert m, lsm belastet werden. Sofern die Temperaturdifferenz dT innerhalb des Temperaturbereichs –ΔT_max ... + ΔT_max liegt wird ein fest vorgegebener Belastungssollwert m, lsm eingestellt. Dadurch kann in den Zwischenwinkelbereichen 56 die Temperaturdifferenz zwischen den steuerbaren Schaltern und/oder den Freilaufdioden D konstant gehalten oder reduziert werden.
Die maximale Differenztemperatur ΔT_max kann konstant oder variabel eingestellt werden. Dabei kann die Differenztemperatur ΔT_max variiert werden in Abhängigkeit der Temperatur der steuerbaren Schalter S, der Temperaturdifferenz dT oder in Abhängigkeit der Phasenverschiebung φ. Der Wertebereich –ΔT_max ... ΔT_max kann vordefiniert sein oder aber während des Betriebs kontinuierlich eingestellt bzw. angepasst werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

WO 2010/000548 A2 [0006]
DE 10393516 T1 [0007]

Claims

Verfahren zum Ansteuern eines Wechselrichters (10) mittels Raumzeigermodulation, insbesondere zum Ansteuern einer elektrischen Maschine (14), wobei der Wechselrichter (10) eine Mehrzahl von Bauelementen (S, D) aufweist, die durch eine Mehrzahl von steuerbaren Schaltern (S) und eine entsprechende Mehrzahl von Freilaufdioden (D) gebildet sind, wobei der Wechselrichter (10) dazu ausgebildet ist, einen mehrphasigen elektrischen Strom (IU, IV, IW) in Form eines Stromraumzeigers (I*) bereitzustellen, insbesondere um die elektrische Maschine (14) mehrphasig mit elektrischem Strom zu versorgen, wobei der Wechselrichter (10) derart angesteuert wird, dass eine Mehrzahl von aufeinanderfolgenden unterschiedlichen Schaltzuständen (V0–V7) der Schalter (S) eingerichtet wird, um eine elektrische Spannung in Form eines Spannungsraumzeigers (V*) bereitzustellen, dadurch gekennzeichnet, dass einer der steuerbaren Schalter (S) in einem Wertebereich (ΔT_max) eines Temperaturparameters (dT) wenigstens eines der Bauelemente (S, D) dauerhaft geschlossen wird, um Schaltverluste des steuerbaren Schalters (S) zu reduzieren.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Temperaturparameter (dT) eine Temperaturdifferenz (dT) zwischen zwei der Bauelemente (S, D) ist.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei die Bauelemente (S, D) unterschiedlichen Potentialen einer Versorgungsspannung (12) des Wechselrichters (10) zugeordnet sind.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Schaltzustände (V0–V7) der Schalter (S) derart eingestellt werden, dass die Bauelemente (S, D) gemäß einem Belastungssollwert (m, lsm) belastet werden, sofern der Temperaturparameter (dT) außerhalb des Wertebereichs (ΔT_max) liegt.
Verfahren nach Anspruch 4, wobei der Wechselrichter (10) mittels zwei der Schaltzustände (V0, V7) in einen spannungsfrei schaltenden Schaltzustand (V0, V7) geschaltet wird und wobei der Belastungssollwert (m, lsm) durch ein Verhältnis der spannungsfrei schaltenden Schaltzustände (V0, V7) eingestellt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der steuerbare Schalter (S) in einem ersten Winkelbereich (52, 54) eines Phasenwinkels (α_I) des Stromraumzeigers (I*) dauerhaft geschlossen wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, wobei die Schaltzustände (V0–V7) in einem zweiten Winkelbereich (56) des Phasenwinkels (α_I) des Stromraumzeigers (I*) eingestellt werden, um die Bauelemente (S, D) gemäß dem Belastungssollwert (m, lsm) zu belasten.
Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, wobei der erste Winkelbereich (52, 54) in Abhängigkeit einer Phasenverschiebung (φ) zwischen dem Spannungsraumzeiger (V*) und dem Stromraumzeiger (I*) eingestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei der zweite Winkelbereich (56) in Abhängigkeit der Phasenverschiebung (φ) zwischen dem Spannungsraumzeiger (V*) und dem Stromraumzeiger (I*) eingestellt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 9, wobei eine Winkelspanne des ersten und/oder des zweiten Winkelbereichs (52, 54) in Abhängigkeit der Phasenverschiebung (φ) eingestellt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 10, wobei eine Winkelposition des ersten und/oder des zweiten Winkelbereichs (52, 54) in Abhängigkeit der Phasenverschiebung (φ) eingestellt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 11, wobei der erste Winkelbereich (52, 54) und der zweite Winkelbereich (56) aneinander angrenzen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 12, wobei eine Mehrzahl von ersten Winkelbereichen (52, 54) und eine Mehrzahl von zweiten Winkelbereichen (56) eingestellt werden, die sich abwechselnd aneinander anschließen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 12, wobei die Winkelbereiche (52, 54, 56) für unterschiedliche Werte der Phasenverschiebung (φ) als vordefinierte Bereiche in einem Kennfeld gespeichert werden.
Vorrichtung (18) zum Ansteuern eines Wechselrichters (10), insbesondere zum Ansteuern einer elektrischen Maschine (14), wobei der Wechselrichter (10) eine Mehrzahl von Bauelementen (S, D) aufweist, die durch eine Mehrzahl von steuerbaren Schaltern (S) und eine entsprechende Mehrzahl von Freilaufdioden (D) gebildet sind, und die dazu angeschlossen sind, einen mehrphasigen elektrischen Strom (IU, IV, IW) in Form eines Stromraumzeigers (I*) bereitzustellen, insbesondere um die elektrische Maschine (14) mehrphasig mit elektrischem Strom zu versorgen, mit einem Steuergerät (18), das dazu ausgebildet ist, den Wechselrichter (10) derart anzusteuern, dass der Wechselrichter (10) eine Mehrzahl von aufeinanderfolgenden Schaltzuständen (V0–V7) der Schalter (S) annimmt, um eine elektrische Spannung in Form eines Spannungsraumzeigers (V*) bereitzustellen, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät (18) ferner dazu ausgebildet ist, einen der steuerbaren Schalter (S) in einem Wertebereich (ΔT_max) eines Temperaturparameters (dT) wenigstens eines der Bauelemente (S, D) dauerhaft geschlossen zu halten, um Schaltverluste des steuerbaren Schalters (S) zu reduzieren.
Kraftfahrzeugantriebsstrang mit wenigstens einer elektrischen Maschine (14) zum Bereitstellen von Antriebsleistung, einem Wechselrichter (10) zum Ansteuern der elektrischen Maschine (14) und mit einer Vorrichtung (18) zum Ansteuern des Wechselrichters (10) nach Anspruch 15.