DE102012210668A1

DE102012210668A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Ansteuern eines Wechselrichters

Info

Publication number: DE102012210668A1
Application number: DE201210210668
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 den Stromraumzeiger (I*) bereitzustellen, und wobei einer der steuerbaren Schalter (S) in einem Winkelbereich (22, 24; 30, 32; 40, 42) eines Phasenwinkels (αI) des Stromraumzeigers (I*) dauerhaft geschlossen wird, um Schaltverluste des steuerbaren Schalters (S) zu reduzieren, wobei der Winkelbereich (22, 24; 30, 32; 40, 42) in Abhängigkeit einer Temperatur (TS, TD) wenigstens eines der Bauelemente (S, D) eingestellt wird.

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 den Stromraumzeiger bereitzustellen, und wobei einer der steuerbaren Schalter in einem Winkelbereich eines Phasenwinkels des Stromraumzeigers dauerhaft geschlossen wird, um Schaltverluste des steuerbaren Schalters zu reduzieren.
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, und die 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 den Stromraumzeiger bereitzustellen, und wobei das Steuergerät dazu ausgebildet ist, einen der steuerbaren Schalter in einem Winkelbereich des Phasenwinkels des Stromraumzeigers dauerhaft geschlossen zu halten, um Schaltverluste des steuerbaren Schalters zu reduzieren.
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, sodass 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 WO20101000548A2 vorgeschlagen, einen von zwei spannungsfrei schaltenden Schaltzuständen in bestimmten Pulsweitenmodulationsperioden entfallen zu lassen, um die Schaltverluste der Leistungshalbleiterschalter zu verringern.
Da die, insbesondere thermische, 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 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 einzelne Bauelemente durch die dauerhaft geschlossenen Leistungshalbleiterschalter und die dadurch erhöhten Leitungsverluste sehr stark erhitzen und eine kritische Temperatur überschreiten können. Dadurch kann in bestimmten Situationen eine Überlastung einzelner der Bauelemente nicht vermieden werden.
Offenbarung der Erfindung
Erfindungsgemäß wird daher ein Verfahren zum Ansteuern eines Wechselrichters mittels Raumzeigermodulation der eingangs genannten Art bereitgestellt, wobei der Winkelbereich in Abhängigkeit einer Temperatur wenigstens eines der Bauelemente eingestellt wird.
Ferner wird daher erfindungsgemäß eine Vorrichtung zum Ansteuern eines Wechselrichters der eingangs genannten Art bereitgestellt, wobei das Steuergerät dazu ausgebildet ist, den Winkelbereich in Abhängigkeit einer Temperatur wenigstens eines der Bauelemente einzustellen.
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 der Winkelbereich, in dem einer der Bauelemente dauerhaft geschlossen ist, in Abhängigkeit der Temperatur wenigstens eines der Bauelemente eingestellt wird, können die Schaltverluste reduziert werden und gleichzeitig individuell die Temperatur der Bauelemente berücksichtigt werden und somit eine thermische Überlastung eines Bauelements vermieden werden, das über einen längeren Zeitraum dauerhaft belastet wird. Im Ergebnis können somit Überlastungen der Bauelemente vermieden werden und dadurch 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 eine gleichmäßigere Belastung der Bauelemente erzielt, wodurch die Lebensdauer des Wechselrichters im Allgemeinen verlängert werden kann.
Vorzugsweise wird eine Winkelspanne des Winkelbereichs in Abhängigkeit der Temperatur des wenigstens einen Bauelements variiert.
Dadurch kann bei sehr geringen Drehzahlen bzw. sehr geringen elektrischen Frequenzen des Wechselrichters und bei hohen Belastungen der Bauelemente, der Winkelbereich auf einen Kernbereich beschränkt werden, in dem das dauerhafte Einschalten des einen Bauelements besonders effektiv ist.
Es ist weiterhin bevorzugt, wenn der Winkelbereich in Abhängigkeit der Temperatur des wenigstens einen Bauelementes auf unterschiedliche Winkelpositionen eingestellt wird.
Dadurch kann mit regelungstechnisch einfachen Mitteln ein vordefinierter Winkelbereich so positioniert werden, dass eine thermische Überbelastung eines der Bauelemente vermieden wird und das dauerhafte Einschalten des einen Bauelementes besonders effektiv ist.
Es ist weiterhin bevorzugt, wenn der Winkelbereich in Abhängigkeit einer Phasenverschiebung zwischen dem Stromraumzeiger und dem Spannungsraumzeiger eingestellt wird.
Dadurch kann die Gesamtbelastung des Wechselrichters weiter optimiert werden.
Es ist weiterhin bevorzugt, wenn ein zweiter Winkelbereich des Phasenwinkels gebildet ist, in dem die Bauelemente des Wechselrichters derart geschaltet werden, dass eine Temperaturdifferenz von wenigstens zwei der Bauelemente begrenzt wird.
Dadurch kann eine vorhandene ungleichmäßige Belastung der Bauelemente begrenzt werden und eine Temperaturdifferenz, die durch das dauerhafte Geschlossenhalten des einen Bauelementes bewirkt wird, reduziert werden.
Es ist weiterhin bevorzugt, wenn in Abhängigkeit der Temperatur des wenigstens einen Bauelementes zwischen der Ansteuerung des ersten und des zweiten Winkelbereichs gewechselt wird.
Dadurch kann kurzfristig die Ansteuerung des Wechselrichters geändert werden, um eine kurzfristig auftretende Temperaturspitze eines der Bauelemente zu begrenzen.
Es ist weiterhin bevorzugt, wenn eine Temperaturdifferenz zwischen zwei der Bauelemente erfasst wird und wobei in Abhängigkeit der Temperaturdifferenz zwischen der Ansteuerung des ersten und des zweiten Winkelbereichs gewechselt wird.
Dadurch kann eine einseitige Belastung des Wechselrichters vermieden werden und die thermische Belastung innerhalb des Wechselrichters verteilt werden.
Es ist weiterhin bevorzugt, wenn der erste Winkelbereich und der zweite Winkelbereich aneinander angrenzen.
Dadurch kann der Temperaturanstieg begrenzt werden.
Es ist weiterhin bevorzugt, wenn eine Mehrzahl von ersten Winkelbereichen und eine Mehrzahl von zweiten Winkelbereichen gebildet sind, die sich abwechselnd aneinander anschließen.
Dadurch kann ein zu schnelles Ansteigen einer Temperatur eines der Bauelemente vermieden werden, da durch eine derartige Verteilung, der Winkelbereiche ein treppenförmiger Temperaturanstieg bewirkt wird.
Es ist weiterhin bevorzugt, wenn die Mehrzahl von ersten Winkelbereichen und die Mehrzahl von zweiten Winkelbereichen einen festen Bezug zueinander aufweisen und wobei die Winkelposition der Winkelbereiche in Abhängigkeit der Temperatur des wenigstens einen Bauelementes eingestellt wird.
Mit anderen Worten weisen die Winkelbereiche jeweils eine feste vordefinierte Winkelspanne auf und sind relativ zueinander fest positioniert, wobei diese so gebildete feste Gruppe von Winkelbereichen in Abhängigkeit der Temperatur des wenigstens einen Bauelementes positioniert werden. Dadurch kann ein langsames Ansteigen der Temperatur und eine geringere Belastung des einen Bauelementes bewirkt werden.
Es ist weiterhin bevorzugt, wenn eine maximal zulässige Temperaturdifferenz der Bauelemente definiert wird und die steuerbaren Schalter derart geschaltet werden, dass die maximal zulässige Temperaturdifferenz nicht überschritten wird.
Dadurch kann die thermische Belastung der Bauelemente begrenzt werden.
Wie oben erwähnt kann durch das erfindungsgemäße Verfahren auf der einen Seite die Schaltverluste einzelner Bauelemente in bestimmten Ansteuersituationen reduziert werden und gleichzeitig die daraus resultierenden Bauelementetemperatur begrenzt werden, da das dauerhafte Einschalten des einen steuerbaren Schalters in Abhängigkeit der Temperatur eines oder zwei der Bauelemente begrenzt werden kann. Dadurch kann der Wechselrichter individuell, je nach Ansteuerungsituation, optimal verwendet werden und die entstehenden Verlustleistungen optimal innerhalb des Wechselrichters verteilt werden, wodurch Spitzenbelastungen des Wechselrichters, bzw. einzelner Komponenten des Wechselrichters, vermieden werden können.
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 ein komplexes Zeigerdiagramm zur Erläuterung der Verschiebung eines Ansteuerungsbereiches in dem komplexen Zeigerdiagramm;
6 zeigt in schematischer Form ein komplexes Zeigerdiagramm zum Einstellen eines Winkelbereichs in Abhängigkeit der Temperatur;
7 zeigt in schematischer Form ein komplexes Zeigerdiagramm zum Einstellen einer Vielzahl von Winkelbereichen in Abhängigkeit der Temperatur; und
8 zeigt in schematischer Form einen detaillierten Ablauf zum Bestimmen eines Belastungssollwertes der steuerbaren Schalter auf der Grundlage von Temperaturmessungen oder -schätzungen.
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, sodass 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 die Phasenspannungen mit einem bestimmten Verlauf bereitzustellen, und einen rotierenden Spannungsraumzeiger bereitzustellen und die elektrische Maschine 14 entsprechend mit den Phasenströmen IU, IV, IW zu bestromen. Dabei wird der Spannungszeiger 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 14 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, sodass 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 ebenfalls in dem Zeigerdiagramm 20 dargestellt ist. 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. 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* sehr gering oder null ist, zum Beispiel 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, sodass 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 bzw. die Freilaufdioden DLA, DLB, DLC, die dem niedrigen Potenzial der Spannungsquelle 12 zugeordnet sind, belastet, und da entsprechend der Nullspannungszeiger V7 lediglich die Schalter SHA, SHB, SHC bzw. die Freilaufdioden DHA, DHB, DHC, 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 bzw. den oberen Freilaufdioden DLA, DLB, DLC und den unteren Schaltern SLA, SLB, SLC bzw. den unteren Freilaufdioden DHA, DHB, DHC 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 S und der Dioden D des Wechselrichters 10 eingestellt werden. Ein entsprechender Belastungswert m berechnet sich durch die 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 z.B. 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 einen Belastungswert 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 sind.
In dem komplexen Zeigerdiagramm in 4 ist der Spannungsraumzeiger V* mit dem Phasenwinkel α_V und der Stromraumzeiger I* mit dem Phasenwinkel α_I gezeigt, wobei der Spannungsraumzeiger V* und der Stromraumzeiger I* die Phasenverschiebung φ aufweisen. 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 ein erster 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 einzelner Bauelemente S, D, 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 ein zweiter der steuerbaren Schalter S dauerhaft geschlossen gehalten, um die Schaltverluste dieses steuerbaren Schalters S zu reduzieren. Der erste und der zweite der steuerbaren Schalter S unterscheiden sich voneinander und sind vorzugsweise unterschiedlichen Spannungsversorgungspotentialen der Spannungsquelle 12 zugeordnet.
Nachteilig dabei ist es, dass bei Phasenverschiebungen zwischen Strom und Spannung der in einem bestimmten Bereich des Phasenwinkels α_V der dauerhaft geschlossene steuerbare Schalter S zur Einstellung des Spannungsraumzeigers V* geschaltet werden muss. Dadurch wird nicht immer des Schalter S, der den größten Strom I trägt dauerhaft geschlossen gehalten, wodurch die Gesamtverluste des Wechselrichters 10 erhöht sind.
In 5 ist ein komplexes Zeigerdiagramm schematisch dargestellt, zur Erläuterung einer Variation der Ansteuerungsmodi aus 4. Dabei sind die Winkelbereiche 22, 24 für jeweils eine Winkelspanne von 60° gebildet und bilden einen Bereich, in denen einer der steuerbaren Schalter S des Wechselrichters 10 dauerhaft geschlossen ist, um entsprechende Schaltverluste zu reduzieren. Um eine Überlastung eines der Bauelemente S, D zu vermeiden, wird in Abhängigkeit der Temperatur eines der Bauelemente oder in Abhängigkeit einer Temperaturdifferenz von zwei der Bauelemente S, D der Winkelbereich 22 bzw. die Winkelbereiche 22, 24 um einen Drehwinkel δ in negativer Drehrichtung des Stromraumzeigers I* bzw. in mathematisch negativer Richtung verdreht. Dadurch kann ein Bauelement S durchgeschaltet werden in einem Bereich, in dem der Strom I allgemein gering ist, wodurch die Gesamtverluste gesenkt werden können. Dadurch kann der durchgeschaltete Schalter S entlastet werden.
Zusätzlich kann der Drehwinkel δ in Abhängigkeit der Phasenverschiebung φ eingestellt werden, um die thermische Belastung der Bauelemente zu reduzieren und/oder die Gesamtverluste des Wechselrichters 10 zu reduzieren.
In 6 ist ein komplexes Zeigerdiagramm schematisch dargestellt zur Erläuterung einer Variante der Ansteuerung des Wechselrichters 10. In 6 sind in dem komplexen Zeigerdiagramm eine Mehrzahl von Winkelbereichen 30, 32 gebildet, die Ansteuerungsbereiche des Wechselrichters 10 bilden, die mit den Winkelbereichen 22, 24 vergleichbar sind. In den Winkelbereichen 30, 32 wird der Wechselrichter 10 derart angesteuert, dass einer der steuerbaren Schalter S jeweils über den gesamten Winkelbereich 30, 32 geschlossen gehalten wird, um die Schaltverluste des jeweiligen steuerbaren Schalters S zu reduzieren. In 6 sind die Winkelbereiche 30 um die Grundspannungsraumzeiger V1, V3, V5 symmetrisch herum gebildet und die Winkelbereiche 32 um die Grundspannungsraumzeiger V2, V4, V6 symmetrisch herum gebildet. Die Winkelbereiche 30, 32 sind in 6 jeweils beidseitig um einen Winkel β verkleinert, so dass die Winkelbereiche 30, 32 jeweils lediglich etwa eine Winkelspanne von 30° aufweisen. Die Winkelspanne der Winkelbereiche 30, 32 wird somit um 2·β reduziert.
Der Winkel β wird in Abhängigkeit einer Temperatur des jeweils dauerhaft geschlossenen steuerbaren Schalters S und/oder der am stärksten belasteten Freilaufdiode D eingestellt, so dass der jeweilige Winkelbereich 30, 32 mit zunehmender Temperatur verkleinert wird und dadurch der entsprechende Ansteuerungszustand früher beendet wird. Alternativ zu der absoluten Temperatur des steuerbaren Schalters S bzw. der Freilaufdiode D kann auch eine maximale Temperaturdifferenz zwischen zwei steuerbaren Schaltern bzw. zwei Freilaufdioden D oder allgemein zwischen zwei Bauelementen S, D verwendet werden, und zwar vorzugsweise zwei Bauelementen S, D, die unterschiedlichen Spannungspotentialen der Spannungsquelle 12 zugeordnet sind und die jeweils maximal belasteten Bauelemente der jeweiligen Seite des Wechselrichters 10 bilden. Zwischen den Winkelbereichen 30, 32, sind durch die Verschiebung der jeweiligen Grenzen Zwischenwinkelbereiche 34 gebildet, in denen die steuerbaren Schalter S des Wechselrichters 10 derart angesteuert werden, dass eine Temperaturdifferenz innerhalb des Wechselrichters 10 bzw. eine erreichte maximale Temperaturdifferenz zwischen zwei der Bauelemente S, D konstant bleibt, oder vorzugsweise reduziert wird. Dieses kann durch gezielte Wahl eines der Nullspannungsvektoren V0, V7 erfolgen bzw. durch Einstellung eines mittleren Belastungssollwerts m, lsm wie es im Weiteren näher erläutert wird.
In einer besonderen Ausführungsform wird lediglich eine Grenze der Winkelbereiche 30, 32 verschoben. In einer weiteren Ausführungsform werden die Winkelbereiche 30, 32 in Abhängigkeit der Phasenverschiebung φ verdreht, wie es oben in Bezug auf 5 erläutert ist.
In 7 ist ein komplexes Zeigerdiagramm schematisch dargestellt zur Erläuterung einer Variante des Ansteuerungsmodus aus 6. Dabei sind eine Vielzahl von Winkelbereichen 40, 42 um die jeweiligen Grundspannungsraumzeiger V1–V6 gebildet. Die Winkelbereiche 40, 42 sind jeweils voneinander getrennt durch jeweils einen Zwischenwinkelbereich 44. Um die Grundspannungsraumzeiger V1, V3, V5 sind jeweils drei Winkelbereiche 40 benachbart zueinander angeordnet und jeweils getrennt durch einen der Zwischenwinkelbereiche 44. Um die Grundspannungsraumzeiger V2, V4, V6 sind jeweils drei der Winkelbereiche 42 benachbart zueinander gebildet, die jeweils durch einen Zwischenwinkelbereich 44 voneinander getrennt sind. Die Gruppen von Winkelbereichen 40, 42 sind jeweils durch einen Zwischenwinkelbereich 44 voneinander getrennt. In den Winkelbereichen 40 wird der Wechselrichter 10 derart angesteuert, dass einer der steuerbaren Schalter S dauerhaft geschlossen bleibt, um die Schaltverluste zu reduzieren. In den Winkelbereichen 42 ist ein zweiter der steuerbaren Schalter S dauerhaft geschlossen, um die jeweiligen Schaltverluste zu reduzieren. In den Zwischenwinkelbereichen 44 wird der Wechselrichter 10 derart angesteuert, dass eine maximale Temperaturdifferenz zwischen den maximal belasteten Bauelementen S, D der oberen und der unteren Seite konstant bleibt, oder vorzugsweise reduziert wird. Durch die abschnittsweise Anordnung der Winkelbereiche 40, 42 und die zwischenzeitlich alternative Ansteuerung in den Zwischenwinkelbereichen 44, steigt die Temperatur in den jeweils dauerhaft geschlossenen steuerbaren Schalter S bzw. in der entsprechenden Freilaufdiode D lediglich stufenförmig, so dass eine maximal zulässige Temperaturdifferenz der steuerbaren Schalter S bzw. der Freilaufdioden D, oder eine maximal zulässige Temperatur des jeweils dauerhaft geschlossenen steuerbaren Schalters S bzw. der zugeordneten Freilaufdiode D nicht so schnell erreicht wird. Dadurch können im Allgemeinen Spitzenbelastungen einzelner Bauelemente des Wechselrichters 10 reduziert werden. Es versteht sich, dass auch mehr als drei Winkelbereiche 40, 42 gebildet sein können, in denen einer der steuerbaren Schalter S dauerhaft geschlossen ist. Durch die Wahl der jeweiligen Winkelspanne der Winkelbereiche 40, 42 und der Zwischenwinkelbereiche 44 kann ein vordefinierter Temperaturverlauf bzw. eine vordefinierte Steigung der jeweiligen Bauteiltemperatur bzw. der Temperaturdifferenz zwischen zwei Bauteilen S, D eingestellt werden, wobei die Bauteile vorzugsweise unterschiedlichen Spannungspotentialen der Gleichspannungsquelle 12 zugeordnet sind und jeweils die höchste Temperatur der jeweiligen Seite des Wechselrichters 10 aufweisen.
In 8 ist ein Verfahren dargestellt, um den Belastungswert m, lsm in den Zwischenwinkelbereichen 34, 44 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 einzustellen. In 8 ist das Verfahren allgemein mit 50 bezeichnet.
Bei dem Verfahren 50 erfolgt im Betrieb die Bestimmung des Belastungssollwertes m in Abhängigkeit die Temperaturen 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 52 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 54 und 56 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 58 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 60 wird die Differenz dT zwischen der maximalen Temperatur T_H der oberen Seite und der maximalen Temperatur T_L der unteren Seite ermittelt. Bei 62 wird in Abhängigkeit der Temperaturdifferenz dT ein geänderter Belastungssollwert m bestimmt, um die Temperaturdifferenz dT entsprechend auszugleichen. Dazu wird die maximale erreichte Temperaturdifferenz ΔT_M beim Übergang vom Winkelbereich 30 auf den Winkelbereich 34 bzw. 42 auf 44 bzw. 40 auf 44 erfasst. Sofern die Temperaturdifferenz dT > ΔT_M ist, wird der Belastungssollwert m, lsm reduziert und sofern die Temperaturdifferenz dT < ΔT_M ist, wird der Belastungssollwert m, lsm erhöht. In Abhängigkeit des so bestimmten Belastungssollwertes m, lsm werden bei 64 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 66 gezeigt ist und als neue Eingangsgrößen für das Verfahren 50 bereitgestellt, wie es durch die Rückführung 68 angedeutet ist. Dadurch kann auf der Grundlage der gemessenen oder geschätzten Temperatur der Schalter S und/oder der Freilaufdioden D für jede Pulsweitenmodulationsperiode T ein neuer Belastungssollwert m bzw. lsm bestimmt werden, um die entsprechenden Schalter S und Freilaufdioden D gleichmäßig zu belasten. Durch den Vergleich der Temperatur der Bauelemente der oberen Seite und der unteren Seite und dem Vergleich der Temperaturdifferenz mit der maximalen Temperaturdifferenz ΔT_M und durch die Anpassung des Belastungswertes m, lsm kann somit die Temperaturdifferenz ΔT_M der Bauelemente der oberen Seite relativ zu den Bauelementen der unteren Seite konstant gehalten werden.
Alternativ kann auch ein Verlauf für Temperaturdifferenz dT vorgegeben werden, wobei der Belastungssollwert m, lsm entsprechend mittels des Verfahrens 50 eingestellt wird, um den Verlauf der Temperaturdifferenz dT einzustellen bzw. die Temperaturdifferenz entsprechend steigen oder fallen zu lassen.
Mittels des Verfahrens 50 kann somit in den Zwischenwinkelbereichen 34, 44 ein Belastungssollwert m, lsm eingestellt werden und die steuerbaren Schalter S und die Freilaufdioden D, gemäß dem Belastungssollwert m, lsm belastet werden. Dadurch kann in den Zwischenwinkelbereichen 34, 44 die Temperaturdifferenz zwischen den steuerbaren Schaltern und/oder den Freilaufdioden D eingestellt werden.
In einer alternativen Ausführungsform des Verfahrens 50 werden zur Bestimmung des Belastungssollwertes m, lsm anstatt der Temperaturen der Bauelemente S, D Verlustwerte verwendet, die durch Integration der Verlustleistung des jeweiligen Bauelementes S, D oder durch Integration des elektrischen Stroms I in dem jeweiligen 2Bauelement S, D und/oder durch Integration des Quadrates des elektrischen Stroms I in dem jeweiligen Bauelement S, D über einen vordefinierten Zeitraum ermittelt bzw. bestimmt werden.
In einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens 50 werden zur Bestimmung des Belastungssollwertes m, lsm anstatt der Temperaturen der Bauelemente S, D die elektrischen Verluste P oder der elektrische Strom I in dem jeweiligen Bauelement S, D und/oder das Quadrat des elektrischen Strom I² in dem jeweiligen Bauelement S, D verwendet, die jeweils mittels eines Tiefpassfilter gefiltert werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

WO 20101000548 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 (lU, 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 den Stromraumzeiger (I*) bereitzustellen, und wobei einer der steuerbaren Schalter (S) in einem Winkelbereich (22, 24; 30, 32; 40, 42) eines Phasenwinkels (α_I) des Stromraumzeigers (I*) dauerhaft geschlossen wird, um Schaltverluste des steuerbaren Schalters (S) zu reduzieren, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkelbereich (22, 24; 30, 32; 40, 42) in Abhängigkeit einer Temperatur (T_S, T_D) wenigstens eines der Bauelemente (S, D) eingestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei eine Winkelspanne des Winkelbereichs (22, 24; 30, 32; 40, 42) in Abhängigkeit der Temperatur (T_S, T_D) des wenigstens einen Bauelementes (S, D) variiert wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Winkelbereich (22, 24; 30, 32; 40, 42) in Abhängigkeit der Temperatur (T_S, T_D) des wenigstens einen Bauelementes (S, D) auf unterschiedliche Winkelpositionen eingestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, wobei der Winkelbereich (22, 24; 30, 32; 40, 42) ferner in Abhängigkeit einer Phasenverschiebung zwischen dem Stromraumzeiger (I*) und dem Spannungsraumzeiger (V*) eingestellt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei ein zweiter Winkelbereich (34; 44) des Phasenwinkels (α_I) gebildet ist, in dem die steuerbaren Schalter (S) des Wechselrichters (10) derart geschaltet werden, dass eine Temperaturdifferenz (dT) von wenigstens zwei der Bauelemente (S, D) konstant eingestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 5, wobei in Abhängigkeit der Temperatur (T_S, T_D) des wenigstens einen Bauelementes (S, D) zwischen der Ansteuerung des ersten Winkelbereichs (22, 24; 30, 32; 40, 42) und des zweiten Winkelbereichs (34; 44) gewechselt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 5 oder 6, wobei eine Temperaturdifferenz (dT) zwischen zwei der Bauelemente (S, D) erfasst wird und wobei in Abhängigkeit der Temperaturdifferenz (dT) zwischen der Ansteuerung des ersten Winkelbereichs (22, 24; 30, 32; 40, 42) und des zweiten Winkelbereichs (34; 44) gewechselt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, wobei der erste Winkelbereich (22, 24; 30, 32; 40, 42) und der zweite Winkelbereich (34, 44) aneinander angrenzen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 8, wobei eine Mehrzahl von ersten Winkelbereichen (22, 24; 30, 32; 40, 42) und eine Mehrzahl von zweiten Winkelbereichen (34; 44) gebildet sind, die sich abwechselnd aneinander anschließen.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei die Mehrzahl von ersten Winkelbereichen (22, 24; 30, 32; 40, 42) und die Mehrzahl von zweiten Winkelbereichen (34; 44) einen festen Bezug zueinander aufweisen und wobei eine Winkelposition der Winkelbereiche in Abhängigkeit der Temperatur (T_S, T_D) des wenigstens einen Bauelementes (S, D) eingestellt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei eine maximal zulässige Temperaturdifferenz der Bauelemente (S, D) definiert wird und der erste Winkelbereich (22, 24; 30, 32; 40, 42) derart eingestellt wird, dass die maximal zulässige Temperaturdifferenz nicht überschritten wird.
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 (lU, IV, IW) in Form eines Stromraumzeiger (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 den Stromraumzeiger (I*) bereitzustellen, und wobei das Steuergerät (18) dazu ausgebildet ist, einen der steuerbaren Schalter (S) in einem Winkelbereich (22, 24; 30, 32; 40, 42) eines Phasenwinkels (α_I) des Stromraumzeigers (I*) dauerhaft geschlossen zu halten, um Schaltverluste des steuerbaren Schalters (S) zu reduzieren, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät (18) ferner dazu ausgebildet ist, den Winkelbereich (22, 24; 30, 32; 40, 42) in Abhängigkeit einer Temperatur (T_S, T_D) wenigstens eines der Bauelemente (S, D) einzustellen.
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 12.