DE102013201344B4

DE102013201344B4 - Managementsystem für ein elektrisches Antriebssystem und Verfahren zum Einstellen von Betriebsparametern eines elektrischen Antriebssystems

Info

Publication number: DE102013201344B4
Application number: DE102013201344.2A
Authority: DE
Inventors: Jochen Fassnacht; Klaus Ries-Mueller
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2013-01-29
Filing date: 2013-01-29
Publication date: 2022-09-22
Anticipated expiration: 2033-01-30
Also published as: DE102013201344A1

Abstract

Managementsystem (5) für ein elektrisches Antriebssystem (10) mit einem Gleichspannungszwischenkreis (2), einem Wechselrichter (3) und einer elektrischen Maschine (4),wobei das Managementsystem (5) dazu ausgelegt ist, Betriebsparameter des Gleichspannungszwischenkreises (2), des Wechselrichters (3) und der elektrischen Maschine (4) zu erfassen, jeweils eine aktuelle Betriebstemperatur des Gleichspannungszwischenkreises (2), des Wechselrichters (3) und der elektrischen Maschine (4) zu ermitteln, und in Abhängigkeit von einer ermittelten Betriebstemperatur einer ersten Komponente aus der Gruppe von Gleichspannungszwischenkreis (2), Wechselrichter (3) und elektrischer Maschine (4) die Betriebsparameter einer zweiten Komponente aus der Gruppe von Gleichspannungszwischenkreis (2), Wechselrichter (3) und elektrischer Maschine (4) einzustellen,dadurch gekennzeichnet, dassdas Managementsystem eine Simulationseinrichtung (6) umfasst,welche dazu ausgelegt ist, aus erfassten Betriebsparametern des Gleichspannungszwischenkreises (2), des Wechselrichters (3) und der elektrischen Maschine (4) einen simulierten Wert für die jeweilige aktuelle Betriebstemperatur des Gleichspannungszwischenkreises (2), des Wechselrichters (3) und der elektrischen Maschine (4) auf der Basis eines vorab bestimmten Temperaturmodells des Gleichspannungszwischenkreises (2), des Wechselrichters (3) und der elektrischen Maschine (4) zu berechnen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Managementsystem für ein elektrisches Antriebssystem, ein elektrisches Antriebssystem mit einem derartigen Managementsystem und ein Verfahren zum Einstellen von Betriebsparametern eines elektrischen Antriebssystems, insbesondere für elektrische Antriebssysteme von elektrisch betriebenen Fahrzeugen wie Elektro- oder Hybridfahrzeugen.
Stand der Technik
Es zeichnet sich ab, dass in Zukunft sowohl bei stationären Anwendungen, wie z.B. Windkraftanlagen oder Solaranlagen, wie auch in Fahrzeugen, wie Hybrid- oder Elektrofahrzeugen, vermehrt elektronische Systeme zum Einsatz kommen, die neue Energiespeichertechnologien mit elektrischer Antriebstechnik kombinieren.
Zur Einspeisung von Drehstrom in eine elektrische Maschine wird herkömmlicherweise über einen Umrichter in Form eines Pulswechselrichters eine von einem Gleichspannungszwischenkreis bereitgestellte Gleichspannung in eine dreiphasige Wechselspannung umgerichtet. Der Gleichspannungszwischenkreis wird von einem Batteriemodul mit Gleichspannung gespeist. Um die für eine jeweilige Anwendung gegebenen Anforderungen an Leistung und Energie erfüllen zu können, werden häufig mehrere Batteriemodule in einer Traktionsbatterie in Serie geschaltet. Ein derartiges Energiespeichersystem findet beispielsweise häufig Verwendung in elektrisch betriebenen Fahrzeugen wie Elektroautos oder Hybridfahrzeugen.
Die Lebensdauer und Leistungsfähigkeit der einzelnen Komponenten des Antriebssystems hängt stark von dem Betriebsparameterbereich ab, in dem die Komponenten temporär oder dauerhaft betrieben werden. Bei hohen Leistungsanforderungen und daraus resultierenden hohen Strömen kann der Pulswechselrichter beispielsweise stark thermisch belastet werden. Um diese Belastung zu vermeiden, werden beim Überschreiten von kritischen Temperaturen die Phasenströme in dem Pulswechselrichter begrenzt bzw. gedrosselt (sogenanntes „derating“). Auch für den im Gleichspannungszwischenkreis genutzten Kondensator, beispielsweise einen Folienkondensator existieren Temperaturschwellwerte, oberhalb derer der Folienkondensator irreversible Schäden nehmen kann. Dadurch werden die Ströme in den Gleichspannungszwischenkreis ebenfalls begrenzt, wenn die Temperatur im Folienkondensator den kritischen Schwellwert zu überschreiten droht. Schließlich ist die Temperatur in der elektrischen Maschine ebenfalls im Wesentlichen von der aktuellen Leistungs- bzw. Drehmomentanforderung abhängig. Aufgrund der üblicherweise hohen Wärmekapazität der elektrischen Maschine sind hier längerfristig hohe Ströme, die eine Entmagnetisierung der Permanentmagnete in einer Synchronmaschine begünstigen können, ebenfalls kritisch, so dass die Phasenströme begrenzt bzw. gedrosselt werden, wenn die Temperatur in der elektrischen Maschine einen kritischen Schwellwert überschreitet.
Durch die verschiedenen Drosselmaßnahmen sinkt die Verfügbarkeit bzw. Belastbarkeit des elektrischen Antriebssystems. Es besteht daher ein Bedarf nach Lösungen für ein verbessertes Schwellwertmanagementsystem für elektrische Antriebssysteme, das die Leistungsfähigkeit des elektrischen Antriebssystems bei geringerer thermischer Belastung der Komponenten des elektrischen Antriebssystems optimieren kann.
Die Druckschrift DE 10 2010 036 002 A1 offenbart ein Steuersystem für einen elektrischen Energiespeicher, bei dem die Temperatur einzelner Speicherzellen ermittelt und in Abhängigkeit der ermittelten Temperaturwerte Modulspannungen der Speicherzellen individuelle eingestellt werden. Die Druckschrift DE 10 2010 001 817 A1 offenbart ein Regelsystem für ein elektrisches Antriebssystem, bei die maximal abgebbare Leistung auf einen maximalen Leistungsgrenzwert geregelt wird. Die Druckschriften JP 2008 - 92 739 A , CN 1 01 087 125 A , WO 2005 / 081 384 A2 und JP 2009 - 60 776 A offenbaren weitere Steuersysteme für elektrische Antriebssysteme.
Offenbarung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung schafft gemäß einem Aspekt ein Managementsystem für ein elektrisches Antriebssystem mit einem Gleichspannungszwischenkreis, einem Wechselrichter und einer elektrischen Maschine, wobei das Managementsystem dazu ausgelegt ist, Betriebsparameter des Gleichspannungszwischenkreises, des Wechselrichters und der elektrischen Maschine zu erfassen, jeweils eine aktuelle Betriebstemperatur des Gleichspannungszwischenkreises, des Wechselrichters und der elektrischen Maschine zu ermitteln, und in Abhängigkeit von einer ermittelten Betriebstemperatur einer ersten Komponente aus der Gruppe von Gleichspannungszwischenkreis, Wechselrichter und elektrischer Maschine die Betriebsparameter einer zweiten Komponente aus der Gruppe von Gleichspannungszwischenkreis, Wechselrichter und elektrischer Maschine einzustellen.
Gemäß einem weiteren Aspekt schafft die vorliegende Erfindung ein elektrisches Antriebssystem, mit einem Gleichspannungszwischenkreis, einem Wechselrichter, welcher von dem Gleichspannungszwischenkreis mit einer Gleichspannung gespeist wird, einer elektrischen Maschine, welche von dem Wechselrichter mit Wechselstrom gespeist wird, einer Vielzahl von Überwachungseinrichtungen, welche mit jeweils dem Gleichspannungszwischenkreis, dem Wechselrichter und der elektrischen Maschine gekoppelt sind, und welche dazu ausgelegt sind, Betriebsparameter des Gleichspannungszwischenkreises, des Wechselrichters und der elektrischen Maschine zu erfassen, und einem erfindungsgemäßen Managementsystem, welches mit der Vielzahl von Überwachungseinrichtungen gekoppelt ist, von den Überwachungseinrichtungen die ermittelten Betriebsparameter empfängt und dazu ausgelegt ist, in Abhängigkeit von der ermittelten Betriebstemperatur des Gleichspannungszwischenkreises, des Wechselrichters und der elektrischen Maschine die Betriebsparameter mindestens einer Komponente aus der Gruppe des Gleichspannungszwischenkreises, des Wechselrichters und der elektrischen Maschine einzustellen
Gemäß einem weiteren Aspekt schafft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Einstellen von Betriebsparametern von Komponenten eines elektrischen Antriebssystems, mit den Schritten des Erfassens von Betriebsparametern eines Gleichspannungszwischenkreises, eines Wechselrichters und einer elektrischen Maschine des Antriebssystems, des Ermittelns jeweils einer aktuellen Betriebstemperatur des Gleichspannungszwischenkreises, des Wechselrichters und der elektrischen Maschine, und des Einstellens der Betriebsparameter einer zweiten Komponente aus der Gruppe von Gleichspannungszwischenkreis, Wechselrichter und elektrischer Maschine in Abhängigkeit von einer ermittelten Betriebstemperatur einer ersten Komponente aus der Gruppe von Gleichspannungszwischenkreis, Wechselrichter und elektrischer Maschine.
Vorteile der Erfindung
Eine Idee der vorliegenden Erfindung ist es, den Systemverbund aller oder zumindest mehrerer Komponenten eines elektrischen Antriebssystems als ganzheitliches System zu betrachten, so dass thermische Belastungen je nach Betriebszustand gleichmäßig auf alle Komponenten verteilt werden können. Dies erfolgt erfindungsgemäß durch ein Temperaturmanagementsystem, bei dem die Betriebsparameter der einzelnen Komponenten aufeinander abgestimmt werden, so dass die Summe aller Abweichungen von den kritischen Betriebsschwellwerten der einzelnen Komponenten zu jedem Zeitpunkt möglichst groß wird. Das Temperaturmanagementsystem ermittelt gewissermaßen die Belastungsreserven der einzelnen Komponenten und stellt die Betriebsparameter der Komponenten so ein, dass die Belastungsreserven der Komponenten möglichst lange ausgenutzt werden können, ohne dass ein Drosseln („derating“) des gesamten elektrischen Antriebssystems notwendig wird.
Vorteilhafterweise kann dadurch die Leistungsdichte, d.h. die abgegebene Leistung pro Volumeneinheit des benötigten Bauraums, des elektrischen Antriebssystems, und insbesondere eines darin umfassten Pulswechselrichters, erhöht werden.
Zudem kann mit dem Temperaturmanagementsystem die gleiche Leistungsfähigkeit des elektrischen Antriebssystems bei verringertem Kühlbedarf erreicht werden, was wiederum Kostenersparnisse bei der Auslegung, Fertigung und im Betrieb des elektrischen Antriebssystems erzielt.
Ferner ist die Belastung der einzelnen Komponenten gleichmäßiger verteilt, so dass der Gradient der thermischen Belastung auf die Komponenten sinkt, die Wärmespannung verringert wird und die Lebensdauer der Komponenten in Folge steigt.
Gemäß einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Managementsystems können die erfassten Betriebsparameter Messwerte für die aktuelle Betriebstemperatur der Komponenten des Antriebssystems umfassen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Managementsystems kann das Managementsystem weiterhin eine Simulationseinrichtung umfassen, welche dazu ausgelegt ist, aus erfassten Betriebsparametern der Komponenten des Antriebssystems einen simulierten Wert für die aktuelle Betriebstemperatur der Komponenten des Antriebssystems auf der Basis eines vorab bestimmten Temperaturmodells der Komponenten des Antriebssystems zu berechnen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Managementsystems können die Komponenten des Antriebssystems obere Temperaturschwellwerte für die jeweilige Betriebstemperatur aufweisen, wobei das Managementsystem dazu ausgelegt ist, die Summe der Abstände der Betriebstemperaturen aller Komponenten des Antriebssystems von den jeweiligen oberen Temperaturschwellwerten durch Einstellen der Betriebsparameter der Komponenten des Antriebssystems zu minimieren.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Managementsystems kann das Managementsystem weiterhin einen Lebensdauerzähler aufweisen, welcher dazu ausgelegt ist, die Gesamtbetriebsdauer jeder der Komponenten des Antriebssystems zu ermitteln, wobei das Managementsystem weiterhin dazu ausgelegt ist, in Abhängigkeit von der Gesamtbetriebsdauer der ersten der Komponenten des Antriebssystems die Betriebsparameter der zweiten der Komponenten des Antriebssystems einzustellen.
Weitere Merkmale und Vorteile von Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen.
Figurenliste
Es zeigen:

1 eine schematische Darstellung eines elektrischen Antriebssystems mit einem Managementsystem gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und
2 eine schematische Darstellung eines Verfahrens zum Einstellen von Betriebsparametern eines elektrischen Antriebssystems gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

1 zeigt eine schematische Darstellung eines elektrischen Antriebssystems 10 mit einem Managementsystem 5. Das elektrische Antriebssystem 10 umfasst eine Energiespeichereinrichtung 1, beispielsweise eine Hochvoltbatterie, welche eine Gleichspannung für einen Gleichspannungszwischenkreis 2 bereitstellt. Der Gleichspannungszwischenkreis 2 kann beispielsweise einen Folienkondensator, einen Keramikkondensator, einen Elektrolytkondensator oder andere ähnliche elektrische Kondensatoren umfassen. Der Gleichspannungszwischenkreis 2 speist einen Inverter oder Wechselrichter 3, beispielsweise einen Pulswechselrichter in B6-Topologie. Der Wechselrichter 3 kann einen Wechselstrom, beispielsweise einen dreiphasigen Wechselstrom für eine elektrische Maschine 4 bereitstellen. Die elektrische Maschine 4 kann beispielsweise eine permanenterregte oder elektrisch erregte Synchronmaschine, eine elektrische Asynchronmaschine, eine Reluktanzmaschine oder ein bürstenloser Gleichstrommotor (BLDC, „brushless DC motor“) sein. Es kann dabei auch möglich sein, das Antriebssystem 10 in stationären Systemen einzusetzen, beispielsweise in Kraftwerken, in elektrischen Energiegewinnungsanlagen wie zum Beispiel Windkraftanlagen, Photovoltaikanlagen oder Kraftwärmekopplungsanlagen, in Energiespeicheranlagen wie zum Beispiel Druckluftspeicherkraftwerken, Batteriespeicherkraftwerken, Schwungradspeichern, Pumpspeichern oder ähnlichen Systemen.
Jede oder zumindest ein Teil der Komponenten 2, 3 und 4, also der Gleichspannungszwischenkreis 2, der Wechselrichter 3 und die elektrische Maschine 4 können über eine jeweilige Überwachungseinrichtung 2a, 3a bzw. 4a verfügen, die jeweils mit den Komponenten 2, 3 oder 4 gekoppelt und dazu ausgelegt sind, Betriebsparameter der jeweiligen Komponente zu ermitteln. Betriebsparameter können für den Gleichspannungszwischenkreis 2 dabei beispielsweise die Betriebstemperatur, die Spannung und die Leistungsaufnahme des Gleichspannungszwischenkreises 2 sein. Für den Wechselrichter 3 können die Betriebsparameter beispielsweise die Betriebstemperatur, die Eingangsspannung, die Ausgangsspannung, der Eingangsstrom, die Leistungsabgabe oder die Phasenströme für die elektrische Maschine 4 umfassen.
Die Betriebsparameter der elektrischen Maschine 4 können beispielsweise die Betriebstemperatur, die Erregerströme, die Statorspannungen, die Statorströme, der Leistungsfaktor, die Polradspannung, der Modulationsgrad, die Drehzahl oder das Drehmoment umfassen.
Die Überwachungseinrichtungen 2a, 3a und 4a können dazu ausgelegt sein, die erfassten Betriebsparameter an ein Managementsystem 5 zu übermitteln. Das Managementsystem 5 kann für jede oder zumindest den Teil der überwachten Komponenten 2, 3 und 4 eine Betriebstemperatur ermitteln. Dazu kann die Betriebstemperatur beispielsweise direkt in den Überwachungseinrichtungen 2a, 3a und 4a gemessen werden. Es kann jedoch auch möglich sein, die Betriebstemperatur der überwachten Komponenten 2, 3 und 4 in einem Temperaturmodell zu simulieren. Dazu kann das Managementsystem 5 über eine Simulationseinrichtung 6 verfügen, welche aus den übrigen, die Betriebstemperatur beeinflussenden Betriebsparametern wie beispielsweise elektrischen Betriebsparametern über ein von der jeweiligen Komponente in der Simulationseinrichtung 6 hinterlegtes Simulationsmodell die Betriebstemperatur errechnet. Falls ein Messwert für die Betriebstemperatur vorliegt, kann der Messwert zur Plausibilisierung der von der Simulationseinrichtung 6 simulierten Betriebstemperatur genutzt werden.
Für jede der Komponenten 2, 3 und 4 kann in dem Managementsystem 5 ein oder mehrere kritische Temperaturschwellwerte hinterlegt sein, die die Betriebstemperatur der Komponenten 2, 3 und 4 jeweils nicht überschreiten darf, um Schäden an den Komponenten 2, 3 oder 4 oder dem elektrischen Antriebssystem 10 zu vermeiden. Weiterhin kann das Managementsystem 5 über Vorschwellwerte für jeden der Temperaturschwellwerte der Komponenten 2, 3 und 4 verfügen, die von den Temperaturschwellwerte um einen vorbestimmbaren Sicherheitsabstand beabstandet sind.
Das Managementsystem 5 kann die ermittelten Betriebstemperaturen der Komponenten 2, 3 und/oder 4 jeweils auf ihren Abstand zu den jeweiligen Vorschwellwerten hin analysieren. Wenn die Betriebstemperatur einen der Vorschwellwerte für eine der Komponenten 2, 3 oder 4 zu erreichen droht, kann das Managementsystem 5 die Betriebsparameter der einzelnen Komponenten 2, 3 oder 4 so einstellen, dass die Temperaturbelastung der kritischen Komponente sinkt. Dabei kann das Managementsystem 5 die Belastung für eine der anderen Komponenten zumindest temporär erhöhen, deren Betriebstemperatur von dem jeweiligen Vorschwellwert noch weiter beabstandet ist, das heißt, deren thermische Belastungsreserve noch hoch ist. Ferner kann das Managementsystem 5 in Abhängigkeit von den aktuellen Betriebstemperaturen und den einzustellenden Betriebsparametern eine Extrapolation der erwarteten Betriebstemperaturen für alle der überwachten Komponenten 2, 3 und/oder 4 vornehmen, um das Erreichen eines oder mehrerer Vorschwellwerte zu antizipieren. Dabei wählt das Managementsystem 5 die Betriebsparameter derart, dass das Erreichen eines oder mehrerer Vorschwellwerte möglichst lange hinausgezögert wird.
Wird beispielsweise der Vorschwellwert für den Kondensator des Gleichspannungszwischenkreises 2 erreicht, würde eine Reduzierung des Phasenstroms beispielsweise zu einem ungewollten Leistung- bzw. Drehmomenteneinbruch an der elektrischen Maschine 4 führen. Stattdessen kann das Managementsystem 5 die Belastungsreserve der elektrischen Maschine 4 überprüfen und bei ausreichendem Abstand der Betriebstemperatur der elektrischen Maschine 4 von deren Vorschwellwert den Leistungsfaktor der elektrischen Maschine 4 verändern. Dies führt zwar möglicherweise zu einer weniger effizienten Ansteuerung für die elektrische Maschine, vermeidet aber das Überschreiten des Vorschwellwerts für den Kondensator des Gleichspannungszwischenkreises 2, ohne dass ein Leistung- bzw. Drehmomenteneinbruch an der elektrischen Maschine 4 auftritt.
Das Managementsystem 5 kann in diesem Fall dazu ausgelegt sein im Voraus zu berechnen, welcher Leistungsfaktor für die elektrische Maschine 4 noch zulässig ist, ohne dass die thermische Belastung der elektrischen Maschine 4 deren Vorschwellwert überschreitet.
Es kann beispielsweise auch das Tastverhältnis bzw. der Modulationsgrad des Wechselrichters verändert werden, so dass der Gleichspannungszwischenkreis 2 und die elektrische Maschine 4 zwar stärker thermisch belastet werden, der Wechselrichter 3 bzw. dessen Leistungsschalter entlastet werden. Weiterhin kann das Ansteuerverfahren der elektrischen Maschine 4 modifiziert werden, um selektive thermische Entlastungen einzelner Komponenten zu erreichen.
Das Managementsystem 5 kann weiterhin einen Lebensdauerzähler 7 umfassen, welcher dazu ausgelegt ist, die Gesamtbetriebsdauer der einzelnen Komponenten 2, 3 und/oder 4 zu überwachen. Komponenten, welche eine höhere Betriebsdauer als die übrigen Komponenten erreicht haben, können entsprechend geschont werden. Dies kann durch das Managementsystem 5 im Zusammenhang mit der Einstellung der Betriebsparameter der einzelnen Komponenten 2, 3 und/oder 4 berücksichtigt werden.
2 zeigt eine schematische Darstellung eines beispielhaften Verfahrens 20 zum Einstellen von Betriebsparametern von Komponenten eines elektrischen Antriebssystems, insbesondere eines elektrischen Antriebssystems 10, wie im Zusammenhang mit 1 erläutert. Mit dem Verfahren 20 kann das elektrische Antriebssystem 10 derart angesteuert werden, dass die Verfügbarkeit des elektrischen Antriebssystems 10 durch geeignete Verteilung der thermischen Belastung auf die einzelnen Komponenten erhöht wird.
In einem ersten Schritt 21 erfolgt ein Erfassen von Betriebsparametern einer Vielzahl von Komponenten des Antriebssystems 10, beispielsweise eines Gleichspannungszwischenkreises 2, eines Wechselrichter 3 und oder einer elektrischen Maschine 4. Es können gegebenenfalls auch Betriebsparameter weitere Komponenten wie beispielsweise eines Doppelinverters ermittelt werden. In einem zweiten Schritt 22 erfolgt ein Ermitteln jeweils einer aktuellen Betriebstemperatur der Komponenten des Antriebssystems 10. Dies kann beispielsweise über ein Messen der aktuellen Betriebstemperatur der Komponenten oder über ein Berechnen der aktuellen Betriebstemperatur der Komponenten aus elektrischen Betriebsparametern der Komponenten mithilfe eines Simulationsmodells erfolgen. Schließlich kann in einem dritten Schritt 23 ein Einstellen der Betriebsparameter einer zweiten der Komponenten des Antriebssystems 10 in Abhängigkeit von einer ermittelten Betriebstemperatur einer ersten der Komponenten des Antriebssystems 10 erfolgen. Dadurch kann in geeigneter Weise die thermische Belastung der ersten Komponente auf andere Komponenten im Systemverbund verteilt werden, welche gegenwärtig noch thermische Belastungsreserven aufweisen.

Claims

Managementsystem (5) für ein elektrisches Antriebssystem (10) mit einem Gleichspannungszwischenkreis (2), einem Wechselrichter (3) und einer elektrischen Maschine (4), wobei das Managementsystem (5) dazu ausgelegt ist, Betriebsparameter des Gleichspannungszwischenkreises (2), des Wechselrichters (3) und der elektrischen Maschine (4) zu erfassen, jeweils eine aktuelle Betriebstemperatur des Gleichspannungszwischenkreises (2), des Wechselrichters (3) und der elektrischen Maschine (4) zu ermitteln, und in Abhängigkeit von einer ermittelten Betriebstemperatur einer ersten Komponente aus der Gruppe von Gleichspannungszwischenkreis (2), Wechselrichter (3) und elektrischer Maschine (4) die Betriebsparameter einer zweiten Komponente aus der Gruppe von Gleichspannungszwischenkreis (2), Wechselrichter (3) und elektrischer Maschine (4) einzustellen, dadurch gekennzeichnet, dass das Managementsystem eine Simulationseinrichtung (6) umfasst, welche dazu ausgelegt ist, aus erfassten Betriebsparametern des Gleichspannungszwischenkreises (2), des Wechselrichters (3) und der elektrischen Maschine (4) einen simulierten Wert für die jeweilige aktuelle Betriebstemperatur des Gleichspannungszwischenkreises (2), des Wechselrichters (3) und der elektrischen Maschine (4) auf der Basis eines vorab bestimmten Temperaturmodells des Gleichspannungszwischenkreises (2), des Wechselrichters (3) und der elektrischen Maschine (4) zu berechnen.
Managementsystem (5) nach Anspruch 1, wobei die erfassten Betriebsparameter Messwerte für die aktuelle Betriebstemperatur des Gleichspannungszwischenkreises (2), des Wechselrichters (3) und der elektrischen Maschine (4) umfassen.
Managementsystem (5) nach einem der Ansprüche 1 bis 2, wobei der Gleichspannungszwischenkreis (2), der Wechselrichter (3) und die elektrische Maschine (4) obere Temperaturschwellwerte für die jeweilige Betriebstemperatur aufweisen, und wobei das Managementsystem (5) dazu ausgelegt ist, die Summe der Abstände der Betriebstemperaturen aller Komponenten der Gruppe von Gleichspannungszwischenkreis (2), Wechselrichter (3) und elektrischer Maschine (4) von den jeweiligen oberen Temperaturschwellwerten durch Einstellen der Betriebsparameter des Gleichspannungszwischenkreises (2), des Wechselrichters (3) und der elektrischen Maschine (4) zu minimieren.
Managementsystem (5) nach einem der Ansprüche 1 bis 2, weiterhin mit: einem Lebensdauerzähler (7), welcher dazu ausgelegt ist, die Gesamtbetriebsdauer des Gleichspannungszwischenkreises (2), des Wechselrichters (3) und der elektrischen Maschine (4) zu ermitteln, wobei das Managementsystem (5) weiterhin dazu ausgelegt ist, in Abhängigkeit von der Gesamtbetriebsdauer einer ersten Komponente aus der Gruppe von Gleichspannungszwischenkreis (2), Wechselrichter (3) und elektrischer Maschine (4) die Betriebsparameter einer zweiten Komponente aus der Gruppe von Gleichspannungszwischenkreis (2), Wechselrichter (3) und elektrischer Maschine (4) einzustellen.
Elektrisches Antriebssystem (10), mit: einem Gleichspannungszwischenkreis (2); einem Wechselrichter (3), welcher von dem Gleichspannungszwischenkreis (2) mit einer Gleichspannung gespeist wird; einer elektrischen Maschine (4), welche von dem Wechselrichter mit Wechselstrom gespeist wird; einer Vielzahl von Überwachungseinrichtungen (2a; 3a; 4a), welche mit jeweils dem Gleichspannungszwischenkreis (2), dem Wechselrichter (3) und der elektrischen Maschine (4) gekoppelt sind, und welche dazu ausgelegt sind, Betriebsparameter des Gleichspannungszwischenkreises (2), des Wechselrichters (3) und der elektrischen Maschine (4) zu erfassen; und einem Managementsystem (5) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, welches mit der Vielzahl von Überwachungseinrichtungen (2a; 3a; 4a) gekoppelt ist, von den Überwachungseinrichtungen (2a; 3a; 4a) die ermittelten Betriebsparameter empfängt und dazu ausgelegt ist, in Abhängigkeit von der ermittelten Betriebstemperatur des Gleichspannungszwischenkreises (2), des Wechselrichters (3) und der elektrischen Maschine (4) die Betriebsparameter mindestens einer Komponente aus der Gruppe des Gleichspannungszwischenkreises (2), des Wechselrichters (3) und der elektrischen Maschine (4) einzustellen.
Verfahren (20) zum Einstellen von Betriebsparametern von Komponenten (2; 3; 4) eines elektrischen Antriebssystems (10), mit den Schritten: Erfassen (21) von Betriebsparametern eines Gleichspannungszwischenkreises (2), eines Wechselrichters (3) und einer elektrischen Maschine (4) des Antriebssystems (10); Ermitteln (22) jeweils einer aktuellen Betriebstemperatur des Gleichspannungszwischenkreises (2), des Wechselrichters (3) und der elektrischen Maschine (4); und Einstellen (23) der Betriebsparameter einer zweiten Komponente aus der Gruppe von Gleichspannungszwischenkreis (2), Wechselrichter (3) und elektrischer Maschine (4) in Abhängigkeit von einer ermittelten Betriebstemperatur einer ersten Komponente aus der Gruppe von Gleichspannungszwischenkreis (2), Wechselrichter (3) und elektrischer Maschine (4). gekennzeichnet durch den Schritt: Berechnen eines simulierten Wertes für die jeweilige aktuelle Betriebstemperatur des Gleichspannungszwischenkreises (2), des Wechselrichters (3) und der elektrischen Maschine (4) auf der Basis eines vorab bestimmten Temperaturmodells des Gleichspannungszwischenkreises (2), des Wechselrichters (3) und der elektrischen Maschine (4) aus erfassten Betriebsparametern des Gleichspannungszwischenkreises (2), des Wechselrichters (3) und der elektrischen Maschine (4).