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Die Erfindung bezieht sich auf einen modularen Hochfrequenz-Umrichter zum Einsatz in einem Elektrokraftfahrzeug.
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Bei einem elektrisch betriebenen Personenkraftfahrzeug wird die elektrische Energie zur Versorgung des Antriebsmotors (oder der Antriebsmotoren) üblicherweise aus einer Hochvolt-Batterie zur Verfügung gestellt, deren Batteriespannung typischerweise in der Größenordnung von einigen Hundert Volt liegt, insbesondere etwa zwischen 150 V und 400 V. Die Hochvolt-Batterie ist dabei üblicherweise über einen (Hochvolt-)Versorgungsstromkreis mit einem Umrichter verbunden, der eine – in der Regel mehrphasige – Wechselspannung zur Ansteuerung des Antriebsmotors liefert.
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Neben dem Hochvolt-Versorgungsstromkreis weist ein Elektrokraftfahrzeug typischerweise ein Niedervolt-Bordnetz auf, über das Steuergeräte, Beleuchtung und Komfortfunktionen (elektrische Fensterheber, Klimatisierung, etc.) versorgt werden. Das Niedervolt-Bordnetz, das typischerweise eine Gleichspannung mit einem geringen Spannungsbetrag von beispielsweise 12 V oder 24 V führt, wird in der Regel von einer – zusätzlich zu der Hochvolt-Batterie vorhandenen – Niedervolt-Batterie gespeist. Zur Aufladung der Niedervolt-Batterie kann grundsätzlich – ähnlich wie bei Kraftfahrzeugen mit Verbrennungsmotor – eine Lichtmaschine vorgesehen sein. Zumeist wird die Niederspannungs-Batterie aber aus der Hochvolt-Batterie geladen. Hierzu ist das Niedervolt-Bordnetz in der Regel über einen Gleichspannungswandler (DC-DC-Wandler) an den Hochvolt-Versorgungsstromkreis angeschlossen, wobei dieser Gleichspannungswandler üblicherweise parallel zum elektrischen Antriebsstrang des Elektrokraftfahrzeugs angeordnet ist.
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Eine besondere Umrichtertopologie zum Einsatz in dem Antriebsstrang eines Elektrokraftfahrzeugs ist aus Lukas Lambertz et al., „Modularer Hochfrequenz Umrichter für Fahrzeugantriebe”, EMA 2010, 08.–09. September 2010, Aschaffenburg bekannt. Der bekannte modulare Hochfrequenz-Umrichter (kurz MHF-Umrichter) ist zum Umwandeln der in dem Versorgungsstromkreis geführten Gleichspannung aus der Hochvolt-Batterie des Fahrzeugs in mehrere Wechselspannungen vorgesehen. Die einzelnen Wechselspannungen werden dabei durch jeweils eines von mehreren Submodulen erzeugt, die in Reihe in den Versorgungsstromkreis geschaltet sind. Jedes Submodul ist dabei eingangsseitig über eine Halbbrücke mit dem Versorgungsstromkreis verbunden. Zur Erzeugung der Wechselspannung weist jedes Submodul ausgangsseitig eine einphasige Vollbrücke (H-Brücke) auf, die über einen Laststromkreis mit einer Phasenwicklung des Antriebsmotors verschaltet ist. Submodulintern sind die eingangsseitige Halbbrücke und die Vollbrücke zusammen mit einer Zwischenkreiskapazität in einem (Gleichspannungs-)Zwischenkreis parallel geschaltet.
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Aus
DE 199 08 495 B4 ist eine aus einem AC-Fahrdraht versorgte, transformatorlose Einspeiseschaltung für eine Wechselstrommaschine eines Bahnfahrzeugs bekannt. Die Einspeiseschaltung umfasst mehrere Stromrichter, die jeweils netzseitig einen Vierquadrantensteller, einen dazu parallelgeschalteten Zwischenkreiskondensator und einen motorseitigen Vierquadrantensteller aufweisen. Die netzseitigen Vierquadrantensteller sind eingangsseitig in Reihe zwischen den AC-Fahrdraht und Masse geschaltet. An den Ausgangsanschlüssen der motorseitigen Vierquadrantensteller ist jeweils eine Motorwicklung der Wechselstrommaschine angeschlossen. Zur Erzeugung einer Hilfsenergie kann die netzseitige Reihenschaltung der Vierquadrantensteller einen netzseitigen Vierquadrantensteller aufweisen, der Bestandteil eines Stromrichters zur Hilfsenergieerzeugung ist. Zur Erzeugung einer Gleichspannung kann direkt die an dem zugeordneten Kondensator anliegende Ausgangsspannung über Leitungen abgegriffen werden.
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Aus
DE 10 2010 041 040 A1 ist ein steuerbarer Energiespeicher zur Versorgung einer n-phasigen elektrischen Maschine bekannt. Der Energiespeicher weist n parallele Energieversorgungszweige auf, welche jeweils mindestens zwei in Reihe geschaltete Energiespeichermodule aufweisen, welche jeweils mindestens eine elektrische Energiespeicherzelle mit einer zugeordneten steuerbaren Koppeleinheit umfassen. Jeder der Energieversorgungszweige ist einerseits mit einer Bezugsschiene und anderseits mit einer Phase der elektrischen Maschine verbunden. In mindestens einem der Energieversorgungszweige werden aus den Energiespeicherzellen des unmittelbar mit der Bezugsschiene verbundenen Energiespeichermoduls zusätzlich über einen Gleichstromkreis elektrische Verbraucher mit Gleichspannung versorgt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Spannungsversorgung des Niedervolt-Bordnetzes in einem Elektrokraftfahrzeug zu verbessern.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale des Anspruchs 1. Danach ist ein modularer Hochfrequenz-Umrichter (nachfolgend als „MHF-Umrichter” oder kurz „Umrichter” bezeichnet) zum Einsatz in einem Elektrokraftfahrzeug vorgesehen. Der MHF-Umrichter umfasst mindestens zwei Submodule, die eingangsseitig in Reihe über eine Induktivität in einen an eine Hochvolt-Batterie anschließbaren Versorgungsstromkreis geschaltet sind. Jedes dieser Submodule weist eingangsseitig eine Halbbrücke (Eingangsbrücke) auf, sowie einen (Gleichspannungs-)Zwischenkreis, der dieser Halbbrücke submodulintern nachgeschaltet ist.
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Jedes dieser Submodule ist – ähnlich wie bei dem bekannten MHF-Umrichter – zur Versorgung eines ausgangsseitig angeschlossenen Antriebsmotors mit einer Wechselspannung eingerichtet. Die Submodule sind daher auch als „Wechselstrommodul” bezeichnet.
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Anders als bei dem bekannten MHF-Umrichter ist bei dem erfindungsgemäßen Umrichter des Weiteren aber jedes der Submodule zusätzlich auch zur Ausgabe einer Gleichspannung für ein Niedervolt-Bordnetz des Elektrokraftfahrzeugs eingerichtet. Die Submodule sind daher nachfolgend auch als „Gleichstrommodul” bezeichnet.
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Erfindungsgemäß sind somit alle Submodule sowohl als Wechselstrommodul zur Versorgung eines ausgangsseitig angeschlossenen Antriebsmotors mit einer Wechselspannung als auch als Gleichstrommodul zur Versorgung des Niedervolt-Bordnetzes mit einer Gleichspannung eingerichtet. Für die Erzeugung des Wechselstroms für den Antriebsmotor einerseits und die Versorgung des Niedervolt-Bordnetzes andererseits sind mithin keine getrennten Geräte vorgesehen. Vielmehr sind beide Funktionalitäten in einem einzigen modularen Hochfrequenz-Umrichter integriert. Dies ermöglicht, das elektrische System eines Elektrokraftfahrzeugs insgesamt besonders kompakt und rationell zu realisieren.
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In seiner Funktion als Wechselstrommodul weist jedes Submodul in zweckmäßiger Ausgestaltung zur Erzeugung der Wechselspannung ausgangsseitig einen Wechselrichter auf, der nachfolgend als „Ausgangsbrücke” bezeichnet ist. Die Ausgangsbrücke ist hierbei – je nach der Art der anzuschließenden Last – als einphasige Vollbrücke (H-Brücke) oder als „mehrphasige Vollbrücke” (Pulswechselrichter) ausgebildet.
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Die Ausgangsbrücke ist hierbei über den Zwischenkreis mit der Eingangsbrücke verschaltet.
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In seiner Funktion als Gleichstrommodul weist jedes Submodul zur Erzeugung der Gleichspannung ausgangsseitig vorzugsweise einen Gleichspannungswandler auf. Bei dem Gleichspannungswandler handelt es sich insbesondere um einen galvanisch trennenden Gleichspannungswandler. Der Gleichspannungswandler weist also Mittel auf, die das ausgangsseitig anschließbare Niedervolt-Bordnetz von dem Gleichspannungszwischenkreis galvanisch trennen.
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Der Wechselrichter und der Gleichspannungswandler sind vorzugsweise parallel zueinander in den gleichen Zwischenkreis geschaltet.
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Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:
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1 in einem schematisch vereinfachten elektronischen Schaltbild einen nicht zur Erfindung gehörenden MHF-Umrichter für den Antriebsstrang eines Elektrokraftfahrzeugs mit fünf in Reihe geschalteten Submodulen, von denen vier Submodule als jeweils dreiphasige Wechselstrommodule zur Ansteuerung jeweils eines Antriebsmotors ausgebildet sind, während das fünfte Submodul als Gleichstrommodul zur Versorgung eines Niederspannungs-Bordnetzes des Elektrokraftfahrzeugs ausgebildet ist,
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2 in detaillierter Darstellung eines der Wechselstrommodule gemäß 1,
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3 in detaillierter Darstellung das Gleichstrommodul gemäß 1,
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4 in einem elektrischen Schaltbild einen als Gleichspannungswandler ausgebildeten Ausgangsschaltkreis des Gleichstrommoduls,
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5 in Darstellung gemäß 4 eine alternative Ausführung des dortigen Ausgangsschaltkreises, und
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6 in einem schematischen Schaltbild eine exemplarische Ausführungsform des erfindungsgemäßen MHF-Umrichters, bei dem jedes Submodul sowohl als Wechselstrommodul als auch als Gleichstrommodul ausgebildet ist.
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Einander entsprechende Teile und Größen sind in allen Figuren stets mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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In 1 ist ein Fahrzeugantrieb 1 für ein (nicht näher dargestelltes) Elektrokraftfahrzeug dargestellt. Der Fahrzeugantrieb 1 umfasst beispielhaft vier elektrische (Antriebs-)Motoren 2, von denen jeder ein Rad des Fahrzeugs antreibt. Die Motoren 2 sind im dargestellten Beispiel jeweils dreiphasig ausgebildet (siehe 2).
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In dem Fahrzeug ist außerdem ein (Niedervolt-)Bordnetz 3 mit einer zugeordneten (Niedervolt-)Batterie 4 zur elektrischen Versorgung von Steuergeräten, Beleuchtung und sonstigen Peripheriegeräten im Fahrzeug vorgesehen.
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Der Fahrzeugantrieb 1 umfasst des Weiteren einen (MHF-)Umrichter 5, der die Motoren 2 mit elektrischer Leistung aus einer – auch als Traktionsbatterie bezeichneten – (Hochvolt-)Batterie 6 versorgt. Der Umrichter 5 wird ferner zur Speisung des Bordnetzes 3 und insbesondere zur Aufladung der darin angeordneten Niedervolt-Batterie 4 genutzt.
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Der Umrichter 5 umfasst im Beispiel gemäß 1 vier Submodule 7 sowie ein weiteres Submodul 8. Die Submodule 7 dienen hierbei als Wechselstrommodule zur Versorgung jeweils eines zugeordneten Motors 2. Das übrige Submodul 8 ist dagegen als Gleichstrommodul ausgebildet und dient zur Versorgung des Bordnetzes 3.
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Im dargestellten Beispiel ist die Anzahl der Submodule 7 lediglich aus Vereinfachungsgründen gleich der Anzahl der zu versorgenden Motoren 2 gewählt. Im allgemeinen Fall können durch eines der Submodule 2 auch mehrere Motoren 2 versorgt werden. Desweiteren kann abweichend von der Darstellung gemäß 1 auch das zur Speisung des Bordnetzes 3 vorgesehene Submodul 8 mehrfach vorgesehen sein.
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Der Umrichter 3 umfasst zudem eine Induktivität 9 sowie eine (aus Vereinfachungsgründen nicht dargestellte) Steuereinheit. Die Induktivität 9 ist insbesondere durch eine Spule gebildet. Als Steuereinheit ist zweckmäßigerweise ein Mikrocontroller mit einem darin implementierten Steuerprogramm (Firmware) vorgesehen.
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Die Induktivität 9 und die Submodule 7, 8 sind in Reihenschaltung über einen Versorgungsstromkreis (nachfolgend als Batteriestromkreis 10 bezeichnet) mit der Hochvolt-Batterie 6 verbunden. Jedes Submodul 7, 8 ist hierbei mit zwei Eingangsklemmen 11 und 12 in den Batteriestromkreis 10 geschaltet.
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Lastseitig sind die Submodule 7 jeweils über Ausgangsklemmen 13 sowie einen (in 1 nur schematisch angedeuteten) Laststromkreis 14 mit dem zugehörigen Motor 2 verbunden.
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Eines der identischen Submodule 7 ist in 2 exemplarisch näher dargestellt. Wie dieser Darstellung zu entnehmen ist, weist das Submodul 7 eingangsseitig eine nachfolgend als Eingangsbrücke 20 bezeichnete Halbbrücke auf. Lastseitig weist das Submodul 7 eine nachfolgend als Ausgangsbrücke 21 bezeichnete dreiphasige Vollbrücke (Pulswechselrichter) auf. Das Submodul 7 umfasst zudem eine Zwischenkreiskapazität 22 in Form eines Kondensators, über der eine Zwischenkreisspannung UZ abfällt. Die Eingangsbrücke 20, die Ausgangsbrücke 21 und die Zwischenkreiskapazität 22 sind hierbei parallel zueinander zwischen eine Plus-Schiene 23 und eine Minus-Schiene 24 eines (Gleichspannungs-)Zwischenkreises 25 geschaltet.
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Die Eingangsbrücke 20 weist zwei durch einen Mittelabgriff 26 getrennte Zweige 27 und 28 auf, von denen sich der Zweig 27 zwischen dem Mittelabgriff 26 und der Plus-Schiene 23, und der Zweig 28 zwischen dem Mittelabgriff 26 und der Minus-Schiene 24 erstreckt. In jedem der Zweige 27, 28 ist je ein (Halbleiter-)Schalter 29 bzw. 30 angeordnet, der jeweils vorzugsweise durch einen MOSFET gebildet ist. Die Eingangsklemmen 11 und 12 eines jeden Submoduls 7 sind beidseitig des Schalters 29 mit der Plus-Schiene 23 bzw. mit dem Mittelabgriff 26 verschaltet.
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Die Ausgangsbrücke 21 umfasst drei parallelgeschaltete Halbbrücken 31. Jede der Halbbrücken 31 weist zwei durch einen Mittelabgriff 32 getrennte Zweige 33 und 34 auf, von denen sich der Zweig 33 zwischen dem Mittelabgriff 32 und der Plus-Schiene 23, und der Zweig 34 zwischen dem Mittelabgriff 32 und der Minus-Schiene 24 erstreckt. In jedem der Zweige 33, 34 ist je ein (Halbleiter-)Schalter 35 bzw. 36 angeordnet, der jeweils vorzugsweise durch einen MOSFET gebildet ist. An den Mittelabgriffen 32 ist jeweils eine der drei Phasenleitungen des zugehörigen Laststromkreises 14 angeklemmt.
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Das in 3 näher dargestellte Submodul 8 weist – in gleicher Weise wie die Submodule 7 – die Eingangsbrücke 20 und den nachgeschalteten Zwischenkreis 25 mit der Zwischenkreiskapazität 22 auf. Anstelle der Ausgangsbrücke 21 weist das Submodul 8 aber als Ausgangsschaltkreis einen Gleichspannungswandler 40 (DC-DC-Wandler), an dem ausgangsseitig das Bordnetz 3 mit der darin angeordneten Niedervolt-Batterie 4 angeschlossen ist.
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Im Betrieb wird durch die Hochvolt-Batterie 6 über den Batteriestromkreis 10 eine Batteriespannung UB (1) an den Umrichter 5 angelegt. Unter Wirkung der Batteriespannung UB und der Induktivität 9 fließt in dem Batteriestromkreis 10 ein Versorgungsstrom mit einer Batteriestromstärke IB.
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In einem Antriebsmodus des Umrichters 3 werden die Submodule 7, 8 zur Speisung der Motoren 2 und des Bordnetzes 3 in zeitlichem Wechsel auf den Batteriestromkreis 10 aufgeschaltet. Hierzu wird der Halbleiterschalter 29 in der Eingangsbrücke 20 des jeweils aufzuschaltenden Submoduls 7, 8 geöffnet, so dass die Zwischenkreiskapazität 22 dieses Submoduls 7, 8 über die Eingangsklemmen 11 und 12 und den Halbleiterschalter 30 in den Batteriestromkreis 10 geschaltet ist. Im Regelfall werden auf diese Weise eine Mehrzahl von Submodulen 7, 8 gleichzeitig aufgeschaltet.
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Das oder jedes übrige Submodul 7, 8 ist dagegen von dem Batteriestromkreis 10 abgeschaltet, indem die Eingangsklemmen 11 und 12 dieses Submoduls 7, 8 durch den jeweils zugehörigen Halbleiterschalter 29 kurzgeschlossen sind.
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Bei positiver Stromflussrichtung des in dem Batteriestromkreis 10 fließenden Batteriestroms wird die Zwischenkreiskapazität 22 des jeweils aufgeschalteten Submoduls 7, 8 aus dem Batteriestromkreis 10 geladen.
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Die Eingangsbrücke 20 des jeweils aufgeschalteten Submoduls 7, 8 wird dabei vorzugsweise in Zusammenwirkung mit der Induktivität 9 als Hochsetzsteller betrieben. Der Halbleiterschalter 29 wird hierzu getaktet angesteuert. Der zweite Halbleiterschalter 30 der Eingangsbrücke 20 wird vorzugsweise stets gegensätzlich zu dem Halbleiterschalter 29 geschaltet.
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In einem Rückspeisemodus kann der Umrichter 5 alternativ auch zur Rückspeisung von elektrischer Energie in den Batteriestromkreis 10 herangezogen werden. Unter Erzeugung einer negativen Stromflussrichtung im Batteriestromkreis 10 werden die Eingangsbrücken 20 der Submodule 7 abwechselnd, insbesondere wiederum getaktet angesteuert. Auch im Rückspeisemodus wird der Halbleiterschalter 29 dabei vorzugsweise stets gegensätzlich zu dem Halbleiterschalter 30 angesteuert. Im Rückspeisemodus ist das Submodul 8 – zumindest wenn es wie im Beispiel gemäß 1 in Reihe zu den Submodulen 7 geschaltet ist – dauerhaft von dem Batteriestromkreis 10 abgeschaltet.
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Die Halbleiterschalter 35 und 36 der Ausgangsbrücken 21 der Submodule 7 werden derart angesteuert, dass über die Ausgangsklemmen 13 als Antriebsspannung UA für den jeweiligen Motor 2 eine dreiphasige Drehspannung mit variabel vorgegebener Drehfrequenz ausgegeben wird.
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In einer in 4 dargestellten Ausführungsform ist der Gleichspannungswandler 40 des Submoduls 8 als Eintakt-Sperrwandler mit galvanischer Trennung ausgebildet. In dieser Ausführung umfasst der Gleichspannungswandler 40 einen Primärkreis 41, der über Eingangsklemmen 42 an den Zwischenkreis 25 des Submoduls 8 angeschlossen ist, sowie einen Sekundärkreis 43, der über Ausgangsklemmen 44 mit den Ausgangsklemmen 13 des Submoduls 8 verschaltet ist. Der Primärkreis 41 und der Sekundärkreis 43 sind mittels eines Transformators 45 galvanisch getrennt.
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In dem Primärkreis 41 enthält der Gleichspannungswandler 40 gemäß 4 ein in Serie zu einer Primärwicklung des Transformators 45 geschaltetes Schaltelement 46. Als Schaltelement 46 kann hier grundsätzlich ein elektromechanischer Schalter, insbesondere ein Relais verwendet werden. Vorzugweise ist das Schaltelement aber durch einen Halbleiterschalter, insbesondere einen MOSFET oder IGBT gebildet.
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In dem Sekundärkreis 43 umfasst der Gleichspannungswandler 40 eine in Serie zu einer Sekundärwicklung des Transformators 45 geschaltete Diode 47 sowie eine parallel zu der Sekundärwicklung und der Diode 47 geschaltete Kapazität 48.
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Zur Speisung des Bordnetzes 3, insbesondere zur Aufladung der Niedervolt-Batterie 4, wird das Schaltelement 46 getaktet angesteuert, wodurch im Primärkreis 41 ein zeitlich pulsierender Spannungsverlauf erzeugt wird. Die hierdurch über den Transformator 45 in dem Sekundärkreis 43 induzierte Spannung wird durch die Diode 47 gleichgerichtet und durch den Kondensator 48 geglättet. An den Ausgangsklemmen 44 liegt im Betrieb des Umrichters 5 eine Bordnetzspannung UN an. Die Bordnetzspannung UN ist dabei wesentlich kleiner als die Zwischenkreisspannung UZ und die Batteriespannung UB. In exemplarischer Auslegung des Antriebssystems 1 sind die Bordnetzspannung UN auf UN = 12 V, die Zwischenkreisspannung UZ auf einen Sollwert von UZ = 160 V und die Batteriespannung UB auf einen Nennwert von UB = 400 V festgelegt.
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In einer besser steuerbaren, aber geringfügig komplexeren Ausgestaltungsvariante umfasst der Gleichspannungswandler 40 gemäß 5 in dem Primärkreis 41 anstelle des einfachen Schaltelementes 46 eine Vollbrücke 49 aus Halbleiterschaltern 50 (insbesondere MOSFETs oder IGBTs) und jeweils parallelgeschalteten Freilaufdioden 51. In dem Sekundärkreis 43 umfasst der Gleichspannungswandler 40 in der Ausführungsform gemäß 5 anstelle der einfachen Diode 47 einen mit vier Dioden 52 bestückten Brückengleichrichter 53.
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Hinsichtlich seiner grundlegenden Funktion gleicht der Gleichspannungswandler 40 gemäß 5 der Ausführungsform gemäß 4. So wird durch entgegengesetzte Taktung der entsprechenden Halbleiterschalter 50 in dem Primärkreis 41 ein zeitlich pulsierender Spannungsverlauf erzeugt, aufgrund dessen über den Transformator 45 in dem Sekundärkreis 43 eine durch den Brückengleichrichter 53 gleichgerichtete und durch den Kondensator 48 geglättete Spannung induziert wird. Im Unterschied zu dem einfachen Eintakt-Sperrwandler gemäß 4 kann bei dem Gleichspannungswandler 40 gemäß 5 ein Betrieb des Transformators 45 in Sättigung steuerungstechnisch vermieden werden.
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Die erfindungsgemäße Ausführung des Umrichters 5 ist in 6 dargestellt. In dieser Ausführung weist der Umrichter 5 ausschließlich Submodule 54 auf, die sowohl als Wechselstrommodul als auch als Gleichstrommodul ausgebildet sind. Jedes Submodul 54 weist – wie jedes der Submodule 7 – die Eingangsbrücke 20 und den Zwischenkreis 25 mit der Zwischenkreiskapazität 22 auf. Ausgangsseitig weist das Submodul 54 aber sowohl die Ausgangsbrücke 21 als auch den Gleichspannungswandler 40 auf. Die Ausgangsbrücke 21 und der Gleichspannungswandler 40 sind hierbei parallel zueinander in den Zwischenkreis 25 des Submoduls 54 geschaltet.
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Anstelle der dreiphasigen Ausgangsbrücken 21 können die Submodule 7 und 54 auch jeweils eine einphasige Vollbrücke als Ausgangsbrücke enthalten. Des Weiteren kann der Umrichter 5 auch mindestens ein Submodul 7, 54 mit dreiphasiger Ausgangsbrücke 21 in Kombination mit mindestens einem weiteren Submodul 7 mit einphasiger Ausgangsbrücke enthalten.
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Der Gleichspannungswandler 40 ist vorzugsweise derart ausgebildet, dass er nur einen Leistungsfluss aus dem Zwischenkreis 25 des Submoduls 8 in das Bordnetz 3 erlaubt, nicht aber die Rückspeisung von elektrischer Leistung aus dem Bordnetz 3 in den Zwischenkreis 25.
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Obwohl die Erfindung anhand der vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele besonders deutlich wird, ist sie auf diese nicht beschränkt. Vielmehr können weitere Ausführungsformen der Erfindung von dem Fachmann aus der vorstehenden Beschreibung abgeleitet werden. Insbesondere können Einzelmerkmale der beschriebenen Ausführungsbeispiele weggelassen, ergänzt oder in anderer Weise kombiniert werden, ohne von der Erfindung abzuweichen.