DE102013219748A1

DE102013219748A1 - Elektrisches Antriebssystem eines elektrisch antreibbaren Fahrzeuges und dessen Prüfung

Info

Publication number: DE102013219748A1
Application number: DE201310219748
Authority: DE
Inventors: Sandro Beyer; Muhamad Ikhwan Bin Ismail; Andreas Trautmann
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Valeo eAutomotive Germany GmbH
Priority date: 2013-09-30
Filing date: 2013-09-30
Publication date: 2015-04-02

Abstract

Die Erfindung betrifft ein elektrisches Antriebssystem (30) eines elektrisch antreibbaren Fahrzeuges (1), welches einen Stromrichter (3) aufweist, wobei der Stromrichter (3) einen Phasenausgang (12, 13, 14) aufweist, wobei eine Überwachungseinrichtung (26) zur Überwachung des Phasenausgangs (12, 13, 14) vorgesehen ist. Die Überwachungseinrichtung (26) wird zur Ermittlung und/oder Auswertung eines elektrischen Messwertes (15, 16, 17) verwendet, wobei der elektrische Messwert (15, 16, 17) den Phasenausgang (12, 13, 14) und/oder ein Potential eines Zwischenkreises und/oder einer Batterie (2) betrifft.

Description

Die Erfindung betrifft ein elektrisches Antriebssystem, wobei dieses System für ein elektrisch antreibbares Fahrzeug vorgesehen ist. Ein elektrisch antreibbares Fahrzeug ist beispielsweise ein Elektrofahrzeug oder z.B. auch ein Hybridfahrzeug, welches auch eine elektrische Maschine zum Antrieb des Fahrzeuges aufweist. Die Erfindung betrifft auch die Prüfung eines derartigen elektrischen Antriebssystems.
Ein Verfahren zur Prüfung betrifft auch die Möglichkeit zur teilweisen Überprüfung der Funktionsfähigkeit des elektrischen Antriebssystems im Fahrzeug, insbesondere bevor die eigentliche Antriebsfunktion aufgenommen wird.
Wenn beispielsweise in einem elektrischen Antriebssystem, welches z.B. eine Hochvoltquelle/-senke (insbesondere eine Hochvoltbatterie), einem Pulswechselrichter als einen Stromrichter und eine elektrische Maschine aufweist, die Antriebsfunktion mit einem oder mehreren fehlerhaften elektrischen Schaltelementen (insbesondere mit fehlerhaften Leistungshalbleitern) aufgenommen wird, können Folgefehler entstehen. Die Auswirkung dieser Folgefehler kann insbesondere ein gefährliches Drehmoment sein oder die dauerhafte Beschädigung einer oder mehrerer anderer Komponenten des Antriebssystems.
Um das System und/oder z.B. auch einen Anwender vor einem Fehler oder einer Störung zu schützen, sind Vorkehrungen zu treffen.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein System bzw. ein Verfahren anzugeben, mit dem insbesondere ein Fehler bzw. eine Störung erkannt werden kann.
Eine Lösung der Aufgabe ergibt sich bei einem Elektrisches Antriebssystem nach Anspruch 1 bzw. bei einem Verfahren nach Anspruch 5. Weitere Ausgestaltungen zeigen die abhängigen Ansprüche 2 bis 4 und 6 bis 10.
Ein elektrisches Antriebssystem eines elektrisch antreibbaren Fahrzeuges, weist einen Stromrichter auf. Der Stromrichter ist beispielsweise ein Umrichter oder ein Wechselrichter. Der Stromrichter weist elektrische Anschlüsse zum Anschluss einer elektrischen Maschine auf. Die elektrische Maschine ist beispielsweise ein Synchronmaschine oder eine Asynchronmaschine, oder auch eine Gleichstrommaschine. Die Synchronmaschine bzw. die Asynchronmaschine weisen insbesondere Anschlüsse für drei Phasen auf. Die elektrischen Anschlüsse des Stromrichters sind Phasen zugeordnet. Der Stromrichter weist folglich Ausgangsphasen bzw. Phasenausgänge auf, welche auch im Stromrichter selbst durch die elektrische Verschaltung von Leistungshalbleitern schon vorhanden sind. Gemäß einer Ausführungsform weist das elektrische Antriebssystem eine Überwachungseinrichtung zur Überwachung eines Phasenausgangs oder einer Vielzahl von Phasenausgängen auf. Bei einem Drehstromsystem mit drei Phasen sind drei Phasenausgänge vorhanden, welche beispielsweise mittels einer sechspulsigen Brückenschaltung ausgebildet sind.
In einer Ausgestaltung des elektrischen Antriebssystems ist die Überwachungseinrichtung zur Ermittlung und/oder Auswertung eines elektrischen Messwertes oder einer Vielzahl von elektrischen Messwerten vorgesehen. Der elektrische Messwert bzw. die elektrischen Messwerte betreffen den Phasenausgang bzw. die Phasenausgänge und/oder ein Potential eines Zwischenkreises und/oder ein Potential einer Batterie. Die Batterie wie auch der Zwischenkreis hat zumindest zwei Potentiale, Plus und Minus. Bei einer Batterie oder einem Zwischenkreis können sich auch mehr als zwei Potentiale ergeben. Dies gelingt insbesondere bei einer Serienschaltung von Batterien oder bei einem Dreipunktwechselrichter oder dergleichen. Als Messwert kann beispielsweise eine Spannung zwischen zwei Potentialen oder zur Masse (bzw. Erde) herangezogen werden. Ein weiteres Beispiel für einen Messwert ist ein elektrischer Strom. Ist der Widerstand bekannt, so kann über den elektrischen Strom auch auf die elektrische Spannung geschlossen werden.
In einer Ausgestaltung des elektrischen Antriebssystems weist der Stromrichter Leistungshalbleiter auf, wobei die Leistungshalbleiter mittels einer Steuereinrichtung ansteuerbar sind. Die Steuereinrichtung stellt der Überwachungseinrichtung insbesondere Informationen über den Ansteuerzustand eines oder mehrerer Leistungshalbleiter zur Verfügung. Die Steuereinrichtung ist insbesondere derart ausgebildet, dass diese einen Testmode aufweist. Mittels des Testmodes ist es möglich einen oder mehrere Leistungshalbleiter nur zum Testzweck anzusteuern. Der Testmode dient insbesondere einer Fehlererkennung bzw. einer Störungserkennung. Eine Störung liegt beispielsweise auch vor, wenn am Stromrichter der Anschluss einer elektrischen Maschine nicht vorgenommen ist. Dies kann vorkommen, wenn in einer Fahrzeugwerkstatt nach einer Reparatur der Anschluss der elektrischen Maschine an den Stromrichter vergessen wurde. In einer Ausgestaltung des elektrischen Antriebssystems ist also der Phasenausgang des Stromrichters mit einem Phaseneingang einer elektrischen Maschine elektrisch verbunden. Durch eine gezielte Ansteuerung der Leistungshalbleiter ist dieser Anschluss verifizierbar.
Es ist auch möglich im Betriebszustand des Antriebssystems (also insbesondere während des Fahrens) im Sinne einer Onlinediagnose eine Bewertung des Ausgangsstromes des Stromrichters umzusetzen. Damit werden bestehende Fehler allerdings erst im Betrieb des Umrichters erkannt und es können unter Umständen weitere Folgefehler bzw. gefährliche Zustände für einen Anwender entstehen. Auch ist es möglich für eine Erkennung einer ausgangsseitig angeschlossenen Maschine eine Hochfrequenz Interlock Schaltung (HV-Interlock) zu verwenden.
Bei einem Verfahren zur Diagnose eines elektrischen Antriebssystems eines elektrisch antreibbaren Fahrzeuges, insbesondere bei einem beschriebenen Antriebssystem wird ein Phasenausgang eines Stromrichters überwacht. Dabei erfolgt die Überwachung insbesondere bevor das Fahrzeug in Bewegung gesetzt wird. Zur Überwachung des Phasenausgangs wird ein elektrischer Messwert gemessen, welcher beispielsweise eine Spannung oder ein Strom ist. Die Diagnose bzw. Überwachung betrifft dabei insbesondere einen Fehler oder eine Störung des Antriebssystems oder auch nur eine Prüfung desselben.
In einer Ausgestaltung betrifft das Verfahren auch die Möglichkeit zur teilweisen Überprüfung der Funktionsfähigkeit des elektrischen Antriebssystems im Fahrzeug, insbesondere bevor die eigentliche Antriebsfunktion aufgenommen wird. Dies betrifft beispielsweise einen Test der Funktionsfähigkeit der elektrischen Schaltelemente (z.B. von IGBT-Leistungshalbleitern) und/oder die Überprüfung des Vorhandenseins einer elektrischen Maschine.
Im Falle einer nicht angeschlossenen elektrischen Maschine kann an den dadurch offenen Anschlüssen für die elektrische Maschine im Pulsbetrieb der elektrischen Schaltelemente eine Spannung entstehen, die im Falle einer Berührung durch eine Person zu gefährlichen Körperströmen führen kann. Auch dies kann mittels des beschriebenen Verfahrens überwacht und vermieden werden, was einen sicheren Umgang mit dem Antriebssystem fördert. Diese Schutzfunktion ist insbesondere im Hochvoltbereich vorteilhaft, wobei in diesem Zusammenhang des Personenschutzes bei Fahrzeugen schon bei einer Spannung von mehr als 60Vdc der Begriff Hochvolt benutzt wird.
Um das Antriebssystem und/oder z.B. auch einen Anwender vor einem Fehler oder einer Störung zu schützen, wird gemäß des Verfahrens ein Fehlerfall bereits vor der Aufnahme der Antriebsfunktion erkannt. Somit kann eine Gefährdung des Systems oder des Anwenders des Systems (Antriebssystems) vermieden werden. Hieraus ergibt sich eine Offlinediagnose des Systems. Vorteilhaft kann das Verfahren (also insbesondere eine Offlinediagnose) innerhalb von wenigen Millisekunden durchgeführt werden. Durch diese kurze Zeit wird die Hochlaufzeit des Antriebssystems nicht maßgeblich verzögert. Das beschriebene Verfahren ist also vorteilhaft in einen Hochlaufvorgang des Antriebssystems integriert. Eine Komforteinschränkung für den Anwender ergibt sich daraus also nicht. Der Hochlaufvorgang ist mit dem drehen einen Zündschlüssels und dem Start eines Verbrennungsmotors bei bisherig nur mit einem Verbrennungsmotor ausgestatteten Fahrzeug zu vergleichen.
In einer Ausgestaltung des Verfahrens wird zur Überwachung ein Leistungshalbleiter geschaltet. Beim Schalten werden insbesondere Anschlüsse des Stromrichters mit potentiell verschiedenen Potentialen kurzgeschalten. Durch Aufnahme eines Messwertes kann auf einen Fehler oder eine Störung geschlossen werden. Dies gelingt insbesondere dann, wenn zur Überwachung ein Sollwert mit einem Istwert verglichen wird, wobei der Sollwert und der Istwert bei einem unterschiedlichen Schaltzustand des Leistungshalbleiters ermittelt werden.
Das elektrische Antriebssystem weist insbesondere eine Gleichspannungsquelle/-senke zur Bereitstellung oder Speicherung von elektrischer Energie auf. Hieraus wird der Stromrichter (insbesondere ein Wechselrichter) zur Wandlung von Gleichspannung/-strom in Wechselspannung/-strom gespeist. An den Stromrichter ist die elektrische Maschine mit n Phasen zur Umsetzung von einer elektrischen Leistung in ein Drehmoment angeschlossen.
Gemäß einer Ausgestaltung des Verfahrens kann innerhalb und/oder außerhalb des Stromrichters als Messwert die Spannung einer jeden der n Phasen der elektrischen Maschine bzw. des Stromrichters gegen eines der beiden Gleichspannungspotentiale durch die Überwachungseinheit gemessen werden, oder wenigstens mit einen oder mehreren definierte Schwellwerten verglichen werden. Bei einem Überschreiten dieses/dieser Schwellwerte(s) wird beispielsweise eine Meldung für die Überwachungseinheit bereitgestellt.
Die elektrischen Schaltelemente des Stromrichters, also die Leistungshalbleiter des Stromrichters sind in einer Ausgestaltung des Systems derart ausgeführt, dass jede der n Phasen der elektrischen Maschine bzw. des Stromrichters mit jeweils einem elektrischen Schaltelement gegen das positive Potential (Plus) der Gleichspannungsquelle/-senke und mit einem jeweils weiteren elektrischen Schaltelement gegen das negative Potential (Minus) der Gleichspannungsquelle/-senke verbunden werden kann, wenn dies durch eine Steuereinrichtung angefordert wird.
In einer Ausgestaltung des Verfahrens werden vor der Aufnahme der eigentlichen Antriebsfunktion des elektrisch antreibbaren Fahrzeuges die elektrischen Schaltelemente nacheinander durch die Steuereinrichtung zugeschaltet. Nach jedem Schaltvorgang werden die Spannungsmessungen aller n Phasen durch die Überwachungseinheit ausgewertet. Es ist allerdings auch eine phasenspezifische Auswertung möglich. Eine Auswertung kann auch erst nach Durchgang aller Phasen erfolgen.
In einer Ausgestaltung des Verfahrens wird zumindest einer der folgenden Zustände erkannt, wobei dabei insbesondere die Spannung gegen das negative Potential des Gleichspannungseingangs des Stromrichters gemessen wird (es ist insbesondere prinzipiell auch möglich, die Potentiale zu tauschen, so dass eine Messung dann gegen ein positives Potential erfolgt):

• wenn eine der n Phasen der elektrischen Maschine gegen das negative Potential geschaltet wird, dann zeigt die Spannungsmessung (insbesondere alle Spannungsmessungen) einen Wert gegen Null an;
• wird eine der n Phasen der elektrischen Maschine gegen das positive Potential geschaltet, dann zeigt die Spannungsmessung (insbesondere alle Spannungsmessungen) einen Wert gegen die Spannung zwischen Plus und Minus an (dies entspricht insbesondere der Zwischenkreisspannung).

Diese Zustände stellen Bedingungen für die Überwachung dar. Hieraus kann automatisiert (insbesondere mittels der Überwachungseinrichtung) zumindest eine der folgenden Schlussfolgerungen gezogen werden bzw. eine Funktion der Überwachungseinrichtung erzielt werden:

• erfüllt eine Spannungsmessung eine der obig genannten Bedingungen, obwohl die Steuereinrichtung kein elektrisches Schaltelement ansteuert, kann dadurch ein fehlerhaftes elektrisches Schaltelement (Kurzschluss) detektiert werden;
• erfüllt die Spannungsmessung oder erfüllen die Spannungsmessungen der geschalteten Phase(n) die obig genannten Bedingungen, aber mindestens eine der restlichen Spannungsmessungen (also zumindest eine von drei bei einem dreiphasigen System) erfüllt die obig genannten Bedingungen nicht, kann dadurch das Fehlen einer elektrischen Antriebsmaschine detektiert werden;
• erfüllt keine der Spannungsmessungen die obig genannten Bedingungen obwohl die Steuereinrichtung ein elektrisches Schaltelement ansteuert, kann dadurch ein fehlerhaftes elektrisches Schaltelement (hochohmig) detektiert werden.

In einer Ausgestaltung des Verfahrens wird nach einem Erkennen eines Fehlers oder einer Störung im elektrischen Antriebssystem die Antriebsfunktion von der Überwachungseinrichtung unterbunden, um das System und den Anwender zu schützen. Zusätzlich kann eine Meldung für den Anwender generiert werden.
Ist in einer Ausgestaltung des Systems für den Antrieb ein elektrisches Hochvoltsystem im Elektro-, Hybrid- oder Plug-in Hybridfahrzeug verwendet, so kann dieses als IT-System (Isole Terrè) ausgeführt sein. Gemäß des vorgeschlagenen Verfahrens können bei dem Verbinden einer einzelnen Phase der elektrischen Maschine gegen ein Hochvoltpotential am Anschluss für die elektrische Maschine keine gefährlichen Körperströme auftreten.
In einer Ausgestaltung des Verfahrens wird zur Diagnose, also insbesondere zur Fehlererkennung und/oder Überwachung, eine Kombinatorik zwischen den einzelnen Fehlerzuständen und den dadurch auftretenden Phasenspannungen verwendet.
In einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens kann hierfür der Schaltzustand bzw. der Schaltbefehl der Steuereinrichtung mit berücksichtigt werden. Es ist dabei vorteilhaft, wenn die Steuereinrichtung mit der Überwachungseinrichtung datentechnisch verbunden ist und von der Steuereinrichtung Steuerinformationen für die Leistungshalbleiter an die Überwachungseinrichtung übermittelt werden.
Nachfolgend wird die Erfindung beispielhaft anhand von Figuren näher erläutert. Einander entsprechende Gegenstände oder Elemente sind in den Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Dabei zeigen:
1 ein erstes elektrisches Antriebssystem;
2 ein zweites elektrisches Antriebssystem mit einer Überwachungseinrichtung;
3 ein drittes elektrisches Antriebssystem mit einem Hochsetzsteller;
4 schematisch eine Phasenüberwachung;
5 ein viertes elektrisches Antriebssystems; und
6 ein elektrisch antreibbares Fahrzeug.
Die Darstellung gemäß 1 zeigt ein erstes elektrisches Antriebssystem 30, welches eine Batterie 2, einen Stromrichter 3 und eine elektrischen Maschine 4 aufweist. Die Batterie 2, also die Gleichspannungsquelle/-senke, ist über einen Gleichspannungseingang 19, 20 des Stromrichters 3 mit diesem elektrisch verbunden. Der Gleichspannungseingang weist zwei Potentiale auf, insbesondere ein Plus-Potential 19 und ein Minus-Potential 20. Der Stromrichter 3 weist ein Leistungshalbleitermodul 5 auf in welchem nicht dargestellte Leistungshalbleiter verbaut sind. Mittels einer nicht dargestellten Verschaltung der Leistungshalbleiter lässt sich eine dreiphasige Wechselspannung ausbilden, so dass der Stromrichter 3, welcher als Wechselrichter ausgeführt ist, drei Phasenausgänge 12, 13 und 14 aufweist. Die Phasenausgänge 12, 13 und 14 sind mit der elektrischen Maschine 4 und deren Eingänge 22, 23 und 24 verbunden.
Die Darstellung gemäß 2 zeigt ein zweites elektrisches Antriebssystem 30, welches im Vergleich zum ersten nach 1 zusätzlich eine Überwachungseinrichtung 26 aufweist. Mittels der Überwachungseinrichtung 26 werden Phasenspannungen U 15, V 16 und W 17 überwacht. Hierzu ist ein Signalweg 27 vorgesehen. Mittels der gemessenen Phasenspannungen und einem Vergleich der Spannungen mit Sollwerten abhängig vom Schaltzustand der Leistungshalbleiter im Leistungshalbleitermodul 5 können insbesondere Störungen und Fehler des Antriebssystems erkannt werden. Durch eine Messung der Phasenspannungen U, V und W der an den Stromrichter 3 angeschlossenen n = 3 phasigen elektrischen Maschine 4 gegen das negative Gleichspannungspotential (Minus) und dem Zuführen der Messung zu der Überwachungseinrichtung 26 sind insbesondere Fehler erkennbar, aber auch ein korrekter Anschluss der elektrischen Maschine 4.
Die Darstellung gemäß 3 zeigt ein drittes elektrisches Antriebssystem 30, welches im Vergleich zum zweiten nach 2 zusätzlich einen Hochsetzsteller 18 zwischen der Batterie 2 und dem Stromrichter 3 aufweist. Dies zeigt unter anderem, dass es unterschiedliche Antriebssysteme geben kann, bei denen die Erfindung anwendbar ist. Dabei kann beispielsweise auch ein Umrichter zum Einsatz kommen, der über einen Generator gespeist wird und einen Spannungszwischenkreis aufweist. Der Generator ist dann beispielsweise über eine Verbrennungsmaschine (insbesondere einen Range-Extender) antreibbar. Dies ist in 3 allerdings nicht dargestellt.
Die Darstellung gemäß 4 zeigt schematisch eine Phasenüberwachung. Dargestellt sind ein erstes elektrisches Schaltelement 6 (z.B. ein IGBT Leistungshalbleiter) und ein zweites elektrisches Schaltelement 7 (z.B. ein IGBT Leistungshalbleiter). Die elektrischen Schaltelemente 6 und 7 werden durch eine Steuereinrichtung 25 angesteuert. Für die Ansteuerung ist jeweils ein Signalweg 28 vorgesehen. Das erste elektrische Schaltelement 6 und das zweite elektrische Schaltelement 7 sind seriell geschalten. Die elektrischen Schaltelemente 6 und 7 sind in einen Zwischenkreis 31 geschalten. Der Zwischenkreis 31 weist ein erstes Potential 19 (z.B. ein Pluspotential) und ein zweites Potential 20 (z.B. ein Minuspotential) auf, wobei die beiden Potentiale des Zwischenkreises 31 dem Gleichspannungseingang eines Zweiges einer Brückenschaltung mit den ersten und zweiten elektrischen Schaltelementen 6 und 7 entsprechen. Zwischen den beiden elektrischen Schaltelementen 6 und 7 ist der Phasenausgang 12 ausgeführt. Mittels der Überwachungseinrichtung 26 ist eine Phasenspannung 15 abgreifbar, wobei deren Istwert 33 mit einem Sollwert 34 in einer Vergleichseinrichtung 34 verglichen wird. Die elektrischen Schaltelemente sind insbesondere durch IGBTs mit antiparallelen Dioden ausgeführt. Die Überwachungseinrichtung 26 und die Steuereinrichtung 25 sind auch durch einen gemeinsamen Mikrocontroller ausführbar, wobei dies nicht dargestellt ist. Dargestellt ist auch nur ein Phasenausgang, wobei an den Zwischenkreis 31 noch weitere Halbbrücken für weitere Phasen anschließbar sind. Insbesondere sind drei Halbbrücken vorsehbar, so dass beispielsweise eine dreiphasige permanenterregte Synchronmaschine anschließbar ist (nicht dargestellt). Nach 4 ist nur eine Phase dargestellt, wobei die dargestellte Phase zwei elektrische Schaltelemente zur Verbindung der Phase gegen das positive- 19 bzw. negative-Potential 20 der Gleichspannungsquelle/-senke 31 aufweist und eine Messung der Spannung 15 der Phase 12 gegen das negative Potential 20 vorgesehen ist.
Die Darstellung gemäß 5 zeigt ein viertes elektrisches Antriebssystems 30. 5 ist im Vergleich zu 2 detaillierter und zeigt z.B. zusätzlich eine Steuereinrichtung 25. Gezeigt ist auch eine Brückenschaltung, welche Leistungshalbleiter 6, 7, 8, 9, 10 und 11 aufweist. Diese Brückenschaltung weist Phasenausgänge 12, 13 und 14 aus. Angesteuert werden die Leistungshalbleiter 6, 7, 8, 9, 10 und 11 über einen Signalweg 28 durch die Steuereinrichtung 25. Die Steuereinrichtung 25 ist über eine Datenkommunikationsverbindung 21 mit der Überwachungseinrichtung 26 datentechnisch verbunden. Die Überwachungseinrichtung 26 ist zur Messung und oder Auswertung von Messwerten vorgesehen, wobei die Messwerte die Phasenspannungen 15, 16 und 17 sind. Die Batterie 2 ist insbesondere eine Hochvoltbatterie (z.B. eine Lithium-Ionenbatterie) und der Stromrichter 3 insbesondere ein Pulswechselrichter mit einem IGBT Modul 5. Das IGBT Modul 5 weist drei Halbbrücken auf, wobei insbesondere eine dreiphasige Drehstrommaschine 4 angeschlossen ist.
Sollte ein Leistungshalbleiter 6, 7, 8, 9, 10 oder 11, z.B. der Leistungshalbleiter 6, einen Kurzschluss aufweisen, kann dies dadurch erkannt werden, dass alle Spannungsmessungen aber mindestens die Messung der Phase U 12, einen Wert nahe der Spannung zwischen Plus 19 und Minus 20 (auch Zwischenkreisspannung genannt) aufweist, obwohl kein Leistungshalbleiter von der Steuereinrichtung 25 eingeschaltet wurde. Damit dies durch die Überwachungseinrichtung 26 feststellbar ist, übermittelt die Steuereinrichtung 25 eine Information über den Schaltzustand einzelner Leistungshalbleiter an die Überwachungseinrichtung 26. Die Überwachungseinrichtung korreliert die Information über den Schaltzustand, bzw. den erwarteten Schaltzustand, eines Leistungshalbleiters mit einer gemessenen Spannung.
Sollte beispielsweise ein Leistungshalbleiter eine Unterbrechung aufweisen, kann dies dadurch erkannt werden, dass alle Spannungsmessungen 14, 15 und 16 nicht den erwarteten Wert nahe der Zwischenkreisspannung aufweisen, obwohl der Leistungshalbleiter von der Steuereinrichtung 25 eingeschaltet wurde.
Sollte keine elektrische Maschine 4 angeschlossen sein, kann dies dadurch erkannt werden, dass beim Zuschalten eines Leistungshalbleiters nur die Spannungsmessung der geschalteten Phase die Bedingungen erfüllt (Messung der Zwischenkreisspannung) und die anderen Phasen nicht. Dies kommt daher, dass die Verbindung der Phasen, welche normalerweise durch die elektrische Maschine 4 gegeben ist, aufgetrennt ist.
Durch Überprüfen der Ansteuerung der elektrischen Schaltelemente 6, 7, 8, 9, 10 oder 11 in einem elektrischen Antriebssystems während des Hochlaufvorgangs und einem Überwachen der Systemreaktion im Falle des Fehlens einer elektrischen Maschine 4 bzw. im Falle eines defekten elektrischen Schaltelements 6, 7, 8, 9, 10 oder 11 kann das System zum Antrieb eines elektrisch antreibbaren Fahrzeuges einfach überwacht werden.
Die Darstellung gemäß 6 zeigt ein elektrisch antreibbares Fahrzeug 1, welches eine Batterie 2 und einen Stromrichter 3 aufweist. Das beschriebene Antriebssystem bzw. das beschriebene Verfahren ist in einem derartigen Fahrzeug anwendbar.

Claims

Elektrisches Antriebssystem (30) eines elektrisch antreibbaren Fahrzeuges (1), welches einen Stromrichter (3) aufweist, wobei der Stromrichter (3) einen Phasenausgang (12, 13, 14) aufweist, wobei eine Überwachungseinrichtung (26) zur Überwachung des Phasenausgangs (12, 13, 14) vorgesehen ist.
Elektrisches Antriebssystem (30) nach Anspruch 1, wobei die Überwachungseinrichtung (26) zur Ermittlung und/oder Auswertung eines elektrischen Messwertes (15, 16, 17) vorgesehen ist, wobei der elektrische Messwert (15, 16, 17) den Phasenausgang (12, 13, 14) und/oder ein Potential eines Zwischenkreises (31) und/oder einer Batterie (2) betrifft.
Elektrisches Antriebssystem (30) nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Stromrichter (3) Leistungshalbleiter (6, 7, 8, 9, 10, 11) aufweist, wobei die Leistungshalbleiter (6, 7, 8, 9, 10, 11) mittels einer Steuereinrichtung (25) ansteuerbar sind.
Elektrisches Antriebssystem (30) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Phasenausgang (12, 13, 14) des Stromrichters (3) mit einem Phaseneingang (22, 23, 24) einer elektrischen Maschine (4) elektrisch verbunden ist.
Verfahren zur Diagnose eines elektrischen Antriebssystems (30) eines elektrisch antreibbaren Fahrzeuges (1), wobei ein Phasenausgang (12, 13, 14) eines Stromrichters (3) überwacht wird.
Verfahren nach Anspruch 5, wobei zur Überwachung des Phasenausgangs (12, 13, 14) ein elektrischer Messwert (15, 16, 17) gemessen wird.
Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, wobei zur Überwachung ein Leistungshalbleiter (6, 7, 8, 8, 9, 10, 11) geschalten wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, wobei zur Überwachung ein Sollwert (32) mit einem Istwert (33) verglichen wird, wobei der Sollwert (32) und der Istwert (33) bei einem unterschiedlichen Schaltzustand des Leistungshalbleiters (6, 7, 8, 9, 10, 11) ermittelt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 8, wobei eine Steuereinrichtung (25) mit einer Überwachungseinrichtung (26) datentechnisch verbunden ist und von der Steuereinrichtung (25) Steuerinformationen an die Überwachungseinrichtung (26) übermittelt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 8, wobei ein elektrisches Antriebssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4 verwendet wird.