DE102014200311A1 - Method for Schellentladen a DC link of a semiconductor bridge circuit - Google Patents

Method for Schellentladen a DC link of a semiconductor bridge circuit Download PDF

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Abstract

Es wird ein Verfahren zum Schellentladen eines Zwischenkreises einer Halbleiterbrückenschaltung (10) vorgeschlagen, wobei der Zwischenkreis einen Zwischenkreis-Energiespeicher (3) und mindestens eine Halbbrücke (12) mit einem ersten steuerbaren Halbleiterelement (1) und einem zweiten steuerbaren Halbleiterelement (2) aufweist, die zueinander in Reihe geschaltet sind und die Reihenschaltung parallel zu dem Zwischenkreis-Energiespeicher (3) geschaltet ist. Ferner weist das Verfahren ein Erkennen einer Bedingung, die ein Entladen des Zwischenkreis-Energiespeicher (3) erfordert auf. In in einem ersten Zeitintervall wird ein gleichzeitiges Einschalten des ersten steuerbaren Halbleiterelements (1) und des zweiten steuerbaren Halbleiterelements (2) vorgesehen, wobei das erste steuerbare Halbleiterelement (1) mit reduzierter Ansteuerspannung eingeschaltet wird. Nach Ablauf des ersten Zeitintervalls wird ein gleichzeitiges Ausschalten des ersten steuerbaren Halbleiterelements (1) und des zweiten steuerbaren Halbleiterelements (2) vorgesehen. In einem zweiten Zeitintervall wird ein gleichzeitiges Einschalten des ersten steuerbaren Halbleiterelements (1) und des zweiten steuerbaren Halbleiterelements (2) vorgesehen, wobei das zweite steuerbare Halbleiterelement (1) mit reduzierter Ansteuerspannung eingeschaltet wird. The invention relates to a method for charging a DC link of a semiconductor bridge circuit (10), wherein the DC link has an intermediate circuit energy store (3) and at least one half bridge (12) with a first controllable semiconductor element (1) and a second controllable semiconductor element (2), which are connected in series with each other and the series connection is connected in parallel to the DC link energy storage (3). Furthermore, the method has a recognition of a condition that requires a discharge of the DC link energy storage (3). In a first time interval, a simultaneous switching on of the first controllable semiconductor element (1) and the second controllable semiconductor element (2) is provided, wherein the first controllable semiconductor element (1) is switched on with a reduced drive voltage. After the first time interval, a simultaneous switching off of the first controllable semiconductor element (1) and the second controllable semiconductor element (2) is provided. In a second time interval, a simultaneous switching on of the first controllable semiconductor element (1) and the second controllable semiconductor element (2) is provided, wherein the second controllable semiconductor element (1) is switched on with a reduced drive voltage.

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Figure DE102014200311A1_0001

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Schellentladen eines Zwischenkreises einer Halbleiterbrücke. Ferner betrifft die Erfindung ein Fahrzeug mit einer Halbleiterbrücke, die eine Schnellentladung bereitstellen kann. The invention relates to a method for Schelltladen an intermediate circuit of a semiconductor bridge. Furthermore, the invention relates to a vehicle with a semiconductor bridge, which can provide a fast discharge.

Bei Halbleiterbrücken sollte die Möglichkeit bestehen, im Bedarfsfall einen Zwischenkreis der Halbleiterbrücke innerhalb kurzer Zeit zu entladen. Ein Anwendungsfall ist beispielsweise ein Umrichter in einem Antriebsstrang eines Elektro- oder Hybridfahrzeugs, bei dem der Zwischenkreis bei abgetrennter Hochvoltbatterie (HV-Batterie) entladen werden soll. For semiconductor bridges, it should be possible to discharge an intermediate circuit of the semiconductor bridge within a short time if necessary. One application is, for example, an inverter in a drive train of an electric or hybrid vehicle in which the intermediate circuit is to be discharged when the high-voltage battery (HV battery) is disconnected.

Im Bedarfsfall muss aus Sicherheitsgründen ein Umrichter im Antriebsstrang eines Elektro- oder Hybridfahrzeugs den Zwischenkreis, bei abgetrennter HV-Batterie, innerhalb von einer Sekunde auf unter 60 Volt entladen haben, z.B. im Crash oder bei Interlock. If necessary, for safety reasons, an inverter in the powertrain of an electric or hybrid vehicle must have discharged the intermediate circuit, with the HV battery disconnected, to less than 60 volts within one second, e.g. in a crash or at interlock.

Es existieren derzeit unterschiedliche Ansätze, um dies zu erreichen. Ein erster Ansatz besteht darin, ein Entladen über einen Widerstand zu ermöglichen, in dem die elektrische Energie des Zwischenkreises in Wärme umgewandelt wird. Dieser Widerstand wird beispielsweise durch einen Hilfsschalter zugeschaltet, beispielsweise einem MOSFET. Nachteilig sind der nicht unerhebliche Platzbedarf und eine sichere, jedoch oft komplizierte Ansteuerung des Widerstands. Ein weiterer Ansatz sieht ein Entladen durch einen Feldstrom vor. Hierbei wird ein reiner feldbildender Strom (nur d-Strom fließt, q-Strom = 0) in die Maschine gespeist, wobei kein Drehmoment an der elektrischen Maschine entsteht. Der Umrichter muss diesen Strom bereitstellen und erzeugt dabei ohmsche Verluste in den Halbleitern und in anderen Komponenten, womit der Zwischenkreis bei ausreichend hohem d-Strom entladen wird. Ein Vorteil hierbei ist, dass kein zusätzlicher Widerstand wie bei dem zuvor beschriebenen Ansatz benötigt wird. Nachteilig ist bei dem zweiten Ansatz jedoch, dass die Vorgehensweise nicht sicher bei drehender elektrischer Maschine durchgeführt werden kann. Schon bei kleinen Fehlorientierungen des Lagegebers kann bei Forderung Iq=0 trotzdem ein kleiner momentbildender Strom erzeugt werden, der, wenn er negativ sein sollte, den Zwischenkreis lädt statt zu entladen (Rekuperieren). Ein, diesen Effekt kompensierender, absichtlich größer eingestellter Strom Iq könnte hingegen ein zu großes Beschleunigungsmoment an der elektrischen Maschine erzeugen. There are currently different approaches to achieve this. A first approach is to allow discharge via a resistor in which the electrical energy of the DC link is converted to heat. This resistance is switched on, for example, by an auxiliary switch, for example a MOSFET. Disadvantages are the not inconsiderable space requirements and a safe, but often complicated control of the resistance. Another approach provides for a discharge by a field current. In this case, a pure field-forming current (only d-current flows, q-current = 0) is fed into the machine, whereby no torque is generated at the electric machine. The drive must supply this current, producing ohmic losses in the semiconductors and other components, discharging the link when the d-current is high enough. An advantage here is that no additional resistance is needed as in the approach described above. A disadvantage of the second approach, however, that the procedure can not be performed safely with rotating electrical machine. Even with small misalignments of the position sensor can at demand Iq = 0 nevertheless a small torque-generating current are generated, which, if it should be negative, the DC bus instead of to unload (recuperation). On the other hand, a current Iq that intentionally compensates for this effect could generate an excessive acceleration torque on the electric machine.

Aus DE 10 2011 083 945 A1 ist eine Steuervorrichtung bekannt, die in einer Notsituation eine Notentladung eines Zwischenkreiskondensators eines Wechselrichters vorsieht. Hierbei werden IGBTs als Halbleiterelemente verwendet. Dabei wird vorgeschlagen eine Gatespannung, die kleiner als 15 Volt ist, in Abhängigkeit einer mit dem IGBT gekoppelten Strommessung zu regeln. Der jeweils andere IGBT in der Halbbrücke ist voll aufgesteuert. Ferner wird das Strommesssignals auf eine Steuereinheit der Gatespannung rückgeführt. Out DE 10 2011 083 945 A1 a control device is known which provides an emergency discharge of a DC link capacitor of an inverter in an emergency situation. In this case, IGBTs are used as semiconductor elements. It is proposed to regulate a gate voltage which is less than 15 volts in dependence on a current measurement coupled to the IGBT. The other IGBT in the half bridge is fully open. Furthermore, the current measurement signal is fed back to a control unit of the gate voltage.

Ferner ist aus US 2011/0221370 A1 eine Halbleiterbrückenschaltung und deren Ansteuerung bekannt, bei der High-Side-Schalter und Low-Side-Schalter gleichzeitig geschlossen werden, um einen Energiespeicher der Halbleiterbrückenschaltung zu entladen. Furthermore, it is off US 2011/0221370 A1 a semiconductor bridge circuit and its drive known, are closed at the same time in the high-side switch and low-side switch to discharge an energy storage of the semiconductor bridge circuit.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Schnellentladung einer Halbleiterbrückenschaltung auf einfache Weise bereitzustellen. It is an object of the present invention to provide a fast discharge of a semiconductor bridge circuit in a simple manner.

Die Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Ferner wird die Aufgabe durch ein Fahrzeug mit den Merkmalen gemäß Patentanspruch 9 gelöst. Es wird somit ein Verfahren zum Schellentladen eines Zwischenkreises einer Halbleiterbrückenschaltung vorgeschlagen, wobei der Zwischenkreis einen Zwischenkreis-Energiespeicher und mindestens eine Halbbrücke mit einem ersten steuerbaren Halbleiterelement und einem zweiten steuerbaren Halbleiterelement aufweist, die zueinander in Reihe geschaltet sind und die Reihenschaltung parallel zu dem Zwischenkreis-Energiespeicher geschaltet ist. Ferner weist das Verfahren ein Erkennen einer Bedingung auf, die ein Entladen des Zwischenkreis-Energiespeichers erfordert. In einem ersten Zeitintervall wird ein gleichzeitiges Einschalten des ersten steuerbaren Halbleiterelements und des zweiten steuerbaren Halbleiterelements vorgesehen, wobei das erste steuerbare Halbleiterelement mit reduzierter Ansteuerspannung eingeschaltet wird. Die reduzierte Ansteuerspannung ist eine fest voreingestellte Spannung, die nicht nachgeregelt wird. Nach Ablauf des ersten Zeitintervalls wird ein gleichzeitiges Ausschalten des ersten steuerbaren Halbleiterelements und des zweiten steuerbaren Halbleiterelements vorgesehen. In einem weiteren Zeitintervall wird ein gleichzeitiges Einschalten des ersten steuerbaren Halbleiterelements und des zweiten steuerbaren Halbleiterelements vorgesehen, wobei das zweite steuerbare Halbleiterelement mit reduzierter Ansteuerspannung eingeschaltet wird. The object is achieved by a method having the features according to claim 1. Furthermore, the object is achieved by a vehicle having the features according to claim 9. It is thus proposed a method for Schelltladen an intermediate circuit of a semiconductor bridge circuit, wherein the intermediate circuit comprises a DC link energy storage and at least one half-bridge with a first controllable semiconductor element and a second controllable semiconductor element, which are connected in series with each other and the series connection parallel to the DC link Energy storage is switched. Furthermore, the method has a recognition of a condition that requires a discharge of the DC link energy storage. In a first time interval, a simultaneous switching on of the first controllable semiconductor element and the second controllable semiconductor element is provided, wherein the first controllable semiconductor element is switched on with a reduced drive voltage. The reduced drive voltage is a fixed preset voltage that is not readjusted. After the first time interval, a simultaneous switching off of the first controllable semiconductor element and the second controllable semiconductor element is provided. In a further time interval, a simultaneous switching on of the first controllable semiconductor element and the second controllable semiconductor element is provided, wherein the second controllable semiconductor element is switched on with a reduced drive voltage.

Ferner wird ein Fahrzeug vorgeschlagen, das eine Halbleiterbrückenschaltung aufweist und an der das erfindungsgemäße Verfahren durchgeführt wird. In einem weiteren Ausführungsbeispiel kann vorgesehen werden, dass in einem vierten Zeitintervall gleichzeitiges Einschalten des ersten steuerbaren Halbleiterelements und des zweiten steuerbaren Halbleiterelements, wobei das zweite steuerbare Halbleiterelement mit reduzierter Ansteuerspannung eingeschaltet wird. Nach Ablauf des vierten Zeitintervalls ist ein gleichzeitiges Ausschalten des ersten steuerbaren Halbleiterelements und des zweiten steuerbaren Halbleiterelements vorgesehen. In einem fünften Zeitintervall ist ein gleichzeitiges Einschalten des ersten steuerbaren Halbleiterelements und des zweiten steuerbaren Halbleiterelements vorgesehen, wobei das erste steuerbare Halbleiterelement mit reduzierter Ansteuerspannung eingeschaltet wird. Furthermore, a vehicle is proposed which has a semiconductor bridge circuit and to which the method according to the invention is carried out. In a further exemplary embodiment it can be provided that in a fourth time interval simultaneous switching on of the first controllable semiconductor element and the second controllable semiconductor element, wherein the second controllable semiconductor element with reduced drive voltage is turned on. After the fourth time interval, a simultaneous switching off of the first controllable semiconductor element and the second controllable semiconductor element is provided. In a fifth time interval, a simultaneous switching on of the first controllable semiconductor element and the second controllable semiconductor element is provided, wherein the first controllable semiconductor element is switched on with a reduced drive voltage.

Ferner kann vorgesehen werden, dass zwischen dem ersten Zeitintervall und dem zweiten Zeitintervall ein drittes Zeitintervall liegt und/oder zwischen dem vierten Zeitintervall und dem fünften Zeitintervall eine sechstes Zeitintervall liegt, in dem das erste steuerbaren Halbleiterelements und das zweiten steuerbare Halbleiterelements ausgeschaltet sind. Furthermore, it can be provided that a third time interval lies between the first time interval and the second time interval and / or there is a sixth time interval between the fourth time interval and the fifth time interval in which the first controllable semiconductor element and the second controllable semiconductor element are switched off.

Das dritte und das sechste Zeitintervall sind Warteintervalle, bei denen eine Übergangszeit abgewartet wird, bevor ein weiterer Kurzschluss in eine der Halbbrücken eingeleitet wird. The third and sixth time intervals are wait intervals in which a transitional time is waited before another short circuit is initiated in one of the half bridges.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist ein Ansteuerverfahren von spannungssteuerbaren Halbleiterelementen. Hierbei kommen beispielsweise IGBTs, MOSFETs oder JFEFs zur Anwendung. The method according to the invention is a driving method of voltage-controllable semiconductor elements. For example, IGBTs, MOSFETs or JFEFs are used here.

Das Erkennen einer Bedingung kann beispielsweise mit Sensorik erkannt werden, beispielsweise einem oder mehrere Beschleunigungssensoren, die einen Aufprall eines Fahrzeugs erkennen. Hierbei kann eine Erkennungseinheit Teil eines Boardcomputersystems des Fahrzeugs sein. The detection of a condition can be detected, for example, with sensors, for example one or more acceleration sensors, which detect a collision of a vehicle. In this case, a recognition unit may be part of a board computer system of the vehicle.

Ein Reduzieren einer Ansteuerspannung des ersten Halbleiterelements kann verwendet werden, um einen leichten Kurzschluss bereitzustellen. Dieser leichte Kurzschluss unterscheidet sich von einem regulären Kurzschluss dadurch, dass bei einem regulären Kurzschluss keine reduzierte Ansteuerspannung verwendet wird, sondern eine Ansteuerungsspannung in voller Höhe entsprechend einer vorgesehenen Kennlinie des Halbleiterelements. Reducing a drive voltage of the first semiconductor element may be used to provide a slight short circuit. This slight short circuit differs from a regular short circuit in that in a regular short circuit, no reduced driving voltage is used, but a full drive voltage corresponding to an intended characteristic of the semiconductor element.

Ein gleichzeitiges Kurzschließen des ersten steuerbaren Halbleiterelements und des zweiten steuerbaren Halbleiterelements bewirkt schließlich einen Kurzschluss einer Halbbrücke. Die Halbleiterbrücke kann als Vollbrücke oder als Halbbrücke ausgebildet sein. A simultaneous short-circuiting of the first controllable semiconductor element and the second controllable semiconductor element finally causes a short circuit of a half-bridge. The semiconductor bridge can be designed as a full bridge or as a half bridge.

In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird vorgesehen, dass das gleichzeitige Kurschließen des ersten steuerbaren Halbleiterelements und des zweiten steuerbaren Halbleiterelements auf eine Zeitspanne von unter 10 μs begrenzt ist. Dies berücksichtigt die Belastbarkeit der steuerbaren Halbleiterelemente und vermeidet eine thermische Überlastung während eines Kurzschlusses. In a preferred embodiment, it is provided that the simultaneous short-circuiting of the first controllable semiconductor element and of the second controllable semiconductor element is limited to a time span of less than 10 μs. This takes into account the load capacity of the controllable semiconductor elements and avoids thermal overload during a short circuit.

In einem weiteren Ausführungsbeispiel kann vorgesehen werden, dass ein erstes gleichzeitiges Kurzschließen und mindestens ein zweites gleichzeitiges Kurzschließen in einer zeitlichen Abfolge durchgeführt wird. Hierbei wird zwischen dem ersten Kurzschließen einer Halbleiterbrücke und dem zweiten Kurzschließen einer zweiten Halbleiterbrücke eine Wartezeit vorgesehen, so dass nicht gleichzeitig beide parallel zueinander geschalteten Halbleiterbrücken kurzgeschlossen werden. Ferner kann eine zeitliche Abfolge vorgesehen werden, die das Kurzschließen der einzelnen schaltbaren Halbleiterelemente definiert. So können beispielsweise nicht nur die Halbleiterbrücken abwechselnd kurzgeschlossen werden, sondern auch die vorhanden schaltbaren Halbleiterelemente abwechselnd leicht kurzgeschlossen werden, beispielsweise zunächst in zeitlicher Abfolge alle oberen schaltbaren Halbleiterelemente der Halbbrücken und danach alle unteren schaltbaren Halbleiterelemente der Halbbrücken, während die in Reihe geschalteten weiteren schaltbaren Halbleiterelemente der Halbbrücke regulär kurzgeschlossen werden. In a further embodiment it can be provided that a first simultaneous short-circuiting and at least a second simultaneous short-circuiting are carried out in a time sequence. In this case, a waiting time is provided between the first short-circuiting of a semiconductor bridge and the second short-circuiting of a second semiconductor bridge, so that not both parallel-connected semiconductor bridges are simultaneously short-circuited. Furthermore, a time sequence can be provided which defines the short-circuiting of the individual switchable semiconductor elements. Thus, for example, not only the semiconductor bridges can be alternately short-circuited, but also the switchable semiconductor elements are alternately slightly shorted, for example, first in time sequence all upper switchable semiconductor elements of the half-bridges and then all lower switchable semiconductor elements of the half-bridges, while the series-connected further switchable semiconductor elements the half bridge regularly shorted.

Ferner ist es möglich, dass die Halbleiterbrücke dreiphasig ausgebildet ist. Mit einer solchen dreiphasigen Halbleiterbrücke können dreiphasige rotierende elektrische Maschinen, wie ein Motor, ein Generator oder ein Motor-Generator eines Fahrzeugs betrieben werden. Furthermore, it is possible that the semiconductor bridge is formed in three phases. With such a three-phase semiconductor bridge, three-phase rotary electric machines such as a motor, a generator or a motor generator of a vehicle can be operated.

In Abhängigkeit der gewünschten Anzahl der Phasen der Halbbrücken kann vorgesehen werden, dass eine zweite Halbbrücke ein drittes steuerbares Halbleiterelement und ein viertes steuerbares Halbleiterelement aufweist und auch dort ein weiteres gleichzeitiges Kurzschließen durchgeführt wird. Ferner können weitere steuerbare Hableiterelemente in weiteren Halbbrücken vorgesehen werden. Hierbei ist es von Vorteil, wenn alle eingebauten steuerbaren Halbleiterelemente eine gleiche Kennlinie haben und vom gleichen Typ sind, beispielsweise alle als IGBT ausgebildet sind. Depending on the desired number of phases of the half-bridges, provision can be made for a second half-bridge to have a third controllable semiconductor element and a fourth controllable semiconductor element, and a further simultaneous short-circuiting is also carried out there. Furthermore, further controllable Hableiterelemente can be provided in other half-bridges. It is advantageous if all built-in controllable semiconductor elements have an identical characteristic and are of the same type, for example, all are designed as IGBT.

Es kann in einem Ausführungsbeispiel vorgesehen werden, dass das erste steuerbare Halbleiterelement und das zweite steuerbare Halbleiterelement jeweils als IGBT ausgebildet sind und die Ansteuerspannung die Gatespannung eines der Halbleiterelemente ist. It can be provided in one embodiment that the first controllable semiconductor element and the second controllable semiconductor element are each formed as IGBT and the drive voltage is the gate voltage of one of the semiconductor elements.

In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel kann vorgesehen werden, dass die reduzierte Ansteuerspannung kleiner als 15 Volt ist. Die Höhe der Ansteuerspannung hängt von der Kennlinie des verwendeten steuerbaren Halbleiterelementes ab. Bei einem IBGT werden beispielsweise üblicherweise für einen regulären Kurzschluss 15 Volt als Ansteuerspannung verwendet. Somit liegt bei einem leichten Kurzschluss die Ansteuerspannung deutlich unter 15 Volt, damit die Höhe des Kurzschlussstromes im Vergleich zur Ansteuerung mit 15 Volt reduziert wird. In a preferred embodiment, it may be provided that the reduced drive voltage is less than 15 volts. The magnitude of the drive voltage depends on the characteristic of the controllable semiconductor element used. In an IBGT, for example, are usually for a regular short circuit 15 volts used as drive voltage. Thus, with a slight short circuit, the drive voltage is well below 15 volts, so that the height of the short-circuit current is reduced compared to the control with 15 volts.

In einem weiteren Ausführungsbeispiel kann vorgesehen werden, dass die Halbleiterbrücke mit einer elektrischen Maschine verbunden ist und das gleichzeitige Kurzschließen bei drehender elektrischer Maschine durchgeführt wird. In a further embodiment it can be provided that the semiconductor bridge is connected to an electrical machine and the simultaneous short-circuiting is performed while the electrical machine is rotating.

Hierbei ergibt sich der Vorteil, dass auch während des Fahrbetriebs eines Fahrzeugs in sehr kurzer Zeit ein Brückenkurzschluss eingeleitet werden kann, ohne dass auf einen Stillstand der sonst rotierenden elektrischen Maschine gewartet werden braucht. This results in the advantage that even during driving a vehicle in a very short time, a bridge short circuit can be initiated without having to wait for a standstill of the otherwise rotating electric machine.

Ferner ist von Vorteil, wenn die Entladung des Zwischenkreis-Energiespeichers innerhalb einer Sekunde auf unter 60 Volt erfolgt. Dies bedeutet, dass die Zwischenkreisspannung in kurzer Zeit auf eine ungefährliche Spannungshöhe von etwa unter 60 Volt geführt wird. Solche Anforderungen können besonders im Bereich der Fahrzeugtechnik eine Rolle spielen, damit Sicherheitsanforderungen eingehalten werden können. Es wird insgesamt vorgeschlagen, den Zwischenkreis einer Halbleiterbrücke durch leichte Brückenkurzschlüsse zu entladen. Hierbei wird eine Schnellentladung (Active Discharge) des Zwischenkreises ermöglicht. Bei einem regulärem Brückenkurzschluss hingegen gehen die beiden in Reihe geschalteten steuerbaren Halbleiterelemente, beispielsweise IGBTs, einer Halbbrücke in den aktiven Bereich, d.h. sie werden im Kurzschluss betrieben, wobei dabei undefinierte elektrische Zustände an den Halbleiterelemente auftreten. Ferner ist bei einem regulären Kurzschluss (15 Volt Ansteuerspannung) der Kurzschlussstrom unerwünscht hoch, möglicherweise in einem schädigenden Bereich. Furthermore, it is advantageous if the discharge of the DC link energy storage takes place within one second to less than 60 volts. This means that the intermediate circuit voltage is led in a short time to a safe voltage level of about less than 60 volts. Such requirements can play a role, especially in the field of vehicle technology, so that safety requirements can be met. It is proposed altogether to discharge the intermediate circuit of a semiconductor bridge by light bridge shorts. This enables fast discharge (Active Discharge) of the DC link. On the other hand, in the case of a regular bridge short circuit, the two series-connected controllable semiconductor elements, for example IGBTs, of a half-bridge go into the active region, i. they are operated in a short circuit, whereby undefined electrical states occur at the semiconductor elements. Further, with a regular short circuit (15 volts drive voltage), the short circuit current is undesirably high, possibly in a damaging area.

Bei einem „leichten Brückenkurzschluss“ hingegen wird einer der Halbleiterelemente mit reduzierter Gatespannung angesteuert, so dass sich die Höhe des auftretenden Kurzschlussstroms deutlich reduziert und näherungsweise die gesamte Zwischenkreisspannung an diesem Halbleiterelement abfällt. In einem solchen Zustand sind die thermischen Verhältnisse berechenbar. In the case of a "slight bridge short circuit", on the other hand, one of the semiconductor elements is driven with a reduced gate voltage, so that the magnitude of the occurring short-circuit current is significantly reduced and approximately the entire intermediate circuit voltage at this semiconductor element drops. In such a state, the thermal conditions can be calculated.

Bei harten oder regulären Brückenschüssen mit beispielsweise einer Gatespannung VGE=+15V am Gate des IGBTs treten hingegen sehr hohe Ströme von mehreren kA auf. Diese hohen Ströme stellen ein Sicherheitsrisiko dar und können den IGBT bei repetierender Belastung schädigen. In the case of hard or regular bridge shots with, for example, a gate voltage VGE = + 15V at the gate of the IGBT, on the other hand very high currents of several kA occur. These high currents pose a safety hazard and can damage the IGBT in repetitive loading.

Es wird nun erfindungsgemäß eine reduzierte Gatespannung bereitgestellt und Brückenkurzschlüsse erzeugt. Dieser Brückenkurzschluss bei reduzierter Ansteuerspannung, hier die Gatespannung, wird im Folgenden als „leichter Brückenkurzschluss“ verstanden. Die dabei auftretenden Kurzschlüsse sind deutlich geringer als die üblichen oder regulären Kurzschlüsse bei VGE = 15V. It is now provided according to the invention, a reduced gate voltage and generates bridge shorts. This bridge short circuit with reduced drive voltage, here the gate voltage, is understood in the following to be a "light bridge short circuit". The resulting short circuits are significantly lower than the usual or regular short circuits at VGE = 15V.

In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel werden alle steuerbaren Halbleiterelemente, beispielsweise sechs IGBTs einer dreiphasigen Vollbrücke als Halbleiterbrückenschaltung des Umrichters, nacheinander in sehr kurzen Abständen in den leichten Kurzschluss versetzt. Je nach vorhandener Ladung im Zwischenkreis werden die einzelnen IGBTs mehrfach zeitlich hintereinander im leichten Brückenkurzschluss betrieben. Mit jedem Puls wird ein Teil der elektrischen Energie des Zwischenkreises in Wärmeenergie in den IGBTs umgewandelt und beispielsweise in einer Bodenplatte des Halbleiters gespeichert. Dabei sinkt mit jedem Puls die Zwischenkreisspannung. In a preferred embodiment, all controllable semiconductor elements, for example, six IGBTs of a three-phase full bridge as a semiconductor bridge circuit of the inverter, one after the other in very short intervals in the slight short circuit. Depending on the existing charge in the DC link, the individual IGBTs are operated several times in succession in the light bridge short circuit. With each pulse, part of the electrical energy of the intermediate circuit is converted into heat energy in the IGBTs and stored, for example, in a bottom plate of the semiconductor. At the same time, the DC link voltage decreases with each pulse.

Es wird demnach eine Entladung des Zwischenkreises mit IGBT-Brückenkurzschluss bei reduzierter Gatespannung angestrebt, die geringer ist als die Gatespannung im Normalbetrieb eines IGBTs mit VGE = +15V. Bei dieser Vorgehensweise ist keine Entladung über die elektrische Maschine notwendig. Auch kann die vorgeschlagene Selbstentladung bei drehender Maschine durchgeführt werden, ohne dass ein externer Widerstand benötigt wird. Die Schnellentladung des Zwischenkreises auf unter 60 Volt Restspannung kann innerhalb einer Sekunde erfolgen. It is therefore desirable to discharge the DC link with IGBT bridge short circuit at a reduced gate voltage, which is lower than the gate voltage during normal operation of an IGBT with VGE = + 15V. In this procedure, no discharge via the electrical machine is necessary. Also, the proposed self-discharge can be performed while the machine is rotating without the need for an external resistor. The quick discharge of the DC link to less than 60 V residual voltage can take place within one second.

Im Folgenden wird anhand einer Zeichnung die erfindungsgemäße Vorgehensweise verdeutlicht. Die hierbei beschriebenen Merkmale sind alleine und in ihrer Kombination verwendbar und gelten für ein Verfahren wie auch für eine Vorrichtung zum Ausführen des Verfahrens. Es zeigen: In the following, the procedure according to the invention will be clarified with reference to a drawing. The features described here can be used alone and in combination and apply to a method as well as to a device for carrying out the method. Show it:

1 ein Ausführungsbeispiel einer Halbleiterbrücke mit einem Zwischenkreis zum Versorgen einer elektrischen Maschine eines Fahrzeugs; 1 an embodiment of a semiconductor bridge with a DC link for supplying an electric machine of a vehicle;

2 ein Ausführungsbeispiel einer Kennlinie einer reduzierten Gatespannung; 2 an embodiment of a characteristic of a reduced gate voltage;

3 ein Ausführungsbeispiel eines zeitlichen Verlaufs der Zwischenkreisspannung bei Anwendung des Verfahrens gemäß der Erfindung; und 3 an embodiment of a time course of the DC link voltage when using the method according to the invention; and

4 eine Tabelle mit einer festgelegten Schaltsequenz der einzelnen Schaltelemente. 4 a table with a fixed switching sequence of the individual switching elements.

1 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Halbleiterbrückenschaltung 10, die als dreiphasige Vollbrücke 11 eines Umrichters ausgebildet. Die Vollbrücke 11 weist eine erste Halbbrücke 12, eine zweite Halbbrücke 13 und eine dritte Halbbrücke 14 auf. Die erste Halbbrücke 12 weist ein erstes steuerbares Halbleiterelement 1 und ein zweites steuerbares Halbleiterelement 2 auf, die zueinander in Reihe geschaltet sind und über eine Ansteuerelektronik jeweils ansteuerbar sind. In den beiden weiteren Halbbrücken 13, 14 befinden sich ebenfalls jeweils zwei in Reihe geschaltete steuerbare Halbleiterelemente 6, 7 und 8, 9. Alle steuerbaren Halbleiterelemente 1, 2, 6, 7, 8, 9 sind identisch ausgebildet mit gleichen Kennlinien und sind jeweils als IGBT ausgeführt. 1 shows an embodiment of a semiconductor bridge circuit 10 as a three-phase full bridge 11 an inverter formed. The full bridge 11 has a first half bridge 12 , a second half bridge 13 and a third half bridge 14 on. The first half bridge 12 has a first controllable semiconductor element 1 and a second controllable semiconductor element 2 on, which are connected to each other in series and are each driven via a control electronics. In the two other half bridges 13 . 14 are also each two series-connected controllable semiconductor elements 6 . 7 and 8th . 9 , All controllable semiconductor elements 1 . 2 . 6 . 7 . 8th . 9 are identical with the same characteristics and are each designed as IGBT.

Die drei Halbbrücken 12, 13, 14 weisen jeweils einen Mittelabriff 15, 16, 17 auf, der jeweils einer elektrischen Maschine 18 zugeführt wird. Die elektrische Maschine ist ein Motor und/oder Generator. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die elektrische Maschine 18 ein Antriebsmotor eines Fahrzeugs, wobei das Fahrzeug eine Batterie 21 aufweist und die Halbleiterbrückenschaltung 10 Teil eines Umrichters ist, der in dem Fahrzeug installiert ist. The three half bridges 12 . 13 . 14 each have a Mittelabriff 15 . 16 . 17 on, each one of an electric machine 18 is supplied. The electric machine is a motor and / or generator. In the present embodiment, the electric machine 18 a drive motor of a vehicle, wherein the vehicle is a battery 21 and the semiconductor bridge circuit 10 Is part of an inverter installed in the vehicle.

In 1 ist parallel zu den Halbbrücken 12, 13, 14 der dreiphasigen Vollbrücke 11 ein Zwischenkreis-Energiespeicher 3 angeschlossen, der als elektrische Kapazität ausgebildet ist und einen Energiespeicher eines Zwischenkreises bildet, der im Bedarfsfall zu entladen ist. Der Zwischenkreis-Energiespeicher 3 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel an seien beiden Anschlüssen mit jeweils einem Schalter 22, 23 verbunden, die als Schütze ausgebildet sind. Die beiden Schütze 22, 23 liegen jeweils in Reihe mit einem Anschluss der Batterie 21. In 1 is parallel to the half bridges 12 . 13 . 14 the three-phase full bridge 11 a DC link energy storage 3 connected, which is designed as an electrical capacitance and forms an energy storage of a DC link, which is to be discharged if necessary. The DC link energy storage 3 is in the present embodiment to be both terminals, each with a switch 22 . 23 connected, which are designed as contactors. The two shooters 22 . 23 lie in each case in series with one connection of the battery 21 ,

Bei einer Gefahrensituation, wie beispielsweise einer Auffahrsituation, wird die Fahrzeugbatterie 21 durch die beiden Schalter 22, 23 von dem Zwischenkreis-Energiespeicher 3 getrennt. Da der Zwischenkreis-Energiespeicher 3 noch Ladung aufweist, wird ein Schellentladen des Zwischenkreises erforderlich, insbesondere des Zwischenkreis-Energiespeichers 3. In a dangerous situation, such as a collision situation, the vehicle battery 21 through the two switches 22 . 23 from the DC link energy storage 3 separated. As the DC link energy storage 3 still has charge, a clamp charging the DC link is required, in particular the DC link energy storage 3 ,

Für eine Schnellentladung werden leichte Brückenkurzschlüsse erzeugt. Bei einem Brückenkurzschluss schalten beide IGBTs einer Halbbrücke z.B. IGBT 1, auch TOP1 1 genannt, und IBGT 2, auch BOT1 2 genannt, gleichzeitig ein. Dabei wird der Zwischenkreis-Energiespeicher 3 über einen dabei entstehenden Pfad 4 kurzgeschlossen. Der leichte Brückenkurzschluss unterscheidet sich von dem üblichen Brückenkurzschluss dadurch, dass mindestens einer der beiden IGBTs 1 oder 2 mit reduzierter Gatespannung eingeschaltet wird, d.h. mit reduzierter Ansteuerspannung angesteuert wird. Light quick bridge shorts are generated for fast discharge. In the case of a bridge short circuit, both IGBTs of a half bridge, eg IGBT, switch 1 , also TOP1 1 called, and IBGT 2 , also BOT1 2 called, at the same time. In this case, the DC link energy storage 3 over a resulting path 4 shorted. The light bridge short differs from the usual bridge short circuit in that at least one of the two IGBTs 1 or 2 is switched on with a reduced gate voltage, that is, driven with a reduced drive voltage.

2 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer graphischen Darstellung 30 von Kennlinien einer Gatespannung. Hierbei zeigt 2 einen Strom IC (Kollektorstrom) in Abhängigkeit einer Spannung UCE (Spannung zwischen Kollektor und Emitter). Es werden drei Kennlinien 31, 32, 33 gezeigt. Hierbei ist die Kennlinie 31 eine Kennlinie mit regulärer Gatespannung und die beiden weiteren Kennlinien 32, 33 sind Kennlinien mit reduzierter Gatespannung, wie sie bei einem leichten Brückenkurschluss verwendet werden. Ein Pfeil 34 deutet eine Reduzierung der Gatespannung an, so dass die Kennlinie 31 einen regulären Kurzschluss darstellt, während die beiden Kennlinien 32, 33 Entsättigungsbereiche aufweisen, die charakteristisch für eine Ansteuerung eines IGBTs, oder allgemein eines steuerbaren Halbleiterelements, für einen leichten Brückenkurzschluss sind. Somit zeigt 2 Sättigungsbereiche als ansteigende Äste in den Kennlinien 31, 32, 33. Ein Entsättigungsbereich wird durch die Begrenzung des Stromes durch das Halbleiterelement hervorgerufen, der jeweils in den Kennlinien 32, 33 als flacheren Verlauf oder als horizontalen Verlauf dargestellt ist. 2 shows an embodiment of a graphical representation 30 of characteristics of a gate voltage. This shows 2 a current IC (collector current) in response to a voltage UCE (voltage between collector and emitter). There are three characteristics 31 . 32 . 33 shown. Here is the characteristic 31 a characteristic with regular gate voltage and the other two characteristics 32 . 33 are characteristics with reduced gate voltage, as used in a light bridge circuit. An arrow 34 indicates a reduction of the gate voltage, so that the characteristic 31 represents a regular short while the two characteristics 32 . 33 Have desaturation areas, which are characteristic for driving an IGBT, or generally a controllable semiconductor element, for a light bridge short circuit. Thus shows 2 Saturation areas as rising branches in the characteristic curves 31 . 32 . 33 , A desaturation region is caused by the limitation of the current through the semiconductor element, each in the characteristics 32 . 33 is shown as a flatter course or as a horizontal course.

Ein Brückenkurzschluss ist begrenzt auf einen Zeitraum, beispielsweise mit dt1 = 8 µs, um die IGBTs durch die dabei auftretende hohe thermische Belastung zu schützen. Ein solcher Puls kann im Allgemeinen nicht genügen, um den Zwischenkreis ausreichend zu entladen. Es werden vorzugsweise mehrere leichte Brückenkurzschlüsse in kurzer zeitlicher Abfolge nacheinander erzeugt. Dabei ist zu beachten, dass vorzugsweise nur einer der beiden IGBTs 1 oder 2 bzw. 6 oder 7 bzw. 8 oder 9 mit reduzierter Gatespannung betrieben wird. Der jeweils andere IGBT der Halbbrücke wird voll aufgesteuert mit beispielsweise VGE=+15V für einen regulären Kurzschluss. Der IGBT mit 15V führt einen normalen oder regulären Strom. Für diesen IGBT bewirkt dieser Strom keinen Kurzschluss, da er sich dabei noch in der Sättigung befindet, d.h. in dem ansteigenden Teil der Kennlinie. Würden beide IGBTs der ersten Halbbrücke 12 mit gleicher Gatespannung angesteuert werden, so würde dies zu undefinierten Zuständen führen. In einem solchen Fall streut die Spannungsaufteilung der Zwischenkreisspannung zwischen den beiden IGBTs 1, 2 in unbekannter Höhe. Wird hingegen einer der IBGTs des Brückenzweiges voll eingeschaltet, angenommen IBGT 1 mit z.B. +15V, der andere IGBT 2 jedoch reduziert mit z.B. +9V, so entsättigt nur IGBT 2. IGBT 1 wird folglich vernachlässigbar gering belastet, wohingegen IGBT 2 in einer nun berechenbaren Höhe belastet wird. A bridge short-circuit is limited to a period of time, for example with dt1 = 8 μs, in order to protect the IGBTs by the resulting high thermal load. Such a pulse generally can not be enough to sufficiently discharge the DC link. Several light bridge short circuits are preferably generated one after the other in a short chronological sequence. It should be noted that preferably only one of the two IGBTs 1 or 2 respectively. 6 or 7 respectively. 8th or 9 operated with reduced gate voltage. The other IGBT of the half-bridge is fully open with, for example, VGE = + 15V for a regular short circuit. The IGBT with 15V carries a normal or regular current. For this IGBT, this current causes no short-circuit, since it is still in saturation, ie in the rising part of the characteristic. Would both IGBTs of the first half bridge 12 be driven with the same gate voltage, so this would lead to undefined states. In such a case, the voltage distribution of the DC link voltage between the two IGBTs scatters 1 . 2 in unknown height. On the other hand, if one of the IBGTs of the bridge branch is fully activated, IBGT assumes 1 with eg + 15V, the other IGBT 2 however, reduced by eg + 9V, only IGBT desaturates 2 , IGBT 1 is therefore negligibly low burden, whereas IGBT 2 is charged in a now calculable amount.

Es ist vorgesehen, dass in gleicher Art weitere leichte Brückenkurzschlüsse in den beiden anderen Halbbrücken durchgeführt werden. Dies wird in 3 mit den Schaltzuständen S1 bis S8 verdeutlicht. Hierbei ist die Zwischenkreisspannung 40 in Abhängigkeit der Zeit t aufgetragen, wobei in verschiedenen Zeitintervallen dt1, dt2 jeweils einen Brückenzweig betreffen. It is envisaged that in the same way further light bridge shorts will be performed in the other two half bridges. This will be in 3 illustrated with the switching states S1 to S8. Here is the DC link voltage 40 is plotted as a function of the time t, wherein at different time intervals dt1, dt2 each relate to a bridge branch.

In 4 sind die Schaltzustände der Schritte S1 bis S8 der 3 in einer Tabelle wiedergeben und ferner die Schritte 9 bis 12. Hierbei zeigt die Tabelle der 3 zu welcher Zeitspanne (dt1, dt2) eines der IGBTs der Halbbrücke aus 1 einen nicht leitenden Zustand (Zustand "0"), einen regulären Kurzschluss (Zustand "1") oder einen leichten Kurzschluss (Zustand "0,5") aufweist. Die Zeitdauer dt1 ist die Dauer eines Kurzschlusses, beispielsweise maximal 10 μs, vorzugsweise 8 μs. Die Zeitdauer dt2 ist eine Wartezeit, die zwischen zwei Brückenkurzschlüssen eingehalten wird, damit sich die einzelnen Halbbrücken 12, 13, 14 nicht gegenseitig beeinflussen. Bei dem leichten Kurzschluss, mit "0,5" in der Tabelle der 4 bezeichnet, wird ein IGBT mit beispielsweise 9 Volt angesteuert und somit eingeschaltet. In 4 are the switching states of steps S1 to S8 of 3 in a table and steps 9 to 12. The table shows the 3 at which time interval (dt1, dt2) of one of the IGBTs of the half-bridge 1 a non-conductive state (state "0"), a regular short circuit (state "1") or a slight short circuit (state "0.5"). The duration dt1 is the duration of a short circuit, for example a maximum of 10 μs, preferably 8 μs. The duration dt2 is a waiting time, which is maintained between two bridge short circuits, so that the individual half bridges 12 . 13 . 14 do not influence each other. At the slight short circuit, with "0,5" in the table of 4 denotes an IGBT is driven with 9 volts, for example, and thus turned on.

Die Sequenz der eingeleiteten leichten Brückenkurzschlüsse wird so oft wiederholt bis der Zwischenkreis ausreichend entladen ist. Mit jeden neuen Durchlauf (Brückenzweige 12 bis 14) wechselt innerhalb einer Halbbrücke der mit reduzierter Gatespannung angesteuerte IGBT. Damit wird abwechselnd der obere IGBT 1, 6, 8 und der jeweils untere IGBT 2, 7, 9 belastet. Eine beispielhafte Sequenz kann 4 entnommen werden, die den sich dabei ergebende zeitliche Verlauf der Zwischenkreisspannung 40 aus 3 erzeugt. Da der Kurzschlussstrom Ik durch die Gatespannung eingestellt wird, aber mit sich entladenem Zwischenkreis die Spannung Uzk sinkt, wird die pro Kurzschlusspuls entnommene Energie um Ik·Uzk·dt1 reduziert. Deshalb nimmt die Reduzierung der Zwischenkreisspannung 40 mit abnehmender Zwischenkreisspannung 40 ab. Hierbei stellt die Berechnung Ik*Uzk*dt1 nur eine Näherung dar, denn man verwendet hier feste Werte, insbesondere für Uzk, aber dieser Wert sinkt beim Kurzschluss ab. The sequence of initiated light bridge shorts is repeated until the DC link is sufficiently discharged. With every new pass (bridge branches 12 to 14 ) changes within a half-bridge of the IGBT driven with reduced gate voltage. This alternately turns into the upper IGBT 1 . 6 . 8th and the lower IGBT 2 . 7 . 9 loaded. An exemplary sequence can 4 are taken from the resulting temporal course of the DC link voltage 40 out 3 generated. Since the short-circuit current Ik is set by the gate voltage, but the voltage Uzk decreases when the intermediate circuit is discharged, the energy taken off per short-circuit pulse is reduced by Ik · Uzk · dt1. Therefore, the reduction of the DC link voltage decreases 40 with decreasing intermediate circuit voltage 40 from. Here the calculation Ik * Uzk * dt1 represents only an approximation, because one uses fixed values here, in particular for Uzk, but this value decreases with the short circuit.

Ferner kann auch vorgesehen werden, dass das erfindungsgemäße Einleiten von leichten Brückenkurzschlüssen bei drehender elektrischer Maschine 18 erfolgt. Diese Vorgehensweise ist beispielsweise verwendbar, wenn eine Pulssperre oder ASC (active short circuit) geschaltet ist. Die sehr große Lastinduktivität (mehrere 10 oder 100 µH) im Vergleich zu der sehr kleinen parasitären Induktivität der Halbbrücke (ca. 10nH) wird bei Kurzschluss nicht zu einer Beeinflussung des Laststromes führen. Furthermore, it can also be provided that the introduction according to the invention of light bridge short circuits when the electric machine is rotating 18 he follows. This procedure can be used, for example, when a pulse block or ASC (active short circuit) is switched. The very large load inductance (several 10 or 100 μH) in comparison to the very small parasitic inductance of the half-bridge (about 10 nH) will not lead to an influence of the load current in case of a short circuit.

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Claims (10)

Verfahren zum Schellentladen eines Zwischenkreises einer Halbleiterbrückenschaltung (10), wobei der Zwischenkreis einen Zwischenkreis-Energiespeicher (3) und mindestens eine Halbbrücke (12) mit einem ersten steuerbaren Halbleiterelement (1) und einem zweiten steuerbaren Halbleiterelement (2) aufweist, die zueinander in Reihe geschaltet sind und die Reihenschaltung parallel zu dem Zwischenkreis-Energiespeicher (3) geschaltet ist, wobei das Verfahren aufweist: Erkennen einer Bedingung, die ein Entladen des Zwischenkreis-Energiespeicher (3) erfordert; in einem ersten Zeitintervall gleichzeitiges Einschalten des ersten steuerbaren Halbleiterelements (1) und des zweiten steuerbaren Halbleiterelements (2), wobei das erste steuerbare Halbleiterelement (1) mit reduzierter Ansteuerspannung eingeschaltet wird; nach Ablauf des ersten Zeitintervalls gleichzeitiges Ausschalten des ersten steuerbaren Halbleiterelements (1) und des zweiten steuerbaren Halbleiterelements (2); in einem zweiten Zeitintervall gleichzeitiges Einschalten des ersten steuerbaren Halbleiterelements (1) und des zweiten steuerbaren Halbleiterelements (2), wobei das zweite steuerbare Halbleiterelement (1) mit reduzierter Ansteuerspannung eingeschaltet wird. Method for charging a link of a semiconductor bridge circuit ( 10 ), wherein the intermediate circuit a DC link energy storage ( 3 ) and at least one half bridge ( 12 ) with a first controllable semiconductor element ( 1 ) and a second controllable semiconductor element ( 2 ), which are connected in series with each other and the series connection parallel to the intermediate circuit energy storage ( 3 ), wherein the method comprises: detecting a condition that is a discharge of the DC link energy storage ( 3 ) requires; simultaneous switching on of the first controllable semiconductor element in a first time interval ( 1 ) and the second controllable semiconductor element ( 2 ), wherein the first controllable semiconductor element ( 1 ) is turned on with reduced drive voltage; after the first time interval has elapsed, simultaneous switching off of the first controllable semiconductor element ( 1 ) and the second controllable semiconductor element ( 2 ); simultaneous switching on of the first controllable semiconductor element in a second time interval ( 1 ) and the second controllable semiconductor element ( 2 ), wherein the second controllable semiconductor element ( 1 ) is switched on with reduced drive voltage. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das das erste Zeitintervall eine Zeitdauer von unter 10 μs hat. Method according to claim 1, characterized in that the first time interval has a duration of less than 10 μs has. Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem ersten Zeitintervall und dem zweiten Zeitintervall ein drittes Zeitintervall liegt, in dem das erste steuerbaren Halbleiterelements (1) und das zweiten steuerbare Halbleiterelements (2) ausgeschaltet sind. Method according to Claim 1 or Claim 2, characterized in that a third time interval lies between the first time interval and the second time interval, in which the first controllable semiconductor element ( 1 ) and the second controllable semiconductor element ( 2 ) are turned off. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, ferner aufweisend in einem vierten Zeitintervall gleichzeitiges Einschalten des ersten steuerbaren Halbleiterelements (1) und des zweiten steuerbaren Halbleiterelements (2), wobei das zweite steuerbare Halbleiterelement (1) mit reduzierter Ansteuerspannung eingeschaltet wird; nach Ablauf des vierten Zeitintervalls gleichzeitiges Ausschalten des ersten steuerbaren Halbleiterelements (1) und des zweiten steuerbaren Halbleiterelements (2); in einem fünften Zeitintervall gleichzeitiges Einschalten des ersten steuerbaren Halbleiterelements (1) und des zweiten steuerbaren Halbleiterelements (2), wobei das erste steuerbare Halbleiterelement (1) mit reduzierter Ansteuerspannung eingeschaltet wird. Method according to one of claims 1 to 3, further comprising simultaneously turning on the first controllable semiconductor element (4) in a fourth time interval. 1 ) and the second controllable semiconductor element ( 2 ), wherein the second controllable semiconductor element ( 1 ) is turned on with reduced drive voltage; after expiration of the fourth time interval simultaneous switching off of the first controllable semiconductor element ( 1 ) and the second controllable semiconductor element ( 2 ); simultaneous switching on of the first controllable semiconductor element in a fifth time interval ( 1 ) and the second controllable semiconductor element ( 2 ), wherein the first controllable semiconductor element ( 1 ) is switched on with reduced drive voltage. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem vierten Zeitintervall und dem fünften Zeitintervall ein sechstes Zeitintervall liegt, in dem das erste steuerbaren Halbleiterelements (1) und das zweiten steuerbare Halbleiterelements (2) ausgeschaltet sind. Method according to one of claims 1 to 4, characterized in that between the fourth time interval and the fifth time interval is a sixth time interval in which the first controllable semiconductor element ( 1 ) and the second controllable semiconductor element ( 2 ) are turned off. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das erste schaltbare Halbleiterelement (1) und das zweite schaltbare Halbleiterelement (2) jeweils als IGBT ausgebildet ist und die Ansteuerspannung die Gatespannung des IGBTs ist, wobei die reduzierte Ansteuerspannung kleiner als 15 Volt ist. Method according to one of claims 1 to 5, characterized in that the first switchable semiconductor element ( 1 ) and the second switchable semiconductor element ( 2 ) is each formed as an IGBT and the drive voltage is the gate voltage of the IGBT, wherein the reduced drive voltage is less than 15 volts. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Halbleiterbrückenschaltung (10) eine dreiphasige Vollbrücke ist mit drei Brückenzweigen (12, 13, 14), wobei jeder Brückenzweig (12, 13, 14) jeweils ein erstes steuerbaren Halbleiterelement (1) und jeweils ein zweites steuerbares Halbleiterelement (2) aufweist, die jeweils zueinander in Reihe geschaltet sind und die Reihenschaltungen jeweils parallel zu dem Zwischenkreis-Energiespeicher (3) geschaltet ist, wobei abwechselnd Brückenkurzschlüsse in den drei Brückenzweigen (12, 13, 14) erzeugt werden, indem in dem ersten Zeitintervall die beiden Halbleiterelemente (1,2) der ersten Halbbrücke (12) angesteuert werden, in dem dritten Zeitintervall keines der Halbleiterelemente (1, 2, 6, 7, 8, 9) eingeschaltet ist, in dem zweiten Zeitintervall Halbleiterelemente (6, 7, 8, 9) eines anderen Brückenzweiges (13, 14) angesteuert werden, während die Halbleiterelemente (1, 2) des ersten Brückenzweiges (12) ausgeschaltet sind. Method according to one of claims 1 to 6, characterized in that the semiconductor bridge circuit ( 10 ) is a three-phase full bridge with three bridge branches ( 12 . 13 . 14 ), each bridge branch ( 12 . 13 . 14 ) each have a first controllable semiconductor element ( 1 ) and in each case a second controllable semiconductor element ( 2 ), which are each connected in series with each other and the series circuits in each case parallel to the intermediate circuit energy storage ( 3 ), alternating bridge short circuits in the three bridge branches ( 12 . 13 . 14 ) are generated by the two semiconductor elements in the first time interval ( 1 , 2) the first half-bridge ( 12 ), in the third time interval none of the semiconductor elements ( 1 . 2 . 6 . 7 . 8th . 9 ), in the second time interval semiconductor elements ( 6 . 7 . 8th . 9 ) of another bridge branch ( 13 . 14 ), while the semiconductor elements ( 1 . 2 ) of the first bridge branch ( 12 ) are turned off. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Halbleiterbrückenschaltung (10) mit einer elektrischen Maschine (18) verbunden ist und das gleichzeitige Kurzschließen bei drehender elektrischer Maschine (18) durchgeführt wird. Method according to one of claims 1 to 7, characterized in that the semiconductor bridge circuit ( 10 ) with an electric machine ( 18 ) and the simultaneous short-circuiting with rotating electrical machine ( 18 ) is carried out. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Entladung des Zwischenkreis-Energiespeichers (3) innerhalb einer Sekunde auf unter 60 Volt erfolgt. Method according to one of claims 1 to 8, characterized in that the discharge of the DC link energy storage ( 3 ) within a second 60 Volt is done. Fahrzeug aufweisend eine Halbleiterbrückenschaltung (10), an der das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9 durchgeführt wird. Vehicle having a semiconductor bridge circuit ( 10 ), at which the method according to one of claims 1 to 9 is carried out.
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