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Die Erfindung hat ein Verfahren zum Regeln der Zwischenkreisspannung eines Hybrid- oder Elektrofahrzeugs zu Gegenstand, das in außerordentlichen Situationen des Fahrzeugs zum Einsatz kommen soll. Insbesondere wird vorausgesetzt, dass in einer solchen Situation die Hochvoltbatterie ausfällt oder zumindest vom Hochvoltstromkreis des Fahrzeugs elektrisch getrennt werden muss. Danach soll die Spannung am Zwischenkreiskondensator rasch auf ein niedriges, z. B. für Personen ungefährliches Maß abgesenkt werden, ohne dass dabei hohe, die Bauteile überlastende Strom- und Spannungsspitzen entstehen.
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Stand der Technik
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Die Erfindung geht dabei beispielhaft von einem elektrische angetriebenen Fahrzeug aus, bei dem eine Hochvoltbatterie parallel zu einem Zwischenkreiskondensator geschaltet ist, und diese Spannung wird mit wechselnder Polarität, z. B. über einen DC/AC-Wandler, dem Antriebsmotor zugeführt, der insbesondere eine permanenterregte Synchronmaschine sein kann. Dieser Antriebsmotor kann beispielsweise bei einer Betriebsspannung von 288 V Ströme bis zu 300 Aeff aufnehmen und so eine Leistung von bis zu 34 kW mit einem Drehmoment von bis zu 300 Nm abgeben. Über einen DC/DC-Wandler wird darüber hinaus eine Niederspannung für das Bordnetz bereitgestellt und z. B. durch eine 12 V-Batterie stabilisiert. Hierdurch kann typischer Weise eine Leistung von bis zu 2,5 kW in das Niedervolt-Bordnetz übertragen und dort ein Strom von bis zu 175 A abgegeben werden.
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In bestimmten Situationen, z. B. wenn ein Defekt am Fahrzeug diagnostiziert wird oder – durch Sensoren erkennbar – ein Unfall bevorsteht oder gar bereits begonnen hat, ist es angezeigt, die Hochvoltbatterie vom Stromkreis zu trennen, und dann sofort an allen spannungsführenden Bauteile im Fahrzeug, und hier insbesondere am Zwischenkreiskondensator, die Spannung auf ein niedriges, z. B. für Personen ungefährliches Spannungsniveau zu senken, um so ein vorgegebenes Sicherheitsziel, beispielsweise maximal 60 V innerhalb von maximal 3 Sekunden zu erreichen. Damit kann die Sicherheit der Fahrzeuginsassen und auch die Sicherheit eventueller externer Helfer vor Stromschlägen gewährleistet werden. Im Fall, dass die Versorgung des Bordrechners mit Niederspannung ausfällt, erfolgt eine redundante Versorgung des Bordrechners aus der Zwischenkreisspannung, d. h. aus dem Hochvoltbereich. Ein Zusammenbrechen der Zwischenkreisspannung auf Werte nahe 0 V muss vermieden werden, da ansonsten diese redundante Versorgung nicht mehr bereitgestellt werden kann. Durch die ununterbrochene redundante Versorgung des Bordrechners kann die Synchronmaschine autark in einen sicheren Zustand gebracht und gehalten werden. Darüber hinaus sollte möglichst kein oder nur ein begrenztes Drehmoment auf die Achse des Antriebs übertragen werden, weil dies z. B. in nicht vorhersehbarer Weise Einfluss auf ein Unfallgeschehen haben könnte. In bestimmten Situationen (z. B. HV-System hat keine Berühr-Gefährdung) ist nach dem Abtrennen der Hochvoltbatterie weiterhin ein Fahrbetrieb möglich; dazu ist es erforderlich dass der DC/DC Wandler weiterhin das Niedervolt-System stützt.
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Um dies zu erreichen, sieht der Stand der Technik unmittelbar nach dem Abkoppeln der Hochvoltbatterie einen Spannungsregelungsmodus als übergeordnete Regelung des Antriebs vor, d. h. das Ansteuermuster der E-Maschine wird so gewählt, dass eine relativ konstante Zwischenkreisspannung erreicht wird. Für den Fahrer entspricht dieser Zustand einer sehr geringen Drehmomentaufnahme (Bremswirkung), die für diesen Fehlerfall akzeptabel ist. Diese Spannungsregelung ist relativ anspruchsvoll, da eine untergeordnete Drehmoment/Stromregelung erforderlich ist und die Regelung mit Störgrößen beaufschlagt wird, z. B. mit Lastsprüngen.
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Für den Fall des Ausfalls des Bordrechners, der eine solche Regelung einleiten und steuern muss, wird eine durch Hardware realisierte ergänzende Maßnahme aktiv, die ausgelöst wird, wenn die Zwischenkreisspannung erstmals einen vorab festgelegten Grenzwert von z. B. 36 V unterschreitet. Dabei wird davon ausgegangen, dass der Bordrechner dann nicht mehr ordnungsgemäß arbeitet, und die Hardwareschaltung übernimmt Motorsteuerung. Solange die Zwischenkreisspannung über 36 V liegt, sieht diese Hardware-Steuerung für die Motorspulen ein aktiver Kurzschluss vor, während unter 36 V dieser Kurzschluss (nach einer kurzen Verzögerungszeit) gelöst wird, wodurch der Motor in den Freilauf übergeht, was den Zwischenkreiskondensator über die Freilaufdioden wieder auflädt. Im Ergebnis hat dadurch die Spannung am Zwischenkreiskondensator einen typischen, sägezahnförmigen Verlauf bei etwa 36 V, der erst endet, wenn der Motor zum Stillstand gekommen ist und die Statorströme entladen sind. Die dafür erforderlichen Steuerspannungen für die Schaltdioden (IGBTs) werden über die redundante Notversorgung aus dem Zwischenkreiskondensator bereit gestellt, die erst zusammenbricht, wenn dort die Spannung wegen Stillstand des Motors auf unter ca. 15 V sinkt.
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Ohne eine solche Hardware-Sicherheitsmaßnahme könnte die Zwischenkreisspannung, z. B. infolge der erwähnten Stabilitätsproblemen der Regelung oder infolge fehlerhafter Messwerte für die Spannungsregelung, bei sich noch drehendem Motor auf unter ca. 15 V absinken, und dies hätte ein zu langes oder sogar dauerhaftes Sperren der elektronischen Schalter der Motorsteuerung zur Folge. Die noch vorhandenen Statorströme und die Polradspannung würden den Zwischenkreiskondensator wieder auf über 60 V aufladen, ohne dass es eine Möglichkeit gäbe, dies dann noch zu verhindern, weil der Rechner evtl. gar nicht, zumindest aber nicht schnell genug wieder hochgefahren werden kann, um die Regelung erneut zu übernehmen.
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Offenbarung der Erfindung
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Die Erfindung ist, hiervon ausgehend, auf ein Verfahren zum Regeln der Zwischenkreisspannung eines Hybrid- oder Elektro-Fahrzeugs nach dem Abtrennen der Hochvoltbatterie vom Stromkreis gerichtet, wobei die Regelung des Drehmoments des Antriebsmotors abgeschaltet wird und die im Antriebsmotor erzeugte elektrische Energie nunmehr derart geregelt an den Zwischenkreiskondensator zurück übertragen wird, dass die Zwischenkreisspannung in einen vorgebbaren Spannungsbereich folgt und dort verbleibt.
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Dies hat den Vorteil, dass in einer Situation, in der eine besonders hohe Anzahl von Störungen, die auch besonders intensiv sein können, kein relativ instabiles Regelungskonzept mit einer untergeordneten Drehmomentregelung auf einem groben Zeitraster und dadurch mit einer begrenzten Dynamik zum Einsatz kommt. Vielmehr spielen die Eingangsgrößen einer Drehmomentregelung, wie der Rotorwinkel des Motors oder die Ströme, keine Rolle mehr, und sie können die Regelung der Zwischenkreisspannung nicht außer Tritt bringen, auch wenn sie situationsbedingt fehlerhaft sein sollten.
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Ausführungsarten der Erfindung bringen weitere Vorteile.
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Die Regelung des Energierückfluss kann mit einer Rasterfrequenz f getaktet und pulsbreitenmoduliert erfolgen, mit jeweils einer Phase des aktiven Kurzschlusses und einer Phase des Freilaufs in jedem Takt, wobei in der Phase des aktiven Kurzschlusses die jeweilige Motorspule kurzgeschlossen ist und die Energie im Magnetfeld des Motors verbleibt, und wobei in der Freilaufphase die Motorspulen über als Gleichrichter wirkende Freilaufdioden mit dem Zwischenkreiskondensator verbunden sind und diesen mit einem Ladestrom aufladen. Dabei kann die Rasterfrequenz f dieselbe sein, wie Rasterfrequenz bei der Steuerung und Regelung des Antriebsmotors im regulären Fahrbetrieb, also z. B. 9 oder 10 kHz. Diese hohe Frequenz erhöht vorteilhaft die Stabilität der Regelung und die Dynamik der Regelungsstrecke.
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Vorteilhaft ist auch, als Stellgröße für die Regelung der Spannung des Zwischen kreiskondensators das Tastverhältnis η zu variieren, das definitionsgemäß äquivalent zur Dauer der Phase des Freilaufs τF ist, gemäß der Formel η = τF/T = τF·f, wobei die in der Periode verbleibende Zeit die Zeit des aktiven Kurzschlusses τAKS = T – τF ist, und wobei der zeitlicher Mittelwert des Ladestroms des Zwischenkreiskondensators durch das Tastverhältnis η bestimmt ist. Für die Variation des Tastverhältnisses η als Stellgröße zum Beeinflussen der Zwischenkreisspannung kann ein optimaler Regler ausgewählt werden, z. B. ein Zweipunktregler, ein I-Regler, ein PI-Regler oder ein PID-Regler, um die Zwischenkreisspannung zu einem vorgegeben Wert zu führen und sie dann in einem vorgegebenen Bereich zu halten.
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Dabei kann der Antriebsmotor ein drei- oder mehrphasiger Motor mit drei oder mehr Spulen in Stern- oder in Dreieckschaltung sein, und dann erfolgt der Energierückfluss aus diesen Spulen vorteilhaft gleichzeitig.
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Das Absenken der Zwischenkreisspannung erfolgt bevorzugt linear innerhalb einer vorgegebenen Zeit tramp oder evtl. auch schneller, auf einen vorgegebenen Wert, und danach wird die Zwischenkreisspannung zwischen einem unteren Grenzwert UZK_low und einem oberen Grenzwert UZK_high gehalten wird, bis der Motor zum Stillstand gekommen und entladen ist, wobei die Grenzwerte der Zwischenkreisspannung UZK_low und UZK_high oberhalb des hardwaremäßig installierten Grenzwerts zum Aufrechtherhalten des Notbetriebs der Motorregelung liegen. Dadurch ist vorteilhaft gewährleistet, dass die Notstromversorgung des Reglers und die Ansteuerung der Motorstrom-Steuerdioden (IGBTs) auch dann erfolgen können, wenn die Niederspannung ausfällt.
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In einer Ausführungsart der Erfindung wird, falls die Zwischenkreisspannung mangels Last nicht innerhalb der Zeit tramp auf ein vorgegebenes HV-Sicherheitsziel absinken kann, die Spannungsregelung abgeschaltet und es wird ein aktives Schnellentladen der Energie des Motors, z. B. über einen Lastwiderstand, durchgeführt, mit dem Vorteil, dass das HV-Sicherheitsziel (z. B. maximal 60 V innerhalb von 3 Sekunden) schneller oder überhaupt erreicht wird. Nach Erreichen dieses Bereichs ist es von Vorteil, das Schnellentladen zu beenden und die Spannungsregelung wieder einzuschalten, um die Zwischenkreisspannung dann weiterhin geregelt im sicheren Bereich zu halten, bis der Antriebsmotor keine Energie mehr liefert.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 zeigt die Schaltung der wesentlichen Elemente eines elektromotorisch angetriebenen Fahrzeugs;
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2 erläutert symbolisch die Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens;
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3a und 3b verdeutlichen die Funktion der IGBTs und der Freilaufdioden für das erfindungsgemäße Verfahren.
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4 erläutert die zeitliche Abfolge von Freilauf und aktivem Kurzschluss;
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5 verdeutlicht den Regelungsprozess für die Zwischenkreisspannung; und
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6 zeigt den zeitlichen Verlauf der Zwischenkreisspannung nach Abtrennen der Hochvoltbatterie.
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1 gibt einen Überblick über die Leistungselektronik eines elektromotorisch angetriebenen Fahrzeugs. Die zentrale Energieversorgung erfolgt durch eine Hochvoltbatterie 1 (HV-Batterie), die, je nach Leistungsanforderung an das Fahrzeug, eine Nennspannung von z. B. 288 V aufweisen kann. Parallel zur HV-Batterie ist ein Zwischenkreiskondensator CZK geschaltet. Über einen galvanisch entkoppelnden DC/DC-Wandler 2 wird ein Niedervolt-Bordnetz 3 von z. B. 14 V gespeist, und diese Spannung wird mit einer entsprechenden Batterie 4 mit einer Nennspannung von z. B. 12 V stabilisiert. Die Niedervoltspannung versorgt, wie üblich, die Verbraucher an Bord, z. B. Beleuchtung, Radio usw. Auch der Bordrechner wird aus der Niederspannung versorgt. Typischer Weise ist das Niedervolt-Netz für eine Last von z. B. 2,5 kW, entsprechend einem Strom von 175 A ausgelegt.
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Der Antrieb des Fahrzeugs erfolgt mit einer elektromotorischen Maschine, zumeist einem Permanentmagnetischen Synchronmotor 5 (PSM) mit drei oder auch mehr Phasen. Die Spulen des Motors 5 werden getaktet mit der HV-Batterie verbunden und umgepolt, wobei zur Steuerung der abzugebenden Leistung bzw. des gewünschten Drehmoments häufig eine Pulsweitenmodulation in Betracht kommt. Diese Pulsweitenmodulation wird im Fall eines dreiphasigen Motors 5 realisiert durch ein Modul mit drei Halbbrücken, die je zwei elektronische Schalter aufweisen. Dafür werden zumeist IGBTs (insulated-gate bipolar transistors) T1 bis T6 verwendet. Die Motorspulen S1, S2 und S3 sind zumeist zu einem Stern oder einem Dreieck geschaltet und werden mittels der IGBTs T1 bis T6 abwechselnd mit den Polen der HV-Batterie 1 verbunden. Freilaufdioden D1 bis D6, die parallel zu den IGBTs geschaltet sind, gewährleisten, dass beim Öffnen der Schalter an den Motorspulen keine Spannungsspitzen durch Selbstinduktion entstehen, die die Schalter oder sonstige Bauteile gefährden könnten. Die IGBTs werden gesteuert durch eine Steuervorrichtung 7, die als Eingangsgrößen eine Vielzahl von Steuersignalen 8 und sonstigen Informationen über Fahrzeugfunktionen erhält und mit einer Reihe von Geräten an Bord kommuniziert, z. B. auch über einen CAN-Bus 9.
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In der hier betrachteten, außergewöhnlichen Situationen des Fahrzeugs, die der Steuereinheit z. B. über Steuersignale gemeldet werden kann, wird es erforderlich, die Hochvoltbatterie durch Schalten eines elektronischen Schalters (Schütz-Schalter) 10 vom Stromnetz abzuklemmen und anschließend das Fahrzeug in einen elektrisch sicheren Zustand zu versetzen. Hierzu ist es insbesondere notwendig, die Zwischenkreisspannung UZK auf ein ungefährliches Maß zu senken und dabei die im Zwischenkreiskondensator CZK enthaltene Energie auf ungefährliche Weise in Wärme umzuwandeln und den Energiefluss aus der sich drehenden E-Maschine zu begrenzen.
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Dabei ist zu berücksichtigen, dass die Spannungsversorgung für diese Regelung keinesfalls vesagen darf. Bei Ausfall des Niedervoltnetzes muss daher als erste Sicherheitsstufe die Spannungsversorgung des Rechners durch das Hochvoltnetz (flyback) übernommen werden, und zwar bei abgeschalteter Hochvoltbatterie 1 aus dem Zwischenkreiskondensator CZK. Um diese redundante Versorgung unterbrechungsfrei zu gewährleisten besteht oft eine zweite, hardwaremäßig realisierte Sicherheitsstufe darin, dass bei Absinken der Zwischenkreisspannung unter einen bestimmten Wert UZK_HW (z. B. UZK_HW = 36 V) alle sechs IGBTs der Motorsteuerung geöffnet werden. Der E-Motor ist dann im Freilauf, vgl. 3a, und der Statorstrom läd über die Freilaufdioden die Zwischenkreisspannung wieder über UZK_HW hinaus auf. Nach einer hinreichend kurzen Verzögerungszeit werden dann drei der sechs Schalter, z. B. T4, T5 und T6 geschlossen, vgl. 3b, und der Motor geht dadurch in einen aktiven Kurzschluss (AKS) über, in dem er keine Leistung an den Zwischenkreiskondensator überträgt; die Zwischenkreisspannung sinkt dadurch wieder unter UZK_HW und der Vorgang wiederholt sich. Im Ergebnis zeigt sich bei der Zwischenkreisspannung in dieser Sicherheitsstufe ein typisches Sägezahnmuster nahe dem Spannungswert UZK_HW, das als Kurve 23 in 6 eingezeichnet ist. Diese Hardware-Sicherheitslösung soll jedoch nur zum Einsatz kommen, wenn eine softwarebasierte Stabilisierung der Zwischenkreisspannung nicht möglich oder nicht erfolgreich ist.
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Die Erfindung schlägt als Softwareregelung, die der Hardware-Führung der Zwischenkreisspannung auf UZK_HW (36 V) vorauszugehen hat, gemäß 2 vor, nach dem Abklemmen der HV-Batterie 1 (Schritt 11 in 2) die aktuelle Regelung des Drehmoments des Antriebsmotors 5 abzuschalten, vgl. Schritt 12 in 2, so dass es für das nachfolgende Verhalten von Motor 5 und Zwischenkreisspannung UZK nicht mehr auf die üblichen Parameter der Regelung, wie z. B. die Winkelposition des Motors 5, ankommt. Vielmehr wird nun die Möglichkeit, die IGBTs T1 bis T6 zu schalten, dafür genutzt, die im Antriebsmotor 5 erzeugte elektrische Energie derart geregelt an den Zwischenkreiskondensator CZK zurück zu übertragen, dass die Zwischenkreisspannung in ihrem zeitlichen Verlauf hinreichend schnell einem Sollwert folgt, der sie zu einem Wertebereich führt, vgl. Schritt 13 in 2, und sie dann in diesem Wertebereich verbleiben lässt, Schritt 14. Bei dieserm Wertebereich kann es sich z. B. um Spannungen handeln, die für Personen gefahrlos sind.
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Als mögliche Schaltzustände der IGBTs T1 bis T6 für diese Software-Regelung der Zwischenkreisspannung UZK werden nur noch der Freilauf und der aktive Kurzschluss genutzt. Im Freilauf (vgl. 3a) sind alle sechs IGBT-Schalter geöffnet. Die parallel zu den IGBTs vorgesehenen Freilaufdioden (D1 bis D6) wirken dadurch wie Gleichrichterdioden einer dreiphasigen Dynamomaschine, d. h. sie leiten, so lange die Freilaufphase dauert und die vom Motor abgegebene Spannung die Zwischenkreisspannung übertrifft, einen Ladestrom zum Zwischenkreiskondensator CZK, der dadurch aufgeladen wird, wodurch die Zwischenkreisspannung UZK steigt und der Motor abgebremst wird.
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Der andere genutzte Schaltzustand der IGBTs ist der in 3b dargestellte aktive Kurzschluss (AKZ). Hier sind die Schalter T1, T2 und T3 weiterhin geöffnet, aber die Schalter T4, T5 und T6 sind nun geschlossen, während der Pluspol des Zwischenkreiskondensators CZK durch die weiterhin offenen Schalter T1, T2 und T3 vom Motor abgeklemmt ist. Über die Freilaufdioden kann nun kein Strom mehr fließen, weil an diesen die Zwischenkreisspannung in Sperrrichtung anliegt. Hingegen sind alle Motorwicklungen kurzgeschlossen, und der Strom in den Motorwicklungen bleibt, in Abhängigkeit von Betriebspunkt (insbesondere der Drehzahl) und weiteren elektrischen Parametern der E-Maschine, erhalten. Die Zwischenkreisspannung UZK sinkt in dieser Phase mit einer Rate, die der Ohmschen Belastung des Zwischenkreises entspricht. Diese Last kann z. B. dann recht hoch sein, wenn ein Zuheizer in Betrieb ist; sie kann evtl. aber auch relativ niedrig sein.
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Zwischen diesen beiden Schaltzuständen, in denen sich die Zwischenkreisspannung zum einen erhöht und zum anderen verringert, wird getaktet mit einer festen Frequenz f und damit mit einer festen Periode T = 1/f geschaltet, wobei es auch in diesem Sonderfall bei der üblichen Taktfrequenz zum Schalten der IGBTs, also z. B. z. B. 9 kHz oder 10 kHz bleibt. Der in den Zwischenkreiskondensator CZK zurückfließende Strom wird durch eine (für alle Motorwicklungen gleiche) Pulsbreitenmodulation festgelegt, indem während jeder Periode T für einen Anteil η der Periodendauer T, der auch als Tastverhältnis bezeichnet wird, die Freilaufphase gemäß 3a geschaltet wird, was für eine Zeit τF andauert. Für den Rest der Periode T, d. h. für die Zeit τAKS = T – τF, ist der Schaltzustand der aktive Kurzschluss, vgl. 3b. Durch Variation von η als Stellgröße kann daher im Rahmen einer Regelung der Zwischenkreisspannung UZK der gesamte Dynamikbereich zwischen maximalem Entladen (η = 0) und maximalem Aufladen (η = 1) des Zwischenkreiskondensators genutzt werden. Formelmäßig ist η = τF/T = τF·f und τAKS ergibt sich zu τAKS = T – τF.
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Der zeitliche über mehrere Rasterperioden gemittelte Mittelwert des Ladestroms des Zwischenkreiskondensators wird somit allein durch das Tastverhältnis η bestimmt und variierbar. 4 verdeutlicht diese Pulsbreitenmodulation.
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Hiervon ausgehend kann ein üblicher, als Software zu installierender robuster Regler R die Zwischenkreisspannung regeln, wie es 5 zeigt. Die vom Regler R zu ermittelnde Stellgröße η (oder äquivalent: τF) bestimmt die Größe des Stroms, mit dem der Zwischenkreiskondensator CZK im Zeitmittel geladen oder entladen wird, wobei als Störgrößen sowohl die elektrische Last im Hochvoltkreis als auch der Betriebspunkt der E-Maschine 5 wirken und beide Größen infolge der außergewöhnlichen Umstände sich unvorhersehbar und auch sprunghaft ändern können. Als Regler R, der als Eingangsgröße nur die Regelabweichung der Zwischenkreisspannung UZK von ihrem Führungswertwert UZK_Soll benötigt, kann ein Zweipunktregler, aber auch ein I-Regler ein PI-Regler oder ein PID-Regler in Betracht kommen.
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Wie 6 mit Kurve 21 erläutert, kann mit einem solchen Regler die Zwischenkreisspannung kontrolliert in einer vorgegebenen Zeit tramp zu einem vorgegeben Wert geführt und dann in einem vorgegebenen Wertebereich, zwischen UZK_high und UZK_low, gehalten werden, bis der Motor 5 zum Stillstand gekommen ist.
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Dabei soll der untere Grenzwert UZK_low hinreichend weit oberhalb des hardwaremäßig installierten Grenzwerts UZK_HW zum Aufrechterhalten eines Notbetriebs der Motorregelung liegen, da diese Hardware-Maßnahme nur bei Ausfall der Software-Regelung zum Einsatz kommen soll.
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Für den Fall, dass die Zwischenkreisspannung mangels hinreichend hoher Ohmscher Last nicht innerhalb der Zeit tramp auf ein vorgegebenes HV-Sicherheitsziel absinken kann, kann ein aktives Schnellentladen (SE) vorgesehen werden. Dafür wird z. B. für eine vorgegebene Zeit die Regelung der Zwischenkreisspannung abgeschaltet und der Zwischenkreiskondensator wird über einen Lastwiderstand oder über ein vergleichbares Schaltungselement um ein vorgesehenes Maß entladen. Ist infolge der Schnellentladung das HV-Sicherheitsziel erreicht (schraffierter Bereich in 6), so wird das Schnellentladen beendet und die Regelung der Zwischenkreisspannung kann wieder eingeschaltet werden. Der zugehörige Spannungsverlauf ist in 6 als Kurve 22 eingetragen.
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Sollte diese softwaremäßige Regelung zu irgendeinem Zeitpunkt nicht (mehr) möglich sein, so kann dann immer noch die Hardware-Lösung greifen, die einen sägezahnförmigen Spannungsverlauf gemäß Kurve 23 hervorruft.