DE102016202102A1 - Multifunktionale und hochintegrierte Stromrichterkomponente - Google Patents

Multifunktionale und hochintegrierte Stromrichterkomponente Download PDF

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Abstract

Stromrichterkomponente für ein Kraftfahrzeug, wobei die Stromrichterkomponente wenigstens ein funktionell mehrfachgenutztes leistungselektronisches Bauteil (101-106, 201-206, C) aufweist.

Description

  • Die Erfindung betrifft das Gebiet der leistungselektronischen Komponenten, insbesondere eine Stromrichterkomponente für das Steuern des Leistungsflusses in einem Kraftfahrzeug.
  • Wechselrichter werden verwendet, um Wechselstrom-Elektromotoren mit Leistung aus einer Gleichstromquelle zu versorgen, oder um Wechselstrom-Leistungsquellen aus Gleichstromquellen wie Lithium-Ionen-Batterien oder Brennstoffzellen bereitzustellen.
  • Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 10 2008 034 357 A1 ist beispielsweise ein DC-Aufwärtswandler bekannt, bei dem der Betrieb einer Induktivität mit dem Eingangskondensator eines DC/AC-Wechselrichters über eine Schalterkonfiguration kombiniert wird, um den DC/AC-Wechselrichter mit Leistung zu versorgen. Mit diesem Ansatz kann anstelle eines teuren, klobigen Hochspannungs-DC-Buskondensators ein Kondensator kleinerer Größe mit geringerer Ausfallwahrscheinlichkeit und geringeren Kosten verwendet werden, um einen Hochspannungs-DC-Bus zu steuern.
  • Aus der deutschen Patentschrift DE 101 56 694 B4 ist ferner eine Schaltungsanordnung zur Erzeugung eines dreiphasigen Wechselstroms aus einem Stromerzeuger kleiner Leistung (10 kVA bis 5 mVA) zur Einspeisung in ein Stromnetz bekannt. Die Schaltungsanordnung besteht für den Energiefluss vom Generator zum Stromnetz aus einem generatorseitigen Dioden-Gleichrichter, einem generatorseitigen Hochsetzsteller, einem aus zwei in Reihe geschalteten Kondensatorgruppen gebildeten Zwischenkreis und einem netzseitigen Wechselrichter sowie für den Energiefluss von einem Energiespeicher oder dem Stromnetz zum Generator aus einem netzseitigen Dioden-Gleichrichter, netzseitigen Hochsetzsteller, einem aus zwei in Reihe geschalteten Kondensatorgruppen gebildeten Zwischenkreis und einem generatorseitigen Wechselrichter.
  • Bei den verschiedenen elektrischen Fahrzeugkonzepten wie Hybrid-, Brennstoffzellen- und Elektrofahrzeugen (z.B. BEV, PHEV, FCEV, REEV) werden für Fahrumrichter, Hilfsaggregate und Energiespeicher ganz unterschiedliche leistungselektronische Komponenten für das Steuern des Leistungsflusses benötigt. Der derzeitige Stand der Technik bedient dies mit jeweils eigenen Komponenten für jeweilige Fahrumrichter, Hilfsaggregate und Energiespeicher. Dies hat bezogen auf die Antriebsleistung eine große Mehrinstallation von leistungselektronischen Komponenten zur Folge.
  • Hochintegration wird derzeit vorrangig unter dem Aspekt z.B. der Anintegration der Leistungselektronik an die E-Maschine verstanden. Dies hat eine weitere Anspannung beim ohnehin schon kritischen Bauraum in Achsnähe zur Folge.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Stromrichterkomponente bereitzustellen, welche die oben genannten Nachteile wenigstens teilweise überwindet.
  • Diese Aufgabe wird durch die erfindungsgemäße Stromrichterkomponente nach Anspruch 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung.
  • Eine erfindungsgemäße Stromrichterkomponente für ein Kraftfahrzeug weist wenigstens ein funktionell mehrfachgenutztes leistungselektronisches Bauteil auf. Eine derartige multifunktionale Stromrichterkomponente kann vorteilhaft in einem auf einem elektrischen Antrieb beruhenden Fahrzeug eingesetzt werden, beispielsweise in einem Elektrofahrzeug (EV), in einem Plug-In-Hybrid-Fahrzeug (PHEV), Brennstoffzellenfahrzeug (FCEV), in einem Range-Extended-Electric-Vehicle (REEV), oder dergleichen.
  • Bei dem leistungselektronischen Bauteil kann es sich beispielsweise um ein aktives oder passives leistungselektronisches Bauelement, wie beispielsweise einen Kondensator oder einen leistungselektronischen Schalter handeln. Auch kann es sich bei dem leistungselektronischen Bauteil um eine Baugruppe aus mehreren leistungselektronischen Bauelementen handeln, wie beispielsweise um mehrere IGTB-Schalter, die einen Wechselrichter bilden.
  • Das Vorsehen wenigstens eines funktionell mehrfachgenutzten leistungselektronischen Bauteils hat den Vorteil, dass das mehrfachgenutzte leistungselektronische Bauteil als gemeinsame Leistungselektronik für die Stromrichtung bezüglich ein oder mehreren Hilfsaggregaten, Energiespeichern, Ladequellen, und/oder einem Fahrumrichter dienen kann, so dass dadurch überflüssige leistungselektronische Bauelemente wegfallen können.
  • Beispielsweise realisiert das mehrfachgenutzte leistungselektronische Bauteil der erfindungsgemäßen Stromrichterkomponente die Leistungselektronik für mehrere Hilfsaggregate des Kraftfahrzeugs. Die hat den Vorteil, dass nicht für jedes Hilfsaggregat eine eigene Leistungselektronik wie beispielsweise ein eigener Wechselrichter bereitgestellt werden muss, so dass im Ergebnis weniger leistungselektronische Bauteile vorgesehen werden müssen.
  • Auch kann das mehrfachgenutzte leistungselektronische Bauteil des erfindungsgemäßen Stromrichters die Leistungselektronik für ein Antriebssystem mit mehreren Langzeit-Energiespeichern realisieren. Dies hat wiederum den Vorteil, dass Leistungselektronik eingespart werden kann.
  • Gemäß bevorzugter Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dient das mehrfachgenutzte leistungselektronische Bauteil insbesondere einer Ladefunktion und einer Fahrfunktion. Das mehrfachgenutzte leistungselektronische Bauteil kann beispielsweise je nach Betriebsmodus des Kraftfahrzeugs als Wechselrichter für ein HV-Leistungsladen genutzt werden, oder als Wechselrichter für den Betrieb eines Hilfsaggregats, wie beispielsweise eines HV-Starters, eines Schwungradspeichers, einer elektrischen Maschine für ein Getriebe, oder dergleichen.
  • Gemäß einer Ausführungsform handelt es sich bei dem mehrfachgenutzten leistungselektronischen Bauteil um ein passives Bauelement, insbesondere einen Zwischenkreiskondensator. So kann beispielsweise ein einziger Zwischenkreiskondensator für die Speisung mehrerer Hilfsaggregate Verwendung finden.
  • Gemäß einer anderen Ausführungsform umfasst das mehrfachgenutzte leistungselektronische Bauteil leistungselektronische Schalter, die beispielsweise als Wechselrichter dienen. So können beispielsweise leistungselektronische Schalter sowohl einen Wechselrichter für ein erstes Hilfsaggregat bilden, als auch einen Wechselrichter für ein zweites Hilfsaggregat bilden.
  • Die Stromrichterkomponente kann ferner einen oder mehrere gesteuerte Schalter umfassen, welche das mehrfachgenutzte leistungselektronische Bauteil wahlweise mit einem Hilfsaggregat oder einer Ladequelle koppeln. Auf diese Weise kann das mehrfachgenutzte leistungselektronische Bauteil sowohl für einen Betriebsmodus Laden als auch für einen Betriebsmodus fahren genutzt werden. Dies hat den Vorteil, dass auch hohe Ladeleistungen > 20kW mit wenigen Zusatzkomponenten möglich sind. So kann beispielsweise die leitungsgebundene Ladeeinheit als Teil der erfindungsgemäßen Stromrichterkomponente ausgeführt werden.
  • Das mehrfachgenutzte leistungselektronische Bauteil des erfindungsgemäßen Stromrichters kann beispielsweise als Leistungselektronik für Hilfsaggregate wie einen HV-Starter, einen Schwungradspeicher, eine elektrische Maschine für eine Getriebefunktion, einen E-Turbo oder einen Klimakompressor dienen. Auch kann das mehrfachgenutzte leistungselektronische Bauteil des erfindungsgemäßen Stromrichters als Leistungselektronik für Energiequellen wie ein HV-Leistungsladen oder einen 12/V/48V-Energiespeicher dienen. Ferner kann das mehrfachgenutzte leistungselektronische Bauteil des erfindungsgemäßen Stromrichters auch mit einem Fahrumsetzer zusammenwirken, der mit einer elektrischen Maschine verbunden ist, die den Antriebsstrang des Kraftfahrzeugs antreibt, oder rekuperativ gewonnene Energie umsetzt.
  • In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel realisiert die erfindungsgemäße Stromrichterkomponente die Leistungselektronik mehrerer Hilfsaggregate oder Energiequellen zentral und hochintegriert. Beispielsweise können die jeweils erforderlichen Umrichter- und DC/DC-Wandler-Module auf gleichem Bauraum untergebracht werden. Es lassen sich somit Baustufen wie Multi-Hilfsaggregate und Dual-Langzeit-Energiespeicher der erfindungsgemäßen Stromrichterkomponente umsetzen.
  • Die Stromrichterkomponente kann ferner die Leistungselektronik für mehrere Hilfsaggregate und/oder Energiequellen modularisiert realisieren. Innerhalb der Baustufen einer erfindungsgemäßen Stromrichterkomponente lassen sich auf solche Weise mehrere, z.B. drei bis vier Konfigurationen, nach dem Baukastenprinzip realisieren.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nun beispielhaft und unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnungen beschrieben, in denen:
  • 1 schematisch ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Stromrichterkomponente für ein Kraftfahrzeug zeigt;
  • 2 schematisch ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Stromrichterkomponente für ein Kraftfahrzeug zeigt; und
  • 3 schematisch ein drittes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Stromrichterkomponente für ein Kraftfahrzeug zeigt.
  • Ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Stromrichterkomponente für ein Kraftfahrzeug ist in 1 gezeigt. Die erfindungsgemäße Stromrichterkomponente 1 dieses Ausführungsbeispiels umfasst zwei DC/AC-Wandler 10, 20. Der DC/AC-Wandler 10 besteht aus sechs leistungselektronischen Schaltern 101–106 (z.B. IGTB-Schaltern) und ist mit einem Zwischenkreiskondensator C gekoppelt, der den DC/AC-Wandler 10 auf einer gemeinsamen Gleichspannungsebene mit dem DC/AC-Wandler 20, mit einer Hochvoltbatterie 2 und mit einem Fahrumrichter 3 koppelt. Bei der Hochvoltbatterie 2 kann es sich beispielsweise um einen Lithium-Ionen-Akkumulator mit 400 V Spannung handeln, so dass die HV-Topologie (Spannungslage) des Hochvoltnetzes als ein 400V-System ausgelegt ist. Der Fahrumrichter 3 wandelt die von der Hochvoltbatterie 2 bereitgestellte elektrische Gleichspannung in eine Wechselspannung, mit der eine elektrische Maschine 4 angetrieben wird, die mit einem Antriebsstrang des Kraftfahrzeugs (nicht gezeigt) gekoppelt ist.
  • Der DC/AC-Wandler 10 der in der erfindungsgemäßen Stromrichterkomponente 1 integriert ist, wandelt die von der Hochvoltbatterie 2 bereitgestellte Gleichspannung in eine dreiphasige Wechselspannung, die über zwei Schalter S1, S2 einem Hilfsaggregat 31 zugeführt wird. Bei dem Hilfsaggregat 31 handelt es sich beispielsweise um einen HV-Starter mit 20 kW Leistungsaufnahme, einen Schwungradspeicher mit 20 kW Leistungsaufnahme, oder eine elektrische Maschine für eine Getriebefunktion.
  • Mittels der Schalter S1, S2, bei denen es sich um einfache Schalter wie beispielsweise Schütze handeln kann, wird der DC/AC-Wandler 10 wahlweise mit dem Hilfsaggregat 31 gekoppelt werden, oder alternativ, mit Anschlüssen 33, 34, die zum Laden der Hochvoltbatterie 2 vorgesehen sind. Bei den Ladeanschlüssen dieses Ausführungsbeispiels handelt es sich beispielsweise um einem Anschluss für HV-Leistungsladen 33 und einen Anschluss an ein 12V/48V-MiniHEV (Niedervoltbordnetz). Der Anschluss für HV-Leistungsladen 33 ist über einen DC/DC-Wandler T1 und einen Filter L1, C1 an den DC/AC-Wandler 10 gekoppelt. Das 12V/48V-MiniHEV 34 ist über einen leistungselektronischen Schalterkomponente 30, einen DC/DC-Wandler T2 und einen Filter L2, C2 an den DC/AC-Wandler 10 gekoppelt. Über den 12V/48V-MiniHEV Ladeanschluss 34 kann das Hochvoltnetz mit einem Niedervoltnetz, insbesondere mit einer Niedervoltbatterie (nicht gezeigt) gekoppelt werden. Die Schalterkomponente 30 kann beispielsweise zwei MOSFETS oder IGBT Leitungsschalter umfassen, die Strom und Spannung am 12/48V Netz rechts vom Trafo T2 stellen können. Die genaue Anzahl an Komponenten der Schalterkomponente 30 und Verschaltung ist nicht gezeigt, sondern durch die Schalterkomponente 30 lediglich angedeutet. Der Anschluss für HV-Leistungsladen 33 ist mit dem Fahrumrichter 3 gekoppelt und dient dem rekuperativen Laden der Hochvoltbatterie 2.
  • Mit der Hochvolt-Gleichspannungsebene des erfindungsgemäßen Stromrichters ist ferner auch ein Ladefrontend 5 gekoppelt, das beispielsweise auf 11, 22 oder 44 kW Leistungsaufnahme ausgelegt ist, und das zum Laden der Hochvoltbatterie 2 über Ladeanschlüsse 6 mittels einer externen Drehstromquelle (nicht gezeigt) dient.
  • In der Stromrichterkomponente 1 dieses Ausführungsbeispiels werden die leistungselektronischen Schalter 101–106 des DC/AC-Wandlers 10 je nach Stellung der Schalter S1, S2 für zwei verschiedene Funktionen genutzt, nämlich zum Einen in einem Betriebsmodus „Laden“, in dem der DC/AC-Wandler 10 mit den Ladeanschlüssen 33 und 34 gekoppelt ist und zum Laden der Hochvoltbatterie 2 genutzt wird, oder zum Anderen in einem Betriebsmodus „Fahren“, in dem der DC/AC-Wandler 10 mit dem Hilfsaggregat 31 gekoppelt ist und zum Betrieb des Hilfsaggregat 31 genutzt wird. Auf diese Weise kann vermieden werden, für jede dieser Funktion einen eigene Leistungselektronik bereitzustellen.
  • Der weitere DC/AC-Wandler 20, der zusammen mit dem DC/AC-Wandler 10 in der erfindungsgemäßen Stromrichterkomponente 1 integriert ist, besteht aus sechs leistungselektronischen Schaltern 201–206 (z.B. IGTB-Schaltern) und ist mit demselben Zwischenkreiskondensator C gekoppelt, den auch der DC/AC-Wandler 10 nutzt. Der weitere DC/AC-Wandler 20 wandelt die von der Hochvoltbatterie 2 bereitgestellte Gleichspannung in eine dreiphasige Wechselspannung um, die einem weiteren Hilfsaggregat 35 zugeführt wird. Bei dem weiteren Hilfsaggregat 35 handelt es sich beispielsweise um einen E-Turbo mit 5 kW Leistungsaufnahme oder einen Klimakompressor des Kraftfahrzeugs. Dadurch dass die beiden DC/AC-Wandler 10 und 20 in einer gemeinsamen zentralen Stromrichterkomponente 1 integriert sind, stellt der Zwischenkreiskondensator C ein passives leistungselektronisches Bauteil dar, dass mehrfachgenutzt wird. Es kann darauf verzichtet werden, für jeden der beiden DC/AC-Wandler 10 und 20 einen eigenen Kondensator vorzusehen, wie dies der Fall wäre, wenn die für die beiden Hilfsaggregate 31 und 35 dezentral jeweils eigene Leistungselektronik verbaut würde.
  • 2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Stromrichterkomponente für ein Kraftfahrzeug. Soweit dieses Ausführungsbeispiel der 2 dem Ausführungsbeispiel der 1 entspricht, werden Komponenten mit den gleichen Bezugszeichen versehen und wird auf eine wiederholt Beschreibung verzichtet. Die Stromrichterkomponente 1 des zweiten Ausführungsbeispiels unterscheidet sich von der Stromrichterkomponente des ersten Ausführungsbeispiels darin, dass der DC/AC-Wandler 20 anders als beim Ausführungsbeispiel der 1 nicht ein weiteres Hilfsaggregat (35 in 1) an das Hochvoltnetz ankoppelt, sondern einen Energiespeicher 32 bereitstellt, der hier beispielsweise als Low-Side-Energiespeicher mit einer Leistung von 50 kW ausgeführt ist. Der Energiespeicher 32 ist über drei Drosseln L3, L4, L5 an den DC/AC-Wandler 20 angekoppelt und kann beispielsweise dem Hilfsaggregat 31 oder der mit dem Antriebsstrang verbundenen elektrischen Maschine 4 elektrische Leistung zur Verfügung stellen. Die leistungselektronischen Schalter 201–206 des DC/AC-Wandlers 20 der Ausführungsform der 2 wirken zusammen mit den Drosseln L3, L4, L5 als ein DC/DC-Wandler. Eine erfindungsgemäße Stromrichterkomponente ermöglicht es somit leistungselektronischen Bauteile (hier die leistungselektronischen Schalter 201–206 der Ausführungsformen 1, 2 und 3) je nach Konfiguration der Stromrichterkomponente für unterschiedliche Funktionen zu nutzen, z.B. als DC/AC-Wandler (gemäß der Ausführungsform der 1), oder als DC/DC-Wandler (gemäß der Ausführungsform der 2 und 3). Ferner ermöglicht die Stromrichterkomponente 1 dieses Ausführungsbeispiels es, mittels dem mehrfachgenutzten Zwischenkreiskondensator C die Leistungselektronik für ein Antriebssystem mit mehreren Langzeit-Energiespeichern zu realisieren.
  • Abwandlungen der Stromrichterkomponenten der 1 sind möglich. So könnte beispielsweise auf den DC/DC-Wandler T2 für das 12/48V-Bordnetz verzichtet werden.
  • Die HV-Topologie (Spannungslagen) eines des erfindungsgemäßen Stromrichters kann auf einer beliebigen Systemspannung beruhen, beispielsweise auf einem 400V-System (1 und 2) oder auch auf einem 800V-System. Denkbar ist auch eine Mischtopologie von 400V- und 800V-System.
  • 3 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Stromrichterkomponente für ein Kraftfahrzeug, bei dem die Stromrichterkomponente 1 in einem mehrere Energiespeichersystem / 800V-Hybridsystem betrieben wird. Soweit dieses Ausführungsbeispiel der 3 den Ausführungsbeispielen der 1 und 2 entspricht, werden Komponenten mit den gleichen Bezugszeichen versehen und wird auf eine wiederholt Beschreibung verzichtet. Die Stromrichterkomponente 1 des dritten Ausführungsbeispiels unterscheidet sich von den Stromrichterkomponenten des ersten und zweiten Ausführungsbeispiels darin, dass die HV-Topologie als ein 800V-System ausgelegt ist, d.h. der zweite AC/DC-Wandler der Stromrichterkomponente 1 koppelt eine Hochvoltbatterie der Spannungslage 800 V. Hinter den Low-Side-Energiespeicher 36 der Spannungslage 800 V ist im Ausführungsbeispiel der 3 ferner noch ein 400V-Subsystem 37 geschaltet.
  • Die Vorteile Hybrid-800V-Systems sind darin zu sehen, dass nicht der vollständige Umstieg aller HV-Komponenten auf 800V erforderlich ist. Die Hauptantriebskomponenten könnten auf einem leistungsdichten 800V-System basieren, während Flexibilität besteht für die weiteren Hilfsantriebe oder getriebenahe E-Maschinen. Auch ein Dual-Batteriesystem ist realisierbar, die Mehrfachnutzung von leistungselektronischen Schaltern für Fahren und Laden, sowie ein optimiertes Design bezüglich Anzahl passiver Komponenten ist an einem 400V/800V-Hybridsystem umsetzbar.
  • Im Rahmen dieses dritten Ausführungsbeispiels sind wieder unterschiedliche Bauformen denkbar. So könnte beispielsweise auf eine Ankopplung eines Antrieb/Hilfsaggregats (31 in 3), beispielsweise auf die Ankopplung eines HV-Starter bzw. eines Generators, einer elektrischen Maschine für Getriebefunktion, eines E-Turbos oder eines Schwungradspeichers verzichtet werden. Ebenso könnte auf den DC/DC-Wandler T2 für das 12/48V-Bordnetz verzichtet werden. Auch könnte zusätzlich ein DC/DC-Wandler für den Low Side-Energiespeicher (Batterie am Traktionsnetz sowie im Low Side Netz), oder ein DC/DC-Wandler für den Low Side-Energiespeicher vorgesehen werden (800V-Batterie am Traktionsnetz sowie 400V-Batterie im Low-Side-Netz). Statt eines Hochleistungs-DC/DC-Wandlers für den Low Side-Energiespeicher (Batterie am Traktionsnetz sowie im Low Side Netz) könnte auch ein Triport mit zwei Low-Side-Spannungslagen Verwendung finden.
  • Besonders vorteilhaft an den oben gezeigten Stromrichterkomponenten der 1, 2 und 3 ist die multifunktionale Integration auf gleichem Bauraum und die Integration der Hochleistungsladeeinheit zu sehen. Hochintegration wird mit dem Ansatz der vorliegenden Erfindung somit stärker aus der Sicht der leistungselektronischen Komponenten und Reduzierung passiver Bauteile gesehen. Vorteilhaft ist insbesondere die Mehrfachnutzung von leistungselektronischen Schaltern beim Betriebsmodus Fahren und Laden, wobei auch hohe Ladeleistungen > 20kW mit wenigen Zusatzkomponenten möglich sind. Passive Bauteile (Drosseln und Zwischenkreiskapazitäten), die z.B. von DC/DC-Wandler, Ladeeinheit und Leistungssteller benötigt werden, können reduzieren werden. Das Potential eines leistungsdichten Antriebssystems wird mit diesem Ansatz besser genutzt als mit herkömmlichen Einzelkomponenten.
  • Die Schalterkonfigurationen für die hier gezeigten Schalter können durch Steuerungssignale gesteuert werden, die auf dem Fachmann bekannte Weise von einem Controller auf der Grundlage einer Vielzahl von Steuerungsmodi und Rückkopplungssignalen erzeugt werden.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Stromrichterkomponente
    2
    Hochvoltbatterie
    3
    Fahrumrichter
    4
    Elektrische Maschine
    5
    Ladefrontend
    6
    Ladeanschlüsse für Ladefrontend
    10
    DC/AC-Wandler
    101–106
    Leistungselektronische Schalter
    20
    DC/AC-Wandler
    201–206
    Leistungselektronische Schalter
    L1–L5
    Drosseln
    T1, T2
    DC/DC-Wandler
    C1, C2
    Kondensatoren
    S1, S2
    Schalter
    C
    Zwischenkreiskondensator
    31
    Hilfsaggregat
    32
    Energiespeicher
    33
    Anschluss für HV-Leistungsladen
    34
    Anschluss für 12V/48V-MiniHEV
    35
    Hilfsaggregat
    36
    Low-Side-Energiespeicher
    37
    400V-Subsystem
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102008034357 A1 [0003]
    • DE 10156694 B4 [0004]

Claims (10)

  1. Stromrichterkomponente (1) für ein Kraftfahrzeug, wobei die Stromrichterkomponente wenigstens ein funktionell mehrfachgenutztes leistungselektronisches Bauteil (101–106, 201–206, C) aufweist.
  2. Stromrichterkomponente nach einem der vorstehenden Ansprüchen, wobei das mehrfachgenutzte leistungselektronische Bauteil (101–106, 201–206, C) die Leistungselektronik für mehrere Hilfsaggregate des Kraftfahrzeugs realisiert.
  3. Stromrichterkomponente nach einem der vorstehenden Ansprüchen, das mehrfachgenutzte leistungselektronische Bauteil (101–106, 201–206, C) die Leistungselektronik für ein Antriebssystem mit mehreren Langzeit-Energiespeichern (2, 36) realisiert.
  4. Stromrichterkomponente nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das mehrfachgenutzte leistungselektronische Bauteil (101–106, 201–206, C) einer Ladefunktion und einer Fahrfunktion dient.
  5. Stromrichterkomponente nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das mehrfachgenutzte leistungselektronische Bauteil (101–106, 201–206, C) ein passives Bauelement (C) ist.
  6. Stromrichterkomponente nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das mehrfachgenutzte leistungselektronische Bauteil leistungselektronische Schalter (101–106, 201–206) umfasst, die beispielsweise als Wechselrichter (10, 20) dienen.
  7. Stromrichterkomponente nach einem der vorstehenden Ansprüche, die wenigstens einen gesteuerten Schalter (S1, S2) umfasst, welcher das mehrfachgenutzte leistungselektronische Bauteil (101–106) wahlweise mit einem Hilfsaggregat oder einer Ladequelle koppelt.
  8. Stromrichterkomponente nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das mehrfachgenutzte leistungselektronische Bauteil (101–106, 201–206, C) als Leistungselektronik für einen HV-Starter, einen Schwungradspeicher, eine elektrische Maschine für eine Getriebefunktion, einen E-Turbo oder einen Klimakompressor, ein HV-Leistungsladen oder einen 12/V/48V-Energiespeicher, oder einen Fahrumsetzer dient.
  9. Stromrichterkomponente nach einem der vorstehenden Ansprüchen, welche die Leistungselektronik mehrerer Hilfsaggregate (31, 35) oder Energiequellen (2, 36) zentral und hochintegriert realisiert.
  10. Stromrichterkomponente nach einem der vorstehenden Ansprüche, welche die Leistungselektronik für mehrere Hilfsaggregate (31, 35) und/oder Energiequellen (2, 36) modularisiert realisiert.
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