DE102016215008A1 - Method for operating a converter and thereafter operating converter - Google Patents

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Abstract

Beim Betrieb eines Stromrichters (8) einer elektrischen Maschine (2), mit einer Brückenschaltung (14) mit einer Anzahl von Halbleiterschaltern (20) und mit einem Zwischenkreiskondensator (12), wird während eines Normalbetriebs der Maschine (2) durch Umschalten der Halbleiterschalter (20) mit einer Schaltfrequenz (f) ein Eingangsstrom (IE) in einen Motorstrom (IM) für einen Elektromotor (6) gewandelt, wobei während eines Hochlastbetriebs der Maschine (2) der Motorstrom (IM) auf einen Maximalwert (Imax) eingestellt und die Schaltfrequenz (f) für das Umschalten der Halbleiterschalter (20) für eine Zeitdauer (τ) erhöht wird.During operation of a power converter (8) of an electrical machine (2), with a bridge circuit (14) with a number of semiconductor switches (20) and with an intermediate circuit capacitor (12), during normal operation of the machine (2) by switching the semiconductor switches ( 20) having a switching frequency (f) converting an input current (IE) into a motor current (IM) for an electric motor (6), wherein during a high load operation of the engine (2) the motor current (IM) is set to a maximum value (Imax); Switching frequency (f) for switching the semiconductor switches (20) for a period of time (τ) is increased.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Stromrichters einer elektrischen Maschine, insbesondere für ein elektrisch angetriebenes Kraftfahrzeug, mit einer Brückenschaltung mit einer Anzahl von Halbleiterschaltern und mit einem Zwischenkreiskondensator. Sie betrifft weiter einen nach diesem Verfahren arbeitenden Stromrichter und ein elektrische Maschine mit einem solchen Stromrichter. The invention relates to a method for operating a power converter of an electrical machine, in particular for an electrically driven motor vehicle, with a bridge circuit having a number of semiconductor switches and with an intermediate circuit capacitor. It further relates to a working according to this method power converter and an electric machine with such a power converter.

Elektrisch (elektromotorisch) angetriebene Kraftfahrzeuge, wie beispielsweise Elektro- oder Hybridfahrzeuge, weisen typischerweise elektrische Maschinen zum Antrieb einer oder beider Kraftfahrzeugachsen auf. Derartige elektromotorische Antriebsmaschinen umfassen in der Regel einen gesteuerten Synchron- oder Asynchronmotor als Elektromotor, welcher zur Versorgung mit elektrischer Energie an einen fahrzeuginternen Energiespeicher (Hochvolt-Batterie) gekoppelt ist. Electric (electric motor) driven vehicles, such as electric or hybrid vehicles, typically have electric machines for driving one or both motor vehicle axles. Such electromotive drive machines usually include a controlled synchronous or asynchronous motor as an electric motor, which is coupled to the supply of electrical energy to an in-vehicle energy storage (high-voltage battery).

Der Elektromotor der elektrischen Maschine umfasst herkömmlicherweise einen gegenüber einem Stator drehbar gelagerten Rotor, welcher mittels eines magnetischen Drehfeldes angetrieben wird. Zur Erzeugung des Drehfeldes werden die Spulenwicklungen (Phasenwicklungen, Statorwicklungen) des Stators mit einem entsprechenden Drehstrom (Wechselspannung) als Motorstrom beaufschlagt, welcher aus einer Gleichspannung beziehungsweise aus einem Gleichstrom (Eingangsstrom) des Energiespeichers mittels eines Stromrichters gewandelt wird. The electric motor of the electric machine conventionally comprises a relative to a stator rotatably mounted rotor, which is driven by means of a magnetic rotating field. To generate the rotating field, the coil windings (phase windings, stator windings) of the stator are acted upon by a corresponding three-phase current (alternating voltage) as the motor current, which is converted from a DC voltage or from a direct current (input current) of the energy accumulator by means of a power converter.

Derartige Stromrichter sind einerseits dafür geeignet und eingerichtet, als Wechselrichter (Inverter) in einem Normalbetrieb der Maschine den Eingangsstrom des Energiespeichers in den Motorstrom zu wandeln. Andererseits sind die Stromrichter in der Regel dazu geeignet und eingerichtet, in einem generatorischen oder rekuperativen Betrieb als Gleichrichter einen erzeugten Motorstrom des Elektromotors in einen Gleichstrom (Rückspeisestrom) zur Einspeisung in den Energiespeicher zu wandeln. On the one hand, such power converters are suitable and configured to convert the input current of the energy store into the motor current as inverter (inverter) in normal operation of the machine. On the other hand, the power converters are generally suitable and set up to convert a generated motor current of the electric motor into a direct current (regenerative current) for feeding into the energy store in a regenerative or recuperative operation as a rectifier.

Zu diesem Zwecke weist der Stromrichter eine mit einem Zwischenkreiskondensator gekoppelte Brückenschaltung auf (Zwischenkreis, Kommutierungskreis). Die Brückenschaltung umfasst eine der Anzahl der (Motor-)Phasen entsprechende Anzahl von Brückenmodulen (Halbbrücken, Leistungsmodul, Kommutierungszelle) mit Halbleiterschaltern, die zwischen einer Hinleitung und einer Rückleitung des Stromrichters verschaltet sind. For this purpose, the power converter has a bridge circuit coupled to an intermediate circuit capacitor (intermediate circuit, commutation circuit). The bridge circuit comprises one of the number of (motor) phases corresponding number of bridge modules (half bridges, power module, commutation) with semiconductor switches, which are connected between an outgoing line and a return line of the converter.

Der Stromrichter ist mittels Zuleitungen an den Energiespeicher angeschlossen. Insbesondere bei hohen Leistungen beziehungsweise hohen Strömen, wie sie beispielsweise im Automobilbereich vorkommen, werden aufgrund der (Um-)Schaltvorgänge der Halbleiterschalter (Über-)Spannungsspitzen und (Spannungs-)Oszillationen in den Leitungen des Stromrichters erzeugt. Diese Störspannungen werden typischerweise anhand eines Spannungsmittelwertes und einer Peak-to-Peak-Spannung beziehungsweise einer Spannungsamplitude, dem sogenannten (Spannungs-)Ripple oder Ripplespannung, charakterisiert. The power converter is connected by means of leads to the energy storage. Especially at high powers or high currents, as occur for example in the automotive sector, due to the (re-) switching operations of the semiconductor switches (over) voltage peaks and (voltage) oscillations are generated in the lines of the converter. These interference voltages are typically characterized on the basis of a mean voltage value and a peak-to-peak voltage or a voltage amplitude, the so-called (voltage) ripple voltage or ripple voltage.

Zur Einhaltung von EMV-Richtlinien (elektromagnetische Verträglichkeit) sowie zum Schutz der elektronischen Bauteile des Stromrichters und insbesondere des daran angeschlossenen Energiespeichers ist es notwendig, dass die Ripplespannung einen bestimmten Schwellwertbereich (Amplitudenschwellwert) nicht überschreitet. Mit anderen Worten sind anwendungsseitig in der Regel Schwellwerte (Amplitudenschwellwert) vorgegeben, welche die Ripplespannung zu keinem Zeitpunkt des Motorbetriebs, das bedeutet zu keinem Betriebszeitpunkt, überschreiten darf. To comply with EMC directives (electromagnetic compatibility) and to protect the electronic components of the power converter and in particular of the connected energy storage, it is necessary that the ripple voltage does not exceed a certain threshold range (amplitude threshold value). In other words, threshold values (amplitude threshold value) are generally specified on the application side, which must not exceed the ripple voltage at any time during engine operation, that is to say at no operating time.

Die wesentlichen Einflüsse auf die Rippelspannung sind der mittlere Motorstrom, das bedeutet im Wesentlichen der RMS-Wert (root mean square) des erzeugten Drehstromes, sowie die den Motorstrom charakterisierenden fluss- und drehmomentbildenden Komponenten. Bei einer feldorientierten Regelung sind diese Komponenten im Wesentlichen durch einen d-Stromanteil und einen q-Stromanteil im Zuge einer Vektorregelung beschrieben. Mit anderen Worten beeinflusst der Modulationsgrad, das bedeutet der Ansteuergrad der Halbleiterschalter, die auftretende Ripplespannung. Dies bedeutet, dass die Ripplespannung abhängig ist von dem aktuellen Betriebszustand des Elektromotors und somit von dem aktuellen Betriebszustand des Stromrichters. Entsprechend treten bei hohen Motorströmen, insbesondere im Zuge eines Hoch- oder Volllastbetriebs des Elektromotors, wenn diese stark drehmomentbildend wirken, maximale Ripplespannungswerte auf. Derartige Hochlastbetriebszustände treten beispielsweise bei einem Beschleunigungsvorgang eines Elektro- oder Hybridfahrzeuges auf. The main influences on the ripple voltage are the average motor current, which essentially means the RMS value (root mean square) of the generated three-phase current, as well as the flux and torque-forming components characterizing the motor current. In a field-oriented control, these components are essentially described by a d-current component and a q-current component in the course of a vector control. In other words, the degree of modulation, that is, the drive level of the semiconductor switches, influences the ripple voltage that occurs. This means that the ripple voltage depends on the current operating state of the electric motor and thus on the current operating state of the power converter. Accordingly, at high motor currents, in particular in the course of a high or full load operation of the electric motor, if they have a strong torque-forming effect, maximum rippling voltage values occur. Such high load operating conditions occur, for example, during an acceleration process of an electric or hybrid vehicle.

Der Zwischenkreiskondensator wirkt mittels seiner Kapazität als eine zusätzliche Einflussgröße auf die Ripplespannung. Insbesondere wirkt die Kapazität dämpfend auf die Amplitude der Ripplespannung, das bedeutet, dass die Rippleamplitude durch den Zwischenkreiskondensator reduziert wird. Je höher die Kapazität, desto geringer ist die auftretende Ripplespannung. Eine weitere, wesentliche Einflussgröße ist die (Um-)Schaltfrequenz der Halbleiterschalter (Taktfrequenz), das bedeutet das PWM (Pulsweitenmodulation) gesteuerte, getaktete Umschalten der Halbleiterschalter (PWM-Ansteuerung). The DC link capacitor acts by means of its capacity as an additional influencing variable on the ripple voltage. In particular, the capacitance has a damping effect on the amplitude of the ripple voltage, which means that the ripple amplitude is reduced by the DC link capacitor. The higher the capacity, the lower the occurring rippling voltage. Another significant factor is the (re) switching frequency of the semiconductor switches (clock frequency), which means the PWM (pulse width modulation) controlled, clocked switching of the semiconductor switches (PWM control).

In der Regel ist die Schaltfrequenz fest eingestellt und derart gewählt, dass bei einer maximalen Drehzahl des Elektromotors (Volllast) die Frequenz der Grundschwingung des Motorstroms einen schaltfrequenzabhängigen Schwellwert nicht überschreitet. Dadurch wird die Erzeugung von entsprechend hervorgerufenen Ripplespannungen reduziert oder vollständig vermieden. Die Schaltfrequenz wird jedoch lediglich so hoch gewählt wie mindestens notwendig, da (Um-)Schaltverluste der Halbleiterschalter für höhere Schaltfrequenzen zunehmen. Somit wird der Gesamtwirkungsgrad sowie die maximale Ausgangsleistung der elektrischen Maschine beschränkt. In general, the switching frequency is fixed and selected such that at a maximum speed of the electric motor (full load), the frequency of the fundamental of the motor current does not exceed a switching frequency-dependent threshold. As a result, the generation of correspondingly caused rippling voltages is reduced or completely avoided. However, the switching frequency is chosen only as high as at least necessary because (re) switching losses of the semiconductor switches for higher switching frequencies increase. Thus, the overall efficiency and the maximum output of the electric machine is limited.

Zur Reduzierung der Ripplespannung ist es weiterhin möglich, die Kapazität des Zwischenkreiskondensators derart zu dimensionieren, dass ein Maximalstrom (Maximalwert) bei der gewählten (fixen) Schaltfrequenz der Halbleiterschalter in keinem Betriebspunkt, das bedeutet auch nicht während eines Hoch- oder Volllastbetriebs, von dem Motorstrom überschritten wird. Der Hoch- oder Volllastbetrieb tritt in der Regel jedoch lediglich in bestimmten Situationen, wie beispielsweise bei einem Beschleunigungsvorgang auf, wodurch der Zwischenkreiskondensator hinsichtlich des (häufigeren) Normalbetriebs der elektrischen Maschine überdimensioniert ist. Mit anderen Worten weist der Zwischenkreiskondensator einen nicht unerheblichen Kapazitätsanteil (Puffer) für die lediglich selten auftretenden, hohen Motorströme beziehungsweise Rippelspannungen auf. Dadurch werden die Baukosten sowie der Bauraum des Stromrichters nachteilig erhöht. To reduce the ripple voltage, it is also possible to dimension the capacitance of the DC link capacitor such that a maximum current at the selected (fixed) switching frequency of the semiconductor switches at any operating point, which also does not mean during high or full load operation of the motor current is exceeded. The high or full load operation usually occurs, however, only in certain situations, such as during an acceleration process, whereby the DC link capacitor is oversized with respect to the (more frequent) normal operation of the electric machine. In other words, the intermediate circuit capacitor has a not inconsiderable capacity component (buffer) for the rarely occurring, high motor currents or ripple voltages. As a result, the construction costs and the installation space of the power converter are disadvantageously increased.

Alternativ ist der Wert des Maximalstroms beispielsweise anhand einer statistischen Verteilung der Stromhöhe des Motorstroms über eine Lebensdauer des Stromrichters gewählt. Mit anderen Worten wird die Kapazität des Zwischenkreiskondensators beispielsweise derart dimensioniert, dass dieser (statistische) Maximalwert die zulässigen Werte der Ripplespannung erfüllt. Dadurch werden Einsparungen hinsichtlich der Baukosten sowie des Bauraums ermöglicht, jedoch werden somit nicht alle Anforderungen im Betrieb der elektrischen Maschine abgedeckt. In der Folge ist es möglich, dass, insbesondere im Zuge eines Volllastbetriebs, Störungen, Beschädigungen und/oder Zerstörungen von elektrischen Bauteilen des Stromrichters oder der daran angeschlossenen Maschinenkomponenten auftreten. Alternatively, the value of the maximum current is selected, for example, based on a statistical distribution of the current level of the motor current over a lifetime of the power converter. In other words, the capacitance of the DC link capacitor is dimensioned, for example, such that this (statistical) maximum value fulfills the permissible values of the ripple voltage. This allows savings in terms of construction costs and space, but thus not all requirements in the operation of the electrical machine are covered. As a result, it is possible that, especially in the course of a full load operation, interference, damage and / or destruction of electrical components of the power converter or the machine components connected thereto occur.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein möglichst geeignetes Verfahren zum Betreiben eines Stromrichters anzugeben. Insbesondere soll das Verfahren einen Einsatz eines Zwischenkreiskondensators des Stromrichters mit einem möglichst geringen Kapazitätswert, unter gleichzeitiger Beibehaltung eines möglichst hohen, betriebssicheren Motorstroms ermöglichen. Der Erfindung liegt weiterhin die Aufgabe zugrunde, ein nach einem derartigen Verfahren betriebenen Stromrichter sowie eine einen solchen Stromrichter aufweisenden elektrischen Maschine anzugeben. The invention has for its object to provide a most suitable method for operating a power converter. In particular, the method should allow the use of a DC link capacitor of the power converter with the lowest possible capacitance value, while maintaining the highest possible, reliable motor current. The invention is further based on the object of specifying a power converter operated by such a method and an electric machine having such a power converter.

Bezüglich des Verfahrens wird die Aufgabe erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Hinsichtlich des Stromrichters wird die genannte Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruchs 9 und hinsichtlich einer den Stromrichter aufweisenden elektrischen Maschine mit den Merkmalen des Anspruchs 10 erfindungsgemäß gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand der jeweiligen Unteransprüche. With regard to the method, the object is achieved according to the invention with the features of claim 1. With regard to the power converter, the stated object with the features of claim 9 and with respect to a power converter having electric machine with the features of claim 10 is achieved according to the invention. Advantageous embodiments and further developments are the subject of the respective subclaims.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist zum Betreiben eines Stromrichters einer elektrischen Maschine geeignet und eingerichtet. Die elektrische Maschine ist hierbei beispielsweise Teil eines elektrisch betriebenen Kraftfahrzeugs, wie etwa einem Hybrid- oder Elektrofahrzeug. Der beispielsweise als Wechselrichter (Inverter) ausgeführte Stromrichter weist eine Brückenschaltung mit einer Anzahl von Halbleiterschaltern und mit einem Zwischenkreiskondensator auf. The inventive method is suitable for operating a power converter of an electrical machine and set up. The electric machine is in this case for example part of an electrically operated motor vehicle, such as a hybrid or electric vehicle. The power converter designed, for example, as an inverter (inverter) has a bridge circuit with a number of semiconductor switches and with an intermediate circuit capacitor.

Verfahrensgemäß wird während eines Normalbetriebs der Maschine durch ein vorzugsweise mittels einer PWM-Ansteuerung (Pulsweitenmodulation) getaktetes Umschalten der Halbleiterschalter mit einer Schaltfrequenz ein dem Stromrichter zugeführter Eingangsstrom (Gleichstrom) in einen Motorstrom (Drehstrom, Ausgangsstrom) für einen Elektromotor gewandelt. Entsprechend wird während eines generatorischen oder rekuperativen Betriebs der Maschine der Motorstrom in einen gleichgerichteten Eingangsstrom für eine Einspeisung in den Energiespeicher gewandelt. In accordance with the method, during a normal operation of the machine, an input current (direct current) supplied to the power converter is converted into a motor current (three-phase current, output current) for an electric motor by a switching of the semiconductor switches, which is preferably clocked by means of a PWM control (pulse width modulation). Accordingly, during regenerative or recuperative operation of the machine, the motor current is converted to a rectified input current for injection into the energy store.

Während eines Hochlastbetriebs der Maschine wird der Motorstrom auf einen Maximalwert (Maximalstrom) eingestellt, und die Schaltfrequenz wird für das Umschalten der Halbleiterschalter für eine beschränkte Zeitdauer erhöht. Unter einem Hochlastbetrieb ist hierbei ein Maschinenbetrieb zu verstehen, bei welchem eine erhöhte Ripplespannung erzeugt wird, welche nicht ausreichend mittels der Kapazität des Zwischenkreiskondensators reduzierbar ist. Unter Hochlastbetrieb ist nachfolgend insbesondere auch ein Volllastbetrieb der Maschine zu verstehen. During a high load operation of the engine, the motor current is set to a maximum value (maximum current), and the switching frequency is increased for switching the semiconductor switches for a limited period of time. A high-load operation here means a machine operation in which an increased ripple voltage is generated, which is not sufficiently reducible by means of the capacitance of the intermediate-circuit capacitor. Under high-load operation, a full-load operation of the machine is to be understood below in particular.

Der Motorstrom wird somit während des Hochlastbetriebs durch eine mittels der Zeitdauer zeitlich begrenzte Erhöhung der Schaltfrequenz auf den Maximalwert eingestellt. Dies bedeutet, dass die Schaltfrequenz für den Maschinenbetrieb nicht fixiert beziehungsweise festgelegt ist, sondern zwischen Normalbetrieb und Hochlastbetrieb dynamisch variiert wird. Mit anderen Worten wird die Schaltfrequenz abhängig von dem Betriebspunkt der elektrischen Maschine beziehungsweise des Elektromotors erhöht. The motor current is thus set during the high load operation by means of a time-limited increase in the switching frequency to the maximum value. This means that the switching frequency for the machine operation is not fixed or fixed, but is dynamically varied between normal operation and high load operation. In other words, the switching frequency depends on the operating point of the increased electrical machine or the electric motor.

Die Erhöhung der Schaltfrequenz bewirkt hierbei eine Reduzierung der durch die infolge der PWM-Ansteuerung der Halbleiterschalter entstehende Rippelspannung. Dies bedeutet, dass die Ripplespannung durch die Variation der Schaltfrequenz begrenzt wird. Dadurch ist ein Zwischenkreiskondensator mit einer vergleichsweise niedrigen Kapazität für den Stromrichter einsetzbar. Insbesondere ist es dadurch möglich, den Zwischenkreiskondensator im Wesentlichen ohne eine Überdimensionierung auszuführen, was sich vorteilhaft auf dessen Baukosten und Baugröße auswirkt. The increase in the switching frequency in this case causes a reduction in the ripple voltage resulting from the PWM control of the semiconductor switch. This means that the ripple voltage is limited by the variation of the switching frequency. As a result, an intermediate circuit capacitor with a comparatively low capacitance for the power converter can be used. In particular, this makes it possible to carry out the intermediate circuit capacitor substantially without oversizing, which has an advantageous effect on its construction costs and size.

In einer bevorzugten Weiterbildung wird die Schaltfrequenz in Abhängigkeit des durch die Brückenschaltung erzeugten Motorstroms erhöht. Mit anderen Worten wird die Schaltfrequenz in Abhängigkeit des ausgangsseitigen Motorstroms nachgestellt beziehungsweise nachgeführt. Dadurch ist eine zuverlässige und betriebssichere Erhöhung der Schaltfrequenz sichergestellt. In a preferred development, the switching frequency is increased as a function of the motor current generated by the bridge circuit. In other words, the switching frequency is readjusted or tracked as a function of the output-side motor current. This ensures a reliable and reliable increase in the switching frequency.

Zu diesem Zwecke ist in einer geeigneten Weiterbildungsform zwischen dem Motorstrom während des Normalbetriebs und dem Maximalwert des Motorstroms während des Hochlastbetriebs vorzugsweise eine Anzahl von Stromschwellwerten definiert. Bei einem Einstellen des Motorstroms auf den Maximalwert durchläuft der Wert des Motorstroms somit nacheinander die verschiedenen Motorschwellwerte, wobei die Schaltfrequenz erhöht wird, wenn der Motorstrom einen derartigen Stromschwellwert erreicht oder überschreitet. For this purpose, in a suitable development form between the motor current during normal operation and the maximum value of the motor current during high load operation, preferably a number of current threshold values are defined. Thus, when the motor current is set to the maximum value, the value of the motor current successively passes through the various motor thresholds, and the switching frequency is increased when the motor current reaches or exceeds such a current threshold.

Aufgrund der im Hochlastbetrieb auftretenden hohen Motorströme führt die Erhöhung der Schaltfrequenz zu einer Zunahme der Schaltverluste der Halbleiterschalter. Um zu verhindern, dass die dadurch entstehende Wärmeentwicklung zu einer Beschädigung oder Zerstörung der Halbleiterschalter führt, ist in einer vorteilhaften Weiterbildung des Verfahrens vorgesehen, dass die Zeitdauer anhand einer Betriebstemperatur des oder jedes Halbleiterschalters bestimmt wird. Zur betriebssicheren Beschränkung der Zeitdauer wird hierbei insbesondere eine Sperrschichttemperatur der Halbleiterschalter als Maß für die Betriebstemperatur verwendet. Due to the high motor currents occurring in high-load operation, the increase in the switching frequency leads to an increase in the switching losses of the semiconductor switches. In order to prevent that the resulting heat development leads to damage or destruction of the semiconductor switch, it is provided in an advantageous development of the method that the time period is determined based on an operating temperature of the or each semiconductor switch. For operationally reliable restriction of the time duration, in this case, in particular, a junction temperature of the semiconductor switches is used as a measure of the operating temperature.

In einer zweckmäßigen Ausbildung wird die Betriebstemperatur anhand eines hinterlegten thermischen Modells der Halbleiterschalter bestimmt. Insbesondere wird hierbei in einem vorgegebenen Zeitraster, beispielsweise in einem Millisekundenraster, periodisch der Istwert der Betriebs- beziehungsweise Sperrschichttemperatur zum Selbstschutz und zu Limitierungszwecken bestimmt. In an expedient embodiment, the operating temperature is determined based on a stored thermal model of the semiconductor switches. In particular, the actual value of the operating or junction temperature is determined periodically for self-protection and for limitation purposes in a predetermined time grid, for example in a millisecond grid.

Die Wärmeentwicklung aufgrund der Schaltverluste ist selbst von der Betriebstemperatur abhängig. Die Wärmeentwicklung ist insbesondere mitkoppelnd, das bedeutet, dass bei höheren Temperaturen stärkere Schaltverluste entstehen, wodurch die Wärmeentwicklung erhöht wird. Um eine betriebssichere und zuverlässige Erhöhung und Nachführung der Schaltfrequenzen zu gewährleisten, ist es daher notwendig die Betriebstemperatur während der Zeitdauer zu beschränken. Zu diesem Zwecke wird in einer besonders betriebssicheren Weiterbildung die Betriebstemperatur mit einem Temperaturschwellwert verglichen. Wenn die Betriebstemperatur den Temperaturschwellwert erreicht oder überschreitet, wird der Motorstrom reduziert und/oder limitiert. Dies entspricht dem Ende der Zeitdauer. The heat development due to the switching losses is itself dependent on the operating temperature. The heat development is particularly mitkoppelnd, which means that at higher temperatures stronger switching losses occur, whereby the heat generation is increased. In order to ensure a reliable and reliable increase and tracking of the switching frequencies, it is therefore necessary to limit the operating temperature during the period. For this purpose, the operating temperature is compared with a temperature threshold in a particularly reliable training. When the operating temperature reaches or exceeds the temperature threshold, the motor current is reduced and / or limited. This corresponds to the end of the time period.

Mit anderen Worten beginnt die Zeitdauer mit der hochlastbetriebsbedingten Erhöhung des Motorstroms und endet mit dem Erreichen des Temperaturschwellwertes der berechneten Betriebstemperatur aufgrund des erhöhten Motorstroms und der erhöhten Schaltfrequenz. Dies entspricht einer zeitlichen Beschränkung des Überlastbetriebs der Halbleiterschalter zu deren Schutz (Selbstschutz). In other words, the time period begins with the high load operating increase of the motor current and ends with reaching the temperature threshold of the calculated operating temperature due to the increased motor current and the increased switching frequency. This corresponds to a time limitation of the overload operation of the semiconductor switches for their protection (self-protection).

Bei einem Überschreiten oder Erreichen des Temperaturschwellwertes wird der Motorstrom auf einen gegenüber dem Maximalwert reduzierten Wert eingestellt. Mit anderen Worten erfolgt eine Stromlimitierung des Motorstroms. Dadurch werden die Schaltverluste reduziert, sodass die Betriebstemperatur verringert wird. If the temperature threshold value is exceeded or reached, the motor current is set to a value reduced with respect to the maximum value. In other words, there is a current limitation of the motor current. This reduces the switching losses, reducing the operating temperature.

Ein zusätzlicher oder weiterer Aspekt des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass die Schaltfrequenz während des Hochlastbetriebs stufenweise, das bedeutet in diskreten Frequenzschritten, eingestellt wird. Dadurch ist eine einfache Einstellung der Schaltfrequenz realisiert. An additional or further aspect of the method according to the invention provides that the switching frequency during the high load operation in stages, that is in discrete frequency steps, is set. As a result, a simple adjustment of the switching frequency is realized.

In einer bevorzugten Weiterbildung wird die Schaltfrequenz während des Hochlastbetriebs stufenweise erhöht, wenn der Motorstrom den vorgegeben Maximalwert unterschreitet oder nicht überschreitet und die Betriebstemperatur den Temperaturschwellwert unterschreitet oder nicht überschreitet. In a preferred embodiment, the switching frequency during the high load operation is increased gradually when the motor current falls below the predetermined maximum value or does not exceed and the operating temperature falls below the temperature threshold or does not exceed.

Zusätzlich oder alternativ wird die Schaltfrequenz während des Hochlastbetriebs stufenweise reduziert, wenn der Motorstrom einen gegenüber dem Maximalwert reduzierten Stromschwellwert erreicht oder unterschreitet. Der reduzierte Stromschwellwert wird hierbei insbesondere durch die Motorstromreduzierung im Zuge der Temperaturregelung unterschritten. Dadurch wird die Betriebstemperatur auf einen Wert unterhalb des Temperaturschwellwertes reduziert. Bei einem Erreichen oder Unterschreiten des Stromschwellwertes wird die Schaltfrequenz dem Motorstrom nachgeführt, dies bedeutet, dass in diesem Falle die Schaltfrequenz verringert (erniedrigt) wird. Additionally or alternatively, the switching frequency during the high load operation is gradually reduced when the motor current reaches or falls below a current threshold value which is reduced with respect to the maximum value. The reduced current threshold is in this case in particular by the motor current reduction in the course of temperature control. As a result, the operating temperature is reduced to a value below the temperature threshold. When the current threshold value is reached or fallen below, the switching frequency becomes tracked to the motor current, this means that in this case the switching frequency is reduced (decreased).

Dadurch ist ein quasistationärer Betriebszustand während des Hochlastbetriebs bewirkt. Das Einschwingen beziehungsweise das Hin- und Herpendeln der Schaltfrequenz, des Motorstroms und der Betriebstemperatur wird hierbei vorzugsweise durch eine Auswahl geeigneter Hysteresen eingestellt beziehungsweise unterdrückt. Somit ist eine besonders kostengünstige und technisch einfache Einstellung der Schaltfrequenz, insbesondere hinsichtlich einer Nachführung anhand des Motorstroms, realisiert. As a result, a quasi-stationary operating state is effected during the high-load operation. The settling or reciprocation of the switching frequency, the motor current and the operating temperature is preferably set or suppressed here by a selection of suitable hystereses. Thus, a particularly cost-effective and technically simple adjustment of the switching frequency, in particular with regard to a tracking based on the motor current realized.

Durch die Nachführung der Schaltfrequenz wird gewährleistet, dass ein vorgegebener Amplitudenschwellwert für die infolge einer PWM-Ansteuerung der Halbleiterschalter entstehende Rippelspannung während des Hochlastbetriebs stets unterschritten oder nicht überschritten wird. Dadurch ist eine betriebssichere Reduzierung der Kapazität des Zwischenkreiskondensators möglich. By tracking the switching frequency ensures that a predetermined amplitude threshold for the resulting due to a PWM control of the semiconductor switch ripple voltage is always exceeded or not exceeded during high load operation. As a result, a reliable reduction in the capacity of the DC link capacitor is possible.

Ein erfindungsgemäßer Stromrichter ist für den zuverlässigen Betrieb einer elektrischen Maschine geeignet und eingerichtet. Der Stromrichter weist einen Controller, das bedeutet ein Steuergerät, auf. Der Controller ist hierbei allgemein – programm- und/oder schaltungstechnisch – zur Durchführung des vorstehend beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahrens eingerichtet. Der Controller ist somit konkret dazu eingerichtet, während eines Hochlastbetriebs den Motorstrom auf einen Maximalwert einzustellen und die Schaltfrequenz zum Umschalten der Halbleiterschalter zu erhöhen. Insbesondere ist der Controller dazu geeignet und eingerichtet, die Schaltfrequenz in Abhängigkeit des erzeugten Motorstroms nachzustellen beziehungsweise nachzuführen. An inventive converter is suitable for the reliable operation of an electrical machine and set up. The power converter has a controller, which means a control unit, on. The controller is in this case generally - program and / or circuitry - set up to carry out the inventive method described above. The controller is thus concretely configured to set the motor current to a maximum value during a high-load operation and to increase the switching frequency for switching over the semiconductor switches. In particular, the controller is suitable and configured to readjust or track the switching frequency as a function of the generated motor current.

In bevorzugter Ausgestaltung ist der Controller zumindest im Kern durch einen Mikrocontroller mit einem Prozessor und einem Datenspeicher gebildet, in dem die Funktionalität zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens in Form einer Betriebssoftware (Firmware) programmtechnisch implementiert ist, so dass das Verfahren – gegebenenfalls in Interaktion mit einem Fahrzeugnutzer – bei Ausführung der Betriebssoftware in dem Mikrocontroller automatisch durchgeführt wird. In a preferred embodiment, the controller is formed at least in the core by a microcontroller with a processor and a data memory in which the functionality for implementing the method according to the invention in the form of operating software (firmware) is implemented by programming, so that the method - optionally in interaction with a Vehicle user - is performed automatically when running the operating software in the microcontroller.

Der Controller kann im Rahmen der Erfindung alternativ aber auch durch ein nicht-programmierbares elektronisches Bauteil, z.B. einen ASIC (anwendungsspezifischer integrierter Schaltkreis), gebildet sein, in dem die Funktionalität zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens mit schaltungstechnischen Mitteln implementiert ist. Alternatively, the controller may be provided by a non-programmable electronic component, e.g. an ASIC (application-specific integrated circuit), in which the functionality for carrying out the method according to the invention is implemented by means of circuitry.

Der mit dem Verfahren betriebene Stromrichter ist somit im Wesentlichen stets auf den Punkt ausgelegt, das bedeutet, er arbeitet zu jedem Betriebszeitpunkt in einer möglichst effektiven Art und Weise, ohne dabei sicherheitstechnische Begrenzungen, wie insbesondere den Amplitudenschwellwert der Ripplespannung, zu überschreiten. Dadurch ist es ermöglicht, einen besonders kostengünstigen und bauraumkompakten Zwischenkreiskondensator zu verwenden. The power converter operated by the method is therefore essentially always designed for the point, that is, it works at each operating time in the most effective manner, without exceeding safety limits, such as in particular the amplitude threshold of the ripple voltage. This makes it possible to use a particularly cost-effective and space-compact DC link capacitor.

In einer bevorzugten Anwendung ist der Stromrichter in einer elektrischen Maschine, insbesondere für ein elektrisch betriebenes Kraftfahrzeug, eingebaut. Hierzu ist der Stromrichter geeigneterweise zwischen einem eingangsseitigen, fahrzeuginternen Energiespeicher, wie beispielsweise einer Hochvolt-Batterie, und einem ausgangsseitigen Elektromotor, beispielsweise einem Asynchronmotor zum Antrieb einer oder beider Fahrzeugachsen, verschaltet. Der in dieser Anwendung insbesondere als Wechselrichter (Inverter) ausgeführte Stromrichter wandelt einen Eingangsstrom des Energiespeichers in einen Motorstrom zum Betrieb des Elektromotors. Im Zuge eines generatorischen oder rekuperativen Betriebs wandelt der Wechselrichter den erzeugten Motorstrom in einen Eingangsstrom für die Einspeisung in den Energiespeicher. Durch den nach dem erfindungsgemäßen Verfahren betriebenen beziehungsweise danach arbeitenden Stromrichter ist eine betriebssichere und kostengünstige elektrische Maschine realisiert. In a preferred application, the power converter is installed in an electrical machine, in particular for an electrically operated motor vehicle. For this purpose, the power converter is suitably connected between an input-side, vehicle-internal energy storage, such as a high-voltage battery, and an output-side electric motor, for example an asynchronous motor for driving one or both vehicle axles. In this application, in particular as an inverter (inverter) running converter converts an input current of the energy storage in a motor current for operation of the electric motor. In the course of a regenerative or recuperative operation, the inverter converts the generated motor current into an input current for feeding into the energy storage. The power converter operated by the method according to the invention or operating thereafter implements a reliable and cost-effective electric machine.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen in vereinfachten und schematischen Darstellungen: An embodiment of the invention will be explained in more detail with reference to a drawing. In it show in simplified and schematic representations:

1 eine elektrische Maschine mit einem Energiespeicher und einem Elektromotor sowie einem dazwischen geschalteten Stromrichter, 1 an electric machine with an energy storage and an electric motor and an intermediate power converter,

2 ein Diagramm eines Soll-Drehmoments des Elektromotors über die Zeit, 2 a diagram of a desired torque of the electric motor over time,

3 ein Diagramm eines von dem Stromrichter erzeugten Motorstroms über die Zeit, 3 a diagram of a motor current generated by the power converter over time,

4 ein Diagramm einer beim Erzeugen des Motorstroms entstehenden Ripplespannung über die Zeit, 4 FIG. 2 is a diagram of a rippling voltage arising during generation of the motor current over time. FIG.

5 ein Diagramm einer Schaltfrequenz für das Umschalten von Halbleiterschaltern des Stromrichters über die Zeit, und 5 a diagram of a switching frequency for the switching of semiconductor switches of the power converter over time, and

6 ein Diagramm einer Betriebstemperatur der Halbleiterschalter über die Zeit. 6 a diagram of an operating temperature of the semiconductor switches over time.

Einander entsprechende Teile und Größen sind in allen Figuren stets mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Corresponding parts and sizes are always provided with the same reference numerals in all figures.

In der 1 ist eine elektrische (Antriebs-)Maschine 2 eines elektromotorisch angetriebenen Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Elektro- oder Hybridfahrzeugs, dargestellt. Die Maschine 2 umfasst in diesem Ausführungsbeispiel einen fahrzeuginternen, elektrischen Energiespeicher 4 in Form einer Hochvolt-Batterie und einen die Kraftfahrzeugachsen antreibenden Elektromotor 6. Der Elektromotor 6 ist hierbei mittels eines Stromrichters 8 an den Energiespeicher angeschlossen. In the 1 is an electric (drive) machine 2 a motor vehicle driven by an electric motor, in particular an electric or hybrid vehicle. The machine 2 includes in this embodiment, an in-vehicle, electrical energy storage 4 in the form of a high-voltage battery and an electric motor driving the motor vehicle axles 6 , The electric motor 6 is here by means of a power converter 8th connected to the energy storage.

Der Stromrichter 8 weist eine Hinleitung 10a und eine Rückleitung 10b auf, mit welchen der Stromrichter 8 an den Energiespeicher 4 angeschlossen ist. Zwischen den Leitungen 10a und 10b ist ein Zwischenkreiskondensator 12 sowie eine Brückenschaltung 14 mit drei Brückenmodulen (Halbbrücken, Kommutierungszellen) 16 geschaltet. The power converter 8th has an outward direction 10a and a return 10b on, with which the power converter 8th to the energy storage 4 connected. Between the lines 10a and 10b is a DC link capacitor 12 and a bridge circuit 14 with three bridge modules (half bridges, commutation cells) 16 connected.

Im (Normal-)Betrieb wird ein dem Stromrichter 8 zugeführter Eingangsstrom IE des Energiespeichers 4 durch die Brückenschaltung 14 in eine dreiphasige Motorspannung beziehungsweise einen Drehstrom mit den Phasen u, v, w gewandelt wird. Die Phasen u, v, w – nachfolgend zusammenfassend auch als Motorstrom IM bezeichnet – werden zum Betrieb des Elektromotors 6 an entsprechende Phasen- oder Wicklungsenden eines nicht näher dargestellten Stators geführt. Während eines generatorischen oder rekuperativen Betriebs wird der erzeugte Motorstrom IM mit dem Stromrichter 8 in den Eingangsstrom IE gewandelt und in den Energiespeicher 4 eingespeist. In (normal) operation becomes a power converter 8th supplied input current I E of the energy storage 4 through the bridge circuit 14 is converted into a three-phase motor voltage or a three-phase current with the phases u, v, w. The phases u, v, w - hereinafter also referred to collectively as the motor current I M - are used to operate the electric motor 6 passed to corresponding phase or winding ends of a stator, not shown. During a regenerative or recuperative operation, the generated motor current I M with the power converter 8th converted into the input current I E and into the energy storage 4 fed.

Zur Wandlung des aus der Hochvolt-Gleichspannung des Energiespeichers 4 gestellten Eingangsstrom IE in den Motorstrom (Ausgangsstrom) IM werden die Brückenmodule 16 mittels eines an eine Motorsteuerung angeschlossenen Controllers 18 gesteuert und/oder geregelt. Zu diesem Zwecke sendet der Controller 18 nicht näher bezeichnete Steuersignale an die Brückenmodule 16. Jedes Brückenmodul 16 weist hierbei zwei als IGBTs (insulated gate bipolar transistor) ausgeführte Halbleiterschalter 20 auf. To convert the from the high-voltage DC voltage of the energy storage 4 input current I E into the motor current (output current) I M become the bridge modules 16 by means of a controller connected to a motor control 18 controlled and / or regulated. For this purpose, the controller sends 18 unspecified control signals to the bridge modules 16 , Each bridge module 16 here has two semiconductor switches designed as IGBTs (insulated gate bipolar transistor) 20 on.

Die lediglich beispielhaft mit Bezugszeichen versehenen Halbleiterschalter 20 werden mittels pulsweitenmodulierter Signale (PWM-Ansteuerung) eines durch die Steuersignale gesteuerten Treibers getaktet mit einer Schaltfrequenz f zwischen einem leitenden und einem nicht-leitenden Zustand umgeschaltet. The only exemplarily provided with reference numerals semiconductor switch 20 are switched by means of pulse width modulated signals (PWM control) of a controlled by the control signals driver clocked with a switching frequency f between a conductive and a non-conductive state.

Diese PWM-Ansteuerung ist in der 1 mittels gate- beziehungsweise ansteuerseitigen Pfeilen schematisch dargestellt. This PWM control is in the 1 Shown schematically by means of gate- or control-side arrows.

Die Leitungen 10a und 10b führen im Normalbetrieb des Elektromotors 6 beziehungsweise der Maschine 2 den Eingangsstrom IE von dem Energiespeicher 4 zu der Brückenschaltung 14. Während eines generatorischen oder rekuperativen Betriebs des Elektromotors 6 wird elektrische Energie in den Energiespeicher 4 eingespeist. The wires 10a and 10b lead in normal operation of the electric motor 6 or the machine 2 the input current I E from the energy store 4 to the bridge circuit 14 , During a regenerative or recuperative operation of the electric motor 6 electrical energy is in the energy storage 4 fed.

In den 2 bis 6 sind beispielhafte Signalverläufe für den Betrieb des Stromrichters 8 gezeigt. Die schematisierten Signalverläufe sind hierbei entlang einer jeweiligen Abszissenachse als (gemeinsame) Zeitachse t und einer jeweiligen Ordinatenachse aufgetragen. Die Zeitachse t ist in den Figuren in sechs Teil- oder Zeitabschnitte t1 bis t6 unterteilt. In the 2 to 6 are exemplary waveforms for the operation of the converter 8th shown. The schematic signal curves are hereby plotted along a respective abscissa axis as (common) time axis t and a respective ordinate axis. The time axis t is subdivided into six partial or time segments t 1 to t 6 in the figures.

Die 2 bis 6 zeigen insbesondere die zeitlichen Signalverläufe während eines Hochlastbetriebs, insbesondere während eines Volllastbetriebs, der Maschine 2, bei welchem der Motorstrom IM auf einen Maximalwert Imax eingestellt und die Schaltfrequenz f für das Umschalten der Halbleiterschalter 20 für eine Zeitdauer τ während der Zeitabschnitte t2, t3 und t4 erhöht wird. The 2 to 6 in particular show the temporal waveforms during a high load operation, especially during a full load operation, the machine 2 in which the motor current I M is set to a maximum value I max and the switching frequency f for the switching of the semiconductor switches 20 is increased for a period of time τ during the time periods t 2 , t 3 and t 4 .

In der 2 ist ein zeitlicher Verlauf eines Soll-Drehmoments D des Elektromotors 6 während eines Beschleunigungsvorgangs des Kraftfahrzeugs dargestellt. Das Soll-Drehmoment D ist hierbei ein Maß für die Anforderung, welcher ein Fahrzeugnutzer an die Maschine 2 beziehungsweise den Elektromotor 6 oder den Stromrichter 8 in dieser Fahrsituation des Kraftfahrzeugs stellt. In the 2 is a time course of a desired torque D of the electric motor 6 during an acceleration process of the motor vehicle. The target torque D is hereby a measure for the request which a vehicle user makes to the machine 2 or the electric motor 6 or the power converter 8th in this driving situation of the motor vehicle.

Die 3 zeigt den zeitlichen Verlauf des aus dem Eingangsstroms IE erzeugten Motorstroms IM. Der Motorstrom IM wird im Volllastbetrieb auf den Maximalwert Imax eingestellt, sodass das gewünschte Drehmoment von dem Elektromotor erzeugt wird. The 3 shows the time course of the motor current I M generated from the input current I E. The motor current I M is set at full load to the maximum value I max , so that the desired torque is generated by the electric motor.

In der 4 ist der zeitliche Verlauf der durch die Schaltvorgänge der Halbleiterschalter 20 in den Leitungen 10a und 10b erzeugten Ripplespannung R dargestellt. Die Ripplespannung R steigt im Zeitabschnitt t1 bis zu einem oberen Amplitudenschwellwert A1 an. In the 4 is the time course of the switching operations of the semiconductor switch 20 in the pipes 10a and 10b generated rippling voltage R shown. The ripple voltage R increases in the time interval t 1 up to an upper amplitude threshold A 1 .

Die 5 zeigt den zeitlichen Verlauf der Schaltfrequenz f, das bedeutet die Taktfrequenz der PWM-Ansteuerung der Halbleiterschalter 20. Wie in der 5 vergleichsweise deutlich ersichtlich ist, erfolgt im Betrieb der Maschine 2 eine schritt- oder stufenweise Einstellung oder Umstellung der Schaltfrequenz f. In diesem Ausführungsbeispiel wird die Schaltfrequenz f zwischen drei diskreten (Schalt-)Frequenzwerten f1, f2 und f3 dynamisch umgeschaltet. The 5 shows the timing of the switching frequency f, that is, the clock frequency of the PWM control of the semiconductor switches 20 , Like in the 5 is comparatively clear, takes place during operation of the machine 2 a stepwise or stepwise adjustment or conversion of the switching frequency f. In this embodiment, the switching frequency f is dynamically switched between three discrete (switching) frequency values f 1 , f 2 and f 3 .

In der 6 ist eine Betriebstemperatur TB beziehungsweise eine Sperrschichttemperatur TSS der Halbleiterschalter 20 dargestellt. Die Temperatur TB beziehungsweise TSS wird im Betrieb von dem Controller 18 in einem regelmäßigen Zeitraster rechnerisch bestimmt. Hierzu ist ein thermisches Modell der Halbleiterschalter 20 in einem Speicher des Controllers 18 hinterlegt. Das thermische Modell berechnet hierbei die Temperaturzunahme der Halbleiterschalter 20 unter Berücksichtigung der Schaltverluste, wobei die Schaltverluste im Wesentlichen direkt proportional zu der Schaltfrequenz f sind. In the 6 is an operating temperature T B or a junction temperature T SS of the semiconductor switches 20 shown. The temperature T B or T SS is in operation by the controller 18 calculated on a regular time scale. For this purpose, a thermal model of the semiconductor switches 20 in a memory of the controller 18 deposited. The thermal model calculates the temperature increase of the semiconductor switches 20 taking into account the switching losses, wherein the switching losses are substantially directly proportional to the switching frequency f.

In dem Zeitabschnitt t1 wird der Elektromotor 6 in einem Normalbetrieb betrieben. Das gewünschte Soll-Drehmoment D nimmt stetig zu, sodass durch den Controller eine entsprechende Zunahme des erzeugten Motorstroms IM geregelt wird. Hierbei werden die Halbleiterschalter 20 mit einem ersten Schaltfrequenzwert f1 pulsweitenmoduliert angesteuert. Durch die Zunahme des Motorstroms IM nimmt bei gleichbleibender Frequenz f1 die Ripplespannung R zu. Des Weiteren werden mit zunehmendem Motorstrom IM die Schalt- und Leitverluste der Brückenschaltung 14 erhöht. Die dadurch erzeugte Wärmeentwicklung führt zu einer Zunahme der (virtuellen) Betriebstemperatur TB der Halbleiterschalter 20. In the period t 1 , the electric motor 6 operated in a normal mode. The desired torque D increases steadily, so that a corresponding increase of the generated motor current I M is controlled by the controller. Here are the semiconductor switches 20 triggered with a first switching frequency value f 1 pulse width modulated. As a result of the increase in the motor current I M , the ripple voltage R increases at the same frequency f 1 . Furthermore, with increasing motor current I M, the switching and conduction losses of the bridge circuit 14 elevated. The heat generated thereby leads to an increase of the (virtual) operating temperature T B of the semiconductor switches 20 ,

Zu dem Beginn des Zeitabschnitts t2 erreicht der Motorstrom IM einen ersten Stromschwellwert I1. Bei der Schaltfrequenz f1 würde die Ripplespannung R bei einem Überschreiten des Stromschwellwert I1 durch den Motorstrom IM den vorgegeben Amplitudenschwellwert A1 überschreiten. Zum Schutz der elektrischen Maschine 2 wird zur Vermeidung einer derartigen Überschreitung die Schaltfrequenz f von dem Schaltfrequenzwert f1 auf den hierzu erhöhten Schaltfrequenzwert f2 umgeschaltet. Das bedeutet, die Schaltfrequenz f wird dem Motorstrom IM nachgeführt. Dadurch wird die erzeugte Ripplespannung auf einen unteren Amplitudenschwellwert A2 reduziert. Der Motorstrom IM wird weiter erhöht, wobei durch die Erhöhung des Motorstroms IM sowie der Schaltfrequenz f eine weitere Zunahme der Betriebstemperatur TB bewirkt beziehungsweise erwartet wird. At the beginning of the time interval t 2 , the motor current I M reaches a first current threshold value I 1 . At the switching frequency f 1, the ripple R would exceed the predetermined amplitude threshold value A 1 at a crossing of the threshold current I 1 by the motor current I M. To protect the electrical machine 2 In order to avoid such an excess, the switching frequency f is switched from the switching frequency value f 1 to the switching frequency value f 2 which has been increased for this purpose. This means that the switching frequency f is tracked to the motor current I M. As a result, the generated ripple voltage is reduced to a lower amplitude threshold A 2 . The motor current I M is further increased, wherein a further increase in the operating temperature T B is caused or expected by the increase of the motor current I M and the switching frequency f.

Im Zeitabschnitt t3 überschreitet der Motorstrom IM einen zweiten Stromschwellwert I2. Der Stromschwellwert I2 ist derart dimensioniert, dass die Ripplespannung R bei der Schaltfrequenz f2 den Amplitudenschwellwert A1 erreichen würde. In diesem Falle wird die Schaltfrequenz f auf den nächst höheren Schaltfrequenzwert f3 nachgeführt, sodass die Ripplespannung R erneut auf den Amplitudenschwellwert A2 reduziert wird. Durch die Zunahme des Motorstroms IM und der Schaltfrequenz f wird die Betriebstemperatur TB der Halbleiterschalter 20 weiter erhöht. In the time interval t 3 , the motor current I M exceeds a second current threshold I 2 . The current threshold value I 2 is dimensioned such that the ripple voltage R would reach the amplitude threshold value A 1 at the switching frequency f 2 . In this case, the switching frequency f is tracked to the next higher switching frequency value f 3 , so that the ripple voltage R is again reduced to the amplitude threshold A 2 . Due to the increase of the motor current I M and the switching frequency f, the operating temperature T B of the semiconductor switches 20 further increased.

Im Zeitabschnitt t3 wird der Motorstrom IM von dem Stromschwellwert I2 auf den Maximalwert Imax, für die Erzeugung des im Volllastbetrieb notwendigen Soll-Drehmoments D, eingestellt. Bei dem Maximalwert Imax des Motorstroms IM und dem Schaltfrequenzwert f3 der Schaltfrequenz f ist die Ripplespannung R auf einen Spannungswert kleiner als der Amplitudenschwellwert A1 beschränkt. Dies bedeutet, dass die Ripplespannung R den Amplitudenschwellwert A1 sowohl im Normalbetrieb als auch während eines Volllastbetriebs stets unterschreitet beziehungsweise nicht überschreitet. In the time interval t 3 , the motor current I M of the current threshold I 2 to the maximum value I max , for the generation of the required in full load operation target torque D, set. At the maximum value I max of the motor current I M and the switching frequency value f 3 of the switching frequency f, the ripple voltage R is limited to a voltage value smaller than the amplitude threshold value A 1 . This means that the ripple voltage R always falls below or does not exceed the amplitude threshold value A 1 both during normal operation and during full load operation.

In dem Zeitabschnitt t4 wird der Motorstrom IM auf dem Maximalwert Imax und die Schaltfrequenz f auf dem Schaltfrequenzwert f3 gehalten, sodass die erzeugte Ripplespannung R ebenfalls einen konstanten Verlauf aufweist. Über die Zeitabschnitte t3 und t4 hinweg entsteht eine zunehmend größer werdende Wärmeentwicklung der Halbleiterschalter 20 aufgrund der erhöhten Schalt- und Leitverluste. Dadurch steigt auch der berechnete Temperaturverlauf der Betriebstemperatur TB beziehungsweise Sperrschichttemperatur TSS. Um eine Beschädigung oder Zerstörung der Halbleiterschalter 20 zu vermeiden, ist ein Temperaturschwellwert Tmax in dem Speicher des Controllers 18 hinterlegt. In the time interval t 4 , the motor current I M at the maximum value I max and the switching frequency f is maintained at the switching frequency value f 3 , so that the generated ripple voltage R also has a constant course. Over the time intervals t 3 and t 4 away an increasingly large heat generation of the semiconductor switches 20 due to the increased switching and conduction losses. This also increases the calculated temperature profile of the operating temperature T B or junction temperature T SS . To damage or destroy the semiconductor switch 20 to avoid is a temperature threshold T max in the memory of the controller 18 deposited.

Der Controller 18 vergleicht im Zeitraster der Temperaturwertbestimmung den berechneten Wert der Betriebstemperatur TB mit dem Temperaturschwellwert Tmax. Der Temperaturschwellwert Tmax ist beispielsweise anhand einer Kennlinie und/oder aus den Herstellungsdaten der Halbleiterschalter 20 bestimmt. The controller 18 compares in the time grid of the temperature value determination the calculated value of the operating temperature T B with the temperature threshold T max . The temperature threshold T max is, for example, based on a characteristic curve and / or from the production data of the semiconductor switches 20 certainly.

Am Ende des Zeitabschnitts t4 erreicht die Betriebstemperatur TB den Temperaturschwellwert Tmax. Daraufhin reduziert der Controller 18 während des folgenden Zeitabschnitts t5 den Motorstrom IM von dem Maximalwert Imax auf den Stromschwellwert I2. Dadurch wird die Ripplespannung R auf den Amplitudenschwellewert A2 reduziert. Erreicht oder unterschreitet der Motorstrom IM den Stromschwellwert I2, so wird die Schaltfrequenz f während des Zeitabschnittes t6 von dem Schaltfrequenzwert f3 auf den geringeren Schaltfrequenzwert f2 umgeschaltet. At the end of the period t 4 , the operating temperature T B reaches the temperature threshold T max . As a result, the controller reduces 18 during the following period t 5, the motor current I M from the maximum value I max to the current threshold I 2 . As a result, the ripple voltage R is reduced to the amplitude threshold value A 2 . If the motor current I M reaches or falls below the current threshold value I 2 , the switching frequency f is switched over from the switching frequency value f 3 to the lower switching frequency value f 2 during the time interval t 6 .

In dem beschriebenen Ausführungsbeispiel wird zu Beginn des Volllastbetriebs der Motorstrom IM kontinuierlich und die Schaltfrequenz f während der Zeitdauer τ stufenweise erhöht. Dadurch werden die Halbleiterschalter 20 im Zuge des Volllastbetriebs, insbesondere während der Zeitdauer τ, zumindest teilweise in Überlast betrieben. Die Erhöhung beziehungsweise das Umschalten zwischen den Schaltfrequenzwerten f1, f2 und f3 erfolgt hierbei unter Berücksichtigung beziehungsweise in Abhängigkeit des Motorstromes IM. Insbesondere wird die Schaltfrequenz f dem Motorstrom IM nachgeführt, das bedeutet, das Umschalten zwischen den Schaltfrequenzwerten f1, f2 und f3 erfolgt, wenn der Motorstrom IM die vorgegeben Stromschwellwerte I1 beziehungsweise I2 erreicht oder überschreitet. In the described embodiment, at the beginning of the full load operation, the motor current I M is continuously increased and the switching frequency f during the period of time τ gradually. This will cause the semiconductor switches 20 in the course of full load operation, in particular during the period τ, at least partially operated in overload. The increase or the switching between the switching frequency values f 1 , f 2 and f 3 takes place here taking into account or depending on the motor current I M. In particular, the switching frequency f is tracked to the motor current I M , which means that the switching between the switching frequency values f 1 , f 2 and f 3 takes place when the motor current I M reaches or exceeds the predetermined current threshold values I 1 and I 2 .

Mit anderen Worten sind in dem Ausführungsbeispiel gemäß den 2 bis 6 drei Motorstrombereiche B1, B2 und B3 definiert. Die Motorstrombereiche B1, B2 und B3 sind durch die Stromschwellwerte I1 und I2 voneinander unterschieden (getrennt). Dadurch ist jedem dieser Motorstrombereiche B1, B2 und B3 eine entsprechende (Betriebs-)Schaltfrequenz f zugeordnet. Der Motorstrombereich B1 entspricht dem Normalbetriebszustand, in welchem die Halbleiterschalter 20 mit dem Schaltfrequenzwert f1 durch die PWM-Ansteuerung betrieben werden. Die Motorstrombereiche B2 und B3 entsprechen dem Hochlast- und Volllastbetriebszustand, in welchem die Halbleiterschalter 20 zur Begrenzung oder Beschränkung der Ripplespannung R mit den Schaltfrequenzwerten f2 beziehungsweise f3 angesteuert werden. In other words, in the embodiment according to the 2 to 6 three motor current ranges B 1 , B 2 and B 3 defined. The motor current ranges B 1 , B 2 and B 3 are distinguished from one another (separated) by the current threshold values I 1 and I 2 . As a result, each of these motor current ranges B 1 , B 2 and B 3 is assigned a corresponding (operating) switching frequency f. The motor current range B 1 corresponds to the normal operating state, in which the semiconductor switches 20 be operated with the switching frequency value f 1 by the PWM control. The motor current ranges B 2 and B 3 correspond to the high load and full load operating states in which the semiconductor switches 20 to limit or limit the rippling voltage R with the switching frequency values f 2 and f 3 are controlled.

Das Nachführen oder Nachstellen der Schaltfrequenz f erfolgt während des Volllastbetriebs insbesondere derart, dass die Rippelspannung R stets auf einen Spannungsbereich zwischen den Amplitudenschwellwerten A1 und A2 beschränkt ist. Mit anderen Worten sind die Stromschwellwerte I1 und I2 des Motorstroms IM derart gewählt, dass die Ripplespannung R bei dem jeweiligen Schaltfrequenzwert f1, f2 oder f3 den Amplitudenschwellwert A1 stets unterschreitet oder nicht überschreitet. Der durch die Amplitudenschwellwerte A1 und A2 definierte Hysteresebereich H ist hierbei derart dimensioniert, dass die Kapazität des Zwischenkreiskondensators 12 ausreichend ist, um die Ripplespannung R zu glätten. Dies bedeutet, dass die Amplitude der Ripplespannung R durch den Zwischenkreiskondensator 12 im Wesentlichen vollständig reduziert wird. The tracking or readjustment of the switching frequency f takes place during full load operation in particular such that the ripple voltage R is always limited to a voltage range between the amplitude threshold values A 1 and A 2 . In other words, the current threshold values I 1 and I 2 of the motor current I M are selected such that the ripple voltage R always falls below or does not exceed the amplitude threshold value A 1 at the respective switching frequency value f 1 , f 2 or f 3 . The defined by the amplitude thresholds A 1 and A 2 hysteresis H here is dimensioned such that the capacitance of the DC link capacitor 12 is sufficient to smooth the rippling voltage R. This means that the amplitude of the ripple voltage R through the DC link capacitor 12 essentially completely reduced.

Während des Volllastbetriebs wird der Motorstrom IM auf den Maximalwert Imax eingestellt. Im Zuge dessen wird die Schaltfrequenz f von dem Schaltfrequenzwert f1 des Normalbetriebs auf den erhöhten Schaltfrequenzwert f3 des Volllastbetriebs nachgeführt. Durch den erhöhten Motorstrom IM sowie durch die nachgeführte höhere Schaltfrequenz f nehmen die Schaltverluste während der Zeitdauer τ der Halbleiterschalter 20 zu. Nach der Zeitdauer τ erreicht die (virtuelle) Betriebstemperatur TB der Halbleiterschalter 20 den Temperaturschwellwert Tmax, wodurch in der Folge der Motorstrom IM auf den niedrigeren Stromschwellwert I2 geregelt beziehungsweise limitiert wird. Erreicht oder unterschreitet der Motorstrom IM den Stromschwellwert I2, so wird die Schaltfrequenz f nachgeführt und somit von dem Schaltfrequenzwert f3 auf den Schaltfrequenzwert f2 reduziert. During full load operation, the motor current I M is set to the maximum value I max . In the course of this, the switching frequency f is tracked from the switching frequency value f 1 of the normal operation to the increased switching frequency value f 3 of the full-load operation. Due to the increased motor current I M and the tracked higher switching frequency f take the switching losses during the period τ of the semiconductor switches 20 to. After the period of time τ, the (virtual) operating temperature T B of the semiconductor switches 20 the temperature threshold T max , which is controlled in the sequence of the motor current I M to the lower current threshold I 2 or limited. If the motor current I M reaches or falls below the current threshold I 2 , then the switching frequency f is tracked and thus reduced from the switching frequency value f 3 to the switching frequency value f 2 .

In der Folge werden die Schalt- und Leitverluste der Halbleiterschalter 20 reduziert, wodurch der Wert der Betriebstemperatur TB abnimmt. Dadurch ist es möglich, den Motorstrom IM von dem Stromschwellwert I2 erneut auf den Maximalwert Imax einzustellen, wobei die Schaltfrequenz f von dem Schaltfrequenzwert f2 auf den Schaltfrequenzwert f3 nachgestellt wird. As a result, the switching and conduction losses of the semiconductor switches 20 reduces, whereby the value of the operating temperature T B decreases. This makes it possible to set the motor current I M again from the current threshold value I 2 to the maximum value I max , the switching frequency f being adjusted from the switching frequency value f 2 to the switching frequency value f 3 .

Somit ergibt sich ein quasistationärer Betriebszustand während des Volllastbetriebs, bei welchem der Motorstrom IM und somit die daran nachgeführte Schaltfrequenz f unter Berücksichtigung der Betriebstemperatur TB erhöht beziehungsweise erniedrigt werden. Das Einschwingen beziehungsweise das Hin- und Herpendeln der Schaltfrequenz f, des Motorstroms IM und der Betriebstemperatur TB wird hierbei durch eine Auswahl geeigneter Hysteresen durch die Vorgabe der Schwellwerte I1 und I2 eingestellt beziehungsweise unterdrückt. This results in a quasi-stationary operating state during full-load operation, in which the motor current I M and thus the switching frequency f fed thereto are increased or decreased taking into account the operating temperature T B. The settling or reciprocation of the switching frequency f, the motor current I M and the operating temperature T B is hereby set or suppressed by selecting suitable hystereses by specifying the threshold values I 1 and I 2 .

Die Erfindung ist nicht auf das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. Vielmehr können auch andere Varianten der Erfindung von dem Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Gegenstand der Erfindung zu verlassen. Insbesondere sind ferner alle im Zusammenhang mit dem Ausführungsbeispiel beschriebene Einzelmerkmale auch auf andere Weise miteinander kombinierbar, ohne den Gegenstand der Erfindung zu verlassen. The invention is not limited to the embodiment described above. Rather, other variants of the invention can be derived therefrom by the person skilled in the art without departing from the subject matter of the invention. In particular, all the individual features described in connection with the exemplary embodiment can also be combined with one another in other ways, without departing from the subject matter of the invention.

Claims (10)

Verfahren zum Betreiben eines Stromrichters (8) einer elektrischen Maschine (2), mit einer Brückenschaltung (14) mit einer Anzahl von Halbleiterschaltern (20) und mit einem Zwischenkreiskondensator (12), – bei welchem während eines Normalbetriebs der Maschine (2) durch Umschalten der Halbleiterschalter (20) mit einer Schaltfrequenz (f) ein Eingangsstrom (IE) in einen Motorstrom (IM) für einen Elektromotor (6) gewandelt wird, und – bei welchem während eines Hochlastbetriebs der Maschine (2) der Motorstrom (IM) auf einen Maximalwert (Imax) eingestellt und die Schaltfrequenz (f) für das Umschalten der Halbleiterschalter (20) für eine Zeitdauer (τ) erhöht wird. Method for operating a power converter ( 8th ) an electric machine ( 2 ), with a bridge circuit ( 14 ) with a number of semiconductor switches ( 20 ) and with a DC link capacitor ( 12 ), - during which during normal operation of the machine ( 2 ) by switching the semiconductor switches ( 20 ) with a switching frequency (f) an input current (I E ) into a motor current (I M ) for an electric motor ( 6 ), and - in which during a high-load operation of the machine ( 2 ) the motor current (I M ) is set to a maximum value (I max ) and the switching frequency (f) for switching the semiconductor switches ( 20 ) is increased for a period of time (τ). Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltfrequenz (f) in Abhängigkeit des durch die Brückenschaltung (14) erzeugten Motorstroms (IM) erhöht wird. A method according to claim 1, characterized in that the switching frequency (f) in dependence of the bridge circuit ( 14 ) Motor current (I M ) is increased. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Zeitdauer (τ) anhand einer Betriebstemperatur (TB), insbesondere einer Sperrschichttemperatur (Tss), des oder jedes Halbleiterschalters (20) bestimmt wird. Method according to Claim 1 or 2, characterized in that the time duration (τ) is determined on the basis of an operating temperature (T B ), in particular a junction temperature (T ss ), of the or each semiconductor switch ( 20 ) is determined. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Betriebstemperatur (TB) anhand eines hinterlegten thermischen Modells der Halbleiterschalter (20) bestimmt wird. A method according to claim 3, characterized in that the operating temperature (T B ) based on a stored thermal model of the semiconductor switches ( 20 ) is determined. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, – dass die Betriebstemperatur (TB) mit einem Temperaturschwellwert (Tmax) verglichen wird, und – dass der Motorstrom (IM) reduziert und/oder limitiert wird, wenn die Betriebstemperatur (TB) den Temperaturschwellwert (Tmax) erreicht oder überschreitet. A method according to claim 3 or 4, characterized in that - the operating temperature (T B ) is compared with a temperature threshold (T max ), and - that the motor current (I M ) is reduced and / or limited when the operating temperature (T B ) reaches or exceeds the temperature threshold (T max ). Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltfrequenz (f) während des Hochlastbetriebs stufenweise eingestellt wird. Method according to one of claims 1 to 5, characterized in that the switching frequency (f) is set in stages during the high load operation. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, – dass die Schaltfrequenz (f) während des Hochlastbetriebs stufenweise erhöht wird, wenn der Motorstrom (IM) den vorgegeben Maximalwert (Imax) unterschreitet oder nicht überschreitet und die Betriebstemperatur (TB) den Temperaturschwellwert (Tmax) unterschreitet oder nicht überschreitet, und/oder – dass die Schaltfrequenz (f) während des Hochlastbetriebs stufenweise reduziert wird, wenn der Motorstrom (IM) einen gegenüber dem Maximalwert (Imax) reduzierten Stromschwellwert (I2) erreicht oder unterschreitet. Method according to Claim 6, characterized in that the switching frequency (f) is increased stepwise during high-load operation when the motor current (I M ) does not exceed or exceeds the predetermined maximum value (I max ) and the operating temperature (T B ) exceeds the temperature threshold value ( T max ) falls below or does not exceed, and / or - that the switching frequency (f) during high load operation is gradually reduced when the motor current (I M ) reaches or falls below the maximum value (I max ) reduced current threshold (I 2 ). Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Einstellung der Schaltfrequenz (f) ein vorgegebener Amplitudenschwellwert (A1) für die infolge einer PWM-Ansteuerung der Halbleiterschalter (20) entstehende Rippelspannung (R) von dieser unterschritten oder nicht überschritten wird. Method according to one of claims 1 to 7, characterized in that by setting the switching frequency (f) a predetermined amplitude threshold value (A 1 ) for the result of a PWM control of the semiconductor switch ( 20 ) Ripple voltage (R) resulting from this falls below or is not exceeded. Stromrichter (8) für eine elektrische Maschine (2) mit einem Elektromotor (6), insbesondere für ein elektrisch betriebenes Kraftfahrzeug, mit einer Brückenschaltung (14) mit einer Anzahl von Halbleiterschaltern (20) und mit einem Zwischenkreiskondensator (12) sowie mit einem signaltechnisch an die Brückenschaltung (14) angebundenen Controller (18) zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8. Power converter ( 8th ) for an electric machine ( 2 ) with an electric motor ( 6 ), in particular for an electrically operated motor vehicle, with a bridge circuit ( 14 ) with a number of semiconductor switches ( 20 ) and with a DC link capacitor ( 12 ) and with a signal technology to the bridge circuit ( 14 ) connected controller ( 18 ) for carrying out a method according to one of claims 1 to 8. Elektrische Maschine (2), insbesondere für ein elektrisch betriebenes Kraftfahrzeug, mit einem zwischen einem Energiespeicher (4) und einem Elektromotor (6) geschalteten Stromrichter (8) nach Anspruch 9. Electric machine ( 2 ), in particular for an electrically operated motor vehicle, with one between an energy store ( 4 ) and an electric motor ( 6 ) switched power converter ( 8th ) according to claim 9.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115951192A (en) * 2023-03-09 2023-04-11 长沙丹芬瑞电气技术有限公司 Junction temperature detection device, method and medium of power device

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100164416A1 (en) * 2007-06-26 2010-07-01 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Motor drive system and its control method
US20110080124A1 (en) * 2008-09-11 2011-04-07 Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki Inverter apparatus, inverter control system, motor control system, and method of controlling inverter apparatus
DE102011121832A1 (en) * 2010-12-21 2012-06-21 Sumitomo Heavy Industries, Ltd. Inverter device for driving motor e.g. servomotor, has control unit that performs operating condition setting process around carrier frequency of pulse width modulation signal based on temperature information of semiconductor device
DE112010003370T5 (en) * 2009-11-30 2012-09-20 Aisin Aw Co. Ltd. Control device for an electric motor drive device
US20130057188A1 (en) * 2011-04-19 2013-03-07 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Apparatus for controlling boost converter
DE102013111638A1 (en) * 2013-10-22 2015-04-23 Jungheinrich Aktiengesellschaft Industrial truck with a vehicle speed sensor

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4330537B4 (en) * 1993-09-09 2006-06-01 Robert Bosch Gmbh Frequency converter and method of operation
WO2004062082A1 (en) * 2002-12-20 2004-07-22 Siemens Aktiengesellschaft Control method for an electrical drive

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100164416A1 (en) * 2007-06-26 2010-07-01 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Motor drive system and its control method
US20110080124A1 (en) * 2008-09-11 2011-04-07 Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki Inverter apparatus, inverter control system, motor control system, and method of controlling inverter apparatus
DE112010003370T5 (en) * 2009-11-30 2012-09-20 Aisin Aw Co. Ltd. Control device for an electric motor drive device
DE102011121832A1 (en) * 2010-12-21 2012-06-21 Sumitomo Heavy Industries, Ltd. Inverter device for driving motor e.g. servomotor, has control unit that performs operating condition setting process around carrier frequency of pulse width modulation signal based on temperature information of semiconductor device
US20130057188A1 (en) * 2011-04-19 2013-03-07 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Apparatus for controlling boost converter
DE102013111638A1 (en) * 2013-10-22 2015-04-23 Jungheinrich Aktiengesellschaft Industrial truck with a vehicle speed sensor

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115951192A (en) * 2023-03-09 2023-04-11 长沙丹芬瑞电气技术有限公司 Junction temperature detection device, method and medium of power device
CN115951192B (en) * 2023-03-09 2023-06-23 长沙丹芬瑞电气技术有限公司 Junction temperature detection device, method and medium of power device

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