DE102017119271A1 - Method for limiting an air gap torque of a synchronous machine in the event of a fault - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Begrenzen eines Luftspaltdrehmoments einer Synchronmaschine (6), welche zur Versorgung mit Wechselstrom in einem Inverter (2) verbunden ist, wobei der Inverter (2) einen Wechselrichter mit mehreren in Halbbrückenschaltungen verschalteten Leistungstransistoren (4a, 4b), eine Steuerung (7) zum Steuern der Leistungstransistoren, und einen mit dem Wechselrichter verbundenen Gleichstromabschnitt (3) umfasst, wobei der Gleichstromabschnitt (3) mit einer Batterie (1) verbunden und in die Verbindung zwischen dem Wechselrichter und der Batterie ein Schütz (9) eingeschaltet ist. Zur Vermeidung eines Luftspaltdrehmoments im Falle einer Störung wird mittels der Steuerung (7) oder einer einen ordnungsbemäßen Betrieb der Steuerung (7) überwachenden Überwachungssteuerung (8) ein Schaltsignal zum Öffnen des Schützes (9) erzeugt.

Figure DE102017119271A1_0000
The invention relates to a method for limiting an air gap torque of a synchronous machine (6) which is connected to the supply of alternating current in an inverter (2), wherein the inverter (2) comprises an inverter having a plurality of power transistors (4a, 4b) connected in half bridge circuits A controller (7) for controlling the power transistors, and comprising a DC section (3) connected to the inverter, wherein the DC section (3) is connected to a battery (1) and a contactor (9) is turned on in the connection between the inverter and the battery is. In order to avoid an air-gap torque in the event of a fault, a switching signal for opening the contactor (9) is generated by means of the control (7) or monitoring control (8) monitoring a proper operation of the control (7).
Figure DE102017119271A1_0000

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfhren zum Begrenzen eines Luftspaltdrehmoments einer Synchronmaschine im Falle einer Störung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a method for limiting an air gap torque of a synchronous machine in the event of a fault according to the preamble of patent claim 1.

Nach dem Stand der Technik sind allgemein permanentmagneterregte Synchronmaschinen bekannt, welche mittels einer Gleichstromquelle, beispielsweise einer Batterie, unter Zwischenschaltung eines Inverters mit Wechselstrom versorgt und infolgedessen angetrieben werden.According to the state of the art, permanent magnet-excited synchronous machines are generally known which are supplied with alternating current by means of a direct current source, for example a battery, with the interposition of an inverter and are consequently driven.

Insbesondere bei einer Verwendung einer solchen Synchronmaschine zum Antrieb eines Fahrzeugs ist es aus Sicherheitsgründen erforderlich, im Falle einer Störung eine Drehbewegung der Synchronmaschine so wenig wie möglich abzubremsen. Dazu wird ein im Inverter vorgesehener Wechselrichter bei einer geringen Drehzahl der Synchronmaschine von beispielsweise weniger als 5.000 Umdrehungen pro Minute (= UPM) im sogenannten „Puls off“-Betrieb betrieben, bei dem sämtliche Leistungshalbleiter in einen geöffneten Schaltzustand versetzt werden. Im „Puls off“-Betrieb wird bei den angesprochenen geringen Drehzahlen kein Luftspaltdrehmoment erzeugt, welches der Drehbewegung der Synchronmaschine entgegenwirkt und diese abbremst.In particular, when using such a synchronous machine for driving a vehicle, it is necessary for safety reasons, in the event of a malfunction to slow down a rotational movement of the synchronous machine as little as possible. For this purpose, an inverter provided in the inverter is operated at a low speed of the synchronous machine, for example, less than 5,000 revolutions per minute (= UPM) in the so-called "pulse off" operation, in which all power semiconductors are placed in an open switching state. In the "pulse off" mode, no air-gap torque is generated at the low speeds mentioned, which counteracts the rotational movement of the synchronous machine and slows it down.

Bei hohen Drehzahlen von mehr als beispielsweise 5.000 UPM nimmt das durch den „Puls off“-Betrieb bewirkte Drehmoment rasch zu und bewirkt ein unerwünschtes Abbremsen der Synchronmaschine. Oberhalb derartiger Drehzahlen wird der „Puls off“ Betrieb abgeschaltet und statt dessen im Wechselrichter ein sogenannter „aktiver Kurzschluss“ erzeugt, bei dem die mit einem ersten Pol des Gleichstromabschnitts verbundenen ersten Leistungstransistoren der Halbbrückenschaltungen geöffnet und die mit einem zweiten Pol des Gleichstromabschnitts verbundenen zweiten Leistungstransistoren geschlossen werden. Der Schaltzustand des „aktiven Kurzschlusses“ bewirkt, insbesondere bei Drehzahlen im Bereich von beispielsweise 0 bis 2.500 UPM, ein Luftspaltdrehmoment, welches der Drehbewegung der Synchronmaschine kaum entgegenwirkt.At high speeds greater than, for example, 5,000 rpm, the torque produced by the "pulse off" operation increases rapidly and causes undesired slowing of the synchronous machine. Above such speeds, the "pulse off" operation is turned off and instead generates a so-called "active short circuit" in which the first power transistors of the half-bridge circuits connected to a first pole of the DC section open and the second power transistors connected to a second pole of the DC section getting closed. The switching state of the "active short circuit" causes, especially at speeds in the range of, for example, 0 to 2,500 rpm, an air gap torque, which hardly counteracts the rotational movement of the synchronous machine.

Die nach dem Stand der Technik bekannten Betriebsweisen zur Vermeidung eines Luftspaltdrehmoments einer Synchronmaschine im Falle einer Störung funktionieren nur dann einwandfrei, wenn sowohl die Leistungshalbleiter als auch die Steuerung zum Steuern der Leistungshalbleiter ordnungsgemäß funktionieren. Insbesondere beim Ausfall eines oder mehrerer Leistungshalbleiter kann der Wechselrichter u. U. nicht mehr in einen Schaltzustand versetzt werden, welcher einen „Puls off“-Betrieb oder einen „aktiven Kurzschluss“ ermöglicht. Bei herkömmlichen Verfahren ist also nicht bei allen Störfällen sicher und zuverlässig eine ungebremste Drehbewegung einer Synchronmaschine gewährleistet.The prior art modes of avoiding air gap torque of a synchronous machine in the event of a fault will only work properly if both the power semiconductors and the power semiconductor control controller are functioning properly. In particular, in the case of failure of one or more power semiconductors, the inverter u. U. no longer be placed in a switching state, which allows a "pulse off" operation or an "active short circuit". In conventional methods, it is therefore not possible to reliably and reliably guarantee unrestrained rotational movement of a synchronous machine in all cases of an accident.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Nachteile nach dem Stand der Technik zu beseitigen. Es soll insbesondere ein verbessertes Verfahren zur Vermeidung eines Luftspaltdrehmoments einer Synchronmaschine im Falle einer Störung angegeben werden. Nach einem weiteren Ziel der Erfindung soll das Verfahren möglichst einfach und kostengünstig durchführbar sein.The object of the invention is to eliminate the disadvantages of the prior art. In particular, an improved method for avoiding an air-gap torque of a synchronous machine in the event of a fault is to be specified. According to a further object of the invention, the method should be as simple and inexpensive to carry out.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Merkmalen der abhängigen Patentansprüche.This object is solved by the features of patent claim 1. Advantageous embodiments of the invention will become apparent from the features of the dependent claims.

Nach Maßgabe der Erfindung wird vorgeschlagen, dass im Falle der Störung mittels der Steuerung oder einer einen ordnungsgemäßen Betrieb der Steuerung überwachenden Überwachungssteuerung ein Schaltsignal zum Öffnen des Schützes erzeugt wird.According to the invention, it is proposed that in the case of failure by means of the controller or a monitoring operation monitoring the proper operation of the control, a switching signal for opening the contactor is generated.

Indem erfindungsgemäß im Falle einer Störung im Bereich des Gleichstromabschnitts des Inverters bzw. einer mit dem Inverter verbundenen Gleichstromquelle der Stromkreis durch Öffnen des Schützes unterbrochen wird, steigt eine Zwischenkreisspannung auf einen Wert einer gleichgerichteten elektromotorischen Kraft. Infolgedessen sperren die Dioden der Halbbrückenschaltungen. Es wird kein der Drehbewegung der Synchronmaschine entgegenwirkendes Luftspaltdrehmoment erzeugt.According to the invention, in the event of a fault in the region of the DC section of the inverter or a DC source connected to the inverter, the circuit is interrupted by opening the contactor, an intermediate circuit voltage rises to a value of a rectified electromotive force. As a result, the diodes of the half-bridge circuits block. There is no rotation of the synchronous machine counteracting air gap torque generated.

Das vorgeschlagene Verfahren lässt sich ohne großen apparativen Aufwand durchführen. Zur Unterbrechung der Versorgung des Wechselrichters mit Gleichstrom kann ein üblicherweise fahrzeugseitig bereits vorgesehener Schütz verwendet werden. Es ist zur Durchführung des Verfahrens in einem solchen Fall lediglich noch erforderlich, im Falle einer Störung eine geeignete Ansteuerung des Schützes zu bewirken.The proposed method can be carried out without great expenditure on equipment. To interrupt the supply of the inverter with direct current, a contactor usually provided on the vehicle side may be used. In order to carry out the method in such a case, it is only necessary to effect a suitable activation of the contactor in the event of a fault.

Das Schaltsignal kann mittels der Steuerung beim Ausfall oder der Fehlfunktion einer oder mehrerer Leistungstransistoren erzeugt werden. Beim Ausfall oder einer Fehlfunktion der Steuerung wird das Schaltsignal vorteilhafterweise mittels einer Überwachungssteuerung erzeugt, welche die Funktion der Steuerung überwacht.The switching signal can be generated by the controller in the event of failure or malfunction of one or more power transistors. In case of failure or malfunction of the controller, the switching signal is advantageously generated by means of a monitoring controller which monitors the function of the controller.

Das erfindungsgemäß vorgeschlagene Schütz kann Bestandteil des Inverters sein. In diesem Fall ist der Inverter selbst als Baueinheit zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet und hergerichtet.The contactor proposed according to the invention may be part of the inverter. In this case, the inverter itself is suitable as a structural unit for carrying out the method according to the invention and prepared.

Nach einer weiteren Ausgestaltung können das Schütz und die Überwachungssteuerung auch fahrzeugseitig vorgesehen sein. Die Überwachungssteuerung kann in diesem Fall beispielsweise Bestandteil einer fahrzeugseitig vorgesehenen Fahrzeugsteuereinheit sein. Das Schaltsignal zum Öffnen des Schützes wird in diesem Fall bei einer Störung einer Datenkommunikation zwischen der Überwachungssteuerung und der Steuerung mittels der Überwachungssteuerung erzeugt. Beispielsweise kann bei einer Unterbrechung der Datenkommunikation zwischen der Überwachungssteuerung und der Steuerung das Schaltsignal erzeugt und damit das Schütz geöffnet werden. According to a further embodiment, the contactor and the monitoring control can also be provided on the vehicle side. The monitoring control can be in this case, for example, part of a vehicle-mounted vehicle control unit. The switching signal for opening the contactor is generated in this case in case of a disturbance of data communication between the monitoring controller and the controller by means of the monitoring controller. For example, in the event of an interruption of the data communication between the monitoring controller and the controller, the switching signal is generated and thus the contactor can be opened.

Nach einer weiteren Ausgestaltung kann beim Ausfall oder einer Fehlfunktion der Steuerung im Wechselrichter ein „aktiver Kurzschluss“ erzeugt werden, indem mit einem ersten Pol des Gleichstromabschnitts verbundene erste Leistungstransistoren geöffnet und mit einem zweiten Pol des Gleichstromabschnitts verbundene zweite Leistungstransistoren geschlossen werden. Die Erzeugung des „aktiven Kurzschlusses“ erfolgt zweckmäßigerweise mittels der Überwachungssteuerung.According to a further embodiment, in the case of failure or malfunction of the controller in the inverter, an "active short circuit" can be generated by opening first power transistors connected to a first pole of the DC section and closing second power transistors connected to a second pole of the DC section. The generation of the "active short circuit" is expediently carried out by means of the monitoring control.

Bei der vorgenannten Ausgestaltung kann das Schaltsignal erzeugt werden, wenn ein im Kurzschlusskreis fließender Strom eine vorgegebene Schwelle übersteigt. Dabei wird der im Kurzschlusskreis fließende Strom zweckmäßigerweise aus der Summe der über jede der Phasen fließenden Einzelströme ermittelt.In the aforementioned embodiment, the switching signal can be generated when a current flowing in the short circuit exceeds a predetermined threshold. In this case, the current flowing in the short circuit is expediently determined from the sum of the individual currents flowing over each of the phases.

Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft ein Computerprogrammprodukt, umfassend computerlesbare Anweisungen auf einem computerlesbaren Programmspeichermedium, wobei die computerlesbaren Anweisungen zumindest einen Computer zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens veranlasst, wenn die Anweisungen vom Computer gelesen und ausgeführt werden. Bei dem Programmspeichermedium kann es sich beispielsweise um eine Festplatte, eine CD-ROM, eine Diskette, einen Flash-Speicher oder dgl. handeln.A second aspect of the invention relates to a computer program product comprising computer readable instructions on a computer readable program storage medium, the computer readable instructions causing at least one computer to perform the method of the invention when the instructions are read and executed by the computer. The program storage medium may be, for example, a hard disk, a CD-ROM, a floppy disk, a flash memory, or the like.

Bei der Steuerung und/oder der Überwachungssteuerung handelt es sich in der Regel um einen Mikroprozessor mit einer Speichereinheit, in welcher ein Computerprogramm zur Überwachung und Steuerung einer Vielzahl von Funktionen gespeichert ist. Nach einer besonders einfach und kostengünstig durchführbaren Ausführungsvariante des Verfahren ist es lediglich erforderlich, das in der Steuerung und/oder Überwachungssteuerung enthaltende Computerprogramm um das erfindungsgemäße Computerprogrammprodukt zu ergänzen. Bei einer Verwendung eines fahrzeugseitig vorgesehenen Schützes kann das Verfahren also bereits durch eine Änderung und/oder Ergänzung des in der Steuerung und/oder Überwachungssteuerung enthaltenen Computerprogramms ausgeführt werden. Das erfindungsgemäße Computerprogrammprodukt kann selbstverständlich Bestandteil eines umfassenden Computerprogramms sein, welches auch andere Funktionen des Inverters und/oder einer mit dem Inverter versehenen Vorrichtung überwacht oder steuert.The control and / or the monitoring control is usually a microprocessor with a memory unit in which a computer program for monitoring and controlling a plurality of functions is stored. After a particularly simple and inexpensive feasible embodiment of the method, it is only necessary to supplement the computer program contained in the control and / or monitoring control to the computer program product according to the invention. When using a contactor provided on the vehicle, the method can therefore already be carried out by changing and / or supplementing the computer program contained in the control and / or monitoring control. The computer program product according to the invention can of course be part of a comprehensive computer program which also monitors or controls other functions of the inverter and / or a device provided with the inverter.

Nach einer Ausgestaltung ist das erfindungsgemäße Computerprogrammprodukt auch Bestandteil der Überwachungssteuerung zur Überwachung des ordnungsgemäßen Betriebs der Steuerung. Die Überwachungssteuerung ist in diesem Fall Bestandteil des Inverters.According to one embodiment, the computer program product according to the invention is also part of the monitoring control for monitoring the proper operation of the controller. The monitoring control is in this case part of the inverter.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Elektrofahrzeug mit einer Synchronmaschine, einem Inverter zur Versorgung einer permanentmagneterregten Synchronmaschine mit Wechselstrom, umfassend einen Wechselrichter mit mehreren in Halbbrückenschaltungen verschalteten Leistungstransistoren, eine Steuerung zum Steuern der Leistungstransistoren, einen mit dem Wechselrichter verbundenen Gleichstromabschnitt, wobei der Gleichstromabschnitt mit einer Batterie verbunden ist, und in die Verbindung zwischen dem Inverter und der Batterie ein Schütz eingeschaltet ist, und eine mit dem Schütz und der Steuerung verbundene Überwachungssteuerung zur Überwachung des ordnungsgemäßen Betriebs der Steuerung. Dabei umfassen die Steuerung und die Überwachungssteuerung das Computerprogrammprodukt. Bei dem vorgeschlagenen Elektrofahrzeug sind der Schütz, die Batterie und die Überwachungssteuerung fahrzeugseitig vorgesehen, d. h. der Inverter bildet eine gesonderte Komponente, welche zumindest mit der Überwachungssteuerung verbunden ist.Another aspect of the invention relates to an electric vehicle having a synchronous machine, an inverter for supplying a permanent magnet synchronous machine with AC, comprising an inverter having a plurality of power transistors connected in half-bridge circuits, a controller for controlling the power transistors, a DC section connected to the inverter, the DC section having a battery is connected, and in the connection between the inverter and the battery, a contactor is turned on, and connected to the contactor and the control monitoring control for monitoring the proper operation of the controller. In this case, the control and the monitoring control comprise the computer program product. In the proposed electric vehicle, the contactor, the battery and the monitoring control are provided on the vehicle side, d. H. the inverter forms a separate component, which is connected at least to the monitoring control.

Bei der Synchronmaschine handelt es sich vorzugsweise um eine permanentmagneterregte Synchronmaschine.The synchronous machine is preferably a permanent magnet synchronous machine.

Das Computerprogrammprodukt hat die Funktion, bei Vorliegen bestimmter vorgegebener Ereignisse ein Schaltsignal zum Öffnen des Schützes hervorzurufen. Soweit das Computerprogrammprodukt Bestandteil der Steuerung ist, kann ein solches Ereignis beispielsweise eine Störung oder ein Ausfall eines oder mehrerer Leistungstransistoren sein. Sofern das Computerprogramm Bestandteil der Überwachungssteuerung ist, kann ein Schaltsignal beispielsweise bei Unterbrechung der Datenkommunikation mit der Steuerung erzeugt werden. Das Computerprogrammprodukt kann also im Hinblick auf die Ereignisse zur Auslösung des Schaltsignals unterschiedlich ausgestaltet sein. Das Computerprogrammprodukt kann mehrere Teil-Computerprogramme umfassen, welche einerseits Bestandteil der Steuerung und anderseits Bestandteil der Überwachungssteuerung sind.The computer program product has the function of causing a switching signal to open the contactor in the presence of certain predetermined events. As far as the computer program product is part of the control, such an event may be, for example, a failure or failure of one or more power transistors. If the computer program is part of the monitoring control, a switching signal can be generated, for example, when the data communication with the controller is interrupted. The computer program product can thus be designed differently with regard to the events for triggering the switching signal. The computer program product may comprise a plurality of sub-computer programs, which on the one hand are part of the control and, on the other hand, are part of the monitoring control.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

  • 1 den Schaltzustand eines Inverters im „Puls-off“-Betrieb,
  • 2 das Luftspaltdrehmoment über der Drehzahl beim „Puls-off“-Betrieb,
  • 3 den Schaltzustand eines Inverters beim „aktiven Kurzschluss“,
  • 4 das Luftspaltdrehmoment über der Drehzahl beim „aktiven Kurzschluss“ und
  • 5 ein erfindungsgemäßes Schaltbeispiel.
The invention will be explained in more detail with reference to the drawings. Show it:
  • 1 the switching state of an inverter in "pulse-off" mode,
  • 2 air-gap torque versus speed during "pulse-off"operation;
  • 3 the switching state of an inverter during the "active short circuit",
  • 4 the air gap torque over the speed at the "active short circuit" and
  • 5 an inventive switching example.

In den Figuren ist 1, 3 und 5 eine fahrzeugseitig vorgesehene Batterie mit dem Bezugszeichen 1 bezeichnet. Ein allgemein mit dem Bezugszeichen 2 bezeichneter Inverter weist einen Gleichstromabschnitt 3 sowie mehrere in Halbbrückenschaltungen verschaltete Leistungstransistoren 4a und 4b auf. Mit den Bezugszeichen 5a und 5b sind parallel zu den Leistungstransistoren 4a, 4b vorgesehene Dioden bezeichnet. Inverter 2 ist ausgangsseitig mit einer allgemein mit dem Bezugszeichnen 6 bezeichneten Synchronmaschine, insbesondere einer permanentmagneterregten Synchronmaschine, verbunden.In the figures, 1, 3 and 5, a battery provided on the vehicle side with the reference numeral 1 designated. A generally by the reference numeral 2 designated inverter has a DC section 3 and a plurality of power transistors connected in half-bridge circuits 4a and 4b on. With the reference numerals 5a and 5b are parallel to the power transistors 4a . 4b designated diodes designated. inverter 2 is the output side with a generally with the reference drawing 6 designated synchronous machine, in particular a permanent magnet synchronous machine, connected.

Bei dem in den 1 und 2 gezeigten „Puls-off“-Betrieb sind sämtliche Leistungstransistoren 4a und 4b, bei denen es sich beispielsweise um IGBTs handeln kann, geöffnet. In Abhängigkeit einer Drehzahl der Synchronmaschine bildet sich beim „Puls-off“-Betrieb eine gleichgerichtete elektromotorische Kraft, welche größer als eine im Zwischenkreis bzw. Gleichstromabschnitt 3 anliegende Gleichspannung ist. Infolgedessen wird ein Gleichstrom erregt, der eine generatorische Leistung und infolgedessen ein Bremsmoment hervorruft. In 2 sind verschiedene Bremsmomentverläufe in Abhängigkeit der Spannung der Batterie 1 gezeigt. Es ist erkennbar, dass nennenswerte Brems- bzw.Luftspaltmomente sich erst ab Drehzahlen im Bereich von mehr als 5.000 UPM bilden.In the in the 1 and 2 shown "pulse-off" operation are all power transistors 4a and 4b , which may be IGBTs, for example. In response to a speed of the synchronous machine, a rectified electromotive force, which is greater than one in the intermediate circuit or DC section, is formed during "pulse-off" operation 3 is applied DC voltage. As a result, a direct current is excited, which generates a regenerative power and consequently a braking torque. In 2 are different braking torque curves depending on the voltage of the battery 1 shown. It can be seen that significant brake or air-gap torques do not form in the region of more than 5,000 rpm from speeds above.

3 und 4 geben dem Betriebszustand beim sogenannten „aktiven Kurzschluss“ wieder. Dabei sind die mit dem einen Pol verbundenen ersten Leistungstransistoren 4a geöffnet, die mit dem anderen Pol der Batterie 1 verbundenen zweiten Leistungstransistoren 4b sind geschlossen. Wie insbesondere aus 4 ersichtlich ist, bildet sich beim „aktiven Kurzschluss“ bereits bei niedrigen Drehzahlen ein erhebliches Luftspaltdrehmoment aus. - Beim Betrieb des „aktiven Kurzschlusses“ ist es zwingend erforderlich, dass die Leistungstransistoren funktionieren und der in 3 dargestellte Schaltzustand schaltbar ist. 3 and 4 give the operating state in the so-called "active short circuit" again. In this case, the first power transistors connected to the one pole are 4a open, with the other pole of the battery 1 connected second power transistors 4b are closed. As in particular from 4 can be seen, formed at the "active short circuit" even at low speeds, a significant air gap torque. - When operating the "active short circuit", it is imperative that the power transistors operate and that in 3 shown switching state is switchable.

5 zeigt ein erfindungsgemäßes Schaltbeispiel. Mit dem Bezugszeichen 7 ist eine Steuerung bezeichnet, mit der die Leistungstransistoren 4a, 4b steuerbar sind. Die Steuerung 7 ist mit einer fahrzeugseitig vorgesehenen Überwachungssteuerung 8 verbunden. Mit dem Bezugszeichen 9 ist ein Schütz bezeichnet, welches mit der Überwachungssteuerung 8 schaltbar ist. 5 shows a switching example according to the invention. With the reference number 7 is a control called, with which the power transistors 4a . 4b are controllable. The control 7 is with a vehicle-mounted monitoring control 8th connected. With the reference number 9 is a contactor, which with the monitoring control 8th is switchable.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren werden im Falle einer Störung mittels der Steuerung 7 die ersten Leistungstransistoren 4a geöffnet und die zweiten Leistungstransistoren 4b geschlossen, so dass sich der Schaltzustand des „aktiven Kurzschlusses“ ergibt. Gleichzeitig übermittelt die Steuerung 7 an die Überwachungssteuerung 8 ein Signal, wodurch mittels der Überwachungssteuerung 8 das Schütz 9 geöffnet wird. Infolgedessen wird der Stromkreis zur Batterie 1 unterbrochen. Die Ausbildung eines abbremsenden Luftspaltdrehmoments wird damit sicher und zuverlässig vermieden.According to the method of the invention are in the event of a fault by means of the controller 7 the first power transistors 4a opened and the second power transistors 4b closed, so that the switching state of the "active short circuit" results. At the same time the controller transmits 7 to the monitoring controller 8th a signal, whereby by means of the monitoring control 8th the contactor 9 is opened. As a result, the circuit becomes the battery 1 interrupted. The formation of a decelerating air gap torque is thus safely and reliably avoided.

Nach einer Variante der gezeigten Erfindung ist es auch möglich, dass mittels der Überwachungssteuerung 8 selbstständig das Schütz 9 geöffnet wird, wenn beispielsweise eine Signalübertragung zwischen der Steuerung 7 und der Überwachungssteuerung 8 gestört ist.According to a variant of the invention shown, it is also possible that by means of the monitoring control 8th independently the contactor 9 is opened, for example, when a signal transmission between the controller 7 and the monitoring controller 8th is disturbed.

Nach einer weiteren Variante der Erfindung ist es auch denkbar, dass mittels der Steuerung 7 unmittelbar das Schaltsignal zum Öffnen des Schützes 9 erzeugt wird.According to a further variant of the invention, it is also conceivable that by means of the controller 7 immediately the switching signal to open the contactor 9 is produced.

Das vorgeschlagene Verfahren ist besonders sicher und zuverlässig. Selbst wenn der Schaltzustand des „aktiven Kurzschlusses“ wegen einer Fehlfunktion eines Leistungstransistoren 4a, 4b nicht realisiert werden kann, wird wegen der gleichzeitigen Öffnung des Schützes 9 auch in diesem Fall die Ausbildung eines unerwünschten Luftspaltdrehmoments vermieden. Beim Öffnen des Schützes 9 steigt eine Zwischenkreisspannung im Gleichspannungsabschnitt 3 auf einen Wert gleichgerichteten elektromotorischen Kraft. Infolgedessen sperren die Dioden 5a, 5b, leiten keinen Strom mehr, wodurch die Ausbildung eines Luftspaltdrehmoments vermieden wird.The proposed method is particularly safe and reliable. Even if the switching state of the "active short circuit" due to a malfunction of a power transistor 4a . 4b can not be realized, because of the simultaneous opening of the contactor 9 also avoided in this case, the formation of an undesirable air gap torque. When opening the contactor 9 an intermediate circuit voltage increases in the DC section 3 electromotive force rectified to a value. As a result, the diodes lock up 5a . 5b , no longer conduct current, thereby avoiding the formation of an air gap torque.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Batteriebattery
22
Inverterinverter
33
GleichspannungsabschnittDC Section
4a4a
erster Leistungsschalterfirst circuit breaker
4b4b
zweiter Leistungsschaltersecond circuit breaker
5a5a
erste Diodefirst diode
5b5b
zweite Diodesecond diode
66
Synchronmaschinesynchronous machine
77
Steuerungcontrol
88th
Überwachungssteuerungsupervisory control
99
Schützcontactor

Claims (12)

Verfahren zum Begrenzen eines Luftspaltdrehmoments einer Synchronmaschine (6) im Falle einer Störung, wobei die Synchronmaschine (6) zur Versorgung mit Wechselstrom mit einem Inverter (2) verbunden ist, wobei der Inverter (2) einen Wechselrichter mit mehreren in Halbbrückenschaltungen verschalteten Leistungstransistoren (4a, 4b), eine Steuerung (7) zum Steuern der Leistungstransistoren (4a, 4b), und einen mit dem Wechselrichter verbundenen Gleichstromabschnitt (3) umfasst, wobei der Gleichstromabschnitt (3) mit einer Batterie (1) verbunden und in die Verbindung zwischen dem Wechselrichter und der Batterie (1) ein Schütz (9) eingeschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, dass im Falle der Störung mittels der Steuerung (7) oder einer einen ordnungsgemäßen Betrieb der Steuerung (7) überwachenden Überwachungssteuerung (8) ein Schaltsignal zum Öffnen des Schützes (9) erzeugt wird.Method for limiting an air-gap torque of a synchronous machine (6) in the event of a fault, wherein the synchronous machine (6) is connected to an inverter (2) for supplying alternating current, wherein the inverter (2) comprises an inverter having a plurality of power transistors (4a) connected in half-bridge circuits 4b), a controller (7) for controlling the power transistors (4a, 4b), and a DC section (3) connected to the inverter, wherein the DC section (3) is connected to a battery (1) and connected to the connection between the Inverter and the battery (1) a contactor (9) is switched on, characterized in that in case of failure by the controller (7) or a proper operation of the controller (7) monitoring monitoring control (8) a switching signal to open the contactor (9) is generated. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Schaltsignal mittels der Steuerung (7) beim Ausfall oder der Fehlfunktion einer oder mehrerer Leistungstransistoren (4a, 4b) erzeugt wird.Method according to Claim 1 wherein the switching signal is generated by the controller (7) in the event of failure or malfunction of one or more power transistors (4a, 4b). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Schaltsignal mittels der Überwachungssteuerung (8) beim Ausfall oder einer Fehlfunktion der Steuerung (7) erzeugt wird.Method according to one of the preceding claims, wherein the switching signal is generated by means of the monitoring control (8) in case of failure or malfunction of the controller (7). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Schütz (9) Bestandteil des Inverters (2) ist.Method according to one of the preceding claims, wherein the contactor (9) is part of the inverter (2). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Schütz (9) und die Überwachungssteuerung (8) fahrzeugseitig vorgesehen sind, und wobei das Schaltsignal zum Öffnen des Schützes (9) bei einer Störung einer Datenkommunikation zwischen der Überwachungssteuerung (8) und der Steuerung (7) mittels der Überwachungssteuerung (8) erzeugt wird.Method according to one of the preceding claims, wherein the contactor (9) and the monitoring control (8) are provided on the vehicle side, and wherein the switching signal for opening the contactor (9) in the event of a malfunction of data communication between the monitoring controller (8) and the controller (7 ) is generated by the monitoring controller (8). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei beim Ausfall oder einer Fehlfunktion der Steuerung (7) im Wechselrichter ein aktiver Kurzschluss erzeugt wird, indem mit einem ersten Pol des Gleichstromabschnitts (3) verbundene erste Leistungstransistoren (4a) geöffnet und mit einem zweiten Pol des Gleichstromabschnitts (3) verbundene zweite Leistungstransistoren (4b) geschlossen werden.Method according to one of the preceding claims, wherein in case of failure or malfunction of the controller (7) in the inverter, an active short circuit is generated by connected to a first pole of the DC section (3) connected first power transistors (4a) open and with a second pole of the DC section (3) connected second power transistors (4b) are closed. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Schaltsignal erzeugt wird, wenn ein im Kurzschlusskreis fließender Strom eine vorgegebene Schwelle übersteigt.Method according to one of the preceding claims, wherein the switching signal is generated when a current flowing in the short circuit exceeds a predetermined threshold. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der im Kurzschlusskreis fließende Strom aus der Summe der über jede der Phasen fließenden Einzelströme ermittelt wird.Method according to one of the preceding claims, wherein the current flowing in the short circuit current from the sum of the individual currents flowing over each of the phases is determined. Computerprogrammprodukt, umfassend computerlesbare Anweisungen auf einem computerlesbaren Programmspeichermedium, wobei die computerlesbaren Anweisungen zumindest einen Computer zur Ausführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche veranlasst, wenn die Anweisungen vom Computer gelesen und ausgeführt werden.A computer program product comprising computer readable instructions on a computer readable program storage medium, the computer readable instructions causing at least one computer to perform the method of any one of the preceding claims when the instructions are read and executed by the computer. Inverter (2) zur Versorgung einer Synchronmaschine (6) mit Wechselstrom, umfassend einen Wechselrichter mit mehreren in Halbbrückenschaltungen verschalteten Leistungstransistoren (4a, 4b), eine Steuerung (7) zum Steuern der Leistungstransistoren (4a, 4b), und einen mit dem Wechselrichter verbundenen Gleichstromabschnitt, wobei der Gleichstromabschnitt (3) mit einer Batterie (1) verbindbar und in die Verbindung zwischen dem Wechselrichter und der Batterie (1) ein Schütz (9) eingeschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung das Computerprogrammprodukt nach Anspruch 9 umfasst.An inverter (2) for supplying AC power to a synchronous machine (6), comprising an inverter having a plurality of power transistors (4a, 4b) connected in half-bridge circuits, a controller (7) for controlling the power transistors (4a, 4b), and one connected to the inverter DC section, wherein the DC section (3) with a battery (1) connectable and in the connection between the inverter and the battery (1) a contactor (9) is turned on, characterized in that the controller after the computer program product Claim 9 includes. Inverter nach Anspruch 10, wobei eine das Computerprogrammprodukt nach Anspruch 9 umfassende Überwachungssteuerung (8) zur Überwachung eines ordnungsgemäßen Betriebs der Steuerung (7) vorgesehen ist.Inverter after Claim 10 , one of which is the computer program product Claim 9 comprehensive monitoring control (8) for monitoring a proper operation of the controller (7) is provided. Elektrofahrzeug mit einer Synchronmaschine, einem Inverter (2) zur Versorgung der Synchronmaschine (6) mit Wechselstrom, umfassend einen Wechselrichter mit mehreren in Halbbrückenschaltungen verschalteten Leistungstransistoren (4a, 4b), eine Steuerung (7) zum Steuern der Leistungstransistoren (4a, 4b), einen mit dem Wechselrichter verbundenen Gleichstromabschnitt (3), wobei der Gleichstromabschnitt (3) mit einer Batterie (1) verbunden ist und in die Verbindung zwischen dem Inverter (2) und der Batterie (1) ein Schütz (9) eingeschaltet ist, und eine mit dem Schütz (9) und der Steuerung (7) verbundene Überwachungssteuerung (8) zur Überwachung eines ordnungsgemäßen Betriebs der Steuerung, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung (7) und die Überwachungssteuerung (8) das Computerprogrammprodukt nach Anspruch 9 umfasst.Electric vehicle having a synchronous machine, an inverter (2) for supplying the synchronous machine (6) with alternating current, comprising an inverter having a plurality of power transistors (4a, 4b) connected in half-bridge circuits, a controller (7) for controlling the power transistors (4a, 4b), a DC section (3) connected to the inverter, wherein the DC section (3) is connected to a battery (1) and a contactor (9) is turned on in the connection between the inverter (2) and the battery (1); monitoring controller (8) connected to the contactor (9) and the controller (7) for monitoring the correct operation of the controller, characterized in that the controller (7) and the monitoring controller (8) simulate the computer program product Claim 9 includes.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11332029B2 (en) 2020-01-31 2022-05-17 Lear Corporation Method and system for producing an active short circuit condition in an electric motor of a hybrid electric vehicle
US11462920B2 (en) * 2020-01-31 2022-10-04 Lear Corporation Method and system for producing an active short circuit condition in an electric motor of a hybrid electric vehicle
DE102022201381A1 (en) 2022-02-10 2023-08-10 Zf Friedrichshafen Ag Safe state of a power converter

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5914582A (en) * 1997-01-27 1999-06-22 Hitachi, Ltd. Permanent magnet synchronous motor controller and electric vehicle controller
DE102010037541A1 (en) * 2009-09-30 2011-03-31 Denso Corporation, Kariya-City Multi-phase turning machine control device and a power steering system using the same
DE102014112101A1 (en) * 2013-08-26 2015-02-26 Infineon Technologies Austria Ag CONTROL UNIT FOR ELECTRIC MOTOR
DE112014002072T5 (en) * 2014-04-02 2016-01-28 Mitsubishi Electric Corporation Engine control device and engine control system

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4004203A (en) * 1973-12-22 1977-01-18 C.A.V. Limited Drive systems using a. c. motors
US4016459A (en) * 1975-08-12 1977-04-05 Robert Bosch G.M.B.H. Protective system for intermittently operating semiconductor switch
JP3746334B2 (en) * 1996-08-22 2006-02-15 トヨタ自動車株式会社 Permanent magnet type synchronous motor drive control apparatus and method
US7272514B2 (en) * 2005-06-17 2007-09-18 Hamilton Sundstrand Corporation Protection system for an electrical power generator
CN101562418B (en) * 2009-04-10 2012-08-29 北京新宇航世纪科技有限公司 Method and system for monitoring self-control energy-saving motor
CN101764550A (en) * 2009-11-10 2010-06-30 贵阳永青仪电科技有限公司 Integrated protection controller for wireless intelligent motor
US10491095B2 (en) * 2014-10-06 2019-11-26 Ford Global Technologies, Llc Dynamic IGBT gate drive for vehicle traction inverters

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5914582A (en) * 1997-01-27 1999-06-22 Hitachi, Ltd. Permanent magnet synchronous motor controller and electric vehicle controller
DE102010037541A1 (en) * 2009-09-30 2011-03-31 Denso Corporation, Kariya-City Multi-phase turning machine control device and a power steering system using the same
DE102014112101A1 (en) * 2013-08-26 2015-02-26 Infineon Technologies Austria Ag CONTROL UNIT FOR ELECTRIC MOTOR
DE112014002072T5 (en) * 2014-04-02 2016-01-28 Mitsubishi Electric Corporation Engine control device and engine control system

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11332029B2 (en) 2020-01-31 2022-05-17 Lear Corporation Method and system for producing an active short circuit condition in an electric motor of a hybrid electric vehicle
US11462920B2 (en) * 2020-01-31 2022-10-04 Lear Corporation Method and system for producing an active short circuit condition in an electric motor of a hybrid electric vehicle
DE102022201381A1 (en) 2022-02-10 2023-08-10 Zf Friedrichshafen Ag Safe state of a power converter

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