DE102017203065A1 - Antriebsumrichter mit integriertem boost-converter - Google Patents

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Abstract

Stromrichterkomponente (1) für ein Kraftfahrzeug, wobei die Stromrichterkomponente wenigstens ein mehrfachgenutztes leistungselektronisches Bauteil (T2, T3) aufweist, das wahlweise entweder zur Funktionalität eines Antriebsumrichters beiträgt oder zur Funktionalität eines Boost-Converters beiträgt.

Description

  • Die Erfindung betrifft das Gebiet der leistungselektronischen Komponenten, insbesondere eine Stromrichterkomponente für das Steuern des Leistungsflusses in einem Kraftfahrzeug.
  • Wechselrichter dienen der Umwandlung von Gleichspannung in Wechselspannung. Der Fahrumrichter (auch „Antriebsumrichter“) wandelt beispielsweise die Gleichspannung der Hochvoltbatterie (Traktionsbatterie) in eine Wechselspannung um, mit der der Elektromotor (Traktionsmotor) betrieben wird. Wechselrichter werden meist unter Verwendung von Leistungstransistoren und Dioden aufgebaut. Diese werden als elektronische Schalter betrieben. In der üblichen Ausführung entstehen dabei Schaltverluste, die insbesondere bei hohen Werten der Schaltfrequenz den Wirkungsgrad reduzieren.
  • Zur Verbesserung wird bei Wechselrichtern höherer Leistung (ab ca. 10 kW) häufig die sog. 3-Stufen-Ausführung (3-Level-Umrichter) eingesetzt. Stromrichter mit 3-Level-Topologie haben den Vorteil, dass 600V IGBTs verwendet werden können, dass die Verluste gering sind und die Verteilung der Verluste auf mehrere Schalter erfolgt. Zudem sind höhere Schaltfrequenzen realisierbar (für >5kHz ist die 3-Level-Topologie verlustärmer als die 2-Level-Topologie), es sind kleinere Chipflächen realisierbar und es kann eine geringere Flankensteilheit du/dt erzielt werden. Zudem kann gegenüber der 2-Level-Topologie die Filtergröße reduziert werden und es treten geringere harmonische Verluste mit SHE-Pulsmustern auf.
  • Umrichter in 3-Level-Topologie sind bereits bekannt. Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 10 2014 018 666 A1 ist beispielsweise ein 3-Level-Umrichter mit drei Zweigen bekannt, bei dem Schaltverluste und Herstellungskosten reduziert sind. Die Offenlegungsschrift DE 10 2013 112 262 A1 zeigt eine Ansteuerschaltung zur Ansteuerung eines 3-Level-Umrichters mit symmetrisch gespeistem Zwischenkreis in Form einer zumindest teilweise monolithisch integrierten Schaltung, die in einem Gehäuse oder auf einem Substrat, insbesondere auf einer Leiterbahn eines metallisierten Keramiksubstrats eines Leistungshalbleitermoduls, aufgebaut werden kann. Die US-Patentanmeldung US 2014/0247634 A1 zeigt einen 3-Level-Umrichter, der gegen den Ausfall eines Halbleiterschalters abgesichert ist.
  • Bei den verschiedenen elektrischen Fahrzeugkonzepten wie Hybrid-, Brennstoffzellen- und Elektrofahrzeugen (z.B. BEV, PHEV, FCEV, REEV) werden für Fahrumrichter, Hilfsaggregate und Energiespeicher ganz unterschiedliche leistungselektronische Komponenten für das Steuern des Leistungsflusses benötigt. Der derzeitige Stand der Technik bedient dies mit jeweils eigenen Komponenten für jeweilige Fahrumrichter, Hilfsaggregate und Energiespeicher. In herkömmlichen Traktionsnetzen sind Fahrumrichter für den Fahrantrieb, AC-Ladeeinheit und DC-Direktverbindung als Einzelkomponenten ausgeführt. Für den Betrieb eines Range-Extenders ist gemäß herkömmlicher Technologie somit eigene Leistungselektronik erforderlich. Dies hat bezogen auf die Antriebsleistung eine große Mehrinstallation von leistungselektronischen Komponenten zur Folge.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Stromrichterkomponente bereitzustellen, welche die oben genannten Nachteile wenigstens teilweise überwindet. Diese Aufgabe wird durch die erfindungsgemäße Stromrichterkomponente nach Anspruch 1 und das erfindungsgemäße Halbleitermodul nach Anspruch 9 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung.
  • Eine erfindungsgemäße Stromrichterkomponente für ein Kraftfahrzeug weist wenigstens ein mehrfachgenutztes leistungselektronisches Bauteil auf, das wahlweise entweder zur Funktionalität eines Antriebsumrichters beiträgt, oder zur Funktionalität eines Boost-Converters. Auf diese Weise kann ein verlustarmer Antriebsumrichter für höhere Spannungslagen realisiert werden, der einen integrierten Boost-Converter für einen Range-Extender aufweist. Der Antriebsumrichter mit Boost-Converter kann eine Effizienzsteigerung im 3-Level-Betrieb bewirken. Wird das wenigstens eine mehrfachgenutzte leistungselektronische Bauteil in der Boost-Converter-Funktionalität genutzt, so kann die Stromrichterkomponente gleichzeitig als Antriebsumwandler im 2-Level-Betrieb dienen.
  • Der Antriebsumrichter kann beispielsweise in elektrischen Antrieben für Plug-in-HybridFahrzeuge (PHEV), Batterie-Elektrofahrzeuge (BEV) oder Brennstoffzellenfahrzeuge (FCEV) verwendet werden. Besonders vorteilhaft ist die Verwendung bei höherer Leistungsdichte und in Systemen mit hohem Systemintegrationsgrad. Der erfindungsgemäße Antriebsumrichter kann insbesondere bei Langstrecken-BEV mit Range-Extender-Aggregat in Form eines kleinen Verbrennungsmotors oder einer Brennstoffzelle verwendet werden.
  • Das mehrfachgenutzte leistungselektronische Bauteil kann beispielsweise eine antiparallele Schaltung zweier RB-IGBTs umfassen. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind die beiden antiparallelen IGBTs in einem Halbleitermodul auf Basis des A-NPC RB IGBT Designs integriert, bei dem ein zusätzlicher Modulabgriff vorgesehen ist, der mit den antiparallelen RB-IGBTs verbunden ist. Der zusätzliche Modulabgriff kann mit weiteren Komponenten verbunden werden, die zur Boost-Converter-Funktionalität beitragen. Um die Boost-Funktionalität zu realisieren kann das mehrfachgenutzte leistungselektronische Bauteil bzw. die beiden antiparallelen IGBTs mit einer Glättungsdrossel und einer Diode gekoppelt werden.
  • Die Stromrichterkomponente kann ferner wenigstens zwei serielle IGBTs aufweisen, die wahlweise zu einer 2-Level-Antriebsumrichter-Funktionalität beitragen, oder zu einer 3-Level-Antriebsumrichter-Funktionalität. Ist beispielsweise das mehrfachgenutzte leistungselektronische Bauteil (z.B. Schaltung aus zwei antiparallelen RB-IGBTs) in der Antriebsumrichter-Funktionalität, wirkt das mehrfachgenutzte leistungselektronische Bauteil mit den beiden seriellen IGBTs zusammen um eine 3-Level-Umrichtung bereitzustellen. Ist dagegen das mehrfachgenutzte leistungselektronische Bauteil in der Boost-Converter-Funktionalität, dann dienen die zwei seriellen IGBTs dazu, eine 2-Level-Umrichtung bereitzustellen.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist das mehrfachgenutzte leistungselektronische Bauteil, beispielsweise über einen zusätzlichen Modulabgriff, mit einem steuerbaren Schütz gekoppelt, der je nach Ansteuerung das mehrfachgenutzte leistungselektronische Bauteil entweder in einer Antriebsumrichter-Funktionalität oder in einer Boost-Converter-Funktionalität betreibt. Auf diese Weise kann leicht eine Umschaltung zwischen der Boost-Converter-Funktionalität und der Antriebsumrichter-Funktionalität erfolgen.
  • Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel umfasst die Stromrichterkomponente drei Zweige mit zusätzlicher Boost-Converter-Funktionalität. Solch eine Ausführungsform des Antriebsumrichters mit symmetrischer Aufteilung des Ladestromes und einer interleaved-Boostfunktion auf allen drei Zweigen kann besonders vorteilhaft bei hohen Leistungen zur Anwendung kommen.
  • Nach alternativen Ausführungsformen weist nur einer von drei Zweigen der Stromrichterkomponente die zusätzliche Boost-Converter-Funktionalität auf. Die zwei anderen beiden Zweige können auf herkömmliche Weise ohne Boost-Converter-Funktionalität ausgelegt sein. Diese Ausführungsform kann insbesondere bei niedrigeren Leistungen Anwendung finden.
  • Weitere Ausführungsformen der Stromrichterkomponente sind ebenso denkbar, beispielsweise eine Ausführungsform bei der nur zwei von drei Zweigen der Stromrichterkomponente mit Boost-Converter-Funktionalität ausgelegt sind.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel dient die Boost-Converter-Funktionalität zur Aufwärtswandung der Spannung eines Range-Extenders. Bei dem Range-Extender kann es sich beispielsweise um eine Brennstoffzelle oder um einen Verbrennungsmotor-Generator handeln.
  • Die Stromrichterkomponente ist vorzugsweise so ausgelegt, dass die Boost-Converter-Funktionalität wahlweise für das Aufwärtswandeln der Spannung eines DC-Lademoduls oder für das Aufwärtswandeln der Spannung eines Range-Extenders genutzt werden kann. Dies kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass der Eingangszweig der Stromrichterkomponente vom beim Laden nicht genutzten Range-Extender 4 als DC-Input zum Laden über eine DC-Ladeeinheit verwendet wird. So kann der Antriebsumrichter mit einem DC-Lademodul gekoppelt werden. Auf diese Weise kann der Antriebsumrichter in einem Betriebsmodus Boost-Converter für das DC-Laden verwendet werden.
  • Die Erfindung betrifft ferner auch ein Halbleitermodul für eine Stromrichterkomponente, wobei das Halbleitermodul nach dem A-NPC RB-IGBT Design mit zwei antiseriellen IGBTs und zwei antiparallelen RB-IGBTs ausgelegt ist. Die beiden antiparallelen RB-IGBTs sind mit einem Mittenabgriff des Halbleitermoduls verbunden und sind zudem mit einem zusätzlichen Modulabgriff verbunden. Auf diese Weise kann das Halbleitermodul in zwei verschiedenen Betriebsmodi betrieben werden. Das Halbleitermodul arbeitet entweder als konventionelles 3-Level-Modul nach dem A-NPC RB-IGBT Design oder in einem 2-Level-Betriebsmodus mit zusätzlicher Boost-Funktion. Ein Wechsel zwischen den beiden Betriebsweisen kann beispielsweise dadurch erzielt werden, dass für das Halbleitermodul ein weiterer zusätzlicher Modulabgriff vorgesehen wird, der mit dem Mittelpunkt der beiden seriellen IGBTs verschaltet ist, so dass durch Kontaktierung eines externen steuerbaren Schütz an die beiden zusätzlichen Modulabgriffe zwischen den beiden Betriebsweisen gewechselt werden kann.
  • In einer alternativen Ausführungsform weist das Halbleitermodul ferner eine zusätzliche Diode und einen weiteren Modulabgriff auf, wobei die zusätzliche Diode kathodenseitig mit dem Plus-Anschluss des Zwischenkreises verbunden ist und anodenseitig mit dem weiteren Modulabgriff verbunden ist. Die zusätzliche Diode kann für die Boost-Converter-Funktionalität des Halbleitermoduls genutzt werden.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nun beispielhaft und unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen:
    • 1 ein 3-Level-Modul im T-NPC Design zeigt;
    • 2 ein Halbleitermodul im modifizierten A-NPC RB-IGBT Design mit zwei zusätzlichen Modulabgriffen zeigt;
    • 3 ein erstes Ausführungsbeispiel eines Antriebsumrichters mit integriertem Boost-Converter zeigt;
    • 4 ein zweites Ausführungsbeispiel eines Antriebsumrichters mit integriertem Boost-Converter zeigt;
    • 5 ein Halbleitermodul gemäß einem Modul-Design mit zusätzlicher Diode und weiterem Modulabgriff zeigt; und
    • 6 schematisch einen Anwendungsfall für den erfindungsgemäßen Antriebsumrichter zeigt, bei dem der Antriebsumrichter als Zusatzfunktion für das DC-Laden verwendet wird.
  • 1 zeigt ein 3-Level-Modul im T-NPC Design. Das 3-Level-Modul im T-NPC Design umfasst vier IGBTs T1, T2, T3, T4 und vier Dioden D1, D2, D3, D4. Zwei serielle IGBTs T1 und T4 mit antiparallelen Dioden D1 und D4 sind zwischen Plus-Anschluss POS und Minus-Anschluss NEG des Zwischenkreises und zwei antiserielle IGBTs T2 und T3 sind mit antiparallelen Dioden D2 und D3 zwischen Wechselspannungsausgang out und den Zwischenkreismittelpunkt N (Neutralpunkt) geschaltet. Wie es von 3-Level-Modulen im T-NPC Design bekannt ist, weist das Modul für die Ansteuerung der IGBTs weitere (Niedervolt-) Abgriffe auf, die in 1 nicht gezeigt sind.
  • 2 zeigt ein erfindungsgemäßes Halbleitermodul im modifizierten A-NPC RB-IGBT Design mit zwei zusätzlichen Modulabgriffen. Das 3-Level-Modul im A-NPC RB-IGBT Design umfasst vier IGBTs T1, T2, T3, T4 und zwei Dioden D1, D4. Zwei serielle IGBTs T1 und T4 mit antiparallelen Dioden D1 und D4 sind zwischen Plus-Anschluss POS und Minus-Anschluss NEG des Zwischenkreises geschaltet. Zwei antiparallele IGBTs T2 und T3 sind als RB-IGBTs (RB = Reverse Blocking) ausgeführt. Die beiden antiparallelen RB IGBTs T2 und T3 sind mit einem Mittenabgriff N für den Zwischenkreismittelpunkt N (Neutralpunkt) verbunden und zudem mit einem zusätzlichen Modulabgriff Tout1. Das Halbleitermodul weist ferner einen weiteren zusätzlichen Modulabgriff Tout2 auf, der modul-intern mit dem Wechselspannungsausgang out des Halbleitermoduls verbunden ist. Wird der zusätzliche Modulabgriff Tout1 mit dem Modulabgriff Tout2 verbunden (beispielsweise mittels eines modul-externen steuerbaren Schütz, wie dies in 3 gezeigt ist), so werden die beiden antiparallelen IGBTs T2 und T3 zwischen Wechselspannungsausgang out und den Zwischenkreismittelpunkt N geschaltet. In dieser Betriebsweise arbeitet das Modul der 2 wie ein herkömmliches 3-Level-Modul im A-NPC RB-IGBT Design. Wird der zusätzliche Modulabgriff Tout1 nicht mit dem Modulabgriff Tout2 verbunden, so kann das 3-Level-Modul der 2 in einem 2-Level-Betriebsmodus arbeiten, bei dem die seriellen IGBTs T1 und T4 für eine 2-Level-Stromrichtung genutzt werden und die beiden antiparallelen RB-IGBTs T2 und T3 für eine Boost-Converter-Funktionalität genutzt werden können. Wie es von 3-Level-Modulen im A-NPC RB-IGBT Design bekannt ist, weist das Halbleitermodul für die Ansteuerung der IGBTs weitere Abgriffe auf, die in 2 nicht gezeigt sind. Das Modul kann, wie es von 3-Level-IGBT-Modulen im herkömmlichen T-NPC oder A-NPC Design bekannt ist, beispielsweise als HVIC (High Voltage Integrated Circuit) in SOI-Technologie (Silicon on Insulator) oder dergleichen ausgebildet werden. Das Halbleitermodul dieses Ausführungsbeispiels umfasst annähernd die gleiche Anzahl Halbleiterbauelemente wie das Modul im A-NPC-Design und kann bezüglich Thermomanagement auf aktueller Technologie aufsetzen.
  • In dem Halbleitermodul der 2 sind im Hinblick auf die leichtere Kontaktierbarkeit des Moduls zwei zusätzliche Modulausgänge Tout1 und Tout2 vorgesehen. Da der Modulausgang Tout2 elektrisch mit dem Wechselspannungsausgang out verbunden ist, kann auf den Modulausgang Tout2 in einer alternativen Ausführungsform allerdings auch verzichtet werden. Ein steuerbarer Schütz, der zwischen dem 2-Level- und dem 3-Level-Betrieb des Halbleitermoduls wechselt, könnte in diesem Fall direkt an den Modulausgängen Tout1 und out angeschlossen werden.
  • 3 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel eines Antriebsumrichters mit integrierter Boost-Converter-Funktionalität (DC-Aufwärtswandler) zur Aufwärtswandlung der Gleichspannung eines Range-Extenders 4. Der Antriebsumrichter 1 wandelt als Antriebsumrichter die Spannung einer Hochvoltbatterie 3 in eine Wechselspannung und versorgt damit einen Elektromotor 2. Der Stromrichter 1 ist als ein 3-Level Umrichter ausgelegt und umfasst neben einem Kondensator Cdc drei Halbleitermodule 5a, 5b, 5c, die als Halbbrücken konzipiert sind. Die drei Halbleitermodule 5a, 5b, 5c sind jeweils nach dem modifizierten A-NPC RB IGBT Design ausgelegt, wie es in 2 genauer beschrieben ist. Zwei zusätzliche Modulabgriffe (Tout1 und Tout2 in 2) verbinden das Halbleitermodul 5a mit einem steuerbaren Schütz 7a. In einer ersten Stellung des steuerbaren Schütz 7a sind die RB-IGBTs (T2 und T3 in 2) auf herkömmliche Weise mit dem Wechselspannungsausgang (out in 2) des Moduls 5a verbunden. Das Halbleitermodul 5a wirkt wie ein herkömmliches A-NPC RB IGBT Modul im 3-Level-Betrieb zusammen mit einem Kondensator Cdc als Antriebsumrichter. In einer zweiten Stellung des steuerbaren Schützes 7a ist die elektrische Verbindung zwischen den antiparallelen RB-IGBTs und dem Wechselspannungsausgang out unterbrochen. Stattdessen sind die RB-IGBTs (T2 und T3 in 2) über eine Diode 9a mit dem Pluspol der Hochvoltbatterie 2 verbunden und über eine Glättungsdrossel 8a mit dem Pluspol 10a eines Spannungseingangs für eine externe Spannungsquelle. An die Spannungseingänge 10a, b kann eine externe Spannungsquelle wie beispielsweise ein Range-Extender angeschlossen werden. In diesem Betriebsmodus wirken die antiparallelen RB-IGBTs T2 und T3 des Halbleitermoduls 5a mit der Glättungsdrossel 8a und der Diode 9a zusammen, um eine Boost-Converter-Funktion bereitzustellen. Die seriellen IGBTs T1 und T4 des Halbleitermoduls 5a wirken in diesem Betriebsmodus des Halbleitermoduls 5a als 2-Level-Umwandler für eine Umwandlung der Hochspannung der Hochvoltbatterie 3 in eine Wechselspannung für den Elektromotor 2. Bei dieser Stellung des Schütz 7a wirkt das Modul 5a somit als Boost-Converter für die Aufwärtswandlung einer externen Spannungszufuhr (z.B. eines Range-Extender 4) und gleichzeitig als 2-Level-Fahrumrichter für den Betrieb des Elektromotors 2.
  • Die Halbleitermodule 5b und 5c wirken auf entsprechende Weise mit steuerbaren Schützen 7b, 7c, Glättungsdrosseln 8b, 8c und Dioden 9b, 9c zusammen. Dadurch kann der Antriebsumrichter 1 in der ersten Stellung der steuerbaren Schütze 7a, 7b, 7c in einem Betriebsmodus „Antriebsumrichter“ betrieben werden, bei dem die Module 5a, 5b und 5c auf herkömmliche Weise als 3-Level-Module nach dem A-NPC RB IGBT zur Wandlung der Gleichspannung der Hochvoltbatterie 3 dienen, um den Elektromotor 2 zu betreiben. In der zweiten Stellung der steuerbaren Schütze 7a, 7b, 7c wird der Antriebsumrichter 1 in einem Betriebsmodus „Boost-Converter“ betrieben. In diesem Betriebsmodus dienen die Halbleitermodule 5a, 5b, 5c als Boost-Converter für den Range-Extender 4, über den der Elektromotor 3 angetrieben wird, und gleichzeitig als 2-Level-Antriebsumrichter für die Erzeugung einer Wechselspannung für den Elektromotor 2.
  • Die Boost-Funktion kann unter Verwendung von SiC-Halbleitern mit einer signifikanten Erhöhung der Schaltfrequenz realisiert werden. Dies hat einen starken Einfluss auf Größe und Gewicht der Glättungsdrosseln. Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird der Halbbrückenzweig (T1 und T4 in 2) mit 1200V SiC-Halbleitern und die antiparallelen Halbleiter mit 600V Si-Halbleitern ausgeführt. Eine weitere Reduzierung der Drosseln kann durch einen 120° phasenversetzten Betrieb erreicht werden, was die Stromwelligkeit nochmals reduziert. Der erfindungsgemäße Antriebsumrichter kann mit beliebigen Spannungslagen arbeiten. Auf Seiten der Hochvoltbatterie 3 kann es sich beispielsweise um ein 400V / 800V System handeln.
  • Die Ansteuerung der IGBTs beim Wechsel vom 3-Level in den 2-Level-Betrieb (mit gleichzeitiger Boostfunktion) kann hart erfolgen, indem direkt von einer dem Fachmann bekannten 3-Level-Ansteuerung auf eine dem Fachmann ebenfalls bekannte 2-Level-Ansteuerung umgeschaltet wird.
  • Die beschriebene Topologie des Stromrichters der 3 beinhaltet somit die Stromrichter- oder leistungselektronischen Komponenten für einen effizienten Range-Extender Antrieb, dessen Betriebsstrategie einen Betrieb mit minderer Performance vorsieht. Im Betriebsmodus des aktiven Range-Extenders wird mit dieser Topologie ein verlustreicherer Fahrbetrieb (2-Level-Betrieb) in Kauf genommen, während mit den existierenden Halbleitern des Antriebsumrichters die Funktion des Energietransfers vom Range-Extender erreicht wird, für die nach dem Stand der Technik bislang eine weitere Leistungselektronik-Komponente erforderlich war. Die vorliegende Topologie des Antriebsumrichters trägt somit dazu bei, die Leistungselektronik in hochintegrierter Form bereitzustellen.
  • Durch Verwendung des Moduldesigns der 2 lassen sich die Vorteile des 3-Level-Umrichters bezüglich niedriger harmonischer Verluste im E-Antrieb, Verteilung und Minimierung der Schaltverluste und geringem dU/dt für den überwiegenden Betrieb ausnutzen. Ein hocheffizienter Fahrumrichter ist damit realisiert, der auf der heutigen Si-Silizium und SiC-Siliziumkarbid Technologie basiert. Hinsichtlich der Fehlertoleranz ist diese Topologie gegenüber der des klassischen Dreipunk-Umrichters von Vorteil, da keine spezielle Abschaltprozedur erforderlich ist.
  • 4 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel eines Antriebsumrichters mit integriertem Boost-Converter für einen Range-Extender. Dieses Ausführungsbeispiel für kleinere Leistungen ohne Interleaved-Modus sieht vor, lediglich einen Zweig für die Boost-Funktion zu verwenden. Gemäß dieser Ausbauform ist nur eine der drei Halbbrücken (Modul 5a) für die zusätzliche Funktion als Boost-Converter ausgelegt und mit einem entsprechenden steuerbaren Schütz 6a, einer Glättungsdrossel 8a und einer Diode 9a gekoppelt. Die beiden anderen Module 5b und 5c sind nach dem herkömmlichen A-NPC RB IGBT Design ausgelegt. Diese Ausführungsform des Antriebsumrichters ist besonders vorteilhaft wenn geringere Anforderungen an den Ripple-Strom gemacht werden können und die Leistungen des Range-Extender-Moduls geringer sind. Die Ausführung lässt sich damit auf eine zusätzliche Glättungsdrossel und lediglich einen zusätzlichen Schütz reduzieren, wobei es sich um eine kostenoptimierte Variante mit eingeschränkter Performance handelt.
  • 5 zeigt ein Halbleitermodul gemäß einem Modul-Design mit zusätzlicher Diode und zusätzlichem Modulabgriff. Wie das modifizierte A-NPC RB-IGBT Modul der 2 umfasst das Modul-Design dieses Ausführungsbeispiels vier IGBTs T1, T2, T3, T4 und zwei Dioden D1, D4. Das Halbleitermodul dieses Ausführungsbeispiels umfasst ferner eine Diode D5 und einen zusätzlichen Modulabgriff Tout3. Die zusätzliche Diode D5 kann für die Boost-Converter-Funktionalität genutzt werden. Wie es von 3-Level-Modulen im A-NPC RB-IGBT Design bekannt ist, weist auch dieses Halbleitermodul für die Ansteuerung der IGBTs weitere Abgriffe auf, die in 5 nicht gezeigt sind. Das Modul kann, wie es von 3-Level-IGBT-Modulen im herkömmlichen T-NPC oder A-NPC Design bekannt ist, beispielsweise als HVIC (High Voltage Integrated Circuit) in SOI-Technologie (Silicon on Insulator) oder dergleichen ausgebildet werden. In modifizierten Ausführungsformen des Antriebsumrichters der 3 kann das erfindungsgemäße Modul der 5 die Module 5a, 5b und 5c sowie die entsprechenden Dioden 9a, 9b und 9c ersetzen. Gleichermaßen kann in einer modifizierten Ausführungsform des Antriebsumrichters der 4 das erfindungsgemäße Modul der 5 das Modul 5a sowie die entsprechende Diode 9a ersetzen.
  • 6 zeigt schematisch einen Anwendungsfall für den erfindungsgemäßen Antriebsumrichter, bei dem der Antriebsumrichter als Zusatzfunktion für das DC-Laden verwendet wird. Die Zusatzfunktion kann ohne Mehraufwand realisiert werden, indem der Eingangszweig vom beim Laden nicht genutzten Range-Extender 4 als DC-Input zum Laden über eine DC-Ladeeinheit 6 verwendet wird.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Antriebsumrichter
    2
    Traktionsbatterie (HV-Batterie)
    3
    Elektromotor (Traktionsmotor)
    4
    Range-Extender
    5a,b,c,d
    3-Level-Module
    6
    DC-Lademodul
    7a,b,c
    steuerbare Schütze
    8a,b,c
    Glättungsdrosseln für Boost-Funktion
    9a,b,c
    Dioden für Boost-Funktion
    Cdc
    Kondensatoren des Fahrumrichters
    10a
    DC-Ladeanschluss +
    10b
    DC-Ladeanschluss -
    A
    Strommesspunkt
    T1, T2, T3, T4
    IGBTs
    D1, D2, D3, D4, D5
    Dioden
    out
    Wechselspannungsausgang des Halbleitermoduls
    N
    Neutralpunkt, Mittenabgriff des Halbleitermoduls
    POS
    Plus-Anschluss des Zwischenkreises des Halbleitermoduls
    NEG
    Minus-Anschluss des Zwischenkreises des Halbleitermoduls
    Tout1, Tout2, Tout3
    zusätzliche Abgriffe des Halbleitermoduls für Boost-Converter-Funktion
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102014018666 A1 [0004]
    • DE 102013112262 A1 [0004]
    • US 2014/0247634 A1 [0004]

Claims (10)

  1. Stromrichterkomponente (1) für ein Kraftfahrzeug, wobei die Stromrichterkomponente wenigstens ein mehrfachgenutztes leistungselektronisches Bauteil (T2, T3) aufweist, das wahlweise entweder zur Funktionalität eines Antriebsumrichters beiträgt oder zur Funktionalität eines Boost-Converters beiträgt.
  2. Stromrichterkomponente nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das mehrfachgenutzte leistungselektronische Bauteil (T2, T3) eine antiparallele Schaltung zweier RB-IGBTs (T2, T3) umfasst.
  3. Stromrichterkomponente nach Anspruch 2, wobei die beiden antiparallelen IGBTs (T2, T3) in einem Halbleitermodul (5a) auf Basis des A-NPC RB IGBT Designs integriert sind, bei dem ein zusätzlicher Modulabgriff (Tout1) vorgesehen ist, der mit den antiparallelen RB-IGBTs (T2, T3) verbunden ist.
  4. Stromrichterkomponente nach einem der vorstehenden Ansprüche, die ferner wenigstens zwei serielle IGBTs (T1, T4) aufweist, die wahlweise zu einer 2-Level-Antriebsumrichter-Funktionalität beitragen oder zu einer 3-Level-Antriebsumrichter-Funktionalität beitragen.
  5. Stromrichterkomponente nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das mehrfachgenutzte leistungselektronische Bauteil (T2, T3) mit einem steuerbaren Schütz (7a) gekoppelt ist, der je nach Ansteuerung das mehrfachgenutzte leistungselektronische Bauteil (T2, T3) entweder in einer Antriebsumrichter-Funktionalität oder in einer Boost-Converter-Funktionalität betreibt.
  6. Stromrichterkomponente nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das mehrfachgenutzte leistungselektronische Bauteil (5a) mit einer Glättungsdrossel (8a) und einer Diode (9a) koppelbar ist.
  7. Stromrichterkomponente nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Boost-Converter-Funktionalität zur Aufwärtswandung der Spannung eines Range-Extenders (RE) vorgesehen ist.
  8. Stromrichterkomponente nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Stromrichterkomponente so ausgelegt ist, dass die Boost-Converter-Funktionalität wahlweise für das Aufwärtswandeln der Spannung eines DC-Lademoduls (6) oder für das Aufwärtswandeln der Spannung eines Range-Extenders (4) genutzt werden kann.
  9. Halbleitermodul für eine Stromrichterkomponente, wobei das Halbleitermodul nach dem A-NPC RB-IGBT Design mit zwei antiseriellen IGBTs (T1, T4) und zwei antiparallelen RB-IGBTs (T2, T3) ausgelegt ist, wobei die beiden antiparallelen RB-IGBTs (T2, T3) mit einem Mittenabgriff (N) des Halbleitermoduls verbunden sind und zudem mit einem zusätzlichen Modulabgriff (Tout1) des Halbleitermoduls verbunden sind.
  10. Halbleitermodul nach Anspruch 9, wobei das Halbleitermodul ferner eine Diode (D5) und einen weiteren Modulabgriff (Tout3) aufweist, wobei die Diode (D5) kathodenseitig mit dem Plus-Anschluss (POS) des Zwischenkreises verbunden ist und anodenseitig mit dem weiteren Modulabgriff (Tout3) verbunden ist.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110525217A (zh) * 2019-08-12 2019-12-03 山东元齐新动力科技有限公司 启动整流器、增程器、电动汽车及其增程器检测方法
WO2020074390A3 (de) * 2018-10-08 2020-06-04 Thyssenkrupp Ag Schnellladevorrichtung und elektrisches antriebssystem mit einer derartigen schnellladevorrichtung
DE102018222727A1 (de) 2018-12-21 2020-06-25 Volkswagen Aktiengesellschaft Halbleitermodul für eine Stromrichteranordnung, Stromrichteranordnung für ein Fahrzeug und Fahrzeug mit einer Stromrichteranordnung
DE102020121818A1 (de) 2020-08-20 2022-02-24 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Elektrisches System für ein Kraftfahrzeug für einen Boost-Ladebetrieb, Verfahren zu dessen Betrieb und Kraftfahrzeug
US11479139B2 (en) 2015-09-11 2022-10-25 Invertedpower Pty Ltd Methods and systems for an integrated charging system for an electric vehicle

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011118823A1 (de) * 2011-11-18 2013-05-23 Volkswagen Aktiengesellschaft Vorrichtung und Verfahren zum Laden einer Traktionsbatterie eines Elektro- oder Hybridfahrzeuges
US20140247634A1 (en) * 2011-10-06 2014-09-04 Fuji Electric Co., Ltd. Three-level power conversion circuit system
DE102013112262A1 (de) * 2013-11-07 2015-05-07 Semikron Elektronik Gmbh & Co. Kg Ansteuerschaltung für Drei-Level-Inverter
DE102014018666A1 (de) * 2014-12-13 2016-06-30 Baumüller Nürnberg GmbH Verfahren zum Betrieb eines 3-Level Umrichters und Umrichter

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140247634A1 (en) * 2011-10-06 2014-09-04 Fuji Electric Co., Ltd. Three-level power conversion circuit system
DE102011118823A1 (de) * 2011-11-18 2013-05-23 Volkswagen Aktiengesellschaft Vorrichtung und Verfahren zum Laden einer Traktionsbatterie eines Elektro- oder Hybridfahrzeuges
DE102013112262A1 (de) * 2013-11-07 2015-05-07 Semikron Elektronik Gmbh & Co. Kg Ansteuerschaltung für Drei-Level-Inverter
DE102014018666A1 (de) * 2014-12-13 2016-06-30 Baumüller Nürnberg GmbH Verfahren zum Betrieb eines 3-Level Umrichters und Umrichter

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Chen S.,Ogawa S., Iso A., High-Power IGBT Modules for 3-Level Power Converters, Fuji Electric Review vol.59 no.4, 2013, S.230-234 *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11479139B2 (en) 2015-09-11 2022-10-25 Invertedpower Pty Ltd Methods and systems for an integrated charging system for an electric vehicle
WO2020074390A3 (de) * 2018-10-08 2020-06-04 Thyssenkrupp Ag Schnellladevorrichtung und elektrisches antriebssystem mit einer derartigen schnellladevorrichtung
DE102018222727A1 (de) 2018-12-21 2020-06-25 Volkswagen Aktiengesellschaft Halbleitermodul für eine Stromrichteranordnung, Stromrichteranordnung für ein Fahrzeug und Fahrzeug mit einer Stromrichteranordnung
CN110525217A (zh) * 2019-08-12 2019-12-03 山东元齐新动力科技有限公司 启动整流器、增程器、电动汽车及其增程器检测方法
DE102020121818A1 (de) 2020-08-20 2022-02-24 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Elektrisches System für ein Kraftfahrzeug für einen Boost-Ladebetrieb, Verfahren zu dessen Betrieb und Kraftfahrzeug

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