DE102018100698A1 - Mehrfachwechselrichtersystem für eine elektrische Maschine - Google Patents

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Abstract

Ein Fahrzeug kann eine elektrische Maschine mit Wicklungen beinhalten, die einen Nicht-Null-Phasenversatz aufweisen. Das Fahrzeug kann ferner einen ersten und zweiten Wechselrichter beinhalten, die dazu konfiguriert sind, die elektrische Maschine aufgrund des Umschaltens von Schaltern anzutreiben. Die Schalter können gemäß jeweiligen Impulsweitenmodulations(PWM)-Signalen umgeschaltet werden. Ein oder mehrere Gate-Treiber können dazu konfiguriert sein, die PWM-Signale zu erzeugen. Die PWM-Signale können auf Grundwellenformen mit einer Phasenverschiebung beruhen, die auf dem Nicht-Null-Phasenversatz der elektrischen Maschine beruht.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Mehrfachwechselrichtersystem für eine elektrische Maschine.
  • ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
  • Elektrische Maschinen arbeiten auf Grundlage von Magnetfeldern. Magnetfelder werden auf Grundlage der Stärke des elektrischen Stroms erzeugt, der durch die Wicklungen der Maschine fließt. Dies bedeutet, dass ein erhöhter Stromfluss die Leistung verbessert, die für elektrische Maschinen verfügbar ist. Um den Stromfluss zu erhöhen, benötigen Wechselrichter mehr Eingangsstrom. Eine erhöhte Stromnachfrage von Wechselrichtern kann Gleichstrombusse, die die Wechselrichter versorgen, stärker fluktuierendem Strom aussetzen, was größere Buskondensatoren oder andere Ausrüstung zum Ausgleichen erforderlich machen kann.
  • KURZDARSTELLUNG
  • Ein Fahrzeug kann eine elektrische Maschine mit Wicklungen beinhalten, die einen Nicht-Null-Phasenversatz aufweisen. Das Fahrzeug kann ferner einen ersten und zweiten Wechselrichter beinhalten, die dazu konfiguriert sind, die elektrische Maschine aufgrund des Umschaltens von Schaltern anzutreiben. Die Schalter können gemäß jeweiligen Impulsweitenmodulations(pulse width modulation, PWM)-Signalen umgeschaltet werden. Ein oder mehrere Gate-Treiber können dazu konfiguriert sein, die PWM-Signale zu erzeugen. Die PWM-Signale können auf Grundwellenformen mit einer Phasenverschiebung beruhen, die auf dem Nicht-Null-Phasenversatz der elektrischen Maschine beruht.
  • Ein elektrisches Antriebssystem kann einen Gleichstromzwischenkreiskondensator und einen ersten Wechselrichter beinhalten, der dazu konfiguriert ist, Leistung aus dem Kondensator zu beziehen, und Schalter aufweist, die von einem Gate-Treiber umgeschaltet werden. Der Gate-Treiber kann dazu konfiguriert sein, ein erstes Impulsweitenmodulations(PWM)-Signal zu erzeugen. Das Impulsweitenmodulationssignal kann auf einer ersten Trägerwellenform beruhen, die von einer ersten Grundwellenform moduliert wird. Das elektrische Antriebssystem kann ferner einen zweiten Wechselrichter beinhalten, der dazu konfiguriert ist, Leistung aus dem Kondensator zu beziehen, und Schalter aufweist, die von dem Gate-Treiber umgeschaltet werden. Der Gate-Treiber kann dazu konfiguriert sein, ein zweites PWM-Signal zu erzeugen. Das zweite PWM-Signal kann auf einer zweiten Trägerwellenform beruhen, die von der ersten Trägerwellenform phasenversetzt ist, und durch eine zweite Grundwellenform moduliert werden, die von der ersten Grundwellenform phasenversetzt ist.
  • Ein Fahrzeug kann eine elektrische Maschine mit Wicklungen beinhalten. Das Fahrzeug kann auch ein Paar Wechselrichter beinhalten, die Leistung von einem gemeinsamen Gleichstrombus beziehen und dazu konfiguriert sind, Wechselstrom an die Wicklungen auszugeben. Das Fahrzeug kann auch ein Paar Gate-Treiber beinhalten, die dazu konfiguriert sind, jeweilige Phasen von Trägerwellen, die den einzelnen Gate-Treibern zugeordnet sind, auf Grundlage einer Drehzahl und eines Phasenversatzes der elektrischen Maschine zu versetzen. Der Versatz kann in Reaktion darauf erfolgen, dass ein vorausberechneter Welligkeitsstrom des gemeinsamen Gleichstrombusses einen Schwellenwert übersteigt.
  • Figurenliste
    • 1 ist eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs mit einem elektrischen Antriebssystem;
    • 2 ist ein Kurvendiagramm, das zwei Grundwellenform mit einem Phasenversatz zeigt;
    • 3 ist ein Kurvendiagramm, das zwei Trägerwellenformen mit einem Phasenversatz zeigt;
    • 4 ist ein Kurvendiagramm das ein normiertes Mindeststromwelligkeitsverhältnis für verschiedene Grundwellenformphasenversätze zeigt;
    • 5 ist ein Kurvendiagramm, das lokale Mindestwerte mit normierten Stromwelligkeitsverhältnissen für verschiedene Trägerwellenformphasenversätze und mit einem Grundwellenformphasenversatz von 30° zeigt;
    • 6 ist ein Kurvendiagramm, das lokale Mindestwerte mit normierten Stromwelligkeitsverhältnissen für verschiedene Trägerwellenformphasenversätze und mit einem Grundwellenformphasenversatz von 0° zeigt; und
    • 7 ist ein Kurvendiagramm, das lokale Mindestwerte mit normierten Stromwelligkeitsverhältnissen für verschiedene Trägerwellenformphasenversätze und mit einem Grundwellenformphasenversatz von 60° zeigt.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
  • Vorliegend werden Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung beschrieben. Es versteht sich jedoch, dass die offenbarten Ausführungsformen lediglich Beispiele sind und andere Ausführungsformen verschiedene und alternative Formen annehmen können. Die Figuren sind nicht zwingend maßstabsgetreu; einige Merkmale können übertrieben oder verkleinert dargestellt sein, um Details bestimmter Komponenten zu zeigen. Daher sind spezifische strukturelle und funktionelle Details, die hier offenbart werden, nicht als einschränkend auszulegen, sondern nur als repräsentative Grundlage, die Fachleute hinsichtlich der unterschiedlichen Anwendungsweisen der vorliegenden Erfindung lehren soll. Wie Durchschnittsfachleute verstehen werden, können verschiedene Merkmale, die dargestellt und unter Bezugnahme auf beliebige der Figuren beschrieben werden, mit Merkmalen kombiniert werden, die in einer oder mehreren anderen Figuren dargestellt sind, um Ausführungsformen zu erzeugen, die nicht ausdrücklich dargestellt oder beschrieben sind. Die Kombinationen dargestellter Merkmale stellen repräsentative Ausführungsformen für typische Anwendungen bereit. Verschiedene Kombinationen und Modifikationen von Merkmalen in Übereinstimmung mit den Lehren dieser Offenbarung können jedoch für bestimmte Anwendungen oder Implementierungen wünschenswert sein.
  • Eine elektrische Maschine kann Wechselstrom benötigen. Da die Batteriespeicherung von Elektrizität im Allgemeinen als Gleichstrom erfolgt, können Wechselrichter zwischen den elektrischen Maschinen und den Batterien implementiert sein, um sicherzustellen, dass Strom für die elektrischen Maschinen ungeachtet des Eingangsstrom die erforderliche Form aufweist. Ein Gleichstrombuskondensator kann parallel mit den Wechselrichtern und Gleichstromquellen geschaltet sein, um Stromfluktuationen aufzunehmen, wenn Schalter der Wechselrichter betätigt werden. In einigen Fällen können mehrere Wechselrichter verwendet werden, um die Stärke von Strömen der Wechselrichter und der Wicklungen der elektrischen Maschine zu reduzieren. Jeder Wechselrichterausgang kann individuellen Wicklungen der elektrischen Maschine entsprechen. Die erhöhte Stromnachfrage der Wechselrichter kann einen größeren, kostspieligeren Gleichstrombuskondensator erforderlich machen, um Busspannungen beizubehalten und dynamische Stromnachfrage aufgrund einer unzureichenden Stromantwort von der Batterie zu erfüllen, auch um Stromfluktuationen in die Batterie hinein zu reduzieren.
  • Wechselrichterschalter können von einem PWM-Signal angesteuert werden. Der Schalterausgang dient zum Antreiben der elektrischen Maschine. Das PWM-Signal kann aus einer Trägerwelle und einer Grund- oder Referenzwelle erzeugt werden. Eigenschaften des PWM-Signals können verändert werden, um die Stromwelligkeit des Gleichstrombusses zu verringern. Zum Erzeugen des PWM-Signals kann die Trägerwelle eine Dreieckswelle, Sägezahnwelle oder andere Wellenform sein. Die Grundwelle kann eine Sinuswelle sein, die der von der elektrischen Maschine benötigten Wellenform entspricht. Die Frequenz der Grundwelle kann eingestellt werden, um die Betriebsdrehzahl der elektrischen Maschine zu ändern. Die Spitze-zu-Spitze-Größe der Grundwelle kann eingestellt werden, um den Modulationsindex zu ändern und dadurch die Wechselrichterausgangsspannung zu ändern. Die erwartete oder gemessene Stromaufnahme kann zum Schätzen eines Leistungsfaktors für jede Phase verwendet werden. Der Leistungsfaktor kann mithilfe der Grundwelle, des Modulationsindex oder anderer Verfahren korrigiert werden.
  • Wie oben angegeben, können Eigenschaften des PWM-Signals verändert werden, um die Stromwelligkeit des Gleichstrombusses zu verringern. Eine solche Eigenschaft ist die Zeitfolge des Tastverhältnisses für jede Phase der Wechselrichter (z. B. U, V, W). Das Versetzen der Betätigung der Schalter kann die Stromwelligkeit des Gleichstrombusses verringern, indem die Stromnachfrage des Wechselrichters verteilt wird. Beispielsweise kann das PWM-Signal von einem Gate-Treiber verzögert und als das PWM-Signal für die anderen Gate-Treiber verwendet werden. Diese Verzögerung kann die Phasen jeweiliger Wechselrichterausgänge verschieben. Die Größe der Verzögerung kann auf der gewünschten Drehzahl oder dem gewünschten Phasenversatz der elektrischen Maschine beruhen.
  • Das Versetzen der Betätigung der Schalter kann durch mehr als eine zeitlich angepasste Verschiebung des PWM-Signals erreicht werden. Beispielsweise können die Grundwellenformen für jede Wechselrichterphase von der jeweiligen Phase des anderen Wechselrichters versetzt werden. Dies bedeutet, dass Grundwellenformen, die für Phase A jedes Wechselrichters an die jeweiligen Gate-Treiber gesendet werden, in Bezug aufeinander versetzt werden. Der Versatz kann gleich einem Versatz der Wicklungen der elektrischen Maschine sein oder darauf beruhen. Grundwellenformen, die für andere Phasen an die jeweiligen Gate-Treiber gesendet werden, können einen gleichen Phasenversatz aufweisen.
  • In einer anderen oder der gleichen Ausführungsform kann der Phasenversatz der Trägerwellen implementiert werden, um die Betätigung der Schalter zu versetzen. Beispielsweise können die Trägerwellenformen für jede Wechselrichterphase von der jeweiligen Phase des anderen Wechselrichters versetzt werden. Dies bedeutet, dass Trägerwellenformen, die für Phase A jedes Wechselrichters an die jeweiligen Gate-Treiber gesendet werden, in Bezug aufeinander versetzt werden. Der Versatz kann auf der Frequenz oder dem Phasenversatz der zugehörigen Grundwellenform beruhen. Beispielsweise kann eine Trägerwelle um 80° von der entsprechenden Phase des anderen Wechselrichters versetzt sein, wenn die Grundwellenform eine Frequenz von 100 Hz oder einen Phasenversatz von null Grad aufweist. Der Versatz kann bei einer gegebenen Frequenz oder Drehzahl auf Grundlage des Leistungsfaktors der Phase oder des Phasenversatzes und des Modulationsindex der Grundwellenform eingestellt werden. Es kann eine Lookup-Tabelle, Datenbank oder ein Algorithmus verwendet oder benutzt werden, um den optimierten Phasenversatz zwischen den Trägerwellen zu bestimmen. Die Lookup-Tabelle kann die Effektivwert(root mean square, RMS)-Kondensatorstromwelligkeit und den Trägerwellenversatz anderen Faktoren (z. B. Modulationsindex, Leistungsfaktor, Phasenversatz der Grundwellenformen) zuordnen, um die Stromwelligkeit unter den aufgeführten Bedingungen zu minimieren. Beispielsweise kann ein Nachschlagen in der Tabelle bei einer bestimmten Drehzahl mehr als einen empfohlenen Phasenversatzwert aufweisen. Die anderen Parameter in der Tabelle können verwendet werden, um den Phasenversatzwert zu bestimmen. Der Optimierungsprozess stellt die minimale Stromwelligkeit bei einer gegebenen Drehzahl mit einem Leistungsfaktor nahe Eins bereit.
  • Bezug nehmend auf 1 wird ein elektrisches Antriebssystem für ein Fahrzeug 100 gezeigt. Das Antriebssystem beinhaltet eine elektrische Maschine 102 mit doppelten Dreiphasenwicklungen oder Sechsphasenwicklungen. Die elektrische Maschine kann eine beliebige Anzahl von Phasen oder Wicklungen aufweisen. Beispielsweise kann eine Maschine mit zwei Wicklungen, bei der jede Wicklung durch einen jeweiligen Wechselrichter gespeist wird, die Lehren dieser Offenbarung verkörpern. Die Wicklungen können einen Nicht-Null-Phasenversatz aufweisen, der in die Konstruktion der Maschine einbezogen ist. Das Fahrzeug beinhaltet auch eine Triebbatterie 104. Die Triebbatterie 104 kann von beliebiger physischer oder chemischer Zusammensetzung sein, um einen Gleichstrom zu erzeugen. Die Batterie kann auch eine generische Gleichstromquelle sein. Die Triebbatterie 104 ist parallel mit einem Ausgangs- oder Gleichstrom(DC)-Zwischenkreiskondensator 106 geschaltet. Der Kondensator 106 glättet Leitungsspannungsstörungen und stellt eine schnelle Stromantwort von dem Gleichstrombus 108, 110 sicher, der eine positive Schiene 108 und eine negative Schiene 110 aufweist. Der Kondensator 106 und die Batterie 104 sind parallel mit den Wechselrichtern 120, 140 geschaltet, die Leistung aus dem Gleichstrombus 108, 110 beziehen. Wie gezeigt, weist jeder Wechselrichter drei Phasen U1, V1, W1, U2, V2 und W2 auf, die um 120° versetzt sind. Jede Phase weist ein Paar IGBT-Schalter auf, um den Gleichstrom in Wechselstrom umzuwandeln. Die Schalter beinhalten sperrende Dioden. Die Schalter werden von Gates betrieben. Die Gates können auf Grundlage einer Spannungs- oder Stromänderung betätigt werden. Beispielsweise können der oder die Gate-Treiber122, 142, die jedem Wechselrichter 120, 140 zugeordnet sind, für jedes Gate dem Bedarf entsprechend jeweilige PWM-Signale 124, 144 erzeugen. Die PWM-Signale 124, 144 können durch Modulation jeweiliger Trägerwellenformen 128, 148 durch jeweilige Grundwellenformen 126, 146 erzeugt werden. Die PWM-Signale 124, 144 dienen zum Ansteuern der Gates der einzelnen Schalter, um Ausgangswellenformen 130, 150 zu erzeugen, die von der elektrischen Maschine 102 verwendet werden.
  • Nun Bezug nehmend auf 2 wird ein Kurvendiagramm gezeigt. Das Kurvendiagramm weist Grundwellenformen 126, 146 auf. Die Grundwellenformen können jeweiligen Grundwellen entsprechen, die zum Erzeugen von PWM-Signalen für entsprechende Phasen jedes Wechselrichters verwendet werden. Beispielsweise können die Grundwellenformen 126, 146 zum Erzeugen von PWM-Signalen für U1 und U2 verwendet werden. Die Grundwellenformen 126, 146 können einen Nicht-Null-Phasenversatz 160 aufweisen. Der Nicht-Null-Phasenversatz 160 kann dem Phasenversatz von Phasenwicklungen der elektrischen Maschine 102 aus 1 entsprechen.
  • Nun Bezug nehmend auf 3 wird ein Kurvendiagramm gezeigt. Das Kurvendiagramm weist Trägerwellenformen 128, 148 auf. Die Trägerwellenform können jeweiligen Trägerwellen entsprechen, die zum Erzeugen von PWM-Signale für jeden Wechselrichter verwendet werden. Beispielsweise können die Trägerwellenformen 128, 148 zum Erzeugen von PWM-Signalen für U1 und U2 oder U1, V1, W1, U2, V2 und W2 verwendet werden. Die Trägerwellenformen 128, 148 können einen Nicht-Null-Phasenversatz 170 aufweisen. Der Nicht-Null-Phasenversatz 170 kann der Frequenz oder und Phasenverschiebung der Grundwellenformen 130, 150 der elektrischen Maschine 102 aus 1 entsprechen.
  • Nun Bezug nehmend auf 4 wird ein Kurvendiagramm gezeigt. Das Kurvendiagramm beinhaltet eine normierte Welligkeitsverhältniskurve 164, die verschiedenen Phasenversätzen 160 und dem jeweiligen normierten Welligkeitsverhältnis 168 bei den jeweiligen Versätzen 160 entspricht. Das normierte Welligkeitsverhältnis wird als ein Absolutwert der RMS-Stromwelligkeit durch den Gleichstrombus geteilt durch den Absolutwert der RMS-Stromwelligkeit durch den Gleichstrombus mit einer Null-Grad-Trägerverschiebung und einer Null-Grad-Phasenverschiebung der Grundwellenform berechnet. Wie gezeigt, ist der optimale Grundwellenformphasenversatz 60°. Das heißt, die erste Harmonische für U1 ist von der ersten Harmonische von U2 um 60° versetzt, um Welligkeitsstrom zu minimieren.
  • Nun Bezug nehmend auf 5 wird ein Kurvendiagramm gezeigt. Das Kurvendiagramm beinhaltet eine normierte Welligkeitsverhältniskurve 176, die verschiedenen Trägerwellenformphasenversätzen 170 und dem jeweiligen normierten Welligkeitsverhältnis 172 bei den jeweiligen Versätzen 170 entspricht. Das normierte Welligkeitsverhältnis wird als ein Absolutwert der RMS-Stromwelligkeit durch den Gleichstrombus geteilt durch den Absolutwert der RMS-Stromwelligkeit durch den Gleichstrombus mit einer Null-Grad-Trägerverschiebung und einer 30°-Phasenverschiebung der Grundwellenform berechnet. Wie gezeigt, sind die optimalen Trägerwellenformphasenversätze 90° und 270°. Dies bedeutet, dass die zum Erzeugen des PWM-Signals für U1 verwendete Trägerwellenform von der zum Erzeugen der PWM von U2 verwendeten Trägerwellenform um 90° oder 270° versetzt ist, um Welligkeitsstrom zu minimieren.
  • Nun Bezug nehmend auf 6 wird ein Kurvendiagramm gezeigt. Das Kurvendiagramm beinhaltet eine normierte Welligkeitsverhältniskurve 176, die verschiedenen Trägerwellenformphasenversätzen 170 und dem jeweiligen normierten Welligkeitsverhältnis 172 bei den jeweiligen Versätzen 170 entspricht. Das normierte Welligkeitsverhältnis wird als ein Absolutwert der RMS-Stromwelligkeit durch den Gleichstrombus geteilt durch den Absolutwert der RMS-Stromwelligkeit durch den Gleichstrombus mit einer 180°-Trägerverschiebung und einer 0°-Phasenverschiebung der Grundwellenform berechnet. Wie gezeigt, sind die optimalen Trägerwellenformphasenversätze 80° und 280°. Dies bedeutet, dass die zum Erzeugen des PWM-Signals für U1 verwendete Trägerwellenform von der zum Erzeugen der PWM von U2 verwendeten Trägerwellenform um 80° oder 280° versetzt ist, um Welligkeitsstrom zu minimieren.
  • Nun Bezug nehmend auf 7 wird ein Kurvendiagramm gezeigt. Das Kurvendiagramm beinhaltet eine normierte Welligkeitsverhältniskurve 176, die verschiedenen Trägerwellenformphasenversätzen 170 und dem jeweiligen normierten Welligkeitsverhältnis 172 bei den jeweiligen Versätzen 170 entspricht. Das normierte Welligkeitsverhältnis wird als ein Absolutwert der RMS-Stromwelligkeit durch den Gleichstrombus geteilt durch den Absolutwert der RMS-Stromwelligkeit durch den Gleichstrombus mit einer 0°-Trägerverschiebung und einer 60°-Phasenverschiebung der Grundwellenform berechnet. Wie gezeigt, sind die optimalen Trägerwellenformphasenversätze 100° und 260°. Dies bedeutet, dass die zum Erzeugen des PWM-Signals für U1 verwendete Trägerwellenform von der zum Erzeugen der PWM von U2 verwendeten Trägerwellenform um 100° oder 260° versetzt ist und die zum Erzeugen des PWM-Signals für U1 verwendete Grundwellenform von der zum Erzeugen der PWM von U2 verwendeten Grundwellenform um 60° versetzt ist, um Welligkeitsstrom zu minimieren. Die Wicklungen der elektrischen Maschine müssen ebenfalls um 60° versetzt sein, um eine korrekte Felderzeugung durch die Grundwellenform in der elektrischen Maschine sicherzustellen.
  • Die genannten Daten können als Punktdaten oder regressierte Gleichungen in einer Lookup-Tabelle oder Datenbank gespeichert sein. Die Daten können mit zusätzlichen Daten im Zusammenhang mit Modulationsindex und Leistungsfaktor und Drehzahlinformationen kombiniert werden. Eine Steuerung oder ein Computer kann verwendet werden, um die bestimmten Informationen zu speichern, um den DC-Zwischenspeicherwelligkeitsstrom durch Minimieren des DC-Zwischenkreiswelligkeitsstroms und Einstellen der erwähnten Parameter zu optimieren. Beispielsweise kann eine elektrische Maschine mit Wicklungen mit einem 60°-Versatz ein Paar Wechselrichter mit einer versetzten Gate-Treiber-Grundwellenform aufweisen. Die angewiesene Drehzahl der elektrischen Maschine kann 100 Hz betragen. Die Steuerung kann dann den Versatz der Trägerwelle für jeden Gate-Treiber einstellen, um den DC-Zwischenkreiswelligkeitsstrom auf Grundlage der vorgegebenen Regressionsgleichungen oder Datenpunkte zu minimieren (z. B. Trägerwellenformen auf 100° phasenverschoben für den Leistungsfaktor von 0,68 und Modulationsindex von 0,86 setzen). Die Steuerung kann außerdem den Phasenverschiebungswinkel in ähnlicher Weise auf Grundlage des Modulationsindex und Leistungsfaktor, Drehzahldaten einstellen, die nicht dargestellt sind.
  • Die in der Beschreibung verwendeten Begriffe sind beschreibende und nicht einschränkende Begriffe, und es versteht sich, dass verschiedene Änderungen vorgenommen werden können, ohne vom Geist und Umfang der Offenbarung abzuweichen. Wie zuvor beschrieben, können die Merkmale verschiedener Ausführungsformen zu weiteren Ausführungsformen der Erfindung kombiniert werden, die möglicherweise nicht ausdrücklich beschrieben oder dargestellt wurden. Obwohl verschiedene Ausführungsformen als im Hinblick auf eine oder mehrere gewünschte Eigenschaften Vorteile bereitstellend oder gegenüber anderen Ausführungsformen oder Implementierungen des Stands der Technik bevorzugt hätten beschrieben werden können, werden Fachleute erkennen, dass in Bezug auf ein oder mehrere Merkmale oder Eigenschaften Kompromisse eingegangen werden können, um gewünschte Attribute des Systems insgesamt zu erzielen, die von der spezifischen Anwendung und Implementierung abhängig sind. Zu diesen Attributen können gehören, ohne darauf beschränkt zu sein, Kosten, Festigkeit, Haltbarkeit, Kosten über die Lebensdauer hinweg, Marktgängigkeit, Erscheinungsbild, Verpackung, Größe, Wartbarkeit, Gewicht, Herstellbarkeit, Einfachheit der Montage usw. Ausführungsformen, die in Bezug auf eine oder mehrere Eigenschaften als weniger wünschenswert als andere Ausführungsformen oder Implementierungen des Stands der Technik beschrieben werden, liegen daher nicht außerhalb des Umfangs der Offenbarung und können für bestimmte Anwendungen wünschenswert sein.

Claims (15)

  1. Fahrzeug, umfassend: eine elektrische Maschine mit Wicklungen, die einen Nicht-Null-Phasenversatz aufweisen; einen ersten und zweiten Wechselrichter, die dazu konfiguriert sind, die elektrische Maschine aufgrund des Umschaltens von Schaltern gemäß jeweiligen Impulsweitenmodulations(PWM)-Signalen anzutreiben; und einen oder mehrere Gate-Treiber, die dazu konfiguriert sind, PWM-Signale auf Grundlage von Grundwellenformen zu erzeugen, die eine Phasenverschiebung aufweisen, die auf dem Nicht-Null-Phasenversatz beruht.
  2. Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei die PWM-Signale ferner auf Trägerwellenformen beruhen, die einen Trägerwellenformphasenversatz aufweisen, der auf einer Frequenz und Phasenverschiebung der Grundwellenformen beruht.
  3. Fahrzeug nach Anspruch 2, wobei der Trägerwellenformphasenversatz 80 Grad beträgt.
  4. Fahrzeug nach Anspruch 3, wobei die Frequenz 100 Hz beträgt.
  5. Fahrzeug nach Anspruch 2, wobei der Trägerwellenformphasenversatz auf einem Leistungsfaktor von Ausgangswellenformen des ersten und zweiten Wechselrichters beruht.
  6. Fahrzeug nach Anspruch 2, wobei der Trägerwellenformphasenversatz auf einem Modulationsindex der Grundwellenformen beruht.
  7. Fahrzeug nach Anspruch 2, wobei der erste und der zweite Wechselrichter durch einen Gleichstromzwischenkreiskondensator mit Leistung versorgt werden.
  8. Elektrisches Antriebssystem, umfassend: einen Gleichstromzwischenkreiskondensator; einen ersten Wechselrichter, der dazu konfiguriert ist, Leistung von dem Gleichstromzwischenkreiskondensator zu beziehen, und Schalter aufweist, die von einem Gate-Treiber gemäß einem ersten Impulsweitenmodulations(PWM)-Signal umgeschaltet werden, das auf einer ersten Trägerwellenform beruht, die von einer ersten Grundwellenform moduliert wird; und einen zweiten Wechselrichter, der dazu konfiguriert ist, Leistung von dem Gleichstromzwischenkreiskondensator zu beziehen, und Schalter aufweist, die von dem Gate-Treiber gemäß einem zweiten PWM-Signal umgeschaltet werden, das auf einer zweiten Trägerwellenform beruht, die eine zweite Trägerwellenform, die von der ersten Trägerwellenform phasenversetzt ist, aufweist und von einer zweiten Grundwellenform, die von der ersten Grundwellenform phasenversetzt ist, moduliert wird.
  9. Elektrisches Antriebssystem nach Anspruch 8, wobei der Phasenversatz der zweiten Trägerwellenform auf einer variablen Grundfrequenz beruht, die der ersten Grundwellenform und der zweiten Grundwellenform gemeinsam ist.
  10. Elektrisches Antriebssystem nach Anspruch 9, wobei der Phasenversatz der zweiten Trägerwellenform für wenigstens zwei Frequenzen der variablen Grundfrequenz unterschiedlich ist.
  11. Elektrisches Antriebssystem nach Anspruch 10, wobei der zweite Trägerwellenformphasenversatz auf einem Leistungsfaktor einer elektrischen Maschine beruht, die von dem ersten und zweiten Wechselrichter mit Leistung versorgt wird.
  12. Elektrisches Antriebssystem nach Anspruch 10, wobei der zweite Trägerwellenformphasenversatz auf einem Phasenversatz von Ausgangswellenformen des ersten and zweiten Wechselrichters beruht.
  13. Elektrisches Antriebssystem nach Anspruch 10, wobei der zweite Trägerwellenformphasenversatz einen normierten Zwischenkreiskondensatorwelligkeitsstrom unter 0,90 hält.
  14. Elektrisches Antriebssystem nach Anspruch 10, wobei der Phasenversatz 80 Grad beträgt.
  15. Elektrisches Antriebssystem nach Anspruch 14, wobei die variable Grundfrequenz 100 Hz beträgt.
DE102018100698.5A 2017-01-17 2018-01-12 Mehrfachwechselrichtersystem für eine elektrische Maschine Pending DE102018100698A1 (de)

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