DE102018108770A1

DE102018108770A1 - Seriell-paralleles Elektrofahrzeugantriebssystem

Info

Publication number: DE102018108770A1
Application number: DE102018108770.5A
Authority: DE
Inventors: Shuitao Yang; Lihua Chen; Yan Zhou; Mohammed Khorshed Alam; Fan Xu; Baoming Ge
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2017-04-18
Filing date: 2018-04-12
Publication date: 2018-10-18
Also published as: CN108736795A; US20180302019A1; CN108736795B

Abstract

Ein System von einem oder mehreren Computern kann dazu konfiguriert sein, bestimmte Vorgänge oder Aktionen durchzuführen, indem es Software, Firmware, Hardware oder eine Kombination davon, die auf dem System installiert sind, aufweist, die im Betrieb das System veranlasst oder veranlassen, die Aktionen durchzuführen. Ein oder mehrere Computerprogramme können dazu konfiguriert sein, bestimmte Vorgänge oder Aktionen durchzuführen, indem sie Anweisungen beinhalten, die bei Ausführung durch ein Datenverarbeitungsgerät das Gerät veranlassen, die Aktionen durchzuführen. Ein allgemeiner Aspekt beinhaltet ein seriell-paralleles Elektrofahrzeugantriebssystem, das eine Steuerung beinhaltet, die kommutativ an wenigstens einen Wechselrichterschaltkreis mit einem seriellen Bipolartransistor mit isolierter Gate-Elektrode (IGBT) und einem parallelen IGBT gekoppelt ist. Das System beinhaltet eine DC-Leistungsquelle, die mit einem Wechselrichterschaltkreis verbunden ist, und eine Wicklung eines Motors, die mit einem Ausgang des Umrichtschaltkreises verbunden ist, wobei der Wechselrichterschaltkreis ein Motorsteuersignal erzeugt.

Description

ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Ein Elektrofahrzeug (electric vehicle - EV) verwendet einen oder mehrere Elektromotoren oder Traktionsmotoren als Antriebsmittel. Das Antriebssystem eines EV kann verschiedene Regler und Wechselrichter verwenden, um einen Gleichstrom (DC) von einer Batterie zu regulieren und in einen Wechselstrom (AC) umzuwandeln, der von dem Induktionsmotor des EV benötigt wird. Die Drehzahl der Elektromotoren oder Traktionsmotoren kann durch Steuern der Frequenz und der Phase des Wechselrichters reguliert werden.
Allerdings können Elektromotoren in EVs bis zu 1.000 Ampere aufnehmen, was kostspielige diskrete Komponenten erfordert, um die Regulierung und Umrichtung zu erreichen. Die kostspieligen diskreten Komponenten erfordern komplexe Wärmesenken, um die Wärme abzuleiten, die sie erzeugen, wenn der DC in die pulsweitenmodulierte (PWM) Spannung umgewandelt wird. Verschiedene Schaltkreise und Steuerstrategien wurden entwickelt, um die Kosten- und Wärmeprobleme anzugehen, doch diese bisherigen Ansätze sind häufig komplex und schwierig umzusetzen. Daher werden verbesserte Schaltkreise und Verfahren benötigt, um die Antriebseffizienz und den Betrieb eines EV zu verbessern.
Figurenliste

1 zeigt ein Schema eines typischen Antriebssystems eines Elektrofahrzeugs (EV).
2 stellt ein seriell-paralleles elektrisches Antriebssystem für ein EV dar.
3 ist eine beispielhafte grafische Darstellung von vier Trägerwellenformen, die zum Modulieren von vier Wechselrichtern verwendet werden.
4A ist eine beispielhafte grafische Darstellung der Drehströme in einem ersten Wechselrichter.
4B ist eine beispielhafte grafische Darstellung der Drehströme in einem zweiten Wechselrichter.
4C ist eine beispielhafte grafische Darstellung der Drehströme in einem dritten Wechselrichter.
4D ist eine beispielhafte grafische Darstellung der Drehströme in einem vierten Wechselrichter.
5 ist eine beispielhafte grafische Darstellung von drei Modulationssignalen für einen der vier Wechselrichter.
6 ist eine beispielhafte grafische Darstellung des DC-Busstroms bei Verwendung der vier Wechselrichter.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Unter Bezugnahme auf die Figuren, in deren mehreren Ansichten gleiche Bezugszeichen auf gleiche Teile verweisen, zeigt 1 ein Antriebssystem 10 eines typischen Elektrofahrzeugs (EV). Eine EV-Leistungsquelle 16, beispielsweise eine Hochspannungsbatterie, ist kommunizierend an ein Batterieschütz 18 gekoppelt, das kommunizierend an einen Eingang einer Wechselrichtersystemsteuerung (inverter system controller - ISC) 12 gekoppelt ist. Der Ausgang der ISC 12 ist dann kommunizierend an einen Motor 14 gekoppelt. Der Motor 14 kann ein Induktionsmotor (IM) oder ein Synchronmotor (SM) sein. Die DC-Leistungsquelle 16 kann ein Batteriepack, ein Superkondensator, eine Kinetische-Energie-Vorrichtung oder eine bordeigene Generatorvorrichtung sein.
Ein Induktionsmotor ist ein AC-Elektromotor, bei dem ein elektrischer Strom im Läufer des Motors, der zum Erzeugen von Drehmoment benötigt wird, durch elektromagnetische Induktion von dem Magnetfeld der Statorwicklung erlangt wird. Daher kann ein Induktionsmotor ohne elektrische Verbindungen zum Läufer hergestellt werden. Der Läufer eines Induktionsmotors kann entweder von gewickelter Bauart oder von Kurzschlussläuferbauart sein.
Ein Synchronmotor ist ein AC-Motor, bei dem die Drehung der Welle in einem stabilen Zustand mit der Frequenz des Versorgungsstroms synchronisiert ist. Mit anderen Worten, die Drehperiode ist genau gleich einer Ganzzahl von AC-Zyklen. Synchronmotoren enthalten Mehrphasen-AC-Elektromagnete am Stator des Motors, die ein Magnetfeld erzeugen, das zeitlich abgestimmt mit den Oszillationen des Leitungsstroms rotiert. Der Läufer mit Dauermagneten oder Elektromagneten dreht sich entsprechend einem Statorfeld mit derselben Geschwindigkeit und stellt auf diese Weise das zweite synchronisierte rotierende Magnetfeld des AC-Motors bereit.
In einer Situation des Einfädelns in den Verkehr auf einer Autobahn muss das EV möglichst schnell ein maximales Drehmoment von dem elektrischen Antriebssystem erhalten. Bei einem Hochleistungselektrofahrzeug ist es nicht ausgeschlossen, dass das elektrische Antriebssystem bis zu 1000 Ampere aus der HV-Batterie aufnimmt.
Eine Technik zum Bereitstellen von Hochstömen an die Motoren von der ISC ist das parallele Schalten mehrerer Leistungsvorrichtungen der ISC. Ein Beispiel der genannten Leistungsvorrichtung ist ein Bipolartransistor mit isolierter Gate-Elektrode (IGBT) 22, wie in 1 gezeigt. Zusätzlich zum IGBT kann die Leistungsvorrichtung ein Bipolarleistungstransistor (nicht dargestellt) oder ein MOSFET-Leistungstransistor (nicht dargestellt) sein. Durch den parallelen Einsatz von Leistungsvorrichtungen ist es möglich, Hochstrom mit Vorrichtungen mit niedrigerem Nennstrom auszugeben und dadurch die hohen Kosten der Verwendung von Hochstromleistungsvorrichtungen zu vermeiden.
In einer solchen Konfiguration kann die ISC vier Leistungsvorrichtungen parallel für jede der drei Spannungsphasen und ihre zugehörigen Ströme verwenden, die in den Motor eingespeist werden, um die Hochstromfähigkeit der Hochstromleistungsvorrichtung zu erzielen. In dieser Konfiguration muss jede Leistungsvorrichtung nur 1/4 des Gesamtstroms abdecken. Das parallele Einsetzen von Leistungsvorrichtungen gestattet durch Hinzufügen weiterer paralleler Leistungsvorrichtungen das Erreichen eines noch höheren Maximalstroms. Beispielsweise können drei Leistungsvorrichtungen mit einem Nennstrom von je 100 Ampere parallel kombiniert werden, um einen Gesamtnennstrom von 300 Ampere bereitzustellen. Vier Leistungsvorrichtungen mit einem Nennstrom von je 100 Ampere können parallel kombiniert werden, um einen Gesamtnennstrom von 400 Ampere bereitzustellen.
Der Konstrukteur einer ISC kann niedrigeren Strom, weniger kostspielige Leistungsvorrichtungen verwenden, die Leistungsvorrichtungen in größeren Mengen beziehen und dadurch einen Rabatt auf die Kosten der Teilform der Herstellung der Leistungsvorrichtung erhalten. Ein Problem bei der parallelen Nutzung von Leistungsvorrichtungen ist jedoch die Stromaufteilung zwischen den parallelen Leistungsvorrichtungen. Jede Unausgeglichenheit des Stroms bewirkt, dass die Leistungsvorrichtungen ineffizient werden, so dass die Leistungsabgabekapazität der Leistungsvorrichtung abnimmt.
Um die Anzahl paralleler Leistungsvorrichtungen zu reduzieren, kann die Anzahl der parallelen Motorwicklungen erhöht werden. Ein Beispiel dafür ist, für zwölf Wicklungen mit vier ISCs, die die Notwendigkeit ausräumen, dass Leistungsvorrichtungen parallel geschaltet sein müssen, und stattdessen eine serielle Konfiguration erstellen. Auf diese Weise wird das Stromaufteilungsproblem beseitigt. Diese Lösung gestaltet jedoch die Konstruktion und Umsetzung der Motorkonstruktion und die Motorsteuerung äußerst schwierig und erfordert mehr Stromsensoren. Mit anderen Worten, die zwölf Wicklungen erfordern zwölf Stromsensoren, die die Kosten und die Komplexität des Systems erhöhen.
2 zeigt ein seriell-paralleles elektrisches Antriebssystem 11, das auf einem seriell-parallelen Wechselrichter, das mit einer offenen Wicklungskonfiguration zu einem EV-Motor 28 verbunden ist, basiert. Der EV-Motor 28 kann ein Synchronmotor oder ein Induktionsmotor sein. Der Motor 28 weist eine Sechs-Wicklungs-Anordnung auf. Eine erste Gruppe der Sechs-Wicklungs-Anordnung weist Wicklungen 30 32 34 auf und eine zweite Gruppe der Sechs-Wicklungs-Anordnung weist Wicklungen 36 38 40 auf. Die Wicklungen sind kommunizierend an eine Gruppe aus vier Wechselrichterschaltkreisen 21 23 25 27 gekoppelt, und jeder der Wechselrichterschaltkreise 21 23 25 27 kann eine gemeinsame DC-Leistungsquelle 16 aufweisen, ohne dass weitere Leistungsvorrichtungen benötigt werden. Daher gibt es keine Probleme mit der Stromaufteilung oder Unausgeglichenheit des Stroms. Außerdem gestattet es diese Konfiguration jedem Wechselrichter 21 23 25 27, eine eigene oder gemeinsame DC-Leistungsquelle 16 aufzuweisen. Jeder Wechselrichter 21 23 25 27 umfasst einen seriellen Bipolartransistor mit isolierter Gate-Elektrode (IGBT) und einen parallelen Bipolartransistor mit isolierter Gate-Elektrode. Alternativ kann der IGBT eine beliebige Halbleiterleistungsvorrichtung sein. Ein Beispiel ist ein Bipolarleistungstransistor oder ein MOSFET-Leistungstransistor.
Ein Vorteil dieser Ausführungsform, den diese Ausführungsform gegenüber anderen Wechselrichterschaltkreisen aufweist, ist, dass ein Filterkondensator 20, der an der DC-Leistungsquelle 16 angeordnet sein kann, um Welligkeitsströme zu entfernen, einen kleineren Kapazitätswert aufweisen kann, was die Größe und die Kosten des Kondensators 20 reduziert.
Die vier Wechselrichterschaltkreise 21 23 25 27 werden von einer Steuerungseinheit (nicht dargestellt) oder einer Motorsteuereinheit (nicht dargestellt) gesteuert, um Parameter wie etwa einen Wechselrichterfrequenzwert und einen Wechselrichterfrequenzphasenwert zu bestimmen, die der Wechselrichter 21 23 25 27 als ein Motorsteuersignal an den Motor ausgibt. In einigen Ausführungsformen können die Steuerungseinheit und die Motorsteuereinheit in einer einzelnen Einheit kombiniert sein. Die Wechselrichter 21 23 25 27 sind aus einem seriellen und parallelen IGBT 22 gebildet. Das Motorsteuersignal kann beispielsweise ein pulsweitenmoduliertes (PWM) Signal sein, das an die IBGTs der Wechselrichter 21 23 25 27 angelegt wird. Auf diese Weise gibt der Wechselrichter ein Wicklungssteuersignal an die Motorwicklungen aus, um eine Motordrehzahl und ein Motordrehmoment des EV-Motors 28 zu erzeugen.
Die ISC-Steuerung kann kommunizierend an einen CAN(controller area network)-Bus (nicht dargestellt) gekoppelt sein, z. B. in einer bekannten Anordnung an eine Vielzahl von elektronischen Steuereinheiten (ECUs) (nicht dargestellt), wie bekannt ist. Eine ISC-Steuerung, wie etwa für oben erwähnte Systeme oder Steuerungen, enthält in der Regel einen Prozessor und einen Speicher, wobei jeder Speicher Anweisungen speichert, die von dem jeweiligen Prozessor der Steuerung ausführbar sind. Jeder Steuerungsspeicher kann auch verschiedene Daten speichern, z. B. Daten, die von anderen Steuerungen oder Sensoren im EV erfasst werden, wie sie etwa über den CAN-Bus verfügbar sein können, Parameter für Betriebsvorgänge der Steuerung usw.
Die vorliegende Ausführungsform gestattet es der ISC-Steuerung, die Phasenverschiebung zwischen beliebigen zwei separaten Wicklungen zu steuern. Die Phasenverschiebung kann ein beliebiger Wert von null bis +/- 180 Grad sein. Da die ISC-Steuerung die vier Wechselrichterschaltkreise 21 23 25 27 unabhängig steuert, ermöglicht dies eine Optimierung des Systems 11. Ein Beispiel ist, dass der Wechselrichter 21, Wechselrichter 23, Wechselrichter 25 und Wechselrichter 27 so eingestellt sein können, dass sie unterschiedliche Phasenverschiebung für ihre PWM-Motorsteuersignale aufweisen, um den Welligkeitsstrom des Kondensators zu reduzieren, was, wie oben erörtert, die Größe und die Kosten des Kondensators 20 reduziert.
3 ist eine beispielhafte grafische Darstellung von vier Trägerwellenformen 100 102 104 106, die von der ISC-Steuerung erzeugt werden, die zum Modulieren der vier Wechselrichterschaltkreise 21 23 25 27 verwendet wird. Die vier Wechselrichterschaltkreise 21 23 25 27 weisen jeweils eine Gruppe von Drehströmen auf. 4A zeigt den Drehstrom 110 112 114 des Wechselrichters 21. 4B zeigt den Drehstrom 118 120 122 des Wechselrichters 23. 4C zeigt den Drehstrom 124 126 128 des Wechselrichters 25. 4D zeigt den Drehstrom 130 132 134 des Wechselrichters 27.
5 ist eine beispielhafte grafische Darstellung des Motorsteuersignals als eine Gruppe von Dreiphasenmodulationssignalen 134 136 138. Die y-Achse stellt die Amplitude der Modulationssignale in Einheitenform (-1 bis +1) in Gegenüberstellung zur Zeit auf der x-Achse dar. Die Dreiphasenmodulationssignale 134 136 138 werden mit dem Motorsteuersignal jedes Wechselrichters verglichen, und die ISC-Steuerung stellt die Frequenz und Amplitude der Dreiphasenmodulationssignale 134 136 138 für Spitzenleistung unter Minimierung von Welligkeit ein. Als Ergebnis ist der DC-Busstrom 19 in 6 gezeigt.
Wenn die DC-Busspannung von der DC-Leistungsquelle 16 beispielsweise 375 V mit einem Leistungsfaktor von 0,75 ist, ist ein Modulationsindex 0,86 und ein Gesamtlaststrom ist 900 Ampere Effektivwert. Der resultierende DC-Bus-Welligkeitsstrom-Effektivwert beträgt 172 Ampere. Ein Welligkeitsverhältnis ist der Effektivwert des DC-Bus-Welligkeitsstroms geteilt durch den Gesamtlaststrom oder 172 Ampere/900 Ampere=0,19. Zum Vergleich ist der DC-Bus-Welligkeitsstrom für den Fall, dass ein einzelner Wechselrichter verwendet wird, um den gleichen Strom von 900 Ampere mit dem gleichen Leistungsfaktor, Modulationsindex zu erzielen, 495 Ampere, so dass das Welligkeitsverhältnis 495 Ampere/900 Ampere=0,55 beträgt. Der einzelne Wechselrichter würde einen größeren, kostspieligeren Hochspannungs-DC-Kondensator erfordern, um mit dem hohen Welligkeitsstrom umzugehen.
Im hier verwendeten Sinne bedeutet das Adverb „im Wesentlichen“, das ein Adjektiv modifiziert, bedeutet, dass eine Form, eine Struktur, eine Messung, ein Wert, eine Berechnung usw. aufgrund von Imperfektionen von Materialien, Bearbeitung, Herstellung, Sensormessungen, Berechnungen, Verarbeitungszeit, Kommunikationszeit usw. von einer genau beschriebenen Geometrie, einem genau beschriebenen Abstand, einer genau beschriebenen Messung, einem genau beschriebenen Wert, einer genau beschriebenen Berechnung usw. abweichen kann.
Rechenvorrichtungen, wie sie hierin erörtert werden, beinhalten im Allgemeinen jeweils Anweisungen, die von einer oder mehreren Rechenvorrichtungen ausführbar sind, wie sie oben identifiziert wurden, und um Blöcke oder Schritte von oben beschriebenen Prozessen auszuführen. Von einem Computer ausführbare Anweisungen können aus Computerprogrammen kompiliert oder interpretiert werden, die unter Verwendung verschiedener Programmiersprachen und/oder Techniken erstellt werden, darunter, ohne Beschränkung und entweder allein oder in Kombination, Java™, C, C++, C#, Visual Basic, Python, Java Script, Perl, HTML, PHP usw. Im Allgemeinen empfängt ein Prozessor (z. B. ein Mikroprozessor) Anweisungen, z. B. aus einem Speicher, einem computerlesbaren Medium usw., und führt diese Anweisungen aus und führt dadurch einen oder mehrere Prozesse aus, darunter einen oder mehrere der hierin beschriebenen Prozesse. Diese Anweisungen und anderen Daten können durch verschiedene computerlesbare Medien gespeichert und übertragen werden. Eine Datei in einer Rechenvorrichtung ist allgemein eine Sammlung von Daten, die auf einem computerlesbaren Medium gespeichert sind, etwa einem Speichermedium, einem Direktzugriffsspeicher usw.
Ein computerlesbares Medium beinhaltet ein beliebiges Medium, das an der Bereitstellung von Daten (z. B. Anweisungen) beteiligt ist, die von einem Computer gelesen werden können. Ein solches Medium kann viele Formen annehmen, darunter, ohne darauf beschränkt zu sein, flüchtige Medien, nichtflüchtige Medien usw. Nichtflüchtige Medien können beispielsweise optische oder magnetische Disks oder anderen dauerhaften Speicher beinhalten. Flüchtige Medien beinhalten dynamischen Direktzugriffsspeicher (DRAM), der in der Regel einen Hauptspeicher bildet. Zu häufigen Formen computerlesbarer Medien gehören beispielsweise eine Diskette, eine flexible Disk, eine Festplatte, Magnetband, ein beliebiges anderes magnetisches Medium, eine CD-ROM, DVD, ein beliebiges anderes optisches Medium, Lochkarten, Lochstreifen, ein beliebiges anderes physisches Medium mit Lochmustern, ein RAM, ein PROM, ein EPROM, ein FLASH-EEPROM, ein beliebiger anderer Speicherchip oder eine Endlosbandkassette, oder ein beliebiges anderes Medium, das ein Computer auslesen kann.
Hinsichtlich der hier beschriebenen Medien, Prozesse, Systeme, Verfahren usw. versteht es sich, dass zwar die Schritte dieser Prozesse usw. als in einer bestimmten Abfolge stattfindend beschrieben wurden, diese Prozesse jedoch auch ausgeübt werden können, wenn die beschriebenen Schritte in einer anderen als der hier beschriebenen Reihenfolge durchgeführt werden. Es versteht sich ferner, dass bestimmte Schritte gleichzeitig durchgeführt werden können, dass andere Schritte hinzugefügt werden können oder dass bestimmte hier beschriebene Schritte weggelassen werden können. Mit anderen Worten, die vorliegenden Beschreibungen von Systemen und/oder Prozessen dienen der Veranschaulichung bestimmter Ausführungsformen und sind nicht als den offenbarten Gegenstand einschränkend auszulegen.
Entsprechend versteht es sich, dass die vorstehende Beschreibung nicht einschränkend, sondern veranschaulichend sein soll. Für den Fachmann werden bei der Lektüre der vorstehenden Beschreibung viele andere Ausführungsformen und Anwendungen ersichtlich sein als die hier bereitgestellten Beispiele. Der Umfang der Erfindung ist nicht unter Bezugnahme auf die vorstehende Beschreibung zu bestimmen, sondern sollte stattdessen unter Bezugnahme auf die beigefügten und/oder in einer nicht vorläufigen Patentanmeldung, die hierauf basiert, enthaltenen Ansprüche bestimmt werden, zusammen mit dem vollständigen Umfang von Äquivalenten, zu welchen derartige Ansprüche berechtigen. Es wird erwartet und ist vorgesehen, dass künftige Entwicklungen auf dem hier erörterten Gebiet stattfinden werden und dass die offenbarten Systeme und Verfahren in diese künftigen Ausführungsformen einbezogen werden. Zusammenfassend versteht es sich, dass der offenbarte Gegenstand modifizierbar und abwandlungsfähig ist.

Claims

Seriell-paralleles Elektrofahrzeug(EV)-Antriebssystem, umfassend: eine Steuerungseinheit, die kommutativ an einen Eingang einer Motorsteuereinheit gekoppelt ist, um ein Steuersignal an die Motorsteuereinheit zu senden, wobei die Motorsteuereinheit wenigstens einen Wechselrichterschaltkreis enthält und der wenigstens eine Wechselrichterschaltkreis ferner einen seriellen Bipolartransistor mit isolierter Gate-Elektrode (IGBT) und einen parallelen IGBT umfasst; eine EV-Leistungsquelle, die mit der Motorsteuereinheit verbunden ist, um ein Wicklungssteuersignal aus dem Steuersignal und aus der EV-Leistungsquelle zu erzeugen; und eine Wicklung eines Traktionsmotors, wobei die Wicklung kommunizierend an einen Ausgang der Motorsteuereinheit gekoppelt ist, um das Wicklungssteuersignal zu empfangen, um den Traktionsmotor zu regulieren.
System nach Anspruch 1, wobei die Motorsteuereinheit vier der Wechselrichterschaltkreise aufweist.
System nach Anspruch 1, wobei der Traktionsmotor eine Sechs-Wicklungs-Anordnung beinhaltet, wobei jede Wicklung der Sechs-Wicklungs-Anordnung mit der Motorsteuereinheit verbunden ist.
System nach Anspruch 1, wobei ferner ein Filterkondensator mit der EV-Leistungsquelle verbunden ist, um Welligkeitsstrom zu reduzieren.
System nach Anspruch 1, wobei die Steuerungseinheit in die Motorsteuereinheit integriert ist.
System nach Anspruch 1, wobei die Steuereinheit eine Wechselrichterfrequenz des Wicklungssteuersignals für den Wechselrichterschaltkreis steuert.
System nach Anspruch 1, wobei die Steuereinheit eine Phasenverschiebung des Wicklungssteuersignals für den Wechselrichterschaltkreis steuert.
System nach Anspruch 1, wobei die EV-Leistungsquelle wenigstens eins von einem Batteriepack, einem Superkondensator, einer Kinetische-Energie-Vorrichtung oder einer bordeigenen Generatorvorrichtung sein kann.
Seriell-paralleles Elektrofahrzeug(EV)-System zum Steuern eines Elektrofahrzeug(EV)-Motors, umfassend: eine EV-Leistungsquelle, die an eine Motorsteuereinheit gekoppelt ist; einen Wechselrichterschaltkreis, der in der Motorsteuereinheit angeordnet ist, wobei der Wechselrichterschaltkreis einen seriellen Bipolartransistor mit isolierter Gate-Elektrode (IGBT) und einen parallelen IGBT umfasst; und eine Steuerung, die kommunizierend an den Wechselrichterschaltkreis gekoppelt ist, wobei die Steuerung ein Steuersignal zum Ausgeben eines Wicklungssteuersignals an eine Motorwicklung eines Traktionsmotors an den Wechselrichterschaltkreis sendet.
System nach Anspruch 9, wobei die Motorsteuereinheit vier der Wechselrichterschaltkreise aufweist.
System nach Anspruch 9, wobei der Traktionsmotor eine Sechs-Wicklungs-Anordnung beinhaltet, wobei jede Wicklung der Sechs-Wicklungs-Anordnung mit der Motorsteuereinheit verbunden ist.
System nach Anspruch 9, wobei das System einen Filterkondensator aufweist, der an die EV-Leistungsquelle und den Wechselrichterschaltkreis gekoppelt ist, um Welligkeitsstrom zu reduzieren.
System nach Anspruch 9, wobei die Steuerungseinheit in die Motorsteuereinheit integriert ist.
System nach Anspruch 13, wobei die Steuereinheit wenigstens eins von einer Wechselrichterfrequenz und einer Phasenverschiebung des Wicklungssteuersignals für den Wechselrichterschaltkreis steuert.
Verfahren zum Steuern eines Traktionsmotors mit einem seriell-parallelen Wechselrichter in einem Elektrofahrzeug (EV), umfassend: Bestimmen eines Motorsteuersignals für wenigstens eins von einer Motordrehzahl und einem Motordrehmoment; und Senden des Motorsteuersignals an einen Wechselrichterschaltkreis in einer Motorsteuereinheit, die mit einer EV-Leistungsquelle verbunden ist, wobei der Wechselrichterschaltkreis wenigstens eins von einem seriellen Bipolartransistor mit isolierter Gate-Elektrode (IGBT) und wenigstens einem parallelen IGBT enthält, wobei das Motorsteuersignal einen Wechselrichterfrequenzwert enthält; und Senden eines Wicklungssteuersignals an eine Wicklung des Traktionsmotors.