DE102018220809A1 - Method for operating at least two pulse-controlled inverters, circuit arrangement and motor vehicle connected to a direct current network - Google Patents

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Abstract

Verfahren zum Betrieb von wenigstens zwei mit einem Gleichstromnetzwerk (2) verbundenen Pulswechselrichtern (6, 7, 8), wobei die Pulswechselrichter (6, 7, 8) jeweils mit einem Wechselstromnetzwerk (20) verbunden sind und jeweils mit einer Taktfrequenz getaktet werden, wobei wenigstens einer der Pulswechselrichter (6, 7, 8) in Abhängigkeit wenigstens einer eine Welligkeit eines Stromes oder einer Spannung im Gleichstromnetzwerk (2) beschreibenden Zustandsinformation zur Ausbildung einer Phasendifferenz zwischen seiner Taktung und der Taktung wenigstens eines weiteren der Pulswechselrichter (6, 7, 8) angesteuert wird.Method for operating at least two pulse inverters (6, 7, 8) connected to a direct current network (2), the pulse inverters (6, 7, 8) each being connected to an alternating current network (20) and each being clocked at a clock frequency, wherein at least one of the pulse inverters (6, 7, 8) as a function of at least one status information describing a ripple of a current or a voltage in the direct current network (2) to form a phase difference between its clocking and the clocking of at least one further of the pulse inverters (6, 7, 8 ) is controlled.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb von wenigstens zwei mit einem Gleichstromnetzwerk verbundenen Pulswechselrichtern, wobei die Pulswechselrichter jeweils mit einem Wechselstromnetzwerk verbunden sind und jeweils mit einer Taktfrequenz getaktet werden. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Schaltungsanordnung sowie ein Kraftfahrzeug.The invention relates to a method for operating at least two pulse inverters connected to a direct current network, the pulse inverters each being connected to an alternating current network and each being clocked at a clock frequency. The invention further relates to a circuit arrangement and a motor vehicle.

Pulswechselrichter dienen dazu, eine Gleichspannung in eine Wechselspannung oder eine Wechselspannung in eine Gleichspannung umzurichten. Sie können beispielsweise dazu verwendet werden, um Elektromotoren über eine Gleichspannungsquelle wie eine Batterie zu betreiben. Bei den Elektromotoren kann es sich beispielsweise um elektrische Traktionsmotoren von Kraftfahrzeugen, beispielsweise von batterieelektrischen Fahrzeugen oder von Plug-in-Hybridfahrzeugen, handeln. Bei diesen Fahrzeugen wird wenigstens ein Traktionselektromotor über eine Batterie des Kraftfahrzeuges betrieben, um ein rein elektrisches Fahren des Kraftfahrzeuges zumindest zeitweise zu ermöglichen. Die Fahrzeuge können dabei mehrere über eine gemeinsame Batterie betreibbare Traktionsmotoren, welche jeweils dem Antrieb einer Achse oder eines Rades des Kraftfahrzeuges dienen, aufweisen. In einem Bordnetz eines Kraftfahrzeugs, welches zwei oder mehr aus einer gemeinsamen Gleichspannungsquelle gespeiste Pulswechselrichter umfasst, kann es in unerwünschter Weise zu einer Überlagerung von durch die jeweiligen Schaltvorgänge der Pulswechselrichter erzeugten Störungen kommen. Insbesondere bei einer konstruktiven Überlagerung derartiger Störungen, insbesondere bei als Stromrippel oder Spannungsrippel ausgeprägten Störungen, können in dem Bordnetz insbesondere gleichspannungsseitige Störpegel auftreten. Dies ist nachteilig, da weitere, an der Gleichspannungsseite mit den Pulswechselrichtern verbundene Komponenten an ein derartiges Auftreten von Störungen angepasst bzw. auf die möglicherweise auftretenden Störpegel ausgelegt sein müssen. Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Möglichkeiten zum Umgang mit aus Pulswechselrichtern resultierenden Störungen bekannt.Pulse inverters are used to convert a DC voltage into an AC voltage or an AC voltage into a DC voltage. For example, they can be used to operate electric motors from a DC voltage source such as a battery. The electric motors can, for example, be electric traction motors of motor vehicles, for example battery-electric vehicles or plug-in hybrid vehicles. In these vehicles, at least one traction electric motor is operated via a battery of the motor vehicle in order to enable the motor vehicle to drive purely electrically, at least temporarily. The vehicles can have a plurality of traction motors which can be operated via a common battery and which each serve to drive an axle or a wheel of the motor vehicle. In an on-board electrical system of a motor vehicle, which comprises two or more pulse inverters fed from a common direct voltage source, interference generated by the respective switching processes of the pulse inverters can undesirably be superimposed. In particular in the case of a structural superposition of such disturbances, in particular in the case of disturbances which are pronounced as current ripples or voltage ripples, in particular on-board voltage interference levels can occur in the electrical system. This is disadvantageous since further components connected to the pulse-controlled inverters on the DC voltage side must be adapted to such occurrences of interference or must be designed for the interference levels that may occur. Various possibilities for dealing with faults resulting from pulse inverters are known from the prior art.

In DE 36 37 479 A1 wird ein Servoantrieb mit einer Wechselstrommaschine, die über mehrere Impulswechselrichter gesteuert wird, beschrieben. Zur Vermeidung von unerwünschten Störungen werden parallel geschaltete Impulswechselrichter verwendet, deren Leistungsausgänge an voneinander isolierten Teilleitern der einzelnen Phasenwicklungen der Wechselstrommaschine angeschlossen sind, wobei die Impulswechselrichter derart angesteuert werden, dass die durch die Taktung hervorgerufenen Oberschwingungen in den einzelnen Phasenwicklungen einen stark unterschiedlichen Phasenwinkel aufweisen.In DE 36 37 479 A1 describes a servo drive with an AC machine that is controlled by several pulse inverters. To avoid unwanted interference, parallel-connected pulse inverters are used, the power outputs of which are connected to insulated partial conductors of the individual phase windings of the AC machine, the pulse inverters being controlled in such a way that the harmonics caused by the clocking have a very different phase angle in the individual phase windings.

In DE 10 2010 063 305 A1 werden ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Vermeidung von Störungen eines Funkübertragungssystems durch ein pulsweitenmoduliertes Signal beschrieben. Dabei wird durch eine Informationseinrichtung ein Informationssignal an ein Steuergerät übertragen, wobei das Informationssignal zumindest eine Information über eine aktuelle Senderfrequenz des Funkübertragungssystems enthält. Das Steuergerät stellt dann eine Taktfrequenz des pulsweitenmodulierten Signals derart ein, dass dessen der aktuellen Senderfrequenz des Funkübertragungssystems benachbarte Oberwellen einen maximal möglichen Abstand zu der aktuellen Senderfrequenz des Funkübertragungssystems haben.In DE 10 2010 063 305 A1 A method and a device for avoiding interference in a radio transmission system by means of a pulse width modulated signal are described. In this case, an information signal transmits an information signal to a control unit, the information signal containing at least information about a current transmitter frequency of the radio transmission system. The control unit then sets a clock frequency of the pulse-width-modulated signal such that its harmonics adjacent to the current transmitter frequency of the radio transmission system are at a maximum possible distance from the current transmitter frequency of the radio transmission system.

In DE 10 2011 003 559 A1 werden ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung eines Pulswechselrichters, welcher zur Steuerung einer elektrischen Maschine dient, beschrieben. Dabei erfasst eine Sensoreinheit eine die Drehzahl der elektrischen Maschine charakterisierende Größe und überträgt diese an ein Steuergerät. Das Steuergerät stellt dann eine Taktfrequenz eines pulsweitenmodulierten Steuersignals des Pulswechselrichters abhängig von dieser Größe ein.In DE 10 2011 003 559 A1 A method and a device for controlling a pulse-controlled inverter, which is used to control an electrical machine, are described. A sensor unit detects a variable that characterizes the speed of the electrical machine and transmits it to a control unit. The control unit then sets a clock frequency of a pulse-width-modulated control signal of the pulse-controlled inverter as a function of this variable.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein, insbesondere hinsichtlich des Auftretens von Störungen, verbessertes Verfahren zum Betrieb von wenigstens zwei mit einem Gleichstromnetzwerk verbundenen Pulswechselrichtern anzugeben.The invention is based on the object of specifying an improved method, in particular with regard to the occurrence of faults, for operating at least two pulse-controlled inverters connected to a direct current network.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einem Verfahren der eingangs genannten Art erfindungsgemäß vorgesehen, dass wenigstens einer der Pulswechselrichter in Abhängigkeit wenigstens einer eine Welligkeit eines Stromes oder einer Spannung im Gleichstromnetzwerk beschreibenden Zustandsinformation zur Ausbildung einer Phasendifferenz zwischen seiner Taktung und der Taktung wenigstens eines weiteren der Pulswechselrichter angesteuert wird.To achieve this object, in a method of the type mentioned at the outset, it is provided according to the invention that at least one of the pulse-controlled inverters, as a function of at least one status information describing a ripple in a current or a voltage in the direct current network, for forming a phase difference between its clocking and the clocking of at least one further of the pulse-controlled inverters is controlled.

Das erfindungsgemäße Verfahren bietet dabei den Vorteil, dass eine Entstehung von Störungen durch eine ungünstige bzw. ungeregelte oder unkontrollierte Phasenbeziehung zwischen den Taktungen der Pulswechselrichter, welche eine Welligkeit eines Stromes oder einer Spannung im Gleichstromnetzwerk verursacht, durch die Ausbildung einer Phasendifferenz zwischen der Taktung wenigstens eines der Pulswechselrichter und einem weiteren der Pulswechselrichter unterbunden werden kann. Eine Phasenbeziehung, welche Störungen verursacht, kann durch das Ausbilden der Phasendifferenz bzw. einer günstigen und vorteilhaften Phasenverschiebung zwischen den die Taktung erzeugenden Ansteuersignale derart geändert werden, dass das Ausmaß der Störungen, insbesondere die Amplitude einer Welligkeit des Stroms oder der Spannung im Gleichstromnetzwerk, reduziert wird. Weiterhin bietet das erfindungsgemäße Verfahren den Vorteil, dass die Phasendifferenz auf Grund der Abhängigkeit von der Zustandsinformation variabel und situationsangepasst eingestellt werden kann, so dass für verschiedene Betriebszustände der Pulswechselrichter und/oder verschiedene Betriebszustände des Gleichstromnetzwerks bzw. einer oder mehrerer der Wechselstromnetzwerke jeweils eine optimale Unterdrückung von Störungen erfolgen kann. Die wenigstens zwei Pulswechselrichter können jeweils durch ein Ansteuersignal mit einer Taktfrequenz getaktet werden, wobei die Taktfrequenzen der wenigstens zwei Pulswechselrichter gleich oder verschieden sein können.The method according to the invention offers the advantage that the occurrence of disturbances due to an unfavorable or unregulated or uncontrolled phase relationship between the clocks of the pulse-controlled inverters, which causes a ripple in a current or a voltage in the DC network, by the formation of a phase difference between the clocking of at least one the pulse inverter and another pulse inverter can be prevented. A phase relationship, which causes interference, can be achieved by forming the phase difference or a favorable and advantageous phase shift between the clocking generating drive signals are changed such that the extent of the interference, in particular the amplitude of a ripple in the current or voltage in the DC network, is reduced. Furthermore, the method according to the invention offers the advantage that the phase difference can be set variably and adapted to the situation on the basis of the dependency on the status information, so that optimum suppression is in each case provided for different operating states of the pulse-controlled inverter and / or different operating states of the DC network or one or more of the AC networks of disturbances can occur. The at least two pulse inverters can each be clocked by a control signal with a clock frequency, it being possible for the clock frequencies of the at least two pulse inverters to be the same or different.

Durch die Welligkeit des Stromes oder einer Spannung im Gleichstromnetzwerk, welche auch als Stromrippel bzw. als Spannungsrippel im Gleichstromnetzwerk bezeichnet werden können, können unerwünschte Verlustleistungen im Gleichstromnetzwerk anfallen und/oder im Rahmen einer elektromagnetischen Verträglichkeit unerwünschte Störemissionen auftreten. Durch das erfindungsgemäße Verfahren können die Welligkeit eines Stromes oder einer Spannung im Gleichstromnetzwerk und folglich auch die Verlustleistungen sowie die Störemissionen vorteilhaft reduziert werden. Weiterhin reduziert sich, insbesondere für weitere Komponenten des Gleichstromnetzwerks, eine unerwünschte Belastung durch die Welligkeit des Stromes oder der Spannung im Gleichstromnetzwerk.Due to the ripple of the current or a voltage in the direct current network, which can also be referred to as current ripple or as voltage ripple in the direct current network, undesired power losses can occur in the direct current network and / or undesired interference emissions can occur within the scope of electromagnetic compatibility. The ripple of a current or a voltage in the direct current network and consequently also the power losses and the interference emissions can be advantageously reduced by the method according to the invention. Furthermore, an undesirable load due to the ripple of the current or the voltage in the DC network is reduced, in particular for further components of the DC network.

Die Pulswechselrichter können durch ein Steuergerät angesteuert werden, wobei es vorteilhaft möglich ist, dass das Steuergerät auch die Zustandsinformation auswertet und/oder die Zustandsinformation selbst ermittelt. Die Ansteuerung des wenigstens einen der Pulswechselrichter kann dabei insbesondere derart erfolgen, dass eine Welligkeit eines Stromes oder einer Spannung im Gleichstromnetzwerk minimiert wird. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass bei gleichen oder ähnlichen Taktfrequenzen eine zumindest zeitweilige, im Wesentlichen gleichphasige Taktung aller oder eines Teils der Pulswechselrichter vermieden wird. Eine zumindest zeitweilige gleichphasige Taktung kann auch vermieden werden, wenn es sich bei einzelnen von verschiedenen Taktfrequenzen beispielsweise um Vielfache wenigstens einer anderen der Taktfrequenzen handelt. Insbesondere bei verschiedenen Taktfrequenzen der Taktungen der Pulswechselrichter ist es möglich, dass nach erneutem Auftreten einer ungünstigen Phasenbeziehung, beispielsweise nach mehreren Perioden einer der Taktungen, eine erneute Ausbildung einer Phasendifferenz bei wenigstens einem der Pulswechselrichter vorgenommen wird.The pulse-controlled inverters can be controlled by a control device, it being advantageously possible for the control device to also evaluate the status information and / or to determine the status information itself. The at least one of the pulse-controlled inverters can in particular be activated in such a way that a ripple in a current or a voltage in the direct current network is minimized. In particular, it can be provided that at the same or similar clock frequencies, an at least temporary, essentially in-phase clocking of all or part of the pulse inverters is avoided. An at least temporary in-phase clocking can also be avoided if individual clock frequencies are, for example, multiples of at least one of the other clock frequencies. In particular at different clock frequencies of the clocking of the pulse inverters, it is possible that after an unfavorable phase relationship occurs again, for example after several periods of one of the clocking, a new phase difference is carried out in at least one of the pulse inverters.

Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, dass jeder Pulswechselrichter durch einen Treiber mit seiner Taktfrequenz getaktet wird, wobei der Treiber des wenigstens eines Pulswechselrichters in Abhängigkeit der wenigstens einen Zustandsinformation angesteuert wird. Jeder Pulswechselrichter wird dabei durch einen eigenen Treiber mit einer Taktfrequenz getaktet, so dass die wenigstens zwei Pulswechselrichter unabhängig voneinander betreibbar sind. Es ist möglich, dass die Treiber der Pulswechselrichter in einem gemeinsamen Bauteil realisiert sind oder dass sie als verschiedene Bauteile ausgebildet sind. Durch die Verwendung eines eigenen Treibers für jeden Pulswechselrichter wird es ermöglicht, eine Phasendifferenz zwischen wenigstens zwei der Pulswechselrichter durch eine Phasenverschiebung wenigstens einer Taktfrequenz eines der Pulswechselrichter einzustellen.According to the invention, it can be provided that each pulse-controlled inverter is clocked at its clock frequency by a driver, the driver of the at least one pulse-controlled inverter being controlled as a function of the at least one status information item. Each pulse-controlled inverter is clocked by its own driver at a clock frequency, so that the at least two pulse-controlled inverters can be operated independently of one another. It is possible that the drivers of the pulse inverters are implemented in a common component or that they are designed as different components. By using a separate driver for each pulse inverter, it is possible to set a phase difference between at least two of the pulse inverters by a phase shift of at least one clock frequency of one of the pulse inverters.

Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, dass die wenigstens eine Zustandsinformation in Abhängigkeit wenigstens eines eine physikalischen Größe im Gleichstromnetzwerk und/oder eine physikalische Größe in einem der Wechselstromnetzwerke beschreibenden Sensorsignals und/oder einer die Taktung der Pulswechselrichter beschreibenden Taktungsinformation ermittelt wird. Ein Sensorsignal kann dabei insbesondere von einem Stromsensor, welcher einen Strom in dem Gleichstromnetzwerk oder einem der wenigstens zwei Wechselstromnetzwerke misst, oder einem Spannungssensor, welcher ein Potential in dem Gleichstromnetzwerk oder einem der wenigstens zwei Wechselstromnetzwerke misst, erzeugt werden. Die von einem Sensor gemessenen Sensorsignale können sowohl im Zeitbereich als auch im Frequenzbereich betrachtet und zur Ermittlung der Zustandsinformation herangezogen werden.According to the invention, it can be provided that the at least one status information is determined as a function of at least one physical variable in the direct current network and / or one physical variable in one of the alternating current networks sensor signal and / or one clocking information describing the timing of the pulse inverters. A sensor signal can in particular be generated by a current sensor, which measures a current in the direct current network or one of the at least two alternating current networks, or a voltage sensor, which measures a potential in the direct current network or one of the at least two alternating current networks. The sensor signals measured by a sensor can be viewed both in the time domain and in the frequency domain and used to determine the status information.

Zusätzlich oder alternativ zu einem Sensorsignal kann auch eine die Taktung der Pulswechselrichter beschreibende Taktungsinformation ermittelt werden. Eine Information zur Taktung eines der Pulswechselrichter kann insbesondere bereits in den Treibern der jeweiligen Pulswechselrichter vorliegen, wobei die Taktungsinformation beispielsweise an ein zur Ermittlung der Zustandsinformationen ausgebildetes Steuergerät übermittelt wird. Insbesondere durch eine Strommessung im Gleichstromnetzwerk mittels eines Stromsensors ist es möglich, eine Welligkeit eines Stromes im Gleichstromnetzwerk zu bestimmen. Entsprechend kann auch eine Welligkeit einer Spannung im Gleichstromnetzwerk über einen Spannungssensor im Gleichstromnetzwerk ermittelt werden. Zusätzlich oder alternativ dazu ist eine Ermittlung der Welligkeit eines Stromes oder einer Spannung im Gleichstromnetzwerk auch möglich, wenn ein oder mehrere Sensorsignale betrachtet werden, welche eine physikalische Größe in einem der Wechselstromnetzwerke beschreiben. Auf Grund der physikalischen Größen im Wechselstromnetzwerk kann auf die physikalischen Größen im Gleichstromnetzwerk und somit auch auf eine Welligkeit eines Stromes oder einer Spannung im Gleichstromnetzwerk zurückgeschlossen werden, insbesondere wenn zusätzlich eine die Taktung der Pulswechselrichter beschreibende Taktungsinformation für die Ermittlung der Zustandsinformation berücksichtigt wird. Die Taktungsinformation kann beispielsweise die jeweilige Taktfrequenz der Taktungen der Pulswechselrichter und/oder eine aktuelle Phasenbeziehung der Taktungen zueinander umfassen.In addition or as an alternative to a sensor signal, timing information describing the timing of the pulse inverters can also be determined. Information on the clocking of one of the pulse inverters can in particular already be present in the drivers of the respective pulse inverters, the clocking information being transmitted, for example, to a control device designed to determine the status information. In particular by measuring the current in the direct current network using a current sensor, it is possible to determine a ripple in a current in the direct current network. Correspondingly, a ripple in a voltage in the DC network can also be determined via a voltage sensor in the DC network. Additionally or alternatively, it is also possible to determine the ripple of a current or a voltage in the DC network, if one or more sensor signals are considered, which describe a physical quantity in one of the AC networks. On the basis of the physical variables in the AC network, the physical variables in the DC network and thus also a ripple in a current or a voltage in the DC network can be inferred, in particular if clocking information describing the timing of the pulse inverters is additionally taken into account for determining the status information. The clocking information can include, for example, the respective clock frequency of the clocking of the pulse inverters and / or a current phase relationship of the clocking to one another.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass als Sensorsignal ein Strom an einem gleichstromnetzwerkseitigen Anschluss eines der Pulswechselrichter und/oder ein Strom an einem Eingang einer Komponente des Gleichstromnetzwerks verwendet wird. Ein Strom an einem gleichstromnetzwerkseitigen Anschluss eines Pulswechselrichters kann vorteilhaft als ein Sensorsignal herangezogen werden, da ein derartiger Strom in vielen Fällen bereits zur Steuerung der Funktion des Pulswechselrichters, beispielsweise durch einen Stromsensor des Pulswechselrichters, gemessen wird. Gleiches gilt auch für einen Strom an einem wechselstromnetzwerkseitigen Anschluss eines Pulswechselrichters. Neben den Messungen am Pulswechselrichter ist es auch möglich, dass ein Strom am Eingang einer Komponente des Gleichstromnetzwerks als Sensorsignal zur Bestimmung der Zustandsinformation verwendet wird. Dabei kann es sich um eine beliebige Komponente des Gleichstromnetzwerks handeln, wobei vorteilhaft eine Komponente verwendet werden kann, an welcher bereits im Rahmen einer anderen Funktion ein Strom am Eingang gemessen oder bestimmt wird. An einem Pulswechselrichter und/oder an einer Komponente Ströme und/oder Spannungen können dabei an ein zur Ermittlung der Zustandsinformation ausgebildetes Steuergerät übertragen werden. Am Beispiel eines die wenigstens zwei Pulswechselrichter umfassenden Kraftfahrzeuges kann die Komponente des Gleichstromnetzwerks beispielsweise ein Ladegerät, ein elektrisch betriebener Heizer, ein elektrisch betriebener Klimakompressor oder eine eine Gleichstromversorgung erzeugende Batterie des Kraftfahrzeuges sein.In a preferred embodiment of the invention, it can be provided that a current at a connection of one of the pulse-controlled inverters and / or a current at an input of a component of the direct current network is used as a sensor signal. A current at a connection of a pulse-controlled inverter on the DC network side can advantageously be used as a sensor signal, since such a current is in many cases already measured to control the function of the pulse-controlled inverter, for example by a current sensor of the pulse-controlled inverter. The same also applies to a current at an AC network connection of a pulse-controlled inverter. In addition to the measurements on the pulse inverter, it is also possible for a current at the input of a component of the DC network to be used as a sensor signal for determining the status information. This can be any component of the direct current network, it being possible advantageously to use a component on which a current at the input is already measured or determined as part of another function. Currents and / or voltages can be transmitted to a control unit designed to determine the status information on a pulse-controlled inverter and / or on a component. Using the example of a motor vehicle comprising at least two pulse inverters, the component of the direct current network can be, for example, a charger, an electrically operated heater, an electrically operated air conditioning compressor or a battery of the motor vehicle that generates a direct current supply.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass wenigstens einer der Pulswechselrichter mehrere jeweils einer Phase zugeordnete, wechselstromnetzwerkseitige Phasenanschlüsse umfasst, wobei die Zustandsinformation aus mehreren Sensorsignalen, welche jeweils einen Strom an einem wechselstromnetzwerkseitigen Phasenanschluss beschreiben, sowie einer eine jeweilige Schaltzeit der Phasen beschreibende Schaltzeitinformation ermittelt wird. Dies ermöglicht die Bestimmung eines Stromes an einem gleichstromseitigen Anschluss eines Pulswechselrichters mit mehreren, wechselstromnetzwerkseitigen Phasenanschlüssen. Durch die Messung jedes Phasenstroms können mehrere Sensorsignale, welche jeweils einen Strom an einem wechselstromnetzwerkseitigen Phasenanschluss beschreiben, erzeugt werden, wobei anhand dieser Sensorsignale sowie einer die jeweilige Schaltzeit der einzelnen Phasen beschreibenden Schaltzeitinformation die Zustandsinformation, welche eine Welligkeit eines Stromes oder einer Spannung an einem gleichstromnetzwerkseitigen Anschluss des Pulswechselrichters beschreibt, ermittelt werden. Eine derartige Bestimmung der Zustandsinformation ist insbesondere bei Pulswechselrichtern möglich, welche nicht bereits einen Sensor zur Messung eines gleichspannungsseitigen Stromes oder einer gleichspannungsseitigen Spannung aufweisen. Auf eine Messung des gleichstromnetzwerkseitigen Stromes oder einer Spannung am Pulswechselrichter kann dabei vorteilhaft verzichtet werden, da auf Grund der Messung der wechselstromnetzwerkseitigen Größen sowie der Berücksichtigung der Schaltzeiten der jeweiligen Phasen eine Berechnung des gleichspannungsseitigen Stromes bzw. der Spannung möglich ist. Die Schaltzeitinformation kann dabei beispielsweise in einem Treiber des Stromwechselrichters vorliegen und an ein Steuergerät, welches die Zustandsinformation ermittelt, übertragen werden. Dabei ist es möglich, dass die Schaltzeitinformation einen Bestandteil der vorangehend beschriebenen Taktungsinformation darstellt bzw. dass die Taktungsinformation die Schaltzeitinformation insbesondere aller an das Gleichstromnetzwerk angeschlossene Pulswechselrichter umfasst.In a preferred embodiment of the invention, it can be provided that at least one of the pulse-controlled inverters comprises a plurality of phase connections on the AC network side, each of which is assigned to a phase, the status information comprising a plurality of sensor signals, which each describe a current at a phase network connection on the AC network, and a respective switching time of the phases Switching time information is determined. This enables the determination of a current at a DC connection on the side of a pulse-controlled inverter with a plurality of phase connections on the AC network side. By measuring each phase current, a plurality of sensor signals, each of which describes a current at a phase connection on the AC network side, can be generated, and based on these sensor signals and a switching time information describing the respective switching time of the individual phases, the status information indicating a ripple of a current or a voltage on a DC network side Connection of the pulse inverter describes. Such a determination of the status information is possible, in particular, in the case of pulse inverters which do not already have a sensor for measuring a DC voltage or a DC voltage. A measurement of the DC network-side current or a voltage at the pulse-controlled inverter can advantageously be dispensed with, since on the basis of the measurement of the AC network-side variables and taking into account the switching times of the respective phases, a calculation of the DC voltage-side current or the voltage is possible. The switching time information can be present, for example, in a driver of the current inverter and can be transmitted to a control device which determines the status information. It is possible for the switching time information to be a component of the timing information described above, or for the timing information to include the switching time information, in particular of all pulse inverters connected to the DC network.

Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, dass die Zustandsinformation in Abhängigkeit einer Systembeschreibung des Gleichstromnetzwerks ermittelt wird. Die Systembeschreibung des Gleichstromnetzwerks kann beispielsweise eine Systemimpedanz und/oder einen Phasengang des Gleichstromnetzwerks umfassen. Die Systembeschreibung kann beispielsweise in einem zur Bestimmung der Zustandsinformation ausgebildeten Steuergerät hinterlegt sein. Es ist auch möglich, dass die Systembeschreibung durch ein solches Steuergerät selbst durch eine Messung ermittelt werden kann. Die an dem wenigstens einen Pulswechselrichter eingestellte Phasendifferenz kann abhängig von einer hinterlegten Systembeschreibung oder einer gemessenen Systembeschreibung eingestellt werden, so dass vorteilhaft eine Anpassung der Phasendifferenz in einen Zustand des Gleichstromnetzwerkes ermöglicht wird.According to the invention, it can be provided that the status information is determined as a function of a system description of the DC network. The system description of the DC network can include, for example, a system impedance and / or a phase response of the DC network. The system description can be stored, for example, in a control device designed to determine the status information. It is also possible that the system description can be determined by such a control device itself by means of a measurement. The phase difference set on the at least one pulse-controlled inverter can be set as a function of a stored system description or a measured system description, so that the phase difference can advantageously be adapted to a state of the DC network.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der wenigstens eine Pulswechselrichter zur Ausbildung der Phasendifferenz derart angesteuert wird, dass wenigstens eine Periode seiner Taktung verlängert oder verkürzt wird. Es ist zum Einstellen einer Phasendifferenz zwischen den wenigstens zwei Pulswechselrichtern ausreichend, wenn bei wenigstens einem Pulswechselrichter eine Periode seiner Taktung verlängert oder verkürzt wird. Gegenüber dem mit der Taktfrequenz mit den unveränderten Perioden getakteten Pulswechselrichter ergibt sich somit eine Phasendifferenz, welche durch das Ausmaß der Verkürzung bzw. der Verlängerung der wenigstens einer Periode der Taktung einstellbar ist. Die Änderung wenigstens einer Periode der Taktung kann auch als eine zeitlich begrenzte Änderung der Taktfrequenz der Taktung aufgefasst werden.In a preferred embodiment of the invention it can be provided that the at least a pulse-controlled inverter for forming the phase difference is controlled in such a way that at least one period of its clocking is lengthened or shortened. To set a phase difference between the at least two pulse inverters, it is sufficient if a period of its clocking is lengthened or shortened in at least one pulse inverter. Compared to the pulse-controlled inverter clocked at the clock frequency with the unchanged periods, there is thus a phase difference which can be set by the extent of the shortening or lengthening of the at least one period of the clocking. The change in at least one period of the clocking can also be understood as a time-limited change in the clock frequency of the clocking.

Weiterhin kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass zur Ausbildung der Phasendifferenz einer der Pulswechselrichter unverändert weiter betrieben wird, wobei bei allen anderen Pulswechselrichtern eine Periode ihrer Taktung zur Ausbildung einer jeweiligen Phasendifferenz zu dem unverändert weiter betriebenen Pulswechselrichter verlängert oder verkürzt wird. Auf diese Weise kann vorteilhaft auch bei drei oder mehr Pulswechselrichtern eine Phasendifferenz zwischen den einzelnen Pulswechselrichtern eingestellt werden. Ein Pulswechselrichter wird unverändert weiterbetrieben und kann in diesem Zusammenhang auch als Master bezeichnet werden. Die weiteren Pulswechselrichter, welche bezogen auf den Master eine Phasendifferenz aufweisen sollen, werden derart angesteuert, dass wenigstens eine Periode ihrer Taktung verlängert oder verkürzt wird. Es ist möglich, dass die weiteren Pulswechselrichter, welche auch als Slave bezeichnet werden können, derart angesteuert werden können, dass sie nicht nur im Bezug zu dem Master eine Phasendifferenz aufweisen, sondern auch untereinander. Dies kann entsprechend durch die Wahl der Verlängerung wenigstens einer Periode der Taktung bzw. der Verkürzung wenigstens einer Periode der Taktung eines jeweiligen Slave-Pulswechselrichters erzeugt werden.Furthermore, it can be provided according to the invention that one of the pulse-controlled inverters continues to be operated in an unchanged manner in order to form the phase difference, with a period of their clocking in order to form a respective phase difference with the pulse-controlled inverter which continues to be operated unchanged to be extended in all other pulse-controlled inverters. In this way, a phase difference between the individual pulse inverters can advantageously be set even with three or more pulse inverters. A pulse-controlled inverter continues to be operated unchanged and can also be called a master in this context. The further pulse inverters, which are to have a phase difference with respect to the master, are controlled in such a way that at least one period of their clocking is lengthened or shortened. It is possible that the further pulse inverters, which can also be referred to as slaves, can be controlled in such a way that they not only have a phase difference with respect to the master, but also with one another. This can be generated accordingly by the choice of extending at least one period of the clocking or shortening at least one period of the clocking of a respective slave pulse-controlled inverter.

Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, dass in Abhängigkeit einer dem Betriebszustand der Pulswechselrichter beschreibenden Betriebsinformation bestimmt wird, welcher der Pulswechselrichter unverändert weiterbetrieben wird. Auf diese Weise wird es ermöglicht, dass die Rolle eines Masters nicht einem fest vorgegebenen Master der Pulswechselrichter zuteilwird, sondern dass abhängig von einer den Betriebszustand der Pulswechselrichter beschreibenden Betriebsinformation aus der Mehrzahl von Pulswechselrichter ein Master bestimmt wird. Die Betriebsinformation kann dabei beispielsweise angeben, mit welcher Frequenz eine Wechselspannung durch den Pulswechselrichter erzeugt wird oder welche Stromstärke ein Ausgangsstrom des Pulswechselrichters aufweist.According to the invention, it can be provided that, depending on the operating information describing the operating state of the pulse inverters, it is determined which of the pulse inverters continues to be operated unchanged. In this way it is possible that the role of a master is not assigned to a fixed master of the pulse inverters, but that a master is determined from the plurality of pulse inverters on the basis of operating information describing the operating state of the pulse inverters. The operating information can specify, for example, the frequency with which an alternating voltage is generated by the pulse-controlled inverter or the current strength that an output current of the pulse-controlled inverter has.

Es ist auch möglich, dass sich die Betriebsinformation der Pulswechselrichters auf eine oder mehrere von den Pulswechselrichtern betriebene Komponenten, beispielsweise eine oder mehrere Elektromaschinen, bezieht. Dabei kann die Betriebsinformation beispielsweise beinhalten, mit welcher Drehzahl und/oder mit welchem Drehmoment die Elektromaschine betrieben wird. Auf diese Weise wird es ermöglicht, dass abhängig von einem Belastungszustand der Pulswechselrichter ein Master ausgewählt werden kann, wobei die weiteren Pulswechselrichter als Slaves zur Ausbildung einer Phasendifferenz zu dem Master angesteuert werden. Dies ermöglicht es insbesondere, die Ansteuerung der Pulswechselrichter derart vorzunehmen, dass sich durch die Ansteuerung zur Ausbildung der Phasendifferenz eine möglichst geringe Beeinträchtigung eines Betriebszustands der Pulswechselrichter ergibt.It is also possible for the operating information of the pulse-controlled inverter to relate to one or more components operated by the pulse-controlled inverter, for example one or more electrical machines. The operating information can include, for example, the speed and / or the torque with which the electric machine is operated. This makes it possible for a master to be selected as a function of a load state of the pulse inverters, the further pulse inverters being controlled as slaves to form a phase difference with the master. In particular, this makes it possible to control the pulse-controlled inverters in such a way that the control for forming the phase difference results in the least possible impairment of an operating state of the pulse-controlled inverters.

Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, dass in Abhängigkeit der Zustandsinformation ein die Umwandlung eines Gleichstroms in einen Wechselstrom beschreibendes Modulationsverfahren des wenigstens einen Pulswechselrichters gewählt und der Pulswechselrichter nach dem gewählten Modulationsverfahren betrieben wird. Dies ermöglicht es bei Pulswechselrichtern, welche beispielsweise zum Betrieb einer Elektromaschine dienen, ein Modulationsverfahren, mit welchem ein zum Speisen der Pulswechselrichter eingesetzter Gleichstrom in eine Wechselstrom umgesetzt wird, in Abhängigkeit der Zustandsinformation anzupassen. Neben der Ausbildung einer Phasendifferenz zwischen einzelnen Pulswechselrichtern kann auch durch die Änderung des Modulationsverfahrens eines oder mehrerer der Pulswechselrichter erreicht werden, dass eine Welligkeit eines Stroms oder einer Spannung in dem Gleichstromnetzwerk abnimmt. Dabei können abhängig von der Ausbildung des Pulswechselrichters für jeden Pulswechselrichter beispielsweise zwei oder mehr Modulationsverfahren in einem Treiber des Pulswechselrichters oder in einer mit einem oder mehrerer der Treiber der Pulswechselrichter verbunden Steuereinrichtung hinterlegt sein, so dass beispielsweise von dem Steuergerät, welches die Zustandsinformation ermittelt, in Abhängigkeit dieser Zustandsinformation für einen oder mehrere Pulswechselrichter ein anderes Modulationsverfahren als das aktuelle Modulationsverfahren, für welches die Zustandsinformation bestimmt wurde, eingestellt wird. Die dabei zur Verfügung stehenden Modulationsverfahren können beispielsweise einen Sinus-Dreieck-Vergleich, eine Raumzeigermodulation, eine diskontinuierliche Pulsweitenmodulation, eine Super-Sinus-Modulation und/oder weitere Modulationsverfahren umfassen.According to the invention it can be provided that depending on the status information, a modulation method describing the conversion of a direct current into an alternating current of the at least one pulse inverter is selected and the pulse inverter is operated according to the selected modulation method. With pulse inverters, which are used, for example, to operate an electric machine, this makes it possible to adapt a modulation method with which a direct current used for feeding the pulse inverters is converted into an alternating current, depending on the status information. In addition to the formation of a phase difference between individual pulse inverters, changing the modulation method of one or more of the pulse inverters can also result in a ripple in a current or a voltage in the DC network decreasing. Depending on the configuration of the pulse-controlled inverter, for example, two or more modulation methods can be stored in a driver of the pulse-controlled inverter or in a control device connected to one or more of the drivers of the pulse-controlled inverter, so that, for example, the control device that determines the status information can be stored in Depending on this status information, a modulation method other than the current modulation method for which the status information was determined is set for one or more pulse inverters. The modulation methods available can include, for example, a sine-triangle comparison, space vector modulation, discontinuous pulse width modulation, super-sine modulation and / or further modulation methods.

Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, dass durch die Pulswechselrichter jeweils wenigstens eine, insbesondere dreiphasige, Elektromaschine betrieben wird. Die Elektromaschine stellt dabei eine Komponente eines der jeweils mit einem der Pulswechselrichter verbundenen Wechselstromnetzwerke dar. Bei der Elektromaschine kann es sich dabei z.B. um eine permanenterregte Synchronmaschine, eine permanenterregte Asynchronmaschine, eine fremderregte Asynchronmaschine oder eine weitere Bauform einer Elektromaschine handeln. Durch die mehreren Pulswechselrichter kann jeweils derselbe Typ von Elektromaschine betrieben werden oder es können durch die Pulswechselrichter auch unterschiedliche Typen von Elektromaschinen betrieben werden.According to the invention it can be provided that at least one, in particular three-phase, Electric machine is operated. The electric machine is a component of one of the alternating current networks connected to one of the pulse-controlled inverters. The electric machine can be, for example, a permanently excited synchronous machine, a permanently excited asynchronous machine, an externally excited asynchronous machine or a further design of an electric machine. The same type of electric machine can be operated by the multiple pulse inverters, or different types of electric machines can be operated by the pulse inverters.

Für eine erfindungsgemäße Schaltungsanordnung ist vorgesehen, dass sie ein Gleichstromnetzwerk und mehrere Wechselstromnetzwerke sowie wenigstens zwei mit dem Gleichstromnetzwerk verbundene, jeweils mit einer Taktfrequenz taktbare Pulswechselrichter umfasst, wobei die Pulswechselrichter jeweils mit einem der Wechselstrom netzwerke verbunden sind, wobei die Schaltungsanordnung ein Steuergerät umfasst, welches zur Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens ausgebildet ist.For a circuit arrangement according to the invention, it is provided that it comprises a direct current network and several alternating current networks as well as at least two pulse inverters connected to the direct current network, each clockable with a clock frequency, the pulse inverters being connected to one of the alternating current networks, the circuit arrangement comprising a control unit which is designed to carry out a method according to the invention.

Sämtliche in Bezug zu dem erfindungsgemäßen Verfahren beschriebenen Vorteile und Ausgestaltungen gelten entsprechend auch für die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung.All of the advantages and refinements described in relation to the method according to the invention also apply accordingly to the circuit arrangement according to the invention.

Für ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug ist vorgesehen, dass es eine erfindungsgemäße Schaltungsanordnung umfasst.It is provided for a motor vehicle according to the invention that it comprises a circuit arrangement according to the invention.

Die Schaltungsanordnung kann dabei insbesondere zum Betrieb von zwei oder mehr Elektromaschinen in dem Kraftfahrzeug dienen. Bei den Elektromaschinen kann es sich dabei insbesondere um elektrische Traktionsmotoren und/oder um Antriebsmotoren von elektrischen Verdichtern handeln. Bei den Traktionsmotoren ist es möglich, dass das Kraftfahrzeug beispielsweise zwei oder drei Traktionsmotoren umfasst. Ein zwei Traktionsmotoren umfassendes Kraftfahrzeug kann beispielsweise zwei jeweils mit einem Rad oder einer Achse gekoppelte Traktionselektromotoren aufweisen. Ein Kraftfahrzeug mit drei Traktionselektromotoren kann beispielsweise eine mit einer Vorderachse des Kraftfahrzeugs gekoppelte Elektromaschine sowie zwei jeweils mit einem Hinterrad des Kraftfahrzeugs gekoppelte Elektromaschinen umfassen. Jede der Elektromaschinen kann dabei über einen eigenen Pulswechselrichter betrieben werden, wobei die zum Betrieb der Elektromaschinen notwendige Energie in einem Energiespeicher des Kraftfahrzeuges, welcher über das Gleichstromnetzwerk mit den Pulswechselrichtern verbunden ist, gespeichert ist. In dem Gleichstromnetzwerk können weitere mit Gleichstrom betriebene Komponenten des Kraftfahrzeugs, beispielsweise ein Ladegerät des Kraftfahrzeuges, ein elektrischer Heizer, ein elektrischer Klimakompressor und/oder weitere mit Gleichstrom betriebene Komponenten vorgesehen sein. Das Gleichstromnetzwerk des Kraftfahrzeuges kann dabei insbesondere ein Hochvolt-Gleichstromnetzwerk sein, welches mit einer Spannung größer als 12 Volt betrieben wird.The circuit arrangement can serve in particular to operate two or more electric machines in the motor vehicle. The electrical machines can in particular be electrical traction motors and / or drive motors of electrical compressors. In the case of the traction motors, it is possible for the motor vehicle to comprise two or three traction motors, for example. A motor vehicle comprising two traction motors can, for example, have two traction electric motors each coupled to a wheel or an axle. A motor vehicle with three traction electric motors can comprise, for example, one electric machine coupled to a front axle of the motor vehicle and two electric machines each coupled to a rear wheel of the motor vehicle. Each of the electrical machines can be operated via its own pulse-controlled inverter, the energy required for operating the electrical machines being stored in an energy storage device of the motor vehicle, which is connected to the pulse-controlled inverters via the direct current network. In the direct current network, further components of the motor vehicle operated with direct current, for example a charger of the motor vehicle, an electric heater, an electric air conditioning compressor and / or further components operated with direct current, can be provided. The DC network of the motor vehicle can in particular be a high-voltage DC network which is operated with a voltage greater than 12 volts.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus dem nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispielen sowie anhand der Zeichnungen. Dabei zeigen:

  • 1 eine schematische Aufsicht auf ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug,
  • 2 ein schematisches Diagramm eines Stromes oder einer Spannung im Gleichstromnetzwerk,
  • 3 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung, und
  • 4 eine schematische Darstellung eines Pulswechselrichters.
Further advantages and details of the invention result from the exemplary embodiments described below and from the drawings. Show:
  • 1 1 shows a schematic top view of a motor vehicle according to the invention,
  • 2nd a schematic diagram of a current or a voltage in the DC network,
  • 3rd a schematic representation of a circuit arrangement according to the invention, and
  • 4th is a schematic representation of a pulse inverter.

In 1 ist eine schematische Aufsicht auf ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug 1 dargestellt. Das Kraftfahrzeug 1 umfasst eine Schaltungsanordnung 19 mit Gleichstromnetzwerk 2, welches einen Energiespeicher 3 sowie zwei mit den Energiespeicher verbundene Komponenten 4, 5 umfasst. Bei den Komponenten 4, 5 kann es sich beispielsweise um über das Gleichstromnetzwerk 2 betriebene Komponenten, beispielsweise ein Ladegerät des Kraftfahrzeuges 1, ein Heizgerät des Kraftfahrzeuges 1, ein elektrischer Klimakompressor des Kraftfahrzeuges 1 und/oder weitere Komponenten handeln. Es ist auch möglich, dass die Schaltungsanordnung 19 bzw. das Kraftfahrzeug 1 mehr als zwei Komponenten 4, 5 umfasst.In 1 is a schematic plan view of a motor vehicle according to the invention 1 shown. The car 1 comprises a circuit arrangement 19th with DC network 2nd which is an energy storage 3rd and two components connected to the energy store 4th , 5 includes. With the components 4th , 5 can be, for example, via the direct current network 2nd operated components, for example a charger of the motor vehicle 1 , a heater of the motor vehicle 1 , an electric air conditioning compressor of the motor vehicle 1 and / or act on other components. It is also possible that the circuit arrangement 19th or the motor vehicle 1 more than two components 4th , 5 includes.

Mit dem Gleichstromnetzwerk 2 verbunden sind ein erster Pulswechselrichter 6, ein zweiter Pulswechselrichter 7 sowie ein dritter Pulswechselrichter 8. Die Pulswechselrichter 6, 7, 8 dienen in diesem Ausführungsbeispiel dazu, eine von dem Energiespeicher 3 bereitgestellte Gleichspannung in eine Wechselspannung jeweils eines Wechselstromnetzwerks 20 umzurichten. Dabei werden durch den ersten Pulswechselrichter 6 eine erste elektrische Maschine 9, durch den zweiten Pulswechselrichter 7 eine zweite elektrische Maschine 10 sowie durch den dritten Pulswechselrichter 8 eine dritte elektrische Maschine 11 betrieben. Neben einem Betrieb der Elektromaschinen 9, 10, 11 über die Pulswechselrichter 6, 7, 8 sowie den Energiespeicher 3 kann es auch vorgesehen sein, dass, beispielsweise in einem Rekuperationsbetrieb des Kraftfahrzeuges 1, eine jeweils durch die elektrischen Maschinen 9, 10, 11 erzeugte Wechselspannung durch die Pulswechselrichter 6, 7, 8 gleichgerichtet und dem Energiespeicher 3 zugeführt wird.With the DC network 2nd a first pulse inverter is connected 6 , a second pulse inverter 7 as well as a third pulse inverter 8th . The Pulse inverter 6 , 7 , 8th serve in this embodiment to one of the energy storage 3rd provided DC voltage in an AC voltage of an AC network 20th convert. In doing so, the first pulse inverter 6 a first electrical machine 9 , by the second pulse inverter 7 a second electrical machine 10th as well as the third pulse inverter 8th a third electrical machine 11 operated. In addition to operating the electrical machines 9 , 10th , 11 via the pulse inverters 6 , 7 , 8th as well as the energy storage 3rd it can also be provided that, for example, in a recuperation mode of the motor vehicle 1 , one each by the electrical machines 9 , 10th , 11 generated AC voltage by the pulse inverter 6 , 7 , 8th rectified and the energy storage 3rd is fed.

Unabhängig von der Richtung des Leistungsflusses können die Pulswechselrichter 6, 7, 8 des Kraftfahrzeuges 1 jeweils mit einer gleichen oder einer verschiedenen Taktfrequenz getaktet werden. Über den ersten Pulswechselrichter 6 wird die mit einer Vorderachse 12 des Kraftfahrzeugs 1 gekoppelte erste elektrische Maschine 9 betrieben. Die von dem zweiten Pulswechselrichter 7 sowie dem dritten Pulswechselrichter 8 betriebenen Elektromaschinen 10 bzw. 11 sind jeweils mit einem Hinterrad 13 des Kraftfahrzeuges gekoppelt.Regardless of the direction of the power flow, the pulse inverters can 6 , 7 , 8th of the motor vehicle 1 can be clocked with the same or a different clock frequency. Via the first pulse inverter 6 is the one with a front axle 12 of the motor vehicle 1 coupled first electrical machine 9 operated. That of the second pulse inverter 7 and the third pulse inverter 8th operated electrical machines 10th respectively. 11 are each with a rear wheel 13 of the motor vehicle coupled.

Jeder der Pulswechselrichter 6, 7, 8 ist dabei unabhängig steuerbar, wobei beispielsweise in einem Traktionsbetrieb des Kraftfahrzeuges 1 eine Ansteuerung der Elektromaschinen 9, 10, 11 je nach Fahrsituation zu unterschiedlichen Zeiten und/oder mit unterschiedlichen Strömen und/oder mit unterschiedlichen Drehmomenten erfolgen kann. Es ist auch möglich, dass einzelne der Pulswechselrichter 6, 7, 8 während des Betriebes des Kraftfahrzeuges 1 abgeschaltet und zu einem späteren Zeitpunkt wieder zugeschaltet werden können. Als Folge dieser unterschiedlichen Betriebsanforderungen kann es im Gleichstromnetzwerk 2 aufgrund der Taktfrequenzen der Pulswechselrichter 6, 7, 8 zu einer störenden Überlagerung der jeweiligen Schaltereignisse in den Pulswechselrichtern 6, 7, 8 kommen. Diese können eine ungewünschte Welligkeit eines Stromes oder einer Spannung in dem Gleichstromnetzwerk 2 bewirken, welche sich negativ auf den Energiespeicher 3 sowie die Komponenten 4, 5 auswirken kann.Each of the pulse inverters 6 , 7 , 8th can be controlled independently, for example in a traction mode of the motor vehicle 1 a control of the electrical machines 9 , 10th , 11 depending on the driving situation at different times and / or with different currents and / or with different torques. It is also possible that individual of the pulse inverters 6 , 7 , 8th during the operation of the motor vehicle 1 switched off and can be switched on again at a later time. As a result of these different operational requirements, it may be in the DC network 2nd due to the pulse frequencies of the pulse inverters 6 , 7 , 8th to a disturbing overlay of the respective switching events in the pulse inverters 6 , 7 , 8th come. These can cause an unwanted ripple in a current or voltage in the DC network 2nd cause which negatively affect the energy storage 3rd as well as the components 4th , 5 can impact.

Zur Vermeidung von Störungen durch ungünstige Phasenbeziehungen der Taktfrequenzen der Pulswechselrichter 6, 7, 8 umfasst das Kraftfahrzeug 1 ein Steuergerät 14, welches dazu ausgebildet ist, wenigstens einen der Pulswechselrichter in Abhängigkeit wenigstens einer eine Welligkeit eines Stromes oder einer Spannung im Gleichstromnetzwerk 2 beschreibenden Zustandsinformation zur Ausbildung einer Phasendifferenz zwischen seiner Taktfrequenz und der Taktfrequenz wenigstens eines weiteren der Pulswechselrichter 6, 7, 8 anzusteuern. Zur Ermittlung der Zustandsinformation kann durch das Steuergerät 14 eine physikalische Größe des Gleichstromnetzwerkes 2, beispielsweise ein Strom oder eine Spannung im Gleichstromnetzwerk 2, beispielsweise über einen Stromsensor oder einen Spannungssensor im Gleichstromnetzwerk 2 gemessen werden und/oder ein vorliegender Messwert, welcher an das Steuergerät 14 übermittelt wird, ausgewertet werden.To avoid disturbances due to unfavorable phase relationships of the pulse frequencies of the pulse inverters 6 , 7 , 8th includes the motor vehicle 1 a control unit 14 , which is designed to at least one of the pulse-controlled inverters as a function of at least one ripple of a current or a voltage in the DC network 2nd Descriptive status information for forming a phase difference between its clock frequency and the clock frequency of at least one other of the pulse inverters 6 , 7 , 8th head for. The control unit can determine the status information 14 a physical quantity of the direct current network 2nd , for example a current or a voltage in the direct current network 2nd , for example via a current sensor or a voltage sensor in the direct current network 2nd be measured and / or an existing measured value, which is sent to the control unit 14 is transmitted, evaluated.

In 2 ist schematisch der zeitliche Verlauf eines Stromes IDC bzw. einer Spannung VDC im Gleichstromnetzwerk 2 dargestellt. Ersichtlich weist die Kurve 15 ein Welligkeit auf. Die Welligkeit kann auch als Stromrippel bzw. als Spannungsrippel bezeichnet werden und beschreibt ein insbesondere zeitabhängiges Abweichen des im Gleichstromnetzwerk 2 gemessenen Stroms bzw. der im Gleichstromnetzwerk 2 gemessenen Spannung von einem beispielsweise konstanten Sollwert. Das Auftreten einzelner Stromspitzen bzw. Spannungsspitzen der Welligkeit der Kurve 15 kann einzelnen Schaltereignissen der Pulswechselrichter 6, 7, 8 zugeordnet werden. Beispielsweise kann die Spitze an einer Position 16 einem Schaltereignis des ersten Pulswechselrichters 6 zugeordnet werden, eine Spitze an der Position 17 einem Schaltereignis des zweiten Pulswechselrichters 7 sowie an einer Position 18 einem Schaltereignis des dritten Pulswechselrichters 8.In 2nd is a schematic of the course of a current over time I DC or a tension V DC in the DC network 2nd shown. The curve clearly shows 15 a ripple on. The ripple can also be referred to as a current ripple or a voltage ripple and describes a time-dependent deviation in particular in the DC network 2nd measured current or in the DC network 2nd measured voltage from a constant setpoint, for example. The occurrence of individual current peaks or voltage peaks in the ripple of the curve 15 can individual switching events of the pulse inverter 6 , 7 , 8th be assigned. For example, the tip can be in one position 16 a switching event of the first pulse inverter 6 be assigned a tip at the position 17th a switching event of the second pulse inverter 7 as well as in one position 18th a switching event of the third pulse inverter 8th .

Eine Zuordnung kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass durch das Steuergerät 14 eine die Taktung der Pulswechselrichter 6, 7, 8 beschreibende Taktungsinformation berücksichtigt wird. Eine derartige Taktungsinformation kann beispielsweise in den Pulswechselrichtern 6, 7, 8 bzw. in Treibern der Pulswechselrichter 6, 7, 8 vorliegen und an das Steuergerät 14 übermittelt werden. Zur Vermeidung des Auftretens ungünstig hoher Spitzen in der im Gleichstromnetzwerk gemessenen physikalischen Größe können durch das Steuergerät 14 einer oder mehrere der Pulswechselrichter 6, 7, 8 derart angesteuert werden, dass sich eine Phasendifferenz zwischen der Taktung des wenigstens einen angesteuerten Pulswechselrichters und wenigstens eines anderen der Pulswechselrichter 6, 7, 8 ergibt. Die Einstellung der Phasendifferenz des wenigstens einen der Pulswechselrichter 6, 7, 8 kann dabei derart erfolgen, dass die Welligkeit der im Gleichstromnetzwerk gemessenen physikalischen Größe reduziert und/oder minimiert wird.An assignment can be made, for example, by the control unit 14 a the clocking of the pulse inverters 6 , 7 , 8th descriptive timing information is taken into account. Such timing information can, for example, in the pulse inverters 6 , 7 , 8th or in drivers of the pulse inverters 6 , 7 , 8th are present and to the control unit 14 be transmitted. To avoid the occurrence of unfavorably high peaks in the physical quantity measured in the direct current network, the control unit can 14 one or more of the pulse inverters 6 , 7 , 8th are controlled such that there is a phase difference between the timing of the at least one controlled pulse inverter and at least one other of the pulse inverters 6 , 7 , 8th results. The setting of the phase difference of the at least one of the pulse inverters 6 , 7 , 8th can be done in such a way that the ripple of the physical variable measured in the direct current network is reduced and / or minimized.

Die Möglichkeiten der Ansteuerung eines oder mehrerer der Pulswechselrichter 6, 7, 8 werden nachfolgen in Bezug zu der in 3 dargestellten erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung 19 beschrieben. Die Schaltungsanordnung 19 umfasst einen ersten Pulswechselrichter 6 sowie einen zweiten Pulswechselrichter 7, welche mit einem Gleichstromnetzwerk 2 verbunden sind. Jeder der Pulswechselrichter 6, 7 ist weiterhin mit einem in diesem Ausführungsbeispiel dreiphasigen Wechselstromnetzwerk 20 verbunden. The possibilities of controlling one or more of the pulse inverters 6 , 7 , 8th will succeed in relation to that in 3rd illustrated circuit arrangement according to the invention 19th described. The circuit arrangement 19th comprises a first pulse inverter 6 and a second pulse inverter 7 which with a DC network 2nd are connected. Each of the pulse inverters 6 , 7 is also with a three-phase AC network in this embodiment 20th connected.

Sowohl das Gleichstromnetzwerk 2 als auch jedes der Wechselstromnetzwerke 20 kann weitere Komponenten umfassen.Both the DC network 2nd as well as each of the AC networks 20th may include other components.

Der Pulswechselrichter 6 wird über einen Treiber 21 mit einer Taktfrequenz getaktet, wobei der Pulswechselrichter 7 über einen Treiber 22 mit der gleichen oder einer anderen Taktfrequenz getaktet wird. Da die Pulswechselrichter 6 und 7 jeweils mit einem unterschiedlichen Wechselstromnetzwerk 20 verbunden sind und beispielsweise dazu eingesetzt werden können, eine oder mehrere Komponenten des Wechselstromnetzwerks 20 über aus dem Gleichstromnetzwerk 2 entnommene Leistung zu speisen, kann es vorkommen, dass sich, beispielsweise auf Grund unterschiedlicher An- oder Abschaltezeiten oder unterschiedliche Betriebsdauern der Pulswechselrichter 6, 7, eine Phasendifferenz zwischen den Taktfrequenzen der Pulswechselrichter 6, 7 abhängig von einem Betriebszustand einer oder mehrerer der Komponenten in den jeweiligen Wechselstromnetzwerken 20 ergibt. Unerwünschte Überlagerungen im Gleichstromnetzwerk 2, welche auf Grund der aktuell vorliegenden Phasendifferenz erzeugt werden, können durch eine Ansteuerung eines der Pulswechselrichter 6, 7 durch das Steuergerät 14 vermieden werden.The pulse inverter 6 is about a driver 21st clocked at a clock frequency, the pulse inverter 7 through a driver 22 is clocked with the same or a different clock frequency. Because the pulse inverter 6 and 7 each with a different AC network 20th are connected and can be used, for example, one or more components of the AC network 20th over from the DC network 2nd To feed the drawn power, it can happen that the pulse-controlled inverters, for example due to different switch-on or switch-off times or different operating times 6 , 7 , a phase difference between the clock frequencies of the pulse inverters 6 , 7 depending on an operating state of one or more of the components in the respective AC networks 20th results. Unwanted overlays in the DC network 2nd , which are generated on the basis of the current phase difference, can be controlled by controlling one of the pulse inverters 6 , 7 through the control unit 14 be avoided.

Dazu kann über das Steuergerät 14 über den Sensor 23 an einem gleichstromnetzwerkseitigen Anschluss des Pulswechselrichters 6 und/oder über den Sensor 24 an einem gleichstromnetzwerkseitigen Anschluss des Pulswechselrichters 7 eine physikalische Größe des Gleichstromnetzwerks 2, beispielsweise ein Strom oder eine Spannung, gemessen werden und zur Ermittlung einer eine Welligkeit des Stromes oder der Spannung in dem Gleichstromnetzwerk 2 beschreibenden Zustandsinformationen herangezogen werden. Es ist möglich, dass das Steuergerät 14 die Zustandsinformation auf Grundlage der Messwerte beider Sensoren 23, 24 ermittelt oder dass nur ein Messwert des Sensors 23 oder des Sensors 24 herangezogen wird.This can be done via the control unit 14 via the sensor 23 on a DC network connection of the pulse inverter 6 and / or via the sensor 24th on a DC network connection of the pulse inverter 7 a physical quantity of the direct current network 2nd , for example a current or a voltage, are measured and to determine a ripple in the current or voltage in the DC network 2nd descriptive status information can be used. It is possible that the control unit 14 the status information based on the measured values of both sensors 23 , 24th determined or that only a measured value of the sensor 23 or the sensor 24th is used.

Weiterhin kann das Steuergerät 14 zur Ermittlung der Zustandsinformation eine Taktinformation berücksichtigen, welche beispielsweise von den Treibern 21 und 22 an das Steuergerät 14 übermittelt wird und welche eine Taktung der Pulswechselrichter 6, 7 beschreibt. Zur Einstellung einer Phasendifferenz zwischen der Taktung des ersten Pulswechselrichters 6 und des zweiten Pulswechselrichters 7 ist es ausreichend, wenn einer der Pulswechselrichter, beispielsweise der zweite Pulswechselrichter 7, durch das Steuergerät 14 zur Ausbildung einer Phasendifferenz angesteuert wird. Dabei kann das Steuergerät 14 den Treiber 22 des Pulswechselrichters 7 derart ansteuern, dass wenigstens eine Periode der Taktung des Pulswechselrichters 7 verlängert oder verkürzt wird. Auf Grund der Verlängerung oder Verkürzung der wenigstens einen Periode der Taktung des Pulswechselrichters 7 wird eine Phasenbeziehung zwischen den Taktungen der Pulswechselrichter 6, 7 geändert, mithin also eine Phasendifferenz erzeugt. Durch das Ausmaß der Verkürzung oder der Verlängerung der wenigstens einen Periode kann eine bestimmte Phasendifferenz in Abhängigkeit der Zustandsinformation eingestellt werden.The control unit can also 14 To determine the status information, take clock information into account, for example from the drivers 21st and 22 to the control unit 14 is transmitted and what a clocking of the pulse inverters 6 , 7 describes. For setting a phase difference between the timing of the first pulse inverter 6 and the second pulse inverter 7 it is sufficient if one of the pulse inverters, for example the second pulse inverter 7 , by the control unit 14 is driven to form a phase difference. The control unit can 14 the driver 22 of the pulse inverter 7 control such that at least one period of the clocking of the pulse-controlled inverter 7 is extended or shortened. Due to the lengthening or shortening of the at least one period of the clocking of the pulse-controlled inverter 7 becomes a phase relationship between the clocks of the pulse inverters 6 , 7 changed, thus generating a phase difference. The extent of the shortening or lengthening of the at least one period allows a specific phase difference to be set as a function of the status information.

Neben einer Ausbildung einer Phasendifferenz ist es auch möglich, dass durch das Steuergerät 14 in Abhängigkeit der Zustandsinformation ein Modulationsverfahren eines der Pulswechselrichter 6, 7 der Schaltungsanordnung 19 geändert wird. Die einem jeweiligen Modulationsverfahren zu Grunde liegenden Steuerbefehle können dabei beispielsweise in einem Speicher der Treiber 21, 22 hinterlegt sein, wobei ein aktuell umgesetztes Modulationsverfahren durch eine Ansteuerung des Treibers 21, 22 durch das Steuergerät 14 geändert werden kann. Als Modulationsverfahren können dabei beispielsweise ein Super-Sinus-Verfahren, eine Raumzeigermodulation, eine diskontinuierliche Pulsweitenmodulation und/oder weitere Verfahren verwendet werden.In addition to forming a phase difference, it is also possible for the control unit to 14 depending on the status information, a modulation method of one of the pulse inverters 6 , 7 the circuit arrangement 19th will be changed. The control commands on which a respective modulation method is based can be stored, for example, in a memory of the drivers 21st , 22 be stored, with a currently implemented modulation method by controlling the driver 21st , 22 through the control unit 14 can be changed. A super-sine method, a space vector modulation, a discontinuous pulse width modulation and / or other methods can be used as the modulation method.

Um das Einstellen einer von der Zustandsinformation abhängigen Phasendifferenz zwischen den Taktfrequenzen der einzelnen Pulswechselrichter 6, 7 der Schaltungsanordnung 19 zu erleichtern, kann einer der Pulswechselrichter 6, 7 unverändert weiterbetrieben werden, wobei der andere Pulswechselrichter angesteuert wird, um eine Phasendifferenz zu dem weiterbetriebenen Pulswechselrichter und/oder zu gegebenenfalls vorhandenen weiteren Pulswechselrichtern einzustellen. Der unveränderbar betriebene Pulswechselrichter kann dabei als Master bezeichnet werden, wohingegen der oder die Pulswechselrichter, an welchem oder welchen eine Phasendifferenz ausgebildet wird, als Slave bezeichnet werden können. Die Rolle des Masters kann einem der Pulswechselrichter 6, 7 fest zugeordnet sein oder es kann eine Zuteilung der Rolle des Masters an einen der in der Schaltungsanordnung 19 vorhandenen Pulswechselrichter 6, 7 in Abhängigkeit einer Betriebsinformation jeweiligen Pulswechselrichter vorgenommen werden. Die Betriebsinformation kann beispielsweise in den Treibern 21, 22 vorliegen und an das Steuergerät 14 übermittelt werden, welches in Abhängigkeit der Betriebsinformationen auswählt, welcher der Pulswechselrichter 6, 7 unverändert weiter betrieben wird.To set a phase difference, dependent on the status information, between the clock frequencies of the individual pulse-controlled inverters 6 , 7 the circuit arrangement 19th one of the pulse inverters 6 , 7 continue to be operated unchanged, the other pulse-controlled inverter being controlled in order to set a phase difference with the pulse-controlled inverter which is still in operation and / or with any further pulse-controlled inverters which may be present. The unchangeably operated pulse-controlled inverter can be referred to as the master, whereas the pulse-controlled inverter or converters on which or which a phase difference is formed can be referred to as a slave. The role of the master can be one of the pulse inverters 6 , 7 be assigned permanently or it can be an assignment of the role of the master to one of the in the circuit arrangement 19th existing pulse inverters 6 , 7 depending on the operating information of the respective pulse inverters. The operating information can, for example, in the drivers 21st , 22 are present and to the control unit 14 are transmitted, which selects which of the pulse inverters depending on the operating information 6 , 7 continues to operate unchanged.

Es ist möglich, dass die Schaltungsanordnung 19 mehr als zwei Pulswechselrichter 6,7 umfasst. Auch die Taktung eines gegebenenfalls vorhandenen dritten Pulswechselrichters 8 sowie weiterer Pluswechselrichter der der Schaltungsanordnung kann entsprechend angesteuert werden, so dass sich zu der Taktung des ersten Pulswechselrichters 6 und/oder zu der Taktung des zweiten Pulswechselrichters 7 und/oder zu der Taktung von gegebenenfalls vorhandenen, weiteren Pulswechselrichtern eine Phasendifferenz ausbildet. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass bei gleichen oder ähnlichen Taktfrequenzen eine zumindest zeitweilige, im Wesentlichen gleichphasige Taktung aller oder eines Teils der Pulswechselrichter einer Schaltungsanordnung 19 vermieden wird. Eine zumindest zeitweilige gleichphasige Taktung kann auch vermieden werden, wenn sich bei einzelnen der Taktfrequenzen beispielsweise um Vielfache wenigstens einer anderen der Taktfrequenzen handelt. Insbesondere bei verschiedenen Taktfrequenzen der Taktungen der Pulswechselrichter ist es möglich, dass nach erneutem Auftreten einer ungünstigen Phasenbeziehung, beispielsweise nach mehreren Perioden einer der Taktungen, eine erneute Ausbildung einer Phasendifferenz bei wenigstens einem der Pulswechselrichter vorgenommen wird.It is possible that the circuit arrangement 19th comprises more than two pulse inverters 6.7. The clocking of a third pulse inverter, if available 8th as well as other plus inverters of the circuit arrangement can be controlled accordingly, so that the timing of the first pulse inverter 6 and / or to the timing of the second pulse inverter 7 and / or forms a phase difference for the timing of any further pulse inverters that may be present. In particular, it can be provided that at the same or similar clock frequencies, an at least temporary, essentially in-phase clocking of all or part of the pulse-controlled inverters of a circuit arrangement 19th is avoided. At least temporary in-phase clocking can also be avoided if some of the clock frequencies are, for example, multiples of at least one other of the clock frequencies. In particular at different clock frequencies of the clocking of the pulse inverters, it is possible that after an unfavorable phase relationship occurs again, for example after several periods of one of the clocking, a new phase difference is carried out in at least one of the pulse inverters.

Die einzelnen Phasenbeziehungen der Taktungen der jeweiligen Pulswechselrichter zueinander können dabei abhängig von der Zustandsinformation gewählt werden, so dass vorteilhaft eine Belastung von Komponenten des Gleichstromnetzwerkes 2 durch eine unerwünschte Welligkeit eines Stromes oder einer Spannung im Gleichstromnetzwerk 2 vermieden wird. Auch bei einer Schaltungsanordnung 19, welche mehr als zwei Pulswechselrichter umfasst, kann in Abhängigkeit einer Zustandsinformation eine Änderung eines Modulationsverfahren an einem oder mehreren der Pulswechselrichter vorgenommen werden und/oder es kann eine feste oder eine betriebsinformationsabhängige Zuweisung der Master-Rolle an einen der Pulswechselrichter erfolgen.The individual phase relationships of the clocks of the respective pulse-controlled inverters to one another can be selected as a function of the status information, so that advantageous loading of components of the direct current network 2nd due to an unwanted ripple of a current or a voltage in the DC network 2nd is avoided. Even with a circuit arrangement 19th , which comprises more than two pulse inverters, a modulation method can be changed on one or more of the pulse inverters depending on status information and / or a fixed or operational information-dependent assignment of the master role to one of the pulse inverters can take place.

Neben dem im Gleichstromnetzwerk 2 gemessenen physikalischen Größen ist es auch möglich, zusätzlich oder alternativ weitere Größen zur Bestimmung einer Welligkeit eines Stromes oder einer Spannung in dem Gleichstromnetzwerk 2 heranzuziehen. In 4 ist schematisch der Aufbau des ersten Pulswechselrichters 6 dargestellt. Der zweite Pulswechselrichter 7, der dritte Pulswechselrichter 8 und/oder gegebenenfalls vorhandene weitere Pulswechselrichter können den gleichen Aufbau aufweisen. Der Pulswechselrichter 6 umfasst ein Halbleitermodul 25, welches sechs Transistoren S1 bis S6 umfasst, welche in drei Halbbrücken verschaltet sind sowie eine Zwischenkreiskapazität 29. Die einzelnen Transistoren S1 bis S6 werden durch den Treiber 21 angesteuert. Zusätzlich oder alternativ zu einer über den Stromsensor 23 oder einen Spannungssensor 30 an einem gleichstromnetzwerkseitigen Ausgang des Pulswechselrichters 6 gemessenen physikalischen Größe IDC bzw. VDC kann auch eine Ermittlung einer Welligkeit des Stromes IDC oder der Spannung VDC anhand einer oder mehrerer im Wechselstromnetzwerk 20 gemessener Größen erfolgen.In addition to that in the DC network 2nd measured physical quantities, it is also possible, additionally or alternatively, further quantities for determining a ripple of a current or a voltage in the direct current network 2nd to use. In 4th is schematic of the structure of the first pulse inverter 6 shown. The second pulse inverter 7 , the third pulse inverter 8th and / or further pulse inverters that may be present can have the same structure. The pulse inverter 6 comprises a semiconductor module 25th which has six transistors S1 to S6 comprises, which are interconnected in three half-bridges and an intermediate circuit capacity 29 . The individual transistors S1 to S6 are by the driver 21st controlled. Additionally or alternatively to one via the current sensor 23 or a voltage sensor 30th at a DC network-side output of the pulse inverter 6 measured physical quantity I DC respectively. V DC can also determine a ripple of the current I DC or the tension V DC using one or more in the AC network 20th measured sizes.

Dazu kann beispielsweise über die Sensoren 26, welche jeweils einer der Phasen 27 des Pulswechselrichters 6 zugeordnet sind, ein Strom oder eine Spannung an einem wechselstromnetzwerkseitigen Ausgang des Pulswechselrichters 6 gemessen und an das Steuergerät 14 übertragen werden. Zusätzlich dazu kann das Steuergerät 14 eine, beispielsweise im Treiber 21 hinterlegte Schaltungsinformation, welche eine jeweilige Schaltzeit der Phasen des Pulswechselrichters 6 beschreibt, zur Bildung einer Zustandsinformation berücksichtigt werden. Durch die Taktungsinformation sowie die an den wechselstromnetzwerkseitigen Ausgängen gemessenen physikalischen Größen ist es möglich, eine gleichstromnetzwerkseitige physikalische Größe wie einen Strom oder eine Spannung sowie dessen oder deren Welligkeit zu errechnen und eine Zustandsinformation zu erstellen.This can be done, for example, via the sensors 26 , each one of the phases 27 of the pulse inverter 6 are assigned a current or a voltage at an AC network-side output of the pulse-controlled inverter 6 measured and to the control unit 14 be transmitted. In addition, the control unit 14 one, for example in the driver 21st stored circuit information, which shows a respective switching time of the phases of the pulse-controlled inverter 6 describes, to be taken into account to form state information. The clocking information and the physical variables measured at the AC network-side outputs make it possible to calculate a physical variable on the DC network side, such as a current or a voltage, and its or its ripple, and to generate status information.

Um die Erstellung der Zustandsinformation zu verbessern, kann in den vorangehend beschriebenen Ausführungsbeispielen vorgesehen sein, dass zur Ermittlung der Zustandsinformation eine, beispielsweise in einem Speicher 28 des Steuergeräts 14 hinterlegte, Systembeschreibung des Gleichstromnetzwerkes 2 berücksichtigt wird. Die Beschreibung kann beispielsweise eine insbesondere frequenzabhängige Systemimpedanz des Gleichstromnetzwerkes 2 und/oder einen Phasengang des Gleichstromnetzwerkes 2 umfassen.In order to improve the creation of the status information, it can be provided in the exemplary embodiments described above that one, for example in a memory, is used to determine the status information 28 of the control unit 14 deposited, system description of the direct current network 2nd is taken into account. The description can include, for example, a frequency-dependent system impedance of the direct current network 2nd and / or a phase response of the direct current network 2nd include.

Die Ermittlung der Zustandsinformation ist nicht an die Messung einer einzelnen physikalischen Größe gebunden, sondern kann insbesondere in Abhängigkeit von mehreren verschiedenen physikalische Größen im Gleichstromnetzwerk und/oder im Wechselstromnetzwerk vorgenommen werden, so dass vorteilhaft bereits vorhandene Sensoren der Pulswechselrichter und/oder des Gleichstromnetzwerkes 2 bzw. der Wechselstromnetzwerke 20 herangezogen werden können. Neben dem an einem gleichstromnetzwerkseitigen Anschluss des Pulswechselrichters 6 gemessenen Stroms IDC und/oder der zwischen zwei gleichstromnetzwerkseitigen Anschlüssen des Pulswechselrichters 6 gemessenen Spannung VDC können auch weitere im Gleichstromnetzwerk 2 gemessene Größen herangezogen werden. Dabei kann es sich beispielsweise um Stromgrößen handeln, welche von mit dem Gleichstromnetzwerk 2 verbundenen Komponenten gemessen werden.The determination of the status information is not tied to the measurement of a single physical variable, but can in particular be carried out as a function of several different physical variables in the DC network and / or in the AC network, so that sensors of the pulse-controlled inverter and / or the DC network that are already present are advantageously used 2nd or the AC networks 20th can be used. In addition to the connection of the pulse-controlled inverter on the DC network side 6 measured current I DC and / or that between two DC network side connections of the pulse-controlled inverter 6 measured voltage V DC can also have more in the DC network 2nd measured quantities are used. This can be, for example, current quantities which are connected to the direct current network 2nd connected components can be measured.

Bei einer Schaltungsanordnung 19, welche Bestandteil eines Kraftfahrzeuges 1 ist, kann, wie vorangehend in 1 dargestellt wurde, beispielsweise eine Strommessung an dem Energiespeicher 3 und/oder an wenigstens einer der Komponenten 4, 5 erfolgen und zur Ermittlung der Zustandsinformation durch das Steuergerät 14 herangezogen werden. Zusätzlich oder alternativ zu einer oder mehr in dem Gleichstromnetzwerk 2 gemessenen Größen können auch die beim wechselstromnetzwerkseitigen Ausgängen gemessenen Größen zur Ermittlung der Zustandsinformation herangezogen werden.With a circuit arrangement 19th which is part of a motor vehicle 1 can, as previously in 1 was shown, for example a current measurement on the energy store 3rd and / or on at least one of the components 4th , 5 take place and to determine the status information by the control unit 14 be used. Additionally or alternatively to one or more in the DC network 2nd Measured variables can also be used to determine the status information of the variables measured at the AC network outputs.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • DE 3637479 A1 [0003]DE 3637479 A1 [0003]
  • DE 102010063305 A1 [0004]DE 102010063305 A1 [0004]
  • DE 102011003559 A1 [0005]DE 102011003559 A1 [0005]

Claims (13)

Verfahren zum Betrieb von wenigstens zwei mit einem Gleichstromnetzwerk (2) verbundenen Pulswechselrichtern (6, 7, 8), wobei die Pulswechselrichter (6, 7, 8) jeweils mit einem Wechselstromnetzwerk (20) verbunden sind und jeweils mit einer Taktfrequenz getaktet werden, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens einer der Pulswechselrichter (6, 7, 8) in Abhängigkeit wenigstens einer eine Welligkeit eines Stromes oder einer Spannung im Gleichstromnetzwerk (2) beschreibenden Zustandsinformation zur Ausbildung einer Phasendifferenz zwischen seiner Taktung und der Taktung wenigstens eines weiteren der Pulswechselrichter (6, 7, 8) angesteuert wird.Method for operating at least two pulse inverters (6, 7, 8) connected to a direct current network (2), the pulse inverters (6, 7, 8) each being connected to an alternating current network (20) and each clocked at a clock frequency, thereby characterized in that at least one of the pulse inverters (6, 7, 8) as a function of at least one status information describing a ripple of a current or a voltage in the direct current network (2) to form a phase difference between its clocking and the clocking of at least one further of the pulse inverters (6, 7, 8) is controlled. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Pulswechselrichter (6, 7, 8) durch einen Treiber (21, 22) mit seiner Taktfrequenz getaktet wird, wobei der Treiber (21, 22) des wenigstens einen Pulswechselrichters (6, 7, 8) in Abhängigkeit der wenigstens einen Zustandsinformation angesteuert wird.Procedure according to Claim 1 , characterized in that each pulse-controlled inverter (6, 7, 8) is clocked at its clock frequency by a driver (21, 22), the driver (21, 22) of the at least one pulse-controlled inverter (6, 7, 8) depending on the at least one status information is controlled. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Zustandsinformation in Abhängigkeit wenigstens eines eine physikalische Größe im Gleichstromnetzwerk (2) und/oder eine physikalische Größe in einem der Wechselstromnetzwerke (20) beschreibenden Sensorsignals und/oder einer die Taktung der Pulswechselrichter (6, 7, 8) beschreibenden Taktungsinformation ermittelt wird.Procedure according to Claim 1 or 2nd , characterized in that the at least one status information as a function of at least one of a physical variable in the direct current network (2) and / or a physical variable in one of the alternating current networks (20) and / or one of the pulse inverters (6, 7, 8) ) descriptive timing information is determined. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass als Sensorsignal ein Strom an einem gleichstromnetzwerkseitigen Anschluss eines der Pulswechselrichter (6, 7, 8) und/oder ein Strom an einem wechselstromnetzwerkseitigen Anschluss eines der Pulswechselrichter (6, 7, 8) und/oder ein Strom an einem Eingang einer Komponente des Gleichstromnetzwerks (2) verwendet wird.Procedure according to Claim 3 , characterized in that the sensor signal is a current at a DC network-side connection of one of the pulse inverters (6, 7, 8) and / or a current at an AC network side connection of one of the pulse inverters (6, 7, 8) and / or a current at an input a component of the direct current network (2) is used. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens einer der Pulswechselrichter (6, 7, 8) mehrere jeweils einer Phase zugeordnete, wechselstromnetzwerkseitige Phasenanschlüsse umfasst, wobei die Zustandsinformation aus mehreren Sensorsignalen, welche jeweils einen Strom an einem wechselstromnetzwerkseitigen Phasenanschluss beschreiben, sowie einer eine jeweilige Schaltzeit der Phasen beschreibenden Schaltzeitinformation ermittelt wird.Procedure according to Claim 4 , characterized in that at least one of the pulse-controlled inverters (6, 7, 8) comprises a plurality of phase connections on the AC network side, each of which is assigned to a phase, the status information comprising a plurality of sensor signals, which each describe a current at an AC network side phase connection, and a respective switching time of the phases descriptive switching time information is determined. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zustandsinformation in Abhängigkeit einer Systembeschreibung des Gleichstromnetzwerks ermittelt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the status information is determined as a function of a system description of the DC network. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Pulswechselrichter (6, 7, 8) zur Ausbildung der Phasendifferenz derart angesteuert wird, dass wenigstens eine Periode seiner Taktfrequenz verlängert oder verkürzt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one pulse-controlled inverter (6, 7, 8) is controlled to form the phase difference in such a way that at least one period of its clock frequency is lengthened or shortened. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ausbildung der Phasendifferenz einer der Pulswechselrichter (6, 7, 8) unverändert weiterbetrieben wird, wobei bei allen anderen Pulswechselrichtern eine Periode ihrer Taktfrequenz zur Ausbildung einer jeweiligen Phasendifferenz zu dem unverändert weiterbetriebenen Pulswechselrichter (6, 7, 8) verlängert oder verkürzt wird.Procedure according to Claim 7 , characterized in that one of the pulse inverters (6, 7, 8) is operated unchanged to form the phase difference, with all other pulse inverters extending a period of their clock frequency to form a respective phase difference to the pulse inverter (6, 7, 8) which is still being operated or shortened. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass in Abhängigkeit einer den Betriebszustand der Pulswechselrichter (6, 7, 8) beschreibenden Betriebsinformation bestimmt wird, welcher der Pulswechselrichter (6, 7 ,8) unverändert weiterbetrieben wird.Procedure according to Claim 8 , characterized in that, depending on an operating information describing the operating state of the pulse inverters (6, 7, 8), it is determined which of the pulse inverters (6, 7, 8) will continue to be operated unchanged. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in Abhängigkeit der Zustandsinformation ein die Umwandlung eines Gleichstroms in einen Wechselstrom beschreibendes Modulationsverfahren des wenigstens einen Pulswechselrichters (6, 7, 8) gewählt und der Pulswechselrichter (6, 7, 8) nach dem gewählten Modulationsverfahren betrieben wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that depending on the status information, a modulation method describing the conversion of a direct current into an alternating current of the at least one pulse-controlled inverter (6, 7, 8) is selected and the pulse-controlled inverter (6, 7, 8) according to the selected one Modulation process is operated. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Pulswechselrichter jeweils wenigstens eine, insbesondere dreiphasige, Elektromaschine betrieben wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that at least one, in particular three-phase, electric machine is operated by the pulse-controlled inverter. Schaltungsanordnung umfassend ein Gleichstromnetzwerk (2) und mehrere Wechselstromnetzwerke (20) sowie wenigstens zwei mit dem Gleichstromnetzwerk (2) verbundene, jeweils mit einer Taktfrequenz taktbare Pulswechselrichter (6, 7, 8), wobei die Pulswechselrichter (6, 7, 8) jeweils mit einem der Wechselstromnetzwerke verbunden sind, wobei die Schaltungsanordnung (19) ein Steuergerät (14) umfasst, welches zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der vorangehenden Ansprüche ausgebildet ist.Circuit arrangement comprising a direct current network (2) and a plurality of alternating current networks (20) and at least two pulse inverters (6, 7, 8) connected to the direct current network (2) and each clockable with a clock frequency, the pulse inverters (6, 7, 8) each with one of the AC networks are connected, the circuit arrangement (19) comprising a control device (14) which is designed to carry out a method according to one of the preceding claims. Kraftfahrzeug umfassend eine Schaltungsanordnung (19) nach Anspruch 12.Motor vehicle comprising a circuit arrangement (19) according to Claim 12 .
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