DE102019127709A1 - Verfahren zur PWM-Ansteuerung von HV-Komponenten - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur PWM-Ansteuerung von mehr als einer HV-Komponente zur Umsetzung der von den HV-Komponenten benötigten Leistung, bei dem jede HV-Komponente über eine individuelle PWM-Steuerschaltung angesteuert wird sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, wobei individuelle PWM-Steuerschaltungen zur PWM-Ansteuerung von 2 ... n HV-Komponenten vorgesehen sind, und wobei Mittel vorgesehen sind, um die Phasenversätze der von der PWM-Schaltung bereitgestellten individuellen PWM-Ansteuerung unsymmetrisch aufzuteilen.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur PWM-Ansteuerung von HV-Komponenten zur Umsetzung der vom übergeordneten System angeforderten Leistung.
  • HV Komponenten, wie etwa Lastwiderstände von elektrisch angetriebenen Fahrzeugen müssen über einen relativ großen Spannungsbereich voll funktionsfähig sein, der im Fall eines 400 V Bordnetzes 250V ... 450V beträgt.
  • Um diese Funktionsfähigkeit zu gewährleisten werden Lastwiderstände (z.B. Lastwiderstände in Gestalt von Heizelementen) so ausgelegt, dass diese bei 250V die erforderliche Leistung umsetzen. Bei höheren Spannungen würde in diesen Leistungswiderständen bei Vollansteuerung eine deutlich (im Quadrat) höhere Leistung umgesetzt werden (P= U2 / R), die den Lastwiderstand durch thermische Überlastung zerstören würde. Diese muss durch eine Regelung auf den Maximalwert reduziert werden. Ferner muss die Leistung in den Widerständen bei Bedarf unter den Maximalwert verringert (geregelt) werden.
  • Deshalb werden HV-Komponenten bzw. Lastwiderstände meist durch eine PWM Ansteuerung (bevorzugt wiederholtes, insbesondere ständiges Ein- und Ausschalten mit entsprechendem Tastgrad und einer Schaltfrequenz ƒSchalt≈ 400 Hz ... 20 kHz) geregelt. Hierdurch kann sowohl die maximale, als auch die geforderte Leistung eingestellt werden. Dadurch entstehen jedoch Bordnetzstörungen, wie etwa leitungs-, feldgebundene Störungen und Stromripple. Ein Weg zur Reduktion der Stromripple ist die Zerlegung der HV-Komponenten bzw. Lastwiderstände zu mehreren (1 ... n) kleineren Lastwiderständen mit einem höheren Widerstand und einer phasenversetzten Ansteuerung (ΔlSchalt = ΔlSystem / n; ƒSystem = n * fShait).
  • Durch diese Zerlegung der HV-Komponenten bzw. Lastwiderstände entstehen leitungs- und feldgebundene Störungen nicht nur bei ƒSchalt, sondern auch bei ƒSystem und deren gemeinsamen Teilern. Besonders stark tritt dieser Effekt bei reziproken Tastgraden auf (bei n=8 → 1/8, 1/4, 3/8, 1/2, 5/8, 3/4, 7/8, 1). Im Fall von beispielsweise ƒSchalt = 500Hz; n = 8; Δϕ1...n = 45° entstehen Überhöhungen bei 500 Hz, 1 kHz, 2 kHz, 4 kHz (= ƒSystem).
  • Es besteht deshalb ein Bedarf an einem Verfahren zur PWM-Ansteuerung von HV-Komponenten zur Umsetzung der von den HV-Komponenten benötigten Leistung, das gewährleistet, dass die auftretenden leitungs- und feldgebundene Störungen verringert werden.
  • Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren zur PWM-Ansteuerung von HV-Komponenten zur Umsetzung der von den HV-Komponenten benötigten Leistung zu schaffen, bei dem leitungs- und feldgebundene Störungen verringert werden.
  • Gelöst wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
  • Die Erfindung schafft demnach ein Verfahren zur PWM-Ansteuerung von mehr als einer HV-Komponenten zur Umsetzung der von den HV-Komponenten benötigten Leistung, bei dem jede HV-Komponente über eine individuelle PWM-Steuerschaltung angesteuert wird.
  • Indem jede HV-Komponente über ihre eigene PWM-Steuerschaltung angesteuert wird, werden leitungs- und feldgebundene Störungen im Vergleich zum Stand der Technik verringert. Vorteilhafterweise kommt eine ungerade Anzahl von HV-Komponenten zum Einsatz. Bevorzugt ist in diesem Sinne die Verwendung von 3 bis 9 HV-Komponenten.
  • Besonders bevorzugt sind die HV-Komponenten Zuheizer, insbesondere in Kraftfahrzeugen wie Elektroautos und/ oder Hybridelektrokraftfahrzeugen.
  • In Übereinstimmung mit einer besonders vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung werden die individuellen PWM-Steuerschaltungen phasenversetzt zueinander angesteuert: besonders bevorzugt werden dabei die Phasenversätze unsymmetrisch aufgeteilt. Eine unsymmetrische Aufteilung bedeutet, dass der Phasenversatz nicht gleich ist, sondern sich unterscheidet. Bei vier Schaltungen werden diese dann nicht mit jeweils 90° Versatz geschaltet, sondern mit beispielsweise 89°, 92°, etc. Der Phasenversatz, d.h. die Abweichung zum symmetrischen Phasenversatz von 90° zwischen diesen beiden Schaltungen beträgt dann beispielsweise -1° bzw. +2°, d.h. der betragsmäßige Phasenversatz liegt zwischen 1° und 2°.
  • Hierdurch werden die leitungs- und feldgebundenen Störungen im Bereich der Systemfrequenz ƒSystem stark verringert bzw. auf ein vergrößertes Frequenzband verteilt. Der maximale betragsmäßige Phasenversatz beträgt bevorzugt 0,5 bis 10 Grad, vor allem 1 bis 6 Grad.
  • Vorteilhafterweise umfassen die HV-Komponenten zumindest eines oder mehrere der folgenden Elemente: einen Heizkern, einen PTC Heizkern, einen keramischen Heizkern oder einen elektrischen Widerstands-Heizkern.
  • Ferner schafft die Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung des vorstehend erläuterten erfindungsgemäßen Verfahrens, wobei individuelle PWM-Steuerschaltungen zur PWM-Ansteuerung von 1...n HV-Komponenten vorgesehen sind, und wobei Mittel vorgesehen sind, um die Phasenversätze der von der PWM-Schaltung bereitgestellten individuellen PWM-Ansteuerung unsymmetrisch aufzuteilen.
  • Ferner schafft die Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, wobei eine PWM-Steuerschaltung zur PWM-Ansteuerung mehr als einer HV-Komponente vorgesehen ist, und wobei Mittel vorgesehen sind, um die Phasenversätze bei der von der PWM-Schaltung bereitgestellten PWM-Ansteuerung unsymmetrisch auf die HV-Komponenten bzw. Lastwiderstände aufzuteilen.
  • Bevorzugt ist die PWM-Steuerschaltung zur PWM-Ansteuerung der HV-Komponenten über die ungerade Anzahl von HV-Komponenten bzw. Lastwiderstände ausgelegt. Durch eine ungerade Anzahl (wenn möglich Primzahl) der HV-Komponenten bzw. Lastwiderstände können die Überhöhungen in den gemeinsamen Teilern von ƒSchalt und ƒSystem eliminiert werden.
  • In schaltungstechnisch einfacher Weise umfassen die individuellen PWM-Steuerschaltungen zur PWM-Ansteuerung der 0 ... n HV-Komponenten Mittel zur unsymmetrischen PWM-Ansteuerung folgende Elemente:
    • - eine gemeinsame Oszillatoreinheit zur Bereitstellung eines einheitlichen Basis-Signals (fPWM Base) für sämtliche individuellen PWM-Steuerschaltungen, und
    • - 0...n Duty Cycle Einheiten (Einschaltdauer-Einheiten), und wobei die Mittel zur unsymmetrischen PWM-Ansteuerung folgende Elemente umfassen:
    • - 0 ... n Phasenschiebereinheiten. Vorteilhafterweise sind 1 ... n Lastschalter, vor allem IGBTs zur individuellen PWM-Ansteuerung der 1 ... n HV-Komponenten vorgesehen.
  • Durch die Erfindung werden außerdem folgende Vorteile erzielt:
    • - Das erfindungsgemäße Ansteuerkonzept ist sehr einfach umsetzbar.
    • - Die erforderlichen Maßnahmen zur Dämpfung leitungs- und feldgebundener Störungen können deutlich reduziert werden.
    • - Im Vergleich zum Stand der Technik lassen sich dadurch teure Bauteile einsparen, bzw. deutlich verkleinern.
  • Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert; es zeigen:
    • 1 ein Blockdiagramm einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur PWM-Ansteuerung von HV-Komponenten.
    • 2 in Diagrammform eine PWM-Ansteuerung von acht HV-Komponenten mit symmetrischem Phasenversatz,
    • 3 in Diagrammform eine PWM-Ansteuerung von sieben HV-Komponenten mit unsymmetrischem Phasenversatz.
  • Eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur PWM-Ansteuerung von HV-Komponenten, vorliegend in Gestalt von Lastwiderständen ist in 1 in Gestalt eines Blockdiagramms gezeigt. Die Vorrichtung umfasst einen PWM-Steuerschaltungsblock 10, eine Oszillatoreinheit 11 und HV-Komponenten in Gestalt von Heizkernen 12 bis 14.
  • Der PWM-Steuerschaltungsblock 10 umfasst 0 ... n Duty Cycle Einheiten (Einschaltdauereinheiten) 15 bis 17 und diesen nachgeordnete 0 ... n Phasenschiebereinheiten 18 bis 20. Die Duty Cycle Einheiten und die Phasenschiebereinheiten werden mit ein und demselben Basis-Signal (fPWM Base) beaufschlagt, das von der Oszillatoreinheit 11 bereitgestellt wird.
  • Am Ausgang der Phasenschiebereinheit 18 steht ein PWM-Signal 0 zur Verfügung. Am Ausgang der Phasenschiebereinheit 19 steht ein PWM-Signal 1 zur Verfügung und am Ausgang der Phasenschiebereinheit 20 steht ein PWM-Signal n zur Verfügung. Diese PWM-Signale weisen relativ zueinander Abweichungen vom symmetrischen Phasenversatz auf, die durch die Phasenschiebereinheiten erzeugt werden und betragsmäßig 0,5° bis 10° Grad, vor allem 1° bis 6° Grad betragen.
  • Jedes PWM-Signal dient zur individuellen Ansteuerung der Lastwiderstände zur Umsetzung der von den HV-Komponenten benötigten Leistung. Im Einzelnen wird mit dem PWM-Signal 0 der Lastwiderstand im Lastpfad 12 angesteuert, mit dem PWM-Signal 1 wird der Lastwiderstand im Lastpfad 13 angesteuert und mit dem PWM-Signal n wird der Lastwiderstand im Lastpfad 14 angesteuert. Jedem Lastwiderstand wird sein individuelles PWM-Signal über einen individuellen Lastschalter, im vorliegenden Fall über einen IGBT zugeführt. So wird dem Lastwiderstand 22 sein PWM-Signal 0 über den IGBT 21 zugeführt. In derselben Weise wird dem Lastwiderstand im Lastpfad 12 sein PWM-Signal 1 über einen nicht gezeigten IGBT zugeführt, während dem Lastwiderstand im Lastpfad 13 sein PWM-Signal n über einen nicht gezeigten IGBT zugeführt wird.
  • In den Diagrammen in 2 und 3 sind auf der x-Achse der zeitliche Verlauf von PWM-Signalen zur Ansteuerung von acht bzw. sieben Lastwiderstände bzw. Umsetzung der von den Lastwiderständen benötigten Leistung und auf der y-Achse deren Amplitude aufgetragen.
  • In 2 ist der Phasenversatz symmetrisch aufgeteilt, während in 3 der Phasenversatz dem erfindungsgemäßen Vorschlag zur PWM-Ansteuerung von HV-Komponenten zur Umsetzung der von der HV-Komponente benötigten Leistung entsprechend unsymmetrisch aufgeteilt ist. Außerdem ist den 2 und 3 zu entnehmen, dass in 2 eine gerade und in 3 eine ungerade Anzahl von HV-komponenten bzw. Lastwiderständen zum Einsatz kommt.
  • Aufgrund der in 3 zum Ausdruck kommenden Maßnahme der unsymmetrischen Aufteilung der Phasenversätze können leitungs- und feldgebundene Störungen im Bereich der Systemfrequenz ƒSystem verringert bzw. auf ein vergrößertes Frequenzband bzw. Tastgradbereich verteilt werden. Durch die ferner 2 zu entnehmende ungerade Anzahl der Lastwiderstände können die Überhöhungen durch eliminieren der gemeinsamen Teiler von ƒSchalt und ƒSystem beseitigt werden.

Claims (8)

  1. Verfahren zur PWM-Ansteuerung von mehr als einer HV-Komponente zur Umsetzung der von den HV-Komponenten benötigten Leistung, bei dem jede HV-Komponente über eine individuelle PWM-Steuerschaltung angesteuert wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem eine ungerade Anzahl von HV-Komponenten zum Einsatz kommt.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die individuellen PWM-Steuerschaltungen phasenversetzt zueinander angesteuert werden.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, bei dem die Phasenversätze unsymmetrisch aufgeteilt werden.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem die HV-Komponenten zumindest eines oder mehrere der folgenden Elemente umfassen: einen Heizkern, einen PTC Heizkern, einen keramischen Heizkern oder einen Widerstands-Heizkern.
  6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei individuelle PWM-Steuerschaltungen zur PWM-Ansteuerung von 2 ... n HV-Komponenten vorgesehen sind, und wobei Mittel vorgesehen sind, um die Phasenversätze der von der PWM-Schaltung bereitgestellten individuellen PWM-Ansteuerung unsymmetrisch aufzuteilen.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 6, wobei die individuellen PWM-Steuerschaltungen zur PWM-Ansteuerung der 2 ... n HV-Komponenten Mittel zur unsymmetrischen PWM-Ansteuerung folgende Elemente umfassen: - eine gemeinsame Oszillatoreinheit zur Bereitstellung eines einheitlichen Basis-Signals (fPWM Base) für sämtliche individuellen PWM-Steuerschaltungen, und - 2 ... n Duty Cycle Einheiten, und wobei die Mittel zur unsymmetrischen PWM-Ansteuerung folgende Elemente umfassen: - 2 ... n Phasenschiebereinheiten.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, wobei 2 ... n Lastschalter, vor allem IGBTs zur individuellen PWM-Ansteuerung der 2 ... n HV-Komponenten vorgesehen sind.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102022110039A1 (de) 2022-04-26 2023-10-26 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Verfahren und Vorrichtung für geglättete Versorgungsspannung von Hochvolt-Verbrauchern am Hochvolt-Zwischenkreis des Ladegerätes

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005056342A1 (de) * 2003-12-11 2005-06-23 Conti Temic Microelectronic Gmbh Verfahren zur pulsweitenmodulierten ansteuerung einer mehrzahl von lastelementen
DE102010049800A1 (de) * 2010-07-01 2012-01-05 Dbk David + Baader Gmbh Elektronisches Ansteuersystem zur Steuerung der Leistungsaufnahme mehrerer elektrischer Verbraucher
JP2012085038A (ja) * 2010-10-08 2012-04-26 Denso Corp 負荷制御装置
JP2014078798A (ja) * 2012-10-09 2014-05-01 Denso Corp Ｐｗｍ制御装置

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4825144A (en) * 1987-11-10 1989-04-25 Motorola, Inc. Dual channel current mode switching regulator
US5901054A (en) * 1997-12-18 1999-05-04 Chun-Shan Institute Of Science And Technology Pulse-width-modulation control circuit
DE10333820A1 (de) * 2003-07-24 2005-02-17 Patent-Treuhand-Gesellschaft für elektrische Glühlampen mbH Schaltungsanordnung zum Betreiben mindestens einer Hochdruckentladungslampe
US20060164366A1 (en) * 2005-01-24 2006-07-27 Beyond Innovation Technology Co., Ltd. Circuits and methods for synchronizing multi-phase converter with display signal of LCD device
US7498754B2 (en) * 2007-04-02 2009-03-03 Supertex, Inc. Architecture for driving multiple loads at constant current
JP5728859B2 (ja) 2010-09-10 2015-06-03 住友ベークライト株式会社 半導体用フィルムおよび半導体装置の製造方法
JP6074958B2 (ja) 2012-09-07 2017-02-08 オムロン株式会社 登録装置およびプログラム
DE102014221962A1 (de) * 2014-10-28 2016-04-28 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Beheizen einer im Zusammenhang mit einer Brennkraftmaschine stehenden Bereitstellungseinrichtung

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005056342A1 (de) * 2003-12-11 2005-06-23 Conti Temic Microelectronic Gmbh Verfahren zur pulsweitenmodulierten ansteuerung einer mehrzahl von lastelementen
DE102010049800A1 (de) * 2010-07-01 2012-01-05 Dbk David + Baader Gmbh Elektronisches Ansteuersystem zur Steuerung der Leistungsaufnahme mehrerer elektrischer Verbraucher
JP2012085038A (ja) * 2010-10-08 2012-04-26 Denso Corp 負荷制御装置
JP2014078798A (ja) * 2012-10-09 2014-05-01 Denso Corp Ｐｗｍ制御装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102022110039A1 (de) 2022-04-26 2023-10-26 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Verfahren und Vorrichtung für geglättete Versorgungsspannung von Hochvolt-Verbrauchern am Hochvolt-Zwischenkreis des Ladegerätes

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