DE102019130868A1 - Electric vehicle and inverter device with heating function - Google Patents

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Abstract

Es wird eine Invertervorrichtung (110) mit Heizfunktion bereitgestellt, die eine Wechselrichtereinrichtung (111), die zumindest eine Eingangsschnittstelle (112), eine Ausgangsschnittstelle (113), eine Steuersignal-Schnittstelle (114) und eine Mehrzahl von zumindest zwischen einem ersten und einem zweiten Schaltzustand schaltbaren Halbleiter-Schaltelementen (115, 116, 117, 118, 119, 120) aufweist, sowie eine Steuereinrichtung (121) umfasst, die dazu eingerichtet ist, die Wechselrichtereinrichtung (111) über die Steuersignal-Schnittstelle (114) anzusteuern. Dabei ist die Steuereinrichtung (121) dazu eingerichtet ist, in einem Antriebsmodus die Wechselrichtereinrichtung (111) so anzusteuern, dass die die Wechselrichtereinrichtung (111) einen an der Eingangsschnittstelle (112) anliegenden Gleichstrom in einen pulsweitenmodulierten Wechselstrom zum Betreiben eines mit der Ausgangsschnittstelle (113) verbindbaren Elektromotors (101) umwandelt Zudem ist die Steuereinrichtung (121) außerdem dazu eingerichtet, in einem Heizbetriebsmodus die Wechselrichtereinrichtung (111) so anzusteuern, dass einer oder mehrere der Halbleiter-Schaltelemente (115, 116, 117, 118, 119, 120) länger und/oder öfter im Antriebsmodus in ihren thermischen Grenzbereichen betrieben werden. Außerdem wird ein Elektrofahrzeug (100) mit einer derartigen Invertervorrichtung (110) bereitgestellt.An inverter device (110) with a heating function is provided, which has an inverter device (111), the at least one input interface (112), an output interface (113), a control signal interface (114) and a plurality of at least between a first and a second Switching state switchable semiconductor switching elements (115, 116, 117, 118, 119, 120), and a control device (121) which is set up to control the inverter device (111) via the control signal interface (114). The control device (121) is set up to control the inverter device (111) in a drive mode in such a way that the inverter device (111) converts a direct current applied to the input interface (112) into a pulse-width-modulated alternating current for operating one with the output interface (113 In addition, the control device (121) is also set up to control the inverter device (111) in a heating operating mode in such a way that one or more of the semiconductor switching elements (115, 116, 117, 118, 119, 120) be operated longer and / or more often in the drive mode in their thermal limit ranges. In addition, an electric vehicle (100) having such an inverter device (110) is provided.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Invertervorrichtung für einen Elektromotor, d. h. eine Vorrichtung zum Modulieren eines Gleichstroms, mit der ein Elektromotor ohne mechanische Kommutatoreinrichtung von einer Gleichstromquelle angetrieben werden kann, wobei die Invertervorrichtung zudem eine Heizfunktion aufweist. Die vorliegende Erfindung betrifft außerdem ein Elektrofahrzeug, d. h. ein Fahrzeug mit zumindest einem Elektromotor zum Antreiben des Fahrzeugs, wobei der Elektromotor über eine Invertervorrichtung mit Heizfunktion betrieben wird.The present invention relates to an inverter device for an electric motor, i. H. a device for modulating a direct current with which an electric motor can be driven by a direct current source without a mechanical commutator device, the inverter device also having a heating function. The present invention also relates to an electric vehicle, i. H. a vehicle with at least one electric motor for driving the vehicle, the electric motor being operated via an inverter device with a heating function.

Eine Invertervorrichtung dient dazu, Gleichstrom zu modulieren und in Wechselstrom zu wandeln, dessen sich änderndes Vorzeichen und Amplitude die mechanische Umpolung durch einen Kommutator und Bürsten eines direkt mit Gleichstrom betriebenen Elektromotors ersetzt.An inverter device is used to modulate direct current and convert it into alternating current, the changing sign and amplitude of which replaces the mechanical polarity reversal by a commutator and brushes of an electric motor operated directly with direct current.

Anders als Fahrzeuge mit Verbrennungsmotoren benötigen Elektrofahrzeuge elektrische Energie, um damit Wärme zu erzeugen, mit der beispielsweise bei niedriger Umgebungstemperatur der Fahrzeuginnenraum beheizt oder die Fahrzeugbatterie auf eine besser geeignete Arbeitstemperatur erwärmt werden kann. Beispielsweise können PTC-Heizelemente (PTC - positiver Temperaturkoeffizient) oder andere Widerstands-Heizelemente elektrische Energie in Wärmeenergie umsetzen, wobei diese Energie dann nicht mehr zum Antrieb des Fahrzeugs zur Verfügung steht. Das Beheizen des Fahrzeuginnenraums, d. h. der Fahrerkabine, erfolgt häufig unter der Verwendung von PTC-Heizelementen, die oft teuer sind und eine eingeschränkte Effizienz haben. Wärmepumpen bieten zwar eine weit höhere Effizienz, sind jedoch häufig nur in einem eingeschränkten Umgebungstemperaturbereich voll betriebsfähig. Beispielsweise benötigt man für einen Betrieb unterhalb von ca. -15 Grad Celsius (mit R1234yf als Kältemittel) neben dem Betrieb mit Wärmepumpe eine zusätzliche Heizeinrichtung.Unlike vehicles with internal combustion engines, electric vehicles require electrical energy in order to generate heat with which, for example, the vehicle interior can be heated or the vehicle battery can be heated to a more suitable working temperature when the ambient temperature is low. For example, PTC heating elements (PTC - positive temperature coefficient) or other resistance heating elements can convert electrical energy into thermal energy, this energy then no longer being available to drive the vehicle. The heating of the vehicle interior, d. H. the driver's cab, is often made using PTC heating elements, which are often expensive and have limited efficiency. Although heat pumps are much more efficient, they are often only fully operational in a limited ambient temperature range. For example, for operation below approx. -15 degrees Celsius (with R1234yf as the refrigerant), an additional heating device is required in addition to operation with a heat pump.

Als Wärmequelle in einem Elektrofahrzeug kann beispielsweise auch beim Betrieb des Elektromotors entstehende Abwärme genutzt werden. So wird in der US 20180083509 A1 gezeigt, dass ein eigentlich über eine Invertervorrichtung betriebener Elektromotor eines Elektrofahrzeugs im Stillstand so betrieben werden kann, dass der Motor sich erwärmt, ohne dass der Rotor des Motors sich dreht. Dabei ist vorgesehen, die Abwärme über einen Kühlmittelkreislauf abzuführen und zum Beheizen des Fahrzeuginnenraums oder der Fahrzeugbatterie zu verwenden.Waste heat generated during operation of the electric motor can also be used as a heat source in an electric vehicle. So in the US 20180083509 A1 has shown that an electric motor of an electric vehicle actually operated via an inverter device can be operated at a standstill in such a way that the motor heats up without the rotor of the motor rotating. It is provided that the waste heat is dissipated via a coolant circuit and used to heat the vehicle interior or the vehicle battery.

In der US 6882061 B1 wird ein Mechanismus zum Erwärmen der Fahrzeugbatterie vorgestellt, bei dem die Erwärmung dadurch erzeugt wird, dass von der Invertervorrichtung erzeugter Wechselstrom im Heizbetrieb direkt in die Batterie geleitet wird, so dass diese in schneller Folge zwischen Laden und Entladen hin- und hergeschaltet wird.In the US 6882061 B1 A mechanism for heating the vehicle battery is presented, in which the heating is generated in that alternating current generated by the inverter device is fed directly into the battery in the heating mode, so that it is switched back and forth between charging and discharging in rapid succession.

In der US 8851153 B2 wird ein Abwärmemanagementsystem für Elektrofahrzeuge beschrieben, bei dem die Klimaanlage bzw. Heizung durch Abwärme des Elektromotors, aber auch anderer Komponenten, u. a. des Inverters, unterstützt werden kann.In the US 8851153 B2 a waste heat management system for electric vehicles is described in which the air conditioning or heating can be supported by waste heat from the electric motor, but also from other components, including the inverter.

In der US 5950752 wird ein Heizsystem für ein Hybrid-Elektrofahrzeug gezeigt, bei dem Abwärme des Elektromotors und des Inverters im Fahrbetrieb zum Heizen verwendet wird. Um in einem Ineffizienzmodus den Elektromotor zu größerer Wärmeabgabe anzuregen, ist vorgesehen, den Inverter so anzusteuern, dass bei der Pulsweitenmodulation das Tastverhältnis ungleich gewählt wird, um einen Gleichanteil im Ausgangssignal des Inverters zu erzeugen, der im Elektromotor eine zusätzliche Erwärmung verursacht.In the US 5950752 a heating system for a hybrid electric vehicle is shown, in which waste heat from the electric motor and the inverter is used for heating during driving. In order to stimulate the electric motor to emit more heat in an inefficiency mode, it is provided that the inverter is controlled in such a way that the pulse width modulation is selected to be unequal in order to generate a constant component in the output signal of the inverter, which causes additional heating in the electric motor.

Um den Elektromotor als Wärmequelle nutzen zu können, muss sich der gesamte Motor aufheizen, selbst wenn nur kurzfristig Wärme benötigt wird. Dies erfordert viel elektrische Energie und erfordert ein ausreichend groß dimensioniertes Kühlsystem, um die entstehende Wärme von jedem Bereich des Motors zur weiteren Nutzung abführen zu können, bevor in irgendeinem Bereich des Motors Überhitzung eintritt und den Elektromotor beschädigt.In order to be able to use the electric motor as a heat source, the entire motor has to heat up, even if heat is only required for a short time. This requires a lot of electrical energy and requires a sufficiently large cooling system to be able to dissipate the heat generated from each area of the engine for further use before overheating occurs in any area of the engine and damages the electric motor.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Möglichkeit bereitzustellen, in einem Elektrofahrzeug auf einfache Weise unter Verwendung vorhandener Komponenten des Elektroantriebs eine ausreichend hohe Temperatur zum schnellen Beheizen eines Bestandteils des Elektrofahrzeugs zu erzeugen.The present invention is based on the object of providing a possibility of generating a sufficiently high temperature in an electric vehicle in a simple manner using existing components of the electric drive for rapid heating of a component of the electric vehicle.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einer Invertervorrichtung mit Heizfunktion gemäß Anspruch 1 sowie einem Elektrofahrzeug gemäß Anspruch 6 gelöst, das eine erfindungsgemäße Invertervorrichtung mit Heizfunktion aufweist. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.This object is achieved according to the invention with an inverter device with a heating function according to claim 1 and an electric vehicle according to claim 6, which has an inverter device according to the invention with a heating function. Advantageous further developments of the invention are specified in the subclaims.

Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung umfasst eine Invertervorrichtung mit Heizfunktion eine Wechselrichtereinrichtung, die zumindest eine Eingangsschnittstelle, eine Ausgangsschnittstelle, eine Steuersignal-Schnittstelle und eine Mehrzahl von zumindest zwischen einem ersten und einem zweiten Schaltzustand schaltbaren Halbleiter-Schaltelementen aufweist, sowie eine Steuereinrichtung, die dazu eingerichtet ist, die Wechselrichtereinrichtung über die Steuersignal-Schnittstelle anzusteuern. Dabei ist die Steuereinrichtung zudem dazu eingerichtet, in einem Antriebsmodus die Wechselrichtereinrichtung so anzusteuern, dass die Wechselrichtereinrichtung einen an der Eingangsschnittstelle anliegenden Gleichstrom in einen pulsweitenmodulierten Wechselstrom zum Betreiben eines mit der Ausgangsschnittstelle verbindbaren Elektromotors umwandelt. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Steuereinrichtung außerdem dazu eingerichtet ist, in einem Heizbetriebsmodus die Wechselrichtereinrichtung so anzusteuern, dass einer oder mehrere der Halbleiter-Schaltelemente länger und/oder öfter als im Antriebsmodus in ihrem bzw. ihren thermischen Grenzbereichen betrieben werden.According to a first aspect of the invention, an inverter device with a heating function comprises an inverter device which has at least one input interface, an output interface, a control signal interface and a plurality of semiconductor switching elements that can be switched between at least a first and a second switching state, as well as a control device which for this purpose is set up to control the inverter device via the control signal interface. The control device is also set up to control the inverter device in a drive mode in such a way that the inverter device converts a direct current present at the input interface into a pulse-width-modulated alternating current for operating an electric motor that can be connected to the output interface. According to the invention it is provided that the control device is also set up to control the inverter device in a heating operating mode so that one or more of the semiconductor switching elements are operated longer and / or more often than in the drive mode in their thermal limit ranges.

Die Wechselrichtereinrichtung empfängt an ihrer Eingangsschnittstelle einen Gleichstrom bzw. eine Gleichspannung z. B. von einer Fahrzeugbatterie eines Elektrofahrzeugs und wandelt diesen bzw. diese in einen Wechselstrom bzw. eine Wechselspannung um, eine Gleichspannung z. B in eine Abfolge positiver und negativer Spannungspulse. Über die Steuersignal-Schnittstelle kann von der Steuereinrichtung z. B. die Dauer der Pulse verändert werden, um das Drehmoment bzw. die Rotationsgeschwindigkeit des Rotors eines mit der Ausgangsschnittstelle verbundenen Elektromotors zu beeinflussen. Die Steuereinrichtung ist hierzu beispielsweise als programmierbare Einrichtung zumindest mit einem Prozessor und einem Speicher ausgeführt. Zur Modulation des Gleichstroms verfügt die Wechselrichtereinrichtung über eine Leistungselektronik-Schaltung aus Halbleiter-Schaltelementen. Dabei handelt es sich beispielsweise um Transistoren, z. B. Bipolartransistoren mit isolierter Gate-Elektrode (IGBTs) oder Metall-Oxid-Halbleiter-Feldeffekttransistoren (MOSFETs), oder auch um Thyristoren. Die Transistoren werden zumindest im Antriebsmodus der Invertervorrichtung beispielsweise mit Gate-Spannungen angesteuert, die die Emitter-Kollektor- bzw. Source-Drain-Strecken der Transistoren komplett leitend oder sperrend schalten. Die Halbleiter-Schaltelemente stellen auch Widerstände dar, so dass auch im Antriebsmodus bei jedem Schaltvorgang, bei dem Strom fließt, auch eine Erwärmung der Halbleiter-Schaltelemente eintritt.The inverter device receives a direct current or a direct voltage z. B. from a vehicle battery of an electric vehicle and converts this or this into an alternating current or an alternating voltage, a direct voltage z. B into a sequence of positive and negative voltage pulses. Via the control signal interface, the control device can, for. B. the duration of the pulses can be changed in order to influence the torque or the rotational speed of the rotor of an electric motor connected to the output interface. For this purpose, the control device is designed, for example, as a programmable device with at least one processor and one memory. To modulate the direct current, the inverter device has a power electronics circuit made up of semiconductor switching elements. These are, for example, transistors, e.g. B. bipolar transistors with insulated gate electrode (IGBTs) or metal-oxide-semiconductor field effect transistors (MOSFETs), or thyristors. At least in the drive mode of the inverter device, the transistors are driven, for example, with gate voltages that switch the emitter-collector or source-drain paths of the transistors completely on or off. The semiconductor switching elements also represent resistors, so that the semiconductor switching elements also heat up in the drive mode with every switching process in which current flows.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Steuereinrichtung in einem Heizbetriebsmodus die Wechselrichtereinrichtung so ansteuert, dass einer oder mehrere der Halbleiter-Schaltelemente, z. B. alle, länger und/oder öfter als im Antriebsmodus in ihren thermischen Grenzbereichen betrieben werden, wodurch sie sich typischerweise stärker erwärmen als im Antriebsmodus, d. h. dass die Halbleiter-Schaltelemente so angesteuert werden, dass diese sich schnell stark erwärmen, unabhängig davon, dass der an der Ausgangsschnittstelle erzeugte Strom- bzw. Spannungsverlauf keinen bzw. keinen effizienten Antrieb des Elektromotors mehr zulässt. Dies bietet beispielsweise den Vorteil, dass sehr schnell eine hohe Temperatur erzeugt werden kann, die auf den im Vergleich zum Elektromotor kleinen Bereich der Halbleiter-Schaltelemente begrenzt ist und daher auch schnell und gezielt abgeführt und für kurzfristige Heizzwecke eingesetzt werden kann, ohne dass sich zunächst der gesamte Elektromotor aufheizen muss.According to the invention it is provided that the control device controls the inverter device in a heating mode so that one or more of the semiconductor switching elements, eg. B. all, longer and / or more often than in the drive mode in their thermal limit ranges, whereby they typically heat up more than in the drive mode, d. H. that the semiconductor switching elements are controlled in such a way that they heat up rapidly, regardless of the fact that the current or voltage curve generated at the output interface no longer allows any or no efficient drive of the electric motor. This offers the advantage, for example, that a high temperature can be generated very quickly, which is limited to the area of the semiconductor switching elements, which is small compared to the electric motor, and can therefore also be dissipated quickly and in a targeted manner and used for short-term heating purposes without initially having the entire electric motor has to heat up.

In einer Ausführungsform ist die Steuereinrichtung dazu eingerichtet, im Heizbetriebsmodus die Wechselrichtereinrichtung zumindest zeitweise so anzusteuern, dass die Wechselrichtereinrichtung an ineffizienten Arbeitspunkten betrieben wird. Das heißt beispielsweise, dass die Halbleiter-Schaltelemente so angesteuert werden, dass die Taktfrequenz des Wechselrichters erhöht wird, so dass die Schaltverluste der Halbleiter-Schaltelemente ansteigen und die Effizienz des Wechselrichters reduziert wird. Diese hohe Taktfrequenz führt zu einem schnellen Aufheizen der Halbleiter-Schaltelemente. Auf diese Weise heizt sich die Wechselrichtereinrichtung schnell auf, ohne dass am Prinzip, ein pulsweitenmoduliertes Ausgangssignal zu erzeugen, etwas geändert wird. Die Steuereinrichtung kann die Wechselrichtereinrichtung also im Heizbetriebsmodus prinzipiell so ansteuern wie im Antriebsmodus, wobei lediglich andere Betriebsparameter verwendet werden, die nicht auf den effizienten Antrieb eines angeschlossenen Elektromotors abgestimmt sind.In one embodiment, the control device is set up to control the inverter device at least temporarily in the heating operating mode in such a way that the inverter device is operated at inefficient operating points. This means, for example, that the semiconductor switching elements are controlled in such a way that the clock frequency of the inverter is increased, so that the switching losses of the semiconductor switching elements increase and the efficiency of the inverter is reduced. This high clock frequency leads to rapid heating of the semiconductor switching elements. In this way, the inverter device heats up quickly without the principle of generating a pulse-width-modulated output signal being changed. The control device can therefore in principle control the inverter device in the heating operating mode as in the drive mode, with only other operating parameters being used that are not matched to the efficient drive of a connected electric motor.

In einer weiteren Ausführungsform ist die Steuereinrichtung dazu eingerichtet, im Heizbetriebsmodus die Wechselrichtereinrichtung so anzusteuern, dass das eine oder die mehreren Halbleiter-Schaltelemente zumindest zeitweise in einem Übergangsbereich zwischen dem ersten und dem zweiten Schaltzustand betrieben werden, d. h. in diesem Bereich gehalten werden, und diesen nicht nur kurz beim Wechsel vom dem einen in den anderen Schaltzustand durchlaufen werden. Die Halbleiter-Schaltelemente wirken wie elektronisch variierbare Widerstände, die sich aufheizen, und werden nicht zum Pulsweitenmodulationsbetrieb zwischen leitendem und blockierendem Betriebszustand hin- und hergeschaltet, so dass auch kein zum Motorbetrieb geeigneter Wechselstrom generiert wird. Auf diese Weise heizen sich die Halbleiter-Schaltelemente besonders schnell auf.In a further embodiment, the control device is set up to control the inverter device in the heating operating mode in such a way that the one or more semiconductor switching elements are operated at least temporarily in a transition area between the first and the second switching state, i. H. are kept in this range, and not only briefly passed through when changing from one switching state to the other. The semiconductor switching elements act like electronically variable resistors that heat up and are not switched back and forth between conductive and blocking operating states for pulse width modulation operation, so that no alternating current suitable for motor operation is generated. In this way, the semiconductor switching elements heat up particularly quickly.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Invertervorrichtung außerdem eine Temperatursensoreinrichtung umfasst, die dazu eingerichtet ist, eine aktuelle Temperatur der Wechselrichtereinrichtung zu erfassen und an die Steuereinrichtung zu übermitteln, und wobei die Steuereinrichtung dazu eingerichtet ist, den Heizbetriebsmodus zu beenden, wenn die aktuelle Temperatur eine Grenztemperatur der Wechselrichtereinrichtung überschreitet. Die Grenztemperatur ist eine Temperatur, die noch unterhalb einer Temperatur liegt, bei der die Wechselrichtereinrichtung beschädigt wird. Dies kann eine Temperatur sein, bei der beispielsweise ein Gehäuse der Wechselrichtereinrichtung schmilzt oder sich entzündet oder insbesondere eine Beschädigung eines der Halbleiter-Schaltelemente eintritt. Indem der Heizbetriebsmodus bei Erreichen der Grenztemperatur beendet wird, wird eine dauerhafte Betriebsfähigkeit der Invertervorrichtung und somit ggf. auch eines Elektrofahrzeugs, in dem die Invertervorrichtung verwendet wird, sichergestellt.In a preferred embodiment it is provided that the inverter device also comprises a temperature sensor device which is set up to detect a current temperature of the inverter device and to transmit it to the control device, and wherein the control device is set up to end the heating operating mode when the current one Temperature exceeds a limit temperature of the inverter device. The limit temperature is a Temperature that is still below a temperature at which the inverter device will be damaged. This can be a temperature at which, for example, a housing of the inverter device melts or ignites or, in particular, damage to one of the semiconductor switching elements occurs. By terminating the heating operating mode when the limit temperature is reached, permanent operability of the inverter device and thus possibly also of an electric vehicle in which the inverter device is used is ensured.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist es vorgesehen, dass die Invertervorrichtung eine Kühleinrichtung umfasst oder mit dieser verbunden ist, die dazu ausgelegt ist, ein Kühlmittel an die Wechselrichtereinrichtung zur Aufnahme von Abwärme heranzuführen. Bei dem Kühlmittel kann es sich beispielsweise um eine Kühlflüssigkeit handeln, aber auch um Luft, die z. B. von einem Gebläse an die Invertervorrichtung herangeführt wird und sich dort erwärmt. Das erwärmte Kühlmittel wird dann entweder direkt oder z. B. über einen Wärmetauscher zu dem zu erwärmenden Bestandteil des Elektrofahrzeugs geführt.In a further preferred embodiment it is provided that the inverter device comprises or is connected to a cooling device which is designed to bring a coolant to the inverter device for absorbing waste heat. The coolant can be, for example, a cooling liquid, but also air, which z. B. is brought up to the inverter device by a fan and is heated there. The heated coolant is then either directly or z. B. led via a heat exchanger to the component to be heated of the electric vehicle.

Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung umfasst ein Elektrofahrzeug einen Elektromotor zum Antreiben des Elektrofahrzeugs sowie eine Invertervorrichtung gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung und außerdem ein Abwärmesteuersystem, das dazu ausgelegt ist, die Invertervorrichtung in einen Heizbetriebsmodus zu versetzen und Abwärme von der Invertervorrichtung einem zu erwärmenden Bestandteil des Elektrofahrzeugs zuzuführen. Auf diese Weise kann bei Aktivierung des Heizbetriebsmodus, beispielsweise durch einen Benutzer des Elektrofahrzeugs oder auch automatisch gesteuert, z. B. in Abhängigkeit von der Temperatur des zu erwärmenden Bestandteils oder der Umgebung des Elektrofahrzeugs, der zu erwärmende Bestandteil direkt und schnell mit Wärme versorgt werden, ohne dass sich erst der Elektromotor insgesamt erwärmen oder eine Zusatzheizung, sofern vorhanden, aktiviert werden muss. Diese Form der Wärmequelle ist bei jeder Umgebungstemperatur, insbesondere auch bei einer sehr niedrigen, z. B. -10 Grad Celsius oder weniger, verfügbar.According to a second aspect of the invention, an electric vehicle comprises an electric motor for driving the electric vehicle and an inverter device according to the first aspect of the invention, and also a waste heat control system configured to put the inverter device in a heating operation mode and waste heat from the inverter device to a component to be heated of the electric vehicle. In this way, when the heating mode is activated, for example, controlled by a user of the electric vehicle or automatically, e.g. B. depending on the temperature of the component to be heated or the environment of the electric vehicle, the component to be heated can be supplied with heat directly and quickly without the electric motor heating up as a whole or an additional heater, if available, having to be activated. This form of heat source is at any ambient temperature, especially at a very low, z. B. -10 degrees Celsius or less, available.

In einer beispielhaften Ausführungsform umfasst der zu erwärmende Bestandteil einen Fahrzeuginnenraum des Elektrofahrzeugs. So kann insbesondere bei geringer Umgebungstemperatur sehr schnell ein für einen Fahrzeuginsassen spürbarer Aufwärmeffekt erzielt werden.In an exemplary embodiment, the component to be heated comprises a vehicle interior of the electric vehicle. In this way, particularly when the ambient temperature is low, a warming effect that can be felt by a vehicle occupant can be achieved very quickly.

In einer weiteren beispielhaften Ausführungsform umfasst der zu erwärmende Bestandteil eine Fahrzeugbatterie des Elektrofahrzeugs. So kann die Fahrzeugbatterie bei Inbetriebnahme des Fahrzeugs insbesondere bei einer geringen Umgebungstemperatur schnell auf eine Temperatur erwärmt werden, die für den Betrieb der Batterie besser geeignet ist.In a further exemplary embodiment, the component to be heated comprises a vehicle battery of the electric vehicle. Thus, when the vehicle is started up, the vehicle battery can be quickly heated to a temperature that is more suitable for operating the battery, particularly when the ambient temperature is low.

In noch einer weiteren beispielhaften Ausführungsform weist das Abwärmesteuersystem des Elektrofahrzeugs eine Wärmepumpe auf und ist dazu eingerichtet, die Abwärme von der Invertervorrichtung während einer Anlaufphase der Wärmepumpe bereitzustellen, um die Wärmepumpe zu unterstützen. Insbesondere auch bei niedrigen Umgebungstemperaturen (z. B. -10 Grad Celsius oder weniger) ist eine Unterstützung des Wärmepumpensystems hilfreich.In yet another exemplary embodiment, the waste heat control system of the electric vehicle has a heat pump and is configured to provide the waste heat from the inverter device during a start-up phase of the heat pump in order to support the heat pump. Support of the heat pump system is particularly helpful at low ambient temperatures (e.g. -10 degrees Celsius or less).

Weitere Vorteile der vorliegenden Erfindung sind aus der detaillierten Beschreibung und der Abbildung ersichtlich. Die Erfindung wird nachstehend auch im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels mit Bezug auf die begleitende Abbildung näher erläutert. Es zeigt:

  • 1 eine schematische Darstellung eines Beispiels eines Elektrofahrzeugs mit einer Invertervorrichtung mit Heizfunktion gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
Further advantages of the present invention can be seen from the detailed description and the illustration. The invention is explained in more detail below also in connection with the following description of an exemplary embodiment with reference to the accompanying figure. It shows:
  • 1 a schematic representation of an example of an electric vehicle with an inverter device with heating function according to an embodiment of the invention.

Es versteht sich, dass andere Ausführungsformen benutzt und strukturelle oder logische Änderungen vorgenommen werden können, ohne von dem Schutzumfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Es versteht sich, dass die Merkmale der vorstehend und nachstehend beschriebenen verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen miteinander kombiniert werden können, sofern nicht spezifisch anders angegeben. Die Beschreibung ist deshalb nicht in einschränkendem Sinne aufzufassen, und der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung wird durch die angefügten Ansprüche definiert.It goes without saying that other embodiments can be used and structural or logical changes can be made without departing from the scope of protection of the present invention. It goes without saying that the features of the various exemplary embodiments described above and below can be combined with one another, unless specifically stated otherwise. The description is therefore not to be taken in a limiting sense, and the scope of the present invention is defined by the appended claims.

In 1 ist ein Beispiel eines Elektrofahrzeugs, das eine Invertervorrichtung mit Heizfunktion gemäß einer Ausführungsform der Erfindung aufweist, schematisch dargestellt. Das Elektrofahrzeug 100 weist einen Elektromotor 101 zum Antreiben des Elektrofahrzeugs sowie eine Fahrzeugbatterie 102 als Gleichstromquelle auf. Um den Elektromotor, bei dem es sich um einen bürsten- und kommutatorlosen Elektromotor handelt, mit Energie von der Fahrzeugbatterie 102 antreiben zu können, ist eine Invertervorrichtung 110 vorgesehen, sowie ein Abwärmesteuersystem 103, das zum einen dazu ausgelegt ist, die Invertervorrichtung 110 von einem Normalbetriebsmodus, d. h. einem Antriebsmodus, in dem die Invertervorrichtung primär dazu dient, aus dem von der Fahrzeugbatterie bereitgestellten Gleichstrom einen zum Betreiben des Elektromotors 101 geeigneten Wechselstrom zu erzeugen, in einen Heizbetriebsmodus zu schalten (und auch wieder zurück in den Antriebsmodus zu versetzen), wobei im Heizmodus die Invertervorrichtung 110 primär dazu dient, Abwärme zu erzeugen. Zum anderen ist das Abwärmesteuersystem 103 außerdem dazu ausgelegt, zumindest die von der Invertervorrichtung 110 erzeugte Abwärme einem zu erwärmenden Bestandteil des Elektrofahrzeugs 100 zuzuführen. In der in 1 gezeigten Ausführungsform ist der zu erwärmende Bestandteil des Elektrofahrzeugs 100 die Fahrzeugbatterie 102. In anderen Ausführungsformen kann die Abwärme auch dazu dienen, beispielsweise den Fahrzeuginnenraum zu erwärmen oder ein Wärmepumpensystem in der Anlaufphase und bei niedrigen Umgebungstemperaturen zu unterstützen.In 1 An example of an electric vehicle having an inverter device with a heating function according to an embodiment of the invention is schematically illustrated. The electric vehicle 100 has an electric motor 101 for driving the electric vehicle and a vehicle battery 102 as a direct current source. The electric motor, which is a brushless and commutatorless electric motor, with energy from the vehicle battery 102 Being able to drive is an inverter device 110 provided, as well as a waste heat control system 103 , which is designed on the one hand, the inverter device 110 from a normal operating mode, that is to say a drive mode in which the inverter device is primarily used to generate one for operating the electric motor from the direct current provided by the vehicle battery 101 to generate suitable alternating current, to switch to a heating operating mode (and also to put it back into the drive mode), the inverter device in the heating mode 110 primarily serves to waste heat to create. On the other hand is the waste heat control system 103 also designed to at least that of the inverter device 110 Waste heat generated from a component of the electric vehicle that needs to be heated 100 to feed. In the in 1 The embodiment shown is the component of the electric vehicle to be heated 100 the vehicle battery 102 . In other embodiments, the waste heat can also be used, for example, to heat the vehicle interior or to support a heat pump system in the start-up phase and at low ambient temperatures.

Die gezeigte Invertervorrichtung 110 mit Heizfunktion des Elektrofahrzeugs 100 weist eine Wechselrichtereinrichtung 111 auf, die zumindest eine Eingangsschnittstelle 112, eine Ausgangsschnittstelle 113, eine Steuersignal-Schnittstelle 114 und eine Mehrzahl von zumindest zwischen einem ersten und einem zweiten Schaltzustand schaltbaren Halbleiter-Schaltelementen 115, 116, 117, 118, 119, 120 umfasst, bei denen es sich beispielsweise um IGBTs handelt. In anderen Ausführungsformen kann die Wechselrichtereinrichtung 111 auch beispielsweise mit MOSFETs oder auch mit Thyristoren oder einer Kombination verschiedener Halbleiter-Schaltelemente aufgebaut sein. In der in 1 dargestellten Ausführungsform sind beispielsweise sechs Halbleiter-Schaltelemente 115, 116, 117, 118, 119, 120 vorgesehen, um einen Elektromotor mit einem Rotor mit drei Ankern mit einer aus positiven und negativen Pulsen bestehenden Wechselspannung effizient antreiben zu können, wobei an die Gate-Anschlüsse geeignete Steuersignale angelegt werden, die gesteuert von einer Steuereinrichtung 121 bereitgestellt werden, wobei die Steuereinrichtung 121 die Wechselrichtereinrichtung 111 über die Steuersignal-Schnittstelle 114 ansteuert. Wird die Invertervorrichtung 110 im Antriebsmodus betrieben, steuert die Steuereinrichtung 121 die Wechselrichtereinrichtung 111 so an, dass der an der Eingangsschnittstelle 112 der Wechselrichtereinrichtung 111 anliegende, von der Fahrzeugbatterie 102 bereitgestellte Gleichstrom bzw. die Gleichspannung in einen pulsweitenmodulierten Wechselstrom bzw. eine pulsweitenmodulierte Wechselspannung zum Betreiben des mit der Ausgangsschnittstelle 113 der Wechselrichtereinrichtung 111 verbundenen Elektromotors 101 umgewandelt wird.The inverter device shown 110 with heating function of the electric vehicle 100 has an inverter device 111 on that at least one input interface 112 , an output interface 113 , a control signal interface 114 and a plurality of semiconductor switching elements which can be switched at least between a first and a second switching state 115 , 116 , 117 , 118 , 119 , 120 includes, which are, for example, IGBTs. In other embodiments, the inverter device 111 also be constructed, for example, with MOSFETs or also with thyristors or a combination of different semiconductor switching elements. In the in 1 The embodiment shown are, for example, six semiconductor switching elements 115 , 116 , 117 , 118 , 119 , 120 provided in order to be able to efficiently drive an electric motor with a rotor with three armatures with an alternating voltage consisting of positive and negative pulses, with suitable control signals being applied to the gate connections which are controlled by a control device 121 are provided, wherein the control device 121 the inverter device 111 via the control signal interface 114 drives. Will the inverter device 110 operated in drive mode, controls the control device 121 the inverter device 111 so that the at the input interface 112 the inverter device 111 attached, from the vehicle battery 102 provided direct current or the direct voltage into a pulse-width-modulated alternating current or a pulse-width-modulated alternating voltage for operating the with the output interface 113 the inverter device 111 connected electric motor 101 is converted.

Wird die Invertervorrichtung 110 in den Heizbetriebsmodus geschaltet, steuert die Steuereinrichtung 121 die Wechselrichtereinrichtung 111 dagegen so an, dass zumindest eines, vorzugsweise aber alle Halbleiter-Schaltelemente, beispielsweise ausgewählt abhängig von deren Hitzebeständigkeit, länger und/oder öfter als im Antriebsmodus in ihren thermischen Grenzbereichen betrieben werden, wodurch sie sich typischerweise stärker erwärmen als dies im Antriebsmodus der Fall wäre. Hierzu ist die Steuereinrichtung 121 dazu eingerichtet ist, die Wechselrichtereinrichtung 111 so anzusteuern, dass die Halbleiter-Schaltelemente 115, 116, 117, 118, 119, 120 im Heizbetriebsmodus zumindest zeitweise im Übergangsbereich zwischen dem ersten und dem zweiten Schaltzustand betrieben werden. In einer anderen Ausführungsform ist beispielsweise vorgesehen, die Hitzeentwicklung an den Halbleiter-Schaltelementen dadurch zu befördern, dass die Wechselrichtereinrichtung 111 zumindest zeitweise so angesteuert wird, dass die Wechselrichtereinrichtung 111 an ineffizienten Arbeitspunkten betrieben wird und beispielsweise mit einer zum Antrieb des Motors eigentlich ungeeignet hohen Frequenz geschaltet werden. Es kann auch vorgesehen sein, mehrere Betriebsmöglichkeiten zur verstärkten Abwärmeerzeugung der Halbleiter-Schaltelemente zeitlich sequentiell miteinander zu kombinieren, beispielsweise um eine gleichmäßigere Temperaturverteilung innerhalb der Halbleiter-Schaltelemente zu erzeugen.Will the inverter device 110 switched to the heating mode, controls the control device 121 the inverter device 111 on the other hand, so that at least one, but preferably all semiconductor switching elements, for example selected depending on their heat resistance, are operated longer and / or more often than in the drive mode in their thermal limit ranges, whereby they typically heat up more than would be the case in the drive mode . The control device is for this purpose 121 is set up for this purpose, the inverter device 111 so control that the semiconductor switching elements 115 , 116 , 117 , 118 , 119 , 120 be operated in the heating mode at least temporarily in the transition area between the first and the second switching state. In another embodiment it is provided, for example, that the heat development on the semiconductor switching elements is promoted by the inverter device 111 is controlled at least temporarily so that the inverter device 111 is operated at inefficient operating points and is switched, for example, at a frequency that is actually unsuitable for driving the motor. Provision can also be made for a plurality of operating options for increased generation of waste heat from the semiconductor switching elements to be sequentially combined with one another over time, for example in order to generate a more uniform temperature distribution within the semiconductor switching elements.

In der in 1 illustrierten Ausführungsform ist zudem eine Temperatursensoreinrichtung 122 vorgesehen. Mit dieser wird die aktuelle Temperatur der Wechselrichtereinrichtung 111 über der Zeit erfasst und an die Steuereinrichtung 121 übermittelt, die dazu eingerichtet ist, den Heizbetriebsmodus zu beenden, z. B. durch Schalten in den Antriebsmodus oder Deaktivieren der Wechselrichtereinrichtung 111, sobald die aktuelle Temperatur eine Grenztemperatur der Wechselrichtereinrichtung 111 überschreitet, um Funktionsstörungen oder Hitzeschäden an der Invertervorrichtung 110, insbesondere den Halbleiter-Schaltelementen der Wechselrichtereinrichtung 111, oder anderen Bereichen des Elektrofahrzeugs 100 zu vermeiden. Die Grenztemperatur kann auch einer gewünschten Temperatur noch unterhalb einer kritischen Grenztemperatur entsprechen.In the in 1 The illustrated embodiment is also a temperature sensor device 122 intended. This is used to determine the current temperature of the inverter device 111 recorded over time and sent to the control device 121 transmitted, which is set up to end the heating mode, z. B. by switching to the drive mode or deactivating the inverter device 111 as soon as the current temperature reaches a limit temperature of the inverter device 111 exceeds to malfunction or heat damage to the inverter device 110 , in particular the semiconductor switching elements of the inverter device 111 , or other areas of the electric vehicle 100 to avoid. The limit temperature can also correspond to a desired temperature below a critical limit temperature.

Zudem verfügt die in 1 gezeigte Invertervorrichtung über eine Kühleinrichtung 123, die dazu ausgelegt ist, ein Kühlmittel an die Wechselrichtereinrichtung zur Aufnahme der erzeugten Abwärme heranzuführen. Hierzu kann beispielsweise ein Ventilator dienen, wenn als Kühlmittel Luft verwendet wird. Es können aber auch andere Kühleinrichtungen und Kühlmittel, beispielsweise Kühlflüssigkeiten verwendet werden. In der gezeigten Ausführungsform ist die Kühleinrichtung 123 ein Teil der Invertervorrichtung 110, wobei die erwärmte Abluft der von dem Abwärmesteuersystem 103 der Fahrzeugbatterie 102 zur Erwärmung zugeführt wird. In einer anderen Ausführungsform kann die Kühleinrichtung 123 auch ein Bestandteil des Abwärmesteuersystems 103 sein.In addition, the in 1 Inverter device shown via a cooling device 123 , which is designed to bring a coolant to the inverter device for absorbing the waste heat generated. A fan can be used for this purpose, for example, if air is used as the coolant. However, other cooling devices and coolants, for example cooling liquids, can also be used. In the embodiment shown, the cooling device is 123 part of the inverter device 110 , the heated exhaust air being that of the waste heat control system 103 the vehicle battery 102 is supplied for heating. In another embodiment, the cooling device 123 also part of the waste heat control system 103 be.

Die Figur ist nicht notwendigerweise detailgetreu und maßstabsgetreu und können vergrößert oder verkleinert dargestellt sein, um einen besseren Überblick zu bieten. Daher sind hier offenbarte funktionale Einzelheiten nicht einschränkend zu verstehen, sondern lediglich als anschauliche Grundlage, die dem Fachmann auf diesem Gebiet der Technik Anleitung bietet, um die vorliegende Erfindung auf vielfältige Weise einzusetzen.The figure is not necessarily true to detail and true to scale and can be enlarged or reduced in order to provide a better overview. Therefore, functional details disclosed herein are not too limiting but merely as an illustrative basis that provides guidance to those skilled in the art for using the present invention in a variety of ways.

Der hier verwendete Ausdruck „und/oder“, wenn er in einer Reihe von zwei oder mehreren Elementen benutzt wird, bedeutet, dass jedes der aufgeführten Elemente alleine verwendet werden kann, oder es kann jede Kombination von zwei oder mehr der aufgeführten Elementen verwendet werden. Wird beispielsweise eine Zusammensetzung beschrieben, dass sie die Komponenten A, B und/oder C, enthält, kann die Zusammensetzung A alleine; B alleine; C alleine; A und B in Kombination; A und C in Kombination; B und C in Kombination; oder A, B, und C in Kombination enthalten.The term "and / or" as used herein, when used in a series of two or more items, means that any of the listed items can be used alone, or any combination of two or more of the listed items can be used. For example, if a composition is described that it contains components A, B and / or C, the composition A alone; B alone; C alone; A and B in combination; A and C in combination; B and C in combination; or A, B, and C in combination.

Obwohl die Erfindung im Detail durch die Ausführungsbeispiele näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen. Die Erfindung soll daher nicht auf einzelne Ausführungsformen beschränkt sein, sondern lediglich durch die beigefügten Ansprüche.Although the invention has been illustrated and described in more detail by the exemplary embodiments, the invention is not restricted by the disclosed examples and other variations can be derived from them by the person skilled in the art without departing from the scope of protection of the invention. The invention is therefore not to be restricted to individual embodiments, but rather only by the appended claims.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

100100
ElektrofahrzeugElectric vehicle
101101
ElektromotorElectric motor
102102
FahrzeugbatterieVehicle battery
103103
AbwärmesteuersystemWaste heat control system
110110
InvertervorrichtungInverter device
111111
WechselrichtereinrichtungInverter device
112112
EingangsschnittstelleInput interface
113113
AusgangsschnittstelleOutput interface
114114
Steuersignal-SchnittstelleControl signal interface
115115
Halbleiter-SchaltelementSemiconductor switching element
116116
Halbleiter-SchaltelementSemiconductor switching element
117117
Halbleiter-SchaltelementSemiconductor switching element
118118
Halbleiter-SchaltelementSemiconductor switching element
119119
Halbleiter-SchaltelementSemiconductor switching element
120120
Halbleiter-SchaltelementSemiconductor switching element
121121
SteuereinrichtungControl device
122122
TemperatursensoreinrichtungTemperature sensor device
123123
KühleinrichtungCooling device

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • US 20180083509 A1 [0004]US 20180083509 A1 [0004]
  • US 6882061 B1 [0005]US 6882061 B1 [0005]
  • US 8851153 B2 [0006]US 8851153 B2 [0006]
  • US 5950752 [0007]US 5950752 [0007]

Claims (9)

Invertervorrichtung (110) mit Heizfunktion, umfassend - eine Wechselrichtereinrichtung (111), die zumindest eine Eingangsschnittstelle (112), eine Ausgangsschnittstelle (113), eine Steuersignal-Schnittstelle (114) und eine Mehrzahl von zumindest zwischen einem ersten und einem zweiten Schaltzustand schaltbaren Halbleiter-Schaltelementen (115, 116, 117, 118, 119, 120) aufweist; und - eine Steuereinrichtung (121), dazu eingerichtet, die Wechselrichtereinrichtung (111) über die Steuersignal-Schnittstelle (114) anzusteuern, wobei die Steuereinrichtung (121) zudem dazu eingerichtet ist, in einem Antriebsmodus die Wechselrichtereinrichtung (111) so anzusteuern, dass die die Wechselrichtereinrichtung (111) einen an der Eingangsschnittstelle (112) anliegenden Gleichstrom in einen pulsweitenmodulierten Wechselstrom zum Betreiben eines mit der Ausgangsschnittstelle (113) verbindbaren Elektromotors (101) umwandelt; dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (121) außerdem dazu eingerichtet ist, in einem Heizbetriebsmodus die Wechselrichtereinrichtung (111) so anzusteuern, dass einer oder mehrere der Halbleiter-Schaltelemente (115, 116, 117, 118, 119, 120) länger und/oder öfter als im Antriebsmodus in ihren thermischen Grenzbereichen betrieben werden.Inverter device (110) with heating function, comprising - an inverter device (111) which has at least one input interface (112), an output interface (113), a control signal interface (114) and a plurality of semiconductors that can be switched between at least a first and a second switching state - has switching elements (115, 116, 117, 118, 119, 120); and - a control device (121) set up to control the inverter device (111) via the control signal interface (114), the control device (121) also being set up to control the inverter device (111) in a drive mode in such a way that the the inverter device (111) converts a direct current applied to the input interface (112) into a pulse-width modulated alternating current for operating an electric motor (101) which can be connected to the output interface (113); characterized in that the control device (121) is also set up to control the inverter device (111) in a heating operating mode in such a way that one or more of the semiconductor switching elements (115, 116, 117, 118, 119, 120) last longer and / or are operated more often than in the drive mode in their thermal limit ranges. Invertervorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Steuereinrichtung (121) dazu eingerichtet ist, im Heizbetriebsmodus die Wechselrichtereinrichtung (111)zumindest zeitweise so anzusteuern, dass die Wechselrichtereinrichtung (111) an ineffizienten Arbeitspunkten betrieben wird.Inverter device according to Claim 1 wherein the control device (121) is set up to control the inverter device (111) in the heating operating mode at least temporarily so that the inverter device (111) is operated at inefficient operating points. Invertervorrichtung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei die Steuereinrichtung (121) dazu eingerichtet ist, im Heizbetriebsmodus die Wechselrichtereinrichtung (111) so anzusteuern, dass das eine oder die mehreren Halbleiter-Schaltelemente (115, 116, 117, 118, 119, 120)zumindest zeitweise in einem Übergangsbereich zwischen dem ersten und dem zweiten Schaltzustand betrieben werden.Inverter device according to Claim 1 or Claim 2 , wherein the control device (121) is set up to control the inverter device (111) in the heating operating mode in such a way that the one or more semiconductor switching elements (115, 116, 117, 118, 119, 120) are at least temporarily in a transition area between the first and second switching state are operated. Invertervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, außerdem eine Temperatursensoreinrichtung (122) umfassend, die dazu eingerichtet ist, eine aktuelle Temperatur der Wechselrichtereinrichtung (111) zu erfassen und an die Steuereinrichtung (121) zu übermitteln, und wobei die Steuereinrichtung (121) dazu eingerichtet ist, den Heizbetriebsmodus zu beenden, wenn die aktuelle Temperatur eine Grenztemperatur der Wechselrichtereinrichtung (111) überschreitet.Inverter device according to one of the preceding claims, also comprising a temperature sensor device (122) which is set up to detect a current temperature of the inverter device (111) and to transmit it to the control device (121), and wherein the control device (121) is set up to do so to end the heating operating mode when the current temperature exceeds a limit temperature of the inverter device (111). Invertervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, außerdem eine Kühleinrichtung (123) umfassend, die dazu ausgelegt ist, ein Kühlmittel an die Wechselrichtereinrichtung (111)zur Aufnahme von Abwärme heranzuführen.Inverter device according to one of the preceding claims, further comprising a cooling device (123) which is designed to bring a coolant to the inverter device (111) for absorbing waste heat. Elektrofahrzeug (100), umfassend - einen Elektromotor (101) zum Antreiben des Elektrofahrzeugs (100); - eine Invertervorrichtung (110) nach einem der vorhergehenden Ansprüche; und - ein Abwärmesteuersystem (103), dazu ausgelegt, die Invertervorrichtung (110) in einen Heizbetriebsmodus zu versetzen und Abwärme von der Invertervorrichtung (110) einem zu erwärmenden Bestandteil des Elektrofahrzeugs (100) zuzuführen.An electric vehicle (100) comprising - An electric motor (101) for driving the electric vehicle (100); - An inverter device (110) according to one of the preceding claims; and - A waste heat control system (103), designed to put the inverter device (110) in a heating operating mode and to supply waste heat from the inverter device (110) to a component of the electric vehicle (100) to be heated. Elektrofahrzeug nach Anspruch 6, wobei der zu erwärmende Bestandteil einen Fahrzeuginnenraum des Elektrofahrzeugs (100) umfasst.Electric vehicle after Claim 6 wherein the component to be heated comprises a vehicle interior of the electric vehicle (100). Elektrofahrzeug nach Anspruch 6 oder Anspruch 7, wobei der zu erwärmende Bestandteil eine Fahrzeugbatterie (102) des Elektrofahrzeugs (100) umfasst.Electric vehicle after Claim 6 or Claim 7 wherein the component to be heated comprises a vehicle battery (102) of the electric vehicle (100). Elektrofahrzeug nach einem der Ansprüche 6 bis 8, wobei das Abwärmesteuersystem (103) eine Wärmepumpe aufweist und ist dazu eingerichtet, die Abwärme von der Invertervorrichtung (110) während einer Anlaufphase der Wärmepumpe bereitzustellen.Electric vehicle according to one of the Claims 6 to 8th , wherein the waste heat control system (103) has a heat pump and is set up to provide the waste heat from the inverter device (110) during a start-up phase of the heat pump.
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