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Elektrisch betriebene Fahrzeuge weisen eine elektrische Maschine auf, die von einem Akkumulator betrieben wird. Ferner weisen derartige Fahrzeuge häufig einen Ladeanschluss auf (Plug-in Fahrzeuge), mit denen sich der Akkumulator über einen Ladeanschluss von außen laden lässt, etwa mittels einer Ladestation. Sowohl beim Fahren als auch beim Laden ist es erforderlich, dass die Spannung angepasst wird, wobei beim Fahren darüber hinaus die Gleichspannung des Akkumulators in eine Spannung zu richten ist, die geeignet ist, ein Drehfeld in der elektrischen Maschine zu erzeugen.
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Es bestehen Ansätze, bei denen ein Ladepfad, über den Energie vom Ladeanschluss zum Akkumulator übertragen wird, vollständig getrennt ist von einem Antriebspfad, über den elektrische Leistung von dem Akkumulator an die elektrische Maschine übertragen wird. Dies erfordert einen hohen Aufwand an elektrischen und elektronischen Bauteilen, insbesondere an Halbleitern.
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Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, eine Möglichkeit aufzuzeigen, mit der sich die Funktion des Fahrens und des Ladens eines Elektrofahrzeugs auf einfache Weise realisieren lassen. Diese Aufgabe wird gelöst durch den Gegenstand des Anspruchs 1 sowie durch die nebengeordneten Ansprüche. Weitere Vorteile, Eigenschaften, Merkmale und Ausführungsformen ergeben sich mit den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung und der Figur.
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Es wird vorgeschlagen, die Funktion des Ladens und die Funktion der Stromversorgung der elektrischen Maschine mittels einer gemeinsamen Schaltung auszubilden. Hierzu wird ein Quasi-Z-Source-Umrichter verwendet. Ein anderer Begriff für Quasi-Z-Source-Umrichter ist auch „Quasi-Z-Source-Inverter“, wobei dieser Umrichter bzw. Inverter im Folgenden als QZSI als allgemein gebräuchliche Abkürzung bezeichnet wird.
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Ein QZSI umfasst zwei Abschnitte, nämlich ein Z-Netzwerk und ein daran angeschlossene (schaltbare) Brückenschaltung. An die Brückenschaltung kann sich eine elektrische Maschine anschließen, während an dem Z-Netzwerk ein Akkumulator angeschlossen werden kann, der die elektrische Maschine über den QZSI antreibt. Um die weitere Funktion des Ladens zu realisieren, ist ein Ladeanschluss vorgesehen, der an eine Stelle zwischen Z-Netzwerk und Brückenschaltung angeschlossen wird, insbesondere an einen Verbindungspunkt, über den das Z-Netzwerk mit der Brückenschaltung (zweipolig) verbunden ist. Dadurch kann über das Z-Netzwerk vom Ladeanschluss aus Leistung in den Akkumulator eingebracht werden bzw. an den Akkumulatoranschluss des Z-Netzwerks übertragen werden. Die ebenso angeschlossene Brückenschaltung kann verwendet werden, um die Spannung am Ladeanschluss zu wandeln, insbesondere um diese tiefzusetzen. Der Ladeanschluss wird somit an die Brückenschaltung angeschlossen, sodass diese etwa durch getaktetes Schalten den Leistungsfluss mit beeinflussen kann. Um einen Tiefsetzsteller zusammen mit der Brückenschaltung zu realisieren, kann der Ladeanschluss über eine Induktivität mit der Brückenschaltung verbunden sein, sodass die Induktivität als Arbeitsinduktivität eines Tiefsetzstellers verwendet wird, während die Brückenschaltung das mindestens eine Schaltelement eines Tiefsetzstellers (d.h. desselben Tiefsetzstellers) realisiert.
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Es wird daher eine kombinierte Lade- und Inverterschaltung vorgesehen, die einen Akkumulatoranschluss, einen Quasi-Z-Source-Umrichter und einen Elektromotoranschluss aufweist. Der Akkumulatoranschluss ist über den Quasi-Z-Source-Umrichter (kurz: QZSI) mit dem Elektromotoranschluss verbunden. Der Begriff „Elektromotoranschluss“ soll nicht darauf beschränkt sein, dass nur ein als Motor wirkenden Elektromotor an den Anschlusses angeschlossen werden kann. Stattdessen steht dieser Begriff „Elektromotoranschluss“ für einen Anschluss, an den eine elektrische Maschine (mit Motor- und/oder Generatoreigenschaften) angeschlossen werden kann. Der Elektromotoranschluss ist vorzugsweise mehrphasig, insbesondere mindestens dreiphasig, beispielsweise dreiphasig oder sechsphasig.
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Der QZSI umfasst ein Z-Netzwerk. Dies ist mit dem Akkumulatoranschluss verbunden. Der QZSI umfasst ferner eine steuerbare Brückenschaltung. Diese ist mit dem Elektromotoranschluss verbunden. Hierbei ist die Wechselstromseite der Brückenschaltung mit dem Elektromotoranschluss verbunden. Die Gleichstromseite ist mit dem Z-Netzwerk verbunden.
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Es ist ferner ein Ladeanschluss vorgesehen, der mit einem Verbindungspunkt verbunden ist. Über diesen Verbindungspunkt ist das Z-Netzwerk mit der Brückenschaltung verbunden. Insbesondere ist der Verbindungspunkt an der Seite des Z-Netzwerks, die dem Akkumulator entgegengesetzt ist. Ferner ist der Verbindungspunkt an der Seite der Brückenschaltung, die dem Elektromotoranschluss entgegengesetzt ist, insbesondere an einer Gleichstromseite der Brückenschaltung. Der Verbindungspunkt ist ein Gleichspannungs-Verbindungspunkt und weist insbesondere zwei Versorgungspotentiale auf, beispielsweise Plus und Minus oder Plus und Masse. Die an den Verbindungspunkt angeschlossene Seite des Z-Netzwerks und auch die Gleichstromseite der Brückenschaltung weisen die gleichen Eigenschaften auf. Der Ladeanschluss ist ebenso ein Gleichspannungsladeanschluss. Dieser weist die gleichen Eigenschaften auf, nämlich zwei Versorgungspotentiale, beispielsweise Plus und Minus oder Plus und Masse. Der Ladeanschluss ist somit über zwei Potentiale mit den beiden Potentialen des Verbindungspunkts (und somit der entsprechenden Seite des Z-Netzwerks) bzw. der Gleichstromseite der Brückenschaltung verbunden. Der Verbindungspunkt ist somit ein Einspeisepunkt für Gleichstrom zum Laden des Akkumulators. Der Ladeanschluss ist vorzugsweise indirekt mit dem Verbindungspunkt verbunden. Zwei Komponenten, die hier als aneinander angeschlossen bezeichnet werden, sind insbesondere direkt (das heißt ohne ein weiteres elektrisches Bauteil) miteinander elektrisch verbunden. Miteinander verbundene Komponenten können direkt oder indirekt über mindestens ein weiteres Bauteil miteinander verbunden sein.
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Vorzugsweise ist der Ladeanschluss indirekt mit dem Verbindungspunkt verbunden, vorzugsweise über eine Anschluss-Längsinduktivität. Abgesehen von optionalen Sicherungen oder Leitungen befinden sich somit zwischen dem Ladeanschluss und dem Verbindungspunkt nur eine Anschluss-Längsinduktivität. Die Anschluss-Längsinduktivität verbindet somit in Serie den Ladeanschluss mit dem Verbindungspunkt. In einer oder in beiden Potentialschienen, mittels denen der Ladeanschluss mit dem Verbindungspunkt verbunden ist, befindet sich die Anschluss-Längsinduktivität als Reiheninduktivität. Dadurch ist es möglich, dass durch Schalten der Brückenschaltung beim Übertragen von Energie vom Ladeanschluss an den Akkumulator die Längsinduktivität als Zwischenspeicher dient. Dadurch bildet die Anschluss-Längsinduktivität eine Speicherinduktivität eines Abwärtswandlers bzw. Tiefsetzstellers. Die Brückenschaltung dient hierbei als Schaltelement des Abwärtswandlers bzw. Tiefsetzstellers. Vorzugsweise sind mehrere oder alle Phasen der Brückenschaltung miteinander synchron geschaltet. Insbesondere werden die Schaltelemente einer oder jeder Vollbrücke der Brückenschaltung gleichzeitig an- oder ausgeschaltet. Mit anderen Worten wird die Brückenschaltung im Betrieb als Tiefsetzsteller (zusammen mit der Längsinduktivität) abwechselnd offen oder als Brückenkurzschluss angesteuert.
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Vorzugsweise ist der QZSI bidirektional ausgestaltet. Der QZSI umfasst einen Halbleiterschalter, um den Stromfluss mittels eines externen Steuersignals zu steuern. In einem Fahrmodus ist der QZSI und insbesondere das Z-Netzwerk eingerichtet, Strom von dem Akkumulatoranschluss an den Elektromotoranschluss zu übertragen. In einem Lademodus ist der QZSI bzw. das Z-Netzwerk eingerichtet, Leistung von dem Ladeanschluss an den Akkumulatoranschluss zu übertragen. In einem optionalen Rekuperationsmodus ist der QZSI eingerichtet, Leistung von dem Elektromotoranschluss (an den dann ein Generator angeschlossen ist) an den Akkumulatoranschluss zu übertragen (um einen daran anschließbaren Akkumulator aufladen zu können). Insbesondere das Z-Netzwerk kann somit in zwei entgegengesetzte Richtungen betrieben werden, wodurch der QZSI bidirektional ausgestaltet ist.
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Das Z-Netzwerk umfasst zwei serielle Netzwerk-Induktivitäten, nämlich eine erste und eine zweite Netzwerk-Induktivität. Diese sind in Serie geschaltet. Insbesondere diese in einem der beiden Versorgungspotentiale des Z-Netzwerks in Reihe geschaltet, beispielsweise in der positiven Versorgungsschiene. Die beiden Induktivitäten sind über einen Seriell-Halbleiterschalter miteinander verbunden. Es ergibt sich eine Seriell-Schaltung mit der ersten Netzwerk-Induktivität, dem Seriell-Halbleiterschalter und der zweiten Netzwerk-Induktivität, wobei diese Komponenten jeweils in Serie miteinander verbunden sind. Die Netzwerk-Induktivitäten sowie der Seriell-Halbleiterschalter verbinden Akkumulatoranschluss mit dem Verbindungspunkt bzw. mit der Brückenschaltung. Dies trifft insbesondere für ein (positives) Potential des Akkumulatoranschlusses zu, welches über die genannten Induktivitäten und den Halbleiterschalter mit einem (positiven) Potential der Brückenschaltung bzw. des Verbindungspunkts verbunden ist.
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Ein erster Kondensator überbrückt den Halbleiterschalter und eine der Netzwerkinduktivitäten, insbesondere die zweite Netzwerkinduktivität. Die zweite Netzwerkinduktivität ist an den Verbindungspunkt bzw. an die Brückenschaltung angeschlossen. Die erste Netzwerk-Induktivität ist an den Akkumulatoranschluss angeschlossen. Mit anderen Worten überbrückt der erste Kondensator eine Reihenschaltung bestehend aus dem Seriell-Halbleiterschalter und derjenigen Netzwerk-Induktivität, die den Halbleiterschalter mit der Brückenschaltung bzw. dem Verbindungspunkt verbindet. Der erste Kondensator liegt somit parallel zu zwei miteinander seriell verbundenen Bauelementen, nämlich dem Halbleiterschalter und der zweiten Induktivität.
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Ein zweiter Kondensator bildet einen Querzweig des Z-Netzwerks. Die beiden Netzwerk-Induktivitäten befinden sich in einem Längszweig des Z-Netzwerks. Dies trifft auch für den Seriell-Halbleiterschalter zu. Der zweite Kondensator und somit der Querpfad verbindet einen Punkt zwischen den beiden Induktivitäten mit dem entgegengesetzten Potential, beispielsweise dem Masse- oder Minuspotential. Insbesondere verbindet der zweite Kondensator einen Verknüpfungspunkt zwischen der zweiten Induktivität und dem Halbleiterschalter mit Potential, das entgegengesetzt ist zu dem Potential der Netzwerk-Induktivitäten bzw. des Seriell-Halbleiterschalters.
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Gemäß einer anderen Betrachtungsweise umfasst das Z-Netzwerk eine erste und eine zweite serielle Netzwerk-Induktivität. Diese Induktivitäten sind über einen Seriell-Halbleiterschalter miteinander seriell verbunden. Ein erster Kondensator verbindet eine Seite der zweiten Netzwerk-Induktivität, die dem Seriell-Halbleiterschalter abgewandt ist, mit einer Seite des Seriell-Halbleiterschalters, die an die erste Netzwerk-Induktivität angeschlossen ist. Ein zweiter Kondensator ist über die zweite Netzwerk-Induktivität parallel mit der Brückenschaltung verbunden. Der zweite Kondensator befindet sich in dem genannten Querzweig, während sich der erste Kondensator in dem Längszweig befindet (in dem sich auch die Induktivitäten und der Halbleiterschalter befindet).
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Der Seriell-Halbleiterschalter ist insbesondere ein Transistor, beispielsweise ein MOSFET. Der Seriell-Halbleiterschalter kann eine Inversdiode aufweisen, deren Durchlassrichtung zu der zweiten Induktivität hinzeigt. Die Durchlassrichtung der Inversdiode des Halbleiterschalters zeigt zum zweiten Kondensator hin und zur Brückenschaltung hin. Die Inversdiode des Halbleiterschalters ist somit ausgehend von der Brückenschaltung zum Akkumulatoranschluss hin sperrend. Im Gegensatz zur Richtung ist dieser leitend, insbesondere ausgehend vom Akkumulatoranschluss zum Verbindungspunkt bzw. zur Brückenschaltung.
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Die Brückenschaltung ist vorzugsweise mehrphasig ausgestaltet. Alternativ oder in Kombination hierzu kann die Brückenschaltung steuerbar sein. Die Brückenschaltung ist vorzugsweise als Vollbrückenschaltung ausgebildet. Die Brückenschaltung kann beispielsweise mehrere Vollbrücken aufweisen, die jeweils einen Low-Side-Transistor und High-Side-Transistor aufweisen. Die Brückenschaltung ist beispielsweise als B6C-Brücke ausgestaltet. Die Brückenschaltung ist vorzugsweise als BnC-Brücke ausgestaltet, wobei n das doppelte der Phasenanzahl der Brückenschaltung ist. Die Phasenanzahl und somit die Anzahl der Vollbrücken entspricht vorzugsweise der Phasenzahl des Elektromotoranschlusses. Die Phasenzahl der Brückenschaltung entspricht insbesondere der Phasenzahl der elektrischen Maschine, die an den Elektromotoranschluss angeschlossen ist.
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Ferner kann ein Glättungskondensator vorgesehen sein. Dieser ist insbesondere parallel an den Ladeanschluss angeschlossen. Dadurch kann die Wechselstrombelastung für eine Spannungsquelle, die an den Ladeanschluss angeschlossen ist, verringert werden. Sofern der Ladeanschluss über eine Anschluss-Längsinduktivität an den Verbindungspunkt angeschlossen ist, befindet sich der Glättungskondensator zwischen der Anschluss-Längsinduktivität und dem Ladeanschluss. Der Glättungskondensator kann insbesondere als Zwischenkreiskondensator betrachtet werden, insbesondere wenn die Anschluss-Längsinduktivität zusammen mit der Brückenschaltung die Funktion eines Tiefsetzstellers bzw. Abwärtswandlers darstellt.
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Die hier beschriebene Schaltung kann ferner eine Steuerung aufweisen. Diese ist ansteuernd mit dem QZSI verbunden. Insbesondere ist die Steuerung ansteuernd mit dem Seriell-Halbleiterschalter des Z-Netzwerks verbunden. Alternativ oder in Kombination hierzu kann die Steuerung ansteuernd mit der Brückenschaltung verbunden sein, insbesondere mit den steuerbaren Schaltelementen, die die Brückenschaltung realisieren. Die Steuerung ist somit ansteuernd mit der Brückenschaltung und ansteuernd mit dem Z-Netzwerk verbunden. Die Steuerung ist vorzugsweise eingerichtet, in einem Fahrmodus den QZSI zur gesteuerten Übertragung von Leistung von dem Akkumulatoranschluss an den Elektromotoranschluss anzusteuern. Die Steuerung ist ferner vorzugsweise eingerichtet, in einem Lademodus den QZSI zur gesteuerten Übertragung von elektrischer Leistung von dem Ladeanschluss an den Akkumulatoranschluss anzusteuern.
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Es kann ein Rekuperationsmodus vorgesehen sein. Die Steuerung kann daher eingerichtet sein, in einem Rekuperationsmodus den QZSI zur gesteuerten Übertragung von Leistung von dem Elektromotoranschluss an den Akkumulatoranschluss anzusteuern.
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Eine besondere Ausführungsform besteht darin, dass die Steuerung in dem Lademodus eingerichtet ist, die Brückenschaltung zusammen mit der Anschluss-Längsinduktivität (zwischen dem Ladeanschluss und dem Verbindungspunkt seriell angeschlossen) als Abwärtswandler bzw. Tiefsetzsteller zu betreiben. Die Steuerung ist in dem Lademodus vorzugsweise eingerichtet, die Brückenschaltung zusammen mit der Anschluss-Längsinduktivität als Gleichspannungswandler zu betreiben.
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Die Brückenschaltung weist vorzugsweise steuerbare Schaltelemente auf, die als Halbleiterschalter ausgebildet sind. Diese sind insbesondere als MOSFETs ausgeführt. Der Akkumulatoranschluss ist vorzugsweise für eine Nennspannung von mindestens 400 Volt, vorzugsweise von mindestens 800 Volt ausgebildet. Ferner ist der QZSI vorzugsweise für eine Nennspannung von mindestens 400 Volt oder von mindestens 800 Volt ausgestaltet. Dies trifft insbesondere für das Z-Netzwerk zu und/oder für die Brückenschaltung. Die Brückenschaltung kann auch als Inverterschaltung bezeichnet werden. Ferner ist der Glättungskondensator vorzugsweise für eine Nennspannung von mindestens 400 oder 800 Volt ausgebildet. Die hier beschriebene Schaltung kann eine Hochvolt-Schaltung sein (beispielsweise mit einer Nennspannung von mindestens 400 Volt oder 800 Volt).
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Im Weiteren ist ein Antriebsstrang (eines Fahrzeugs) mit einer wie hier beschriebenen Lade- und Inverterschaltung dargestellt. Die Antriebsstrang umfasst ferner einen Akkumulator und eine elektrische Maschine. Der Akkumulator ist an den Akkumulatoranschluss der hier beschriebenen Schaltung angeschlossen. Die elektrische Maschine ist an den Elektromotoranschluss der hier beschriebenen Schaltung angeschlossen. Die vorangehend erwähnten Anschlüsse sind vorzugsweise durch lösbare Anschlüsse wie Steckverbindungen realisiert. Der Akkumulator ist insbesondere ein Hochvoltakkumulator, beispielsweise mit einer Nennspannung von mindestens 400 oder 800 Volt.
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Ferner wird ein Verfahren zum Betreiben der hier beschrieben Schaltung dargestellt. Das Verfahren eignet sich auch zum Betreiben des hier erwähnten Antriebsstrangs. Das Verfahren sieht vor, dass die Brückenschaltung in einem Lademodus als Schalter eines Abwärtswandlers betrieben wird. Insbesondere werden die Schaltelemente der Brückenschaltung in einem Lademodus (gemeinsam) als Schalter eines Abwärtswandlers betrieben. Der Abwärtswandler wandelt eine Spannung des Ladeanschlusses abwärts. Die so erzeugte abwärts gewandelte Spannung wird von dem Abwärtswandlers an den Verbindungpunkt abgegeben. Hierbei werden vorzugsweise die Schaltelemente der Brückenschaltung gleichzeitig ein- oder ausgeschaltet. Dadurch ergibt sich entweder eine offene Brückenschaltung oder ein Brückenkurzschluss. Dies wird vorzugsweise getaktet ausgeführt, um so mittels der Anschluss-Längsinduktivität eine Spannungswandlung zu realisieren.
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Es wird folgende Verwendung vorgesehen: Mit der hier beschrieben Schaltung werden die Anschluss-Längsinduktivität in Kombination mit der Brückenschaltung in einem Lademodus (das heißt bei der Übertragung von Leistung von dem Ladeanschluss an den Verbindungspunkt) als Schaltelement und Induktivität eines Abwärtswandlers verwendet. Dies trifft insbesondere für Ausführungsformen der Schaltung zu, die eine Anschluss-Längsinduktivität aufweisen, wie sie hier beschrieben ist.
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Die 1 dient zur beispielhaften Erläuterung der Wirkungsweise der hier beschriebenen Vorrichtung und Verfahren.
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Die 1 zeigt einen Antriebsstrang A mit einer kombinierten Lade- und Inverterschaltung LS. An diese Schaltung LS sind ein Akkumulator AK, eine elektrische Maschine EM und eine Gleichspannungsquelle SQ angeschlossen.
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Die kombinierte Lade- und Inverterschaltung LS umfasst einen Akkumulatoranschluss AA, der über einen Quasi-Z-Source-Umrichter (QZSI) mit einem elektrischen Anschluss der Schaltung LS verbunden ist. Ein Ladeanschluss LA der Schaltung LS ist mit den QZSI verbunden, insbesondere mit einer Gleichspannungsseite einer Brückenschaltung IN des QZSI.
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Der QZSI umfasst neben der Brückenschaltung ein Z-Netzwerk Z, welches über einen Verbindungspunkt VP (zweipolig) mit der Brückenschaltung IN verbunden ist. Die Wechselspannungsseite der Brückenschaltung IN, die auch als Inverter bezeichnet werden kann, ist an den Elektromotoranschluss EA der Schaltung LS angeschlossen. An den Elektromotoranschluss EA schließt sich die elektrische Maschine EM an. An den Akkumulatoranschluss AA ist ein Akkumulator AK angeschlossen. An den Ladeanschluss LA ist eine Spannungsquelle SQ angeschlossen.
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Das Z-Netzwerk Z umfasst eine Reihenschaltung mit einer ersten seriellen Netzwerk-Induktivität L1, einem Seriell-Halbleiterschalter T und einer zweiten seriellen Netzwerk-Induktivität L2. Die erste serielle Netzwerkinduktivität L1, der Seriell-Halbleiterschalter T1 und die zweite serielle Netzwerkinduktivität L3 bilden eine Reihenschaltung. Diese befindet sich insbesondere in der positiven Potentialschiene des Z-Netzwerks. Ein erster Kondensator C1 überbrückt den Seriell-Halbleiterschalter T und die zweite Netzwerk-Induktivität L2, nicht aber die erste serielle Netzwerkinduktivität L1. Die erste serielle Netzwerk-Induktivität ist der Reihenschaltung vorgeschaltet, die gebildet wird aus dem Seriell-Halbleiterschaltung T und der zweiten seriellen Netzwerk-Induktivität L2. Ein zweiter Kondensator C2 verbindet den Verbindungsknoten zwischen dem Seriell-Halbleiterschalter T und der zweiten seriellen Netzwerk-Induktivität mit dem entgegengesetzten Potential des Z-Netzwerks, nämlich dem Massepotential (oder Minuspotential).
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Der Akkumulator AK kann über den QZSI (umfassend das Z-Netzwerk sowie die Brückenschaltung) die elektrische Maschine EM versorgen. Dies wird insbesondere in einem Fahrmodus ausgeführt. In einem Lademodus wird über den Ladeanschluss LA Gleichspannung eingespeist. Diese wird von einem Glättungskondensator C3 geglättet (der auch als Zwischenkreiskondensator dient). Ausgehend hiervon ist der Ladeanschluss über die Anschluss-Längsinduktivität L0 mit der Brückenschaltung IN verbunden. Im Lademodus kann so die Induktivität L0 zusammen mit der Brückenschaltung einen Tiefsetzsteller (ausgehend von dem Ladeanschluss LA) bilden. Dies wird vorgesehen, indem die dargestellten Schaltelemente der Brückenschaltung gleichzeitig in abwechselnder Weise offen angesteuert werden und geschlossen angesteuert werden. Mit anderen Worten die Schaltelemente der Brückenschaltung abwechselnd offen und in einem Brückenkurzschluss angesteuert. Dadurch kann die Anschluss-Längsinduktivität L0 als Pufferinduktivität dienen und somit zusammen mit der Brückenschaltung als Tiefsetzsteller arbeiten. In dem Lademodus arbeitet das Z-Netzwerk vorzugsweise als Übertragungsschaltung, um die Spannung vom Verbindungspunkt VP an den Akkumulatoranschluss AA (und somit an den Akkumulator AK) zu übertragen. Hierbei kann auch eine Wandlung vorgesehen werden.
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Eine Steuerung ST der Schaltung LS ist, wie symbolisch dargestellt ist, ansteuernd mit der Brückenschaltung in und dem Seriell-Halbleiterschalter T des Z-Netzwerks verbunden. Dadurch kann die Steuerung ST sowohl den Ladezustand als auch den Fahrzustand einstellen. Eine weitere Möglichkeit ist es, dass die Steuerung ST die Brückenschaltung IN zur Rekuperation ansteuert, um Energie vom Elektromotoranschluss EA an den Akkumulatoranschluss AA zu übertragen. Dadurch kann die elektrische Maschine EM als Generator arbeiten und über den Elektromotoranschluss und die Brückenschaltung gesteuert Energie in den Akkumulator AK rückspeisen.
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Wie dargestellt umfassen die hier dargestellten Halbleiterschalter des Z-Netzwerks und der Brückenschaltung jeweils eine Inversdiode. Die betreffenden Bauelemente können als MOSFETs ausgestaltet sein, insbesondere als Leistungs-MOSFETs. Ferner können die hier beschriebenen Halbleiterschalter grundsätzlich auch als IGBTs bzw. allgemein als Leistungstransistoren ausgebildet sein.
