DE102020200683A1 - Verfahren zur Steuerung eines Wechselrichters einer elektrischen Maschine für ein Kraftfahrzeug - Google Patents

Verfahren zur Steuerung eines Wechselrichters einer elektrischen Maschine für ein Kraftfahrzeug Download PDF

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Abstract

Verfahren zur Steuerung eines Wechselrichters (1) einer elektrischen Maschine (2) für ein Kraftfahrzeug, umfassend wenigstens zwei getrennt voneinander zu schaltende Schalteinrichtungen (3, 4), wobei zwischen einem Ausschalten wenigstens einer ersten Schalteinrichtung (3, 4) und dem Einschalten wenigstens einer zweiten Schalteinrichtung (3, 4) eine Sperrzeit (13, 13', 17, 17') festgelegt wird, wobei eine Verteilung der Sperrzeit (13, 13', 17, 17') auf die wenigstens eine erste oder die wenigstens eine zweite Schalteinrichtung (3, 4) in Abhängigkeit einer Stromrichtung eines durch den Wechselrichter (1) fließenden Stroms festgelegt wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung eines Wechselrichters einer elektrischen Maschine für ein Kraftfahrzeug, umfassend wenigstens zwei getrennt voneinander zu schaltende Schalteinrichtungen, wobei zwischen einem Ausschalten wenigstens einer ersten Schalteinrichtung und einem Einschalten wenigstens einer zweiten Schalteinrichtung eine Sperrzeit festgelegt wird.
  • Bei der Steuerung von Wechselrichtern bzw. Wechselrichter-Brücken ist es bekannt, Sperrzeiten bzw. auch Verriegelungszeiten genannt, zwischen einer Schaltung einer ersten Schalteinrichtung und einer zweiten Schalteinrichtung vorzusehen. Insbesondere wird, um einen Kurzschluss an einem Zwischenkreiskondensator zu vermeiden, nur jeweils die wenigstens eine erste oder die wenigstens eine zweite Schalteinrichtung gleichzeitig eingeschaltet. Bei einem Übergang, also einem Ausschalten einer der beiden Schalteinrichtungen und einem Einschalten der jeweils anderen Schalteinrichtung wird die zuvor beschriebene Sperrzeit eingehalten, während der beide Schalteinrichtungen ausgeschaltet sind.
  • Während der Sperrzeit entsteht somit ein so genannter „Freilaufzustand“, wobei je nach Stromrichtung während dieser Zeit eine Fehlerspannung auftritt, die zu Fehlereffekten führt, die mit der Sperrzeit bzw. Verriegelungszeit zusammenhängen. Wird die Sperrzeit zum Beispiel zu einer Hälfte auf das Schaltsignal der ersten Schalteinrichtung und zur anderen Hälfte auf das Schaltsignal der zweiten Schalteinrichtung aufgeschaltet, verfälscht sich in der Modulation die Spannung, sodass dies zu einem Stromplateau bzw. „zero-current damping“ und somit zu akustischen Problemen in der elektrischen Maschine führen kann.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein demgegenüber verbessertes Verfahren zur Steuerung eines Wechselrichters einer elektrischen Maschine anzugeben, bei der insbesondere die Schaltung der wenigstens zwei Schalteinrichtungen verbessert ist.
  • Die Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
  • Wie zuvor beschrieben, betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Steuerung eines Wechselrichters einer elektrischen Maschine für ein Kraftfahrzeug, umfassend wenigstens zwei getrennt voneinander zu schaltende Schalteinrichtungen, wobei zwischen einem Ausschalten wenigstens einer ersten Schalteinrichtung und dem Einschalten wenigstens einer zweiten Schalteinrichtung eine Sperrzeit festgelegt wird. Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass eine Verteilung der Sperrzeit auf, die wenigstens eine erste oder die wenigstens eine zweite Schalteinrichtung in Abhängigkeit einer Stromrichtung eines durch den Wechselrichter fließenden Stroms festgelegt wird.
  • Demnach ist es möglich, die Sperrzeit vorteilhaft, je nach Stromrichtung, bei der Schaltung der ersten oder der zweiten Schalteinrichtung zu berücksichtigen. Dadurch kann von einer gleichmäßigen Aufteilung der Sperrzeit, beispielsweise je eine Hälfte auf das Schaltsignal der ersten Schalteinrichtung und der zweiten Schalteinrichtung abgewichen werden, sodass der Freilaufzustand entsprechend reduziert werden kann. Dadurch kann die Zwischenkreisspannung verbessert ausgenutzt werden und somit die Leistungsfähigkeit und der Wirkungsgrad des Wechselrichters und somit der gesamten elektrischen Maschine verbessert werden. Durch die Reduzierung des Freilaufzustands und der dadurch ausgelösten Fehlerspannung verbessert sich das akustische Verhalten der elektrischen Maschine, da die geführten Ströme sinusförmiger werden und sich Stromplateaus aufgrund der Fehlerspannung nicht oder nur vermindert ausbilden. Insbesondere kann dadurch erreicht werden, dass im Betrieb der elektrischen Maschine geringere Schwingungen im von der elektrischen Maschine bereitgestellten Drehmoment auftreten.
  • Mit anderen Worten ist es somit möglich, die aktuelle Stromrichtung zu berücksichtigen und in Abhängigkeit der aktuellen Stromrichtung des durch den Wechselrichter fließenden Stroms eine Aufteilung bzw. Verteilung der Sperrzeit vorzunehmen. Somit wird, je nachdem in welche Richtung der Strom durch den Wechselrichter fließt, ob dieser beispielsweise durch die erste Schalteinrichtung oder die zweite Schalteinrichtung fließt, eine entsprechende Verteilung der Sperrzeit vorgenommen, sodass durch die Berücksichtigung der Stromrichtung ein Kurzschluss des Zwischenkreiskondensators verhindert werden kann. Letztlich wird somit trotz der Verteilung der Sperrzeit sichergestellt, dass kein Kurzschluss des Zwischenkreiskondensators auftreten kann. Dadurch wird das unnötige Ausschalten beider Schalteinrichtungen verringert, ohne die Sicherheit zu beeinträchtigen, dass der Wechselrichter ohne Kurzschluss des betrieben werden kann.
  • Zum Beispiel kann beim Betrieb der elektrischen Maschine, beispielsweise der Stator einer Drehfeldmaschine, als miteinander verschaltete Drosseln verstanden werden, beispielsweise sternförmig oder dreieckig geschaltete Drosseln, deren Induktivitäten bekannt sind. Der Strom ergibt sich in diesem Fall als: i = 1 L ∫ u   d t
    Figure DE102020200683A1_0001
    Dabei kann insbesondere die maximale Steigung bzw. Steilheit des Stroms geschätzt werden. Wechselt der Strom aktuell sein Vorzeichen nicht, kann die Sperrzeit entsprechend verteilt werden.
  • Insbesondere kann dabei vorgesehen sein, dass in wenigstens einer Schaltperiode eine Stromrichtung ermittelt und eine Priorisierung der wenigstens einen ersten oder wenigstens einen zweiten Schalteinrichtung basierend auf der ermittelten Stromrichtung in der zugehörigen Schaltperiode festgelegt wird. Nach dieser Ausgestaltung wird, beispielsweise in Abhängigkeit der Steigung bzw. der Steilheit des Stroms in der Schaltperiode sichergestellt, dass der Strom während der gesamten PWM-Periode sein Vorzeichen nicht ändert. Somit ist bekannt, welche der Schalteinrichtungen in der Schaltperiode eingeschaltet und welche ausgeschaltet werden kann. Diese Bedingung kann ausgenutzt werden, um die Sperrzeit und die mit der Sperrzeit verbundenen Effekte zu minimieren, ohne einen Kurzschluss zu riskieren.
  • Zum Beispiel ist es dabei möglich, dass die Sperrzeit, insbesondere vollständig, auf das Schaltsignal der wenigstens einen unterpriorisierten Schalteinrichtung aufgeteilt wird. Mit anderen Worten wird dabei vorgesehen, dass eine Priorisierung der wenigstens einen ersten oder der wenigstens einen zweiten Schalteinrichtung vorgenommen wird, je nachdem, welches Vorzeichen der durch den Wechselrichter fließende Strom in der aktuellen Schaltperiode aufweist. Dabei kann für jede Schaltperiode bzw. für den aktuellen Zustand und die aktuelle Stromrichtung eine Priorisierung vorgenommen werden. Die Sperrzeit kann anschließend so verteilt werden, dass die priorisierte Schalteinrichtung keine oder eine reduzierte Sperrzeit in ihrem Schaltsignal aufweist bzw. dass das Schaltsignal vollständig oder verstärkt zum Einschalten der priorisierten Schalteinrichtung verwendet werden kann und die Sperrzeit entsprechend vollständig oder nahezu vollständig, auf das Schaltsignal der unterpriorisierten Schalteinrichtung angewendet wird. Somit wird die Sperrzeit auf die in dieser Schaltperiode ausgeschaltete Schalteinrichtung aufgeteilt, um die Zwischenkreisspannung verbessert auszunutzen, eine Fehlerspannung zu reduzieren und somit die durch den üblicherweise erhaltenen Freilaufzustand bewirkten Effekte zu vermindern oder zu vermeiden.
  • Nach einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens kann vorgesehen sein, dass die wenigstens eine erste und die wenigstens eine zweite Schalteinrichtung ein Schaltelement, insbesondere einen IGBT, und eine Schaltdiode aufweisen, wobei die wenigstens eine erste oder zweite Schalteinrichtung priorisiert wird, deren Schaltelement leitet und deren Schaltdiode in der aktuellen Stromrichtung sperrt. Die beiden Schalteinrichtungen können in einer derartigen Anordnung auch als obere bzw. „Highside“ oder untere bzw. „Lowside“ Schalteinrichtung bezeichnet werden. In Abhängigkeit der aktuellen Stromrichtung, also bei positivem oder negativem Phasenstrom, wird entsprechend die erste Schalteinrichtung oder die zweite Schalteinrichtung priorisiert.
  • Dabei kann beispielsweise vorgesehen sein, dass bei einem positiven Phasenstrom eine obere bzw. erste Schalteinrichtung eingeschaltet wird und die Schaltdiode der unteren bzw. zweiten Schalteinrichtung aktiv wird. Durch die definierte Stromrichtung kann der Strom nicht durch die Schaltdiode der ersten Schalteinrichtung und durch das zweite Schaltelement der zweiten Schalteinrichtung fließen, da dieses ausgeschaltet ist und die Schaltdiode der ersten Schalteinrichtung bei dieser Stromrichtung sperrt. Somit wird die erste Schalteinrichtung priorisiert, um die Sperrzeit entsprechend auf die zweite Schalteinrichtung aufzuteilen. Dadurch kann insbesondere berücksichtigt werden, dass die zweite Schalteinrichtung keinen Einschaltbefehl bekommt, während sich die erste Schalteinrichtung in einem eingeschalteten Zustand befindet. Daher kann die volle Sperrzeit bei dem unterpriorisierten Schaltelement, bzw. in diesem Fall der zweiten Schalteinrichtung berücksichtigt werden.
  • Ändert sich die Stromrichtung, liegt also in diesem Beispiel ein negativer Phasenstrom vor, wird die Priorisierung geändert. In diesem Fall kann die zweite Schalteinrichtung höher priorisiert werden als die erste Schalteinrichtung, sodass bei negativem Phasenstrom das untere Schaltelement bzw. das Schaltelement der zweiten Schalteinrichtung leitet und die obere Schaltdiode bzw. die Schaltdiode der ersten Schalteinrichtung aktiv wird. Entsprechend der zuvor beschriebenen Situation kann in diesem Fall der Strom nicht durch die Schaltdiode der zweiten Schalteinrichtung und durch das Schaltelement der ersten Schalteinrichtung fließen. In diesem Fall ist es somit sinnvoll die zweite Schalteinrichtung zu priorisieren und die Sperrzeit entsprechend auf die erste Schalteinrichtung zu verteilen.
  • In einer weiteren Ausgestaltung kann berücksichtigt werden, dass sich die Stromrichtung mit einer bestimmten Wahrscheinlichkeit innerhalb einer Schaltperiode ändern kann. Insbesondere kann dabei vorgesehen sein, dass ein Wahrscheinlichkeitswert für eine Änderung der Stromrichtung in wenigstens einer Schaltperiode bestimmt wird. Somit können für kleinere Stromwerte, bei denen ein Wechsel der Stromrichtung während einer Schaltperiode möglich ist, eine von der zuvor beschriebenen Priorisierung abweichende Aufteilung der Sperrzeit gewählt werden. In Abhängigkeit des zuvor beschriebenen Wahrscheinlichkeitswerts ist es somit möglich, die zuvor beschriebene Steuerung beizubehalten oder diese zu ändern, weil potenziell eine Änderung der Stromrichtung auftreten könnte. Um die Sicherheit während des Betriebs des Wechselrichters zu gewährleisten, insbesondere zuverlässig einen Kurzschluss zu vermeiden, kann somit ein Vorzeichenwechsel des Stroms, also eine Änderung der Stromrichtung prädiziert werden. Dies kann anhand des Wahrscheinlichkeitswerts, der die Wahrscheinlichkeit einer Änderung der Stromrichtung angibt, ausgegeben werden.
  • Bei der zuvor beschriebenen Ausführungsform kann ferner berücksichtigt werden, dass ein Stromgrenzwert festgelegt wird, wobei bei Unterschreiten des Stromgrenzwerts eine Ermittlung einer Stromrichtungsänderung durchgeführt wird. Der Phasenstrom kann sonach überwacht werden, wobei ein Stromgrenzwert, insbesondere betragsmäßig, festgelegt werden kann. Der Stromgrenzwert stellt sonach eine Untergrenze des Betrags des Phasenstroms dar, wobei bei Unterschreiten dieser Untergrenze potenziell ein Vorzeichenwechsel des Stroms, also eine Stromrichtungsänderung stattfinden könnte. Entsprechend wird der Betrag des Stroms betrachtet und aus dem Verlauf ein Zeitpunkt berechnet, zudem eine Richtungsänderung der Stromrichtung bzw. ein Vorzeichenwechsel des Stroms auftreten wird. Mit anderen Worten kann ein Vorzeichenwechsel des Stroms prädiziert werden. Dadurch ist es zum einen möglich, sicherzustellen, dass die Verteilung der Sperrzeit richtig gewählt ist, um keinen Kurzschluss des Wechselrichters bzw. des Zwischenkreiskondensators zu riskieren.
  • Insbesondere kann dabei die Sperrzeit, in der die Stromrichtungsänderung beinhaltenden Schaltperiode, in Abhängigkeit eines Zeitpunkts der Stromrichtungsänderung aufgeteilt werden. Mit anderen Worten wird der Zeitpunkt berechnet, bei dem eine Stromrichtungsänderung erwartet wird. Dementsprechend kann die Schaltperiode ermittelt werden, in der die Stromrichtungsänderung auftritt, wobei in dieser Schaltperiode die Verteilung der Sperrzeit entsprechend des Zeitpunkts der Stromrichtungsänderung vorgenommen wird. Somit kann bestimmt werden, wann sich die Stromrichtung ändert und entsprechend kann die Sperrzeit so aufgeteilt werden, dass Fehlerzustände möglichst minimiert werden. Tritt der Vorzeichenwechsel beispielsweise in der Mitte der Schaltperiode auf bzw. wird dieser dort prädiziert, kann die Sperrzeit jeweils zur Hälfte auf die erste Schalteinrichtung und die zweite Schalteinrichtung bzw. deren Schaltsignale aufgeteilt werden. Je nach Lage des Zeitpunkts in der Schaltperiode kann sonach eine entsprechende Aufteilung der Sperrzeit auf die erste oder die zweite Schalteinrichtung erfolgen.
  • Ferner kann das Verfahren dahingehend weitergebildet werden, dass die Sperrzeit in Abhängigkeit wenigstens einer Einschaltzeit und/oder einer Ausschaltzeit der wenigstens einen ersten und/oder zweiten Schalteinrichtung festgelegt wird. Somit können zusätzlich zu der Sperrzeit reale Schaltzeiten der wenigstens einen ersten und zweiten Schalteinrichtung berücksichtigt werden. Reale elektrische Bauteile weisen dabei abweichend von einem idealen Verhalten eine gewisse Einschalt- und Ausschaltzeit auf. Diese kann beim Festlegen der Sperrzeit berücksichtigt werden, sodass diese entsprechend um den Betrag der Einschalt- und/oder Ausschaltzeit verkürzt werden kann, sodass insgesamt eine verbesserte Ausnutzung der Schaltperiode erreicht werden kann, ohne einen Kurzschluss zu riskieren.
  • Daneben betrifft die Erfindung eine Steuerungseinrichtung für eine elektrische Maschine, insbesondere eine elektrische Maschine eines Kraftfahrzeugs, wobei die Steuerungseinrichtung zur Durchführung des zuvor beschriebenen Verfahrens ausgebildet ist. Ferner betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug, umfassend eine solche Steuerungseinrichtung.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Fig. erläutert. Die Fig. sind schematische Darstellungen und zeigen:
    • 1 einen Ausschnitt eines Schaltbilds eines Wechselrichters gemäß einer Ausführungsform;
    • 2 ein Schaltdiagramm einer Steuerung eines Wechselrichters in einer beispielhaften ersten Situation; und
    • 3 ein Schaltdiagramm einer Steuerung eines Wechselrichters in einer beispielhaften zweiten Situation.
  • 1 zeigt einen schematischen Ausschnitt eines Schaltdiagramms eines Wechselrichters 1 für eine elektrische Maschine 2 eines Kraftfahrzeugs (nicht dargestellt). Der Wechselrichter 1 ist mit einer nicht dargestellten Steuerungseinrichtung verbunden, die dazu ausgebildet ist, die elektrische Maschine 2 und den Wechselrichter 1 entsprechend zu steuern. Der Wechselrichter 1 weist dabei zwei Schalteinrichtungen 3, 4 auf, die getrennt voneinander zu schalten sind. Ferner weist der Wechselrichter 1 schematisch einen Zwischenkreiskondensator 5 auf.
  • Die Schalteinrichtungen 3, 4 können beispielsweise als erste Schalteinrichtung 3 und zweite Schalteinrichtung 4 bzw. obere Schalteinrichtung 3 und untere Schalteinrichtung 4 oder „Highside“ Schalteinrichtung 3 und „Lowside“ Schalteinrichtung 4 bezeichnet werden. Dabei sind die einzelnen Bezeichnungen austauschbar, insbesondere kann die Schalteinrichtung 4 auch als erste Schalteinrichtung und die Schaltermischung 3 auch als zweite Schalteinrichtung aufgefasst werden.
  • Die beiden Schalteinrichtungen 3, 4 weisen im Fall der ersten Schalteinrichtung 3 ein erstes Schaltelement 6 und eine erste Schaltdiode 7 und im Fall der zweiten Schalteinrichtung 4 ein zweites Schaltelement 8 und eine zweite Schaltdiode 9 auf. Die Schaltelemente 6, 8 sind beispielsweise als IGBT ausgeführt. Die elektrische Maschine 2, insbesondere ein Stator der elektrischen Maschine 2, wird beispielhaft durch eine Induktivität 10 dargestellt, sodass der Stator der elektrischen Maschine 2 beispielsweise als sternförmig oder dreieckförmig geschaltete Drosseln aufgefasst werden kann.
  • Bei der Steuerung des Wechselrichters 1 ist es insbesondere möglich, Sperrzeiten zwischen der ersten Schalteinrichtung 3 und der zweiten Schalteinrichtung 4 aufzuteilen. Die Aufteilung bzw. Verteilung der Sperrzeit wird in Abhängigkeit der Stromrichtung eines durch den Wechselrichter 1 fließenden Stroms festgelegt. In 1 sind zwei Stromrichtungen dargestellt, die durch Pfeile 11 bzw. 12 abgebildet sind. Die Stromrichtung, die durch die Pfeile 11 dargestellt wird, wird beispielhaft als negative Stromrichtung aufgefasst. Entsprechend bilden die Pfeile 12 die positive Stromrichtung des den Wechselrichter 1 durchfließenden Stroms ab.
  • Ersichtlich wird bei positivem Phasenstrom, also einer Stromrichtung entsprechend der Pfeile 12 das erste Schaltelement 6 der ersten Schalteinrichtung 3 aktiv und der Strom fließt ferner durch die zweite Schaltdiode 9 der zweiten Schalteinrichtung 4. Entsprechend würde in diesem Zustand die erste Schalteinrichtung 3 priorisiert, d.h., dass insbesondere die Sperrzeit auf das Schaltsignal der zweiten Schalteinrichtung 4, insbesondere des zweiten Schaltelements 8 der zweiten Schalteinrichtung 4 verteilt wird. Diese Situation ist beispielhaft in 2 dargestellt. 2 zeigt die Sperrzeiten 13, 13', die in diesem Ausführungsbeispiel auf ein Schaltsignal 14 der zweiten Schalteinrichtung 4 aufgeteilt sind. Ersichtlich kann das Schaltsignal 15 der ersten Schalteinrichtung 3, insbesondere des ersten Schaltelements 6 vollständig ausgenutzt werden, sodass der erzeugte Strom, dargestellt durch eine Linie 16 unverfälscht weitergegeben werden kann.
  • Wird das Schaltsignal 15 der ersten Schalteinrichtung 3 ausgeschaltet bzw. auf 0 gesetzt, wird der Strom durch die zweite Schaltdiode 9 der zweiten Schalteinrichtung 4 geführt. Selbst wenn in diesem Ausführungsbeispiel das Schaltsignal 14 der zweiten Schalteinrichtung 4 eingeschaltet wird, d.h. auf 1 gesetzt wird, bleibt das zweite Schaltelement 8 der zweiten Schalteinrichtung 4 ausgeschaltet, da der Strom weiterhin über die zweite Schaltdiode 9 fließen kann.
  • Betrachtet man die umgekehrte Stromrichtung, d.h. die in 1 mit den Pfeilen 11 dargestellte negative Stromrichtung, wird eine Priorisierung der zweiten Schalteinrichtung 4 sinnvoll. In diesem Fall fließt der Strom durch die erste Schaltdiode 7 der ersten Schalteinrichtung 3 und durch die zweite Schalteinrichtung 4, nämlich durch das zweite Schaltelement 8 der zweiten Schalteinrichtung 4. Entsprechend ist die Steuerung bzw. die Erzeugung der Schaltsignale 14', 15' und des erzeugten Phasenstrom gemäß Linie 16' in diesem Fall dargestellt. Wird in den entsprechenden Sperrzeiten 17, 17' das zweite Schaltelement 8 der zweiten Schalteinrichtung 4 ausgeschaltet, kann der Strom über die erste Schaltdiode 7 der ersten Schalteinrichtung 3 fließen, sodass der Strom gemäß Linie 16' unverfälscht umgesetzt werden kann. Ersichtlich wird hierbei die Sperrzeit 17, 17' vollständig auf das Schaltsignal 15' der ersten Schalteinrichtung 3 verteilt.
  • Bei der Festlegung der Sperrzeiten 13, 13', 17, 17' kann das reale Verhalten der beiden Schalteinrichtungen 3, 4, insbesondere der beiden Schaltelemente 6, 8 berücksichtigt werden. Insbesondere können Einschalt- und Ausschalt-Zeiten berücksichtigt werden, um die Sperrzeiten 13, 13', 17, 17' zu reduzieren.
  • Des Weiteren ist es möglich, einen Betrag, insbesondere einen aktuellen Betrag, des den Wechselrichter 1 durchfließenden Stroms zu erfassen, sodass ein Wahrscheinlichkeitswert für eine Änderung der Stromrichtung in wenigstens einer Schaltperiode bestimmt werden kann. Insbesondere ist es dabei möglich, einen Stromgrenzwert festzulegen, wobei bei Unterschreiten des Stromgrenzwerts eine Ermittlung einer Stromrichtungsänderung durchgeführt wird. Mit anderen Worten wird bei Unterschreiten des Stromgrenzwerts ermittelt, wann die Stromrichtungsänderung stattfinden wird.
  • Insbesondere ist es dabei möglich, einen Zeitpunkt der Stromrichtungsänderung zu bestimmen, also zu welchem Zeitpunkt in welcher Schaltperiode die Stromrichtungsänderung stattfinden wird. Entsprechend kann eine Aufteilung der Sperrzeiten in Abhängigkeit des ermittelten Zeitpunkts vorgenommen werden, sodass die Sperrzeit in Abhängigkeit des Zeitpunkts für die jeweilige Schaltperiode zwischen den einzelnen Schaltsignalen 14, 14' 15, 15' aufgeteilt werden kann.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Wechselrichter
    2
    elektrische Maschine
    3
    erste Schalteinrichtung
    4
    zweite Schalteinrichtung
    5
    Zwischenkreiskondensator
    6
    erstes Schaltelement
    7
    erste Schaltdiode
    8
    zweites Schaltelement
    9
    zweite Schaltdiode
    10
    Induktivität
    1 11
    Pfeil
    12
    Pfeil
    13, 13'
    Sperrzeit
    14, 14'
    Schaltsignal
    15, 15'
    Schaltsignal
    16, 16'
    Linie

Claims (10)

  1. Verfahren zur Steuerung eines Wechselrichters (1) einer elektrischen Maschine (2) für ein Kraftfahrzeug, umfassend wenigstens zwei getrennt voneinander zu schaltende Schalteinrichtungen (3, 4), wobei zwischen einem Ausschalten wenigstens einer ersten Schalteinrichtung (3, 4) und dem Einschalten wenigstens einer zweiten Schalteinrichtung (3, 4) eine Sperrzeit (13, 13', 17, 17') festgelegt wird, dadurch gekennzeichnet, dass eine Verteilung der Sperrzeit (13, 13', 17, 17') auf die wenigstens eine erste oder die wenigstens eine zweite Schalteinrichtung (3, 4) in Abhängigkeit einer Stromrichtung eines durch den Wechselrichter (1) fließenden Stroms festgelegt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in wenigstens einer Schaltperiode eine Stromrichtung ermittelt und eine Priorisierung der wenigstens einen ersten oder wenigstens einen zweiten Schalteinrichtung (3, 4) basierend auf der ermittelten Stromrichtung in der zugehörigen Schaltperiode festgelegt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Sperrzeit (13, 13', 17, 17'), insbesondere vollständig, auf das Schaltsignal (14, 14', 15, 15') der wenigstens einen unterpriorisierten Schalteinrichtung (3, 4) aufgeteilt wird.
  4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine erste und die wenigstens eine zweite Schalteinrichtung (3, 4) ein Schaltelement (6, 8), insbesondere einen IGBT, und eine Schaltdiode (7, 9) aufweisen, wobei die wenigstens eine erste oder zweite Schalteinrichtung (3, 4) priorisiert wird, deren Schaltelement (6, 8) leitet und deren Schaltdiode (7, 9) in der aktuellen Stromrichtung sperrt.
  5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Wahrscheinlichkeitswert für eine Änderung der Stromrichtung in wenigstens einer Schaltperiode bestimmt wird.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Stromgrenzwert festgelegt wird, wobei bei Unterschreiten des Stromgrenzwerts eine Ermittlung einer Stromrichtungsänderung durchgeführt wird.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Sperrzeit (13, 13', 17, 17') in der die Stromrichtungsänderung beinhaltenden Schaltperiode in Abhängigkeit eines Zeitpunkts der Stromrichtungsänderung aufgeteilt wird.
  8. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sperrzeit (13, 13', 17, 17') in Abhängigkeit wenigstens einer Einschaltzeit und/oder einer Ausschaltzeit der wenigstens einen ersten und/oder zweiten Schalteinrichtung (3, 4) festgelegt wird.
  9. Steuerungseinrichtung für eine elektrische Maschine (2), insbesondere eine elektrische Maschine (2) eines Kraftfahrzeugs, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorangehenden Ansprüche ausgebildet ist.
  10. Kraftfahrzeug, umfassend eine Steuerungseinrichtung nach dem vorangehenden Anspruch.
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