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Es ist bekannt, Fahrzeuge mit einem elektrischen Traktionsantrieb auszustatten. Neben Asynchronmaschinen können hierbei Synchronmaschinen verwendet werden, die zur Wandlung der Akkumulatorgleichspannung in einen mehrphasigen Drehstrom einen Inverter („Wechselrichter“) erfordern. Der Inverter umfasst mehrere Halbleiterschalter, um etwa einen pulsweitenmodulierten Strom an die elektrische Maschine abgeben zu können.
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Aufgrund des Gewichts und den Beschleunigungsanforderungen des Fahrzeugs ergeben sich für den Inverter hohe Leistungen, so dass die Kühlung der Halbleiterschalter des Inverters eine wesentliche Rolle bei der Zuverlässigkeit des Inverters spielt. Ferner wird eine nicht unwesentliche Menge an Abwärme erzeugt, die die Effizienz des Fahrzeugantriebs schmälert. Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Möglichkeit aufzuzeigen, mit der sich ein Fahrzeugantrieb mit erhöhter Effizienz bzw. mit hoher Zuverlässigkeit betreiben lässt.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche. Weitere Eigenschaften, Merkmale, Ausführungsformen und Vorteile ergeben sich mit den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung und der Figur.
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Es wird vorgeschlagen, zur Unterstützung des Stromflusses durch die Drehstrombrücke des Inverters eine zusätzliche Phasenkurzschlussschaltung heranzuziehen, die zumindest einen Teil des Stroms tragen kann, wenn die Drehstrombrücke zeitweise in einem Taktzyklus ist, in dem von der Drehstrombrücke ein Phasenkurzschluss erzeugt wird. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn eine Pulsweitenmodulation des Inverters einen Nullvektorzustand aufweist. Ein derartiger Zustand tritt im Fahrbetrieb zeitweise (beispielsweise gemäß einer Pulsweitenmodulation) während dem Fahrbetrieb auf. Als Nullvektorzustände kommen Zustände in Betracht, in denen entweder die Highside-Schalter oder die Lowside-Schalter der Drehstrombrücke gemäß der Pulsweitenmodulation gleichzeitig in leitenden Zustand sind. Dies entspricht einem (temporären) Phasenkurzschluss, der von der Drehstrombrücke gemäß der Pulsweitenmodulation (temporär) erzeugt wird. Ein Brückenkurzschluss wird jedoch hierbei vermieden: falls die Highside-Schalter geschlossen sind, sind die Lowside-Schalter geöffnet, und umgekehrt.
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Durch die Verwendung einer zusätzlichen Phasenkurzschlussschaltung ist es möglich, einen Teil der Verlustleistung nicht in der Drehstrombrücke selbst, sondern in der Phasenkurzschlussschaltung entstehen zu lassen, so dass dadurch in der Drehstrombrücke während der Erzeugung des Phasenkurzschlusses in der Phasenkurzschlussschaltung eine geringere oder keine Verlustleistung erzeugt wird. Vor allem jedoch wird durch die Zuschaltung der Phasenkurzschlussschaltung für den gesamten Inverter eine geringere Verlustleistung erzeugt, da durch die zusätzliche Phasenkurzschlussschaltung der Gesamt-Innenwiderstand des Inverters (während des Nullvektorzustands) geringer ist, als wenn nur die Drehstrombrücke, nicht aber die Phasenkurzschlussschaltung einen Phasenkurzschluss erzeugen würde.
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Durch die parallele Erzeugung eines Phasenkurzschlusses durch die Phasenkurzschlussschaltung (parallel zu dem Phasenkurzschluss der Drehstrombrücke) wird ein geringerer Spannungsabfall realisiert, wobei dies zu einer höheren Effizienz, zu einer geringeren Gesamt-Verlustleistung und auch zu einer geringeren thermischen Belastung des Inverters führt.
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Es wird ein Fahrzeugantrieb-Inverter vorgeschlagen, der über eine derartige Phasenkurzschlussschaltung verfügt, sowie über eine Steuerung, die während dem zeitweisen Phasenkurzschluss durch die Drehstrombrücke die Phasenkurzschlussschaltung ebenfalls zur Erzeugung eines Phasenkurzschlusses ansteuert. Dadurch erzeugt die Steuerung parallel zwei Phasenkurzschlüsse (einen durch die Drehstrombrücke und den anderen durch die zusätzliche Phasenkurzschlussschaltung), wodurch sich die oben genannten Effekte ergeben. Ferner wird ein Verfahren beschrieben, das die parallele Erzeugung eines Phasenkurzschlusses durch eine Phasenkurzschlussschaltung vorsieht, während die Drehstrombrücke des Inverters zeitweise einen Nullvektorzustand hat, d. h. selbst einen Phasenkurzschluss (temporär) erzeugt. Schließlich wird ein Fahrzeugantrieb beschrieben, der neben dem Inverter auch eine elektrische Maschine aufweist, die von dem Inverter versorgt wird.
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Es wird daher ein Fahrzeugantrieb-Inverter mit einem Gleichspannungsanschluss, einem Wechselspannungsanschluss und einer Drehstrombrücke beschrieben. Über die Drehstrombrücke sind die genannten Anschlüsse miteinander verbunden. Die Drehstrombrücke ist eingerichtet, gemäß einer Pulsweitenmodulation aus einer am Gleichspannungsanschluss anliegenden Spannung einen mehrphasigen Drehstrom am Wechselspannungsanschluss zu erzeugen. Der Fahrzeugantrieb-Inverter (kurz: Inverter) verfügt ferner über eine (zusätzliche) Phasenkurzschlussschaltung und eine Steuerung. Die Steuerung ist sowohl mit der Phasenkurzschlussschaltung als auch mit der Drehstrombrücke ansteuernd verbunden. Die Steuerung kann auch mehrteilig ausgeführt werden oder von einer gemeinsamen Steuereinheit realisiert sein. Die Steuerung ist eingerichtet, in einem Fahrbetriebmodus (kurz: Fahrbetrieb) die Drehstrombrücke zeitweise zur Erzeugung eines Phasenkurzschlusses anzusteuern, insbesondere dann, wenn die Drehstrombrücke gemäß einem Nullvektor eines Pulsweitenmoduationsverfahrens angesteuert wird.
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In dem Fahrbetriebmodus wird vorzugsweise von der Drehstrombrücke ein pulsweitenmoduliertes Signal mehrphasig am Wechselspannungsanschluss abgegeben, wobei dies zu einem Drehfeld in einer elektrischen Maschine führt, die an den Wechselspannungsanschluss anschließbar ist. Im Rahmen des Fahrbetriebmodus erzeugt die Drehstrombrücke zeitweise (im Rahmen der Pulsweitenmodulation) einen Phasenkurzschluss, wobei die Steuerung zur entsprechenden Ansteuerung der Drehstrombrücke eingerichtet ist. Der Phasenkurzschluss ist temporär und tritt während eines Nullvektorzustands in den Highside-Schaltern oder den Lowside-Schaltern der Drehstrombrücke auf. Die Steuerung ist ferner eingerichtet, die Phasenkurzschlussschaltung zur Erzeugung eines Phasenkurzschlusses anzusteuern, während die Drehstrombrücke einen Phasenkurzschluss erzeugt oder zumindest die Steuerung dieses ansteuert. Im Fahrbetriebmodus ist ferner vorgesehen, dass die Phasenkurzschlussschaltung keinen Phasenkurzschluss erzeugt, wenn die Drehstrombrücke keinen Nullvektorzustand aufweist (d. h. selbst keinen Phasenkurzschluss erzeugt). Auch hierzu ist die Steuerung eingerichtet. Das Zeitfenster, in dem die Phasenkurzschlussschaltung im Fahrbetriebmodus einen Phasenkurzschluss erzeugt, ist begrenzt durch das Zeitfenster, in dem ein Nullvektorzustand (gleichbedeutend mit Phasenkurzschluss) in der Drehstrombrücke besteht. Außerhalb des Zeitfensters, in dem die Drehstrombrücke einen Phasenkurzschluss erzeugt, erzeugt auch die Phasenkurzschlussschaltung keinen Phasenkurzschluss. Dies betrifft insbesondere in Fahrbetriebmodus.
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Vorzugsweise sind Phasen des Wechselspannungsanschlusses über die Phasenkurzschlussschaltung (schaltbar) miteinander verbunden. Sind Schalter der Phasenkurzschlussschaltung geschlossen, dann verbinden diese die Phasen des Wechselspannungsanschlusses. Die Phasenkurzschlussschaltung ist somit parallel zu den Phasenanschlüssen der Drehstrombrücke angeschlossen.
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Die Phasenkurzschlussschaltung weist vorzugsweise Halbleiterschalter auf, die Phasen des Wechselspannungsanschlusses gesteuert miteinander verbinden. Zwischen unterschiedlichen Phasen ist jeweils ein Halbleiterschalter vorgesehen, der, sofern in leitendem Zustand, die Phasen kurzschließt, an die er angeschlossen ist. Bei drei Phasen sind somit drei Halbleiterschalter notwendig, die in Dreieckschaltung oder vorzugsweise in Sternschaltung an diese angeschlossen sind. Insbesondere ist somit die Phasenkurzschlussschaltung in Sternschaltung vorgesehen.
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Die Drehstrombrücke umfasst Lowside-Schalter sowie Highside-Schalter. Die Drehstrombrücke umfasst mehrere Halbbrücken, die jeweils aus einer Serienschaltung eines Lowside-Schalters und eines Highside-Schalters bestehen. Die Lowside-Schalter sind direkt mit einem negativen Potential des Gleichspannungsanschlusses verbunden, während die Highside-Schalter mit dem positiven Potential des Gleichspannungsanschlusses direkt verbunden sind. Dies gilt für alle Halbbrücken der Drehstrombrücke.
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Die Steuerung ist vorzugsweise eingerichtet, in dem Fahrbetriebmodus alle Lowside-Schalter der Drehstrombrücke oder, alternativ (XOR), alle Highside-Schalter der Drehstrombrücke zeitweise zur Erzeugung eines Phasenkurzschlusses anzusteuern. Die leitenden Schalter, d. h. die Lowside- oder Highside-Schalter, bilden im Nullvektorzustand der Drehstrombrücke den Phasenkurzschluss mittels der Drehstrombrücke. Zur Vermeidung eines Brückenkurzschlusses ist in jeder Halbbrücke immer nur maximal einer der beiden Schalter im leitenden Zustand. Die Steuerung ist zur Vermeidung eines Brückenkurzschlusses eingerichtet. Die Steuerung ist ferner eingerichtet, in dem Fahrbetriebmodus die Phasenkurzschlussschaltung zur Erzeugung eines Phasenkurzschlusses anzusteuern, während gleichzeitig die Drehstrombrücke zur Erzeugung des Phasenkurzschlusses (durch die Drehstrombrücke) angesteuert wird, vorzugsweise von der Steuerung.
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Es kann vorgesehen sein, dass die Steuerung durch eine gemeinsame Steuerschaltung realisiert ist, die sowohl im Phasenkurzschluss in der Drehstrombrücke als auch den Phasenkurzschluss in der Phasenkurzschlussschaltung ansteuert. Es ist jedoch auch möglich, dass verschiedene Schaltungen zur Ansteuerung der Drehstrombrücke bzw. der Phasenkurzschlussschaltung verwendet werden. Insbesondere ist es möglich, dass sich bei der Verwendung von mehreren Steuereinheiten, diese über Signale koordinieren oder eine übergeordnete Steuereinheit die beiden jeweiligen Steuereinheiten koordiniert und insbesondere synchron ansteuert. Die Steuerung ist vorzugsweise vorgesehen, mit dem Erzeugen des Phasenkurzschlusses durch die Drehstrombrücke auch den Phasenkurzschluss durch die Phasenkurzschlussschaltung zu erzeugen, und erst mit dem Ende der Erzeugung des Phasenkurzschlusses durch die Drehstrombrücke auch die Phasenkurzschlussschaltung zu öffnen (zum Beenden des Phasenkurzschlusses durch die Phasenkurzschlussschaltung). Grundsätzlich könnte während der Nullvektorzustands auch nur die Phasenkurzschlussschaltung den Phasenkurzschluss vorsehen, während die Schalter der Drehstrombrücke offen sind. Der Phasenkurzschluss wird dann nur von der Phasenkurzschlussschaltung vorgesehen und nicht von der Drehstrombrücke.
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Die Steuerung ist vorzugsweise eingerichtet, in dem Fahrbetriebmodus alle Lowside-Schalter der Drehstrombrücke zeitweise zur Erzeugung eines Phasenkurzschlusses anzusteuern (während die Highside-Schalter offen sind). Zudem ist die Steuerung vorzugsweise eingerichtet, alle Highside-Schalter der Drehstrombrücke zeitweise zur Erzeugung eines Phasenkurzschlusses anzusteuern (während die Lowside-Schalter offen sind).
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Die Steuerung ist vorzugsweise eingerichtet, nur dann zeitweise die Phasenkurzschlussschaltung und die Drehstrombrücke zur Erzeugung eines Phasenkurzschlusses (jeweils) anzusteuern, wenn eine Kreisfrequenz der am Wechselspannungsanschluss abgegeben (sinusförmigen) Mehrphasen-Wechselspannung unter einer vorgegebenen Grenze liegt. Ist dies nicht der Fall (d.h. liegt die Kreisfrequenz über der Grenze), erzeugt nur die Drehstrombrücke zeitweise einen Phasenkurzschluss, nicht aber die Phasenkurzschlussschaltung. Mit anderen Worten wird nur dann parallel zum temporären Phasenkurzschluss durch die Drehstrombrücke die Phasenkurzschlussschaltung leitend geschaltet, wenn eine Motordrehzahl, eine Geschwindigkeit oder eben eine Kreisfrequenz, mit der der Inverter betrieben wird, unter einer Grenze liegt. Die Grenze charakterisiert beispielsweise eine Fahrzeuggeschwindigkeit von nicht mehr als 10 km/h, nicht mehr als 5 km/h oder nicht mehr als 2 km/h. Bei diesen Geschwindigkeiten (bzw. bei Kreisfrequenzen unter der Grenze) können sehr hohe Drehmomente auftreten und die Zeitdauer, während der die Drehstrombrücke einen Phasenkurzschluss temporär erzeugt, ist vergleichsweise lang (im Vergleich zu Geschwindigkeiten größer als die genannten Geschwindigkeiten). Gerade hier kann dann die Phasenkurzschlussschaltung die in der Drehstrombrücke erzeugte Verlustwärme deutlich reduzieren. Insbesondere bei Einparkvorgängen oder beim Fahren über eine Stufe, etwa am Fahrbahnrand, wird somit vorzugsweise der temporäre Phasenkurzschluss der Drehstrombrücke unterstützt von einem temporären Phasenkurzschluss der Phasenkurzschlussschaltung. Die Kreisfrequenz bezieht sich hierbei insbesondere auf ein sinusförmiges Signal am Wechselspannungsanschluss, welche eingerichtet ist, ein Drehfeld in einer elektrischen Maschine zu erzeugen. Bei einer Pulsweitenmodulation durch den Inverter betrifft dies insbesondere den gemittelten Strom oder die gemittelte Spannung am Phasenanschluss des Inverters. Die Kreisfrequenz betrifft damit eine Einhüllende bzw. einen Frequenzanteil, der deutlich unter der Taktfrequenz des Pulsweitenmodulationssignals liegt.
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Es kann vorgesehen sein, dass die Steuerung in einem Schalterfehlermodus sowohl die Drehstrombrücke als auch die Phasenkurzschlussschaltung zur Erzeugung eines Phasenkurzschlusses ansteuert. Dieser ist dann dauerhaft und kann bis zum Ende des Schalterfehlermodus bzw. bis zum Empfang eines Rücksetzsignals andauern. Dadurch erzeugen sowohl die Drehstrombrücke als auch die Phasenkurzschlussschaltung einen dauerhaften Phasenkurzschluss, um so bei einem Schalterfehler zu vermeiden, dass die von einer permanent erregten elektrischen Maschine erzeugte Leistung weitere Elemente des Inverters schädigt. Ein Schalterfehlermodus liegt insbesondere vor, wenn ermittelt wurde, dass ein Schalter der Drehstrombrücke nichtleitend ist, obwohl dieser leitend angesteuert ist. Zur Erzeugung eines Phasenkurzschlusses können entweder alle Highside-Schalter oder alle Lowside-Schalter der Drehstrombrücke leitend angesteuert sein (während die verbleibenden Schalter offen sind).
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Ferner wird ein Fahrzeugantrieb mit einer mehrphasigen elektrischen Maschine und einem Fahrzeugantrieb-Inverter beschrieben, wobei der Inverter wie hier dargestellt realisiert ist. Die elektrische Maschine ist vorzugsweise eine permanent erregte Synchronmaschine, kann jedoch auch eine nicht permanent erregte Synchronmaschine sein, etwa eine selbst erregte oder eine fremd erregte Synchronmaschine. Der Wechselspannungsanschluss des Inverters weist hierbei vorzugsweise einzelne Phasen auf. Diese können mit einzelnen Wicklungsphasen der elektrischen Maschine verbunden sein, insbesondere mit einzelnen Phasenanschlüssen der elektrischen Maschine. Der Fahrzeugantrieb ist vorzugsweise ein Traktionsantrieb.
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Weiterhin wird ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugantrieb-Inverters beschrieben, wobei es sich hierbei um den hier beschriebenen Inverter handeln kann. Ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeug-Inverters, der eine Drehstrombrücke aufweist, sieht vor, dass in einem Fahrmodus die Drehstrombrücke eine mehrphasige Wechselspannung an einem Wechselstromanschluss des Inverters erzeugt. Wenn während dem Erzeugen der Wechselspannung die Drehstrombrücke zeitweise einen Phasenkurzschluss herstellt (insbesondere im Rahmen einer Pulsweitenmodulation), wird zusätzlich ein Phasenkurzschluss durch eine Phasenkurzschlussschaltung (am Wechselstromanschluss parallel angeschlossen) hergestellt. Während des (temporären) Bestehens des Phasenkurzschlusses durch die Drehstrombrücke fließt zumindest ein Teil des durch den Inverter fließenden Stroms über die Phasenkurzschlussschaltung. Dadurch wird die Drehstrombrücke während des Phasenkurzschlusses entlastet. Die Phasenkurzschlussschaltung erzeugt im Fahrmodus nur dann einen Phasenkurzschluss, wenn auch die Drehstrombrücke einen Phasenkurzschluss erzeugt, ansonsten im Fahrmodus nicht. Liegt jedoch beispielsweise ein Schalterfehler in der Drehstrombrücke vor, so kann die Phasenkurzschlussschaltung einen (dauerhaften) Phasenkurzschluss herstellen.
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Im Fahrbetriebmodus erzeugt die Phasenkurzschlussschaltung einen Phasenkurzschluss nur dann, wenn durch die Drehstrombrücke ebenso ein Phasenkurzschluss besteht. Die Phasenkurzschlussschaltung erzeugt somit nur dann einen Phasenkurzschluss, wenn eine Pulsweitenmodulation der Drehstrombrücke einen Nullvektor für die Lowside-Schalter oder für die Highside-Schalter der Drehstrombrücke vorsieht.
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Insbesondere stellt nur dann die Phasenkurzschlussschaltung (zusätzlich zur Drehstrombrücke) her, wenn eine Kreisfrequenz der mehrphasigen Wechselspannung (oder eine Fahrzeuggeschwindigkeit) unter einer vorgegebenen Grenze liegt. Alternativ kann dies jedoch auch von der Zeitdauer abhängig gemacht werden, nämlich von der Zeitdauer, während der beim Erzeugen der Wechselspannung die Drehstrombrücke zeitweise einen Phasenkurzschluss herstellt. Liegt diese Zeitdauer über einer vorgegebenen Mindestzeitdauer, dann wird auch der Kurzschluss durch die Phasenkurzschlussschaltung hergestellt, sonst nicht. Mit anderen Worten wird der Phasenkurzschluss von der Phasenkurzschlussschaltung nur dann zeitweise während eines Nullvektors hergestellt, wenn die Dauer des Nullvektorzustands über einer Mindestdauer liegt. Ansonsten, nämlich wenn die Zeitdauer des Nullvektors länger ist als die Mindestdauer, erzeugt nur die Drehstrombrücke den Phasenkurzschluss (während des Nullvektorzustands). Dadurch sind die Anforderungen an die zeitliche Präzision des Schaltens der Phasenkurzschlussschaltung begrenzt.
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Es kann bei Erfassen eines Fehlers in der Drehstrombrücke sowohl die Drehstrombrücke als auch die Phasenkurzschlussschaltung zur Erzeugung eines Phasenkurzschlusses angesteuert werden. Bei Erfassen eines Fehlers in der Drehstrombrücke wird in den Schalterfehlermodus übergegangen. In dem Schalterfehlermodus erzeugen sowohl die Drehstrombrücke als auch die Phasenkurzschlussschaltung dauerhaft einen Phasenkurzschluss, insbesondere wenn die an dem Inverter angeschlossene elektrische Maschine eine permanent erregte elektrische Maschine ist.
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In einem Nullvektorzustand sind entweder alle Highside-Schalter der Drehstrombrücke leitend geschaltet und die Lowside-Schalter sind nichtleitend geschaltet, oder die Highside-Schalter sind nichtleitend geschaltet, während die Lowside-Schalter alle leitend sind (und so den Phasenkurzschluss in der Drehstrombrücke herstellen).
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Die hier erwähnte Drehstrombrücke ist vorzugsweise eine B6C-Brücke oder eine B12C-Brücke. Die daran angeschlossene elektrische Maschine kann somit eine dreiphasige oder sechsphasige elektrische Maschine sein. Die hier beschriebenen Schalter der Drehstrombrücke und auch der Phasenkurzschlussschaltung sind Leistungsschalter und für Schaltströme von mindestens 10 A, vorzugsweise von mindestens 100 A ausgebildet. Der Fahrzeugantrieb-Inverter und der Fahrzeugantrieb sind Hochvolt-Komponenten mit Nennspannungen von mehr als 60 V, von mindestens 200 V, 400 V oder 800 V. Die Leistungsschalter sind vorzugsweise Halbleiterschalter, insbesondere Transistoren wie IGBTs oder MOSFETs.
- Die 1 zeigt eine Schaltung, die zur Erläuterung der hier beschriebenen Erfindung dient.
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Die 1 zeigt einen Fahrzeugantrieb-Inverter I, der über einen Wechselspannungsanschluss WA verfügt, über den der Inverter I mit der elektrischen Maschine M verbunden ist. Der Inverter I verfügt ferner über einen Gleichspannungsanschluss GA, der zwei Potentiale, nämlich + und -, aufweist. Zwischen diesen Potentialen + und - ist ein Zwischenkreiskondensator ZK angeschlossen. An dem Gleichspannungsanschluss kann eine Hochvolt-Batterie (nicht dargestellt) angeschlossen sein.
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Der Inverter I verfügt zum einen über eine Drehstrombrücke mit Halbbrücken B1, B2 und B3. Jede der Halbbrücken B1, B2 und B3 weist zwei Transistoren auf, wobei die mit dem Pluspotential + verbundenen Transistoren als Highside-Schalter H bezeichnet werden und die direkt mit dem Minuspol - verbundenen Schalter als Lowside-Schalter L bezeichnet werden. Die Drehstrombrücke weist als Schalter Transistoren auf, nämlich MOSFETS, wobei auch IGBTS verwendet werden können.
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Neben der Drehstrombrücke B1 - B3 ist eine Phasenkurzschlussschaltung PKS dargestellt. Diese verfügt über drei Transistoren, die in Sternschaltung die Phasen P1 - P3 des Wechselspannungsanschlusses BA miteinander schaltbar verbinden. Es ist eine Steuerung X vorgesehen, die sowohl die Drehstrombrücke B1 - B3 als auch die Phasenkurzschlussschaltung PKS ansteuert. Die Steuerung X kann in Form einer einzelnen Steuerungsvorrichtung ausgebildet sein, kann jedoch auch in mehreren Einheiten aufgeteilt sein und insbesondere hierarchisch gegliederte Steuerungseinheiten aufweisen. Die Steuerung ist eingerichtet, die Drehstrombrücke mit den Halbbrücken B1 - B3 gemäß einem Pulsweitenmodulationsverfahren (PWM) anzusteuern, um so an den Wechselspannungsanschluss WA einen Drehstrom bzw. eine mehrphasige Wechselspannung zu erzeugen. Mit dieser wird in der elektrischen Maschine M ein Drehfeld erzeugt.
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Im Rahmen der Pulsweitenmodulation der Drehstrombrücke B1 - B3 treten Zustände auf, bei denen entweder alle Lowside-Schalter L leitend sind (und die Highside-Schalter nichtleitend sind), oder die Highside-Schalter H leitend sind (und die Lowside-Schalter nichtleitend sind). Dargestellt ist beispielhaft ein Nullvektorzustand, bei dem die Lowside-Schalter L leitend sind (und die Highside-Schalter nichtleitend sind). In diesem Zustand bilden die Lowside-Transistoren der Halbbrücken B1 - B3 einen Phasenkurzschluss.
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Um wie beschrieben hierbei die Drehstrombrücke zu unterstützen, ist auch die Phasenkurzschlussschaltung PKS vollständig leitend geschaltet, so dass durch diese Strom fließt. Dadurch fließt nur noch ein Teil des Stroms durch die Drehstrombrücke (oder kein Strom), wobei dadurch ein Anteil - vorzugsweise ein Großteil - der Verlustleistung während des Nullvektorzustands in der Phasenkurzschlussschaltung umgesetzt wird, und nur ein kleinerer Teil in der Drehstrombrücke. Dadurch unterstützt die Phasenkurzschlussschaltung PKS die Drehstrombrücke und verringert deren Erwärmung.
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Gestrichelt dargestellt ist der Stromfluss bei einem Nullvektorzustand, in dem die Lowside-Schalter leitend geschaltet sind, wobei auch die Phasenkurzschlussschaltung leitend ist. Es fließt Strom erkennbar auch durch die Phasenkurzschlussschaltung PKS, so dass sich die beschriebene Entlastung der Drehstrombrücke ergibt. Somit wird während dem Erzeugen der Wechselspannung (d. h. während der Pulsweitenmodulation durch die Steuerung X) durch die Drehstrombrücke zeitweise (nämlich für die Dauer des Nullvektorzustands) ein Phasenkurzschluss hergestellt, wobei, wie dargestellt, zusätzlich die Phasenkurzschlussschaltung einen (eigenen) Phasenkurzschluss herstellt.
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Dadurch fließt während des Bestehens des Phasenkurzschlusses (d. h. während des Bestehens des Nullvektorzustands der Drehstrombrücke) zumindest ein Teil des Stroms, der durch den Inverter fließt, auch über die Phasenkurzschlussschaltung. Hierbei fließt dadurch ein Strom durch den Inverter, dass die Lowside-Schalter leitend sind, wodurch zwar nicht vom Gleichspannungsanschluss zum Wechselspannungsanschluss Strom fließt, jedoch zwischen den Phasen des Wechselspannungsanschlusses des Inverters I.
