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Die vorliegende Erfindung betrifft ein System zum Antrieb eines Kraftfahrzeugs gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Aus dem Stand der Technik sind elektrisch angetriebene Kraftfahrzeuge bekannt, bei denen eine Spannungsquelle eine elektrische Gleichspannung bereitstellt. Die Gleichspannung wird mit durch einen Pulswechselrichter in eine Wechselspannung gewandelt. Die Wechselspannung kann dann an einen elektrischen Antrieb ausgegeben werden, der das Auto antreibt.
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Aus der US 2017 / 0 201 170 A1 ist ein System bekannt, bei dem ein Pulswechselrichter einen Gleichspannungswandler und ein Leistungsmodul umfasst. Mit dem Gleichspannungswandler kann eine Zwischenkreisspannung des Pulswechselrichters variabel eingestellt werden, sodass das Leistungsmodul effizient betrieben werden kann.
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Die
DE 10 2018 130 185 A1 offenbart ein Fahrzeug mit einer elektrischen Maschine mit zwei Sätzen von galvanisch isolierten Wicklungen und einer Steuerung. Während des Ladens isoliert die Steuerung einen ersten Wechselrichter von einem ersten Satz der zwei Sätze und koppelt einen Leistungswandler derart elektrisch zwischen einer Traktionsbatterie und einem zweiten Wechselrichter, dass Ladestrom durch den ersten Satz fließt und in einem zweiten Satz der zwei Sätze eine Spannung induziert wird, um die Batterie zu laden.
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Die
DE 10 2017 221 982 A1 offenbart ein Fahrzeugbordnetz mit einem elektrischen Energiespeicher, einem Inverter, einem Gleichspannungswandler und einer elektrischen Maschine. Der Inverter ist über den Gleichspannungswandler mit dem Energiespeicher verbunden. Die elektrische Maschine ist über den Inverter mit dem Gleichspannungswandler verbunden.
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Das Fahrzeugbordnetz umfasst einen Überbrückungsschalter, über den die elektrische Maschine direkt mit dem Inverter schaltbar verbunden ist.
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Die
JP 6 272 084 B2 offenbart eine Hochsetzsteller-Steuerungsvorrichtung. Die Hochsetzteller-Steuerungsvorrichtung umfasst eine Verstärkerschaltung, die zwischen der Batterie und dem Motor vorgesehen ist, und eine Bypass-Schaltung zum Umgehen der Verstärkerschaltung und zum Verbinden der Batterie und des Motors. In der Steuervorrichtung des Boost-Konverters, das mit dem Bypass-Öffnungs-/Schließabschnitt zum Schalten des Öffnens/Schließens der Bypass-Schaltung versehen ist, wird der Betriebszustand einschließlich des Starts oder Stopps des Fahrzeugs auf der Grundlage der Umgebungsinformationen außerhalb des Fahrzeugs bestimmt.
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Die US 2015 / 0 210 171 A1 offenbart eine Vorrichtung mit einer Mehrkanal-Gleichstrombus-Baugruppe, die einen ersten Kanal und einen zweiten Kanal umfasst, einer ersten elektromechanischen Vorrichtung, die mit einer positiven Gleichstromverbindung des ersten Kanals verbunden ist, und einer zweiten elektromechanischen Vorrichtung, die mit einer positiven Gleichstromverbindung des zweiten Kanals verbunden ist. Ein erster Gleichstrom-Wechselstrom-Spannungswandler ist mit dem positiven Gleichstrom-Zwischenkreis des ersten Kanals und ein zweiter Gleichstrom-Wechselstrom-Spannungswandler ist mit dem positiven Gleichstrom-Zwischenkreis des zweiten Kanals gekoppelt. Die Vorrichtung umfasst ferner eine bidirektionale Spannungsänderungsbaugruppe, die mit der positiven Gleichstromverbindung des zweiten Kanals gekoppelt ist, und ein erstes Energiespeichersystem, das elektrisch mit der ersten elektromechanischen Vorrichtung gekoppelt ist. Es wird eine Steuervorrichtung für einen Boost-Konverter bereitgestellt, die Folgendes umfasst: eine Einheit zum Vorhersagen des Betriebszustands und eine Bypass-Steuereinheit, die die Einheit zum Öffnen/Schließen des Bypasses auf der Grundlage des vorhergesagten Betriebszustands steuert.
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Demgegenüber liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, den Wirkungsgrad des Pulswechselrichters weiter zu verbessern.
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Diese Aufgabe wird durch ein System gemäß Anspruch 1, ein Kraftfahrzeug gemäß Anspruch 5 und ein Verfahren gemäß Anspruch 6 gelöst. Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Nachfolgend wird die Formulierung verwendet, dass eine erste Komponente dazu ausgebildet ist, eine Spannung an eine zweite Komponente auszugeben. Hierunter wird im Rahmen dieser Beschreibung insbesondere verstanden, dass die erste und die zweite Komponente so miteinander elektrisch verbunden sind, dass die Spannung in der beschriebenen Art beim Betrieb des Systems ausgegeben wird.
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Das System umfasst eine Spannungsquelle, einen elektrischen Antrieb und einen Pulswechselrichter. Die Spannungsquelle ist dazu ausgebildet, eine erste elektrische Gleichspannung an den Pulswechselrichter auszugeben. Der Pulswechselrichter umfasst einen Gleichspannungswandler und ein erstes Leistungsmodul. Das Leistungsmodul kann beispielsweise mehrere Halbleiterkomponenten umfassen und dazu ausgebildet sein, eine Gleichspannung in eine Wechselspannung zu wandeln. Das Leistungsmodul kann beispielsweise eine B6-Brücke als Topologie aufweisen. Jedoch sind auch andere Topologien möglich.
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Der Gleichspannungswandler ist dazu ausgebildet, in einem aktivierten Zustand die erste Gleichspannung in eine zweite Gleichspannung zu wandeln. Die zweite Gleichspannung kann dabei beispielsweise niedriger als die erste Gleichspannung sein. Die zweite Gleichspannung ist variabel einstellbar. Der Gleichspannungswandler ist dazu ausgebildet, die zweite Gleichspannung an das erste Leistungsmodul auszugeben. Das erste Leistungsmodul ist dazu ausgebildet, die zweite Gleichspannung in eine Wechselspannung zu wandeln.
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Der Pulswechselrichter ist dazu ausgebildet, die Wechselspannung an den elektrischen Antrieb auszugeben. Der elektrische Antrieb ist dazu ausgebildet, das Kraftfahrzeug anzutreiben.
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Der Pulswechselrichter umfasst außerdem ein Schaltmittel. Das Schaltmittel ist in einen ersten und in einen zweiten Zustand schaltbar. Im ersten Zustand ist der Gleichspannungswandler aktiviert. Im zweiten Zustand ist der Gleichspannungswandler deaktiviert. Im deaktivierten Zustand wandelt der Gleichspannungswandler die erste Gleichspannung nicht in die zweite Gleichspannung. Es ist also möglich, dass der Gleichspannungswandler nur dann dazu ausgebildet ist, die erste Gleichspannung in die zweite Gleichspannung zu wandeln, wenn das Schaltmittel im ersten Zustand ist.
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Die variabel einstellbare zweite Gleichspannung ist vor allem bei einer niedrigen Last vorteilhaft. In diesem Fall beeinträchtigen Schaltverluste innerhalb der Halbleiter des Leistungsmoduls besonders die Effizienz des Pulswechselrichters. Diese Verluste sind spannungsabhängig. Wenn die zweite Gleichspannung niedriger als die erste Gleichspannung ist, lässt sich somit die Effizienz des Pulswechselrichters steigern. Zwar treten im Gleichspannungswandler beim Wandeln der ersten Gleichspannung in die zweite Gleichspannung ebenfalls Verluste auf, die jedoch bei einer Wahl eines besonders effizienten Gleichspannungswandlers durch die gesteigerte Effizienz des ersten Leistungsmoduls beim Betrieb mit der zweiten Gleichspannung überkompensiert werden. Wenn also die zweite Gleichspannung variabel an die Last angepasst wird, wird die Effizienz des Pulswechselrichters gesteigert.
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Die Verwendung des Schaltmittels ist vorteilhaft, damit es möglich ist, den Gleichspannungswandler nur dann zu verwenden, wenn die dem Antrieb bereitgestellte Leistung und somit die Last relativ gering ist. Beispielsweise kann das Schaltmittel in den zweiten Zustand geschaltet werden, wenn die dem Antrieb bereitgestellte Leistung über einen bestimmten Schwellwert steigt. Die Verwendung des Gleichspannungswandlers bei relativ hohen dem Antrieb bereitgestellten Leistungen würde die Effizienz beeinträchtigen, da die Verluste im Leistungsmodul ohne Verwendung des Gleichspannungswandlers geringer sind als die im Gleichspannungswandler auftretenden Verluste.
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Der Pulswechselrichter umfasst ein zweites Leistungsmodul. Es ist auch möglich, dass der Pulswechselrichter noch mehr Leistungsmodule umfasst. Das zweite Leistungsmodul ist dazu ausgebildet, die erste Gleichspannung in die Wechselspannung zu wandeln. Im zweiten Zustand des Schaltmittels ist die Spannungsquelle dazu ausgebildet, die erste Gleichspannung an das zweite Leistungsmodul auszugeben.
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Es kann gewählt werden, ob das erste Leistungsmodul und der Gleichspannungswandler oder das zweite Leistungsmodul ohne Gleichspannungswandler verwendet wird, um die Wechselspannung zu erzeugen. Beispielsweise können das erste Leistungsmodul und der Gleichspannungswandler bei geringen Lasten genutzt werden, während das zweite Leistungsmodul ohne Gleichspannungswandler bei hohen Lasten genutzt wird.
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Das System umfasst ein weiteres Schaltmittel. Es ist auch möglich, dass das System noch mehr Schaltmittel umfasst. Die Spannungsquelle ist dazu ausgebildet, die erste Gleichspannung sowohl an das erste Leistungsmodul oder den Gleichspannungswandler als auch an das zweite Leistungsmodul auszugeben, wenn das weitere Schaltmittel in einem ersten Zustand ist. Dabei kann durch den Zustand des Schaltmittels gewählt werden, ob die erste Gleichspannung an das erste Leistungsmodul oder an den Gleichspannungswandler ausgegeben wird.
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Die Spannungsquelle ist außerdem dazu ausgebildet, die erste Gleichspannung an das erste Leistungsmodul oder an den Gleichspannungswandler und nicht an das zweite Leistungsmodul auszugeben, wenn das weitere Schaltmittel in einem zweiten Zustand ist. Dabei kann durch den Zustand des Schaltmittels gewählt werden, ob die erste Gleichspannung an das erste Leistungsmodul oder an den Gleichspannungswandler ausgegeben wird.
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Die Spannungsquelle ist außerdem dazu ausgebildet, die erste Gleichspannung an das zweite Leistungsmodul und weder an das erste Leistungsmodul noch an den Gleichspannungswandler auszugeben, wenn das weitere Schaltmittel in einem dritten Zustand ist.
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Im ersten Zustand des weiteren Schaltmittels werden somit sowohl das erste Leistungsmodul als auch das zweite Leistungsmodul verwendet. Durch den Zustand des Schaltmittels kann gewählt werden, ob der Gleichspannungswandler verwendet wird.
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Im zweiten Zustand des weiteren Schaltmittels wird nur das erste Leistungsmodul und nicht das zweite Leistungsmodul verwendet. Durch den Zustand des Schaltmittels kann gewählt werden, ob der Gleichspannungswandler verwendet wird.
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Im dritten Zustand des weiteren Schaltmittels wird nur das zweite Leistungsmodul und weder das erste Leistungsmodul noch der Gleichspannungswandler verwendet.
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Beispielsweise kann das Schaltmittel in den ersten Zustand und das weitere Schaltmittel in den zweiten Zustand geschaltet werden, wenn dem elektrischen Antrieb eine Leistung unterhalb eines ersten Leistungsschwellwerts bereitgestellt wird und der Antrieb eine Drehzahl unterhalb eines Drehzahlschwellwerts aufweist.
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Beispielsweise kann das weitere Schaltmittel in den dritten Zustand geschaltet werden, wenn die dem Antrieb bereitgestellte Leistung zwischen dem ersten Leistungsschwellwert und einem zweiten Leistungsschwellwert liegt oder wenn die Drehzahl größer als der Drehzahlschwellwert ist, wobei der zweite Leistungsschwellwert höher ist als der erste Leistungsschwellwert. Der Zustand des Schaltmittels ist dabei unerheblich, da weder der Gleichspannungswandler noch das erste Leistungsmodul verwendet werden.
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Beispielsweise kann das weitere Schaltmittel in den ersten Zustand geschaltet werden, wenn die dem Antrieb bereitgestellte Leistung größer als der zweite Leistungsschwellwert ist und/oder die Drehzahl größer als der Drehzahlschwellwert ist. Das Schaltmittel kann dabei im zweiten Zustand sein, sodass der Gleichspannungswandler überbrückt ist.
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Diese beispielhaft genannten Betriebsweisen haben sich in praktischen Versuchen als besonders effizient herausgestellt.
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Nach einer Ausführungsform der Erfindung kann im zweiten Zustand des Schaltmittels die Spannungsquelle dazu ausgebildet sein, die erste Gleichspannung an das erste Leistungsmodul auszugeben. Das erste Leistungsmodul kann im zweiten Zustand des Schaltmittels dazu ausgebildet sein, die erste Gleichspannung in die Wechselspannung zu wandeln. In diesem Fall wird also die erste Gleichspannung ohne dazwischengeschalteten Gleichspannungswandler von der Spannungsquelle an das Leistungsmodul ausgegeben. Dies ist insbesondere bei relativ hohen Lasten vorteilhaft, da dann das Leistungsmodul auch mit der ersten Gleichspannung eine relativ hohe Effizienz aufweist, sodass auf den Gleichspannungswandler verzichtet werden kann.
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Bei dieser Ausführungsform kann also gewählt werden, ob der Gleichspannungswandler verwendet wird oder nicht. Im ersten Zustand des Schalters wandelt der Gleichspannungswandler die erste Gleichspannung in die zweite Gleichspannung, die an das Leistungsmodul ausgegeben wird. Dies ist besonders effizient bei geringen Lasten. Im zweiten Zustand des Schalters wird die erste Gleichspannung ohne Gleichspannungswandler an das Leistungsmodul ausgegeben. Dies ist besonders effizient bei hohen Lasten.
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Nach einer Ausführungsform der Erfindung kann der Gleichspannungswandler im zweiten Zustand des Schaltmittels überbrückt sein. Dies ist eine besonders einfache Anordnung des Schaltmittels, um die gewünschten Vorteile zu erreichen.
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Nach einer Ausführungsform der Erfindung kann die Spannungsquelle dazu ausgebildet sein, die erste Gleichspannung unabhängig vom Zustand des Schaltmittels an das zweite Leistungsmodul auszugeben. Bei dieser Ausführungsform wird das zweite Leistungsmodul somit immer verwendet, während beispielsweise das erste Leistungsmodul und der Gleichspannungswandler wahlweise dazu geschaltet werden können. Alternativ dazu ist es auch möglich, dass sowohl das erste als auch das zweite Leistungsmodul immer verwendet werden, während beispielsweise der Gleichspannungswandler in Abhängigkeit vom Zustand des Schaltmittels verwendet wird oder nicht.
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Beim Verfahren gemäß Anspruch 6 wird das Schaltmittel in den ersten Zustand geschaltet, wenn eine von der Spannungsquelle für den Antrieb bereitgestellte Leistung geringer als ein Leistungsschwellwert ist und eine Drehzahl eines Rotors des Antriebs geringer als der Drehzahlschwellwert ist. In diesem Fall wird der Gleichspannungswandler dazu verwendet, die erste Gleichspannung in die zweite Gleichspannung zu wandeln, die geringer sein kann als die erste Gleichspannung, sodass das erste Leistungsmodul besonders effizient betrieben werden kann, um die zweite Gleichspannung in die Wechselspannung zu wandeln.
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Nach einer Ausführungsform der Erfindung kann das Schaltmittel in den zweiten Zustand geschaltet werden, wenn die bereitgestellte Leistung höher als der Leistungsschwellwert ist und/oder die Drehzahl höher als der Drehzahlschwellwert ist. In diesem Fall sind die zu erwartenden Verluste beim Betrieb des ersten Leistungsmoduls mit der ersten Gleichspannung geringer als die im Gleichspannungswandler auftretenden Verluste, sodass diese Betriebsart besonders effizient ist.
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Es ist auch möglich, dass das Schaltmittel in den zweiten Zustand geschaltet wird, wenn die bereitgestellte Lösung gleich dem Leistungsschwellwert ist und/oder die Drehzahl gleich dem Drehzahlschwellwert ist.
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Nach einer Ausführungsform der Erfindung kann die zweite Gleichspannung erhöht werden, vorzugsweise bis sie gleich der ersten Gleichspannung ist, bevor das Schaltmittel in den zweiten Zustand geschaltet wird, wenn das Schaltmittel im ersten Zustand ist und in den zweiten Zustand geschaltet werden soll. Dies kann insbesondere erfolgen, wenn die dem Antrieb bereitgestellte Leistung noch so gering ist, dass der Gleichspannungswandler die zweite Gleichspannung erreichen kann. Dies kann insbesondere bei einer maximalen dem Antrieb bereitgestellten Leistung nicht der Fall sein. Daher ist es vorteilhaft, wenn die zweite Gleichspannung erhöht wird, bevor die bereitgestellte Leistung zu groß wird. Dies kann beispielsweise durch eine Nutzerauswahl erfolgen. Alternativ dazu ist es auch möglich, dass das System eine Entwicklung der dem Antrieb bereitzustellenden Leistung berechnet und in Abhängigkeit davon die zweite Gleichspannung erhöht, wenn die bereitzustellende Leistung einen Prädiktionsschwellwert überschreitet.
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Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden deutlich anhand der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beiliegenden Abbildungen. Dabei werden für gleiche oder ähnliche Bauteile und für Bauteile mit gleichen oder ähnlichen Funktionen dieselben Bezugszeichen verwendet. Dabei zeigt
- 1 eine schematische Ansicht eines Systems mit einem Gleichspannungswandler und einem ersten Leistungsmodul; und
- 2 eine schematische Ansicht eines Systems nach einer Ausführungsform der Erfindung mit einem zweiten Leistungsmodul.
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Das System umfasst eine Spannungsquelle 100, die beispielsweise als eine wiederaufladbare Hochspannungsbatterie ausgebildet sein kann, einen Pulswechselrichter 101 und einen elektrischen Antrieb 102. Der Pulswechselrichter 101 umfasst ein erstes Leistungsmodul 103, einen Gleichspannungswandler 104, ein erstes Schaltmittel 106 und einen ersten Zwischenkreiskondensator 105. In 1 ist das erste Schaltmittel 106 in einem ersten Zustand dargestellt.
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Im Betrieb gibt die Spannungsquelle 100 eine erste Gleichspannung an den Gleichspannungswandler 104 aus, wenn das erste Schaltmittel 106 im ersten Zustand ist. Der Gleichspannungswandler 104 wandelt die erste Gleichspannung in eine zweite Gleichspannung um, die auch als Zwischenkreisspannung bezeichnet werden kann und vorzugsweise niedriger ist als die erste Gleichspannung. Dabei ist die zweite Gleichspannung variabel einstellbar. Die zweite Gleichspannung liegt am ersten Zwischenkreiskondensator 105 an und wird an das erste Leistungsmodul 103 ausgegeben. Das erste Leistungsmodul 103 wandelt die zweite Gleichspannung in eine Wechselspannung, die an den elektrischen Antrieb 102 ausgegeben wird.
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Die Verwendung des Gleichspannungswandlers 104 zur Wandlung der ersten Gleichspannung in die zweite Gleichspannung ist insbesondere vorteilhaft, wenn die dem Antrieb 102 bereitgestellte Leistung relativ gering ist und ein Rotor des Antriebs 102 eine relativ niedrige Drehzahl aufweist. In diesem Fall sind Verluste im ersten Leistungsmodul 103 vergleichsweise hoch, wenn das erste Leistungsmodul 103 mit der ersten Gleichspannung betrieben wird. Die im Gleichspannungswandler 104 entstehenden Verluste werden in diesem Fall durch die höhere Effizienz des ersten Leistungsmoduls 103 überkompensiert.
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Falls die dem Antrieb 102 bereitgestellte Leistung höher als ein Leistungsschwellwert ist und/oder die Drehzahl des Antriebs 102 höher ist als ein Drehzahlschwellwert, werden die im Gleichspannungswandler 104 auftretenden Verluste nicht mehr durch die höhere Effizienz des ersten Leistungsmoduls 103 überkompensiert, da die benötigte zweite Gleichspannung höher eingestellt werden muss, um die notwendige Leistung bereitstellen zu können, und somit die Differenz zwischen der ersten Gleichspannung und der zweiten Gleichspannung kleiner ist. Daher ist es vorteilhaft, das erste Schaltmittel 106 in einen zweiten Zustand zu schalten, in dem der Gleichspannungswandler 104 überbrückt wird, wenn die dem Antrieb 102 bereitgestellte Leistung höher als der Leistungsschwellwert ist.
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Wenn das erste Schaltmittel 106 im zweiten Zustand ist, liegt die erste Gleichspannung am ersten Zwischenkreiskondensator 105 an und wird an das erste Leistungsmodul 103 ausgegeben. Das erste Leistungsmodul 103 wandelt dann die erste Gleichspannung in die Wechselspannung, die an den elektrischen Antrieb 102 ausgegeben wird.
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Wenn das erste Schaltmittel 106 vom ersten in den zweiten Zustand geschaltet werden soll, ist es vorteilhaft, wenn zunächst die zweite Gleichspannung an die erste Gleichspannung angeglichen wird. Dabei ist es zu bevorzugen, dies zu tun, solange die Leistungsanforderung des Antriebs 102 geringer ist als die maximale Leistung des Gleichspannungswandlers 104. Daher kann es vorteilhaft sein, die zweite Gleichspannung prädiktiv hochzufahren. Dies kann beispielsweise durch eine Benutzerauswahl erfolgen. Beispielsweise kann der Benutzer ein entsprechendes Fahrprogramm des Kraftfahrzeugs auswählen, das für besonders hohe Leistungen des Antriebs 102 ausgelegt ist. Alternativ dazu kann das System auch eine Entwicklung der vom Antrieb 102 angeforderten Leistung im Voraus berechnen, sodass die zweite Gleichspannung automatisch erhöht wird, bevor die maximale Leistung des Gleichspannungswandlers überstiegen wird. Es ist auch möglich, dass die Leistung des Antriebs 102 so lange nicht erhöht oder sogar reduziert wird, bis die zweite Gleichspannung an die erste Gleichspannung angeglichen wurde.
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Das System in 2 unterscheidet sich im Wesentlichen dadurch, dass der Pulswechselrichter 200 ein zweites Leistungsmodul 201 und einen zweiten Zwischenkreiskondensator 202 umfasst. Die erste Gleichspannung liegt dabei am zweiten Zwischenkreiskondensator 202 an und wird an das zweite Leistungsmodul 201 ausgegeben.
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Im Betrieb kann beispielsweise die zweite Gleichspannung an das erste Leistungsmodul 103 ausgegeben werden, während die erste Gleichspannung an das zweite Leistungsmodul 201 ausgegeben wird. Es ist auch möglich, dass ein in 2 nicht dargestelltes zweites Schaltmittel vorgesehen ist, mit dem gewählt werden kann, ob die erste Gleichspannung an den Gleichspannungswandler 104 bzw. in Abhängigkeit vom Zustand des ersten Schaltmittels 106 an das erste Leistungsmodul 103 und/oder an das zweite Leistungsmodul 201 ausgegeben wird. Das zweite Schaltmittel wird im Rahmen dieser Beschreibung auch als weiteres Schaltmittel bezeichnet.
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Im Betrieb kann das erste Schaltmittel 106 im ersten Zustand sein und die erste Gleichspannung nur an den Gleichspannungswandler 104 ausgegeben werden, wenn die dem Antrieb 102 bereitgestellte Leistung geringer als ein erster Leistungsschwellwert und die Drehzahl des Rotors niedriger als ein Drehzahlschwellwert ist. Die erste Gleichspannung wird dann also nicht an das zweite Leistungsmodul 201 ausgegeben.
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Wenn die dem Antrieb 102 bereitgestellte Leistung größer als der erste Leistungsschwellwert und geringer als ein zweiter Leistungsschwellwert ist oder die Drehzahl höher als der Drehzahlschwellwert ist, kann vorteilhafterweise die erste Gleichspannung ausschließlich an das zweite Leistungsmodul 201 ausgegeben werden. In diesem Fall wird die erste Gleichspannung also weder an den Gleichspannungswandler 104 noch an das erste Leistungsmodul 103 ausgegeben.
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Wenn die dem Antrieb 102 bereitgestellte Leistung größer als der zweite Leistungsschwellwert ist und/oder die Drehzahl höher als der Drehzahlschwellwert ist, kann die erste Gleichspannung sowohl an das erste Leistungsmodul 103 als auch an das zweite Leistungsmodul 201 ausgegeben werden. In diesem Fall kann beispielsweise das erste Schaltmittel 106 im zweiten Zustand sein.
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Wenn mittels des zweiten Schaltmittels umgeschaltet werden soll von einem Zustand, in dem die erste Gleichspannung ausschließlich an den Gleichspannungswandler 104 ausgegeben wird, in einen Zustand, in dem die erste Gleichspannung ausschließlich an das zweite Leistungsmodul 201 ausgegeben wird, kann zunächst die zweite Gleichspannung erhöht werden, solange dies aufgrund einer relativ geringen dem Antrieb 102 bereitgestellten Leistung möglich ist. Danach kann dann das zweite Schaltmittel umgeschaltet werden, sodass die erste Gleichspannung nicht mehr an den Gleichspannungswandler 104, sondern ausschließlich an das zweite Leistungsmodul 201 ausgegeben wird.
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Wenn mittels des zweiten Schaltmittels umgeschaltet werden soll von einem Zustand, in dem die erste Gleichspannung ausschließlich an das zweite Leistungsmodul 201 ausgegeben wird, in einen Zustand, in dem die erste Gleichspannung sowohl an das erste Leistungsmodul 103 als auch an das zweite Leistungsmodul 201 ausgegeben wird, kann zunächst das zweite Schaltmittel umgeschaltet werden, sodass die erste Gleichspannung sowohl an das zweite Leistungsmodul 201 als auch an den Gleichspannungswandler 104 ausgegeben wird. Zu diesem Zweck kann das erste Schaltmittel 106 im ersten Zustand sein. Die zweite Gleichspannung kann dann an die erste Gleichspannung angeglichen werden. Dann kann das erste Schaltmittel 106 in den zweiten Zustand geschaltet werden.
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Wenn mittels des zweiten Schaltmittels umgeschaltet werden soll von einem Zustand, in dem die erste Gleichspannung ausschließlich an den Gleichspannungswandler 104 ausgegeben wird, in einen Zustand, in dem die erste Gleichspannung sowohl an das erste Leistungsmodul 103 als auch an das zweite Leistungsmodul 201 ausgegeben wird, kann zunächst das zweite Schaltmittel so geschaltet werden, dass die erste Gleichspannung sowohl an das zweite Leistungsmodul 201 als auch an den Gleichspannungswandler 104 ausgegeben wird. Dann kann die zweite Gleichspannung an die erste Gleichspannung angeglichen werden. Danach kann dann das erste Schaltmittel 106 in den zweiten Zustand geschaltet werden. Hierbei ist es vorteilhaft, dass dem Antrieb 102 direkt nach Zuschalten des zweiten Leistungsmoduls 201 eine relativ hohe Leistung bereitgestellt werden kann. Die zweite Gleichspannung kann dann währenddessen erhöht werden.
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Es ist auch möglich, dass der Pulswechselrichter 200 frei vom ersten Schaltmittel 106 ist.
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Das in 2 dargestellte System hat insbesondere den Vorteil, dass der Gleichspannungswandler 104, das erste Leistungsmodul 103 und das zweite Leistungsmodul 201 unterschiedliche Maximalleistungen aufweisen können. Es ist insbesondere möglich, dass die Maximalleistung des Gleichspannungswandlers 104 geringer ist als die maximale Leistung des ersten Leistungsmoduls 103. Die Leistungsmodul 103 und 201 und der Gleichspannungswandler 104 können insbesondere für eine bessere Skalierbarkeit in weitere Subsysteme aufgeteilt werden. So lässt sich das System besonders gut an Anforderungen des Kraftfahrzeugs und/oder des Antriebs 102 anpassen.
