DE102021110111A1 - Verfahren zum Ansteuern einer elektrischen Maschine sowie Traktionsantriebssystem eines elektrisch oder teilelektrisch angetriebenen Fahrzeugs zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents

Verfahren zum Ansteuern einer elektrischen Maschine sowie Traktionsantriebssystem eines elektrisch oder teilelektrisch angetriebenen Fahrzeugs zur Durchführung des Verfahrens Download PDF

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Thomas Hubert
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ansteuern einer elektrischen Maschine (1) sowie ein Traktionsantriebssystem eines elektrisch oder teilelektrisch angetriebenen Fahrzeugs zur Durchführung des Verfahrens. Das Verfahren sieht vor, dass die elektrische Maschine (1) mittels eines Wechselrichters (2) angesteuert wird, wobei der Wechselrichter (2) dazu eingerichtet ist, eine Batteriespannung unter Verwendung eines Pulsweitenmodulationsverfahrens mit variabler Taktfrequenz in ein pulsweitenmoduliertes Wechselspannungssignal (11) zur Ansteuerung der elektrischen Maschine (1) zu wandeln, wobei bei den verwendbaren Taktfrequenzen bestimmte Taktfrequenzen und/oder Taktfrequenzbereiche (4) ausgeschlossen sind, insbesondere bei der Wahl der zu verwendenden Taktfrequenz bestimmte Taktfrequenzen und/oder Taktfrequenzbereiche (4) nicht berücksichtigt werden.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ansteuern einer elektrischen Maschine sowie ein Traktionsantriebssystem eines elektrisch oder teilelektrisch angetriebenen Fahrzeugs zur Durchführung des Verfahrens. Traktionsantriebssysteme, zum Beispiel für Elektrofahrzeuge, Hybrid-Elektrofahrzeuge und Plug-in-Hybrid-Elektrofahrzeuge, umfassen in der Regel einen spannungsbasierten Wechselrichter, der die Batteriespannung durch n-Schaltbrücken in n-phasige Wechselspannungen gemäß einem gewählten Pulsweitenmodulationsverfahren wandelt. Das von dem Wechselrichter erzeugte Wechselspannungssignal ist dementsprechend pulsweitenmoduliert. Es handelt sich somit um ein pulsweitenmoduliertes Wechselspannungssignal. Die Wechselspannungen bzw. die Wechselspannungssignale wiederum erzeugen den nötigen Motorstrom pro Phase des elektrischen Antriebs, um das gewünschte Motordrehmoment und die Soll-Drehgeschwindigkeit zu erhalten.
  • Ein solcher Wechselrichter umfasst typischerweise zwei Leistungshalbleiterschalter pro Phase (Schaltbrücke), beispielsweise IGBTs, Si-Mosfets, SiC-Mosfets, GAN-Transistoren und einen Kondensator zur Glättung und Stabilisierung der DC-Spannung im Zwischenkreis.
  • Zur Erzeugung des Pulsweitenmodulationsmusters wird häufig und vorzugsweise auch bei der vorliegenden Erfindung, die Raumzeigemodulation mit Taktfrequenzen im Bereich von einem bis mehreren Kilohertz verwendet.
  • Zur Senkung von Schaltverlusten wird meist eine variable Taktfrequenz verwendet, entweder durch diskrete Taktfrequenzsprünge oder einer vollvariablen Nachführung der Taktfrequenz, insbesondere um effizienzoptimal anzusteuern.
  • Problematisch bei der Taktfrequenz bzw. der Wahl der Taktfrequenz ist, dass die Taktfrequenz Rückwirkung auf das Hochvolt- Bordnetz eines Fahrzeugs haben kann, wodurch Anregungen von Systemresonanzen bei Nachführung von effizienzoptimalen Taktfrequenzen auftreten können. Die Durchquerung dieser Resonanzen kann zu Spannungs- und Stromüberhöhungen führen, die einerseits zusätzliche Verluste verursachen und sogar zu einer Zerstörung von elektrischen und/oder elektronischen Komponenten führen können.
  • Aus der DE 10 2005 061 388 A1 ist ein Pulsweitenmodulationsverfahren bekannt, mit dem sich die Anregungen von Resonanzen in einem mehrphasigen System aus Netz, Wechselrichter und Motor vermindern lassen. Das dort beschriebene Verfahren dient zur pulsweitenmodulierten Ansteuerung von Schaltelementen in einem Wechselrichter mit N Phasen, bei dem für jede Phase aus je einer P-periodischen Steuerspannung Ansteuerpulse der Schaltelemente abgeleitet werden. Die P-periodischen Steuerspannungen entsprechen einer Überlagerung von um 360/N Grad gegeneinander verschobenen sinusförmigen Steuerspannungen der Periode P mit einer für alle Phasen geltenden N*P-periodischen Offsetspannung. Die Offset-Spannung wird dabei so gewählt, dass zu jeder Zeit genau eine der P-periodischen Steuerspannungen für die Ableitung der Schaltimpulse wirksam auf einer Aussteuergrenze liegt.
  • Aus der DE 10 2018 201 072 A1 ist ein Verfahren bekannt, wobei eine Taktfrequenz des Wechselrichters arbeitspunktabhängig variiert wird, um eine Verlustleistung der elektrischen Maschine zu reduzieren.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zur Ansteuerung einer elektrischen Maschine unter Vermeidung von elektrischen Resonanzanregungen bereitzustellen. Ferner ist es Aufgabe der Erfindung, ein Traktionsantriebssystem eines elektrisch oder teilelektrisch angetriebenen Fahrzeugs zur Durchführung des Verfahrens anzugeben.
  • Diese Aufgaben werden durch ein Verfahren, das die Merkmale des Patentanspruchs 1 aufweist, und durch ein Traktionsantriebssystem, das die Merkmale des Patentanspruchs 9 aufweist, gelöst.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Ansteuern einer elektrischen Maschine ist vorgesehen, dass die elektrische Maschine mittels eines Wechselrichters angesteuert wird, wobei der Wechselrichter dazu eingerichtet ist, eine Batteriespannung unter Verwendung eines Pulsweitenmodulationsverfahrens mit variabler Taktfrequenz in ein pulsweitenmoduliertes Wechselspannungssignal zur Ansteuerung der elektrischen Maschine zu wandeln, wobei bei den verwendbaren Taktfrequenzen bestimmte Taktfrequenzen und/oder Taktfrequenzbereiche ausgeschlossen sind, insbesondere bei der Wahl der zu verwendenden Taktfrequenz bestimmte Taktfrequenzen und/oder Taktfrequenzbereiche nicht berücksichtigt werden.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren sieht insofern vor, dass die Taktfrequenz des Wechselrichters derart gesteuert/geregelt wird, dass bestimmte Frequenzen oder Frequenzbereiche ausgespart, insbesondere übersprungen, werden. Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht es somit, insbesondere bestimmte Taktfrequenzen und/oder Taktfrequenzbereiche, bei denen unerwünschte Resonanzen auftreten, auszusparen.
  • Vorzugsweise nimmt die verwendete Taktfrequenz mit zunehmender Drehzahl zu, wobei beim Nachführen der verwendeten Taktfrequenz die bestimmten Frequenzen bzw. Frequenzbereiche übersprungen werden, insbesondere die verwendete Taktfrequenz im Bereich der bestimmten Taktfrequenzen bzw. Taktfrequenzbereiche trotz steigender Drehzahl der elektrischen Maschine konstant bleibt und bei Überschreiten einer bestimmten Drehzahl sprunghaft auf eine höhere Taktfrequenz wechselt. Es ist aber durchaus denkbar und bevorzugt, dass ab einer festgelegten Grenze die Taktfrequenz konstant bleibt oder aber die Taktfrequenz durch Synchron- bzw. Blockmodulationsverfahren wiederum abnimmt. Auch dabei wird es als vorteilhaft angesehen, wenn beim Nachführen der verwendeten Taktfrequenz die bestimmten Frequenzen bzw. Frequenzbereiche übersprungen werden respektive ausgespart werden.
  • Insbesondere ist vorgesehen, dass die elektrische Maschine oder die elektrische Maschine und der Wechselrichter derart betrieben werden, dass die Taktfrequenz derart variiert wird, dass Schaltverluste im Wechselrichter und/oder Verluste in der elektrischen Maschine minimiert werden, wobei bei den bestimmten Taktfrequenzen oder den bestimmten Taktfrequenzbereichen zur Vermeidung von unerwünschten Resonanzen auf eine ansonsten betriebsoptimale Ansteuerung der elektrischen Maschine, insofern auf eine betriebsoptimale Taktfrequenz, zugunsten der Vermeidung von Resonanzen, verzichtet wird. Es ist auch durchaus denkbar, dass die elektrische Maschine oder die elektrische Maschine und der Wechselrichter derart betrieben werden, dass die Taktfrequenz derart variiert wird, dass Auftreten von Spannungsrippeln im Zwischenkreis und/oder akustische Emissionen berücksichtigt werden.
  • Als besonders vorteilhaft wird es angesehen, wenn es sich bei der elektrischen Maschine um eine elektrische Maschine eines Traktionsantriebssystems eines elektrisch oder teilelektrisch angetriebenen Fahrzeugs handelt.
  • Vorzugsweise weist die elektrische Maschine ein n-phasiges Wicklungssystem auf, insbesondere ein 3-phasiges Wicklungssystem auf. Dementsprechend ist vorgesehen, dass der Wechselrichter die Batteriespannung ebenfalls in n-phasige Wechselspannungen umwandelt.
  • Als besonders vorteilhaft wird es angesehen, wenn in dem Wechselrichter ein oder mehrere Kennfelder hinterlegt sind, wobei das eine oder die mehreren Kennfelder die zu verwendende Taktfrequenz in Abhängigkeit von Betriebspunkten der elektrischen Maschine und/oder des Hochvolt-Bordnetzes und/oder etwaiger Nebenaggregate und/oder weiterer Traktionsantriebe unter Berücksichtigung der ausgeschlossenen bestimmten Taktfrequenzen und/oder Taktfrequenzbereiche aufweist. Es ist durchaus denkbar, dass es sich bei dem Kennfeld um eine Kennlinie handelt.
  • Vorzugsweise umfasst das Kennfeld die zu verwendende Taktfrequenz in Abhängigkeit von einer Drehzahl und/oder einem angeforderten Drehmoment der elektrischen Maschine.
  • Es wird als besonders vorteilhaft angesehen, wenn die Bestimmung der bestimmten Taktfrequenzen und/oder Taktfrequenzbereiche, insbesondere die Bestimmung des einen oder der mehreren Kennfelder, durch sequenzielles Einspeisen einzelner harmonischer Ströme und Suchen der Frequenz mit maximaler harmonischer Impedanz für parallele Resonanzen und minimaler harmonischer Impedanz für Reihenresonanzen erfolgt oder im Vorfeld erfolgt ist. Es ist auch durchaus denkbar, dass die Bestimmung der bestimmten Taktfrequenzen und/oder Taktfrequenzbereiche und/oder der Kennfelder mittels geeigneter Simulationsverfahren erfolgt. Als besonders vorteilhaft wird es angesehen, wenn die bestimmten Taktfrequenzen und/oder Taktfrequenzbereiche und/oder die Kennfelder in dem Wechselrichter hinterlegt sind und eine in dem Wechselrichter implementierte Softwarefunktion diese Kennfelder bei der Wahl der Taktfrequenz berücksichtigt.
  • Es wird als vorteilhaft angesehen, wenn die Bestimmung der bestimmten Taktfrequenzen und/oder Taktfrequenzbereiche, insbesondere die Bestimmung des einen oder der mehreren Kennfelder, durch Einspeisung einzelner Stromimpulse und anschließender Spektralanalyse erfolgt oder erfolgt ist oder durch Einspeisung von interharmonischen Strömen nahe der zu betrachtenden Frequenz erfolgt oder erfolgt ist, wobei die Bestimmung der bestimmten Taktfrequenzen und/oder Taktfrequenzbereiche anhand einer Impedanz-Änderung erfolgt oder erfolgt ist.
  • Es ist durchaus denkbar, dass die bestimmten Taktfrequenzen und/oder Taktfrequenzbereiche während des Betriebs der elektrischen Maschine, insbesondere des Fahrzeugs, bestimmt werden. Dies hat den Vorteil, dass die Bestimmung der bestimmten Taktfrequenzen und/oder Taktfrequenzbereiche in Abhängigkeit von den tatsächlich vorliegenden Bedingungen, wie beispielsweise Temperatur, Drehmoment, Drehzahl, Zustand der Nebenaggregate, Batterieladung und -spannung erfolgt.
  • Es ist durchaus denkbar, dass die bestimmten Taktfrequenzbereiche dadurch festgelegt werden, dass um eine bestimmte Taktfrequenz ein festgelegtes Taktfrequenzfenster gelegt wird.
  • Als besonders vorteilhaft wird es angesehen, wenn die bestimmten Taktfrequenzen und/oder Taktfrequenzbereiche in Abhängigkeit von einem Betriebspunkt der elektrischen Maschine und/oder in Abhängigkeit von einem Betriebspunkt eines oder mehrerer Nebenaggregate variieren.
  • Vorzugsweise handelt es sich bei dem Pulsweitenmodulationsverfahren um ein Pulsweitenmodulationsverfahren mit vollvariabler Taktfrequenz und/oder mit diskreten Taktfrequenzen.
  • Als besonders vorteilhaft wird es angesehen, wenn das Pulsweitenmodulationsverfahren unter Verwendung einer sogenannten Raumzeigermodulation erfolgt.
  • Als besonders vorteilhaft wird es angesehen, wenn die zu verwendende Taktfrequenz derart gewählt wird, dass thermische Verluste in der elektrischen Maschine und/oder thermische Verluste in dem Wechselrichter minimal sind, unter Ausschluss der bestimmten Taktfrequenzen und/oder Taktfrequenzbereiche, und/oder dass das Auftreten von Spannungsrippeln im Zwischenkreis und/oder akustische Emissionen des Antriebs berücksichtigt werden.
  • Das erfindungsgemäße Traktionsantriebssystem eines elektrisch oder teilelektrisch angetriebenen Fahrzeugs ist insbesondere derart ausgebildet, dass das Traktionsantriebssystem zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet ist.
  • Die Ausführungen zu dem erfindungsgemäßen Verfahren und den vorteilhaften Ausführungsformen gelten entsprechend für das erfindungsgemäße Traktionsantriebssystem und umgekehrt.
  • Vorzugsweise weist das Traktionsantriebssystem eine Traktionsbatterie, eine elektrische Maschine und einen Wechselrichter zur Ansteuerung der elektrischen Maschine auf. Der Wechselrichter ist dazu eingerichtet, eine Batteriespannung der Traktionsbatterie unter Verwendung eines Pulsweitenmodulationsverfahrens mit variabler Taktfrequenz in ein pulsweitenmoduliertes Wechselspannungssignal zur Ansteuerung der elektrischen Maschine zu wandeln. Der Wechselrichter ist dabei dazu eingerichtet, bei der Wahl der verwendeten Taktfrequenz bestimmte Taktfrequenzen und/oder bestimmte Taktfrequenzbereiche nicht zu berücksichtigen.
  • Als besonders vorteilhaft wird es angesehen, wenn das Traktionsantriebssystem einen Wechselrichter mit einem Controller und einer Leistungselektronik aufweist, wobei die Leistungselektronik dazu eingerichtet ist, in Abhängigkeit von Steuersignalen des Controllers das pulsweitenmodulierte Wechselspannungssignal zum Ansteuern der elektrischen Maschine bereitzustellen, wobei der Controller dazu eingerichtet ist, mithilfe einer in dem Controller implementierten Softwarefunktion das einzustellende pulsweitenmodulierte Wechselspannungssignal zur Ansteuerung der elektrischen Maschine zu berechnen und unter Verwendung des Pulsweitenmodulationsverfahrens mit variabler Taktfrequenz unter Ausschluss der bestimmten Taktfrequenzen und/oder Taktfrequenzbereiche die Leistungselektronik entsprechend anzusteuern.
  • Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert, ohne hierauf beschränkt zu sein. Es zeigen:
    • 1 eine 3-phasige elektrische Maschine mit einem Wechselrichter zur Ansteuerung der elektrischen Maschine in einer schematischen Darstellung,
    • 2 ein Kennfeld für zu verwendende Taktfrequenzen in Abhängigkeit von einer Drehzahl der elektrischen Maschine gemäß 1.
  • Die 1 zeigt schematisch den Aufbau eines erfindungsgemäßen Traktionsantriebssystems eines elektrisch oder teilelektrisch angetriebenen Fahrzeugs, das zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet ist. Das Traktionsantriebssystem weist eine nicht näher dargestellte Traktionsbatterie und eine 3-phasige elektrische Maschine 1 mit einem 3-phasigen Wicklungssystem auf. Ein Wechselrichter 2 dient zur Ansteuerung der elektrischen Maschine 1, wobei der Wechselrichter 2 dazu eingerichtet ist, eine Batteriespannung der Traktionsbatterie unter Verwendung eines Pulsweitenmodulationsverfahrens mit variabler Taktfrequenz in ein pulsweitenmoduliertes Wechselspannungssignal 11 zur Ansteuerung der elektrischen Maschine 1 zu wandeln. Da es sich vorliegend um eine 3-phasige elektrische Maschine 1 handelt, werden grundsätzlich auch drei pulsweitenmodulierte Wechselspannungssignale 11 benötigt, wobei der Einfachheit halber lediglich ein pulsweitenmoduliertes Wechselspannungssignal 11 dargestellt Der Wechselrichter 2 ist dazu eingerichtet, an der elektrischen Maschine 1 ein einem Referenzsignal 3 entsprechendes pulsweitenmoduliertes Wechselspannungssignal 11 bereitzustellen zur Ansteuerung der elektrischen Maschine 1. Das pulsweitenmodulierte Wechselspannungssignal 11 wird mittels einer Leistungselektronik 6 erzeugt, wobei die Leistungselektronik 6 dazu eingerichtet ist, in Abhängigkeit von Steuersignalen eines Controllers 5 des Wechselrichters 2 das pulsweitenmodulierte Wechselspannungssignal 11 an der elektrischen Maschine 1 bereitzustellen. Der Controller 5 ist dazu eingerichtet, mithilfe einer in dem Controller 5 implementierten Softwarefunktion das einzustellende pulsweitenmodulierte Wechselspannungssignal 11 zur Ansteuerung der elektrischen Maschine 1 zu berechnen und unter Verwendung des Pulsweitenmodulationsverfahrens mit variabler Taktfrequenz die Leistungselektronik 6 entsprechend anzusteuern.
  • Der Controller 5 ist dazu eingerichtet, in Abhängigkeit von dem Betriebszustand der elektrischen Maschine 1 und/oder des Wechselrichters 2 hinsichtlich der thermischen Verluste und/oder unter Berücksichtigung von akustischen Emissionen und Belastung des Zwischenkreises die optimale Taktfrequenz zu wählen. In der 2 ist die optimale Taktfrequenz fT in Abhängigkeit von der Drehzahl n der elektrischen Maschine 1 dargestellt. Die verlustoptimale Taktfrequenz fT ist durch die Kurve 12 kenntlich gemacht. Die Kurve 12 steigt vorliegend zunächst linear mit der Drehzahl n an bis eine maximale Taktfrequenz erreicht ist, wobei diese maximale Taktfrequenz im Wesentlichen durch die Gestaltung der Leistungselektronik 6 bestimmt ist. Die maximale Taktfrequenz wird beispielsweise bei einer Grenzdrehzahl erreicht, die durch die Linie 10 kenntlich gemacht ist.
  • Bei der erfindungsgemäßen Lösung ist vorgesehen, dass bei der zu verwendenden Taktfrequenz bestimmte Taktfrequenzen, vorliegend bestimmte Taktfrequenzbereiche 4, ausgeschlossen werden. Bei Erreichen dieser Taktfrequenzbereiche 4, die mit Drehzahlbereichen 9 korrelieren, steigt vorliegend die zu verwendende Taktfrequenz nicht mit der Drehzahl an, sondern wird über einen gewissen Drehzahlbereich 9 konstant gehalten. Bei Überschreiten des bestimmten Drehzahlbereichs 9 wird die zu verwendende Taktfrequenz sprunghaft erhöht und steigt nachfolgend wiederum an bis zum Erreichen des weiteren Drehzahlbereichs 9 bzw. Frequenzbereichs 4 bzw. der maximalen Taktfrequenz. Die Aussparung bzw. Auslassung dieser bestimmten Taktfrequenzen bzw. Taktfrequenzbereiche 4 dient dazu, unerwünschte Resonanzen in dem System zu vermeiden, die im Bereich dieser bestimmten Taktfrequenzen bzw. in diesen Taktfrequenzbereichen 4 auftreten. Insofern ermöglicht das erfindungsgemäße Verfahren und das erfindungsgemäße Traktionsantriebssystem eine betriebsoptimale Ansteuerung der elektrischen Maschine 1 unter Vermeidung von elektrischen Resonanzanregungen. Ferner kann durch Aussparen bestimmter Frequenzen bzw. Frequenzbereiche das Verhalten des Antriebs hinsichtlich der Akustik und/oder der Belastung eines Zwischenkreises optimiert werden.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    elektrische Maschine
    2
    Wechselrichter
    3
    Referenzsignal
    4
    Frequenzbereich
    5
    Controller
    6
    Leistungselektronik
    7
    Gatetreiber
    8
    Kennfeld
    9
    Drehzahlbereich
    10
    Linie
    11
    Pulsweitenmoduliertes Wechselspannungssignal
    12
    Kurve
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102005061388 A1 [0006]
    • DE 102018201072 A1 [0007]

Claims (10)

  1. Verfahren zum Ansteuern einer elektrischen Maschine (1), insbesondere einer elektrischen Maschine (1) eines Traktionsantriebssystem für ein elektrisch oder teilelektrisch angetriebenes Fahrzeug, wobei die elektrische Maschine (1) mittels eines Wechselrichters (2) angesteuert wird, wobei der Wechselrichter (2) dazu eingerichtet ist, eine Batteriespannung unter Verwendung eines Pulsweitenmodulationsverfahrens mit variabler Taktfrequenz in ein pulsweitenmoduliertes Wechselspannungssignal (11) zur Ansteuerung der elektrischen Maschine (1) zu wandeln, wobei bei den verwendbaren Taktfrequenzen bestimmte Taktfrequenzen und/oder Taktfrequenzbereiche (4) ausgeschlossen sind, insbesondere bei der Wahl der zu verwendenden Taktfrequenz bestimmte Taktfrequenzen und/oder Taktfrequenzbereiche nicht berücksichtigt werden.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei es sich bei den bestimmten Taktfrequenzen und/oder Taktfrequenzbereichen (4) um solche handelt, bei denen unerwünschte Resonanzen und/oder akustische Emissionen und/oder Belastungen eines Zwischenkreises auftreten.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei in dem Wechselrichter (2) ein oder mehrere Kennfelder (8) hinterlegt sind, wobei das eine oder die mehreren Kennfelder (8) die zu verwendende Taktfrequenzen in Abhängigkeit von Betriebspunkten der elektrischen Maschine (1), beispielsweise in Abhängigkeit von einer Drehzahl und/oder einem angeforderten Drehmoment, und/oder des Hochvolt-Bordnetzes und/oder etwaiger Nebenaggregate und/oder weiterer Traktionsantriebe unter Berücksichtigung der ausgeschlossenen bestimmten Taktfrequenzen und/oder Taktfrequenzbereiche (4) aufweist.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Bestimmung der bestimmten Taktfrequenzen und/oder Taktfrequenzbereiche (4), insbesondere die Bestimmung des einen oder der mehreren Kennfelder (8), durch sequentielles Einspeisen einzelner harmonischer Ströme und Suchen der Frequenz mit maximaler harmonischer Impedanz für Parallelresonanzen und minimaler harmonischer Impedanz für Reihenresonanzen erfolgt oder erfolgt ist.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, die Bestimmung der bestimmten Taktfrequenzen und/oder Taktfrequenzbereiche (4), insbesondere die Bestimmung des einen oder der mehreren Kennfelder (8), durch Einspeisung einzelner Stromimpulse und anschließender Spektralanalyse erfolgt oder erfolgt ist oder durch Einspeisung von interharmonischen Strömen nahe der zu betrachteten Frequenz erfolgt oder erfolgt ist, wobei die Bestimmung der bestimmten Taktfrequenzen und/oder Taktfrequenzbereiche anhand einer Impedanz-Änderung erfolgt oder erfolgt ist.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die bestimmten Taktfrequenzen und/oder Taktfrequenzbereiche (4) in Abhängigkeit von einem Betriebspunkt der elektrischen Maschine (2) und/oder in Abhängigkeit von einem Betriebspunkt eines oder mehrerer Nebenaggregate variieren.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei es sich bei dem Pulsweitenmodulationsverfahren um ein Pulsweitenmodulationsverfahren mit vollvariabler Taktfrequenz und/oder mit diskreten Taktfrequenzen handelt.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die zu verwendende Taktfrequenz derart gewählt wird, dass thermische Verluste in der elektrischen Maschine und/oder dem Wechselrichter unter Ausschluss der bestimmten Taktfrequenzen und/oder Taktfrequenzbereiche (4) minimiert werden.
  9. Traktionsantriebssystem eines elektrisch oder teilelektrisch angetriebenen Fahrzeugs zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei das Traktionsantriebssystem eine Traktionsbatterie, eine elektrische Maschine (1) und einen Wechselrichter (2) zur Ansteuerung der elektrischen Maschine (1) aufweist, wobei der Wechselrichter (2) dazu eingerichtet ist, eine Batteriespannung der Traktionsbatterie unter Verwendung eines Pulsweitenmodulationsverfahrens mit variabler Taktfrequenz in ein pulsweitenmoduliertes Wechselspannungssignal (11) zur Ansteuerung der elektrischen Maschine (1) zu wandeln, wobei bei der Wechselrichter (2) dazu eingerichtet ist bei der Wahl der verwendeten Taktfrequenz bestimmte Taktfrequenzen und/oder Taktfrequenzbereiche (4) nicht zu berücksichtigen.
  10. Traktionsantriebssystem nach Anspruch 9, wobei der Wechselrichter (2) einen Controller (5) und eine Leistungselektronik (6) aufweist, wobei das die Leistungselektronik (6) dazu eingerichtet ist, in Abhängigkeit von Steuersignalen des Controllers (5), das pulsweitenmodulierte Wechselspannungssignal (11) an zum Ansteuern der elektrischen Maschine (1) bereitzustellen, wobei der Controller (5) dazu eingerichtet ist, mithilfe einer in dem Controller (5) implementierten Softwarefunktion das einzustellende pulsweitenmodulierte Wechselspannungssignal (11) zur Ansteuerung der elektrischen Maschine (1) zu berechnen und unter Verwendung des Pulsweitenmodulationsverfahrens mit variabler Taktfrequenz unter Ausschluss der bestimmten Taktfrequenzen und/oder Taktfrequenzbereiche (4) die Leistungselektronik (6) entsprechend anzusteuern.
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DE102018201072A1 (de) 2018-01-24 2019-07-25 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben einer mehrphasigen elektrischen Maschine

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