EP3391520A1 - Voltage converter, electric drive system and method for reducing interference voltages - Google Patents

Voltage converter, electric drive system and method for reducing interference voltages

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Publication number
EP3391520A1
EP3391520A1 EP16802054.3A EP16802054A EP3391520A1 EP 3391520 A1 EP3391520 A1 EP 3391520A1 EP 16802054 A EP16802054 A EP 16802054A EP 3391520 A1 EP3391520 A1 EP 3391520A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
inverter
capacitor
terminal
voltage source
input
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP16802054.3A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Guido Albert Rasek
Dennis BURGER
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of EP3391520A1 publication Critical patent/EP3391520A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00Details of apparatus for conversion
    • H02M1/12Arrangements for reducing harmonics from ac input or output
    • H02M1/126Arrangements for reducing harmonics from ac input or output using passive filters
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/003Constructional details, e.g. physical layout, assembly, wiring or busbar connections
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/42Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
    • H02M7/44Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/48Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/53Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M7/537Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters
    • H02M7/5387Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters in a bridge configuration
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P27/00Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage
    • H02P27/04Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage
    • H02P27/06Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage using dc to ac converters or inverters
    • H02P27/08Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage using dc to ac converters or inverters with pulse width modulation
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00Details of apparatus for conversion
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    • H02M1/009Converters characterised by their input or output configuration having two or more independently controlled outputs
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00Details of apparatus for conversion
    • H02M1/12Arrangements for reducing harmonics from ac input or output
    • H02M1/123Suppression of common mode voltage or current

Definitions

  • the present invention relates to a voltage converter and an electric drive system with a voltage converter and a method for
  • the present invention relates to the reduction of noise from a voltage converter.
  • German patent application DE 41 07 391 AI discloses an electric vehicle with a battery powered inverter, in particular with a
  • Pulse inverter A three-phase traction motor of an electric vehicle is powered by an inverter.
  • the inverter gets its energy from a battery.
  • Pulse inverters can cause common mode noise at a capacitive load, such as occur by stray capacitances in a connected electrical machine. In this case, it is desirable to reduce the interference voltage spectrum emitted in the vicinity of an electrical machine in order, for example, to receive the radio, in particular in the
  • Pulse inverter and electrical machine to integrate a common mode choke Since the connected electrical machines are usually multiphase machines, such a common mode choke must include all connecting cables. Filter structures are also known which partially reduce the noise cancellation due to power electronics switching operations via the electric motor. Interference currents and interference voltages are caused by parasitic capacitances from the motor windings to the motor housing and to the motor rotor. On the one hand, the filter structures have a positive effect because the interference voltage on the rotor
  • Capacitors are limited, filter resonance points are damped and additional negative effects on other emission problems and measuring methods are reduced.
  • the present invention according to a first aspect provides a voltage converter with the features of independent patent claim 1.
  • the present invention provides a voltage converter having an inverter and a reactor, in particular a current-compensated reactor.
  • the inverter includes a two-phase DC input.
  • the DC voltage input is connectable to a DC voltage source.
  • the inverter comprises a multiphase AC voltage output.
  • the AC voltage output may have at least three phase connections.
  • the AC output can be connected to a consumer.
  • the throttle the voltage converter is arranged between the DC voltage input of the inverter and the DC voltage source.
  • the DC input of the inverter includes a first one
  • the choke of the voltage converter further comprises a first winding and a second winding.
  • the first winding of the throttle is between the first port of the
  • the second winding of the choke is between the second terminal of the DC input of
  • Inverter and a second terminal of the DC voltage source arranged. Furthermore, between the choke and the DC voltage source, a first capacitor is arranged, which on one side with the current path between the first terminal of the DC voltage source and the first winding of the inductor and on the other side with an additional
  • a second capacitor is arranged, which is connected on one side with the current path between the second terminal of the DC voltage source and the second winding of the inductor and on the other side with the additional current conductor.
  • the AC output of the inverter includes a plurality of phase terminals.
  • a capacitor is arranged between the additional conductor and each phase connection of the inverter. At the phase connections a multiphase consumer can be connected.
  • the additional conductor consists of an electrically conductive material and is a low-resistance electrical connection of the second terminals of the suppression capacitors. Compared to other electrically conductive connections or housings, the additional current conductor is insulated.
  • Inverter to be isolated and filtered locally on the additional conductor.
  • the disturbances are not connected to the housing of the voltage converter, one DC power source, a connected load or the electrical ground connection, for example. An electrically powered vehicle transmitted.
  • the structure of the filter thus consists on the DC side of a choke between the inverter and a first and a second capacitor, in particular x-capacitors with center tap.
  • the structure of the filter on the DC voltage side consists in particular of a throttle between a DC link capacitor and the first and the second capacitor.
  • the two capacitors lead to an additional current conductor.
  • the center tap between the DC voltage conductors is realized capacitively.
  • Capacitance values of the two capacitors are generally the same. Depending on the application, however, capacitance values of the capacitors of different sizes are possible, in particular in the case of asymmetrical ones
  • the filter On the AC side or motor side of the inverter consists of the filter, in particular small, capacitors, in particular
  • the present invention provides a method for reducing interference voltages having the features of the independent patent claim 7. Accordingly, the present invention provides a method for reducing
  • DC voltage source and a first winding of the throttle and on the other side is connected to an additional power conductor and the
  • the throttle required for this purpose is provided on the DC side of the inverter between the inverter and a first and second input-side capacitor.
  • the first and second capacitors are each between an additional conductor and a terminal of the
  • An optional DC link capacitor can be placed between the two input terminals of the inverter and the choke.
  • the voltage converter according to the invention thus enables a simple and cost-effective suppression of interference.
  • Capacitors are connected on one side of the phase terminals of the inverter, the filtered interference advantageously not back to the Strukur (for example, ground plate or vehicle structure) but on a separate path to the source of interference (power electronics, in particular the inverter) around. This prevents the negative side effects described above.
  • Another advantage is that the three inserted
  • Capacitors on the three phases of the electric machine are no longer against the housing, or reference potential, are guided. As a result, a lower dielectric strength is sufficient. Accordingly, the components can be chosen cheaper and smaller and also be designed as a ceramic component instead of a film component.
  • Capacitor and resistor and / or inductance thus form an RC or RCL element. In this way, it is possible to attenuate the interference voltage spectrum emitted by the inverter specifically for a given frequency range. By introducing the electrical / ohmic resistors of the decoupled common mode current can be minimized.
  • capacitors or the RC or RCL members can be arranged on the consumer side in the vicinity of the terminals of the consumer.
  • the voltage converter further comprises an intermediate circuit capacitor. This DC link capacitor is between the first terminal and the second terminal of the
  • the method comprises a step for arranging in each case a capacitor or a series circuit of capacitor and
  • the present invention provides an electric drive system with a DC voltage source, an electric motor and a voltage converter according to the invention.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of an electric drive system with a voltage converter according to an embodiment
  • FIG. 2 shows a schematic representation of an electric drive system with a voltage converter according to a further embodiment
  • Figure 3 a schematic representation of a flow chart, as it
  • a method for reducing interference voltages according to one embodiment is based.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of an electric drive system according to an embodiment.
  • the electric drive system comprises a DC voltage source 2, an electrical load 3 and a
  • the electric drive system may optionally include other components as needed.
  • the electric drive system may optionally include other components as needed.
  • the DC voltage source 2 may be, for example, a battery.
  • the traction battery of an electric vehicle is possible, for example, as a DC voltage source 2.
  • the DC voltage source 2 may be, for example, a battery.
  • the electrical consumer 3 may, as shown here, for example, be a three-phase electric motor. As an electrical consumer 3, for example, any electric motors are possible. In particular, the electric motor 3 may be an asynchronous machine or a synchronous machine. The number of three electrical phases for the electrical load 3 shown here is likewise to be understood only as an example. In addition, any electric motors, or also any other electrical consumers possible, which have one of three different number of phases. In particular, electrical consumers with six phases are possible. Even if the electric drive system will be described below in that a voltage converter 1 of a
  • the DC power source 2 is fed and the inverter 1 is connected at the output to an electrical load 3, the drive system may also optionally in a further operating mode and electrical energy, which is provided by the electric motor in a generator mode, through the inverter 1 in a Reshape DC.
  • This DC voltage can then be fed to the DC voltage source 2, for example, to charge a battery in this way.
  • the voltage converter 1 in this case comprises an inverter 10.
  • Inverter 10 may be, for example, a pulse-controlled inverter (PWR).
  • PWR pulse-controlled inverter
  • Pulse inverters however, is known, so that the structure here does not need to be described in detail.
  • the inverter 10 On the DC side, the inverter 10 has a two-phase
  • DC input 100 is connected to a terminal 21 of the
  • DC input 110 of the inverter 10 is connected to a further terminal 22 of the DC voltage source 2.
  • DC voltage source 2 and the inverter 10 includes the
  • the choke 11 includes two windings IIa and IIb.
  • a first winding IIa of the choke 11 is in this case between the first terminal 21 of the DC voltage source 2 and the first terminal 111 of the inverter 10 is arranged.
  • the second winding IIb of the inductor 11 is arranged between the second terminal 22 of the DC voltage source 2 and the second terminal 112 of the DC input 110 of the inverter 10.
  • DC link capacitor 12 include. This DC link capacitor 12 is connected to a connection with the current path between the first winding IIa of the throttle 11 and the first terminal 111 of the
  • the other terminal of the DC link capacitor 12 is connected to the current path between the second winding IIb of the reactor 11 and the second terminal 112 of the DC input 110 of the inverter 10.
  • the voltage converter 1 between the reactor 11 and the DC power source 2 includes first and second capacitors 13-1 and 13-2.
  • the first capacitor 13-1 is connected on one side to the current path between the first terminal 21 of the DC voltage source and the first winding IIa of the reactor 11.
  • the other terminal of the first capacitor 13-1 is connected to an additional current conductor 16.
  • a second capacitor 13-2 is connected on the one side to a current path between the second terminal 22 of the DC voltage source 2 and the second winding IIb of the reactor 11.
  • the other terminal of this second capacitor 13-2 is also connected to the additional current conductor 16.
  • the voltage converter 1 can be connected to the DC voltage source 2 via a suitable cable connection 20.
  • the inverter 10 of the voltage converter 1 On the output side of the inverter 10 of the voltage converter 1, the inverter 10 provides a multiphase AC voltage at an AC output 120.
  • the three-phase alternating voltage output shown here is only an example understand.
  • AC output 120 three connections 121, 122 and 123. Each of these
  • Terminals 121 to 123 is connected to a corresponding terminal of the electrical load 3. Again, between the
  • Voltage converter 1 and the electrical load 3 may be provided a suitable cable connection 30.
  • this ground line 40 connects the housing of the DC voltage source 2, the connected consumer 3, the
  • an output-side capacitor 14-1, 14-2 and 14-3 is provided in each case.
  • a first terminal of a first capacitor 14-1 is electrically connected to a current path between the first terminal 121 of FIG.
  • the other terminal of the first capacitor 14-1 is electrically connected to the additional current conductor 16.
  • the second capacitor 14-2 with the current path between the second terminal 122 of the AC output 120 and the second phase terminal of the electrical load 3 on the one
  • a third capacitor 14-3 is also connected to the current path between the third terminal 123 of the AC output 120 and the third one
  • AC output 120 can be arranged, for example, together with the inverter 110 in a common power module.
  • the inverter 10 and the capacitors 14-i for example, on a common carrier substrate.
  • the capacitors 14-i disposed between the terminals 121, 122 and 123 at the AC voltage terminal 120 of the inverter 10 and the additional current conductor 16 may also be arranged together with the electrical load 3 together in one unit.
  • the capacitors 14-i can be arranged at the connection terminals of the electrical load 3.
  • FIG. 2 shows a further embodiment of an electric drive system with a voltage converter 1 according to an embodiment.
  • Embodiment is largely identical to the embodiment described above.
  • the two embodiments differ only in that in the embodiment of Figure 2 instead of the capacitors 14-i between the terminals 121, 122 and 123 of the
  • AC output 120 and the additional current conductor 16 is now a series circuit of a respective capacitor 14-i and a
  • electrical / ohmic resistor 15-1, 15-2, 15-3 and / or an inductance 17-1, 17-2, 17-3 is provided. It is irrelevant whether the electrical resistors 15-i and / or the inductors 17-i are arranged between the additional current conductor 16 and the corresponding capacitors 14-i, or alternatively, the resistors and / or the inductances between the capacitors 14-i. i and the individual terminals 121, 122 and 123 of the AC output 120 are arranged and thus all three
  • Capacitors 14-i are connected on one side with the common additional current conductor 16.
  • Each series connection of a resistor 15-i and / or an inductance 17-i and the corresponding capacitor 14-i thus forms an RC or RCL element.
  • the additional ohmic resistors 15-i serve as Damping resistors.
  • the additional inductances 17-i are used for frequency-specific tuning of the filter.
  • the individual RC or RCL members can be optimized for filtering a predetermined frequency range, for suppressing resonance and / or for limiting the current.
  • a frequency range to be filtered for example, a
  • Frequency band for radio reception for example, in the medium wave band to be selected.
  • the additionally introduced resistors 15-i and / or inductors 17-i thereby enable a minimization of the additionally decoupled common-mode current and a damping of the interference voltage spectrum emitted by the inverter 10, in particular for a specifically predetermined frequency range.
  • the resistors 15-i and / or inductors 17-i or the RC or RCL members from the series connection of the resistors 15-i and / or inductors 17-i and the capacitors 14-i together with the
  • Components of the inverter 10 arranged in a common power module, so a particularly efficient structure is possible in this case.
  • the RC or RCL elements from the resistors 14-i and 15-i or 17-i can also be arranged in the electrical load 3 here.
  • inductors 17-i or as capacitors 14-i in principle any desired embodiments can be selected.
  • ceramic S MD capacitors and SMD chip resistors are possible.
  • DC input of the inverter 10 can be used for any applications.
  • electric current of the inverter 10 can be used for any applications.
  • electric current of the inverter 10 can be used for any applications.
  • electric current of the inverter 10 can be used for any applications.
  • electric current of the inverter 10 can be used for any applications.
  • electric current of the inverter 10 can be used for any applications.
  • electric current of the inverter 10 can be used for any applications. For example, electric
  • FIG. 3 shows a schematic representation of a flowchart for a
  • step Sl becomes
  • Inverter 10 is provided with a two-phase DC input 110 and a multi-phase AC output 120. In step S2, this provided inverter 10 is connected to the DC input
  • step S3 is between a
  • additional current conductor 16 and a respective phase connection 121, 122, 123 of the polyphase AC output 120 of the inverter each have a capacitor 14-i or alternatively a series circuit of a capacitor 14-i and an electrical resistance 15-i and / or an inductance 17-i arranged and a first capacitor 13-1 arranged on one side with a current path between a first terminal 21 of the
  • DC voltage source 2 and a first winding IIa of the throttle 11 and on the other side is connected to the additional current conductor 16, and a second capacitor 13-2 arranged on the one side with a
  • the present invention relates to a cost effective and efficient suppression of noise from an inverter.
  • an inductor in particular a current-compensated inductor, is provided on the input side of an inverter, in particular a pulse inverter.
  • This throttle is preferably arranged between a DC voltage source and a DC link capacitor of the inverter.
  • Inverter omitted. Further, by the provision of an additional conductor, with which a first and second capacitor between the inductor and the DC voltage source and capacitors to the
  • Phase connections of the inverter are unilaterally connected, the filtered
  • Ground line or ground plate or vehicle structure back but on a separate path to the source of interference (power electronics, in particular the inverter) passed around.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)

Abstract

The present invention relates to interference suppression of interference signals from an inverter. To this end, an inductor is provided at the input end of an inverter, in particular a pulse-controlled inverter. This inductor is preferably arranged between a DC voltage source and the inverter. Furthermore, two capacitors, one side of which is connected to an additional conductor, are provided between the inductor and the DC voltage source and further capacitors, one side of which is likewise connected to the additional conductor, are provided at the phase connections of the inverter.

Description

Beschreibung Titel  Description title
Spannungsumrichter, elektrisches Antriebssystem und Verfahren zum  Voltage converter, electric drive system and method for
Reduzieren von Störspannungen Reduction of interference voltages
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Spannungsumrichter und ein elektrisches Antriebssystem mit einem Spannungsumrichter sowie ein Verfahren zum The present invention relates to a voltage converter and an electric drive system with a voltage converter and a method for
Reduzieren von Störspannungen. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung die Reduzierung von Störspannungen von einem Spannungsumrichter. Reduction of interference voltages. In particular, the present invention relates to the reduction of noise from a voltage converter.
Stand der Technik State of the art
Die Deutsche Patentanmeldung DE 41 07 391 AI offenbart ein Elektrofahrzeug mit einem batteriegespeisten Wechselrichter, insbesondere mit einem The German patent application DE 41 07 391 AI discloses an electric vehicle with a battery powered inverter, in particular with a
Pulswechselrichter. Ein dreiphasiger Fahrmotor eines Elektrofahrzeugs wird dabei über einen Wechselrichter gespeist. Der Wechselrichter bezieht seine Energie von einer Batterie. Pulse inverter. A three-phase traction motor of an electric vehicle is powered by an inverter. The inverter gets its energy from a battery.
Pulswechselrichter können bei einer kapazitiven Belastung, wie sie zum Beispiel durch Streu kapazitäten in einer angeschlossenen elektrischen Maschine auftreten, Gleichtaktstörungen hervorrufen. Dabei ist es wünschenswert, das im Umfeld einer elektrischen Maschine emittierte Störspannungsspektrum zu reduzieren, um beispielsweise den Rundfunkempfang, insbesondere im Pulse inverters can cause common mode noise at a capacitive load, such as occur by stray capacitances in a connected electrical machine. In this case, it is desirable to reduce the interference voltage spectrum emitted in the vicinity of an electrical machine in order, for example, to receive the radio, in particular in the
Mittelwellen- Frequenzbereich, zu verbessern. Neben aktiven Filtertechniken ist es dabei beispielsweise bekannt, in die Anschlussleitung zwischen Medium wave frequency range to improve. In addition to active filter techniques, it is known, for example, in the connecting line between
Pulswechselrichter und elektrischer Maschine eine Gleichtaktdrossel zu integrieren. Da es sich bei den angeschlossenen elektrischen Maschinen in der Regel um mehrphasige Maschinen handelt, muss eine solche Gleichtaktdrossel sämtliche Anschlussleitungen umfassen. Bekannt sind auch Filterstrukturen, die die Störauskopplung aufgrund von Leistugselektronikschaltvorgängen über den Elektromotor teilweise reduzieren. Störströme und Störspannungen kommen durch parasitäre Kapazitäten von den Motorwicklungen zum Motorgehäuse und zum Motorrotor zustande. Dabei wirken die Filterstrukturen einerseits positiv da die Störspannung am Rotor Pulse inverter and electrical machine to integrate a common mode choke. Since the connected electrical machines are usually multiphase machines, such a common mode choke must include all connecting cables. Filter structures are also known which partially reduce the noise cancellation due to power electronics switching operations via the electric motor. Interference currents and interference voltages are caused by parasitic capacitances from the motor windings to the motor housing and to the motor rotor. On the one hand, the filter structures have a positive effect because the interference voltage on the rotor
(Fahrzeugwelle, MW-Störung im KFZ) reduziert wird, andererseits negativ, da die parasitäre Kapazität zwischen den Motorwicklungen und dem Stator (Gehäuse) aufgrund des zusätzlich eingebauten Filterkondensators erhöht wird. Dadurch werden die ungewollten Störströme weiter erhöht. Dies wirkt sich nachteilig bei z.B. Magnetfeldemissionen und Störspannungen bzw. Strömen an den HV-DC Zuleitungen aus. (Vehicle shaft, MW disturbance in the car) is reduced, on the other hand, negative, since the parasitic capacitance between the motor windings and the stator (housing) is increased due to the additional built-filter capacitor. As a result, the unwanted interference currents are further increased. This is detrimental to e.g. Magnetic field emissions and interference voltages or currents on the HV-DC supply lines.
Aufgrund der steigenden Bedeutung von Elektrofahrzeugen besteht daher ein Bedarf nach einem Spannungsumrichter, der eine effektive und gleichzeitig kostengünstige Filterung von Störspannungen ermöglicht. Dabei sollen der Aufwand für die Filterbauteile reduziert, eine Eingrenzung der Filterwirkung bezüglich Frequenzbereich ermöglicht, der Strom durch die eingefügten Due to the increasing importance of electric vehicles, therefore, there is a need for a voltage converter that enables effective and at the same time cost-effective filtering of interference voltages. In this case, the cost of the filter components are reduced, a limitation of the filter effect in terms of frequency range allows the current through the inserted
Kondensatoren begrenzt, Filterresonanzstellen gedämpft und zusätzlich negative Wirkungen auf andere Emissionsprobleme und Messverfahren reduziert werden. Capacitors are limited, filter resonance points are damped and additional negative effects on other emission problems and measuring methods are reduced.
Offenbarung der Erfindung Disclosure of the invention
Hierzu schafft die vorliegende Erfindung gemäß einem ersten Aspekt einen Spannungsumrichter mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1. For this purpose, the present invention according to a first aspect provides a voltage converter with the features of independent patent claim 1.
Demgemäß schafft die vorliegende Erfindung in einem ersten Aspekt einen Spannungsumrichter mit einem Wechselrichter und einer Drossel, insbesondere einer stromkompensierten Drossel. Der Wechselrichter umfasst einen zweiphasigen Gleichspannungseingang. Der Gleichspannungseingang ist mit einer Gleichspannungsquelle verbindbar. Ferner umfasst der Wechselrichter einen mehrphasigen Wechselspannungsausgang. Insbesondere kann der Wechselspannungsausgang mindestens drei Phasenanschlüsse aufweisen. Der Wechselspannungsausgang ist mit einem Verbraucher verbindbar. Die Drossel des Spannungsumrichters ist dabei zwischen dem Gleichspannungseingang des Wechselrichters und der Gleichspannungsquelle angeordnet. Accordingly, in a first aspect, the present invention provides a voltage converter having an inverter and a reactor, in particular a current-compensated reactor. The inverter includes a two-phase DC input. The DC voltage input is connectable to a DC voltage source. Furthermore, the inverter comprises a multiphase AC voltage output. In particular, the AC voltage output may have at least three phase connections. The AC output can be connected to a consumer. The throttle the voltage converter is arranged between the DC voltage input of the inverter and the DC voltage source.
Der Gleichspannungseingang des Wechselrichters umfasst einen ersten The DC input of the inverter includes a first one
Anschluss und einen zweiten Anschluss. Die Drossel des Spannungsumrichters umfasst ferner eine erste Wicklung und eine zweite Wicklung. Die erste Wicklung der Drossel ist dabei zwischen dem ersten Anschluss des Connection and a second connection. The choke of the voltage converter further comprises a first winding and a second winding. The first winding of the throttle is between the first port of the
Gleichspannungseingangs des Wechselrichters und einem ersten Anschluss der Gleichspannungsquelle angeordnet. Die zweite Wicklung der Drossel ist zwischen dem zweiten Anschluss des Gleichspannungseingangs des DC input of the inverter and a first terminal of the DC voltage source arranged. The second winding of the choke is between the second terminal of the DC input of
Wechselrichters und einem zweiten Anschluss der Gleichspannungsquelle angeordnet. Ferner ist zwischen der Drossel und der Gleichspannungsquelle ein erster Kondensator angeordnet, der auf der einen Seite mit dem Strompfad zwischen dem ersten Anschluss der Gleichspannungsquelle und der ersten Wicklung der Drossel und auf der anderen Seite mit einem zusätzlichen  Inverter and a second terminal of the DC voltage source arranged. Furthermore, between the choke and the DC voltage source, a first capacitor is arranged, which on one side with the current path between the first terminal of the DC voltage source and the first winding of the inductor and on the other side with an additional
Stromleiter verbunden ist. Ferner ist ein zweiter Kondensator angeordnet, der auf der einen Seite mit dem Strompfad zwischen dem zweiten Anschluss der Gleichspannungsquelle und der zweiten Wicklung der Drossel und auf der anderen Seite mit dem zusätzlichen Stromleiter verbunden ist.  Power conductor is connected. Furthermore, a second capacitor is arranged, which is connected on one side with the current path between the second terminal of the DC voltage source and the second winding of the inductor and on the other side with the additional current conductor.
Der Wechselspannungsausgang des Wechselrichters umfasst eine Mehrzahl von Phasenanschlüssen. Dabei ist zwischen dem zusätzlichen Stromleiter und jedem Phasenanschluss des Wechselrichters ein Kondensator angeordnet. An den Phasenanschlüssen ist ein mehrphasiger Verbraucher anschließbar. The AC output of the inverter includes a plurality of phase terminals. In this case, a capacitor is arranged between the additional conductor and each phase connection of the inverter. At the phase connections a multiphase consumer can be connected.
Der zusätzliche Stromleiter besteht aus einem elektrisch leitenden Material und ist eine niederohmige elektrische Verbindung der zweiten Anschlüsse der Entstörkondensatoren. Gegenüber weiteren elektrisch leitenden Verbindungen oder Gehäusen ist der zusätzliche Stromleiter isoliert. The additional conductor consists of an electrically conductive material and is a low-resistance electrical connection of the second terminals of the suppression capacitors. Compared to other electrically conductive connections or housings, the additional current conductor is insulated.
Durch eine derartige Anordnung der Kondensatoren ist es möglich, Störungen von der Wechselspannungsseite auf die Gleichspannungsseite des By such an arrangement of the capacitors, it is possible interference from the AC side to the DC side of the
Wechselrichters zu führen, wobei die Störungen lokal auf dem zusätzlichen Stromleiter isoliert und gefiltert werden. Insbesondere werden die Störungen nicht auf das Gehäuse des Spannungsumrichters, einer angeschlossenen Gleichspannungsquelle, eines angeschlossenen Verbrauchers oder den elektrischen Masseanschluss bspw. eines elektrisch angetriebenen Fahrzeuges übertragen. Inverter to be isolated and filtered locally on the additional conductor. In particular, the disturbances are not connected to the housing of the voltage converter, one DC power source, a connected load or the electrical ground connection, for example. An electrically powered vehicle transmitted.
Der Aufbau des Filters besteht somit auf der Gleichspannungsseite aus einer Drossel zwischen dem Wechselrichter und einem ersten und einem zweiten Kondensator, insbesondere x- Kondensatoren mit Mittenabgriff. Alternativ besteht der Aufbau des Filters auf der Gleichspannungsseite insbesondere aus einer Drossel zwischen einem Zwischenkreis- Kondensator und dem ersten und dem zweiten Kondensator. Einseitig, insbesondere mit dem Mittenabgriff, führen die beiden Kondensatoren auf einen zusätzlichen Stromleiter. Der Mittenabgriff zwischen den Gleichspannungsleitern wird kapazitiv realisiert. Die The structure of the filter thus consists on the DC side of a choke between the inverter and a first and a second capacitor, in particular x-capacitors with center tap. Alternatively, the structure of the filter on the DC voltage side consists in particular of a throttle between a DC link capacitor and the first and the second capacitor. On one side, in particular with the center tap, the two capacitors lead to an additional current conductor. The center tap between the DC voltage conductors is realized capacitively. The
Kapazitätswerte der beiden Kondensatoren sind im Allgemeinen gleich groß. Je nach Anwendung sind jedoch auch unterschiedlich große Kapazitätswerte der Kondensatoren möglich, insbesondere bei asymmetrischem Capacitance values of the two capacitors are generally the same. Depending on the application, however, capacitance values of the capacitors of different sizes are possible, in particular in the case of asymmetrical ones
Hochfrequenzverhalten des Spannungsumrichters oder des High frequency behavior of the voltage converter or the
Spannungsumrichters und den angeschlossenen Komponenten. Voltage converter and the connected components.
Auf der Wechselspannungsseite oder Motorseite des Wechselrichters besteht der Filter aus, insbesondere kleinen, Kondensatoren, insbesondere On the AC side or motor side of the inverter consists of the filter, in particular small, capacitors, in particular
Entstörkondensatoren, die auf einen Sternpunkt zwischen den Suppressor capacitors, which point to a star between the
Wechselspannungsleitern führen. Dieser Sternpunkt ist mit dem zusätzlichen Stromleiter verbunden. Dieser zusätzliche Stromleiter führt den Störstrom unter Umgehung der eingangs beschriebenen Nachteile. Lead AC voltage conductors. This star point is connected to the additional power conductor. This additional conductor carries the interference current, bypassing the disadvantages described above.
Vorteilhaft wird bei diesem Aufbau des Filters mittels des zusätzlichen It is advantageous in this structure of the filter by means of the additional
Stromleiters die Filterwirkung der gleichspannungsseitigen Kondensatoren, insbesondere x- Kondensatoren, mit den wechselspannungsseitigen Filtern, insbesondere auf der Motorseite, des Wechselrichters kombiniert. Dadurch kann der Aufwand für die notwendigen Bauteile minimiert werden. Insbesondere wird mit dem Mittenabgriff auch gleichzeitig eine x-Entstörung bereitgestellt, sodass eine doppelte Ausführung der Bauteile dafür nicht notwendig ist. Gemäß einem weiteren Aspekt schafft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Reduzieren von Störspannungen mit den Merkmalen des nebengeordneten Patentanspruchs 7. Demgemäß schafft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Reduzieren vonConductor, the filter effect of the DC side capacitors, in particular x capacitors, combined with the AC side filters, in particular on the motor side of the inverter. As a result, the cost of the necessary components can be minimized. In particular, the x-interference suppression is also provided with the center tap, so that a double design of the components is not necessary for this. According to a further aspect, the present invention provides a method for reducing interference voltages having the features of the independent patent claim 7. Accordingly, the present invention provides a method for reducing
Störspannungen von einem Spannungsumrichter mit den Schritten des Interference voltages from a voltage converter with the steps of
Bereitstellens eines Wechselrichters mit einem zweiphasigen Providing an inverter with a two-phase
Gleichspannungseingang und einem mehrphasigen Wechselspannungsausgang, des Koppeins einer Drossel mit dem Gleichspannungseingang des DC input and a multiphase AC output, the coupling of a choke with the DC input of
Wechselrichters sowie des Anordnens eines ersten Kondensators, der auf der einen Seite mit einem Strompfad zwischen einem ersten Anschluss der Inverter and arranging a first capacitor, which on one side with a current path between a first terminal of the
Gleichspannungsquelle und einer ersten Wicklung der Drossel und auf der anderen Seite mit einem zusätzlichen Stromleiter verbunden ist und des DC voltage source and a first winding of the throttle and on the other side is connected to an additional power conductor and the
Anordnens eines zweiten Kondensators, der auf der einen Seite mit einem Strompfad zwischen einem zweiten Anschluss der Gleichspannungsquelle und einer zweiten Wicklung der Drossel und auf der anderen Seite mit dem Arranging a second capacitor having on one side with a current path between a second terminal of the DC voltage source and a second winding of the inductor and on the other side with the
zusätzlichen Stromleiter verbunden ist, und des Anordnens jeweils eines additional power conductor is connected, and the arranging one each
Kondensators oder einer Reihenschaltung aus einem Kondensator, einem elektrischen Widerstand und/ oder Induktivität zwischen dem zusätzlichen Stromleiter und jeder Phase des mehrphasigen Wechselspannungsausgangs des Wechselrichters. Capacitor or a series circuit of a capacitor, an electrical resistance and / or inductance between the additional conductor and each phase of the polyphase AC output of the inverter.
Vorteile der Erfindung Der vorliegenden Erfindung liegt die Idee zugrunde, am Eingang eines Advantages of the Invention The present invention is based on the idea at the entrance of a
Wechselrichters eine Drossel vorzusehen, um auf diese Weise  Inverter to provide a choke to this way
Gleichtaktstörungen des Wechselrichters zu minimieren. Vorzugsweise ist die hierfür erforderliche Drossel auf der Gleichspannungsseite des Wechselrichters zwischen dem Wechselrichter und einem ersten und zweiten eingangsseitigen Kondensator vorgesehen. Der erste und zweite Kondensator ist jeweils zwischen einem zusätzlichen Stromleiter und einem Anschluss des Minimize common mode noise of the inverter. Preferably, the throttle required for this purpose is provided on the DC side of the inverter between the inverter and a first and second input-side capacitor. The first and second capacitors are each between an additional conductor and a terminal of the
Gleichspannungseingangs des Wechselrichters angeordnet. Ein optionaler Zwischenkreiskondensator kann zwischen den beiden Eingangsanschlüssen des Wechselrichters und der Drossel angeordnet werden. Durch die Anordnung einer Drossel auf der Eingangsseite des Wechselrichters können Gleichtaktstörungen des Wechselrichters sehr gut minimiert werden. Daher kann ausgangsseitig in der mehrphasigen Verbindung zwischen DC input of the inverter arranged. An optional DC link capacitor can be placed between the two input terminals of the inverter and the choke. By arranging a choke on the input side of the inverter, common mode noise of the inverter can be minimized very well. Therefore, on the output side in the multiphase connection between
Wechselrichter und Verbraucher auf eine Drossel, insbesondere eine Inverter and consumer on a choke, in particular a
stromkompensierte Drossel, verzichtet werden, die aufgrund der höheren Phasenanzahl zwischen Wechselrichter und Verbraucher sehr aufwändig wäre. Der erfindungsgemäße Spannungsumrichter ermöglicht somit eine einfache und kostengünstige Unterdrückung von Störungen. Durch das Vorsehen eines zusätzlichen Stromleiters, mit dem der erste und der zweite Kondensator zwischen der Drossel und der Gleichspannungsquelle als auch die current-compensated choke can be omitted, which would be very complicated due to the higher number of phases between inverter and consumer. The voltage converter according to the invention thus enables a simple and cost-effective suppression of interference. By providing an additional conductor, with which the first and the second capacitor between the choke and the DC voltage source and the
Kondensatoren an den Phasenanschlüssen des Wechselrichters einseitig verbunden sind werden die gefilterten Störungen vorteilhaft nicht auf die Strukur (beispielsweise Masseplatte bzw. Fahrzeugstruktur) zurück sondern auf einem separaten Pfad um die Störquelle (Leistungselektronik, insbesondere der Wechselrichter) herum geleitet. Das verhindert die eingangs beschriebenen negativen Nebeneffekte. Weiter vorteilhaft ist, dass die drei eingefügten Capacitors are connected on one side of the phase terminals of the inverter, the filtered interference advantageously not back to the Strukur (for example, ground plate or vehicle structure) but on a separate path to the source of interference (power electronics, in particular the inverter) around. This prevents the negative side effects described above. Another advantage is that the three inserted
Kondensatoren an den drei Phasen der elektrischen Maschine nicht mehr gegen das Gehäuse, beziehungsweise Bezugspotential, geführt sind. Dadurch ist eine geringere Spannungsfestigkeit ausreichend. Entsprechend können die Bauteile günstiger und kleiner gewählt werden und auch als Keramikbauteil statt als Folienbauteil ausgeführt werden. Capacitors on the three phases of the electric machine are no longer against the housing, or reference potential, are guided. As a result, a lower dielectric strength is sufficient. Accordingly, the components can be chosen cheaper and smaller and also be designed as a ceramic component instead of a film component.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist zwischen dem zusätzlichen According to another embodiment is between the additional
Stromleiter und jedem Phasenanschluss des Wechselrichters eine Current conductor and each phase connection of the inverter one
Reihenschaltung aus dem Kondensator und einem elektrischen Widerstand und/ oder Induktivität angeordnet. Kondensator und Widerstand und/ oder Induktivität bilden somit ein RC-oder RCL-Glied. Auf diese Weise ist es möglich, das von dem Wechselrichter emittierte Störspannungsspektrum gezielt für einen vorgegebenen Frequenzbereich zu dämpfen. Durch das Einbringen der elektrischen/ohmschen Widerstände kann der ausgekoppelte Gleichtaktstrom minimiert werden. Series arrangement of the capacitor and an electrical resistance and / or inductance arranged. Capacitor and resistor and / or inductance thus form an RC or RCL element. In this way, it is possible to attenuate the interference voltage spectrum emitted by the inverter specifically for a given frequency range. By introducing the electrical / ohmic resistors of the decoupled common mode current can be minimized.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist der Kondensator bzw. die According to a further embodiment, the capacitor or the
Reihenschaltung aus Kondensator und elektrischem Widerstand und/ oder Induktivität zusammen mit dem Wechselrichter in einem gemeinsamen Leistungsmodul angeordnet. Durch die Integration von Wechselrichter und Kondensator bzw. RC- oder RCL-Glied in einem gemeinsamen Modul ist ein kompakter Aufbau möglich. Darüber hinaus kann für die Entwärmung des Wechselrichters und das Abführen der elektrischen Verlustleistung des RC- oder RCL-Gliedes eine gemeinsame Kühlung vorgesehen sein. Series connection of capacitor and electrical resistance and / or inductance together with the inverter in a common Power module arranged. Due to the integration of inverter and capacitor or RC or RCL element in a common module, a compact design is possible. In addition, can be provided for the cooling of the inverter and dissipating the electrical power loss of the RC or RCL member common cooling.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist der Kondensator bzw. die According to a further embodiment, the capacitor or the
Reihenschaltung aus Kondensator und elektrischem Widerstand und/ oder Induktivität auf einem Anschlusselement des elektrischen Verbrauchers angeordnet. Beispielsweise können die Kondensatoren bzw. die RC- oder RCL- Glieder verbraucherseitig in der Nähe der Anschlussklemmen des Verbrauchers angeordnet werden. Series circuit of capacitor and electrical resistance and / or inductance disposed on a connection element of the electrical load. For example, the capacitors or the RC or RCL members can be arranged on the consumer side in the vicinity of the terminals of the consumer.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst der Spannungsumrichter ferner einen Zwischenkreiskondensator. Dieser Zwischenkreiskondensator ist zwischen dem ersten Anschluss und dem zweiten Anschluss des According to a further embodiment, the voltage converter further comprises an intermediate circuit capacitor. This DC link capacitor is between the first terminal and the second terminal of the
Gleichspannungseingangs des Wechselrichters angeordnet. Insbesondere ist der Zwischenkreiskondensator zwischen der Drossel und dem  DC input of the inverter arranged. In particular, the DC link capacitor between the throttle and the
Gleichspannungseingang des Wechselrichters angeordnet. DC input of the inverter arranged.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel des Verfahrens zum Reduzieren von Störspannungen umfasst das Verfahren einen Schritt zum Anordnen jeweils eines Kondensators oder eine Reihenschaltung aus Kondensator und According to a further embodiment of the method for reducing interference voltages, the method comprises a step for arranging in each case a capacitor or a series circuit of capacitor and
elektrischem Widerstand und/ oder Induktivität (RC- oder RCL-Glied) zwischen dem zusätzlichen Stromleiter und jeder Phase des mehrphasigen electrical resistance and / or inductance (RC or RCL element) between the additional conductor and each phase of the polyphase
Wechselspannungsausgangs des Wechselrichters. AC output of the inverter.
Gemäß einem weiteren Aspekt schafft die vorliegende Erfindung ein elektrisches Antriebssystem mit einer Gleichspannungsquelle, einem elektrischen Motor und einem erfindungsgemäßen Spannungsumrichter. According to another aspect, the present invention provides an electric drive system with a DC voltage source, an electric motor and a voltage converter according to the invention.
Weitere Ausführungsformen und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen. Kurze Beschreibung der Zeichnungen Dabei zeigen: Further embodiments and advantages of the present invention will become apparent from the following description with reference to the accompanying drawings. Brief Description of the Drawings In which:
Figur 1: eine schematische Darstellung eines elektrischen Antriebssystems mit einem Spannungsumrichter gemäß einem Ausführungsbeispiel; 1 shows a schematic representation of an electric drive system with a voltage converter according to an embodiment;
Figur 2: eine schematische Darstellung eines elektrischen Antriebssystems mit einem Spannungsumrichter gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel; und 2 shows a schematic representation of an electric drive system with a voltage converter according to a further embodiment; and
Figur 3: eine schematische Darstellung eines Ablaufdiagramms, wie es Figure 3: a schematic representation of a flow chart, as it
einem Verfahren zum Reduzieren von Störspannungen gemäß einem Ausführungsbeispiel zugrunde liegt.  a method for reducing interference voltages according to one embodiment is based.
Beschreibung von Ausführungsformen Description of embodiments
Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung eines elektrischen Antriebssystems gemäß einer Ausführungsform. Das elektrische Antriebssystem umfasst eine Gleichspannungsquelle 2, einen elektrischen Verbraucher 3 sowie einen Figure 1 shows a schematic representation of an electric drive system according to an embodiment. The electric drive system comprises a DC voltage source 2, an electrical load 3 and a
Spannungsumrichter 1. Darüber hinaus kann das elektrische Antriebssystem gegebenenfalls je nach Bedarf auch noch weitere Komponenten umfassen. Zum besseren Verständnis der Erfindung wurden jedoch mögliche weitere Voltage converter 1. In addition, the electric drive system may optionally include other components as needed. For a better understanding of the invention, however, possible further
Komponenten des elektrischen Antriebssystems hier nicht dargestellt. Bei der Gleichspannungsquelle 2 kann es sich beispielsweise um eine Batterie handeln. Insbesondere ist zum Beispiel als Gleichspannungsquelle 2 die Traktionsbatterie eines Elektrofahrzeugs möglich. Darüber hinaus sind jedoch als Components of the electric drive system not shown here. The DC voltage source 2 may be, for example, a battery. In particular, the traction battery of an electric vehicle is possible, for example, as a DC voltage source 2. In addition, however, as
Gleichspannungsquelle 2 beliebige weitere Gleichspannungsquellen möglich. Bei dem elektrischen Verbraucher 3 kann es sich, wie hier dargestellt, beispielsweise um einen dreiphasigen elektrischen Motor handeln. Als elektrischer Verbraucher 3 sind dabei zum Beispiel beliebige Elektromotoren möglich. Insbesondere kann es sich bei dem elektrischen Motor 3 um eine Asynchronmaschine oder eine Synchronmaschine handeln. Die hier dargestellte Anzahl von drei elektrischen Phasen für den elektrischen Verbraucher 3 ist dabei ebenfalls nur beispielhaft zu verstehen. Darüber hinaus sind auch beliebige elektrische Motoren, oder auch beliebige andere elektrische Verbraucher möglich, die ein von drei abweichende Anzahl von Phasen haben. Insbesondere sind auch elektrische Verbraucher mit sechs Phasen möglich. Auch wenn im Nachfolgenden das elektrische Antriebssystem dahingehend beschrieben wird, dass ein Spannungsumrichter 1 von einer DC voltage source 2 any other DC voltage sources possible. The electrical consumer 3 may, as shown here, for example, be a three-phase electric motor. As an electrical consumer 3, for example, any electric motors are possible. In particular, the electric motor 3 may be an asynchronous machine or a synchronous machine. The number of three electrical phases for the electrical load 3 shown here is likewise to be understood only as an example. In addition, any electric motors, or also any other electrical consumers possible, which have one of three different number of phases. In particular, electrical consumers with six phases are possible. Even if the electric drive system will be described below in that a voltage converter 1 of a
Gleichspannungsquelle 2 gespeist wird und der Wechselrichter 1 am Ausgang mit einem elektrischen Verbraucher 3 verbunden ist, so kann das Antriebssystem darüber hinaus gegebenenfalls in einem weiteren Betriebsmodus auch elektrische Energie, die von dem elektrischen Motor in einem Generatorbetrieb bereitgestellt wird, durch den Wechselrichter 1 in eine Gleichspannung umformen. Diese Gleichspannung kann daraufhin in die Gleichspannungsquelle 2 eingespeist werden, um beispielsweise auf diese Weise eine Batterie zu laden. Der Spannungsumrichter 1 umfasst dabei einen Wechselrichter 10. Bei demDC power source 2 is fed and the inverter 1 is connected at the output to an electrical load 3, the drive system may also optionally in a further operating mode and electrical energy, which is provided by the electric motor in a generator mode, through the inverter 1 in a Reshape DC. This DC voltage can then be fed to the DC voltage source 2, for example, to charge a battery in this way. The voltage converter 1 in this case comprises an inverter 10. In the
Wechselrichter 10 kann es sich zum Beispiel um einen Pulswechselrichter (PWR) handeln. Insbesondere kann der Wechselrichter 10, wie in Figur 1 schematisch dargestellt, beispielsweise eine Mehrzahl von Schaltelementen Sl bis S6 umfassen. Bei diesen Schaltelementen kann es sich beispielsweise um Halbleiterschaltelemente in Form von IGBT oder MOSFET handeln. Der grundsätzliche Aufbau von Wechselrichter, insbesondere von Inverter 10 may be, for example, a pulse-controlled inverter (PWR). In particular, the inverter 10, as shown schematically in Figure 1, for example, comprise a plurality of switching elements Sl to S6. These switching elements may be, for example, semiconductor switching elements in the form of IGBT or MOSFET. The basic structure of inverters, in particular of
Pulswechselrichtern, ist jedoch bekannt, so dass der Aufbau hier nicht im Detail beschrieben werden muss. Auf der Gleichspannungsseite weist der Wechselrichter 10 einen zweiphasigenPulse inverters, however, is known, so that the structure here does not need to be described in detail. On the DC side, the inverter 10 has a two-phase
Gleichspannungseingang 110 auf. Ein erster Anschluss 111 des DC input 110 on. A first port 111 of the
Gleichspannungseingangs 100 ist dabei mit einem Anschluss 21 der DC input 100 is connected to a terminal 21 of the
Gleichspannungsquelle 2 verbunden. Der andere Anschluss 112 des DC voltage source 2 connected. The other terminal 112 of the
Gleichspannungseingangs 110 des Wechselrichters 10 ist mit einem weiteren Anschluss 22 der Gleichspannungsquelle 2 verbunden. Zwischen der DC input 110 of the inverter 10 is connected to a further terminal 22 of the DC voltage source 2. Between the
Gleichspannungsquelle 2 und dem Wechselrichter 10 umfasst der  DC voltage source 2 and the inverter 10 includes the
Spannungsumrichter 1 darüber hinaus eine Drossel 11, insbesondere eine stromkompensierte Drossel 11. Die Drossel 11 umfasst dabei zwei Wicklungen IIa und IIb. Eine erste Wicklung IIa der Drossel 11 ist dabei zwischen dem ersten Anschluss 21 der Gleichspannungsquelle 2 und dem ersten Anschluss 111 des Wechselrichters 10 angeordnet. Die zweite Wicklung IIb der Drossel 11 ist zwischen dem zweiten Anschluss 22 der Gleichspannungsquelle 2 und dem zweiten Anschluss 112 des Gleichspannungseingangs 110 des Wechselrichters 10 angeordnet. Voltage converter 1 beyond a throttle 11, in particular a current-compensated choke 11. The choke 11 includes two windings IIa and IIb. A first winding IIa of the choke 11 is in this case between the first terminal 21 of the DC voltage source 2 and the first terminal 111 of the inverter 10 is arranged. The second winding IIb of the inductor 11 is arranged between the second terminal 22 of the DC voltage source 2 and the second terminal 112 of the DC input 110 of the inverter 10.
Darüber hinaus kann der Spannungsumrichter 1 zwischen der Drossel 11 und dem Gleichspannungseingang 110 des Wechselrichters 10 einen In addition, the voltage converter 1 between the reactor 11 and the DC input 110 of the inverter 10 a
Zwischenkreiskondensator 12 umfassen. Dieser Zwischenkreiskondensator 12 ist dabei mit einem Anschluss mit dem Strompfad zwischen der ersten Wicklung IIa der Drossel 11 und dem ersten Anschluss 111 des DC link capacitor 12 include. This DC link capacitor 12 is connected to a connection with the current path between the first winding IIa of the throttle 11 and the first terminal 111 of the
Gleichspannungseingangs 110 des Wechselrichters 10 verbunden. Der andere Anschluss des Zwischenkreiskondensators 12 ist mit dem Strompfad zwischen der zweiten Wicklung IIb der Drossel 11 und dem zweiten Anschluss 112 der Gleichspannungseingangs 110 des Wechselrichters 10 verbunden.  DC input 110 of the inverter 10 connected. The other terminal of the DC link capacitor 12 is connected to the current path between the second winding IIb of the reactor 11 and the second terminal 112 of the DC input 110 of the inverter 10.
Darüber hinaus umfasst der Spannungsumrichter 1 zwischen der Drossel 11 und der Gleichspannungsquelle 2 einen ersten und einen zweiten Kondensator 13-1 und 13-2. Dabei ist der erste Kondensator 13-1 auf der einen Seite mit dem Strompfad zwischen dem ersten Anschluss 21 der Gleichspannungsquelle und der ersten Wicklung IIa der Drossel 11 verbunden. Der andere Anschluss des ersten Kondensators 13-1 ist mit einem zusätzlichen Stromleiter 16 verbunden. Analog ist ein zweiter Kondensator 13-2 auf der einen Seite mit einem Strompfad zwischen dem zweiten Anschluss 22 der Gleichspannungsquelle 2 und der zweiten Wicklung IIb der Drossel 11 verbunden. Der andere Anschluss dieses zweiten Kondensators 13-2 ist ebenfalls mit dem zusätzlichen Stromleiter 16 verbunden. Moreover, the voltage converter 1 between the reactor 11 and the DC power source 2 includes first and second capacitors 13-1 and 13-2. In this case, the first capacitor 13-1 is connected on one side to the current path between the first terminal 21 of the DC voltage source and the first winding IIa of the reactor 11. The other terminal of the first capacitor 13-1 is connected to an additional current conductor 16. Similarly, a second capacitor 13-2 is connected on the one side to a current path between the second terminal 22 of the DC voltage source 2 and the second winding IIb of the reactor 11. The other terminal of this second capacitor 13-2 is also connected to the additional current conductor 16.
Zur Verbindung des Spannungsumrichters 1 mit der Gleichspannungsquelle 2 kann der Spannungsumrichter 1 über eine geeignete Kabelverbindung 20 mit der Gleichspannungsquelle 2 verbunden sein. To connect the voltage converter 1 to the DC voltage source 2, the voltage converter 1 can be connected to the DC voltage source 2 via a suitable cable connection 20.
Auf der Ausgangsseite des Wechselrichters 10 des Spannungsumrichters 1 stellt der Wechselrichter 10 an einem Wechselspannungsausgang 120 eine mehrphasige Wechselspannung bereit. Wie bereits zuvor beschrieben, ist der hier dargestellte dreiphasige Wechselspannungsausgang nur beispielhaft zu verstehen. Eine von drei abweichende Anzahl von Phasen für die On the output side of the inverter 10 of the voltage converter 1, the inverter 10 provides a multiphase AC voltage at an AC output 120. As already described above, the three-phase alternating voltage output shown here is only an example understand. One of three different number of phases for the
Wechselspannung ist darüber hinaus ebenso möglich. AC voltage is also possible.
In dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel umfasst der In the embodiment shown here comprises the
Wechselspannungsausgang 120 drei Anschlüsse 121, 122 und 123. Jeder dieserAC output 120 three connections 121, 122 and 123. Each of these
Anschlüsse 121 bis 123 ist mit einem korrespondierenden Anschluss des elektrischen Verbrauchers 3 verbunden. Auch hier kann zwischen dem Terminals 121 to 123 is connected to a corresponding terminal of the electrical load 3. Again, between the
Spannungsumrichter 1 und dem elektrischen Verbraucher 3 eine geeignete Kabelverbindung 30 vorgesehen sein. Voltage converter 1 and the electrical load 3 may be provided a suitable cable connection 30.
In dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel ist insbesondere ein gemeinsames Bezugpotential 40, oder eine Masseleitung, des elektrischen Antriebssystems dargestellt. Beispielsweise verbindet diese Masseleitung 40 die Gehäuse der Gleichspannungsquelle 2, des angeschlossenen Verbrauchers 3, des In the embodiment illustrated here, in particular a common reference potential 40, or a ground line, of the electric drive system is shown. For example, this ground line 40 connects the housing of the DC voltage source 2, the connected consumer 3, the
Spannungsumrichters 1 (diese Verbindung ist aus Übersichtlichkeitsgründen nicht dargestellt) und/ oder die Schirmleiter der Kabelverbindungen 20,30 miteinander. Voltage converter 1 (this connection is not shown for reasons of clarity) and / or the shield conductor of the cable connections 20,30 each other.
Zwischen den einzelnen Phasenanschlüssen, also den Verbindungen zwischen den Anschlüssen 121 bis 123 des Wechselrichters 10 und dem elektrischenBetween the individual phase connections, ie the connections between the terminals 121 to 123 of the inverter 10 and the electrical
Verbraucher 3 auf der einen Seite und dem zusätzlichen Stromleiter 16 auf der anderen Seite ist jeweils ein ausgangsseitiger Kondensator 14-1, 14-2 und 14-3 vorgesehen. Ein erster Anschluss eines ersten Kondensators 14-1 ist dabei elektrisch mit einem Strompfad zwischen dem ersten Anschluss 121 des Consumer 3 on one side and the additional current conductor 16 on the other side, an output-side capacitor 14-1, 14-2 and 14-3 is provided in each case. A first terminal of a first capacitor 14-1 is electrically connected to a current path between the first terminal 121 of FIG
Wechselspannungsausgangs 120 des Wechselrichters sowie dem erstenAC output 120 of the inverter and the first
Phasenanschluss des elektrischen Verbrauchers 3 verbunden. Der andere Anschluss des ersten Kondensators 14-1 ist mit dem zusätzlichen Stromleiter 16 elektrisch verbunden. Analog ist der zweite Kondensator 14-2 mit dem Strompfad zwischen dem zweiten Anschluss 122 des Wechselspannungsausgangs 120 und dem zweiten Phasenanschluss des elektrischen Verbrauchers 3 auf der einenPhase connection of the electrical load 3 connected. The other terminal of the first capacitor 14-1 is electrically connected to the additional current conductor 16. Similarly, the second capacitor 14-2 with the current path between the second terminal 122 of the AC output 120 and the second phase terminal of the electrical load 3 on the one
Seite und mit dem zusätzlichen Stromleiter 16 auf der anderen Seite verbunden. Ein dritter Kondensator 14-3 ist ebenso mit dem Strompfad zwischen dem dritten Anschluss 123 des Wechselspannungsausgangs 120 und dem dritten Side and connected to the additional power conductor 16 on the other side. A third capacitor 14-3 is also connected to the current path between the third terminal 123 of the AC output 120 and the third one
Phasenanschluss des elektrischen Verbrauchers 3 auf der einen Seite und mit dem zusätzlichen Stromleiter 16 auf der anderen Seite verbunden. Die ausgangsseitigen Kondensatoren 14-i zwischen dem zusätzlichen Phase connection of the electrical load 3 on one side and connected to the additional power conductor 16 on the other side. The output side capacitors 14-i between the additional
Stromleiter 16 und den Anschlüssen 121, 122 und 123 am Power conductor 16 and the terminals 121, 122 and 123 am
Wechselspannungsausgang 120 können dabei beispielsweise gemeinsam mit dem Wechselrichter 110 in einem gemeinsamen Leistungsmodul angeordnet werden. Insbesondere ist es dabei möglich, den Wechselrichter 10 und die Kondensatoren 14-i beispielsweise auf einem gemeinsamen Trägersubstrat anzuordnen. Alternativ können die Kondensatoren 14-i, die zwischen den Anschlüssen 121, 122 und 123 an dem Wechselspannungsanschluss 120 des Wechselrichters 10 und dem zusätzlichen Stromleiter 16 angeordnet sind, auch gemeinsam mit dem elektrischen Verbraucher 3 zusammen in einer Einheit angeordnet werden. Beispielsweise können die Kondensatoren 14-i an den Anschlussklemmen des elektrischen Verbrauchers 3 angeordnet werden. AC output 120 can be arranged, for example, together with the inverter 110 in a common power module. In particular, it is possible to arrange the inverter 10 and the capacitors 14-i, for example, on a common carrier substrate. Alternatively, the capacitors 14-i disposed between the terminals 121, 122 and 123 at the AC voltage terminal 120 of the inverter 10 and the additional current conductor 16 may also be arranged together with the electrical load 3 together in one unit. For example, the capacitors 14-i can be arranged at the connection terminals of the electrical load 3.
Figur 2 zeigt eine weitere Ausführungsform eines elektrischen Antriebssystems mit einem Spannungsumrichter 1 gemäß einer Ausführungsform. Diese FIG. 2 shows a further embodiment of an electric drive system with a voltage converter 1 according to an embodiment. These
Ausführungsform ist dabei weitestgehend identisch mit der zuvor beschriebenen Ausführungsform. Die beiden Ausführungsformen unterscheiden sich dabei nur darin, dass in der Ausführungsform gemäß Figur 2 anstelle der Kondensatoren 14-i zwischen den Anschlüssen 121, 122 und 123 des Embodiment is largely identical to the embodiment described above. The two embodiments differ only in that in the embodiment of Figure 2 instead of the capacitors 14-i between the terminals 121, 122 and 123 of the
Wechselspannungsausgangs 120 und dem zusätzlichen Stromleiter 16 nun eine Reihenschaltung aus jeweils einem Kondensator 14-i und einem  AC output 120 and the additional current conductor 16 is now a series circuit of a respective capacitor 14-i and a
elektrischen/ohmschen Widerstand 15-1, 15-2, 15-3 und/oder einer Induktivität 17-1, 17-2, 17-3 vorgesehen ist. Dabei ist es unerheblich, ob die elektrischen Widerstände 15-i und/oder die Induktivitäten 17-i zwischen dem zusätzlichen Stromleiter 16 und den entsprechenden Kondensatoren 14-i angeordnet sind, oder ob alternativ die Widerstände und/oder die Induktivitäten zwischen den Kondensatoren 14-i und den einzelnen Anschlüssen 121, 122 und 123 des Wechselspannungsausgangs 120 angeordnet sind und somit alle drei electrical / ohmic resistor 15-1, 15-2, 15-3 and / or an inductance 17-1, 17-2, 17-3 is provided. It is irrelevant whether the electrical resistors 15-i and / or the inductors 17-i are arranged between the additional current conductor 16 and the corresponding capacitors 14-i, or alternatively, the resistors and / or the inductances between the capacitors 14-i. i and the individual terminals 121, 122 and 123 of the AC output 120 are arranged and thus all three
Kondensatoren 14-i auf der einen Seite mit dem gemeinsamen zusätzlichen Stromleiter 16 verbunden sind. Capacitors 14-i are connected on one side with the common additional current conductor 16.
Jede Reihenschaltung aus einem Widerstand 15-i und/oder einer Induktivität 17-i und dem korrespondierenden Kondensator 14-i bildet somit ein RC- oder RCL- Glied. Die zusätzlichen ohmschen Widerstände 15-i dienen dabei als Dämpfungswiderstände. Die zusätzlichen Induktivitäten 17-i dienen zur frequenzspezifischen Abstimmung des Filters. Each series connection of a resistor 15-i and / or an inductance 17-i and the corresponding capacitor 14-i thus forms an RC or RCL element. The additional ohmic resistors 15-i serve as Damping resistors. The additional inductances 17-i are used for frequency-specific tuning of the filter.
Bei der Dimensionierung der Widerstände 15-i und/oder der Induktivitäten 17-i können die einzelnen RC- oder RCL-Glieder dabei zur Filterung eines vorgegebenen Frequenzbereiches, zur Resonanzunterdrückung und/oder zur Strombegrenzung optimiert werden. When dimensioning the resistors 15-i and / or the inductors 17-i, the individual RC or RCL members can be optimized for filtering a predetermined frequency range, for suppressing resonance and / or for limiting the current.
Insbesondere kann als zu filternder Frequenzbereich beispielsweise ein In particular, as a frequency range to be filtered, for example, a
Frequenzband für den Rundfunkempfang, beispielsweise im Mittelwellen-Band, gewählt werden. Die so zusätzlich eingebrachten Widerstände 15-i und/oder Induktivitäten 17-i ermöglichen dabei eine Minimierung des zusätzlich ausgekoppelten Gleichtaktstroms und eine Dämpfung des vom Wechselrichter 10 emittierten Störspannungsspektrums insbesondere für einen gezielt vorgegebenen Frequenzbereich. Frequency band for radio reception, for example, in the medium wave band to be selected. The additionally introduced resistors 15-i and / or inductors 17-i thereby enable a minimization of the additionally decoupled common-mode current and a damping of the interference voltage spectrum emitted by the inverter 10, in particular for a specifically predetermined frequency range.
Werden dabei die Widerstände 15-i und/oder Induktivitäten 17-i bzw. die RC- oder RCL-Glieder aus der Reihenschaltung von den Widerständen 15-i und/oder Induktivitäten 17-i und den Kondensatoren 14-i gemeinsam mit den In this case, the resistors 15-i and / or inductors 17-i or the RC or RCL members from the series connection of the resistors 15-i and / or inductors 17-i and the capacitors 14-i together with the
Bauelementen des Wechselrichters 10 in einem gemeinsamen Leistungsmodul angeordnet, so ist in diesem Fall ein besonders effizienter Aufbau möglich. Insbesondere ist es möglich, die für die Kühlung des Wechselrichters 10 vorgesehene Kühlung auch gleichzeitig zur Entwärmung der RC- oder RCL- Glieder, insbesondere der an den ohmschen Widerständen 15-i und/oder Induktivitäten 17-i in Wärme umgesetzten elektrischen Energie vorzusehen. Alternativ können analog zu dem in Figur 1 beschriebenen Ausführungsbeispiel auch hier die RC- oder RCL-Glieder aus den Widerständen 14-i und 15-i bzw. 17-i in dem elektrischen Verbraucher 3 angeordnet werden. Components of the inverter 10 arranged in a common power module, so a particularly efficient structure is possible in this case. In particular, it is possible to provide the cooling provided for the cooling of the inverter 10 at the same time for the cooling of the RC or RCL members, in particular the electrical energy converted to the ohmic resistors 15-i and / or inductors 17-i into heat. Alternatively, analogously to the embodiment described in FIG. 1, the RC or RCL elements from the resistors 14-i and 15-i or 17-i can also be arranged in the electrical load 3 here.
Als elektrische Widerstände 15-i, Induktivitäten 17-i bzw. als Kondensatoren 14-i können dabei grundsätzlich beliebige Ausführungsformen gewählt werden. Insbesondere sind zum Beispiel keramische S MD- Kondensatoren und SMD- Chip-Widerstände möglich. Der erfindungsgemäße Spannungsumrichter 1 mit einer Drossel 11 am As electrical resistors 15-i, inductors 17-i or as capacitors 14-i, in principle any desired embodiments can be selected. In particular, for example, ceramic S MD capacitors and SMD chip resistors are possible. The voltage converter 1 according to the invention with a throttle 11 am
Gleichspannungseingang des Wechselrichters 10 kann dabei für beliebige Anwendungen eingesetzt werden. So sind zum Beispiel elektrische DC input of the inverter 10 can be used for any applications. For example, electric
Antriebssysteme für Elektro- oder Hybridfahrzeuge möglich. Darüber hinaus sind ebenso Wechsel richter-gespeiste Industrieantriebe denkbar. Ferner kann der erfindungsgemäße Spannungsumrichter beispielsweise auch für Drive systems for electric or hybrid vehicles possible. In addition, inverter-fed industrial drives are also conceivable. Furthermore, the voltage converter according to the invention, for example, also for
Industriewechselrichter, wie zum Beispiel für Solaranlagen oder ähnliches, eingesetzt werden. Figur 3 zeigt eine schematische Darstellung eines Ablaufdiagramms für einIndustrial inverters, such as solar systems or the like, are used. FIG. 3 shows a schematic representation of a flowchart for a
Verfahren zum Reduzieren von Störspannungen von einem Spannungsumrichter 1, wie es einer Ausführungsform zugrunde liegt. In Schritt Sl wird ein Method for reducing interference voltages from a voltage converter 1, as it is based on an embodiment. In step Sl becomes
Wechselrichter 10 mit einem zweiphasigen Gleichspannungseingang 110 und einem mehrphasigen Wechselspannungsausgang 120 bereitgestellt. In Schritt S2 wird dieser bereitgestellte Wechselrichter 10 am GleichspannungseingangInverter 10 is provided with a two-phase DC input 110 and a multi-phase AC output 120. In step S2, this provided inverter 10 is connected to the DC input
110 mit einer Drossel 11 gekoppelt. In Schritt S3 wird zwischen einem 110 coupled to a throttle 11. In step S3 is between a
zusätzlichen Stromleiter 16 und je einem Phasenanschluss 121, 122, 123 des mehrphasigen Wechselspannungsausgangs 120 des Wechselrichters jeweils ein Kondensator 14-i oder alternativ eine Reihenschaltung aus einem Kondensator 14-i und einem elektrischen Widerstand 15-i und/oder einer Induktivität 17-i angeordnet und ein erster Kondensator 13-1 angeordnet, der auf der einen Seite mit einem Strompfad zwischen einem ersten Anschluss 21 der additional current conductor 16 and a respective phase connection 121, 122, 123 of the polyphase AC output 120 of the inverter each have a capacitor 14-i or alternatively a series circuit of a capacitor 14-i and an electrical resistance 15-i and / or an inductance 17-i arranged and a first capacitor 13-1 arranged on one side with a current path between a first terminal 21 of the
Gleichspannungsquelle 2 und einer ersten Wicklung IIa der Drossel 11 und auf der anderen Seite mit dem zusätzlichen Stromleiter 16 verbunden ist, und ein zweiter Kondensator 13-2 angeordnet, der auf der einen Seite mit einem DC voltage source 2 and a first winding IIa of the throttle 11 and on the other side is connected to the additional current conductor 16, and a second capacitor 13-2 arranged on the one side with a
Strompfad zwischen einem zweiten Anschluss 22 der Gleichspannungsquelle 2 und einer zweiten Wicklung IIb der Drossel 11 und auf der anderen Seite mit dem zusätzlichen Stromleiter 16 verbunden ist. Zusammenfassend betrifft die vorliegende Erfindung eine kostengünstige und effiziente Entstörung von Störsignalen aus einem Wechselrichter. Hierzu wird an einem Wechselrichter, insbesondere einem Pulswechselrichter, eingangsseitig eine Drossel, insbesondere eine stromkompensierte Drossel, vorgesehen. Diese Drossel wird vorzugsweise zwischen einer Gleichspannungsquelle und einem Zwischenkreiskondensator des Wechselrichters angeordnet. Auf diese Weise können mehrphasige Drosseln am Wechselspannungsausgang des Current path between a second terminal 22 of the DC voltage source 2 and a second winding IIb of the throttle 11 and on the other side with the additional current conductor 16 is connected. In summary, the present invention relates to a cost effective and efficient suppression of noise from an inverter. For this purpose, an inductor, in particular a current-compensated inductor, is provided on the input side of an inverter, in particular a pulse inverter. This throttle is preferably arranged between a DC voltage source and a DC link capacitor of the inverter. In this way multiphase chokes at the AC output of the
Wechselrichters entfallen. Weiter werden durch das Vorsehen eines zusätzlichen Stromleiters, mit dem ein erster und zweiter Kondensator zwischen der Drossel und der Gleichspannungsquelle als auch Kondensatoren an den Inverter omitted. Further, by the provision of an additional conductor, with which a first and second capacitor between the inductor and the DC voltage source and capacitors to the
Phasenanschlüssen des Wechselrichters einseitig verbunden sind, die gefiltertenPhase connections of the inverter are unilaterally connected, the filtered
Störungen vorteilhaft nicht auf die Strukur (beispielsweise Masse oder Disturbances do not favor the structure (for example, mass or
Masseleitung oder Masseplatte bzw. Fahrzeugstruktur) zurück sondern auf einem separaten Pfad um die Störquelle (Leistungselektronik, insbesondere der Wechselrichter) herum geleitet. Ground line or ground plate or vehicle structure) back but on a separate path to the source of interference (power electronics, in particular the inverter) passed around.

Claims

Ansprüche claims
1. Spannungsumrichter einem Wechselrichter (10), mit einem zweiphasigen Gleichspannungseingang (110), der mit einer Gleichspannungsquelle (2) verbindbar ist, und mit einem mehrphasigen Wechselspannungsausgang (120), der mit einem elektrischenAnspruch [en] A voltage converter comprising an inverter (10) having a two-phase DC input (110) connectable to a DC voltage source (2) and a multi-phase AC output (120) connected to an electrical input
Verbraucher (3) verbindbar ist; und einer Drossel (11), die zwischen dem Gleichspannungseingang (110) des Wechselrichters (10) und der Gleichspannungsquelle (2) angeordnet ist, wobei der Gleichspannungseingang (120) einen ersten Anschluss (111) und einen zweiten Anschluss (112) umfasst und wobei die Drossel (11) eine erste Wicklung (IIa) und eine zweite Wicklung (IIb) umfasst, wobei die erste Wicklung (IIa), zwischen dem ersten Anschluss (111) des Gleichspannungseingangs (110) des Wechselrichters (10) und einem ersten Anschluss (21) der Consumer (3) is connectable; and a choke (11) disposed between the DC input (110) of the inverter (10) and the DC voltage source (2), the DC input (120) including a first terminal (111) and a second terminal (112) the choke (11) comprises a first winding (IIa) and a second winding (IIb), the first winding (IIa) being connected between the first terminal (111) of the DC input (110) of the inverter (10) and a first terminal (11). 21) the
Gleichspannungsquelle (2) angeordnet ist und die zweite Wicklung (IIb), zwischen dem zweiten Anschluss (112) des Gleichspannungseingangs (110) des Wechselrichters (10) und einem zweiten Anschluss (22) der DC voltage source (2) is arranged and the second winding (IIb), between the second terminal (112) of the DC input (110) of the inverter (10) and a second terminal (22) of the
Gleichspannungsquelle (2) angeordnet ist, wobei zwischen der Drossel (11) und der Gleichspannungsquelle (2) DC voltage source (2) is arranged, wherein between the throttle (11) and the DC voltage source (2)
ein erster Kondensator (13-1), der auf der einen Seite mit dem Strompfad zwischen dem ersten Anschluss (21) der Gleichspannungsquelle (2) und der ersten Wicklung (IIa) der Drossel (11) und auf der anderen Seite mit einem zusätzlichen Stromleiter (16) verbunden ist a first capacitor (13-1) having on one side the current path between the first terminal (21) of the DC voltage source (2) and the first winding (IIa) of the inductor (11) and on the other side with an additional current conductor (16) is connected
und ein zweiter Kondensator (13-2), der auf der einen Seite mit dem Strompfad zwischen dem zweiten Anschluss (22) der Gleichspannungsquelle (2) und der zweiten Wicklung (IIb) der stromkompensierten Drossel (11) und auf der anderen Seite mit dem zusätzlichen Stromleiter (16) verbunden ist, and a second capacitor (13-2) having on one side the current path between the second terminal (22) of the DC voltage source (2) and the second winding (IIb) of the current compensated choke (11) and on the other side with the additional current conductor (16) is connected,
angeordnet ist, is arranged
wobei der Wechselspannungsausgang (120) des Wechselrichters (10) eine Mehrzahl von Phasenanschlüssen (121, 122, 123) umfasst, und wobei zwischen jedem Phasenanschluss (121, 122, 123) des Wechselrichters (10) und dem zusätzlichem Stromleiter (16) ein Kondensator (14-i) angeordnet ist. wherein the AC output (120) of the inverter (10) a A plurality of phase terminals (121, 122, 123), and wherein between each phase terminal (121, 122, 123) of the inverter (10) and the additional current conductor (16), a capacitor (14-i) is arranged.
2. Spannungsumrichter (1) nach Anspruch 1, zwischen jedem 2. voltage converter (1) according to claim 1, between each
Phasenanschluss (121, 122, 123) des Wechselrichters (10) und dem Phase connection (121, 122, 123) of the inverter (10) and the
zusätzlichen Stromleiter eine Reihenschaltung aus dem Kondensator (14-i) und einem elektrischen Widerstand (15-i) und/oder einer Induktivität (17-i) angeordnet ist. additional current conductor is a series circuit of the capacitor (14-i) and an electrical resistance (15-i) and / or an inductance (17-i) is arranged.
3. Spannungsumrichter (1) nach Anspruch 1 oder 2, wobei der 3. voltage converter (1) according to claim 1 or 2, wherein the
Wechselrichter (14) sowie der Kondensator (14-i) bzw. die Reihenschaltung von Kondensator (14-i) und elektrischem Widerstand (15-i) und/oder der Induktivität (17-i) in einem gemeinsamen Leistungsmodul angeordnet sind. Inverter (14) and the capacitor (14-i) or the series circuit of capacitor (14-i) and electrical resistance (15-i) and / or the inductance (17-i) are arranged in a common power module.
4. Spannungsumrichter (1) nach Anspruch 1 oder 2, wobei der 4. voltage converter (1) according to claim 1 or 2, wherein the
Kondensator (14-i) bzw. die Reihenschaltung aus Kondensator (14-i) und elektrischem Widerstand (15-i) und/oder der Induktivität (17-i) auf einem Capacitor (14-i) or the series circuit of capacitor (14-i) and electrical resistance (15-i) and / or the inductance (17-i) on a
Anschlusselement des elektrischen Verbrauchers (3) angeordnet sind. Connection element of the electrical load (3) are arranged.
5. Spannungsumrichter (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, ferner umfassend einen Zwischenkreiskondensator (12), der zwischen dem ersten Anschluss (111) und dem zweiten Anschluss (112) des 5. voltage converter (1) according to one of claims 1 to 4, further comprising a link capacitor (12) connected between the first terminal (111) and the second terminal (112) of the
Gleichspannungseingangs (110) des Wechselrichters (10) angeordnet ist, wobei der Zwischenkreiskondensator (12) zwischen der Drossel (11) und dem  DC input (110) of the inverter (10) is arranged, wherein the intermediate circuit capacitor (12) between the throttle (11) and the
Gleichspannungseingang (110) des Wechselrichters (10) angeordnet ist. DC input (110) of the inverter (10) is arranged.
6. Elektrisches Antriebssystem, mit: 6. Electric drive system, with:
einer Gleichspannungsquelle (2); a DC voltage source (2);
einem elektrischen Motor (3); und an electric motor (3); and
einem Spannungsumrichter (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5. A voltage converter (1) according to one of claims 1 to 5.
7. Verfahren zum Reduzieren von Störspannungen von einem 7. A method of reducing noise from one
Spannungsumrichter, mit den Schritten: Bereitstellen (Sl) eines Wechselrichters (10) mit einem zweiphasigen Voltage converter, with the steps: Providing (Sl) an inverter (10) with a two-phase
Gleichspannungseingang (110) und einem mehrphasigen DC input (110) and a multi-phase
Wechselspannungsausgang (120); AC output (120);
Koppeln (S2) einer Drossel (11) mit dem Gleichspannungseingang (110) des Wechselrichters (10); Coupling (S2) a choke (11) to the DC input (110) of the inverter (10);
Anordnen (S3) Arranging (S3)
eines ersten Kondensators (13-1), der auf der einen Seite mit einem Strompfad zwischen einem ersten Anschluss (21) der Gleichspannungsquelle (2) und einer ersten Wicklung (IIa) der Drossel (11) und auf der anderen Seite mit einem zusätzlichen Stromleiter (16) verbunden ist a first capacitor (13-1) having on one side with a current path between a first terminal (21) of the DC voltage source (2) and a first winding (IIa) of the inductor (11) and on the other side with an additional current conductor (16) is connected
und eines zweiten Kondensators (13-2), der auf der einen Seite mit einem Strompfad zwischen einem zweiten Anschluss (22) der Gleichspannungsquelle (2) und einer zweiten Wicklung (IIb) der Drossel (11) und auf der anderen Seite mit dem zusätzlichen Stromleiter (16) verbunden ist, and a second capacitor (13-2) having on one side with a current path between a second terminal (22) of the DC voltage source (2) and a second winding (IIb) of the inductor (11) and on the other side with the additional Current conductor (16) is connected,
und jeweils eines Kondensators (14-i) oder einer Reihenschaltung aus einem Kondensator (14-i) und einem elektrischen Widerstand (15-i) und/oder einer Induktivität (17-i) zwischen dem zusätzlichen Stromleiter (16) und jeder Phase des mehrphasigen Wechselspannungsausgangs (120) des Wechselrichters (10). and a respective capacitor (14-i) or a series connection of a capacitor (14-i) and an electrical resistance (15-i) and / or an inductor (17-i) between the additional current conductor (16) and each phase of the multiphase AC output (120) of the inverter (10).
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