WO2016005092A1 - Umrichter mit redundanten schalter-schmelzsicherungskombinationen und verfahren zum selektiven auslösen der sicherung im schalterversagensfall - Google Patents

Umrichter mit redundanten schalter-schmelzsicherungskombinationen und verfahren zum selektiven auslösen der sicherung im schalterversagensfall Download PDF

Info

Publication number
WO2016005092A1
WO2016005092A1 PCT/EP2015/061129 EP2015061129W WO2016005092A1 WO 2016005092 A1 WO2016005092 A1 WO 2016005092A1 EP 2015061129 W EP2015061129 W EP 2015061129W WO 2016005092 A1 WO2016005092 A1 WO 2016005092A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
switch
voltage
inverter
line
fuse
Prior art date
Application number
PCT/EP2015/061129
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Rainer LEHNERT
Markus Pfeifer
Original Assignee
Siemens Aktiengesellschaft
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 Siemens Aktiengesellschaft filed Critical Siemens Aktiengesellschaft
Priority to BR112017000204A priority Critical patent/BR112017000204A2/pt
Priority to US15/324,505 priority patent/US20170197509A1/en
Priority to CN201580034867.1A priority patent/CN106797173A/zh
Priority to CA2954477A priority patent/CA2954477A1/en
Priority to EP15725288.3A priority patent/EP3143684A1/de
Publication of WO2016005092A1 publication Critical patent/WO2016005092A1/de

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H3/00—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
    • H02H3/02—Details
    • H02H3/05—Details with means for increasing reliability, e.g. redundancy arrangements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/10—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by engine-driven generators, e.g. generators driven by combustion engines
    • B60L50/13—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by engine-driven generators, e.g. generators driven by combustion engines using AC generators and AC motors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/10—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by engine-driven generators, e.g. generators driven by combustion engines
    • B60L50/15—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by engine-driven generators, e.g. generators driven by combustion engines with additional electric power supply
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H7/00—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
    • H02H7/10—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for converters; for rectifiers
    • H02H7/12—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for converters; for rectifiers for static converters or rectifiers
    • H02H7/1216—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for converters; for rectifiers for static converters or rectifiers for AC-AC converters
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H7/00—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
    • H02H7/10—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for converters; for rectifiers
    • H02H7/12—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for converters; for rectifiers for static converters or rectifiers
    • H02H7/122—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for converters; for rectifiers for static converters or rectifiers for inverters, i.e. dc/ac converters
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS 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
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/08—Circuits specially adapted for the generation of control voltages for semiconductor devices incorporated in static converters
    • H02M1/084—Circuits specially adapted for the generation of control voltages for semiconductor devices incorporated in static converters using a control circuit common to several phases of a multi-phase system
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS 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
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/32—Means for protecting converters other than automatic disconnection
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS 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
    • H02M5/00—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases
    • H02M5/40—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc
    • H02M5/42—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc by static converters
    • H02M5/44—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc by static converters using discharge tubes or semiconductor devices to convert the intermediate dc into ac
    • H02M5/453—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc by static converters using discharge tubes or semiconductor devices to convert the intermediate dc into ac using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M5/458—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc by static converters using discharge tubes or semiconductor devices to convert the intermediate dc into ac using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS 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
    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/42—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
    • H02M7/44—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/48—Conversion 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
    • H02M7/493—Conversion 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 the static converters being arranged for operation in parallel
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P27/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage
    • H02P27/04—Arrangements 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
    • H02P27/06—Arrangements 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
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P31/00—Arrangements for regulating or controlling electric motors not provided for in groups H02P1/00 - H02P5/00, H02P7/00 or H02P21/00 - H02P29/00
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H3/00—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
    • H02H3/08—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to excess current
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS 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
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/08—Circuits specially adapted for the generation of control voltages for semiconductor devices incorporated in static converters
    • H02M1/088—Circuits specially adapted for the generation of control voltages for semiconductor devices incorporated in static converters for the simultaneous control of series or parallel connected semiconductor devices
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS 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
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/32—Means for protecting converters other than automatic disconnection
    • H02M1/325—Means for protecting converters other than automatic disconnection with means for allowing continuous operation despite a fault, i.e. fault tolerant converters
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS 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
    • H02M5/00—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases
    • H02M5/40—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc
    • H02M5/42—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc by static converters
    • H02M5/44—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc by static converters using discharge tubes or semiconductor devices to convert the intermediate dc into ac
    • H02M5/453—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc by static converters using discharge tubes or semiconductor devices to convert the intermediate dc into ac using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M5/458—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc by static converters using discharge tubes or semiconductor devices to convert the intermediate dc into ac using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M5/4585—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc by static converters using discharge tubes or semiconductor devices to convert the intermediate dc into ac using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only having a rectifier with controlled elements

Definitions

  • the invention relates to an inverter, to a vehicle having the converter according to the invention, and to a method for operating the converter.
  • the converter has a DC intermediate circuit whose positive line and negative line are connected via a half-bridge circuit with an AC voltage phase conductor.
  • the half-bridge circuit is formed on the basis of semiconductor switches.
  • Such semiconductor switches may require the interruption of the operation of the inverter in case of a defect, so that the half-bridge circuit can be repaired.
  • this is not always possible, for example during a flight ei ⁇ nes aircraft whose propeller is driven by an electric motor, which in turn is powered by the inverter.
  • semiconductor switch for such an electrically powered aircraft are exposed to a much more intense cosmic radiation. This increases the likelihood of failure or destruction of one or more of the semiconductor switches. In such a defect, it is unpredictable, which state a defective semiconductor switch occupies.
  • the invention has for its object to react quickly and robustly to a defect in one of the semiconductor switch of the inverter during operation of an inverter.
  • the problem is solved by the subject matters of the independent Pa ⁇ tentanna.
  • Advantageous developments of the inven ⁇ tion are given by the features of the dependent claims.
  • the invention comprises a converter with a DC link for providing a DC voltage between a positive line and a negative line.
  • the converter further comprises at least one phase conductor for receiving and / or outputting an alternating voltage.
  • the invention is described below with reference to a single phase conductor which
  • phase conductor is connected via a half-bridge circuit to the plus line and the minus line.
  • the Halbbrü ⁇ bridge circuit has a first switch means for connects the positive conductor to the phase conductor and a second
  • Switch arrangement for connecting the negative lead to the phase conductor.
  • These switch arrangements are also referred to as high-side and low-side.
  • a received alternating voltage are rectified or generated an alternating ⁇ voltage from the DC voltage of the intermediate circuit in the phase and output by alternate switching of the first switch arrangement and the second switch arrangement.
  • the invention provides that the first shawl ⁇ teran onion and the second switching device has in each case a parallel circuit of a plurality of switching branches, wherein each branch circuit is a semiconductor switch with its own, in Row to the switching path of the semiconductor switch ge ⁇ switched fuse is provided.
  • each phase conductor is connected via a half-bridge circuit of the type described to the plus line and the minus line.
  • the invention has the advantage that, when a defective semiconductor switch when it is shorted, that is permanently and / or uncontrollably is electrically conductive, it is switched without effect through the fuse of the defective semiconductor switch by the melt Siche ⁇ tion blowing when a short-circuit current flows over the defective semiconductor switch.
  • the converter can then continue to be operated with the other semiconductor switches from the at least one parallel switching branch. To trigger the fuse, not even detecting the defective semiconductor switch is necessary.
  • each semiconductor switch can be formed, for example, on the basis of an IGBT or egg ⁇ nes MOSFET or a diode.
  • the switching path is the drain-source path or the collector-emitter path.
  • the converter according to the invention is in particular a 2-level converter.
  • the invention also includes developments, the characteristics of which provide additional advantages.
  • a control device of the converter is designed to control the control inputs of the semiconductor switches, that is, the respective gate or the base, at the same time in each of the switch arrangements.
  • each fuse is designed to trigger only at a tripping current with a current equivalent to the short-circuit current between the positive and negative line, if this short-circuit current exclusively on the Fuse flows. This ensures that the fuse of the defective semiconductor switch triggers ⁇ . Since the short-circuit current in the other switch arrangement is divided among a plurality of semiconductor switches, their fuses do not trigger in this design of the fuses.
  • the inventive, self-locking inverter is particularly advantageous to use in vehicles, as they may not break their journey under certain circumstances in case of a defect of a semiconductor switch.
  • the invention also includes a vehicle with an electric drive motor for driving the vehicle for a drive, wherein the drive motor is coupled via an inverter with an electric generator.
  • the converter represents an embodiment of the converter according to the invention.
  • the vehicle according to the invention there is the advantage that it does not have to interrupt its travel immediately in the event of a defect of a semiconductor switch.
  • the vehicle is formed as a plane from ⁇ , particularly as a fixed wing aircraft.
  • the drive ⁇ motor drives in this case the propeller of the aircraft or (in the case of a rotary wing aircraft) a rotor of the aircraft.
  • the vehicle is designed as a power ⁇ venture, for example, as a passenger car or truck.
  • the drive motor can continue to operate for the wheels of the vehicle here as well, even if there is a defect in a semiconductor switch.
  • a further development provides that the drive motor, the converter and the generator are interconnected free of contactors.
  • the vehicle is particularly compact and lightweight.
  • a reduction of the installation space and the weight results according to a development also by the drive motor and the generator each having only a single multi-phase winding system. In other words, no redundant three-phase windings are provided, as are necessary, for example, when two inverters are operated in parallel to provide redundancy.
  • the invention also includes a method for operating an embodiment of the converter according to the invention.
  • a defective semiconductor switch ⁇ which persists permanently in an electrically conductive state, made ineffective.
  • the inverter is receiving a first AC voltage of a predetermined frequency, for example from a generator, and generating a second AC voltage having an adjustable frequency, for example, to output to a drive motor, the following is done.
  • a STEU ⁇ ersignal for opening all semiconductor switches is generated.
  • the defective semiconductor switch will not respond to the signal. All other functional semiconductor switches respond to the control signal by changing to a non-conductive state.
  • the positive line and the negative line of the intermediate circuit on the defective semiconductor terschalter be the one hand and at least two other semiconducting ⁇ terschalter the other switch arrangement on the other hand short-circuited.
  • a short-circuit current flows between the positive line and the negative line, the short-circuit current flows completely through the defective semiconductor switch.
  • the short-circuit current is split between the at least two further semiconductor switches.
  • the procedure is automatically romantic performed during operation of the converter without here ⁇ ⁇ necessary laundri re at a detection of the defective semiconductor switch.
  • the invention also includes developments of the method according to the invention having features as they have already been described in connection with the developments of the inverter according to the invention. For this reason, the corresponding developments of the method according to the invention are not described here again.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of an embodiment of the converter according to the invention
  • FIG. 3 shows a schematic representation of an embodiment of the vehicle according to the invention.
  • a converter 1 which has a rectifier 2, an intermediate circuit 3, an inverter 4 and a control device 5.
  • a voltage source 6 for example an electric generator
  • an electrical consumer 7 for example an electric motor
  • the voltage source 6 can be connected to the rectifier 2 via phase lines 8.
  • the consumer 7 may be connected via phase lines 9 to the inverter 4. AC voltages of different phases can be transmitted in each case via the phase lines 8, 9.
  • a DC voltage 10 can be generated by the rectifier 2, which is fed into the DC link 3.
  • the intermediate ⁇ circle 3 may have a positive line 11 and a minus line 12, between which the DC voltage 10 is applied.
  • the positive line 11 and the negative line 13 may be coupled via a battery 13 and an intermediate circuit capacitor 14, through which a DC link capacitor C personallyge ⁇ is.
  • the plus line 11 and the minus line 12 respectively couple the rectifier 2 and the inverter 4.
  • the plus line 11, the minus line 12 and the phase lines 8, 9 may each be provided, for example, by a wire or a bus bar.
  • the converter 1 converts the alternating voltages in the phase conductors 8 into alternating voltages which are supplied to the load 7 via the phase conductors 9.
  • the inverter 1 is hereby secured as a redundant inverter against a defect.
  • the voltage source 6 requires as a generator only a single generator winding system 15 in the stator.
  • the consumer 7 needs as an electrical machine ne only a single motor winding system 16 in the stator. In the event of a defect, it is not necessary to switch the power flow using contactors.
  • the redundancy may also be provided with a single link capacitor 14 and a single battery 13.
  • the rectifier 2 and the inverter 4 each have half bridges 17, each of which interconnects or connects the plus line 12 and the minus line 13 to another one of the phase lines 9. For clarity, only three of the half-bridges are provided with a reference numeral.
  • Each half bridge 17 can have two switch arrangements 18, 19.
  • the switch assembly 18 is also known as a high-side
  • the switch assembly 19 as a low-side circuit, referred to.
  • the switch arrangement 18 connects the positive line 12 to the respective phase line 9.
  • the switch arrangement 19 connects the negative line 13 to the same phase line 9.
  • Alternating switching of the switch arrangements 18, 19 in the rectifier 2 becomes known per se Way from an AC voltage of the phase conductor 8, the DC voltage 10 is generated.
  • DC voltage 10 in each case a phase conductor 9 impressed or generated an AC voltage.
  • control terminals G of the switch arrangements 18, 29 can be coupled to the control device 5.
  • the control device 5 can be completely or partially integrated in the switch assemblies 18, 19. It may be partially or wholly provided as a separate control unit.
  • the rectifier 2 and the inverter 4 may have the same circuit topology, ie they may be of identical construction. To provide the said redundancy have in the
  • each switch assembly 18, 19 each have a plurality of semiconductor switches 20, 21 on.
  • Each semiconductor switch 20, 21 is a separate Schmelzsiche ⁇ tion 22 connected in series.
  • each switch assembly 18, 19 so a parallel circuit of several series scarf ⁇ lines or switching branches Z is provided, each switching branch Z is formed on the basis of a semiconductor switch 20, 21 and a fuse 22.
  • Each semiconductor switch 20, 21 may be configured, for example, as an IGBT or MOSFET.
  • the defective semiconductor switch 20 will hereinafter be referred to as a defective semiconductor switch 23. Due to the defect, the defective semiconductor switch 23 is continuously electrically conductive, that is, in the illustrated example, the positive lead 12 is permanently electrically connected or short-circuited to a phase conductor 9.
  • the inverter 1 a method by which the associated with the defective semiconductor scarf ⁇ ter 23 fuse is triggered or melted 24 so that is caused by the fuse 24, an electrical disconnection or electrical insulation is given by its topology. As a result, the positive line 12 is then electrically separated from the phase conductor 9 in the example, although the defective semiconductor switch 23 is permanently electrically conductive. A detection of the defective semiconductor 23 is eliminated.
  • the semiconductor switch in that the switch assembly 19 in which not the defective semiconductor switch 23 is, the defective semiconductor scarf ⁇ ter 23 via its fuse 24 from the intermediate circuit 3 is disconnected by switching.
  • the semiconductor switch 21 that is by switching the semiconductor switch 21 in the electrically conductive state (ON), the positive line 12 with the Minuslei ⁇ tion 13 via the defective semiconductor switch 23 in the permanently conductive state (DEF) on the one hand and the semiconductor switch 21 on the other electrically shorted. It flows through a short-circuit current I.
  • the remaining semiconductor switches 20 of the switch assembly 18, in which the defective semiconductor switch 23 is located, are switched to an electrically blocking state (OFF), that is to say in an opened state.
  • OFF electrically blocking state
  • the short-circuit current I is completely routed via the fuse 24 and the defective semiconductor switch 23.
  • the short-circuit current I divides as partial current 1/2 onto the semiconductor switches 21. This prevents their fuses 22 melt or trigger.
  • the fuses 22 of each semiconductor switch 20, 21 is thus not designed for the rated current, but for the short-circuit current I. So that the short-circuit current I divides the two semiconductor switches 21 as a partial current 1/2, the semiconductor switches 21 are driven simultaneously.
  • the semiconductor switches 21 and also the semicon ⁇ terschalter 20 via their control terminals, that is their gate or their base, connected via a common control line 25.
  • FIG. 1 it is indicated by means of omission points at the control connections G and by corresponding outlet points on the control device 5, how each of the control lines 25 can be controlled by the control device 5.
  • FIG 3 illustrates this as the inverter 1 for ⁇ adhesive may be provided in an aircraft 26th Instead of the aircraft 26, the inverter may also be provided in another vehicle, eg a motor vehicle.
  • FIG. 3 shows a fixed wing aircraft 26, in which a Pro ⁇ peller 27 can be driven by the consumer 7.
  • the propeller 27 is rotated by a shaft 28 through the consumer 7.
  • the consumer 7 is an electric drive motor, that is to say an electric machine which is operated during engine operation.
  • the energy for the on ⁇ drove the propeller 27 can be obtained by an internal combustion engine 29, which is, for example, may be a gasoline engine or a diesel engine.
  • the internal combustion engine 29 may be 6 to ⁇ drive the voltage source via a shaft 30, which for this purpose designed as an electric generator is.
  • an electric generator an electric machine may be provided in the generator mode.
  • a rotational speed of the shaft 30 is independent of a rotational speed of the shaft 28.
  • the AC voltage generated by the voltage source 6 is converted in the described manner via the converter 1 into AC voltage, which via the AC voltage phase conductor 9 in the consumer 7 can be fed.
  • a switching frequency of the switch arrangements 18, 19 is set by the control device 5 as a function of a desired rotational speed of the propeller 27.
  • the target rotation ⁇ number can be set or predetermined in this case, for example, by a pilot by means of a (not shown) operating element.
  • the example shows how the invention can provide a 2-level inverter with fuses.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)
  • Protection Of Static Devices (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Umrichter (1) mit einem Zwi- schenkreis (3) zum Bereitstellen einer Gleichspannung (10) zwischen einer Plusleitung (11) und einer Minusleitung (12), einer Phasenleitung (8,9) zum Empfangen und/oder Ausgeben einer Wechselspannung und einer Halbbrückenschaltung (17) mit einer ersten Schalteranordnung (18) zum Verbinden der Plus- leitung (11) mit der Phasenleitung (8, 9) und einer zweiten Schalteranordnung (19) zum Verbinden der Minusleitung (12) mit der Phasenleitung (8, 9). Bei einem Defekt eines Halbleiterschalters (20, 21) des Umrichters (1) soll sich der Umrichter (1) selbst sichern und weiterbetrieben werden können. Hierzu weist die erste Schalteranordnung (18) und die zweite Schalteranordnung (19) jeweils eine Parallelschaltung aus mehreren Schaltzweigen (Z) auf und in jedem Schaltzweig (Z) ist einer der Halbleiterschalter (20, 21) mit einer eigenen, in Reihe zur Schaltstrecke des Halbleiterschalters (20, 21) geschalteten Schmelzsicherung (22) bereitgestellt.

Description

Beschreibung
UMRICHTER MIT REDUNDANTEN SCHALTER-SCHMELZSICHERUNGSKOMBINATIONEN UND VERFAHREN ZUM SELEKTIVEN AUSLÖSEN DER SICHERUNG IM SCHALTERVERSAGENSFALL Die Erfindung betrifft einen Umrichter, ein Fahrzeug mit dem erfindungsgemäßen Umrichter sowie ein Verfahren zum Betreiben des Umrichters. Der Umrichter weist einen Gleichspannungs- Zwischenkreis auf, dessen Plusleitung und Minusleitung über eine Halbbrückenschaltung mit einem Wechselspannungsphasen- leiter verschaltet sind. Die Halbbrückenschaltung ist auf Grundlage von Halbleiterschaltern gebildet.
Solche Halbleiterschalter können bei einem Defekt die Unterbrechung des Betriebs des Umrichters erfordern, damit die Halbbrückenschaltung repariert werden kann. Dies ist aber nicht immer möglich, beispielsweise während eines Fluges ei¬ nes Flugzeugs, dessen Propeller mit einem Elektromotor angetrieben wird, der wiederum durch den Umrichter versorgt wird. Gerade Halbleiterschalter für ein solches elektrobetriebenes Flugzeug sind aber einer deutlich intensiveren Höhenstrahlung ausgesetzt. Dies vergrößert die Wahrscheinlichkeit für einen Ausfall oder eine Zerstörung eines oder mehrerer der Halbleiterschalter . Bei einem solchen Defekt ist es nicht vorhersehbar, welchen Zustand ein defekter Halbleiterschalter einnimmt. Bei einem IGBT (insulated gate bipolar transistor) , einem MOSFET (me- tal-oxide semiconductor field effect transistor) oder einer Diode als jeweiliger Halbleiterschalter kann es im Fehlerfall vorkommen, dass der Halbleiterschalter in einem Fehlerfall leitend oder durchlegiert wird und in einem anderen Fehler¬ fall nicht-leitend oder dauerhaft offen bleibt. Der defekte Halbleiterschalter kann dann nicht mehr durch ein Steuersignal in einen anderen Zustand überführt werden. Um auf den de- fekten Zustand angemessen zu reagieren, wird eine sehr schnelle Detektion und Ansteuerung benötigt, um gegebenenfalls den durchlegierten Halbleiterschalter, der dauerhaft elektrisch leitend ist, mit Hilfe weiterer Schalter vom Sys- tem abzutrennen. Diese Art der Schutzeinrichtung erhöht die Anzahl an Bauteilen und vergrößert den benötigten Bauraum. Insbesondere im Fall von Schützen oder Relais zum Trennen von Halbleiterschaltern ist der zusätzliche Aufwand unerwünscht groß. Sind aber keinerlei Schutzmaßnahmen vorhanden, treten im Fehlerfall unkontrollierbare Ausgleichsströme auf. So kön¬ nen infolge eines defekten Halbleiterschalters, der von einem Kurzschlussstrom durchflössen wird, weitere Halbleiter und damit der Umrichter insgesamt zerstört werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, im Betrieb eines Umrichters schnell und robust auf einen Defekt in einem der Halbleiterschalter des Umrichters zu reagieren. Die Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Pa¬ tentansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfin¬ dung sind durch die Merkmale der abhängigen Patentansprüche gegeben . Die Erfindung umfasst einen Umrichter mit einem Zwischenkreis zum Bereitstellen einer Gleichspannung zwischen einer Plusleitung und einer Minusleitung. Der Umrichter umfasst des Weiteren mindestens einen Phasenleiter zum Empfangen und/oder Ausgeben einer Wechselspannung. Im Folgenden ist die Erfin- dung anhand eines einzelnen Phasenleiters beschrieben, die
Erläuterungen treffen aber auch für weitere Phasenleiter zu. Der Phasenleiter ist über eine Halbbrückenschaltung mit der Plusleitung und der Minusleitung verschaltet. Die Halbbrü¬ ckenschaltung weist eine erste Schalteranordnung zum Verbin- den der Plusleitung mit dem Phasenleiter und eine zweite
Schalteranordnung zum Verbinden der Minusleitung mit dem Phasenleiter auf. Diese Schalteranordnungen werden auch als High-Side und Low-Side bezeichnet. In an sich bekannter Weise kann durch abwechselndes Schalten der ersten Schalteranord- nung und der zweiten Schalteranordnung eine empfangene Wechselspannung gleichgerichtet werden oder aus der Gleichspannung des Zwischenkreises in dem Phasenleiter eine Wechsel¬ spannung erzeugt und ausgegeben werden. Um nun den Umrichter bei einem defekten Halbleiterschalter in der Halbbrückenschaltung dennoch sicher weiterbetreiben zu können, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die erste Schal¬ teranordnung und die zweite Schalteranordnung jeweils eine Parallelschaltung aus mehreren Schaltzweigen aufweist, wobei in jedem Schaltzweig ein Halbleiterschalter mit einer eigenen, in Reihe zur Schaltstrecke des Halbleiterschalters ge¬ schalteten Schmelzsicherung bereitgestellt ist. Für den Fall, dass der Umrichter mehrere Phasenleiter aufweist, ist ent- sprechend jeder Phasenleiter über eine Halbbrückenschaltung der beschriebenen Art mit der Plusleitung und der Minusleitung verschaltet.
Die Erfindung weist den Vorteil auf, dass bei einem defekten Halbleiterschalter, wenn dieser durchlegiert ist, das heißt dauerhaft und/oder unkontrollierbar elektrisch leitend ist, durch die Schmelzsicherung des defekten Halbleiterschalters dieser wirkungslos geschaltet wird, indem die Schmelzsiche¬ rung durchbrennt, sobald ein Kurzschlussstrom über den defek- ten Halbleiterschalter fließt. Der Umrichter kann dann mit den übrigen Halbleiterschaltern aus dem mindestens einen parallelen Schaltzweig weiterbetrieben werden. Zum Auslösen der Schmelzsicherung ist nicht einmal ein Detektieren des defekten Halbleiterschalters nötig.
Bei dem erfindungsgemäßen Umrichter kann jeder Halbleiterschalter beispielsweise auf der Grundlage eines IGBT oder ei¬ nes MOSFET oder einer Diode gebildet sein. Die Schaltstrecke ist bei den oben genannten Halbleiterschaltern die Drain- Source-Strecke oder die Kollektor-Emitter-Strecke.
Der erfindungsgemäße Umrichter ist insbesondere ein 2-Level- Umrichter . Zu der Erfindung gehören auch Weiterbildungen, durch deren Merkmale sich zusätzliche Vorteile ergeben. Gemäß einer Weiterbildung ist eine Steuereinrichtung des Umrichters dazu ausgelegt, bei jeder der Schalteranordnungen jeweils die Steuereingänge der Halbleiterschalter, also das jeweilige Gate oder die Basis, gleichzeitig anzusteuern.
Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass bei einem Defekt ei¬ nes der Halbleiterschalter der Betrieb des Umrichters ununterbrochen auf der Grundlage der übrigen Halbleiterschalter fortgesetzt wird. Wie bereits ausgeführt, kann durch die Halbbrückenschaltung eine Wechselspannung gleichgerichtet oder die Gleichspannung des Zwischenkreises in eine Wechselspannung umgewandelt wer¬ den. Hierzu müssen jeweils abwechselnd die erste und die zweite Schalteranordnung geschaltet werden. Gemäß einer Wei- terbildung ist hierbei sichergestellt, die erste Schalteran¬ ordnung und die zweite Schalteranordnung zu unterschiedlichen Zeitintervallen in einem elektrisch leitenden Zustand zu betreiben. Wird hierbei in einem Zeitintervall einer der Halb¬ leiterschalter beschädigt, sodass er durchlegiert ist, so wird im nächsten Zeitintervall, in welchem die andere Schal¬ teranordnung betrieben wird, ein Kurzschluss zwischen der Plusleitung und der Minusleitung verursacht, durch welchen die Schmelzsicherung des defekten Halbleiterschalters ausge¬ löst wird. Beim nächsten Zeitintervall, in welchem wieder die erste Schalteranordnung leitend schaltet wird, kann diese dann ohne den defekten Halbleiterschalter weiter funktionieren .
Gemäß einer Weiterbildung wird sichergestellt, dass die
Schmelzsicherung des defekten Halbleiterschalters durch den Kurzschluss zerstört wird und nicht die Schmelzsicherungen derjenigen Halbleiterschalter der anderen Schalteranordnung, über welche der Kurzschlussstrom (aufgeteilt in Teilströme) ebenfalls fließt. Bei dieser Weiterbildung ist jede Schmelz- Sicherung dazu ausgelegt, jeweils erst bei einem Auslösestrom mit einer Stromstärke auszulösen, die dem Kurzschlussstrom zwischen der Plusleitung und der Minusleitung entspricht, falls dieser Kurzschlussstrom ausschließlich über die Schmelzsicherung fließt. Hierdurch ist sichergestellt, dass die Schmelzsicherung des defekten Halbleiterschalters aus¬ löst. Da der Kurzschlussstrom in der anderen Schalteranordnung auf mehrere Halbleiterschalter aufgeteilt ist, lösen de- ren Schmelzsicherungen bei dieser Auslegung der Schmelzsicherungen nicht aus.
Der erfindungsgemäße, selbstsichernde Umrichter ist besonders bei Fahrzeugen vorteilhaft zu verwenden, da diese bei einem Defekt eines Halbleiterschalters ihre Fahrt unter Umständen nicht sofort unterbrechen müssen.
Entsprechend gehört zu der Erfindung auch ein Fahrzeug mit einem elektrischen Antriebsmotor zum Antreiben des Fahrzeugs für eine Fahrt, wobei der Antriebsmotor über einen Umrichter mit einem elektrischen Generator gekoppelt ist. Der Umrichter stellt hierbei eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Umrichters dar. Bei dem erfindungsgemäßen Fahrzeug ergibt sich der Vorteil, dass dieses seine Fahrt bei einem Defekt eines Halbleiterschalters nicht unmittelbar unterbrechen muss.
Gemäß einer Weiterbildung ist das Fahrzeug als Flugzeug aus¬ gebildet, insbesondere als Starrflügelflugzeug. Der Antriebs¬ motor treibt in diesem Fall den Propeller des Flugzeugs oder (im Falle eines Drehflüglers) einen Rotor des Flugzeugs. Eine andere Weiterbildung sieht vor, dass das Fahrzeug als Kraft¬ wagen ausgestaltet ist, beispielsweise als Personenkraftwagen oder Lastkraftwagen. Während einer Fahrt des erfindungsgemä¬ ßen Kraftfahrzeugs kann hier ebenfalls der Antriebsmotor für die Räder des Fahrzeugs weiterbetrieben werden, auch wenn es zu einem Defekt in einem der Halbleiterschalter kommt.
Eine Weiterbildung sieht vor, dass der Antriebsmotor, der Umrichter und der Generator frei von Schützen miteinander ver- schaltet sind. Hierdurch baut das Fahrzeug besonders kompakt und leicht. Eine Reduzierung des Bauraums und des Gewichts ergibt sich gemäß einer Weiterbildung auch, indem der Antriebsmotor und der Generator jeweils nur ein einziges Mehrphasen- Wicklungssystem aufweisen. Mit anderen Worten sind keine re- dundanten Drehstromwicklungen bereitgestellt, wie sie beispielsweise nötig sind, wenn zum Bereitstellen von Redundanz zwei Umrichter parallel betrieben werden.
Schließlich gehört zu der Erfindung auch ein Verfahren zum Betreiben einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Umrichters. Mittels des Verfahrens wird ein defekter Halbleiter¬ schalter, der dauerhaft in einem elektrisch leitenden Zustand verharrt, wirkungslos gemacht. Im Betrieb des Umrichters, während der Umrichter eine erste Wechselspannung mit vorgege- bener Frequenz empfängt, beispielsweise von einem Generator, und eine zweite Wechselspannung mit einer einstellbaren Frequenz erzeugt, um diese beispielsweise an einen Antriebsmotor abzugeben, wird folgendes durchgeführt. An der Schalteranordnung der Halbbrückenschaltung, in welcher der defekte Halbleiterschalter angeordnet ist, wird ein Steu¬ ersignal zum Öffnen aller Halbleiterschalter erzeugt. Der defekte Halbleiterschalter wird nicht auf das Signal reagieren. Alle übrigen, funktionstüchtigen Halbleiterschalter reagieren auf das Steuersignal durch Wechseln in einen nicht-leitenden Zustand. An der anderen Schalteranordnung der Halbbrückenschaltung wird ein Signal zum Schließen aller Halbleiterschalter erzeugt. Hierdurch werden die Plusleitung und die Minusleitung des Zwischenkreises über den defekten Halblei- terschalter einerseits und mindestens zwei weitere Halblei¬ terschalter der anderen Schalteranordnung andererseits kurzgeschlossen. Hierdurch fließt ein Kurzschlussstrom zwischen der Plusleitung und der Minusleitung, wobei der Kurzschlussstrom vollständig durch den defekten Halbleiterschalter fließt. In der anderen Schalteranordnung teilt sich der Kurzschlussstrom auf die mindestens zwei weiteren Halbleiterschalter auf. Hierdurch wird die Schmelzsicherung des defekten Halbleiterschalters ausgelöst. Das Verfahren wird automa- tisch im Betrieb des Umrichters durchgeführt, ohne dass hier¬ bei eine Detektion des defekten Halbleiterschalters nötig wä¬ re . Zu der Erfindung gehören auch Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens, die Merkmale aufweisen, wie sie bereits im Zusammenhang mit den Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Umrichters beschrieben worden sind. Aus diesem Grund sind die entsprechenden Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfah- rens hier nicht noch einmal beschrieben.
Im Folgenden ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. Hierzu zeigt: FIG 1 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Umrichters,
FIG 2 eine schematische Darstellung eines Teils des Um¬ richters von FIG 1, während eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens durchgeführt wird, und
FIG 3 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Fahrzeugs.
Bei dem im Folgenden erläuterten Ausführungsbeispiel handelt es sich um eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung. Bei dem Ausführungsbeispiel stellen die beschriebenen Komponenten der Ausführungsform jeweils einzelne, unabhängig voneinander zu betrachtende Merkmale der Erfindung dar, welche die Erfin¬ dung jeweils auch unabhängig voneinander weiterbilden und damit auch einzeln oder in einer anderen als der gezeigten Kombination als Bestandteil der Erfindung anzusehen sind. Des Weiteren ist die beschriebene Ausführungsform auch durch wei- tere der bereits beschriebenen Merkmale der Erfindung
ergänzbar . In den Figuren sind funktionsgleiche Elemente jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen.
FIG 1 zeigt einen Umrichter 1, der einen Gleichrichter 2, ei- nen Zwischenkreis 3, einen Wechselrichter 4 und eine Steuereinrichtung 5 aufweist. Über den Umrichter 1 können eine Spannungsquelle 6 (beispielsweise ein elektrischer Generator) und ein elektrischer Verbraucher 7 (beispielsweise ein Elektromotor) miteinander gekoppelt sein. Die Spannungsquelle 6 kann über Phasenleitungen 8 an den Gleichrichter 2 angeschlossen sein. Der Verbraucher 7 kann über Phasenleitungen 9 an den Wechselrichter 4 angeschlossen sein. Über die Phasenleitungen 8, 9 können jeweils Wechselspannungen unterschiedlicher Phasen übertragen werden.
Aus den Wechselspannungen der Phasenleitungen 8 kann durch den Gleichrichter 2 eine Gleichspannung 10 erzeugt werden, die in den Zwischenkreis 3 eingespeist wird. Der Zwischen¬ kreis 3 kann eine Plusleitung 11 und eine Minusleitung 12 aufweisen, zwischen denen die Gleichspannung 10 anliegt. Die Plusleitung 11 und die Minusleitung 13 können über eine Batterie 13 und einen Zwischenkreiskondensator 14 gekoppelt sein, durch welchen eine Zwischenkreiskapazität C bereitge¬ stellt ist. Die Plusleitung 11 und die Minusleitung 12 kop- peln jeweils den Gleichrichter 2 und den Wechselrichters 4.
Die Plusleitung 11, die Minusleitung 12 und der Phasenleitungen 8,9 können jeweils beispielsweise durch einen Draht oder eine Stromschiene bereitgestellt sein. Während des Betriebs des Umrichters 1 wandelt der Umrichter 1 die Wechselspannungen in den Phasenleitern 8 in Wechselspannungen um, die über die Phasenleiter 9 dem Verbraucher 7 zugeführt werden. Der Umrichter 1 ist hierbei als redundanter Umrichter gegen einen Defekt gesichert. Dennoch benötigt die Spannungsquelle 6 als Generator nur ein einzelnes Generatorwicklungssystem 15 im Stator. Der Verbraucher 7 benötigt als elektrische Maschi- ne nur ein einziges Motorwicklungssystem 16 im Stator. Bei einem Defekt ist auch kein Umschalten des Leistungsflusses mittels Schützen nötig. Die Redundanz kann außerdem mit einem einzelnen Zwischenkreiskondensator 14 und einer einzelnen Batterie 13 bereitgestellt werden.
Der Gleichrichter 2 und der Wechselrichter 4 weisen jeweils Halbbrücken 17 auf, von denen jede die Plusleitung 12 und die Minusleitung 13 jeweils mit einer anderen der Phasenleitungen 9 verschaltet oder verbindet. Der Übersichtlichkeit halber sind nur drei der Halbbrücken mit einem Bezugszeichen versehen .
Jede Halbbrücke 17 kann zwei Schalteranordnungen 18, 19 auf- weisen. Die Schalteranordnung 18 wird auch als High-Side-
Schaltung, die Schalteranordnung 19 als Low-Side-Schaltung, bezeichnet. Bei jeder Halbbrücke 17 verbindet die Schalteran¬ ordnung 18 die Plusleitung 12 mit der jeweiligen Phasenleitung 9. Die Schalteranordnung 19 verbindet die Minusleitung 13 mit derselben Phasenleitung 9. Durch abwechselndes Schal¬ ten der Schalteranordnungen 18, 19 in dem Gleichrichter 2 wird in an sich bekannter Weise aus einer Wechselspannung eines der Phasenleiter 8 die Gleichspannung 10 erzeugt. Durch abwechselndes Schalten der Schalteranordnungen 18, 19 in dem Wechselrichter 4 wird in an sich bekannter Weise aus der
Gleichspannung 10 in jeweils einem Phasenleiter 9 eine Wechselspannung eingeprägt oder erzeugt.
Zum Steuern der Schalteranordnungen 18, 19 der Halbbrücken 17 können Steueranschlüsse G der Schalteranordnungen 18, 29 mit der Steuereinrichtung 5 gekoppelt sein. Die Steuereinrichtung 5 kann ganz oder teilweise in die Schalteranordnungen 18, 19 integriert sein. Sie kann teilweise oder ganz als separate Steuereinheit bereitgestellt sein.
Der Gleichrichter 2 und der Wechselrichter 4 können dieselbe Schaltungstopologie aufweisen, d.h. sie können identisch aufgebaut sein. Zum Bereitstellen der besagten Redundanz weisen bei dem
Gleichrichter 2 und dem Wechselrichter 4 die Schalteranordnungen 18, 19 jeweils mehrere Halbleiterschalter 20, 21 auf. Jedem Halbleiterschalter 20, 21 ist eine eigene Schmelzsiche¬ rung 22 in Reihe geschaltet. Bei jeder Schalteranordnung 18, 19 ist also eine Parallelschaltung aus mehreren Reihenschal¬ tungen oder Schaltzweigen Z vorgesehen, wobei jeder Schaltzweig Z auf Grundlage eines Halbleiterschalters 20, 21 und einer Schmelzsicherung 22 gebildet ist. Jeder Halbleiterschalter 20, 21 kann beispielsweise als IGBT oder MOSFET ausgestaltet sein.
Für die weitere Erläuterung des Ausführungsbeispiels sei auf FIG 2 verwiesen und angenommen, dass einer der Halbleiterschalter 20 des Wechselrichters 4 defekt sei. Der defekte Halbleiterschalter 20 wird im Folgenden als defekter Halbleiterschalter 23 bezeichnet. Durch den Defekt ist der defekte Halbleiterschalter 23 durchgehend elektrisch leitend, das heißt in dem veranschaulichten Beispiel ist die Plusleitung 12 dauerhaft mit einem Phasenleiter 9 elektrisch verbunden oder kurzgeschlossen.
Bei dem Umrichter 1 ergibt sich durch seine Topologie ein Verfahren, durch welches die zu dem defekten Halbleiterschal¬ ter 23 gehörende Schmelzsicherung 24 ausgelöst oder aufgeschmolzen wird, sodass durch die Schmelzsicherung 24 eine elektrische Trennung oder elektrische Isolierung bewirkt wird. Hierdurch wird dann in dem Beispiel die Plusleitung 12 von dem Phasenleiter 9 elektrisch getrennt, obwohl der defekte Halbleiterschalter 23 dauernd elektrisch leitend ist. Eine Detektion des defekten Halbleiters 23 entfällt.
Bei dem Verfahren wird durch Einschalten der nicht defekten Halbleiterschalter 21, also der Halbleiterschalter in derjenigen Schalteranordnung 19, in der sich nicht der defekte Halbleiterschalter 23 befindet, der defekte Halbleiterschal¬ ter 23 über seine Sicherung 24 vom Zwischenkreis 3 getrennt. Durch Schließen der Halbleiterschalter 21, das heißt durch Schalten der Halbleiterschalter 21 in den elektrisch leitenden Zustand (ON) , wird die Plusleitung 12 mit der Minuslei¬ tung 13 über den defekten Halbleiterschalter 23 im dauerhaft leitenden Zustand (DEF) einerseits und die Halbleiterschalter 21 andererseits elektrisch kurzgeschlossen. Es fließt hierdurch ein Kurzschlussstrom I.
Die übrigen Halbleiterschalter 20 der Schalteranordnung 18, in welcher sich der defekte Halbleiterschalter 23 befindet, sind in einen elektrisch sperrenden Zustand (OFF) , das heißt in einem geöffneten Zustand, geschaltet. Hierdurch wird der Kurzschlussstrom I vollständig über die Schmelzsicherung 24 und den defekten Halbleiterschalter 23 geführt. In der Schal- teranordnung 19 teilt sich der Kurzschlussstrom I als Teilstrom 1/2 auf die Halbleiterschalter 21 auf. Hierdurch wird verhindert, dass deren Schmelzsicherungen 22 aufschmelzen oder auslösen. Die Schmelzsicherungen 22 jedes Halbleiterschalters 20, 21 ist somit nicht für den Nennstrom, sondern für den Kurzschlussstrom I ausgelegt. Damit der Kurzschlussstrom I auf die beiden Halbleiterschalter 21 als Teilstrom 1/2 aufteilt, werden die Halbleiterschalter 21 gleichzeitig angesteuert. Hierzu sind die Halbleiterschalter 21 und auch die Halblei¬ terschalter 20 jeweils über ihre Steueranschlüsse, das heißt ihr Gate oder ihre Basis, über eine gemeinsame Steuerleitung 25 verschaltet. In FIG 1 ist durch Auslassungspunkte an den Steueranschlüssen G und durch entsprechende Auslassungspunkte an der Steuereinrichtung 5 angedeutet, wie jede der Steuerleitungen 25 durch die Steuereinrichtung 5 gesteuert werden kann .
Im Falle eines defekten Halbleiterschalters 23 geht der Be- trieb des Umrichters 1 normal weiter. Der defekte
(durchlegierte) Halbleiterschalter 23 verbindet den positiven Punkt der Zwischenkreisspannung 10 auf eine Phasenleitung 9. Werden nun die Halbleiterschalter 21, die den negativen Punkt der Minusleitung 12 mit derselben Phasenleitung 9 verschalten, angesteuert, so entsteht ein satter Kurzschluss der Zwi- schenkreisspannung 10. Der Kurzschlussstrom I teilt sich über die zwei geschalteten Halbleiterschalter 21 und deren
Schmelzsicherungen 22 auf. Jedoch fließt der komplette Kurzschlussstrom I über den defekten (durchlegierten) Halbleiterschalter 23 und dessen Schmelzsicherung 24, welche somit auslöst. Der defekte Halbleiterschalter 23 ist somit außer Betrieb genommen, das heißt sein Schaltzweig Z befindet sich in einem elektrisch nicht leitenden, offenen Zustand. Die parallel zu dem defekten Halbleiterschalter 23 geschalteten Halbleiterschalter 20 (in dem Beispiel ist nur ein weiterer Halbleiterschalter 20 parallelgeschaltet) schalten weiterhin den Anteil der Zwischenkreisspannung .
Anwendungen liegen neben einem elektrisch angetriebenen Flugzeug (ePlane) auch bei elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeu¬ gen (eCar) und einem Antriebsumrichter mit erhöhter Redundanz-Anforderung und/oder einem SIL-Level (SIL - safety integrity level gemäß der internationalen Normung IEC 61508 / IEC 61511) .
FIG 3 veranschaulicht hierzu, wie der Umrichter 1 beispiel¬ haft in einem Flugzeug 26 bereitgestellt sein kann. Anstelle des Flugzeugs 26 kann der Umrichter auch in einem anderen Fahrzeug, z.B. einem Kraftwagen, bereitgestellt sein.
FIG 3 zeigt ein Starrflügelflugzeug 26, bei welchem ein Pro¬ peller 27 durch den Verbraucher 7 angetrieben werden kann. Der Propeller 27 wird über eine Welle 28 durch den Verbraucher 7 rotiert. Der Verbraucher 7 ist in dem Beispiel ein elektrischer Antriebsmotor, also eine elektrische Maschine, die im Motorbetrieb betrieben wird. Die Energie für den An¬ trieb des Propellers 27 kann durch eine Brennkraftmaschine 29 gewonnen werden, bei der es sich beispielsweise um einen Ottomotor oder einen Dieselmotor handeln kann. Die Brennkraftmaschine 29 kann über eine Welle 30 die Spannungsquelle 6 an¬ treiben, die hierzu als elektrischer Generator ausgestaltet ist. Als elektrischer Generator kann eine elektrische Maschine im Generatorbetrieb bereitgestellt sein. Eine Drehzahl der Welle 30 ist dabei unabhängig von einer Drehzahl der Welle 28. Hierzu wird die von der Spannungsquelle 6 erzeugte Wech- selspannung in der beschriebenen Weise über den Umrichter 1 in Wechselspannung umgewandelt, die über die Wechselspan- nungs-Phasenleiter 9 in den Verbraucher 7 eingespeist werden kann. Eine Schaltfrequenz der Schalteranordnungen 18, 19 wird hierbei durch die Steuereinrichtung 5 in Abhängigkeit von ei- ner Solldrehzahl des Propellers 27 eingestellt. Die Solldreh¬ zahl kann hierbei beispielsweise durch einen Piloten mittels eines (nicht dargestellten) Bedienelements eingestellt oder vorgegeben werden. Insgesamt zeigt das Beispiel, wie durch die Erfindung ein 2- Level-Umrichter mit Sicherungen bereitgestellt werden kann.
Bezugs zeichenliste
1 Umrichter
2 Gleichrichter
3 Zwischenkreis
4 Wechselrichter
5 Steuereinrichtung
6 Spannungsquelle
7 Verbraucher
8, 9 Phasenleitung
10 Gleichspannung
11 Plusleitung
12 Minusleitung
13 Batterie
14 Zwischenkreiskondensator
15 Generatorwicklungssystem
16 Motorwicklungssystem
17 Halbbrücken
18, 19 Schalteranordnung
20, 21 Halbleiterschalter
22 Schmelzsicherung
23 Defekter Halbleiterschalter
24 Schmelzsicherung
25 Steuerleitung
26 Flugzeug
27 Propeller
28 Welle
29 Brennkraftmaschine
30 Welle
G Steueranschluss
I Kurzschlussstrom
12 Teilstrom
Z Schaltzweig

Claims

Patentansprüche
1. Umrichter (1) mit
- einem Zwischenkreis (3) zum Bereitstellen einer Gleichspan- nung (10) zwischen einer Plusleitung (11) und einer Minusleitung ( 12 ) ,
- einer Phasenleitung (8,9) zum Empfangen und/oder Ausgeben einer Wechselspannung,
- einer Halbbrückenschaltung (17) mit einer ersten Schalter- anordnung (18) zum Verbinden der Plusleitung (11) mit der
Phasenleitung (8, 9) und einer zweiten Schalteranordnung (19) zum Verbinden der Minusleitung (12) mit der Phasenleitung (8, 9) ,
dadurch gekennzeichnet, dass
die erste Schalteranordnung (18) und die zweite Schalteranordnung (19) jeweils eine Parallelschaltung aus mehreren Schaltzweigen (Z) aufweist und in jedem Schaltzweig (Z) ein Halbleiterschalter (20, 21) mit einer eigenen, in Reihe zur Schaltstrecke des Halbleiterschalters (20, 21) geschalteten Schmelzsicherung (22) bereitgestellt ist.
2. Umrichter (1) nach Anspruch 1, wobei eine Steuereinrichtung (5) dazu ausgelegt ist, bei jeder Schalteranordnung (18, 19) jeweils Steuereingänge der Halbleiterschalter (20, 21) zeitgleich anzusteuern.
3. Umrichter (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Steuereinrichtung (5) dazu ausgelegt ist, zum Erzeu¬ gen der Wechselspannung aus der Gleichspannung (10) oder zum Erzeugen der Gleichspannung (10) aus der Wechselspannung die erste Schalteranordnung (18) und die zweiter Schalteranord¬ nung (19) zu unterschiedlichen Zeitintervallen in einem elektrisch leitenden Zustand zu betreiben.
4. Umrichter (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei jeder Halbleiterschalter (20, 21) jeweils durch einen IGBT oder einen MOSFET oder eine Diode gebildet ist.
5. Umrichter (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei jede Schmelzsicherung (22) dazu ausgelegt ist, jeweils erst bei einem Auslösestrom mit einer Stromstärke auszulösen, die einem Kurzschlussstrom (I) zwischen der Plusleitung (11) und der Minusleitung (12) entspricht, falls dieser Kurzschlussstrom (I) ausschließlich über die Schmelzsicherung
(22) fließt.
6. Fahrzeug (26) mit einem elektrischen Antriebsmotor (7) zum Antreiben des Fahrzeugs (26) für eine Fahrt, wobei der An¬ triebsmotor (7) über einen Umrichter (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit einem elektrischen Generator (6) gekoppelt ist.
7. Fahrzeug (26) nach Anspruch 6, wobei der Antriebsmotor
(7), der Umrichter (1) und der Generator (6) frei von Schützen miteinander verschaltet sind.
8. Fahrzeug (26) nach Anspruch 6 oder 7, wobei der Antriebs- motor (7) und der Generator (6) jeweils nur ein einziges
Mehrphasen-Wicklungssystem (15, 16) aufweisen.
9. Fahrzeug (26) nach einem der Ansprüche 6 bis 8, wobei das Fahrzeug (26) als Flugzeug (26), insbesondere Starrflügel- flugzeug, oder als Kraftwagen ausgestaltet ist.
10. Verfahren zum Betreiben eines Umrichters (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, um einen defekten Halbleiterschalter
(23) , der dauerhaft in einem elektrisch leitenden Zustand (DEF) verharrt, wirkungslos zu machen, wobei im Betrieb des
Umrichters (1), während dieser eine erste Wechselspannung mit vorgegebener Frequenz empfängt und eine zweite Wechselspannung mit einstellbarer Frequenz erzeugt, an der Schalteranordnung (18), in welcher der defekte Halbleiterschalter (23) angeordnet ist, ein Steuersignal zum Öffnen aller Halbleiter¬ schalter (20) erzeugt, und an der anderen Schalteranordnung (19) derselben Halbbrückenschaltung (17) ein Steuersignal zum Schließen aller Halbleiterschaler (21) erzeugt und hierdurch die Plusleitung (11) und die Minusleitung (12) über den defekten Halbleiterschalter (23) und mindestens zwei weitere der Halbleiterschalter (21) der anderen Schalteranordnung (19) kurzgeschlossen werden und hierdurch die Schmelzsiche- rung (24) des defekten Halbleiterschalters (23) ausgelöst wird .
PCT/EP2015/061129 2014-07-09 2015-05-20 Umrichter mit redundanten schalter-schmelzsicherungskombinationen und verfahren zum selektiven auslösen der sicherung im schalterversagensfall WO2016005092A1 (de)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BR112017000204A BR112017000204A2 (pt) 2014-07-09 2015-05-20 conversor, veículo e método para a operação de um conversor
US15/324,505 US20170197509A1 (en) 2014-07-09 2015-05-20 Converter comprising redundant switch-fuse combinations and method for selective triggering of the fuse in the event of switch failure
CN201580034867.1A CN106797173A (zh) 2014-07-09 2015-05-20 具有冗余的开关熔融保险装置组合的变流器和用于在开关失效情况下选择性地触发保险装置的方法
CA2954477A CA2954477A1 (en) 2014-07-09 2015-05-20 Converter comprising redundant switch-fuse combinations and method for selective triggering of the fuse in the event of switch failure
EP15725288.3A EP3143684A1 (de) 2014-07-09 2015-05-20 Umrichter mit redundanten schalter-schmelzsicherungskombinationen und verfahren zum selektiven auslösen der sicherung im schalterversagensfall

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102014213309.2 2014-07-09
DE102014213309 2014-07-09
DE102015206627.4 2015-04-14
DE102015206627.4A DE102015206627A1 (de) 2014-07-09 2015-04-14 Selbstsichernder Umrichter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2016005092A1 true WO2016005092A1 (de) 2016-01-14

Family

ID=55063610

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2015/061129 WO2016005092A1 (de) 2014-07-09 2015-05-20 Umrichter mit redundanten schalter-schmelzsicherungskombinationen und verfahren zum selektiven auslösen der sicherung im schalterversagensfall

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20170197509A1 (de)
EP (1) EP3143684A1 (de)
CN (1) CN106797173A (de)
BR (1) BR112017000204A2 (de)
CA (1) CA2954477A1 (de)
DE (1) DE102015206627A1 (de)
WO (1) WO2016005092A1 (de)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017206553A1 (de) 2017-01-25 2018-07-26 Siemens Aktiengesellschaft Halbleitermodul
DE102018216485A1 (de) * 2018-09-26 2020-03-26 Siemens Aktiengesellschaft PV-Einrichtung mit verbesserter Gesamteffizienz
DE102018216607A1 (de) * 2018-09-27 2020-04-02 Siemens Aktiengesellschaft PV-Einrichtung mit reduzierter Alterung
EP3955443A1 (de) * 2020-08-12 2022-02-16 Siemens Aktiengesellschaft Fehlertoleranter betrieb eines stromrichters
US11661424B2 (en) 2016-12-15 2023-05-30 Genentech, Inc. Process for preparing BTK inhibitors
DE102021133291A1 (de) 2021-12-15 2023-06-15 Seg Automotive Germany Gmbh Stromrichter und Verfahren zum Betreiben einer elektrischen Maschine

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102015207187B4 (de) * 2015-04-21 2016-11-17 Siemens Aktiengesellschaft Umrichter mit Kurzschlussunterbrechung in einer Halbbrücke
KR102266020B1 (ko) * 2016-11-17 2021-06-16 도시바 미쓰비시덴키 산교시스템 가부시키가이샤 전력 변환 장치
DE102018201206A1 (de) 2018-01-26 2019-08-01 Siemens Aktiengesellschaft Modulare Anordnung eines Umrichters und Luftfahrzeug mit einer derartigen Anordnung
DE102018201202A1 (de) 2018-01-26 2019-08-01 Siemens Aktiengesellschaft Schaltungsanordnung für einen Umrichter, Verfahren zum Betrieb eines Umrichters und Luftfahrzeug mit einer derartigen Schaltungsanordnung
DE102018204625A1 (de) 2018-03-27 2019-10-02 Siemens Aktiengesellschaft Gehäuse für einen Umrichter, Endstufe eines Umrichters mit einem derartigen Gehäuse, Umrichter sowie Luftfahrzeug mit einem Umrichter
DE102019213153A1 (de) * 2019-08-30 2021-03-04 Siemens Energy Global GmbH & Co. KG Zwischenkreiskondensator mit Latentwärmespeicher
WO2023139699A1 (ja) * 2022-01-19 2023-07-27 三菱電機株式会社 電力変換装置および航空機

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0431492A2 (de) * 1989-12-04 1991-06-12 Kabushiki Kaisha Toshiba Leistungswandler vom Brückentyp mit verbessertem Wirkungsgrad
WO1992009137A1 (de) * 1990-11-19 1992-05-29 Inventio Ag Verfahren und vorrichtung zum parallelschalten von umrichtern
DE4435255A1 (de) * 1994-10-01 1996-04-04 Abb Management Ag Verfahren zur Fehlerbehebung in einer Stromrichterschaltungsanordnung

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19639279C2 (de) * 1996-09-25 2002-01-17 Daimlerchrysler Rail Systems Stromrichterschaltung
JP5421405B2 (ja) * 2012-02-28 2014-02-19 ファナック株式会社 ダイナミックブレーキ制御手段を備えるモータ駆動装置
FI124423B (fi) * 2012-11-05 2014-08-29 Kone Corp Hissijärjestelmä, joka käsittää turvajärjestelyn hissin sähköturvallisuuden valvomiseksi
DE102015207117A1 (de) * 2014-07-09 2016-01-14 Siemens Aktiengesellschaft Umrichter mit redundanter Schaltungstopologie

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0431492A2 (de) * 1989-12-04 1991-06-12 Kabushiki Kaisha Toshiba Leistungswandler vom Brückentyp mit verbessertem Wirkungsgrad
WO1992009137A1 (de) * 1990-11-19 1992-05-29 Inventio Ag Verfahren und vorrichtung zum parallelschalten von umrichtern
DE4435255A1 (de) * 1994-10-01 1996-04-04 Abb Management Ag Verfahren zur Fehlerbehebung in einer Stromrichterschaltungsanordnung

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP3143684A1 *

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11661424B2 (en) 2016-12-15 2023-05-30 Genentech, Inc. Process for preparing BTK inhibitors
DE102017206553A1 (de) 2017-01-25 2018-07-26 Siemens Aktiengesellschaft Halbleitermodul
WO2018138017A1 (de) 2017-01-25 2018-08-02 Siemens Aktiengesellschaft Halbleitermodul
DE102018216485A1 (de) * 2018-09-26 2020-03-26 Siemens Aktiengesellschaft PV-Einrichtung mit verbesserter Gesamteffizienz
US11626523B2 (en) 2018-09-26 2023-04-11 Siemens Energy Global GmbH & Co. KG PV device having improved overall efficiency
DE102018216607A1 (de) * 2018-09-27 2020-04-02 Siemens Aktiengesellschaft PV-Einrichtung mit reduzierter Alterung
EP3955443A1 (de) * 2020-08-12 2022-02-16 Siemens Aktiengesellschaft Fehlertoleranter betrieb eines stromrichters
WO2022033755A1 (de) 2020-08-12 2022-02-17 Siemens Aktiengesellschaft Fehlertoleranter betrieb eines stromrichters
CN116097556A (zh) * 2020-08-12 2023-05-09 西门子股份公司 变流器的容错运行
CN116097556B (zh) * 2020-08-12 2023-10-31 西门子股份公司 变流器的容错运行
US11876440B2 (en) 2020-08-12 2024-01-16 Siemens Aktiengesellschaft Fault-tolerant operation of a current converter
DE102021133291A1 (de) 2021-12-15 2023-06-15 Seg Automotive Germany Gmbh Stromrichter und Verfahren zum Betreiben einer elektrischen Maschine

Also Published As

Publication number Publication date
BR112017000204A2 (pt) 2017-10-31
EP3143684A1 (de) 2017-03-22
US20170197509A1 (en) 2017-07-13
DE102015206627A1 (de) 2016-01-28
CA2954477A1 (en) 2016-01-14
CN106797173A (zh) 2017-05-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3143684A1 (de) Umrichter mit redundanten schalter-schmelzsicherungskombinationen und verfahren zum selektiven auslösen der sicherung im schalterversagensfall
EP1318589B1 (de) Windenenergiesystem sowie Verfahren zum Betrieb eines solchen Windenenergiesystems
DE102015207117A1 (de) Umrichter mit redundanter Schaltungstopologie
DE19835576A1 (de) Ansteuersystem für einen permanenterregten Elektromotor mit wenigstens einem Strang
EP3251202B1 (de) Umrichter mit kurzschlussunterbrechung in einer halbbrücke
DE102008010979A1 (de) Bordnetz für ein Kraftfahrzeug
EP1782527B1 (de) Vorrichtung zur speisung von hilfsbetriebeeinrichtungen für ein kraftstoffelektrisch angetriebenes fahrzeug
WO2017186419A1 (de) Wechselrichteranordnung, elektrisches antriebssystem und verfahren zum entladen eines zwischenkreiskondensators in einer wechselrichteranordnung
EP4084249B1 (de) Bordnetz, insbesondere für ein kraftfahrzeug
DE102006051831A1 (de) Unterseeboot
EP1782526B1 (de) Vorrichtung zur speisung von hilfsbetriebeeinrichtungen für ein kraftstoffelektrisch angetriebenes fahrzeug
WO2003096507A1 (de) Wechselrichter für eine elektrische maschine
WO2011057900A2 (de) Wechselrichter
EP2774266B1 (de) Verfahren und vorrichtung zum betreiben einer elektronisch kommutierten elektrischen maschine in einem fehlerfall
DE4435255A1 (de) Verfahren zur Fehlerbehebung in einer Stromrichterschaltungsanordnung
DE102014221281A1 (de) Fahrzeug-Bordnetz mit hoher Verfügbarkeit
EP2648328B1 (de) Schutz eines Stromrichters mit Zwischenkreis vor Beschädigungen durch die Gegenspannung der angeschlossenen Synchronmaschine
DE102013213045A1 (de) Vermeidung von Bremsmomenten bei permanenterregten Synchronmaschinen
WO2016005166A1 (de) Redundante leistungselektronikschaltung mit parallelen reihenschaltungen aus leistungshalbleiter und sicherung
DE10205963A1 (de) Verfahren und Ansteuersystem zum Ansteuern einer permanenterregten elektrischen Maschine
DE102009046616A1 (de) Wechselrichter
EP2994996A2 (de) Schaltungsanordnung mit redundanten halbbrücken zum betreiben einer elektrischen maschine
EP3925835A1 (de) Bordnetz für ein fahrzeug
DE102015108691A1 (de) Aktiver Kurzschluss in Teilmaschinen
DE102012203614A1 (de) Gleichspannungswandler, Vorrichtung, Kraftfahrzeug

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 15725288

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

REEP Request for entry into the european phase

Ref document number: 2015725288

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2015725288

Country of ref document: EP

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2954477

Country of ref document: CA

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 15324505

Country of ref document: US

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

REG Reference to national code

Ref country code: BR

Ref legal event code: B01A

Ref document number: 112017000204

Country of ref document: BR

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 112017000204

Country of ref document: BR

Kind code of ref document: A2

Effective date: 20170105