WO2019025399A1 - Electric drive device - Google Patents

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WO2019025399A1
WO2019025399A1 PCT/EP2018/070661 EP2018070661W WO2019025399A1 WO 2019025399 A1 WO2019025399 A1 WO 2019025399A1 EP 2018070661 W EP2018070661 W EP 2018070661W WO 2019025399 A1 WO2019025399 A1 WO 2019025399A1
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phase
drive device
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power supply
module
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PCT/EP2018/070661
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Stefan Koschik
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Siemens Aktiengesellschaft
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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
    • 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
    • H02M7/483Converters with outputs that each can have more than two voltages levels
    • H02M7/487Neutral point clamped inverters
    • 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
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    • 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

Definitions

  • An output voltage of the modular multilevel converter is in this case composed of the voltage amounts of the individual submodules.
  • This converter topology is thus characterized in particular by high and flexible scalability, modularity and high voltage quality.
  • Multilevel converters thus typically have a comparatively high construction weight and construction volume, as a result of which such multilevel converters are used today, in particular in stationary applications, such as in power engineering.
  • mobile applications especially in the automotive or automotive sector, for example in the course of an electric or electromotive drive device, adversely affected or even made impossible.
  • the relatively high construction ⁇ weight Multilevelumrichter typically has a negative effect on the range of an electric or electric-motor-driven motor vehicle.
  • the invention has for its object to provide a particularly ge ⁇ suitable electric drive device.
  • the electric drive device is suitable and set up in particular for a motor vehicle operated or operable electrically or electromotively to drive one or more vehicle axles.
  • ⁇ drive device here comprises a power supply for providing a supply voltage.
  • the drive device furthermore has a multi-phase three-phase ne, for example a brushless electric motor, which is designed with a number of adjacent phase windings.
  • the three-phase machine has in each case (motor) phase at least one phase winding, which are connected to a common rotating field winding.
  • the phase windings are in this case designed with a first and second phase end as electrical connection areas.
  • a modular multilevel converter is connected as a power converter.
  • the multilevel converter here suitably has a coupled to the power supply
  • a submodule series circuit is connected as a converter circuit having at least one series-connected submodule (submodule) and a filter inductor (filter choke).
  • the series connection of the or each submodule is guided by means of the filter inductance to an intermediate connection which is contacted to the first phase end of an associated phase winding of the three-phase machine.
  • the multilevel converter in this case has a number of intermediate terminals corresponding to the number of phase windings, which together form the alternating voltage connection.
  • the second phase end of the phase winding is according to the invention electrically conductively coupled to the power supply.
  • a return or contact line between the second phase end and the power supply is provided.
  • the three-phase machine can be operated in a normal mode in which the three-phase machine is supplied with an alternating voltage as well as in a recuperative or generator mode in which electrical energy is fed from the three-phase machine into the voltage supply.
  • the multilevel converter is designed for supplying and discharging electrical energy.
  • the power supply is in this case designed, for example, as an in-vehicle energy store or as a DC-DC converter, which rather couples the drive device to a vehicle electrical system.
  • the sub-modules each have an electronic module as Con troller ⁇ or control unit, which controls electric power ⁇ nik of the respective sub module.
  • the sub-modules are individually controlled or controllable.
  • the multilevel converter hereby suitably has a controller as the control unit, which superordinate the Submodules of the or each sub-module series circuit controls and regulates.
  • the controller is here generally - program and / or circuitry - set up to operate the multilevel inverter.
  • the controller is thus concretely equipped with a regulating and / or balancing method, which is adapted to the at least partial removal or return of the balancing currents to the voltage source.
  • the controller may alternatively also be formed by a non-programmable electronic component, for example an ASIC, in which the functionality for carrying out the regulation and / or balancing method is implemented by means of circuit technology.
  • the second phase end is guided with the contact line to a midpoint voltage of the power supply.
  • the center point voltage in this case has a voltage potential which corresponds to half the voltage potential of the supply voltage.
  • the or each filter inductor is cooled.
  • ⁇ bar that the filter inductances are cooled with the samedevor- direction as the phase windings.
  • active cooling of the filter inductors it is possible the construction weight and size to further reduzie ⁇ ren.
  • This is a particularly space compact and weight-reduced Multilevelumrichter realized. This translates into a result advantageous to the range of electrical ⁇ rule drive device, which is particularly advantageous in terms of (au- to-) mobile applications.
  • the multilevel converter has one of the number of phase windings
  • the multilevel converter 8 has an integrated DC voltage circuit with a positive path 14 and a negative path 16, which by means of the DC voltage connection 6 to the Plus pole or the negative pole of the voltage source 4 are performed. Between the plus path 14 and the minus path 16, three bridge modules 18 are connected.
  • the bridge modules 18 are designed as converter circuits which convert the supply voltage U v into a three-phase output voltage with the phases u, v, w for the three-phase machine 12.
  • the Bridge ⁇ ckenmodule 18 are in this case further adapted in to ⁇ ge of a recuperative or regenerative operation a fed into the AC voltage terminal 10 AC voltage to a rectified output voltage at the DC port to convert 6 to be fed to the power supply. 4
  • the sub-module series circuits 20 have a series connection of a number of sub-modules 24 and a filter inductance 26. In FIG. 2, only three submodules 24 of submodule series circuits 20 are shown by way of example.
  • the sub-modules 24 each have a module electronics 28 and a power electronics 30 and an energy storage 32, which are shown only schematically in FIG 2 and provided with reference numerals by way of example.
  • the module electronics 28 is designed as a controller or control unit for controlling and / or regulating the respective power electronics 30.
  • the power electronics 30 is embodied, for example, as a half-bridge or full-bridge circuit and has a number of power semiconductor switches, for example IGBTs (insulated gate bipolar transistor), which can be switched from a conducting to a non-conducting state by means of the power electronics 30.
  • the energy storage 32 is in this case as a capacitor or capacitor executed, which is loaded upon activation of the nurseelekt ⁇ ronik 30 with electrical energy.
  • the filter inductances 26 are provided.
  • the filter inductances 26 are in this case dimensioned such that the
  • Symmetrizing currents I s are at least partially filtered, with a remaining, not filtered residual portion of the balancing currents I s x to the AC voltage terminal 10, and thus the three-phase machine 12 is performed.
  • phase windings 34, 36 and 38 each have a first phase end 42, which is guided to the AC voltage terminal 10 of the Multilevelumrichters 8, and a second Pha ⁇ senende 44, which is connected in a common neutral point 46 of the rotating field winding 40 on.
  • phase winding 34 is provided with reference symbols for the phase ends 42 and 44.
  • the sectionmodulrei ⁇ henscen 20 of the bridge modules 18 each have only a single sub-module 24th
  • the star point 46 is contacted by means of a contact line 48 with the voltage source 4. It is conceivable, for example, that the contact line 48 in the

Abstract

The invention relates to an electric drive device (2) comprising a voltage supply (4) for providing a supply voltage (UV), a three-phase machine (12) having a number of neighbouring phase windings (34, 36, 38) with a respective first and second phase ending (42, 44), as well as a modular multi-level inverter (8) connected between the voltage supply (4) and the three-phase machine (12) and having at least one sub-module series connection (20) which has at least one series-connected sub-module (24) and a filter inductor (26), and which is directed to the first phase ending (42) of an associated phase winding (34, 36, 38) of the three-phase machine (12) by means of an intermediate connection (22), wherein the second phase ending (44) of the phase winding (34, 36, 38) is coupled to the voltage supply (4) in an electrically conductive manner.

Description

Beschreibung description
Elektrische Antriebsvorrichtung Die Erfindung betrifft eine elektrische oder elektromotori¬ sche Antriebsvorrichtung aufweisend eine Spannungsversorgung zur Bereitstellung einer Versorgungsspannung und eine Drehstrommaschine mit einer Anzahl von benachbarten Phasenwicklungen, sowie einen zwischen die Spannungsversorgung und die Drehstrommaschine geschalteten modularen Multilevelumrichter mit mindestens einer Teilmodulreihenschaltung. The invention relates to an electrical or elektromotori ¬ cal drive device comprising a power supply for providing a supply voltage and a three-phase machine with a number of adjacent phase windings, and a switched between the power supply and the three-phase machine modular Multilevelumrichter with at least one submodule series circuit.
Modulare Multilevelumrichter (modulare Mehrstufenumrichter, englisch: modular multi-level-converter, MMC, M2C) der ein- gangs genannten Art werden häufig als Mehrpegelenergiewandler genutzt, um einen elektrischen Gleichstrom in einen elektrischen Wechselstrom oder umgekehrt zu wandeln. Ein solcher Multilevelumrichter weist hierbei typischerweise einen Wech- selspannungsanschluss und einen Gleichspannungsanschluss zum Zuführen und Abführen der elektrischen Energie auf. An den Gleichspannungsanschluss ist hierbei eine Teilmodulreihen¬ schaltung als Wandlerschaltung beziehungsweise als (Brücken- ) Zweig oder (Brücken- ) Arm geschaltet, welche eine Anzahl von einzeln ansteuerbaren und in Reihe geschalteten Teilmodulen (Submodulen) aufweist. Die Teilmodulreihenschaltung ist hierbei an einen mit dem Wechselspannungsanschluss gekoppelten Zwischenanschluss geführt. Modular multilevel converters (modular multi-level converters, MMC, M2C) of the type mentioned in the beginning are frequently used as multilevel energy converters for converting a direct electrical current into an alternating current or vice versa. Such a multilevel converter typically has an AC voltage connection and a DC voltage connection for supplying and discharging the electrical energy. To the DC voltage connection here is a Teilmodulreihen ¬ circuit as a converter circuit or as (bridge) branch or (bridge) arm connected, which has a number of individually controllable and connected in series submodules (submodules). The submodule series circuit is in this case guided to an intermediate terminal coupled to the AC voltage terminal.
Eine Ausgangsspannung des modularen Multilevelumrichters wird hierbei aus den Spannungsbeträgen der einzelnen Teilmodule zusammengesetzt. Durch die Verwendung von mehreren Teilmodu¬ len sind somit sehr exakte Ausgangsspannungen generierbar oder erzeugbar. Diese Umrichtertopologie zeichnet sich somit insbesondere durch eine hohe und flexible Skalierbarkeit, Modularität sowie einer hohen Spannungsqualität aus. An output voltage of the modular multilevel converter is in this case composed of the voltage amounts of the individual submodules. By using several Teilmodu len ¬ thus very precise output voltages can be generated or generated. This converter topology is thus characterized in particular by high and flexible scalability, modularity and high voltage quality.
Zur Reduzierung einer Stromwelligkeit sind in den einzelnen Zweigen beziehungsweise Teilmodulreihenschaltungen insbeson- dere Filterinduktivitäten oder Filterdrosseln vorgesehen, welche auftretende Symmetrierungsströme (Zweigströme) zwi¬ schen den Zweigen des Multilevelumrichters filtern bezie¬ hungsweise dämpfen. Hierbei ist ein im Wesentlichen vollstän- diges Dämpfen oder Filtern der Symmetrierungsströme ge¬ wünscht, sodass eine möglichst geringe Stromwelligkeit be¬ wirkt wird. Dadurch werden vergleichsweise große Filter¬ induktivitäten benötigt, wodurch einerseits das Baugewicht und die Baugröße des Multilevelumrichters sowie andererseits dessen Herstellungskosten nachteilig erhöht werden. In order to reduce a current ripple, in the individual branches or partial module series circuits, in particular dere Filterinduktivitäten or filter chokes provided, which Symmetrierungsströme occurring (branch currents) zwi ¬ rule the branches of the Multilevelumrichters filter relationship ¬ attenuate. In this case, a substantially complete damping or filtering of the balancing currents is desired, so that the lowest possible current ripple is involved. As a result, comparatively large filter ¬ inductances are required, which on the one hand the structural weight and the size of the Multilevelumrichters and on the other hand its production costs are disadvantageously increased.
Multilevelumrichter weisen somit typischerweise ein vergleichbar hohes Baugewicht und Bauvolumen auf, wodurch derartige Multilevelumrichter heutzutage insbesondere in stationä- ren Anwendungen, wie beispielsweise in der Energietechnik, eingesetzt werden. Im Gegensatz hierzu werden mobilen Anwendungen, insbesondere im Kraftfahrzeug- oder Automobilbereich, beispielsweise im Zuge einer elektrischen oder elektromotorischen Antriebsvorrichtung, nachteilig beeinflusst oder sogar unmöglich gemacht. Insbesondere das vergleichsweise hohe Bau¬ gewicht typischer Multilevelumrichter wirkt sich negativ auf die Reichweite eines elektrischen oder elektromotorisch betriebenen Kraftfahrzeugs aus. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine besonders ge¬ eignete elektrische Antriebsvorrichtung anzugeben. Multilevel converters thus typically have a comparatively high construction weight and construction volume, as a result of which such multilevel converters are used today, in particular in stationary applications, such as in power engineering. In contrast, mobile applications, especially in the automotive or automotive sector, for example in the course of an electric or electromotive drive device, adversely affected or even made impossible. In particular, the relatively high construction ¬ weight Multilevelumrichter typically has a negative effect on the range of an electric or electric-motor-driven motor vehicle. The invention has for its object to provide a particularly ge ¬ suitable electric drive device.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche. The object is achieved with the features of claim 1. Advantageous embodiments and further developments are the subject of the dependent claims.
Die erfindungsgemäße elektrische Antriebsvorrichtung ist ins¬ besondere für ein elektrisch oder elektromotorisch betriebenes oder betreibbares Kraftfahrzeug zum Antrieb einer oder mehrerer Fahrzeugachsen geeignet und eingerichtet. Die An¬ triebsvorrichtung weist hierbei eine Spannungsversorgung zur Bereitstellung einer Versorgungsspannung auf. Die Antriebsvorrichtung weist weiterhin eine mehrphasige Drehstrommaschi- ne, beispielsweise einen bürstenlosen Elektromotor, auf, welche mit einer Anzahl von benachbarten Phasenwicklungen ausgeführt ist. Die Drehstrommaschine weist hierbei je (Motor- ) Phase mindestens eine Phasenwicklung auf, welche zu einer gemeinsamen Drehfeldwicklung verschaltet sind. Die Phasenwicklungen sind hierbei mit einem ersten und zweiten Phasenende als elektrische Anschlussbereiche ausgeführt. The electric drive device according to the invention is suitable and set up in particular for a motor vehicle operated or operable electrically or electromotively to drive one or more vehicle axles. At the ¬ drive device here comprises a power supply for providing a supply voltage. The drive device furthermore has a multi-phase three-phase ne, for example a brushless electric motor, which is designed with a number of adjacent phase windings. The three-phase machine has in each case (motor) phase at least one phase winding, which are connected to a common rotating field winding. The phase windings are in this case designed with a first and second phase end as electrical connection areas.
Zwischen der Spannungsversorgung und der Drehstrommaschine ist ein modularer Multilevelumrichter als Stromrichter geschaltet. Der Multilevelumrichter weist hierbei geeigneterweise einen mit der Spannungsversorgung gekoppelten Between the power supply and the three-phase machine, a modular multilevel converter is connected as a power converter. The multilevel converter here suitably has a coupled to the power supply
Gleichspannugsanschluss sowie einen mit der Drehstrommaschi¬ ne, insbesondere mit der Drehfeldwicklung, gekoppelten Wech- selspannungsanschluss auf. An den Gleichspannungsanschluss ist hierbei eine Teilmodulreihenschaltung als Wandlerschaltung angeschlossen, welche mindestens ein in Reihe geschaltetes Teilmodul (Submodul) und eine Filterinduktivität (Filterdrossel) aufweist. Die Reihenschaltung des oder jedes Teilmoduls ist mittels der Filterinduktivität an einen Zwi- schenanschluss geführt, welcher an das erste Phasenende einer zugeordneten Phasenwicklung der Drehstrommaschine kontaktiert ist. Geeigneterweise weist der Multilevelumrichter hierbei eine Anzahl der Phasenwicklungen entsprechende Anzahl von Zwischenanschlüssen auf, welche gemeinsam den Wechselspan- nungsanschluss bilden. Gleichspannugsanschluss and one with the Drehstrommaschi ¬ ne, in particular with the rotating field winding, coupled AC voltage connection on. To the DC voltage terminal in this case a submodule series circuit is connected as a converter circuit having at least one series-connected submodule (submodule) and a filter inductor (filter choke). The series connection of the or each submodule is guided by means of the filter inductance to an intermediate connection which is contacted to the first phase end of an associated phase winding of the three-phase machine. Suitably, the multilevel converter in this case has a number of intermediate terminals corresponding to the number of phase windings, which together form the alternating voltage connection.
Das zweite Phasenende der Phasenwicklung ist erfindungsgemäß elektrisch leitfähig an die Spannungsversorgung gekoppelt. Mit anderen Worten ist eine Rückführ- oder Kontaktleitung zwischen dem zweiten Phasenende und der Spannungsversorgung vorgesehen. Im Betrieb der Antriebsvorrichtung ist es möglich, dass zwischen zwei oder mehreren Teilmodulreihenschal¬ tungen elektrische Symmetrierungsströme (Zweigströme) auftre- ten, welche mittels der jeweiligen Filterinduktivitäten zumindest teilweise gefiltert werden. Ein nicht gefilterter An¬ teil dieser Symmetrierungsströme wird hierbei mittels des Zwischenanschlusses an das erste Phasenende der Phasenwick- lung geführt. Durch die Kopplung des zweiten Phasenendes mit der Spannungsversorgung ist es hierbei möglich, die inhärente Streuinduktivität der (räumlich) benachbarten Phasenwicklungen der Drehstrommaschine zu nutzen, um die Symmetrierungs- ströme, beziehungsweise deren nicht gefilterte Anteile, zu¬ mindest teilweise über die Drehstrommaschine zu leiten. Da¬ durch ist es möglich, die Dimensionierung der Filterinduktivitäten zu reduzieren, da diese zur Unterdrückung der Strom- welligkeit die erzeugten Symmetrierungsströme nicht vollstän- dig dämpfen müssen. In der Folge werden somit das Bauvolumen und das Baugewicht der Filterinduktivitäten beziehungsweise des Multilevelumrichters wesentlich reduziert, was sich vor¬ teilhaft auf die Herstellungskosten der Antriebsvorrichtung überträgt. Des Weiteren werden somit beispielsweise mobile Anwendungen der Antriebsvorrichtung in elektrischen oder elektromotorisch betriebenen Kraftfahrzeugen oder Flugzeugen erleichtert oder ermöglicht. Dadurch ist eine besonders ge¬ eignete elektrische Antriebsvorrichtung gebildet. Durch den Multilevelumrichter ist die Drehstrommaschine so¬ wohl in einem Normalbetrieb, bei welchen die Drehstrommaschine mit einer Wechselspannung gespeist wird, als auch in einem rekuperativen oder generatorischen Betrieb, bei welchem elektrische Energie von der Drehstrommaschine in die Span- nungsversorgung eingespeist wird, betreibbar. Mit anderenThe second phase end of the phase winding is according to the invention electrically conductively coupled to the power supply. In other words, a return or contact line between the second phase end and the power supply is provided. In the operation of the drive device, it is possible that between two or more sub-module series scarf ¬ obligations electrical symmetrization currents (branch streams) th occurring which are filtered at least partly by means of the respective filter inductors. An unfiltered part of these balancing currents is hereby connected to the first phase end of the phase winding by means of the intermediate connection. led. By coupling the second phase end to the power supply, it is possible here to make use of the inherent leakage inductance of the (spatially) adjacent phase windings of the three-phase machine, to streams that Symmetrierungs-, or to direct the non-filtered portions to ¬ least partially over the three-phase machine. Since ¬ through it is possible to reduce the dimensions of the filter inductors, as this ripple does not need to dampen completeness dig the symmeterisation currents generated to suppress the current. As a result, the volume of construction and the structural weight of the filter inductors or the Multilevelumrichters thus be significantly reduced, which is transferred to the manufacturing costs of the drive device before ¬ geous. Furthermore, thus, for example, facilitates or enables mobile applications of the drive device in electric or electric motor vehicles or aircraft. A particularly ge ¬ suitable electric drive device is formed. Due to the multilevel converter, the three-phase machine can be operated in a normal mode in which the three-phase machine is supplied with an alternating voltage as well as in a recuperative or generator mode in which electrical energy is fed from the three-phase machine into the voltage supply. With others
Worten ist der Multilevelumrichter zur Zuführung und Abführung von elektrischer Energie ausgebildet. Die Spannungsversorgung ist hierbei beispielsweise als ein fahrzeuginterner Energiespeicher oder als ein DC-DC-Wandler ausgeführt, wel- eher die Antriebsvorrichtung an ein Bordnetz koppelt. Words, the multilevel converter is designed for supplying and discharging electrical energy. The power supply is in this case designed, for example, as an in-vehicle energy store or as a DC-DC converter, which rather couples the drive device to a vehicle electrical system.
Die Teilmodule weisen jeweils eine Modulelektronik als Con¬ troller oder Steuereinheit auf, welche eine Leistungselektro¬ nik des jeweiligen Teilmoduls ansteuert. Mit anderen Worten sind die Teilmodule einzeln gesteuert oder steuerbar. The sub-modules each have an electronic module as Con troller ¬ or control unit, which controls electric power ¬ nik of the respective sub module. In other words, the sub-modules are individually controlled or controllable.
Der Multilevelumrichter weist hierbei geeigneterweise einen Controller als Steuergerät auf, welcher übergeordnet die Teilmodule der oder jeder Teilmodulreihenschaltung ansteuert und regelt. Der Controller ist hierbei allgemein - programm- und/oder schaltungstechnisch - zum Betreiben des Multilevel- umrichters eingerichtet. Der Controller ist somit konkret mit einem Regelungs- und/oder Symmetrierungsverfahren ausgestattet, welches an die zumindest teilweise Ab- oder Rückführung der Symmetrierungsströme zur Spannungsquelle angepasst ist. The multilevel converter hereby suitably has a controller as the control unit, which superordinate the Submodules of the or each sub-module series circuit controls and regulates. The controller is here generally - program and / or circuitry - set up to operate the multilevel inverter. The controller is thus concretely equipped with a regulating and / or balancing method, which is adapted to the at least partial removal or return of the balancing currents to the voltage source.
In bevorzugter Ausgestaltung ist der Controller zumindest im Kern durch einen MikroController mit einem Prozessor und einem Datenspeicher gebildet, in dem die Funktionalität zur Durchführung des Regelungs- und/oder Symmetrierungsverfahrens in Form einer Betriebssoftware (Firmware) programmtechnisch implementiert ist, so dass das Verfahren - gegebenenfalls in Interaktion mit einem Fahrzeugnutzer - bei Ausführung der Betriebssoftware in dem MikroController automatisch durchgeführt wird. In a preferred embodiment, the controller is formed at least in the core by a microcontroller with a processor and a data memory in which the functionality for implementing the control and / or Symmetrierungsverfahrens in the form of operating software (firmware) is implemented by programming, so that the method - optionally in interaction with a vehicle user - is performed automatically when running the operating software in the microcontroller.
Der Controller kann im Rahmen der Erfindung alternativ aber auch durch ein nicht-programmierbares elektronisches Bauteil, z.B. einen ASIC, gebildet sein, in dem die Funktionalität zur Durchführung des Regelungs- und/oder Symmetrierungsverfahrens mit schaltungstechnischen Mitteln implementiert ist. In einer vorteilhaften Ausführung ist das zweite Phasenende mit der Kontaktleitung an eine Mittelpunktspannung der Spannungsversorgung geführt. In einer geeigneten Weiterbildung weist die Mittelpunktspannung hierbei ein Spannungspotential auf, welches der Hälfte des Spannungspotentials der Versor- gungsspannung entspricht. Dadurch wird eine besonders zuver¬ lässige und effektive (Ab-) Führung der Symmetrierungsströme gewährleistet . In the context of the invention, however, the controller may alternatively also be formed by a non-programmable electronic component, for example an ASIC, in which the functionality for carrying out the regulation and / or balancing method is implemented by means of circuit technology. In an advantageous embodiment, the second phase end is guided with the contact line to a midpoint voltage of the power supply. In a suitable development, the center point voltage in this case has a voltage potential which corresponds to half the voltage potential of the supply voltage. Thereby, a reli ¬ particularly permeable and effective (waste) ensures guiding of the symmetrization streams.
In einer zweckmäßigen Ausgestaltung ist die Spannungsversor- gung als ein Batteriepack (Batteriepaket, Batteriestapel) ausgeführt. Das Batteriepack weist hierbei eine Reihenschal¬ tung einer Anzahl von Batterien auf. Beispielsweise ist das Batteriepack hierbei als ein Zellstapel von Lithiumionenzellen ausgebildet. Die Mittelpunktspannung ist hierbei in konstruktiv einfacher Art und Weise an einem Mittelpunkt des Batteriepacks abgreifbar, wodurch eine zuverläs¬ sige Reduzierung der Stromwelligkeit realisiert ist. In an expedient embodiment, the voltage supply is designed as a battery pack (battery pack, battery pack). The battery pack in this case has a series circuit ¬ tion of a number of batteries. For example, the battery pack is here as a cell stack of Lithium ion cells formed. The midpoint voltage is in this case can be tapped at a midpoint of the battery pack in a structurally simple manner, whereby a reduction of the current ripple reliabil ¬ SiGe is implemented.
In einer bevorzugten Ausbildung sind die zweiten Phasenenden jeder Phasenwicklung in einem gemeinsamen Sternpunkt verschaltet. Mit anderen Worten sind die Phasenwicklungen in einer Sternschaltung miteinander zur Drehfeldwicklung verschal- tet. Geeigneterweise ist der Sternpunkt hierbei mittels der Kontaktleitung an die Mittelspannung der Spannungsversorgung geführt. Dadurch ist eine besonders zweckmäßige und aufwands¬ arme Verschaltung der elektrischen Antriebsvorrichtung realisiert . In a preferred embodiment, the second phase ends of each phase winding are connected in a common neutral point. In other words, the phase windings in a star connection are interconnected to the rotating field winding. Suitably, the neutral point is guided by means of the contact line to the medium voltage of the power supply. As a result, a particularly expedient and low-cost ¬ poor interconnection of the electric drive device is realized.
Zum Zwecke einer verbesserten Wärmeverlustableitung ist die oder jede Phasenwicklung der Drehstrommaschine in einer geeigneten Ausführung gekühlt. Mit anderen Worten ist beispielsweise eine Kühlvorrichtung der Drehstrommaschine vorge- sehen, welche die Phasenwicklungen entwärmt oder aktiv kühlt. For the purpose of improved heat loss dissipation, the or each phase winding of the three-phase machine is cooled in a suitable design. In other words, for example, a cooling device of the three-phase machine is provided which warms or actively cools the phase windings.
In einer vorteilhaften Weiterbildung ist die oder jede Filterinduktivität gekühlt. Beispielsweise ist es hierbei denk¬ bar, dass die Filterinduktivitäten mit der gleichen Kühlvor- richtung wie die Phasenwicklungen gekühlt werden. Durch die somit bewirkte, aktive Kühlung der Filterinduktivitäten ist es möglich, deren Baugewicht und Baugröße weiter zu reduzie¬ ren. Dadurch ist ein besonders bauraumkompakter und gewichtsreduzierter Multilevelumrichter realisierbar. Dies überträgt sich in der Folge vorteilhaft auf die Reichweite der elektri¬ schen Antriebsvorrichtung, was insbesondere hinsichtlich (au- to-) mobilen Anwendungen vorteilhaft ist. In an advantageous development, the or each filter inductor is cooled. For example, it is here thinking ¬ bar, that the filter inductances are cooled with the same Kühlvor- direction as the phase windings. By thus caused, active cooling of the filter inductors, it is possible the construction weight and size to further reduzie ¬ ren. This is a particularly space compact and weight-reduced Multilevelumrichter realized. This translates into a result advantageous to the range of electrical ¬ rule drive device, which is particularly advantageous in terms of (au- to-) mobile applications.
In einer zweckmäßigen Ausgestaltung weist der Multilevelum- richter eine der Anzahl der Phasenwicklungen entsprechendeIn an expedient refinement, the multilevel converter has one of the number of phase windings
Anzahl von Brückenmodulen auf, welche jeweils zwei Teilmodul¬ reihenschaltungen mit einem gemeinsamen Zwischenanschluss aufweisen. Dadurch ist ein zuverlässiger und betriebssicherer Betrieb der Drehstrommaschine gewährleistet. Number of bridge modules, which in each case two Teilmodul ¬ series circuits with a common intermediate connection respectively. This ensures a reliable and reliable operation of the three-phase machine.
Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen in vereinfachten und schematischen Darstellungen: Hereinafter, an embodiment of the invention is explained in detail with reference to a drawing. In it show in simplified and schematic representations:
FIG 1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer elektrische 1 shows a first embodiment of an electrical
Antriebsvorrichtung mit einer Spannungsquelle und mit einer Drehstrommaschine sowie mit einem dazwi¬ schen geschalteten Multilevelumrichter, Drive device with a voltage source and with a three-phase machine and with a dazwi ¬ switched multilevel converter,
FIG 2 ein Brückenmodul des Multilevelumrichters , und 2 shows a bridge module of the Multilevelumrichters, and
FIG 3 ein zweites Ausführungsbeispiel der Antriebsvor¬ richtung . 3 shows a second embodiment of the Antriebsvor ¬ direction.
Einander entsprechende Teile und Größen sind in allen Figuren stets mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Corresponding parts and sizes are always provided with the same reference numerals in all figures.
In der FIG 1 ist eine elektrische Antriebsvorrichtung 2 ge¬ zeigt. Die Antriebsvorrichtung 2 ist beispielsweise zum An¬ trieb einer Fahrzeugachse eines elektrisch oder elektromoto¬ risch antreibbaren Kraftfahrzeugs, beispielsweise einem In FIG 1, an electric drive device 2 is ge ¬ shows. The drive device 2 is, for example, for at ¬ drove a vehicle axle an electric or motor ¬-driven motor vehicle, for example a
Elektro- oder Hybridfahrzeug, ausgebildet. Electric or hybrid vehicle, trained.
Die Antriebsvorrichtung 2 weist einen fahrzeuginternen Energiespeicher als Spannungsquelle 4 auf, mittels welcher eine Gleichspannung als Betriebs- oder Versorgungsspannung Uv erzeugt wird. Die Spannungsquelle 4 ist an einen Gleichspan- nungsanschluss 6 eines Multilevelumrichters 8 angeschlossen. Der Multilevelumrichter 8 weist einen Wechselspannungsan- schluss 10 auf, welcher an eine dreiphasige Drehstrommaschine 12 der Antriebsvorrichtung 2 geführt ist. The drive device 2 has a vehicle-internal energy storage as a voltage source 4, by means of which a DC voltage as operating or supply voltage U v is generated. The voltage source 4 is connected to a DC voltage connection 6 of a multilevel converter 8. The multilevel converter 8 has an AC voltage connection 10 which is routed to a three-phase three-phase machine 12 of the drive device 2.
Der Multilevelumrichter 8 weist einen integrierten Gleichspannungskreis mit einem Pluspfad 14 und einem Minuspfad 16 auf, welche mittels des Gleichspannungsanschlusses 6 an den Pluspol beziehungsweise den Minuspol der Spannungsquelle 4 geführt sind. Zwischen den Pluspfad 14 und den Minuspfad 16 sind drei Brückenmodule 18 verschaltet. Die Brückenmodule 18 sind als Wandlerschaltungen ausgeführt, welche aus der Ver- sorgungsspannung Uv eine dreiphasige Ausgangsspannung mit den Phasen u, v, w für die Drehstrommaschine 12 wandeln. Die Brü¬ ckenmodule 18 sind hierbei weiterhin dazu ausgebildet, im Zu¬ ge eines rekuperativen oder generatorischen Betriebs eine in den Wechselspannungsanschluss 10 eingespeiste Wechselspannung in eine gleichgerichtete Ausgangsspannung am Gleichspannungs- anschluss 6 zur Einspeisung in die Spannungsversorgung 4 zu wandeln . The multilevel converter 8 has an integrated DC voltage circuit with a positive path 14 and a negative path 16, which by means of the DC voltage connection 6 to the Plus pole or the negative pole of the voltage source 4 are performed. Between the plus path 14 and the minus path 16, three bridge modules 18 are connected. The bridge modules 18 are designed as converter circuits which convert the supply voltage U v into a three-phase output voltage with the phases u, v, w for the three-phase machine 12. The Bridge ¬ ckenmodule 18 are in this case further adapted in to ¬ ge of a recuperative or regenerative operation a fed into the AC voltage terminal 10 AC voltage to a rectified output voltage at the DC port to convert 6 to be fed to the power supply. 4
In FIG 2 ist eine beispielhafte Ausführung des Brückenmoduls 18 gezeigt. Das Brückenmodul 18 weist zwei Teilmodulreihen¬ schaltungen 20 auf, welche zwischen dem Pluspfad 14 bezie¬ hungsweise dem Minuspfad 16 und einem gemeinsamen Zwischenan- schluss 22 verschaltet sind. Der Zwischenanschluss 22 ist an den Wechselspannungsanschluss 10 geführt. 2 shows an exemplary embodiment of the bridge module 18 is shown. The bridge module 18 includes two sub-module rows ¬ circuits 20 which Bezie ¬ hung example are connected to the negative path 16 and a common intermedi- ate circuit 22 between the positive path fourteenth The intermediate terminal 22 is guided to the AC voltage terminal 10.
Die Teilmodulreihenschaltungen 20 weisen eine Reihenschaltung einer Anzahl von Teilmodulen 24 und einer Filterinduktivität 26 auf. In der FIG 2 sind beispielhaft jeweils lediglich drei Teilmodule 24 der Teilmodulreihenschaltungen 20 gezeigt. The sub-module series circuits 20 have a series connection of a number of sub-modules 24 and a filter inductance 26. In FIG. 2, only three submodules 24 of submodule series circuits 20 are shown by way of example.
Die Teilmodule 24 weisen jeweils eine Modulelektronik 28 und eine Leistungselektronik 30 sowie einen Energiespeicher 32 auf, welche in der FIG 2 lediglich schematisch dargestellt und beispielhaft mit Bezugszeichen versehen sind. Die Modul- elektronik 28 ist hierbei als ein Controller oder Steuergerät zur Steuerung und/oder Regelung der jeweiligen Leistungselektronik 30 ausgeführt. Die Leistungselektronik 30 ist beispielsweise als Halbbrücken- oder Vollbrückenschaltung ausgeführt und weist eine Anzahl von Leistungshalbleiterschaltern, beispielsweise IGBTs (insulated gate bipolar transistor) auf, welche mittels der Leistungselektronik 30 von einem leitenden in einen nichtleitenden Zustand schaltbar sind. Der Energiespeicher 32 ist hierbei als eine Kapazität oder Kondensator ausgeführt, welcher bei einer Aktivierung der Leistungselekt¬ ronik 30 mit elektrischer Energie geladen wird. The sub-modules 24 each have a module electronics 28 and a power electronics 30 and an energy storage 32, which are shown only schematically in FIG 2 and provided with reference numerals by way of example. In this case, the module electronics 28 is designed as a controller or control unit for controlling and / or regulating the respective power electronics 30. The power electronics 30 is embodied, for example, as a half-bridge or full-bridge circuit and has a number of power semiconductor switches, for example IGBTs (insulated gate bipolar transistor), which can be switched from a conducting to a non-conducting state by means of the power electronics 30. The energy storage 32 is in this case as a capacitor or capacitor executed, which is loaded upon activation of the Leistungselekt ¬ ronik 30 with electrical energy.
Zwischen den Energiespeichern 32 der Teilmodule 24 fließen im Betrieb des Multilevelumrichters 8 elektrische Symmetrier¬ ungsströme Is, welche eine Stromwelligkeit des erzeugten Aus¬ gangsstroms beziehungsweise der Phasen u, v, w bewirkt. Zur Unterdrückung und Reduzierung der Symmetrierungsströme Is sind die Filterinduktivitäten 26 vorgesehen. Die Filterinduk- tivitäten 26 sind hierbei derart dimensioniert, dass dieBetween the energy storage 32 of the sub-modules 24 symmetrizing electrical ¬ ungsströme I s, which of the generated from ¬ transient current or of the phases u, v, w causes a ripple current to flow during operation of the Multilevelumrichters. 8 For suppressing and reducing the balancing currents I s , the filter inductances 26 are provided. The filter inductances 26 are in this case dimensioned such that the
Symmetrierungsströme Is zumindest teilweise gefiltert werden, wobei ein verbleibender, nicht gefilterter Restanteil der Symmetrierungsströme Is x zum Wechselspannungsanschluss 10, und somit zur Drehstrommaschine 12 geführt wird. Symmetrizing currents I s are at least partially filtered, with a remaining, not filtered residual portion of the balancing currents I s x to the AC voltage terminal 10, and thus the three-phase machine 12 is performed.
Die Drehstrommaschine 12 ist als ein dreiphasiger, bürstenlo¬ ser Elektromotor ausgeführt. Als (Motor- ) Phasen u, v, w weist die Drehstrommaschine 12 hierbei - wie insbesondere in FIG 3 ersichtlich - drei Phasenwicklungen 34, 36, 38 auf, welche als Sternschaltung zu einer Drehfeldwicklung 40 verschaltet sind . The three-phase machine 12 is designed as a three-phase, brushless ¬ electric motor. As (motor) phases u, v, w, the three-phase machine 12 in this case-as can be seen in particular in FIG. 3-has three phase windings 34, 36, 38 which are connected as a star connection to a rotating field winding 40.
Die Phasenwicklungen 34, 36 und 38 weisen jeweils ein erstes Phasenende 42, welches an den Wechselspannungsanschluss 10 des Multilevelumrichters 8 geführt ist, und ein zweites Pha¬ senende 44, welches in einem gemeinsamen Sternpunkt 46 der Drehfeldwicklung 40 verschaltet ist, auf. Beispielhaft ist in der FIG 3 lediglich die Phasenwicklung 34 mit Bezugszeichen für die Phasenenden 42 und 44 versehen. The phase windings 34, 36 and 38 each have a first phase end 42, which is guided to the AC voltage terminal 10 of the Multilevelumrichters 8, and a second Pha ¬ senende 44, which is connected in a common neutral point 46 of the rotating field winding 40 on. By way of example, in FIG. 3 only the phase winding 34 is provided with reference symbols for the phase ends 42 and 44.
In dem Ausführungsbeispiel der FIG 3 weisen die Teilmodulrei¬ henschaltungen 20 der Brückenmodule 18 jeweils lediglich ein einzelnes Teilmodul 24 auf. Der Sternpunkt 46 ist mittels einer Kontaktleitung 48 mit der Spannungsquelle 4 kontaktiert. Hierbei ist es beispielsweise denkbar, dass die Kontaktleitung 48 in den In the embodiment of FIG 3, the Teilmodulrei ¬ henschaltungen 20 of the bridge modules 18 each have only a single sub-module 24th The star point 46 is contacted by means of a contact line 48 with the voltage source 4. It is conceivable, for example, that the contact line 48 in the
Multilevelumrichter 8 integriert ist, oder als seperate, ex- terne Leitung von der Drehstrommaschine 12 zur Spannungsquel¬ le 4 geführt ist. In dem Ausführungsbeispiel der FIG 3 ist die Spannungsquelle 4 als ein Batteriepack (Batteriepaket) mit zwei in Reihe geschalteten Batterien 50a und 50b ausge- führt. Die Kontaktleitung 48 ist hierbei an einem Mittelpunkt zwischen den beiden Batterien 50a und 50b angeschlossen, sodass der Sternpunkt 46 an eine Mittelpunktspannung UM der Spannungsquelle 4 geführt ist. Durch die elektrisch leitfähige Kopplung zwischen dem Sternpunkt 46 und der Mittelpunktspannung UM der Spannungsquelle 4 ist es möglich, die im Betrieb der Drehfeldwicklung 40 auftretende Streuinduktivität der Drehstrommaschine 12 zu nut¬ zen, um die nicht gefilterten Symmetrierungsströme Is x über die Drehstrommaschine 12 zu leiten. Dadurch ist es möglich, die Filterinduktivitäten 26 kleiner zu dimensionieren. Multilevel converter 8 is integrated, or as a separate, ex- Terne line is guided by the three-phase machine 12 to Spannungsquel ¬ le 4. In the embodiment of FIG. 3, the voltage source 4 is designed as a battery pack (battery pack) with two series-connected batteries 50a and 50b. The contact line 48 is in this case connected at a midpoint between the two batteries 50a and 50b, so that the star point 46 is guided to a center point voltage U M of the voltage source 4. Due to the electrically conductive coupling between the star point 46 and the midpoint voltage U M to the voltage source 4, it is possible that occurs during operation of the rotating field winding 40 leakage inductance of the alternator 12 to nut ¬ zen to the non-filtered symmetrization currents I s x about the rotary electric machine 12 to conduct. This makes it possible to dimension the filter inductances 26 smaller.
In einem zusätzlichen oder alternativen Ausführungsbeispiel ist es beispielsweise denkbar, dass die Phasenwicklungen 34, 36, 38 und/oder die Filterinduktivitäten 26 aktiv gekühlt werden um eine Wärmeverlustableitung der Symmetrierungsströme Is, Isx zu verbessern. In an additional or alternative embodiment, it is conceivable, for example, that the phase windings 34, 36, 38 and / or the filter inductances 26 are actively cooled in order to improve a heat loss dissipation of the balancing currents I s , Is x .
Die Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen Aus- führungsbeispiele beschränkt. Vielmehr sind auch andere Vari¬ anten der Erfindung von dem Fachmann hieraus ableitbar, ohne den Gegenstand der Erfindung zu verlassen. Insbesondere sind ferner alle im Zusammenhang mit den Ausführungsbeispielen beschriebenen Einzelmerkmale auch auf andere Weise miteinander kombinierbar, ohne den Gegenstand der Erfindung zu verlassen. The invention is not limited to the exemplary embodiments described above. Rather, other Vari ¬ distinctive of the invention by those skilled in the therefrom derived, without departing from the scope of the invention. In particular, all the individual features described in connection with the exemplary embodiments can also be combined with one another in other ways, without departing from the subject matter of the invention.

Claims

Patentansprüche claims
1. Elektrische Antriebsvorrichtung (2) aufweisend 1. Electric drive device (2) comprising
- eine Spannungsversorgung (4) zur Bereitstellung einer Versorgungsspannung (Uv) , a voltage supply (4) for providing a supply voltage (U v ),
- eine Drehstrommaschine (12) mit einer Anzahl von be¬ nachbarten Phasenwicklungen (34, 36, 38) mit jeweils einem ersten und zweiten Phasenende (42, 44), sowie- A three-phase machine (12) having a number of be ¬ adjacent phase windings (34, 36, 38) each having a first and second phase end (42, 44), and
- einen zwischen die Spannungsversorgung (4) und die - one between the power supply (4) and the
Drehstrommaschine (12) geschalteten modularen  Three-phase machine (12) switched modular
Multilevelumrichter (8) mit mindestens einer Teilmodul¬ reihenschaltung (20), welche mindestens ein in Reihe geschaltetes Teilmodul (24) und eine FilterinduktivitätMultilevelumrichter (8) with at least one part module ¬ series circuit (20) comprising at least one series-connected sub-module (24) and a filter inductor
(26) aufweist, und welche mittels eines Zwischenan- Schlusses (22) an das erste Phasenende (42) einer zu¬ geordneten Phasenwicklung (34, 36, 38) der Drehstrommaschine (12) geführt ist, wobei das zweite Phasenende(26), and which by means of an intermediate terminal (22) to the first phase end (42) of a ¬ orderly phase winding (34, 36, 38) of the three-phase machine (12) is guided, wherein the second phase end
(44) der Phasenwicklung (34, 36, 38) elektrisch leitfähig an die Spannungsversorgung (4) gekoppelt ist. (44) of the phase winding (34, 36, 38) is electrically conductively coupled to the power supply (4).
2. Antriebsvorrichtung (2) nach Anspruch 1, 2. Drive device (2) according to claim 1,
dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Phasenende (44) mit einer Kontaktleitung (48) an eine Mittelpunktspannung ( UM ) der Spannungsversorgung (4) geführt ist. characterized in that the second phase end (44) with a contact line (48) to a midpoint voltage (UM) of the power supply (4) is guided.
3. Antriebsvorrichtung (2) nach Anspruch 2, 3. Drive device (2) according to claim 2,
dadurch gekennzeichnet, dass die Mittelpunktspannung ( UM ) ein Spannungspotential aufweist, welches der Hälfte des Span¬ nungspotentials der Versorgungsspannung (Uv) entspricht. characterized in that the midpoint voltage (UM) comprises a voltage potential corresponding to the half of the tension ¬ voltage potential of the supply voltage (Uv).
4. Antriebsvorrichtung (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannungsversorgung (4) als ein Batteriepack mit einer Anzahl von in Reihe geschalteten Batterien (50a, 50b) ausgeführt ist. 4. Drive device (2) according to one of claims 1 to 3, characterized in that the power supply (4) as a battery pack with a number of series-connected batteries (50a, 50b) is executed.
5. Antriebsvorrichtung (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die zweiten Phasenenden (44) der Phasenwicklungen (34, 36, 38) in einem gemeinsamen Sternpunkt (46) verschaltet sind. 6. Antriebsvorrichtung (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die oder jede Phasenwicklung (34, 36, 38) gekühlt ist. 5. Drive device (2) according to one of claims 1 to 4, characterized in that the second phase ends (44) of the phase windings (34, 36, 38) in a common neutral point (46) are connected. 6. Drive device (2) according to one of claims 1 to 5, characterized in that the or each phase winding (34, 36, 38) is cooled.
7. Antriebsvorrichtung (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die oder jede Filterinduktivität7. Drive device (2) according to one of claims 1 to 6, characterized in that the or each filter inductance
(26) gekühlt ist. (26) is cooled.
8. Antriebsvorrichtung (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Multilevelumrichter (8) eine der Anzahl der Phasenwicklungen (34, 36, 38) der Drehstrommaschine (12) entsprechenden Anzahl von Brückenmodulen (18) aufweist, welche jeweils zwei Teilmodulreihenschaltung (20) mit einem gemeinsamen Zwischenanschluss (22) aufweisen. 8. Drive device (2) according to one of claims 1 to 7, characterized in that the Multilevelumrichter (8) has one of the number of phase windings (34, 36, 38) of the three-phase machine (12) corresponding number of bridge modules (18) which each having two sub-module series circuit (20) with a common intermediate connection (22).
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