WO2020169361A1 - Antriebssystem, insbesondere für ein fahrzeug - Google Patents

Antriebssystem, insbesondere für ein fahrzeug Download PDF

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WO2020169361A1
WO2020169361A1 PCT/EP2020/053087 EP2020053087W WO2020169361A1 WO 2020169361 A1 WO2020169361 A1 WO 2020169361A1 EP 2020053087 W EP2020053087 W EP 2020053087W WO 2020169361 A1 WO2020169361 A1 WO 2020169361A1
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electrically connected
phase
fuel cell
electrical machine
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PCT/EP2020/053087
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Jochen Kuehner
Jochen Fassnacht
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Robert Bosch Gmbh
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    • Y02T90/40—Application of hydrogen technology to transportation, e.g. using fuel cells

Definitions

  • the invention relates to a drive system, in particular for a vehicle, which comprises a fuel cell unit for generating electrical energy, a battery unit for storing electrical energy and an electrical machine with phase windings.
  • Fuel cells form one possibility for generating electrical energy for an electrical drive system of a vehicle.
  • a fuel cell unit for generating electrical energy such a drive system also has a battery unit for storing electrical energy.
  • Vehicles that have such a drive system are also called
  • FCV Fuel cell vehicle
  • the fuel cell unit is integrated into the on-board network via a DC / DC converter. This is useful because the
  • the power of the fuel cells is not regulated via a change in the media supplied, but via the terminal voltage or the current of the electrical machine that consumes the electrical power.
  • the current of the DC / DC converter is usually regulated.
  • the current to be drawn is always limited to the maximum permissible current which the
  • Fuel cell unit can be removed.
  • an inverter To feed three-phase current into a three-phase electrical machine, an inverter can be provided, which is also referred to as an inverter.
  • the inverter converts a direct voltage into a three-phase one
  • the DC voltage can be supplied by a DC / DC Converter, but also directly from the fuel cell unit and from the battery unit to the inverter.
  • the direct voltage of the fuel cell unit depends very much on the power drawn from the same. The higher the power drawn, the more the voltage collapses. In order to optimally utilize the power semiconductors of the inverter and the electrical machine, the DC voltage should be as constant as possible.
  • a DC / DC converter between the fuel cell unit and the
  • the inverter has the task of improving the performance of the
  • the DC / DC converter also has the task of adapting the variable voltage of the fuel cell to the voltage for the electrical machine that is as constant as possible.
  • the drive system comprises a fuel cell unit for generating electrical energy, a battery unit for storing electrical energy, a three-phase electrical machine and an inverter for controlling the electrical machine.
  • the fuel cell unit and the battery unit are connected in parallel.
  • a generic drive system for a vehicle is also known from document DE 10 2016 216 324 A1.
  • the drive system comprises a fuel cell unit for generating electrical energy, a battery unit for storing electrical energy, an electrical machine with at least three windings and an inverter for controlling the electrical machine.
  • the inverter is designed as a 3-level inverter.
  • the fuel cell unit and the battery unit are connected in series.
  • a drive system in particular for a vehicle, is proposed.
  • the drive system comprises a fuel cell unit for generating electrical energy, a battery unit for storing electrical energy and an electrical machine with phase windings.
  • the fuel cell unit preferably has a plurality of fuel cells.
  • the battery unit preferably has several lithium-ion battery cells connected in series and / or in parallel.
  • the electric machine is, for example, a traction motor for driving the vehicle and is preferably designed in three phases.
  • a first inverter for controlling the electrical machine is provided, which is electrically connected to the fuel cell unit.
  • a second inverter for controlling the electrical machine is also provided, which is electrically connected to the battery unit.
  • Each of the two inverters preferably has a positive pole and a negative pole to which a direct voltage is applied when the drive unit is in operation. Furthermore, each of the two inverters preferably has three
  • Battery unit are fed. Electrical energy generated by the fuel cell unit can also be transferred into the battery unit. In addition, electrical energy can be transmitted from the battery unit to the fuel cell unit, for example in order to supply a turbo compressor or other electrical consumers of the fuel cell unit when the fuel cell unit is started up.
  • Inverter which is electrically connected to the fuel cell unit, designed as a Y-inverter.
  • the second inverter which is electrically connected to the battery unit, is also designed as a Y-inverter.
  • a Y-inverter is for example in the document "Three-Phase Buck-Boost Y-Inverter with Wide DC Input Voltage Range", M. Antivachis et al., Power Electronic Systems Laboratory, ETH Zurich. On the related
  • a Y-inverter combines the functions of a DC / DC converter and an inverter.
  • the Y-inverter has a DC / DC converter for each of the three phases, with which one of the three phase voltages is generated.
  • the three-phase voltage system generated at the phase outputs can only be achieved by suitable control of the three DC / DC converters.
  • the phase voltages generated by the first inverter which is designed as a Y-inverter, can be relative to the DC voltage generated by the
  • Fuel cell unit is generated, raised and lowered. This enables flexible adaptation of the generated phase voltages to the voltages required by the electrical machine.
  • phase voltages generated by the second inverter which is designed as a Y-inverter, can be raised or lowered relative to the DC voltage that is provided by the battery unit. This enables flexible adaptation of the generated phase voltages to the voltages required by the electrical machine.
  • a Y-inverter comprises several controllable electronic switches as well as a choke for each phase and an output capacitor for each phase.
  • the switches should be extremely fast-switching semiconductors in order to provide the voltages of the three-phase voltage system and to keep the chokes and output capacitors small.
  • the semiconductors are preferably designed as field effect transistors made of gallium nitride (GaN) or silicon carbide (SiC).
  • the first inverter which is electrically connected to the fuel cell unit, is designed as a Y-inverter
  • the second inverter which is electrically connected to the battery unit, is designed as a B6 inverter with additional chokes.
  • a B6 inverter comprises a half-bridge with two electronic switches, a choke and one for each phase Output capacitor.
  • the B6 inverter therefore has fewer components than the Y converter and is therefore more cost-effective.
  • phase voltages generated by the second inverter which is designed as a B6 inverter, can only be stepped down relative to the DC voltage that is provided by the battery unit. This also enables flexible adaptation of the generated phase voltages to the voltages required by the electrical machine, provided that the
  • the second inverter designed as a Bö inverter, functions as a three-phase inverter
  • Three-phase rectifier or three-phase boost converter Three-phase rectifier or three-phase boost converter.
  • the drive system is advantageously electrically connected in such a way that a first phase output of the first inverter is electrically connected to a first phase winding of the electrical machine, and that a second
  • Phase output of the first inverter is electrically connected to a second phase winding of the electrical machine, and that a third
  • Phase output of the first inverter is electrically connected to a third phase winding of the electrical machine.
  • the drive system is advantageously electrically connected in such a way that a first phase output of the second inverter is electrically connected to a first phase winding of the electrical machine, and that a second phase output of the second inverter is electrically connected to a second phase winding of the electrical machine, and that a third
  • Phase output of the second inverter is electrically connected to a third phase winding of the electrical machine.
  • the drive system is preferably electrically connected in such a way that a first phase output of the first inverter is connected to a first
  • Phase output of the second inverter is electrically connected, and that a second phase output of the first inverter is electrically connected to a second phase output of the second inverter, and that a third phase output of the first inverter with a third
  • Phase output of the second inverter is electrically connected.
  • the drive system is advantageously connected electrically in such a way that a positive pole of the first inverter is electrically connected to the fuel cell unit, and that a negative pole of the first inverter is connected to the
  • Fuel cell unit and is electrically connected to the battery unit.
  • the drive system is advantageously electrically connected in such a way that a positive pole of the second inverter is electrically connected to the battery unit and that a negative pole of the second inverter is electrically connected to the fuel cell unit and to the battery unit.
  • the drive system is preferably connected electrically in such a way that a negative pole of the first inverter is connected to a negative pole of the second
  • Inverter is electrically connected.
  • the electric machine of the drive system can also have more than three
  • the drive system can be designed with 6 phases if the electrical machine has six phase windings.
  • the topology of the drive system enables the electrical machine to be operated as a motor with variable power consumption from the
  • Fuel cell unit and the battery unit motor operation only from the battery unit or only from the fuel cell unit, recuperation in the battery unit and the transfer of energy from the fuel cell unit to the battery unit and from the battery unit to the fuel cell unit via a corresponding control of the two inverters.
  • the three-phase voltage system is set in principle by regulating the phase voltages on the output capacitors of the two inverters.
  • the current in the electrical machine then results from the phase voltages and the states of the electrical machine as in a classic machine control, for example in the form of a field-oriented control.
  • the phase voltages on the output capacitors will be set by the currents in the reactors of each phase of each Y-inverter.
  • Inverter which is electrically connected to the battery unit, to zero and sets the phase voltages completely via the currents in the chokes of the first inverter, which is electrically connected to the fuel cell unit.
  • the currents in the chokes of the first inverter which is electrically connected to the fuel cell unit, are regulated to zero and the
  • Phase voltages are completely set via the currents in the chokes of the second inverter, which is electrically connected to the battery unit.
  • the currents in the chokes of the two inverters are divided according to the desired power distribution.
  • the currents in the chokes for providing the three-phase voltage system are provided by the second inverter, which is electrically connected to the battery unit, and the energy flow from the electrical machine into the battery unit via the three-phase voltage system
  • recuperation currents are thus fed into the battery unit.
  • a superimposed voltage control specifies the current setpoints of a subordinate current control, which then
  • Fuel cell unit and the battery unit are divided.
  • Voltage regulation receives its setpoint values, for example, from a field-oriented regulation of the electrical machine.
  • a field-oriented control a direct machine control method could also be used.
  • a drive system according to the invention has a suitable topology which is relatively inexpensive and easily provides all the necessary functionalities to be able to operate a fuel cell vehicle without requiring an additional DC / DC converter.
  • This topology semiconductor areas or power semiconductors are advantageously saved for each phase and an LC filter, which protects the machine from voltage edges, is implemented. This enables better efficiency, protection of the machine and cost savings.
  • the aforementioned power electronic topology makes it possible to avoid an overdesign of the power electronics and the electrical machine that would otherwise be necessary for operation with a fuel cell system and to enable the necessary energy flows with the best possible efficiency.
  • the topology also enables combinations of Fuel cell units and battery units with different
  • the topology of the drive system enables, in particular, an adaptation to the variable voltage of the fuel cell unit and also of the battery unit without over-designing the electrical machine and the inverter.
  • the topology also enables a very high transfer of energy from the fuel cell unit to the battery unit and from the battery unit to the fuel cell unit, to be precise almost independently of the speed of the electric machine.
  • An inverter designed as a Y-inverter also offers the advantage that the
  • Output capacitors in front of the phase windings of the electrical machine act as filters and keep steep switching edges from the electrical machine. This lowers losses in the electrical machine and reduces possible service life problems of the phase windings, which can occur due to steep switching edges. This means additional
  • Figure 1 shows a drive system for a vehicle according to a first
  • Figure 2 shows a drive system for a vehicle according to a second
  • Figure 1 shows a drive system 10 for a vehicle according to a first embodiment.
  • the drive system 10 comprises a fuel cell unit 12 for generating electrical energy, a battery unit 14 for storing electrical energy and a three-phase electrical machine 20 with a first phase winding 21, a second phase winding 22 and a third phase winding 23.
  • the drive system 10 further comprises a first inverter 52 for controlling the electrical machine 20, which is electrically connected to the
  • Fuel cell unit 12 is connected, and a second inverter 54 for controlling the electrical machine 20, which is electrically connected to the
  • the first inverter 52 and the second inverter 54 are in the present case designed as Y-inverters and are constructed in the same way.
  • a positive pole 37 of the first inverter 52 is electrically connected to the fuel cell unit 12 via a protective diode 19.
  • the protective diode 19 allows a current to flow in the direction from the fuel cell unit 12 to the first inverter 52, but not in the opposite direction.
  • a negative pole 35 of the first inverter 52 is also electrically connected to the fuel cell unit 12. Between the negative pole 35 and the positive pole 37 of the first inverter 52 are a first input capacitor 16 and a consumer 17, for example a turbo compressor for the
  • Fuel cell unit 12 connected.
  • a positive pole 37 of the second inverter 54 is electrically connected to the battery unit 14.
  • a negative pole 35 of the second inverter 54 is also electrically connected to the battery unit 14.
  • the negative pole 35 of the first inverter 52 is electrically connected to the negative pole 35 of the second inverter 54.
  • a second input capacitor 18 is also connected between the negative pole 35 and the positive pole 37 of the second inverter 54.
  • a first phase output 31 of the first inverter 52 is connected to a first phase output 31 of the second inverter 54 and to the first Phase winding 21 of the electrical machine 20 is electrically connected.
  • a second phase output 32 of the first inverter 52 is connected to a second phase output 32 of the second inverter 54 and to the second
  • Phase winding 22 of the electrical machine 20 is electrically connected.
  • a third phase output 33 of the first inverter 52 is connected to a third phase output 33 of the second inverter 54 and to the third
  • Phase winding 23 of the electrical machine 20 is electrically connected.
  • first inverter 52 and of the second inverter 54 which in the present case are similarly designed as Y-inverters, is described below.
  • a first throttle 61 is provided between a first node 41 and a second node 42.
  • a second throttle 62 is provided between a third node 43 and a fourth node 44.
  • a third throttle 63 is provided between a fifth node 45 and a sixth node 46.
  • a first switch S1 is arranged between the positive pole 37 and the first node 41.
  • a second switch S2 is arranged between the negative pole 35 and the first node 41.
  • a fifth switch S5 is arranged between the positive pole 37 and the third node 43.
  • a sixth switch S6 is arranged between the negative pole 35 and the third node 43.
  • a ninth switch S9 is arranged between the positive pole 37 and the fifth node 45. Between the negative pole 35 and the fifth
  • a tenth switch S10 is arranged at node 45.
  • a third switch S3 is arranged between the first phase output 31 and the second node 42.
  • a fourth switch S4 is arranged between the negative pole 35 and the second node 42.
  • a seventh switch S7 is arranged between the second phase output 32 and the fourth node 44.
  • An eighth switch S8 is arranged between the negative pole 35 and the fourth node 44.
  • An eleventh switch Sil is arranged between the third phase output 33 and the sixth node 46.
  • a twelfth switch S12 is arranged between the negative pole 35 and the sixth node 46.
  • Said switches S1, S2, S3, S4, S5, S6, S7, S8, S9, S10, Sil, S12 are, for example, field effect transistors made of gallium nitride (GaN) or
  • Silicon carbide (SiC) formed and each include a switchable
  • the diode is, for example, an inverse diode or body diode of the respective field effect transistor or a separate component.
  • a first output capacitor 71 is arranged between the first phase output 31 and the negative pole 35.
  • a second output capacitor 72 is arranged between the second phase output 32 and the negative pole 35.
  • a third output capacitor 73 is arranged between the third phase output 33 and the negative pole 35.
  • first output capacitors 71 of the first inverter 52 and the second inverter 54 are connected in parallel, that the second output capacitors 72 of the first inverter 52 and the second inverter 54 are connected in parallel, and that the third output capacitors 73 of the first inverter 52 and the second inverter 54 are connected in parallel.
  • Output capacitors 71, 72, 73 in one of the two inverters 52, 54 are also omitted if the output capacitors 71, 72, 73 in the other of the two inverters 52, 54 are dimensioned correspondingly larger.
  • Figure 2 shows a drive system 10 for a vehicle according to a second embodiment.
  • the drive system 10 according to the second embodiment is largely similar to the drive system 10 according to the first
  • Embodiment formed The differences are discussed below.
  • the first inverter 52 which is electrically connected to the fuel cell unit 12, is in the present case designed as a Y-inverter and is constructed as described in FIG. 1.
  • the second inverter 54 which is electrically connected to the battery unit 14, is configured in the present case as a B6 inverter and has a simplified structure. In the following, the differences in the structure of the second inverter 54 configured as a B6 inverter compared to the first inverter 52 configured as a Y inverter are described.
  • the eleventh switch Sil and the twelfth switch S12 are omitted.
  • the first phase output 31 is directly connected to the second node 42.
  • the second phase output 32 is directly connected to the fourth node 44.
  • the third phase output 33 is directly connected to the sixth node 46.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Antriebssystem (10), insbesondere für ein Fahrzeug, umfassend eine Brennstoffzelleneinheit (12) zur Erzeugung elektrischer Energie, eine Batterieeinheit (14) zur Speicherung elektrischer Energie und eine elektrische Maschine (20) mit Phasenwicklungen (21, 22, 23), wobei ein erster Wechselrichter (52) zum Ansteuern der elektrischen Maschine (20) vorgesehen ist, der elektrisch mit der Brennstoffzelleneinheit (12) verbunden ist, und ein zweiter Wechselrichter (54) zum Ansteuern der elektrischen Maschine (20) vorgesehen ist, der elektrisch mit der Batterieeinheit (14) verbunden ist.

Description

Antriebssystem, insbesondere für ein Fahrzeug
Die Erfindung betrifft ein Antriebssystem, insbesondere für ein Fahrzeug, welches eine Brennstoffzelleneinheit zur Erzeugung elektrischer Energie, eine Batterieeinheit zur Speicherung elektrischer Energie und eine elektrische Maschine mit Phasenwicklungen umfasst.
Stand der Technik
Es zeichnet sich ab, dass in Zukunft insbesondere in Fahrzeugen vermehrt elektrische Systeme zum Einsatz kommen, die fortschrittliche Technologien zur Energieerzeugung mit elektrischer Antriebstechnik kombinieren. Eine Möglichkeit zur Erzeugung elektrischer Energie für ein elektrisches Antriebssystem eines Fahrzeugs bilden Brennstoffzellen. Ein derartiges Antriebssystem weist neben einer Brennstoffzelleneinheit zur Erzeugung elektrischer Energie auch eine Batterieeinheit zur Speicherung der elektrischen Energie auf. Fahrzeuge, welche ein derartiges Antriebssystem aufweisen, werden auch als
Brennstoffzellenfahrzeug (Fuel cell Vehicle = FCV) bezeichnet.
Bei aktuellen Brennstoffzellenfahrzeugen wird die Brennstoffzelleneinheit über einen DC/DC-Wandler in das Bordnetz integriert. Dies ist sinnvoll, da die
Leistung der Brennstoffzellen nicht über eine Änderung der zugeführten Medien, sondern über die Klemmenspannung bzw. den Strom der elektrischen Maschine, welche die elektrische Leistung aufnimmt, geregelt wird. Hierzu wird zumeist der Strom des DC/DC-Wandlers geregelt. Der zu entnehmende Strom wird dabei immer auf den maximal zulässigen Strom begrenzt, welcher der
Brennstoffzelleneinheit entnommen werden kann.
Zur Einspeisung von Drehstrom in eine dreiphasige elektrische Maschine kann ein Wechselrichter vorgesehen sein, welcher auch als Inverter bezeichnet wird. Der Wechselrichter wandelt eine Gleichspannung in eine dreiphasige
Wechselspannung um. Die Gleichspannung kann dabei von einem DC/DC- Wandler, aber auch unmittelbar von der Brennstoffzelleneinheit sowie von der Batterieeinheit dem Wechselrichter zugeführt werden.
Die Gleichspannung der Brennstoffzelleneinheit hängt sehr stark von der Leistungsentnahme aus derselben ab. Je höher die entnommene Leistung ist, desto stärker bricht die Spannung derselben ein. Um die Leistungshalbleiter des Wechselrichters und die elektrische Maschine optimal auszunutzen, sollte die Gleichspannung aber möglichst konstant sein.
Ein DC/DC-Wandler zwischen der Brennstoffzelleneinheit und dem
Wechselrichter hat einerseits die Aufgabe, die Leistung der
Brennstoffzelleneinheit einzustellen. Zusätzlich hat der DC/DC-Wandler auch die Aufgabe, die variable Spannung der Brennstoffzelle an die möglichst konstante Spannung für die elektrische Maschine anzupassen.
Aus dem Dokument DE 10 2012 222 343 Al ist ein Antriebssystem,
beispielsweise für ein Fahrzeug, bekannt. Das Antriebssystem umfasst eine Brennstoffzelleneinheit zur Erzeugung elektrischer Energie, eine Batterieeinheit zur Speicherung elektrischer Energie, eine dreiphasige elektrische Maschine und einen Wechselrichter zum Ansteuern der elektrischen Maschine. Die
Brennstoffzelleneinheit und die Batterieeinheit sind dabei parallel verschaltet.
Ein gattungsgemäßes Antriebssystem für ein Fahrzeug ist auch aus dem Dokument DE 10 2016 216 324 Al bekannt. Das Antriebssystem umfasst eine Brennstoffzelleneinheit zur Erzeugung elektrischer Energie, eine Batterieeinheit zur Speicherung elektrischer Energie, eine elektrische Maschine mit mindestens drei Wicklungen und einen Wechselrichter zum Ansteuern der elektrischen Maschine. Der Wechselrichter ist dabei als 3-Level-lnverter ausgebildet. Die Brennstoffzelleneinheit und die Batterieeinheit sind dabei seriell verschaltet.
Offenbarung der Erfindung
Es wird ein Antriebssystem, insbesondere für ein Fahrzeug, vorgeschlagen. Das Antriebssystem umfasst eine Brennstoffzelleneinheit zur Erzeugung elektrischer Energie, eine Batterieeinheit zur Speicherung elektrischer Energie und eine elektrische Maschine mit Phasenwicklungen. Die Brennstoffzelleneinheit weist vorzugsweise mehrere Brennstoffzellen auf. Die Batterieeinheit weist vorzugsweise mehrere seriell und/oder parallel verschaltete Lithium-Ionen-Batteriezellen auf. Die elektrische Maschine ist beispielsweise ein Traktionsmotor zum Antrieb des Fahrzeugs und ist vorzugsweise dreiphasig ausgebildet.
Erfindungsgemäß ist ein erster Wechselrichter zum Ansteuern der elektrischen Maschine vorgesehen, der elektrisch mit der Brennstoffzelleneinheit verbunden ist. Erfindungsgemäß ist ferner ein zweiter Wechselrichter zum Ansteuern der elektrischen Maschine vorgesehen, der elektrisch mit der Batterieeinheit verbunden ist.
Jeder der beiden Wechselrichter weist vorzugsweise einen Pluspol und einen Minuspol auf, an welchen im Betrieb der Antriebseinheit eine Gleichspannung anliegt. Ferner weist jeder der beiden Wechselrichter vorzugsweise drei
Phasenausgänge auf, an welchen im Betrieb der Antriebseinheit eine
dreiphasige Wechselspannung anliegt.
Damit ist eine Versorgung der elektrischen Maschine mit elektrischer Energie von der Brennstoffzelleneinheit ebenso wie von der Batterieeinheit unabhängig voneinander möglich. Ferner kann von der elektrischen Maschine beim Bremsen des Fahrzeugs durch Rekuperation erzeugte elektrische Energie in die
Batterieeinheit gespeist werden. Auch kann von der Brennstoffzelleneinheit erzeugte elektrische Energie in die Batterieeinheit übertragen werden. Zusätzlich kann elektrische Energie von der Batterieeinheit zu der Brennstoffzelleneinheit übertragen werden, beispielsweise um einen Turboverdichter oder andere elektrische Verbraucher der Brennstoffzelleneinheit beim Hochfahren der Brennstoffzelleneinheit zu versorgen.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der erste
Wechselrichter, der elektrisch mit der Brennstoffzelleneinheit verbunden ist, als Y-Inverter ausgestaltet. Ebenso ist der zweite Wechselrichter, der elektrisch mit der Batterieeinheit verbunden ist, als Y-Inverter ausgestaltet. Ein solcher Y- Inverter ist beispielsweise in dem Dokument "Three-Phase Buck-Boost Y-Inverter with Wide DC Input Voltage Range", M. Antivachis et al., Power Electronic Systems Laboratory, ETH Zürich, offenbart. Auf den diesbezüglichen
Offenbarungsgehalt dieses Dokuments wird ausdrücklich Bezug genommen.
Ein Y-Inverter kombiniert die Funktionen von DC/DC-Wandler und Inverter. Dazu verfügt der Y-Inverter für jede der drei Phasen über einen DC/DC-Wandler, mit welchem jeweils eine der drei Phasenspannungen erzeugt wird. Das an den Phasenausgängen erzeugte Drehspannungssystem wird nur durch eine geeignete Steuerung der drei DC/DC-Wandler erreicht.
Die von dem ersten Wechselrichter, der als Y-Inverter ausgestaltet ist, erzeugten Phasenspannungen können relativ zu der Gleichspannung, die von der
Brennstoffzelleneinheit erzeugt wird, hochgesetzt sowie tiefgesetzt werden. Dadurch ist eine flexible Anpassung der erzeugten Phasenspannungen an die von der elektrischen Maschine geforderten Spannungen möglich.
Die von dem zweiten Wechselrichter, der als Y-Inverter ausgestaltet ist, erzeugten Phasenspannungen können relativ zu der Gleichspannung, die von der Batterieeinheit bereitgestellt wird, hochgesetzt sowie tiefgesetzt werden. Dadurch ist eine flexible Anpassung der erzeugten Phasenspannungen an die von der elektrischen Maschine geforderten Spannungen möglich.
Ein Y-Inverter umfasst mehrere ansteuerbare elektronische Schalter sowie für jede Phase eine Drossel und für jede Phase einen Ausgangskondensator. Bei den Schaltern sollte es sich um extrem schnell schaltende Halbleiter handeln, um die Spannungen des Drehspannungssystems bereitzustellen und die Drosseln und Ausgangskondensatoren klein zu halten. Vorzugsweise sind die Halbleiter als Feldeffekttransistoren aus Galliumnitrid (GaN) oder Siliciumcarbid (SiC) ausgebildet.
Gemäß einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der erste Wechselrichter, der elektrisch mit der Brennstoffzelleneinheit verbunden ist, als Y-Inverter ausgestaltet, und der zweite Wechselrichter, der elektrisch mit der Batterieeinheit verbunden ist, ist als B6-Inverter mit zusätzlichen Drosseln ausgestaltet. Ein derartiger B6-Inverter umfasst für jede Phase jeweils eine Halbbrücke mit zwei elektronischen Schaltern, eine Drossel und einen Ausgangskondensator. Damit umfasst der B6-Inverter weniger Bauelemente als der Y- Konverter und ist daher kostengünstiger.
Die von dem zweiten Wechselrichter, der als B6-Inverter ausgestaltet ist, erzeugten Phasenspannungen können relativ zu der Gleichspannung, die von der Batterieeinheit bereitgestellt wird, nur tiefgesetzt werden. Auch dadurch ist eine flexible Anpassung der erzeugten Phasenspannungen an die von der elektrischen Maschine geforderten Spannungen möglich, sofern die
Gleichspannung der Batterieeinheit hoch genug ist. Wenn von der elektrischen Maschine beim Bremsen des Fahrzeugs durch Rekuperation erzeugte elektrische Energie in die Batterieeinheit gespeist wird, so fungiert der als Bö- Inverter ausgestaltete zweite Wechselrichter als dreiphasiger
Drehstromgleichrichter, beziehungsweise als Drehstromhochsetzsteller.
Vorteilhaft ist das Antriebssystem elektrisch derart verschaltet, dass ein erster Phasenausgang des ersten Wechselrichters mit einer ersten Phasenwicklung der elektrischen Maschine elektrisch verbunden ist, und dass ein zweiter
Phasenausgang des ersten Wechselrichters mit einer zweiten Phasenwicklung der elektrischen Maschine elektrisch verbunden ist, und dass ein dritter
Phasenausgang des ersten Wechselrichters mit einer dritten Phasenwicklung der elektrischen Maschine elektrisch verbunden ist.
Vorteilhaft ist das Antriebssystem elektrisch derart verschaltet, dass ein erster Phasenausgang des zweiten Wechselrichters mit einer ersten Phasenwicklung der elektrischen Maschine elektrisch verbunden ist, und dass ein zweiter Phasenausgang des zweiten Wechselrichters mit einer zweiten Phasenwicklung der elektrischen Maschine elektrisch verbunden ist, und dass ein dritter
Phasenausgang des zweiten Wechselrichters mit einer dritten Phasenwicklung der elektrischen Maschine elektrisch verbunden ist.
Vorzugsweise ist das Antriebssystem dabei elektrisch derart verschaltet, dass ein erster Phasenausgang des ersten Wechselrichters mit einem ersten
Phasenausgang des zweiten Wechselrichters elektrisch verbunden ist, und dass ein zweiter Phasenausgang des ersten Wechselrichters mit einem zweiten Phasenausgang des zweiten Wechselrichters elektrisch verbunden ist, und dass ein dritter Phasenausgang des ersten Wechselrichters mit einem dritten
Phasenausgang des zweiten Wechselrichters elektrisch verbunden ist.
Vorteilhaft ist das Antriebssystem elektrisch derart verschaltet, dass ein Pluspol des ersten Wechselrichters mit der Brennstoffzelleneinheit elektrisch verbunden ist, und dass ein Minuspol des ersten Wechselrichters mit der
Brennstoffzelleneinheit und mit der Batterieeinheit elektrisch verbunden ist.
Vorteilhaft ist das Antriebssystem elektrisch derart verschaltet, dass ein Pluspol des zweiten Wechselrichters mit der Batterieeinheit elektrisch verbunden ist, und dass ein Minuspol des zweiten Wechselrichters mit der Brennstoffzelleneinheit und mit der Batterieeinheit elektrisch verbunden ist.
Vorzugsweise ist das Antriebssystem dabei elektrisch derart verschaltet, dass ein Minuspol des ersten Wechselrichters mit einem Minuspol des zweiten
Wechselrichters elektrisch verbunden ist.
Die elektrische Maschine des Antriebssystems kann auch mehr als drei
Phasenwicklungen aufweisen. Beispielsweise kann das Antriebssystem 6-phasig ausgebildet sein, wenn die elektrische Maschine sechs Phasenwicklungen aufweist.
Die Topologie des Antriebssystems ermöglicht den motorischen Betrieb der elektrischen Maschine mit variabler Leistungsentnahme aus der
Brennstoffzelleneinheit und der Batterieeinheit, den motorischen Betrieb nur aus der Batterieeinheit oder nur aus der Brennstoffzelleneinheit, die Rekuperation in die Batterieeinheit und die Energieübertragung von der Brennstoffzelleneinheit zu der Batterieeinheit sowie von der Batterieeinheit zu der Brennstoffzelleneinheit über eine entsprechende Ansteuerung der beiden Wechselrichter.
Es wird hierzu prinzipiell das Drehspannungssystem durch eine Regelung der Phasenspannungen an den Ausgangskondensatoren der beiden Wechselrichter eingestellt. Der Strom in die elektrische Maschine ergibt sich dann anhand der Phasenspannungen und den Zuständen der elektrischen Maschine wie bei einer klassischen Maschinenregelung, beispielsweise in Form einer feldorientierten Regelung. Die Phasenspannungen an den Ausgangskondensatoren werden durch die Ströme in den Drosseln jeder Phase eines jeden Y-Inverters eingestellt.
Falls man nun die elektrische Maschine nur aus der Brennstoffzelleneinheit speisen will, so regelt man die Ströme in den Drosseln des zweiten
Wechselrichters, der elektrisch mit der Batterieeinheit verbunden ist, auf Null und stellt die Phasenspannungen komplett über die Ströme in den Drosseln des ersten Wechselrichters, der elektrisch mit der Brennstoffzelleneinheit verbunden ist, ein.
Falls die elektrische Maschine nur aus der Batterieeinheit gespeist werden soll, so werden die Ströme in den Drosseln des ersten Wechselrichters, der elektrisch mit der Brennstoffzelleneinheit verbunden ist, auf Null geregelt und die
Phasenspannungen komplett über die Ströme in den Drosseln des zweiten Wechselrichters, der elektrisch mit der Batterieeinheit verbunden ist, eingestellt.
Falls die elektrische Maschine anteilig aus Brennstoffzelleneinheit und der Batterieeinheit gespeist werden soll, so werden die Ströme in den Drosseln der beiden Wechselrichter entsprechend der gewünschten Leistungsaufteilung aufgeteilt.
Bei der Rekuperation werden die Ströme in den Drosseln zur Bereitstellung des Drehspannungssystems von dem zweiten Wechselrichter, der elektrisch mit der Batterieeinheit verbunden ist, bereitgestellt und über das Drehspannungssystem der Energiefluss aus der elektrischen Maschine in die Batterieeinheit
bewerkstelligt. Somit werden die Rekuperationsströme in die Batterieeinheit eingespeist.
Bei der Energieübertragung von der Brennstoffzelleneinheit zu der Batterieeinheit im Fährbetrieb werden die Ströme in den Drosseln zwischen den beiden
Wechselrichtern so aufgeteilt, dass der erste Wechselrichter, der elektrisch mit der Brennstoffzelleneinheit verbunden ist, sowohl die Leistung für die elektrische Maschine als auch die in die Batterieeinheit zu übertragende Leistung aufbringt, und in dem zweiten Wechselrichter, der elektrisch mit der Batterieeinheit verbunden ist, werden negative Ströme in den Drosseln einstellt, was einem Einspeichern der Energie in die Batterieeinheit entspricht. Falls die elektrische Maschine steht und nicht bestromt werden soll, so kann man alle drei Phasenspannungen identisch wählen und über die Ströme in den Drosseln beziehungsweise die eingestellte Spannung wiederum die zu übertragende Leistung einstellen. Mit diesem Konzept sind sehr große
Energieübertragungen unabhängig von der Drehzahl möglich.
Es wäre ähnlich, beziehungsweise spiegelsymmetrisch zu der Übertragung von Energie von der Brennstoffzelle auf die Batterie auch möglich, Energie von der Batterie auf die Brennstoffzelle zu übertragen. Dies könnte sinnvoll sein, um einen Turboverdichter oder andere Hochlastverbraucher, welche parallel zur Brennstoffzelle geschaltet sind, zu versorgen.
Beim Betrieb der Antriebseinheit gibt eine überlagerte Spannungsregelung die Stromsollwerte einer unterlagerten Stromregelung vor, welche dann
entsprechend der gewünschten Leistungsaufteilung auf die
Brennstoffzelleneinheit und die Batterieeinheit aufgeteilt werden. Die
Spannungsregelung erhält ihre Sollwerte beispielsweise wiederum von einer feldorientierten Regelung der elektrischen Maschine. Alternativ zu einer feldorientierten Regelung könnte auch ein direktes Maschinenregelungsverfahren eingesetzt werden.
Vorteile der Erfindung
Ein erfindungsgemäßes Antriebssystem weist eine geeignete Topologie auf, welche verhältnismäßig kostengünstig ist und leicht alle nötigen Funktionalitäten zur Verfügung stellt, um ein Brennstoffzellenfahrzeug betreiben zu können, ohne einen zusätzlichen DC/DC-Wandler benötigen. Vorteilhaft werden bei dieser Topologie Halbleiterfläche, beziehungsweise Leistungshalbleiter für jede Phase eingespart und ein LC-Filter, welches die Maschine vor Spannungsflanken schützt, realisiert. Dies ermöglicht einen besseren Wirkungsgrad, einen Schutz der Maschine und eine Kostenersparnis. Die besagte leistungselektronische Topologie gestattet, eine sonst nötige Überauslegung der Leistungselektronik und der elektrischen Maschine für den Betrieb mit einem Brennstoffzellensystem zu vermeiden und die nötigen Energieflüsse mit möglichst optimaler Effizienz zu ermöglichen. Die Topologie ermöglicht auch die Kombinationen von Brennstoffzelleneinheiten und Batterieeinheiten mit verschiedenen
Spannungsniveaus. Durch die Topologie des Antriebssystems ist insbesondere eine Anpassung an die variable Spannung der Brennstoffzelleneinheit und auch der Batterieeinheit ohne eine Überauslegung der elektrischen Maschine sowie des Wechselrichters ermöglicht. Auch ermöglicht die Topologie eine recht hohe Energieübertragung von der Brennstoffzelleneinheit zu der Batterieeinheit sowie von der Batterieeinheit zu der Brennstoffzelleneinheit, und zwar nahezu unabhängig von der Drehzahl der elektrischen Maschine. Ein als Y-Inverter ausgestalteter Wechselrichter bietet zusätzlich den Vorteil, dass die
Ausgangskondensatoren vor den Phasenwicklungen der elektrischen Maschine als Filter wirken und steile Schaltflanken von der elektrischen Maschine abhalten. Dadurch werden Verluste in der elektrischen Maschine gesenkt und eventuelle Lebensdauerprobleme der Phasenwicklungen, welche aufgrund von steilen Schaltflanken auftreten können, reduziert. Dadurch sind zusätzliche
Kosteneinsparungen in der elektrischen Maschine möglich.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Ausführungsformen der Erfindung werden anhand der Zeichnungen und der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
Es zeigen:
Figur 1 ein Antriebssystem für ein Fahrzeug gemäß einer ersten
Ausführungsform und
Figur 2 ein Antriebssystem für ein Fahrzeug gemäß einer zweiten
Ausführungsform.
Ausführungsformen der Erfindung
In der nachfolgenden Beschreibung der Ausführungsformen der Erfindung werden gleiche oder ähnliche Elemente mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente in Einzelfällen verzichtet wird. Die Figuren stellen den Gegenstand der Erfindung nur schematisch dar. Figur 1 zeigt ein Antriebssystem 10 für ein Fahrzeug gemäß einer ersten Ausführungsform. Das Antriebssystem 10 umfasst eine Brennstoffzelleneinheit 12 zur Erzeugung elektrischer Energie, eine Batterieeinheit 14 zur Speicherung elektrischer Energie und eine dreiphasige elektrische Maschine 20 mit einer ersten Phasenwicklung 21, einer zweiten Phasenwicklung 22 und einer dritten Phasenwicklung 23.
Das Antriebssystem 10 umfasst ferner einen erster Wechselrichter 52 zum Ansteuern der elektrischen Maschine 20, der elektrisch mit der
Brennstoffzelleneinheit 12 verbunden ist, und einen zweiten Wechselrichter 54 zum Ansteuern der elektrischen Maschine 20, der elektrisch mit der
Batterieeinheit 14 verbunden ist. Der erste Wechselrichter 52 und der zweite Wechselrichter 54 sind vorliegend als Y-Inverter ausgestaltet und gleichartig aufgebaut.
Ein Pluspol 37 des ersten Wechselrichters 52 ist über eine Schutzdiode 19 mit der Brennstoffzelleneinheit 12 elektrisch verbunden. Die Schutzdiode 19 gestattet einen Stromfluss in Richtung von der Brennstoffzelleneinheit 12 zu dem ersten Wechselrichter 52, aber nicht in entgegengesetzte Richtung. Auch ein Minuspol 35 des ersten Wechselrichters 52 ist mit der Brennstoffzelleneinheit 12 elektrisch verbunden. Zwischen dem Minuspol 35 und dem Pluspol 37 des ersten Wechselrichters 52 sind ferner ein erster Eingangskondensator 16 und ein Verbraucher 17, beispielsweise ein Turboverdichter für die
Brennstoffzelleneinheit 12 angeschlossen.
Ein Pluspol 37 des zweiten Wechselrichters 54 ist mit der Batterieeinheit 14 elektrisch verbunden. Auch ein Minuspol 35 des zweiten Wechselrichters 54 ist mit der Batterieeinheit 14 elektrisch verbunden. Dabei ist der Minuspol 35 des ersten Wechselrichters 52 mit dem Minuspol 35 des zweiten Wechselrichters 54 elektrisch verbunden. Zwischen dem Minuspol 35 und dem Pluspol 37 des zweiten Wechselrichters 54 ist ferner ein zweiter Eingangskondensator 18 angeschlossen.
Ein erster Phasenausgang 31 des ersten Wechselrichters 52 ist mit einem ersten Phasenausgang 31 des zweiten Wechselrichters 54 und mit der ersten Phasenwicklung 21 der elektrischen Maschine 20 elektrisch verbunden. Ein zweiter Phasenausgang 32 des ersten Wechselrichters 52 ist mit einem zweiten Phasenausgang 32 des zweiten Wechselrichters 54 und mit der zweiten
Phasenwicklung 22 der elektrischen Maschine 20 elektrisch verbunden. Ein dritter Phasenausgang 33 des ersten Wechselrichters 52 ist mit einem dritten Phasenausgang 33 des zweiten Wechselrichters 54 und mit der dritten
Phasenwicklung 23 der elektrischen Maschine 20 elektrisch verbunden.
Im Folgenden wird der Aufbau des ersten Wechselrichters 52 sowie des zweiten Wechselrichters 54, die vorliegend gleichartig als Y-Inverter ausgestaltet sind, beschrieben.
Eine erste Drossel 61 ist zwischen einem ersten Knotenpunkt 41 und einem zweiten Knotenpunkt 42 vorgesehen. Eine zweite Drossel 62 ist zwischen einem dritten Knotenpunkt 43 und einem vierten Knotenpunkt 44 vorgesehen. Eine dritte Drossel 63 ist zwischen einem fünften Knotenpunkt 45 und einem sechsten Knotenpunkt 46 vorgesehen.
Zwischen dem Pluspol 37 und dem ersten Knotenpunkt 41 ist ein erster Schalter S1 angeordnet. Zwischen dem Minuspol 35 und dem ersten Knotenpunkt 41 ist ein zweiter Schalter S2 angeordnet. Zwischen dem Pluspol 37 und dem dritten Knotenpunkt 43 ist ein fünfter Schalter S5 angeordnet. Zwischen dem Minuspol 35 und dem dritten Knotenpunkt 43 ist ein sechster Schalter S6 angeordnet. Zwischen dem Pluspol 37 und dem fünften Knotenpunkt 45 ist ein neunter Schalter S9 angeordnet. Zwischen dem Minuspol 35 und dem fünften
Knotenpunkt 45 ist ein zehnter Schalter S10 angeordnet.
Zwischen dem ersten Phasenausgang 31 und dem zweiten Knotenpunkt 42 ist ein dritter Schalter S3 angeordnet. Zwischen dem Minuspol 35 und dem zweiten Knotenpunkt 42 ist ein vierter Schalter S4 angeordnet. Zwischen dem zweiten Phasenausgang 32 und dem vierten Knotenpunkt 44 ist ein siebter Schalter S7 angeordnet. Zwischen dem Minuspol 35 und dem vierten Knotenpunkt 44 ist ein achter Schalter S8 angeordnet. Zwischen dem dritten Phasenausgang 33 und dem sechsten Knotenpunkt 46 ist ein elfter Schalter Sil angeordnet. Zwischen dem Minuspol 35 und dem sechsten Knotenpunkt 46 ist ein zwölfter Schalter S12 angeordnet. Die besagten Schalter Sl, S2, S3, S4, S5, S6, S7, S8, S9, S10, Sil, S12 sind beispielsweise als Feldeffekttransistoren aus Galliumnitrid (GaN) oder
Siliciumcarbid (SiC) ausgebildet und umfassen jeweils eine schaltbare
Schaltstrecke und eine antiparallel dazu geschaltete Diode. Bei der Diode handelt es sich beispielsweise um eine Inversdiode oder Body-Diode des jeweiligen Feldeffekttransistors oder um ein getrenntes Bauteil.
Zwischen dem ersten Phasenausgang 31 und dem Minuspol 35 ist ein erster Ausgangskondensator 71 angeordnet. Zwischen dem zweiten Phasenausgang 32 und dem Minuspol 35 ist ein zweiter Ausgangskondensator 72 angeordnet. Zwischen dem dritten Phasenausgang 33 und dem Minuspol 35 ist ein dritter Ausgangskondensator 73 angeordnet.
Es ist ersichtlich, dass die ersten Ausgangskondensatoren 71 des ersten Wechselrichters 52 und des zweiten Wechselrichters 54 parallel geschaltet sind, dass die zweiten Ausgangskondensatoren 72 des ersten Wechselrichters 52 und des zweiten Wechselrichters 54 parallel geschaltet sind, und dass die dritten Ausgangskondensatoren 73 des ersten Wechselrichters 52 und des zweiten Wechselrichters 54 parallel geschaltet sind. Somit können die
Ausgangskondensatoren 71, 72, 73 in einem der beiden Wechselrichter 52, 54 auch entfallen, wenn in dem anderen der beiden Wechselrichter 52, 54 die Ausgangskondensatoren 71, 72, 73 entsprechend größer dimensioniert werden.
Figur 2 zeigt ein Antriebssystem 10 für ein Fahrzeug gemäß einer zweiten Ausführungsform. Das Antriebssystem 10 gemäß der zweiten Ausführungsform ist weitgehend gleichartig zu dem Antriebssystem 10 gemäß der ersten
Ausführungsform ausgebildet. Im Folgenden wird auf die Unterschiede eingegangen.
Der erste Wechselrichter 52 der elektrisch mit der Brennstoffzelleneinheit 12 verbunden ist, ist vorliegend als Y-Inverter ausgestaltet und so aufgebaut wie in Figur 1 beschrieben. Der zweite Wechselrichter 54, der elektrisch mit der Batterieeinheit 14 verbunden ist, ist vorliegend als B6-Inverter ausgestaltet und weist einen vereinfachten Aufbau auf. Im Folgenden werden die Unterschiede des Aufbaus des als B6-Inverter ausgestalteten zweiten Wechselrichters 54 im Vergleich zu dem als Y-Inverter ausgestalteten ersten Wechselrichter 52 beschrieben. Der dritte Schalter S3, der vierte Schalter S4, der siebte Schalter S7, der achte
Schalter S8 der elfte Schalter Sil und der zwölfte Schalter S12 entfallen. Der erste Phasenausgang 31 ist unmittelbar mit dem zweiten Knotenpunkt 42 verbunden. Der zweite Phasenausgang 32 ist unmittelbar mit dem vierten Knotenpunkt 44 verbunden. Der dritte Phasenausgang 33 ist unmittelbar mit dem sechsten Knotenpunkt 46 verbunden.
Die Erfindung ist nicht auf die hier beschriebenen Ausführungsbeispiele und die darin hervorgehobenen Aspekte beschränkt. Vielmehr ist innerhalb des durch die Ansprüche angegebenen Bereichs eine Vielzahl von Abwandlungen möglich, die im Rahmen fachmännischen Handelns liegen.

Claims

Ansprüche
1. Antriebssystem (10), insbesondere für ein Fahrzeug, umfassend
eine Brennstoffzelleneinheit (12) zur Erzeugung elektrischer Energie, eine Batterieeinheit (14) zur Speicherung elektrischer Energie und eine elektrische Maschine (20) mit Phasenwicklungen (21, 22, 23), dadurch gekennzeichnet, dass
ein erster Wechselrichter (52) zum Ansteuern der elektrischen Maschine (20) vorgesehen ist, der elektrisch mit der Brennstoffzelleneinheit (12) verbunden ist, und dass
ein zweiter Wechselrichter (54) zum Ansteuern der elektrischen
Maschine (20) vorgesehen ist, der elektrisch mit der Batterieeinheit (14) verbunden ist.
2. Antriebssystem (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Wechselrichter (52) und der zweite Wechselrichter (54) als Y- Inverter ausgestaltet sind.
3. Antriebssystem (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Wechselrichter (52) als Y-Inverter ausgestaltet ist, und dass der zweite Wechselrichter (54) als B6-Inverter mit zusätzlichen Drosseln (61, 62, 63) ausgestaltet ist.
4. Antriebssystem (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
ein erster Phasenausgang (31) des ersten Wechselrichters (52) mit einer ersten Phasenwicklung (21) der elektrischen Maschine (20) elektrisch verbunden ist, und dass
ein zweiter Phasenausgang (32) des ersten Wechselrichters (52) mit einer zweiten Phasenwicklung (22) der elektrischen Maschine (20) elektrisch verbunden ist, und dass
ein dritter Phasenausgang (33) des ersten Wechselrichters (52) mit einer dritten Phasenwicklung (23) der elektrischen Maschine (20) elektrisch verbunden ist.
5. Antriebssystem (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
ein erster Phasenausgang (31) des zweiten Wechselrichters (54) mit einer ersten Phasenwicklung (21) der elektrischen Maschine (20) elektrisch verbunden ist, und dass
ein zweiter Phasenausgang (32) des zweiten Wechselrichters (54) mit einer zweiten Phasenwicklung (22) der elektrischen Maschine (20) elektrisch verbunden ist, und dass
ein dritter Phasenausgang (33) des zweiten Wechselrichters (54) mit einer dritten Phasenwicklung (23) der elektrischen Maschine (20) elektrisch verbunden ist.
6. Antriebssystem (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
ein erster Phasenausgang (31) des ersten Wechselrichters (52) mit einem ersten Phasenausgang (31) des zweiten Wechselrichters (54) elektrisch verbunden ist, und dass
ein zweiter Phasenausgang (32) des ersten Wechselrichters (52) mit einem zweiten Phasenausgang (32) des zweiten Wechselrichters (54) elektrisch verbunden ist, und dass
ein dritter Phasenausgang (33) des ersten Wechselrichters (52) mit einem dritten Phasenausgang (33) des zweiten Wechselrichters (54) elektrisch verbunden ist.
7. Antriebssystem (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
ein Pluspol (37) des ersten Wechselrichters (52) mit der
Brennstoffzelleneinheit (12) elektrisch verbunden ist, und dass ein Minuspol (35) des ersten Wechselrichters (52) mit der
Brennstoffzelleneinheit (12) und mit der Batterieeinheit (14) elektrisch verbunden ist.
8. Antriebssystem (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
ein Pluspol (37) des zweiten Wechselrichters (54) mit der Batterieeinheit (14) elektrisch verbunden ist, und dass
ein Minuspol (35) des zweiten Wechselrichters (54) mit der
Brennstoffzelleneinheit (12) und mit der Batterieeinheit (14) elektrisch verbunden ist.
9. Antriebssystem (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
ein Minuspol (35) des ersten Wechselrichters (52) mit einem Minuspol (35) des zweiten Wechselrichters (54) elektrisch verbunden ist.
10. Antriebssystem (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
die elektrische Maschine (20) mehr als drei Phasenwicklungen (21, 22, 23) aufweist.
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