DE102015016932A1 - Electrical system for an electrically driven motor vehicle - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine elektrische Anlage (46) für ein elektrisch antreibbares Kraftfahrzeug, mit einem Wechselrichter (32), an dem eine rotierende elektrische Maschine (24) zum Antreiben des Kraftfahrzeugs anschließbar ist, mit einem für eine bidirektionale Energiewandlung ausgebildeten elektrischen Energiespeicherwandler (30) zum Anschließen eines elektrischen Energiespeichers (18) und mit einem eine Zwischenkreisinduktivität (44) aufweisenden Gleichstromzwischenkreis (28) zum elektrischen Koppeln des Wechselrichters (32) mit dem Energiespeicherwandler (30), wobei der elektrische Energiespeicherwandler (30) ausgebildet ist, die Zwischenkreisinduktivität (44) zum Wandeln der elektrischen Energie zu nutzen, wobei die elektrische Anlage (46) eine an den Gleichstromzwischenkreis (28) angeschlossene Entkoppeleinheit (26, 36) zum Anschließen einer elektrischen Energiequelle (12) aufweist, wobei die Entkoppeleinheit (26, 36) ausgebildet ist, die elektrische Energiequelle (12) elektrisch vom Gleichstromzwischenkreis (28) zu entkoppeln, wenn die Energiequelle (12) dem Gleichstromzwischenkreis (28) keine elektrische Energie zuführt.The invention relates to an electrical installation (46) for an electrically driven motor vehicle, having an inverter (32) to which a rotating electrical machine (24) for driving the motor vehicle can be connected, having an electrical energy storage converter (30) designed for bidirectional energy conversion. for connecting an electrical energy store (18) and having a DC intermediate circuit (28) having a DC link inductance (44) for electrically coupling the inverter (32) to the energy store converter (30), wherein the electrical energy store converter (30) is designed, the DC link inductance (44 ) to use for converting the electrical energy, wherein the electrical system (46) to the DC intermediate circuit (28) connected decoupling unit (26, 36) for connecting an electrical energy source (12), wherein the decoupling unit (26, 36) is formed , the electrical energy source (12) el Electrically decouple from the DC link (28) when the power source (12) the DC intermediate circuit (28) does not supply electrical energy.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektrische Anlage für ein elektrisch antreibbares Kraftfahrzeug, mit einem Wechselrichter, an dem eine rotierende elektrische Maschine zum Antreiben des Kraftfahrzeugs anschließbar ist, mit einem für eine bidirektionale Energiewandlung ausgebildeten elektrischen Energiespeicherwandler zum Anschließen eines elektrischen Energiespeichers und mit einem eine Zwischenkreisinduktivität aufweisenden Gleichstromzwischenkreis zum elektrischen Koppeln des Wechselrichters mit dem Energiespeicherwandler, wobei der elektrische Energiespeicherwandler ausgebildet ist, die Zwischenkreisinduktivität zum Wandeln der elektrischen Energie zu nutzen. Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben einer elektrischen Anlage eines elektrisch antreibbaren Kraftfahrzeugs, wobei das Kraftfahrzeug mittels einer an einem Wechselrichter angeschlossenen, rotierenden elektrischen Maschine angetrieben wird, zu welchem Zweck der Wechselrichter über einen eine Zwischenkreisinduktivität aufweisenden Gleichstromzwischenkreis mit einem elektrischen Energiespeicher elektrisch gekoppelt wird, wobei das Koppeln mittels eines für eine bidirektionale Energiewandlung ausgebildeten elektrischen Energiespeicherwandlers erfolgt, der die Zwischenkreisinduktivität zum Wandeln der elektrischen Energie nutzt.The present invention relates to an electrical system for an electrically driven motor vehicle, comprising an inverter, to which a rotating electrical machine for driving the motor vehicle can be connected, with an electrical energy storage converter designed for bidirectional energy conversion for connecting an electrical energy store and having a DC link inductance DC link for electrically coupling the inverter to the energy storage transducer, wherein the electrical energy storage converter is adapted to use the DC link inductance for converting the electrical energy. In addition, the invention relates to a method for operating an electrical system of an electrically driven motor vehicle, wherein the motor vehicle is driven by means of a connected to an inverter rotating electrical machine, for which purpose the inverter via a DC link having a direct current intermediate circuit electrically coupled to an electrical energy store wherein coupling takes place by means of an electrical energy storage converter designed for bidirectional energy conversion, which uses the DC link inductance to convert the electrical energy.
Elektrische Anlagen für elektrisch antreibbare Kraftfahrzeuge sowie Verfahren zu deren Betrieb sind dem Grunde nach aus dem Stand der Technik bekannt, so beispielsweise aus der
Gattungsgemäße elektrische Anlagen sowie Verfahren zu deren Betrieb sind ferner bekannt aus der
Problematisch bei der Nutzung von Gleichstromzwischenkreisen gestaltet sich die Parallelschaltung von weiteren Einheiten, wobei zugleich sichergestellt werden muss, dass der Stromfluss in vorgebbarer Weise zuverlässig gewährleistet werden kann. Anders als bei einem Gleichspannungszwischenkreis, bei dem der elektrische Strom eine variable Größe darstellt, ist bei einem Gleichstromzwischenkreis in dualer Weise die elektrische Spannung die variable Größe. Aus diesem Grund ist bei der
Es ist deshalb die Aufgabe der Erfindung, eine gattungsgemäße elektrische Anlage mit einem Gleichstromzwischenkreis sowie ein Verfahren zu deren Betrieb hinsichtlich der Flexibilität und der Einsetzbarkeit zu verbessern.It is therefore an object of the invention to improve a generic electrical system with a DC intermediate circuit and a method for their operation in terms of flexibility and usability.
Als Lösung wird mit der Erfindung eine elektrische Anlage nach Anspruch 1 vorgeschlagen. Mit dem weiteren unabhängigen Anspruch 6 wird ein entsprechendes Verfahren vorgeschlagen.As a solution, an electrical system according to
Weitere Ausgestaltungen und Vorteile ergeben sich anhand von Merkmalen der abhängigen Ansprüche.Further embodiments and advantages will become apparent from the features of the dependent claims.
Mit der Erfindung wird bei einer gattungsgemäßen elektrischen Anlage insbesondere vorgeschlagen, dass die elektrische Anlage eine an den Gleichstromzwischenkreis angeschlossene Entkoppeleinheit zum Anschließen einer elektrischen Energiequelle aufweist, wobei die Entkoppeleinheit ausgebildet ist, die elektrische Energiequelle elektrisch vom Gleichstromzwischenkreis zu entkoppeln, wenn die Energiequelle dem Gleichstromzwischenkreis keine elektrische Energie zuführt.With the invention is proposed in a generic electrical system in particular that the electrical system has a DC link connected to the decoupling unit for connecting an electrical energy source, wherein the decoupler is designed to decouple the electrical energy source electrically from the DC link when the power source the DC intermediate circuit no supplying electrical energy.
Verfahrensseitig wird bei einem gattungsgemäßen Verfahren insbesondere vorgeschlagen, dass eine über eine Entkoppeleinheit an den Gleichstromzwischenkreis angeschlossene elektrische Energiequelle mittels der Entkoppeleinheit vom Gleichstromzwischenkreis elektrisch entkoppelt wird, wenn die elektrische Energiequelle dem Gleichstromzwischenkreis keine elektrische Energie zuführt. In terms of the method, in a generic method, in particular, it is proposed that an electrical energy source connected to the DC intermediate circuit via a decoupling unit be electrically decoupled from the DC intermediate circuit by means of the decoupling unit when the electrical energy source does not supply electrical energy to the DC intermediate circuit.
Die Entkoppeleinheit dient dazu, die elektrische Energiequelle mit dem Gleichstromzwischenkreis in vorgegebener Weise zu koppeln. Mittels der Entkoppeleinheit ist darüber hinaus vorzugsweise ein unidirektionaler Energiefluss realisiert, das heißt, es wird ausschließlich elektrische Energie von der elektrischen Energiequelle zum Gleichstromzwischenkreis zugeführt. In umgekehrter Richtung erfolgt kein Energiefluss. Insofern ist die elektrische Energiequelle durch das Entkoppelelement von einer unerwünschten Energiezufuhr aus dem Gleichstromzwischenkreis geschützt, wie sie beispielsweise ansonsten im Rekuperationsbetrieb auftreten könnte.The decoupling unit serves to couple the electrical energy source with the DC intermediate circuit in a predetermined manner. In addition, a unidirectional energy flow is preferably realized by means of the decoupling unit, that is, only electrical energy is supplied from the electrical energy source to the DC intermediate circuit. In the opposite direction no energy flow takes place. In this respect, the electrical energy source is protected by the decoupling of an undesirable energy supply from the DC link, as they might otherwise occur, for example, in recuperation.
Die Entkoppeleinheit kann beispielsweise eine Diode als Entkoppelelement, insbesondere eine Halbleiterdiode oder dergleichen, aufweisen. Es kann aber auch ein rückwärtssperrendes Halbleiterschaltelement vorgesehen sein, mittels welchem der Stromfluss nur im eingeschalteten Zustand des Halbleiterschaltelements möglich ist. Etwaige Inversdioden sind in einem solchen Halbleiterschaltelement deaktiviert oder nicht vorhanden. Das Entkoppelelement kann demnach ein elektronisches Bauteil sein, welches gewährleistet, dass ein Leistungsfluss lediglich von der elektrischen Energiequelle in den Gleichstromzwischenkreis ermöglicht ist. Ein solches Bauelement kann beispielsweise auch ein oder mehrere Halbleiterschaltelemente, Dioden, Kombinationsschaltungen hiervon und/oder dergleichen aufweisen.The decoupling unit can have, for example, a diode as a decoupling element, in particular a semiconductor diode or the like. However, it is also possible to provide a reverse-blocking semiconductor switching element, by means of which the current flow is possible only in the switched-on state of the semiconductor switching element. Any inverse diodes are deactivated or absent in such a semiconductor switching element. The decoupling element can therefore be an electronic component, which ensures that a power flow is only possible from the electrical energy source into the DC intermediate circuit. Such a component may, for example, also comprise one or more semiconductor switching elements, diodes, combination circuits thereof and / or the like.
Die Erfindung nutzt die Erkenntnis, dass bei einem Gleichstromzwischenkreis die variable Größe nicht der elektrische Strom wie bei einem Gleichspannungszwischenkreis, sondern stattdessen die elektrische Spannung ist. Dadurch kann die Energiequelle – anders als bei einem Gleichspannungszwischenkreis – nicht unmittelbar an den Zwischenkreis angeschlossen werden, insbesondere auch deshalb, weil die elektrische Spannung am Zwischenkreis negativ werden kann, beispielsweise im Rekuperationsbetrieb. Da die Energiequelle häufig nicht geeignet ist, elektrische Energie aufzunehmen, sind ergänzende Maßnahmen erforderlich, um sicherzustellen, dass die elektrische Energiequelle nicht selbst mit elektrischer Leistung beaufschlagt werden kann. Diesem Zweck dient die Entkoppeleinheit. Die Entkoppeleinheit stellt sicher, dass ein Energiefluss nur von der Energiequelle in Richtung des Gleichstromzwischenkreises erfolgen kann. Ein Energiefluss vom Gleichstromzwischenkreis in Richtung der Energiequelle wird dagegen durch die Entkoppeleinheit verhindert. Energiequellen, die als elektrische Energiequellen im Sinne der Erfindung in Betracht kommen, sind insbesondere Brennstoffzellen, aber auch nicht aufladbare Batterien, Windgeneratoren, Solarzellen und/oder dergleichen. Die elektrische Energiequelle ist also vorzugsweise eine elektrische Einrichtung, die ausschließlich elektrische Energie abgeben kann. Dagegen ist der elektrische Energiespeicher eine Einrichtung, die sowohl elektrische Energie abgeben als auch elektrische Energie aufnehmen kann. Derartige elektrische Energiespeicher sind beispielsweise Akkumulatoren, Kondensatoren, insbesondere Supercaps, Kombinationen hiervon oder dergleichen.The invention makes use of the insight that, in the case of a DC intermediate circuit, the variable variable is not the electric current as in the case of a DC intermediate circuit, but rather the electrical voltage. As a result, the energy source - unlike a DC voltage intermediate circuit - can not be connected directly to the DC link, in particular also because the electrical voltage at the DC link can become negative, for example in recuperation mode. Since the energy source is often not suitable for receiving electrical energy, additional measures are required to ensure that the electrical energy source can not be supplied with electrical power itself. This purpose is served by the decoupling unit. The decoupling unit ensures that an energy flow can only take place from the energy source in the direction of the DC intermediate circuit. An energy flow from the DC intermediate circuit in the direction of the energy source, however, is prevented by the decoupling unit. Energy sources which come into consideration as electrical energy sources in the context of the invention are in particular fuel cells, but also non-rechargeable batteries, wind generators, solar cells and / or the like. The electrical energy source is thus preferably an electrical device that can only emit electrical energy. In contrast, the electrical energy storage device is a device that can both emit electrical energy and absorb electrical energy. Such electrical energy storage devices are, for example, accumulators, capacitors, in particular supercaps, combinations thereof or the like.
Ein Wechselrichter ist eine Form eines Energiewandlers, mittels dem elektrische Energie, die gleichspannungsseitig beziehungsweise gleichstromseitig zugeführt wird, in elektrische Energie einer Wechselspannung, insbesondere einer einphasigen oder auch einer dreiphasigen Wechselspannung, beziehungsweise einem Wechselstrom, insbesondere einem einphasigen oder auch einem dreiphasigen Wechselstrom, gewandelt werden kann. Die Energie kann bidirektional gewandelt werden. Derartige Wechselrichter sind heutzutage üblicherweise als getaktete elektronische Energiewandler ausgebildet und weisen zu diesem Zweck wenigstens ein Halbbrückenmodul für eine jeweilige Wechselspannungs- beziehungsweise Wechselstromphase auf, mittels welchem eine mittels eines Zwischenkreises bereitgestellte elektrische Energie in eine elektrische Wechselspannung beziehungsweise einem Wechselstrom umgewandelt werden kann und umgekehrt. Zu diesem Zweck weist das Halbbrückenmodul zwei in Serie geschaltete Halbleiterschalter auf, die mittels eines Taktgebers im Taktbetrieb betrieben werden, sodass in gewünschter Weise die Wechselspannung beziehungsweise der Wechselstrom an einem Mittelanschluss des Halbbrückenmoduls, der durch einen elektrischen Verbindungspunkt der beiden Halbleiterschalter des Halbbrückenmoduls gebildet ist, bereitgestellt wird. Eine solche Schaltungstopologie wird auch Halbbrückenschaltung genannt. Ist lediglich ein einziges Halbbrückenmodul vorhanden, ist der Wechselrichter demnach für einen sogenannten einphasigen Betrieb ausgelegt.An inverter is a form of an energy converter, by means of which electrical energy, which is supplied on the DC side or DC side, into electrical energy of an AC voltage, in particular a single-phase or a three-phase AC voltage, or an AC, in particular a single-phase or a three-phase AC, are converted can. The energy can be changed bidirectionally. Such inverters are nowadays usually designed as clocked electronic energy converters and, for this purpose, have at least one half-bridge module for a respective alternating voltage or alternating current phase, by means of which an electrical energy provided by means of an intermediate circuit can be converted into an alternating electrical voltage or an alternating current and vice versa. For this purpose, the half-bridge module has two series-connected semiconductor switches which are operated by a clock in the clock mode, so that in the desired manner, the AC voltage or the AC at a center terminal of the half-bridge module, which is formed by an electrical connection point of the two semiconductor switches of the half-bridge module, provided. Such a circuit topology is also called a half-bridge circuit. If only a single half-bridge module is present, the inverter is therefore designed for a so-called single-phase operation.
Um größere Leistungen umsetzen zu können, kann bei einem solchen einphasigen Wechselrichter vorgesehen sein, dass zwei Halbbrückenmodule parallelgeschaltet vorgesehen sind, die komplementär betrieben werden, wodurch zwischen den beiden Mittelanschlüssen die Wechselspannung beziehungsweise der Wechselstrom bereitgestellt wird. Dadurch kann die Höhe der erzeugten Wechselspannung dem Grunde nach verdoppelt werden. Eine solche Schaltungstopologie wird auch Vollbrückenschaltung genannt.In order to be able to implement larger powers, it can be provided in such a single-phase inverter that two half-bridge modules are provided in parallel, which are operated in a complementary manner, whereby the AC voltage or the alternating current is provided between the two center terminals. As a result, the height of the generated AC voltage can be doubled in the reason. Such a circuit topology is also called a full-bridge circuit.
Sind zwei oder mehrere Wechselspannungs- beziehungsweise Wechselstromphasen erforderlich, sind entsprechend für jede der Wechselspannungs- beziehungsweise Wechselstromphase jeweils ein Halbbrücken- beziehungsweise ein Vollbrückenmodul vorgesehen. If two or more alternating voltage or alternating current phases are required, a half-bridge module or a full-bridge module are respectively provided for each of the alternating voltage or alternating-current phase.
Halbleiterschalter im Sinne dieser Offenbarung sind vorzugsweise steuerbare elektronische Schaltelemente, beispielsweise ein Transistor, ein Thyristor, Kombinationsschaltungen hiervon, insbesondere ein Metalloxid Semiconductor Feldeffekttransistor (MOSFET), ein Isolated Gate Bipolar Transistor (IGBT) oder dergleichen.Semiconductor switches in the sense of this disclosure are preferably controllable electronic switching elements, for example a transistor, a thyristor, combination circuits thereof, in particular a metal oxide semiconductor field effect transistor (MOSFET), an isolated gate bipolar transistor (IGBT) or the like.
Für den Betrieb an einem Gleichstromzwischenkreis ist der Halbleiterschalter vorzugsweise rückwärtssperrend, das heißt, dass bei inverser Spannungsbeaufschlagung einer Schaltstrecke des Halbleiterschalters an der Schaltstrecke ein Stromfluss im ausgeschalteten Zustand verhindert ist. Insbesondere ist vorgesehen, dass etwaige systembedingte Inversdioden schaltungstechnisch deaktiviert sind. Beispielsweise kann dies durch eine zur Schaltstrecke des jeweiligen Halbleiterschalters in Reihe geschaltete Diode erreicht werden.For operation on a DC intermediate circuit, the semiconductor switch is preferably reverse-blocking, that is to say that in the case of inverse voltage application of a switching path of the semiconductor switch to the switching path, a current flow in the switched-off state is prevented. In particular, it is provided that any system-related inverse diodes are deactivated by circuitry. For example, this can be achieved by a diode connected in series to the switching path of the respective semiconductor switch.
Der Schaltbetrieb des Halbleiterschalters bedeutet, dass in einem eingeschalteten Zustand zwischen den die Schaltstrecke bildenden Anschlüssen des Halbleiterschalters ein sehr niedriger elektrischer Widerstand bereitgestellt wird, sodass ein hoher Stromfluss bei sehr kleiner Restspannung möglich ist. Im ausgeschalteten Zustand ist die Schaltstrecke des Halbleiterschalters hochohmig, das heißt, sie stellt einen hohen elektrischen Widerstand bereit, sodass auch bei hoher, an der Schaltstrecke anliegender elektrischer Spannung im Wesentlichen kein oder nur ein sehr geringer, insbesondere vernachlässigbarer Stromfluss vorliegt. Hiervon unterscheidet sich ein Linearbetrieb, der aber bei getakteten Energiewandlern in der Regel nicht zum Einsatz kommt.The switching operation of the semiconductor switch means that a very low electrical resistance is provided in an on state between the terminals forming the switching path of the semiconductor switch, so that a high current flow at very low residual voltage is possible. When switched off, the switching path of the semiconductor switch is high impedance, that is, it provides a high electrical resistance, so that there is substantially no or only a very low, in particular negligible current flow even at high voltage applied to the switching path. This differs from a linear operation, which is usually not used in clocked energy converters.
Die rotierende elektrische Maschine ist in der Regel eine für Wechselspannung beziehungsweise Wechselstrom ausgelegte Maschine, die je nach Konstruktion eine, zwei, drei oder auch mehr elektrische Phasen aufweisen kann. Entsprechend ist der Wechselrichter ausgelegt, um die rotierende elektrische Maschine betreiben zu können. Derartige rotierende elektrische Maschinen können beispielsweise eine Synchronmaschine, eine Asynchronmaschine oder dergleichen sein. Darüber hinaus besteht natürlich auch die Möglichkeit, eine Gleichspannungs- beziehungsweise Gleichstrommaschine zu nutzen. In diesem Fall wird der Wechselrichter durch einen bidirektionalen DC/DC-Wandler ersetzt. Bevorzugt wird jedoch eine rotierende elektrische Maschine für Wechselspannung beziehungsweise Wechselstrom eingesetzt.The rotating electrical machine is usually designed for AC voltage or AC machine, which may have one, two, three or even more electrical phases depending on the design. Accordingly, the inverter is designed to operate the rotating electrical machine can. Such rotating electrical machines may be, for example, a synchronous machine, an asynchronous machine or the like. In addition, of course, there is also the possibility to use a DC or DC machine. In this case, the inverter is replaced by a bidirectional DC / DC converter. However, a rotating electrical machine for alternating voltage or alternating current is preferably used.
Der Wechselrichter ist über den Gleichstromzwischenkreis mit dem elektrischen Energiespeicher gekoppelt. Der Gleichstromzwischenkreis weist zu diesem Zweck die Zwischenkreisinduktivität auf, die den Stromfluss im bestimmungsgemäßen Betrieb aufrechterhält. Die Zwischenkreisinduktivität weist vorzugsweise einen hohen Wert für die Induktivität auf. Sie kann durch eine elektrische Spule gebildet sein, die vorzugsweise einen magnetisierbaren Kern umfasst, beispielsweise aus einem Eisenjoch, welches aus Einzelblechen gebildet ist, die gegeneinander elektrisch isoliert sind, einem Ferritwerkstoff aus einem magnetisierbaren Material und/oder dergleichen.The inverter is coupled via the DC link with the electrical energy storage. The DC intermediate circuit has for this purpose the DC link inductance, which maintains the current flow during normal operation. The DC link inductance preferably has a high value for the inductance. It may be formed by an electrical coil, which preferably comprises a magnetizable core, for example, an iron yoke, which is formed of individual sheets which are electrically insulated from each other, a ferrite material of a magnetizable material and / or the like.
Der Energiespeicherwandler ist ein DC/DC-Wandler, der vorzugsweise als getakteter Energiewandler ausgebildet ist. Er ermöglicht eine bidirektionale Energiewandlung, um dem Energiespeicher sowohl Energie zuführen als auch entnehmen zu können. Er dient somit als elektrische Kopplung zwischen dem Gleichstromzwischenkreis und dem Energiespeicher. Er kann sowohl als Tiefsetzsteller, aber auch als Hochsetzsteller, auch „Booster” genannt, oder auch als eine Kombinationsschaltung hiervon ausgebildet sein.The energy storage converter is a DC / DC converter, which is preferably designed as a clocked energy converter. It allows bidirectional energy conversion to both supply and remove energy from the energy store. It thus serves as electrical coupling between the DC intermediate circuit and the energy storage. It can be called both as a step-down converter, but also as a boost converter, also called "booster", or as a combination circuit thereof.
Das Kraftfahrzeug ist ein elektrisch angetriebenes Kraftfahrzeug, das mittels des elektrischen Antriebs angetrieben werden kann. Darüber hinaus kann natürlich auch eine weitere Antriebseinheit vorgesehen sein, beispielsweise eine Verbrennungskraftmaschine. Ein solches Fahrzeug wird als Hybridfahrzeug bezeichnet.The motor vehicle is an electrically driven motor vehicle which can be driven by means of the electric drive. In addition, of course, a further drive unit may be provided, such as an internal combustion engine. Such a vehicle is referred to as a hybrid vehicle.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen sowie anhand der Zeichnungen. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche Bauteile und Funktionen.Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description of preferred embodiments and from the drawings. The features and feature combinations mentioned above in the description as well as the features and feature combinations mentioned below in the description of the figures and / or shown alone in the figures can be used not only in the respectively specified combination but also in other combinations or in isolation, without the scope of To leave invention. In the figures, like reference numerals designate like components and functions.
Dabei zeigen:Showing:
An den Gleichstromzwischenkreis
Um die Brennstoffzelle
Darüber hinaus könnten alternativ oder ergänzend anstelle der Halbleiterdioden als Entkopplungselemente natürlich auch rückwärtssperrende Halbleiterschalter zum Einsatz kommen. Hierbei ist jedoch zu beachten, dass ein entsprechender Steuerungsaufwand erforderlich ist, um die gewünschte Entkopplungsfunktion realisieren zu können.In addition, as an alternative or in addition instead of the semiconductor diodes as decoupling elements of course, reverse blocking semiconductor switches could be used. However, it should be noted that a corresponding control effort is required in order to realize the desired decoupling function.
Mit der Erfindung kann somit auch für einen Gleichstromzwischenkreis eine Rekuperationsfähigkeit bei paralleler Nutzung von Energiespeichern mit Energiequellen erreicht werden, die selbst keine Energie aufnehmen können, ohne beschädigt zu werden. Darüber hinaus kann durch die gemeinsam benutzte Spule durch den Gleichstromzwischenkreis und die DC/DC-Wandler der Bauteilaufwand reduziert werden. Insgesamt kann durch den Einsatz eines Gleichstromzwischenkreises eine erhöhte Leistung an die elektrische Maschine bereitgestellt werden, wobei zugleich Symbioseeffekte genutzt werden können, um Bauteile einzusparen. Darüber hinaus ergeben sich insgesamt Wirkungsgradvorteile.Thus, with the invention, a recuperation capability for parallel use of energy stores with energy sources can be achieved even for a DC intermediate circuit, which itself can not absorb any energy without being damaged. In addition, by the shared coil through the DC link and the DC / DC converter, the component cost can be reduced. Overall, through the use of a DC intermediate circuit increased power can be provided to the electric machine, at the same time symbiosis effects can be used to save components. In addition, there are overall efficiency advantages.
Die Ausführungsbeispiele dienen lediglich der Erläuterung der Erfindung und sind für diese nicht beschränkend. Weiterhin ist anzumerken, dass die für die erfindungsgemäße Vorrichtung beschriebenen Vorteile und Merkmale sowie Ausführungsformen gleichermaßen für das entsprechende Verfahren gelten und umgekehrt. Insbesondere können für Vorrichtungsmerkmale entsprechende Verfahrensmerkmale und umgekehrt vorgesehen sein.The embodiments are only illustrative of the invention and are not limiting for these. It should also be noted that the advantages and features and embodiments described for the device according to the invention apply equally to the corresponding method and vice versa. In particular, corresponding device features and vice versa can be provided for device features.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1010
- elektrische AnlageElectrical system
- 1212
- Brennstoffzellefuel cell
- 1414
- DC/DC WandlerDC / DC converter
- 1616
- DC/DC WandlerDC / DC converter
- 1818
- Akkumulatoraccumulator
- 2020
- GleichspannungszwischenkreisDc link
- 2222
- Wechselrichterinverter
- 2424
- elektrische Maschineelectric machine
- 2626
- EntkoppeleinheitEntkoppeleinheit
- 2828
- GleichstromzwischenkreisDC link
- 3030
- DC/DC WandlerDC / DC converter
- 3232
- Wechselrichterinverter
- 3434
- Filterkapazitätenfilter capacity
- 3636
- EntkoppeleinheitEntkoppeleinheit
- 4040
- HalbleiterdiodeSemiconductor diode
- 4444
- Zwischenkreisinduktivitätintermediate-
- 4646
- elektrische AnlageElectrical system
- 4848
- HalbleiterdiodeSemiconductor diode
- 5050
- elektrische AnlageElectrical system
- ILDC I LDC
- Gleichstromdirect current
- S1S1
- HalbleiterschalterSemiconductor switches
- S2S2
- HalbleiterschalterSemiconductor switches
- S3S3
- HalbleiterschalterSemiconductor switches
- S4S4
- HalbleiterschalterSemiconductor switches
- S5S5
- HalbleiterschalterSemiconductor switches
- S6S6
- HalbleiterschalterSemiconductor switches
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- US 6321145 [0002, 0003] US 6321145 [0002, 0003]
- DE 102013014388 A1 [0003, 0003, 0004] DE 102013014388 A1 [0003, 0003, 0004]
Claims (7)
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102015016932.7A DE102015016932A1 (en) | 2015-12-24 | 2015-12-24 | Electrical system for an electrically driven motor vehicle |
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DE102015016932.7A DE102015016932A1 (en) | 2015-12-24 | 2015-12-24 | Electrical system for an electrically driven motor vehicle |
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DE102015016932A1 true DE102015016932A1 (en) | 2016-08-11 |
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DE102015016932.7A Withdrawn DE102015016932A1 (en) | 2015-12-24 | 2015-12-24 | Electrical system for an electrically driven motor vehicle |
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Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6321145B1 (en) | 2001-01-29 | 2001-11-20 | Delphi Technologies, Inc. | Method and apparatus for a fuel cell propulsion system |
DE102013014388A1 (en) | 2013-08-30 | 2014-07-17 | Daimler Ag | Device for controlling energy flux in motor vehicle, has energy storage, and converter comprising electrical switching elements, where switching elements are designed as backward-closing bipolar transistors with insulating gate electrodes |
-
2015
- 2015-12-24 DE DE102015016932.7A patent/DE102015016932A1/en not_active Withdrawn
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R230 | Request for early publication | ||
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |