[发明专利]电驱动系统

说明书

本发明涉及一种包括多个驱动装置的电驱动系统，该电驱动系统用于机动车、特别是用于纯电动车辆，本发明还涉及一种用于运行驱动系统的方法。

技术领域

本发明涉及一种用于机动车的包括多个驱动装置的电驱动系统，所述电驱动系统特别是用于纯电动车辆，本发明还涉及一种用于运行所述驱动系统的方法。

背景技术

在以纯电的方式驱动的机动车中，如纯电动车辆(BEV)或燃料电池车辆中通常安装多个驱动装置在不同的车桥上。在每个驱动装置中都使用相同的带有Si(硅)-功率半导体器件的功率电子装置。

使用基于碳化硅(SiC)的半导体构件代替基于硅的半导体构件，可以决定性地提高功率电子装置的组件的效率。

文献US 2015/246614 A1公开了一种安装在行车道中的感应式的能量传输系统。在为感应线圈供电的单元中，可以使用碳化硅-半导体构件，用于接通流经感应线圈的电流。

从文献DE 10 2016 207 254 A1中已知以一种用于为电机提供相电流的逆变器以及一种用于具有这种逆变器的混合动力车辆/电动车辆的电驱动装置。逆变器包括实施为碳化硅-半导体开关的传导开关，该传导开关在控制信号停止的情况下自动地关闭。传导开关可以是MOSFET或IGBT。

从文献WO 2016/002057 A1中已知一种碳化硅-半导体构件，该碳化硅-半导体构件可以应用在用于电动车的功率模块、逆变器和三相电机系统中。

发明内容

现在的车辆还具有相对小的续航里程，以及用于HV电池(高压电池)的成本相对较高。因此本发明的目的是，提供一种驱动系统，该驱动系统可以在无功率损失的情况下以较小的电池容量实现规定的续航里程。

上述目的根据本发明通过具有权利要求1的装置和具有权利要求9的特征的方法。所述装置和方法的设计方案由从属权利要求中得到。

在具有驱动装置的车辆中通过基于碳化硅的牵引用逆变器(SiC逆变器)可以在WLTP周期(Worldwide Harmonized Light Duty Vehicles Test Procedure(全球统一轻型车辆测试程序))中或在NEFZ(NeuerFahrzyklusRichtlinie 70/220/EWG(根据规则70/220/EWG的新的欧洲行驶周期))中实现达到约为0.5kWh/100km的节省。这在车辆的500km的续航里程中可以减小约2.5kWh的电池容量。

在具有两个电驱动装置的车辆的常规行驶运行中，主要使一个驱动装置承受负载，而另一个驱动装置仅被联动。仅当第一驱动转轴不能单独满足转矩要求时，才接入第二驱动装置。在驱动装置之间的转矩分配由于效率原因主要偏重在一个驱动装置上。

根据本发明，在具有多个电驱动装置的驱动系统中，将具有碳化硅-半导体构件的至少一个逆变器(SiC-逆变器)与具有硅-半导体构件的至少一个逆变器(传统的Si-逆变器)组合。这种组合提供了一系列优点。通过高效的SiC-逆变器涵盖了在行驶运行中较低的载荷范围。由此减小了为达到续航里程要求所需的电池容量。在车辆中可以使用较小容量的电池，这实现了节约。较小的电池容量还实现了按比率(充电比)减小的充电时间。由于通过Si-逆变器对SiC-逆变器进行补充，从而驱动系统的总功率保持不变。机动车也表现出与具有两个Si-逆变器的车辆相同的性能。

本发明的主题是一种用于机动车的电驱动系统，该机动车具有至少两个电机以及至少一个具有硅-半导体构件的逆变器和至少一个具有碳化硅-半导体构件的逆变器。

根据本发明的用于机动车的电驱动系统具有至少两个电机(E-Maschinen)。在一个实施形式中，机动车具有三个电机。在一个实施形式中，机动车具有四个电机。在一个实施形式中，一个电机驱动机动车的前桥，另一电机驱动机动车后桥。在另一实施形式中，机动车的每个车轮都由单独的电机驱动。