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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Wechselrichters, insbesondere Pulswechselrichters, wobei der Wechselrichter mehrere Phasensysteme mit jeweils einem Außenleiter und wenigstens einem Halbleiterbauelement sowie eine Temperaturüberwachungseinrichtung aufweist, die über mehrere Temperatursensoren verfügt, wobei mittels der Temperatursensoren die Temperatur wenigstens eines Teils zumindest eines der Phasensysteme erfasst wird. Die Erfindung betrifft weiterhin einen Wechselrichter.
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Stand der Technik
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Verfahren der eingangs genannten Art sind aus dem Stand der Technik bekannt. Sie dienen zum Betreiben des Wechselrichters. Der Wechselrichter hat dabei die Aufgabe, einen Gleichstrom in einen Wechselstrom umzuwandeln. Auch die umgekehrte Richtung kann vorgesehen sein, also die Umwandlung von Wechselstrom in Gleichstrom. Der Wechselrichter kann auch als Inverter bezeichnet werden. Der Wechselrichter verfügt über mehrere Phasensysteme, wobei jedem Phasensystem ein Außenleiter zugeordnet ist. An den Außenleitern liegt der Wechselstrom an, sie liegen insofern auf einer Wechselstromseite des Wechselrichters. Jedem Phasensystem ist das wenigstens eine Halbleiterbauelement zugeordnet. Mittels des Halbleiterbauelements kann beispielsweise für das Umwandeln des Gleichstroms in Wechselstrom der Außenleiter periodisch derart geschaltet werden, dass an dem Außenleiter der Wechselstrom vorliegt. Die Halbleiterbauelemente der mehreren Phasensysteme werden üblicherweise derart gesteuert, dass der an dem Außenleiter anliegende Wechselstrom zwischen den Phasensystemen phasenversetzt vorliegt. Es können jedoch auch weitere, nicht schaltbare Halbleiterbauelemente vorgesehen sein. Ein Ansteuern des Wechselrichters beziehungsweise der Halbleiterbauelemente erfolgt mit einer entsprechenden Steuerschaltung beziehungsweise einem Steuergerät, auf welchem ein Steuerprogramm ausgeführt wird.
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Die Halbleiterbauelemente haben einen charakteristischen ohmschen Innenwiderstand, der bei Vorliegen eines durch das jeweilige Halbleiterbauelement fließenden Stroms zu einem Wärmeeintrag in dieses und somit zu einem Temperaturanstieg führt. Fließt durch das Halbleiterbauelement dagegen kein Strom, so gibt es Wärme an seine Umgebung ab und passt seine Temperatur im Verlauf der Zeit an die Temperatur der Umgebung an.
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Um den Wechselrichter und insbesondere die Halbleiterbauelemente vor einer Überhitzung zu schützen, bei welcher der Wechselrichter oder zumindest ein Bereich des Wechselrichters eine zulässige Maximaltemperatur überschreitet, verfügt der Wechselrichter über die Temperaturüberwachungseinrichtung. Dieser sind mehrere Temperatursensoren zugeordnet, mittels welchen die Temperatur wenigstens eines Teils beziehungsweise Bereichs zumindest eines der Phasensysteme erfassbar ist beziehungsweise erfasst wird. Vorzugsweise ist jedem Phasensystem zumindest einer der Temperatursensoren zugeordnet. Bedingt durch Wärmeleitungs- und/oder Wärmeübertragungseffekte entspricht die mittels des jeweiligen Temperatursensors erfasste Temperatur üblicherweise nicht der Temperatur des gesamten Phasensystems, sondern nur eines Teils von diesem. Ist dem Phasensystem jedoch ein Element aus gut wärmeleitendem Material zugeordnet, welches mit zu kühlenden Bereichen des Phasensystems in Berührkontakt steht und ist der Temperatursensor an diesem Element angeordnet, so kann zumindest näherungsweise davon ausgegangen werden, dass die erfasste Temperatur der tatsächlichen Temperatur des Phasensystems im wesentlichen entspricht. Das Element ist beispielsweise ein Kühlkörper des Phasensystems beziehungsweise des Wechselrichters und kann Bestandteil einer Kühleinrichtung desselben sein.
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Tritt ein Defekt beziehungsweise eine Beschädigung wenigstens eines der Temperatursensoren auf, so kann mit diesem die Temperatur nicht oder zumindest nicht mehr zuverlässig erfasst werden. Beispielsweise kann der Fall auftreten, dass der beschädigte beziehungsweise defekte Temperatursensor eine konstante Temperatur an die Temperaturüberwachungseinrichtung übermittelt. Liegt diese konstante Temperatur nicht oberhalb einer für den Wechselrichter maximal zulässigen Maximaltemperatur, so lässt die Temperaturüberwachungseinrichtung ein weiteres Betreiben des Wechselrichters zu beziehungsweise kann bei einem Überhitzen des entsprechenden Phasensystems den Wechselrichter nicht deaktivieren. Somit kann unter Umständen der Wechselrichter oder zumindest das jeweilige Phasensystem durch die Überhitzung beschädigt werden.
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Offenbarung der Erfindung
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Das Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 weist dagegen den Vorteil auf, dass eine zuverlässigere Überwachung der an oder in dem Wechselrichter vorliegenden Temperaturen möglich ist. Dies wird erfindungsgemäß erreicht, indem die Abweichung der erfassten Temperaturen voneinander bestimmt wird und bei Überschreiten eines Schwellenwerts durch die Abweichung auf einen Fehler der Temperaturüberwachungseinrichtung erkannt wird. Mittels der Temperatursensoren werden demnach auf bekannte Art und Weise die Temperaturen der jeweiligen Phasensysteme erfasst. Anschließend werden die erfassten Temperaturen ausgewertet, wobei die Abweichung der erfassten Temperaturen voneinander bestimmt wird. Die Abweichung umfasst dabei wenigstens einen Abweichungswert, vorteilhafterweise je einen Abweichungswert für jede erfasste Temperatur. Jede erfasste Temperatur beziehungsweise jedem der Temperatursensoren kann somit einer der Abweichungswerte zugeordnet werden. Überschreitet die Abweichung den Schwellenwert, so wird auf den Fehler der Temperaturüberwachungseinrichtung erkannt, so dass geeignete Maßnahmen eingeleitet werden können.
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Beispielsweise wird bei Erkennen des Fehlers der Wechselrichter deaktiviert, so dass die Phasensysteme beziehungsweise die Halbleiterbauelemente nicht mehr von Strom durchflossen sind. Wird auf den Fehler der Temperaturüberwachungseinrichtung erkannt, so kann ein Fehlersignal erzeugt werden. Dieses wird dann insbesondere von der Temperaturüberwachungseinrichtung an ein Steuergerät des Wechselrichters übermittelt. Das Steuergerät kann bei Auftreten des Fehlersignals den Wechselrichter wie beschrieben deaktivieren oder mit eingeschränkter Leistung weiterbetreiben. Auf diese Weise wird eine weitere Erwärmung des Wechselrichters und folglich eine Beschädigung aufgrund eines Überschreitens der Maximaltemperatur zuverlässig verhindert. Auf den Fehler der Temperaturüberwachungseinrichtung kann bereits erkannt werden, wenn lediglich einer der Abweichungswerte den Schwellenwert überschreitet. Alternativ oder zusätzlich kann es jedoch notwendig sein, dass mehrere der Abweichungswerte, insbesondere alle, größer sind als der Schwellenwert.
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Grundsätzlich kann lediglich der eine Schwellenwert vorgesehen sein. Es können jedoch auch mehrere, voneinander verschiedene Schwellenwerte festgelegt sein. Liegen mehrere Schwellenwerte vor, so kann bei Überschreiten eines der Schwellenwerte auf einen jeweils zugeordneten Fehler erkannt werden. Beispielsweise wird bei Überschreiten eines ersten, niedrigeren Schwellenwerts auf einen ersten Fehler und bei Überschreiten eines zweiten, höheren Schwellenwerts auf einen zweiten Fehler (und so weiter) erkannt werden. Dabei können auch unterschiedliche Fehlersignale erzeugt werden. Insbesondere ist jedem der mehreren Schwellenwerte ein jeweiliges Fehlersignal zugeordnet, welches bei Überschreiten des dazugehörigen Schwellenwerts erzeugt wird. Es ist somit möglich, einen Schwellenwert zu definieren, bei welchem der Fehler beziehungsweise das Fehlersignal eine geringe Beeinträchtigung der Temperaturüberwachungseinrichtung anzeigt und einen weiteren, höheren Schwellenwert, bei dessen Überschreiten der Fehler beziehungsweise das Fehlersignal eine schwerwiegendere Beeinträchtigung der Temperaturüberwachungseinrichtung anzeigt.
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Der Schwellenwert kann konstant sein, jedoch auch variabel bestimmt werden. In beiden Fällen kann der Schwellenwert sowohl als absoluter Wert als auch als relativer Wert angegeben werden. In ersterem Fall ist der Schwellenwert eine Temperaturdifferenz, welche von der Abweichung der erfassten Temperaturen nicht überschritten werden darf. In letzterem Fall hängt die zulässige Abweichung von der erfassten Temperatur ab. Beispielsweise wird der Schwellenwert insoweit als zulässige Abweichung pro Grad Celsius beziehungsweise Kelvin beziffert. Der Schwellenwert kann jedoch auch von anderen Faktoren abhängig sein. Beispielsweise kann der Schwellenwert als Funktion von der Umgebungstemperatur vorliegen und umso größer sein, je höher diese ist. Damit kann dem Umstand Rechnung getragen werden, dass die Temperatursensoren möglicherweise in verschiedenen Temperaturbereichen eine unterschiedliche Temperaturauflösung aufweisen.
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Der Wechselrichter ist insbesondere ein dreiphasiger Wechselrichter, weist also drei Phasensysteme und ebenso viele Außenleiter auf. Generell kann jedoch eine beliebige Anzahl an Phasensystemen beziehungsweise Außenleitern vorliegen.
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Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Wechselrichter derart angesteuert wird, dass vor dem Erfassen der Temperatur für eine bestimmte Zeitspanne kein Strom zumindest durch das jeweilige Phasensystem, insbesondere durch keines der Phasensysteme fließt. Um das Verfahren zuverlässig anwenden zu können, müssen die tatsächlich vorliegenden Temperaturen bei dem Erfassen zumindest näherungsweise gleich sein. Dies wird erreicht, indem der Wechselrichter derart angesteuert wird, dass vor dem Erfassen der Temperatur für die bestimmte Zeitspanne kein Strom durch das Phasensystem fließt, für welches die Temperatur mittels des Temperatursensors erfasst werden soll. Das entsprechende Phasensystem wird also stromlos geschaltet. Auf diese Weise wird eine Angleichung der tatsächlich vorliegenden Temperatur an die Umgebungstemperatur des Wechselrichters erfolgen. Nach Verstreichen der bestimmten Zeitspanne kann davon ausgegangen werden, dass die tatsächlich vorliegende Temperatur des Phasensystems der Umgebungstemperatur zumindest näherungsweise entspricht oder dass sich die tatsächlich vorliegenden Temperaturen der Phasensysteme aneinander angeglichen haben, so dass sie im Wesentlichen gleich sind. In letzterem Fall sollten sich demnach erwartungsgemäß die ermittelten Temperaturen ebenfalls im Wesentlichen entsprechen.
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Bei einer derartigen Vorgehensweise können die Temperaturen der mehreren Phasensysteme zeitversetzt erfasst werden, wobei für jedes Phasensystem vor dem Erfassen der Temperatur die bestimmte Zeitspanne abgewartet wird, während welcher kein Strom durch das Phasensystem fließt. Besonders vorteilhaft ist es jedoch, wenn vor dem Erfassen der Temperatur durch keines der Phasensysteme Strom fließt, also alle Phasensysteme stromlos geschaltet werden. In diesem Fall werden sich die tatsächlich vorliegenden Temperaturen der Phasensysteme bedingt durch Wärmeleitung und/oder Wärmeübertragung aneinander anpassen, so dass nach Ablauf der bestimmten Zeitspanne davon ausgegangen werden kann, dass sich die Temperaturen der Phasensysteme zumindest näherungsweise entsprechen. Dabei ist es nicht notwendig, dass die bestimmte Zeitspanne derart bemessen ist, dass davon ausgegangen wird, dass sich die tatsächlich vorliegende Temperatur der Umgebungstemperatur im Wesentlichen angenähert hat. Bei dieser Vorgehensweise können die Temperaturen der Phasensysteme im Wesentlichen gleichzeitig oder zumindest mit nur geringem zeitlichem Abstand hintereinander erfasst werden.
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Generell kann die Zeitspanne konstant sein. Sie kann jedoch auch anhand der für das jeweilige Phasensystem erfassten Temperatur und/oder der erfassten Temperatur wenigstens eines weiteren der Phasensysteme festgelegt werden. Die Zeitspanne ist in diesem Fall abhängig von der erfassten Temperatur. Beispielsweise ist sie umso länger, je höher die erfasste Temperatur ist. Es kann auch vorgesehen sein, die Zeitspanne auf Grundlage der Abweichung zu bestimmen. Dabei werden vorteilhafterweise die Temperaturen während eines Normalbetriebs des Wechselrichters erfasst, während welchem also der Wechselrichter derart angesteuert wird, dass die Phasensysteme periodisch von Strom durchflossen sind. Aus diesen Temperaturen wird anschließend die Abweichung bestimmt. Aufgrund der Abweichung wird dann die Zeitspanne festgelegt. Je größer die Abweichung ist, umso länger muss die Zeitspanne sein, damit davon ausgegangen werden kann, dass sie ausreichend bemessen ist, um ein Angleichen der tatsächlich vorliegenden Temperaturen der Phasensysteme zu ermöglichen. Zusätzlich oder alternativ kann die Zeitspanne auch in Abhängigkeit von einer weiteren Temperatur, insbesondere der Umgebungstemperatur bestimmt werden. Die Umgebungstemperatur des Wechselrichters hat großen Einfluss darauf, wie schnell sich der Wechselrichter beziehungsweise dessen Phasensysteme abkühlen, wenn sie nicht von Strom durchflossen sind. Aus diesem Grund kann es sinnvoll sein, wenn auch die Umgebungstemperatur bei dem Bestimmen der Zeitspanne berücksichtigt wird.
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Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass bei Unterschreiten einer Sensorminimaltemperatur und/oder bei Überschreiten einer Sensormaximaltemperatur durch die erfasste Temperatur ebenfalls auf den Fehler der Temperaturüberwachungseinrichtung erkannt wird. Jedem Temperatursensor sind eine jeweilige Sensorminimaltemperatur und/oder eine jeweilige Sensormaximaltemperatur zugeordnet. Diese Temperaturen beschreiben den Temperaturbereich innerhalb welchem die mittels des Temperatursensors erfasste Temperatur zulässig ist. Unterschreitet die erfasste Temperatur die Sensorminimaltemperatur beziehungsweise überschreitet sie die Sensormaximaltemperatur, so kann davon ausgegangen werden, dass der Temperatursensor defekt ist. Auch in diesem Fall wird demnach auf den Fehler der Temperaturüberwachungseinrichtung erkannt. Das Prüfen, ob die erfasste Temperatur außerhalb des Temperaturbereichs des Temperatursensors liegt, wird vorteilhafterweise vor dem Bestimmen der Abweichung durchgeführt. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass die Prüfung erst nach oder während dem Bestimmen der Abweichung erfolgt.
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Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Abweichung bestimmt wird, indem von jeder erfassten Temperatur ein Referenzwert subtrahiert wird, wobei als Referenzwert ein Mittelwert aus den erfassten Temperaturen oder eine der erfassten Temperaturen, insbesondere die größte oder kleinste Temperatur, verwendet wird. Grundsätzlich kann der Referenzwert beliebig gewählt sein. Beispielsweise kann er auch als Konstante vorliegen, welche einer während des Betriebs des Wechselrichters zu erwartenden mittleren Temperatur entspricht. Vorteilhafterweise ist der Referenzwert jedoch abhängig von den erfassten Temperaturen. Beispielsweise kann er entsprechend deren Mittelwert festgelegt werden. Möglich ist es auch, als Referenzwert unmittelbar eine der erfassten Temperaturen zu verwenden. Dabei kann die erfasste Temperatur eines bestimmten Temperatursensors als Referenzwert herangezogen werden. Vorteilhaft ist es jedoch, wenn ein Extremwert der erfassten Temperaturen als Referenzwert verwendet wird, also insbesondere die größte oder kleinste der erfassten Temperaturen.
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Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Erfassen der Temperaturen und das Bestimmen der Abweichung der Erfassung der Temperaturen mehrfach durchgeführt werden und erst bei mehrfachem Überschreiten des Schwellenwerts durch die Abweichung auf den Fehler der Temperaturüberwachungseinrichtung erkannt wird. Bei dem Betreiben des Wechselrichters beziehungsweise der Temperaturüberwachungseinrichtung kann es vorkommen, dass während des Erfassens der Temperaturen ein Fehler beziehungsweise eine vorübergehende Störung auftritt. Somit sind einzelne der erfassten Temperaturen nicht sinnvoll auswertbar, sondern führen zu einer großen Abweichung, welche unter Umständen den Schwellenwert überschreiten kann. In diesem Fall wird normalerweise auf den Fehler der Temperaturüberwachungseinrichtung erkannt, obwohl lediglich eine kurzfristige Beeinträchtigung der Temperaturüberwachungseinrichtung beziehungsweise des Temperatursensors gegeben ist. Um ein solches fehlerhaftes Erkennen auf den Fehler der Temperaturüberwachungseinrichtung zu verhindern, werden sowohl das Erfassen der Temperaturen als auch das Bestimmen der Abweichung der erfassten Temperaturen mehrfach durchgeführt.
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Bei jedem Überschreiten des Schwellenwerts wird beispielsweise ein Zähler inkrementiert. Überschreitet der Zähler einen bestimmten Grenzwert, so wird tatsächlich auf den Fehler der Temperaturüberwachungseinrichtung erkannt und beispielsweise das Fehlersignal ausgesendet. Der Zähler kann dabei derart ausgeführt sein, dass er nach Verstreichen einer bestimmten Zeitspanne zurückgesetzt wird oder permanent mit einer bestimmten Rate dekrementiert wird. Somit ist das Auftreten von fehlerhaftem Erfassen der Temperaturen innerhalb der Zeitspanne mehrfach zulässig. Erst wenn innerhalb der Zeitspanne die Temperaturen häufiger fehlerhaft erfasst werden und jedes Mal die Abweichung den Schwellenwert überschreitet, wird auf den Fehler der Temperaturüberwachungseinrichtung erkannt.
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Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass jedem Phasensystem mehrere Halbleiterbauelemente und zumindest einigen der Halbleiterbauelemente jeweils ein Temperatursensor zugeordnet sind. Unter Halbleiterbauelementen sind hier insbesondere Transistoren und Dioden zu verstehen. Üblicherweise sind jedem Phasensystem beziehungsweise jedem Außenleiter jeweils zwei Transistoren und zwei Dioden zugeordnet, wobei letztere als Freilaufdioden dienen. Die Transistoren werden von dem Wechselrichter beziehungsweise dessen Steuergerät derart angesteuert, dass an ihnen anliegender Gleichstrom in Wechselstrom für die Außenleiter oder umgekehrt umgesetzt wird. Zur Verbesserung der Temperaturüberwachung kann es nun vorgesehen sein, dass jedem Phasensystem nicht lediglich ein Temperatursensor zugeordnet ist, sondern dass vielmehr jedes Phasensystem mehrere Temperatursensoren aufweist, wobei diese bestimmten Halbleiterbauelementen zugeordnet sind. Beispielsweise kann es vorgesehen sein, dass jedem Transistor jedes Phasensystems jeweils ein Temperatursensor zugeordnet ist.
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Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass bei Überschreiten eines zweiten, kleineren Schwellenwerts durch die Abweichung die bestimmte Abweichung gespeichert und anschließend zum Korrigieren der erfassten Temperaturen herangezogen wird. Neben dem Heranziehen der Abweichung zum Erkennen auf den Fehler der Temperaturüberwachungseinrichtung kann sie auch zum Korrigieren der erfassten Temperaturen herangezogen werden. Das Korrigieren ist dabei derart vorgesehen, dass die Temperaturen zunächst erfasst werden und anschließend mit dem der Temperatur zugeordneten Abweichungswert der Abweichung beaufschlagt werden. Dies soll insbesondere dann durchgeführt werden, wenn die Abweichung von Temperaturen bestimmt wird, welche bei im wesentlichen bekannten Bedingungen erfasst wurden, beispielsweise nachdem keines der Phasensysteme für die bestimmte Zeitspanne von Strom durchflossen waren.
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Insbesondere wenn die Zeitspanne ausreichend lang ist, kann davon ausgegangen werden, dass die erfassten Temperaturen in diesem Fall im Wesentlichen gleich sein müssten. Ist dies nicht der Fall, tritt also eine Abweichung von größer als Null auf, so liegt möglicherweise ein permanenter Offset zwischen den mittels der Temperatursensoren erfassten Temperaturen vor. Um diesen auszugleichen, wird die bestimmte Abweichung gespeichert und bei nachfolgendem Erfassen der Temperaturen zu deren Korrektur herangezogen. Diese Vorgehensweise soll insbesondere gewählt werden, wenn die Abweichung einen zweiten Schwellenwert überschreitet, welcher kleiner ist als der vorstehend beschriebene Schwellenwert. Unterhalb des zweiten Schwellenwerts ist keinerlei Korrektur der erfassten Temperaturen notwendig. Liegt die Abweichung zwischen dem zweiten Schwellenwert und dem vorstehend beschriebenen ersten Schwellenwert, so wird die Abweichung zum Korrigieren der erfassten Temperaturen herangezogen. Erst bei Überschreiten des ersten Schwellenwerts durch die Abweichung wird auf den Fehler der Temperaturüberwachungseinrichtung erkannt.
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Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass wenigstens drei Temperaturen erfasst werden und eine Gesamttemperatur aus denjenigen Temperaturen bestimmt wird, für welche die Abweichung am geringsten ist. Dabei können die wenigstens drei Temperaturen wenigstens drei Phasensystemen zugeordnet sein, so dass die Gesamttemperatur die Temperatur des Wechselrichters angibt. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass für wenigstens eines der Phasensysteme die drei Temperaturen erfasst werden. In diesem Fall ist die Gesamttemperatur die Temperatur des Phasensystems. Auf diese Weise kann auch bei Auftreten eines Fehlers eines der Temperatursensoren eine zuverlässige Bestimmung der Temperatur beziehungsweise Gesamttemperatur gewährleistet werden. Beispielsweise ist es vorgesehen, die Gesamttemperatur aus denjenigen Temperaturen zu bestimmen, für welche die Abweichung unterhalb eines dritten Schwellenwerts liegt. Dieser dritte Schwellenwert ist vorzugsweise relativ angegeben.
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Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Verfahren nach einem Aktivieren des Wechselrichters und vor einem ersten Beaufschlagen des Phasensystems mit Strom durchgeführt wird. Unter dem Aktivieren des Wechselrichters ist dabei seine Inbetriebnahme beziehungsweise seine Wiederinbetriebnahme nach Ablauf einer bestimmten Zeitspanne zu verstehen. Während der Zeitspanne fließt in den Phasensystemen kein Strom, der Wechselrichter ist deaktiviert. Demnach kann davon ausgegangen werden, dass bei dem Aktivieren des Wechselrichters die tatsächlich vorliegenden Temperaturen im Wesentlichen gleich sind, so dass auch die mittels der Temperatursensoren erfassten Temperaturen gleich sein sollten. Das Erfassen der Temperaturen wird dabei vor dem ersten Beaufschlagen der Phasensysteme mit Strom durchgeführt. Darunter ist das erste Beaufschlagen nach dem jeweiligen Aktivieren des Wechselrichters zu verstehen.
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Die Erfindung betrifft weiterhin einen Wechselrichter, insbesondere zur Durchführung des vorstehend beschriebenen Verfahrens, wobei der Wechselrichter mehrere Phasensysteme mit jeweils einem Außenleiter und wenigstens einem Halbleiterbauelement sowie eine Temperaturüberwachungseinrichtung aufweist, die über mehrere Temperatursensoren verfügt, wobei mittels der Temperatursensoren die Temperatur wenigstens eines Teils zumindest eines der Phasensysteme erfassbar ist. Dabei ist vorgesehen, dass die Temperaturüberwachungseinrichtung dazu ausgebildet ist, die Abweichung der erfassten Temperaturen voneinander zu bestimmen und bei Überschreiten eines Schwellenwerts durch die Abweichung auf einen Fehler der Temperaturüberwachungseinrichtung zu erkennen. Die Temperaturüberwachungseinrichtung kann einem Steuergerät des Wechselrichters zugeordnet oder in dieses integriert sein. Der Wechselrichter kann grundsätzlich gemäß den vorstehenden Ausführungen weitergebildet sein. Mit einem derart ausgestalteten Wechselrichter lassen sich die eingangs genannten Vorteile verwirklichen, insbesondere eine zuverlässigere Temperaturüberwachung realisieren.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert, ohne dass eine Beschränkung der Erfindung erfolgt. Es zeigt die einzige
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Figur eine schematische Darstellung eines Wechselrichters
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Die Figur zeigt eine schematische Darstellung eines Wechselrichters 1, welcher hier als dreiphasiger Wechselrichter vorliegt. Entsprechend weist der Wechselrichter 1 drei Phasensysteme 2, 3, 4 auf. Der Wechselrichter dient dem Wechselrichten von Gleichstrom aus einer Gleichstromquelle 5 zum Betreiben einer elektrischen Maschine 6, insbesondere eines Wechselstrommotors. Der Wechselrichter 1 kann auch dem Umsetzen von mittels der elektrischen Maschine 6 erzeugtem Wechselstrom in Gleichstrom zum Zwischenspeichern in der Gleichstromquelle 5 dienen. Die elektrische Maschine 6 ist an Außenleiter 7, 8, 9 des Wechselrichters 1 angeschlossen. Jeder Außenleiter 7, 8, 9 ist dabei einem der Phasensysteme 2, 3, 4 zugeordnet. Bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Außenleiter 7 dem Phasensystem 2, der Außenleiter 8 dem Phasensystem 3 und der Außenleiter 9 dem Phasensystem 4 zugeordnet.
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Jedes der Phasensysteme 2, 3, 4 verfügt über zwei Schaltelemente 10 und 11, wobei eines der Schaltelemente 10 und 11 als High-Side-Schalter und das andere als Low-Side-Schalter ausgebildet ist. Jedes Schaltelement 10 und 11 verfügt über einen Transistor 12 und eine Diode 13, welche als Halbleiterbauelemente vorliegen. Die Diode 13 bildet jeweils eine Freilaufdiode für die Schaltelemente 10 und 11. Die Transistoren 12 der Schaltelemente 10 und 11 beziehungsweise der Phasensysteme 2, 3, 4 sind von einem Steuergerät 14 des Wechselrichters 1 periodisch ansteuerbar. Das Ansteuern erfolgt dabei derart, dass aus dem von der Gleichstromquelle 5 gelieferten Gleichstrom Wechselstrom für den Betrieb der elektrischen Maschine 6 bereitgestellt wird. Auch die umgekehrte Verfahrensweise ist gemäß den vorstehenden Ausführungen möglich.
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Der Wechselrichter 1 verfügt zudem über eine Temperaturüberwachungseinrichtung 15, welche in dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel als Bestandteil des Steuergeräts 14 vorliegt, also in dieses integriert ist. An die Temperaturüberwachungseinrichtung 15 sind Temperatursensoren 16, 17 und 18 angeschlossen, wobei jeder der Temperatursensoren 16, 17 und 18 einem der Phasensysteme 2, 3 und 4 zugeordnet ist. Mittels der Temperatursensoren 16, 17 und 18 ist somit die Temperatur wenigstens eines Teils des jeweiligen Phasensystems 2, 3 oder 4 erfassbar. Die Temperaturüberwachungseinrichtung 15 ist nun dazu vorgesehen, die Abweichung der erfassten Temperaturen voneinander zu bestimmen und bei Überschreiten eines Schwellenwerts durch die Abweichung auf einen Fehler der Temperaturüberwachungseinrichtung 15 zu erkennen. Beispielsweise wird dabei jeder erfassten Temperatur ein Abweichungswert der Abweichung zugeordnet.
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Überschreitet die Abweichung beziehungsweise wenigstens einer der Abweichungswerte den Schwellenwert, so kann darauf geschlossen werden, dass der jeweilige Temperatursensor 16, 17 und 18 defekt ist oder zumindest die tatsächlich vorliegende Temperatur nicht zuverlässig ermitteln kann. Ist dies der Fall, wird also auf den Fehler der Temperaturüberwachungseinrichtung 15 erkannt, so übermittelt beispielsweise die Temperaturüberwachungseinrichtung 15 dem Steuergerät 14 ein Fehlersignal. Daraufhin kann das Steuergerät 14 geeignete Maßnahmen einleiten, beispielsweise eine Fehlermeldung anzeigen und/oder den Wechselrichter 1 deaktivieren, also die Schaltelemente 10 und 11 beziehungsweise deren Transistoren 12 nicht mehr zum Wechselrichten beziehungsweise Gleichrichten schalten. Auf diese Weise kann eine Beschädigung des Wechselrichters 1 durch Auftreten einer zu hohen Temperatur verhindert werden.