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DE10347427A1 - Integriertes System zur Entnahme elektrischer Leistung - Google Patents

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DE10347427A1
DE10347427A1 DE10347427A DE10347427A DE10347427A1 DE 10347427 A1 DE10347427 A1 DE 10347427A1 DE 10347427 A DE10347427 A DE 10347427A DE 10347427 A DE10347427 A DE 10347427A DE 10347427 A1 DE10347427 A1 DE 10347427A1
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DE
Germany
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inverter
coupled
power
induction motor
load
Prior art date
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Withdrawn
Application number
DE10347427A
Other languages
English (en)
Inventor
Constantin Anaheim Stancu
James M. Cerritos Nagashima
Simon H. Greensburg McCullough
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Motors Liquidation Co
Original Assignee
General Motors Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by General Motors Corp filed Critical General Motors Corp
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Withdrawn legal-status Critical Current

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Abstract

Die bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung nutzen den Verbrennungsmotor eines Hybridfahrzeugs, der mit einer Energiespeichereinrichtung und einer Reihenschaltung von Invertern gekoppelt ist, um für ein System zur Entnahme elektrischer Leistung (EPTO) die Fähigkeit zur Erzeugung elektrischer Leistung bereitzustellen. Zusätzliche Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung nutzen einen an Bord vorhandenen Wechselstrom-Induktionsmotor, um eine Fähigkeit zum Filtern der erzeugten Wechselstromleistung zu liefern.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf die Erzeugung von Leistung an Bord eines Fahrzeugs, und insbesondere bezieht sie sich auf Systeme zur Entnahme elektrischer Leistung (EPTO) für Hybridelektrofahrzeuge.
  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Herkömmliche Verbrennungsmotoren in Wagen können auch verwendet werden, um durch die Verwendung einer Inverterschaltung Nennbeträge elektrischer Wechselstromleistung zu liefern. In den meisten typischen Anwendungen wird die von handelsüblichen Verbrennungsmotoren erzeugte elektrische Wechselstromleistung genutzt, um die elektrischen Anforderungen des Wagens und seiner Zusatzgeräte zu erfüllen. Dieses Erzeugungspotential hat zusätzlich zum weit verbreiteten Einsatz von "Steckdosen" geführt, die nun verwendet werden, um Computer, Videospiele, Mobiltelefone und dergleichen zu speisen.
  • Obgleich eine Erzeugung elektrischer Wechselstromleistung möglich ist, ist es schwierig, signifikante Beträge nützlicher elektrischer Leistung von handelsüblichen Verbrennungsmotoren zu erhalten, weil der Verbrennungsmotor einen verhältnismäßig geringen Wirkungsgrad bei der Umwandlung hat. Da die meisten Verbrennungsmotoren während des Betriebs eine beträchtliche Kühlung benötigen, erfordert der erweiterte Betrieb des Motors, um Elektrizität zu erzeugen, außerdem die Art von Luftstrom, der gewöhnlich während einer Fortbewegung des Fahrzeugs erzeugt wird. Umwelterwägungen wie z.B. Luftemissionen und Motorgeräusch machen schließlich Automobile mit herkömmlichen Verbrennungsmotoren für alle bedeutsamen Niveaus der Leistungserzeugung, insbesondere um die Arten von nicht direkt mit dem Fahrzeug verbundenen elektrischen Lasten zu speisen, zu schlechten Kandidaten.
  • Bestimmte neue Arten von Fahrzeugen, die als Hybridfahrzeuge bekannt sind, verwenden einen Verbrennungsmotor, der mit einer Kombination aus Elektromotor und Generator gekoppelt ist, um für die Fortbewegung des Fahrzeugs zu sorgen. In einigen dieser Systeme mit Hybrid- oder Teilhybrid-Antriebssträngen ersetzt ein System aus Elektromotor und Generator den herkömmlichen Anlassermotor und Drehstromgenerator. Wenn das Hybridfahrzeug verzögert oder gestoppt wird, wird der Kraftstoffstrom zum Motor abgeschaltet, wodurch der Kraftstoffverbrauch verbessert wird. Das System aus Motor und Generator des Hybridfahrzeugs ist so ausgeführt, dass es dieses Merkmal des Abschaltens von Kraftstoff ermöglicht, während das Fahrverhalten minimal beeinflusst wird. Wie beim herkömmlichen Verbrennungsmotor kann das Triebwerk in Hybridfahrzeugen auch genutzt werden, um Wechselstromleistung für Steckdosen und andere elektrische Anforderungen zu liefern, die mit dem Hybridfahrzeug verbunden sind. Wie bei herkömmlichen Verbrennungsmotoren sind jedoch die gegenwärtigen Fähigkeiten von Hybridfahrzeugen zur Erzeugung von Wechselstromleistung sowohl in Umfang als auch Anwendung beschränkt.
  • Im Hinblick auf das Vorhergehende sollte erkannt werden, dass es wünschenswert wäre, Verfahren zum Anpassen von Komponenten an Bord eines Hybridfahrzeuges zu schaffen, um elektrische Leistung zur Verwendung bei Anwendungen, die nicht direkt auf den Betrieb des Hybridfahrzeugs bezogen sind, d.h. Lasten außerhalb des Fahrzeugs zu erzeugen. Es ist ebenfalls wünschenswert, elektrische Leistung für sowohl ausgeglichene bzw. symmetrische als auch unausgeglichene bzw. asymmetrische Lasten sowie eine Unterstützung für Dreiphasen- und Einphasenspannungen zu liefern. Zusätzliche wünschenswerte Merkmale werden dem Fachmann aus dem vorhergehenden Hintergrund der Erfindung und der folgenden ausführlichen Beschreibung einer bevorzugten beispielhaften Ausführungsform und den beigefügten Ansprüchen ersichtlich werden.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Die bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung nützen den Verbrennungsmotor eines Hybridfahrzeugs, der mit einer Energiespeichereinrichtung und einer Reihe von Invertern gekoppelt ist, um, die Fähigkeit zur Erzeugung elektrischer Leistung für ein System zur Entnahme elektrischer Leistung (EPTO) zu schaffen. Zusätzliche Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung nutzen einen vorhandenen Wechselstrom-Induktionsmotor an Bord, um eine Fähigkeit zum Filtern . der erzeugten Wechselstromleistung zu schaffen.
  • Die vorliegende Erfindung wird im folgenden in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente bezeichnen und:
  • 1 ein schematisches Schaltungsdiagramm ist, das ein EPTO-System für eine dreiphasige symmetrische Last oder zwei asymmetrische einphasige Lasten gemäß einer bevorzugten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
  • 2 ein schematisches Schaltungsdiagramm ist, das ein EPTO-System für dreiphasige symmetrische Lasten gemäß einer alternativen bevorzugten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
  • 3 ein schematisches Schaltungsdiagramm ist, das ein EPTO-System für einphasige asymmetrische Lasten gemäß einer bevorzugten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
  • 4 ein schematisches Schaltungsdiagramm ist, das ein EPTO-System für einphasige asymmetrische Lasten gemäß einer alternativen bevorzugten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
  • 5 ein schematisches Schaltungsdiagramm ist, das ein EPTO-System für dreiphasige asymmetrische Lasten gemäß einer bevor zugten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt; und
  • 6 ein schematisches Schaltungsdiagramm ist, das ein EPTO-System für dreiphasige asymmetrische Lasten gemäß einer alternativen bevorzugten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
  • BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
  • Die folgende ausführliche Beschreibung einer bevorzugten beispielhaften Ausführungsform der Erfindung ist vorwiegend beispielhaft und soll die Erfindung oder die Anwendung oder den Gebrauch der Erfindung nicht beschränken.
  • Die am meisten bevorzugten beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden in Verbindung mit einem Allison Transmission EV-Antriebssystem beschrieben, das von Allison Transmission aus Indianapolis, Indiana, geliefert wird. Es sollte jedoch besonders erwähnt werden, dass die möglichen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung in der Anwendung nicht auf ein spezifisches Getriebe oder irgendwelche spezifischen elektrischen Maschinen beschränkt sind. Konkret kann die vorliegende Erfindung in Verbindung mit jedem beliebigen Getriebe verwendet werden, das zwei elektrische Maschinen mit ihren entsprechenden Elektronikwandlern nutzt. Obgleich sie in Verbindung mit Induktionsmotoren veranschaulicht werden, können entsprechend andere geeignete, dem Fachmann bekannte elektrische Maschinen substituiert werden.
  • Nun auf 1 bezugnehmend umfasst ein EPTO-System 100 zum Speisen einer dreiphasigen symmetrischen Last oder zweier asymmetrischer einphasiger Lasten gemäß einer bevorzugten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung: einen ersten Wechselstrom-Induktionsmotor 110; einen zweiten Wechselstrom-Induktionsmotor 120; einen ersten Leistungswechselrichter bzw. -inverter 130; einen zweiten Leistungsinverter 150; eine Energiespeichereinrichtung 140; einen Inverter-Controller 160; einen Leistungsfilter 180; und einen Leistungsverteilungs/ Schutzmechanismus 190. Ein Bus 195 für die Fahrzeug/ Getriebesteuerung, ein erster Bus 135 für den Inverter-Controller, ein zweiter Bus 155 für den Inverter-Controller und ein Filterbus 165 schaffen Datenübertragungswege zwischen den verschiedenen Komponenten. Außerdem sind Ausgangsanschlüsse 191 Verteilungspunkte für die vom EPTO-System 100 abgegebene Leistung. Es sollte besonders erwähnt werden, dass in 1 wie in allen Figuren die dargestellten Verbindungen nur repräsentativ sind und die tatsächliche physikalische Verbindung zwischen den verschiedenen Komponenten auf viele verschiedene Arten ausgeführt sein kann.
  • Der erste Wechselstrom-Induktionsmotor 110 und der zweite Wechselstrom-Induktionsmotor 120 sind durch einen (in dieser Figur nicht dargestellten) komplexen Planetengetriebesatz mechanisch miteinander gekoppelt und über den ersten Leistungsinverter 130 und den zweiten Leistungsinverter 150 elektrisch gekoppelt oder verbunden. Die Energiespeichereinrichtung 140 ist typischerweise mit dem ersten Leistungsinverter 130 und dem zweiten Leistungsinverter 150 parallel verbunden. Die Energiespeichereinrichtung 140 ist irgendeine geeignete Art einer dem Fachmann bekannten Energiespeichereinrichtung wie z.B. ein oder mehrere Batteriestapel und/oder Ultrakondensatoren.
  • Der erste Wechselstrom-Induktionsmotor 110 ist typischerweise mit einer (in dieser Figur nicht dargestellten) Antriebsmaschine eines Verbrennungsmotors verbunden. Im Betrieb ist der erste Wechselstrom-Induktionsmotor 110 als Generator tätig, der die mechanische Energie, die an seiner Eingangswelle empfangen wird, welche mit dem ICE physikalisch gekoppelt ist, in elektrische Wechselstromenergie transformiert. Der erste Leistungsinverter 130 ist mit dem Ausgang des ersten Wechselstrom-Induktionsmotors 110 elektrisch verbunden und arbeitet als Verstärkungsgleichrichter. Dies ermöglicht dem ersten Leistungsinverter 130, die elektrische Wechselstromenergie in elektrische Gleichstromenergie zu transformieren, die dann in der Energiespeichereinrichtung 140 gespeichert wird.
  • Der zweite Wechselstrom-Induktionsmotor 120 umfasst mehrere interne Windungen, die durch Schalter 121 und 122 miteinander verbunden sind. Die Schalter 121 und 122 befinden sich typischerweise an den Eingangsanschlüssen oder der neutralen Verbindung, wie in 1 gezeigt ist. Außerdem ist der zweite Wechselstrom-Induktionsmotor 120 typischerweise mit den (in dieser Figur nicht dargestellten) Rädern des Hybridfahrzeuges verbunden, das das EPTO-System 100 enthält. Da der zweite Wechselstrom-Induktionsmotor 120 für den Betrieb des EPTO-Systems 100 nicht benötigt wird, wird er durch Öffnen der Schalter 121 und 122 getrennt.
  • Der zweite Leistungsinverter 150 wird als Inverter betrieben, der Gleichstromleistung bei einer festen Frequenz und Spannung in Wechselstromleistung transformiert. Die dreiphasige Ausgabe des zweiten Leistungsinverters 150 wird durch einen Leistungsfilter 180 gefiltert und dann über den Leistungsverteilungs/Schutzmechanismus 190 an die Ausgangsanschlüsse 191 abgegeben. In diesem Beispiel liefern Ausgangsanschlüsse 195, sind aber nicht darauf beschränkt, eine dreiphasige Leistung mit 208 V und 60 Hz und können auch verwendet werden, um Leistung für eine dreiphasige symmetrische Last oder zwei asymmetrische einphasige Lasten zu liefern.
  • Der Leistungsfilter 180 ist eine Reihenschaltung von Induktorspulen und Kondensatoren, die dazu dienen, das vom zweiten Leistungsinverter 150 abgegebene elektrische Wechselstrom-Leistungssignal zu filtern und zu glätten. Der Leistungsverteilungs/ Schutzmechanismus 190 liefert Schaltungsschutzmerkmale und sorgt auch für die physikalische Verteilung der elektrischen Wechselstromleistung an eine externe Last. Obgleich als einzelne Komponenten dargestellt, erkennt der Fachmann, dass der Leistungsfilter 180 und der Leistungsverteilungs/ Schutzmechanismus 190 zu einer einzigen Einrichtung kombiniert werden können.
  • Der Inverter-Controller 160 ist durch den ersten Bus 135 für den Inverter-Controller mit dem ersten Leistungsinverter 130 und durch den zweiten Bus 155 für den Inverter-Controller mit dem zweiten Leistungsinverter 150 verbunden. Der Inverter-Controller 160 ist über den Filterbus 165 mit dem Leistungsfilter 180 und dem Leistungsverteilungs/Schutzmechanismus 190 verbunden. Der Inverter-Controller 160 wird genutzt, um den Betrieb des ersten Leistungsinverters 130 und des zweiten Leistungsinverters 150 während eines EPTO-Betriebs zu steuern. Außerdem nimmt der Inverter-Controller 160 eine Rückkopplung vom Leistungsfilter 180 und Leistungsverteilungs/ Schutzmechanismus 190 in Bezug auf Spannungs- und Betriebsbedingungen entgegen. Schließlich kommuniziert der Inverter-Controller 160 auch über den Bus 195 mit dem Fahrzeug/Getriebe-Controller, um das gesamte Systemmanagement einschließlich Funktionen zur Drehzahlsteuerung des ICE und Störungsbehandlung zu koordinieren.
  • Bezugnehmend nun auf 2 umfasst ein EPTO-System 200 zum Speisen dreiphasiger symmetrischer Lasten gemäß einer alternativen bevorzugten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung: einen ersten Wechselstrom-Induktionsmotor 210; einen zweiten Wechselstrom-Induktionsmotor 220; einen ersten Leistungsinverter 230; einen zweiten Leistungsinverter 250; eine Energiespeichereinrichtung 240; einen Inverter-Controller 260; einen Leistungsfilter 280 und einen Leistungsverteilungs/ Schutzmechanismus 290. Ein Bus 295 für die Fahrzeug/ Getriebesteuerung, ein erster Bus 235 für den Inverter-Controller, ein zweiter Bus 255 für den Inverter-Controller und ein Filterbus 265 schaffen Datenübertragungswege zwischen den verschiedenen Komponenten. Außerdem sind Ausgangsanschlüsse 291 Verteilungspunkte für die vom EPTO-System 200 abgegebene Leistung.
  • Der erste Wechselstrom-Induktionsmotor 210 und der zweite Wechselstrom-Induktionsmotor 220 sind über einen (in dieser Figur nicht dargestellten) komplexen Planetengetriebesatz mechanisch miteinander verbunden und sind durch den ersten Leistungsinverter 230 und den zweiten Leistungsinverter 250 elektrisch gekoppelt oder verbunden. Die Energiespeichereinrichtung 240 ist typischerweise parallel mit dem ersten Leistungsinverter 230 und dem zweiten Leistungsinverter 250 verbunden. Die Energiespeichereinrichtung 240 ist irgendeine geeignete Art einer dem Fachmann bekannten Energiespeichereinrichtung wie z.B. ein oder mehrere Batteriestapel und/oder Ultrakondensatoren.
  • Der erste Wechselstrom-Induktionsmotor 210 ist typischerweise mit einer (in dieser Figur nicht dargestellten) Antriebsmaschine eines Verbrennungsmotors verbunden. Im Betrieb ist der erste Wechselstrom-Induktiorsmotor 210 tätig als Generator, der die mechanische Energie, die an seiner Eingangswelle empfangen wird, welche mit dem ICE physikalisch gekoppelt ist, in elektrische Wechselstromenergie transformiert. Der erste Leistungsinverter 230 ist mit dem Ausgang des ersten Wechselstrom-Induktionsmotors 210 elektrisch verbunden und arbeitet als Verstärkungsgleichrichter. Dies ermöglicht dem ersten Leistungsinverter 230, die elektrische Wechselstromenergie in elektrische Gleichstromenergie zu transformieren, die dann in der Energiespeichereinrichtung 240 gespeichert wird.
  • Der zweite Wechselstrom-Induktionsmotor 220 weist mehrere interne Windungen auf. Außerdem ist der zweite Wechselstrom-Induktionsmotor 220 typischerweise mit den (in dieser Figur nicht dargestellten) Rädern des Hybridfahrzeugs verbunden, das das EPTO-System 200 enthält.
  • Der zweite Leistungsinverter 250 wird als Inverter betrieben, der Gleichstromleistung bei einer festen Frequenz und Spannung in Wechselstromleistung transformiert. Die dreiphasige Ausgabe des zweiten Leistungsinverters 250 wird durch den Leistungsfilter 280 gefiltert und dann über den Leistungsverteilungs/ Schutzmechanismus 290 an Ausgangsanschlüsse 291 abgegeben. In diesem Beispiel liefern Ausgangsanschlüsse 295, sind aber nicht darauf beschränkt, eine dreiphasige Leistung mit 208 V und 60 Hz und können genutzt werden, um Leistung für eine dreiphasige symmetrische Last oder zwei asymmetrische einphasige Lasten zu liefern.
  • Der Leistungsfilter 280 ist eine Reihenschaltung von Induktorspulen und Kondensatoren, die dazu dienen, das vom zweiten Leistungsinverter 250 abgegebene elektrische Wechselstrom-Leistungssignal zu filtern und zu glätten. In dieser Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden die internen Windungen des zweiten Wechselstrom-Induktionsmotors 220 als Teil des Leistungsfilters 280 genutzt. Dies vermeidet den Bedarf an den in 1 dargestellten zusätzlichen Induktorspulen. Der Leistungsverteilungs/ Schutzmechanismus 290 liefert Schaltungsschutzmerkmale und sorgt auch für die physikalische Verteilung der elektrischen Wechselstromleistung an eine externe Last. Obgleich als getrennte Komponenten dargestellt, erkennt der Fachmann, dass der Leistungsfilter 280 und der Leistungsverteilungs/Schutzmechanismus 290 zu einer einzigen Einrichtung kombiniert werden können.
  • Der Inverter-Controller 260 ist durch den ersten Bus 235 für den Inverter-Controller mit dem ersten Leistungsinverter 230 und durch den zweiten Bus 255 für den Inverter-Controller mit dem zweiten Leistungsinverter 250 verbunden. Der Inverter-Controller 260 ist über den Filterbus 265 mit dem Leistungsfilter 280 und dem Leistungsvertei lungs/Schutzmechanismus 290 verbunden. Der Inverter-Controller 260 wird verwendet, um den Betrieb des ersten Leistungsinverters 230 und des zweiten Leistungsinverters 250 während eines EPTO-Betriebs zu steuern. Außerdem nimmt der Inverter-Controller 260 eine Rückkopplung vom Leistungsfilter 280 und Leistungsverteilungs/ Schutzmechanismus 290 in Bezug auf Spannungs- und Betriebsbedingungen entgegen. Der Inverter-Controller 260 kommuniziert schließlich auch über den Bus 295 mit dem Fahrzeug/ Getriebe-Controller, um das gesamte Systemmanagement einschließlich Funktionen zur Drehzahlsteuerung des ICE und Störungsbehandlung zu koordinieren.
  • Bezugnehmend nun auf 3 umfasst ein EPTO-System 300 zum Speisen einphasiger asymmetrischer Lasten gemäß einer bevorzugten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung: einen ersten Wechselstrom-Induktionsmotor 310; einen zweiten Wechselstrom-Induktionsmotor 320; einen ersten Leistungsinverter 330; einen zweiten Leistungsinverter 350; eine Energiespeichereinrichtung 340; einen Inverter-Controller 360; einen Leistungsfilter 380; und einen Leistungsverteilungs/Schutzmechanismus 390. Ein Bus 395 für die Fahrzeug/Getriebesteuerung, ein erster Bus 335 für den Inverter-Controller, ein zweiter Bus 355 für den Inverter-Controller und ein Filterbus 365 schaffen Datenübertragungswege zwischen den verschiedenen Komponenten. Außerdem sind Ausgangsanschlüsse 391 Verteilungspunkte für die vom EPTO-System 300 abgegebene Leistung.
  • Der erste Wechselstrom-Induktionsmotor 310 und zweite Wechselstrom-Induktionsmotor 320 sind durch einen (in dieser Figur nicht dargestellten) komplexen Planetengetriebesatz mechanisch mitein ander verbunden und sind durch den ersten Leistungsinverter 330 und zweiten Leistungsinverter 350 elektrisch gekoppelt oder verbunden. Die Energiespeichereinrichtung 340 ist typischerweise mit dem ersten Leistungsinverter 330 und zweiten Leistungsinverter 350 parallel verbunden. Die Energiespeichereinrichtung 340 ist irgendeine geeignete Art einer dem Fachmann bekannten Energiespeichereinrichtung wie z.B. ein oder mehrere Batteriestapel und/oder Ultrakondensatoren.
  • Der erste Wechselstrom-Induktionsmotor 310 ist typischerweise mit einer (in dieser Figur nicht dargestellten) Antriebsmaschine eines Verbrennungsmotors verbunden. Im Betrieb ist der erste Wechselstrom-Induktionsmotor 310 tätig als ein Generator, der die mechanische Energie, die an seiner Eingangswelle empfangen wird, welche mit dem ICE physikalisch gekoppelt ist, in eine elektrische Wechselstromenergie transformiert. Der erste Leistungsinverter 330 ist mit dem Ausgang des ersten Wechselstrom-Induktionsmotors 310 elektrisch verbunden und arbeitet als Verstärkungsgleichrichter. Dies ermöglicht dem ersten Leistungsinverter 330, die elektrische Wechselstromenergie in elektrische Gleichstromenergie umzuwandeln, die dann in der Energiespeichereinrichtung 340 gespeichert wird.
  • Der zweite Wechselstrom-Induktionsmotor 320 umfasst mehrere interne Windungen, die durch Schalter 321 und 322 miteinander verbunden sind. Die Schalter 321 und 322 befinden sich typischerweise an den Eingangsanschlüssen oder der neutralen Verbindung, wie in 3 dargestellt ist. Außerdem ist der zweite Wechselstrom-Induktionsmotor 320 typischerweise mit den (in dieser Figur nicht dargestellten) Rädern des Hybridfahrzeugs verbunden, das das EPTO-System 300 enthält. Da der zweite Wechselstrom-Induktionsmotor 320 für einen Betrieb des EPTO-Systems 300 nicht benötigt wird, wird er durch Öffnen der Schalter 321 und 322 getrennt.
  • Der zweite Leistungsinverter 350 wird als ein Inverter betrieben, der Gleichstromleistung bei einer festen Frequenz und Spannung in Wechselstromleistung transformiert. Die Ausgabe des zweiten Leistungsinverters 350 wird durch den Leistungsfilter 380 gefiltert und dann durch den Leistungsverteilungs/Schutzmechanismus 390 an Ausgangsanschlüsse 391 abgegeben. In diesem Beispiel liefern die Ausgangsanschlüsse 395 eine einphasige Leistung mit 120/240V und 60 Hz und können genutzt werden, um Leistung für einphasige asymmetrische Lasten zu liefern.
  • Der Leistungsfilter 380 ist eine Reihenschaltung von Induktorspulen und Kondensatoren, die dazu dienen, das vom zweiten Leistungsinverter 350 abgegebene elektrische Wechselstrom-Leistungssignal zu filtern und zu glätten. Der Leistungsverteilungs/Schutzmechanismus 390 liefert Schaltungsschutzmerkmale und sorgt auch für die physikalische Verteilung der elektrischen Wechselstromleistung an eine externe Last. Obgleich als getrennte Komponenten dargestellt, erkennt der Fachmann, dass der Leistungsfilter 380 und der Leistungsverteilungs/Schutzmechanismus 390 zu einer einzigen Einrichtung kombiniert werden können.
  • Der Inverter-Controller 360 ist durch den ersten Bus 335 für den Inverter-Controller mit dem ersten Leistungsinverter 330 und durch den zweiten Bus 355 für den Inverter-Controller mit dem zweiten Leis tungsinverter 350 verbunden. Der Inverter-Controller 360 ist über den Filterbus 365 mit dem Leistungsfilter 380 und dem Leistungsverteilungs/ Schutzmechanismus 390 verbunden. Der Inverter-Controller 360 wird verwendet, um den Betrieb des ersten Leistungsinverters 330 und des zweiten Leistungsinverters 350 während eines EPTO-Betriebs zu steuern. Außerdem nimmt der Inverter-Controller 360 eine Rückkopplung vom Leistungsfilter 380 und Leistungsverteilungs/Schutzmechanismus 390 in Bezug auf Spannungs- und Betriebsbedingungen entgegen. Der Inverter-Controller 360 kommuniziert schließlich auch über den Bus 395 mit dem Fahrzeug/ Getriebe-Controller, um das gesamte Systemmanagement einschließlich Funktionen zur Drehzahlsteuerung des ICE und Störungsbehandlung zu koordinieren.
  • Bezugnehmend nun auf 4 umfasst ein EPTO-System 400 zum Speisen einphasiger asymmetrischer Lasten gemäß einer alternativen bevorzugten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung: einen ersten Wechselstrom-Induktionsmotor 410; einen zweiten Wechselstrom-Induktionsmotor 420; einen ersten Leistungsinverter 430; einen zweiten Leistungsinverter 450; eine Energiespeichereinrichtung 440; einen Inverter-Controller 460; einen Leistungsfilter 480; und einen Leistungsverteilungs/Schutzmechanismus 490. Ein Bus 495 für die Fahrzeug/ Getriebesteuerung, ein erster Bus 435 für den Inverter-Controller, ein zweiter Bus 455 für den Inverter-Controller und ein Filterbus 465 schaffen Datenübertragungswege zwischen den verschiedenen Komponenten. Zusätzlich sind Ausgangsanschlüsse 491 Verteilungspunkte für die vom EPTO-System 400 abgegebene Leistung.
  • Der erste Wechselstrom-Induktionsmotor 410 und zweite Wechselstrom-Induktionsmotor 420 sind durch einen (in dieser Figur nicht dargestellten) komplexen Planetengetriebesatz mechanisch miteinander verbunden und sind durch den ersten Leistungsinverter 430 und zweiten Leistungsinverter 450 elektrisch gekoppelt oder verbunden. Die Energiespeichereinrichtung 440 ist typischerweise mit dem ersten Leistungsinverter 430 und dem zweiten Leistungsinverter 450 parallel verbunden. Die Energiespeichereinrichtung 440 ist irgendeine geeignete Art einer dem Fachmann bekannten Energiespeichereinrichtung wie z.B. ein oder mehrere Batteriestapel und/oder Ultrakondensatoren.
  • Der erste Wechselstrom-Induktionsmotor 410 ist typischerweise mit einer (in dieser Figur nicht dargestellten) Antriebsmaschine eines Verbrennungsmotors verbunden. Im Betrieb ist der erste Wechselstrom-Induktionsmotor 410 tätig als ein Generator, der die mechanische Energie, die an seiner Eingangswelle empfangen wird, welche mit dem ICE physikalisch gekoppelt ist, in elektrische Wechselstromenergie transformiert. Der erste Leistungsinverter 430 ist mit dem Ausgang des ersten Wechselstrom-Induktionsmotors 410 elektrisch verbunden und arbeitet als Verstärkungsgleichrichter. Dies ermöglicht dem ersten Leistungsinverter 430, die elektrische Wechselstromenergie in elektrische Gleichstromenergie umzuwandeln, die dann in der Energiespeichereinrichtung 440 gespeichert wird.
  • Der zweite Wechselstrom-Induktionsmotor 420 umfasst mehrere interne Windungen. Außerdem ist der zweite Wechselstrom-Induktionsmotor 420 typischerweise mit den (in dieser Figur nicht dargestellten) Rädern des Hybridfahrzeugs verbunden, das das EPTO-System 400 enthält.
  • Der zweite Leistungsinverter 450 wird als ein Inverter betrieben, der Gleichstromleistung bei einer festen Frequenz und Spannung in Wechselstromleistung transformiert. Die Ausgabe des zweiten Leistungsinverters 450, wird durch den Leistungsfilter 480 gefiltert und dann durch den Leistungsverteilungs/Schutzmechanismus 490 an die Ausgangsanschlüsse 491 abgegeben. In diesem Beispiel liefern Ausgangsanschlüsse 495, sind aber nicht darauf beschränkt, eine Versorgungsleistung von 120/240V und 60 Hz für asymmetrische einphasige Lasten.
  • Der Leistungsfilter 480 ist eine Reihenschaltung von Induktorspulen und Kondensatoren, die dazu dienen, das vom zweiten Leistungsinverter 450 abgegebene elektrische Wechselstrom-Leistungssignal zu filtern und zu glätten. In dieser Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden die internen Windungen des zweiten Wechselstrom-Induktionsmotors 420 als Teil des Leistungsfilters 480 genutzt. Dies vermeidet den Bedarf an zusätzlichen Induktorspulen, die in 3 dargestellt sind. Der Leistungsverteilungs/Schutzmechanismus 490 liefert Schaltungsschutzmerkmale und sorgt auch für die physikalische Verteilung der elektrischen Wechselstromleistung an eine externe Last. Obgleich als getrennte Komponenten dargestellt, erkennt der Fachmann, dass der Leistungsfilter 480 und der Leistungsverteilungs/Schutzmechanismus 490 zu einer einzigen Einrichtung kombiniert werden können.
  • Der Inverter-Controller 460 ist durch den ersten Bus 435 für den Inverter-Controller mit dem ersten Leistungsinverter 430 und durch den zweiten Bus 455 für den Inverter-Controller mit dem zweiten Leistungsinverter 450 verbunden. Der Inverter-Controller 460 ist über den Filterbus 465 mit dem Leistungsfilter 480 und dem Leistungsverteilungs/Schutzmechanismus 490 verbunden. Der Inverter-Controller 460 wird verwendet, um den Betrieb des ersten Leistungsinverters 430 und des zweiten Leistungsinverters 450 während eines EPTO-Betriebs zu steuern. Außerdem nimmt der Inverter-Controller 460 eine Rückkopplung vom Leistungsfilter 480 und Leistungsverteilungs/ Schutzmechanismus 490 in Bezug auf Spannungs- und Betriebsbedingungen entgegen. Der Inverter-Controller 460 kommuniziert schließlich auch über den Bus 495 mit dem Fahrzeug/ Getriebe-Controller, um das gesamte Systemmanagement einschließlich Funktionen zur Drehzahlsteuerung des ICE und Störungsbehandlung zu koordinieren.
  • Bezugnehmend nun auf 5 umfasst ein EPTO-System 500 zum Speisen dreiphasiger asymmetrischer Lasten gemäß einer bevorzugten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung: einen ersten Wechselstrom-Induktionsmotor 510; einen zweiten Wechselstrom-Induktionsmotor 520; einen ersten Leistungsinverter 530; einen zweiten Leistungsinverter 550; eine Energiespeichereinrichtung 540; einen Inverter-Controller 560; einen Leistungsfilter 580; und einen Leistungsverteilungs/ Schutzmechanismus 590. Ein Bus 595 für die Fahrzeug/ Getriebesteuerung, ein erster Bus 535 für den Inverter-Controller, ein zweiter Bus 555 für den Inverter-Controller und ein Filterbus 565 schaffen Datenübertragungswege zwischen den verschiedenen Komponenten. Ausgangsanschlüsse 591 sind außerdem Verteilungspunkte für die vom EPTO-System 500 abgegebene Leistung.
  • – Der erste Wechselstrom-Induktionsmotor 510 und zweite Wechselstrom-Induktionsmotor 520 sind durch einen (in dieser Figur nicht dargestellten) komplexen Planetengetriebesatz mechanisch miteinander verbunden und sind durch den ersten Leistungsinverter 530 und zweiten Leistungsinverter 550 elektrisch gekoppelt oder verbunden. Die Energiespeichereinrichtung 540 ist typischerweise mit dem ersten Leistungsinverter 530 und dem zweiten Leistungsinverter 550 parallel verbunden. Die Energiespeichereinrichtung 540 ist irgendeine geeignete Art einer dem Fachmann bekannten Energiespeichereinrichtung wie z.B. ein oder mehrere Batteriestapel und/oder Ultrakondensatoren.
  • Der erste Wechselstrom-Induktionsmotor 510 ist typischerweise mit einer (in dieser Figur nicht dargestellten) Antriebsmaschine eines Verbrennungsmotors verbunden. Im Betrieb ist der erste Wechselstrom-Induktionsmotor 510 tätig als ein Generator, der die mechanische Energie, die an seiner Eingangswelle empfangen wird, welche mit dem ICE physikalisch verbunden ist, in elektrische Wechselstromenergie transformiert. Der erste Leistungsinverter 530 ist mit dem Ausgang des ersten Wechselstrom-Induktionsmotors 510 elektrisch verbunden und arbeitet als Verstärkungsgleichrichter. Dies ermöglicht dem ersten Leistungsinverter 530, die elektrische Wechselstromenergie in elektrische Gleichstromenergie zu transformieren, die dann in der Energiespeichereinrichtung 540 gespeichert wird.
  • Der zweite Wechselstrom-Induktionsmotor 520 umfasst mehrere interne Windungen, die durch Schalter 521 und 522 miteinander verbunden sind. Die Schalter 521 und 522 sind typischerweise an den Ausgangsanschlüssen oder der neutralen Verbindung wie in 5 gezeigt angeordnet. Außerdem ist der zweite Wechselstrom-Induktionsmotor 520 typischerweise mit den (in dieser Figur nicht dargestellten) Rädern des Hybridfahrzeugs verbunden, das das EPTO-System 500 enthält. Da der zweite Wechselstrom-Induktionsmotor 520 für einen Betrieb des EPTO-Systems 500 nicht benötigt wird, wird er durch Öffnen der Schalter 521 und 522 getrennt.
  • Der zweite Leistungsinverter 550 wird als ein Inverter betrieben, der Gleichstromleistung bei einer festen Frequenz und Spannung in Wechselstromleistung transformiert. In dieser Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein vierbeiniger Inverter verwendet, um den von Null verschiedenen neutralen Strom der asymmetrischen Last zu steuern. Während eines standardmäßigen Fahrzeugbetriebs wird das EPTO-System 500 nicht genutzt, und demgemäß ist das vierte Bein des Inverters gesperrt. Wann immer das EPTO-System 500 aktiviert wird, um Wechselstromleistung an die Ausgangsanschlüsse 591 abzugeben, wird das vierte Bein des zweiten Leistungsinverters 550 aktiviert. Die Ausgabe des zweiten Leistungsinverters 550 wird durch den Leistungsfilter 580 gefiltert und wird dann durch den Leistungsverteilungs/ Schutzmechanismus 590 an die Ausgangsanschlüsse 591 abgegeben. In diesem Beispiel liefern Ausgangsanschlüsse 595, sind aber nicht darauf beschränkt, Leistung mit 120/208 V und 60 Hz für die dreiphasigen asymmetrischen Lasten..
  • Der Leistungsfilter 580 ist eine Reihenschaltung von Induktorspulen und Kondensatoren, die dazu dienen, das vom zweiten Leistungsinverter 550 abgegebene elektrische Wechselstrom-Leistungssignal zu filtern und zu glätten. Der Leistungsverteilungs/Schutzmechanismus 590 liefert Schaltungsschutzmerkmale und sorgt auch für die physikali sche Verteilung der elektrischen Wechselstromleistung an eine externe Last. Obgleich als diskrete Komponenten dargestellt, erkennt der Fachmann, dass der Leistungsfilter 580 und der Leistungsverteilungs/Schutzmechanismus 590 zu einer einzigen Einrichtung kombiniert werden können.
  • Der Inverter-Controller 560 ist durch den ersten Bus 535 für den Inverter-Controller mit dem ersten Leistungsinverter 530 und durch den zweiten Bus 555 für den Inverter-Controller mit dem zweiten Leistungsinverter 550 verbunden. Der Inverter-Controller 560 ist mit dem Leistungsfilter 580 und dem Leistungsverteilungs/Schutzmechanismus 590 über den Filterbus 565 verbunden. Der Inverter-Controller 560 wird verwendet, um den Betrieb des ersten Leistungsinverters 530 und des zweiten Leistungsinverters 550 während eines EPTO-Betriebs zu steuern. Außerdem nimmt der Inverter-Controller 560 eine Rückkopplung von dem Leistungsfilter 580 und dem Leistungsverteilungs/Schutzmechanismus 590 in Bezug auf Spannungs- und Betriebsbedingungen entgegen. Der Inverter-Controller 560 kommuniziert schließlich auch mit dem Fahrzeug/ Getriebe-Controller über den Bus 595, um das gesamte Systemmanagement einschließlich Funktionen zur Drehzahlsteuerung des ICE und der Störungsbehandlung zu koordinieren.
  • Bezugnehmend nun auf 6 umfasst ein EPTO-System 600 zum Speisen dreiphasiger asymmetrischer Lasten gemäß einer alternativen bevorzugten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung: einen ersten Wechselstrom-Induktionsmotor 610; einen zweiten Wechselstrom-Induktionsmotor 620; einen ersten Leistungsinverter 630; einen zweiten Leistungsinverter 650; eine Energiespeichereinrichtung 640; einen Inverter-Controller 660; einen Leistungsfilter 680; und einen Leistungsverteilungs/ Schutzmechanismus 690. Ein Bus 695 für die Fahrzeug/ Getriebesteuerung, ein erster Bus 635 für den Inverter-Controller, ein zweiter Bus 655 für den Inverter-Controller und ein Filterbus 665 schaffen Datenübertragungswege zwischen den verschiedenen Komponenten. Außerdem sind Ausgangsanschlüsse 691 Verteilungspunkte für die vom EPTO-System 600 abgegebene Leistung.
  • Der erste Wechselstrom-Induktionsmotor 610 und zweite Wechselstrom-Induktionsmotor 620 sind durch einen (in dieser Figur nicht dargestellten) komplexen Planetengetriebesatz mechanisch miteinander verbunden und sind durch den ersten Leistungsinverter 630 und zweiten Leistungsinverter 650 elektrisch gekoppelt oder verbunden. Die Energiespeichereinrichtung 640 ist typischerweise mit dem ersten Leistungsinverter 630 und dem zweiten Leistungsinverter 650 parallel verbunden. Die Energiespeichereinrichtung 640 ist irgendeine geeignete Art einer dem Fachmann bekannten Energiespeichereinrichtung wie z.B. ein oder mehrere Batteriestapel und/oder Ultrakondensatoren.
  • Der erste Wechselstrom-Induktionsmotor 610 ist typischerweise mit einer (in dieser Figur nicht dargestellten) Antriebsmaschine eines Verbrennungsmotors verbunden. Im Betrieb ist der erste Wechselstrom-Induktionsmotor 610 tätig als ein Generator, der die mechanische Energie, die an seiner Eingangswelle empfangen wird, welche mit dem ICE physikalisch verbunden ist, in elektrische Wechselstromenergie transformiert. Der erste Leistungsinverter 630 ist mit dem Ausgang des ersten Wechselstrom-Induktionsmotors 610 elektrisch verbunden und arbeitet als Verstärkungsgleichrichter. Dies ermöglicht dem ersten Leistungsinver ter 630, die elektrische Wechselstromenergie in elektrische Gleichstromenergie zu transformieren, die dann in der Energiespeichereinrichtung 640 gespeichert wird.
  • Der zweite Wechselstrom-Induktionsmotor 620 umfasst mehrere interne Windungen. Der zweite Wechselstrom-Induktionsmotor 620 ist typischerweise mit den (in dieser Figur nicht dargestellten) Rädern des Hybridfahrzeugs verbunden, das das EPTO-System 600 enthält.
  • Der zweite Leistungsinverter 650 wird als ein Inverter betrieben, der Gleichstromleistung bei einer festen Frequenz und Spannung in Wechselstromleistung transformiert. In dieser Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein vierbeiniger Inverter verwendet, um den von Null verschiedenen neutralen Strom der asymmetrischen Last zu steuern. Während eines standardmäßigen Fahrzeugbetriebs wird das EPTO-System 600 nicht genutzt, und demgemäß ist das vierte Bein des Inverters gesperrt. Wann immer das EPTO-System 600 aktiviert wird, um Wechselstromleistung an die Ausgangsanschlüsse 691 abzugeben, wird das vierte Bein des zweiten Leistungsinverters 650 aktiviert. Die Ausgabe des zweiten Leistungsinverters 650 wird durch den Leistungsfilter 680 gefiltert und wird dann durch den Leistungsverteilungs/Schutzmechanismus 690 an die Ausgangsanschlüsse 691 geliefert. In diesem Beispiel liefern Ausgangsanschlüsse 695, sind aber nicht darauf beschränkt, eine Versorgungsleistung mit 120/208 V und 60 Hz für die dreiphasigen asymmetrischen Lasten.
  • Der Leistungsfilter 680 ist eine Reihenschaltung von Induktorspulen und Kondensatoren, die dazu dienen, das vom zweiten Leistungsinverter 650 abgegebene elektrische Wechselstrom-Leistungssignal zu filtern und zu glätten. In dieser Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden die internen Windungen des zweiten Wechselstrom-Induktionsmotors 620 als Teil des Leistungsfilters 680 genutzt. Dies vermeidet den Bedarf an den in 5 gezeigten zusätzlichen Induktorspulen. Der Leistungsverteilungs/ Schutzmechanismus 690 liefert typischerweise Schaltungsschutzmerkmale und sorgt auch für die physikalische Verteilung der elektrischen Wechselstromleistung an eine externe Last. Obgleich als diskrete Komponenten dargestellt, erkennt der Fachmann, dass der Leistungsfilter 680 und der Leistungsverteilungs/Schutzmechanismus 690 zu einer einzigen Einrichtung kombiniert werden können.
  • Der Inverter-Controller 660 ist durch den ersten Bus 635 für den Inverter-Controller mit dem ersten Leistungsinverter 630 und durch den zweiten Bus 655 für den Inverter-Controller mit dem zweiten Leistungsinverter 650 verbunden. Der Inverter-Controller 660 ist mit dem Leistungsfilter 680 und dem Leistungsverteilungs/Schutzmechanismus 690 über den Filterbus 665 verbunden. Der Inverter-Controller 660 wird verwendet, um den Betrieb des ersten Leistungsinverters 630 und des zweiten Leistungsinverters 650 während eines EPTO-Betriebs zu steuern. Außerdem nimmt der Inverter-Controller 660 eine Rückkopplung von dem Leistungsfilter 680 und dem Leistungsverteilungs/Schutzmechanismus 690 in Bezug auf Spannungs- und Betriebsbedingungen entgegen. Der Inverter-Controller 660 kommuniziert schließlich auch über den Bus 695 mit dem Fahrzeug/ Getriebe-Controller, um das gesamte Systemmanage ment einschließlich Funktionen zur Drehzahlsteuerung des ICE und der Störungsbehandlung zu koordinieren.
  • Die bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung nutzen den Verbrennungsmotor eines Hybridfahrzeugs, der mit einer Energiespeichereinrichtung und einer Reihenschaltung von Invertern gekoppelt ist, um für ein System zur Entnahme elektrischer Leistung (EPTO) die Fähigkeit zur Erzeugung elektrischer Leistung bereitzustellen. Zusätzliche Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung nutzen einen an Bord vorhandenen Wechselstrom-Induktionsmotor, um eine Fähigkeit zum Filtern der erzeugten Wechselstromleistung zu liefern.

Claims (20)

  1. System zur Entnahme elektrischer Leistung, umfassend: eine erste elektrische Maschine; einen mit der ersten elektrischen Maschine gekoppelten ersten Inverter; einen mit dem ersten Inverter gekoppelten zweiten Inverter; eine mit dem zweiten Inverter gekoppelte zweite elektrische Maschine, wobei die zweite elektrische Maschine umfasst: einen ersten internen Schalter; einen zweiten internen Schalter; eine erste interne Windung; eine zweite interne Windung; und eine dritte interne Windung, wobei die erste interne Windung und die zweite interne Windung durch den ersten internen Schalter selektiv verbunden oder getrennt werden und worin die zweite interne Windung und die dritte interne Windung durch den zweiten internen Schalter selektiv verbunden oder getrennt werden; eine Energiespeichereinrichtung, die mit dem ersten Inverter und dem zweiten Inverter gekoppelt ist; einen Invrerter-Controller, der mit dem ersten Inverter und dem zweiten Inverter gekoppelt ist und diese steuert; einen Leistungsfilter, der mit dem zweiten Inverter gekoppelt ist, wobei der Leistungsfilter umfasst: mehrere Induktorspulen, die mit dem zweiten Inverter gekoppelt sind; und mehrere Kondensatoren, die mit den mehreren Induktorspulen gekoppelt sind; und einen Leistungsverteilungsmechanismus, der mit dem Leistungsfilter gekoppelt ist.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste elektrische Maschine und der erste Inverter und der zweite Inverter und die zweite elektrische Maschine und die Energiespeichereinrichtung und der Inverter-Controller ein Getriebe für ein Hybridfahrzeug umfassen.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste elektrische Maschine einen Wechselstrom-Induktionsmotor umfasst.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite elektrische Maschine einen Wechselstrom-Induktionsmotor umfasst.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste elektrische Maschine einen Wechselstrom-Induktions motor umfasst und die zweite elektrische Maschine einen Wechselstrom-Induktionsmotor umfasst.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Energiespeichereinrichtung einen Batteriestapel umfasst.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine mit der ersten elektrischen Maschine gekoppelte Antriebsmaschine.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine mit dem Leistungsverteilungsmechanismus gekoppelte externe Last.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die externe Last eine einphasige Last umfasst.
  10. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die externe Last eine dreiphasige symmetrische Last umfasst.
  11. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Inverter einen vierbeinigen Inverter umfasst und die externe Last eine dreiphasige asymmetrische Last umfasst.
  12. System zur Entnahme elektrischer Leistung für ein Hybridelektrofahrzeug, wobei das System umfasst: ein Getriebe, wobei das Getriebe umfasst: einen ersten Wechselstrom-Induktionsmotor; einen mit der ersten elektrischen Maschine gekoppelten ersten Inverter; einen mit dem ersten Inverter gekoppelten zweiten Inverter; einen Inverter-Controller, der mit dem ersten Inverter und dem zweiten Inverter gekoppelt ist und diese steuert; einen zweiten Wechselstrom-Induktionsmotor, der mit dem zweiten Inverter gekoppelt ist, wobei der zweite Wechselstrom-Induktionsmotor umfasst: eine erste interne Windung; eine zweite interne Windung; und eine dritte interne Windung; und einen Batteriestapel, der mit dem ersten Inverter und dem zweiten Inverter gekoppelt ist; einen Leistungsfilter, der mit dem zweiten Wechselstrom-Induktionsmotor gekoppelt ist, wobei der Leistungsfilter umfasst: den zweiten Wechselstrom-Induktionsmotor; einen ersten Schalter, wobei der erste Schalter die erste interne Windung und die zweite interne Windung selektiv verbindet oder trennt; einen zweiten Schalter, wobei der zweite Schalter die zweite interne Windung und die dritte interne Windung selektiv verbindet oder trennt; und zumindest einen Kondensator, der mit dem ersten Schalter und dem zweiten Schalter gekoppelt ist; einen mit dem Leistungsfilter gekoppelten Leistungsverteilungsmechanismus; und eine externe Last, die mit dem Leistungsverteilungsmechanismus gekoppelt ist.
  13. Vorrichtung nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch eine mit der ersten elektrischen Maschine gekoppelte Antriebsmaschine.
  14. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die externe Last eine einphasige Last umfasst.
  15. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die externe Last eine dreiphasige asymmetrische Last umfasst.
  16. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Inverter einen vierbeinigen Inverter umfasst und die externe Last eine dreiphasige asymmetrische Last umfasst.
  17. Verfahren zum Liefern von Wechselstromleistung an eine Last, wobei das Verfahren die Schritte umfasst: Verbinden eines Getriebes eines Hybridfahrzeugs mit einem Leistungsfilter, wobei das Getriebe umfasst: einen ersten Wechselstrom-Induktionsmotor; einen mit der ersten elektrischen Maschine gekoppelten ersten Inverter; einen mit dem ersten Inverter gekoppelten zweiten Inverter; einen mit dem zweiten Inverter gekoppelten zweiten Wechselstrom-Induktionsmotor, wobei der zweite Wechselstrom-Induktionsmotor umfasst: eine erste interne Windung; eine zweite interne Windung; und eine dritte interne Windung; eine Energiespeichereinrichtung, die mit dem ersten Inverter und dem zweiten Inverter gekoppelt ist; und einen Inverter-Controller, der mit dem ersten Inverter und dem zweiten Inverter gekoppelt ist und diese steuert; Verbinden des Leistungsfilters mit der Last, wobei der Leistungsfilter umfasst: den zweiten Wechselstrom-Induktionsmotor; einen ersten Schalter, wobei der erste Schalter die erste interne Windung und die zweite interne Windung selektiv verbindet oder trennt; einen zweiten Schalter, wobei der zweite Schalter die zweite interne Windung und die dritte interne Windung selektiv verbindet oder trennt; und zumindest einen Kondensator, der mit dem ersten Schalter und dem zweiten Schalter gekoppelt ist; und einen mit dem Leistungsfilter und der Last gekoppelten Leistungsverteilungsmechanismus.
  18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Last eine einphasige Last umfasst.
  19. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Last eine dreiphasige symmetrische Last umfasst.
  20. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Inverter einen vierbeinigen Inverter umfasst und die Last eine dreiphasige asymmetrische Last umfasst.
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