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Title:
DIAGNOSIS METHOD FOR AN INVERTER, INVERTER ASSEMBLY, AND ELECTRIC DRIVE SYSTEM
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2018/177770
Kind Code:
A1
Abstract:
The present invention relates to a diagnosis of the switch elements in an inverter, in particular an inverter of an electric drive system. To this end, an intermediate circuit capacitor of the inverter is charged and, selectively, either a switch element of the upper switches in the half-bridges of the inverter is connected or a switch element of the lower switches of the half-bridges of the inverter is connected. By monitoring the voltage curve over the intermediate circuit, it can be determined whether one of the switch elements in the inverter has an error.

Inventors:
JIN, Jiahang (Dorfwiesenstraße 9/4, Kornwestheim, 70806, DE)
Application Number:
EP2018/056623
Publication Date:
October 04, 2018
Filing Date:
March 16, 2018
Export Citation:
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Assignee:
ROBERT BOSCH GMBH (Postfach 30 02 20, Stuttgart, 70442, DE)
International Classes:
B60L3/00; B60L3/04; B60L11/18; G01R31/02; H02J7/34; H02M7/48; H01H47/00
Foreign References:
JP2000278802A2000-10-06
JP2011188713A2011-09-22
DE102011081173A12013-02-21
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Claims:
Ansprüche

1. Diagnoseverfahren (100) für einen Wechselrichter (1) der einen Zwi- schenkreiskondensator (2) und mehrere Halbbrücken (11-13) mit jeweils einem ersten Schaltelement (Sl - S3) und einem zweiten Schaltelement (S4 - S6) um- fasst, und wobei der Wechselrichter (1) ausgangsseitig mit einem elektrischen

Verbraucher (3) gekoppelt ist, wobei das Verfahren die folgenden Schritte um- fasst:

Öffnen (110) der ersten Schaltelemente (S1-S3) und der zweiten Schaltelemente (S4-S6) in den Halbbrücken (11-13) des Wechselrichters (1);

Aufladen (120) des Zwischenkreiskondensators (2) auf eine vorbestimmte erste Spannung; Schließen (130) eines ersten Schaltelements (S1-S3) in einer Halbbrücke (11-13) des Wechselrichters (1);

Detektieren (140) eines fehlerhaften zweiten Schaltelements (S4-S6), falls die elektrische Spannung über dem Zwischenkreiskondensator (2) innerhalb einer vorbestimmten ersten Zeitspanne nach dem Schließen des ersten Schaltelements (S1-S3) um mehr als einen vorgegebenen ersten Spannungswert absinkt;

Öffnen (150) des geschlossenen ersten Schaltelements (S1-S3); Schließen (160) eines zweiten Schaltelements (S4-S6) in einer Halbbrücke (II¬

IS) des Wechselrichters (1); und

Detektieren (170) eines fehlerhaften ersten Schaltelements (S1-S3), falls die elektrische Spannung über dem Zwischenkreiskondensator (2) innerhalb einer vorbestimmten zweiten Zeitspanne nach dem Schließen des zweiten Schaltele- ments (S4-S6) um mehr als einen vorgegebenen zweiten Spannungswert absinkt.

2. Diagnoseverfahren (100) nach Anspruch 1, wobei die Schritte (150-170) des Öffnens des geschlossenen ersten Schaltelements (S1-S3), des Schließens des zweiten Schaltelements (S4-S6) und des Detektieren eines fehlerhaften ersten Schaltelements (S1-S3) nur ausgeführt werden, falls kein fehlerhaftes zweites Schaltelement (S4-S6) detektiert worden ist. 3. Diagnoseverfahren (100) nach Anspruch 1 oder 2, mit einem Schritt zum

Aufladen des Zwischenkreiskondensators (2) auf eine vorbestimmte zweite Spannung, nachdem das geschlossene erste Schaltelement (S1-S3) geöffnet worden ist. 4. Diagnoseverfahren (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die vorbestimmte erste Spannung und/oder die vorbestimmte zweite Spannung, auf die der Zwischenkreiskondensator (2) aufgeladen wird, in Abhängigkeit von einem maximalen Durchlassstrom, einer maximalen Betriebstemperatur und/oder einer maximalen Wärmedissipation der ersten Schaltelemente (S1-S3) und/oder der zweiten Schaltelemente (S4-S6) bestimmt wird.

5. Diagnoseverfahren (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, mit einem Schritt zum Identifizieren des fehlerhaften Schaltelements (S1-S6), wenn eine fehlerhaftes erstes Schaltelement (S1-S3)) oder ein fehlerhaftes zweites Schalt- element (S4-S6) detektiert worden ist.

6. Diagnoseverfahren (100) nach Anspruch 5, wobei der Schritt zum Identifizieren des fehlerhaften Schaltelements ein Öffnen des geschlossenen ersten oder zweiten Schaltelements (S1-S6) in der Halbbrücke (11-13) des Wechsel- richters (1), und eine Schließen eines weiteren ersten oder zweiten Schaltelement (S1-S6) in einer weiteren Halbbrücke (11-13) des Wechselrichters (1) um- fasst.

7. Diagnoseverfahren (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, mit einem Schritt zum Freigeben des Wechselrichters (1), falls kein fehlerhaftes erstes Schaltelement (S1-S3) und kein fehlerhaftes zweites Schaltelement (S4-S6) de- tektiert worden ist.

8. Diagnoseverfahren (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das Aufladen des Zwischenkreiskondensators (2) auf die vorbestimmte erste Spannung ein elektrisches Verbinden des Zwischenkreiskondensators (2) mit einer externen Energiequelle (4) und/oder das Einspeisen von elektrische Energie mittels eines Gleichspannungswandlers umfasst.

9. Wechselrichteranordnung, mit:

Einem Wechselrichter (1) mit mehreren Halbbrücken (11-13), die jeweils ein erstes Schaltelement (S1-S3) und eine zweites Schaltelement (S4-S6) umfassen, wobei der Wechselrichter (1) ausgangsseitig mit einem elektrischen Verbraucher (3) gekoppelt ist;

Einem Zwischenkreiskondensator (2), der mit einem Eingang des Wechselrichters (1) elektrisch gekoppelt ist; und einer Steuereinrichtung (22), die dazu ausgelegt ist, den Zwischenkreiskondensator (2) auf eine vorbestimmte erste Spannung aufzuladen, ein erstes Schaltelement (S1-S3) in einer Halbbrücke (11-13) des Wechselrichters (1) zu schließen, ein fehlerhaftes zweites Schaltelement (S4-S6) zu detektieren, falls die elektrische Spannung über den Zwischenkreiskondensator (2) innerhalb einer vorbestimmten ersten Zeitspanne nach dem Schließen des ersten Schaltelements (S1-S3) um mehr als einen vorgegebenen ersten Spannungswert absinkt, das geschlossene erste Schaltelement (S1-S3) zu öffnen, ein zweites Schaltelement (S4-S6) in einer Halbbrücke (11-13) des Wechselrichters (1) zu öffnen und ein fehlerhaftes erstes Schaltelement (S1-S3) zu detektieren, falls die elektrische Spannung über den Zwischenkreiskondensator (2) innerhalb einer vorbestimmten zweiten Zeitspanne nach dem Schließen des zweiten Schaltelement (S4-S6) um mehr als einen vorgegebenen zweiten Spannungswert absinkt.

10. Elektrisches Antriebssystem, mit: einer Wechselrichteranordnung nach Anspruch 9, und einer elektrischen Maschine (3) die mit einem Ausgangsanschluss der Wechselrichteranordnung elektrisch gekoppelt ist, wobei die Wechselrichteranordnung eingangsseitig über einen Trennschalter (5) mit einer elektrischen Energiequelle (4) elektrisch koppelbar ist.

Description:
Beschreibung

Titel

Diagnoseverfahren für einen Wechselrichter, Wechselrichteranordnung und elektrisches Antriebssystem

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Diagnoseverfahren für einen Wechselrichter, eine Wechselrichteranordnung und eine elektrisches Antriebssystem mit einer Wechselrichteranordnung.

Stand der Technik

Elektrische Antriebssysteme können eine ein- oder mehrphasige elektrische Maschine umfassen, die von einem Wechselrichter angesteuert wird. Hierzu kann der Wechselrichter beispielsweise von einer Gleichspannungsquelle mit elektrischer Energie versorgt werden. Der Wechselrichter wandelt dabei die eingangs- seitig bereitgestellte Gleichspannung in eine geeignete Wechselspannung um, so dass an der elektrischen Maschine entsprechend einer Sollwertvorgabe ein gewünschter Betriebszustand eingestellt wird. Hierzu können in dem Wechselrichter mehrere Halbbrücken vorgesehen sein. Jede dieser Halbbrücken kann zwei in Serie geschaltete Schaltelemente aufweisen, die zwischen einem positiven und einem negativen Eingangsanschluss des Wechselrichters angeordnet sind. Ein Verbindungspunkt zwischen dem ersten und zweiten Schaltelement einer Halbbrücke kann jeweils mit einem Phasenanschluss der elektrischen Maschine gekoppelt werden. Entsprechend ist für jede Phase der elektrischen Maschine eine Halbbrücke vorgesehen. Beispielsweise kann eine dreiphasige elektrische Maschine somit mittels einer sogenannten B6-Brücke aus drei Halbbrücken angesteuert werden.

Die Druckschrift DE 10 2011 081 173 AI offenbart eine Betriebszustandsschal- tung zum Ansteuern eines Wechselrichters. Der Wechselrichter versorgt hierbei eine n-phasige elektrische Maschine über Phasenanschlüsse mit einer n- phasigen Versorgungsspannung.

Für einen ordnungsgemäßen Betrieb eines elektrischen Antriebssystems mit einem zuvor beschriebenen Wechselrichter sollte sichergestellt werden, dass die Schaltelemente in dem Wechselrichter fehlerfrei funktionieren.

Offenbarung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung offenbart ein Diagnoseverfahren für einen Wechselrichter mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1, eine Wechselrichteranordnung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 9 und ein elektrisches Antriebssystem mit den Merkmalen des Patentanspruchs 10.

Demgemäß ist vorgesehen:

Ein Diagnoseverfahren für einen Wechselrichter. Der Wechselrichter umfasst einen Zwischenkreiskondensator und mehrere Halbbrücken. Jede Halbbrücken umfasst jeweils ein erstes Schaltelement und ein zweites Schaltelement. Der Wechselrichter kann ausgangsseitig mit einem elektrischen Verbraucher gekoppelt werden. Insbesondere kann es sich bei dem elektrischen Verbraucher um eine elektrische Maschine handeln. Das Verfahren umfasst die Schritte des Öffnens aller ersten Schaltelemente und aller zweiten Schaltelemente in den Halbbrücken des Wechselrichters, und des Aufladens des Zwischenkreiskondensa- tors auf eine vorbestimmte erste Spannung. Das Verfahren umfasst ferner die Schritte des Schließens eines ersten Schaltelements in einer der Halbbrücken des Wechselrichters und des Detektierens eines fehlerhaften zweiten Schaltelements, falls die elektrische Spannung über den Zwischenkreiskondensator innerhalb einer vorbestimmten ersten Zeitspanne nach dem Schließen des ersten Schaltelements um mehr als einen vorgegebenen ersten Spannungswert absinkt. Falls ein fehlerhaftes zweites Schaltelement detektiert worden ist, kann das Verfahren daraufhin beendet werden. Andernfalls umfasst das Verfahren die Schritte des Öffnens des geschlossenen ersten Schaltelements und des Schließens eines zweiten Schaltelements in einer der Halbbrücken des Wechselrichters sowie des Detektierens eines fehlerhaften ersten Schaltelements, falls die elektrische Spannung über dem Zwischenkreiskondensator innerhalb einer vorbestimmten zweiten Zeitspanne nach dem Schließen des zweiten Schaltelements um mehr als einen vorgegebenen zweiten Spannungswert absinkt. Insbesondere können die erste Zeitspanne und die zweite Zeitspanne und/oder der vorgegebene erste Spannungswert und der vorgegebene zweite Spannungswert jeweils gleich sein.

Ferner ist vorgesehen:

Eine Wechselrichteranordnung mit einem Wechselrichter, einem Zwischenkreis- kondensator und einer Steuereinrichtung. Der Wechselrichter umfasst mehrere

Halbbrücken. Jede der Halbbrücken umfasst jeweils ein erstes Schaltelement und ein zweites Schaltelement. Das erste Schaltelement und das zweite Schaltelement können in Serie zwischen einem positiven und einem negativen Ein- gangsanschluss des Wechselrichters angeordnet sein. Ferner ist zwischen dem positiven und dem negativen Eingangsanschluss des Wechselrichters der Zwischenkreiskondensator vorgesehen. Ausgangsseitig kann der Wechselrichter mit einem elektrischen Verbraucher, insbesondere einer elektrischen Maschine gekoppelt sein. Die Steuereinrichtung ist dazu ausgelegt, den Zwischenkreiskondensator auf eine vorbestimmte erste Spannung aufzuladen, ein erstes Schalt- element in einer der Halbbrücken des Wechselrichters zu schließen und ein fehlerhaftes zweites Schaltelement zu detektieren, falls die elektrische Spannung über den Zwischenkreiskondensator innerhalb einer vorbestimmten ersten Zeitspanne nach dem Schließen des ersten Schaltelements um mehr als einen vorgegebenen ersten Spannungswert absinkt. Ferner ist die Steuereinrichtung dazu ausgelegt, das geschlossene erste Schaltelement zu öffnen, ein zweites Schaltelement innerhalb einer Halbbrücke des Wechselrichters zu öffnen und ein fehlerhaftes erstes Schaltelement zu detektieren, falls die elektrische Spannung über dem Zwischenkreiskondensator innerhalb einer vorbestimmten zweiten Zeitspanne nach dem Schließen des zweiten Schaltelements um mehr als einen vorgegebenen zweiten Spannungswert absinkt. Diese Operation kann gegebenenfalls nur dann ausgeführt werden, falls kein fehlerhaftes zweites Schaltelement detektiert worden ist. Die erste vorgegebene Zeitspanne und die zweite vorgegebene Zeitspanne können gegebenenfalls gleich sein. Ebenfalls können der erste vorgegebene Spannungswert und der zweite vorgegebene Span- nungswert gegebenenfalls gleich sein. Weiterhin ist vorgesehen:

Ein elektrisches Antriebssystem mit einer erfindungsgemäßen Wechselrichteranordnung. Die Wechselrichteranordnung kann ausgangsseitig mit einem elektrischen Verbraucher, insbesondere mit einer elektrischen Maschine gekoppelt sein. Ferner kann die Wechselrichteranordnung eingangsseitig über einen Trennschalter mit einer elektrischen Energiequelle koppelbar sein.

Vorteile der Erfindung

Der vorliegenden Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass ein fehlerhaftes Schaltelement in einem Wechselrichter gegebenenfalls keine zuverlässige elektrische Trennung zwischen den Anschlüssen des Schaltelements ermöglichen kann. In diesem Fall bleibt eine elektrische Verbindung zwischen den Anschlüssen des Schaltelements auch dann aufrechterhalten, wenn das Schaltelement ein Ansteuersignal zum Öffnen des Schaltelements empfängt. Während des Betriebs des Wechselrichters kann dabei über ein solches fehlerhaftes Schaltelement eine unerwünschte elektrische Verbindung hergestellt werden, die gegebenenfalls zu einem Kurzschluss in dem Wechselrichter führen kann. Durch einen solchen Kurzschluss können hohe elektrische Ströme fließen, die gegebenenfalls zu weiteren Beschädigungen, insbesondere zu einem thermischen Ereignis führen können.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Idee zugrunde, dieser Erkenntnis Rechnung zu tragen und eine Diagnose für einen Wechselrichter vorzusehen, welche ein fehlerhaftes Schaltelement in dem Wechselrichter detektieren kann. Wird ein solches fehlerhaftes Schaltelement in dem Wechselrichter frühzeitig erkannt, so können daraufhin Maßnahmen eingeleitet werden, die weitere gefährliche Betriebszustände, wie zum Beispiel einen Kurzschluss und ein damit verbundenes thermisches Ereignis verhindern können. Auf diese Weise kann die Sicherheit des Wechselrichters und damit des gesamten Systems gesteigert werden. Durch das Identifizieren eines fehlerhaften Schaltelements in dem Wechselrichter kann gegebenenfalls die Betriebsstrategie des Wechselrichters angepasst werden, um zumindest kurzzeitig eventuell einen weiteren Betrieb aufrechtzuerhalten oder es kann gegebenenfalls zumindest ein Notbetrieb für eine gewisse Zeit bereitgestellt werden, ohne dass dabei gefährliche Betriebszustände auftreten.

Für die Diagnose des Wechselrichters kann die dabei verwendete elektrische Energie insbesondere so weit begrenzt werden, dass während der Diagnose keine übermäßige Belastung der beteiligten Bauelemente auftritt. Auf diese Weise können fehlerhafte Schaltelemente identifiziert werden, ohne dass dabei weitere Bauelemente mit in Leidenschaft gezogen werden.

Gemäß einer Ausführungsform werden die Schritte des Öffnens des geschlossenen ersten Schaltelements, des Schließens des zweiten Schaltelements und des Detektierens eines fehlerhaften ersten Schaltelements nur dann ausgeführt, falls kein fehlerhaftes zweites Schaltelement detektiert worden ist. Wird durch das Verfahren zuvor bereits detektiert, dass ein zweites fehlerhaftes Schaltelement in dem Wechselrichter vorhanden ist, so kann in diesem Fall davon ausgegangen werden, dass kein ordnungsgemäßer Betrieb des Wechselrichters mehr möglich ist. In diesem Fall kann auf die weitere Diagnose verzichtet werden. Alternativ kann das Detektieren eines ersten fehlerhaften Schaltelements auch dann ausgeführt werden, wenn zuvor bereits ein fehlerhaftes zweites Schaltelement detektiert worden ist.

Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Verfahren einen Schritt zum Aufladen des Zwischenkreiskondensators auf die vorbestimmte erste Spannung, nachdem das geschlossene erste Schaltelement geöffnet worden ist. Insbesondere kann der Zwischenkreiskondensator auf die vorbestimmte erste Spannung oder alternativ auch auf eine vorbestimmte weitere Spannung aufgeladen werden, wenn während den voraufgegangenen Schritten die Zwischenkreisspan- nung unter einen vorgegebenen Grenzwert abgesunken ist. Auf diese Weise kann gewährleistet werden, dass auch für die Detektion eines fehlerhaften zweiten Schaltelements der Zwischenkreiskondensator auf eine ausreichend hohe Spannung aufgeladen ist. Alternativ kann das Detektieren eines fehlerhaften ersten Schaltelements auch ausgeführt werden, ohne dass zuvor der Zwischen- kreiskondensator erneut aufgeladen wird. Insbesondere wenn noch eine ausreichend hohe elektrische Spannung über dem Zwischenkreiskondensator anliegt, die beispielsweise oberhalb einer vorgegebenen Grenzspannung liegt, so kann die Detektion eines fehlerhaften ersten Schaltelements auch ausgeführt werden, ohne dass der Zwischenkreiskondensator weiter aufgeladen werden muss.

Gemäß einer Ausführungsform kann die vorbestimmte erste Spannung, auf die der Zwischenkreiskondensator aufgeladen wird, in Abhängigkeit von einem maximalen Durchlassstrom, einer maximalen zulässigen Betriebstemperatur und/oder einer maximalen Wärmedissipation der ersten Schaltelemente und/oder der zweiten Schaltelemente in dem Wechselrichter bestimmt werden. Durch das Begrenzen der elektrischen Spannung, auf die der Zwischenkreiskondensator während der Diagnose aufgeladen wird, wird auch die in dem Zwischenkreiskondensator gespeicherte elektrische Energie begrenzt. Auf diese Weise kann si- chergestellt werden, dass während der Diagnose des Wechselrichters die Bauelemente in dem Wechselrichter nicht überlastet werden. Insbesondere kann gewährleistet werden, dass auch bei einem fehlerhaften Schaltelement und einem damit gegebenenfalls verbundenen Kurzschluss die weiteren Bauelemente nicht oberhalb ihrer zulässigen Spezifikationen betrieben werden.

Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Diagnoseverfahren einen Schritt zum Identifizieren des fehlerhaften Schaltelements. Insbesondere kann der Schritt zum Identifizieren des fehlerhaften Schaltelements dann ausgeführt werden, wenn ein fehlerhaftes erstes Schaltelement und/oder ein fehlerhaftes zwei- tes Schaltelement detektiert worden ist. Durch das Identifizieren des fehlerhaften

Schaltelements kann gegebenenfalls daraufhin die Betriebsstrategie des Wechselrichters angepasst werden. Ferner kann durch die genaue Identifizierung des fehlhaften Schaltelements auch gegebenenfalls eine erforderliche Reparatur des Wechselrichters vereinfacht werden.

Gemäß einer Ausführungsform umfasst der Schritt zum Identifizieren des fehlerhaften Schaltelements ein Öffnen des geschlossenen ersten oder zweiten Schaltelements in der Halbbrücke des Wechselrichters und ein Schließen eines weiteren ersten oder zweiten Schaltelements in einer weiteren Halbbrücke des Wechselrichters. Gegebenenfalls kann zuvor der Zwischenkreiskondensator erneut aufgeladen werden.

Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Diagnoseverfahren ferner einen Schritt zum Freigeben des Wechselrichters, falls kein fehlerhaftes erstes Schaltelement und kein fehlerhaftes zweites Schaltelement detektiert worden ist. Insbesondere kann die Diagnose und die damit verbundene Freigabe des Wechselrichters zu Betriebsbeginn des Wechselrichters, beispielsweise beim Einschalten des Wechselrichters ausgeführt werden. Auf diese Weise kann sichergestellt werden, dass der Wechselrichter nur dann aktiviert wird, wenn kein fehlerhaftes Schaltelement in dem Wechselrichter detektiert worden ist.

Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Aufladen des Zwischenkreiskonden- sators auf die vorbestimmte erste Spannung ein elektrisches Verbinden des Zwi- schenkreiskondensators mit einer externen Energiequelle. Bei der externen Energiequelle kann es sich beispielsweise um die Energiequelle handeln, welche den Wechselrichter während des normalen Betriebs speist. Beispielsweise kann es sich bei der externen Energiequelle um eine Traktionsbatterie eines Elektro- fahrzeugs handeln, welche ein elektrisches Antriebssystem während des Betriebs des Elektrofahrzeugs speist. Ferner kann es sich bei der externen Energiequelle beispielsweise auch um eine Ladevorrichtung für ein Elektrofahrzeug handeln, welche das Elektrofahrzeug, insbesondere die Traktionsbatterie des Elektrofahrzeugs auflädt. Zusätzlich oder alternativ kann das Aufladen des Zwi- schenkreiskondensators auf die vorbestimmte Spannung auch beispielsweise mittels eines Gleichspannungswandlers erfolgen. Ein solcher Gleichspannungswandler kann beispielsweise elektrische Energie aus einem weiteren Gleichspannungsnetz in eine erforderliche Spannungshöhe konvertieren und an dem Zwischenkreiskondensator bereitstellen. Beispielsweise kann es sich bei dem Gleichspannungswandler um einen Gleichspannungswandler handeln, welcher ein elektrisches Hochvoltnetz und ein elektrisches Niedervoltnetz eines Elektrofahrzeugs miteinander koppelt. Nach dem Aufladen des Zwischenkreiskondensa- tors auf die vorbestimmte Spannung wird die Energiequelle, welche den Zwischenkreiskondensator auflädt, zunächst von dem Zwischenkreiskondensator getrennt, bevor die weiteren Schritte zur Diagnose des Wechselrichters ausgeführt werden. Bei den Schaltelementen des Wechselrichters kann es sich insbesondere beispielsweise um Halbleiterschaltelemente, wie zum Beispiel bipolare Transistoren mit einem isolierten Gateanschluss (IGBT) oder MOSFET handeln.

Die obigen Ausgestaltungen und Weiterbildungen lassen sich, soweit sinnvoll, beliebig miteinander kombinieren. Weitere Ausgestaltungen, Weiterbildungen und Implementierungen der Erfindung umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich den Ausführungsbeispielen beschriebenen Merkmalen der Erfindung. Insbesondere wird der Fachmann dabei auch als Einzelaspekte als Verbesserungen oder Ergänzungen zu der jeweiligen Grundform der vorliegenden Erfindung hinzufügen.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand der in den schematischen Figuren der Zeichnungen angegebenen Ausführungsbeispiele näher erläutert. Dabei zeigen:

Fig. 1: eine schematische Darstellung eines elektrischen Antriebssystems mit einer Wechselrichteranordnung gemäß einer Ausführungsform;

Fig. 2: eine schematische Darstellung eines Spannungs-Zeitdiagramms für den Spannungsverlauf während einer Diagnose eines Wechselrichters gemäß einer Ausführungsform;

Fig. 3: eine schematische Darstellung eines Spannungs-Zeitdiagramms während der Diagnose eines Wechselrichters gemäß einer Ausführungsform; und

Fig. 4: eine schematische Darstellung eines Ablaufdiagramms, wie es einem Diagnoseverfahren für einen Wechselrichter gemäß einer Ausführungsform zugrunde liegt.

Ausführungsformen der Erfindung Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung eines elektrischen Antriebssystems mit einer Wechselrichteranordnung gemäß einer Ausführungsform. Das elektrische Antriebssystem umfasst eine elektrische Maschine 3, deren Phasenanschlüsse mit einem Wechselrichter 1 elektrisch verbunden sind. Eingangsseitig wird der Wechselrichter 1 von einer elektrischen Energiequelle 4, insbesondere einer Gleichspannungsquelle, zum Beispiel einer Traktionsbatterie eines Elektro- fahrzeugs, gespeist. Zwischen der elektrischen Energiequelle 4 und dem Wechselrichter 1 ist ein Trennschalter 5 vorgesehen, der die elektrische Verbindung zwischen der elektrischen Energiequelle 4 und dem Wechselrichter 1 unterbrechen oder verbinden kann. Eingangsseitig umfasst der Wechselrichter 1 einen Zwischenkreiskondensator 2, der zwischen einem positiven Eingangsanschluss und einem negativen Eingangsanschluss des Wechselrichters 1 angeordnet ist.

Der Wechselrichter 1 umfasst mehrere Halbbrücken 11, 12, 13. Insbesondere umfasst der Wechselrichter 1 für jede Phase der elektrischen Maschine 3 eine Halbbrücke 11 bis 13. Die hier dargestellte Ausführungsform mit drei Halbbrücken dient dabei lediglich dem besseren Verständnis und stellt keine Beschränkung der vorliegenden Erfindung auf genau drei Halbbrücken dar.

Jede der Halbbrücken 11 bis 13 umfasst zwei Schaltelemente Sl bis S6. Insbesondere umfasst jede Halbbrücke 11 bis 13 ein erstes Schaltelement Sl bis S3 und ein zweites Schaltelement S4 bis S6, wobei jeweils ein erstes Schaltelement Sl bis S3 und ein zweites Schaltelement S4 bis S6 in Serie geschaltet sind. Parallel zu jedem Schaltelement Sl bis S6 kann eine Freilaufdiode vorgesehen sein. Jede der Halbbrücke ist zwischen dem positiven Eingangsanschluss und dem negativen Eingangsanschluss des Wechselrichters 1 angeordnet. Die Verbindungsknoten zwischen den ersten Schaltelementen Sl bis S3 und den zweiten Schaltelementen S4 bis S6 sind jeweils mit einem Phasenanschluss der elektrischen Maschine 3 elektrisch verbunden. Gegebenenfalls kann parallel zu dem Zwischenkreiskondensator 2 ein Entladewiderstand 6 vorgesehen sein. Durch diesen Entladewiderstand 6 kann beispielsweise gewährleistet werden, dass der Zwischenkreiskondensator 2 entladen wird und daraufhin bei einer abgetrennten elektrischen Energiequelle 4 die elektrische Spannung über den Zwi- schenkreiskondensator 2 abgebaut wird, um ein mögliche Gefahr für einen Menschen auszuschließen.

Bei den Schaltelementen Sl bis S6 der Halbbrücken 11 bis 13 des Wechselrichters 1 kann es sich beispielsweise um Metalloxidfeldeffekttransistoren (MOSFET) oder bipolare Transistoren mit einem isolierten Gate-Anschluss handeln. Darüber hinaus sind auch beliebige weitere Schaltelemente, insbesondere beliebige Halbleiterschaltelemente möglich, wie sie in Wechselrichtern eingesetzt werden können. Bei einem fehlerhaften Schaltelement Sl bis S6 kann gegebenenfalls das entsprechende Schaltelement Sl bis S6 keine ausreichende elektrische Trennung gewährleisten, so dass selbst dann ein elektrischer Strom über das entsprechende Schaltelement Sl bis S6 fließt, wenn das entsprechende Schaltelement Sl bis S6 aufgrund der Ansteuerung geöffnet sein sollte. Würde bei einem solch fehlerhaften Schaltelement Sl bis S6 das weitere Schaltelement Sl bis S6 in derselben Halbbrücke 11 bis 13 geschlossen werden, so könnte daraufhin ein elektrischer Kurzschluss zwischen dem positiven und dem negativen Eingangs- anschluss des Wechselrichters 1 auftreten. Ein solcher elektrischer Kurzschluss führt zu einem hohen elektrischen Strom und damit verbunden zu einer starken thermischen Erwärmung. Dies kann gegebenenfalls bis hin zu einem thermischen Ereignis führen und gegebenenfalls eine Beschädigung oder Zerstörung weiterer Bauelemente in dem Wechselrichter 1 mit sich ziehen.

Um sicherzustellen, dass während des Betriebs des Wechselrichters 1 durch alle Schaltelemente Sl bis S6 eine ordnungsgemäße elektrische Trennung gewährleistet werden kann, kann eine Diagnose der Schaltelemente Sl bis S6 in dem Wechselrichter 1 ausgeführt werden. Hierzu kann beispielsweise mittels eines Spannungssensors 21 eine elektrische Spannung über dem Zwischenkreiskon- densator 2 erfasst werden. Weiterhin kann eine Steuereinrichtung 22 die von dem Spannungssensor 21 erfasste elektrische Spannung auswerten und die während der Diagnose erforderlichen Steuersignale an den Schaltelementen Sl bis S6 bereitstellen. Ferner kann die Steuereinrichtung 22 gegebenenfalls auch den Trennschalter 5 sowie gegebenenfalls weitere Komponenten des elektrischen Antriebssystems ansteuern, um die Diagnose der Schaltelemente Sl bis S6 auszuführen. Im Folgenden wird der Ablauf der Diagnose der Schaltelemente Sl bis S6 in dem Wechselrichter 1 beschrieben.

Zu Beginn der Diagnose werden alle Schaltelemente Sl bis S6 in allen Halbbrü- cken 11 bis 13 geöffnet. Gegebenenfalls kann auch ein parallel zu dem Zwi- schenkreiskondensator 2 angeordneter Entladewiderstand 6 entkoppelt werden, um während der nachfolgenden Diagnose eine übermäßige Entladung des Zwi- schenkreiskondensators 2 zu verhindern. Nachdem die Schaltelemente Sl bis S6 des Wechselrichters 1 geöffnet worden sind, wird der Zwischenkreiskondensator 2 zunächst auf eine vorgegebene Spannung U0 aufgeladen. Hierzu kann beispielsweise der Trennschalter 5 zwischen dem Eingang des Wechselrichters 1 und der elektrischen Energiequelle 4 kontrolliert kurzzeitig geschlossen werden, bis der Zwischenkreiskondensator 2 auf die gewünschte vorbestimmte Spannung U0 aufgeladen ist. Die vorbestimmte Spannung U0 kann dabei insbesondere so gewählt werden, dass selbst bei einer Entladung des vollständig aufgeladenen Zwischenkreiskondensators 2 aufgrund eines Kurzschlusses innerhalb des Wechselrichters 1 die Bauelemente innerhalb des Wechselrichters 1 weiterhin innerhalb ihrer vorgegebenen Spezifika- tionen betrieben werden. Insbesondere kann die vorgegebene elektrische Spannung U0, auf die der Zwischenkreiskondensator 2 aufgeladen wird, dabei unter Berücksichtigung eines maximalen Durchlassstroms durch die Schaltelemente Sl bis S6, einer maximalen Betriebstemperatur der Schaltelemente Sl bis S6, einer maximalen Wärmedissipation der Schaltelemente Sl bis S6 und/oder wei- teren Betriebsparametern der Schaltelemente Sl bis S6 festgelegt werden. Hierzu kann beispielsweise davon ausgegangen werden, dass die in dem Zwischenkreiskondensator 2 gespeicherte elektrische Energie E = Vi C UO 2 über einen Kurzschluss in dem Wechselrichter 1 abgebaut wird. Der Zwischenkreiskondensator 2 kann daher insbesondere auf eine elektrische Spannung UO aufgeladen werden, bei der auch ein Kurzschluss innerhalb des Wechselrichters 1 die in dem

Zwischenkreiskondensator 2 gespeicherte elektrische Energie nicht zu einem Überschreiten der Spezifikationen der Bauelemente in dem Wechselrichter 1 führt. Nachdem der Zwischenkreiskondensator 2 auf die vorgegebene elektrische Spannung U0 aufgeladen worden ist und auch eingangsseitig alle weiteren elektrischen Verbindungen geöffnet sind, insbesondere auch der Trennschalter 5 zwischen dem Wechselrichter 1 und der elektrischen Energiequelle 4 geöffnet ist, wird eines der Schaltelemente Sl bis S6 in einer Halbbrücke 11 bis 13 des Wechselrichters 1 geschlossen. Alle weiteren Schaltelemente Sl bis S6 bleiben dabei geöffnet. Beispielsweise kann das Schaltelement Sl geschlossen werden, während die Schaltelemente S2 bis S6 geöffnet bleiben. In diesem Fall können die Schaltelemente S4 bis S6 überprüft werden. Sind die Schaltelemente S4 bis S6 fehlerfrei, so wird die elektrische Spannung über dem Zwischenkreiskondensator 2 nicht oder in einem sehr geringen Maße absinken. Ist dagegen das Schaltelement S4 defekt, so dass zwischen dem Schaltelement Sl und dem negativen Eingangsanschluss des Wechselrichters 1 eine elektrische Verbindung besteht, so wird in diesem Fall der Zwischenkreiskondensator 2 über das geschlossene Schaltelement Sl und das defekte Schaltelement S4 rasch entladen werden.

Ist dagegen das Schaltelement S4 intakt, jedoch das Schaltelement S5 oder das Schaltelement S6 fehlerhaft, so wird in diesem Fall der Zwischenkreiskondensator 2 über das geschlossene Schaltelement Sl sowie die elektrische Maschine 3 und das defekte Schaltelement S5 oder S6 entladen werden. Auch in diesem Fall wird die elektrische Spannung über dem Zwischenkreiskondensator 2 relativ rasch absinken. Jedoch wird der Spannungsabfall über dem Zwischenkreiskondensator 2 bei einem defekten Schaltelement S5 oder S6 langsamer verlaufen, als bei einem defekten Schaltelement S4, da in diesem Fall der elektrische Strom auch durch die elektrische Maschine 3 fließt.

Durch Auswerten des Spannungsabfalls über dem Zwischenkreiskondensator 2, der beispielsweise mittels dem Spannungssensor 21 erfasst werden kann, kann daraufhin festgestellt werden, ob in einem der Schaltelemente S4 bis S6 ein Fehler auftritt, der dazu führt, dass über einem Schaltelement S4 bis S6 eine elektrische Verbindung besteht, selbst wenn das entsprechende Schaltelement Sl bis S6 sein sollte. Allgemein ausgedrückt, kann nach dem Aufladen des Zwischenkreiskondensa- tors 2 auf eine vorgegebene Spannung U0 und dem Schließen eines ersten Halbleiterschalters Sl bis S3 in einer der Halbbrücken 11 bis 13 detektiert werden, ob eines der zweiten Schaltelemente S4 bis S6 fehlerhaft ist und daher kei- ne ausreichende elektrische Trennung ermöglichen kann.

In gleicher Weise kann analog durch Schließen eines der zweiten Schaltelemente S4 bis S6 und einer Auswertung des Spannungsverlaufs über dem Zwischen- kreiskondensator 2 detektiert werden, ob eines der ersten Schaltelemente Sl bis S3 fehlerhaft ist und keine ausreichende elektrische Trennung gewährleisten kann.

Figur 2 zeigt eine schematische Darstellung eines Spannungs-Zeitverlaufs, wie er der Diagnose eines Wechselrichters gemäß einer Ausführungsform zugrunde liegt. Das Verfahren beginnt zum Zeitpunkt tO mit dem Öffnen aller Schaltelemente Sl bis S6 in dem Wechselrichter 1 und dem Aufladen des Zwischenkreiskon- densators 2 auf die vorgegebene Spannung U0. Zum Zeitpunkt tl ist der Zwi- schenkreiskondensator 2 auf die vorgegebene Spannung U0 aufgeladen. Anschließend wird eines der Schaltelemente Sl bis S6 in einer der Halbbrücken 11 bis 13 zum Zeitpunkt t2 geschlossen, während die übrigen Schaltelemente Sl bis

S6 geschlossen bleiben. Beispielsweise kann zunächst ein erstes Schaltelement Sl bis S6 in einer der Halbbrücken 11 bis 13 geschlossen werden. Anschließend wird während einer Zeitspanne At der Spannungsverlauf über dem Zwischen- kreiskondensator 2 überwacht. Wird nach Ablauf der Zeitspanne At zum Zeit- punkt t3 festgestellt, dass die elektrische Spannung über dem Zwischenkreis- kondensator 2 um weniger als einen vorgegebenen Spannungswert absinkt und somit oberhalb einer ersten Grenzspannung Ul liegt, so kann davon ausgegangen werden, dass in den zu überprüfenden Schaltelementen kein Fehler vorliegt und die entsprechenden Schaltelemente Sl bis S6 eine ausreichende elektrische Isolierung bereitstellen können.

Ist die elektrische Spannung dagegen um mehr als den vorgegebenen Spannungswert abgesunken und liegt damit unterhalb der vorgegebenen ersten Grenzspannung Ul, so ist dies ein Hinweis darauf, dass zumindest eines der zu überprüfenden Schaltelemente S4 bis S6 einen Fehler aufweist. Liegt die elektri- sehe Spannung dabei unterhalb einer zweiten Grenzspannung U2, so ist dies ein Hinweis darauf, dass das Schaltelement in der Halbbrücken defekt ist, in welcher das Schaltelement gezielt geschlossen worden ist. Ist beispielsweise das erste Schaltelement Sl der ersten Halbbrücke geschlossen worden, und liegt die elekt- rische Spannung über dem Zwischenkreiskondensator 2 unterhalb der zweiten

Grenzspannung U2, so ist dies ein Hinweis darauf, dass auch das zweite Schaltelement S4 der ersten Halbbrücke 11 eine elektrische Verbindung aufweist.

Liegt dagegen die elektrische Spannung über dem Zwischenkreiskondensator zwischen der ersten Grenzspannung Ul und der zweiten Grenzspannung U2, so ist dies ein Hinweis darauf, dass ein Schaltelement S5 oder S6 in einer Halbbrücke 12 oder 13 defekt ist, in der sich nicht das geschlossene Schaltelement Sl befindet. Ist ein fehlerhaftes Schaltelement S4 bis S6 detektiert worden, das heißt die elektrische Spannung über dem Zwischenkreiskondensator 2 ist unterhalb die erste Grenzspannung Ul gesunken, so kann daraufhin gegebenenfalls die Diagnose des Wechselrichters 1 beendet werden, da bereits zu diesem Zeitpunkt bekannt ist, dass in dem Wechselrichter 1 ein Fehler vorhanden ist. Alternativ kann jedoch auch bei einem detektierten Fehler in einem der Schaltelemente S4 bis

S6 die Diagnose fortgesetzt werden.

Ist kein Fehler in einem der Schaltelemente S4 bis S6 detektiert worden oder soll die Diagnose auch bei einem fehlerhaft diagnostizierten Schaltelement fortge- setzt werden, so kann daraufhin gegebenenfalls der Zwischenkreiskondensator 2 erneut auf die vorgegebene Spannung UO aufgeladen werden. Grundsätzlich ist es möglich, den Zwischenkreiskondensator 2 dabei auf eine vorgegebene Spannung aufzuladen, die von der vorgegebenen Spannung UO beim erstmaligen Aufladen verschieden ist. In der Regel wird der Zwischenkreiskondensator 2 jedoch erneut auf die gleiche vorgegebene Spannung U0 aufgeladen. Hierzu werden vor dem Aufladen erneut wieder alle Schaltelemente Sl bis S6 aller Halbbrücken 11 bis 13 geöffnet. Nachdem zum Zeitpunkt t4 der Zwischenkreiskondensator 2 wieder auf die vorgegebene Spannung U0 aufgeladen worden ist, wird zum Zeitpunkt t5 ein weiteres Schaltelement in einer der Halbbrücken 11 bis 13 des Wechselrichters 1 geschlossen. Falls während der oben beschriebenen ersten Überprüfung ein erstes Schaltelement Sl bis S3 in einer der Halbbrücken 11 bis 13 geschlossen worden ist, so wird in diesem zweiten Schritt ein zweites Schaltelement S4 bis S6 in einer der Halbbrücken 11 bis 13 geschlossen. Falls im ersten Schritt eines der zweiten Schaltelemente S4 bis S6 geschlossen worden ist, so wird in dem zweiten Schritt analog eines der ersten Schaltelemente Sl bis S3 geschlossen. Daraufhin wird erneut während einer Zeitspanne At der Spannungsverlauf über dem Zwischenkreiskondensator 2 überwacht. In diesem Fall erfolgt analog zu der zuvor beschriebenen Diagnose wieder eine Auswertung des Spannungsverlaufs, um gegebenenfalls auf ein fehlerhaftes Schaltelement Sl bis S6 zu schließen. Insbesondere kann erneut überprüft werden, ob die elektrische

Spannung über dem Zwischenkreiskondensator unter die erste Grenzspannung Ul oder gegebenenfalls sogar unter die zweite Grenzspannung U2 sinkt, daraus einen Hinweis auf ein fehlerhaftes Schaltelement zu entnehmen.

Ist auch nach Ablauf der Zeitspanne At zum Zeitpunkt t6 die elektrische Spannung über den Zwischenkreiskondensator 2 nicht unterhalb die erste Grenzspannung Ul gesunken, so kann davon ausgegangen werden, dass alle Schaltelemente Sl bis S6 in dem Wechselrichter 1 intakt sind. In diesem Fall kann der Betrieb des Wechselrichters 1 freigegeben werden. Wird dagegen ein Fehler in einem der Schaltelemente Sl bis S6 detektiert, so kann der Betrieb des Wechselrichters 1 unterbunden werden. Alternativ kann gegebenenfalls auch eine alternative Betriebsstrategie für den Betrieb des Wechselrichters 1 zugrunde gelegt werden, die das als defekt klassifizierte Schaltelement Sl bis S6 berücksichtigt.

Wird während der Diagnose des Wechselrichters 1 festgestellt, dass eines der Schaltelemente Sl bis S6 defekt ist, welches sich nicht in der gleiche Halbbrücke 11 bis 13 befindet, in der auch das gezielt geschlossene Schaltelement Sl bis S6 sich befindet, so kann gegebenenfalls durch ein erneutes Aufladen des Zwi- schenkreiskondensators 2 und das Schließen eines entsprechenden Schaltelements in einer weiteren Halbbrücke 11 bis 13 eine Diagnose ausgeführt werden, um das fehlerhafte Schaltelement Sl bis S6 zu identifizieren.

Figur 3 zeigt eine schematische Darstellung eines Spannungs-Zeitdiagramms, wie es einem Diagnoseverfahren gemäß einer Ausführungsform zugrunde liegt. Das Diagnoseverfahren entspricht hierbei im Wesentlichen dem zuvor beschriebenen Diagnoseverfahren. Das Diagnoseverfahren gemäß Figur 3 unterscheidet sich dabei von dem Diagnoseverfahren gemäß Figur 2 insbesondere darin, dass nach dem erstmaligen Aufladen des Zwischenkreiskondensators 2 und dem erstmaligen Schließen eines Schaltelements Sl bis S6 nach Ende der ersten Zeitspanne At zum Detektieren eines fehlerhaften Schaltelements zunächst überprüft wird, wie weit die elektrische Spannung über dem Zwischenkreiskon- densator 2 abgesunken ist. Wird dabei festgestellt, dass die elektrische Spannung über dem Zwischenkreiskondensator 2 noch ausreichend groß ist, so kann für den nachfolgenden Diagnosezyklus auf ein weiteres Aufladen des Zwischenkreiskondensators 2 verzichtet werden. Beispielsweise kann nach Ende des ersten Diagnosezyklusses zum Zeitpunkt t3 überprüft werden, ob die elektrische Spannung über dem Zwischenkreiskondensator noch oberhalb eines vorgegebenen Spannungspegels U3 liegt. Liegt die elektrische Spannung über dem Zwischenkreiskondensator 2 oberhalb des vorgegebenen Spannungspegels U3, so kann auf ein erneutes Aufladen des Zwischenkreiskondensators 2 verzichtet werden. In diesem Fall wird das geschlossene Schaltelement in dem Wechselrichter 1 geöffnet und daraufhin ein geeignetes weiteres Schaltelement geschlossen.

Da hierbei die Ausgangsspannung über dem Zwischenkreiskondensator 2 beim Schließen des weiteren Schaltelements zum Zeitpunkt t5 niedriger ist als die ursprüngliche Ausgangsspannung U0, so können daraufhin gegebenenfalls die Grenzspannungen Ul und U2 für die Detektion von fehlerhaften Schaltelementen auf entsprechende korrigierte Grenzspannungen Ul' und U2' angepasst werden.

Wird dagegen festgestellt, dass die elektrische Spannung über dem Zwischenkreiskondensator zwar oberhalb der ersten Grenzspannung Ul liegt, jedoch unterhalb des Spannungslevels U3, so wird zunächst der Zwischenkreiskondensator 2 wieder auf die vorgegebene Spannung U0 aufgeladen, bevor die nachfolgende Diagnose ausgeführt wird.

Figur 4 zeigt eine schematische Darstellung eines Ablaufdiagramms, wie es einem Diagnoseverfahren 100 für einen Wechselrichter 1 gemäß einer Ausführungsform zugrunde liegt. Das Diagnoseverfahren entspricht hierbei insbesonde- re dem Verfahren, wie es im voraufgegangenen Zusammenhang mit dem elektrischen Antriebssystem beschrieben worden ist.

In Schritt 110 werden zunächst alle ersten Schaltelemente Sl bis S3 und alle zweiten Schaltelemente S4 bis S6 in den Halbbrücken 11 bis 13 des Wechselrichters 1 geöffnet. Daraufhin wird in Schritt 120 der Zwischenkreiskondensator 2 auf eine vorbestimmte erste Spannung U0 aufgeladen. Anschließend wird in Schritt 130 ein erstes Schaltelement Sl bis S3 in einer Halbbrücke 11 bis 13 des Wechselrichters geschlossen. Daraufhin kann in Schritt 140 ein fehlerhaftes zweites Schaltelement S4 bis S6 detektiert werden, falls die elektrische Spannung über dem Zwischenkreiskondensator 2 innerhalb einer vorbestimmten ersten Zeitspanne At nach dem Schließen des ersten Schaltelements Sl bis S3 um mehr als einen vorgegebenen ersten Spannungswert absinkt. Wird ein fehlerhaftes zweites Schaltelement detektiert, so kann das Verfahren gegebenenfalls beendet werden. Wird kein fehlerhaftes Schaltelement detektiert, oder soll das Verfahren trotz eines fehlerhaft detektierten Schaltelements fortgesetzt werden, so wird in Schritt 150 das geschlossene erste Schaltelement Sl bis S3 geöffnet und in Schritt 160 ein zweites Schaltelement S4 bis S6 in einer Halbbrücke 11 bis 13 des Wechselrichters 1 geschlossen. Daraufhin kann in Schritt 170 ein fehlerhaftes erstes Schaltelement Sl bis S3 detektiert werden, falls die elektrische Spannung über dem Zwischenkreiskondensator 2 innerhalb einer vorbestimmten zweiten Zeitspanne nach dem Schließen des zweiten Schaltelements S4 bis S6 um mehr als einen vorgegebenen zweiten Spannungswert absinkt. Die vorbestimmte zweite Zeitspanne kann dabei insbesondere auch der vorbestimmten ersten Zeitspanne At entsprechen. Gegebenenfalls kann auch der vorgegebene zweite Spannungswert dem vorgegebenen ersten Spannungswert entsprechen.

Insbesondere ist es möglich, den Zwischenkreiskondensator 2 vor dem Schließen des zweiten Schaltelements in Schritt S6 erneut auf die vorbestimmte erste Spannung U0 aufzuladen.

Zusammenfassend betrifft die vorliegende Erfindung eine Diagnose der Schaltelemente in einem Wechselrichter, insbesondere einem Wechselrichter eines elektrischen Antriebssystems. Hierzu ist es vorgesehen, einen Zwischenkreiskondensator des Wechselrichters aufzuladen und gezielt entweder ein Schalt- element der oberen Schalter in den Halbbrücken des Wechselrichters oder ein Schaltelement der unteren Schalter der Halbbrücken des Wechselrichters zu schließen. Durch Überwachen des Spannungsverlaufs über dem Zwischenkreis- kondensator kann daraufhin festgestellt werden, ob eines der Schaltelemente in dem Wechselrichter einen Fehler aufweist.