Antriebssystem eines batteriebetriebenen Fahrzeugs mit einer stromrichtergespeisten permanent erregten Synchronmaschine

Die Erfindung bezieht sich auf ein Antriebssystem eines batteriebetriebenen Fahrzeugs gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.

Aus der DE 10 2009 044 281 AI ist ein Antriebssystem eines batteriebetriebenen Fahrzeugs bekannt und in FIG 1 näher dargestellt. In diesem Blockschaltbild eines mit 2 bezeichneten bekannten Antriebssystems sind mit 4 ein Energiespeicher, mit 6 ein bidirektionaler Gleichspannungs-Wandler, mit 8 ein selbstgeführter Stromrichter, der auch Pulsstromrichter be- zeichnet wird, mit 10 eine Antriebsmaschine, insbesondere ei ^¬ ne permanent erregte Synchronmaschine, und mit 12 ein An ^¬ triebsrad bzw. eine Antriebsachse des batteriebetriebenen Fahrzeugs bezeichnet. Der bidirektionale Gleichspannungswand ^¬ ler 6, mit dem die Spannung des Energiespeichers 4, der bei- spielsweise ein Akkumulator ist, in eine Gleichspannung des Pulsstromrichters 8 gewandelt wird, weist dazu zwei elekt ^¬ risch in Reihe geschaltete abschaltbare Halbleiter T8 und T10, insbesondere Insulated-Gate-Bipolar-Transistoren (IGBT) auf, deren Verbindungspunkt 14 mittels einer Drossel 16 mit einem Plus-Anschluss des Energiespeichers 4 elektrisch lei ^¬ tend verbunden ist. Ausgangsseitig weist dieser bipolare Gleichspannungs-Wandler 6 einen Pufferkondensator 18 auf, mit dem deren Ausgangsspannung geglättet und gepuffert wird. Zur Verbindung der beiden Ausgangs-Anschlüsse des bidirektionalen Gleichspannungs-Wandlers 6 mit korrespondierenden gleichspan- nungsseitigen Anschlüssen DC+, DC- des selbstgeführten Stromrichters 8 sind zwei Stromschienen 20 und 22 vorgesehen. Die Stromschiene 20 wird auch als positive Gleichspannungsschie ^¬ ne, die Stromschiene 22 als negative Gleichspannungsschiene bezeichnet. Damit diese Verbindung möglichst niederinduktiv ist, sind diese beiden Stromschienen 20 und 22 mit einem möglichst geringen Abstand zueinander verlegt. Der selbstgeführter Stromrichter 8 ist dreiphasig ausgeführt, da als An- triebsmaschine 10 eine dreiphasige permanent erregte Syn ^¬ chronmaschine vorgesehen ist. Dieser selbstgeführte Strom ^¬ richter 8 weist drei Halbbrücken auf, die elektrisch parallel zu den gleichspannungseitigen Anschlüssen DC+ und DC- dieses selbstgeführten Stromrichters 8 geschaltet sind und die je ^¬ weils zwei in Reihe geschaltete abschaltbare Leistungshalb ^¬ leiter Tl, T2 bzw. T3, T4 bzw. T5, T6 aufweisen. Als abschaltbare Leistungshalbleiter Tl, ..., T6 sind IGBTs vorgese ^¬ hen, weshalb dieser selbstgeführte Stromrichter 8 auch als IGBT-Pulsstromrichter bezeichnet wird. Jeweils ein Verbindungspunkt zweier abschaltbarer Leistungshalbleiter Tl, T2 bzw. T3, T4 bzw. T5, T6 bilden einen wechselspannungsseitigen Anschluss R bzw. S bzw. T des selbstgeführten Stromrichters 8. Die Antriebsmaschine 10 weist drei Ständerwicklungen L _a , L _b und L _c auf, die elektrisch in Stern geschaltet sind und deren freien Enden jeweils einen ständerseitigen Anschluss U, V, W bilden. Jeder wechselspannungsseitige Anschluss R, S und T des IGBT-Pulsstromrichters 8 ist mit einem zugehörigen ständerseitigen Anschluss U, V und W der Antriebsmaschine 10 elektrisch leitend verbunden. Der Rotor dieser Antriebsmaschine 10 ist mechanisch mit dem Antriebsrad 12 bzw. der An ^¬ triebsachse 12 des batteriebetriebenen Fahrzeugs verbunden. Zur Steuerung der abschaltbaren Leistungshalbleiter Tl,..., T6 des IGBT-Pulsstromrichters 8 und der abschaltbaren Leistungs- halbleiter T8 und T10 des bidirektionalen Gleichspannungs- Wandlers 6 ist eine Steuer- und Regeleinrichtung 24 vorgese ^¬ hen .

Aus der DE 10 2006 060 053 AI ist ein Antriebssystem eines batteriebetriebenen Fahrzeugs bekannt, das keinen bidirektio ^¬ nalen Gleichspannungs-Wandler 6 aufweist. Bei diesem Antriebssystem sind der Energiespeicher 4 und der Pufferkondensator 18 elektrisch parallel zu den gleichspannungsseitigen Anschlüssen DC+ und DC- des selbstgeführten Stromrichters 8 geschaltet. Ansonsten besteht kein weiterer Unterschied zum Antriebssystem 2 der DE 10 2009 044 281 AI. Beim Betrieb der permanent erregten Synchronmaschine 10, ins ^¬ besondere im Feldschwächbetrieb, entsteht durch Ausfall des selbstgeführten Stromrichters 8 oder durch Ausfall der Steuer- und Regeleinrichtung 24 durch Energierückspeisung über die Freilaufdioden VI,..., V6 des selbstgeführten Stromrichters 8 in den Energiespeicher 4 oder in einen nicht näher dargestellten Bremswiderstand ein Bremsmoment, dessen Verlauf im Diagramm der FIG 2 näher dargestellt ist. Dieses Bremsmoment setzt beispielsweise bei maximaler Drehzahl n _max mit maximaler Amplitude ein und nimmt mit kleiner werdender Drehzahl n ab. Dieses Bremsmoment wird Null, wenn die elektromotorische Kraft (EMK) der Antriebsmaschine 10 durch Abnahme der Dreh ^¬ zahl n entsprechend klein gegenüber einer an den gleichspan- nungsseitigen Anschlüssen DC+ und DC- des selbstgeführten Stromrichters 8 anstehenden Gleichspannung geworden ist. Neben diesem Verlauf des Bremsmoments kann zusätzlich eine Überspannung entstehen, die den selbstgeführten Stromrichter 8 oder andere an den Gleichspannungs-Stromschienen 20 und 22 angeschlossenen Vorrichtungen zerstören kann.

Bei einem batteriebetriebenen Fahrzeug ist ein derartiges Bremsmoment nicht erwünscht und wird auch nicht akzeptiert, da der Fahrzeuglenker eines derartigen batteriebetriebenen Fahrzeugs von diesem Betriebszustand völlig überrascht wird. Ein Bremsen wird ausschließlich vom Fahrzeuglenker eingeleitet und gesteuert. Ein derartig plötzlich auftretendes Brems ^¬ moment kann außerdem dazu führen, dass das batteriebetriebene Fahrzeug ausbricht mit der Folge der Beschädigung bzw. der Zerstörung des Fahrzeugs und anderer Fahrzeuge und unter Um- ständen mit der Folge der Verletzung des oder der Fahrzeuglenker (s). Um im Fehlerfall des selbstgeführten Stromrichters 8 oder seiner Steuer- und Regeleinrichtung 24 des Antriebssystems 2, wobei die permanent erregte Synchronmaschine 10, insbesondere im Feldschwächbetrieb betrieben wird, Überspan- nungen und Bremsmomente zu beherrschen, wird der selbstge ^¬ führte Stromrichter 8 derart gesteuert, dass der Betriebszu ^¬ stand "Ankerkurzschluss " eintritt. Bei diesem Betriebszustand werden die oberen oder die unteren abschaltbaren Leistungs- halbleiter Tl, T3, T5 oder T2, T4, T6 leitend geschaltet, wo ^¬ durch die Ständerwicklungen L _a , L _b und L _c der permanent erregten Synchronmaschine 10 kurzgeschlossen sind. Dadurch wird eine vorhandene kinetische Energie dieser Synchronmaschine 10 über die Ständerwicklung L _a , L _b und L _c in Wärme umgesetzt. Dadurch kann diese kinetische Energie nicht mehr in elektrische Energie umgewandelt werden, die dann zu Überspannungen führt. Mittels eines derartig gesteuerten Ankerkurzschlusses wird im Fehlerfall eine Notbremsung eingeleitet. Ein Drehmomentver- lauf eines mittels eines Ankerkurzschlusses erzeugten Brems ^¬ momentes ist im Diagramm der FIG 3 näher dargestellt. Diesem Verlauf ist zu entnehmen, dass bei maximaler Drehzahl n _max das Bremsmoment mit minimaler Amplitude einsetzt und mit Verrin ^¬ gerung der Drehzahl n ansteigt. Bei kleinen Drehzahlen steigt die Amplitude dieses Bremsmoment sehr schnell auf seinen ma ^¬ ximalen Wert an und fällt danach bis zur Drehzahl n=0 sehr schnell .

Um im Fehlerfall ein hohes Bremsmoment (FIG 2) zu verringern, ist es naheliegend, einen Ankerkurzschluss zu schalten. Da im Fehlerfall des selbstgeführten Stromrichters bzw. der Steuer- und Regeleinrichtung dieses selbstgeführten Stromrichters zur Generierung eines Ankerkurzschlusses ausfällt, kann ein An ^¬ kerkurzschluss nur mittels einer externen Vorrichtung einge- leitet werden.

In FIG 4 ist eine Vorrichtung 26 zum Generieren eines externen Ankerkurzschlusses bei einem Antriebssystem 2 nach FIG 1 näher dargestellt, bei dem aus Gründen der Übersichtlichkeit nur der selbstgeführte Stromrichter 8, der Pufferkondensator 18 und die permanent erregte Synchronmaschine 10 dargestellt sind. Diese Vorrichtung 26 weist eine 6-pulsige Diodenbrücke 28 und einen Thyristor 30 auf. Jeweils zwei in Reihe geschal ^¬ tete Dioden bilden einen wechselspannungsseitigen Anschluss U2 bzw. V2 bzw. W2. Diese drei Reihenschaltungen jeweils zweier Dioden sind elektrisch parallel geschaltet und bilden zwei gleichspannungsseitige Anschlüsse 32 und 34, zu denen der Thyristor 30 derart geschaltet ist, dass sein Kathodenan- schluss mit dem Anschluss 32 und sein Anodenanschluss mit dem Anschluss 34 der 6-pulsigen Diodenbrücke 28 elektrisch lei ^¬ tend verbunden ist. Die wechselspannungsseitigen Anschlüsse U2, V2 und W2 der Vorrichtung 26 sind mit korrespondierenden ständerseitigen Anschlüssen U, V und W der permanent erregten Synchronmaschine 10 elektrisch leitend verbunden.

Im Fehlerfall wird der Thyristor 30 gezündet, wodurch dieser die beiden gleichspannungsseitigen Anschüsse 32 und 34 miteinander elektrisch leitend verbindet. Dadurch wird die 6- pulsige Diodenbrücke 28 gleichspannungsseitig kurzgeschlos ^¬ sen. Da an den wechselspannungsseitigen Anschlüssen U2, V2 und W2 der 6-pulsigen Diodenbrücke 28 die ständerseitigen Anschlüsse U, V und W der permanent erregten Synchronmaschine 10 angeschlossen sind, werden die Ständerwicklungen L _a , L _b und L _c dieser Synchronmaschine 10 kurzgeschlossen. Ein Thyristor 30 kann mittels einer Löschschaltung wieder ausgeschaltet werden. Ebenfalls erlischt ein gezündeter Thyristor 30, wenn er einen Wechselstrom führt, der durch Null geht (Vorzeichenwechsel) . Da an den gleichspannungsseitigen Anschlüssen 32 und 34 der 6-pulsigen Diodenbrücke 28 eine

Gleichspannung ansteht, erlischt der Thyristor 30 erst dann, wenn diese Gleichspannung Null geworden ist. Somit generiert diese Vorrichtung 26 einen Bremsmomentenverlauf wie der Ver ^¬ lauf der im Diagramm der FIG 3.

Wird kein Ankerkurzschluss extern geschaltet, so ist das Bremsmoment gemäß dem Diagramm der FIG 2 bei einer Drehzahl n _K wieder Null. Das heißt, bei Drehzahlen n, die kleiner der Drehzahl n _K sind, ist kein Bremsmoment mehr wirksam. Bei dem Verlauf des Bremsmoments gemäß dem Diagramm der FIG 3 ist dieses noch wirksam, wobei sein maximaler Wert erst bei sehr kleinen Drehzahlen erreicht wird. Dadurch wird wieder ein batteriebetriebenes Fahrzeug ohne Zutun des Fahrzeuglenkers annähernd bis zum Stillstand abgebremst, wobei bei einer kleinen Geschwindigkeit sehr stark gebremst wird. Ein derar ^¬ tiges Verhalten ist von nachfolgenden Fahrzeugen schwer ein- schätzbar, erst recht, wenn diese Situation nicht verkehrsbe ^¬ dingt verursacht worden ist.

Somit ist es wünschenswert, bei Drehzahlen n < n _K den exter- nen Ankerkurzschluss wieder aufzuheben. Dies ist aber mit der Vorrichtung 26 nicht möglich, da ohne eine zusätzliche Lösch ^¬ schaltung für den Thyristor 30 dieser nicht zu einem vorbestimmten Zeitpunkt ausgeschaltet werden kann. Eine derartige Löschschaltung würde die Vorrichtung 26 aufwändiger machen und diese würde durch zusätzliche Verlustleistungen zu der Diodenbrücke 28 unwirtschaftlich.

Ein Verlauf eines gewünschten Bremsmoments ist in dem Dia ^¬ gramm der FIG 5 näher dargestellt. Dieser Verlauf würde sich einstellen, wenn der externe Ankerkurzschluss bei Drehzahlen n < n _K wieder aufgehoben werden könnte.

In FIG 6 ist eine weitere Ausführungsform der Vorrichtung 26 dargestellt, die aus der EP 0 742 637 AI bekannt ist. Bei dieser bekannten Ausführungsform der Vorrichtung 26 sind drei Schütze 36 vorgesehen, die elektrisch in Dreieck geschaltet sind. Jeweils ein Verbindungspunkt 38,40 und 42 zweier Schüt ^¬ ze 36 ist mit einem ständerseitigen Anschluss U bzw. V bzw. W der permanent erregten Synchronmaschine 10 elektrisch leitend verbunden. Mittels dieser Schütze kann zu jedem beliebigen

Zeitpunkt ein Ankerkurzschluss eingeschaltet und wieder auf ^¬ gehoben werden. Selbst wenn ein Schütz 36 dieser Vorrichtung 26 ausfallen sollte, ist diese Vorrichtung 26 weiterhin in der Lage, einen externen Ankerkurzschluss zu initiieren.

Durch eine begrenzte Anzahl zulässiger Schaltspiele unter

Last ist die Ausführungsform der Vorrichtung 26 bei einem Antriebssystem 2 eines batteriebetriebenen Fahrzeugs nicht verwendbar. Außerdem beanspruchen elektromechanische Bauelemente einen größeren Einbauplatz als elektronische Bauelemente und ferner sind elektromechanische Bauelemente bei einem batte ^¬ riebetriebenen Fahrzeug nicht mehr zeitgemäß. Mit dieser Aus ^¬ führungsform der Vorrichtung 26 ist der Verlauf eines Bremsmoments gemäß FIG 5 generierbar. Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, die bekannte Vorrichtung zum gesteuerten Kurzschließen ständerseitiger Anschlüsse einer permanent erregten Synchronmaschine derart weiterzubilden, dass keine elektromechanischen Bauelemente mehr verwendet werden müssen.

Diese Aufgabe wird mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 erfindungsgemäß gelöst.

Durch die Verwendung von drei abschaltbaren Leistungshalbleitern, die elektrisch in Stern geschaltet sind, wobei deren freien Anschlüsse jeweils mit einem ständerseitigen Anschluss der permanent erregten Synchronmaschine und dessen Sternpunkt mittels eines hochohmigen Widerstandes mit einem gleichspan ^¬ nungsseitigen Anschluss des selbstgeführten Stromrichters verbunden sind, erhält man eine während des Betriebs des An ^¬ triebssystems testbare Ausführungsform der Vorrichtung zum gesteuerten Kurzschließen ständerseitiger Anschlüsse einer permanent erregten Synchronmaschine. Durch die hochohmige An- bindung des Sternpunkts der drei elektrisch in Stern geschalteten abschaltbaren Leistungshalbleiterschalter an einem gleichspannungsseitigen Anschluss des selbstgeführten Stromrichters des Antriebssytems werden die zugehörigen Inversdio- den, die auch als Freilaufdioden bezeichnet werden, während des Betriebes des selbstgeführten Stromrichters dieses An ^¬ triebssystems nicht beansprucht, so dass diese nicht ver ^¬ schleißen .

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Vorrichtung zum gesteuerten Kurzschließen ständerseitiger Anschlüsse einer permanent erregten Synchronmaschine wird als Vorrichtung zum ge ^¬ steuerten Kurzschließen ständerseitiger Anschlüsse einer permanent erregten Synchronmaschine ein IGBT-Sixpack-Modul ver ^¬ wendet. Durch die Verwendung eines derartigen im Handel erhältlichen IGBT-Sixpack-Moduls vereinfacht sich die Verschal- tung dieser Vorrichtung mit den wechselspannungsseitigen Anschlüssen des selbstgeführten Stromrichters und mit den stän- derseitigen Anschlüssen der permanent erregten Synchronmaschine erheblich..

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die Zeichnung Bezug genommen, in der mehrere Ausführungsformen der Vorrichtung zum gesteuerten Kurzschließen ständerseitiger Anschlüsse einer permanent erregten Synchronmaschine eines Antriebssys ^¬ tems eines batteriebetriebenen Fahrzeugs nach der Erfindung schematisch veranschaulicht sind.

FIG 1 zeigt ein Blockschaltbild eines bekannten An ^¬ triebssystems eines batteriebetriebenen Fahrzeugs, in der

FIG 2 ist in einem Diagramm der Verlauf eines Brems ^¬ momentes bei Ausfall eines selbstgeführten Stromrichters bzw. dessen Steuer- und Regeleinrichtung eines Antriebssystems nach FIG 1 ver ^¬ anschaulicht, in der

FIG 3 ist in einem Diagramm der Verlauf eines Brems ^¬ momentes bei einem geschalteten Ankerkurz- schluss des selbstgeführten Stromrichters des Antriebssystems nach FIG 1 dargestellt, die

FIG 4 zeigt ein Blockschaltbild des Antriebssystems nach FIG 1 mit einer Vorrichtung zum externen Schalten eines Ankerkurzschlusses, in der

FIG 5 ist in einem Diagramm der Verlauf eines ge ^¬ wünschten Bremsmomentes im Fehlerfall des selbstgeführten Stromrichters bzw. dessen Steuer- und Regeleinrichtung des Antriebssystems nach FIG 1 veranschaulicht, die

FIG 6 zeigt ein Blockschaltbild des Antriebssystems nach FIG 1 mit einer weiteren bekannten Ausführungsform einer Vorrichtung zum externen Schalten eines Ankerkurzschlusses, in den

FIG 7 und 8 ist jeweils eine erfindungsgemäße Ausführungs ^¬ form einer Vorrichtung zum externen Schalten eines Ankerkurzschlusses gemäß FIG 1 darge ^¬ stellt, und in der FIG 9 ist eine vorteilhafte erfindungsgemäße Ausfüh ^¬ rungsform einer Vorrichtung zum externen Schalten eines Ankerkurzschlusses bei einem An ^¬ triebssystem nach FIG 1 dargestellt.

In der FIG 7 ist wegen der Übersichtlichkeit vom Antriebssys ^¬ tem 2 gemäß FIG 1 nur der Pufferkondensator 18, der selbstgeführte Stromrichter 8 und die permanent erregte Synchronma ^¬ schine 10 dargestellt. Außerdem zeigt dieses Blockschaltbild eine erfindungsgemäße Ausführungsform der Vorrichtung 26, mittels der ständerseitige Anschlüsse U, V und W der perma ^¬ nent erregten Synchronmaschine 10 für eine vorbestimmte Zeit ^¬ spanne kurzgeschlossen werden können. Dazu weist diese Vorrichtung 26 drei abschaltbare Leistungshalbleiter T12, T14 und T16, insbesondere IGBTs, auf. Anstelle von IGBTs können auch MOS-Feldeffekttransistoren (MOSFET) als abschaltbare Leistungshalbleiter T12, T14, T16 der Vorrichtung 26 verwendet werden. Die abschaltbaren Leistungshalbleiter T12, T14 und T16 sind elektrisch in Stern geschaltet, deren Sternpunkt 44 mittels eines hochohmigen Widerstands 46 mit einem gleich- spannungsseitigen Anschluss DC- des selbstgeführten Stromrichters 8 elektrisch leitend verbunden ist. Die freien Anschlüsse 48, 50 und 52 der abschaltbaren Leistungshalbleiter T12, T14, T16 sind elektrisch leitend mit einem ständerseiti- gen Anschluss U, V bzw. W der permanent erregten Synchronma ^¬ schine 10 verbunden.

Durch die hochohmige Anbindung des Sternpunkts 44 am gleich- spannungsseitigen Anschluss DC- des selbstgeführten Strom- richters 8 ist die Vorrichtung 26 potentialmäßig vom selbst ^¬ geführten Stromrichter 8 entkoppelt. Außerdem ist dadurch diese Vorrichtung 26 fest mit einem Bezugspotential verbun ^¬ den, so dass das Potential des Sternpunkts 44 während des Be ^¬ triebes der Vorrichtung 26 sich nicht ändern kann. Ein Schwe- ben des Potentials des Sternpunkts 44 wird somit verhindert.

Durch diese Ausführungsform der Vorrichtung 26 kann zu beliebigen Zeitpunkten die permanent erregte Synchronmaschine 10 an ihren ständerseitigen Anschlüssen U, V, W kurzgeschlossen werden. Das heißt, mittels der erfindungsgemäßen Ausführungs ^¬ form der Vorrichtung 26 kann gezielt extern ein Ankerkurzschluss geschaltet bzw. wieder aufgehoben werden. Mit diesem extern geschalteten Ankerkurzschluss kann ein auftretendes

Bremsmoment im Fehlerfall des selbstgeführten Stromrichters 8 bzw. dessen Steuer- und Regeleinrichtung 24 während des Betriebs des Antriebssystems eines batteriebetriebenen Fahr ^¬ zeugs, insbesondere im Feldschwächbetrieb, minimiert werden, damit das batteriebetriebene Fahrzeug spurstabil bleibt und der Fahrzeuglenker von der plötzlichen Reaktion (Bremsmoment) eines fehlerhaften Stromrichters 8 bzw. Steuer- und Regeleinrichtung 24 nicht überrascht wird. Durch die hochohmige Anbindung des Sternpunktes 44 der Vor ^¬ richtung 26 an den gleichspannungsseitigen Anschluss DC- des selbstgeführten Stromrichters 8 besteht die Möglichkeit, die abschaltbaren Leistungshalbleiter T12, T14, T16 jederzeit auf Funktionstüchtigkeit zu prüfen. Dazu wird jeder abschaltbare Leistungshalbleiter T12, T14, T16 nacheinander derart angesteuert, dass dieser sicher einschaltet. Dadurch wird ein wechselspannungsseitiger Anschluss R, S bzw. T des selbstgeführten Stromrichters 8 mittels des hochohmigen Widerstandes 46 mit seinem gleichspannungsseitigen Anschluss DC- (Bezugs- potential) elektrisch leitend verbunden. Dadurch fließt ein Strom über den hochohmigen Widerstand 46, der einen Spannungsabfall an diesem Widerstand 46 generiert. Sobald eine von drei dieser so genannten Testspannungen nicht mehr ermittelt werden kann, ist ein abschaltbarer Leistungshalbleiter T12 bzw. T14 bzw. T16 nicht mehr funktionstüchtig. In einem solchen Fall kann mittels der Vorrichtung 26 ein Ankerkurzschluss nicht mehr extern geschaltet werden, so dass ein im Fehlerfall auftretendes Bremsmoment gemäß dem Diagramm der FIG 2 nicht mehr wunschgemäß minimiert werden kann. Dadurch treten die eingangs genannten Folgen auf.

In der FIG 8 ist eine alternative erfindungsgemäße Ausfüh ^¬ rungsform der Vorrichtung 26 dargestellt. Diese alternative Ausführungsform unterscheidet sich von der Ausführungsform der Vorrichtung 26 der FIG 7 dadurch, dass der Sternpunkt 54 dreier in Stern geschalteter abschaltbarer Leistungshalbleiter TU, T13 und T15 nun mittels des hochohmigen Widerstands 56 mit dem gleichspannungsseitigen Anschluss DC+ des selbst ^¬ geführten Stromrichters 8 elektrisch leitend verbunden ist. Diese Variante der Ausführungsform der Vorrichtung 26 ist funktionsmäßig identisch mit der Ausführungsform der Vorrichtung 26 gemäß FIG 7.

In der FIG 9 ist eine vorteilhafte erfindungsgemäße Ausfüh ^¬ rungsform der Vorrichtung 26 dargestellt. Diese Ausführungs ^¬ form vereint die beiden Ausführungsformen der Vorrichtung 26 gemäß der FIG 7 und 8. Diese Ausführungsform der Vorrichtung 26 ist deshalb besonders vorteilhaft, weil als abschaltbare Leistungshalbleiter TU, T13, T15 und T12, T14, T16 ein Six- pack-Modul, insbesondere ein IGBT-Sixpack-Modul , eingesetzt wird. Durch die Verwendung eines derartigen Moduls vereinfacht sich der Aufbau ganz wesentlich. Es müssen nur die wechselspannungsseitigen Ausgänge R', S' und T' jeweils mit einem zugehörigen wechselspannungsseitigen Anschluss R, S oder T des selbstgeführten Stromrichters 8 und mit einem ständerseitigen Anschluss U, V oder W der permanent erregten Synchronmaschine 10 elektrisch leitend verbunden werden. Ei- ner der beiden gleichspannungsseitigen Anschlüsse des IGBT- Sixpack-Moduls , die jeweils mit einem Sternpunkt 44 bzw. 54 der unteren bzw. oberen abschaltbaren Leistungshalbleiter T12, T14, T16 bzw. TU, T13, T15 elektrisch leitend verbunden sind, wobei mittels des hochohmigen Widerstands 46 bzw. 56 am Potential des gleichspannungsseitigen Anschlusses DC- bzw. DC+ des selbstgeführten Stromrichters 8 angebunden. Diese Ausführungsform wird dadurch weiter verbessert, dass auch der andere der beiden gleichspannungsseitigen Anschlüsse des IGBT-Sixpack-Moduls mittels eines weiteren hochohmigen Wider- Stands 56 am Potential des gleichspannungsseitigen Anschlus ^¬ ses DC+ des selbstgeführten Stromrichters 8 angebunden ist. Diese Möglichkeit ist mittels einer unterbrochenen Linie im Blockschaltbild der FIG 9 eingezeichnet. Die zwischen den Sternpunkten 44 und 54 auftretende Spannung kann zur Energieversorgung der Ansteuerungen der abschaltbaren Leistungshalbleiter TU, T13, T15, T12, T14, T16 des IGBT-Sixpack-Moduls ausgekoppelt werden.

Dadurch, dass die Vorrichtung 26 zum externen Schalten eines Ankerkurzschlusses erfindungsgemäß ausgestaltet ist, kann ein im Fehlerfall auftretendes Bremsmoment gemäß dem Verlauf im Diagramm der FIG 2 in den gewünschten Verlauf gemäß Diagramm der FIG 5 abgeändert werden. Dadurch wird der Fahrzeuglenker eines batteriebetriebenen Fahrzeugs mit einer permanent erregten Synchronmaschine 10 nicht mehr vom plötzlich auftre ^¬ tenden eines maximalen Bremsmoments, der infolge eines Feh ^¬ lers im selbstgeführten Stromrichter 8 bzw. dessen Steuer- und Regeleinrichtung 24 auftritt, überrascht. Dadurch bleibt das batteriebetriebene Fahrzeug im Fehlerfall spurstabil, so dass auch nachfolgende Fahrzeuglenker nicht durch ein ausbre ^¬ chendes und/oder stark abbremsendes Fahrzeug überrascht wer ^¬ den .