Titel

Elektrische Last, Ansteuervorrichtung für ein elektrisches Antriebssystem und

Verfahren zum Abbremsen einer elektrischen Maschine

Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektrische Last für ein elektrisches An triebssystem, eine Ansteuervorrichtung für ein elektrisches Antriebssystem mit einer solchen elektrischen Last sowie ein Verfahren zum Abbremsen einer elektrischen Maschine.

Stand der Technik

Elektrische Antriebssysteme umfassen in der Regel eine elektrische Maschine. In einem Motorbetrieb kann diese elektrische Maschine elektrische Energie in Be wegungsenergie, insbesondere in eine Drehbewegung, konvertieren. Darüber hinaus kann eine elektrische Maschine in einem sogenannten Generatorbetrieb Bewegungsenergie in elektrische Energie umwandeln und diese elektrische Energie an den Anschlüssen der elektrischen Maschine bereitstellen. Die so er zeugte elektrische Energie kann beispielsweise in ein Energieversorgungsnetz oder einen elektrischen Energiespeicher eingespeist werden. Auf diese Weise kann zum Beispiel ein Elektrofahrzeug abgebremst werden und mit der dabei gewonnenen elektrischen Energie die Traktionsbatterie des Elektrofahrzeugs aufgeladen werden. Kann die während des Bremsvorgangs gewonnene elektri sche Energie nicht oder zumindest nicht vollständig in die Traktionsbatterie ein gespeist werden, so muss die verbleibende elektrische Energie auf anderem Wege abgeführt werden, oder das Fahrzeug muss mit einem alternativen Brems system abgebremst werden.

Die Druckschrift DE 102010004846 Al beschreibt ein Verfahren und eine Steuervorrichtung zur Rekuperation für ein Fahrzeug. Insbesondere kann hierbei mittels eines Bedienelements ein Soll-Rekuperationsmoment vorgegeben wer den. Das Elektrofahrzeug kann gemäß dem Soll-Rekuperationsmoment abge- bremst werden, wobei elektrische Energie über einen als Generator betriebenen Elektromotor einen Energiespeicher auflädt.

Offenbarung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung schafft eine elektrische Last für ein elektrisches An triebssystem, eine Ansteuervorrichtung für ein elektrisches Antriebssystem sowie ein Verfahren zum Abbremsen einer elektrischen Maschine mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche.

Demgemäß ist vorgesehen:

Eine elektrische Last für ein elektrisches Antriebssystem mit einem Wechselrich ter, einer Spule und einem Induktionskörper. Die Spule ist dazu ausgelegt, in dem Induktionskörper einen Wirbelstrom zu induzieren. Der Wechselrichter um fasst einen elektrischen Eingangsanschluss und einen Ausgangsanschluss. Der Ausgangsanschluss des Wechselrichters ist elektrisch mit der Spule gekoppelt.

Der Wechselrichter ist dazu ausgelegt, eine am Eingangsanschluss bereitgestell te elektrische Gleichspannung in eine elektrische Wechselspannung zu konver tieren und die konvertierte Wechselspannung am Ausgangsanschluss und somit an der Spule bereitzustellen.

Weiterhin ist vorgesehen:

Eine Ansteuervorrichtung für ein elektrisches Antriebssystem mit einem elektri schen Stromrichter und einer erfindungsgemäßen elektrischen Last. Der elektri sche Stromrichter umfasst einen Gleichspannungsanschluss und einen Motoran schluss. Der Gleichspannungsanschluss des Stromrichters ist dazu ausgelegt, elektrisch mit einer Gleichspannungsversorgung gekoppelt zu werden. Der elekt rische Stromrichter ist dazu ausgelegt, elektrische Energie einer am Motoran schluss bereitgestellten elektrischen Spannung in eine Gleichspannung zu kon vertieren und die konvertierte Gleichspannung am Gleichspannungsanschluss des elektrischen Stromrichters bereitzustellen. Der Eingangsanschluss der elektrischen Last ist elektrisch mit dem Gleichspannungsanschluss des elektri schen Stromrichters gekoppelt.

Schließlich ist vorgesehen: Ein Verfahren zum Abbremsen einer elektrischen Maschine mit einem Schritt zum Konvertieren einer von der elektrischen Maschine in einem Generatorbetrieb bereitgestellten elektrischen Spannung in eine elektrische Gleichspannung. Wei terhin umfasst das Verfahren einen Schritt zum Umwandeln mindestens eines Teils der konvertierten Gleichspannung in eine Wechselspannung. Ferner um fasst das Verfahren einen Schritt zum Bereitstellen der Wechselspannung an ei ner Spule, an der Spule bereitgestellte Wechselspannung induziert daraufhin in einem Induktionskörper einen Wirbelstrom.

Vorteile der Erfindung

Der vorliegenden Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass bei einem Reku- perationsvorgang, bei welchem eine elektrische Maschine im Generatorbetrieb kinetische Energie in elektrische Energie umwandelt und diese bereitstellt, die von der elektrischen Maschine dabei bereitgestellte Energie gegebenenfalls nicht vollständig von einem angeschlossenen elektrischen Energiespeicher aufge nommen werden kann. Beispielsweise kann der angeschlossene elektrische Energiespeicher bereits einen so hohen Ladezustand aufweisen, dass ein weite res Aufladen des elektrischen Energiespeichers mit der von der elektrischen Ma schine bereitgestellten Leistung nicht möglich ist. Gegebenenfalls kann es auch möglich sein, dass der angeschlossene elektrische Energiespeicher aufgrund von möglichen Limitierungen nur mit einer maximalen Leistung aufgeladen wer den kann, welche geringer ist als die von der elektrischen Maschine während der Rekuperation bereitgestellte elektrische Energie. Beispielsweise kann gerade bei sehr starken Bremsvorgängen, wie zum Beispiel während einer Notbremsung oder Ähnlichem, von der elektrischen Maschine eine große elektrische Leistung bereitgestellt werden, welche eine maximale Ladeleistung einer angeschlosse nen Traktionsbatterie übersteigt. Darüber hinaus kann es auch möglich sein, dass aufgrund einer geringen Betriebstemperatur der Traktionsbatterie die aktuell mögliche maximale Ladeleistung eingeschränkt ist. Selbstverständlich können auch beliebige andere Faktoren eine mögliche maximale Ladeleistung eines an geschlossenen elektrischen Energiespeichers, wie zum Beispiel einer Traktions batterie, einschränken.

Es ist daher eine Idee der vorliegenden Erfindung, dieser Erkenntnis Rechnung zu tragen und eine elektrische Last bereitzustellen, welche die von einer elektri schen Maschine während eines Bremsvorgangs bereitgestellte elektrische Leis- tung ganz oder zumindest teilweise aufnehmen kann. Insbesondere kann die vorgeschlagene Last dabei die bereitgestellte elektrische Leistung in Wärme umwandeln. Dabei kann die von der elektrischen Last erzeugte Wärme aufgrund der besonderen Ausgestaltung der elektrischen Last besonders effizient abge führt werden.

Hierzu ist es erfindungsgemäß vorgesehen, die von einem elektrischen Antriebs system während eines Bremsvorgangs bereitgestellte elektrische Leistung in ein System einzuspeisen, welches mittels Induktion elektrische Energie in Wärme umwandelt. Dieses induktive System wird durch eine Spule und einen Indukti onskörper gebildet. Dabei wird eine eingangsseitig bereitgestellte Gleichspan nung in eine Wechselspannung konvertiert und diese Wechselspannung an der Spule mit dem Induktionskörper bereitgestellt. Hierbei werden in dem Induktions körper Wirbelströme induziert, welche den Induktionskörper aufheizen.

Ein Induktionskörper kann grundsätzlich jeder beliebige Körper sein, in welchen durch ein von der Spule generiertes magnetisches Wechselfeld ein Wirbelstrom induziert werden kann. Der Induktionskörper kann daher elektrisch leitfähiges Material umfassen oder aus elektrisch leitfähigem Material hergestellt sein. Der Induktionskörper bildet somit einen elektrisch leitfähigen Körper. Insbesondere kann zumindest ein Teil des Induktionskörpers in einem Innenbereich der Spule angeordnet sein. Ein Teil des Induktionskörpers kann aus dem Innenbereichs der Spule herausragen. Somit kann eine gute Wärmeabgabe der durch die Wirbel ströme verursachten Erwärmung erreicht werden.

Von einem solchen Induktionskörper kann die entstehende Wärme besonders einfach und effizient abgeführt werden. Je nach Anwendungsfall und weiteren Rahmenbedingungen kann die dabei entstehende Wärme in die Umgebung ab gegeben werden oder bei Bedarf auch zu Heizzwecken genutzt werden. Bei spielsweise kann ein Teil des Induktionskörpers, der aus der Spule herausragt, mittels aktiver oder passiver Kühlung entwärmt werden.

Gemäß einer Ausführungsform umfasst die elektrische Last eine Kühleinrichtung. Die Kühleinrichtung kann dazu ausgelegt sein, den Induktionskörper zu entwär- men. Insbesondere kann die Kühleinrichtung die in dem Induktionskörper entste hende Wärmeenergie mittels einer Flüssigkeit oder eines Fluids aus dem Induk tionskörper abführen. Hierzu können beispielsweise in dem Induktionskörper ent sprechende Strukturen, wie zum Beispiel Leitungswege für eine Flüssigkeit oder ein Fluid vorgesehen sein. Selbstverständlich können je nach Anwendungsfall auch Kühllamellen oder Ähnliches für eine Luftkühlung oder Ähnliches vorgese hen sein.

Gemäß einer Ausführungsform ist die Kühleinrichtung dazu ausgelegt, sowohl den Induktionskörper als auch die Spule gemeinsam zu entwärmen. Da in der Regel in einer Spule für eine induktive Heizvorrichtung sehr hohe Ströme fließen, können in den Windungen der Spule ebenfalls größere elektrische Verluste ent stehen, welche zu einer signifikanten Erwärmung der Spule führen. Daher ist auch eine entsprechende Entwärmung der Spule, insbesondere der Spulenwin dungen, vorteilhaft. Insbesondere, wenn, wie nachfolgend noch näher erläutert, die Spulenwindungen mit einem signifikanten elektrischen Widerstand realisiert werden. Das Entwärmen der Spulenwindungen kann, wie oben bereits beschrie ben, analog zu dem Entwärmen des Induktionskörpers mittels einer Flüssigkeit oder einem Fluid erfolgen. Selbstverständlich ist es ebenso möglich, die Spulen windungen mittels einer luftbasierten Kühlung zu entwärmen.

Gemäß einer Ausführungsform ist die Kühleinrichtung dazu ausgelegt, Abwärme der Kühleinrichtung an einer Heizeinrichtung bereitzustellen. Bei der Heizeinrich tung kann es sich beispielsweise um eine Heizeinrichtung für ein Elektrofahrzeug handeln. Darüber hinaus kann es sich bei der Heizeinrichtung beispielsweise um eine Heizeinrichtung für eine Batterie, insbesondere die Traktionsbatterie eines Elektrofahrzeugs, handeln. Auf diese Weise kann die Abwärme der induktiven Heizeinrichtung der elektrischen Last vorteilhaft genutzt werden. Gerade wenn beispielsweise die Traktionsbatterie eines Elektrofahrzeugs noch nicht auf Be triebstemperatur aufgeheizt ist, kann diese Traktionsbatterie nur mit einer ver minderten elektrischen Leistung aufgeladen werden. In diesem Fall kann bei ei ner starken Verzögerung des Fahrzeugs mindestens ein Teil der von der elektri schen Maschine während des Bremsvorgangs bereitgestellten elektrischen Energie nicht in die Traktionsbatterie eingespeist werden, sondern wird mittels der elektrischen Last in Wärme umgewandelt. Diese elektrische Wärme kann dann für ein Aufheizen der Traktionsbatterie genutzt werden, sodass die Trakti onsbatterie schneller auf Betriebstemperatur aufgeheizt wird und daraufhin mit einer höheren Ladeleistung aufgeladen werden kann. Selbstverständlich sind auch beliebige andere geeignete Anwendungen für die Nutzung der Abwärme aus der Kühleinrichtung möglich. Gemäß einer Ausführungsform umfasst die Spule eine Spulenwicklung, welche um den Induktionskörper gewickelt ist. Die Spulenwicklung kann hierbei bei einer Beaufschlagung mit einem vorgegebenen Nennstrom eine signifikante elektri sche Verlustleistung aufweisen. Insbesondere kann beispielsweise für das Mate rial, mit welchem die Spulenwicklung realisiert ist, ein Material gewählt werden, welches einen relativ hohen elektrischen Widerstand aufweist. Zusätzlich oder al ternativ ist es auch möglich, für die Spulenwicklung beispielsweise einen vermin derten Querschnitt zu wählen, sodass auch auf diese Weise gegebenenfalls der resultierende elektrische Widerstand der Spulenwicklung erhöht ist. Darüber hin aus sind grundsätzlich auch beliebige andere Maßnahmen zur Erhöhung des elektrischen Widerstands in den Spulenwicklungen möglich. Durch eine solche Erhöhung des elektrischen Widerstands in der Spulenwicklung entstehen höhere elektrische Verluste, die somit auch dazu führen, dass die elektrische Energie in Wärmeenergie umgewandelt wird.

Gemäß einer Ausführungsform kann die Spulenwicklung beispielsweise Alumini um umfassen. Darüber hinaus sind auch andere Materialien, insbesondere ande re Materialien mit einem zu Aluminium korrespondierenden elektrischen spezifi schen Widerstand möglich. Insbesondere kann die Spulenwicklung der Spule mit einem Material realisiert werden, welches eine spezifische elektrische Leitfähig keit von 0,026 Ohm · mm ² /m oder einer geringeren spezifischen elektrischen Leit fähigkeit aufweist. So ist beispielsweise die spezifische elektrische Leitfähigkeit von Aluminium geringer als die spezifische elektrische Leitfähigkeit von Kupfer, welches sehr häufig für die Realisierung von Spulenwicklungen eingesetzt wird. Durch die geringere elektrische Leitfähigkeit entstehen hierbei höhere elektrische Verluste, welche die elektrische Energie in Wärmeenergie umwandeln.

Gemäß einer Ausführungsform ist der Eingangsanschluss der elektrischen Last dazu ausgelegt, mit einem elektrischen Energiespeicher, beispielsweise einer Traktionsbatterie eines Elektrofahrzeugs, gekoppelt zu werden. In diesem Fall kann der Wechselrichter dazu ausgelegt sein, den elektrischen Energiespeicher zu entladen. Insbesondere kann der Wechselrichter dazu ausgelegt sein, den Energiespeicher zu entladen, falls ein Ladezustand des elektrischen Energie speichers einen vorbestimmten Schwellwert überschreitet. Wird beispielsweise festgestellt, dass ein elektrischer Energiespeicher, wie zum Beispiel die Trakti onsbatterie eines Elektrofahrzeugs, vollständig oder mindestens auf einen vor gegebenen Ladezustand aufgeladen ist, so kann im Falle einer Rekuperation die von der elektrischen Maschine bereitgestellte elektrische Energie nicht mehr voll- ständig in den elektrischen Energiespeicher eingespeist werden. Wird in einem solchen Fall daher zuvor der elektrische Energiespeicher mit der erfindungsge mäßen elektrischen Last bis zu einem vorgegebenen maximalen Ladezustand entladen, so kann daraufhin bei einem Bremsvorgang eine größere Energiemen ge in den elektrischen Energiespeicher eingespeist werden. Auf diese Weise kann die maximal zu erzielende Bremswirkung mittels des elektrischen Antriebs systems erhöht werden. Gegebenenfalls kann das Entladen des elektrischen Energiespeichers in Abhängigkeit von weiteren Parametern erfolgen. Beispiels weise können Informationen aus einem Navigationssystem oder Ähnlichem mit herangezogen werden. So kann zum Beispiel der elektrische Energiespeicher dann entladen werden, wenn sich das Fahrzeug auf einem Berg oder einer höhe ren Position befindet, und zunächst eine Fahrt zu einer Position mit einer niedri geren geographischen Höhe, z.B. in ein Tal, zu erwarten ist. Auf diese Weise kann zum Beispiel bei einer Fahrt von einem Berg in ein Tal gewährleistet wer den, dass das elektrische Antriebssystem mittels Rekuperation eine ausreichend hohe Bremsleistung bereitstellen kann.

Gemäß einer Ausführungsform ist der Wechselrichter dazu ausgelegt, eine elekt rische Wechselspannung mit einer Frequenz im Bereich zwischen 5 kHz und 20 kHz bereitzustellen. Derartige Wechselspannungen sind dazu geeignet, eine in duktive Heizeinrichtung der erfindungsgemäßen elektrischen Last anzuregen. Darüber hinaus können derartige Wechselspannungen beispielsweise mittels Wechselrichter erzeugt werden, die für Anwendungsbereiche in Elektrofahrzeu gen eingesetzt werden und somit bereits am Markt verfügbar sind.

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 Ausführungsbeispie len beschriebenen Merkmalen der Erfindung. Insbesondere wird der Fachmann auch Einzelaspekte als Verbesserungen oder Ergänzungen zu den jeweiligen Grundformen der Erfindung hinzufügen.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden nachfolgend anhand der Figuren erläutert. Dabei zeigen: Fig. 1: eine schematische Darstellung eines Prinzipschaubilds eines elektrischen Antriebssystems mit einer elektrischen Last gemäß einer Ausführungs form;

Fig. 2: eine schematische Darstellung eines Prinzipschaubilds einer elektrischen Last gemäß einem Ausführungsbeispiel; und

Fig. 3: eine schematische Darstellung eines Ablaufdiagramms, wie es einem Verfahren zum Abbremsen einer elektrischen Maschine gemäß einer Ausführungsform zugrunde liegt.

Beschreibung von Ausführungsformen

Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Prinzipschaubilds eines elektrischen Antriebssystems gemäß einer Ausführungsform. Das elektrische An triebssystem umfasst eine elektrische Maschine 22, welche von einem elektri schen Stromrichter 21 angesteuert werden kann. Der elektrische Stromrichter 21 kann beispielsweise an einem Gleichspannungsanschluss von einer Gleichspan nungsquelle, zum Beispiel einem elektrischen Energiespeicher 20, gespeist wer den. Bei dem elektrischen Energiespeicher 20 kann es sich zum Beispiel um die Traktionsbatterie eines Elektrofahrzeugs handeln. Darüber hinaus kann der elekt rische Stromrichter 21 beispielsweise auch die von der elektrischen Maschine 22 im Generatorbetrieb bereitgestellte elektrische Energie in eine Gleichspannung konvertieren und am Gleichspannungsanschluss, der mit dem elektrischen Ener giespeicher 20 verbunden ist, bereitstellen. Auf diese Weise kann zum Beispiel während des Abbremsens der elektrischen Maschine 22 elektrische Energie in den elektrischen Energiespeicher 20 eingespeist werden.

Überschreitet die während des Abbremsens der elektrischen Maschine 22 auf der Gleichspannungsseite des elektrischen Stromrichters 21 bereitgestellte elekt rische Leistung die maximal mögliche oder zulässige Ladeleistung des elektri schen Energiespeichers 20, so kann mittels einer elektrischen Last 10 elektrische Energie in Wärmeenergie umgewandelt werden. Hierzu kann die elektrische Last 10 mit dem Gleichspannungsnetz gekoppelt werden, welches den elektrischen Energiespeicher 20 und den Gleichspannungsanschluss des Stromrichters 21 miteinander verbindet. Darüber hinaus kann die elektrische Last 10 auch den elektrischen Energiespei cher 20 teilweise entladen. Auf diese Weise kann in dem elektrischen Energie speicher 20 ein Ladezustand eingestellt werden, welcher es ermöglicht, bei ei nem nachfolgenden Bremsvorgang der elektrischen Maschine 22 eine ausrei chend hohe elektrische Leistung in den elektrischen Energiespeicher 20 einzu speisen. Hierzu kann zum Beispiel ein Entladen des elektrischen Energiespei chers 20 erfolgen, wenn festgestellt wird, dass der Ladezustand des elektrischen Energiespeichers 20 einen vorgegebenen Schwellwert überschreitet.

Darüber hinaus können für das Entladen des elektrischen Energiespeichers 20 auch weitere Bedingungen mit in Betracht gezogen werden. Beispielsweise kann eine aktuelle Position, insbesondere eine geographische Höhe eines Elektrofahr zeugs mit dem beschriebenen elektrischen Antriebssystem in Betracht gezogen werden. Derartige Informationen über die Position des Elektrofahrzeugs können beispielsweise aus einem Navigationssystem oder Ähnlichem des Fahrzeugs empfangen werden. Wird beispielsweise festgestellt, dass der Ladezustand des Elektrofahrzeugs einen vorgegebenen Grenzwert überschreitet und das Fahrtziel ein geringeres Höhenniveau aufweist, als das aktuelle Höhenniveau, so kann zu nächst der elektrische Energiespeicher auf einen vorbestimmten maximalen La dezustand entladen werden. Insbesondere kann dabei der Zielladezustand für das Entladen in Abhängigkeit von der Höhenposition des Fahrtziels eingestellt werden. Auf diese Weise kann sichergestellt werden, dass während einer Berg abfahrt der Energiespeicher 20 bei einem Bremsvorgang mit einer ausreichen den Ladeleistung aufgeladen werden kann. Selbstverständlich sind auch beliebi ge andere Konzepte zum Vorbeugen des Entladens des elektrischen Energie speichers 20 möglich.

Darüber hinaus kann die elektrische Last 10 auch dazu genutzt werden, während eines Bremsvorgangs unmittelbar elektrische Energie in Wärmeenergie umzu wandeln.

Die elektrische Last 10 umfasst einen Wechselrichter 11 und eine Spule 12. Der Wechselrichter 11 ist an einem Gleichspannungsanschluss mit dem Gleichspan nungsnetz verbunden, welches den elektrischen Energiespeicher 20 mit dem Gleichspannungsanschluss des elektrischen Stromrichters 21 verbindet. Der Wechselspannungsanschluss des Wechselrichters 11 ist elektrisch mit der Spule 12 verbunden. Die Last 10 umfasst ferner einen Induktionskörper 13. Beispiels weise können die Windungen der Spule 12 um einen Teil des Induktionskörpers 13 herum angeordnet sein. Bei dem Induktionskörper 13 kann es sich zum Bei spiel um einen elektrisch leitfähigen Körper handeln. Der Induktionskörper 13 kann zumindest teilweise im Innenbereich der Spule 12, insbesondere in Innen bereich der Windungen angeordnet sein. In diesem Induktionskörper 13 kann die Spule 12 Wirbelströme induzieren, wenn die Spule 12 mittels einer von dem Wechselrichter 11 bereitgestellten Wechselspannung angeregt wird. Hierzu kann der Induktionskörper 13 zum Beispiel einen geschlossenen Stromkreis bilden, der durch die Spule 12 angeregt wird.

Durch die in dem Induktionskörper 13 induzierten Wirbelströme wird der Spule 12 elektrische Energie entnommen und es entsteht in dem Induktionskörper 13 thermische Energie. Somit wird durch die elektrische Last 10 dem Gleichspan nungsnetz zwischen elektrischem Energiespeicher 20 und elektrischem Strom richter 21 elektrische Energie entnommen und diese elektrische Energie in Wär meenergie umgewandelt.

Figur 2 zeigt eine schematische Darstellung eines Prinzipschaubilds einer elektrischen Last 10 gemäß einer Ausführungsform. Für die elektrische Last 10 gemäß Figur 2 gelten hierbei sämtliche bereits zuvor in Zusammenhang mit Figur 1 gemachte Ausführungen.

Wie in Figur 2 zu erkennen ist, kann der Induktionskörper 13 mittels einer Küh leinrichtung 14 entwärmt bzw. gekühlt werden. Hierzu kann der Induktionskörper 13 beliebige geeignete Strukturen aufweisen. Beispielsweise können in dem In duktionskörper 13 Leitungswege vorgesehen sein, durch welche eine Flüssigkeit oder ein Fluid hindurchgeleitet werden kann. Zusätzlich oder alternativ ist es auch möglich außen an dem Induktionskörper 13 Strukturen zu einer flüssigkeits- bzw. fluidbasierten Kühlung vorzusehen. Zusätzlich oder alternativ ist auch eine luftbasierte Kühlung des Induktionskörpers 13 möglich.

Die Spulenwindungen der Spule 12 können aus einem beliebigen geeigneten elektrischen leitfähigen Material realisiert werden. Insbesondere können die Spu lenwindungen der Spule 12 auch aus einem Material realisiert werden, welches einen relativ hohen elektrischen Widerstand aufweist. Als relativ hoher elektri scher Widerstand ist hierbei insbesondere ein elektrischer Widerstand zu verste hen, welcher zu signifikanten elektrischen Verlusten in den Spulenwindungen führt. Hierzu kann zum Beispiel der Leitungsquerschnitt der Spulenwindungen der Spule 12 vermindert werden. Zusätzlich oder alternativ können die Spulen- Windungen auch aus einem Material realisiert werden, welches eine relativ gerin ge spezifische elektrische Leitfähigkeit aufweist. Als relativ geringe spezifische elektrische Leitfähigkeit kann hierbei eine spezifische elektrische Leitfähigkeit verstanden werden, welche geringer ist als die spezifische elektrische Leitfähig keit von Kupfer, welches üblicherweise für Spulenwindungen verwendet wird. Beispielsweise können die Spulenwindungen aus Aluminium oder Ähnlichem realisiert werden. Aluminium weist beispielsweise eine spezifische elektrische Leitfähigkeit von 0,026 Ohm · mm ² /m auf. Selbstverständlich sind auch beliebige andere Materialien mit einer zu Aluminium vergleichbaren oder gegebenenfalls geringeren spezifischen elektrischen Leitfähigkeit möglich. Auf diese Weise ent stehen auch innerhalb der Spulenwindungen signifikante elektrische Verluste, welche zu einer Erwärmung der Spulenwindungen führen. Daher kann die Küh leinrichtung 14 gegebenenfalls auch zusätzlich zur Entwärmung des Induktions körpers 13 eine Entwärmung der Spule 12, insbesondere der Spulenwindungen realisieren.

Die durch das Entwärmen des Induktionskörpers 13 und gegebenenfalls der Spule 12 entstehende Abwärme kann in die Umgebung abgegeben werden.

Darüber hinaus ist es auch möglich, die Abwärme der Kühleinrichtung 14 einer Heizvorrichtung zuzuführen. Beispielsweise kann die Abwärme der Kühleinrich tung 14 einer Heizung für den Innenraum eines Fahrzeugs zugeführt werden. Zusätzlich oder alternativ kann die Abwärme der Kühleinrichtung 14 beispiels weise auch zum Aufwärmen des elektrischen Energiespeichers 20, insbesondere einer Traktionsbatterie eines Elektrofahrzeugs genutzt werden. Auf diese Weise kann insbesondere bei kühlen Umgebungstemperaturen der elektrische Energie speicher 20 schneller auf eine geeignete Betriebstemperatur gebracht werden.

Figur 3 zeigt eine schematische Darstellung eines Ablaufdiagramms, wie es ei nem Verfahren zum Abbremsen einer elektrischen Maschine 22 gemäß einer Ausführungsform zugrunde liegt. Das Verfahren kann grundsätzlich beliebige Schritte umfassen, wie sie zuvor in Zusammenhang mit dem elektrischen An triebssystem und insbesondere der elektrischen Last 10 bereits beschrieben worden sind. Analog können in dem elektrischen Antriebssystem und insbeson dere der elektrischen Last 10 auch beliebige Komponenten implementiert wer den, wie sie zum Ausführen des nachfolgend beschriebenen Verfahrens erforder lich sind. In Schritt S1 wird eine von der elektrischen Maschine 22 im Generatorbetrieb be reitgestellte elektrische Spannung in eine Gleichspannung konvertiert.

In Schritt S2 wird mindestens ein Teil der konvertierten Gleichspannung in eine n Wechselspannung umgewandelt.

In Schritt S3 wird die Wechselspannung an einer Spule 12 bereitgestellt. Die Spule 12 induziert dabei in einem Induktionskörper 13 Wirbelströme. Diese Wir belströme erwärmen den Induktionskörper. Auf diese Weise wird elektrische Energie, die von der elektrischen Maschine im Generatorbetrieb bereitgestellt wird, in Wärmeenergie umgewandelt.

Zusammenfassend betrifft die vorliegende Erfindung die Umwandlung von elektrischer Energie in Wärme. Insbesondere wird vorgeschlagen, elektrische Energie aus dem Hochvoltnetz eines Elektrofahrzeugs mittels einer induktiven

Vorrichtung in Wärmeenergie umzuwandeln. Auf diese Weise kann eine elektri sche Last realisiert werden, welche analog zu der Funktion eines Bremswider stands für ein elektrisches Antriebssystem, insbesondere ein elektrisches An triebssystem für ein Elektrofahrzeug, genutzt werden kann.