@PhdThesis{diss_mods_00019767, author = {Br{\"u}ske, Stephan}, title = {Bauleistungsvergleich und Neutralpunkt-Balancierung f{\"u}r 3-Level-Wechselrichtertopologien f{\"u}r den Einsatz in Elektrofahrzeugen}, year = {2016}, publisher = {Christian-Albrechts-Universit{\"a}t zu Kiel}, address = {Kiel}, keywords = {Elektrofahrzeuge; Wechselrichter; Wechselrichtervergleich; Neutralpunktbalancierung; Bauleistungsvergleich; Drei-Level-Wechselrichter}, abstract = {In elektrisch angetriebenen Fahrzeugen mit einer Batterie als Energiespeicher und einem Drehstrommotor wird Leistungselektronik zur Wandlung der Batteriegleichspannung in eine entsprechende Wechselspannung ben{\"o}tigt. Hierzu ist mindestens ein Wechselrichter notwendig, der im motorischen Betrieb die geforderte Fahrleistung bereitstellt und im generatorischen Betrieb die Bremsenergie zur{\"u}ck in die Batterie speist. In dieser Arbeit werden zwei 3-Level-Wechselrichtertopologien f{\"u}r den Einsatz als Antriebswechselrichter im Elektrofahrzeug analysiert und mit der in heutigen Elektrofahrzeugen vorwiegend eingesetzten 2-Level-Wechselrichtertopologie verglichen. Hierzu wird als Bewertungskriterium f{\"u}r die Chipfl{\"a}che der Leistungshalbleiter die Bauleistung verwendet, deren Konzept in dieser Arbeit auf 3-Level-Wechselrichtertopologien erweitert wird. Des Weiteren wird das Kriterium der Bauleistung f{\"u}r die Auslegung f{\"u}r einen definierten Arbeitsbereich vorgestellt. Anhand der Bauleistung und dem Wirkungsgrad werden die drei Wechselrichtertopologien exemplarisch f{\"u}r verschiedene Konfigurationen des elektrischen Antriebsstranges verglichen. Au{\ss}erdem wird die Auslegung im Anfahrmoment f{\"u}r die drei Wechselrichtertopologien untersucht und f{\"u}r die 3-Level-Wechselrichtertopologien spezielle Schaltreihenfolgen zur gleichm{\"a}{\ss}igen Verteilung der Verluste auf die Leistungshalbleiter aufgezeigt. Die als Prototyp realisierten 3-Level-Wechselrichtertopologien werden im Hinblick auf den Wirkungsgrad experimentell untersucht. Als ein wesentlicher Nachteil der beiden 3-Level-Wechselrichtertopologien ist die Notwendigkeit der Balancierung des Neutralpunkt-Potentials zu nennen, die in jedem Betriebspunkt sicherzustellen ist. Es wird ein Verfahren vorgestellt, welches die Balancierung des Neutralpunkt-Potentials durch Ver{\"a}nderung der Ansteuersignale erm{\"o}glicht und dabei in den nicht-kritischen Arbeitspunkten eine im Vergleich zum Referenzverfahren niedrigere Ausgangsstromwelligkeit aufzeigt.}, url = {https://macau.uni-kiel.de/receive/diss_mods_00019767}, file = {:https://macau.uni-kiel.de/servlets/MCRFileNodeServlet/dissertation_derivate_00006835/Dissertation_Stephan_Brueske.pdf:PDF}, language = {de} }