具有电机的车辆和用于运行所述电机的方法
【专利摘要】车辆，具有多相式电机、第一部分车载网络(BN1’)，该第一部分车载网络具有第一额定直流电压水平，并且所述车辆具有第二部分车载网络(BN2’)，该第二部分车载网络具有第二额定直流电压水平，其中，所述电机包括转子(7)、第一定子系统(5)和第二定子系统(6)，所述第一车载网络(BN1’)包括带有第一中间电路电容器(11)的第一换流器(13)，所述第一定子系统(5)配设给第一换流器(13)，所述第二部分车载网络(BN2’)包括带有第二中间电路电容器(12)的第二换流器(14)，并且所述第二定子系统(6)配设给第二换流器(14)，所述第一定子系统(5)以星形电路构造，并且所述第二定子系统(6)以星形电路构造，并且传输电路(9a)将第一定子系统(5)的星形汇接点与第二定子系统(6)的星形汇接点连接。
【专利说明】具有电机的车辆和用于运行所述电机的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种车辆，所述车辆具有多相式电机、第一部分车载网络，该第一部分车载网络具有第一额定直流电压水平，并且所述车辆具有第二部分车载网络，该第二部分车载网络具有第二额定直流电压水平，其中，所述电机包括转子、第一定子系统和第二定子系统，所述第一车载网络包括带有第一中间电路电容器的第一换流器，所述第一定子系统配设给第一换流器，所述第二部分车载网络包括带有第二中间电路电容器的第二换流器，并且所述第二定子系统配设给第二换流器。
【背景技术】
[0002]通常，在车辆中，由能量车载网络向组件供应14伏的额定电压水平，所述组件是电能量消耗器。次级的12V蓄能器和14V发电机设计为在车辆中提供2-3kW的电功率，所述蓄能器在车载网络中根据运行状况承担能源的功能或者能宿(Energiesenke)的功能。
[0003]如果多个具有更高的功率需求的消耗器集成到车载网络中，则所述车载网络可以具有两个部分车载网络。于是，直流调节器在所述两个部分车载网络之间传输电功率。所述电机除了每个部分车载网络相应至少一个蓄能器之外具有在车辆中作为电能源或者能宿的功能，所述电机在带有电气化的动力传动系的车辆中也可以是能电动机式运行的。这样的车载网络拓扑结构例如在文献DE 10244299 Al中示出。
【发明内容】
[0004]本发明的任务在于，描述一种具有电机和两个部分车载网络的经改善的车辆和一种用于运行所述电机的方法。
[0005]该任务通过按照权利要求1的车辆来解决。本发明的有利的实施形式和进一步扩展方案由从属的权利要求得出。
[0006]按照本发明，第一定子系统和第二定子系统分别以星形电路构造，并且传输电路将第一定子系统的星形汇接点与第二定子系统的星形汇接点连接。
[0007]这意味着，所述定子系统的所述两个星形汇接点可直接地相互电耦合。
[0008]根据本发明的一种优选的实施形式，所述传输电路包括第一二极管和第二二极管，所述两个二极管反向且串联。
[0009]此外，所述传输电路包括第一开关，该第一开关与第一二极管并联，或者所述传输电路备选地包括第二开关，该第二开关与第一二极管并联。
[0010]也特别有利的是，所述传输电路包括第一开关，该第一开关与第一二极管并联，并且所述传输电路包括第二开关，该第二开关与第二二极管并联。
[0011]反向连接的二极管确保，在第一开关打开时和/或在第二开关打开时所述两个星形汇接点的直接电耦合是失效的。在第一开关闭合时和/或在第二开关闭合时存在所述两个星形汇接点之间的直接电连接，该电连接是以通过串联两个闭合的开关或者串联一个开关和一个二极管的相当低欧姆连接的形式。
[0012]本发明的另一种变型方案在于，所述第一换流器具有三个高侧开关和三个低侧开关，所述第二换流器具有三个高侧开关和三个低侧开关，所述第一换流器的三个高侧开关和所述第一换流器的三个低侧开关能脉宽调制地操控，所述第二换流器的三个高侧开关和所述第二换流器的三个低侧开关能脉宽调制地操控，所述电机能在第一开关打开时和在第二开关打开时通过脉宽调制地操控第一换流器和第二换流器的高侧开关和低侧开关能电动机式或者发电机式地运行或者能在混合运行中运行。低侧二极管或者高侧二极管分别与低侧开关和高侧开关并联。
[0013]这意味着，所述电机可关于两个车载网络用作发电机或者用作电动机一与此无关的是，相应的另一个车载网络的电机在给定的运行时间点是用作电动机还是用作发电机。在作为发电机运行时，由于从外界(例如从车辆的内燃机)向转子施加的转动力矩而通过相应的定子系统向相应的车载网络输送电能。在作为电动机运行时，通过相应的定子系统由相应的车载网络提取电能并且转变为转子的转动能，该转动能由转子从外界(例如从车辆的皮带传动的消耗器)作为转动力矩而获取。
[0014]特别有利的是，所述第一额定电压水平朝向相对于车辆中(例如车辆的对于所述两个部分车载网络共用的电接地线)的参考电压更高的电压水平而超过第二额定电压水平，并且所述电机在转子静止时能作为在第一部分车载网络和第二部分车载网络之间的直流降压调节器来运行。
[0015]所述电机可通过如下方式作为直流降压调节器运行，即，在静态运行中，亦即，一旦出现由一个部分车载网络向另一个部分车载网络的持续电流，则打开第二换流器的低侧开关，闭合第二换流器的高侧开关，打开第一换流器的低侧开关，并且脉宽调制地控制第一换流器的闻侧开关。
[0016]备选地，为了减少导通损耗，也可以脉宽调制地控制与第一换流器的高侧开关互补的第一换流器的低侧开关。
[0017]在此，为了避免在高侧开关和低侧开关之间的电桥短路，设有停机时间，在该停机时间中打开所述两个高侧开关和低侧开关。
[0018]附加地，转子的激励线圈可以电短路。
[0019]当闭合第一换流器的高侧开关时，在有效的电感上施加在第一部分车载网络和第二部分车载网络之间的电压差，该电感通过第一定子系统的3个并联的电感与第一定子系统的3个并联的电感相串联而形成。在所述接通时间期间，在电感中的电流线性升高并且该电流的平均值可作为直流由负载获取。在断开阶段期间，所述电感使能量含量减少，而给第二部分车载网络的中间电路电容器充电。为了形成用于电流的空载，第一换流器的低侧开关可以要么闭合要么保持打开。在后者的情况中，第一换流器的低侧二极管导通。
[0020]为了改善DC-DC运行的初始特性，亦即，在由转动运行过渡到静止运行中时，也可以首先闭合第二换流器的低侧开关并且打开第二换流器的高侧开关。以此，代替在第一部分车载网络和第二部分车载网络之间的电压差，第一部分车载网络的满电压处于有效的电感上，由此可达到更高的电流升高。到静态运行中的过渡通过脉宽调制地运行第二换流器高侧开关和低侧开关而受调节地进行。
[0021]附加地，特别有利的是，所述第一额定电压水平朝向更高的额定电压水平而超过第二额定电压水平，并且所述电机在转子静止时能作为由第二部分车载网络向第一部分车载网络的直流升压调节器来运行。
[0022]所述电机通过如下方式可作为直流升压调节器运行，S卩，打开第二换流器的低侧开关，闭合第二换流器的高侧开关，打开第一换流器的高侧开关，并且脉宽调制地控制第一换流器的低侧开关。
[0023]附加地，转子的激励线圈可以电短路。
[0024]为了减少导通损耗，也可以脉宽调制地控制与第一换流器的低侧开关互补的第一换流器的高侧开关。在此，为了避免在高侧开关和低侧开关之间的电桥短路，设有停机时间，在该停机时间中打开高侧开关和低侧开关。
[0025]当闭合第一换流器的低侧开关时，在有效的电感上施加第二部分车载网络的电压，该电感通过第一定子系统的3个并联的电感与第二定子系统的3个并联的电感相串联而形成。在所述接通时间期间，电流线性升高并且电感构建(aufbauen)能量含量。同时，第一换流器的高侧二极管截止，从而在第一部分车载网络的中间电路电容器上的电压与第二部分车载网络的电压不是可平衡的(angleichbar)。在断开阶段期间，所述电感是能量含量减少并且给第一部分车载网络的中间电路电容器充电。在此，第一换流器的高侧开关可以要么接通要么保持断开。在后者的情况中，第一换流器的高侧二极管导通。
【专利附图】
【附图说明】
[0026]以下借助于附图描述本发明的优选的实施例，由此得出本发明的其他细节、优选的实施形式和进一步扩展方案。
[0027]图中示意性地详细地:
[0028]图1示出按照现有技术的具有电机和两个部分车载网络的车辆；
[0029]图2示出具有电机、两个车载网络的车辆，并且所述车辆具有适合于降压运行的传输电路和在正常运行中的电机；
[0030]图3示出具有电机、两个车载网络的车辆，并且所述车辆具有适合于升压运行的传输电路和在正常运行中的电机；
[0031 ] 图4示出具有电机、两个车载网络的车辆，并且所述车辆具有适合于降压运行和升压运行的传输电路和在正常运行中的电机；
[0032]图5示出具有电机、两个车载网络的车辆，并且所述车辆具有适合于降压运行和升压运行的传输电路和在降压运行中的电机；
[0033]图6示出具有电机、两个车载网络的车辆，并且所述车辆具有适合于降压运行和升压运行的传输电路和在升压运行中的电机。
【具体实施方式】
[0034]相同的附图标记标明相同的技术特征。
[0035]按照现有技术，对于车辆的双电压车载网络，除了两个车载网络之外基本上需要至少四个组件，见图1。它们是电机(I)、在所述两个车载网络(BN1、BN2)之间的直流调节器(2)和在所述两个车载网络(3、4)中的每个车载网络中的蓄能器。电机可以包括两个三相定子系统，所述定子系统基本上可以相同地构建。所述两个定子系统也可以以一定的电角度相互电路连接。
[0036]车载网络(BN2)例如可以是常规的12V车载网络并且车载网络(BNl)可以是具有更高的额定电压水平的车载网络。备选地，当例如不同的蓄能器、例如锂离子电池和双层电容器相互组合时，车载网络(BNl)和车载网络(BN2)可以具有例如400V的类似的额定电压水平。两个车载网络具有较高的电势，该电势基本上分别通过所述两个额定电压水平来确定，并且两个车载网络具有较低的电势，该电势对于两个车载网络共用并且必要时与车辆的接地线相连接。所述两个车载网络的相应较高的电势的实际电压水平在任意的运行时间点可以与所述两个车载网络的各自的额定电压水平不同。
[0037]直流电压调节器能与电机的状况无关地实现在所述两个车载网络之间的功率或者能量的单向或者双向传输。
[0038]按照现有技术，作为电机可以使用多相式电机、例如具有在星形电路(5、6)中的两个分别三相的绕组的六相电机。定子通过变流器系统(30)和中间电路电容器(40)运行，其中，直流电压-交流电压变换器(41a、41b)配设给所述两个三相线圈系统之一。转子(7)可以根据电机类型要么仅装配有永磁体、具有带有电感式转换器和旋转的整流器或者汇流环系统的激励线圈，要么构造成短路-鼠笼式转子。所述电机可发电机式(E-运行)或者电动机式(M-运行)地运行。
[0039]本发明的实施例由图2至6得知。带有两个在星形电路(5、6)中的三相线圈系统和转子(7)的电机集成到具有至少两个部分车载系统(ΒΝΓ、BN2’ )的车辆中。两个部分车载网络分别具有至少一个电蓄能器(3’、4’)。此外，两个车载网络具有较高的电势，该电势基本上分别通过所述两个额定电压水平来确定，并且所述车载网络具有较低的电势，该电势对于两个车载网络共用并且必要时与车辆的接地线相连接。所述两个车载网络的相应较高的电势的实际电压水平在任意的运行时间点可以与所述两个车载网络的各自额定电压水平不同。
[0040]所述两个三相线圈系统的两个星形汇接点通过电路径(8)直接相互电路连接，其中，所述电路径具有两个反向串联的二极管(9、10)和与所述二极管之一(9)(见图2)或者所述二极管之一(10)(见图3)并联的开关(9a、10a)。图4示出具有两个开关(9a、1a)的结构，所述两个开关分别与所述二极管(9、10)之一并联。
[0041]由二极管和并联的开关组成的组合分别可以构造成MOSFET(金属-氧化层半导体场效晶体管)或者构造成具有空载二极管的IGBT (绝缘栅双极型晶体管)。在MOSFET时，二极管由MOSFET的基底二极管形成。电路径(8)这样构造，使得该电路径设计用于传输直至预定高度的电功率。这例如可以通过适合的导线截面来保证。备选地，也可以并联多个电路径，其中，一个电路径符合电路径(8)的构造形式，以便提高载流能力。
[0042]两个三相线圈系统分别通过由中间电路电容器(11、12)和变流器(13、14)组成的并联电路来操控。
[0043]在图2至6中，ΒΝΓ通过中间电路电容器(11)和变流器(13)与定子系统(5)连接，BN2’通过中间电路电容器(12)和变流器(14)与定子系统(6)连接。
[0044]中间电路电容器(11、12)提供电机电流的高频率的交流部分，并且发电机式驱动的运行中平整电机的输出电压。由此，能够减少在两个车载网络中的高次谐波性(Oberwelligkeit)。
[0045]所述两个变流器(13、14)分别包括六个带有并联的空载二极管(HS1、HS2、HS3、LS1、LS2、LS3、HS4、HS5、HS6、LS4、LS5、LS6)的开关。在没有普遍性的限制的情况下，开关-空载二极管组合构造成MOSFET，该开关-空载二极管组合也被称作功率开关。优选在带有高的额定电压水平(特别是>>100V)的车载网络中也使用带有空载二极管的IGBT。所述开关在逆变器的由本领域技术人员已知的半桥电路中与相应的线圈系统相连接。换流器(13)包括三个半桥，其中，第一半桥由MOSFET(HSULSl)形成，第二半桥由MOSFET(HS2、LS2)形成并且第三半桥由MOSFET(HS3、LS3)形成。换流器(14)包括三个半桥，其中，第一半桥由MOSFET(HS4、LS4)形成，第二半桥由MOSFET(HS5、LS5)形成并且第三半桥由MOSFET (HS6、LS6)形成。
[0046]那些与相应的车载网络的较高的电势相连接的功率开关(HS1、HS2、HS3、HS4、HS5、HS6)被称为高侧开关。那些与相应的车载网络的较低的电势相连接的功率开关(LS1、LS2、LS3、LS4、LS5、LS6)被称为低侧开关。线圈系统的背离星形汇接点的线圈侧分别与相应换流器的半桥相连接，亦即，线圈在所述线圈侧上与电势相连接，该电势相应地存在于半桥的功率开关之间。例如在闭合换流器(14)的开关(LS6)时，线圈(W2’ )能与车载网络(BN2’ )的较低的电势相连接并且在闭合换流器(14)的开关(HS5)时，线圈(V2’ )能与车载网络(BN2’ )的较高的电势相连接。
[0047]开关和空载二极管具有足够的截止电压强度，该截止电压强度例如等于配设有换流器的车载网络的额定电压水平的双倍的值。
[0048]在按照图2至6的实施例中，BN2’在没有普遍性的限制的情况下构造成常规的14V车载网络。蓄能器⑷例如可以是在AGM技术中具有12V额定电压水平的的铅酸型电池。ΒΝΓ处于带有48V蓄能器的与BN2’相比更高的48V的额定电压水平上，该蓄能器例如可以以锂离子技术来构造。关于ΒΝΓ和BN2’以及相应蓄能器的额定电压水平可想到任意的结构，其中，ΒΝΓ的额定电压水平超过BN2’的额定电压水平。
[0049]所述两个三相定子系统(5,6)例如通过线圈(U2，、V2，、W2，)与线圈(Ul，、VI，、W1’ )相比不同的匝数按照设计地匹配于所述两个车载网络(ΒΝΓ、BN2’ )的额定电压水平。这意味着，线圈系统(U2’、V2’、W2’ )与线圈系统(Ul’、Vl’、wr )相比构造成更低欧姆的，以便在可相比拟地转化功率时在平均来说较低的电压水平和平均来说提高的电流时减少损耗功率。
[0050]按照图2至4，所述电机能在开关(9a、10a)打开时运行。在此，在车载网络(ΒΝΓ)和(BN2’ )之间没有功率传输，该运行被称为正常运行。由于MOSFET (9、10)的两个基底二极管的截止作用，星形汇接点电解耦并且电机能电动机式运行或者发电机式运行。例如两个定子系统的操控通过借助于场定向地调节和例如空间矢量调制换流器的低侧开关和高侧开关的开关位置而三相地、脉宽调制地操控换流器(13、14)来进行。功率开关的脉宽调制的开关位置在图1至4中通过以虚线示出开关位置来表示。所述操控例如可以通过微处理器或FPGA (现场可编程门阵列)来进行。参数值如例如转动力矩、转速、电压或者功率的预定例如通过车辆的控制仪进行。
[0051]在开关(9a、1a)打开时，电机也可在混合运行中运行，亦即，例如对于车载网络(ΒΝΓ )在电动机式运行中运行并且对于车载网络BN2’在发电机驱动的运行中运行。这意味着，在这种情况中，功率由车载网络(ΒΝΓ )向车载网络(BN2’ )传输。功率传输运行可与如下情况无关地执行，即，在转子的轴上是由机械消耗器获取转动力矩还是由电动机将转动力矩施加在轴上。如果转子既不由外界提取转动力矩也不施加转动力矩，则在电机运行时仅在所述两个部分车载网络之间传输能量。
[0052]按照电机的其他运行状况，在转子静止并且未被激励时，亦即，在转子上不存在激励电压的情况下，电机可以按照图2和4作为降压调节器运行，亦即，用于将ΒΝΓ的电功率向BN2’传输。所述运行被称为降压运行并且在图5中示出。
[0053]按照图5与图4的组合，在降压运行中，所述两个开关(9a、1a)持续地闭合。在对于按照图2的实施形式的降压运行中，所述开关(9a)持续地闭合。这意味着，在降压运行中，所述两个星形汇接点处于相同的电势上。开关(HS4、HS5、HS5)持久地闭合并且开关(LS4、LS5、LS5)持久地打开，从而背离星形汇接点的线圈端部处于车载网络(BN2’)的较高的电势上。开关(LS1、LS2、LS3)持久地闭合。
[0054]为了改善在由转动的运行过渡到静止运行时的初始特性，也可以首先闭合低侧开关(LS4、LS5、LS6)并且打开高侧开关(HS4、HS5、HS6)。以此，代替输入电压和输出电压的差，在有效的电感上施加满输入电压，以此达到更高的电流升高。到静态运行中的过渡通过脉宽调制地运行第二换流器的高侧开关(HS4、HS5、HS6)和低侧开关LS4、LS5、LS6)而受调节地进行。
[0055]附加地，转子的激励电路被短路，以便确保所述转子在降压运行中始终保持无运动。转子由于在转子的电感系统中电磁感应力的运动意味着不必要的能量损耗。此外，在转子轴与例如车辆的曲轴或者传动轴刚性连接时，这样的电感运动意味着车辆的在该运行状况中不希望的驱动力矩。
[0056]开关(HS1、HS2、HS3)同步地脉宽调制地操控。因为定子系统在静止状况中各相的电感按照转子位置由于剩余磁化通过在定子板中的可能存在的磁或者剩磁而可能是不同大小的，所以开关(HS1、HS2、HS3)的脉宽调制的占空比也可以是不同大小的。开关(LS1、LS2、LS3)持久地打开或者与开关(HS1、HS2、HS3)互补地运行。换流器(13)的操控例如可以通过微处理器或者FPGA来进行，电压、电流或者功率的预定例如可以由车辆的控制仪进行。
[0057]互补地开关意味着，在半桥中交互地接通高侧开关和低侧开关，例如当高侧开关闭合时低侧开关打开，并且反之亦然。
[0058]互补地开关引起较低的导通损耗。导通损耗应被理解为，电流流过不理想的、引起功率损耗的半导体结构。在二极管中，按照半导体结构的正向电压与流经的电流的积以及按照与温度相关的微分体电阻与流经的电流的平方的积而产生损耗。在使用MOSFET作为开关时，在接通的状况中仅通过电流的平方与MOSFET的与温度相关的导通电阻的积而产生导通损耗。在代替电流通过二极管而使电流通过MOSFET时，总导通损耗因此更小。
[0059]由接通时间Tbucx和周期时间Pbuck的比被称作占空比D_。开关频率Fbuck表示为周期时间的Pbucx的倒数，接通时间Tbuck最高达到周期时间PBra。在降压运行中，在车载网络BN2’中产生电压Ubuck,BN2,，并且U
BUCK，BN2’ °° Dbuck.Ubni ’ StJ ο
[0060]备选地，除了同步的脉宽调制的操控之外，位错一确定的角度的脉宽调制的操控也是可能的，该操控被称作交叠模式。在此，高侧开关(HS1、HS2、HS3)在三相定子系统中相位位错120°地开关。然而，由此，在线圈系统(Ul’、Vl’、Wr )和/或(U2’、V2’、W2’)上可能出现转动场。有利的是，能通过这种操控方法来减少在中间电路电容器(12)上的电流波动(Stromrippel)。
[0061]如果在已选择的例子中例如BN2’的12V-AGM电池接近其10.5V的放电终了电压(Entladeschlussspannung)并且锂离子蓄电池在电压水平中接近其48V的额定电压水平，则AGM电池可通过锂离子电池由如下方式充电，S卩，通过调整预定的可调节的占空比0.3来调整在AGM电池上的14.4V的额定充电电压。
[0062]在转子静止并且未被激励时，亦即，在转子上不存在激励电压的情况下，按照图3和4的电机可作为升压调节器运行，亦即，用于将BN2’的电功率向ΒΝΓ传输。所述运行被称为升压运行并且在图6中示出。
[0063]在升压运行中，按照图6与图4的组合，所述两个开关(9a、1a)持续地闭合。在对于按照图3的实施形式的升压运行中，所述开关(1a)持续地闭合。这意味着，在升压运行中，所述两个星形汇接点处于相同的电势上。开关(HS4、HS5、HS5)持久地闭合并且开关(LS4、LS5、LS5)持久地打开，从而背离星形汇接点的线圈端部处于车载网络(BN2’)的较高的电势上。因此，换流器(14)的开关位置符合降压运行的开关位置。附加地，转子的激励电路可以如在降压运行中那样被短路。开关(LS1、LS2、LS3)同时地脉宽调制地操控。因为定子系统在静止状况中各相的电感按照转子位置由于剩余磁化而通过在定子板中可能存在的磁铁或者剩磁而可能是不同大小的，所以开关(LS1、LS2、LS3)的脉宽调制的占空比也可以是不同大小的。
[0064]开关(HS1、HS2、HS3)持久地打开或者与开关(LS1、LS2、LS3)互补地操控。
[0065]接通时间Tbtost和周期时间Pbtost的比被称作占空比DBM)ST。开关频率Fbtost表示为周期时间的Pbmbt的倒数，接通时间Tbmbt最高达到周期时间P_ST。在降压运行中，在车载网络ΒΝΓ 中产生电压 U_ST,BN1,，并且 U_ST,BN1,oc (I/(1-Dboost)).υΒΝ2,。与所述打开的开关(HS1、HS2、HS3)并联的换流器二极管在闭合开关LS1、LS2、LS3)的时间点阻止车载网络(ΒΝΓ )的电压损耗。
[0066]备选地，除了同步的脉宽调制的操控之外，位错一确定的角度的脉宽调制的操控也是可能的，该操控被称作交叠模式。在此，低侧开关(LS1、LS2、LS3)在三相定子系统中相位位错120°地开关。然而由此，在线圈系统(Ul’、Vl’、Wr )和/或(U2’、V2’、W2’)上可能出现转动场。有利的是，能通过该操控方法来减少在中间电路电容器(11)上的电流波动。
[0067]如果在已选择的例子中例如48V-锂离子蓄电池强烈地放电并且AGM电池在相同的时间点以12V电压足够地充电，则锂离子蓄电池能由AGM电池通过如下方式充电，即，通过调整预定的可调节的占空比0.8来调整在锂离子蓄电池上的60V的额定充电电压。如果锂离子蓄电池具有高的充电接收能力并且因此具有高的功率接收能力，则通过电机控制仪将占空比由0.8出发调节到更高的值上，以便在AGM电池的电压下降的同时在锂离子蓄电池上保持60V的额定充电电压。
[0068]在开关频率Fbuck或者开关频率Fbtost恒定时，随着升闻的占空比Dbuck或者占空比D_ST每时间单元可将更多的电能由第一车载网络向另一个车载网络传输。因此，要施加在相应的另一个车载网络上的电压和因此在降压运行中或者在升压运行中的传输功率也可通过参数占空比来调节。
[0069]本发明的优点在于，通过所述电机和用于运行所述电机的换流器，能以简单的器件集成在所述两个线圈系统的星形汇接点之间的开关能在所述两个车载网络之间传输功率。这提供了如下优点，即，在没有使用如在图1中那样的直流调节器(2)的情况下，将能量由车辆的一个部分车载网络传输到车辆的另一个部分车载网络中，而不存在述电机处于运行中的必要性。
[0070]另一个特别的优点是能量传输方向(降压运行和/或升压运行)基于要么具有一个开关要么具有两个开关的传输电路的构造形式的可调整性，所述开关分别与第一和/或第二二极管并联。
[0071]如果期望双向的运行(降压运行和升压运行)，则使用两个开关(9a和1a)(见图4)。以此，通过所述两个闭合的开关(9a和1a)沿两个方向由车载网络(ΒΝΓ )向车载网络(BN2’ )或者由车载网络(ΒΝΓ )向车载网络(BN2’ )的电流流动是可能的。
[0072]如果应该仅能执行由车载网络(ΒΝΓ )向车载网络(BN2’ )的能量传输，仅开关(9a)就足够(见图2)，该开关与第一二极管(9)并联。因此，通过闭合的开关(9a)和沿流动方向极化的二极管(10)由车载网络(ΒΝΓ )向车载网络(BN2’ )的电流流动是可能的。
[0073]如果应该仅能执行由车载网络(BN2’ )向车载网络(ΒΝΓ )的能量传输，仅开关(1a)就足够(见图3)，该开关与第二二极管(10)并联。因此，通过闭合的开关(1a)和沿流动方向极化的二极管(9)由车载网络(BN2’ )向车载网络(ΒΝΓ )的电流流动是可能的。
【权利要求】
1.车辆，具有多相式电机、第一部分车载网络(ΒΝΓ)，该第一部分车载网络具有第一额定直流电压水平，并且所述车辆具有第二部分车载网络(BN2’)，该第二部分车载网络具有第二额定直流电压水平，其中，所述电机包括转子(7)、第一定子系统(5)和第二定子系统(6)，所述第一车载网络包括带有第一中间电路电容器(11)的第一换流器(13)，所述第一定子系统配设给第一换流器，所述第二部分车载网络包括带有第二中间电路电容器(12)的第二换流器(14)，并且所述第二定子系统配设给第二换流器，其特征在于， -所述第一定子系统以星形电路构造， -所述第二定子系统以星形电路构造， -传输电路将第一定子系统的星形汇接点与第二定子系统的星形汇接点连接。
2.根据权利要求1所述的车辆，其特征在于， -所述传输电路包括第一二极管(9)和第二二极管(10)，以及 -所述第一二极管和第二二极管反向串联。
3.根据权利要求2所述的车辆，其特征在于， -所述传输电路包括第一开关(9a)，该第一开关与第一二极管并联。
4.根据权利要求2所述的车辆，其特征在于， -所述传输电路包括第二开关(1a)，该第二开关与第一二极管并联。
5.根据权利要求2所述的车辆，其特征在于， -所述传输电路包括第一开关(9a),该第一开关与第一二极管(9)并联，以及 -所述传输电路包括第二开关(10a)，该第二开关与第二二极管(10)并联。
6.根据权利要求3或4所述的车辆，其特征在于， -所述第一换流器具有三个高侧开关(HS1、HS2、HS3)和三个低侧开关(LS1、LS2、LS3)， -所述第二换流器具有三个高侧开关(HS4、HS5、HS6)和三个低侧开关(LS4、LS5、LS6)， -所述第一换流器的三个高侧开关和所述第一换流器的三个低侧开关能脉宽调制地操控， -所述第二换流器的三个高侧开关和所述第二换流器的三个低侧开关能脉宽调制地操控， -所述电机能在第一开关(9a)打开时或者在第二开关(1a)打开时通过脉宽调制地操控第一换流器和第二换流器的高侧开关和低侧开关能电动机式或者发电机式地运行或者能在混合运行中运行。
7.根据权利要求5所述的车辆，其特征在于， -所述第一换流器具有三个高侧开关(HS1、HS2、HS3)和三个低侧开关(LS1、LS2、LS3)， -所述第二换流器具有三个高侧开关(HS4、HS5、HS6)和三个低侧开关(LS4、LS5、LS6)， -所述第一换流器的三个高侧开关和所述第一换流器的三个低侧开关能脉宽调制地操控， -所述第二换流器的三个高侧开关和所述第二换流器的三个低侧开关能脉宽调制地操控， -所述电机能在第一开关(9a)打开时或者在第二开关(1a)打开时通过脉宽调制地操控第一换流器和第二换流器的高侧开关和低侧开关能电动机式或者发电机式地运行或者能在混合运行中运行。
8.根据权利要求3或5所述的车辆，其特征在于， -所述第一额定电压水平朝向更高的额定电压水平而超过第二额定电压水平， -所述电机在转子静止时能作为在由第一部分车载网络和向第二部分车载网络之间的直流降压调节器来运行。
9.根据权利要求4或5所述的车辆，其特征在于， -所述第一额定电压水平朝向更高的额定电压水平而超过第二额定电压水平，以及-所述电机在转子静止时能作为由第二部分车载网络向第一部分车载网络的直流升压调节器来运行。
10.用于根据权利要求8所述的车辆的方法，在所述方法中: -打开第二换流器的低侧开关， -闭合第二换流器的高侧开关， -打开第一换流器的低侧开关，并且 -脉宽调制地控制第一换流器的高侧开关。
11.用于根据权利要求9所述的车辆的方法，在所述程序中: -打开第二换流器的低侧开关， -闭合第二换流器的高侧开关， -打开第一换流器的高侧开关，并且 -脉宽调制地控制第一换流器的低侧开关。
12.根据权利要求10或11所述的方法，其特征在于， -转子是短路的。
【文档编号】B60L15/00GK104203640SQ201380012664
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2013年2月19日 优先权日:2012年3月6日
【发明者】D·芬代森, M·戈尔卡, D·赫克尔 申请人:宝马股份公司