用于控制dc/ac电压转换器的电子构造_2

文档序号:9528775阅读:来源:国知局
c./d.c.电压转换器允许 d.c./a. c.电压转换器的d.c.接口处的电压值调整至电能存储单元的端子处的电压值。
[0044] d. c. /d. c.电压转换器可包括多个互连的分支,其中,每个分支包括:
[0045] -臂,在用于限定低电压接口的两个端子之间延伸,且包括两个串联设置且被中点 分开的可控切换单元,
[0046] -线圈,其一个端部连接至分支的中点,其另一端部连接至高电压接口的正端子,
[0047] 其中,分支的数量是偶数,且分支成对,在一对的一个分支上的线圈磁耦合至所述 对的另一分支上的线圈,
[0048] 并且其中,对于分支的每对,该构造并入监视单元,该监视单元构造为改变所述对 分支的全部或一些所述可控切换单元的状态。
[0049] 具有多个互连分支的d.c./d.c.电压转换器的该构造允许电力在不同分支之间 的更有效的分配,由此延长所述转换器的切换单元的服役寿命。
[0050] d.c./d.c.转换器的切换单元可以或可以不利用双向电流开关获得。这些切换单 元例如结构上与d. c. /a. c.电压转换器的相同。
[0051] 除了与用于控制d. c. /a. c.电压转换器的Η桥的副控制单元通信,主控制单元可 也构造为与和用于控制d. c. /d. c.电压转换器的相应的分支的对相关联的每个监视单元 通信。
[0052] 作为变体,例如构造为类似于其他主控制单元的第二主控制单元可被设置用于专 门控制d.c./d.c.电压转换器。该第二主控制单元可构造为经由另外的势皇与远程控制单 元通信,该势皇例如另外的全双工同步串行链,诸如SPM)类型的链接件。
[0053] 该第二主控制单元可然后与每个和一对分支相关联的监视单元通信,以便控制 d.c./d.c.电压转换器。
[0054] 在其另一个方面,本发明的目的还是以下的组件:
[0055] -如上限定的构造,和
[0056] _d.c./a. c.电压转换器,其控制通过该构造执行。
[0057] d.c./a. c.电压转换器可形成包括电能存储单元和电机的电定子绕组的电路的一 部分。电机例如是同步马达,特别是永磁体类型的。
[0058] 电定子绕组可以是多相类型的,特别是三相类型。电定子绕组的每相可在d. c. / a. c.电压转换器的Η桥的两个中点之间延伸,例如在申请no.W02010/057893中披露的,其 内容并入在本申请中。
[0059] d. c. /a. c.电压转换器允许电能存储单元的端子处的电压转换为用于为电定子绕 组供电的a. c.电压。
[0060] 在该组件中,影响电机的电定子绕组的一相的控制的异常--即,影响专用于所 述相的Η桥或专用于所述相应Η桥的副控制单元的异常一一将不会阻止车辆被马达继续推 进,或电能存储单元的继续充电,其中,该充电操作重新利用电机的电定子绕组。
[0061] 在适用时,d. c./d. c.电压转换器可插置在电能存储单元和d. c./a. c.电压转换 器之间。
[0062] 电路可并入供电线,其设计用于经由连接器连接至外部电网,所述供电线包括一 定数量的导体,该数量等于电定子绕组的相的数量,且每个导体在一个端部处连接至电定 子绕组的一相的中间点。所述相的中间点可以是中点。
[0063] 电网可以是由操作者管理的工业电网。例如,这可以是以50Hz或60Hz频率供应 电压的电网。
[0064] 这可以是供应120V至240V之间的电压的单相电网,或是多相电网,例如三相电 网,特别是供应208V至416V之间的电压的三相电网。
[0065] 根据本发明的另一方面,本发明的另一目的是一种利用上述构造用于d.c./ a. c.电压转换器的控制方法,其中:
[0066] -在正常操作模式中,每个副控制单元经由其监视单元施加设定点值至相应的Η 桥的全部或一些切换单元,所述设定点值基于从远程控制单元和/或从主控制单元引导至 处理单元的信息产生,和
[0067] -在辅助操作模式中,全部或一些副控制单元经由它们的监视单元施加设定点值 至它们相应的Η桥的全部或一些切换单元,从而所述Η桥的两个中点被短路。
[0068] 该构造例如与上述电路交互,所述电路包括电定子绕组,其每个相在Η桥的两个 中点之间延伸。
[0069] 辅助控制可然后允许电定子绕组的每相的短路,或至少大部分所述相的短路。在 电定子绕组是三相类型的情况下,所述绕组的至少两个相可以通过辅助控制的应用而被短 路。
[0070] 该辅助控制可以在影响构造的异常或电路中的异常的情况下应用,由此防止马达 的急转或电机的虚假制动,以及在电定子绕组相中产生电动势的过高增加。
[0071] 从正常操作模式到辅助操作模式的过渡可在检测到影响主控制单元和/或远程 控制单元的异常时被执行,由此,每个副控制单元在相应的Η桥的全部或一些切换单元上 施加设定点值,这将允许所述Η桥的两个中点的短路。在该情况下,电定子绕组的每相可以 被短路,以便防止上述危险。
[0072] 作为变体,从正常操作模式到辅助操作模式的过渡可在检测到影响至少一个副控 制单元的异常时被执行,由此,主控制单元至少在其余副控制单元上经由它们的监视单元 将设定点值施加至它们相应的Η桥的全部或一些切换单元,从而所述Η桥的两个中点被短 路。
[0073] 以此方式,其可确保除了被异常影响的副控制单元之外的所有副控制单元将应用 辅助控制,从而与所述其余副控制单元的一个相关联的电绕组的每相将被短路。在适用时, 并取决于影响其的异常的程度,被异常影响的副控制单元可也应用辅助控制。
[0074] 以该方式,尽可能多的电定子绕组的相可以被短路,以便消除上述危险。在最坏的 情况,与没有被异常影响的副控制单元相关联的电定子绕组的每相将被短路。在最好的情 况,电定子绕组的每相都可以被短路。
[0075] 贯穿以上,辅助控制模式可以是通用的,检测到构造或电路中的异常时,相同设定 点被立即施加,而不管所述异常的本质。
[0076] 作为变体,辅助控制模式可以根据被检测的异常相适应,即被施加的设定点可根 据被检测的异常的本质和/或其数量而变化。
【附图说明】
[0077] 本发明的理解将通过阅读本发明实施例的例子的以下描述并通过检查附图而明 确,这些例子被没有限制地提供,在这些附图中:
[0078] 图1示出根据本发明实施例的第一例子的组件的示意图,其包括d.c./a. c.电压 转换器和用于控制器的电子构造;
[0079] 图2示出根据本发明实施例的第二例子的组件的示意图,其包括d. c. /a. c.电压 转换器、d. c. /d. c.电压转换器和用于控制后者的电子构造;和
[0080] 图3示出图2所示的组件的电子构造的详细视图。
【具体实施方式】
[0081] 图1示出根据本发明实施例的第一例子的组件1。所述组件1包括d. c. /a. c.电 压转换器2和用于控制所述转换器2的电子构造3。
[0082] 在图1所示的例子中,d. c. /a. c.电压转换器2形成电路4的一部分,该电路4还 包括以下:
[0083] -电能存储单元5,和
[0084] -电机的电定子绕组6。
[0085] 在该例子,d. c. /a. c.电压转换器2设置在电能存储单元5和电绕组6之间,以便 允许电能在二者之间交换。
[0086] 在所考虑的例子中,电机用于驱动混合动力或电动车辆。电机可例如是永磁体同 步马达。电机可例如具有标称10W至KMW之间的功率,特别地在100W和200kW之间。在 该例子中,电定子绕组6是三相类型。
[0087] 电能存储单元5可以是电池、超级电容器或者电池或超级电容器的任何组件。其 可例如包括串联连接的电池的多个并联的分支。电能存储单元5可具有标称60V至800V 之间的电压,特别是200V至450V之间,或600V至800V之间。
[0088] 电容器7可与电能存储单元5并联设置。
[0089] 如图1所示,电路4可并入连接器8,该连接器设计为用于连接至输送50Hz或60Hz 的电压的工业电网。
[0090] 该连接器8例如经由用于消除电磁干扰的滤波器10连接至电定子绕组6的每相 12的中间点11。这可例如是相的中间点11,如申请NO.W02010/057893所述。
[0091] 在该例子中,转换器2将在电能存储单元5的端子处的d. c.电压转换到三相 a. c.电压,用于为电定子绕组6供电,以便允许车辆的推进。
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