模块化的高频逆变器及其运行方法_3

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额定值U ζκΓυζ3(ι的电压偏差。
[0060]在接下来的步骤52中,调制器43根据相应地对应的电压偏差的参数对子模块5a_5c进行分类。
[0061]在进一步的步骤53中,调制器检验在电池电路8中的电池电流强度IbW及进而电流方向是否为正(IB>0)。
[0062]如有可能⑴,调制器43在步骤54中选择具有最小的电压偏差(min{UZ1-UZ1(I;UZ2_UZ20;U Z3-Uz30I )的那个子模块5a-5c以及也许可能选择具有下一个较大的电压偏差的一个或者多个子模块5a_5c并且为每个被选择的子模块5a_5c确定用于时钟控制输入桥20的对应的控制度,从而使得选择出的子模块5a_5c的额定电压Uztll-Uztl3的总和在时间平局值上对应于调节参数S。在此,调制器43为具有最小的电压偏差的子模块5a-5c分配一个比具有较大的电压偏差的也许可能的另外的选出的子模块5a_5c更大的控制度。
[0063]当电压的调节参数S相应地在O和该子模块5a_5c的电压额定值Uztl^Uztl3之间时,而为其余的子模块指派控制度O时,那么调制器43就为具有最小的电压偏差的子模块5a-5c指派在O和I之间的控制度。
[0064]当调节参数S相反对应于这样的电压,该电压在具有最小的电压偏差的子模块5a_5c的电压额定值Uztll-Uztl3和该子模块5a_5c以及具有第二大的电压偏差的子模块的电压额定值Uztll-Uztl3之和之间时,调制器43为具有最小的电压偏差的子模块5a-5c分配控制度I并且为具有第二大的电压偏差的子模块5a-5c分配在O和I之间的控制度。其余的子模块5a_5c相反以控制度O来控制。
[0065]当调节参数S最后对应于这样的电压,该电压在具有最小的电压偏差的子模块5a-5c的电压额定值Uztll-Uztl3之和以及总和电压额定值U S(l之间时,调制器43为具有最小的电压偏差的子模块5a_5c和为具有第二大的电压偏差的子模块5a_5c分配控制度I并且为具有大的电压偏差的子模块5a_5c分配在O和I之间的控制度。
[0066]—旦在步骤53中检验的条件为负并且由此产生在电池电路8中的负电流方向(IB〈0),那么调制器43就在步骤55中选择具有最大的电压偏差(max IUz1-Uzitl;Uz2-Uz2tl;Uzs-Uz30I)的那个子模块5a-5c以及也许选择具有第二大的电压偏差的一个或者多个子模块5a_5c并且为每个选出的子模块5a_5c确定用于控制输入桥20的对应的控制度,从而使选出的子模块5a-5c的额定电压U皿-Uztl3之和在时间平均值上对应调节参数S。在此调制器43-与方法步骤54不同-为具有最大电压偏差的子模块5a-5c分配一个比具有较小的电压偏差的另外的选出的子模块5a-5c更大的控制度。
[0067]在步骤56中,调制器43在输入控制信号E1-E3的接下来的时钟周期中相应地产生控制脉冲和具有在步骤54和55中确定的控制度的跟随的脉冲停顿。
[0068]在示例性的情况中,其中所有的子模块5a_5c被预设有共同的电压额定值Uz1 =Uz20= Uz30= 100V,并且调节参数S相应于160V的电压,调制器43这样地确定子模块5a-5c的控制度,即在每个时钟周期1.6的时间平均中接通子模块。也许可以假设,即中间电路电压Uzi,Uz2和U Z3具有93V,88V或者104V的值,从而使子模块5b具有最小的电压偏差U Z2_UZ2(I=-12V,子模块5a具有第二大的电压偏差Un-Uzw= -7V,并且子模块5c具有最大的电压偏差Uz1-UZlO =+4V。在该种情况中,调制器43在正的电流方向(IB>0)时根据步骤54以控制度I对子模块5b进行控制,以控制度0.6对子模块5a进行控制,并且以控制度O对子模块5c进行控制。在负的电流方向(IB〈0)时,调制器43相反根据步骤55以控制度I对子模块5c进行控制,以控制度0.6对子模块5a进行控制,并且以控制度O对子模块5b进行控制。
[0069]调制器43在每个时钟周期之后从跟随步骤56的方法终点57跳回到方法起点50,从而循环地重复步骤51至56。因此,通过调制器43在输入控制信号E1-E3的每个时钟循环中再次选出相应的待连接的子模块5a-5c。
[0070]通过当前描述的方法实现了,即在电池电路8中的正的电流方向时,始终有至少这样的子模块5a-5c连接到电池电路8上,该子模块的中间电路电容22具有-至少相对地看-最低的充电状态,从而使该中间电路电容22优选地由电池电路8充电。
[0071]相反,通过调制器43在电池电路8中负的电流方向时始终有至少这样的子模块5a-5c连接到电池电路8上,该子模块的中间电路电容22具有-至少相对地看-最高的充电状态,从而使该中间电路电容22优选地向电池电路8放电。
[0072]同时,通过设定输入控制信号E1-E3的控制度,由控制单元6在对快速的电流波动进行补偿的情况下根据要求地对电池电流强度Ib进行匹配。
[0073]一旦用于所有的子模块5a_5c的电压额定值Uzitl-Uz3tl都选择为相同,那么根据步骤51的对电压偏差的精确的确定就能够可选地取消。在该种情况中,步骤52直接根据中间电路电压Uz1-Uz3的值对子模块5a-5c进行分类。在此,在步骤54中始终选择至少具有最小的中间电路电压Uz1-Uz3这样的子模块5a-5c (min {U Z1;U Z2;U Z3}),而在步骤55中始终选择至少具有最大的中间电路电压Uz1-Uz3这样的子模块5a-5c (max {U Z1;U Z2;U Z3})。
[0074]在可替换的方法变体方案中,连接到电池电路8上的子模块5a_5c通过调制器43不是周期性地再次确定,而是仅仅在相应的要求时确定。对于该方法变体方案的接下来的描述,其流程在图5中示出,在接下来-不对普遍性产生限制-简化地由此出发,即所有的子模块5a-5c都被预设由相同的电压额定值Uzi0-Uz30Wzw= U Z10= U Z30)。
[0075]在方法起点60后,调制器43根据图5在步骤61中再次根据相应地对应的中间电路电压Uz1-Uj^值来对子模块5a_5c进行分类。
[0076]在接下来的步骤62中,调制器43计算一电压,该电压通过子模块5a_5c的并联连接的输入桥20总体上实际下降。该-接下来描述为有效电压Ue(图1)-电压取决于输入桥20的半导体开关29和30的切换状态并进而取决于输入控制信号E1-E3的值,并且具体通过以下公式给出
[0077]Ue= E !.UZ1+E2.Uz2+E3.Uz3
[0078]此外,调制器43计算出有效电压Ue与调节参数S的偏差,其表现为所属的额定值。该偏差接下来被描述为(有效)电压偏差AUe (AUe= S-U e)。
[0079]在接下来的步骤63中,调制器43检验电压偏差八队是否为正(AUE>0),也就是说有效电压队是否低于调节值S ( △ U E〈s)。
[0080]如有可能(Y),调制器43在步骤65中从断开的子模块5a_5c中选出具有最小的电压偏差Uz1-Uz3的那个子模块5a-5c。此外,调制器43检验电压偏差AUe的绝对值是否超过第一开关值U(| ΔυΕ|>Ι^),该开关值在此等同于该选择出的子模块5a_5c的中间电路电压Uz1-Uz3的值的一半(L1=HiinIUzJ^mj e 1,2,3 并且 Ej = 0}/2)。
[0081]一旦该条件被满足(Y),调制器43就在步骤66中接通该被选择出的子模块5a_5c并且跳至方法步骤67。另外的情况(N)是调制器43跳至步骤68。
[0082]在条件AUe>0(AUe〈S)并且IB>0下,调制器43在步骤63中换句话说接通(至今被断开的)具有最小的中间电路电压Uz1-Uz^子模块5a_5c,当电压偏差Δ U亦绝对值Δ Ue超过该子模块5a_5c的一半中间电路电压U Z1_UZ3时。
[0083]—旦该电压偏差AUe是负的(AUE〈0)并且进而已经在步骤63中执行的检验为负(N),那么调制器43就在步骤71中再次检验电池电流强度Ib以及进而在电池电路8中的电流方向是否为正(ΙΒ>0)。
[0084]如果可能为(Y),调制器43在步骤72中从断开的子模块5a_5c中选出具有最大的电压偏差Uz1-Uz3的那个子模块5a_5c。此外,调制器43检验电压偏差AU E的绝对值是否超过开关值U(| ΔυΕ|>Ι^),该开关值又等同于该选择出的子模块5a_5c的中间电路电压Uz1-Uz3的值的一半(L1= max IUzj其中 j e 1,2,3 并且 Ej = 0}/2)。
[0085]一旦该条件被满足(Y),调制器43就在步骤73中接通该被选择出的子模块5a_5c并且跳至方法步骤67。另外的情况(N)是调制器43跳至步骤68。
[0086]在条件AUe〈0(AUe>S)并且IB>0下,调制器43在步骤63中换句话说接通(至今被接通的)具有最大的中间电路电压Uz1-UzJ^子模块5a_5c,当电压偏差绝对值Δ Ue超过该子模块5a_5c的一半中间电路电压U Z1_UZ3时。
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