用于驱控逆变器的功率半导体的电路设施的方法以及电路设施与流程

本发明涉及电动汽车、尤其是用于电驱动装置的电子器件模块的领域。

背景技术：

1、近几十年来，电子器件模块、例如电力电子器件模块在机动车中的使用急剧增加。这一方面可归因于改进燃料节约和车辆性能的必要性，另一方面可归因于半导体技术的进步。这种电子器件模块的主要组成部分是dc/ac逆变器(inverter)，其用于向电机、例如电动机或发电机提供多相交流电流(ac)。在此，借助dc能量源、例如电池或蓄电池产生的直流电流被转换为多相交流电流。针对该目的，逆变器包括多个电子器件构件，利用这些电子器件构件实现桥电路(例如半桥)，例如半导体功率开关，其也被称为功率半导体。

2、用于增大逆变器的功率的常见的方法是功率半导体、例如sic-mosfet、igbt的并联连接和并联连接的续流二极管(也被称为反向并联的硅二极管)。当前，为了适配于有效功率而并联连接的碳化硅功率半导体越来越多地用于牵引变流器。这些并联连接的功率半导体形成拓扑开关，并利用驱动器来驱控。每个单独的功率半导体都具有寄生电容。在每个开关过程中，这些寄生电容必定经历再充电(umladen)。在接通过程中，几乎存在整个中间电路电压，这导致损耗。损耗对电池运行的电动车辆的效率和续航里程起决定性作用。

技术实现思路

1、因此，本发明的任务是，提供一种用于驱控功率半导体的电路设施的方法和一种电路设施，通过该电路设施实现输出电容的切换损耗能量的减少。

2、该任务通过独立权利要求的特征实现。有利的设计方案是从属权利要求的主题。

3、提出了一种用于驱控具有至少一个相的逆变器的功率半导体的电路设施的方法，该电路设施具有至少两个彼此并联连接的功率半导体，其中，功率半导体被分为两组，其中至少一个第一组具有单独的驱动器，并且其中，对功率半导体的驱控以如下方式进行，即，在接通过程期间首先接通第一组并且随后接通第二组(相对于半导体的输出电容放电)。

4、在一个实施方案中，首先，将第一组的驱动器切换到正供应电压，从而接通第一组的功率半导体，并且随后，由于在第一组和第二组之间设置的去耦电感，接通第二组的功率半导体。

5、在一个实施方案中，第二组具有单独的驱动器和/或无源网络，该无源网络导致对第二组的驱控的延迟。

6、在一个实施方案中，每个驱动器依赖于电路的工作点地提供动态驱控。

7、此外，设置有一种电路设施，该电路设施是电子器件模块的逆变器的用于根据所描述的方法来驱控配备有电驱动装置的车辆的电动驱动装置的那部分，并且具有至少两个彼此并联连接的功率半导体，其中，功率半导体被分为两组，其中，第一组具有单独的驱动器，并且第二组具有单独的驱动器或者与无源网络连接，该无源网络被形成为使得其提供对第二组的驱控的延迟。

8、在一个实施方案中，第一组的功率半导体在换向电路中低阻抗地接驳。

9、在一个实施方案中，第一组通过去耦电感与第二组耦联。

10、此外，提供具有电路设施的逆变器，并且提供车辆的电动驱动装置，该电动驱动装置具有用于驱控电动驱动装置的电子器件模块，该电子器件模块包括逆变器。此外，提供一种具有电动驱动装置的车辆。

11、本发明的另外的特征和优点由随后根据附图对本发明的实施例的描述并且由权利要求得到，附图示出了根据本发明的细节。在本发明的变型方案中，各个特征可以单独实现或多个地以任意组合实现。

技术特征：

1.用于驱控具有至少一个相的逆变器的功率半导体(10、11、20、21)的电路设施的方法，所述电路设施具有至少两个彼此并联连接的功率半导体(10、11、20、21)，其中，所述功率半导体被分为两组，其中至少一个第一组(组1)具有单独的驱动器(t1)，并且其中，对所述功率半导体(10、11、20、21)的驱控以如下方式进行，使得在接通过程期间首先接通第一组(组1)并随后接通第二组(组2)。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，首先，将第一组(组1)的驱动器(t1)切换到正供应电压，从而接通第一组(组1)的功率半导体(10、11)，并且随后，由于在第一和第二组(组1、组2)之间设置的去耦电感(labk.1、labk.2)，接通第二组(组2)的功率半导体(20、21)。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，第二组(组2)具有单独的驱动器(t2)和/或无源网络，所述无源网络导致对第二组(组2)的驱控的延迟。

4.根据权利要求1、2或3所述的方法，其中，每个驱动器(t1；t2)依赖于电路的工作点来提供动态驱控。

5.电路设施，所述电路设施是电子器件模块的逆变器的用于根据权利要求1至4中任一项所述的方法来驱控配备有电驱动装置的车辆的电动驱动装置的那部分，并且具有至少两个彼此并联连接的功率半导体(10、11、20、21)，其中，所述功率半导体(10、11、20、21)被分为两组(组1、组2)，其中，第一组(组1)具有单独的驱动器(t1)，并且第二组(组2)具有单独的驱动器(t2)或者与无源网络连接，所述无源网络被形成为使得所述无源网络提供对第二组(组2)的驱控的延迟。

6.根据权利要求5所述的电路设施，其中，第一组(组1)的功率半导体(10、11、20、21)在换向电路中低阻抗地接驳。

7.根据权利要求5或6所述的电路设施，其中，第一组(组1)通过去耦电感(labk.1、labk.2)与所述第二组(组2)耦联。

8.逆变器，所述逆变器具有根据权利要求5、6或7所述的电路设施。

9.车辆的电动驱动装置，所述电动驱动装置具有用于驱控所述电动驱动装置的电子器件模块，所述电子器件模块具有根据权利要求8所述的逆变器。

10.车辆，所述车辆具有根据权利要求9所述的电动驱动装置。

技术总结
提出了一种用于驱控逆变器的功率半导体的电路设施的方法以及电路设施，该电路设施具有至少两个彼此并联连接的功率半导体，其中，功率半导体被分为两组，其中至少一个第一组具有单独的驱动器，并且其中，对功率半导体的驱控以如下方式进行，即在接通过程期间，首先接通第一组并随后接通第二组。

技术研发人员：法比安·霍曼
受保护的技术使用者：采埃孚股份公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/8