用于将dc电压转换为ac电压以及反之亦然的电结构的制作方法_2

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6]根据此子模式,DC/DC电压转换器及其控制是区域化的,并且从一个区域到另一个存在某种程度的独立。每个区域包括支路对和相关联的控制块。因而,在一个区域中的任何故障不影响其它区域。
[0047]还根据此子模式,DC/DC电压转换器的支路对的每个控制块可以包括第一电能源,以及与第一电能源分开的第二电能源。如先前关于对专用于H桥的控制块的电能供应所提到的,这个可用的双电力供应提供减小控制块的电力供应故障的风险。
[0048]仍然根据此子模式,DC/DC电压转换器的支路对的每个控制块可以包括以下当中的至少一个:
[0049]-数字处理单元,被配置为与遥控单元通信,
[0050]-用于测量支路对中的至少一个电量的设备,以及
[0051]-用于测量支路对中的温度的设备。
[0052]可用的双电力供应从而可以提供用于确保如果需要则将实行这些测量和处理操作。
[0053]当应用DC/DC电压转换器的开关单元的第一控制模式时,上述测量可以提供用于检测在支路对处的一个或多个故障的发生。当此故障被检测到时,第二控制模式可以被生成,然后被应用到所述转换器的开关单元的全部或一些,类似于关于DC/AC电压转换器已经描述的第二控制模式。
[0054]如果必要,将第二控制模式和第一控制模式同时应用到:
[0055]-到DC/AC电压转换器的开关单元的全部或一些,并且
[0056]-到DC/DC电压转换器的开关单元的全部或一些。
[0057]支路对的每个控制块可以包括被配置为与遥控单元的数字处理单元通信的数字处理单元,并且此通信可以经由上述链路发生,那么上述链路对以下是公共的:
[0058]-对DC/AC电压转换器的H桥的开关单元的控制块,以及
[0059]-对DC/DC电压转换器的支路对的开关单元的控制块,
[0060]所述链路穿过所述势皇。
[0061]控制块的数字处理单元的至少一个优选地是用于此通信的主单元。
[0062]如上面已经说明的,当分配给驱动高电压环境的开关单元的数字处理单元作为主单元操作时,减少了关于在低电压环境中发生的一个或多个故障的转换器的后果。
[0063]控制块的数字处理单元可以是可编程逻辑电路(FPGA),并且遥控单元的数字处理单元可以是微控制器。
[0064]当控制块的这些数字处理单元是FPGA时并且当遥控单元使用微控制器时,这么该结构使用六个FPGA和一个微控制器来执行转换器的开关单元的整个控制。
[0065]仍然根据此子模式,DC/DC电压转换器的支路的数量可以等于DC/AC电压转换器的臂的数量,那么该结构包括与驱动DC/DC电压转换器的开关单元的控制块一样多的驱动DC/AC电压转换器的开关单元的控制块。
[0066]根据本发明的第二示例实施方式的第二子模式,DC/DC电压转换器的支路的数量等于DC/AC电压转换器的臂的数量,并且专用于H桥的每个控制块也驱动DC/DC电压转换器的支路对的所有开关单元。
[0067]根据此第二子模式,控制块同时扮演根据本发明的第一示例实现方式的缺少DC/DC电压转换器的结构的控制块的角色,以及根据刚刚已经描述的本发明的第二示例实现方式的第一子模式的结构的支路对的开关单元的控制块的角色。
[0068]控制块的数字处理单元可以是可编程逻辑电路(FPGA),并且遥控单元的数字处理单元可以是微控制器。
[0069]当每个控制块包括作为FPGA的处理单元时,并且当遥控单元使用微控制器时,该结构使用三个FPGA和一个微控制器来执行转换器的开关单元的整个控制,即与在缺少DC/DC电压转换器的情况中一样多的处理组件,虽然DC/DC电压转换器存在。根据此第二子模式,该结构以减小的尺寸和成本而更加高效。
[0070]根据这些子模式的一个或其它,DC/AC电压转换器可以包括6个臂,并且DC/DC电压转换器可以包括6个支路。
[0071]根据本发明的另一个示例实现方式,该结构缺少DC/AC电压转换器,DC/DC电压转换器被放置在适合于连接到电网的连接器和电能存储单元之间,并且DC/DC电压转换器的每个支路对与专用于此对并提供用于驱动此对的所有开关单元的控制块相关联。
[0072]在所有之前的实现方式中,该结构可以仅包括一个微控制器和若干FPGA(显著地,3个或6个),该一个微控制器形成遥控单元的一部分,该若干FPGA形成H桥的控制块的数字处理单元。
[0073]在所有之前的实现方式中,用于电机的转子的位置的传感器和/或用于电机中的温度(例如定子的温度)的传感器可以被布置在低电压环境中,并且直接与遥控单元交互,而没有高电压环境的组件的介入。单个位置传感器从而可以与遥控单元交互,后者显著地使用微控制器,如上面提到的。
[0074]根据本发明的另一方面,本发明的另一主题是如上定义的结构,其额外地包括:
[0075]-电能存储单元,在其端子上具有DC电压,并且直接或不直接连接到DC/AC电压转换器,以及
[0076]-多相电定子绕组,定子的每一电相连接在H桥的两个中点之间。
[0077]该结构可以包括供电线,该供电线适合于经由连接器连接到外部电网,供电线包括等于电定子绕组的相的数量的数量的导线,并且每条导线具有连接到电定子绕组的相的中间点的一端。所述相的中间点可以是中点。
[0078]电网可以是由运营者管理的工业电网。例如,它是供应50Hz或60Hz频率的电压的电网。
[0079]它可以是供应120V和240V之间的电压的单相网络,或者多相网络,例如三相,显著地是供应208V和416V之间的电压的三相网络。
[0080]根据本发明的另一方面,本发明的另一主题是用于上述结构的控制方法,其中:
[0081]-当第一控制模式被应用到开关单元时,检测到至少一个故障在该结构中发生,以及
[0082]-当检测到故障时生成第二控制模式,此第二控制模式然后被应用到开关单元的全部或一些。
[0083]当第一控制模式允许从电能存储单元对电定子绕组的供电时并且当电定子绕组是多相时,第二控制模式可以提供用于将所述绕组的电相的全部或一些置于短路,尤其是在低电压环境中的故障的情况下或者在允许与遥控单元的通信的链路上的故障的情况下。当故障仅涉及电定子绕组的一相的控制,即涉及专用于所述相的H桥或关于所述桥的开关单元的控制块时,第二控制模式可以提供用于将电定子绕组的其它电相置于短路,或提供用于临时抑制(suppress)成为问题的电相。对电相的此临时抑制显著地涉及停止对与所述相相关联的控制块和/或专用于所述相的H桥的开关单元的供应。当第一控制模式允许通过其它项当中的电定子绕组从电网对电能存储单元的充电时,第二控制模式可以提供用于中断充电,或者可以允许以减小的性能水平来实行充电。
[0084]显著地通过将放置在电网和DC/AC电压转换器之间的一个或多个继电器开路来中断充电。
[0085]显著地,根据第二控制模式通过施加用于电能存储单元中的电流的设定点值,以减小的性能水平来实行充电操作,其中设定点值小于根据第一控制模式的用于所述电流的设定点值。
[0086]当阅读本发明的非限制性示例实现方式的以下描述时,并且当查看附图时,将能够更好地理解本发明,附图中:
[0087]-图1部分地表示根据本发明的第一示例实现方式的电结构,
[0088]-图2在功能上表示根据本发明的第一示例实现方式的结构,
[0089]-图3在功能上表示图1的结构的专用于DC/AC电压转换器的H桥的控制块的数字处理单元,
[0090]-图4和5是根据本发明的第一示例实现方式的结构中当故障发生时出现的场景的框图形式的表示,
[0091]-图6部分地表不根据本发明的第二不例实现方式的第一子模式的电结构,
[0092]-图7在功能上表示图6的结构的专用于DC/DC电压转换器的支路对的控制块的数字处理单元,
[0093]-图8部分地表示根据本发明的第二示例实现方式的第二子模式的电结构,
[0094]-图9是根据本发明的第二示例实现方式的第二子模式的结构的功能表示,并且
[0095]-图10示意地表示控制块的双供电的示例。
[0096]在图1中表示了根据本发明的示例实现方式的电结构I。该电结构I包括:
[0097]-DC/AC电压转换器2,
[0098]-电能存储单元3,和
[0099]-电机的电定子绕组4。
[0100]在此示例中DC/AC电压转换器2被布置在电能存储单元3和电绕组4之间,以
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