用于使逆变器的高电压电路放电的组件及方法技术

本发明专利技术涉及用于使逆变器的高电压电路放电的组件及方法。从组件方面出发，可通过配置逻辑单元解决上述目的，逻辑单元包括：多个第一输入部，与电压传感器及电流传感器相连接；以及输出部，用于输出放电控制信号，并与用于触发多个断路器的单元的输入部相连接，并且用于触发多个断路器的单元具有用于输出驱动信号的输出部，输出部与半桥电路的一个或多个断路器相连接。本发明专利技术借助逻辑单元自动检测逆变器与连接在该逆变器的电源供给线之间的连接中断情况，若检测到连接中断，则生成放电控制信号，借助如上所述的放电控制信号，打开半桥电路的多个断路器，使上述高电压电路放电。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于使高电压电路放电的单元以间接连接的方式配置于逆变器的输入部的用于使具有中间电路电容器的逆变器的高电压电路放电的组件。并且，本专利技术涉及在上述逆变器的输入部与连接在上述输入部的电源供给线之间的连接中断的情况下使中间电路电容器放电的用于使具有中间电路电容器的逆变器的高电压电路放电的方法。
技术介绍
例如，标记为变频器(inverter)的逆变器在高电压状态下使用蓄积在内部的高中间电路能量驱动设备，尤其，以车辆为例，以超过60V的车辆电压(vehiclevoltage)驱动电动机(electricmotor)。如上所述的方式的使用例例如有用电驱动制冷剂压缩机用逆变器。尤其，在车辆的逆变器进行工作时，因马达等的负荷(load)和/或蓄积在中间电路的能量，可导致逆变器处于危险的工作状态。如上所述的情况在以电压超过60V的所谓的高电压(HV-)使用范围内的电压工作的逆变器中尤为危险。一般情况下，以超过25V的交流电压或超过60V的直流电压进行工作的电系统被标记为高电压系统。本专利技术涉及如上所述的以超过25V的交流电压或超过60V的直流电压进行工作的具有中间电路或高电压电路的高电压系统。若逆变器的插头或连接器分离，则无法适时或安全地减弱蓄积在如上所述的逆变器的电能，所以充分存在使人受伤和/或损坏机器的可能性。通常，根据现有的技术，蓄积在变频器的能量可借助被动放电电阻(passivedischargeresistor)减弱。在如上所述的类型的纯被动放电电路中，电流通过用于使逆变器的高电压电路放电的电阻器流向接地电位(earthpotential)方向，通过这种方式借助减弱能量或电压来实现放电。当逆变器正常工作时，借助如上所述的放电电阻将始终有规定的能量被分解为不必要的电力损失。如上所述的电力损失，除了造成能量浪费之外，还造成需要额外对逆变器进行冷却的必要性。在被动解决方法中，又一个弊端在于放电时间，即，在逆变器中，无法主动控制直到中间电路电压减少到稳定的电平为止所需的时间。因此，当逆变器进行工作时，需承受不必要的很长的放电时间或大量的电力损失。出于如上所述的原因，尤其在需要较短的放电时间的情况下，因纯被动放电电路造成大量的电力损失，所以纯被动放电电路并不可取。公知的方法还有通过所谓主动放电电路减少电能的解决方法。如上所述的主动放电电路需要相应的触发器(triggering)，因此，额外需要如电缆、插头等部件或元件。为了使高电压电路放电，需要提供在外部生成的信号，例如，在车辆系统中通过额外的信号或总线指令(buscommand)生成的信号或用于检测插头从电源分离的所谓的联锁信号(interlockingsignal)。但是，例如，在通过车辆系统从外部触发逆变器时发生的弊端在于，在通信中断(插头分离、电缆断线等)的情况下无法再传递信号。用于检测高电压(Highvoltge，HV)插头错误的联锁信号需要具有追加的联锁接触部的特殊插头结构形状，此时，上述联锁接触部支援上述联锁信号。此外，因放电电路需按电力损失设计元件，因而需在基板上留有额外的设置空间。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供用于使逆变器的高电压电路放电的组件及方法，根据本专利技术，若逆变器的连接中断，则自动检测蓄积在上述逆变器的高能量的危险状态，尽可能迅速排除如上所述的危险，可减少电力损失以及减少与之相关的不必要的元件。上述目的借助具有两个独立权项之一的权利要求1中的特征的组件来解决。从属权利要求2至5提出了本专利技术的改善例。在上述逆变器内配置有逻辑单元(logicunit)，借助上述逻辑单元，对逆变器的高电压电路的电流及电压进行监视，并检测逆变器的错误。为此，上述逻辑单元具有相应的输入部。使用与逻辑单元相应连接的电流传感器测定电流。通过测定电压来对电压进行监视。通过对如上所述的变数进行监视，借助逻辑单元自动检测蓄积在逆变器的高能量的危险状态，从而生成放电控制信号。逻辑单元与放电驱动器(dischargedriver)相连接，上述放电驱动器与逆变器的多个断路器的控制输入部相连接，从而对逆变器的多个断路器进行控制。在一替代性实施例中，逻辑单元与逆变器内的多个驱动器相连接，从而实现逻辑单元对多个断路器的控制。借助具有相应的多个驱动器的逻辑单元的本专利技术的组件，若自动检测到危险状况，则打开(turnon)多个断路器，由此减弱蓄积在逆变器的能量。并且，通过驱动器或放电驱动器，逻辑单元与半桥电路的多个断路器相连接。若借助如上所述的连接方式自动检测到危险状况，例如在多相逆变器，可同时打开半桥电路的多个断路器，从而可通过多个断路器对所蓄积的能量进行放电。优选地，放电驱动器和/或逻辑单元与第一电源装置或第二电源装置相连接。通过如上所述的连接方式，可保障向逻辑单元及放电驱动器供给单元工作所需的工作电压。除此之外，优选地，断路器使用绝缘栅双极型晶体管(insulatedgatebipolartransistor(IGTB))、晶体管(transistor)、晶体闸流管(thyristor)、三端双向交流开关(triac)或功率金属氧化物半导体场效应晶体管(powerMOSFET)。本专利技术的上述问题也借助具有两个独立权项之中的另外一个的权利要求6中的特征的方法来解决。从属权利要求7至9提出了本专利技术的改善例。根据本专利技术的用于使逆变器的高电压电路放电的方法，在逆变器的半桥式高电压输入部范围持续对作为参数的电流(I)及电压(U)进行监视，从而实现本专利技术的用于使逆变器的高电压电路放电的方法的第一步骤，即，自动检测蓄积在逆变器的高能量的危险状况。例如，在检测到因逆变器的输入部和高压电源(highvoltagesource)的连接分离而导致的危险状况后，在后续的本专利技术的用于使逆变器的高电压电路放电的方法的第二步骤中生成放电控制信号。然后，在本专利技术的用于使逆变器的高电压电路放电的方法的第三步骤中，以所蓄积的能量被减弱的方式控制逆变器的半桥式断路器。为此，在借助放电控制信号使上述多个断路器同时被触发后，以如上所述的方式同时打开多个断路器。尤其，优选地，在上述本专利技术的方法实施例中，为了减弱所蓄积的能量，借助放电控制信号，同时打开半桥电路内的多个断路器。优选地，放电控制信号形成为时间上连续的多个转换脉冲(switchingpulse)形态。所蓄积的能量因同时打开多个断路器而被减弱，如上所述的方式与高电压输入部或中间电路的短路相对应。在如上所述的情况下，为了防止电流过大，借助转换脉冲触发多个断路器，在规定时间内保持打开状态，而在之后的时间再次断开(blocking)上述断路器。在如上所述的转换脉冲中，通过多个转换脉冲有序的结合，进行反复打开及断开多个断路器的过程。通过如上所述的方式，减弱能量，在前述的公差内施加各元件的负荷。在一替代性实施例中，逻辑单元生成放电控制信号，为了在生成上述放电控制信号的同时开始减弱蓄积的能源，上述逻辑单元具有额外的外部生成控制信号用输入部。替代性地，还可提供联锁信号用输入部。在以相关附图作为参考来引用的实施例的后续说明中提出本专利技术的其他详细事项、特征及优点。根据本专利技术，在与逆变器的连接被中断的情况下，自动检测蓄积在上述逆变器的高能量的危险状态，尽可能迅速排除本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于使逆变器的高电压电路放电的组件，用于使具有中间电路电容器(7)的逆变器(1)的高电压电路放电，上述用于使逆变器的高电压电路放电的组件的特征在于，用于使上述高电压电路放电的单元以间接连接的方式配置于上述逆变器(1)的输入部(5)，配置有用于自动检测上述逆变器(1)的输入部(5)与连接在上述输入部(5)的电源供给线之间的连接中断情况的逻辑单元(13)，上述逻辑单元(13)具有与电流传感器(12)相连接的多个第一输入部(14)，上述电流传感器(12)配置于上述输入部(5)与半桥电路(3)的高电压输入部(17)之间，上述逻辑单元(13)具有用于输出放电控制信号(18)的输出部，上述输出部与用于触发多个断路器(2)的单元的输入部相连接，用于触发上述多个断路器(2)的单元具有用于输出驱动信号的输出部，上述多个输出部与上述半桥电路(3)的至少一个断路器(2)相连接。

【技术特征摘要】
2015.06.26 DE 102015110285.41.一种用于使逆变器的高电压电路放电的组件，用于使具有中间电路电容器(7)的逆变器(1)的高电压电路放电，上述用于使逆变器的高电压电路放电的组件的特征在于，用于使上述高电压电路放电的单元以间接连接的方式配置于上述逆变器(1)的输入部(5)，配置有用于自动检测上述逆变器(1)的输入部(5)与连接在上述输入部(5)的电源供给线之间的连接中断情况的逻辑单元(13)，上述逻辑单元(13)具有与电流传感器(12)相连接的多个第一输入部(14)，上述电流传感器(12)配置于上述输入部(5)与半桥电路(3)的高电压输入部(17)之间，上述逻辑单元(13)具有用于输出放电控制信号(18)的输出部，上述输出部与用于触发多个断路器(2)的单元的输入部相连接，用于触发上述多个断路器(2)的单元具有用于输出驱动信号的输出部，上述多个输出部与上述半桥电路(3)的至少一个断路器(2)相连接。2.根据权利要求1所述的用于使逆变器的高电压电路放电的组件，其特征在于，用于触发上述多个断路器(2)的单元与半桥电路(3)的多个断路器(2)相连接。3.根据权利要求1或2所述的用于使逆变器的高电压电路放电的组件，其特征在于，用于触发上述多个断路器(2)的单元为放电驱动器(16)或驱动器(8)。4.根据权利要求3所述的用于使逆变器的高电压电路放电的组件，...

【专利技术属性】
技术研发人员：斯特凡·韦尔克，马里奥·伦兹，斯特凡·蒂德克斯，
申请(专利权)人：翰昂系统有限公司，
类型：发明
国别省市：韩国;KR