电气装置和运行具有中性连接点的多电压逆变器的方法制造方法及图纸

本发明专利技术提出了一种用于从第一直流电压源(B1)向第二直流电压源(B2)的能量传输的电气装置以及一种用于运行具有中性连接点(0)的多电压逆变器的方法，该多电压逆变器被设置用于运行多相电机(1)。通过脉冲地控制第一开关(T1，T8，T12)，该第一开关以其第一端子连接到所述NPC‑MLI的第一电端子(2)上或者连接到所述NPC‑MLI的第二电端子(3)上，以及通过脉冲地控制第二开关(T1，T7，T11)，该第二开关以其第一端子连接到第一开关(T1，T8，T12)的第二电端子上，可使用多相电机(1)的电感来强迫通过电流从第一直流电压源进入到第二直流电压源中。

【技术实现步骤摘要】
电气装置和运行具有中性连接点的多电压逆变器的方法
本专利技术涉及一种电气装置以及一种用于运行具有中性连接点的多电压逆变器的方法。本专利技术尤其是涉及现有硬件在新运行方法中的应用，该新运行方法用于电化学蓄能器例如在推进装置内的灵活使用。
技术介绍
混合电池系统可能看起来各不相同，并且以不同的电力电子拓扑结构构建。首先，具有多电平逆变器的系统对于混合动力应用非常重要。对于多电平逆变器而言，也存在不同的拓扑结构，其中，在本专利技术的框架内，尤其是应该观察一种具有中性连接点的多电平逆变器(中性点钳位(NPC)-多电平逆变器)。NPC-多电平逆变器在现有技术中基本已知，并且通常如在后面仍将深入讨论的图1中所示那样来构造。在此，设置两个能量源用于推进装置或相应的推进装置的运行。本专利技术的任务在于，使得能量从一个能量源传输到分别另外的能量源中。
技术实现思路
上面确定的任务根据本专利技术通过一种用于运行具有中性连接点的多电压逆变器(NPC-MLI)的方法来解决，该多电压逆变器被设置用于运行一种多相电机。所述方法用于电荷从第一能量源(例如电池单元)调换或运动到第二能量源(例如电池单元)中。为此，所述NPC-MLI的第一电端子被设置用于与第一直流电压源(能量源或电池)的第一端子电连接。所述NPC-MLI的第二电端子被设置用于与第二直流电压源(第二能量源或电池)的第一电端子电连接。所述直流电压源被设置用于在另一侧与所述NPC-MLI的中性连接点相连接。根据本专利技术，现在脉冲地运行第一开关，所述第一开关以其第一端子被连接到所述NPC-MLI的第一电端子上或者被连接到所述NPC-MLI的第二电端子上。相应的适用于第二开关，所述第二开关以其第一端子被连接到所述第一开关的第二电端子上。在本专利技术的框架内，“脉冲控制”被理解为所述第一开关和所述第二开关在快速的切换序列下的接通和切断，使得所述多相电机的电感力求在断开后维持通过电流并且由电感驱动的电流引起所述第二直流电压源的充电。通过这种方式，电感或所述电机的电感可以承担如在升压转换器中通过特地为此设置的电构件所提供的功能。因此，本专利技术提供了一种控制方法，该控制方法借助NPC-MLI和多相电机通过另一能量源给一个能量源充电。转载可以舒服地通过软件而没有附加的硬件花费的情况下来实现。转载既可在根据本专利技术设计的车辆的静止状态下(车辆停止)进行，或者在车辆运行(也即“逆变器运行”)期间进行。是使用所述电机或者所述NPC-MLI的两条还是三条支路，可通过相应的本来在NPC-MLI内设置的开关来确定。从属权利要求示出了本专利技术的优选扩展方案。优选地，所述第一开关和所述第二开关以同一信号来控制。通过这种方式，简化脉冲运行的控制和效率。此外优选地，用于脉冲控制的信号可具有矩形形状。陡峭的边沿能够实现在断开开关之后电感的驱动电流的效率的尽可能好的充分利用。根据本专利技术的第二方面，提出了一种用于从第一直流电压源向第二直流电压源的能量传输的电气装置。所述直流电压源例如可以包括电化学存储器单元。所述电气装置包括具有中性连接点的多电压逆变器(NPC-MLI)，该多电压逆变器被设置用于运行多相电机。所述NPC-MLI的第一电端子被设置用于与第一直流电压源的第一端子电连接。所述NPC-MLI的第二电端子被设置用于与第二直流电压源的第一电端子电连接。所述中性连接点被设置用于与所述直流电压源的相应的第二电端子相连接。根据本专利技术，所述电气装置被设置用于实施一种根据刚才提到的专利技术方面的用于运行NPC-MLI的方法。通过这种方式，特征、特征组合和优点以相应的方式得出，使得为了避免重复而参照上面的实施方案。优选地，所述电气装置也可以具有一种电机(例如牵引机器)，该电机的相与所述NPC-MLI的相对应的端子电连接。通过这种方式，所述电气装置可被用作电动或混合动力车辆的传动链的组成部分。附图说明下面参照附图详细描述本专利技术的实施例。在附图中：图1为具有两个电池作为直流电压源和具有三相电机的NPC-MLI的一个实施例的电路图；图2为图1中所示的NPC-MLI的第一运行状态的图解；图3为图1中所示的NPC-MLI的第二运行状态的图解；以及图4为一个图表，说明了一种根据本专利技术的用于电荷从第一电池转载到第二电池中的控制方法的开关状态。具体实施方式图1示出了一种NPC-MLI，其在第一端子2上具有电池B1作为具有内阻Ri1的直流电压源，并且在第二电端子3上具有第二电池B2作为具有内阻Ri2的直流电压源。所述NPC-MLI在输出侧与三相电机1耦合，该电机具有三个电感L1、L2、L3以及分别与这些电感串联的、用于表示欧姆损耗的欧姆电阻R1、R2、R3。与所述第一端子2相连接的第一支路I具有第一开关T1、第二开关T2、第三开关T3和第四开关T4。所有开关在所示电路中被设计为双极晶体管。在所述第一开关T1的第二端子与所述第二开关T2的第一端子之间，连接有第一二极管D1，该二极管在另一侧被连接到所述中性连接点0上。所述二极管D1的通流方向沿所述第一开关T1的方向定向。在所述第二电端子3与所述第二开关T2之间，设置有第三开关T3和第四开关T4，其中第二二极管D2连接在所述第三开关T3的第二端子与所述第四开关T4的第一端子之间，并且在另一侧与所述中性连接点0电连接。所述第二二极管D2的通流方向沿所述中性连接点0的方向定向。在所述第二开关T2的第二端子与所述第三开关T3的第一端子之间连接有所述电机1的一相。两个剩余的相对于所述NPC-MLI的电端子2、3而言与第一支路I并联的支路II、III的构造分别对应于上述支路I的构造，使得为了避免重复而参照上述实施方案。图2示出了图1中所提出的NPC-MLI的一种运行状态，在该运行状态下，所述第一开关T1和所述第二开关T2脉冲地控制，这通过在所述开关T1、T2的基极上的T来表示。对于两个开关T1、T2而言，为了控制所使用的信号T是相同的。因为第三开关T3和第四开关T4被切断(开关状态0)，所以通过电流通过所述电机1的第一相来运行，该通过电流可通过第二相和第三相朝向零点0的方向合上，因为第五开关T5、第六开关T6、第八开关T8、第九开关9、第十开关T10和第十二开关T12被断开(开关状态0)并且第七开关T7以及第十一开关T11被闭合(开关状态1)。一旦控制信号T(借助其运行第一开关T1和第二开关T2)断开所述开关T1、T2，所述电感L1、L2、L3就驱动之前由所述电池B1驱动的电流进入所述第二电池B2中，该第二电池由此被充电。流过所述第二电池B2的电流通过第三开关T3和第四开关T4的本征二极管直到到所述电机1的第一相中合上。图3示出了第二运行状态，在该运行状态下使用所述第二电池B2给所述第一电池B1充电。为此，所述第二开关T2被闭合(开关状态1)并且所述第七开关T7、所述第八开关T8、所述第十一开关T11以及所述第十二开关T12脉冲地控制(开关信号T)。如果所述开关T7、T8、T11和T12被闭合，则电流通过所述电感L2、L3，经过所述开关T7、T8、T11、T12，经过所述NPC-MLI的第二电端子，回流到所述第二电池B2中。在开关T7、T8、T11、T12被断开的情况下，所述电感L1、L2、L3驱动电流经过所述开关T5、T6、T本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于运行具有中性连接点(0)的多电压逆变器、下面也称作“NPC‑MLI”的方法，所述多电压逆变器被设置用于运行多相电机(1)，其中，‑所述NPC‑MLI的第一电端子(2)被设置用于与第一直流电压源(B 1)的第一端子电连接；并且‑所述NPC‑MLI的第二电端子(3)被设置用于与第二直流电压源(B2)的第一电端子电连接，其中，‑所述中性连接点(0)被设置用于与所述直流电压源(B 1，B2)的相应的第二电端子相连接，并且所述方法包括以下步骤：‑脉冲地控制：‑第一开关(T1，T8，T12)，所述第一开关以其第一端子连接到所述NPC‑MLI的第一电端子(2)上或者连接到所述NPC‑MLI的第二电端子(3)上；以及‑第二开关(T2，T7，T11)，所述第二开关以其第一端子连接到所述第一开关(T1，T8，T12)的第二电端子上。

【技术特征摘要】
2016.01.20 DE 102016200675.41.用于运行具有中性连接点(0)的多电压逆变器、下面也称作“NPC-MLI”的方法，所述多电压逆变器被设置用于运行多相电机(1)，其中，-所述NPC-MLI的第一电端子(2)被设置用于与第一直流电压源(B1)的第一端子电连接；并且-所述NPC-MLI的第二电端子(3)被设置用于与第二直流电压源(B2)的第一电端子电连接，其中，-所述中性连接点(0)被设置用于与所述直流电压源(B1，B2)的相应的第二电端子相连接，并且所述方法包括以下步骤：-脉冲地控制：-第一开关(T1，T8，T12)，所述第一开关以其第一端子连接到所述NPC-MLI的第一电端子(2)上或者连接到所述NPC-MLI的第二电端子(3)上；以及-第二开关(T2，T7，T11)，所述第二开关以其第一端子连接到所述第一开关(T1，T8，T12)的第二电端子上。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一开关(T1，T8，T12)和所述第二开关(T2，T7，T11)的脉冲控制以同一信号来实现。3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述信号是一种方波信号。4.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中，在所述第一开关(T1，T8，T12)与所述第二开关(T2，T7，T11)之间，连接有被连接到所述中性连接点(0)上的二极管(D1，D4，D6)。5.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述NPC-MLI被设置用于运行所述多相电机(1)，其方式是：所述NPC-MLI包括：-具有第一开关(T1)、第二开关(T2)、第三开关(T3)、第四开关(T4)、第一二极管(D1)和第二二极管(D2)的第一支路(I)；-具有第五开关(T5)、第六开关(T6)、第七开关(T7)、第八开关(T8)、第三二极管(D3)和第四二极管(D4)的第二支路(II)；-具有第九开关(T9)、第十开关(T10)、第十一开关(T11)、第十二开关(T12)、第五二极管(D5)和第六二极管(D6)的第三支路(III)；其中，-所述三个支路(I，II，III)关于所述NPC-MLI的第一电端子(2)和第二电端子(3)并联；-所述支路(I，II，III)的相应开关(T1-T12)彼此串联；以...

【专利技术属性】
技术研发人员：T·延拜因，
申请(专利权)人：罗伯特·博世有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE