【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种机动车，该机动车具有他励同步电机和连接至高压电网的电力电子装置，该电力电子装置具有至少一个高压电网侧的中间电路电容器，该电力电子装置包括分配给同步电机的变换器和分配给同步电机的用于给同步电机的励磁绕组通电的励磁电路，其中，机动车具有用于冷却电力电子装置的冷却装置，并为中间电路电容器分配有过压保护电路，该过压保护电路具有至少一个压敏电阻，该至少一个压敏电阻能在其上存在的电压超过电压阈值时变为导电的。
技术介绍
1、在混合动力电动汽车和纯电动汽车中使用电机，给电机分配相应的电力电子装置或电力电子部件，其连接至车辆侧的高压车载电网(随后简称为高压电网)。电力电子装置例如可以包括驱动变换器、高压dc转换器、车载充电器、空调电动压缩机和/或连接到高压电网的电加热器。高压电网的运行电压通常大于200伏，并且例如可以在350伏到1000伏的范围内。
2、如果使用他励同步电机，那么在用于同步电机的电力电子装置中为励磁绕组添加另一电路、即励磁电路，通过该励磁电路可以为励磁绕组供电。通常，机动车的励磁绕组是转子的一部分，励磁绕组可以从那里例如通过滑环与励磁电路导电连接。在他励同步电机中，可以放弃转子中的昂贵的磁体。
3、由于在励磁电路一侧也有显著的功率消耗、例如15kw，因此在现有技术中也已知的是，不仅冷却变换器或其功率模块，而且也冷却励磁电路。
4、在连接至高压电网的一侧，可以给许多这样的高压部件分配中间电路电容器。这也适用于电力电子装置，在那里，通常给变换器和励磁电路分配至少一个公共的中间电
5、在励磁电路一侧，尤其是在运行模式中出现高电功率、因而出现高电压，在运行模式中，来自励磁绕组的电流、尤其是转子电流应该被反向馈送到高压电网中。在此，尤其是当高压电网的电池不能够存储能量时，可能会出现问题。例如当存在抛负载/负载突降/甩负荷(英语：load dump)时，尤其是当电池接触器断开时，可能会出现这种情况。通过设置过压保护电路，可以防止中间电路电容器的过充电、尤其是在火灾风险下的毁坏。
6、在现有技术中已知的过压保护电路例如可以包括与中间电路电容器并联的压敏电阻，该压敏电阻在超过特定的电压阈值时变得导电，并提供欧姆负载，通过该欧姆负载使能量在过压保护时被转换为热量。
7、de 10 2010 001 626 a1公开了一种用于利用快速去激励实现同步电机的励磁绕组的过压限制的电路布置。在此，设置有与励磁绕组并联的保护电路，该保护电路在快速去激励的情况下不允许电流流过保护电路，并且在至少一个控制电路和励磁绕组之间的至少一个连接线路中断时形成用于电压限制和励磁绕组去激励的电流路径。保护电路可以具有压敏电阻(与电压相关的电阻)。
8、cn 111 864 698a公开了一种用于同步发电机的转子的过压保护电路。过压保护电路在内部具有用于接通和断开并且因此用于抑制过压峰值的触发电路。
技术实现思路
1、因此，本专利技术的目的是，提供一种低成本、低复杂度、可简单实现的、具有他励同步电机的机动车中的中间电路电容器的保护电路可能方案。
2、为了实现该目的，在开头提到的类型的机动车中根据本专利技术规定了，至少过压保护电路的至少一个压敏电阻形成具有励磁电路和壳体的励磁模块的一部分，励磁模块与冷却装置的散热体执耦合，以用于冷却励磁模块。
3、根据本专利技术提出的是，集成过压保护电路，使得该过压保护电路不仅属于励磁电路，而且至少压敏电阻安装在与冷却连接的励磁模块中，从而实现改进的热输出，因此过压保护电路也得到冷却。多余的电能、尤其是来自励磁绕组的反向电流以热的形式减小，并且输出到散热体，并且因此输出到冷却装置。在此认识到，在励磁绕组一侧可以产生大量电能，电能在设置主动冷却装置、在此具体地设置连接至电力电子装置的主动冷却装置的情况下明显可更容易地控制。通过连接至主动冷却装置并且集成到励磁模块中，过压保护电路可以最小地设计，从而显著降低在成本和复杂性方面的工作量。
4、根据本专利技术的设计方案的另一优点是，制造和/或安装工作量可以明显被减少，这是因为由于过压保护电路被集成到励磁模块中，而不再需要配备和/或安装分离的过压保护电路。总系统、尤其是包括连接的部件的高压电网的鲁棒性得到提高，因为过压保护功能由电力电子装置承担，该电力电子装置还提供合适的冷却连接。减小了结构空间和结构尺寸。
5、在此，过压保护电路还满足其相应的保护功能，因为尤其是至少一个中间电路电容器通过并联的过压保护电路来保护。因此，在机动车的所有运行状态下可以确保功能安全要求，其中，尤其通过保护电路，在中间电路电容器处不存在火灾危险。这尤其适用于抛负载的情况，在其中，避免由于至少一个中间电路电容器的过度充电而毁坏电力电子装置。通过使用压敏电阻，过压保护电路设计为，使得其在机动车的正常运行中不影响电力电子装置、尤其是励磁电路和变换器中的功能。然而，如果出现错误情况，那么例如导致来自励磁绕组的电流到至少一个中间电路电容器的反向馈送，并且如果在此在至少一个中间电路电容器处超过通过电压阈值反映的限定临界值，那么过压保护电路被激活并且吸收励磁绕组的反向电流。在励磁电路、尤其是至少一个压敏电阻内，反向电流以热的形式减小并且输出至冷却装置。
6、换言之，在故障情况下，当中间电路电压超过限定临界值时，压敏电阻变为低欧姆的，并且吸收励磁绕组的反向馈送电流，在压敏电阻上的电压阈值根据临界值被选择。因此，反向电流不再流入至少一个已经完全充电的中间电路电容器中，该中间电路电容器因此没有被毁坏。通过过压保护电路吸收的电能被转换为热量，并且通过散热体输出至冷却系统。由此确保了，能量尽可能快速地减小，并且附加地对保护电路进行保护。如果中间电路电压又下降到限定临界值以下，并且因此在至少一个压敏电阻上的电压下降到电压阈值以下，那么压敏电阻又截止，并且电力电子装置在没有故障的情况下返回正常运行中。然而在故障情况下，可设计得明显更细小且更廉价的保护电路、即过压保护电路可以将大量能量转换为热量，热量直接被导出，此外，通过与主动冷却装置的连接明显提高了过压保护电路的鲁棒性。
7、具体地，在本专利技术的范围内可以规定，所述至少一个压敏电阻与励磁电路和所述至少一个中间电路电容器并联，尤其是在励磁电路和至少一个中间电路电容器之间。在此，励磁电路和变换器使用相同的至少一个中间电路电容器，该至少一个中间电路电容器例如可以安装在变换器一侧，或者也分离地，尤其是与变换器和励磁电路分开地安装在电力电子装置中。励磁电路还通过相应的电线连接到至少一个中间电路电容器。然而也可想到以下设计方案，在这些设计方案中，至少一个中间电路电容器中的至少一个可以设置在励磁电路一侧。
8、在本专利技术本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种机动车(1)，该机动车具有他励同步电机(2)和连接至高压电网(4)的电力电子装置(3)，该电力电子装置具有至少一个高压电网侧的中间电路电容器(17)，该电力电子装置包括分配给同步电机(2)的变换器(6)和分配给同步电机(2)的用于给同步电机(2)的励磁绕组通电的励磁电路(5)，其中，机动车(1)具有用于冷却电力电子装置(3)的冷却装置(9)，并为中间电路电容器(17)分配有过压保护电路(8)，该过压保护电路具有至少一个压敏电阻(19)，该至少一个压敏电阻能在其上存在的电压超过电压阈值时变为导电的，其特征在于，至少过压保护电路(8)的所述至少一个压敏电阻(19)形成具有励磁电路(5)和壳体的励磁模块(13)的一部分，该励磁模块与所述冷却装置(9)的散热体(11)热耦合以冷却励磁模块(13)。
2.根据权利要求1所述的机动车(1)，其特征在于，所述至少一个压敏电阻(19)与励磁电路(5)和中间电路电容器(17)并联。
3.根据权利要求1或2所述的机动车(1)，其特征在于，过压保护电路(8)具有在压敏电阻支路(20)中串联的至少两个压敏电阻(19)和/或
4.根据权利要求3所述的机动车(1)，其特征在于，沿电力电子装置(3)的至少一个电容器支路(21)，两个中间电路电容器(17)串联，其中，对于过压保护电路(8)的具有两个压敏电阻(19)的至少一个压敏电阻支路(20)，位于电容器支路(21)的中间电路电容器(17)之间的第一连接点(22)和位于压敏电阻支路(20)的压敏电阻(19)之间的第二连接点(22)经由电连接线路(23)连接。
5.根据前述权利要求中任一项所述的机动车(1)，其特征在于，至少一个压敏电阻(19)的至少一个电压值被选择为，使得在至少一个中间电路电容器(17)处达到中间电路电压的限定临界值时，至少一个压敏电阻(19)切换为导电的。
6.根据前述权利要求中任一项所述的机动车(1)，其特征在于，所述限定临界值大于800V，尤其是大于850V；和/或被选择为比至少一个中间电路电容器(17)的运行电压高1％至3％，和/或比该运行电压高5V至15V。
7.根据前述权利要求中任一项所述的机动车(1)，其特征在于，励磁电路(5)设计为具有至少一个半桥的桥电路。
8.根据前述权利要求中任一项所述的机动车(1)，其特征在于，变换器(6)的至少一部分尤其是作为至少一个包括壳体的功率模块(12)也与散热体(11)热连接以进行冷却。
...【技术特征摘要】
1.一种机动车(1)，该机动车具有他励同步电机(2)和连接至高压电网(4)的电力电子装置(3)，该电力电子装置具有至少一个高压电网侧的中间电路电容器(17)，该电力电子装置包括分配给同步电机(2)的变换器(6)和分配给同步电机(2)的用于给同步电机(2)的励磁绕组通电的励磁电路(5)，其中，机动车(1)具有用于冷却电力电子装置(3)的冷却装置(9)，并为中间电路电容器(17)分配有过压保护电路(8)，该过压保护电路具有至少一个压敏电阻(19)，该至少一个压敏电阻能在其上存在的电压超过电压阈值时变为导电的，其特征在于，至少过压保护电路(8)的所述至少一个压敏电阻(19)形成具有励磁电路(5)和壳体的励磁模块(13)的一部分，该励磁模块与所述冷却装置(9)的散热体(11)热耦合以冷却励磁模块(13)。
2.根据权利要求1所述的机动车(1)，其特征在于，所述至少一个压敏电阻(19)与励磁电路(5)和中间电路电容器(17)并联。
3.根据权利要求1或2所述的机动车(1)，其特征在于，过压保护电路(8)具有在压敏电阻支路(20)中串联的至少两个压敏电阻(19)和/或具有并联的至少两个各自带有至少一个压敏电阻(19)的压敏电阻支路(20)。
4.根据权利要求3所述的机动车...
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