本发明专利技术涉及由发电运行的电机和主动的桥式整流器构成的装置的运行。在相应方法中电机的相接头分别通过能接通和断开的第一电流控制阀与第一直流电压接头连接且通过第二电流控制阀与第二直流电压接头连接,包括,在第一直流电压接头和第二直流电压接头之间的输出电压超过上阈值时接通所有第一电流控制阀,在输出电压之后在低于阈值时间点上低于下阈值时且此外流过有各第一电流控制阀的直流电压接头的相电流低于断开阈值时就又逐个断开每个第一电流控制阀。在预定的时间间隔期间和/或之后从低于阈值时间点起核验是否每个第一电流控制阀在低于阈值时间点后被断开至少一次,若不是则重新接通所有第一电流控制阀直至所有的相电流低于断开阈值至少一次。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种用于运行由发电运行的电机和主动的桥式整流器构成的装置的方法和若干用于实施该方法的器件。
技术介绍
传统上在私人轿车中使用以齿形电极构造方式带有被动的桥式整流器的发电机。这种发电机的功率经由励磁场被调整以及这个励磁场又经由励磁电流被调整。通过调节励磁场可以使发电机的输出电压与电网负载、转速和温度无关地保持恒定不变。若接下来简化地提到“发电机”,那么在此也可以是一种既能发电地运行也能电动地运行的电机,例如一种所谓的起动机发电机。本专利技术不仅适用于以齿形电极构造方式的发电机,而且也适用于所有至少能发电地运行的电机。在私人轿车中与普遍安装的三相、四相或五相的发电机对应的是使用设计成六、八或十脉冲的桥式整流器。但本专利技术也适合针对其它相位数的桥式整流器。在所连接的电网中例如由于耗电器的接通或断开引起的负载跃变,导致了在发电机上的负载跃变。但因为发电机的输出功率基于励磁场的感应率而不能被任意快速地改变,所以发电机电流先是近似保持恒定不变,这在负载突降时(英语LoadDump)可能导致输出电压的明显提高。励磁场的消除可能要求好几百毫秒。只要在车载电网中存在电池,那么这个电池通常就可以吸收多余的发电机功率以及因此阻止过度的电压上升。但若不存在电池,那么输出电压就极快地上升并且有能力损伤车载电网部件和/或发电机。在有被动式桥式整流器的发电机中,这一点通过使用齐纳二极管作为整流器二极管得到了避免。齐纳二极管将输出电压保持在其击穿电压之上以及因此能够将多余的电流转化成热量。以这种方式始终保证安全的运行。取代整流器二极管的是,可以在主动的桥式整流器中也使用能接通和断开的可控的电流控制阀,特别是金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)。优点就是在接通状态下的较小的损失功率以及因此总体上特别是在部分负载运行中发电机的更好的效率。电流控制阀的控制可以集中或分散地进行。集中的控制指的是,一个共同的控制装置监视所有的交流电相位以及触发所有的电流控制阀和选择性地也触发发电机的励磁场。分散的控制指的是,各一个控制装置监视一个交流电相位以及根据相电压仅触发配属于各个相的电流控制阀,亦即仅触发各一个半桥的电流控制阀。分散的控制在此可以伴随或不伴随在单个分散的控制装置之间的通信地进行。在主动的桥式整流器中,在负载突降时防止在车载电网中的电压峰值的可行方案在于,分别在所有的半桥中接通上部或下部的整流器分支的电流控制阀。以这种方式使电机短路,但所连接的电网不短路。所阐释的措施在下文中也被称为相短路。相短路按在此所使用的惯用语通过接通(导通)整流器的所有接地或接负的直流电压接头(也参看按下文阐释的图1的直流电压接头B-)的电流控制阀(低压侧电流控制阀)或备选地所有接正的直流电压接头(也参看图1中的直流电压接头B+)的电流控制阀(高压侧电流控制阀)被导入以及相应地通过断开这些电流控制阀再次被取消。若例如使用场效应晶体管作为电流控制阀,那么这些电流控制阀就通过在其栅极接头提供相应的控制电压(触发)而被接通,因此电流控制阀的漏源线路变得导电或是低阻抗的。相应地,电流控制阀通过中止提供控制电压被断开以及漏源线路变得不导电或是高阻抗的。在相短路之外还存在一种正常的整流(器)运行。若接下来提到相的电流控制阀执行、导入、取消等的“相短路”或提到在一个相中的“相短路”,那么指的是,为此所设的电流控制阀在一个相应的相中被持续导电地接通。仅在所有相应被布线的电流控制阀或相配合作用时才由此最终总共产生了一个相短路。这意味着,在本申请的惯用语中处于“相短路”的电流控制阀被持续地触发,当总共导入一个相短路且因此相应的变流器的分支的所有的电流控制阀都处在相应的状态中时也是这样的情况。相应的说明也适用于整流运行。但在相应的方法中出现了下文还将阐释的那样的问题。本专利技术在此会设法解决。
技术实现思路
建议有独立权利要求特征的一种用于运行由发电运行的电机和主动的桥式整流器构成的装置的方法以及用于该方法的实施的若干器件。若干设计方案是从属权利要求和接下来的说明的主题。按照上文阐释,当在桥式整流器的直流电压接头之间的或在导引电压的直流电压接头和地线之间的电压高于一个上阈值时,可以例如导入一个相短路。当这个电压之后低于下阈值时,那么可以在现有技术中紧接着在所有的相中再度同时取消相短路。所有的相因此同时中止在相短路中使用的触发以及开始了使用于正常整流器运行的触发。若在低于所示的下阈值时同时为所有接下来简称为“相”的交流电相位解除相短路,那么在有瞬态正电流的相中这个相短路被换向到上面的也就是说与正的直流电压接头连接的整流器分支的电流控制阀中,只要相电压超出在所连接的电网中的电压。基于接下来阐释的不对称效应,在此也许必须接通高电流,这引起了所参与的电流控制阀的相应的负担。在相短路期间的高的相电流也部分由于缺乏的(“突降的”)负载造成。电流控制阀的负担可能导致损伤。电流控制阀的损伤也可能由在相短路同时结束时产生的电压增高引起。相应的电压峰值可以例如在金属氧化物场效应晶体管中导致了公知的雪崩效应,因此场效应晶体管限制了电压,但必须吸收为此释放的能量以及因此可能受到热损伤。相短路的取消因此也可能针对各个相个性化地进行,在本申请的框架内这指的是,为每一个相限定一个或多个标准,即何时应当在各个相中结束相短路所使用的电流控制阀的持续的触发以及转化成正常的整流器运行。在桥式整流器的直流电压接头之间或在导引电压的直流电压接头和地线之间的电压低于所述的下阈值之后,一个或多个标准起作用。满足一个或多个标准时才为各个相结束在相短路时使用的触发以及开始了正常的整流器运行所使用的触发。相短路因此总体上在用于所有相的一个或多个限定的标准都得到满足且在所有的相中又完成了正常的整流器运行所使用的触发时才被取消。由于导入了相短路,在交流电相位的相电流中产生了各一个附加的正或负的直流分量。若相短路再次被取消,那么就造成了进一步的电压升高,因为,根据电机的相位数在每一个时间点上在一个或多个相中流过了有正号(从生产者角度)的电流。相电流由此或多或少变得强烈地不对称,亦即不再围绕一个共同的平均值或零摆动。但用于针对各个相个性化地取消相短路的所述或一个标准如上面所阐释的那样通常在于,相电流具有最高0安培的值,亦即探测到了相电流的过零。由此避免了通很高的电流时各电流阀被接通,在可能如阐释的那样会导致一些问题。相电流的不对称性在此在每一个相中尚出现了过零以及因此满足了所述的标准的长时间内都不是问题。但若针对各个相个性化地为那些出现了相电流的过零的相取消相短路,那么可能基于所阐释的不对称效应导致一个或多个相保持不变,在这些相中各附加地刻上的直流分量总体上这么高,使得在此不再出现过零。因此不再能完全取消相短路,因为对相关的相来说不再满足用于转化到正常的触发的限定的标准。这些相保持在用于相短路的触发中以及由此被强烈地加负。为了不必通相应高的电流,换句话说,除了所述的涉及到在直流电压接头之间施加的电压的下阈值外,还可以使用其它的针对每一个单独的相的个性化的阈值(接下来被称为“针对各个相个性化的”阈值或“断开阈值”)。因此作为针对电流控制阀的断开的标准可以规定,一方面所述的下阈值不被在直流电压接头之间施加的电压超过以及附加地针本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于触发由发电运行的电机(1)和主动的桥式整流器(2)构成的装置的方法(100),在该方法中,电机(2)的相接头(U‑Y)分别通过能接通和断开的第一电流控制阀(UL‑YL)与第一直流电压接头(B‑)连接以及通过第二电流控制阀(UH‑YH)与第二直流电压接头(B+)连接,其中,该方法包括,在第一直流电压接头(B‑)和第二直流电压接头(B+)之间的输出电压超过上阈值时接通所有第一电流控制阀(UL‑YL),以及在输出电压此后在低于阈值时间点上低于下阈值时且此外流过有各第一电流控制阀(UL‑YL)的直流电压接头(U‑Y)的相电流低于断开阈值时就又逐个断开每一个第一电流控制阀(UL‑YL),其特征在于,在预定的时间间隔期间和/或之后,从低于阈值时间点起核验,是否每一个第一电流控制阀(UL‑YL)在低于阈值时间点之后被断开过至少一次,倘若不是,则重新接通所有第一电流控制阀(UL‑YL)如此之久,直至所有的相电流低于断开阈值至少一次。
【技术特征摘要】
2015.02.18 DE 102015202912.31.一种用于触发由发电运行的电机(1)和主动的桥式整流器(2)构成的装置的方法(100),在该方法中,电机(2)的相接头(U-Y)分别通过能接通和断开的第一电流控制阀(UL-YL)与第一直流电压接头(B-)连接以及通过第二电流控制阀(UH-YH)与第二直流电压接头(B+)连接,其中,该方法包括,在第一直流电压接头(B-)和第二直流电压接头(B+)之间的输出电压超过上阈值时接通所有第一电流控制阀(UL-YL),以及在输出电压此后在低于阈值时间点上低于下阈值时且此外流过有各第一电流控制阀(UL-YL)的直流电压接头(U-Y)的相电流低于断开阈值时就又逐个断开每一个第一电流控制阀(UL-YL),其特征在于,在预定的时间间隔期间和/或之后,从低于阈值时间点起核验,是否每一个第一电流控制阀(UL-YL)在低于阈值时间点之后被断开过至少一次,倘若不是,则重新接通所有第一电流控制阀(UL-YL)如此之久,直至所有的相电流低于断开阈值至少一次。2.按权利要求1所述的方法,在该方法中,根据电机(1)的转速来预定检验时间间隔。3.按权利要求1或2所述的方法,在该方法中,根据相电流的周期持续时间预定检验时间间隔。4.按权利要求3所述的方法,在该方法中,检验时间间隔包括相电...
【专利技术属性】
技术研发人员:H许勒,A雅各布,M施密特,J勒斯纳,F马吉尼,
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
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