网络反馈单元和电驱动系统技术方案

一种网络反馈单元（1）被构造用于将来自电压中间回路（2）的电能馈送到三相电网（3）中，其中网络反馈单元具有：降压转换器单元（4），降压转换器单元具有第一降压转换器（5）和第二降压转换器（6），其中第一降压转换器（5）和第二降压转换器（6）并联连接并且分别在输入侧与电压中间回路（2）电耦合；逆变器（7），其在输入侧与降压转换器单元（4）的输出端电耦合，并且在输出侧与三相电网（3）电耦合；至少一个滤波电容器（CF；CF1，CF2，CF3），其布置在降压转换器单元（4）的输出端或者逆变器（7）的输出端处；以及调节单元（8），其被构造用于根据滤波电容器电流（iCF；iCF1，iCF2，iCF3）来控制第一降压转换器（5）和第二降压转换器（6），使得第一降压转换器（5）和第二降压转换器（6）以相同比例对降压转换器单元（4）的输出电流（iZK）做出贡献。

Network feedback unit and electric drive system

A network feedback unit (1) is constructed for feeding power from a voltage intermediate loop (2) to a three-phase grid (3), wherein the network feedback unit has a buck converter unit (4) and a buck converter unit has a first buck converter (5) and a second buck converter (6), wherein the first buck conversion occurs. The converter (5) and the second step-down converter (6) are connected in parallel and electrically coupled to the voltage intermediate loop (2) at the input side, respectively; the inverter (7) is electrically coupled to the output end of the step-down converter unit (4) at the input side and electrically coupled to the three-phase grid (3) at the output side; and at least one filter capacitor (CF; CF1; CF; CF) at the output side. The first step-down converter (5) and the second step-down converter (6) are configured to control the first step-down converter (5) and the second step-down converter (6) according to the filter capacitor current (iCF; iCF1, iCF2, iCF3). The voltage converter (5) and the second buck converter (6) contribute to the output current (iZK) of the buck converter unit (4) in the same proportion.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】网络反馈单元和电驱动系统
本专利技术涉及一种网络反馈单元和一种电驱动系统。
技术实现思路
本专利技术所基于的任务是提供一种网络反馈单元和一种电驱动系统，借助它们可以将能量、例如制动能量可靠并且以高效率馈送或者反馈到网络中。本专利技术通过根据权利要求1的网络反馈单元以及根据权利要求10的电驱动系统来解决该任务。网络反馈单元被构造用于将来自中间回路的电能馈送到三相电网中。网络反馈单元具有降压转换器单元。降压转换器单元具有第一降压转换器和第二降压转换器。易于理解的是，降压转换器单元也可以具有多于两个的降压转换器。下面，示例性地针对两个降压转换器描述本专利技术。第一降压转换器和第二降压转换器在输入侧和输出侧并联连接并且分别在输入侧与电压中间回路电耦合。网络反馈单元还具有逆变器，其在输入侧与降压转换器单元的输出端电耦合，并且在输出侧与三相电网电耦合。逆变器典型地是电流或电压馈送的换向器。网络反馈单元还具有至少一个滤波电容器，其布置在降压转换器单元的输出端处。代替地或附加地，可以在逆变器的输出端处布置一个或多个滤波电容器。网络反馈单元还具有例如微控制器或FPGA以及所属的硬件和软件形式的调节单元，其被构造用于根据滤波电容器电流、也即流过滤波电容器的电流来控制或运行第一降压转换器和第二降压转换器，使得第一降压转换器和第二降压转换器在时间平均上以相同比例对降压转换器单元的输出电流做出贡献。在理想情况下，第一降压转换器和第二降压转换器被控制为，使得第一降压转换器和第二降压转换器在时间平均上分别提供差不多降压转换器单元的输出电流的一半。当网络反馈单元具有n个降压转换器时，相应的降压转换器提供降压转换器单元的输出电流的1/n-Tel,其中n是自然数并且n>1。降压转换器可以分别基于脉冲宽度调制（也称为脉宽调制）来运行，其中为此通常调整在脉宽调制的相应（PWM）周期内的占空比，其中该占空比例如影响相应降压转换器的输出电流。降压转换器可以在相应的周期内错开地运行。当降压转换器单元例如具有两个降压转换器时，这两个降压转换器可以错开180度地被时钟激励。调节单元针对该情况可以被构造用于：根据滤波电容器电流来控制或者运行第一降压转换器和第二降压转换器，使得第一降压转换器和第二降压转换器在脉宽调制的相应周期上在时间平均上以相同比例对降压转换器单元的输出电流做出贡献。滤波电容器可以布置在降压转换器单元的输出端处，例如接入或者连接到降压转换器单元的输出端极之间。网络反馈单元可以具有尤其是布置在滤波器电流路径中的电流传感器，其被构造用于测量滤波电容器电流。网络反馈单元可以具有多个在逆变器输出端处的滤波电容器，例如正好三个滤波电容器。网络反馈单元可以具有一个、尤其是相应的或相同数量的电流传感器，其中电流传感器分别被构造用于，测量所属的滤波电容器电流。第一电流传感器例如可以测量第一滤波电容器电流，第二电流传感器例如可以测量第二滤波电容器电流以及第三电流传感器例如可以测量第三滤波电容器电流。调节单元可以具有中间回路电压调节器，其被构造用于将中间回路电压调节为额定值。中间回路电压调节器可以将降压转换器单元的输出电流额定值作为调节量输出。调节单元还可以具有降压转换器单元电流调节器，其被构造用于根据在降压转换器单元的输出电流额定值和输出电流（实际值）之间的差和附加地根据对称信号来生成第一电流设定信号和第二电流设定信号。第一电流设定信号这里确定第一降压转换器的输出电流，并且第二电流设定信号相应地确定第二降压转换器的输出电流。调节单元可以具有对称信号生成单元，其被构造用于根据滤波电容器电流来生成对称信号，使得该对称信号取决于第一降压转换器和第二降压转换器以何种比例对降压转换器单元的输出电流做出贡献。第一降压转换器和第二降压转换器可以分别具有至少一个半导体开关装置，尤其是恰好两个半导体开关装置。调节单元可以具有第一PWM生成单元，其中第一PWM生成单元被构造用于根据第一电流设定信号来生成用于第一降压转换器的至少一个半导体开关装置的第一脉宽调制的控制信号。调节单元还可以具有第二PWM生成单元，其中第二PWM生成单元被构造用于根据第二电流设定信号来生成用于第二降压转换器的至少一个半导体开关装置的第二脉宽调制的控制信号。调节单元还可以具有电流传感器，其被构造用于测量滤波电容器电流。对称信号生成单元可以具有与电流传感器作用连接的比较器，其被构造用于：当滤波电容器电流大于上阈值时，输出带有第一逻辑状态、例如一的比较器信号；以及当滤波电容器电流小于下阈值时，输出带有第二逻辑状态、例如零的比较器信号。所述上阈值和下阈值可以是相同的或者是不同的，以便能够实现滞回。对称信号生成单元还可以具有逻辑单元，该逻辑单元具有至少一个逻辑门、至少一个积分单元和/或至少一个采样单元，其中所述逻辑单元被施加比较器信号和脉宽调制的控制信号并且被构造用于根据比较器信号和脉宽调制的控制信号来生成对称信号。第一降压转换器和第二降压转换器可以分别具有第一换向单元和第二换向单元，其中第一换向单元具有电容器、二极管和半导体开关装置，其中第二换向单元相应地具有电容器、二极管和半导体开关装置，其中第一换向单元的电容器和第二换向单元的电容器串联接入在降压转换器单元输入端极之间，其中调节单元具有电压对称单元，该电压对称单元被构造用于控制第一换向单元的半导体开关装置和第二换向单元的半导体开关装置，使得在第一换向单元的电容器和第二换向单元的电容器上出现相同的电压。网络反馈单元可以具有输出电流确定单元，其被构造用于根据所述一个或多个滤波电容器电流以及根据相输出电流来求得或合成降压转换器单元的输出电流，其中所述相输出电流借助逆变器来馈入或施加到三相电网中。输出电流确定单元可以具有选择单元，其被施加相输出电流和选择信号并且被构造用于根据选择信号来输出相输出电流中的单独的相输出电流。此外，输出电流确定单元可以具有求和器，其被施加滤波电容器电流和由选择单元输出的相输出电流并且被构造用于将滤波电容器电流和由选择单元输出的相输出电流求和，其中所得到的和是输出电流。代替地，输出电流确定单元可以具有第一选择单元，其被施加相输出电流和选择信号并且被构造用于根据选择信号来输出相输出电流中的单独的相输出电流；以及具有第二选择单元，其被施加滤波电容器电流和选择信号并且被构造用于根据选择信号来输出滤波电容器电流中的单独的滤波电容器电流。此外，输出电流确定单元可以具有求和器，其被施加由第一选择单元输出的相输出电流和由第二选择单元输出的滤波电容器电流并且被构造用于将选择出的相输出电流和选择出的滤波电容器电流求和，其中所得到的和是输出电流。电驱动系统具有：至少一个电驱动装置；至少一个用于控制电驱动装置的变频器，其中该变频器具有中间回路和/或与中间回路电耦合；以及上述与中间回路和三相电网耦合的网络反馈单元。本专利技术下面参照附图来详细描述。其中：图1示出了按照第一实施方式的网络反馈单元的电路图，图2示出了按照另一实施方式的网络反馈单元的电路图，图3示出了在图1和2中所示的网络反馈单元的调节单元的高度示意性的框图，图4示出了在图3中所示的调节单元的原理结构的框图，图5示出了在图1中所示的网络反馈单元的输出电流确定单元的框图，图6示出了在图2中所示本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种网络反馈单元（1,1’），其被构造用于将来自电压中间回路（2）的电能馈送到三相电网（3）中，其中所述网络反馈单元具有：‑降压转换器单元（4），所述降压转换器单元具有第一降压转换器（5）和第二降压转换器（6），其中第一降压转换器（5）和第二降压转换器（6）并联连接并且分别在输入侧与电压中间回路（2）电耦合，‑逆变器（7），其在输入侧与降压转换器单元（4）的输出端电耦合，并且在输出侧与三相电网（3）电耦合，‑至少一个滤波电容器（CF；CF1，CF2，CF3），其布置在降压转换器单元（4）的输出端或者逆变器（7）的输出端处，以及‑调节单元（8），其被构造用于根据滤波电容器电流（iCF；iCF1，iCF2，iCF3）来控制第一降压转换器（5）和第二降压转换器（6），使得第一降压转换器（5）和第二降压转换器（6）以相同比例对降压转换器单元（4）的输出电流（iZK）做出贡献。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.10.30 DE 102015221359.51.一种网络反馈单元（1,1’），其被构造用于将来自电压中间回路（2）的电能馈送到三相电网（3）中，其中所述网络反馈单元具有：-降压转换器单元（4），所述降压转换器单元具有第一降压转换器（5）和第二降压转换器（6），其中第一降压转换器（5）和第二降压转换器（6）并联连接并且分别在输入侧与电压中间回路（2）电耦合，-逆变器（7），其在输入侧与降压转换器单元（4）的输出端电耦合，并且在输出侧与三相电网（3）电耦合，-至少一个滤波电容器（CF；CF1，CF2，CF3），其布置在降压转换器单元（4）的输出端或者逆变器（7）的输出端处，以及-调节单元（8），其被构造用于根据滤波电容器电流（iCF；iCF1，iCF2，iCF3）来控制第一降压转换器（5）和第二降压转换器（6），使得第一降压转换器（5）和第二降压转换器（6）以相同比例对降压转换器单元（4）的输出电流（iZK）做出贡献。2.如权利要求1所述的网络反馈单元（1），其特征在于，-所述滤波电容器（CF）布置在降压转换器单元（4）的输出端处，-其中所述网络反馈单元（1）具有尤其是布置在滤波器电流路径中的电流传感器（12），其被构造用于测量滤波电容器电流（iCF）。3.如权利要求1所述的网络反馈单元（1’），其特征在于，-所述网络反馈单元（1’）具有多个在逆变器（7）输出端处的滤波电容器（CF1，CF2，CF3），其中，所述网络反馈单元（1’）具有尤其是相应数量的电流传感器（12a，12b，12c），其中所述电流传感器（12a，12b，12c）分别被构造用于测量所属的滤波电容器电流（iCF1，iCF2，iCF3）。4.如前述权利要求之一所述的网络反馈单元（1，1’），其特征在于，所述调节单元（8）具有：-中间回路电压调节器（26），其被构造用于将中间回路电压（UG）调节为额定值（UGsoll），其中所述中间回路电压调节器（26）将降压转换器单元（4）的输出电流额定值（iZKsoll）作为调节量输出，-降压转换器单元电流调节器（9），其被构造用于根据在降压转换器单元（4）的输出电流额定值（iZKsoll）和降压转换器单元（4）的输出电流（iZK）之间的差并且根据对称信号（△iL）来生成第一电流设定信号（m1）和第二电路设定信号（m2），其中第一电流设定信号（m1）影响第一降压转换器（5）的输出电流，并且第二电流设定信号（m2）影响第二降压转换器（5）的输出电流，以及-对称信号生成单元（13,14），其被构造用于根据滤波电容器电流（iCF）来生成对称信号（△iL），使得该对称信号（△iL）取决于第一降压转换器（5）和第二降压转换器（6）以何种比例对降压转换器单元（4）的输出电流（iZK）做出贡献。5.如权利要求4所述的网络反馈单元（1，1’），其特征在于，-第一降压转换器（5）和第二降压转换器（6）分别具有至少一个半导体开关装置（TS1o，TS1u；TS2o，TS2u），以及-所述调节单元（8）具有：--第一PWM生成单元（10），其中第一PWM生成单元（10）被构造用于根据第一电流设定信号（m1）来生成用于第一降压转换器（5）的至少一个半导体开关装置（TS1o，TS1u）的第一脉宽调制的控制信号（PWM1），--第二PWM生成单元（11），其中第二PWM生成单元（11）被构造用于根据第二电流设定信号（m2）来生成用于第二降压转换器（6）的至少一个半导体开关装置（TS2o，TS2u）的第二脉宽调制的控制信号（PWM2），以及--电流传感器（12），其被构造用于测量滤波电容器电流（iCF），--其中所述对称信号生成单元具...

【专利技术属性】
技术研发人员：C施内根布格，D舍库林，
申请(专利权)人：施密徳豪泽股份公司，
类型：发明
国别省市：瑞士,CH