减少共模电流的方法技术

一种方法，用于当电路(4)的电能存储单元与所述电路(4)外部的电能源(2)之间交换电能时，减少在电路(4)的内部接地端(13)与大地之间流通的共模电流(i)，在该方法中，电子元件(21)被用来在经由至少一个阻抗(28)连接到所述电路(4)的电气线路(5)的点(26)处施加电量(Vs，Is)，通过所述电能经由所述电路(4)交换，施加的所述电量(Vs，Is)使得能够减少共模电流(i)。

【技术实现步骤摘要】

[0001 ] 本专利技术的目的在于，当电路外部的电能源与所述电路的电能存储单元之间交换电能时，减少在所述电路的内部接地端与大地之间流通的共模电流。电能源属于，例如，电网，特别地，但不排他地,所述电网是中性点直接连接到大地的电网。
技术介绍
电网可以是一个交流电压网络，多相或不是多相，并且该电压然后被整流以供给该电路的电能存储单元，例如电池。本专利技术旨在解决的问题将参照下面的非限制性实施例进行说明。电路，例如，安装在车辆上，并且可以包括用于车辆的电推进的电动机。该车辆还包括底盘。当电能存储单元通过电网再充电时，该底盘连接到大地。因为在电路和底盘之间存在元件，寄生(spurious)的或不寄生的,所以共模电流可以从电路流通到底盘并通过大地返回到电网中。这样的共模电流对于站立在大地上并倚靠车辆底盘的用户是非常危险的。而且，存在标准用于限制共模电流的值，其在整流器下游的电路部分与底盘之间是可接受的。因而，欧洲标准将共模电流的最大值限制至50Hz频率下的3.5mA。为了遵守这些标准，已知的实践是在整流器下游的电路部分与底盘之间提供隔离变压器。这种变压器可能会很昂贵，而且其在已经受限的空间(诸如车辆)中的整合会比较困难。还已知的实践是，为了整流该电流，使用具有可控开关的元件，例如所谓的PFC(功率因数校正器)元件，并执行用于开关控制的特定策略。这样的策略可导致开关的过热并且可能非常复杂。在高频领域，公开“Asimplified active input EMI filter of common-modevoltage cancellation for induction motor drive”披露了一种有源滤波器，使得可以通过将串联电压注入到电网中来减少高频下的共模电流。从申请US2004/0004514也可以知道一种有源滤波器，其致力于减少电磁兼容性(EMC)领域中的高频下的共模电流。
技术实现思路
本专利技术的目的是解决上述解决方案的缺点，以减少电路与大地之间的共模电流。本专利技术实现了这一点，根据其一个方面，采用了一种方法，用于当电路外部的电能源与所述电路的电能存储单元之间交换电能时，减少在所述电路的内部接地端与大地之间流通的共模电流，在该方法中，电子元件被用来在注入点处施加电量，所述注入点经由至少一个阻抗，特别是电容器，连接到该电路的电气线路，经由该电路进行电能的交换，施加的所述电量使得可以减少共模电流，特别是减少在该电路的内部接地端与大地之间流通的共模电流。电能源可形成电网的一部分，并且施加的电量使得可以减少电网频率下的共模电流。施加的电量也可以使得能够减少该电网频率下的前10次谐波的共模电流。经由至少一个阻抗连接到电气线路的点在下文中将被称为“注入点”。随后:注入点上游”将被用来指布置在电网和连接到注入点的一个或多个阻抗之间的电气线路的部分，也就是所述阻抗的上游，并且注入点下游”将被用来指布置在连接到注入点的一个或多个阻抗和电能存储单元之间的电气线路的部分，也就是所述阻抗的下游。注入点可经由至少一个电容器连接到电气线路。每个电容器的电容量可以是一μ F的数量级。作为一个变化例，注入点可以通过至少一个线圈，或通过至少一个电阻器，或通过一个变压器，或通过刚才所引用的元件组合被连接到电气线路。由电子元件施加到注入点的电量可以是:-电势，在这种情况下，电压由电子元件施加在所述注入点和大地之间，或者-电流，在这种情况下，该电流在所述注入点和大地之间流通。当上述方法对应于电路的电能存储单元从电网的电能源充电时，由电子元件所施加的电量可以激起与在注入点下游的电气线路中流通的共模电流相反的电流的产生。当电子元件在注入点施加电流时，它是上述所产生的电流。当电子元件将电势施加到注入点时,该电势的施加激起上述电流的产生。因为由电子元件施加所述电量而产生的电流可以具有的值为小于或等于在注入点下游的电气线路中流通的共模电流的值。所产生的该电流具有的值为，例如，在注入点下游的电气线路中流通的共模电流的绝对值的至少50%，较好的为60%，较好的为70%，较好的为80%，较好的为90%，较好的为95%。由此产生的电流的值越接近注入点下游的电气线路中的共模电流的值，注入点上游的电气线路中流通的共模电流的值(也就是说，除其他外)在电网中可以减少得越多，通过应用节点法(notes law)。从而，由电子元件所施加的所述电量产生的电流可以是与注入点下游的电气线路中流通的共模电流尽可能接近的图像。电气线路可以是单相的，在这种情况下，所述注入点可以连接到:-电气线路的相位，经由插入在所述点和所述相位之间的至少一个阻抗连接，以及-电气线路的中性点，经由插入在所述注入点和所述中性点之间的至少一个阻抗连接。在单相电气线路的变化例情况下，注入点可以通过阻抗只连接到电气线路的不同于中性点的相位而不连接到所述电气线路的不同于相位的中性点。作为一种变化例，电气线路可以是三相的，在这种情况下，注入点可以通过至少一个相应阻抗连接到电气线路的每一相。在三相电气线路情况的变化例中，注入点不连接到线路的某些相位。更一般地，电气线路可以是多相的，相位数可以不同于三。所述电量可以由电子元件施加至少作为代表共模电流(特别是在注入点上游所测量的共模电流)的信号的函数。换句话说，电子元件可以产生所述电量至少作为代表共模电流的信号的函数，该共模电流是在电气线路的一个或多个点处测量。根据本专利技术的第一示例性实施方式，所述电量由电子元件而被施加为仅作为代表共模电流的信号的函数，特别是仅作为代表在注入点上游所测量的共模电流的信号的函数。换句话说，电子元件产生所述电量为仅作为代表共模电流的该信号的函数，该共模电流仅在线路的一个或多个点测量，特别是在注入点上游的单个点测量。当所述电量仅作为代表在电气线路的单个点所测得的共模电流的信号的函数被产生时，电子元件可以被比作具有单个增益的环路。根据本专利技术的第二示例性实施方式，特别是当所述电量为电势时，所述电量被电子元件施加为如下的函数:-代表共模电流的信号，所述共模电流特别是在注入点上游所测量的共模电流，以及-代表在所述注入点和大地之间流通的电流的信号。换句话说，电子元件可以产生所述电量作为代表仅在线路的一个或几个点，特别是仅在注入点上游一个或几个点处测量的共模电流的信号的函数，以及代表在所述注入点和大地之间流通的电流的信号的函数。根据本专利技术的该第二示例性实施方式，当代表共模电流的信号仅在一个点测量时，电子元件可以被比作为具有两个增益的环路。该电子元件则可以包括:-第一子元件，其接收代表共模电流，特别是在注入点上游测量的共模电流的信号作为输入，以及-第二子元件，其接收代表在所述注入点和大地之间流通的电流的信号作为输入，每个子元件的输出被加在一起以产生由电子元件施加的所述电量。第一子元件可以等同于根据第一实施例的电子元件。作为一种变化例，第一子元件可以提供的增益的值大于根据第一实施例的电子元件所提供的增益的值。第二子元件可以提供第二增益，使得可以通过消除由第一子元件所引起的用于高频和低频的振荡来改进高频和低频下的稳定性。因此，该第二子元件可以将由所述电量的施加而产生的电流锁定到一个值，该值等于由第一子元件提供的增益与所测量的共模电流的乘积本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种方法，用于当电路(4)的电能存储单元与所述电路(4)外部的电能源(2)之间交换电能时，减少在电路(4)的内部接地端(13)与大地之间流通的共模电流(i)，在该方法中，电子元件(21)被用来在注入点(26)处施加电量(Vs，Is)，所述注入点(26)经由至少一个阻抗(28)连接到所述电路(4)的电气线路(5)，所述电能经由所述电路(4)交换，施加的所述电量(Vs，Is)使得能够减少在电路(4)的内部接地端与大地之间流通的共模电流(i)，其中，所述电量(Vs，Is)通过该电子元件(21)施加，其至少为代表在电网的电能源(2)与将电气线路(5)连接到所述注入点(26)的一个或多个阻抗(28)之间的电气线路(5)上测量的共模电流(i)的信号的函数。

【技术特征摘要】
2013.02.13 FR 13512011.一种方法，用于当电路⑷的电能存储单元与所述电路⑷外部的电能源⑵之间交换电能时，减少在电路⑷的内部接地端(13)与大地之间流通的共模电流(i)， 在该方法中，电子元件(21)被用来在注入点(26)处施加电量(Vs，Is)，所述注入点(26)经由至少一个阻抗(28)连接到所述电路⑷的电气线路(5)，所述电能经由所述电路(4)交换，施加的所述电量(Vs，Is)使得能够减少在电路(4)的内部接地端与大地之间流通的共模电流Q)， 其中，所述电量(Vs，Is)通过该电子元件(21)施加，其至少为代表在电网的电能源(2)与将电气线路(5)连接到所述注入点(26)的一个或多个阻抗(28)之间的电气线路(5)上测量的共模电流(i)的信号的函数。2.如权利要求1所述的方法，其中，电气线路(5)是单相，并且其中电子元件(21)在注入点(26)施加所述电量(Vs, Is),所述注入点(26): -通过插入在所述注入点(26)和所述相位(17)之间的至少一个阻抗(28)连接到电气线路(5)的相位(17)，以及 -通过插入在所述注入点(26)和所述中性点(18)之间的至少一个阻抗(28)连接到电气线路(5)的中性点(18)。3.如权利要求1所述的方法，其中电气线路(5)是三相，并且其中电子元件(21)在注入点(26)施加所述电量(Vs，Is)，所述注入点(26)通过至少一个相应的阻抗(28)连接到电气线路(5)的每一相。4.如权利要求1至3中任意一项所述的方法，其中，所述电量(Ns,Is)通过该电子元件(21)施加作为仅为代表在电网的电能源(2)与将电气线路(5)连接到所述注入点(26)的一个或多个阻抗(28)之间的电气线路(5)上测量的共模电流(i)的信号的函数。5.如权利要求1至3中任意一项所述的方法，其中，所述电量(Ns,Is)通过该电子元件(21)施加作为如下的函数: -代表在电网的电能源(2)与将电气线路(5)连接到所述注入点(26)的一个或多个阻抗(28)之间的电气线路(5)上测量的共模电流⑴的信号，以及 -代表在所述注入点(26)和大地之间流通的电流(Is)的信号。6.如权利要求5所述的方法，其中，电子元件(21)包括: -第一子元件(60)，其接收代表在电网的电能源(2)与将电气线路(5)连接到所述注入点(26)的一个或多个阻抗(28)之间的电气线路(5)上测量的共模电流(i)的信号作为输入，以及 -第二子元件(61)，其接收在所述注入点(26)和大地之间流通的电流(Is)作为输入， 每个子元件(60，61)的输出被加到一起以产生由电子元件(21)所施加的电量(Vs，Is) ο7.如权利要求5所述的方法，其中，所述电量(Vs，Is)通过该电子元件(21)施加作为如下的函数: -代表在电能源(2)与将电气线路(5)连接到所述注入点(26)的一个或多个阻抗(28)之间的电气线路(5)上测量的共模电流⑴的信号， -代表在所述注入点(26)和电能存储单元之间的电气线路(5)上测量的共模电流(i)的信号，以及-代表在所述注入点(26)和大地之间流通的电流(Is)的信号。8.如...

【专利技术属性】
技术研发人员：D·奥斯瓦尔德，
申请(专利权)人：法雷奥电机控制系统公司，
类型：发明
国别省市：法国;FR