具有电机的车辆和用于运行所述电机的方法技术

车辆，具有多相式电机、第一部分车载网络(BN1’)，该第一部分车载网络具有第一额定直流电压水平，并且所述车辆具有第二部分车载网络(BN2’)，该第二部分车载网络具有第二额定直流电压水平，其中，所述电机包括转子(7)、第一定子系统(5)和第二定子系统(6)，所述第一车载网络(BN1’)包括带有第一中间电路电容器(11)的第一换流器(13)，所述第一定子系统(5)配设给第一换流器(13)，所述第二部分车载网络(BN2’)包括带有第二中间电路电容器(12)的第二换流器(14)，并且所述第二定子系统(6)配设给第二换流器(14)，所述第一定子系统(5)以星形电路构造，并且所述第二定子系统(6)以星形电路构造，并且传输电路(9a)将第一定子系统(5)的星形汇接点与第二定子系统(6)的星形汇接点连接。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有电机的车辆和用于运行所述电机的方法
本专利技术涉及一种车辆，所述车辆具有多相式电机、第一部分车载网络，该第一部分车载网络具有第一额定直流电压水平，并且所述车辆具有第二部分车载网络，该第二部分车载网络具有第二额定直流电压水平，其中，所述电机包括转子、第一定子系统和第二定子系统，所述第一车载网络包括带有第一中间电路电容器的第一换流器，所述第一定子系统配设给第一换流器，所述第二部分车载网络包括带有第二中间电路电容器的第二换流器，并且所述第二定子系统配设给第二换流器。
技术介绍
通常，在车辆中，由能量车载网络向组件供应14伏的额定电压水平，所述组件是电能量消耗器。次级的12V蓄能器和14V发电机设计为在车辆中提供2-3kW的电功率，所述蓄能器在车载网络中根据运行状况承担能源的功能或者能宿(Energiesenke)的功能。如果多个具有更高的功率需求的消耗器集成到车载网络中，则所述车载网络可以具有两个部分车载网络。于是，直流调节器在所述两个部分车载网络之间传输电功率。所述电机除了每个部分车载网络相应至少一个蓄能器之外具有在车辆中作为电能源或者能宿的功能，所述电机在带有电气化的动力传动系的车辆中也可以是能电动机式运行的。这样的车载网络拓扑结构例如在文献DE10244299A1中示出。
技术实现思路
本专利技术的任务在于，描述一种具有电机和两个部分车载网络的经改善的车辆和一种用于运行所述电机的方法。该任务通过按照本专利技术的车辆来解决。按照本专利技术，车辆具有多相式电机、第一部分车载网络，该第一部分车载网络具有第一额定直流电压水平，并且所述车辆具有第二部分车载网络，该第二部分车载网络具有第二额定直流电压水平，其中，所述电机包括转子、第一定子系统和第二定子系统，所述第一车载网络包括带有第一中间电路电容器的第一换流器，所述第一定子系统配设给第一换流器，所述第二部分车载网络包括带有第二中间电路电容器的第二换流器，并且所述第二定子系统配设给第二换流器，其中，所述第一定子系统以星形电路构造，所述第二定子系统以星形电路构造，传输电路将第一定子系统的星形汇接点与第二定子系统的星形汇接点连接，其特征在于，所述传输电路包括第一二极管和第二二极管，以及所述第一二极管和第二二极管反向串联。按照本专利技术，第一定子系统和第二定子系统分别以星形电路构造，并且传输电路将第一定子系统的星形汇接点与第二定子系统的星形汇接点连接。这意味着，所述定子系统的所述两个星形汇接点可直接地相互电耦合。根据本专利技术的一种优选的实施形式，所述传输电路包括第一二极管和第二二极管，所述两个二极管反向且串联。此外，所述传输电路包括第一开关，该第一开关与第一二极管并联，或者所述传输电路备选地包括第二开关，该第二开关与第二二极管并联。也特别有利的是，所述传输电路包括第一开关，该第一开关与第一二极管并联，并且所述传输电路包括第二开关，该第二开关与第二二极管并联。反向连接的二极管确保，在第一开关打开时和/或在第二开关打开时所述两个星形汇接点的直接电耦合是失效的。在第一开关闭合时和/或在第二开关闭合时存在所述两个星形汇接点之间的直接电连接，该电连接是以通过串联两个闭合的开关或者串联一个开关和一个二极管的相当低欧姆连接的形式。本专利技术的另一种变型方案在于，所述第一换流器具有三个高侧开关和三个低侧开关，所述第二换流器具有三个高侧开关和三个低侧开关，所述第一换流器的三个高侧开关和所述第一换流器的三个低侧开关能脉宽调制地操控，所述第二换流器的三个高侧开关和所述第二换流器的三个低侧开关能脉宽调制地操控，所述电机能在第一开关打开时和在第二开关打开时通过脉宽调制地操控第一换流器和第二换流器的高侧开关和低侧开关能电动机式或者发电机式地运行或者能在混合运行中运行。低侧二极管或者高侧二极管分别与低侧开关和高侧开关并联。这意味着，所述电机可关于两个车载网络用作发电机或者用作电动机——与此无关的是，相应的另一个车载网络的电机在给定的运行时间点是用作电动机还是用作发电机。在作为发电机运行时，由于从外界(例如从车辆的内燃机)向转子施加的转动力矩而通过相应的定子系统向相应的车载网络输送电能。在作为电动机运行时，通过相应的定子系统由相应的车载网络提取电能并且转变为转子的转动能，该转动能由转子从外界(例如从车辆的皮带传动的消耗器)作为转动力矩而获取。特别有利的是，所述第一额定电压水平朝向相对于车辆中(例如车辆的对于所述两个部分车载网络共用的电接地线)的参考电压更高的电压水平而超过第二额定电压水平，并且所述电机在转子静止时能作为在第一部分车载网络和第二部分车载网络之间的直流降压调节器来运行。所述电机可通过如下方式作为直流降压调节器运行，即，在静态运行中，亦即，一旦出现由一个部分车载网络向另一个部分车载网络的持续电流，则打开第二换流器的低侧开关，闭合第二换流器的高侧开关，打开第一换流器的低侧开关，并且脉宽调制地控制第一换流器的高侧开关。备选地，为了减少导通损耗，也可以脉宽调制地控制与第一换流器的高侧开关互补的第一换流器的低侧开关。在此，为了避免在高侧开关和低侧开关之间的电桥短路，设有停机时间，在该停机时间中打开所述两个高侧开关和低侧开关。附加地，转子的激励线圈可以电短路。当闭合第一换流器的高侧开关时，在有效的电感上施加在第一部分车载网络和第二部分车载网络之间的电压差，该电感通过第一定子系统的3个并联的电感与第一定子系统的3个并联的电感相串联而形成。在所述接通时间期间，在电感中的电流线性升高并且该电流的平均值可作为直流由负载获取。在断开阶段期间，所述电感使能量含量减少，而给第二部分车载网络的中间电路电容器充电。为了形成用于电流的空载，第一换流器的低侧开关可以要么闭合要么保持打开。在后者的情况中，第一换流器的低侧二极管导通。为了改善DC-DC运行的初始特性，亦即，在由转动运行过渡到静止运行中时，也可以首先闭合第二换流器的低侧开关并且打开第二换流器的高侧开关。以此，代替在第一部分车载网络和第二部分车载网络之间的电压差，第一部分车载网络的满电压处于有效的电感上，由此可达到更高的电流升高。到静态运行中的过渡通过脉宽调制地运行第二换流器高侧开关和低侧开关而受调节地进行。附加地，特别有利的是，所述第一额定电压水平朝向更高的额定电压水平而超过第二额定电压水平，并且所述电机在转子静止时能作为由第二部分车载网络向第一部分车载网络的直流升压调节器来运行。所述电机通过如下方式可作为直流升压调节器运行，即，打开第二换流器的低侧开关，闭合第二换流器的高侧开关，打开第一换流器的高侧开关，并且脉宽调制地控制第一换流器的低侧开关。附加地，转子的激励线圈可以电短路。为了减少导通损耗，也可以脉宽调制地控制与第一换流器的低侧开关互补的第一换流器的高侧开关。在此，为了避免在高侧开关和低侧开关之间的电桥短路，设有停机时间，在该停机时间中打开高侧开关和低侧开关。当闭合第一换流器的低侧开关时，在有效的电感上施加第二部分车载网络的电压，该电感通过第一定子系统的3个并联的电感与第二定子系统的3个并联的电感相串联而形成。在所述接通时间期间，电流线性升高并且电感构建(aufbauen)能量含量。同时，第一换流器的高侧二极管截止，从而在第一部分车载网络的中间电路电容器上的电压与第二本文档来自技高网...

【技术保护点】
车辆，具有多相式电机、第一部分车载网络(BN1’)，该第一部分车载网络具有第一额定直流电压水平，并且所述车辆具有第二部分车载网络(BN2’)，该第二部分车载网络具有第二额定直流电压水平，其中，所述电机包括转子(7)、第一定子系统(5)和第二定子系统(6)，所述第一车载网络包括带有第一中间电路电容器(11)的第一换流器(13)，所述第一定子系统配设给第一换流器，所述第二部分车载网络包括带有第二中间电路电容器(12)的第二换流器(14)，并且所述第二定子系统配设给第二换流器，其特征在于，‑所述第一定子系统以星形电路构造，‑所述第二定子系统以星形电路构造，‑传输电路将第一定子系统的星形汇接点与第二定子系统的星形汇接点连接。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.03.06 DE 102012203525.71.车辆，具有多相式电机、第一部分车载网络(BN1’)，该第一部分车载网络具有第一额定直流电压水平，并且所述车辆具有第二部分车载网络(BN2’)，该第二部分车载网络具有第二额定直流电压水平，其中，所述电机包括转子(7)、第一定子系统(5)和第二定子系统(6)，所述第一部分车载网络包括带有第一中间电路电容器(11)的第一换流器(13)，所述第一定子系统配设给第一换流器，所述第二部分车载网络包括带有第二中间电路电容器(12)的第二换流器(14)，并且所述第二定子系统配设给第二换流器，其中，-所述第一定子系统以星形电路构造，-所述第二定子系统以星形电路构造，-传输电路将第一定子系统的星形汇接点与第二定子系统的星形汇接点连接，-所述传输电路包括第一二极管(9)和第二二极管(10)，以及-所述第一二极管和第二二极管反向串联，其特征在于，-所述传输电路包括第一开关(9a)，该第一开关与第一二极管(9)并联，以及-所述传输电路包括第二开关(10a)，该第二开关与第二二极管(10)并联，-所述第一换流器具有三个高侧开关(HS1、HS2、HS3)和三个低侧开关(LS1、LS2、LS3)，-所述第二换流器具有三个高侧开关(HS4、HS5、HS6)和三个低侧开关(LS4、LS5、LS6...

【专利技术属性】
技术研发人员：D·芬代森，M·戈尔卡，D·赫克尔，
申请(专利权)人：宝马股份公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE