一种逆变器(WR)包括桥电路(BS)，逆变器控制装置(WRS)和第一调节器(R1)。桥电路(BS)包括两个半桥(HBa，HBb)，其分别具有两个串联连接的半导体开关(Hi)。逆变器控制装置(WRS)准备用于执行相移电路图。第一调节器(R1)准备用于通过调节相移电路图的相移角来调节供电电压(UV)的电压波动对第一调节参量(UA1，UA2，IA2，PA2)的影响。此外，本发明专利技术涉及一种供电电路(EVS)以及一种用于产生交流电压(UA1)的方法。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种逆变器，其包括桥电路和逆变器控制装置。桥电路包括两个半桥，其分别具有两个串联连接的半导体开关。逆变器控制装置准备用于执行相移电路图(在两个半桥的控制信号之间的相移)。半导体开关是典型的可控制的半导体开关，如MOSFET(金属氧化物场效应晶体管)。附图说明包括对相移电路图(Phase-Shift-Schaltschema)的描述。此外，本专利技术涉及一种供电电路，其包括这种逆变器以及谐振电路，谐振电路连接至逆变器的桥电路的输出端。此外，本专利技术还涉及一种用于产生交流电压的方法，其具有以下步骤。在第一步骤中，利用用于执行相移电路图的控制信号对具有两个半桥的桥电路进行控制，其中，这两个半桥分别具有两个串联连接的半桥开关。
技术介绍
Haldi,R.,Schenk K.在IEEE能源转换会议与展览会上的文献:用于超高效率电动车辆的3.5kW无线充电器,IEEE-ECCE 2014,描述了一种感应式能量传输系统，用于对电动车辆进行充电。该能量传输系统包括谐振转换器。相移电路图如在http://powerelectronics.com/print/regulators/simplified-phase-shifted-full-bridge-converter-design中描述。为使本专利技术的说明书简洁并同时满足可执行性的要求，辅助地参阅这些文献的公开内容。尤其是在用于无接触能量传输的谐振转换器中，能够基于在供电侧(通常是位置固定的一方)和谐振转换器的电磁耦合连接侧(通常是移动的一方)的电磁耦合的原因而出现，即谐振转换器的供电电压的很微小的变化就已经导致谐振转换器的输出特性的强烈变化。这意味着，即在不利的工作点中，供电电路的输出参量(电流，电压，功率)的振幅特别敏感地取决于谐振转换器的供给电压的大小。在所述的应用领域中，(谐振转换器的)桥电路以典型的方式在AC-DC转换器上运行。AC-DC转换器具有中间电路电流容器，AC-DC转换器在其上提供用于桥电路的供电电压。AC-DC转换器以典型的方式包括功率因数校正电路(PFC＝Power Factor Correction)。在AC-DC转换器在单相网络接口上运行时，在中间电路电容器上取决于原理地产生中间电路电压的近似于正弦的电压波动(电压波纹)。电压波动的基本振荡具有双倍的电源频率(也就是在50Hz时的电网频率时为100Hz，或者在60Hz时的电网频率时为120Hz)。在中间电路电压方面，中间电路电压的交流分量的振幅处于百分比范围中(例如在400V的直流分量时为10V)。由于谐振转换器对供电电压变化的已提及的敏感性而导致，谐振转换器的传输的功率强烈的波动，确切地说以中间电路电容器上的电压波动的频率(也就是以双倍的电网频率)波动。谐振转换器的功率传输与供电电压的瞬时值的强烈相关性在存在供电电压的很小的波动时就已经导致不希望的结果，即供电电压电路的输出参量(电流，电压，功率)以电压波动的频率波动。当要借助这样的供电电路(包括AC-DC转换器和谐振转换器)对蓄电池(例如机动车蓄电池)进行充电时，输出参量(电流，电压，功率)的这种波动尤其是不希望的。
技术实现思路
由现有技术出发，本专利技术的目的是减小或者尽可能完全地避免在现有技术中当借助供电电路给电负载供电时出现的供电电路的输出参量(电流，电压，功率)的波动，当供电电路具有以下的谐振转换器，其由在电
网侧产生的、附带有剩余波动的输入电压供电时。本专利技术的目的还在于提供一种相应的供电系统和用于产生交流电压的相应的方法，其具有这些优点。该目的根据本专利技术通过一种逆变器实现，其包括桥电路，逆变器控制装置和第一调节器。桥电路包括两个半桥，其分别具有两个彼此串联连接的半导体开关。逆变器控制装置准备用于执行相移电路图。第一调节器准备用于借助调节相移电路图的相移角来控制供电电压的电压波动对第一调节参量的影响。根据本专利技术的供电电路包括根据本专利技术的逆变器和谐振电路，其连接至桥电路的输出端。对于谐振电路而言不同的拓扑结构是可行的，例如具有通过串联或者并联连接的电容器实现的补偿。用于产生交流电压的根据本专利技术的方法包括以下步骤。在第一步骤中，利用用于执行相移电路图的控制信号对具有两个半桥的桥电路进行控制，其中，这两个半桥分别具有两个串联连接的半导体开关。在第二步骤中，借助调节相移电路图的相移角来控制供电电压UV的电压波动SW对第一调节参量IA1，UA1，UA2，IA2，PA2的影响。由已知的逆变器出发，本专利技术的方案在于，逆变器具有第一调节器，其借助调节相移电路图的相移角来控制供电电压的电压波动对第一调节参量的影响。通过这种措施，逆变器的输出交流电压的基础振荡振幅(基础振荡的振幅)的波动被部分地或者在理想的情况中甚至完全地补偿。供电电路可以具有第一电压传感器，用于产生具有关于桥电路的输出交流电压的第一电压信息的第一信号。可替换的或者附加的是，供电电路可以具有第二电压传感器，其用于产生具有关于谐振电路的输出电压的第二信息的第二信号。可选地或者附加地，供电电路可以具有用于产生具有关于谐振电路的输出电流的电流强度信息的第三信号的第一电流传感器。可选地
或者附加地，供电电路可以具有用于产生具有关于谐振电路的输入电流的第二电流强度信息的第四信号的第二电流传感器。第一改进方案提出，第一调节参量是或者包括桥电流的输出交流电压。“包括”在此意味着，即提出，即在考虑到桥电路的输出交流电压的情况下测定调节参量(例如功率)。桥电流设置用于提供输出交流电压，其激发谐振电路振荡。因此能够假设待控制的电压波动还完全地包含在该桥电路的输出交流电压中(换句话说：低频的波动分量在该桥电路的输出交流电压中没有完全滤出)。待控制的电压波动因此可以例如根据输出交流电源的振幅与相应的振幅额定值的偏差来测定。可替换的是，也可以提出，即待控制的电压波动根据振幅的偏差或者根据在一个或者几个电网周期上测定的有效值与相应的有效额定值的偏差来测定。对桥电路的输出交流电压的调节具有以下优点，即进入到调节电路中的调节路径尽可能地短，从而在一开始就避免了对(第一调节器的)调节电路的不稳定性做出贡献，该贡献能够代表谐振电路在调节路径中的包含。鉴于感应式耦合装置的不同的几何轮廓，这尤其适合于在无接触能量传输系统的情况。一个有利的观点提出，逆变器具有预控制装置，用于将相移角的调制的相位与桥电路的供电电压的电压波动的相位相匹配。该选择在以下时尤其是有利的，当在桥电路的输出端处尽管能够良好地检测到输出交流电压的振幅的待控制的波动的振幅，然而能够实现在桥电路的供电侧上成本低廉和/或可靠地对待控制的电压波动的相位进行足够精确的检测时。桥电路的供电电压的电压波动的相位可以借助用于桥电路的供电电压的电压传感器来检测。可替换地或者附加地，桥电路的供电电压的电压波动的相位也可以借助用于桥电路的间接供电电压的第一相位传感器来检测。间接的供电电压可以是电网电压，利用其为产生用于桥电路的供电电压的AC-DC转换器供电。在该种情况中适宜的是，第一调节器在考虑到供电电压的电压波动的相位时(根据关于间接的供电电压的相位的信息)通过以下方式考虑在
间接的供电电压的相位和桥电路的直接供电电压本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种逆变器(WR)，包括：具有两个半桥(HBa，HBb)的桥电路(BS)，所述半桥分别具有两个串联连接的半导体开关(Hi)；逆变器控制装置(WRS)，所述逆变器控制装置准备用于执行相移电路图；以及第一调节器(R1)，所述第一调节器准备用于借助调节所述相移电路图的相移角来控制供电电压(UV)的电压波动(SW)对第一调节参量(UA1，UA2，IA2，PA2)的影响。
【技术特征摘要】
2015.03.31 DE 102015205791.71.一种逆变器(WR)，包括：具有两个半桥(HBa，HBb)的桥电路(BS)，所述半桥分别具有两个串联连接的半导体开关(Hi)；逆变器控制装置(WRS)，所述逆变器控制装置准备用于执行相移电路图；以及第一调节器(R1)，所述第一调节器准备用于借助调节所述相移电路图的相移角来控制供电电压(UV)的电压波动(SW)对第一调节参量(UA1，UA2，IA2，PA2)的影响。2.根据权利要求1所述的逆变器(WR)，其特征在于，所述第一调节参量包括或者是所述桥电路(BS)的输出交流电压(UA1)。3.根据权利要求1或2所述的逆变器(WR)，其特征在于，所述逆变器(WR)具有预控制装置(VS)，以用于将所述相移角的调制的相位与所述桥电路(BS)的所述供电电压(UV)的电压波动(SW)的相位(PLUV)相匹配。4.一种供电电路(EVS)包括：根据前述权利要求中任一项所述的逆变器(WR)；以及谐振电路(RK)，所述谐振电路连接至所述桥电路(BS)的输出端(BSA)。5.根据权利要求4所述的供电电路(EVS)，其特征在于，所述谐振电路(RK)在输出侧具有整流器电路(GS)，用于输出已整流的电压(UA2)或者已整流的电流。6.根据权利要求4或5所述的供电电路(EVS)，其特征在于，所述第一调节参量是或者包括所述谐振电路(RK)的输出电压(UA2)。7.根据权利要求4至6中任一项所述的...
【专利技术属性】
技术研发人员：亚历山大·布赫尔，格诺特·赫布斯特，
申请(专利权)人：西门子公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE
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