用于使中间电路电容器放电的装置和将来自能量源的电能传输给致动器的中间电路制造方法及图纸

本实用新型专利技术提出一种用于使中间电路电容器(140)放电的装置(105)和将来自能量源的电能传输给致动器的中间电路，其中，装置(105)包括放电单元(145)，其用于使中间电路电容器(140)放电，其中，放电单元(145)可联接或联接在中间电路电容器(140)的两个接线端子(155)之间，其中，中间电路电容器(140)能通过施加于放电单元(145)的驱控输入端(160)的驱控电压(U

【技术实现步骤摘要】
用于使中间电路电容器放电的装置和将来自能量源的电能传输给致动器的中间电路
本技术涉及用于使中间电路电容器放电的装置和将来自能量源的电能传输给致动器的中间电路。
技术介绍
在存在故障情况下，出于安全原因，功率电子的驱动系中的中间电路电容器应能够在调控下被放电。为此，例如通过具有高阻性的电阻器或冗余的主动放电电路，获得永久性施加的被动放电。主动放电电路可以例如包括接收中间电路电容器的能量的多个功率电阻器和/或视需要使负载电阻器与中间电路电容器互联的高压半导体开关。这种技术可以例如用于高达400V的系统。针对800V系统的问题在于，高压半导体开关和负载电阻器明显变得更大，这是因为中间电路电容器在电容相同的情况下含有四倍的能量。
技术实现思路
在此背景下，本技术提供一种改进的用于使中间电路电容器放电的装置以及一种将来自能量源的电能传输给致动器的中间电路，所述中间电路具有中间电路电容器以及与所述中间电路电容器耦合的根据本专利技术所述的装置。本技术提出一种用于使中间电路电容器放电的装置，该装置包括以下特征：-放电单元，其用于使中间电路电容器放电，其中，该放电单元可联接或联接在中间电路电容器的两个接线端子之间，其中，中间电路电容器能通过施加于放电单元的驱控输入端上的驱控电压来控制；以及-驱控单元，其被构造成用于以驱控电压来加载放电单元的驱控输入端，其中，该驱控单元还被构造成用于在中间电路电容器的放电过程中或放电过程开始时改变驱控电压。放电单元可以例如被理解为如下单元或元件，该元件能够响应于驱控信号地实现通过电流，以便使中间电路电容器在放电过程中放电。例如，放电单元可以是半导体元件，尤其是功率电子领域中的半导体元件。驱控单元可以被理解为如下单元、尤其是电子单元，其根据预定的规则或电路拓扑结构产生驱控电压。例如，可以通过用数字表示地或电路技术地生成驱控电压。例如，可以使用逆变器的部件或元件作为放电单元。本文所提出的方案是基于以下认识：例如依赖于当前的温度地，放电单元可以具有不同的转换特性，从而通过对放电单元的驱控输入端加载可变的驱控电压来可靠地驱控放电单元的工作点，在其中，也实现了对中间电路电容器的安全放电。本文所提出的方案提供以下优点：响应于驱控信号或驱控电压地，在不同的应用场景中，能够采用技术上简单又廉价的手段来可靠地使中间电路电容器放电。因此，本文所提出的方案提供以下解决方案：根据一种实施方式，通过适当地驱控作为放电单元的、例如作为逆变器一部分的半导体开关实现冗余的主动放电。由此可以省去相应的负载电阻和所属的高压负载电阻。为此，例如使作为放电单元的实施方式的一个/多个功率半导体在线性范围内运行，并且以这种方式调节用于使中间电路电容器放电的限定的电阻和放电电流。因此，根据本文所提出的方案的一方面能够实现一种尤其简单又具功能性的用于作为放电单元的实施方式的功率半导体的驱控方法，以便在调控下执行对中间电路电容器的主动放电。因此，根据本文所述方案的实施方式，提出了一种对例如呈功率半导体形式的放电单元的新颖驱控方法，以便能够将对中间电路电容器的冗余的主动放电的功能集成到驱控中。根据尤其有利的实施方式，驱控单元可以被构造成用于将驱控电压从低电压电平向高电压电平改变。以这种方式，能够有利地以如下方式驱控放电单元，即，经由放电单元尽量快速又安全地使中间电路电容器放电。根据另一实施方式，驱控单元也可以被构造成用于均匀地、线性地和/或单调地、尤其是严格单调地改变驱控电压。以这种方式，可以例如确保使放电单元在驱控电压的最佳电压范围内被足够长地驱控，从而能够可靠又快速地使中间电路电容器放电。同时，这种驱控电压能够在技术上简单又高效地来提供。在本文所述方案的如下实施方式是尤其有利的，在其中，驱控单元具有RC环节，以便获知驱控电压的电压电平。这种实施方式在电路技术上能够非常容易实现。根据本文所述方案的另一实施方式，驱控单元可以被构造成用于在放电过程中或一开始时引起驱控电压的电压跳变，并且/或者在放电过程结束后引起驱控电压的电压跳变。这样的实施方式提供的优点是，以如下方式驱控放电单元，即，在期望开始放电过程之前，中间电路电容器不会发生意外放电，并且/或者在放电过程结束后，放电单元又能够迅速地进入可以使中间电路电容器重新充电的状态。就此而言，在本文所述方案的如下尤其有利的实施方式是尤其有利的，在其中，驱控单元被构造成用于在放电过程开始时将驱控电压设定到0伏的水平，尤其是从在放电过程开始前施加在放电单元的驱控输入端上的最小值起，并且/或者其中，驱控单元被构造成用于在放电过程结束后将驱控电压设定到最小值，尤其是从在放电过程结束时施加在放电单元的驱控输入端上的最大值起。以这种方式，可以以如下方式驱控放电单元，即，使得在期望的放电时间点或放电时间间隔内，实现使中间电路电容器放电的最大安全性，而在其他时间点或时间间隔内，可以尽量可靠地避免使中间电路电容器的放电。根据本文所述方案的另一实施方式，放电单元也可以被构造为半导体开关，尤其是功率半导体开关。以这种方式，能够实现非常快速又简单地驱控对中间电路电容器的放电。同时，该半导体开关可以例如是中间电路的逆变器的一部分，从而使得中间电路的已经使用的部件可以用于附加的功能，并且由此可以节省附加的单独部分，由此能够非常廉价地实现本文所提出的方案。特别有利地，半导体开关也可以在线性(特性曲线)范围内运行，由此使得半导体开关的技术上的功能可以尽量高效地用于中间电路的放电过程，例如用于将中间电路电容器中存储的电能转换成热能。根据本文所述方案的另一实施方式，放电单元也可以被构造为晶体管、尤其是MOSFET晶体管或IGBT。这样的实施方式提供的优点是，能够特别快速又可靠地实现对放电单元或者使中间电路电容器放电的驱控，例如，中间电路用于其他功能的部件又可以用作放电单元，由此可以降低用于实施本文所述方案的制造成本。在本文所述方案的另一实施方式中，驱控单元也可以被构造成用于依赖于放电单元的或放电单元的部件的温度地确定驱控电压。这样的实施方式提供的优点是，驱控尽量最快地与放电单元的最佳工作点相匹配的驱控电压，从而能够尽量最快地使中间电路电容器放电。当使用电路拓扑结构时，能够尤其简单且廉价地实施本文所述方案，在其中，驱控单元具有至少两个电阻，其中，其中一个电阻借助第一开关能与其中另一电阻并联或者与放电单元的驱控输入端耦合或能与之耦合，并且/或者其中，驱控单元具有电容，该电容可联接或联接在放电单元的驱控输入端与中间电路电容器的端子之间，尤其其中，该电容具有第二开关，以便使该电容并联到驱控输入端与中间电路电容器的端子之间。本文所述方案的这种实施方式提供的优点是，能够以技术上简单的手段在放电过程期间提供期望的驱控电压变化或者用于启动放电过程。本文所述方案的实施方式能够特别有效地用在用于将来自能量源的电能传输给致动器的中间电路，其中，该中间电路具有中间电路电容器以及与该中间电路电容器耦合的根据本文所提出的变型本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于使中间电路电容器(140)放电的装置(105)，其中，所述装置(105)包括以下特征：/n-放电单元(145)，所述放电单元用于使所述中间电路电容器(140)放电，其中，所述放电单元(145)联接或能联接在所述中间电路电容器(140)的两个接线端子(155)之间，其中，所述中间电路电容器(140)的放电能通过施加于所述放电单元(145)的驱控输入端(160)上的驱控电压(U

【技术特征摘要】
20181207 DE 102018221209.01.一种用于使中间电路电容器(140)放电的装置(105)，其中，所述装置(105)包括以下特征：
-放电单元(145)，所述放电单元用于使所述中间电路电容器(140)放电，其中，所述放电单元(145)联接或能联接在所述中间电路电容器(140)的两个接线端子(155)之间，其中，所述中间电路电容器(140)的放电能通过施加于所述放电单元(145)的驱控输入端(160)上的驱控电压(Uge)来控制；以及
-驱控单元(150)，所述驱控单元被构造成用于以所述驱控电压(Uge)来加载所述放电单元(145)的驱控输入端(160)，其中，所述驱控单元(150)还被构造成用于在所述中间电路电容器(140)的放电过程中或放电过程开始时改变所述驱控电压(Uge)。


2.根据权利要求1所述的装置(105)，其特征在于，所述驱控单元(150)被构造成用于将所述驱控电压(Uge)从低电压电平向高电压电平改变。


3.根据前述权利要求中任一项所述的装置(105)，其特征在于，所述驱控单元(150)被构造成用于均匀地、线性地和/或单调地改变所述驱控电压(Uge)。


4.根据权利要求1-2中任一项所述的装置(105)，其特征在于，所述驱控单元(150)具有RC环节，以便获知所述驱控电压(Uge)的电压电平。


5.根据权利要求1-2中任一项所述的装置(105)，其特征在于，所述驱控单元(150)被构造成用于在放电过程开始时或对于放电过程的开始引起所述驱控电压(Uge)的电压跳变，并且/或者在放电过程结束后引起所述驱控电压(Uge)的电压跳变。


6.根据权利要求5所述的装置(105)，其特征在于，所述驱控单元(150)被构造成用于在放电过程开始时将所述驱控电压(Uge)设定到0伏的水平，并且/或者其中，所述驱控单元(150)被构造成用于在放电过程结束后将所述驱控电压(Uge)设定到最小值。


7.根据权利要求1-2中任一项所述的装置(105)，其特征在于，所述放电单元(145)构造为半导体开关。


8.根据权利要求7所述的装置(105)，其特征在于，所述放电单元(145)构造为晶体管。


9.根据权利要求1-2中任一项所述的装置(105)，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：马尔科·登克，斯特凡·海因，
申请(专利权)人：ZF腓德烈斯哈芬股份公司，
类型：新型
国别省市：德国;DE