通过改变电压和匹配DC/DC转换器的相数来匹配直接中间电路的设备和方法技术

本发明专利技术涉及一种用于车辆（2）的中间电路匹配设备（1）。中间电路匹配设备（1）具有：具有至少两个相（15）的直流中间电路（10）和控制单元（20）。控制单元（20）被设置为基于当前的工作点来改变中间电路电压和/或中间电路（10）的相数。数。数。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】通过改变电压和匹配DC/DC转换器的相数来匹配直接中间电路的设备和方法


[0001]本专利技术涉及一种用于车辆的中间电路匹配设备、具有中间电路匹配设备的车辆以及用于改变中间电路电压和/或相数的方法。

技术介绍

[0002]近年来，提高的环境意识和对消耗、CO2排放和其他排放量的更高要导致新的驾驶员辅助系统和众多新的驾驶功能。此外，为了进一步减少CO2排放，越来越多地开发和销售电动车辆。但是，这些电动车辆具有有限的行程长度和长的充电过程。此外，诸如电池组和发动机的部件必须被冷却，以便排出损耗功率，然而这需要额外的电能。通过减少电气系统中的损耗，可以提高行程长度并且同时可以减少冷却需求，这导致重量减轻和进一步的行程距离提高。

技术实现思路

[0003]本专利技术的任务是提高电传动系的效率并减少中间电路中的损耗。
[0004]该任务通过独立权利要求的特征来解决。本专利技术的扩展方案从从属权利要求和对实施方式的以下描述中得出。
[0005]本专利技术的第一方面涉及一种用于车辆的中间电路匹配设备。该中间电路匹配设备具有带至少两个相的直流中间电路和控制单元。控制单元被设置为基于当前的工作点改变中间电路电压和/或中间电路的相数。
[0006]为了减少中间电路中的损耗并因此提高中间电路的效率，可以改变中间电路电压和具有至少两个并联相的直流中间电路的相数。直流电路电压和相数的改变可以根据当前的或预期的工作点由中间电路匹配设备来进行。例如，在当前工作点中，可以将具有低功率要求的负载连接到中间电路，以便——为了减少损耗——可以降低中间电路电压（减少与电压有关的损耗），并且可以减少相数（减少与相/电流有关的损耗）。
[0007]在电气系统中使用或安装多个并联相，以将各个组件实施得更小并能够更灵活地缩放电气系统（组合部件）。另外，通过更大件数的较小部件可以降低成本。除了中间电路之外，中间电路匹配设备还具有控制单元。该控制单元可以根据当前的工作点改变中间电路电压和/或相数。中间电路电压的改变在此情况下可以连续进行或以固定的电压等级来进行。
[0008]工作点在此情况下可以包括负载的功率、动态性、峰值电流、负载的最小中间电路电压或者也包括温度、冷却功率、加热功率。
[0009]负载可以是连接到中间电路的耗电器，例如整流器、转换器或逆变器（用于电动机），或者也可以是加热装置或冷却装置。
[0010]在本申请的范围中，在DC / DC或直流电压转换器中的引导电流的线路称为相。
[0011]应当注意，与电流有关的损耗可在每个相中出现。每个相中流过的电流越多，损耗
可能越大。此外，与电流有关的损耗与电流成平方关系，P = R * I2，其中R =线路电阻并且P =功率损耗。除了与电流相关的损耗外，还出现与电压相关的损耗，尤其是在电压转换时。中间电路电压越高，在从电池组或燃料电池电压到中间电路电压的电压转换时的损耗就越大。通过改变中间电路电压和相数可以使这种损耗最小化。
[0012]根据一个实施方式，当前的工作点考虑连接到中间电路的负载。该工作点在此情况下可以包括功率、动态性、峰值电流、负载的最小中间电路电压，或者也包括温度、冷却功率、加热功率。
[0013]根据一个实施方式，控制单元被设置为将中间电路电压改变到250V至800V之间的值。应当注意，中间电路电压的范围也可以是250V至450V或400V至1000V。
[0014]根据另一实施方式，控制单元被设置为逐步改变中间电路电压。在此情况下可以以预定的固定等级改变直流电路电压。由于所述等级具有一定的波动宽度或储备，因此可以减少改变的次数。
[0015]根据一个实施方式，中间电路电压的逐步改变的等级高度为25V。替代地或附加地，等级高度也可以是20V、30V或50V。替代地或附加地，也可以改变等级高度，使得在中等电压范围内存在较低的等级高度，例如10V，并且在低压或高压范围内存在较高的等级高度，例如30V。因此，相关区域可以比边缘区域更精细地分级。
[0016]根据一个实施方式，控制单元被设置为连续改变中间电路电压。换句话说，控制单元可以将中间电路电压改变到两个极限值之间的每个任意值，例如250V和800V。由此可以实现最大的灵活性，并可以实现对损耗功率的最佳降低。
[0017]根据一个实施方式，控制单元被设置成首先改变中间电路电压，并且然后改变相数。因此可以快速地、动态地和有效地确定当前工作点的最佳中间电路电压和最佳相数。
[0018]根据一个实施方式，中间电路具有四个相。如果连接在中间电路处的负载下降到第一预定阈值以下，则控制单元被设置为降低中间电路电压和/或减小相数，并且如果连接在中间电路处的负载超过第二预定阈值，则所述控制单元被设置为升高中间电路电压和/或提高相数。
[0019]应当注意，第一阈值和第二阈值可以是绝对、相对或百分比阈值。例如，当当前工作点的功率比上一个工作点高15％时，可以接通相。
[0020]根据一个实施方式，控制单元被设置为基于预期的工作点来改变中间电路电压和/或中间电路的相数。因此可以进行中间电路电压和相数的预测性的或预防性的改变。因此可以确保，始终为连接的负载提供足够的功率。尤其是，如果车辆具有部分或完全自动化的驾驶功能（车辆纵向引导），则可以基于预期的工作点来改变中间电路电压和相数。例如，车辆的自动驾驶仪或导航单元可能已知车辆很快到达高速公路入口并且在此必须大力加速。
[0021]因此可以事先已经提高中间电路电压和接通相。因此可以无延迟地进行加速。
[0022]根据一个实施方式，中间电路匹配设备还具有用于检测中间电路电压的电压传感器。由此，总是可以检测当前的中间电路电压，并且可以通过控制单元进行到所期望的中间电路电压的调节。
[0023]根据一个实施方式，控制单元被设置为根据当前工作点来改变连接在中间电路处的整流器、转换器或逆变器的开关频率。
[0024]除了中间电路电压和相数之外，控制单元还可以基于当前工作点来改变或匹配连接在中间电路处的逆变器、转换器或整流器的开关频率。因此，可以进一步提高电气系统的效率。在具有低功率的工作点情况下，可以附加地降低开关频率。在更高的功率或更高的动态要求（中间电路电压的快速改变）情况下，可以提高连接在中间电路处的整流器、转换器或逆变器的开关频率。
[0025]本专利技术的另一方面涉及一种用于改变中间电路电压和/或相数的方法。该方法包括以下步骤：
-ꢀ
检测中间电路电压；
-ꢀ
确定当前的工作点；
-ꢀ
根据当前的工作点改变中间电路电压；和
-ꢀ
根据当前的工作点改变中间电路的相数。
[0026]应该注意的是，该方法的各个步骤可以在一个循环中执行，使得对中间电路电压和/或相数进行不断的改变或匹配。
[0027]本专利技术的另一方面涉及一种具有在上面和在下文中描述的中间电路匹配设备的车辆。
[0028]所述车辆例本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.用于车辆（2）的中间电路匹配设备（1），具有：
-ꢀ
具有至少两个相（15）的直流中间电路（10）；和
-ꢀ
控制单元（20），其中，控制单元（20）被设置为基于当前的工作点来改变中间电路电压和/或中间电路（10）的相数。2.根据权利要求1所述的中间电路匹配设备（1），其中，所述当前的工作点考虑连接到所述中间电路（10）的负载（3）。3.根据权利要求1或2所述的中间电路匹配设备（1），其中，所述控制单元（20）被设置为将所述中间电路电压改变到250V至800V之间的值。4.根据前述权利要求中任一项所述的中间电路匹配设备（1），其中，所述控制单元（20）被设置为逐步改变所述中间电路电压。5.根据权利要求4所述的中间电路匹配设备（1），其中，所述中间电路电压的逐步改变的等级高度为25V。6.根据权利要求1至3中任一项所述的中间电路匹配设备（1），其中，所述控制单元（20）被设置为连续改变中间电路电压。7.根据前述权利要求中任一项所述的中间电路匹配设备（1），其中，所述控制单元（20）被设置为首先改变中间电路电压，并且然后改变相数。8.根据前述权利要求中任一项所述的中间电路匹配设备（1），其中所述中间电路（10）具有四个相（15），其中如...

【专利技术属性】
技术研发人员：F，
申请(专利权)人：纬湃科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：