用于漏电电流的补偿装置制造方法及图纸

一种用于补偿漏电电流的补偿装置(20)具有电流差测量装置(22)、第一信号发生装置(33)、放大器(28)以及馈送装置(39，41)。该第一信号发生装置(33)被设计为用于借助于模拟信号处理根据该电流差测量装置(22)的第一信号(I_DIFF)产生适合于补偿的第一补偿电流预设信号(I_COMP_S1)并以模拟的或数字的方式将该第一补偿电流预设信号(I_COMP_S1)馈送给放大器(28)。放大器(28)被设计为用于根据该第一补偿电流预设信号(I_COMP_S1)产生补偿电流(I_COMP)，并且馈送装置(39，41)被设计为用于使得能够将该补偿电流馈送至这些有源导体(51，54)中的至少一个有源导体。

【技术实现步骤摘要】
用于漏电电流的补偿装置
本专利技术涉及一种用于补偿漏电电流的补偿装置，该补偿装置尤其在车辆的充电装置中使用。
技术介绍
漏电电流是在通常的工作条件下在不期望的电流路径上、例如从外部导体(L1至L3)到保护导体(PE)流动的电流。在实践中，这种漏电电流由于电网滤波器的滤波电容器而产生，这些滤波电容器在一侧例如与直流电压路径连接，并且在另一侧与保护导体(PE)连接。DE19525417C2公开了一种用于对具有无源阻抗元件的电网进行接地电流补偿的组件。DE102010013642A1公开了一种用于补偿漏电电流的方法。EP2724443B1公开了一种用于漏电电流的补偿系统。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供一种用于补偿漏电电流的新型补偿装置以及一种具有这种补偿装置的车辆。该目的通过权利要求1的主题来实现。一种用于补偿漏电电流的补偿装置具有电流差测量装置、第一信号发生装置、放大器以及馈送装置。该电流差测量装置能够被安置在有源导体上并且被设计为用于检测第一信号并将其馈送给该第一信号发生装置，该第一信号是模拟的并且表征这些有源导体处的电流差。该第一信号发生装置被设计为用于借助于模拟信号处理根据该第一信号产生适合于补偿的第一补偿电流预设信号并将该第一补偿电流预设信号以模拟的或数字的方式馈送给放大器。放大器被设计为用于根据该第一补偿电流预设信号产生补偿电流，并且馈送装置被设计为用于使得能够将该补偿电流馈送至这些有源导体中的至少一个有源导体。使用模拟信号处理来产生第一补偿电流预设信号至少部分地考虑数字信号处理。尤其在低频率和高频率下，数字信号处理可能是不利的或者非常复杂的并且因此需要昂贵的数字电路。根据一个优选的实施方式，该电流差测量装置被布置在有源导体上。根据一个优选的实施方式，该第一信号发生装置具有第一模拟滤波器，该第一模拟滤波器被设计为频率滤波器/选频滤波器。使用频率滤波器使得可以考虑相关的频率范围并且不考虑不相关的或其他已处理的频率范围。根据一个优选的实施方式，该第一模拟滤波器具有低通滤波器。模拟信号处理很好地适合于低频率。根据一个优选的实施方式，该第一模拟滤波器具有高通滤波器。模拟信号处理还使得能够分析出高频率。根据一个优选的实施方式，该第一模拟滤波器具有：-带阻滤波器，-带通滤波器，或-带阻滤波器和带通滤波器。这使得能够分析出低频率和高频率，并且屏蔽掉中间频率。根据一个优选的实施方式，该第一信号发生装置具有第二模拟滤波器，该第二模拟滤波器被设计为用于对该第一信号或从该第一信号导出的信号执行反相。通过反相，所产生的信号可以直接用于产生补偿电流。然而，如果放大器已经反相，则不需要这个步骤。根据一个优选的实施方式，该补偿装置具有控制装置，该控制装置被设计为用于使得能够进行数字信号处理。额外地提供数字信号处理使得能够实现比在模拟信号处理时更大的自由度，并且数字信号处理还可以用于对监测做出响应或者用于进行诊断。根据一个优选的实施方式，该补偿装置具有补偿电流测量装置，该补偿电流测量装置被设计为用于测量该补偿电流、产生表征这个补偿电流的第二信号、并且将该第二信号馈送给该控制装置。测量补偿电流的可能性使得能够控制补偿电流的大小或放大器的功能。此外，出于诊断目的，补偿电流可受控地自由生成。根据一个优选的实施方式，该控制装置具有监测装置，该监测装置被设计为用于借助该第二信号来监测该补偿电流的大小。这提高了补偿装置的可靠性。根据一个优选的实施方式，该控制装置被设计为用于根据该第二信号产生第二补偿电流预设信号并将该第二补偿电流预设信号馈送给放大器。由此放大器也可能受控制装置影响。根据一个优选的实施方式，该补偿装置具有信号预处理装置，该信号预处理装置具有A/D转换器并且被设计为用于藉由该A/D转换器将该第一信号转换成第三信号并将该第三信号馈送给该控制装置，其中该第三信号是数字信号。由此，控制装置可以对信号进行数字处理。根据一个优选的实施方式，该控制装置具有第二信号发生装置，该第二信号发生装置被设计为用于根据该第三信号产生适合于进行该补偿的第二补偿电流预设信号并将该第二补偿电流预设信号馈送给放大器。因此，补偿电流既可以受第一信号发生装置影响，也可以受第二信号发生装置影响。这还可以被称为混合解决方案。根据一个优选的实施方式，该第一信号发生装置被设计为用于对该第一信号的至少一个第一子频率范围进行分析，以确定该第一补偿电流预设信号，并且其中该第二信号发生装置被设计为用于在确定该第二补偿电流预设信号时分析就该第一信号的整个频率范围而言的至少一个第二子频率范围进行分析。因此，第一信号的整个频率范围中的至少一个第一子频率范围和至少一个第二子范围是在不同的信号发生装置中进行分析的。这使得相应的信号发生装置能够在适合的频率范围内使用。根据一个优选的实施方式，该至少一个第一子频率范围分别与该至少一个第二子频率范围不重叠。由于各个子频率范围是不同的，因此不会对某些子频率范围进行明显的双重考虑。根据一个优选的实施方式，该至少一个第一子频率范围中的至少一个子频率范围所包括的频率低于该至少一个第二子频率范围的各个子频率范围。在分析出的最低频率下进行模拟信号处理。根据一个优选的实施方式，该至少一个第一子频率范围中的至少一个子频率范围所包括的频率高于该至少一个第二子频率范围的各个子频率范围。在分析出的最高频率下进行模拟信号处理。根据一个优选的实施方式，设有正好一个第二子频率范围。数字信号处理在中间频率范围内很好地起作用，并且因此不需要进行进一步细分并不会使装置不必要地复杂化。该目的还通过权利要求18的主题来实现。一种车辆具有用于耗电器的充电装置，该充电装置具有整流器和直接地或间接地与该整流器连接的耗电器，其中该耗电器与这些有源导体电耦合，并且其中该充电装置具有根据前述权利要求之一所述的补偿装置，其中该耗电器优选是动力电池。在具有电耦合的车辆中，在车辆内部产生的漏电电流也能够在车辆外部被检测，并且能够实现触发供电网络的保险装置。因此在此情况下使用补偿装置是特别有利的。根据一个优选的实施方式，该充电装置具有EMV滤波器或电网滤波器。例如，在这样的滤波器中可能产生漏电电流，而补偿装置可以有利地起作用。附图说明本专利技术的其他细节和有利的改进方案得自于以下描述的和在附图中示出的、不应以任何方式理解为对本专利技术的限制的实施例以及可由从属权利要求得出。在附图中：图1示出了补偿装置的实施例；图2示出了图1的第一信号发生装置的实施例；图3示出了图1的信号预处理装置的实施例；图4示出了图1的控制装置的实施例；图5示出了图1的补偿电流选择装置的实施例；图6示出了图1的电流差测量装置的信号的示意性频谱，以及图7示出了图1的补偿装置在车辆中的应用。具体实施方式图1示出补偿装置20的一个本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于补偿漏电电流的补偿装置(20)，该补偿装置(20)具有电流差测量装置(22)、第一信号发生装置(33)、放大器(28)以及馈送装置(39，41)，/n电流差测量装置(22)能够被安置在有源导体上并且被设计为用于检测第一信号(I_DIFF)并将该第一信号馈送给该第一信号发生装置(33)，该第一信号(I_DIFF)是模拟的并且表征所述有源导体(51，52，53，54)处的电流差，/n第一信号发生装置(33)被设计为用于借助于模拟信号处理由该第一信号(I_DIFF)产生适合于补偿的第一补偿电流预设信号(I_COMP_S1)并以模拟的或数字的方式将该第一补偿电流预设信号(I_COMP_S1)馈送给放大器(28)，/n放大器(28)被设计为用于根据该第一补偿电流预设信号(I_COMP_S1)产生补偿电流(I_COMP)，以及/n馈送装置(39，41)被设计为用于使得能够将补偿电流馈送至所述有源导体(51，54)中的至少一个有源导体。/n

【技术特征摘要】
20191001 DE 102019126438.31.一种用于补偿漏电电流的补偿装置(20)，该补偿装置(20)具有电流差测量装置(22)、第一信号发生装置(33)、放大器(28)以及馈送装置(39，41)，
电流差测量装置(22)能够被安置在有源导体上并且被设计为用于检测第一信号(I_DIFF)并将该第一信号馈送给该第一信号发生装置(33)，该第一信号(I_DIFF)是模拟的并且表征所述有源导体(51，52，53，54)处的电流差，
第一信号发生装置(33)被设计为用于借助于模拟信号处理由该第一信号(I_DIFF)产生适合于补偿的第一补偿电流预设信号(I_COMP_S1)并以模拟的或数字的方式将该第一补偿电流预设信号(I_COMP_S1)馈送给放大器(28)，
放大器(28)被设计为用于根据该第一补偿电流预设信号(I_COMP_S1)产生补偿电流(I_COMP)，以及
馈送装置(39，41)被设计为用于使得能够将补偿电流馈送至所述有源导体(51，54)中的至少一个有源导体。


2.根据权利要求1所述的补偿装置(20)，其中，所述第一信号发生装置(33)具有第一模拟滤波器(61)，该第一模拟滤波器被设计为频率滤波器。


3.根据权利要求2所述的补偿装置(20)，其中，该第一模拟滤波器(61)具有低通滤波器。


4.根据权利要求2或3所述的补偿装置(20)，其中，该第一模拟滤波器(61)具有高通滤波器。


5.根据权利要求2至4之一所述的补偿装置(20)，其中，该第一模拟滤波器(61)具有：
-带阻滤波器，
-带通滤波器，或
-带阻滤波器和带通滤波器。


6.根据前述权利要求之一所述的补偿装置(20)，其中，该第一信号发生装置(33)具有第二模拟滤波器(62)，该第二模拟滤波器被设计为用于对该第一信号(I_DIFF)或从该第一信号(I_DIFF)导出的信号(I_DIFF')执行反相。


7.根据前述权利要求之一所述的补偿装置(20)，该补偿装置具有控制装置(26)，该控制装置(26)被设计为用于使得能够进行数字信号处理。


8.根据权利要求7所述的补偿装置(20)，该补偿装置具有补偿电流测量装置(30)，该补偿电流测量装置(30)被设计为用于测量该补偿电流(I_COMP)、产生表征该补偿电流(I_COMP)的第二信号(I_COMP_I)、并且将该第二信号(I_COMP_I)馈送给控制装置(26)。


9.根据权利要求8所述的补偿装置(20)，其中，该控制装置(26)具有监测装置(76)，该监测装置(76)被设计为用于根据该第二信号(I_COMP_I)来监测该补偿电流(I_COMP)...

【专利技术属性】
技术研发人员：D·斯派塞，T·普菲岑梅尔，
申请(专利权)人：保时捷股份公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE