使配电单元中的DC链路电容器放电的方法、系统和设备技术方案

技术编号:33367401 阅读:17 留言:0更新日期:2022-05-11 22:29
本主题涉及一种用于配电单元内的平滑电容器的放电电路。该放电电路包括与DC链路电容器并联连接的第一子电路,所述第一子电路进而包括第一开关元件(SE)和第一放电电阻器的串联连接,其中DC链路电容器与电源并联连接。第二子电路与DC链路电容器并联连接,并且包括第二开关元件(SE)和第二放电电阻器的串联连接。控制装置被配置为通过对子电路内的多个SE的切换进行调度来控制这多个SE。这种调度包括:在将第一SE切换成接通之后将第二SE切换成接通,以使得DC链路电容器能够在预定持续时间内进行放电。进行放电。进行放电。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】使配电单元中的DC链路电容器放电的方法、系统和设备


[0001]本主题通常涉及配电单元,并且更特别地涉及使配电单元中的机构放电。

技术介绍

[0002]用于经由逆变器驱动电动马达的现有技术的电动马达驱动装置具有在逆变器输入侧与DC电源并联设置的平滑电容器(即,DC链路(DC Link)电容器)。在示例中,诸如混合动力运载工具等的电动马达驱动运载工具包括驱动马达、用于向驱动马达供给电力的高压电池、以及逆变器。平滑电容器或DC链路电容器设置在逆变器的输入端子之间,以平滑电压波动并稳定逆变器的操作。
[0003]平滑电容器用于减少主电路的阻抗,抑制浪涌电压,用于在异常的情况下吸收再生电力,并且防止主电路中的过电压。异常的示例场景是抛负载(load dump)。在该场景中,在电动马达正在进行再生操作期间,逆变器的输入布线由于振动等而被断开连接。在其他示例中,设置在输入侧的断路器在异常场景期间发生故障,因此逆变器输入侧的平滑电容器与DC电源之间的连接开路。
[0004]另一示例场景是:当在汽车事故或运载工具维护的情况下救援驾驶员时需要使平滑电容器或DC链路电容器快速放电。这种场景也仍容易发生电压浪涌并且需要过电压保护。
[0005]作为用于抑制这种过电压的传统技术,提供了一种过电压保护装置,其包括:旁路电阻电路,其插入在逆变器的输入部处的端子之间;继电器,其串联插入到旁路电阻电路并被控制为开路/闭合;以及控制部件,用于控制继电器,以在逆变器的输入电压等于或大于参考电压时使旁路电阻电路起作用。
[0006]图1示出具有半导体与电阻器串联的并联支路的现有技术的放电电路。例如,如关于图1所论述的,放电电路是通过并联连接放电电阻器与IGBT的约三个串联电路所构成的。同样,将电路内的放电持续时间调整为某个目标持续时间的概念也与传统机制相对应。
[0007]在将直到放电完成为止的时间设置在某个范围内(由客户指定直到放电完成为止的时间)的过程期间,传统电路表现出复杂的配置和大的电路面积。例如,如从图1可以看出,所有的支路(即,三个串联电路或三个放电支路)都由不同的驱动器电路单独控制。在这种场景中,控制多个放电电路以将放电持续时间设置为目标值始终是具有挑战性的任务,并且由于复杂的配置而需要频繁的质量检查和维护。
[0008]因此,需要在不会引起诸如复杂的电气电路等的附加开销的情况下将放电持续时间设置为目标值。
[0009]具体地,特别是在存在用于使电容器放电的多个支路的情况下,需要在不需要大的电子/电气电路的情况下设置放电持续时间。

技术实现思路

[0010]本
技术实现思路
是为了以简化格式介绍在本专利技术的详细说明中进一步说明的概念的
选择而提供的。本
技术实现思路
部分既不旨在标识本专利技术的关键专利技术构思,也不旨在确定本专利技术或公开内容的范围。
[0011]在实施例中,本主题涉及一种用于配电单元内的平滑电容器的放电电路。所述放电电路包括与DC链路电容器并联连接的第一子电路。所述第一子电路进而包括第一开关元件(SE)和第一放电电阻器的串联连接,其中所述DC链路电容器与电源并联连接。第二子电路与所述DC链路电容器并联连接,并且包括第二开关元件(SE)和第二放电电阻器的串联连接。控制装置被配置为通过对子电路内的多个SE的切换进行调度来控制所述多个SE。这种调度包括:在将所述第一SE切换成接通(ON)之后将所述第二SE切换成接通,以使得所述DC链路电容器能够在预定持续时间内进行放电。
[0012]在实现中,所述第一子电路的所述第一放电电阻器与所述第二子电路的所述第二放电电阻器相比表现出更大的电阻,并且所述第一SE是与所述第二SE相比更小规模的装置。
[0013]在另一实施例中,本主题示出一种电动马达驱动器,其包括与DC电源并联连接的DC链路电容器。逆变器将来自DC电容器的DC电力转换成多相AC电力,以驱动电动马达。过电压保护单元设置在电动马达驱动器内,其中这种过电压保护单元可以由根据本主题的放电电路定义。
[0014]实施例的目的和优点将至少通过在权利要求书中特别指出的元件、特征和组合来实现和达成。应当理解,前面的一般说明和以下的详细说明都是代表性和解释性的,而不是对所要求保护的本专利技术的限制。
附图说明
[0015]在参考附图阅读以下的详细说明时,本专利技术的这些和其他特征、方面和优点将变得更好理解,其中在整个附图中,相似的字符表示相似的部分,其中:
[0016]图1示出根据现有技术的电子电路;
[0017]图2示出根据本主题的实施例的示意电子系统;
[0018]图3A示出根据本主题的实施例的在图2的电子系统内采用的栅极驱动器配置;
[0019]图3B示出根据本主题的实施例的在图2的电子系统内采用的栅极驱动器配置;
[0020]图4示出根据本主题的实施例的关于具有多个支路的放电电路的放电模式;
[0021]图5示出根据本主题的实施例的放电电路的操作的示例测试;
[0022]图6示出根据本主题的实施例的放电电路上的组件的示例尺寸变化;
[0023]图7示出根据本主题的实施例的方法步骤。
[0024]附图中的元件是为简单起见而示出的,并且可能不一定是按比例绘制的。此外,就装置的构造而言,装置的一个或多于一个组件可能已在附图中由传统符号表示,并且附图可能仅示出与理解本专利技术的实施例相关的具体细节,以免附图因本领域普通技术人员受益于本文的说明而将容易明白的细节而变模糊。
具体实施方式
[0025]为了促进对本专利技术的原理的理解的目的,现在将参考附图中所示的实施例,并且将使用特定语言来说明这些实施例。将理解,并不旨在限制本专利技术的范围,其中所示系统中
的这种更改和进一步修改以及如所示系统中所示的本专利技术的原理的这种进一步应用被认为是本专利技术所涉及领域的技术人员通常会想到的。
[0026]前面的一般说明和以下的详细说明是本专利技术的解释,而不旨在限制本专利技术。
[0027]整个本说明书中对“一方面”、“另一方面”或类似语言的引用意味着结合实施例所述的特定特征、结构或特性包括在本专利技术的至少一个实施例中。因此,在整个本说明书中出现短语“在实施例中”、“在另一实施例中”和类似语言可以但没有必要一定全部指代相同的实施例。
[0028]术语“包括(comprises)”、“包括(comprising)”或其任何其他变形旨在涵盖非排他性包含,使得包括一系列步骤的处理或方法不是仅包括这些步骤,而是可以包括未明确列出的或这种处理或方法固有的其他步骤。类似地,前接“包括

(comprises

a)”的一个或多于一个装置或子系统或元件或结构或组件在无更多约束的情况下,不排除其他装置或其他子系统或其他元件或其他结构或其他组件或者附加装置或附加子系统或附加元件或附加结构或附加组件的存在。
[0029]除非另外定义,否则本文所使用的所有技术和科学术语具有与本专利技术所属领本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于配电单元内的平滑DC链路电容器的放电电路,所述放电电路包括:第一子电路,其与所述DC链路电容器并联连接,并且包括第一开关元件即第一SE和第一放电电阻器的串联连接,其中所述DC链路电容器与电源并联连接;第二子电路,其与所述DC链路电容器并联连接,并且包括第二开关元件即第二SE和第二放电电阻器的串联连接;以及控制装置,其包括连接到多个SE的多个延迟电路,其中所述控制装置被配置为通过对子电路内的多个SE的切换进行调度来控制所述多个SE,其中由所述延迟电路进行的所述调度包括:在将所述第一SE切换成接通之后将所述第二SE切换成接通以使得所述DC链路电容器能够在预定持续时间内进行放电。2.根据权利要求1所述的放电电路,其中,在所述DC链路电容器在所述预定持续时间内的放电期间,所述第一SE传导大于所述第二SE所传导的电功率的电功率。3.根据权利要求1所述的放电电路,其中,所述控制装置包括:栅极驱动器,其被配置为输出控制信号,连接到所述栅极驱动器的所述多个延迟电路包括:第一支路和第二支路,其分别连接到所述第一SE和所述第二SE;第一电阻器,其布置在所述第一支路上;以及第二电阻器,其布置在所述第二支路上,与所述第一电阻器串联连接,其中,所述第一SE的栅极连接到所述第一支路内的所述第一电阻器和栅极控制电路所述第二电阻器之间的连接点,以及所述第二SE的栅极连接到所述第二支路内的所述第一电阻器和之间的连接点,所述第二支路内的该连接点连接到所述第一电阻器的跨所述第二电阻器的相对侧。4.根据权利要求3所述的放电电路,其中,所述支路中的各个支路包括两个半导体开关元件,所述两个半导体开关元件定义逻辑电路以将所述第一SE和所述第二SE切换成接通/断开。5.根据权利要求4所述的放电电路,其中,所述两个半导体开关元件包括NPN晶体管和PNP晶体管中的一个或多于一个,以通过使高压电源与所述第一SE和所述第二SE连接和断开连接来将所述第一SE和所述第二SE切换成接通/断开。6.根据权利要求1所述的放电电路,其中,所述第一子电...

【专利技术属性】
技术研发人员:麦克斯
申请(专利权)人:松下知识产权经营株式会社
类型:发明
国别省市:

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