电驱动设备及其逆变装置的运行方法、控制单元和机动车制造方法及图纸

本发明专利技术涉及运行电驱动设备(2)的逆变装置(5)的方法，逆变装置(5)设置成将电驱动设备(2)的中间电路(4)的直流电压转换成多相交流电流以运行电驱动设备(2)的电动机(6)。规定：电驱动设备(2)的控制单元(8)接收安全信号(13)，其指示控制单元(8)在预定安全运行模式下运行电动机(6)并同时对中间电路(4)放电。如果预给定预定主动短路模式，操控逆变装置(5)在预定主动短路模式下运行电动机(6)并在预定放电模式下对中间电路(4)放电。如果预给定预定续流模式，操控逆变装置(5)以在预定续流模式下运行电动机(6)，当满足预定电流标准时，操控逆变装置(5)在预定放电模式下对中间电路(4)放电。(4)放电。(4)放电。

【技术实现步骤摘要】
电驱动设备及其逆变装置的运行方法、控制单元和机动车


[0001]本专利技术涉及一种用于运行电驱动设备的逆变装置的方法、控制单元、电驱动设备和机动车。

技术介绍

[0002]机动车电驱动设备中的电动机通常以三相交流电流运行。为了提供三相交流电流，电驱动设备具有逆变装置，这些逆变装置被设置用于将所述电驱动设备的中间电路的直流电压转换成用于运行电动机的三相交流电流。在电驱动设备的运行中出现错误的情况下，需要在被称为安全状态的运行模式下运行电动机。在所述安全状态下可以避免扭矩的突然变化。
[0003]存在其中两种这样的安全运行模式。第一种运行模式是所谓的续流(Freilauf)。为了实现续流，将逆变装置的所有高侧开关和低侧开关切换到阻断。与这些开关反并联的是如下二极管，在该时间点在定子中流动的电流可以在这些二极管上经由中间电路电容器继续流动并缓慢衰减(abbauen)。
[0004]另一种安全运行模式是所谓的主动短路。在这种情况下，逆变装置的开关被如此切换，使得电动机的其中至少一些相绕组被短路并且因此使电流可以衰减。
[0005]附加地，出于安全原因而规定：驱动设备的高压中间电路被放电。放电例如可以通过与高压中间电路并联的放电电阻而进行。另一种放电可能性在于，通过逆变装置的开关对高压中间电路进行放电。
[0006]然而，在这种情况下需要如此切换逆变装置的功率半导体，使得通过电流可以流过逆变装置。然而，在续流中，有必要将功率半导体切换到阻断，并且因此使电流只能通过二极管形成的续流而流动。出于该原因，在没有另外的措施的情况下，不可能通过现有的功率半导体执行主动放电。
[0007]DE 10 2016 207 373 A1公开了一种逆变装置、一种电驱动系统和一种用于对逆变装置中的中间电路电容器放电的方法。通过触发(Antakten)逆变器内的半导体开关而对中间电路电容器进行放电。在这此，逆变器的那个相电压最小的桥分支(Br
ü
ckenzweig)被选择用于所述触发。
[0008]CN 103738197A公开了一种用于对电动车的中间电路电容器放电的方法。放电过程中三个下半桥臂处于断开状态，其中发动机状态是不产生反相电位(invertiertes elektrisches Potential)的三相短路，由此解决了如下问题：电动车的永磁同步发动机在旋转过程中为中间电路电容器充电。
[0009]CN 108964572 A公开了一种用于发动机的主动短路控制的方法和系统，其中该发动机由逆变器控制。

技术实现思路

[0010]本专利技术的任务是实现一种用于主动使中间电路放电并实现安全运行模式的策略。
[0011]该任务通过独立专利权利要求的主题而解决。本专利技术的有利扩展方案通过从属专利权利要求的特征、以下描述和附图而公开。
[0012]本专利技术的第一方面涉及一种用于运行电驱动设备的逆变装置的方法，其中该逆变装置包括至少两个半桥，其具有相应的低侧开关和相应的高侧开关。逆变装置被设置用于，将电驱动设备的中间电路的直流电压转换成多相交流电流以运行所述电驱动设备的电动机。换句话说，电驱动设备包括逆变装置以将由中间电路提供的直流电压转换成多相交流电流。规定：逆变装置针对多相交流电流的每个相都具有相应的半桥，所述半桥包括相应的低侧开关和相应的高侧开关。
[0013]在该方法中规定：通过电驱动设备的控制单元而接收安全信号(Sicherungssignal)，其中所述控制单元被设置用于控制逆变装置，其中所述安全信号指示(anweisen)所述控制单元在预定的安全运行模式下运行电动机，并且同时在预定的放电模式下对中间电路放电。换句话说，通过控制单元接收安全信号，该安全信号指示控制单元如此操控电驱动设备的逆变装置，使得电动机在预定的安全运行模式下运行并且中间电路在预定的放电模式下被放电。
[0014]在该方法的一个步骤中规定，执行情况区分(Fallunterscheidung)，其中所述情况区分取决于预定的安全运行模式的类型。如果预定的安全运行模式被预给定为预定的主动短路模式，则由控制单元操控逆变装置以在预定的主动短路模式下运行电动机并且同时在预定的放电模式下对中间电路放电。换言之，规定：由控制单元如此切换逆变装置的开关，使得电动机在主动短路模式下运行并且同时中间电路在预定的放电模式下进行主动放电。
[0015]如果预定的安全运行模式被预给定为预定的续流模式，则规定：由控制单元操控逆变装置以在预定的续流模式下运行电动机，并且电动机中的由传感器单元检测到的电流强度被检测至少一次，并由控制单元鉴于满足预定的电流标准方面来检查。预定的电流标准与电动机中的电流强度相关并且以这样的方式选择，使得当逆变装置从续流模式切换到放电模式时不发生扭矩的不希望的突然变化。换句话说，规定：如果预定的安全运行模式是预定的续流模式，则控制单元操控逆变装置，使得电动机可以在预定的续流模式下运行。
[0016]在电动机以预定续流模式运行期间，由传感器单元检测电动机中的电流强度。由控制单元检查：检测到的电流强度是否满足预定的电流标准。电流标准例如可以规定：电流强度必须低于预定阈值。规定：当满足预定的电流标准时，由控制单元操控逆变装置以结束发动机在续流模式下的运行并且在预定的放电模式下对中间电路放电。换句话说，规定：一旦满足预定的电流标准，就结束发动机在续流模式下的运行。在预定的续流模式结束后，由控制单元操控逆变装置，以便切换预定的放电模式用于对中间电路进行放电。
[0017]通过本专利技术而产生如下优点：启动(Einleitung)放电模式的时间点取决于发动机的所选择的安全运行模式，并且由此防止了扭矩的突然变化。
[0018]本专利技术还包括如下扩展方案，通过这些扩展方案而产生进一步的优点。
[0019]本专利技术的扩展方案规定：在预定的主动短路模式下通过控制单元将逆变装置的其中至少两个低侧开关切换到导通，以便使发动机的至少两个相绕组短路。逆变装置的所有低侧开关也可以被切换为导通。换句话说，规定：主动短路模式包括发动机的至少两个相绕组的短路，其中为了使所述至少两个相绕组短路，通过控制单元将逆变装置的其中至少两
个低侧开关切换到导通。
[0020]本专利技术的扩展方案规定：在预定的主动放电模式下通过控制单元将逆变装置的其中至少一个高侧开关和其中至少一个低侧开关切换到导通。在此情况下，其中至少一个开关可以是脉冲式或以线性工作方式运行。换句话说，规定：所述中间电路被放电，其方式为，通过控制单元在逆变装置中将所述逆变装置的其中至少一个高侧开关和其中至少一个低侧开关设置为导通。由此使得电流能够流过逆变装置的高侧开关和低侧开关，该电流使中间电路放电。由此产生的优点是：放电可以通过逆变装置进行并且因此不需要提供额外的放电电阻。
[0021]本专利技术的扩展方案规定：在预定的续流模式下通过控制单元将逆变装置的其中每个低侧开关和逆变装置的其中每个高侧开关切换到阻断。换句话说，规定：为了在续本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于运行电驱动设备(2)的逆变装置(5)的方法，其中所述逆变装置(5)包括至少两个半桥(12)，所述半桥具有相应的低侧开关(10)和相应的高侧开关(9)，并且所述逆变装置(5)被设置用于，将所述电驱动设备(2)的中间电路(4)的直流电压转换成多相交流电流以运行所述电驱动设备(2)的电动机(6)，其特征在于，
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通过所述电驱动设备(2)的控制单元(8)接收安全信号(13)，其中所述安全信号指示所述控制单元(8)在预定的安全运行模式下运行所述电动机(6)并同时在预定的放电模式下对所述中间电路(4)放电；
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如果作为所述预定的安全运行模式而预给定预定的主动短路模式，则由所述控制单元(8)操控所述逆变装置(5)以在所述预定的主动短路模式下运行所述电动机(6)并且在所述预定的放电模式下对所述中间电路(4)放电；
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如果作为所述预定的安全运行模式而预给定预定的续流模式，则由所述控制单元(8)操控所述逆变装置(5)以在预定的续流模式下运行所述电动机(6)，并且所述电动机(6)中的由传感器单元(14)检测到的电流强度被检测至少一次，并且由所述控制单元(8)鉴于满足预定的电流标准方面来检查，所述电流标准指示允许放电；并且
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当满足所述预定的电流标准时，由所述控制单元(8)操控所述逆变装置(5)以结束所述电动机(6)在所述续流模式下的运行并且在所述预定的放电...

【专利技术属性】
技术研发人员：T，
申请(专利权)人：大众汽车股份公司，
类型：发明
国别省市：