驱动系统、运行驱动系统的方法以及应用技术方案

本发明专利技术涉及一种驱动系统和用于运行驱动系统的方法，该驱动系统包含电机、逆变器、蓄能器，其中电机可由逆变器供电，逆变器可从蓄能器馈电，其中可给电机的至少一个定子绕组输入一可由开关控制的电流，该电流由不同于蓄能器的电能源供电。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种驱动系统、一种用于运行驱动系统的方法以及一种应用。
技术介绍
已知，由一逆变器给电机馈电，该逆变器由一蓄能器——例如变换器(Umrichter) 的中间电路电容器——供电。也很易理解，在利用电池供电的、具有电动驱动装置的车辆中，由一由电池供电的逆变器给电机馈电。
技术实现思路
因此本专利技术的目的是，为蓄能器设置一成本经济的充电电路。根据本专利技术，该目的通过按权利要求1的特征所述的驱动系统、按权利要求11的特征所述的用于运行驱动系统的方法、以及按权利要求15的特征所述的应用来实现。本专利技术的驱动系统的重要特征是，该驱动系统包含一电机、一逆变器和至少一个蓄能器，其中，电机可由逆变器馈电，逆变器可由蓄能器供电，其中，电机实施为呈星形接法/星形电路的三相电机，其中，可以从一由次级绕组馈电的整流器将电流输入电机的中性点/星形汇接占，其中，次级绕组可由初级绕组供电，该初级绕组感应耦合在次级绕组上。对此优点是，可以实现一非常紧凑的充电电路，其中，在次级绕组上甚至可以存在一比为蓄能器充电所需的电压小得多的电压电平。通过使定子绕组通过逆变器与蓄能器相连接并因此可以将定子绕组——例如按照降压变换器的形式——用作充电电路的电感，次级电压的电压电平甚至能够上升到所需的充电电压。换句话说，亦即实现了宽电压供电的充电电路。如果次级电压足够大，亦即高于第一临界值，则能够从次级绕组直接给蓄能器充H1^ O如果次级电压过大，亦即高于第二临界值(从该第二临界值开始蓄能器有一定可能性被损坏)，则能够通过逆变器导走/分路(Ableiten)电流，即从蓄能器旁路电流。因此可避免蓄能器的退化、过早老化或另外的危险如过热。如果次级电压大于第三临界值，则可以附加地释放另一电流路径，该另一电流路径可以在不具有有源控制装置的情况下实施，通过该另一电流路径可以高安全性地导走电流，以便——特别是以较高的安全等级——可靠地保护蓄能器。如果次级电压低于第一临界值，则优点是，定子绕组也至少部分地具有附加蓄能器的功能并且此外还有助于充电电流的滤波。也就是说可以应用宽电压。因此在耦合恶化或在初级侧的电源网络的电压不稳定或变化的情况下也能够进行充电。甚至能够宽电压运行，也就是说，在不仅频率不同而且有效电压也不同的不同电源网络的情况下都能够充电。在一种优选设计方案中，由一电压-电流变换器、特别是回转器给初级绕组供电， 该电压-电流变换器由一逆变器馈给交流电压，其中，电压-电流变换器如此至少包含一电容和一电感，使得所属的谐振频率基本上与所述交流电压的频率一致，特别是其中电容和电感串联。对此优点是，给初级绕组馈电的单相逆变器的电压源特性变换为电流源特性，由此可以得到基本恒定的电流。通过这种方式，即便在弱感应耦合的情况下可以实现高效地无接触地能量传输到次级线圈上。在一种优选设计方案中，当中性点上的电压超过第一临界值时，充电电流借助一二极管直接由整流器输出到所述或所述多个蓄能器，特别是其中，该第一临界值相当于所述蓄能器的充电电压。对此优点是，不出现另外的损失，而是所有无接触地传输的能量都被用于给蓄能器充电。在一种优选设计方案中，当中性点上的电压低于第一临界值时，充电电流经过至少一个定子绕组和逆变器从整流器被引到所述或所述多个蓄能器，特别是其中逆变器与定子绕组一起可以作为升压器(Hochsetzsteller)运行。对此优点是，次级线圈上的低电压可以升高，并因此尽管电压低也仍能够充电。在一种优选设计方案中，在超过一大于第一临界值的第二临界值的情况下，一开关被闭合，通过该开关，电流从中性点被导走到下侧电位。对此优点是，能设置蓄能器的过充电保护。 在一种优选设计方案中，蓄能器之一或全部蓄能器是电容器、超级电容器或电池。 对此优点是，可以视需求而定地选择确保所计划的应用能工作的电容。在一种优选设计方案中，电机的定子绕组以星形接法相连接。对此优点是，所有定子绕组能以简单的方式用作充电电路的电感。特别是在将与定子绕组连接的逆变器用作升压器的情况下，充电电流能够分摊到各个定子绕组上。因此可以降低电阻(造成)的热损耗功率。在一种优选设计方案中，在中性点和整流器之间设置有一附加电感。对此优点是， 可以用逆变器的较低的接通频率/开关操作频繁度来产生在各个定子绕组中同样大小的电流，由此也可以降低逆变器所包含的半导体开关的开关损耗。此外，还可实现在充电电压和能量源的电压电平之间的较大的电压差。另外有益的是，电流可以分摊到各个定子绕组上并因此可以实现较低的损耗。在一种优选设计方案中，给整流器供电的次级电压的有效值或峰值小于蓄能器的充电电压、尤其也就是小于蓄能器充电所需的电压、特别是逆变器的输入电压。对此优点是，可以将一宽电压能量源用作给开关供电的能量源。运行驱动系统的方法的重要特征是，从一整流器将电流输入电机的中性点，该整流器由次级绕组馈电，其中，从初级绕组无接触地给该次级绕组供电，其中，只要中性点上出现的电压低于第一临界值，便由逆变器形成蓄能器的充电电流，可经过该逆变器特别是以一三相电压系统给电机的定子绕组馈电，该三相电压系统是在马达运行中在从蓄能器给逆变器馈电时产生的。对此优点是，为对能量源充电，可使用这样一种充电方法，该充电方法使用本来就存在的电机的定子绕组。因此不仅可以将宽电压用作次级电压并因此用作充电电路的能量源，而且也是一种非常紧凑的结构，这是因为电机的定子绕组用于充电电路的运行。在一种优选设计方案中，只要中性点上出现的电压高于第一临界值，充电电流便直接从整流器输入蓄能器。对此优点是，没有另外的损耗。在一种优选设计方案中，只要中性点上出现的电压高于一第二临界值(其大于第一临界值并且从超过该第二临界值开始蓄能器有一定可能性被损坏)，便使逆变器的下侧开关中的至少一个开关处于导通状态，由此，电流从整流器经过所属的定子绕组被引出到蓄能器的下侧电位上、特别是亦即保护蓄能器免受来自整流器的电流的损害。对此优点是， 可实现高安全性。在一种优选设计方案中，只要中性点上出现的电压高于第三临界值(其大于第二临界值并且从超过该第三临界值开始蓄能器具有更大可能性被损坏)，则释放另一电流路径，电流从整流器经过该另一路径直接或经由所属的定子绕组被引出到蓄能器的下侧电位上，尤其也就是保护蓄能器免受来自整流器的电流的损害。特别是其中，该另一电流路径由一无源的电路结构形成，特别是其中该另一电流路径包含一晶间管，在该晶间管的控制路径上设置一稳压二极管或一相应的、具有开关阈值的特性的元件。对此优点是，可实现更高的安全性，这是因为可以实施双重的电流导走/ 分流路径。在一种优选设计方案中，能以一可由蓄能器产生的三相电压系统给定子绕组馈电。对此优点是，可以应用常规的逆变器，该常规的逆变器包括三个半桥，这些半桥各具有一个包括两个半导体开关的串联电路，并因此可以实现脉宽调制的控制以便得到半导体开关的马达运行(模式)或发电机运行(模式)。在一种优选设计方案中，脉宽调制或区块换向地(blockkommutiert)控制逆变器，特别是用来以马达或发电机的方式运行电机。对此优点是，可以应用简单的方法。在一种优选设计方案中，脉宽调制地控制逆变器的开关。对此优点是，可以实现简单且低耗费的运行方式，特别是通过将脉宽调制比用作调节量本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种驱动系统，包含电机、逆变器、蓄能器，其中，所述电机能由所述逆变器馈电，所述逆变器能由所述蓄能器供电，其中，所述电机实现为呈星形接法的三相电机，其特征在于，所述电机的中性点能够从一整流器输入电流，该整流器由一次级绕组馈电，其中，所述次级绕组能由一初级绕组供电，该初级绕组设置成与所述次级绕组感应耦合。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·马伦，H·J·科拉尔，M·莱万多夫斯基，M·豪克，J·施密特，L·波德别尔斯基，
申请(专利权)人：索尤若驱动有限及两合公司，
类型：发明
国别省市：DE