用于从三相交流电压源中给电储能器充电的装置和方法_2

文档序号:8449439阅读:来源:国知局
chaltphase)实现感应器L4上的电流流动。有利地降压调节机构TS1、TS2、TS3的开关STSl、STS2、STS3通过所阐述的运行方式对称地得到加载。
[0025]被连接在后的转换机构U在功能上实现升压调节器的拓扑结构,其中借助于第一半桥Hl的第二开关S2的节拍化的操作对于感应器L4前的电压构建感应器L4后的反向电压,其在并行于开关S2所连接的自振荡二极管(未示出)上驱动针对电储能器B的充电电流。
[0026]转换机构U的半导体开关S1...S6限于设计只能够被加载到大约600V的电压。出自该原因必须借助于降压调节机构TS1、TS2、TS3相应地提供针对开关S1...S6的电压。
[0027]在结果中这意味着提供三相交流电压源的三个相Wl、W2、W3中的欧姆特性,这有利地带来了高次谐波到交流电压网中的微小放射。以此方式即提供与各个电网电压同步的电流曲线。
[0028]从而按照高次谐波因子改良(英语Power Factor Correct1n)的原理,降压调节机构TS1、TS2、TS3与感应器L1...L4 一起根据本发明实现修正机构的功能。
[0029]例如能够设想的是,仅第二开关S2、S4、S6由三个半桥H1、H2、H3中的任一个连接。
[0030]也能设想的是,半桥Hl、H2、H3的第二开关S2、S4、S6重叠(英语interleave)连接,从而有利地显著减小整个充电电流的波动。此外这有利地使得转换机构U的单个开关S1...S6被较小加载,因为电开关功率被均匀地分配在开关S1...S6上。
[0031]在图3中展示根据本发明的装置100的一种变型,其中把电机M的绕组感应器用作感应器L4。为电机M设置了星形节点出头(Sternpunktabgriff),其中星形节点与降压调节机构TS1、TS2、TS3的输出端相连接。在该情况中能够分别根据需要使用转换机构U的一个、两个或所有三个半桥Hl、H2、H3。
[0032]在图3的装置100的一种实施形式中也可能的是,半桥H1、H2、H3重叠地连接,从而开关功率的均衡或者说半桥H1、H2、H3的单个开关的“温度升程”的降低被实现。这具有以开关的被延长的运行持续时间为形式的有利的效果。
[0033]图4展示根据本发明的方法的一种实施形式的原理流程图。在第一步骤101中如此降低输入端交流电压的各个电压相,从而输入端交流电压的电压水平相比于转换机构的开关的定义电压水平较低。
[0034]在第二步骤201中如此产生针对各个被降低的电压相的反向电压,从而交流电压源Wl、W2、W3的相电压和由交流电压源Wl、W2、W3的各个相为了给电储能器B充电而被提取的电流基本上分别同相。
[0035]有利地借助于根据本发明的装置和方法可实现的是,单个的相电流被正弦状地设计,这利于满足所给予的关于高次谐波的规定。
[0036]有利地借助于本发明不产生在传统系统中出现并且导致对高次谐波的不利效果和牵涉放射的块状电流。
[0037]有利地在根据本发明的装置中无需变压器来用于匹配输入端电压。
[0038]虽然本发明借助优选的实施例被描述,但本发明却不局限于此。因此只要不偏离于本发明的核心,技术人员能够改变或互相组合本发明的所描述的特征。
【主权项】
1.用于从三相交流电压源(Wl、W2、W3)中给电储能器(B )充电的装置(100 ),所述装置在交流电压源(W1、W2、W3)的各个相中具有: -带有开关(STS1...STS3)的降压调节机构(TS1...TS3); -并行于降压调节机构(TS1...TS3)连接的二极管(FLD); -与降压调节机构(TSl...TS3)连接的、具有至少一个包括两个串联的开关(S1、S2)的第一半桥(Hl)的转换机构(U),其中在第一半桥(Hl)的两个开关(S1、S2)的接合点和降压调节机构(TS1...TS3)之间连接了感应器(L4); -其中借助于降压调节机构(TS1...TS3)的整流机构(Dll...D33),确定感应器(L4)上的充电电流方向; -其中借助于控制机构(10)依据交流电压源(W1、W2、W3)的电压和通过感应器(L4)的充电电流能够将降压调解机构(TS1...TS3)的开关(STS1...STS3)和转换机构(U)的第一半桥(Hl)的至少一个第二开关(S2)如此连接,以致于由交流电压源(W1、W2、W3)为了给电储能器(B)充电而提取的电流能如此产生,从而由交流电压源(W1、W2、W3)的各个相提取基本正弦状的电流,其中在各个相中交流电压源(W1、W2、W3)的电流和电压基本同相。
2.按照权利要求1所述的装置,其特征在于,转换机构(U)的第一半桥(Hl)的第二开关(S2)或者第二半桥(H2)的第二开关(S4)或者第三半桥(H3)的第二开关(S6)被连接。
3.按照权利要求1所述的装置,其特征在于,第一半桥(Hl)的第二开关(S2)和第二半桥(H2)的第二开关(S4)和第三半桥(H3)的第二开关(S6)被重叠地连接。
4.按照权利要求1所述的装置,其特征在于,三相电机(M)的各相绕组与转换机构(U)的半桥(H1、H2、H3)的开关(S1...S6)的各接合点连接,其中电机(M)的绕组的星形节点被连接在降压调节机构(TSl、TS2、TS3)的输出端上。
5.按照权利要求4所述的装置,其特征在于,转换机构(U)的两个或三个半桥(H1、H2、H3)的第二开关(S2、S4、S6)被同步地或重叠地连接。
6.按照权利要求4所述的装置,其特征在于,仅仅降压调节机构(TS1、TS2、TS3)的开关(STS1、STS2、STS3 )被连接。
7.用于从三相交流电压源(W1、W2、W3)中给电储能器(B)充电的方法,包括步骤: -如此降低输入端交流电压的各个电压相,以致于输入端交流电压的电压水平相比于转换机构(U)的开关的定义电压水平较低;并且 -如此产生对各个被降低的电压相的反向电压,以致于交流电压源(W1、W2、W3)的相电压和由交流电压源(W1、W2、W3)的各个相为了给电储能器(B)充电而提取的电流基本同相。
8.具有用于执行按照权利要求7所述的方法的程序代码工具的计算机产品,该计算机产品在电子控制机构(10 )上运行或被存储在计算机可读的数据载体上。
【专利摘要】用于从三相交流电压源(W1、W2、W3)中给电储能器(B)充电的装置(100),其在交流电压源(W1、W2、W3)的各个相中具有:-带有开关(STS1...STS3)的降压调节机构(TS1...TS3);并行于降压调节机构(TS1...TS3)连接的二极管(FLD);-与降压调节机构(TS1...TS3)连接的、具有至少一个包括两个串联的开关(S1、S2)的第一半桥(H1)的转换机构(U),其中在第一半桥(H1)的两个开关(S1、S2)的接合点和降压调节机构(TS1...TS3)之间连接了感应器(L4);-其中借助于降压调节机构(TS1...TS3)中的整流机构(D11...D33)确定感应器(L4)上的充电电流方向;-其中借助于控制机构(10)依据交流电压源(W1、W2、W3)的电压和通过感应器(L4)的充电电流能把降压调解机构(TS1...TS3)的开关(STS1. ..STS3)和转换机构(U)的第一半桥(H1)的至少一个第二开关如此连接,以致于由交流电压源(W1、W2、W3)为了给电储能器(B)充电而被提取的电流能如此产生,从而交流电压源(W1、W2、W3)的各个相被提取基本正弦状的电流,其中在各个相中交流电压源(W1、W2、W3)的电流和相应的电压基本同相。
【IPC分类】H02M7-217, B60L11-18, H02M1-42
【公开号】CN104769831
【申请号】CN201380053246
【发明人】H.韦德勒, B.希林格, K.隆哈德
【申请人】罗伯特·博世有限公司
【公开日】2015年7月8日
【申请日】2013年9月9日
【公告号】DE102012218512A1, EP2907232A1, US20150280474, WO2014056664A1
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