[发明专利]用于使电网放电的方法和设备

说明书

技术领域

本发明涉及根据权利要求1和9的前序部分的用于使电网放电的方法和设备以及根据权利要求11的电气系统。

背景技术

已知在机动车中采用一方面充当起动机并且另一方面充当发电机的电机。这样的电机也称为起动机－发电机。电布线在此是这样的，即电机经由逆变器、例如脉冲逆变器与车载网络和蓄电池连接。在起动机情况下，电机从汽车蓄电池提取所需的电功率，其中由蓄电池提供的电流借助于脉冲逆变器转换成尤其是三相的三相电流，该三相电流在该情况下驱动作为起动机－发动机工作的电机。在起动过程期间，通常与曲轴连接的电机因此将汽车的内燃机带到所需的起动转速。在起动之后，电机由内燃机驱动并且作为发电机工作。由此，发电机生成供给车载网络或为蓄电池充电所需的电能。以发电机方式工作的电机的输出电压借助于电压调节器被调节到可预先给定的电压值，例如通过激励电流的影响和借助于脉冲逆变器来整流。为了电能的中间存储或转存储，这样的具有电机、发电机、脉冲逆变器和蓄电池的电气系统通常还具有中间电路电容器。该中间电路电容器在此至少充电到由电机提供的电压。

如果这样的电气系统与具有较高电压的牵引网络相连接地被采用，则还存在至少一个直流电压转换器，该直流电压转换器被如此连接，使得其处于具有较高电压的牵引网络与具有较低电压的车载网络之间。该牵引网络在此用电能供给用于驱动汽车的电机。这种装置的示例在DE 199 03 427A1中描述。

特别在具有较高电压的牵引网络中——其中中间电路电容器也处在较高电压上——必需确保，中间电压电容器在断开之后在比较短的时间内被放电。这例如要求，中间电路电容器处的电压在脉冲逆变器断开之后的5秒内下降到60伏以下。中间电路电容器的放电在目前采用的系统情况下经由并联电阻来进行，利用该并联电阻一个中间电路电容器或者必要时多个中间电路电容器被放电，其中还存在的可能性是，在脉冲逆变器断开时该电阻经由继电器被接入。从DE 10 2004 057 693已知一种放电电路，其中借助于布置在牵引网络和车载网络之间的直流电压转换器使牵引网络放电并且在此电能被传输到车载网络中。

迄今为止的考虑和实施仅仅使用静态的考虑。在此，仅仅考虑静态的、也就是持续出现的电压。但是对于短时的、也就是动态的考虑来说，有几种特殊情况适用，在这里介绍的所谓的负载突降脉冲（Load Dump Impuls）方法中使用这些特殊情况。“负载突降”被理解为在机动车车载网络中产生电压尖峰。这些电压尖峰在这样的时刻产生，在所述时刻车载网络的功率强劲的耗电器被断开并且车载网络的负载突然减少。所述电压尖峰或电压脉冲、也就是动态最大的电压，由原理决定地出现在每个车载网络中并且必然按照规范由每个控制设备所容忍。

例如，当这样的电压尖峰持续不长于400ms并且不超过35伏的电压时，所述电压尖峰是允许的。在此所述的本发明中使用在车载网络中对这样的电压尖峰的允许性。

发明内容

根据本发明提供一种用于对第一电网放电的方法。该第一电网尤其是包括中间电路，该中间电路尤其是包括中间电路电容器。该第一电网为此借助于直流电压转换器与第二电网连接。

第二电网尤其是包括低压车载网络，尤其是具有蓄电池的低压车载网络。第二电网具有额定电压。这意味着，第二电网在正常运行中以其值对应于额定电压的电压来运行，或者在正常运行中其值对应于额定电压的电压施加在第二电网处。所述额定电压在此尤其是例如由制造商或供应商规定的电压值。

第一电网借助于直流电压转换器被放电。该直流电压转换器在此将电能传输到第二电网中。第一电网的电压因此在输入侧作为输入电压施加在直流电压转换器处，并且第二电网的电压因此在输出侧作为输出电压施加在直流电压转换器处。直流电压转换器的输出电压可借助于对直流电压转换器的操控来设定。

为了放电，直流电压转换器的输出电压被设定到比第二电网的额定电压大的第一电压值上。根据本发明，为了放电直流电压转换器的输出电压在可预先给定的第一持续时间内被设定到第一电压值上。

通过限制利用对应于第一电压值的输出电压进行放电的持续时间，在车载网络中避免了持续时间长、在电和热方面加负载的电压尖峰。因此，电压在中间电路放电的大部分期间都保持在静态允许的水平上。

因此可以有利地提供借助于直流电压转换器来放电的方法，其中车载网络和连接到其上的部件不会被损坏。