[发明专利]用于操控逆变器的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于借助于空间矢量脉宽调制来操控逆变器、尤其是操控电机的方法，其中该逆变器具有多个可控开关并且被构造为提供电压空间矢量形式的多支线电压，其中所述可控开关被操控为使得所述开关的不同接通时长被设定并且所述开关的多个彼此相继的不同开关状态被设立为提供该电压空间矢量。

本发明还涉及一种用于借助于空间矢量脉宽调制来操控逆变器、尤其是操控电机的装置，其中该逆变器具有多个可控开关，所述可控开关被构造为提供电压空间矢量形式的多支线电压；具有控制设备，该控制设备被构造为将所述可控开关操控为使得所述开关的不同接通时长被设定并且该逆变器采取所述开关的多个彼此相继的不同开关状态，以便提供该电压空间矢量。

最后，本发明涉及一种机动车辆驱动系统，该机动车辆驱动系统具有至少一个用于提供驱动功率的电机、用于操控电机的逆变器以及用于操控上述类型的逆变器的装置。

背景技术

一般而言在旋转电流耗电器的领域中以及尤其是在旋转电流电机的领域中已知有不同的操控方法。在此，当前通常优选空间矢量调制方法来操控旋转电流耗电器。在该操控方法中，通过彼此相继地设定八个基本电压空间矢量来形成控制矢量。为了提供支线电压，该基本电压空间矢量以脉宽调制的方式被开关，使得生成相应的操控电压。

通过逆变器的可控开关的经限制的开关时间来限制逆变器的可设定工作范围或最大操控度，也就是说将开关的各个开关脉冲的时长限制到最小时长。为了提高逆变器的可设定工作范围或尽管可控开关的开关时间被限制也仍然能够设定各个工作范围，在DE 10 2008 040 144 A1中提出，将可控开关在脉宽调制周期内的接通时间分别缩短最短接通开关的接通时长。由此，可控开关之一在整个脉宽调制周期中不被接通，并且其余开关分别被缩短最短接通开关的接通时长。由此，结果两个无电压地开关的开关状态中的一个被另一无电压地开关的开关状态代替。

该方法的缺点是，在确定的开关顺序的情况下或在可控开关的其中两个最短接通的可控开关的接通时长具有相似时长的开关序列的情况下，开关的最小容许的脉冲时长可被低于。

另外，上述方法可导致功率半导体开关的非对称的、尤其是热学的负荷，以及导致平均星点电压的移动。

发明内容

因此，根据本发明提供了开头所述类型的用于借助于空间矢量脉宽调制来操控逆变器的方法，其中如果所述开关之一在脉宽调制周期期间的接通时长低于预定义的阈值，则延长所述开关在该脉宽调制周期期间的接通时长。

另外，根据本发明提供了开头所述类型的用于操控逆变器的装置，其中控制设备被构造为在所述开关之一在脉宽调制周期期间的接通时长低于预定义的阈值的情况下延长所述开关在该脉宽调制周期期间的接通时长。

最后，根据本发明提供一种机动车辆驱动系统，该机动车辆驱动系统具有至少一个用于提供驱动功率的电机和用于操控电机的逆变器并且具有用于操控上述类型的逆变器的装置。

本发明的优点

通过在一般而言设定开关的较短接通时长的情况下延长开关的接通时长，可以避免开关的不容许地短的脉冲时长，使得可以展宽可设定工作范围。另外，由此可以避免逆变器的不对称、尤其是热学负荷。

优选地使用具有开关的平均接通时长的开关接通时长。

换言之，如下开关的接通时长被使用：所述开关具有次最长的或次最短的接通时长或既不具有开关的最长接通时长、也不具有开关的最短接通时长。

由此可以以简单手段识别开关的特别关键的开关序列，在所述开关的情况下，可能导致不容许地短的接通或关断时间。

优选地将所述开关的接通时长延长分别相同的时长。

由此不改变所提供的电压空间矢量，由此同时不影响对受操控的负载的操控。

此外优选的是，将在脉宽调制周期内具有最长接通时间的开关接通时长延长为使得所述开关在整个脉宽调制周期内被接通。

由此可以放弃整个脉宽调制周期期间的零矢量，由此可以实现逆变器中的有针对性的负载分布，而不影响对负载的操控。

此外优选的是，开关的接通时长被延长的时长对应于脉宽调制周期时长与具有最长接通时长的开关接通时长之差。

由此可以改变接通时长，而不改变要设定的电压空间矢量并且因此妨害对所操控负载的操控。

此外优选的是，开关的接通时长是开关的占空比，并且预定义的阈值是50％的占空比。

由此可以以在调节技术上简单的手段来确定开关的接通时长接近最小操控度的关键操控序列，并且相应地匹配对开关的操控。