[发明专利]操控方法和切换装置

说明书

本发明涉及一种用于在混合动力或电动车辆中作为驱动器的外部激励同步电机的操控方法和切换装置。为了提供操控方法和相应的切换装置，通过其明显减少上述EMV问题，提出一种装置，其作为在车辆(1)中的切换装置设置有包括高压构件的高压系统(3)，用于转换和/或分配车辆(1)、尤其是混合动力车辆或电动车辆(1)内的电能，设置有不对称全桥(5)，在其桥接支路(6)中设置有SSM(4)的转子，开关(T1、T2)设置在不对称全桥(5)中以提供脉冲宽度调制，其对应于SSM(4)的希望的马达转速和功率，所述装置的特征在于，该装置包括并联于不对称全桥(5)的桥接支路(6)延伸的短路支路(7)，SSM(4)的转子能通过该短路支路被短路。

技术领域

本发明涉及一种用于在混合动力车辆或电动车辆中作为驱动器的外部激励同步电机的操控方法和切换装置。

背景技术

在已知的上述类型的驱动器中，对于外部激励同步电机(简称SSM)来说，其SSM转子具有滑环用于电流供应并且通过碳刷接触并且被提供电能，通过不对称全桥或H型线路的操控是常见的，参见图3a。设置在桥接支路中的SSM转子的根据希望的SSM马达转速或功率经脉冲宽度调制的操控通常在例如构造成IGBT的两个开关T1和T2中的一个开关上进行，而另一个开关持续地保持接入或者说接通。相应第二开关仅被用于SSM转子的快速去激励。

在正常的电流调节运行中，在利用例如10kHz频率的脉冲宽度调制或者说PWM中在状态“激励(EX)”与“短路(SC)”之间来回切换，如接下来还将对图3b的图进行描述。在此，根据所需电流强度提高或相应地降低每个周期切换状态“激励(EX)”的时间份额。由于在短路(SC)中通过SSM转子的电流仅非常缓慢地变化，可实现总体上非常好的调节，该调节根据电源电压以及希望的电流利用所述调节宽范围的可能的占空比。

然而，所述类型的不对称操控的缺点是原则上在每个SSM中存在的寄生电容的转载。所述转载过程导致高频干扰电流，该高频干扰电流能够从SSM的转子经由马达轴并且经由直流电或DC接口通过功率电子装置扩散到车辆车载电网中并且通过变速器扩散。所述现象可能导致高的轴承电流，所述轴承电流可能由电腐蚀轴承损坏引起。高频干扰电流还导致在电磁兼容性方面的问题，简称EMV或者说EMV干扰。在后一种结果中，上述影响可能导致不能满足EMV极限值。使用已知的EMV滤波器仅可以减轻所述影响。

替代地，当两个开关T1、T2始终同时被接通和断开时，不对称全桥也可以对称地运行，这等同于在激励(EX)的SSM运行状态与SSM的空载(FW)之间的变换，对此也参见图4a的图。在此，在SSM转子区域中的寄生电容反向地转换极性。因此，所述干扰电流基本上抵消接地电位。然而，通过调节转子电流非常强的波度来换取所述积极影响，因为在空载(FW)的状态下电流现在相对强地减小，以便在接着的周期中再次必须通过较长的激励或EX脉冲得到补偿。结果是占空比总体上增加，以便能够施加总共相同的平均转子电流。通过所述电影响，外部激励同步电机的声学发射或电动产生的运行噪声明显增大并且驱动力矩的调节质量由于磁通量中的波度而明显降低。

发明内容

本发明的任务在于，提供一种操控方法以及一种相应的切换装置，通过其明显减少上述EMV问题。

按照本发明，所述任务通过具有相应独立权利要求的特征的一种方法和一种切换装置来解决。

因而，按照本发明规定使用新的短路支路，该短路支路并联于桥接支路连接，如接下来也借助图2a描述的那样。因此，按照本发明的装置构造成不对称全桥，在该不对称全桥中SSM转子设置在桥接支路中，其中，与桥接支路并行地设置有短路支路。

本发明有利的扩展方案是相应从属权利要求的主题。因而，所述开关T1和T2同步地被切换。因此实现，在SSM的转子绕组与转子轴之间的寄生电容的影响基本上电补偿。