[发明专利]用于操控脉冲宽度调制变流器的方法、控制设备、变流装置和电驱动系统

说明书

本发明涉及根据变流器的输入电压对在该变流器中的PWM频率的适配。在这种情况下，通过根据输入电压来使在该变流器中的PWM频率适配，可以使在该变流器的输入侧的纹波发生变化。在此，在输入电压高时尤其可能的是：通过使PWM频率适配来将纹波减小到最低限度并且因此减小输入电压与纹波之和。

技术领域

本发明涉及一种用于操控脉冲宽度调制变流器的方法、一种用于脉冲宽度调制变流器的控制设备、一种变流装置以及一种电驱动系统。

背景技术

出版文献DE 10 2008 050 543 A1公开了一种用于逆变器的中间电路的以防过压的保护电路。该保护电路被设置用于保护中间电路以防过压，而且具有接在中间电路上游并且能跨接的预切换元件，用于对中间电路的限压。该预切换元件借助于机械切换装置来跨接，在逆变器的馈电运行下，如果中间电路电压大于预先给定的电压极限值，则该机械切换装置断开。

电动和混合动力车辆的逆变器为了自我保护以防中间电路电压过高而具有过压切断装置。该过压切断装置尤其可以被实现为硬件。为了在故障情况下尽可能宽地限制中间电路电压，将过压切断装置的触发阈的公差下限设置得尽可能接近逆变器的所容许的调节范围。

在这种情况下，逆变器的中间电路电压由输入电压的恒定分量和所叠加的纹波组成。该纹波由于对逆变器输出级的脉冲宽度调制（英文Pulse Width Modulation或简称PWM）的时控而形成。在此，该纹波非常强烈地取决于脉冲宽度调制的频率、在逆变器中的相电流、调制度和连接到逆变器上的电机的功率因数。因而，为了规定用于过压切断装置的阈，将中间电路电压检测的不准确性的公差和在最大运行电压上运行时的最大电压纹波加到最大运行电压上。该值定义了过压切断装置的所容许的最小干预下限。

发明内容

本发明公开了一种具有专利权利要求1的特征的用于脉冲宽度调制变流器的控制设备、一种具有专利权利要求7的特征的变流装置、一种具有专利权利要求8的特征的电驱动系统和一种具有专利权利要求9的特征的用于操控脉冲宽度调制变流器的方法。

因此规定：用于脉冲宽度调制变流器的控制设备。该控制设备被设计为：确定变流器的输入电压的值；而且如果所确定的输入电压的值超过预先确定的阈值，则使在变流器中的脉冲宽度调制的频率适配。

此外还规定：变流装置，该变流装置具有脉冲宽度调制变流器和按照本发明的控制设备。

此外还规定：电驱动系统，该电驱动系统具有电机、脉冲宽度调制变流器和按照本发明的用于脉冲宽度调制变流器的控制设备。

最后规定：用于操控脉冲宽度调制变流器的方法。该方法包括如下步骤：确定对变流器的输入电压。该方法还包括如下步骤：如果所确定的输入电压的值超过预先确定的阈值，则使在变流器中的脉冲宽度调制的频率适配。

本发明的优点

本发明所基于的认识在于：在脉冲宽度调制变流器的输入电压上的电压纹波、也就是说在变流器的中间电路中的电压尤其取决于在变流器中的脉冲宽度调制的频率。因而，例如对于设定在变流器中的过压切断装置的干预极限来说，除了所容许的最大运行电压之外，也必须考虑出现的最大电压纹波。在此，所述出现的最大电压纹波必须被加到最大运行电压上。这可能导致针对过压切断装置的响应的相对高的干预极限。

因而，本发明所基于的思路在于：考虑该认识并且设置针对脉冲宽度调制变流器的操控，该操控尤其是在变流器的输入电压高时减小出现的电压纹波。因为脉冲宽度调制变流器的变流器尤其也取决于在变流器中的脉冲宽度调制的频率，因而规定：在变流器上的输入电压高时使脉冲宽度调制的频率适配。以这种方式，在输入电压高时，可以减小由于脉冲宽度调制而引起的电压纹波。在此，通过尤其是在输入电压高时减小电压纹波，可能的是：降低过压切断装置进行干预的电压阈。而在输入电压低时，相对高的电压纹波也就不关键，使得在输入电压较低时，不必对脉冲宽度调制的频率进行适配或者只须对脉冲宽度调制的频率进行相对小的适配。