[发明专利]电路及电子系统

说明书

本发明的各实施例涉及励磁线圈的放电技术。用于使用励磁线圈(103)的磁场(183)来极化磁性材料(182)的电路(100)包括端口(199)，该端口(199)被配置为提供与DC电源(111)的连接。电路(100)还包括至少一个电容器(104、105)和驱动器电路(102)，其被配置为驱动励磁线圈(103)和至少一个电容器(104、105)。驱动器电路(102)被配置为经由至少一个电容器(104、105)使励磁线圈(103)放电到DC电源(111)。

技术领域

本发明的各种示例一般涉及操作用于对磁性材料进行极化的电路的励磁线圈的驱动器电路装置的技术。各种示例具体涉及经由至少一个电容器使励磁线圈放电。

背景技术

电马达使用于各种用例中。电马达在其中发现应用的一种情景是皮带驱动的启动器和发马达(BSG)。在此，电马达例如经由内燃机的曲轴来与车辆的内部内燃机耦合。

直流(DC)电源被用来操作电马达。近来，使用具有48V直流供电电压的DC电源已变得流行。

电马达的各种实现是已知的。例如，电马达在爪极设计中的实现是已知的。通常，电马达包括定子和转子，其中转子可以相对于定子移动。励磁线圈被用来极化磁性材料，从而增加转子和定子之间的磁通量。由此，可以增加作用在定子和转子之间的扭矩。

磁性材料的极化对应于沿共同的方向对准磁性材料的磁化；这种状态有时被称为饱和。

流过励磁线圈的电流被用来给励磁线圈充电并使磁性材料朝饱和极化。励磁线圈中的磁场方向与磁性材料中的磁场方向相同。通常，使用软铁磁材料。因此，通过对励磁线圈充电和放电，磁性材料的极化可以在饱和(施加全磁场)和剩磁(没有施加磁场)之间显著变化。

励磁线圈中的电流是DC电流。通常，电流不大于10A。励磁线圈可以由具有显著电感的电感器和与电感器串联连接的电阻器来建模。电感的典型值为几mH到几百mH。

BSG可以在不同的系统状态下操作。第一系统状态有时被称为电动状态；并且第二系统状态有时被称为发电状态。例如，在电动状态下，电马达驱动负载，典型是内燃机；不同地，在发电状态下，电马达由负载驱动——例如由于其质量惯性。作为一般规则，BSG将消耗由DC电源在电动状态下提供的电力；但是将在发电状态下为DC电源供电。例如，在电动状态下，BSG可以提供用于启动内燃机或附加的加速的扭矩。不同地，当不需要内燃机提供扭矩时可以激活发电状态，这可以例如是在车辆的制动或续流期间的情况。在发电状态下，BSG可以充当交流发马达以向DC电源提供电能。例如，电能可以被用于对连接到DC电源的电池充电。

然而，存在向DC电源提供电能导致故障状态甚至损坏系统的风险。例如，可能遇到电池与DC电源断开的情景。然后，由BSG提供的电能不能被用于电池的充电。然后，DC电源上的电压可能超过与安全操作相关联的阈值电压。例如，标称在48V下操作的DC电源的典型阈值电压可以是60V。例如，如果提供给BSG的扭矩为高，则可以快速达到该阈值电压，例如，这可能是针对在车辆的大速度下可能遇到的高速操作的情况。如果达到阈值电压，则可能发生包括损坏电子组件在内的电子组件的故障。

存在本领域中已知的各种技术来减轻到DC电源中的这种过度能量反馈。