[發(fā)明專利]用于使電網(wǎng)放電的方法和設(shè)備

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310232775.7
• 申請日: 2013-06-13
• 公開（公告）號: CN103515947B
• 公開（公告）日: 2017-06-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: T.波伊澤;T.默克爾
• 申請（專利權(quán)）人: 羅伯特·博世有限公司
• 主分類號: H02J1/00
• 分類號: H02J1/00;H02J7/34
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司72001
• 代理人: 杜荔南,劉春元

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及根據(jù)權(quán)利要求1和9的前序部分的用于使電網(wǎng)放電的方法和設(shè)備以及根據(jù)權(quán)利要求11的電氣系統(tǒng)。

背景技術(shù)

已知在機動車中采用一方面充當起動機并且另一方面充當發(fā)電機的電機。這樣的電機也稱為起動機－發(fā)電機。電布線在此是這樣的，即電機經(jīng)由逆變器、例如脈沖逆變器與車載網(wǎng)絡(luò)和蓄電池連接。在起動機情況下，電機從汽車蓄電池提取所需的電功率，其中由蓄電池提供的電流借助于脈沖逆變器轉(zhuǎn)換成尤其是三相的三相電流，該三相電流在該情況下驅(qū)動作為起動機－發(fā)動機工作的電機。在起動過程期間，通常與曲軸連接的電機因此將汽車的內(nèi)燃機帶到所需的起動轉(zhuǎn)速。在起動之后，電機由內(nèi)燃機驅(qū)動并且作為發(fā)電機工作。由此，發(fā)電機生成供給車載網(wǎng)絡(luò)或為蓄電池充電所需的電能。以發(fā)電機方式工作的電機的輸出電壓借助于電壓調(diào)節(jié)器被調(diào)節(jié)到可預(yù)先給定的電壓值，例如通過激勵電流的影響和借助于脈沖逆變器來整流。為了電能的中間存儲或轉(zhuǎn)存儲，這樣的具有電機、發(fā)電機、脈沖逆變器和蓄電池的電氣系統(tǒng)通常還具有中間電路電容器。該中間電路電容器在此至少充電到由電機提供的電壓。

如果這樣的電氣系統(tǒng)與具有較高電壓的牽引網(wǎng)絡(luò)相連接地被采用，則還存在至少一個直流電壓轉(zhuǎn)換器，該直流電壓轉(zhuǎn)換器被如此連接，使得其處于具有較高電壓的牽引網(wǎng)絡(luò)與具有較低電壓的車載網(wǎng)絡(luò)之間。該牽引網(wǎng)絡(luò)在此用電能供給用于驅(qū)動汽車的電機。這種裝置的示例在DE 199 03 427A1中描述。

特別在具有較高電壓的牽引網(wǎng)絡(luò)中——其中中間電路電容器也處在較高電壓上——必需確保，中間電壓電容器在斷開之后在比較短的時間內(nèi)被放電。這例如要求，中間電路電容器處的電壓在脈沖逆變器斷開之后的5秒內(nèi)下降到60伏以下。中間電路電容器的放電在目前采用的系統(tǒng)情況下經(jīng)由并聯(lián)電阻來進行，利用該并聯(lián)電阻一個中間電路電容器或者必要時多個中間電路電容器被放電，其中還存在的可能性是，在脈沖逆變器斷開時該電阻經(jīng)由繼電器被接入。從DE 10 2004 057 693已知一種放電電路，其中借助于布置在牽引網(wǎng)絡(luò)和車載網(wǎng)絡(luò)之間的直流電壓轉(zhuǎn)換器使牽引網(wǎng)絡(luò)放電并且在此電能被傳輸?shù)杰囕d網(wǎng)絡(luò)中。

迄今為止的考慮和實施僅僅使用靜態(tài)的考慮。在此，僅僅考慮靜態(tài)的、也就是持續(xù)出現(xiàn)的電壓。但是對于短時的、也就是動態(tài)的考慮來說，有幾種特殊情況適用，在這里介紹的所謂的負載突降脈沖（Load Dump Impuls）方法中使用這些特殊情況。“負載突降”被理解為在機動車車載網(wǎng)絡(luò)中產(chǎn)生電壓尖峰。這些電壓尖峰在這樣的時刻產(chǎn)生，在所述時刻車載網(wǎng)絡(luò)的功率強勁的耗電器被斷開并且車載網(wǎng)絡(luò)的負載突然減少。所述電壓尖峰或電壓脈沖、也就是動態(tài)最大的電壓，由原理決定地出現(xiàn)在每個車載網(wǎng)絡(luò)中并且必然按照規(guī)范由每個控制設(shè)備所容忍。

例如，當這樣的電壓尖峰持續(xù)不長于400ms并且不超過35伏的電壓時，所述電壓尖峰是允許的。在此所述的本發(fā)明中使用在車載網(wǎng)絡(luò)中對這樣的電壓尖峰的允許性。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)本發(fā)明提供一種用于對第一電網(wǎng)放電的方法。該第一電網(wǎng)尤其是包括中間電路，該中間電路尤其是包括中間電路電容器。該第一電網(wǎng)為此借助于直流電壓轉(zhuǎn)換器與第二電網(wǎng)連接。

第二電網(wǎng)尤其是包括低壓車載網(wǎng)絡(luò)，尤其是具有蓄電池的低壓車載網(wǎng)絡(luò)。第二電網(wǎng)具有額定電壓。這意味著，第二電網(wǎng)在正常運行中以其值對應(yīng)于額定電壓的電壓來運行，或者在正常運行中其值對應(yīng)于額定電壓的電壓施加在第二電網(wǎng)處。所述額定電壓在此尤其是例如由制造商或供應(yīng)商規(guī)定的電壓值。

第一電網(wǎng)借助于直流電壓轉(zhuǎn)換器被放電。該直流電壓轉(zhuǎn)換器在此將電能傳輸?shù)降诙娋W(wǎng)中。第一電網(wǎng)的電壓因此在輸入側(cè)作為輸入電壓施加在直流電壓轉(zhuǎn)換器處，并且第二電網(wǎng)的電壓因此在輸出側(cè)作為輸出電壓施加在直流電壓轉(zhuǎn)換器處。直流電壓轉(zhuǎn)換器的輸出電壓可借助于對直流電壓轉(zhuǎn)換器的操控來設(shè)定。

為了放電，直流電壓轉(zhuǎn)換器的輸出電壓被設(shè)定到比第二電網(wǎng)的額定電壓大的第一電壓值上。根據(jù)本發(fā)明，為了放電直流電壓轉(zhuǎn)換器的輸出電壓在可預(yù)先給定的第一持續(xù)時間內(nèi)被設(shè)定到第一電壓值上。

通過限制利用對應(yīng)于第一電壓值的輸出電壓進行放電的持續(xù)時間，在車載網(wǎng)絡(luò)中避免了持續(xù)時間長、在電和熱方面加負載的電壓尖峰。因此，電壓在中間電路放電的大部分期間都保持在靜態(tài)允許的水平上。

因此可以有利地提供借助于直流電壓轉(zhuǎn)換器來放電的方法，其中車載網(wǎng)絡(luò)和連接到其上的部件不會被損壞。