[發明專利]具有線性驅動地工作的開關裝置的逆變器電路

有效

• 申請號: 201310468422.7
• 申請日: 2013-09-29
• 公開（公告）號: CN103715925B
• 公開（公告）日: 2017-04-26
• 發明（設計）人: S·布茨曼
• 申請（專利權）人: 羅伯特·博世有限公司;三星SDI株式會社
• 主分類號: H02P27/06
• 分類號: H02P27/06;B60L11/18
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所11256
• 代理人: 鄭立柱

技術領域

本發明涉及一種用于電動機的逆變器電路，該電動機具有至少兩個開關裝置，該至少兩個開關裝置被構造為被線性地操控并且被驅動作為電源。

背景技術

從現有技術中已知了用于操控電動機，尤其是旋轉電動機或者三相電動機的多種不同的逆變器或者逆變器電路。例如，DE19600807A1公開了一種智能的、分離的半橋式功率模塊，該半橋式功率模塊具有至少一個功率晶體管，借助于該功率晶體管來實現電動機的操控。

在圖1中示出用于操控電動機的現有技術的另一種逆變器電路。其具有由三個半橋電路10構成的并聯電路15。該三個半橋電路10中的每個半橋電路包括兩個開關裝置8，其在該半橋電路10中相互串聯連接。在各自的半橋電路10之內，分別在兩個開關裝置8之間安置一個半橋連接端6，逆變器電路20的相應的半橋電路10通過該半橋連接端與電動機的輸入端相連接。為了操控這樣的電動機，在各自的半橋電路10之內將導通地連接兩個開關裝置8中的至多一個開關裝置，而該半橋電路10的各自的另一個開關裝置8將被截斷。此外，該逆變器電路20具有第一和第二連接端11、12，在它們之間安置有由半橋電路10構成的并聯電路15。其中，第一連接端11還與中間電路電容器9的第一電極相連接，而第二連接端12與該中間電路電容器9的第二電極相連接。其中，該中間電路電容器9示出了在連接端11、12之間安置的所謂的直流中間電路的最重要的部件之一。如果該逆變器電路20與儲能器或者蓄電池系統以及電動機相連接，那么能量將從該儲能器或者從該電動機(只要其作為發電動機運行)作為回饋的能量而中間地存儲在直流中間電路的中間電路電容器之中。

在所謂的恢復的情況下，即在已經反映的能量從電動機回饋至蓄電池系統之中的情況下，蓄電池系統的保護器將必須斷開，并且由此出于安全方面的原因必須斷開在蓄電池系統和逆變器電路之間的電連接。在這種情況下，在直流中間電路之中的電壓或者在該中間電路電容器之上的電壓將會強烈地持續增加。因此，該在現有技術的逆變器電路中的中間電路電容器必須具有相對大的尺寸，以便限制在其上的電壓上升。然而，這么大的中間電路電容器價格昂貴并且需要大的空間需求。

因此，現有技術僅已知唯一的解決方案，其意圖減小中間電路電容器。所以，例如DE10218305A1公開了一種具有六個主開關元件的回歸(Resonanz)逆變器電路，該六個主開關元件借助于開關控制要么可通過地要么截斷地開關，其中，三個由分別兩個主開關元件的組分別包含三相橋的一相并且與三相橋相連接。其中，這些主開關元件中的每個主開關元件與一個過壓保護電容器相關聯。

發明內容

依據本發明提供了一種用于電動機的逆變器電路，其包括第一和第二連接端，通過其所述逆變器電路能夠與儲能器連接。此外，所述逆變器電路包括在所述第一和第二連接端之間安置的、由三個半橋電路組成的并聯電路，其中，所述半橋電路中的每個半橋電路分別具有兩個開關裝置，在所述兩個開關裝置之間分別安置有半橋連接端，通過其所述相應的半橋電路能夠與電動機的輸入端連接。依據本發明，所述半橋電路中的至少一個的所述兩個開關裝置分別被設置為被線性地操控并且被驅動作為電源，而所述半橋電路的相應的另一個開關裝置是導電的。

依據本發明所述的逆變器電路能夠驅動與所述逆變器電路連接的電動機，同時主動地減小在與所述逆變器電路連接的中間電路電容器上的電壓降。在設計所述逆變器電路時將能夠設置相較于現有技術更小尺寸的中間電路電容器。如果在所述逆變器電路的半橋電路中未可通過的開關裝置未被截斷，而是作為電源來運行，那么將能夠減小在所述直流中間電路上的電壓降并且將能夠構建并且使用相較于現有技術中的逆變器電路更小的中間電路電容器。

在一個優選的實施形式之中，所述第一連接端與中間電路電容器的第一電極相連接并且所述第二連接端與所述中間電路電容器的第二電極相連接。由此使得所述依據本發明的逆變器電路固定地與一個中間電路電容器相連接。

有利地，至少一個半橋電路的至少一個開關裝置的第一連接端與保護二極管的陰極相連接，而該至少一個開關裝置的所述第二連接端與所述保護二極管的陽極相連接。保護二極管是半導體二極管，其能夠很好地用于保護而免于過壓和不允許的電壓。

優選地，所述保護二極管被實施為續流二極管。使用續流二極管的優點在于流過該續流二極管的高的電流能夠被非常準確地限制在一個非常小的值之上。