[發(fā)明專(zhuān)利]具有諧振變換器的電路布置和用于運(yùn)行諧振變換器的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201380051609.5
• 申請(qǐng)日: 2013-09-12
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104685752B
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-01-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 斯特凡·魯普夫
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 西門(mén)子公司
• 主分類(lèi)號(hào): H02J7/00
• 分類(lèi)號(hào): H02J7/00;H02J5/00;H02M3/337
• 代理公司: 北京康信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司11240
• 代理人: 余剛,李慧

1.一種電路布置(28)包括：設(shè)計(jì)用于在超諧振的范圍內(nèi)運(yùn)行的、使能量輸送到變壓器(5)的初級(jí)繞組(6)中的諧振變換器(12)以及為了對(duì)所述諧振變換器進(jìn)行驅(qū)控而設(shè)置的驅(qū)控電路(34)，所述驅(qū)控電路具有多個(gè)模塊，即

-能以變化的頻率控制的頻率發(fā)生器(29)，

-設(shè)計(jì)用于保護(hù)所述諧振變換器(12)的半導(dǎo)體組件的短路監(jiān)控單元(30)，

-諧振故障監(jiān)控單元(31)，以及

-諧振趨勢(shì)識(shí)別單元(32)，

其中，所述諧振趨勢(shì)識(shí)別單元(32)設(shè)計(jì)用于，根據(jù)所述諧振變換器的諧振點(diǎn)與所述頻率發(fā)生器的實(shí)際頻率的偏差，對(duì)所述諧振變換器(12)的頻率進(jìn)行再調(diào)整，以便對(duì)所述諧振變換器(12)的運(yùn)行向諧振區(qū)域的靠近進(jìn)行補(bǔ)償，并且其中，所述諧振故障監(jiān)控單元(31)設(shè)計(jì)用于在檢測(cè)到所述諧振變換器(12)的所述運(yùn)行向所述諧振區(qū)域的靠近時(shí)，斷開(kāi)所述諧振變換器(12)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電路布置(28)，其特征在于，所述諧振趨勢(shì)識(shí)別單元(32)也設(shè)計(jì)用于在檢測(cè)到所述諧振變換器(12)的所述運(yùn)行向所述諧振區(qū)域的靠近時(shí)，斷開(kāi)所述諧振變換器(12)，其中，所述諧振故障監(jiān)控單元(31)的反應(yīng)速度高于所述諧振趨勢(shì)識(shí)別單元(32)的反應(yīng)速度。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電路布置(28)，其特征在于，所述諧振故障監(jiān)控單元(31)包括比較器(47)以及兩個(gè)連接在所述比較器(47)下游的觸發(fā)器，其中，所述比較器對(duì)在所述諧振變換器中流動(dòng)的電流與開(kāi)關(guān)閾值進(jìn)行比較。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電路布置(28)，其特征在于，所述觸發(fā)器中的一個(gè)構(gòu)造為D觸發(fā)器(45)并且另一個(gè)觸發(fā)器構(gòu)造為RS觸發(fā)器(46)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電路布置(28)，其特征在于，所述D觸發(fā)器(45)直接與所述比較器(47)的輸出端連接并且所述RS觸發(fā)器(46)與所述D觸發(fā)器(45)連接。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電路布置(28)，其特征在于，所述比較器(47)的所述開(kāi)關(guān)閾值是能設(shè)定的。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電路布置(28)，其特征在于，所述比較器(47)的所述開(kāi)關(guān)閾值是能設(shè)定的。

8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電路布置(28)，其特征在于，所述諧振趨勢(shì)識(shí)別單元(32)包括兩個(gè)逆相驅(qū)控的、級(jí)聯(lián)的取樣和保持電路(50，51)。

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電路布置(28)，其特征在于，所述諧振趨勢(shì)識(shí)別單元(32)包括兩個(gè)逆相驅(qū)控的、級(jí)聯(lián)的取樣和保持電路(50，51)。

10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電路布置(28)，其特征在于，連接在下游的所述取樣和保持電路(50，51)的輸出端與設(shè)置用于驅(qū)控所述諧振變換器(12)的控制器(13)的數(shù)模轉(zhuǎn)換器(52)的輸入端直接連接。

11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的電路布置(28)，其特征在于，連接在下游的所述取樣和保持電路(50，51)的輸出端與設(shè)置用于驅(qū)控所述諧振變換器(12)的控制器(13)的數(shù)模轉(zhuǎn)換器(52)的輸入端直接連接。

12.一種根據(jù)權(quán)利要求1至11中任一項(xiàng)所述的電路布置(28)在無(wú)線電池充電系統(tǒng)(1)中的應(yīng)用。

13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的應(yīng)用，其特征在于，所述變壓器(5)的所述初級(jí)繞組(6)布置在位置固定的充電站中，并且所屬的次級(jí)繞組(7)布置在具有待充電的電池(4)的車(chē)輛中。

14.一種用于運(yùn)行諧振變換器(12)的方法，所述諧振變換器在使用設(shè)置用于驅(qū)控所述諧振變換器的控制器(13)和頻率發(fā)生器時(shí)在超諧振區(qū)域中運(yùn)行，其中，借助于至少兩個(gè)與所述控制器(13)共同作用的模塊、即諧振故障監(jiān)控單元(31)以及諧振趨勢(shì)識(shí)別單元(32)來(lái)監(jiān)控向諧振頻率的靠近，其中，所述諧振趨勢(shì)識(shí)別單元(32)以比所述諧振故障監(jiān)控單元(31)更小的反應(yīng)速度來(lái)檢測(cè)所述諧振變換器(12)的運(yùn)行向諧振區(qū)域的靠近，其中，所述諧振趨勢(shì)識(shí)別單元設(shè)計(jì)用于，根據(jù)所述諧振變換器的諧振點(diǎn)與所述頻率發(fā)生器的實(shí)際頻率的偏差，對(duì)所述諧振變換器的頻率進(jìn)行再調(diào)整。