[發明專利]識別發電機系統中的電氣故障的方法及執行該方法的器具

有效

• 申請號: 201410019491.4
• 申請日: 2014-01-16
• 公開（公告）號: CN103941187B
• 公開（公告）日: 2019-02-22
• 發明（設計）人: P.梅林格
• 申請（專利權）人: 羅伯特·博世有限公司;索恩格汽車德國有限責任公司
• 主分類號: G01R31/34
• 分類號: G01R31/34;G01R31/02;G01R31/06
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 梁冰;楊國治

本發明涉及一種用于確定一發電機系統（1）、尤其是一陸上交通工具的發電機系統中的電氣故障的方法，所述發電機系統具有一發電機（10）和一整流器（30），其中，所述發電機具有一發電機調節器（20），所述整流器具有整流器元件（D1?D6），其中，所述方法包括，在通過所述發電機（10）的一激勵繞組（21）的至少一個激勵電流的激勵電流值（Ierr）的情況下，分別獲知至少一個特征參量，所述至少一個特征參量相應于所述整流器元件（D1?D6）中的至少一個整流器元件的通電時間份額，并且當所述至少一個特征參量與一配屬的期望值以大于一預設的程度存在偏差時，確定存在一電氣故障。用于執行該方法的器具同樣是本發明的主題。

技術領域

本發明涉及用于識別發電機系統中的電氣故障的方法以及用于執行該方法的器具。

背景技術

用于陸上交通工具的發電機系統典型地具有一他勵發電機，其具有一激勵繞組和一定子繞組、一聯接在該定子繞組之后的整流器和一發電機調節器。該發電機調節器通過相應地設定通過所述激勵繞組的電流來調節通過所述發電機產生的電壓。所述發電機常常構造成爪極發電機。但本發明不限于在陸上交通工具中使用，而是也可以在空中交通工具和/或水上交通工具中的發電機系統的情況下使用。

相應的交通工具的機載電網包括至少一個發電機系統、至少一個電池和大量的電消耗器。隨著在交通工具中、在陸上交通工具中例如在電子穩定性程序等等中的與安全相關的電氣系統的提高的推廣度，對于機載電網的保護越來越重要。在此，特別重要的是防止過壓。

過壓尤其會從發電機系統中的電氣故障，例如定子場中的匝間短路、激勵繞組中的匝間短路、電機（例如由于在那里構建的永磁鐵的去磁引起）的磁性質的改變、整流器中的短路，或者影響所述發電機系統的怠速電壓的故障中得出。電氣故障在本申請的范疇中理解為會影響通過發電機系統饋入到聯接的機載電網中的電壓的所有故障。

為了能夠識別電氣故障，在JP 3374543 B2中記載到，在發電機系統的整流器的直流電壓側和交流電壓側所施加的電壓利用比較儀相互進行比較。通過所述方法可以識別到整流器中的短路，但無法識別到發電機內部的故障，例如在其定子繞組和/或激勵繞組中的匝間短路。

因此，還需要用于識別在相應的發電機系統中的電氣故障的更好的可能性。

發明內容

在該背景下，本申請建議一種用于識別發電機系統中的電氣故障的方法以及用于執行該方法的器具。

發明優點

如前所述，通過已知的方法，即在發電機系統的整流器的直流電壓側和交流電壓側所施加的電壓利用比較儀相互進行比較，例如無法識別到發電機的定子繞組和/或激勵繞組中的匝間短路。本發明克服了該缺點。本發明能夠識別所有的、文章開頭所提到的發電機系統中的電氣故障，例如定子場中的匝間短路、激勵繞組中的匝間短路、電機的磁性質的改變、整流器中的短路以及影響所述怠速電壓的故障。

本發明在一發電機系統、尤其是陸上交通工具的發電機系統中使用。如前所述，這種發電機系統具有一發電機，該發電機具有一發電機調節器和一帶有整流器元件的整流器。

相應的整流器一般是已知的。所述整流器元件可以在整流器中構造成傳統的二極管或齊納二極管。常見的用于對三相電流進行整流的六脈沖整流器具有例如六個整流器元件。在此，一個整流器元件也可以例如具有一對并聯的二極管或多對并聯的二極管。但本發明也可以在有源整流器中使用，其中，所述整流器元件構造成半導體開關，例如構造成金屬氧化物半導體場效應晶體管。具有有源整流器的發電機系統能夠實現所述發電機的馬達運行，其中，所述整流器被用于換向。

如前所述，所述發電機調節器通過向所述激勵線圈的相應供電，例如通過脈沖寬度調制地操控一相應的半導體開關來調節所述發電機的輸出電壓。根據本發明的方法包括，在通過所述發電機的激勵繞組的一激勵電流的至少一個激勵電流值的情況下，分別獲知至少一個特征參量，其與所述整流器元件中的至少一個的通電時間份額相應。