[發明專利]用于使換流器的至少一個半導體去負荷的整流電路設備和方法以及具有整流電路設備的車輛

在審

• 申請號: 201780073818.8
• 申請日: 2017-11-16
• 公開（公告）號: CN110121836A
• 公開（公告）日: 2019-08-13
• 發明（設計）人: 亞歷山大·比爾克
• 申請（專利權）人: ZF腓德烈斯哈芬股份公司
• 主分類號: H02M7/538
• 分類號: H02M7/538;H02M1/34
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 楊靖;韓毅

本發明涉及一種用于使換流器(103)的至少一個半導體去負荷的整流電路設備(100)。整流電路設備(100)包括用于聯接電池(155)的至少一個第一接觸端(105)和第二接觸端(110)，還包括具有第一電容量和第一寄生電感(160)的中間電路電容器(115)和輸出側的換流器(103)。換流器(103)的第二開關裝置(130)和第三開關裝置(135)能在使用操控信號的情況下被操控。此外，整流電路設備(100)包括由第一開關裝置(145)和具有第二電容量和第二寄生電感(165)的緩沖單元(150)構成的第二串聯電路(140)，其中，第二電容量小于第一電容量，并且/或者第二寄生電感(165)小于第一寄生電感(160)。

技術領域

本發明涉及用于使換流器的至少一個半導體去負荷的整流電路設備和方法以及具有整流電路設備的車輛。

背景技術

在逆變器的研發中，目的是減小整流路徑中的漏電感，以便將切斷損耗限制為最小限度。非常小的寄生電感一方面導致對切斷特性的正面作用，但另一方面導致對接通特性的負面作用。

發明內容

在該背景下，本發明根據獨立權利要求提供一種更好的用于使換流器的至少一個半導體去負荷的整流電路設備、一種具有更好的整流電路設備的車輛和一種更好的用于使換流器的至少一個半導體去負荷的方法。有利的設計方案由從屬權利要求和隨后的描述得到。

用于使換流器的至少一個半導體去負荷的整流電路設備包括用于聯接電池的至少一個第一接觸端和第二接觸端，還包括連在第一接觸端與第二接觸端之間的具有第一電容量和第一寄生電感的中間電路電容器和通過第一連接線路和第二連接線路與中間電路電容器、第一接觸端和第二接觸端連接的輸出側的換流器，換流器包括由至少一個第二開關裝置和第三開關裝置構成的至少一個第一串聯電路，以便將施加在第一接觸端和第二接觸端上的直流電壓轉換為施加在布置在第二開關裝置與第三開關裝置之間的輸出接觸端上的交流電壓。第二開關裝置和第三開關裝置可以在使用操控信號的情況下被操控。此外，整流電路設備包括與中間電路電容器和換流器并聯布置的第二串聯電路，第二串聯電路由第一開關裝置和具有第二電容量和第二寄生電感的緩沖單元構成，第一開關裝置可以在使用另外的操控信號的情況下被操控，其中，第二電容量小于中間電路電容器的第一電容量，并且/或者第二寄生電感小于中間電路電容器的第一寄生電感。

在此，根據一個實施方式，第二開關裝置的第一聯接端與第二串聯電路的第一聯接端和中間電路電容器的第一聯接端連接。第二開關裝置的第二聯接端與輸出接觸端和第三開關裝置的第一聯接端連接，并且第三開關裝置的第二聯接端與第二串聯電路的第二聯接端和中間電路電容器的第二聯接端連接。

也被稱為閥的開關裝置例如可以實現為晶體管。在此描述的整流電路設備可以有利地釋放兩個不同的具有不一樣大的寄生電感的整流路徑。在接通過程中有利的是存在高寄生電感，這是因為在電流從二極管到半導體的整流時，當第二和第三開關裝置分別包括二極管和半導體時，通過快速的開關過程導致高的電流改變。高的寄生電感在此有利于半導體的電壓下降，并且因此導致開關過程中的更小的損耗功率。相反地，在切斷過程中有利的是存在低寄生電感，這是因為由此在整流過程期間通過電流改變導致的過電壓明顯減小。在減小的寄生電感中，在相同的過電壓的情況下可以提高開關速度，并且由此最小化產生的開關損耗。

通過整流電路設備，現在有利地可以針對接通過程使用具有較高寄生電感的第一整流路徑，并且針對切斷過程使用具有較低寄生電感的第二整流路徑。

為此有利地，第二開關裝置和第三開關裝置可以在使用操控信號的情況下被操控，并且第一開關裝置可以在使用另外的操控信號的情況下被操控，從而在接通過程期間使經過中間電路電容器和換流器的第一整流路徑激活，在切斷過程期間使經過第二串聯電路和換流器的第二整流路徑激活。接通過程在此可以理解為，第二開關裝置和/或第三開關裝置閉合。切斷過程可以理解為，第二開關裝置和第三開關裝置斷開。為了可以使相應的整流路徑激活，操控信號可以例如在其開關邊沿方面相協調。