[發明專利]用于保護晶體管電橋的功率部件的裝置

在審

• 申請號: 201980043868.0
• 申請日: 2019-06-28
• 公開（公告）號: CN112352373A
• 公開（公告）日: 2021-02-09
• 發明（設計）人: Y.萊科克;M.伯特蘭德;H.迪亞
• 申請（專利權）人: 法雷奧電機設備公司
• 主分類號: H02M1/08
• 分類號: H02M1/08;H02M1/32;H02H7/10;H02H9/04;H03K17/08;H02K11/26
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 譚華

本發明尤其涉及一種用于保護功率部件(Q1、Q11)的裝置(100)，該保護裝置(100)在所述功率部件(Q1、Q11)的電流輸入端子(D)和電流輸出端子(S)之間處于分路連接，其特征在于，所述保護裝置(100)被配置為檢測可變電流在電流輸入端子(D)和電流輸出端子(S)之間流過所述功率部件(Q1、Q11)的持續時間。

技術領域

本發明涉及功率橋領域，功率橋包括至少一個開關臂并且用于驅動旋轉電機或由旋轉電機供電。為此，本發明涉及一種用于保護功率橋的功率部件的裝置，以及一種功率橋和此類旋轉電機。

背景技術

在機動車輛中，車載網絡用于向所述機動車輛配備的各種電氣設備供電。車載網絡的電源由至少一個電池提供，該電池可以在機動車輛行駛時通過與所述機動車輛的熱機連接的旋轉電機進行充電。然后，旋轉電機將熱機的機械旋轉能轉換成電能，該電能被提供給該網絡和/或至少一個電池。

更普遍地，旋轉電機意指任何旋轉電機，優選為定子是多相定子的旋轉電機，其用于產生供應給車載網絡的直流電。示例性而非限制性地，其特別可以是交流發電機或交流發電機起動器。甚至更具體地，本發明的上下文是具有永磁體的旋轉電機的上下文。

根據第一操作模式，旋轉電機連接至包括功率部件的功率橋，以便向車載網絡供應直流電流。根據第二操作模式，旋轉電機由作為功率逆變器操作的功率橋供電。

在功率橋或其功率部件之一發生故障的情況下，在所述功率橋中流動的電流可能會迅速損壞其功率部件。為了防止功率橋的給定臂的功率部件破裂并因此在車載網絡上傳播與機動車輛的電氣設備不兼容的電流值，有必要盡快檢測功率橋或其功率部件之一的故障。

本發明的目的是提供一種用于保護功率部件的新穎裝置，從而至少大部分地解決上述問題并且還獲得其他優點。

發明內容

根據本發明的第一方面，通過一種用于保護具有電流輸入端子、電流輸出端子和控制端子的功率部件的裝置來實現至少一個上述目的，所述保護裝置被旁路地置于、即并聯地位于所述功率部件的電流輸入端子和電流輸出端子之間，并且所述保護裝置被配置為檢測可變電流在電流輸入端子和電流輸出端子之間流過所述功率部件的周期。

更具體地，根據本發明的第一方面的保護裝置被配置為檢測周期，在該周期中，特別是當功率部件在所謂的截止開關狀態和所謂的導通開關狀態之間切換時，可變電流在所述功率部件的電流輸入端子與電流輸出端子之間流過所述功率部件。在其導通開關狀態下，功率部件類似于被配置為關閉狀態的中斷器；在其截止開關狀態下，功率部件類似于被配置為開啟狀態的中斷器。因此，根據本發明的第一方面的保護裝置被配置成檢測例如在截止導通模式和導通模式之間轉換的過渡階段中，可變電流在功率部件的電流輸入端子和電流輸出端子之間流過所述功率部件的周期。

具體地，在該過渡轉換階段中，流過功率部件的電流是可變的，并且對于第一近似值，它以線性增加的方式變化。便利地，利用流過功率部件的電流的這種可變性，使得可以檢測所述功率部件的可能的故障。如果功率部件正常工作，則該過渡轉換階段僅持續相對較短的第一過渡周期，如下所述，并且流過功率部件的電流僅增加至相對較低的第一強度值，如下所述。相反，如果功率部件出現故障，則其過渡轉換階段的周期會異常延長，并且在其電流輸入端子和電流輸出端子之間通過的可變電流會增加且超過上述第一強度值，直到達到第二強度值為止，該第二強度值高于第一強度值。在大于第一過渡周期的第二過渡周期中獲得該第二強度值。因此，當所述功率部件從其截至導通狀態切換到其導通狀態時，通過測量所述可變電流在所述功率部件的電流輸入端子與電流輸出端子之間流過所述功率部件的過渡周期，可以檢測到所述功率部件的故障。該測量是通過根據本發明的第一方面的保護裝置執行的。

根據本發明的第一方面的保護裝置可以有利地包括以下至少一個改進；構成這些改進的技術特征可以單獨考慮，也可以結合使用：

-可變電流是當功率部件從其截至狀態切換到導通狀態時流過功率部件的電流；