[发明专利]用于多相变换器的相诊断的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于对多相变换器进行相诊断（Phasendiagnose）以便检测各个变换器相中的可能缺陷的方法，其中按照对于各个变换器相的对称负载分布来进行调节。

背景技术

本发明完全一般性地涉及在多相的DC/DC、AC/DC、DC/AC或AC/AC变换器、也就是电流变换器或电压变换器的情况下在生产过程中的相诊断。在此，尤其是涉及在制造进程中对这种多相变换器的抽样式检验，以便确保所制造的产品（变换器或具有变换器的控制设备）在避免各个变换器相中的缺陷、尤其是可能的过热方面连续地满足要求。这里所考察的变换器在此例如是为了汽车电子装置考虑的，但是不仅是为了汽车电子装置考虑的。

在制造变换器或变换器设备时常见的是，通过功能测试或在最终检查时或在后续的试运转检查(Run-In-Prüfung)时，通过变换器相的意外迅速的升温来检测构造缺陷和/或组件缺陷。为此通常在变换器中设置多个温度传感器，也就是每个相设置至少一个传感器以及通常附加地设置另一个采集变换器或变换器设备的总温度或壳体温度的温度传感器。

如此获得的多重温度信息可以在制造中或者在出于诊断目的的抽样检验中用于例如特定于相地识别与冷却体的不良的热连接。

另一方面还已知的是，为了用不同的直流输出电压来传输能量而使用DC/DC变换器，其中在最简单的情况下，设置建立或中断与直流电压源的连接的开关装置，其中该开关装置的占空比确定了输出电压或输出电流的高度。现在为了达到高的功率，经常使用“多相”变换器，也就是具有多个并联单元的变换器。这些并联的单元或相被相移地操控，以便因此实现对所需滤波器件的减少或缩小。

在这种多相变换器中出现了以下的问题，即例如由于组件公差，即使在PWM操控信号的脉冲宽度相同（PWM脉冲宽度调制）时，不对称的负载分布、尤其是电流分布（有时还有电压分布）也可能被提供到各个相上。但是这是不期望的，因为一方面损耗由于变换器的欧姆电阻而上升并且变换器的效率由此恶化，并且另一方面由于例如电流的分布不等，各个电感由于过高的相电流而达到饱和，这导致整个变换器的最大功率减少或导致一个相的失效。所以在实践中，在多相变换器系统中例如执行电流对称化（一般地：负载对称化），其中为此设置常规的PWM电流调节。例如通过测量电阻来测量和计算一个相的电流；在此如此选择各个变换器相的占空比，使得得出到各个相的“对称的”（均匀的）电流划分。这通过对各自的相占空比（Phasen-Tastverh?ltnis）的对应调整来实现，其中各个占空比可以是完全互相不同的。通过对称的电流划分，既可以降低组件公差的影响，又可以减小在变换器构造中的特定结构方式不对称性的作用，所述结构方式不对称性例如是由于通向各自相的不同长度的引线所引起的。

发明内容

本发明的任务现在是，在像开始时所说明的方法中降低必要的构造上的成本并且在此尤其是节省温度传感器连同所属的分析电路；在后续中也应该达到在减少器件和因此降低的制造成本方面的成本节约，以及在较小的缺陷可能性方面的质量改善，此外通过在电路板上的更少的器件数量达到位置节约（更少的结构空间），以及达到在电路板上布线的简化。尤其是应该利用本发明以抽样检查来实现过程检控，其中还在必须将设备作为有缺陷的淘汰之前，应该能够确定过程的恶化。

在此，本发明所基于的认识是，诊断可以通过考察对称性调节来进行，也就是通过这样的方式，即诊断与温度有关地基于变换器相的占空比或负载预给定的划分的改变。

为了解决所提出的任务，本发明因此规定一种如开始时所说明方式的方法，该方法的特征在于，在变换器的运行中在至少两个不同的时刻在不同的温度下，以任意的顺序采集变换器的各个相的负载预给定的划分。在负载预给定的划分有变化的情况下，可以推断出过程中的恶化或有时也可以推断出在至少一个相中存在重要的缺陷。在此，特别优选的是，首先在冷的变换器的情况下在室温下并且然后在预先给定的运行持续时间之后在变换器温升之后采集负载预给定的划分。

这里为了完整性起见提及，存在可以在本方法中应用的不同的变换器布局。这些不同的变换器布局可以如下地汇总在三个组中：

所述变换器例如可以是能够直接调整输出电流的电流变换器；以下示例性地一再详细深入探讨该实施方式。