[发明专利]用于在多相电机中求得电流的方法

说明书

本发明涉及一种用于在与直流电压源连接的多相电机中求得电流的方法。所述多相电机具有一带有中间电路电容器的中间电路和对于每个相来说具有一个高侧开关和一个低侧开关。对中间电路电容器上的电压走向进行测量。由所测量的电压走向求得直流电压源的电流和/或一个或多个相电流。

技术领域

本发明涉及一种用于在多相电机中求得电流的方法。

背景技术

已知电旋转磁场驱动装置。在此，如在DE 102010001774中描述的那样，使用不同的调制方式。在旋转磁场驱动装置中非常流行使用脉冲宽度调制（PWM）。在这种旋转磁场驱动装置中的调节根据各个现有要求按照以下方法中任一项来实现：

- 使用正弦形电流调节（正弦换向），

- 使用斩波（blockförmig）电流调节（斩波通电），

- 使用斩波电压（借助斩波电压的控制），

- 使用借助叠加的零电压的正弦形电压调节。

原则上，前面所述的技术可以应用于具有任意相数的电机上。在实践中，人们最经常发现具有三相的电机。然而，还存在具有其它相数的电机，例如具有一相、两相、四相、五相、六相、七相或九相的电机。

此外，已知所谓的启-停系统。启-停系统是用于停止和重新启动内燃机，用于减少燃料消耗和废气排放的目的。

由本申请人研发的启-停系统基于传统的启动器工作。在此，相应的启动器通过电控制器来操控并且借助设置在飞轮处的齿圈中的小齿轮进行干预。

此外已经提出，基于具有附加的电子控制器的爪形极发电机来实现带传动中的启动器发电机（RSG）。在这种启动器发电机中，这些相多次直接通过电子半导体开关与直流电压源、例如电池连接，而不应用如PWM那样的时钟方法。

为了能够在制动情况下再生较高的能量，需要具有更高的电压的系统。在较高的电压的情况下，为了启动内燃机，需要变流器中的供电电压定时，以便将机器中的电流限制为一预先给定的最大值。定时的变流器需要具有高电容的电容器的中间电路，以便使消耗电流（Aufnahmestrom）的交变分量平滑。在输出极中，中间电路的尺寸经常确定用于相应的输出极的空间需求。

如上所述的，在所提到的机器中，在较高电压的情况下使用借助时钟方法（PWM）的运行方式，并且在较低电压的情况下或在较高转速的情况下使用借助块换向或者说斩波换向（Blockkommutierung）（无PWM）的运行方式。在时钟方法中，电流测量特别重要，因为在这种时钟方法中实施电流调节，为了进行电流调节，需要测量实际电流。

为了测量在电机的各个相中的电流，或者使用将电流转换为等值的电压信号的分流电阻，或者使用间接的电流测量方法、例如电流传送器或LEM转换器。

图1示出了连接到直流电压源、例如电池B上的五相的电机，该电机具有发电机1、功率电子元件2和中间电路3。发电机1在其内部具有五个相端子（Phasenanschluss） ，所述五个相端子通过相导线与功率电子元件2的支路Z1至Z5连接。相电流I_X至I_Y在相导线中流动，如在图1中示出的那样。

功率电子元件2的支路Z1包含一高侧开关HS1和一低侧开关LS1并且在这两个开关之间的连接点上通过一相导线与发电机1连接。

功率电子元件2的支路Z2包含一高侧开关HS2和一低侧开关LS2并且在这两个开关之间的连接点上通过另一相导线与发电机1连接。

功率电子元件2的支路Z3包含一高侧开关HS3和一低侧开关LS3并且在这两个开关之间的连接点上通过另一相导线与发电机1连接。

功率电子元件2的支路Z4包含一高侧开关HS4和一低侧开关LS4并且在这两个开关之间的连接点上通过另一相导线与发电机1连接。