[发明专利]用于电驱动系统的直流变压器的控制装置和用于运行直流变压器的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于直流变压器的控制装置和一种用于运行直流变压器的方法，其尤其用于由高压电网为混合动力车辆的车载电网供给电压。

背景技术

在混合动力车辆中，能够通过用于对混合动力车辆的电驱动装置进行供给的高压电网对低压车载电网进行供给。为此例如能够使用直流变压器，其从高压电网获取能量并且将高压电网的高压转换成相应的车载电网电压。

如果高压源、例如牵引电池暂时或持久地失灵，在混合动力车辆中内燃机能够对高压电网进行供给。在此作为替代方式，电机以发电机运行模式运行并且将由内燃机提供的动能转换成电能。前置于电机的脉冲逆变器则能够以所谓的电压调节模式（VCM,voltage control mode）运行，从而作为替代方式为高压电网供给高压。

因为电机的动力比内燃机的动力大出几个数量级，因此在运行中要注意，不要将低压电网中的功率波动无缓冲地传递到高压电网，因为否则就会存在下述危险，即内燃机可能会由于剧烈的功率突变而熄火。

文献DE 103 13 215 A1公开了一种用于调节车载电网电压的方法，该车载电网电压通过发电机由内燃机产生。在此，当车载电网中负荷突变时使用负载响应功能以根据负载调节电压，所述电压调节在负荷卸载或负荷接通时通过限定电压升高避免了发电机中过大的负荷突变。

发明内容

按照一个方面，本发明实现了一种用于驱控直流变压器的控制装置，其具有电压调节设备和电流调节设备，所述电压调节设备设计用于调节作为调节参量的、直流变压器的输出电压，所述电流调节设备设计用于调节作为调节参量的、直流变压器的输出电流。在此所述控制装置设计用于接收运行选择信号并且根据所述运行选择信号如此调整电压调节设备，使得该电压调节设备将直流变压器的输出电压限定到预先确定的恒定的最大电压，并且如此调整所述电流调节设备，使得该电流调节设备将直流变压器的预先确定的目标输出电压与输出电压之间的差用作调节偏差。

按照另一方面，本发明实现了一种电驱动系统，尤其用于混合动力车辆，具有通过高压源馈给的高压中间回路、与高压中间回路耦接的脉冲逆变器、与脉冲逆变器耦接的电机、与脉冲逆变器和高压中间回路耦接并且设计用于将来自高压中间回路的高压转换成车载电网的低压的直流变压器、与直流变压器耦接的低压电池、多个与低压电池和直流变压器耦接的能够选择接通的电气的车载电网负载以及按照本发明的控制装置，该控制装置设计用于驱控直流变压器，用于以来自高压中间回路的低压供给低压电池和多个车载电网负载。

按照另一方面，本发明实现了一种用于运行直流变压器的方法，其具有以下步骤：求取直流变压器的输入电压是否通过以发电机的方式运行的电机提供、输出相应的运行选择信号步骤和根据该运行选择信号以电流调节的方式运行该直流变压器。在此，运行直流变压器具有以下步骤：将直流变压器的输出电压限定到预先确定的恒定的最大电压并且将直流变压器的输出电流调节到调节偏差，该调节偏差通过直流变压器的预先确定的目标输出电压与直流变压器的输出电压之间的差形成。

本发明的构思在于，以智能调节模式运行连接在高压电网与低压电网之间的直流变压器，从而使得低压电网中的功率波动仅通过相应可调整的延迟、也就是缓冲地传递到高压电网。特别有利的是，通过电机和脉冲逆变器以电压调节模式提供高压电网的高压。

本发明的另一构思在于，利用车载电网和直流变压器的现有电气组件来实现车载电网中的功率波动相对于高压电网的缓冲。由此能够在无需安装附加组件的情况下设计该电驱动系统。

按照一种实施例，所述电驱动系统还能够包括逆变器控制装置，其设计用于当所述高压源失灵时以电压调节模式驱控脉冲逆变器，从而通过电机对高压中间回路进行供给。其优点在于，在混合动力车辆中，能够以替代方式或者说暂时维持高压电网中的高压。

所述逆变器控制装置能够有利地设计用于将运行选择信号发送到控制装置，该运行选择信号显示，所述逆变器控制装置以电压调节模式驱控脉冲逆变器。由此能够以有利的方式使直流变压器的电流调节运行与脉冲逆变器的电压调节模式相关，用于抑制高压电网中剧烈的功率波动，只要混合动力车辆的内燃机负责提供高压电网中的高压。由此能够避免高压电网中车载电网侧上的功率突变，由此能够可靠地运行内燃机。

按照一种实施方式，所述最大电压能够大于目标输出电压。通过目标输出电压与最大电压之间的预先确定的间隔能够不仅在接通车载电网负载时而且在断开车载电网负载时一直保证低压电池中足够的缓冲储备。

附图说明