[发明专利]用于电力驱动式车辆的机动车辆车载电源系统以及用于操作机动车辆车载电源系统的方法

说明书

描述了一种机动车辆车载网络，包括功率转换器（SR）、电机的绕组（W1至W3）、和三角形开关组（D1至D3）。电机连接到功率转换器（SR），其中，提供DC连接端子（DC+、DC‑）。三角形开关组（D1至D3）以三角形构型连接绕组。三角形开关组的至少一个开关（D1）还将功率转换器（SR）的至少一个AC连接（A1）连接到DC连接端子（DC+、DC‑）。基于构型规范，构型控制器（C1）致动三角形开关组（D1至D3），并且一方面具有在驱动状态内以闭合或断开的方式致动三角形开关组的功能。当经由DC连接端子传输能量时，三角形开关组的至少一个开关（D1）由构型控制器基于闭合的切换状态致动。本发明还涉及相关联的方法。

技术领域

已知借助于作为能量存储器的电池来驱动机动车辆，其中，电驱动器包括电机。一方面，为了产生旋转场并且通常为了控制电机，需要半导体（特别是功率转换器的半导体开关），以便能够借助于能量存储器的直流电压来操作电机。

背景技术

此外，通常已知可以经由车辆外部上的充电接口（“插件”）给具有电能存储器（其特别地用于提供牵引力）的车辆充电，其中，该接口还可以用于将电能从车辆回馈到固定单元。对于这种能量传输，控制元件也是必要的，特别地，它们也被具体实施为半导体元件。

发明内容

特别地，由于在几千瓦的相对高的功率水平的情况下所需的功率半导体会需要相当大的成本，因此本发明的目的是公开一种以成本有效的方式实施车辆的电驱动器和相关联的车辆车载电源系统的可能方式。

该目的借助于根据独立权利要求的机动车辆车载电源系统并借助于用于操作机动车辆车载电源系统的方法来实现。另外的特征、性质和实施例以及它们的作用模式从另外的描述和图1是显而易见的。

提出经由至少一个开关将机动车辆车载电源系统的能量存储器与DC外部连接连接起来，所述至少一个开关还用于选择驱动器的电机的绕组的三角形构型。结果，特别地，三角形开关组的一个或多个开关可以避开电机的绕组，其结果是，DC外部连接可以经由功率转换器或经由其一个或多个开关将能量直接传输到能量存储单元中，该能量存储单元经由功率转换器连接到电机。结果，三角形开关组的至少一个开关（其可以用于实施电机的三角形构型）可以用于两种功能，具体地用于产生三角形构型以及用于在能量存储单元和DC外部连接之间传导能量。由于只有在车辆不行驶时才经由DC外部连接传输能量，因此即使至少一个开关元件被用于两种功能，这两种功能也不会彼此产生不利影响。特别地，不需要附加的开关来经由DC外部连接来传输能量，该附加的开关被闭合以传输能量并且否则以断开状态被致动。

机动车辆车载电源系统配备有功率转换器、电机的绕组和三角形开关组。电机连接到功率转换器，其中，提供DC外部连接。三角形开关组以三角形构型连接绕组。三角形开关组的至少一个开关还将功率转换器的至少一个交流电连接连接到DC外部连接。根据构型规范，构型控制器致动三角形开关组，并且一方面具有在驱动状态内以闭合状态或断开状态致动三角形开关组的功能。当经由DC外部连接传输能量时，三角形开关组的至少一个开关由构型控制器根据闭合的开关状态致动。另外，描述了相关联的方法。

描述了一种机动车辆车载电源系统，其包括功率转换器、电机、三角形开关组和DC外部连接。功率转换器配备有接地连接或接地电位，该接地电位连接到DC外部连接，特别是连接到DC外部连接的接地连接。电机具有连接到功率转换器的绕组。特别地，电机连接到功率转换器的交流电连接。功率转换器优选地是逆变器，并且可以被构造为单向或双向逆变器。三角形开关组以三角形构型连接绕组。当开关组闭合时，绕组以三角形构型连接。当开关组断开时，绕组不以三角形构型连接。在三角形构型的情况下，绕组形成闭合电路；在这种情况下，绕组串联连接，其中，串联电路的端部彼此连接（其结果是，串联电路闭合）。