[发明专利]用于操控逆变器的方法、用于逆变器的控制设备和逆变器

说明书

本发明涉及针对电整流器的脉宽调制的操控的时钟频率的变化。在此情况下，可以在待输出的交变电流的电气周期的角范围内有针对性地降低时钟频率。通过在该电气周期的预先确定的角范围期间有针对性地降低时钟频率，可以进行对在该整流器中的开关元件的负载的适配。由此例如可能的是，适配在整流器中的热负载或温度分布。

技术领域

本发明涉及一种用于操控逆变器的方法、用于逆变器的控制设备和逆变器。本发明尤其涉及对逆变器的操控，以用于优化逆变器中的温度分布。

背景技术

出版物DE 10 2007 018 829 A1公开一种用于操控功率开关单元的设备和方法。为了保护功率开关单元免遭热超载，功率开关单元的温度基准参量（Temperaturrichtgröße ）被提高，根据温度基准参量的时间上的变化过程，在功率开关单元的运行阶段期间确定温度偏移（Temperaturhub）并且接下来这样限制功率开关单元的损耗功率，使得温度行程并不超出预给定的极限值。

在电驱动系统中，通常由上游接通的逆变器来给电机馈送电能量。这样的逆变器包括多个半导体开关元件，借助这些半导体开关元件能够调整用于所连接的电机的电流和/或电压。在此情况下，开关元件例如借助脉宽调制方法来被操控。常见的调制方法例如是空间向量调制、正弦调制、平顶或平底。通常，在此在正常运行中所有开关元件被均匀地操控。在运行期间在此应注意，针对开关元件的负载的、诸如最大温度等的预给定的极限值不被超出。

发明内容

本发明公开一种用于操控逆变器的方法、一种用于逆变器的控制设备和一种逆变器。

与此相对地设置：

用于操控多相的脉宽调制的电逆变器的方法。该方法包括用于在电气周期的第一角范围内以预先确定的第一时钟频率来操控逆变器的步骤，和用于在所述电气周期的第二角范围内以预先确定的第二时钟频率来操控逆变器的步骤。所述电气周期的第一角范围和第二角范围可以在此情况下尤其包括由逆变器待输出的交变电流的电气周期的部分范围。

此外设置：

用于多相脉宽调制的电逆变器的控制设备。该控制设备包括控制装置。该控制装置被设计用于，提供用于以脉宽调制的方式操控逆变器的控制信号。尤其是，该控制装置被设计用于，在电气周期的第一角范围内根据预先确定的第一时钟频率来提供操控信号并且在电气周期的第二角范围内根据预先确定的第二时钟频率来提供操控信号。所述电气周期的第一角范围和第二角范围在此情况下可以尤其包括由逆变器待输出的交变电流的电气周期的部分范围。

另外设置：

具有多个半桥和根据本发明的控制设备的逆变器。逆变器的半桥其中的每个包括：第一开关元件和第二开关元件。该控制装置被设计用于，以所提供的控制信号来操控这些半桥的第一开关元件和第二开关元件。

本发明的优点：

本发明基于以下认识：针对逆变器的这些器件、尤其是针对在此所使用的开关元件分别存在如下极限值，这些极限值在运行期间不允许被超出。这些极限值尤其是也包括最大运行温度或所述运行温度的最大容许的上升。在此情况下，可以例如评估运行温度的绝对上升或相对上升。此外，作为极限值也可以评估温度差，例如在逆变器的器件（例如开关元件）和相邻器件、诸如冷却装置或冷却介质之间的温度差，其中该温度差尽可能地并不应超出预给定的极限值。尽管如此，如果最大运行温度或最大温度差被超出，则存在如下风险：相应的构件被损坏或毁坏，或者至少出现提前老化。如果处于最大运行温度范围内的温度在逆变器的开关元件之一处被达到或者必要时甚至被超出，则通常必须减小逆变器的功率，以便避免毁坏或提前老化。由于逆变器的和所连接的冷却系统的构造，必要时在各个开关元件中可能发生非常不同的加热。如果开关元件其中至少之一达到或者可能超出预给定的最大运行温度，那么为了保护开关元件和整个逆变器在此必须已经减小逆变器的功率。