[发明专利]用于直流电压转换器的操控方法和直流电压转换器

说明书

本发明涉及对直流电压转换器（1）、如例如移相全桥直流电压转换器的操控，其中，能够在两个预先给定的开关次序之间转换。以这种方式能够实现所述直流电压转换器（1）的初级侧的全桥（10）的开关元件（M1‑M4）的均匀的负荷。因此，例如对于所述第一开关次序（S1）来说能够硬切换所述初级侧的全桥（10）的第一半桥的开关元件（M1、M3），而对于所述第二开关次序（S2）来说则硬切换所述初级侧的全桥（10）的第二半桥的开关元件（M2、M4）。

技术领域

本发明涉及一种用于操控直流电压转换器的方法。此外，本发明涉及一种直流电压转换器、尤其移相全桥直流电压转换器。

背景技术

为了将第一直流电压转换为具有不同的电压水平的第二直流电压而已知直流电压转换器。直流电压转换器组尤其也包括所谓的移相全桥直流电压转换器。只要在次级侧上也使用有源的开关元件，那么这些直流电压转换器也能够在特定的框架条件下实现从次级侧到初级侧的功率转移。例如能够使用直流电压转换器，以便使电动车辆的高压电网与该车辆的低压电网耦合并且在这样的电动车辆的这两个车载电网之间传输电能。

公开文献DE 10 2016 200 662 A1公开了一种用于在电动车辆的高压电网与低压电网之间进行能量传输的双向直流电压转换器。所述转换器包括至少一个用于将两个车载电网电分开的变压器、用于使变压器的绕组换极的电子开关以及用于控制开关的控制装置。所述直流电压转换器尤其应该能够实现对高压侧上的中间电路电容器进行充电。

发明内容

本发明公开了具有独立权利要求的特征的一种用于操控直流电压转换器的方法以及一种直流电压转换器。其他实施方式是从属权利要求的主题。

相应地规定了：

一种用于操控直流电压转换器的方法。所述直流电压转换器包括初级侧的全桥和变压器。所述变压器布置在直流电压转换器的初级侧的全桥与次级侧之间。用于操控直流电压转换器的方法交替地操控所述初级侧的全桥的第一对角支路和第二对角支路。在此，所述第一对角支路与所述初级侧的全桥的第二对角支路互补。在此，按照第一开关次序和第二开关次序能够交替地操控所述全桥的开关元件。在所述第一开关次序中，在对所述初级侧的全桥的第一对角支路的操控与对所述初级侧的全桥的第二对角支路的操控之间，借助于所述初级侧的全桥的上部开关元件使所述变压器的初级侧短路。在所述第二开关次序中，在对所述初级侧的全桥的第一对角支路的操控与对所述初级侧的全桥的第二对角支路的操控之间，借助于所述初级侧的全桥的下部开关元件进行所述变压器的初级侧的短路。除此以外，也能够在对所述第二对角支路的操控与对所述第一对角支路的操控之间借助于所述上部开关元件或者下部开关元件使所述变压器的初级侧短路。

此外规定了：

一种直流电压转换器、尤其移相全桥直流电压转换器，其具有初级侧的全桥和变压器。所述变压器能够布置在直流电压转换器的初级侧的全桥与次级侧之间。所述初级侧的全桥能够布置在直流电压转换器的初级侧的直流电压接头与变压器的初级侧之间。除此以外，所述直流电压转换器包括控制装置。所述控制装置能够被设计用于根据按本发明的方法来操控初级侧的全桥的开关元件。

本发明基于以下认识，即：在对直流电压转换器、如例如移相全桥直流电压转换器的常规的操控中，按照固定地预先给定的开关次序来操控所述初级侧的全桥中的开关元件。在此，通常必须硬切换所述全桥的一个半桥的开关元件，也就是说，在接通过程期间在所述开关元件上加载着显著的电压降。相反，必要时能够软切换另一个半桥的开关元件，也就是说，在接通过程期间在所述开关元件上没有加载显著的电压降。因为在硬切换过程中通常出现较高的损耗，所以必须被硬切换的开关元件经受更强烈的负荷，并且由此这些开关元件比仅仅被软切换的开关元件发热得要厉害。这一方面导致所参与的开关元件的不均匀的负荷。除此以外，所述直流电压转换器的最大的功率极限由于经受最强烈的负荷的构件而受到限制。因此，在上面所描述的方法中可能出现在硬切换的开关元件上的损耗的基础上的功率限制。