CN104093589A - 用于电驱动装置的过压保护装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于电驱动装置、特别是用于机动车的驱动装置的过压保护装置。所述过压保护装置构成为与机动车的车载电气系统连接。过压保护装置构成为消除在所述车载电气系统中由负载的关断产生的过压。按照本发明，所述过压保护装置与用于电子换向的电机的控制单元连接。所述过压保护装置具有用于车载电气系统电压的输入端并且构成为检测对预定的电压值的超越并且根据所述电压值的超越产生过压信号。所述控制单元构成为根据过压信号将所述电机从发电机式运行转变为至少部分有损耗的运行或转变为电动机式运行。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于电驱动装置、特别是用于机动车的驱动装置的过压保护装置。所述过压保护装置构成为与机动车的车载电气系统连接。过压保护装置构成为消除在所述车载电气系统中由负载的关断产生的过压。
背景技术
在由现有技术已知的机动车中的过压保护装置中认识到的问题在于，这些例如通过半导体元件形成的保护装置自身可能由于在车载电气系统中出现的过压而被破坏。随着过压保护装置的破坏那么也破坏与车载电气系统连接的在过压方面敏感的负载。
发明内容
按照本发明，开始所述类型的过压保护装置与用于电子换向的电机的控制单元连接。该过压保护装置具有用于车载电气系统电压的输入端并且构成为检测对预定的电压值的超越并且根据所述电压值的超越产生过压信号。该控制单元构成为根据过压信号将所述电机从发电机式运行至少部分地转变为有损耗的运行或转变为电动机式运行。如此能够有利地在电机中将电功率非常快速地在有损耗的运行中转化为热损耗、或者在电动机式运行中转化为机械能。优选地电机能够在标准化车载电气系统电压之后又在发电机式运行中、特别是在纯发电机式运行中被驱动。
如此能够有利地从车载电气系统消除借助于过压供给到车载电气系统中的电能。
在一个优选的实施形式中，过压保护装置、在下文中也称为保护装置具有至少一个与所述输入端连接的半导体保护开关。所述半导体保护开关构成为根据预定的电压值产生由所述输入端经由所述半导体保护开关朝接地连接端的电流并且由此——特别是借助于电荷的导出——减小车载电气系统电压。
半导体保护开关例如通过至少一个稳压二极管、至少一个稳压二极管与至少一个半导体二极管的串联电路、通过TVS二极管(瞬态电压抑制二极管)、至少一个借助于稳压二极管控制的场效应晶体管或通过至少一个压敏电阻形成。半导体开关的反应时间优选为在一和十纳秒之间。
在另一实施形式中，该半导体保护开关具有场效应晶体管，其开关路径构成为将用于车载电气系统电压的连接端与接地连接端连接。场效应晶体管在控制连接侧与具有比较器的电压调节器连接，其中电压调节器除了代表预定的电压值的额定值电压之外也接收在场效应晶体管的开关路径上下降的电压作为输入调节变量。
在一个优选的实施形式中，控制单元构成为控制所述电机用于产生旋转磁场并且根据所述过压信号改变控制的相位角，并且由此至少部分地在有损耗的运行和/或在电动机式运行中驱动所述电机。
由此能够有利地在电动机式运行中消耗电能并且由此将其从车载电气系统提取。
在一个优选的实施形式中，所述控制单元构成为，根据所述过压信号减小控制的相位角、尤其是在转子角与由电机的定子产生的旋转磁场之间的角度差。优选地控制单元构成为，在小于90度与0度之间调节角度差。
在该实施形式中，能够借助于角度差有利地调节在控制单元的功率输出级中消耗的功率的损耗功率。在90度的角度差时完全在发电机式运行中驱动该电机。在0度的角度差时既不是在发电机式运行中也不是在电动机式运行中驱动该电机。由电机消耗的电功率作为消耗功率在电机中或附加地在功率输出级中被消耗。
优选地，所述控制单元构成为，根据所述过压信号使得在转子角与由电机的定子产生的旋转磁场之间的角度差消失。在该实施形式中，之前提及的角度差为零度。如此能够有利地——也在一个更长的时间间隔期间——将电机用作电气负载，以便消耗由过压引入到车载电气系统中的电能并且由此降低车载电气系统电压。
优选地，控制单元构成为，根据所述过压信号如此改变在转子角与由电机的定子产生的旋转磁场之间的角度差，以使得所述电机能够从发电机运行转变为完全的电动机运行。
电机能够如此——优选在一个预定时间间隔中——借助于扭矩的产生消耗在车载电气系统中过量的电能直至车载电气系统电压降低到预定的电压值以下。
在一个优选的实施形式中，所述控制单元构成为，借助于脉宽调制器通过脉宽调制方式控制所述电机。所述控制单元此外优选地构成为，根据所述过压信号倒置(invertieren)由所述控制单元的脉宽调制器产生的控制模式。
通过倒置——该倒置相应于对借助于脉宽调制器产生的控制信号在时间轴上的镜像——电机能够有利地非常快速地特别是无需实施附加的运算算法地将控制的相位角移动180度。如果用于控制电机的相位角在产生过压信号之前例如位于在90度，从而电机完全地处于发电机式运行中，那么在产生过压信号之后根据过压信号将电机完全转变到电动机式运行中。脉宽调制控制信号的单纯的倒置有利地不需要高成本的运算算法。
倒置能够如此有利地借助于倒置器特别是借助于构成用于脉宽调制的控制模式的倒置的晶体管电路产生经倒置的脉宽调制的控制模式。在另一实施形式中，控制单元构成为，产生倒置的——例如通过运算算法控制的——控制模式。
优选地，所述控制单元构成为，根据所述过压信号通过与激励线圈连接的半导体元件特别是半导体开关或二极管消除经由所述电机的激励线圈的激励电流。通过激励线圈的短路或换极能够有利地降低激励电流，从而借助于电机的如此形成的快速去激励能够有利地降低车载电气系统电压。
借助于电机的如此形成的快速去激励能够有利地形成过压保护装置的一级，该级能够——通过过压信号控制地——在电机控制的相位角的前述变化之后发生作用。如此能够有利地不由于在元件中产生的热损耗而破坏电机的借助于相位角的变化而连接用于电功率的消耗的元件、特别是功率输出级或定子线圈。
此外有利地能够在快速去激励激活之后不由于过热而破坏之前提及的半导体保护开关。
在过压保护装置的一个优选的实施形式中，过压保护装置具有至少一个半导体保护开关。优选地，该半导体保护开关能够在一个多级式构成的过压保护装置中以多级式干预的时间顺序作为多级式保护装置的第一级起作用。在半导体保护开关的激活期间能够由保护装置产生过压信号。
此外能够在时间上的过压保护过程期间改变电机控制的相位角。在相位角的变化之后、例如在前述的从电机的发电机式运行到电动机式运行之后，借助于脉宽调制的控制模式的倒置，能够进一步将电能从车载电气系统抽取，从而之前提及的半导体保护开关不再必须完全将电能转化为热损耗。相位角的变化能够形成紧接着之前提及的多级式干预的第一级的级、特别是第二或第三级。
在时间上的保护过程的第三级中，电机的之前提及的快速去激励能够承担进一步的保护，从而能够不由于太高的发热而破坏电机和/或控制单元的至少一个半导体保护开关和由于相位角的变化通由热损耗加热的元件。控制单元优选构成为，根据过压信号激活如此形成的各个级，它们因此能够在时间上相继地干预以用于过压的消除。
与之前提及的实施形式中不同，其中控制单元构成为，短路电机的激励线圈，在另一实施形式中控制单元构成为，根据所述过压信号通过与激励线圈连接的半导体开关特别是H形桥也称为全桥使得所述电机的激励线圈换极。
本发明也涉及一种用于驱动用于具有电机的车载电气系统的过压保护装置的方法。
在一个方法步骤中，在所述电机的发电机式运行期间检测对车载电气系统电压的预定电压值的超越并且产生代表所述超越的过压信号。车载电气系统电压的超越例如由于电气负载的减载引起。
此外优选地，根据所述过压信号导入所述电机的激励磁场的快速去激励。
优选在另一步骤中，检测所述车载电气系统电压在时间上的升高并且根据所述电压升高如此改变所述电机的控制的相位角，以使得所述电机由发电机式运行至少部分或完全地转变为电动机式运行。
此外在该方法中，在超越车载电气系统电压的预定电压阈值时激活半导体保护开关，该半导体保护开关构成为根据对电压阈值的超越低欧姆地将车载电气系统电压的连接端与接地连接端连接并且由此将电能从车载电气系统消除。
半导体保护开关优选通过TVS二极管或借助于稳压二极管控制的场效应晶体管形成。
优选地，通过倒置脉宽调制的控制模式来使得电机从发电机式运行转变到电动机式运行。
附图说明
在下文中现在根据附图和另外的实施例描述本发明。另外的有利的实施变型产生于在附图和从属权利要求中描述的特征。
图1示意地示出了具有三级构成的过压保护装置的电驱动装置的实施例；
图2示出了借助于脉宽调制产生的控制模式，用于控制与定子连接的功率输出级用以产生旋转磁场；
图3示意地示出了在发电机式运行和电动机式运行中借助于在图2中示出的控制模式产生的磁场向量的走向；
图4示出了在图1中示出的电驱动装置的控制的相位角，其中该相位角从发电机式运行改变为中性运行并且从那儿改变为电动机式运行；
图5示出了一个图，其中示出了在车载电气系统电压的根据时间的电压曲线，其中各个电压曲线相应于分别相互不同的保护等级，其中一个保护等级在第二与第三保护级之间不具有过压保护。
具体实施方式
图1示出了电驱动装置1的实施例。电驱动装置1包括具有定子3和转子5的电机。定子3在该实施例中具有三个定子线圈，亦即定子线圈7、定子线圈8和定子线圈9。定子3在驱动装置的另一实施形式中也能够具有三个以上的定子线圈，例如五个或十个定子线圈。
电驱动装置1也具有功率输出级10和过压保护装置2。
电驱动装置1也具有处理单元12作为电机的控制单元，其构成为控制功率输出级10以便给定子3的定子线圈通电并且由此产生旋转磁场。为此处理单元12具有脉宽调制器13。脉宽调制器13构成为产生用于控制功率输出级10的半导体开关的控制连接端的控制信号并且将其在输出侧输出。处理单元12例如通过微处理器、微控制器、FPAG(现场可编程门阵列)或ASIC(专用集成电路)形成。处理单元12在输出侧经由在该实施例中多通道的连接37与功率输出级10连接。功率输出级10在输出侧经由多通道的连接39与定子并且在那儿与定子线圈7、8和9连接。定子线圈7、8和9能够例如在一个星形设置中相互连接。
处理单元12在输入侧与用于车载电气系统电压的连接端25连接。处理单元12构成为，根据由连接端25接收的车载电气系统电压，根据转子5的转子位置改变用于产生旋转磁场的控制的相位角。过压保护装置2能够例如为此具有模拟数字转换装置，其构成为将车载电气系统电压转换为数字输出信号。处理单元12在输入侧也经由连接33与半导体保护开关16连接。
半导体保护开关16在该实施例中具有场效应晶体管19，其控制连接端与一个分压器的输出端连接，该分压器由一个电阻和至少一个二极管形成，在该实施例中为稳压二极管20和一个附加的与稳压二极管20串联连接的半导体二极管21。
场效应晶体管19的源极连接端与接地连接端27连接，场效应晶体管19的漏极连接端与用于车载电气系统电压的连接端25连接。场效应晶体管19构成为，根据预定的电压、特别是电压阈值——由稳压二极管20和半导体二极管21控制——低欧姆地将连接端25与接地连接端27连接。由此半导体保护开关16能够至少在短的时间内——只要场效应晶体管19未被非常地加热——通过放电消除由于过压引入到车载电气系统中的电能并且将该电能转换为热损耗。
半导体保护装置16在该实施例中也具有比较器18。该比较器在输入侧经由分压器与用于车载电气系统电压的连接端25并且经由分压器的另一连接端与接地连接端27连接。比较器18构成为，根据预定的电压阈值产生过压信号30并且将该过压信号在输出侧输出。用于产生过压信号30的电压阈值在该实施例中构成为小于预定的电压值，在超过该预定的电压值时通过车载电气系统电压——特别是在线性运行中——低欧姆地接通场效应晶体管19。半导体保护开关16的该无源的半导体元件在该实施例中是具有多个级的保护系统中的第一级。保护系统中的第一级在该实施例中通过比较器18的电压阈值确定第二和第三级的激活。由此能够借助于比较器18上升的车载电气系统电压——其例如具有例如每毫秒100伏特的电压升高——由比较器在例如60伏特的预定电压阈值的情况下产生过压信号30并且在输出侧将其输出。
比较器的反应时间——例如由处理单元的数字滤波器的滤波时间引起——为例如五微秒。
处理单元12构成为，作为过压保护装置的第二级根据过压信号30导入电机的，特别是激励线圈11的，快速去激励。为此处理单元12在输出侧经由连接线35与激励线圈11的供电和快速去激励单元14连接。供电和快速去激励单元14在该实施例中具有一个全桥，该全桥包括两个可控地构成的半导体开关114和116和两个二极管110和112。激励线圈11——其在输出侧经由连接线36与供电和快速去激励单元14连接——在供电和快速去激励单元14的电路图中虚线表示为激励线圈11’。在正常运行下经由半导体开关114和116、在该实施例中为场效应晶体管给激励线圈11通电。场效应晶体管114形成低端晶体管，其能够在正常运行期间持久地接通，其中晶体管116形成高端晶体管，其能够由处理单元12并且在那儿由脉宽调制器13以脉冲模式控制。在另一实施形式中，高端晶体管116是持久接通的，那么二极管110作为续流二极管(Freilaufdiode)作用，其中能够通过脉冲控制低端晶体管。供电和快速去激励单元14构成为，根据在输入侧经由连接线35接收的过压信号关断半导体开关、在该实施例中为场效应晶体管，从而在断开的半导体开关114和116的情况下经由二极管110和112以及存在的车载电气系统电压能够快速地消除通过激励线圈11的电流。
在该实施例中，中间电路电容器17也与连接端25连接，该中间电路电容器的另一连接端与接地连接端27连接。在该实施例中也通过中间电路电容器17通过进一步地将电荷吸收到中间电路电容器17中来限制之前提及的电压升高。
处理单元12在该实施例中构成为，检测在输入侧接收的车载电气系统电压的电压升高并且根据该电压升高特别是车载电气系统电压在时间上的变化改变功率输出级10并继而改变定子3的控制的相位角。在该实施例中处理单元12构成为，根据电压升高倒置由脉宽调制器13产生的控制模式。由此将电机特别是定子3和转子5从发电机式运行转变到电动机式运行中。如此有利地阻止了，可能由于在其中转换的热损耗破坏半导体保护开关16，自从已经提及的预定的电压值起低欧姆地导通该半导体保护开关。
车载电气系统电压信号的滤波和直至决定导入相位逆转的分析处理、特别是通过控制模式的倒置需要运算时间，其中处理单元12构成为，在由于发热破坏半导体保护开关16之前导入相位逆转。
在下文中在图5中示出了电压曲线在时间上的走向和处理单元、半导体保护开关16和供电和快速去激励单元14的作用方式。
图2示出了用于控制在图1中已经示出的功率输出级10用以通过电机的定子3产生旋转磁场的控制模式。该控制模式在一个图中示出。该图具有时间轴40和幅值轴41。其中示出用于定子线圈7的发电机式运行的控制信号43、用于定子线圈8的发电机式运行的控制信号45以及用于定子线圈9的发电机式运行的控制信号47。
其中示出用于定子线圈7的电动机式运行的、与控制信号43倒置的控制信号42、用于定子线圈8的电动机式运行的、与控制信号45倒置的控制信号44以及用于定子线圈9的电动机式运行的、与控制信号47倒置的控制信号46。对定子线圈的控制信号的倒置和倒置的控制信号的产生例如需要五微秒的处理时间。由此，相位角的倒置显著快于通过处理单元12计算改变的相位角。计算改变的相位角例如需要一毫秒的处理时间。
其中示出了时间间隔51、52、53、54、55和56，它们分别相互连续地连接。在每个时间间隔的开始改变控制模式并由此改变定子3的通电状态。
图3示出了在图1中已经示出的转子5。沿着转子5的转子轮廓也示出了相位角U、V、W，其中相位角U相应于定子线圈7、相位角V相应于定子线圈8而相位角W相应于定子线圈9。
还示出了场向量，它们分别相应于定子的在图2中示出的连接状态。示出了磁场的场向量62，其在时间间隔52期间由定子产生。也示出了场向量63，其相应于时间间隔53；场向量65，其相应于时间间隔55；以及场向量66，其相应于时间间隔56。场向量62、63、65和66在此代表通过在图2中示出的控制模式由定子产生的磁场的方向走向。在图3中示出了场向量72、73、75和76，其磁场分别在图1中电机的发电机式运行中产生。
也示出了场向量62、63、65和66，它们在此例如相应于图1中的电机的电动机式运行。
在图2中相应于发电机式运行的控制信号是信号43、45和47。场向量72相应于在时间间隔52中的场分布；场向量73相应于在时间间隔53中的场分布；场向量75相应于在时间间隔55中的场分布而场向量76相应于在时间间隔56中的场分布。在发电机式运行和在电动机式运行中的场向量的方向在相同的时间间隔中相互相反。
图4示出了在图3中已经示出的转子5连同转子角U、V和W。示出的还有借助于向量的相位角100，该相位角与转子5的激励磁场的磁场轴线106正交。磁场轴线106代表转子5的转子角。
相位角100沿转子5的转向相对于转子场落后90度，从而电机位于在纯发电机式运行中。示出的还有控制的相位角102，其中在转子5的磁场与定子3的磁场之间的相位角差消失，也就是说为零度。电机完全位于在具有损耗的运行中。电机能够在该运行状态下不吸收或输出机械功率，从而借助于电机能够将吸收的电能转化为热。
也示出了相位角104，其与相位角100相反。电机在具有相位角104的控制的情况下位于在电动机式运行中。定子场在相位角104的情况下领先转子场90°。
能够例如通过在图1中示出的处理单元12在调节中根据由处理单元12检测的电压升高、特别是电压的每时变化实现通过相位角100到相位角102代表的发电机式运行的相位角的变化。例如处理单元12能够如此——基于发电机式运行——改变控制的相位角，以使得随着变大的电压升高减小相位角差。如此随着电压升高的变大又回到发电机式运行，直至到达相位角102，在该相位角不再存在发电机式运行并且电机仅仅还处于在具有损耗的运行中。
图1中的处理单元12能够为此具有例如鉴别器，该鉴别器构成为，根据电压升高调节相位角。如果例如在非常陡的电压升高的情况下由处理单元12确定了通过电机的进一步的能量吸收，那么处理单元12能够进一步朝相位角104的方向移动相位角直至相位角104的方向。由此能够根据车载电气系统电压的电压升高通过图1中的处理单元12确定电机的电动机式运行的部分，并且由此确定机械功率的输出的部分。处理单元12能够实施相位角的变化例如直至一个时刻，在该时刻在连接端25上的车载电气系统电压低于一个预定的电压值，例如50伏特。如果继续下降的车载电气系统电压例如又到达其标准值，例如48伏特，那么能够通过处理单元12经由连接线35中断、特别是不再产生过压信号，从而停止通过供电和快速去激励单元14的快速去激励并且又在正常运行中继续驱动激励线圈11用以磁场产生。
在车载电气系统中的过压的前述的消除通过这种方式需要例如60与100毫秒之间，由此例如能够不破坏电动车辆的运行并且电动车能够由于所有移动的质量的惯性平稳地继续行驶。
图5示出一个图，其中示出了车载电气系统电压的电压曲线，该电压曲线能够例如在图1中的连接端25由半导体保护开关16并且由处理单元12检测。该图具有时间轴80和用于车载电气系统电压的幅值轴81。在时刻90在车载电气系统中发生减载，也称为负载突降。示出了电压曲线82，其代表当图1中的电驱动装置1不具有半导体保护开关16、不具有通过处理单元12产生的相位角变化并且不具有由供电和快速去激励单元14的产生快速去激励的情况下的车载电气系统电压的电压曲线。还示出了电压值95，其代表用于电子元件例如与车载电气系统电压连接并由其供电的电子元件的破坏的阈值。电子元件能够是例如自动转向装置、空调压缩机、水泵。在图1中示出的处理单元12、功率输出级10以及中间电路电容器12同样形成用于电子元件的实施例，当在电压值95之上的运行电压的情况下能够破坏所述电子元件。
还示出了电压曲线83，其代表一个电驱动装置，该电驱动装置具有半导体保护开关，该半导体保护开关包括至少一个稳压二极管或抑制二极管也称为TVS二极管。稳压二极管或抑制二极管能够使得车载电气系统电压直至在电压值95之下的时刻90之后大约150微秒的时刻还保持恒定，其中在时刻93破坏稳压二极管。车载电气系统电压则又升高，在该实施例中直至200伏特。那么也破坏了前面提及的电子元件。
还示出了电压曲线84，其相应于在时刻90减载之后的电驱动装置，其中电驱动装置具有至少一个半导体保护开关，其包括稳压二极管和中间电路电容器。中间电路电容器还能够在时刻93与时刻94之间吸收能量，从而延迟了车载电气系统电压的升高速度并由此延迟了半导体保护开关的激活。在时刻94那么也由于发热破坏半导体保护开关的稳压二极管和/或场效应晶体管。车载电气系统电压在继续的时间过程中继续升高直至200伏特并且随后随着电容器的放电而下降。
还示出了电压曲线85，其相应于一个电驱动装置，该电驱动装置具有包括至少一个稳压二极管的半导体保护开关、如在图1中的处理单元12的处理单元，该半导体保护开关构成为导入快速去激励，其中该驱动装置具有中间电路电容器。快速去激励例如在其激活之后200毫秒是有效的。可见的是，在电压曲线85的情况下在时刻94也破坏半导体保护开关的场效应晶体管，这引起车载电气系统电压的电压升高。仅仅在时刻96例如在减载的时刻90之后例如直至四至五毫秒，电机的快速去激励清楚地是有效的，这相比于电压曲线84在更强的压降中显示出来。
还示出了电压曲线86，其相应于具有过压保护装置2的在图1中示出的电驱动装置，该过压保护装置在电压曲线86的情况下不具有半导体保护开关、特别是不具有场效应晶体管19、不具有稳压二极管20并且不具有二极管21。半导体保护开关16在代表电压曲线的曲线86的情况下仅仅具有比较器18，该比较器在时间间隔91中产生过压信号30用于通过处理单元12导入相位干预。
由在电压曲线86的时间点89的区域中的瞬时值代表的电压峰值是可见的，该瞬时值由在中间电路电容器与半导体保护开关之间的寄生电感根据从发电机式运行到电动机式或具有损耗的运行的跳跃性的相位逆转产生。车载电气系统电压仅仅短时地——例如在一个毫秒的时间间隔期间——超越电压值95，该电压值代表电子元件的破坏边界值。在200微秒的时间点电压曲线又低于电压值95并且随后继续下降，直至一个在该图中未示出的标准水平，例如48伏特。
还示出了电压曲线87，该电压曲线通过驱动装置1的在图1中示出的过压保护装置2引起。
在时刻90发生电气负载的已经提及的减载，该电气负载与车载电气系统连接。在时刻88由半导体保护开关16的在图1中示出的比较器18在超越预定电压值97——在该实施例中是60伏特——的情况下产生过压信号30。在时间间隔91中通过处理单元检测车载电气系统电压的时间上的电压变化。在时刻89通过处理单元12根据电压升高启动相位角的相位变化。在另一实施形式中在时刻89启动相位的相位短路。
通过半导体保护开关16的半导体保护元件、在该实施例中通过场效应晶体管19——其由稳压二极管20和半导体二极管21控制——在超越预定电压值92的情况下引起在电压曲线86的100微秒的时刻100的范围中前述的电压峰值。车载电气系统电压的电压曲线在从减载的时刻90开始的另一曲线中不超越电子元件的破坏边界值、特别是电压值95。
Claims (10)
1.用于电驱动装置的过压保护装置(2)，所述过压保护装置构成为与车辆的车载电气系统连接并且构成为消除在所述车载电气系统中由负载的关断产生的过压，其特征在于，所述过压保护装置(2)与用于电子换向的电机(3、5)的控制单元(12)连接并且所述过压保护装置(2)具有用于车载电气系统电压的输入端(25)并且构成为检测对预定的电压值(97)的超越并且根据所述电压值(97)产生过压信号(30)，其中所述控制单元(12)构成为将所述电机(3、5)从发电机式运行(100)转变为至少部分有损耗的运行(102)或转变为电动机式运行(104)。
2.根据权利要求1所述的过压保护装置(2)，其特征在于，所述过压保护装置(2)具有至少一个与所述输入端(25)连接的半导体保护开关(16)，所述半导体保护开关构成为根据预定的电压值(97)产生由所述输入端(25)经由所述半导体保护开关(16)朝接地连接端(27)的电流并且由此减小车载电气系统电压(81)。
3.根据权利要求1或2所述的过压保护装置(2)，其特征在于，所述控制单元(12)构成为控制所述电机(3、5)用于产生旋转磁场并且根据所述过压信号(30)改变控制的相位角(100、102、104)，并且由此至少部分地在有损耗的运行(102)和/或在电动机式运行(104)中驱动所述电机(3、5)。
4.根据权利要求3所述的过压保护装置(2)，其特征在于，所述控制单元(12)构成为，根据所述过压信号(30)减小控制的相位角、尤其是减小在转子角(106)与由所述电机的定子(3)产生的旋转磁场之间的角度差(100)。
5.根据权利要求4所述的过压保护装置(2)，其特征在于，所述控制单元(12)构成为，根据所述过压信号(30)使得在转子角(106)与由所述电机的定子(3)产生的旋转磁场之间的角度差(102)消失。
6.根据权利要求3所述的过压保护装置(2)，其特征在于，控制单元(12)构成为，根据所述过压信号如此改变在转子角与由所述电机的定子产生的旋转磁场之间的角度差，以使得所述电机能够从发电机运行(100)转变为完全的电动机运行(104)。
7.根据权利要求6所述的过压保护装置(2)，其特征在于，所述控制单元(12)构成为，借助于脉宽调制器(13)通过脉宽调制方式控制所述电机，并且所述控制单元(12)构成为，根据所述过压信号倒置(42、44、46)由所述控制单元(12)的脉宽调制器(13)产生的控制模式(43、45、47)。
8.根据上述权利要求之一所述的过压保护装置(2)，其特征在于，所述控制单元(12)构成为，根据所述过压信号(30)通过与激励线圈连接的半导体元件消除经由所述电机(3、5)的激励线圈(11)的激励电流。
9.根据权利要求3所述的过压保护装置，其特征在于，所述控制单元(12)构成为，根据所述过压信号(30)通过与激励线圈(11)连接的半导体开关(14)，尤其是H形桥，使得所述电机(3、5)的激励线圈(11)换极。
10.用于驱动用于具有电机的车载电气系统的过压保护装置的方法，其中，在一个方法步骤中在所述电机的发电机式运行期间检测对车载电气系统电压(81)的预定电压值(97)的超越并且产生代表所述超越的过压信号(30)，其中根据所述过压信号(30)导入所述电机的激励磁场的快速去激励；并且在另一步骤中检测所述车载电气系统电压(81)在时间上的升高，并且根据所述电压升高如此改变所述电机的控制的相位角(100、102、104)，以使得通过倒置脉宽调制的控制模式来使得所述电机由发电机式运行(100)转变为电动机式运行(104)。
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Effective date of registration: 20180211 Address after: Stuttgart, Germany Co-patentee after: SEG Automotive Germany Co.,Ltd. Patentee after: Robert Bosch Ltd. Address before: Stuttgart, Germany Patentee before: Robert Bosch Ltd. |
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