CN104167945A - 机动车辆车载电源和相关运行方法及实现该方法的装置 - Google Patents

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Abstract

机动车辆车载电源和相关运行方法及实现该方法的装置。提出一种机动车辆车载电源，具有：有源桥式整流器，其通过一定数目的相接线端子连接到发电机并且具有直流电压侧接线端子；以及装置，其被设立为识别有源桥式整流器处的负载下降并在识别到负载下降时以发出时钟脉冲的方式使相接线端子短路，由此将脉冲电流馈入机动车辆车载电源中。设置至少一个车载电源电容，其被设立为使脉冲电流平滑化，并且机动车辆车载电源具有电压限制装置，其被设立为将有源桥式整流器的直流电压侧接线端子之间的电压钳位到预先给定的最大电压。相应的运行方法和用于实现该运行方法的装置同样是本发明的主题。

Description

机动车辆车载电源和相关运行方法及实现该方法的装置
技术领域
本发明涉及一种具有有源桥式整流器的机动车辆车载电源、用于在负载下降时保护免受过压损害的装置、以及相关运行方法和用于实现该运行方法的装置。
背景技术
为了从三相电流系统给直流系统馈电，可以使用不同构造类型的整流器。在此，本申请涉及一种有源（受控）桥式整流器，其具有例如已知MOS场效应晶体管形式的有源开关元件。在机动车辆车载电源中，为了适应于那里通常安装的三相电流发电机，常常使用六脉冲实施方式的桥式整流器。但是本发明同样适用于用于其他相数的桥式整流器、例如用于五相发电机以及用在其他应用场景中。
如例如在DE 10 2009 046 955 A1中所阐述的那样，期望将有源桥式整流器用在机动车辆中尤其是因为所述桥式整流器与无源（非受控）整流器相比具有较小损耗功率。
但是在有源桥式整流器情况下的临界故障情况是负载下降（英语：Load Dump（负载突卸））。负载下降出现在如下情况下：在高度受激的发电机和相应高的输出电流的情况下，发电机或与其连接的桥式整流器（例如通过关断耗电器）处的负载突然减小，并且这未被直流电压电源（例如机动车辆车载电源中的电池）中的电容作用元件捕获。
在此，在极端情况下可以通过发电机或与其连接的桥式整流器继续将能量递送到机动车辆车载电源中直至大约300至500ms的时长。该能量必须能够在桥式整流器中转换（熄灭），以便保护连接在后面的电部件免受过压损害。该保护在无源或非受控桥式整流器的情况下通常通过整流器二极管本身来进行，因为在那里损耗能量可以被转换成热。但是当前可获得的有源开关元件、例如MOS场效应晶体管由于高的损耗功率而被损坏。因此需要附加的保护策略。
在负载下降的情况下，发电机相例如可以通过同时操控上部或下部整流器分支的所有开关元件来至少暂时被短路，这例如也在DE 198 35 316 A1中公开并在已提到的DE 10 2009 046 955 A1中予以了讨论。在此，相应的操控信号也可以被以时钟脉冲发出，使得不低于最小电压水平并且不超过最大电压水平。
但是在半波内多重地以时钟脉冲发出操控信号具有缺点，这尤其是因为在开始和取消相应的相短路时出现快速电流改变。这可能与现有功率电感相结合地导致电压骤降或电压尖峰。尤其是后者可能损伤部件。
因此还存在需要在负载下降时针对有源桥式整流器的经改善的保护策略。
发明内容
在这种背景下，本发明提出具有独立权利要求的特征的具有有源桥式整流器的机动车辆车载电源和用于在负载下降时保护免受过压损害的装置以及相应运行方法和用于实现该运行方法的装置。
本发明的优点
本发明的一个重要方面是在有源桥式整流器的负载下降运行中将车载电源电容用作储能器。如所阐述的那样，这样的负载下降运行包括：通过同时操控（并由此同时接通）桥式整流器分支的所有有源开关元件来将发电机相以发出时钟脉冲方式导电地彼此连接（“短路”）。在本申请的范围内，桥式整流器分支的有源开关元件被同时操控并由此被接通（并且由此建立发电机相的短路）的相应时间段被称为“短路阶段”。按照本申请的语言用法，这样的短路阶段被“开始”和“取消”。这通过操控有源开元件来进行。在此，“发出时钟脉冲”的短路是指，根据特定频率或者根据特定的操控模式交替地建立导电连接及其断开，其中例如可以调整或预先给定短路阶段的持续时间。这在下面结合图1A至1C进一步阐述。
众所周知，有源桥式整流器具有半桥，所述半桥以其相应的有源开关元件定义“上部”和“下部”或“高侧”和“低侧”整流器分支。借助于布置在上部或高侧整流器分支中的有源开关元件，可以分别建立一个或多个交流电压侧接线端子与正直流电压侧接线端子的连接，并且借助于布置在下部或低侧整流器分支中的有源开关元件可以建立一个或多个交流电压侧接线端子与负直流电压侧接线端子的连接。借助于“交流电压侧”接线端子，有源桥式整流器与相应数目的发电机相连接，“直流电压侧”接线端子给直流电压车载电源供电。负直流电压侧接线端子尤其是可以接地。如果与此同时整流器分支的有源开关元件中的两个同时被接通，则相应连接的发电机相导电地彼此连接（短路）。如果所有（例如所有三个）发电机相导电地彼此连接、即开始相应的短路阶段，则没有电流能够流入直流电压车载电源中。发电机相也可以通过附加的开关元件（即不是整流器分支的有源开关元件）被短路。这样的附加的开关元件例如可以设置在下面阐述的图4的短路电路6中。所述附加的开关元件例如同样可以以桥式电路的形式来布置。
相应的整流器运行例如包括：通过桥式整流器的（通常为正的）直流电压侧接线端子处的电压分析来识别负载下降。如果识别到负载下降，则开始负载下降运行，该负载下降运行包括以发出时钟脉冲方式使发电机相短路。也就是说，以发出时钟脉冲方式开始和取消相应短路，其中各个阶段的频率和持续时间可以被调整或预先给定。
在此，如果例如下部整流器分支的所有有源开关元件以发出时钟脉冲方式被操控，则发电机与所连接的桥式整流器表现为脉冲电流源。这也在后面参考图2来解释。
为了能够借助于脉冲电流源来继续维持车载电源中的电压供应，需要电容器形式的储能器。该电容器在本申请的范围内被称为“车载电源电容”。在本发明的范围内，车载电源电容通过具有特定长度的线路连接到桥式整流器上或桥式整流器的直流电压侧接线端子上。在此，整个装置履行降压变换器的功能。在短路阶段期间，从车载电源电容中所储存的能量中给车载电源馈电。如果短路被停用，由桥式整流器馈入到车载电源中的电流划分成直接流入到车载电源中的分量和给车载电源电容充电的分量（参见图1B）。
经由其连接车载电源电容的线路必然具有相应的线路电感。在桥式整流器的直流电压侧接线端子处的快速电压升高的情况下，由此发生反电压的感应生成，这引起短时的电压尖峰。相应电缆的典型值例如包括具有例如1.5至2.5μH电感的1.5m长度。必须限制相应电压尖峰，因为否则桥式整流器的开关元件可能被损坏，并且可能导致桥式整流器的所连接的调节器和控制电子设备的损伤。
因此，本发明规定减小相应的电压尖峰。这例如可以通过下面具体阐述的措施来进行。这些措施尤其是包括：提供内部钳位元件（即连入到桥式整流器的半桥中的钳位元件）、外部钳位元件（即桥式整流器的直流电压接线端子之间的钳位元件）以及受控地利用桥式整流器的有源开关元件中的雪崩击穿。
内部钳位元件在图6中予以详细示出。借助于这样的钳位元件，分别未短路的整流器分支的有源开关元件的栅极例如可以被自主地操控到击穿电压以上。为此，例如桥式整流器的正直流电压侧接线端子分别通过截止地连入的齐纳二极管与栅极接线端子连接。当且仅当桥式整流器的正直流电压侧接线端子在短路阶段期间的电压超过齐纳二极管的与所期望的击穿电压相对应的截止电压时，电流才流向栅极接线端子并且之前未短路的整流器分支的有源开关元件也由此接通。这些有源开关元件一直保持接通，直到桥式整流器的正直流电压侧接线端子的电压再次低于齐纳二极管的截止电压，并且因此不再有电流流到相应的栅极接线端子。
作为外部钳位元件例如可以提供直接处于直流电压侧接线端子之间的齐纳二极管。相应的齐纳二极管直接连入在直流电压侧接线端子之间，并且例如可以集成在桥式整流器中。该齐纳二极管在其导通电压以下使从正接线端子到负接线端子的电流截止。该齐纳二极管优选地设置得紧邻桥式整流器，使得其可以完全防止由于线路电感引起的电压尖峰。齐纳二极管被选择为使得其导通电压低于电压尖峰的最大电压并且处于所述元件的兼容范围中。因此，相应的齐纳二极管导致把在直流电压侧接线端子之间下降的电压钳位到击穿电压。对电压尖峰的限制也可以通过使用可变电阻来进行，所述可变电阻根据之前阐述的可能性连入在整流器的直流电压侧接线端子之间。
也可以规定：通过直接处于桥式整流器处的直流电压接线端子之间的可操控开关元件来提供对电压的相应外部钳位。相应的开关元件例如可以通过也用于操控整流器的控制设备来操控。为此，可以执行电压分析，但是也可以规定：总是在短路通过控制设备被取消时，在预定时间段（例如几毫秒）内建立直流电压侧接线端子之间的尤其是发出时钟脉冲的连接。操控持续时间或时钟脉冲可以基于出现的或预期的电压尖峰的测量和/或建模来预先给定。
该钳位也可以如所述那样通过充分利用桥式整流器的有源开关元件中的、更确切而言分别未短路的整流器分支的有源开关元件中的雪崩击穿来进行。如专业人员已知的那样，将雪崩击穿理解成半导体器件中的三种击穿类型之一。在此，雪崩击穿导致电流从特定截止电压起陡升。雪崩击穿的触发因素是雪崩效应（也称雪崩效用、雪崩倍增或载体倍增）。雪崩效应是可逆或可逆转效应，只要不超过器件的容许的总损耗功率。分别未短路的整流器分支的有源开关元件为此被构造为耐雪崩的，并且因此在没有附加开关元件的情况下导致钳位。
所阐述的元件（齐纳二极管、可变电阻以及必要时也构造为耐雪崩的可操控开关元件）在此用术语“依赖于电压的元件”来概括。这样的依赖于电压的元件的特点是结构设计和/或相应的通过如下方式的操控：其从预先给定的电压起从高欧姆状态过渡到低欧姆状态。这也适用于有源开关元件，其根据相应的操控的标准从非导通状态过渡到导通状态。
所阐述的元件（齐纳二极管、可变电阻和可操控开关元件）优选“直接”布置在桥式整流器处，因此在桥式整流器与相应元件之间仅仅存在尽可能短的里面可通过线路电感构建反电压的线路段。如所述那样，在机动车辆车载电源中可以设置车载电源电容、例如已知的平滑电容器。该平滑电容器通过长度为m米的线路和/或线路电感为mμH的线路连接到桥式整流器上。经由其连接“直接”布置在桥式整流器处的元件（齐纳二极管、可变电阻和可操控开关元件）的线路或线路段因此具有仅仅n米的长度和/或mμH的线路电感，其中n为m的最高0.5倍、0.4倍、0.3倍、0.2倍、0.1倍、0.05倍或0.01倍。由此可以几乎完全消除线路电感的效应。
还可能有利的是，以用于限制电压尖峰的钳位电路的形式对桥式整流器的有源开关元件进行接线。这使得能够减小电压尖峰，而不必设置附加的元件。例如，可以将所提到的钳位电路实施在上部整流器分支中，并且将短路接线实施在下部整流器分支中。
根据本发明的计算单元、例如机动车辆的控制设备或者整流器控制装置尤其是以编程技术被设立为执行根据本发明的方法。
以软件形式实施该方法也是有利的，因为这尤其是在进行执行的控制设备还用于其他任务并且因此总归存在时导致特别小的成本。用于提供计算机程序的合适数据载体尤其是磁盘、硬盘、闪存、EEPROM、CD－ROM、DVD等。通过计算机网络（因特网、内联网等等）下载程序也是可能的。
本发明的另外的优点和扩展方案从描述和附图中得出。
能够理解，前述和下面还要阐述的特征不仅可以以分别说明的组合、而且还可以以其他组合或单独地使用，而不偏离本发明的范围。
本发明是根据附图中的实施例示意性示出的，并且下面参考附图予以详尽描述。
附图说明
图1A至1C以示意图示出了具有有源桥式整流器的装置及其功能。
图2示出了在负载下降时操控有源桥式整流器情况下的电流变化曲线。
图3以示意图示出了可以根据本发明来运行的用于测试负载下降的装置。
图4以示意图示出了可以根据本发明来运行的具有有源桥式整流器的装置。
图5示出了根据现有技术和根据本发明的一个实施方式的在负载下降时操控有源桥式整流器情况下的电流和电压变化曲线。
图6以示意图示出了可以根据本发明来运行的具有有源桥式整流器的装置。
在附图中用相同附图标记来说明相同或彼此相对应的元件。放弃了重复的阐述。
具体实施方式
图1A至1C以示意图示出了具有有源桥式整流器的装置及其功能。
在图1A中，以三相系统为例示意性地示出了具有桥式整流器1和发电机2的常规装置。桥式整流器1在图1A中被示为六脉冲桥式整流器，其被设立为对三相发电机2的交变电流进行整流。但是同样例如也可以使用四相、五相、六相或七相发电机2和经相应匹配的桥式整流器1。图1B和1C例如示出了具有五相发电机2和相应桥式整流器1的装置。
桥式整流器1具有三个半桥U、V和W，它们通过输入端u、v和w与发电机2的相应输出端连接，并因此与相应发电机绕组连接。
半桥U、V和W在输出侧例如连接到正电池极B+和负电池极B-和/或直流电压电源的相应供电线路B+和B-。接线端子B-可以与地连接。半桥U、V和W分别具有有源开关元件S1至S6，所述开关元件分别连入到相应半桥U、V和W的上部分支H（高侧）和下部分支L（低侧）中。
输入端u、v和w可以根据有源开关元件S1至S6的相应接线的标准与B+和/或B-连接，其中应当在调节运行中避免同时操控半桥U、V和W中的各两个开关元件（也即S1/S4、S2/S5和S3/S6），以便防止B+和B-之间的“热路径”。
有源开关元件S可以通过其相应的栅极接线端子G被施加由控制设备3通过未示出的操控线路根据操控模式所提供的操控信号。发电机的正常运行包括：将有源开关元件S操控为使得发电机2的与输入端u、v和w连接的发电机绕组的施加在相应输入端u、v和w处的电流信号交替地向B+和B-导通。这通常进行得使得在输入端u、v和w处施加正半波时，相应信号向B+导通，而在施加负半波时，该信号向B-导通。对B+处的输出电压的调整也可以通过相应地发出时钟脉冲来进行。
负载下降可以在图1A中所示的布置中基于施加在B+处的电压来探测。在此，如果超过所定义的阈值，则可以识别到负载下降。
在识别到负载下降的情况下对整流器1的操控可以这样进行，分别通过输入端u、v和w之一与整流器1的半桥连接的发电机2的相绕组以时间上所定义的方式被短路。随后，馈入车载电源中的电流下降到零。相应的短路可以通过同时操控并由此接通各一个整流器分支H或L的开关元件S1至S3或S4至S4来建立。如果短路被解除，则电流再次上升。该过程可以用于调节输出电压和/或用于降低发电机的过压。但是在此，如所述那样，可能由于电流或电压尖峰基于线路电感而出现问题。由于电压尖峰，在半桥中生成可能导致热损坏的高损耗功率。
在图1B和1C中分别示出了具有五相发电机2和带五个半桥的整流器1的装置。输入端用u至y来表示，半桥相应地用U至Y来表示。半桥U至Y分别具有有源开关元件S1至S10。开关元件S1至S10被示为具有并联二极管的开关，但是在实际中如图1A所示例如被构造成MOS场效应晶体管。除此之外，图2B和2C的装置对应于图1A的装置。
在连接在后面的车载电源4中布置有车载电源电容C1和电阻负载R1。电阻负载例如对应于车载电源4中的耗电器。通过车载电源4中的导线得出导线电感L1，如在下面予以进一步阐述的。
在图1B中示出了相应装置的正常运行的瞬时状态。在此假定：在该时刻在相u和v处，电流从发电机2流入整流器1中，而在相w、x和y处，电流流入发电机2中。开关元件S1和S2通过相应地操控来建立输入端u和v与正直流电压侧输出端U+的导电连接。开关元件S8、S9和S10建立输入端w、x和y与负直流电压侧输出端U-的导电连接。在此，在输入端u和v处对于相应时刻施加正电势，而在输入端w、x和y处施加负电势。通过输入端u和v，电流由此从发电机2流到整流器1中，如通过相应箭头所示的，而通过输入端w、x和y电流从整流器1流到发电机2中。由发电机馈入的电流在负载下降时变得过高，并且在这种情况下例如为150A。
因为在这种情况下设置有车载电源电容C1，所以电流的一部分、例如130A流到该车载电源电容中并对其充电。剩余分量、在此为20A流到原本的车载电源4或电阻负载R1中。
为了在负载下降时避免过高电流，可以周期性地调整如在图1C中示出的开关状态。在此，下部整流器分支的全部开关元件S6至S10都被接通。可替代地也可以通过开关S1－S6来建立导电连接。输入端u至y以及与其相对应的发电机相由此导电地彼此连接（短路）。不再有电流从发电机2流到整流器1中。在这种开关状态下仅仅从车载电源电容C1中来给车载电源4馈电。图1C的开关状态一直被调整，直到直流电压侧电压接线端子B+和B-之间的电压再次低于容许值。然后，图1B的开关状态再次被调整，直到直流电压侧电压接线端子B+和B-之间的电压再次超过该容许值等等。在图1B和1C的开关状态之间的切换如所述那样导致电压骤降和电压尖峰。
在图2中示出了根据现有技术的在负载下降时这样操控有源桥式整流器1的情况下发电机电流变化曲线。在所示图表中，发电机电流变化曲线i作为y轴上以A为单位的电流I被相对于x轴上以ms为单位的时间t来绘制的。
如已经结合图1A所阐述的那样，在负载下降时的常规操控的范围内，各一个整流器分支H或L的开关元件S1至S3或S4至S6（或根据图1B和1C的开关元件S1至S5或S6至S10）在特定时间段21期间被同时操控，发电机相因此被短路。因此，没有电流输出到车载电源中。在时间段22期间，短路被解除并且电流输出到车载电源中。在此，如从图2中可以看出的，电流突然从0A上升到例如100A并且相应地突然减小。由此可结合线路电感在车载电源中如所阐述那样产生具有相应负面效应的电压尖峰。
图3以示意图示出了用于测试或模拟负载下降的装置30。如参考图1A至1C所阐述的那样，装置30包括具有桥式整流器的发电机2。在该发电机上施加有电压U1。
装置30的电容器31和32以及负载电阻33和34表示真实车载电源的电容或电阻。在所述电容或电阻上下降电压U2。所述电容或电阻通过线路37连接到发电机2或桥式整流器1并且可以通过开关35和36被开关。线路37模拟机动车辆车载电源的电感，其中由于所述电感在负载下降的情况下产生U1与U2之间的电压差。
在负载下降开始时，两个开关35和36都闭合。发电机2或桥式整流器1向车载电源输出电流，该电流从电压U2和负载电阻33和34中得出。
负载下降可以通过断开开关35或36之一来模拟。在此，断开开关35对应于负载下降到0％，这在实际中可能例如由于电池插头或者发电机处的连接电缆的脱离而引起。而断开开关36形成部分负载下降，这是由于关断车载电源中的较大电阻负载造成的。“下降的”负载电流的大小可以通过负载电阻34的电阻值来调整，剩余车载电源电流的大小可以通过负载电阻33的电阻值来调整。
应当注意，由于发电机2或连接在后面的整流器（参见图2）的脉冲状电流输出，因此为了直流电压电源的连续电压供应需要例如所提到的车载电源电容形式的储能器。这在常见直流电压电源、例如机动车辆车载电源中总是这样的情况。但是在所阐述的相短路中断（取消）时，由于线路电感导致电压升高。这根据本发明得到了阻止。
根据本发明的措施根据图4来进一步阐述，在图4中示出了具有根据图1A的桥式整流器1和发电机2的装置。该装置具有相应构造的控制设备3。基本元件在此已经参考图1A予以了阐述。
通过桥式整流器1的直流电压侧接线端子B+和B-馈入到车载电源中的电流在负载下降运行时、即在以发出时钟脉冲的方式操控半桥H或L的各全部开关元件S1至S3或S4至S6时具有如图2所示的变化曲线。在连接在后面的车载电源4中布置有车载电源电容C1和电阻负载R1。电阻负载例如对应于车载电源4中的耗电器。
借助于车载电源电容C1可以使电流或电压平滑化。车载电源电容C1在此根据降压变换器起作用，如之前已经阐述的。在负载（图2的时间段21）期间，没有电流被馈入车载电源4中。在时间段21中从车载电源电容C1中所存储的能量中给车载电源4馈电。在图2的时间段22中、即当相应短路被停用时，所馈入的电流被划分成直接流到车载电源4中的部分电流和给车载电源电容C1充电的部分电流（参见图1B和相关阐述）。在停用短路时、即在从图2的时间段21过渡到时间段22时，发生桥式整流器1的直流电压侧接线端子B+和B-处的突然的电流升高。这可以归因于，在桥式整流器1的直流电压侧接线端子B+与例如车载电源4中的接线点41之间存在具有特定长度并因此具有特定线路电感L1的线路段。相应的线路段例如可以具有1.5m的长度和1.5至2.5μH的电感。
用于防止相应电压尖峰的可能性在于，设置依赖于电压的元件5，该元件在此被构造为外部钳位元件。在此，应将“依赖于电压的元件”理解成如下的元件：该元件从桥式整流器1的直流电压侧接线端子B+和B-之间的特定电压起从高欧姆状态过渡到低欧姆状态。例如，在本发明的范围内，作为依赖于电压的元件5可以如所述那样使用齐纳二极管或可变电阻。但是依赖于电压的元件5也可以被构造成开关元件，该开关元件例如借助于控制设备3在短路阶段停用时被适当地操控。关于另外的可能性可以参阅上面的阐述。本发明尤其是也可以在没有外部钳位元件的情况下实现，其方式是，要么如图6所示使用内部钳位元件、要么将有源开关元件S1至S6构造为耐雪崩的。在后一种情况下，分别未短路的整流器分支（通常为上部整流器分支H）的开关元件S1至S6从相应截止电压起可逆地过渡到低欧姆状态，如上所述那样。
依赖于电压的元件5优选地被选择或操控为，使得作为元件5过渡到低欧姆状态的起点的电压（下面也称为“钳位电压”）明显高于正常电压或调节电压。直流电压侧接线端子B+处的钳位电压必须明显（典型地直至10V）高于开关元件S1至S6的用于负载下降运行的短路启用，但是明显低于开关元件S1至S6的击穿电压。
但是本发明不限于如图4中所示的依赖于电压的元件5的使用。也可以规定：对电压升高的限制通过上部整流器分支H在半桥U、V和W中的开关元件S1至S3的合适接线来进行。如果为了开始相短路而将例如下部整流器分支L的开关元件S4至S6接通，则当相短路被取消时，在下部整流器分支L的开关元件S4至S6处的短路被取消以后，在上部分支的开关元件S1至S3中短时地进行相应的钳位。反之也有相应的情况成立。因此，在上部整流器分支H中的短路的情况下，可以将下部整流器分支L中的开关元件接线为用于钳位。
发电机相或相应相接线端子u、v和w的相应短路也可以在单独的短路电路6中建立，其中钳位可以在下部整流器分支L或上部整流器分支H中或在外部电压保护装置、例如依赖于电压的元件5、例如齐纳二极管或可变电阻中进行。
图5示出了由于根据本发明的措施所得出的效果。图5包括图表501、502和503。
在图表501中相对于横坐标上以ms为单位的时间t示出了纵坐标上以A为单位的电流I。电流变化曲线基本上对应于也在图2中示出的电流变化曲线。相应的阶段用与图2中相同的附图标记来说明。如之前阐述的，在阶段21中存在短路，在阶段22中该短路被取消。如能看出的那样，在从阶段21过渡到阶段22时分别发生突然的电流升高。
图表502示出了根据在现有技术的电路中、即在未防止电压尖峰的情况下由此得出的电压变化曲线。在图表502以及下面所阐述的图表503中分别相对于横坐标上以ms为单位的时间t示出了纵坐标上以V为单位的电压U。如可以看出的，在从阶段21过渡到阶段22时，电压分别达到高达多个伏特的值。可达到的电压尖峰                                               计算为 ，其中根据图2 （发电机电流）。相反，在从阶段22过渡到阶段21时也有相应情况成立。在此，发生电压骤降。
与之相比，在图503中由于根据本发明的措施，相应电压尖峰或电压突降显著减小。
图6示出了内部钳位元件的使用。除此之外，图6中所示的装置基本上对应于图1A或图4。仅仅元件中的一部分配备有附图标记。
在此，与上部整流器分支H的有源开关元件S1至S3并行地分别在分别示出的导通或截止方向上连入齐纳二极管Z和二极管D。齐纳二极管Z负责给操控线路S1'至S3'分别在那里施加的电压超过齐纳二极管Z的击穿电压时供应正直流电压侧电压接线端子B+的电流。由此，相应的有源开关元件S1至S3（附加于为了使输入端u至w短路所操控的有源开关元件S4至S6）同样被短时地短路。二极管D分别负责操控信号的电流在常规运行中不流到车载电源中。

Claims (15)

1.一种机动车辆车载电源(4)，具有：有源桥式整流器(1)，其通过一定数目的相接线端子(u - y)连接到发电机(2)上并且具有直流电压侧接线端子(B+, B-)；和装置（3），其被设立为识别有源桥式整流器(1)处的负载下降并且在识别到负载下降的情况下以发出时钟脉冲的方式使相接线端子(u - y)短路，由此将脉冲电流馈入机动车辆车载电源(4)中，其特征在于，设置有至少一个车载电源电容(C1)，所述车载电源电容(C1)被设立为使脉冲电流平滑化，并且机动车辆车载电源(4)具有电压限制装置，所述电压限制装置被设立为将桥式整流器(1)的直流电压侧接线端子(B+, B-)之间的电压钳位到预先给定的最大电压。
2.根据权利要求1所述的机动车辆车载电源(4)，其中桥式整流器(1)在与相接线端子(u - y)的数目相对应数目的半桥(U - Y)中具有一定数目的有源开关元件(S1 - S10)，其中有源开关元件(S1 - S10)的第一组能够以分组发出时钟脉冲的方式被操控以用于以发出时钟脉冲的方式使相接线端子(u - y)短路。
3.根据权利要求2所述的机动车辆车载电源(4)，其中电压限制装置具有至少一个依赖于电压的元件(5, Z)，所述依赖于电压的元件(5, Z)被构造为在所述最大电压以上建立桥式整流器(1)的直流电压侧接线端子(B+, B-)之间的导电连接。
4.根据权利要求3所述的机动车辆车载电源(4)，其中所述至少一个依赖于电压的元件(5, Z)包括至少一个齐纳二极管(Z)和/或至少一个可变电阻，其击穿电压或其阈值电压对应于所述最大电压。
5.根据权利要求3所述的机动车辆车载电源(4)，其中所述至少一个依赖于电压的元件(5, Z)包括至少一个可操控开关元件(5)，所述可操控开关元件(5)被设立为在所述最大电压以上从非导通状态切换到导通状态。
6.根据权利要求3至5之一所述的机动车辆车载电源(4)，其中所述至少一个依赖于电压的元件(5, Z)连入在直流电压侧接线端子(B+, B-)之间。
7.根据权利要求3至5之一所述的机动车辆车载电源(4)，其中设置有一定数目的依赖于电压的元件(Z)，所述依赖于电压的元件(Z)分别连入在桥式整流器(1)的直流电压侧接线端子(B+, B-)之一与有源开关元件(S1 - S10)中的至少一部分的栅极接线端子之间。
8.根据权利要求3至5之一所述的机动车辆车载电源(4)，其中有源开关元件(S1 - S10)至少部分地被构造为耐雪崩的有源开关元件(S1 - S10)形式的依赖于电压的元件(5)。
9.根据权利要求2所述的机动车辆车载电源(4)，其中所述电压限制装置被构造为通过操控不是有源开关元件(S1 - S10)的第一组的一部分的至少一个有源开关元件将直流电压侧接线端子(B+, B-)之间的电压钳位到所述最大电压。
10.一种用于运行根据前述权利要求之一所述的机动车辆车载电源(4)的方法，其中在识别到有源桥式整流器(1)处的负载下降的情况下以发出时钟脉冲的方式将相接线端子(u - y)短路，由此将脉冲电流馈入机动车辆车载电源(4)中，其特征在于，借助于至少一个车载电源电容(C1)使所述脉冲电流平滑化，并且借助于电压限制装置将施加在桥式整流器(1)的直流电压侧接线端子(B+, B-)之间的电压钳位到预先给定的最大电压。
11.根据权利要求10所述的方法，其中使用具有依赖于电压的元件（5）的电压限制装置，所述依赖于电压的元件（5）包括至少一个可操控的开关元件，其中通过操控所述至少一个可操控的开关元件将施加在桥式整流器(1)的直流电压侧接线端子(B+, B-)之间的电压钳位到预先给定的最大电压。
12.根据权利要求10或11所述的方法，其中桥式整流器(1)的、与相接线端子(u - y)的数目相对应数目的半桥(U - Y)中的有源开关元件(S1 - S10)的第一组以分组发出时钟脉冲的方式被操控以用于以发出时钟脉冲的方式使相接线端子(u - y)短路。
13.根据权利要12所述的方法，其中通过操控不是有源开关元件(S1 - S10)的第一组的一部分的至少一个有源开关元件将直流电压侧接线端子(B+, B-)之间的电压钳位到所述最大电压。
14.一种用于根据权利要求1至9之一所述的车载电源(4)的控制设备(3)，所述控制设备(3)被设立为执行根据权利要求10至13之一所述的方法。
15.一种具有程序代码装置的计算机程序，所述程序代码装置在其在计算单元上执行时促使所述计算单元、尤其是根据权利要求14所述的控制设备(3)执行根据权利要求10至13之一所述的方法。
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