CN104467385B - 用于减少共模电流的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于减少共模电流的方法,当在电路的电力存储单元和所述电路外部的电力源之间交换电力时,所述共模电流在所述电路(特别是机动交通工具中的电路)的内部地和大地之间流动,该方法为使得:使用电子部件以将至少作为所述共模电流的函数的电量施加到电路中的注入点,所述电量被施加以便减少共模电流;使用测量设备(124)获得共模电流的值,所述测量设备(124)包括:磁环(128),配置为被电线穿过,通过所述电线交换所述电力,所述电线形成初级绕组(127);次级绕组(130),缠绕在所述环(128)上,用于基于参考电流产生磁通量;振荡器(132),用于通过所述次级绕组(130)产生参考电流,所述参考电流配置为促进所述环(128)的饱和;所述共模电流对应于在包含用于环(128)的完整的磁化和去磁周期的振荡时段、基于次级绕组(130)中的电流的平均值获得的电线中的电流的值。
Description
技术领域
本发明的主题是当在电路外部的电力源和所述电路的电力存储单元之间交换电力时,减少在所述电路的内部地(ground)和大地(earth)之间流动的共模电流。电力源属于供电系统,例如,其特别地但是不排他地是中性点直接连接到大地的供电系统。
背景技术
供电系统可以是多相或者另外地AC电压系统,并且随后该电压被整流以便将电力提供给电路的电力存储单元,例如电池。
将参考以下非限定性的示例说明本发明针对解决的问题。该电路例如在交通工具上,并且可以包括用于交通工具的电推进的电动机。该交通工具还包括底盘。
当电力存储单元通过供电系统充电时,底盘连接到大地。由于电路和底盘之间的寄生或者另外的分量的存在,共模电流可以从电路流到底盘,并且经由大地循环回到供电系统。
这样的共模电流对于会将其脚支撑在大地上并且会依靠在交通工具的底盘上的用户是危险的。
因此,存在限制在整流器的电路下游的部分和底盘之间的可允许共模电流的值的标准。因此,欧洲标准将频率为50Hz的共模电流的最大值限制为3.5mA。
为了符合这些标准,已知实践在整流器的电路下游的部分和底盘之间提供隔离变压器。这样的变压器可能是昂贵的,并且将其集成到已经有限的空间(诸如,交通工具)可能是困难的。
还已知实践通过使用诸如称为PFC(功率因数校正器)部件的具有可控开关的部件对电流进行整流,并且执行用于控制开关的特定策略。这样的策略可以导致开关过热并且可以非常复杂。
在高频域,公开“AZsimplified active input EMI flter of common-modevoltage cancellation for induction motor drive(用于感应电动机驱动的共模电压消除的简化有源输入EMI滤波器)”揭示了通过将电压串行地注入供电系统允许在高频减少共模电流的有源滤波器。
申请US2004/0004514同样揭示了旨在在电磁兼容性(EMC)领域减少高频共模电流的有源滤波器。
然而,有源滤波器通常使用共模电流的测量以便使策略适应于减少共模电流。为此,提供用于测量共模电流的设备。作为示例,该设备包括磁环,如来自申请人的申请FR2980318所公开的。然而,共模电流的测量的精度持续作为该共模电流减少有效的重要参数。
发明内容
本发明旨在克服用于减少在电路和大地之间的共模电流的上述方案的缺点。
根据本发明的各方面之一,本发明通过用于减少共模电流的方法实现这一点,该共模电流在电力在电路的电力存储单元和所述电路外部的电力源之间交换时,在所述电路(特别地电动交通工具的中的电路)的内部地和大地之间流动,该方法包括:
·使用电子部件以将至少作为所述共模电流的函数的电量施加到电路中的注入点,所述电量被施加以便减少共模电流;
·使用检测设备获得共模电流的值,所述检测设备包括:
磁环,配置为被电线穿过,通过所述电线交换所述电力,所述电线形成初级绕组;
次级绕组,缠绕在所述环上,用于基于参考电流产生磁通量;
振荡器,用于通过所述次级绕组产生参考电流,所述参考电流配置为促进所述环的饱和;
所述共模电流对应于在包含用于环的完整的磁化和去磁周期的振荡时段、基于次级绕组中的电流的平均值获得的电线中的电流的值。
使得环经历完整的磁化和去磁周期确保环在振荡周期实现磁饱和。因此,次级绕组中的电流的平均值显著变化,这允许提高对应于共模电流的、在电线中流动的电流的测量精度。在附图中图示的特定模式的描述中将更好地理解这一点。
电力源可以形成供电系统的一部分,并且施加的电量可以允许在供电系统的频率的共模电流的减少。施加的电量同样地可以允许在供电系统的频率的十次谐波的共模电流的减少。
在后面,术语:
-“注入点的上游”将表示安排在供电系统和注入点之间的电线的部分,以及
-“注入点的下游”将表示安排在注入点和电路的部件(特别是电力存储单元)之间的电线的部分。
通过电子部件施加到注入点的电量可以是:
-电势,在该情况下,通过电子部件在所述注入点和大地之间施加电压,或者
-电流,在该情况下,该电流在所述注入点和大地之间流动。
当上述方法对应于从系统的电力源对电路的电力存储单元充电时,通过电子部件施加的电量可以引起与注入点的电线下游中流动的共模电流相反的电流的生成。
当电子部件施加电流到注入点时,该电流是上述生成的电流。
当电子部件施加电势到注入点时,该电势的施加导致上述电流的生成。
以该方式由于通过电子部件施加所述电量生成的电流可以具有小于或等于在注入点的电线下游中流动的共模电流的值的值。例如,该生成的电流在绝对值方面等于在注入点的电线下游中流动的共模电流的至少50%,更优选60%,更优选70%,更优选80%,更优选90%,更优选95%。
以该方式生成的电流的值越接近在注入点的电线下游中的共模电流的值,通过应用基尔霍夫接合定律,在其他的因素中,在注入点的电线上游中(也就是说在供电系统中)流动的共模电流的值减少得越多。因此通过施加所述电量的电子部件生成的电流可以是尽可能接近注入点的电线下游中流动的共模电流的镜像。
根据第一实施例,电线中的电流的测量包括使用:
-积分器/比较器模块,其配置为传递称为初级中的电流的镜像的电流,其是流过电线的电流的函数,以及
-用于基于由所述模块传递的电流补偿由流过电线的电流生成的通量的部件。
根据一个变型,电线(5)中的电流的测量包括使用用于提供振荡器(132)的操作的安全的部件(193,195,196)。
根据一个变型,通量补偿包括使用缠绕在所述环上的第三绕组,所述积分器/比较器模块的输出连接到所述第三绕组以便所述第三绕组承载初级中的电流的所述镜像电流。
根据一个变型,通量补偿包括使用所述次级绕组,所述积分器/比较器模块的输出端连接到所述次级绕组,以便所述次级绕组承载初级中的电流的所述镜像电流。
根据一个变型,电线中的电流的测量包括使用称为参数化电阻器的电阻器,所述电阻器的第一端子连接到次级绕组和振荡器,第二端子连接到设备的输出端子和积分器/比较器模块,以便调节检测设备的输出特性和振荡器的特性。
根据一个变型,电线中的电流的测量包括使用称为调节电阻器的电阻器,所述电阻器的第一端子连接到次级绕组和振荡器,第二端子连接到所述设备的地,以便调节振荡器的特性。
根据一个变型,电线中的电流的测量包括使用称为测量电阻器的电阻器,所述电阻的第一端子连接到次级绕组,第二端子连接到所述设备的输出端子和积分器/比较器模块,以便调节检测设备的输出特性。
根据一个变型,电线中的电流的测量包括使用用于作为初级中的电流的镜像的所述电流的滤波部件,允许获得具有与流过电线的电流的轮廓基本相同的轮廓的信号。
根据一个变型,电线中的电流的测量包括使用用于调节在滤波部件的输出端的电压范围的部件。
根据一个变型,该方法包括使用假想地产生器,测量部件连接到所述假想地。
根据第二实施例,利用插入在电路的内部地和大地之间的电子部件,所述电量是施加到注入点并且导致施加在所述注入点和大地之间的电压的电势。使用所述电子部件将电量施加在电路的内部地和大地之间,以便形成称为附加电压的电压,该附加电压与内部地和大地之间通过供电系统施加的电压相反以便减少共模电流。特别地,根据该实施例,在该方法中施加的附加电压与通过供电系统在电路的内部地和大地之间施加的电压相反。因此减少在大地阻抗端子测量的、在供电系统的中性点和大地之间的结果电压,这意味着共模电流被减少。根据该实施例的方法可以包括如在来自申请人的申请EP2571149中所述的减少共模电流的步骤,必须考虑EP2571149中的内容以形成本申请的一部分。
根据第三实施例,电量施加在经由至少一个阻抗(特别地,电容)连接到所述电路的电线的注入点,通过所述电线交换所述电力。
注入点可以经由至少一个电容器连接到电线。每个电容器的电容可以在1μF的数量级。
作为变型,注入点可以经由至少一个线圈、或者经由至少一个电阻器、或者经由变压器、或者经由已经提到的部件的联合连接到电线。
电线可以是单相的,在该情况下,所述注入点可以:
-经由插入在所述点和所述相之间的至少一个阻抗连接到电线的该相,以及
-经由插入在所述注入点和所述中性点之间的至少一个阻抗连接到电线的该中性点。
在单相电线的情况的变型中,注入点可以经由阻抗单独地连接到电线的该相(或者该中性点),而不连接到所述电线的该中性点(或者该相)。
作为变型,电线可以是三相的,在该情况下,注入点可以经由至少一个相应的阻抗连接到电线的每一相。
在三相电线的情况的变型中,注入点不连接到电线的一些相。
更一般地,电线可以是多相的,相的数量可以不同于三。
根据一个变型,使用定位在系统的电力源和阻抗与电线之间的连接之间的电线上的测量设备,测量电线中的电流的值。
根据第三实施例的第一示例性实现,通过电子部件施加所述电量单独作为特别是在系统的电力源和阻抗与电线之间的连接之间的电线上的测量的共模电流的函数。
当生成所述电量单独作为代表在电线上的单个位置测量的共模电流的信号的函数时,电子部件可以被比作具有单一增益的回路。
根据第三实施例的第二示例性实现,通过电子部件施加所述电量作为在电线上测量的(特别是注入点上游测量的)共模电流和在所述注入点与大地之间流动的电流的函数。
当根据第二示例在单个位置测量代表共模电流的信号时,电子部件可以被比作具有两个增益的回路。
该方法可以包括使用具有以下部分的电子部件:
-第一子部件,在输入端接收在电线上测量的共模电流,以及
-第二子部件,在输入端接收在所述注入点和大地之间流动的电流,
增加每个子部件的输出,以便生成通过电子部件施加的电量。
根据第三实施例的第一示例性实现,第一子部件可以与电子部件相同。作为变型,第一子部件可以提供具有比根据第一示例性实现的电子部件提供的增益的值要高的值的增益。
第二子部件可以提供第二增益,该增益通过抑制对于这些高频和低频由第一子部件感应的振荡允许在这些高频和低频的稳定性的提高。因此,第二子部件可以使由于施加所述电量生成的电流服从等于由第一子部件提供的增益和测量的共模电流的乘积的值。
根据该第三实施例的该第二示例性实现的变型,通过电子部件施加所述电量作为以下的函数:
-在电力源和阻抗的连接之间的电线上测量的共模电流,
-在阻抗的连接和电力存储单元之间的电线上(也就是说注入点的下游)测量的共模电流,以及
-在所述注入点和大地之间流动的电流。
因此,可以通过例如使用与之前呈现的相似的第二测量设备,在电线上的两个不同位置测量共模电流。
注入点下游的共模电流的测量可以允许提供反馈。
而且,本发明涉及电路,其具有:
-电线,其能够被连接到电气系统,以便允许在所述系统的电力源和所述电路之间交换电力,以及
-电子部件,其要用来首先连接到电线,并且能够其次连接到大地,该部件配置为将电量施加到电路中的点,所述电量允许当在电路和电力源之间交换电力时减少共模电流;以及
-测量设备,包括
-磁环,配置为被电线穿过,通过所述电线交换所述电力,所述电线形成初级绕组;
-次级绕组,缠绕在所述环上,用于基于参考电流生产磁通量;
-振荡器,用于通过所述次级绕组生产参考电流,所述参考电流配置为促进所述环的饱和;
共模电流对应于在包含用于环的完整的磁化和去磁周期的振荡时段、基于次级绕组中的电流的平均值获得的电线中的电流的值。
根据本发明的方法可以展现与第一、第二和第三实施例兼容的以下任一特征:
-配置电子部件以便使其在输入端接收的共模电流的值服从预定义的设置点值,特别地为零;
所述电量是施加到注入点并且导致施加在所述注入点和大地之间的电压的电势。
本发明同样涉及当各实施例兼容时通过相互组合各实施例获得的方法。
附图说明
当结合附图阅读本发明的非限制性示例性实现方式的以下描述时,将能够更好地理解本发明,在附图中:
-图1示意性地示出可以在其中实现本发明的组件,
-图2示意性地示出与图1的组件等效的共模模型,
-图3是与图1的表示类似的表示,其中引入了根据本发明的第一示例性实现方式的电子部件,
-图4和5以与图3类似的方式示出根据本发明的第二示例性实现方式的电子部件的两个变型,
-图6示出图4中的电子部件的电路图,
-图7示出图4的电子部件的传递函数的波特图,
-图8以与图3到5类似的方式示出根据本发明的第三示例性实现方式的电子部件,以及
-图9至11由于电子部件形成电流源而不是电压源的事实而分别与图3、5和8不同,
-图12示意性地图示用以测量共模电流的测量设备的第一示例性实施例,
-图13图示示出在不存在共模电流的情况下、作为时间的函数的所述设备中的电流流动的变型的曲线,
-图14是图示在存在和不存在共模电流的情况下所述测量设备的操作的磁化曲线,
-图15回到图11,以比较在存在和不存在共模电流的情况下获得的曲线,
-图16示意性地图示测量设备的第二示例性实施例,
-图17示意性地图示测量设备的第三示例性实施例,
-图18示意性地图示测量设备的另一示例性实施例,
-图19示意性地图示测量设备的第四示例性实施例。
具体实施方式
图1示出其中可以实现本发明的组件1。
该组件1包括能够借助连接器3连接到电路4的供电系统的电力源2。在所考虑的示例中,电路4在具有混合或者电推进的车辆上,由此形成该车辆的电推进电路的一部分。
当电路4的电力存储单元(未示出)需要被充电时,电力源2例如提供具有AC电压的电路4。在所考虑的示例中,该系统是三相并且电力源2的端子处的电压具有等于230V的均方根值。在所考虑的示例中,电压的频率是50Hz。供电系统的中性点N连接到大地,并且寄生阻抗6插入中性点N和大地之间。
电路4包括:
-电线5,将连接器3连接到电路4的剩余部分,
-电感7,以及
-级8,用于整流由电力源2提供的AC电压,其输出端子9和10承载直流电。
以示例的方式,整流级8包括可控开关,诸如晶体管。以示例的方式,级8是本领域技术人员已知用于整流AC电压、匹配整流电压的值与电路4的负载以及观察涉及功率因数的值和谐波电流的发射的现有标准的PFC部件。
级8的输出端子9和10具有连接在它们之间的电容器11。是电池的电力存储单元例如可以与电容器11并联连接。该电池吸收例如比100W更大的电功率(例如,当供电系统是单相时,大约3kW,例如当电源系统是三相时,大约20kW的功率)。
组件1也包括金属底盘12。在底盘接地故障的情况下,底盘电势地经由阻抗16连接到大地。如果该底盘是车辆的一部分,则当车辆的用户首先触摸车体然后触摸地时,该阻抗16与车辆的所述用户的体电阻对应。
在其中组件1在具有电或者混合推进的车辆上的应用中,以示例的方式,则电感7与用于推进电动机的电动机的定子相的绕组对应。根据申请WO 2010/057892的教导,然后绕组7可以连接到供电系统。
电容15尤其在电路4的端子10和底盘12之间以电容器型的电子部件的形式建模出于技术原因添加的寄生阻抗和/或真实阻抗。另一电容可以存在于电路4的端子9和底盘12之间,如图3中可以看到。
在该情况下,电路4的端子10是整流器级8的负输出端子并且电路4具有在该情况下由端子10形成的内部地13。由于存在该电容器15,共模电流i可以从电路4流动到底盘12,并且在流动到大地时,循环回到供电系统。
如果供电系统的电力源2提供多相AC电压,并且在整流器级8的开关的操作序列期间,端子10交替地连接到供电系统的中性点和该供电系统的相之一。在单相供电系统的情况下,端子10选择性地连接到中性点或者供电系统的相。
由此电压E施加在端子10和连接到大地的底盘12之间,并且由于该电压和电容器15,电流从端子10流动到大地。
电路4的该部分(端子10的上游)和供电系统由此能够比作到交替施加在端子10和底盘12之间的虚拟电压源20:
-零电压E,以及
-是由系统传递到电路4的镜像的电压E。
结果,共模电流i在循环回到该系统之前流过电容器15和阻抗16和6。以该方式,获得图2中所示的等效共模模型。
参考图3,将描述本发明的示例性实现方式。在该图中,电线5是单相,包括形成相的导体17和形成中性点的另一导体18,但本发明不限于单相线路。
通过与图1所示的组件比较,图3中的组件1包括集成在电路4中并且包括电容器22的电磁干扰滤波器19,电容器22(在电容Y的情况下)连接在大地和经由电容器24(在电容X的情况下)连接到电线5的每个导体17或18的点23之间。
可以从图3中看到,电子部件21集成在电路4中。在该情况下,该电子部件21配置为在点26施加电势,以使得在该点和大地之间施加电压Vs。然而,本发明不限于施加电势的电子部件,如随后将看到。
该部件21是配置为以等于由供电系统提供的电压的频率的频率施加产生电压Vs的电势的有源滤波器,该电压Vs施加在电26和大地之间并且与由虚拟电压源施加的电压相反。施加于阻抗6和16的产生的电压由此被降低(尤其被抵消),以使得通过这些阻抗6和16的电流被降低(尤其被抵消)。
在描述的示例中,经由各自电容器28将点26与电线5的每个导体17或18连接。每个电容器28尤其具有大约1μF的电容。在考虑的示例中,由电子部件21施加并且产生电压Vs的电势唯一地基于表示在点26的上游电线5上测量的共模电流i的信号生成。
在所考虑的示例中,部件21与通过电线5的共模电流i的测量设备124相关联。在单相电线5的情况下,该测量设备可以例如使用磁环、纳米晶体等,测量表示形成相的导体17的电流的信号和表示形成中性点的导体18的电流的信号。基于表示电流的这些信号的计算允许确定表示共模电流i的信号的值。基于该信息,电子部件21生成产生施加在点26和大地之间的电压Vs的电势。
如图3所示,电子部件21通过使用以下作用大体上就象增益G1一样:
-Zinj,用以指示由于存在电压Vs存在于点26和大地之间的阻抗,
-Zy,用以指示由于存在电容器22和(多个)寄生电容15存在于每个导体17、18和大地之间的阻抗,
-Vac,用以指示电力源2的端子处的电压,
通过以下表达式给出存在电子部件情况下的电线5中流动的共模电流i的值:
参考图4和5,现在将描述根据本发明的第二示例性实现方式的电子部件21。
与图3的电子部件(其可以比作具有信号增益的环路,以唯一地基于表示共模电流i的信号的值生成产生电压Vs的电势)不同,根据本发明的第二示例性实现方式的电子部件,基于表示通过电线5的共模电流i的信号并且基于表示在点26和大地之间流动的电流(该电流能够被称为“电子部件21的输出电流”)的信号,生成电压Vs。布置在点26和大地之间的第二测量设备45可以允许获得表示所述输出电流的信号。
示意性地,电子部件21可以被认为在该情况下形成具有两个增益的环路:
-第一子部件60,作用就象增益G1一样,以放大表示电线5中由设备24测量的共模电流i的信号,以及
-第二子部件61,作用就象增益G2一样,以放大表示在点26和大地之间流动的输出电流的信号。
使用与之前相同的标号,当使用图4中所示的电子部件21时给出共模电流i的值的等式是:
形成增益G2的第二子部件61的目的是,通过抑制在高频和低频产生的振荡,稳定这些频率的电子部件21的操作。
图4中所示的电子部件在其输入端之一,接收表示在电线5上的单一位置测量的共模电流i的信号。在该情况下,由点26的上游的设备24,也就是说连接器3和电容器28之间,实施该测量。
如图5中所示,根据本发明的第二示例性实现方式的变型,电子部件21可以基于表示共模电流i的两个不同测量生成产生输出电压Vs的电势,这些测量在电线5的两个不同位置实施。因此,类似于图3和4中的测量设备布置在电线5的点26的上游的第一测量设备124,提供形成第一子部件60的输入的信号,而可以类似于或者可以不类似于可以用于第一测量设备124的纳米晶体磁环的第二测量设备124,可以布置在点26的下游。
以示例的方式,第二测量设备124布置在电容器28和整流级8之间的电线5上。该第二测量设备124利用表示电容器28的下游的共模电流的信号,提供第三子部件62(大体上形成增益G3)的输入。第三子部件62的输出可以与由测量设备45提供的信号比较,并且该比较的结果可以形成第二子部件61的真实输入。
第三子部件62的增益G3可以是单位元素(unity),并且向部件21添加反馈控制。
参考图6,现在将描述来自图4的电子部件21的电路图的非限制性示例。
电子部件21包括输入级30,其输入端接收由缠绕测量设备124的磁芯的导体31测量的电压。该输入电压表示电线5的共模电流i的值。随后将参考图12到19描述测量设备124的示例。
级30的作用是由此在滤波高频率时执行的电压测量。
然后该级30的输出施加到用于将来自级30的信号和表示来自电子部件21的输出电流的信号求和的级32。该级32允许输出电流Is服从于第一子部件60的增益G1和由测量设备124测量的共模电流的乘积。
然后级32的输出施加到级33,以形成通带放大器。该级33的功能是增加由电子部件21在该示例中形成的环路的总体增益,并且截断低频和高频。
级33的输出被施加到在描述的本示例中包括两个放大器35和36的高电压输出级34。
这些放大器35和36的每个基于以由设备24实施的测量为基础产生的信号,生成电压。这两个放大器35和36可以相同或者可以不相同,并且可以生成相同的电压或者可以不生成相同的电压。以示例的方式,第一和第二电压二者具有大约300V的幅度。
如可以看到,第一放大器35包括反相器电路40。
使用图6中所示的两个放大器35和36,第一电压由第二放大器36施加在点26和电子部件21的内部地42之间,而相反符号的第二电压由第一放大器35施加在大地和电子部件21的内部地42之间。这两个电压之间的差异与点26和大地之间由电子部件21施加的电压对应,以降低(更优选地抵消)共模电流i。
在没有示出的另一示例中,可以使用单个放大器形成生成电压Vs的级34。
图7示出了刚刚已经参考图6描述的电子部件21的波特图。
应注意的是,以dB为单位的增益对于约5Hz和1kHz之间的频率是正的。此外,应注意的是,电子部件在50Hz和60Hz之间或基本在供电系统的频率处显示出31dB的增益,并且在以dB为单位的增益消失时显示出较小的相位裕量。在5Hz附近,相位裕量在本示例中是115°,而在1kHz附近,相位裕量为105°。
参考图8,现在将对根据本发明的第三示例性实现方式的电子部件21进行说明。像刚才参照图5描述的本发明的第二示例性实现方式的变型,根据该第三示例性实现方式,电压Vs来自基于三个输入产生的由电子部件21施加的电势。
在本示例中,第一输入是表示在电线上的电容28的上游测量得到的共模电流i的信号,第二输入是在点26和大地之间流动的输出电流Is的值,如图5中的示例一样。
与图5中的示例不同,第三输入在此情形中由表示流过电磁干扰滤波器19的电容器22之一中流动的电流的信号的值形成。
该第三输入使用与所述电容器22串联连接的测量设备47获得,并通过允许反馈控制的第三子部件62进行处理。
该第三子部件62的输出然后与表示设备45测量得到的输出电流Is的信号进行比较,然后所述比较的结果在第二子部件61的输入端被接收。
使用与上面相同的符号,并通过使用:
-Cyf2来表示图8中与测量设备47串联的电容器22的电容,
-Cyf1来表示图8中与测量设备47并联的电容器22的电容,以及
-Cor来表示第三子部件62的传递函数,
给出了在图8中的电子部件21存在的情况下作为电力源2提供的电压Vac的函数的共模电流的值的等式如下:
如果选择第三子部件62使得它的传递函数采用以下值:
那么给出了在图8中的电子部件存在的情况下作为电力源2提供的电压的函数的共模电流i的值的等式变为:
因此,图8所示的电子部件21实现了:
-带有经由第三子部件62的反馈以及由第二子部件61提供的增益G2的开环控制,以抑制共模电流i,以及
-经由提供增益G1的第一子部件60的控制,允许抑制与Zy、Zybat的值(例如,与图1中的阻抗6和16的总和对应的大地阻抗)或与第三子部件62的传递函数的值的不精确度相关联的残余误差。
图3至图8涉及电子部件21,其注入作为一电势的电量到点26之中,也就是说,电子部件21的行为类似于电压源。
作为一种变型,如图9至图11所示,电子部件21可以被配置成注入电流到点26之中,该部件21的行为类似于电流源。
图9由此示出了图3中的本发明的第一示例性实现方式的变型,唯一的区别是电子部件21注入电流,而不是电势。
图10由此示出了图5中的本发明的第二示例性实现方式的变型,仅有的区别是:
-电子部件21注入电流,而不是电势,以及
-第二子部件61具有第三子部件62的输出作为其唯一的输入,也就是说,产生电流Is的电子部件具有不是电流Is而是注入点26的上游和下游共模电流的输入。
图11由此示出了图8中的本发明的第三示例性实现方式的变型,仅有的区别是:
-电子部件21注入电流,而不是电势,以及
-第二子部件61具有第三子部件62的输出作为其唯一的输入,也就是说,电子部件21产生电流不是使用该真正的电流Is作为输入而是使用注入点26上游的共模电流以及流过滤波器19的电容器22的电流作为输入实现。
图10和图11的示例中的第三子部件62允许实现反馈。
现在将在下面的文本中更精确地描述用于测量共模电流的设备124的示例,首先参照图12。
在正常模式下,电线5可以用于承载交流电流。在出现故障的情况下,共模电流也能够通过它。共模电流可以与得到的总和对应,换句话说,流经多个电线5的导电元件的电流的代数和。尤其地,在单相装置中,电流是流过相17以及电线5的中性点18的电流的结果。因此,在下面的文本中,表述“电线5承载的电流”表示由电线5的导电元件承载的结果电流。
特别地,产生磁通的所述部件126包括磁环128,被配置为承载由流过所述电线5的电流所产生的磁通。
通过示例的方式,所述磁环128由显示出5000和150000之间,特别是15000左右的最大相对磁导率μr和/或1和3A/m的矫顽场Hc的磁性材料制成。尤其地,它可以涉及铁氧体或非晶材料。
环128被配置成被所述电力线路穿过,形成初级绕组127。优选地,所述初级绕组127包括一匝。这应该理解为是指磁环128被配置为使得所述初级绕组直线通过所述环128。
用于产生磁通的所述部件126包括次级绕组130,缠绕在所述环128周围,用于基于参考电流产生所述环携带的磁通。
此外,通过示例的方式,所述测量设备124包括生成通过次级绕组的所述参考电流的振荡器132。在这种情况下,所述振荡器首先连接到次级绕组128的第一端子,然后连接到所述次级绕组128的第二端子,该第二端子连接所述测量设备124的电阻器133。所述电阻器133位于所述第二端子和地之间。通过示例的方式,振荡器132产生交替地取两个值+Vmax和-Vmax的方波类型的电压。在这种情况下,该振荡器被配置为从+Vmax变化到-Vmax,反之亦然,只要在次级绕组130中达到最大或最小电流Ip+或Ip-。电阻器133允许振荡被传递到次级绕组130,特别是允许对第二绕组130的峰值电流值Ip+或Ip-进行调整。
所述测量设备124,尤其是所述振荡器132和所述次级绕组130被配置为使得所述环128在峰值电流的作用下饱和。
参考图13,对在这种振荡器132传递的电压的影响下通过次级绕组130的电流的形状进行描述。在该图中,电流的强度在纵坐标上示出,时间在横坐标上示出。响应于由振荡器传递的方波电压信号,次级绕组130中的电流显示出彼此交替的上升阶段134和下降阶段136。在每个所述上升和下降阶段134,136的中间部分138,次级绕组130中产生的电流都与环128的不饱和状态对应。在这些中间部分中,电流增加或减小相对较慢。与之对比地,在每个所述上升和下降阶段134,136的开始140或结束142部分,次级绕组中产生的电流都与磁环128的饱和状态对应,并且电流增加或减小相对较快。
图14中示出了存在或不存在流过初级绕组中流动的电流时环128的对应磁化和去磁周期。
实线曲线是最大磁化曲线。
用虚线示出的曲线144与没有电流流过初级绕组的情况对应。在这种情况下,应注意的是,感应的极值与材料的饱和区域对应。同样应注意的是,极值的绝对值相等。在图13的曲线中,这转换为流过次级绕组的电流的极值Ip+,Ip-,它们也绝对值相等,符号相反。这还转换为表面区域S1和S2的相等,它们分别位于横坐标轴和上升、下降阶段134,136的正部分之间,以及横坐标轴和上升、下降阶段134,136的负部分之间,也就是说,转换为对于流过所述次级绕组的电流的零平均值(zero mean value)。
用虚线示出的曲线146与电流被引入初级绕组的情况对应。相对于曲线144,曲线146向正感应值移动,如图所示。当初级电流产生正磁势场时,磁性材料的饱和度在正值比在负值时更高。
相反地,当初级电流产生负磁势场时,磁性材料的饱和度在负值比在正值时更高。在这种情况下,相对于曲线144,曲线146会向负感应值移动。
换句话说,初级线圈127中电流的存在改变了环128的磁状态,这带来环128的磁化和去磁周期的变化和次级绕组中电流的变化。
图15例示示出了在正磁势场的情况下、作为时间的函数的次级绕组130中的电流的强度的曲线148。同样示出了在初级绕组中不存在流动的电流的情况下的曲线138的上升和下降阶段134、136,以便于比较。
曲线148还示出了磁化和去磁曲线146的不对称性。在次级中的电流的发展速度在正的部分远高于在负的部分,因为在正的部分中出现比在负的部分中的更好的饱和度。这解释了正和负的部分的表面区域S1、S2之间的差异。换言之,在次级绕组中流动的电流的平均值不是零。该平均值取决于在初级绕组中流动的电流。
因此,当在初级绕组127中的电流变化时,在振荡期间内在次级130中的电流的平均值成比例地变化。因此,通过观察在次级中的电流,能够返回到在初级绕线127中的电流的值。这提供了一种使得能够示出在初级绕组127中流动的电流的存在、甚至是对在初级绕组127中流动的电流的值进行量化的方案。另外,由于用于产生磁通量的部件126,得到对在初级绕组127中的电流的测量,同时具有在交通工具的电路4和被实现用于测量的电路之间的DC分离。
对于在次级130中的电流的值,优选地允许获得环128的饱和。图14和15例示了环的饱和的优点。事实上,将注意到,由于该现象,电感变化的幅度作为通过初级绕组的电流的级别的函数而显著地变化。由此,提高了测量的精确度。
为了保证磁性材料的良好水平的饱和,在次级绕组中流动的电流需要足够高。作为示例,就绝对值而言,在所述次级绕组中流动的最大电流是具有环128的良好饱和的100mA的数量级。
另外,在初级绕组127中流动的电流可以是可变类型的。作为示例,电流可以为50Hz的频率。为了使得振荡器的频率允许得到针对在初级绕组127中流动的该电流的测量,该振荡器的频率需要比在所述初级绕组中流动的电流的频率高得多,特别地至少高出10倍,例如高出100倍。这使得能够重新创建在初级中要使用的对其足够可靠的电流。振荡器132的频率可以在1和20kHz之间。具体地,振荡器132的频率可以是7kHz,以便允许在初级中测量到频率为50Hz的电流。换言之,目标在于再生具有例如超过峰值5%和10%之间的误差的在初级127中的电流的波形。
在该情况下,对于具有一匝的初级绕组,通过对次级绕组130选择在10匝和50匝之间的,特别是在20匝和30匝之间的匝数而得到了有利的结果。
然而,初级绕组127可能呈现多于一匝。这样,次级绕组具有对应的匝数。
根据在图18中例示的第一变型,测量设备124包括数字处理部件151,其使得能够根据在次级绕组130中流动的电流得到在所述初级绕组127中流动的电流的值。换言之,将在图13中所呈现的在次级中的电流的值直接输出到微控制器或者数字电路。通过处理该信号推导出在初级中的电流的值。
然而,就线性而言,相对于后面的变型,根据该第一变型的设备提供了不太成功的结果。参照图14,将理解到,如果磁势场是正的,则在初级127中的高电流值将曲线146移动到更接近于极值+Bsat,或者如果所产生的磁势场是负的,则更接近于极值-Bsat。这表明,对于在初级中的高电流值,不再保证在初级127中的电流与在次级130中的电流的值之间的线性关系。换言之,当环128离开其中性磁性状态很远时,例如对应于图14中的曲线144或者图13中的曲线138时,不再确保对在初级中的电流的可靠测量。
在图12、16和17例示的第二变型和第三变型中,为了对在初级绕组127中流动的电流的值进行量化,测量设备124包括传递输出电流的积分器/比较器模块150,输出电流被称为初级中的电流镜像,其是要测量的共模电流的函数。
模块150对来自次级绕组的电流进行积分,并且将其平均值与零值进行比较。积分器/比较器模块150传递作为次级130中的电流的平均值与零值之间的差的函数的电流。为此,例如使用高于70dB的增益,极大地放大该差。模块150被配置成在该差基本不为零时修改其输出电流。
另外,测量设备124包括用于基于由所述积分器/比较器模块150传递的电流,通过在所述初级绕阻127中流动的电流来补偿在环128中产生的通量。
因此,环128不断地返回到中性磁状态,在次级中的电流的平均值不断地返回到零值,并且由模块150传递的电流对应于由初级绕阻127承载的电流,换言之,对应于要测量的共模电流。模块150和通量补偿部件定义控制环128的磁状态的控制环路。
所述积分器/比较器模块150连接到所述次级绕阻130。具体地,所述积分器/比较器模块150包括特别地通过电阻器166连接到次级绕阻130的所述第二端子的反相输入端,以及接地的同相输入端。
根据对应于在图12中所例示的第二变型,所述补偿部件对应于缠绕所述环128的第三绕阻152。测量部件被配置为使得所述第三绕组152在环中产生磁通量,称为补偿通量,其与由所述初级绕组产生的相反;基于由积分器/比较器模块150传递的电流产生该补偿通量。
所述第三绕组152连接到积分器/比较器模块150的输出端,使得所述第三绕组承载在初级中的电流的镜像电流。
举例来说,第三绕组152的端子连接到输出电阻器154,其中,该端子与连接到积分器/比较器模块150的端子相反,被称为输出端子153,输出电阻器154自身通过其相反端子接地。因此,在输出端子处的电压VOUT等于所述输出电阻器154的电阻Rs与下述商数的乘积,该商数为在初级绕组127中流动的电流Ie的强度与在所述第三绕组152中的匝数N的商数。因此,通过简单的测量在所述输出端子153处的电压得到在初级绕组127中流动的电流的强度Ie。
VOUT=Rs×(Ie/N)
在图16和17中例示第三变型。在这些图中,示意性地例示了环128。另外,将注意到在图17中未例示初级绕组。
在该第三变型中,所述补偿部件对应于次级绕组130。积分器/比较器模块150的输出端连接到次级绕组130,并且所述测量设备124被配置成使得积分器/比较器模块150产生在次级绕组中流动的电流以便补偿由初级绕组127产生的通量。换言之,在该变型中,不再通过由第三线圈承载的电流产生的通量来补偿由于在初级绕组127中流动的电流在环128中产生的磁通量。测量设备124被配置成使得通过次级绕组130承载的补偿电流直接产生补偿通量。因此,在该变型中,不需要使用第三绕组152。
在图16和17中,将注意到,振荡器132包括运算放大器156以及包括两个电阻器158、160的分压器桥路。所述分压器的中间点连接到所述运算放大器156的同相输入端。运算放大器156的输出端、电阻器之一158的与所述分压器的中间点相对的端子以及次级绕组130的端子之一处于相同电势。所述分压器桥路的电阻的另一个160接地。
积分器/比较器模块150包括运算放大器162以及包括电容164和电阻器166的RC桥路。所述运算放大器162的同相输入端接地。其反相输入端连接到RC桥路的中间点。
在图16所示的变型中,测量设备124包括被称为参数化电阻器的电阻器135。所述测量电阻器的一个端子与振荡器132的运算放大器156的反相输入端、次级绕组130的与连接到振荡器132的所述运算放大器156的输出端的端子相对的那个端子、以及RC桥路的电阻166的与所述RC桥路的中间点相对的那个端子位于相同的电势。所述测量电阻器135的另一端子与积分器/比较器模块150的所述运算放大器162的输出端、RC桥路的电容164的与所述RC桥路的中间点相对的那个端子、以及输出端点170处于相同的电势。
根据该变型,所述电阻器135起到双重作用。
电阻器135允许振荡器132的参数化,特别是在次级130中的电流的峰值lp+、lp-的参数化。
另外,电阻器135将次级绕组130连接到积分器/比较器模块150的输出端用于补偿电流的流动。所述测量电阻器135用作为了图12中的实施例的配置的目的的输出电阻。在输出端点170处的电压的测量将给出在初级绕组127中流动的电流的值。
然而,因为电阻器135只能取单个值,所以其必须坚持在振荡器132的规范和与在输出端点170处的电压的测量关联的那些规范之间进行折衷。在图17中例示的变型使得能够克服该问题。
根据在图17中例示的变型,测量设备124包括电阻器169,其被称为调节电阻器,其位于处于所述次组绕组130和所述振荡器132之间的次级绕组130的端子以及所述设备124的地之间。调节电阻器169允许匹配振荡器132的特征,特别是出于确保环128的饱和的目的。电容180允许从传送给调节电阻器169的电流中消除DC分量。因此,调节电阻器169只接收由振荡器132确定的振荡电流。
另外,测量设备124包括电阻器168,其被称为测量电阻器,用作为了在图12中的实施例的配置的目的的输出电阻器。
这分离了用于建立补偿电流的振荡器的电阻器和导体功能,而不需要添加诸如图12中那样的第三绕组。
应当注意的是,与呈现半展开的电路图的图16不同,图17呈现了展开的电路图。在图17中例示的变型的一些元件可以以类似的方式集成到图16中的变型中,特别是振荡器132的电流放大器172和电阻器174、积分器/比较器模块150的电流放大器178、滤波模块182、允许调节输出信号的电压范围的部件194、假想地(fictitious ground)184的产生器183以及用于振荡器的操作的安全部件193、195、196。
例如,振荡器132的运算放大器156的输出端连接到电流放大器172的输入端。所述电流放大器172的输出端、电阻器之一158的与所述分压器的中间点相对的端子以及次级绕组130的端子之一处于相同电势。
振荡器132可以包括电阻器174,其第一端子连接到所述振荡器132的运算放大器156的反相输入端。
例如,积分器/比较器模块150的运算放大器162的输出端连接到电流放大器178的输入端。所述调节电阻器168的一个端子与所述电流放大器178的输出端、积分器/比较器模块150的RC桥路的电容器164的与所述RC桥路的中间点相对的那个端子以及输出端点170处于相同的电势。
调节电阻器168的另一端子与电阻174的第二端子、次级绕组130的与连接到振荡器132的所述电流放大器152的输出端的端子相对的那个端子、以及积分器/比较器模块150的RC桥路的电阻器166的与所述RC桥路的中间点相对的那个端子处于相同的电势。该端子同样与调节电阻器169的一个端子处于相同的电势,在该情况下通过电容180。
由于上述的各种电路,可以由此确定初级127的电流的存在甚至是电流的级别。因此,能够得到对共模电流的测量。
在这一点上,测量设备124还可以包括滤波模块182,其将输出端点170连接到电压测量点170’。所述滤波模块182被配置成去除来自振荡器132的波的信号。因此,在所述滤波模块182的电容192的端子处,无论其是由一个还是由若干导电元件组成,都存在呈现与在初级绕组127中(即在电线5中)流动的电流的轮廓基本相同的轮廓的信号,特别是电压。
为了便于处理所述信号,测量部件还将能够包括允许调节在设备的输出端点170’处可获得的信号的电压范围的部件194。作为示例,调节部件194被配置成使得输出电压是基于供电Vsup确定的正电压范围。这有利于例如通过控制单元对输出信号的随后的处理。作为示例,在初级中的100mA的电
Vsup流对应于0V的输出电压Vout;在初级中的0mA的电流对应于值为2的输出电压Vout;并且,在初级中的100mA的电流对应于值为Vsup的输出电压Vout。如果然后通过控制单元处理输出信号Vout,则供电Vsup可以对应于对该控制单元的供电。
各个部件将还能够用于提高测量的可靠性,特别是通过确保当在初级绕组127中不存在流动的电流的情况下在次级绕组130中尽可能对称地得到电流。这被理解为意味着具有最小的误差(特别是偏移类型的误差)的、上述表面区域S1和S2尽可能接近的电流。
为此,测量设备124可以连接到假想地184。更准确地,所述振荡器132的分压器桥路的电阻器160、调节电阻器169和/或积分器/比较器模块150的运算放大器162的反相输入端将能够连接到所述假想地184。假想地的产生器183旨在产生具有尽可能相同的值的两个对称供电,以便获得影响测量中的偏移的振荡器的振幅不对称性的最大限制。
所述假想地产生器184包括运算放大器185,其输出端由电流放大器186连接到所述假想地。另外,所述假想地产生器184包括分压器桥路188,其中间点连接到运算放大器185的同相输入端。分压器桥路和电流放大器的末端连接到用于供给电压(特别是0和24V之间的电压)的源。所述假想地产生器还包括位于假想地和所述运算放大器185的反相输入端之间的电阻器190。
有助于确保在初级绕组127中不存在流动的电流的情况下在次级绕组130中得到尽可能对称的电流的另一方案涉及在测量部件和/或假想地产生器的运算放大器156、162、185的输出端使用电流放大器172、178、186。由此,将能够选择精确的运算放大器,同时继续限制成本,因为它们有更少的电流要传递。以同样的精神,例如,所述电流放大器172、178、186包括双极晶体管。
仍然关于在初级绕组中不存在流动的电流的情况下在次级绕组130中得到尽可能对称的电流的目的,将能够选择测量部件和/或假想地产生器的(多个)运算放大器156、162、185,以便确保小于50ns的、它们的输出电压在值+Vmax和–Vmax之间的转变时间。这特别是针对振荡器132的运算放大器156的情况。这避免了将时间不对称性带入到在图11中例示的产生的信号。
根据符合所有前述变型的示例,测量设备124还包括用于提供振荡器132的操作的安全性的部件193、195、196。
当初级127中的电流非常高时,环128具有持久的高饱和级别,从而造成振荡器132的频率的增加。在初级中的非常高的电流例如是处于1A甚至是10A的数量级。这样,振荡器132的频率可能很高,以致积分器/比较器模块150可能无法处理由振荡器传递的信号。在环128中的高饱和级别甚至可能造成振荡器停止。这引起测量设备124中的不稳定性。这样,输出电压不再确定地对应于初级的电流。存在输出电压将引起在初级127中的电流的值降低的风险。
安全部件193、195、196控制振荡器132的频率以便确保振荡器正确地操作。
作为示例,安全部件包含在振荡器132和次级绕组130之间串联的电感196。电感196不缠绕在环128上,并且因此基本独立于环的磁性状态。电感196确保振荡器132即使在初级中的电流非常高时仍然振荡。然后,电感196替代具有过高级别的饱和的次级绕组130,并且确定振荡器132的频率。作为示例,电感196确保与积分器/比较器模块150适合的振荡频率Fmax。输出电压Vout稳定在指示在初级中的电流非常高或者超过设备的测量范围的对应的电压处。
作为示例,如在图19中所示,安全部件包括针对振荡器132的频率的测量部件193、195。因此,能够验证振荡器132在按照设计提供的频率范围内进行操作。作为示例,使该频率一定保持在大约25%的范围内。图19对应于图15中的变型,其中,用晶体管193和电阻器195替换电感196。
测量部件可以包括晶体管193,该晶体管193具有对应于在连接在地和振荡器132的运算放大器156的同相输入端之间的电阻器160的端子处的电压的栅极电压。晶体管193的漏极通过电阻器195连接到供电。作为示例,该供电是用于调节电压范围的设备194使用的相同的供电Vsup。
晶体管193可以是MOSFET晶体管。晶体管193的漏极/源极电压对应于振荡器132的频率Fout。
最大振荡频率尤其取决于环128的磁性材料、次级绕组130中的匝匝数以及在初级中的电流。
当然,本发明不限于所述的示例。
具体地,本发明应用于具有多个相的电动机。本发明可以应用于除了在交通工具上的那些之外的电路4。
测量设备124测量在初级绕组127中流动的电流。该电流具体地是结果电流。在该情况下,环128被形成产生该结果电流的初级绕组127的多个导电元件穿过。
具体地,例如,电路4是例如诸如在来自于本申请人的法国专利申请FR2938711和FR2944391(其内容并入本申请中)中公开的设备的H桥路反相器/充电器。
除非相反地指定,表述“具有”一定要理解成表示“具有至少一个”。
Claims (16)
1.一种用于减少共模电流(i)的方法,当在电路(4)的电力存储单元和所述电路(4)外部的电力源(2)之间交换电力时,所述共模电流(i)在所述电路(4)的内部地(13)和大地之间流动,该方法包括:
使用电子部件(21)以将至少作为所述共模电流的函数的电量(Vs,Is)施加到电路(4)中的注入点(26),所述电量(Vs,Is)被施加以便减少共模电流(i);
使用测量设备(124)获得共模电流的值,所述测量设备(124)包括:
磁环(128),配置为被电线(5)穿过,通过所述电线(5)交换所述电力,所述电线(5)形成初级绕组(127);
次级绕组(130),缠绕在所述磁环(128)上,用于基于参考电流产生磁通量;以及
振荡器(132),用于通过所述次级绕组(130)产生参考电流,所述参考电流配置为促进所述磁环(128)的饱和;
所述共模电流对应于在包含用于磁环(128)的完整的磁化和去磁周期的振荡时段、基于次级绕组(130)中的电流的平均值获得的电线(5)中的电流的值。
2.如权利要求1所述的方法,其中电线(5)中的电流的测量包括使用:
积分器/比较器模块(150),其配置为传递称为初级中的电流的镜像的电流,其是通过电线(5)的电流的函数,以及
用于基于由所述积分器/比较器模块(150)传递的电流补偿由通过电线(5)的电流生成的通量的部件(130,152)。
3.如权利要求2所述的方法,其中通量补偿包括使用缠绕在所述磁环(128)上的第三绕组(152),所述积分器/比较器模块(150)的输出连接到所述第三绕组(152)以便所述第三绕组(152)承载初级中的电流的所述镜像电流。
4.如权利要求2所述的方法,其中通量补偿包括使用所述次级绕组(130),所述积分器/比较器模块(150)的输出端连接到所述次级绕组(130),以便所述次级绕组(130)承载初级中的电流的所述镜像电流。
5.如权利要求4所述的方法,其中电线(5)中的电流的测量包括使用称为参数化电阻器的电阻器(135),所述电阻器(135)的第一端子连接到次级绕组(130)和振荡器(132),第二端子连接到测量设备(124)的输出端子(170)和积分器/比较器模块(150),以便调节测量设备(124)的输出特性和振荡器(132)的特性。
6.如权利要求4所述的方法,其中电线(5)中的电流的测量包括使用称为调节电阻器的电阻器(169),所述电阻器(169)的第一端子连接到次级绕组(130)和振荡器(132),第二端子连接到所述测量设备(124)的地,以便调节振荡器(132)的特性。
7.如权利要求1所述的方法,其中电子部件(21)配置为以便使其在输入端接收的共模电流(i)的值服从预定义的设置点值。
8.如权利要求1所述的方法,其中所述电量是施加到注入点(26)并且导致施加在所述注入点(26)和大地之间的电压(Vs)的电势。
9.如权利要求8所述的方法,其中,利用插入在电路(4)的内部地(13)和大地之间的电子部件(21),使用所述电子部件(21)将电量施加在电路(4)的内部地(13)和大地之间,以便形成称为附加电压的电压,该附加电压与内部地(13)和大地之间通过电力源(2)施加的电压相反,以便减少共模电流(i)。
10.如权利要求1-9中的一项所述的方法,其中电量(Vs,Is)施加在经由至少一个阻抗(28)连接到所述电路(4)的电线(5)的注入点(26),通过所述电线交换所述电力。
11.如权利要求10所述的方法,其中使用位于电线(5)上的、在系统的电力源(2)和阻抗(28)与电线(5)之间的连接之间的测量设备(124),测量电线(5)中的电流的值。
12.如权利要求11所述的方法,其中通过电子部件(21)施加所述电量(Vs,Is)单独作为在电线(5)上测量的共模电流(i)的函数。
13.如权利要求11所述的方法,其中通过电子部件(21)施加所述电量(Vs,Is)作为在电线(5)上测量的共模电流(i)和在所述注入点(26)与大地之间流动的电流(Is)的函数。
14.如权利要求13所述的方法,包括使用具有以下部分的电子部件(21):
第一子部件(60),在输入端接收在电线(5)上测量的共模电流(i),以及
第二子部件(61),在输入端接收在所述注入点(26)和大地之间流动的电流(Is),
增加每个子部件(60,61)的输出,以便生成通过电子部件(21)施加的电量(Vs,Is)。
15.如权利要求14所述的方法,其中通过电子部件(21)施加所述电量(Vs,Is)作为以下的函数:
在电力源(2)和阻抗(28)的连接之间的电线(5)上测量的共模电流(i),
在阻抗(28)的连接和电力存储单元之间的电线(5)上测量的共模电流(i),以及
在所述注入点(26)和大地之间流动的电流(Is)。
16.一种电路(4),具有:
电线(5),其能够被连接到电气系统,以便允许在所述系统的电力源(2)和所述电路(4)之间交换电力,以及
电子部件(21),其首先要用来连接到电线(5),并且其次能够连接到大地,该部件(21)配置为将电量(Vs,Is)施加到电路(4)中的点(26),所述电量(Vs,Is)允许当在电路(4)和电力源(2)之间交换电力时减少共模电流(i);以及
测量设备(124),包括
磁环(128),配置为被电线(5)穿过,通过所述电线(5)交换所述电力,所述电线(5)形成初级绕组(127);
次级绕组(130),缠绕在所述磁环(128)上,用于基于参考电流产生磁通量;以及
振荡器(132),用于通过所述次级绕组(130)产生参考电流,所述参考电流配置为促进所述磁环(128)的饱和;
所述共模电流对应于在包含用于磁环(128)的完整的磁化和去磁周期的振荡时段、基于次级绕组(130)中的电流的平均值获得的电线(5)中的电流的值。
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