CN109195831B - 具有逆变器、蓄能器、电机和交流电流传输端子的车辆车载电网 - Google Patents

具有逆变器、蓄能器、电机和交流电流传输端子的车辆车载电网 Download PDF

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Abstract

一种车辆车载电网，其装备有逆变器（WR）、电的蓄能器（ES）、电机（EM）和交流电流传输端子（AC）。逆变器（WR）具有第一和第二侧（S1、S2），且被设立用于在这些侧之间传输功率。逆变器（WR）的第一侧（S1）通过逆变器（WR）的输入电流端子（EA1、EA2）与蓄能器（ES）连接。逆变器（WR）的第二侧（S2）通过逆变器（WR）的相电流端子（PS1、PS2、PS3）与电机（EM）连接。逆变器（WR）具有至少两个H桥（HB1、HB2、HB3）。H桥（HB1、HB2、HB3）其中的每个都跨接逆变器（WR）的两侧（S1、S2）。交流电流传输端子（AC）连接在逆变器（WR）的第二侧（S2）上。

Description

具有逆变器、蓄能器、电机和交流电流传输端子的车辆车载 电网
技术领域
具有电的驱动器的机动车，即电动车辆和混合动力车辆，包括用于给电的驱动器供电的电的蓄能器。电动车辆和插电式混合动力车辆装备有端子，借助该端子能够从固定的供电网（以本地或公共的方式）把能量传输至蓄能器，用于对所述蓄能器充电。必要时，车辆也被装备用于将电能量反馈至供电网。
背景技术
为了在供电网与车辆之间传输电能量，需要功率电子组件，尤其是用于控制能量传输的功率电子组件。
发明内容
本发明的任务是，阐明（aufzeigen）一种可能性，利用所述可能性能够降低这样的组件的耗费。
该任务通过独立权利要求的主题得以解决。其它优点、特征、实施方式和特性可由从属权利要求以及该说明书和图中得出。
规定：为了把交流电流传输至（开头所描述的机动车的）车辆车载电网或者从该车辆车载电网传输交流电流，使用逆变器的组件。逆变器具有第一侧和第二侧。逆变器被设立用于在这些侧之间尤其是双向地传输功率。所述第一侧尤其是通过逆变器的正的和负的输入电流端子来连接到（直流电流）蓄能器上。第一侧可以视为逆变器的直流电流侧。逆变器的第二侧尤其是通过逆变器的相电流端子来与电机或与所述电机的相（Phase）连接。逆变器具有至少两个跨接两侧（即逆变器的第一侧和第二侧）的H桥。可以把每个桥的一部分分配给第一侧，并且可以把每个桥的一部分分配给第二侧。H桥在串联电路中将所述两侧相互连接。尤其地，每个H桥都分别可以具有用于两侧中每一侧的横向分支。该横向分支也可以称为支路（Arm）。每个横向分支或支路都通过借助（可控的）开关把所述两个输入电流端子连接起来。在所述支路或横向分支之间的连接（尤其是包括串联电感地）把逆变器的两侧连接起来。交流电流传输端子与逆变器的第二侧连接，尤其是与H桥的第二侧或者与H桥的被分配给第二侧的区段连接。交流电流传输端子可以与逆变器的（第二侧的）相电流端子连接，或者与至少两个H桥的横向分支连接，其中，这些横向分支位于逆变器的第二侧中。交流电流传输端子可以尤其是与桥的电感的侧面连接，其中，这涉及位于第二侧的或者与被分配给第二侧（并且也位于那里）的支路连接的电感的侧面。逆变器的H桥可以分别具有两个支路。这些支路借助两个串行的半导体开关把正的输入电流端子与负的输入电流端子连接起来。所述两个串行的半导体开关因此与所述两个输入电流端子并联地接通。每个支路的半导体开关在连接点处相互连接。每个H桥的所述两个连接点借助电感相互连接。
交流电流传输端子（比如插电式插接端子或者也可以是车辆侧的用于感应式地传输能量的装置）可以连接到逆变器的面向给电机的（第二）侧上，尤其是连接到逆变器的至少一个相电流端子上，或者连接到位于逆变器的第二侧中的另一连接点上。交流电流传输端子可以直接与逆变器的相电流端子连接，或者可以通过（车辆的电的驱动器的）电机来与逆变器连接，其中该电机与相电流端子连接。交流电流传输端子与逆变器或与其第二侧之间的连接，尤其是交流电流传输端子与（至少一个）相电流端子之间的连接，因此可以直接地或间接地通过电机来设置。
由此可以直接由交流电网给车辆充电，或者车辆可以直接将能量输出到该交流电网中。由此无需固定的整流器。相反地，其功能由来逆变器实现。已存在的以逆变器形式的功率电子设备（Leistungselektronik）在此也被用来控制通过交流电流传输端子所传输的功率（尤其是电流和/或电压），其中所述逆变器尤其是为电机提供相电流。尤其是并不一定需要其它电压变换器，用于适配于蓄能器电压。
逆变器包括H桥电路。这些电路在电的蓄能器与相电流端子之间接通。这能实现逆变器的运行，用于在蓄能器的直流电压与相端子的（即电机的）相电压之间进行变换。由这种运行方式也推导出术语“逆变器”，其中，其它运行方式也是可行的，即使在其不被包含在该术语中的情况下，其中所述其它运行方式例如是对交流充电电压整流，以便馈入到蓄能器中。H桥还能实现在交流电流传输端子上的交流电压与蓄能器的直流电压之间的变换。这尤其是涉及电流类型和电流大小。
如提及的那样，这里所描述的车辆车载电网装备有逆变器、电的蓄能器、电机和交流电流传输端子。逆变器包括（借助控制信号可控的）半导体功率开关。逆变器的拓扑及其在车载电网之内的连接在下文中来示出。电的蓄能器尤其是蓄电池，例如基于锂的蓄电池。电的蓄能器可以是牵引蓄电池。蓄能器可以具有40-60V、尤其是48V的额定电压，尤其是可以具有大于100伏、尤其是至少200或300V、例如350-420V的额定电压。蓄能器因此可以是高压蓄电池。电机尤其是三相电机。电机可以是他励电机或者永磁电机。交流电流传输端子可以包括插电接口，即机电的插接连接元件，其能够被安装在车辆的外壳中。交流电流传输端子被设立用于，与充电插头（或者更普遍地：连接插头）连接。
逆变器是可控的，或者包括可控的H桥。逆变器具有正的输入电流端子和负的输入电流端子。术语“输入电流端子”从逆变器模式中得出，在所述逆变器模式中，逆变器由蓄能器获得功率。在该模式中，逆变器通过输入电流端子获得功率，从而在该模式中，该端子用作逆变器的输入端。在充电模式中，相同的端子用于将功率输出至蓄能器，即用作为逆变器的输出端。
输入电流端子与蓄能器连接。可以与蓄能器并联地或者与逆变器的输入端子并联地接通中间电路电容器。
逆变器具有至少两个与电机连接的相电流端子。尤其是，逆变器具有与电机的相数相应的数目的相电流端子。每个相电流端子都可以与电机的自己的相连接。例如，逆变器具有三个（或六个）相电流端子，这些相电流端子分别被连接到电机的三个（或六个）相之一。
逆变器具有第一侧和第二侧。逆变器被设立用于在这些侧之间传输功率。逆变器的第一侧尤其是通过逆变器的正的和负的输入电流端子来与蓄能器连接。逆变器的第二侧尤其是通过逆变器的至少两个相电流端子来与电机连接。
逆变器具有至少两个H桥。这些桥跨接所述两侧。每个H桥的区段（尤其是所述两个支路中的一个支路）是第一侧的部分，每个H桥的另一个区段（尤其是所述两个支路中的另一个支路）是第二侧的部分。这些H桥分别连接在输入电流端子与相电流端子之间。这些H桥串联地连接在输入电流端子与相电流端子之间。这些H桥（至少鉴于输入电流端子方面）彼此并联地连接。这些H桥各自与电机的各个相连接。
每个H桥都包括两个支路。这些支路其中的第一支路（置于第一侧）把两个输入电流端子连接起来。这些支路其中的第二支路（置于第二侧）把一个（尤其是负的）输入电流端子与相电流端子连接。每个支路都包括两个通过连接点相互连接的开关元件。每个H桥的两个连接点（即相同H桥的其中一个支路的连接点和另一支路的连接点）都通过电感相互连接。
每个支路的开关元件尤其是半导体开关在连接点处相互连接。每个H桥的两个连接点都借助电感相互连接。该电感尤其是被设计为分立的器件，例如带芯的线圈。电感具有第一端子或第一侧，其属于第一侧。电感具有第二端子或第二侧，其属于第二侧。电感的第一端子与第一侧的支路的连接点连接。电感的第二端子与第二侧的支路的连接点连接。这特别适用于逆变器的全部的H桥。
如提及的那样，所述逆变器的所述H桥可以分别具有两个支路。这些支路借助两个串行的半导体开关来将正的输入电流端子与负的输入电流端子连接起来。半导体开关优选是晶体管、尤其是场效应晶体管或双极晶体管，例如MOSFET或IGBT。
每个相电流端子都可以通过电容器与输入电流端子（尤其是与负的输入电流端子）连接。换句话说，在每个H桥的情况下，都可以与第二支路（即逆变器的第二侧的支路）并联地连接电容器。
规定为，交流电流传输端子连接到逆变器，尤其是在交流电流传输端子的第二侧连接。交流电流传输端子至少为两相，优选为三相，或者装备有多于三个的相。交流电流传输端子尤其是三相端子。交流电流传输端子与逆变器（或其第二侧）之间的连接优选具有与电机的或逆变器相端子的相数相应的相数。所提到的连接的相数或交流电流传输端子的相数尤其可以相应于逆变器的H桥的数目。替代地，交流电流传输端子的或所述连接的相数可以小于逆变器的第二侧的相数，或者可以小于逆变器的H桥的数目。
借助交流电流传输端子（或者通过连接）可以将功率经由逆变器馈入到电的蓄能器中。尤其地，交流电流传输端子可以与相电流端子其中至少一个（或者与全部的相电流端子）以直接的或间接的方式连接。尤其是，交流电流传输端子与逆变器（或其第二侧）之间的连接不包括电压变换器或电流变换器。交流电流传输端子与（至少一个）相电流端子之间的连接可以具有滤波器和/或安全元件，例如保险装置和/或隔离开关。
交流电流传输端子可以直接与相电流端子其中至少一个（或逆变器的第二侧的其它组件）连接。此外，交流电流传输端子可以间接地通过电机来与相电流端子其中至少一个（或逆变器的第二侧的其它组件）连接。交流电流传输端子因此可以直接地或间接地（即通过电机）来与逆变器连接。因此把不包括电机或电机的绕组的连接称为“直接连接”。因此把不具有用于电压变换或电流变换的电路的连接称为“直接连接”。具有滤波器和/或安全组件、例如保险装置和/或隔离开关的连接可以称为“直接连接”。包括电机或电机的绕组的连接（例如在串联电路中）可以称为“间接连接”。在直接连接情况下，蓄能器上的电压可以适配于交流电流传输端子上的交流电压。尤其是无需DC升压器。在间接连接情况下，可以将交流电流充电与直流电流充电（在相同时间）相结合。尤其地，直流电流传输端子可以与逆变器的（两个）相端子连接，由此可以（在相同时间）实施交流电流充电和直流电流充电。
交流电流传输端子可以直接与相电流端子（或逆变器或其第二侧）连接。相电流端子或普遍地逆变器或其第二侧可以通过隔离开关与电机连接。该隔离开关用于尤其是在充电模式或反馈模式中将电机从逆变器断开。
替代地或与其相结合地，可以设置隔离开关，其设置在电机的绕组之间。最后提到的隔离开关用于可控地尤其是在充电模式或反馈模式中取消（aufheben）所述绕组的接线配置，尤其是星形或三角形配置。因此可以在电机的相绕组之间（在电机的所述相绕组之间的连接本身中）设置如最后提到的那样的隔离开关。隔离开关可以被设立用于在第一状态下将绕组或其端部与电机的共同的星点连接，并在第二状态下规定：将所述绕组相互间的连接断开。
这样的隔离开关可以被设立用于至少部分地取消星形接线（或三角形接线）。隔离开关可以被设置为如下开关，所述开关将（电机的）与交流电流传输端子连接的相绕组其中至少之一从其它相绕组断开。该开关还可以被设置用于以受控的方式来将全部的相绕组都从电机的星点断开或者将全部的相绕组从彼此断开。优选地，该开关被设立用于以受控的方式仅将相绕组的一部分从电机的星点断开，或者仅将相绕组的一部分从彼此断开，而其它相绕组则保持连接。
如所提及的那样，交流电流传输端子可以间接地（即通过电机）与所述相电流端子或者与逆变器连接。
交流电流传输端子可以通过转换开关与电机或其绕组连接。该转换开关是连接的，用于使电机或其绕组在第一状态下相互连接。在第一状态下，所述绕组例如与电机的共同的星点连接，或者所述绕组串联地相互连接，即以三角形配置来设置。在该开关状态下，在电机的星形配置情况下，所述绕组的端部可以分别相互连接，即，电机可以以星形配置而存在。此外，在该开关状态下，所述绕组可以在三角形配置或delta配置的意义上是彼此串联的。在第二开关状态下，所述绕组与交流电流传输端子连接。在该第二开关状态下，所述绕组的端部分别与交流电流传输端子连接。所述绕组或电机串联地连接在逆变器（即其第二侧或相端子）与交流电流传输端子之间。转换开关可以具有n-1个独立的转换开关元件，其中，n是电机的绕组数或相数。电机的一个相或一个绕组因此可以直接与交流电流传输端子连接，其中，全部其它的相或绕组通过各个转换开关元件与交流电流传输端子连接。转换开关被设立用于在第二开关状态下一方面分解（aufloesen）所述绕组之间的连接（例如星点或三角形配置），并且另一方面将所述绕组（在一侧）与交流电流传输端子连接。
逆变器的所述H桥可以在逆变器的第一侧和第二侧分别具有支路。这些支路借助两个串行的半导体开关来将正的输入电流端子与负的输入电流端子连接。每个支路都优选包括两个串行的（可控的）半导体开关。每个支路都与蓄能器或这些输入电流端子并联地接通。每个支路的两个半导体开关都通过连接点连接起来。交流电流传输端子可以与位于第二侧的那些支路的连接点连接。换句话说，交流电流传输端子可以与如下那些支路的连接点连接：这些支路与电机或相端子连接，或者位于逆变器的与输入电流端子相反的一侧。附加的隔离开关（参见图1-3的隔离开关T、T`或转换开关T``）于是并不是必需的，并且可以被省去，或者用连续的连接来代替。
车辆车载电网还可以具有直流电流传输端子。该直流电流传输端子具有正轨和负轨（或者，正的连接点和负的连接点）。正轨可以与相端子之一、与多个相端子或与全部的相端子连接。尤其是当与多个相端子或与全部的相端子连接时，可以在直流电流传输端子与相关的相端子之间设置多相的隔离开关。该隔离开关可以（借助控制单元）在充电模式中和反馈模式中闭合，且可以在再生模式和逆变模式（其中，由逆变器给电机馈电）中断开，以便以电分离的方式来设置所述相端子。此外，正轨可以通过电机连接到逆变器或其相端子。可以设置选择开关，其可以要么将直流电流传输端子要么将交流电流传输端子与逆变器（直接地或者通过电机）连接。还可以在直流电流传输端子和/或交流电流传输端子的下游接通隔离开关，其中，控制该隔离开关的控制单元被设立用于在交流电流充电模式中以及在交流电流反馈模式中将直流电流传输端子断开，并在直流电流充电模式以及在直流电流反馈模式中将交流电流传输端子断开。
负轨可以与相端子其中另一个（如果不与正轨连接）或者与负的输入端子连接。
可以设置控制单元（比如所提及的控制单元），其操控逆变器。该控制单元以操控的方式来与逆变器连接。
在控制单元的逆变模式中，操控逆变器，从蓄能器的直流电压产生出施加在相端子上的相电压。在（可选的）再生模式中，控制单元操控逆变器，从相端子上的相电压在蓄能器上产生充电电压。在（交流电流）充电模式中，控制单元操控逆变器，从施加在交流电流传输端子上的电压在蓄能器上产生充电电压。在此，施加在交流电流传输端子上的交流电压被转变为或者整流为蓄能器的直流电压。在（可选的）（交流电流）的反馈模式中，控制单元操控逆变器，从施加在车辆车载电网的蓄能器上的电压在交流电流传输端子上产生出（交流）反馈电压。在直流电流充电模式中，控制单元操控逆变器，从施加在直流电流传输端子上的电压在蓄能器上产生充电电压。在此，施加在直流电流传输端子上的直流电压适配于蓄能器的电压水平。在（可选的）直流电流反馈模式中，控制单元操控逆变器，从施加在车辆车载电网的蓄能器上的电压在直流电流传输端子上产生出直流电流反馈电压。应再次提及的是，为更好清楚，术语“逆变器”只根据在逆变模式期间实施的功能来确定。如已提及的，逆变器具有未在该术语构成中所包含（einfliessen）的其它功能或模式。逆变器因此不限于仅仅被设立用于对蓄能器的电压进行逆变的电路。
蓄能器上的充电电压可以由蓄能器的电池管理系统或者由再生控制器（Rekuperationssteuerung）来预先给定作为额定值。代替充电电压，也可以将充电电流或充电功率预先给定作为额定值。相电压可以由电机的（上级的）发动机控制器来预先给定，要么直接作为电压额定值，要么作为功率或扭矩要求。代替相电压，如所提及的，相电流也可以用于控制。反馈电压可以由车辆车载电网的接收装置作为额定值来被检测。该接收装置可以被设立用于由固定的控制器接收额定值。代替反馈电压，也可以预先给定反馈电流或反馈功率。
控制单元可以被设立用于操控前面提到的隔离开关、转换开关和/或选择开关其中至少之一。控制单元可以尤其是被设立用于在充电或反馈模式中将隔离开关保持在断开状态。控制单元还可以被设立用于在逆变模式或再生模式中将隔离开关保持在闭合状态。
控制单元还可以在干扰情况下被设立用于使得在逆变器的全部桥中的开关都断开，例如在出现充电干扰或反馈干扰并且充电或反馈应被中断的情况下。
可以设置止动爪，以便使电机停止（即以便防止转动）。控制单元可以被设立用于操控该止动爪。控制单元尤其是可以被设立用于，在充电模式中且必要时在反馈模式中使该止动爪停止，并且在逆变器模式中且必要时在再生模式中并不使该止动爪停止。
如果设置直流电流传输端子，则可行的是，其正轨直接地或者通过开关来与多个相电流端子连接或者优选地与全部的相电流端子连接。换句话说，直流电流传输端子直接地或者通过开关来与相电流端子连接，优选地与全部的相电流端子连接。由此可以在充电模式或反馈模式中使用多个或全部的H桥。直流电流传输端子具有负轨，该负轨与逆变器的负的输入电流端子连接。如果使用开关，那么所述开关优选是多相的。针对在相端子与正轨之间的每个连接，该开关都具有开关元件或相（在多相开关情况下）。控制单元被设立用于在逆变器模式中或者必要时在再生模式中使得开关保持在断开状态。控制单元还被设立用于在充电模式中或者必要时在反馈模式中使得开关保持在闭合状态。替代于如前所述的使得正轨与逆变器的相端子连接，正轨也可以通过电机或者通过其相绕组来连接到逆变器的相端子上。换句话说，正轨可以间接地通过电机与相电流端子连接。在此，所述相绕组串联地连接在正轨与逆变器之间。直流电流传输端子的负轨可以与逆变器的负的输入电流端子连接。如已提及的，（参照直流电流传输端子）优选在这里所描述的全部变型方案的情况下，可以用“正触点”来代替术语“正轨”，且可以用“负触点”来代替术语“负轨”。
所述车辆车载电网尤其是插电式混合动力机动车或电动机动车的车载电网。
附图说明
图1-3用于进一步阐述这里所描述的车载电网，且示出示例性的车辆车载电网。
具体实施方式
图1、2和3分别示出车辆车载电网，所述车辆车载电网具有通过逆变器WR相互连接的蓄能器ES和电机EM。交流电流传输端子AC（在图1中与车辆车载电网之外的“AC充电器”即交流充电站连接）与逆变器WR连接。
在图1、2和3中，蓄能器ES通过逆变器WR的正的输入电流端子EA1和负的输入电流端子EA2连接到该逆变器上。与这些输入电流端子EA1、EA2并联地连接中间电路电容器C1。逆变器WR包括三个H桥HB1-HB3。H桥HB1具有正的输入端PE1和负的输入端NE1。H桥HB2具有正的输入端PE2和负的输入端NE2。H桥HB3具有正的输入端PE3和负的输入端NE3。正的输入端PE1-3相互连接，并且还与逆变器WR的正的输入端子EA1连接。负的输入端NE1-3相互连接，并且还与逆变器WR的负的输入端子EA2连接。每个H桥HB1-3都具有两个支路，这些支路分别具有两个串行接通的半导体开关HS。每个H桥的支路其中的第一支路（在左边示出）分别将相应的H桥HB1-3的负的输入端和正的输入端连接。每个H桥都具有负的输出端NA1-3和正的输出端NA3。在每个H桥中，支路其中的第二支路把输出端PA1、NA1；PA2、NA2或PA3、NA3连接起来。每个支路都具有两个串联地通过连接点来相互连接的半导体开关HS。对于每个H桥HB1-3来说适用：所述两个支路的连接点借助桥分支BZ1-3来相互连接。在每个H桥HB1-3中把所述两个支路的连接点连接起来的所述桥分支BZ1-3具有串联地连接的电感L1-3。换句话说，在 H桥HB1-3其中的每个桥中，电感L1-3把所述两个支路的半导体开关HS的连接点连接起来。每个相端子都通过电容器C21-23来与H桥HB1-3的负的输入电流端子EA2或负的输入端NE1-3连接。H桥HB1-HB3的正的输出端PA1-PA3相应于逆变器WR的相电流端子。出于这个原因，H桥HB1-3的正的输出端PA1-PA3和逆变器WR的相电流端子PS1-3被视为彼此等效。逆变器具有第一侧S1和第二侧S2。第一侧S1与蓄能器ES连接，或者包括输入电流端子EA1和EA2。具有虚线的第二侧S2表示在车辆车载电网与固定装置（直流电流充电设备“DC充电器”和交流电流充电设备“AC充电器”）之间的接口。直流电流传输端子和必要时的交流电流传输端子位于该接口处。在虚线的左边示出这里所描述的车辆车载电网。
在已提及了图1-3的共同性之后，下面讨论图1-3的主要区别：
在图1的电路中，交流电流端子AC与相端子PS1-3（直接）连接。在交流电流端子AC上施加的交流电压在逆变器WR的第二侧S2上尤其是通过相端子PA1-3来馈入。所示的相端子PA1-3形成了三相系统，就如所示的交流电流端子AC也是三相地构造那样。具有正轨DC+和负轨DC-的可选的直流电流传输端子（以虚线所示的与逆变器的连接）可以连接到两个相端子上。所示的是，正轨DC+与相端子PA1连接，负轨DC-与相端子PA2连接。该可选的直流电流传输端子与逆变器WR的第二侧连接。要么通过直流电流传输端子DC+、DC-来传输功率，要么通过交流电流传输端子AC来传输功率。
在图2的电路中，交流电流通过交流电流传输端子AC同样传输到逆变器的第二侧S2。但交流电流传输端子AC并不与相端子PA1-PA3直接连接（见图1），而是与H桥HB1-3的支路的半导体开关HS的连接点连接。这涉及H桥HB1-3的存在于逆变器的第二侧上的支路，尤其是直接与相端子PA1-3连接的支路。
在图3中，交流电流传输端子AC通过电机EM与相端子PS1-3连接。在交流电流端子AC上施加的交流电压通过电机EM在逆变器WR的第二侧S2被馈入，尤其是通过相端子PS1-3来被馈入，其中所述电机的绕组串联地在交流电流传输端子AC与逆变器WR之间接通。转换开关T`有选择地要么以星形配置将所述绕组连接起来，要么产生所述绕组的开放式配置，在这种配置情况下，其多相地与多相的交流电流传输端子AC连接。在开放式配置中，所述绕组并不相互连接，而是使电机EM的所述相彼此电分离，并且作为分开的元件在每个相中串联地在多相的交流电流传输端子AC的各个相端子与逆变器WR的相端子PS1-3之间连接。
在已示出了图1-3的电路之间的一些区别之后，详细地描述图1-3。
在图1中，交流电流传输端子AC（三相）与逆变器WR的三个相端子PS1-3连接。示出了这些连接的各个相。示出一种隔离开关（Trennschalter）T，所述隔离开关是多相的并且所述隔离开关使得电机EM的各个相绕组（或者电机EM自身）从逆变器WR的相电流端子PS1-3隔离。隔离开关T因此可控地使得电机EM从逆变器WR隔离。替代地，可以使用电机EM内部的隔离开关T`，其使得（例如以星形配置的）电机EM的所述相绕组隔开（auftrennen）。只要是隔离开关T`处于断开状态，所述隔离开关T`因此就分解所述电机EM的星形配置。如果通过传输端子之一（AC或DC+/DC-）来传输能量，那么隔离开关T或T`则处于断开状态。
交流电流传输端子AC是车辆车载电网的一部分。交流电流传输端子AC与逆变器WR的相端子PS1-3连接。如果功率由交流电流传输端子AC馈入到车辆车载电网中，则逆变器作为转换器工作，用于把交流电流功率变换成直流电压，以便给蓄能器ES充电。在这种模式中，沿该传输方向，逆变器承担整流器的功能，并且必要时还承担功率控制或电流控制的功能，或者也承担电压调节的功能。
也可以在图2和3的电路中使用的可选的直流电流传输端子具有正轨DC+（相应于正触点），其与第一H桥HB1的相端子PS1（相应于正的输出端PA1）连接。此外，直流电流传输端子的负轨DC+（相应于负触点）与另一H桥HB2的相端子PS2（相应于另一正的输出端PA2）连接。
在图2中，交流电流传输端子AC多相地与在H桥HB1-3的半导体开关HS之间的连接点连接。交流电流传输端子AC直接与H桥HB1-3的桥分支BZ1-3连接，尤其是与桥分支BZ1-3的位于逆变器WR的第二侧S2中的区段连接。换句话说，交流电流传输端子AC与H桥HB1-3的中间抽头连接，尤其是与位于第二侧S2中的中间抽头连接，或者仅通过半导体开关HS与所述相端子连接。第二侧S2与电机EM和交流电流传输端子AC连接，并且第一侧S1与蓄能器ES连接。
在图3中，交流电流传输端子AC（多相地）通过电机EM的所述绕组与相电流端子PS1-3连接。转换开关T``在第一开关位置中将所述绕组以星形配置相互连接，并且在第二开关位置中通过串行接通的绕组来将交流电流传输端子AC与相端子PS1-3连接。转换开关T``是三相的，且具有两个独立的转换开关元件。这些转换开关元件在第一开关位置中将三个相绕组其中的两个与星点连接。
电机的第三相绕组直接地、而并非通过转换开关元件来与交流电流传输端子AC（或其单独的相端子）连接。转换开关T``并不涉及电机EM或端子AC的全部相。交流电流传输端子AC的三个相端子之一（图3中为中间的那个）与电机EM的星点（持久地）连接，而交流电流传输端子AC的其它相端子分别通过转换开关元件与电机连接。如果转换开关如虚线所示地处于第一开关状态，则电机EM的所述绕组（或其相应的端部）联接（zusammenschalten），并且得出用于机器的所述相绕组的星形配置。如果转换开关如实线所示地处于第二开关状态，则所述绕组串联地在逆变器的相端子PS1-3与交流电流传输端子AC之间连接。
图2和3以没有直流电流传输端子的方式来示出。然而，这里所示的车辆车载电网可以具有直流电流传输端子，其与逆变器WR的一个或多个（或者也可以是全部的）相电流端子PS1-3连接。
为了更好一目了然，图1只示出逆变器的控制单元CTRL，然而其也可以是图2和3的车载电网的部分。控制单元CTRL操控半导体开关HB或桥HB1-3，如通过双箭头所表明。上级的控制器可以根据模式而定由以电池管理系统形式的电池的控制器UE来构成，或者由固定的控制器UE`构成。上级的控制器UE或UE`（如通过虚箭头所表明）尤其是通过传送额定值来操控控制单元CTRL。车辆车载电网可以具有接收单元，用于把固定组件的信号传送至车辆车载电网的控制单元CTRL。图2和3的电路也可以具有至少一个这样的控制器CTRL、UE或UE`。此外，控制单元CTRL可以以操控的方式与隔离开关T、T`或转换开关T``连接，并且针对这些开关在逆变器的不同模式情况下操控到不同的开关状态。
在图1-3中示出电容器C21-C23，这些电容器分别将相端子PS1-3（相应于逆变器WR的正的输出端PA1-3）与逆变器WR的负的输入电流端子EA2连接。H桥HB1-3的全部正的输入端子PE1-3都与H桥HB1-3的正的输出端子PA1-3连接。这些输出端子又与逆变器WR的正的输入电流端子EA1连接。H桥HB1-3的全部负的输入端子NE1-3都与H桥HB1-3的负的输入端子NA1-3连接。这些输入端子又与负的输出端子EA2连接。在正的输入电流端子EA1与负的输入电流端子EA2之间（或者在H桥HB1-3的全部正的输入端子和全部负的输入端子之间）连接电容器C1。

Claims (8)

1.一种车辆车载电网，所述车辆车载电网具有逆变器（WR）、电的蓄能器（ES）、电机（EM）和交流电流传输端子（AC），其中
- 所述逆变器（WR）具有第一侧（S1）和第二侧（S2），且被设立用于在所述侧之间传输功率；
- 所述逆变器（WR）的所述第一侧（S1）通过所述逆变器（WR）的正的和负的输入电流端子（EA1、EA2）来与所述蓄能器（ES）连接；
- 所述逆变器（WR）的所述第二侧（S2）通过所述逆变器（WR）的至少两个相电流端子（PS1、PS2、PS3）来与所述电机（EM）连接；和
- 所述逆变器（WR）具有至少两个H桥（HB1、HB2、HB3），其中，所述H桥（HB1、HB2、HB3）中的每个H桥都跨接所述逆变器（WR）的两侧（S1、S2），其中，所述交流电流传输端子（AC）连接在所述逆变器（WR）的所述第二侧（S2）上。
2.如权利要求1所述的车辆车载电网，其中，所述交流电流传输端子（AC）直接与所述相电流端子（PS1、PS2、PS3）中的至少一个连接，或者间接地通过所述电机（EM）与所述相电流端子（PS1、PS2、PS3）中的至少一个连接。
3.如权利要求1或2所述的车辆车载电网，其中，所述交流电流传输端子（AC）直接与所述相电流端子（PS1、PS2、PS3）连接，并且所述相电流端子（PS1、PS2、PS3）通过隔离开关（T）与所述电机连接。
4.如权利要求1或2所述的车辆车载电网，其中，所述交流电流传输端子（AC）间接地通过所述电机（EM）与所述相电流端子（PS1、PS2、PS3）连接。
5.如权利要求4所述的车辆车载电网，其中，所述交流电流传输端子（AC）通过转换开关（T``）与所述电机连接，所述转换开关在第一状态下将所述电机（EM）的绕组相互连接，且在第二状态下与所述交流电流传输端子（AC）连接。
6.如权利要求1所述的车辆车载电网，其中，所述逆变器（WR）的所述H桥（HB1、HB2、HB3）在所述逆变器的所述第一侧和所述第二侧上分别具有支路，所述支路借助两个串行的半导体开关（HS）将所述正的输入电流端子（EA1）与所述负的输入电流端子（EA2）连接，所述半导体开关通过连接点来连接，并且所述交流电流传输端子（AC）与位于所述第二侧的所述支路的连接点连接。
7.如权利要求1或2所述的车辆车载电网，其中，所述逆变器（WR）的所述H桥（HB1、HB2、HB3）分别具有两个支路，所述支路借助两个串行的半导体开关（HS）来将所述正的输入电流端子（EA1）与所述负的输入电流端子（EA2）连接，并且其中，每个支路的所述半导体开关（HS）在连接点处相互连接，其中，每个H桥的两个连接点还借助电感（L1-L3）相互连接。
8.如权利要求1或2所述的车辆车载电网，所述车辆车载电网还具有直流电流传输端子（DC+、DC-），其中所述直流电流传输端子具有正轨和负轨，其中，所述正轨与所述相端子（PS1、PS2、PS3）中的一个连接，并且所述负轨与所述相端子（PS2、PS3、PS1）中的另一个连接或者与所述负的输入端子（EA2）连接。
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