CN109311399B - 用于特别是机动车的电机的设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于运行电机（2）的设备（1），其中所述电机（2）至少能够发电机式地运行，所述设备具有与电机（2）通过一种电路（3）相连接的电的能量存储器（4），所述电路具有主开关（5），其中所述电路（3）具有马达制动电路（13），所述马达制动电路被构造用于，将由电机（2）在发电机式的运行中产生的电能输送给所述能量存储器（4）。如此进行设置：所述马达制动电路（13）被构造用于，在主开关（5）、电路（3）的到所述能量存储器（4）上的连接和/或所述能量存储器本身发生故障时，将电能转化成热量。

Description

用于特别是机动车的电机的设备
技术领域
本发明涉及一种用于特别是机动车的电机的设备。
背景技术
开头所提到的种类的设备由现有技术是已知的。因此已知的是，电机能够马达式地并且也能够作为发电机来运行。同样已知的是，电能通过电阻作为热量散发出去，或者被供应回到所述电的能量存储器中。
发明内容
本发明的任务是改进上述的用于运行电机的设备。该任务通过下述设备来实现：在所述设备中，所述电机至少能够以发电机来运行，所述设备具有一种与电机通过电路相连接的电的能量存储器，所述电路具有主开关，其中所述电路具有马达制动电路，所述马达制动电路被构造用于，将由电机在发电机式的运行中所产生的电能输送给所述能量存储器。根据本发明，所述马达制动电路被构造用于，在主开关、电路的到所述能量存储器上的连接和/或所述能量存储器本身发生故障时，将电能转化成热量，其中所述电路具有用于运行所述电机的桥接电路，所述桥接电路具有至少一个中间电路，该中间电路具有中间电路电容器，并且将所述马达制动电路配置给该中间电路，使得马达制动电路通过对于在中间电路中的电压所进行的限制来限制在发电机运行中的所述电机的继续的加速，
其中，所述马达制动电路具有至少一个电阻，用于将电能转变成热量，
其中，所述马达制动电路具有齐纳二极管，电阻与该齐纳二极管并联地接通，其中给所述电阻配置了至少一个使所述电阻激活或者去除激活的开关装置，
其中，所述开关装置具有半导体开关，
其中，所述半导体开关通过后接于所述齐纳二极管的分压器进行操控。
根据本发明的设备具有的优点是，按照所述能量存储器的或者主开关的运行状态将在发电机式的运行中所产生的能量作为热量散发出去或者输送给能量存储器。根据本发明为此设置了，所述马达制动电路被构造用于，在主开关、到能量存储器上的电路的连接和/或能量存储器本身发生故障时，将电能转变为热量。因此对于下述情况存在回复位置：能量不能被输入到车载电网中或者被输入到能量存储器中。由此提供了一种用于将动能转化成电能的冗余的马达制动，由此提高了马达制动的可用性。
根据本发明的优选的改进方案设置了，所述马达制动电路具有至少一个电阻，用于从电能到热量的转变。由此，可以简单地把电能作为热量散发到环境中。
此外优选地设置了，所述马达制动电路被构造用于，根据主开关的运行状态、根据到所述能量存储器的连接和/或根据能量存储器本身将在发电机式的运行中所产生的能量自主地输送给所述能量存储器或者输送给电阻。所述马达制动电路因此自主地决定了，能量是被输送给能量存储器还是被输送给电阻。通过相应的接线，在此实现了能量线路的自动的变换。
此外优选地设置了，所述电路具有一种用于运行电机的桥接电路，该桥接电路具有中间电路，所述中间电路具有至少一个中间电路电容器；并且将所述马达制动电路分配给所述中间电路。这种类型的电路原则上是已知的。电的机器大多通过例如具有B6-桥的桥接电路进行驱动，其中每个桥具有多个半导体开关，用于有针对性地对于电机的相通以电流。现在给这种类型的电路的中间电路或者中间电路电容器分配了所述马达制动电路。
此外优选地设置了，所述马达制动电路具有一种用于所述中间电路的电压限制装置，所述电压限制装置预先规定了极限电压。通过所述电压限制，对于电机在发电机式的运行中的最大转速进行了限制。
此外优选地设置了，所述马达制动电路具有一个或者多个齐纳二极管，电阻与所述一个或者多个齐纳二极管并联地接通，其中给所述电阻分配了至少一个使得该电阻激活或者去除激活的开关装置。特别地，所述齐纳二极管形成了电压限制。如果超过了所述极限电压，那么所述齐纳二极管由此传导地并且接通尤其是所述开关装置，以便将电能输送给电阻或者输送给能量存储器。
此外优选地设置了，所述开关装置具有一种半导体开关、特别是金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）。由此能够费用有利地制造所述开关装置，并且所述开关装置没有机械的磨损。所述接通简单地并且没有高的能量消耗地实现。
优选地通过后接于所述齐纳二极管的分压器来对于所述半导体开关进行操控。由此提供了简单的并且费用有利的用于运行半导体开关的解决方案。
所述马达制动电路此外优选地具有至少一个装置，用于监测该马达制动电路的运行状态。由此可以在持续的运行中确保，所述马达制动电路按照规定地运转。
根据本发明的机动车的装置的特征在于根据本发明的设备。在此得出了以及提到的优点。
附图说明
以下会借助于附图进一步地解释本发明。为此示出的唯一的图1表示用于运行所述电机的设备。
具体实施方式
唯一的附图1在简化的示图中示出了用于运行电机2的设备1。所述电机2在马达式的运行中产生了驱动扭矩，并且在发电机式的运行中产生了制动扭矩。
设备1具有电路3，通过该电路将电机2与能量存储器4相连接或者能够将电机2与能量存储器4相连接。在能量存储器4之后是主开关5，该主开关将到所述能量存储器的主供应线路与能量存储器进行连接或者断开。在主开关5之后是防反极性保护器6，该防反极性保护器具有后接的以电感形式的滤波器7。在所述电感7之前以及在所述电感7之后，当前与能量存储器4并联地接通两个中间电路电容器8和9，其中给所述中间电路电容器9此外分配了用于电流测量的分路10。
在中间电路11之后是以B6-桥形式的具有三个半桥的桥接电路12，所述三个半桥分别具有两个半导体开关，其中所述半桥的每个半桥分别与电机2的一相U，V，W相连接。
给所述中间电路11分配了马达制动电路13，该马达制动电路当前通过画虚线的框进行强调。
所述马达制动电路13就这方面而言被分配给所述中间电路11。在能量存储器可以使用时，电能在发电机式的运行中直接被供给到能量存储器4中。在能量存储器4、连接或者主开关发生故障的情况下，通过接在主开关5和防反极性保护器6之间的分压器R5、R6将所述马达制动通过半导体开关T1进行释放。在此被释放了的电路13限制了中间电路11的电压，当前例如限制到大约15伏特，并且因此限制了在发电机运行中的电机2的最大转速。如果达到或者超过了电压极限，那么在当前的马达制动电路中，后接的齐纳二极管Z和分压器R1,R2、负载电阻14和半导体开关T2与中间电路11并联地接通，所述半导体开关例如构造成金属氧化物半导体场效应晶体管（Mosfet）。电阻14那么将电能转化成热量并且将该热量散发出去。
所述电压极限以及以此最大的转速能够通过所述齐纳二极管Z和R1/R2进行调整。此外，将能量转化成热量可以在电阻14中并且同时也在半导体开关T2中实现。此外，通过电阻R3/R4和/或通过ADC对于制动开关电路13的运行状态进行监测是可能的。
在能量存储器故障时，电机2在发电机运行中不断地继续加速，由此首先给中间电路11充电。如果在中间电路中的电压达到了齐纳二极管的极限电压，那么马达制动电路13就通过对于在中间电路11中的电压所进行的限制来限制所述在发电机运行中的电机2的继续的加速。所取出的能量在这种情况下就转化成热量。

Claims (7)

1.用于运行电机（2）的设备（1），其中所述电机（2）至少能够以发电机来运行，所述设备具有一种与电机（2）通过电路（3）相连接的电的能量存储器（4），所述电路具有主开关（5），其中所述电路（3）具有马达制动电路（13），所述马达制动电路被构造用于，将由电机（2）在发电机式的运行中所产生的电能输送给所述能量存储器（4），其特征在于，所述马达制动电路（13）被构造用于，在主开关（5）、电路（3）的到所述能量存储器（4）上的连接和/或所述能量存储器（4）本身发生故障时，将电能转化成热量，其中所述电路（3）具有用于运行所述电机（2）的桥接电路（12），所述桥接电路具有至少一个中间电路（11），该中间电路具有中间电路电容器（8，9），并且将所述马达制动电路（13）配置给该中间电路（11），使得马达制动电路（13）通过对于在中间电路（11）中的电压所进行的限制来限制在发电机运行中的所述电机（2）的继续的加速，
其中，所述马达制动电路（13）具有至少一个电阻（14），用于将电能转变成热量，
其中，所述马达制动电路（13）具有齐纳二极管（Z），电阻（14）与该齐纳二极管并联地接通，其中给所述电阻（14）配置了至少一个使所述电阻（14）激活或者去除激活的开关装置（T2），
其中，所述开关装置具有半导体开关（T2），
其中，所述半导体开关（T2）通过后接于所述齐纳二极管（Z）的分压器（R1/R2）进行操控。
2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述马达制动电路（13）被构造用于，根据主开关（5）的运行状态、到所述能量存储器（4）的连接和/或所述能量存储器（4）本身，将在发电机式的运行中所产生的能量独立地输送给所述能量存储器（4）或者输送给所述电阻（14）。
3.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于，所述马达制动电路（13）具有用于所述中间电路（11）的、预先规定了极限电压的电压限制装置。
4.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于，所述马达制动电路（13）具有至少一个用于监测该马达制动电路的运行状态的装置（R3，R4，ADC）。
5.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于，半导体开关（T2）是金属氧化物半导体场效应晶体管。
6.具有电机（2）以及根据权利要求1至4中的任一项所述的设备（1）的装置。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，该装置设置在机动车中。
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