CN110914098B - 借助放电电路对车辆的高压中间电路放电的方法和设备 - Google Patents

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Abstract

一种用于借助放电电路（120）对高压中间电路（110）放电的方法（400），其中，所述高压中间电路（110）包括中间电路电容器（130）；所述方法具有以下步骤：确定（410）在所述高压中间电路（110）上的电压（U_ZK）；根据所确定的电压（U_ZK）操控（420）所述放电电路（120）。

Description

借助放电电路对车辆的高压中间电路放电的方法和设备
技术领域
本发明涉及用于借助放电电路对车辆的高压中间电路放电的方法和设备。此外，本发明涉及具有相应的设备的传动系和具有传动系的车辆以及计算机程序和机器可读的存储介质。
背景技术
从WO 2009/106187 A1已知用于对高压电网放电的方法和设备。在常规的车辆中，在车载电网中的电压为大约14伏特。在混合动力车辆或者具有电动驱动装置的车辆中，使用在牵引用电网中的电压，所述电压可以为几百伏特。大于60伏特的电压被称作高压。由于安全性原因，高压电网、尤其是车载电网或者牵引用电网必须是能够关断的并且可以被放电。为此目的，已知的高压电网包括主动的放电设备。这种设备通常由用于使电池与其余的电网分离的两极的主开关以及能开关的电阻组成，通过所述能开关的电阻在需要时减少电荷。替代地，也可以使用一种被动的放电设备。该设备通常由至少一个电阻组成，所述电阻与蓄能器和与高压电网并联地接通。这样的被动的放电电路被设立用于，在预给定的时间之内、大多为120秒内，最初出现的电压无关地将位于高压电网中的中间电路电容、尤其是所谓的中间电路电容器放电到小于60伏特的电压（接触安全性）。存在以下需求：提供对于车辆的高压电网的替代的放电方法和设备。
发明内容
提供用于借助放电电路对车辆的高压中间电路放电的方法，其中，高压中间电路包括中间电路电容器。该方法包括以下步骤：
确定在高压中间电路上的电压；
根据所确定的电压操控放电电路。
提供用于借助放电电路对车辆的高压中间电路放电的方法。高压中间电路包括中间电路电容器，所述中间电路电容器例如为了电机的运行而在高压侧在脉冲逆变器和高压电池之间接通，用于使在脉冲逆变器运行时产生的电流峰值和电压峰值平滑。在该方法的范畴内，尤其首先确定在高压中间电路上的电压。为此，执行一种电压测量，其中，测量在高压中间电路的如下电位上的电压，所述电位与中间电路电容器的接头电连接。根据所确定的这种电压操控放电电路。有利地，提供用于对车辆的高压中间电路放电的方法。
在本发明的另一种构型中，预给定具有高压中间电路的上运行电压值和下运行电压值的运行电压范围。放电电路的操控包括，在高压中间电路的所确定的电压小于高压中间电路的上运行电压值并且大于下运行电压值的情况下，通过放电电路使电流最小化。
为了根据所确定的电压操控放电电路，限定运行电压范围，借助于高压中间电路的上运行电压值和下运行电压值预给定该运行电压范围。将所确定的电压与高压中间电路的上运行电压值和下运行电压值相比较。如果高压中间电路的所确定的电压位于运行电压范围以内，即小于上运行电压值且大于下运行电压值，则通过放电电路使电流最小化。就此而论，与通过放电电路使电流最小化尤其是同义地应理解为：例如通过使放电电路与高压中间电路电分离来避免电流通过放电电路；或者例如基于寄生的损耗而通过放电电路调整出尽可能小的电流。有利地，提供一种用于对车辆的高压中间电路放电的有效方法。只要高压中间电路的电压位于运行电压范围之内，则不应发生放电。在该范围之内，使放电电路的损耗功率最小化。
在本发明的另一种构型中，放电电路的操控包括：在高压中间电路的所确定的电压大于高压中间电路的上运行电压值或者小于下运行电压值的情况下，通过放电电路提高电流。
将所确定的电压与高压中间电路的上运行电压值和下运行电压值相比较。如果所确定的电压位于运行电压范围以外，即，高压中间电路的所确定的电压大于上运行电压值或者小于下运行电压值，则通过放电电路提高电流。就此而论，尤其应与通过放电电路提高电流同义地理解的是：通过放电电路使电流最大化或者调整出高的放电电流。这例如借助于接通附加的用电器来进行，为此，所述附加的用电器与高压中间电路电连接。由此，出现如下放电电流，当高压中间电路的所确定的电压位于运行电压范围之内时，所述放电电流非常高或显著地高于通过放电电路最小化的电流。有利地，提供一种有效的放电电路，所述有效的放电电路尤其在所确定的电压位于运行电压范围之外的情况下提高放电电流或者调整出高的放电电流。
在本发明的另一种构型中，放电电路的操控包括：通过放电电路来与高压中间电路的下降的、所确定的电压成反比地提高电流。
提供对放电电路的操控，在所述操控中，通过放电电路来与高压中间电路的下降的、所确定的电压成反比地提高电流。因此，有利地，提供用于放电的方法，所述方法借助恒定的功率对高压中间电路放电。因此，不超过放电电路的可预给定的、例如最大的放电功率并且同时使放电过程的持续时间最小化。
在本发明的另一种构型中，预给定通过放电电路的电流的电流极限值。放电电路的操控包括：在通过放电电路的电流超过电流极限值的情况下，通过放电电路限制电流。
为了预防放电电路的过载，预给定通过放电电路的电流的电流极限值。确定通过放电电路的电流并且将其与电流极限值比较。如果通过放电电路的电流超过该电流极限值，则通过放电电路将电流限制于例如电流极限值的值。有利地，提供一种方法，所述方法防止放电电路的过载。
在本发明的另一种构型中，预给定高压中间电路的接触电压值。放电电路的操控包括：在所确定的电压小于高压中间电路的接触电压值的情况下，通过放电电路降低电流。
对于所述方法，预给定高压中间电路的接触电压值，接触电压值尤其为60伏特。将所确定的电压与接触电压值相比较。在所确定的电压小于高压中间电路的接触电压值的情况下，放电电路的操控包括：通过放电电路降低电流。有利地，提供一种用于对高压中间电路放电的、有效的方法，在该方法中，如果因为电压已经位于接触电压值以下而使得放电是不必要的，则通过放电电路使电流最小化。
此外，本发明涉及一种计算机程序，所述计算机程序被设立用于，实施至此所描述的方法。
此外，本发明涉及一种机器可读的存储介质，在所述存储介质上存储有所描述的计算机程序。
此外，本发明涉及一种用于借助放电电路对车辆的高压中间电路放电的设备，其中，高压中间电路包括中间电路电容器；其中，设备包括用于确定在高压中间电路上的电压并且根据所确定的电压操控放电电路的装置。
提供一种用于借助放电电路对高压中间电路放电的设备。高压中间电路包括中间电路电容器。该设备包括尤其第一装置，所述第一装置实现：在高压中间电路上的电压、也即尤其在高压中间电路的与中间电路电容器的接头电连接的电位上的电压的确定。进一步地，设备包括尤其第二装置，所述第二装置实现：根据所确定的电压对放电电路的操控。
在本发明的另一种构型中，放电电路包括线性调节器、开关调节器或者DC/DC转换器。
提供一种具有线性调节器、开关调节器或者DC/DC转换器的放电电路。有利地，提供一种用于实施放电电路的可能性。
在本发明的另一种构型中，放电电路包括能开关的用电器、尤其是负载电阻。
有利地，提供另外的用于实施放电电路的可能性。
此外，本发明涉及一种具有设备和功率电子装置和/或尤其具有高压电池和/或电动驱动装置的传动系。
这样的传动系用于例如驱动电动车辆。借助于所述方法和所述设备实现传动系的安全的运行。
此外，本发明涉及一种车辆，其具有所描述的设备。因此，有利地，提供一种车辆，所述车辆包括一种设备，利用所述设备能够进行对高压中间电路的有效的放电。
显然，根据本发明的方法的特征、特性和优点相应地对设备或者传动系和车辆适用或者能应用在设备或者传动系和车辆上，并且反之亦然。
从随后参照随附的绘图的描述中得出本发明的实施方式的另外的特征和优点。
附图说明
以下，应根据一些附图进一步阐述本发明，为此，其中：
图1示出具有用于对车辆的高压中间电路的放电的设备的传动系的示意性的示图，
图2示出具有传动系的示意性地示出的车辆，
图3示出用于对车辆的高压中间电路的放电的方法的示意性地示出的流程图，
图4示出示意性地示出的电压时间图表。
具体实施方式
图1示例性地示出电的传动系200，其具有用于操控用于对高压中间电路110放电的放电电路120的设备140。高压中间电路包括中间电路电容器130，中间电路电压U_ZK施加在所述中间电路电容器上。传动系200尤其包括高压电池150，该高压电池能够借助于至少一个开关180连接到高压中间电路110上或者与其分隔开。进一步地，传动系200尤其包括脉冲逆变器160，所述脉冲逆变器在图1中示意性地作为B6桥被示出。进一步地，传动系尤其包括电机170，用脉冲逆变器160的输出电压供给所述电机。设备140包括用于确定在高压中间电路上的电压U_ZK、尤其中间电路电压的第一装置M1和用于操控放电电路120的第二装置M2。在中间电路110上的电压测量借助于已知的电压测量方法和设备进行，所述已知的电压测量方法和设备将相应于所确定的电压U_ZK的信号作为结果传输给设备140。放电电路120与中间电路电容器130的两个接头电连接并且实现高压中间电路110的放电。在图1中示出放电电流S_E作为流经放电电路120的电流。
图2示出具有传动系200的示意性地示出的车辆300。该示图示例性地示出具有四个轮子310的车辆，其中，本发明能够同样地使用在用于陆地、用于水上和在空中的、具有任意的数量的轮子的任意的车辆中。
图3示出用于借助放电电路120对高压中间电路110放电的方法400的示意性的流程。该方法以步骤405开始。在步骤410中，确定在高压中间电路110上的电压U_ZK。在步骤420中，根据所确定的电压U_ZK操控放电电路。该方法以步骤435结束。
图4示出如下图表，在该图表中，随着时间t（s）来描绘在高压中间电路上的电压U_ZK（V）。在时间点t_0，电压U_ZK位于运行电压范围U_B以上，所述运行电压范围U_B由上运行电压值U_BO和下运行电压值U_BU来界定。因为在时间点t_0的电压U_ZK位于上运行电压值U_BO以上，设备140根据所确定的电压U_ZK这样操控放电电路120，使得提高放电电流S_E，直至在时间点t_1电压U_ZK低于上运行电压值U_BO为止。接着，只要电压U_ZK低于上运行电压值U_BO并且超过下运行电压值U_BU，设备140就通过放电电路120使放电电流S_E最小化。如在图表中从时间点t_2起示出地，在电压U_ZK低于下运行电压值U_BU的情况下，只要电压U_ZK不低于接触电压值U_T，设备140就通过放电电路120提高放电电流S_E。如在图表中从时间点t_3起示出地，在电压U_ZK低于接触电压值U_T的情况下，设备140通过放电电路使放电电流S_E最小化。如果没有新的能量例如由于电池通过开关180的耦合或者由于转动的电机170通过脉冲逆变器160的感应被输送给高压中间电路，则电压U_ZK由于高压中间电路的构件的寄生电阻而持续地进一步下降。有利地，尤其循环地执行该方法，从而规律地、尤其连续地执行步骤410、即电压U_ZK的确定和用于根据所确定的电压U_ZK操控放电电路120的步骤420。因此，尤其定期地或者连续地操控、尤其至少部分地激活、去激活放电电路120或者调节其功率消耗以用于调整放电电流S_E。

Claims (12)

1.用于借助放电电路(120)对高压中间电路(110)放电的方法(400)，
其中，所述高压中间电路(110)包括中间电路电容器(130)；
所述方法具有以下步骤：
确定在所述高压中间电路(110)上的电压(U_ZK)；
根据所确定的所述电压(U_ZK)操控所述放电电路(120)，其特征在于，预给定具有所述高压中间电路(110)的上运行电压值(U_BO)和下运行电压值(U_BU)的运行电压范围(U_B)，
其中，所述放电电路(120)的操控包括：在所述高压中间电路(110)的所确定的电压(U_ZK)小于所述高压中间电路(110)的所述上运行电压值(U_BO)并且大于所述高压中间电路(110)的所述下运行电压值(U_BU)的情况下，使通过所述放电电路(120)的放电电流(S_E)最小化。
2.根据权利要求1所述的方法(400)，
其中，所述放电电路(120)的操控包括：在所述高压中间电路的所确定的电压(U_ZK)大于所述高压中间电路(110)的所述上运行电压值(U_BO)或者小于所述高压中间电路(110)的所述下运行电压值(U_BU)的情况下，通过所述放电电路(120)提高所述放电电流(S_E)。
3.根据权利要求2所述的方法(400)，
其中，所述放电电路(120)的操控包括：通过所述放电电路(120)来与所述高压中间电路(110)的下降的、所确定的电压(U_ZK)成反比地提高所述放电电流(S_E)。
4.根据以上权利要求中任一项所述的方法(400)，
其中，预给定通过所述放电电路(120)的放电电流(S_E)的电流极限值(S_G)，
其中，所述放电电路(120)的操控包括：在通过所述放电电路(120)的放电电流(S_E)超过所述电流极限值(S_G)的情况下，通过所述放电电路(120)限制所述放电电流(S_E)。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的方法(400)，
其中，预给定所述高压中间电路(110)的接触电压值(U_T)，
其中，所述放电电路(120)的操控包括：在所述所确定的电压(U_ZK)小于所述高压中间电路(110)的接触电压值(U_T)的情况下，通过所述放电电路(120)降低放电电流(S_E)。
6.机器可读的存储介质，在所述存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被设立用于，实施根据权利要求1至5中任一项所述的方法(400)。
7.用于借助放电电路(120)对高压中间电路(110)放电的设备(140)，
其中，所述高压中间电路(110)包括中间电路电容器(130)；
其中，所述设备(140)包括
用于确定在所述高压中间电路(110)上的电压(U_ZK)并且根据所确定的电压(U_ZK)操控所述放电电路(120)的装置(M)，
其特征在于，预给定具有所述高压中间电路(110)的上运行电压值(U_BO)和下运行电压值(U_BU)的运行电压范围(U_B)，
其中，所述放电电路(120)的操控包括：在所述高压中间电路(110)的所确定的电压(U_ZK)小于所述高压中间电路(110)的所述上运行电压值(U_BO)并且大于所述高压中间电路(110)的所述下运行电压值(U_BU)的情况下，使通过所述放电电路(120)的放电电流(S_E)最小化。
8.根据权利要求7所述的设备(140)，
其中，所述放电电路(120)包括线性调节器、开关调节器或者DC/DC转换器。
9.根据权利要求7所述的设备(140)，
其中，所述放电电路(120)包括能开关的用电器。
10.根据权利要求9所述的设备(140)，其中，所述放电电路(120)包括负载电阻。
11.传动系(200)，所述传动系具有根据权利要求7至10中任一项所述的设备(140)。
12.车辆(300)，所述车辆具有根据权利要求11所述的传动系(200)。
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