CN111418140B - 具有互相特定耦合的中间电路转换器的中间电路转换器的组 - Google Patents

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Abstract

中间电路转换器具有带有中间电路电容器(4)的中间电路(3)，中间电路电容器经由整流器(1)与电源(2)连接并经由逆变器(5)与负载(6)连接。中间电路转换器具有两个接头(7、8)，接头经由线路(9、10)与中间电路(3)的电势(Q1、Q2)连接。在各条线路(9)中分别设有与二极管(12)并联连接的开关元件(11)。由此，中间电路电容器(4)在开关元件(11)断开时能经由二极管(12)充电但不能放电。中间电路电容器(4)在开关元件(11)闭合时能经由开关元件(11)至少放电。中间电路转换器具有根据中间电路电压(U)控制开关元件(11)的控制装置(13)。在线路(9)中，在开关元件(11)与接头(7)之间设有电感器(15)。中间电路转换器具有将线路(9、10)互相连接的续流二极管(16)。二极管节点(20)布置在开关元件(11)与电感器(15)之间，续流二极管(16)分别与一条线路(10)在二极管节点处连接。中间电路转换器的相同类型的接头互相连接。

Description

具有互相特定耦合的中间电路转换器的中间电路转换器的组
技术领域
本发明涉及中间电路转换器的组，
-其中，中间电路转换器各自具有带有中间电路电容器的中间电路，
-其中，中间电路转换器以及中间电路电容器利用中间电路转换器都经由相应的输入侧整流器与电源连接，并且经由相应的输出侧逆变器连与相应的负载连接。
-其中，中间电路转换器各自具有第一接头和第二接头，第一接头和第二接头经由相应的第一线路和相应的第二线路与相应的中间电路的相应的第一电势和相应的第二电势连接。
背景技术
电气装置(例如较大的电驱动机器)通常具有大量用电设备(负载)。在许多情况下，从公共供电网络经由相应的中间电路转换器为负载提供电能。为了供应电能将整流器与供电网络连接。
在一些情况下，负载并不一直作为耗电器工作，而是暂时作为能源提供者。一个实例是用于制动运动的质量的电驱动器。在这种情况下，通过对逆变器的适当控制，能量会回馈到中间电路中。在一些情况下，整流器被设计为受控的整流器。在这种情况下，可以将输入到中间电路中的能量经由整流器进一步输入到供电网络中。然而，在其他情况下，整流器被设计为不受控的整流器，尤其是简单的二极管桥式整流器。在这些情况下，电能必须以其他方式从中间电路中导出。
一种可行方案是将所谓的制动电阻器连接到中间电路，回馈的电能在该中间电路中被转换成热量。但是，通常设有多个并联的中间电路。在这种情况下，中间电路的第一电势和中间电路的第二电势可以互相连接。由此，能够实现从一个中间电路到另一个中间电路的能量流，使得回馈到一个中间电路的电能能够被另一个中间电路吸收并传递到其负载。
在最简单的情况下，中间电路的第一电势和中间电路的第二电势直接互相连接。这种设计具有很高的动态性能。但是，当整流器接通供电网络时，就不再以限定的方式确保每个中间电路都经由其整流器充电。对此，原因在于在相同设计和规格的中间电路转换器的情况下的组件公差、以及在不同尺寸或不同规格的中间电路转换器的情况下使用的组件的不同特性。当接通公共供能装置时，这种非限定的状态可能导致多个中间电路经由单一中间电路转换器的整流器完全或至少基本实现充电。由此可能使该中间电路的整流器过载并且损伤或损坏。
为了避免这种损坏，已知各种方法。
已知的方法在于，中间电路转换器的部件(尤其是整流器)被超规格地设计。该方法虽然可以确保更安全的运行，但会导致成本增加。此外，在直接连接的情况下，大的补偿电流能够在连接线路中流动，其可能导致其他设备的损坏，甚至可能引起火灾。
另一种已知方法在于，在中间电路的第一电势和第二电势之间的连接线路中设置电阻器。电阻器尤其可以是PTC电阻器(PTC＝正温度系数)，即电阻值在加热时显著增加的电阻。该方法虽然能保护整流器和中间电路转换器的其他组件免于过载，但其会导致相对较低的动态性能和电阻的大功耗。
另一种可行方案是用二极管的并联连接代替电阻器，其中相应的并联连接的二极管在相反的方向上导通。该方法虽然导致相对较低的功率损耗，但是尤其不能防短路。
另一种可行方案是对于供电网络在整流器前设置扼流圈。该方法虽然可保护整流器，但会导致中间电路转换器外部的功率损耗。此外，该设计也不能防短路。
从US 2017/0229 994 A1中已知一种中间电路转换器。该中间电路转换器具有带有中间电路电容器的中间电路。中间电路转换器以及中间电路电容器利用中间电路转换器都经由输入侧整流器与电源连接并且经由输出侧逆变器与负载连接。中间电路转换器具有第一接头和第二接头，第一接头和第二接头经由第一线路和第二线路与中间电路的第一电势和第二电势连接。在第一线路中设有与第一二极管并联连接的第一开关元件。当第一开关元件断开时，中间电路电容器能够经由第一二极管充电，但是不能放电。当第一开关元件闭合时，中间电路电容器能够经由第一开关元件(略微)放电。中间电路转换器具有控制装置，该控制装置根据在中间电路中存在的中间电路电压来控制第一开关元件。控制装置还与第一开关元件相反地控制第二开关元件。第二二极管与第二开关元件并联连接。电感器的和电容器的串联电路经由两个开关元件交替地与中间电路连接。
从JP H10 164 862 A中可以获得类似的公开内容。
发明内容
本发明的目的是提供一种可行方案，借助该可行方案，能够以简单且可靠的方式实现中间电路转换器的单独、独立的运行以及中间电路转换器之间的负载平衡。
根据本发明如下地设计开头部分所述类型的中间电路转换器的组，
-在相应的第一线路中设有相应的第一开关元件，第一开关元件与相应的第一二极管并联连接，使得相应的中间电路电容器在相应的第一开关元件断开时能够经由相应的第一二极管充电但不能放电，并且使得相应的中间电路电容器在相应的第一开关元件闭合时能够经由相应的第一开关元件至少放电，
-相应的中间电路转换器具有相应的控制装置，该控制装置根据在相应的中间电路中存在的相应的中间电路电压来控制相应的第一开关元件，
-在相应的第一线路中，在相应的第一开关元件与相应的第一接头之间设有相应的第一电感器，
-相应的中间电路转换器具有相应的续流二极管，该续流二极管将相应的第一线路和相应的第二线路互相连接，
-相应的第一二极管节点布置在相应的第一开关元件与相应的第一电感器之间，相应的续流二极管与相应的第一线路在该第一二极管节点处连接，并且
-中间电路转换器的第一接头互相连接，并且中间电路转换器的第二接头互相连接。
只要相应的第一开关元件保持断开，相应的中间电路转换器就独立于其他中间电路转换器运行，其他中间电路转换器的第一电势和第二电势与所述的中间电路转换器的第一接头和第二接头连接。但是，取决于相应的第一开关元件的闭合程度，可能存在从相应的中间电路到其他中间电路转换器的中间电路的能量流。由此，可以根据需要将相应的中间电路转换器的中间电路与其他中间电路转换器的中间电路解耦或与其耦合。
这些接头可能是内部的、甚至虚构的接头。然而，接头也可以是可从外部接触的接头，并且能将每条线路与每个接头可拆卸地连接。这种接头的实例是螺钉端子、插座、绝缘位移端子以及类似物。
在最简单的情况下，中间电路转换器中的至少一个中间电路转换器的控制装置仅根据在该中间电路转换器的中间电路中存在的中间电路电压来控制该中间电路转换器的第一开关元件。特别地，当中间电路电压(即该中间电路的第一电势和第二电势之间的差值)超过预设值时，控制装置可以闭合或通过第一开关元件。能够由控制装置依据预设功能确定占空比、即控制装置闭合第一开关元件所用的时间段的百分比，为该预设功能输送中间电路电压作为输入参数并且提供占空比作为输出参数。
可替换地，中间电路转换器中的至少一个中间电路转换器的控制装置可以根据在该中间电路转换器的中间电路中存在的中间电路电压并且还根据流动经过该中间电路转换器的第一线路或第二线路的电流来控制该中间电路转换器的第一开关元件。例如，当从中间电路获得的电流超过预设值时，控制装置能够根据中间电路电压决定：其是否完全闭合第一开关元件并再次断开第一开关元件。由此，取决于电流的测量点，在达到临界电流的情况下能够通过及时调控来实现组件保护或者在中间电路之间实现限定的能量补偿。
该中间电路转换器的控制装置还可以根据在该中间电路转换器的中间电路中存在的中间电路电压与流动经过该中间电路转换器的第一线路或第二线路的电流的乘积来控制该中间电路转换器的第一开关元件。在这种情况下，控制装置能够根据中间电路电压决定：其是否完全闭合第一开关元件并且当从中间电路获得的功率超过预设值时再分别断开第一开关元件。
在最简单的情况下，与相应的中间电路的第二电势连接的第二线路是相应的第二接头与相应的中间电路的简单直接的连接。但是，优选地提出，
-在中间电路转换器中的至少一个中间电路转换器的第二线路中设有第二开关元件，该第二开关元件与第二二极管并联连接，使得该中间电路转换器的中间电路电容器在第二开关元件断开时能够经由第二二极管充电但不能放电，并且使得该中间电路转换器的中间电路电容器在第二开关元件闭合时能够经由第二开关元件至少放电，
-除了该中间电路转换器的第一开关元件之外，该中间电路转换器的控制装置根据在该中间电路转换器的中间电路中存在的中间电路电压还控制第二开关元件，并且
-第二二极管节点布置在中间电路转换器的第二接头与第二开关元件之间，该中间电路转换器的续流二极管与该中间电路转换器的第二线路在该第二二极管节点处连接。
由此，可以实现中间电路与接头的两极式的分开。由此提高了操作安全性。
优选地，该中间电路转换器的控制装置以与该中间电路转换器的第一开关元件的控制方式相同的方式控制第二开关元件。因此，当控制装置断开第一开关元件时，控制装置也断开第二开关元件。这同样适用于开关元件的闭合。
优选地，在该中间电路转换器的第二线路中，在第二二极管节点与该中间电路转换器的第二接头之间设有第二电感器。由此获得中间电路转换器的对称结构。如果存在第二电感器，则第一电感器和第二电感器可以彼此磁耦合。可替换地，第一电感器和第二电感器可以被设计为单独电感器。
优选地提出，
-该中间电路转换器具有附加电容器，该附加电容器将该中间电路转换器的第一线路和第二线路互相连接，
-第一电容器节点布置在该中间电路转换器的第一接头与第一电感器之间，该附加电容器与该中间电路转换器的第一线路在该第一电容器节点处连接，并且
-第二电容器节点布置在该中间电路转换器的第二接头与第二电感器之间，该附加电容器与该中间电路转换器的第二线路在该第二电容器节点处连接。
如果不存在第二电感器，原则上也能实现该设计。在该情况下，第二电容器节点布置在第二接头与第二二极管节点之间。如果还放弃第二开关元件和第二二极管，则第二电容器节点能在任何地点与第二线路连接。
与第一开关元件并联连接的第一二极管可以是独立的、可单独存在的二极管。然而，中间电路转换器中的至少一个中间电路转换器的第一二极管优选地是该中间电路转换器的第一开关元件固有的二极管。如果存在的话，这同样适用于与第二开关元件并联的第二二极管。
输入侧整流器能被设计为受控的整流器。然而，中间电路转换器中的至少一个中间电路转换器的输入侧整流器优选被设计为不受控的整流器。
附图说明
结合以下对实施例的描述，本发明的上述特性、特征和优点及其实现方式变得更清楚易懂，结合附图详细阐述实施例。在此以示意图示出：
图1示出了中间电路转换器，
图2示出了另外的中间电路转换器，以及
图3示出了中间电路转换器的组。
具体实施方式
图1示出了中间电路转换器的基本设计。
根据图1，中间电路转换器具有输入侧整流器1。输入侧整流器1与输入侧的电源2连接，电源例如是额定电压比如为400V或690V的常规三相交流电网。整流器1通常被设计为不受控的整流器、即纯二极管整流器。原则上，整流器1也可以被设计为受控的可反馈的转换器。
中间电路3经由输入侧整流器1与电源2连接。中间电路3还具有中间电路电容器4。因此，中间电路电容器4也经由输入侧整流器1与电源2连接。
中间电路转换器还具有输出侧逆变器5。中间电路3和中间电路电容器4经由输出侧逆变器5与负载6连接，负载例如是电机。
通常，中间电路转换器在输入侧整流器1与中间电路电容器4之间还具有充电电路，该充电电路包括电阻器和与该电阻器并联连接的开关。当接通电源2时，该开关首先断开，以使中间电路电容器4仅经由电阻器并进而电流受限地充电。由此避免输入侧整流器1过载。在中间电路电容器4部分或完全充电之后，该开关闭合，以使中间电路电容器4现在起以低电阻与输入侧整流器1连接。充电电路和充电电路的运行通常是专业人员已知的。然而，其在本发明的范畴中是次要的，因此未在图1中示出。
中间电路3在运行期间具有第一电势Q1和第二电势Q2。电势Q1和Q2之间的差对应于中间电路电压U＝Q1-Q2。
中间电路转换器还具有第一接头7和第二接头8。第一接头7经由第一线路9与中间电路3的第一电势Q1连接。第二接头8经由第二线路10与中间电路的第二电势Q2连接。
在根据图1的基本设计中，第二接头8到第二电势Q2的连接可以是直接的。然而，第一开关元件11布置在第一线路9中。第一开关元件11例如可以是MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管)。第一二极管12与第一开关元件11并联连接。第一二极管12被切换(极化)，使得中间电路电容器4能够经由第一二极管12充电，但是不能放电。如图1所示，如果第一电势Q1大于第二电势Q2，则第一二极管12的阴极朝向中间电路3布置，阳极朝向第一接头7布置。当第一开关元件11断开(从而使其不能导通电流)时，中间电路电容器4可以通过中间电路3的第一二极管12从第一接头7和第二接头8充电，但是不能放电。第一二极管12可以是独立的二极管，即与第一开关元件11不同的器件。然而，第一二极管12通常是第一开关元件11固有的二极管。
中间电路转换器还具有控制第一开关元件11的控制装置13。取决于控制状态，第一开关元件11完全断开或截止(禁止电流流动)，或者完全闭合或接通(允许电流流动)。在接通状态下，至少一个电流可以流动通过第一开关元件11，使得中间电路3以及与中间电路连接的中间电路电容器4都能经由第一开关元件11放电。在第一开关元件11的一些设计中，电流甚至可以沿两个方向流动。
借助于电压表14检测在中间电路3中存在的中间电路电压U。检测到的电压值被输送到控制装置13。控制装置13根据检测到的电压U的值控制第一开关元件11。特别地，控制装置13可以将检测到的电压U的值与预设电压值U0比较。如果检测到的电压U的值小于预设电压值U0，则第一开关元件11保持断开或截止。如果检测到的电压U的值大于预设电压值U0，则第一开关元件11暂时或一直闭合，直到检测到的电压U的值再次下降到预设电压值U0以下。如果负载6被设计为能以发电机模式暂时工作的电机，则中间电路电压U的增加尤其会发生。
预设电压值U0被适当地设置。特别地，其可以略大于中间电路3中应存在的额定电压。特别地，应该确定预设电压值U0，使得当电源2接通中间电路转换器时，即当中间电路3被充电至其额定电压时，第一开关元件11保持断开。这确保了经由输入侧整流器1馈入中间电路3的能量不经由第一接头7和第二接头8输送至与第一接头7和第二接头8连接的其他装置，其例如是其他的中间电路转换器的中间电路。
为了限制电流在闭合/接通第一开关元件11时增加，在第一线路9中，在第一开关元件11与第一接头7之间设有第一电感器15。此外，中间电路转换器具有续流二极管16，该续流二极管将第一线路9和第二线路10互相连接。续流二极管16在第一二极管节点17处与第一线路9连接，在第二二极管节点18处与第二线路10连接。第一二极管节点17布置在第一开关元件11与第一电感器15之间。原则上，第二二极管节点18可以在任何地点与第二线路10连接。
通常，中间电路转换器具有附加电容器19，该电容器同样将第一线路9和第二线路10互相连接。附加电容器19在第一电容器节点20处与第一线路9连接，在第二电容器节点21处与第二线路10连接。在这种情况下，第一电容器节点20布置在第一接头7与第一电感器15之间。第二电容器节点21通常布置在第二接头8与第二二极管节点18之间。
中间电路转换器还能具有第二电感器(图1中未示出)。如果存在第二电感器，则将其布置在第二线路8中的第二接头8与第二二极管节点18之间。如果除了附加电容器19之外还存在第二电感器，则第二电感器布置在第二线路10中的第二电容器节点21与第二二极管节点18之间。
第一电感器15和续流二极管16以开关电源的方式与第一开关元件11互相作用(可能由附加电容器19和/或第二电感器支持)。当第一开关元件11闭合时，电流I可以在第一线路9中流动。在这种状态下，电流I流过第一开关元件11。由于第一电感器15以及可能还有第二电感器，电流I不会突然上升，而是逐渐上升。相反，当第一开关元件11断开时，电流I由第一电感器15并且可能还由第二电感器驱动。电流I不突然下降，而是逐渐下降。在这种状态下，电流I流过续流二极管16。
在最简单的情况下，控制装置13可以仅根据中间电路3中存在的中间电路电压U来确定对第一开关元件11的控制，并相应地控制第一开关元件11。例如，只要中间电路电压U低于预设电压值U0，控制装置13就能保持一直断开。一旦中间电路电压U超过预设电压值U0，就以固定的脉冲占空比V控制开关元件11。如果脉冲占空比V小于1，则开关元件11周期性地在第一时间T1期间闭合并且在第二时间T2期间断开，其中关系为
V＝T1/(T1+T2)。
如果脉冲占空比V为1，则第一开关元件11保持一直闭合。仅当中间电路电压U低于预设电压值U0时，才出现脉冲占空比V为0(即第一开关元件11保持一直断开)的情况。
下面结合图1说明一种可行的设计，其中控制装置13不仅根据中间电路电压U控制第一开关元件11，而且考虑在第一线路9中流动的电流I。在这种情况下，还设有电流表22。如图1所示，电流表22可以布置在第一线路9中的第一接头7的附近，尤其在第一电容器节点20与第一接头7之间。然而，电流表22也能位于第一线路9中的其他地点，例如能够布置在中间电路电容器4与第一开关元件11之间。同样，电流表22能够可替换地布置在第二线路10中。
电流表22检测电流I并将相应的测量值传送至控制装置13。在这种情况下，控制装置13根据检测到的电压U的值和检测到的电流I的值来控制第一开关元件11。在这种情况下，电压U的值例如对于第一开关元件11是否闭合可以是决定性的(纯二进制的)。在这种情况下，尤其当而且只要检测到的电压U的值小于预设电压值U0，第一开关元件11就保持断开或关断。另一方面，如果检测到的电压U的值大于预设电压值U0，则第一开关元件11暂时闭合并再次断开，直到检测到的电压U的值再次下降到预设电压值U0以下。特别地，控制装置13可以闭合第一开关元件11并且保持其闭合，直到电流I上升到上限值为止。此后，控制装置13断开第一开关元件11并且保持其断开，直到电流I下降到下限值为止。在该情况下，脉冲占空比V不是从一开始就确定的，而是由电流I得出的。
控制装置13还可以根据中间电路电压U与电流I的乘积来控制第一开关元件11。尤其当并且只要检测到的电压U的值小于预设电压值U0，控制装置13就可以保持第一开关元件11断开或闭合。另一方面，如果检测到的电压U的值大于预设电压值U0，则第一开关元件11暂时闭合并再次断开，直到检测到的电压U的值再次下降到预设电压值U0以下。特别地，控制装置13可以闭合第一开关元件11并且保持其闭合，直到中间电路电压U与电流I的乘积已经上升到上限值为止。此后，控制装置13断开第一开关元件11并且保持其断开，直到中间电路电压U与电流I的乘积下降到下限值为止。在该情况下，脉冲占空比V也不是从一开始就确定的，而是由中间电路电压U与电流I的乘积得出的。
下面结合图2说明中间电路转换器的另一种设计。根据图2的设计基于图1的设计。因此，这里不再复述元件1至22。
根据图2，第一开关元件11不仅布置在第一线路9中，而且第二开关元件23布置在第二线路10中。类似于第一开关元件11，第二开关元件23例如可以是MOSFET。与第一开关元件11类似，第二二极管24与第二开关元件23并联连接。第二二极管24类似地与第一二极管12连接，以使中间电路电容器4能够经由第二二极管24充电，但不能放电。
如图2(以及图1)所示，如果第一电势Q1大于第二电势Q2，则第二二极管24的阳极朝中间电路3布置，阴极朝第二接头8布置。当第二开关元件23断开时，中间电路电容器4因此能够经由第二二极管24由第一接头7和第二接头8为其充电，但是不能放电。第二二极管24可以是独立的二极管，即与第二开关元件23不同的器件。然而，第二二极管24(类似于第一二极管12)通常是第二开关元件23固有的二极管。在根据图3设计的情况下，第二二极管节点18在第二接头8与第二开关元件23之间与第二线路10连接。如果存在附加电容器19，则第二电容器节点21还优选地布置在第二接头8与第二二极管节点18之间。
优选的(但非强制性的)是，第二电感器25也布置在第二线路10中。在这种情况下，第二电感25布置在第二二极管节点18与第二接头之间。如果还存在附加电容器19，则第二电容器节点21布置在第二接头8与第二电感器25之间。
如果存在第二开关元件23，则除了第一开关元件11之外，控制装置13还根据中间电路电压U控制第二开关元件23。在此，优选进行类似的控制。在控制装置13接通第一开关元件11的任何时间点，其优选地还接通第二开关元件23。控制装置13同样优选地在其截止第一开关元件11的任何时间点也截止第二开关元件23。其余的适用图1的以上说明。因此，可以仅根据中间电路电压U控制第二开关元件23，并且还可以根据中间电路电压U和电流I控制以及根据中间电路电压U和电流I的乘积控制。
根据图3中的图，设有多个中间电路转换器。图3仅示意性地示出了多个中间电路转换器。中间电路转换器尤其如上面结合图1和图2所阐述的那样被设计。中间电路转换器不必具有相同的设计。中间电路转换器可以实施本发明的不同设计。
图3示出了三个中间电路转换器，其仅以示例的方式具有附图标记26、27和28。但是，也可能只有两个或相反有三个以上中间电路转换器。根据图3，中间电路转换器26、27、28的第一接头7互相连接。中间电路转换器26、27、28的第二接头8同样互相连接。由此，在中间电路转换器26、27、28之一(例如中间电路转换器26)中的中间电路电压U由于负载6的反馈而升高的情况下，通过适当控制该中间电路转换器的第一开关元件11和第二开关元件23，从该中间电路转换器的中间电路3中获得能量并将其输送至其他中间电路转换器的中间电路3，例如输送至中间电路转换器27和28的中间电路3。
总之，本发明因此涉及以下事实：
中间电路转换器具有带有中间电路电容器4的中间电路3，中间电路电容器经由整流器1与电源2连接并且经由逆变器5与负载6连接。中间电路转换器具有第一接头7和第二接头8，它们通过第一线路9和第二线路10与中间电路3的第一电势Q1和第二电势Q2连接。在各条第一线路9中分别设有与第一二极管12并联连接的第一开关元件11。由此，中间电路电容器4在第一开关元件11断开时能够经由第一二极管12充电但不能放电。中间电路电容器4在第一开关元件11闭合时能够经由第一开关元件11至少放电。中间电路转换器具有根据中间电路电压U控制第一开关元件11的控制装置13。在第一线路9中，在第一开关元件11与第一接头7之间设有第一电感器15。中间电路转换器具有将第一线路9和第二线路10互相连接的续流二极管16。二极管节点布置在第一开关元件11与第一电感器15之间，续流二极管16分别与一条第一线路9在二极管节点处连接。中间电路转换器的相同类型的接头互相连接。
本发明具有许多优点。尤其在正常运行中，经由中间电路转换器的第一接头7和第二接头8互相连接的多个中间电路转换器26、27、28互相独立地运行。正常运行包括：接通电源2，经由电源2连续供电，以及例如在短暂中断之后再次接通电源。即使在非常不同的负载的情况下以及发生短路时，也没有补偿电流在中间电路转换器26、27、28之间流动。可以减小用于中间电路转换器26、27、28的组件上的热负荷，从而可以提高组件的使用寿命。仅当在中间电路转换器26、27、28之一中出现过高的中间电路电压U时，才耦合连接中间电路转换器26、27、28。在这种情况下，多余的能量不必转化为热量，而是可以提供给其他中间电路转换器26、27、28之一并在那里使用。中间电路转换器26、27、28可以互相独立地确定规格和设计。不再需要超规格设计。各个中间电路转换器26、27、28的控制装置13的特性可以分别且非常灵活地匹配于工作条件以及第一开关元件11和第二开关元件23的性能。
尽管已经通过优选的实施例在细节上详细说明和阐述了本发明，但是本发明不限于所公开的示例，并且本领域技术人员可以从其中得出其他变化，而不脱离本发明的保护范围。

Claims (10)

1.中间电路转换器(26、27、28)的组，
-其中，所述中间电路转换器(26、27、28)各自具有中间电路(3)，所述中间电路具有中间电路电容器(4)，
-其中，所述中间电路(3)以及与所述中间电路连接的所述中间电路电容器(4)都经由相应的输入侧整流器(1)与电源(2)连接并且经由相应的输出侧逆变器(5)与相应的负载(6)连接，
-其中，所述中间电路转换器(26、27、28)各自具有第一接头(7)和第二接头(8)，所述第一接头和所述第二接头经由相应的第一线路(9)和相应的第二线路(10)与相应的所述中间电路(3)的相应的第一电势(Q1)和相应的第二电势(Q2)连接，
-其中，在相应的所述第一线路(9)中设有相应的第一开关元件(11)，所述第一开关元件与相应的第一二极管(12)并联连接，使得相应的所述中间电路电容器(4)在相应的所述第一开关元件(11)断开时能够经由相应的所述第一二极管(12)充电但不能放电，并且使得相应的所述中间电路电容器(4)在相应的所述第一开关元件(11)闭合时能够经由相应的所述第一开关元件(11)至少放电，
-其中，相应的所述中间电路转换器(26、27、28)具有相应的控制装置(13)，所述控制装置根据在相应的所述中间电路(3)中存在的相应的中间电路电压(U)来控制相应的所述第一开关元件(11)，
-其中，在相应的所述第一线路(9)中，在相应的所述第一开关元件(11)与相应的所述第一接头(7)之间设有相应的第一电感器(15)，
-其中，相应的所述中间电路转换器(26、27、28)具有相应的续流二极管(16)，所述续流二极管将相应的所述第一线路(9)和相应的所述第二线路(10)互相连接，
-其中，相应的第一二极管节点(17)布置在相应的所述第一开关元件(11)与相应的所述第一电感器(15)之间，相应的所述续流二极管(16)与相应的所述第一线路(9)在所述第一二极管节点处连接，并且
-其中，所述中间电路转换器(26、27、28)的所述第一接头(7)互相连接，并且所述中间电路转换器(26、27、28)的所述第二接头(8)互相连接，
-在所述中间电路转换器(26、27、28)中的至少一个中间电路转换器的第二线路(10)中设有第二开关元件(23)，所述第二开关元件与第二二极管(24)并联连接，使得该中间电路转换器(26、27、28)的中间电路电容器(4)在所述第二开关元件(23)断开时能够经由所述第二二极管(24)充电但不能放电，并且使得该中间电路转换器(26、27、28)的中间电路电容器(4)在所述第二开关元件(23)闭合时能够经由所述第二开关元件(23)至少放电，
-除了该中间电路转换器(26、27、28)的第一开关元件(11)之外，该中间电路转换器(26、27、28)的控制装置(13)根据在该中间电路转换器(26、27、28)的中间电路(3)中存在的中间电路电压(U)还控制所述第二开关元件(23)，并且
-第二二极管节点(18)布置在该中间电路转换器(26、27、28)的第二接头(8)与所述第二开关元件(23)之间，该中间电路转换器(26、27、28)的续流二极管(16)与该中间电路转换器(26、27、28)的第二线路(10)在所述第二二极管节点处连接。
2.根据权利要求1所述的中间电路转换器的组，其特征在于，所述中间电路转换器(26、27、28)中的至少一个中间电路转换器的所述控制装置(13)仅根据在该中间电路转换器(26、27、28)的中间电路(3)中存在的中间电路电压(U)来控制该中间电路转换器的第一开关元件(11)。
3.根据权利要求1所述的中间电路转换器的组，其特征在于，所述中间电路转换器(26、27、28)中的至少一个中间电路转换器的所述控制装置(13)根据在该中间电路转换器(26、27、28)的中间电路(3)中存在的中间电路电压(U)并且还根据流动经过该中间电路转换器(26、27、28)的第一线路(9)或第二线路(10)的电流(I)来控制该中间电路转换器的第一开关元件(11)。
4.根据权利要求3所述的中间电路转换器的组，其特征在于，根据在所述中间电路转换器(26、27、28)的中间电路(3)中存在的中间电路电压(U)与流动经过该中间电路转换器(26、27、28)的第一线路(9)或第二线路(10)的电流(I)的乘积，该中间电路转换器(26、27、28)的控制装置(13)控制该中间电路转换器的第一开关元件(11)。
5.根据权利要求1或2所述的中间电路转换器的组，其特征在于，该中间电路转换器(26、27、28)的控制装置(13)以与该中间电路转换器(26、27、28)的第一开关元件(11)的控制方式相同的方式控制所述第二开关元件(23)。
6.根据权利要求1或2所述的中间电路转换器的组，其特征在于，在该中间电路转换器(26、27、28)的第二线路(10)中，在所述第二二极管节点(18)与该中间电路转换器(26、27、28)的第二接头(8)之间设有第二电感器(25)。
7.根据权利要求6所述的中间电路转换器的组，其特征在于，
-该中间电路转换器(26、27、28)具有附加电容器(19)，所述附加电容器将该中间电路转换器(26、27、28)的第一线路(9)和第二线路(10)互相连接，
-第一电容器节点(20)布置在该中间电路转换器(26、27、28)的第一接头(7)与第一电感器(15)之间，所述附加电容器(19)与该中间电路转换器(26、27、28)的第一线路(9)在所述第一电容器节点处连接，并且
-第二电容器节点(21)布置在该中间电路转换器(26、27、28)的第二接头(8)与所述第二电感器(25)之间，所述附加电容器(19)与该中间电路转换器(26、27、28)的第二线路(10)在所述第二电容器节点处连接。
8.根据权利要求1或2所述的中间电路转换器的组，其特征在于，
-所述中间电路转换器(26、27、28)中的至少一个中间电路转换器具有附加电容器(19)，所述附加电容器将该中间电路转换器(26、27、28)的第一线路(9)和第二线路(10)互相连接，
-第一电容器节点(20)布置在该中间电路转换器(26、27、28)的第一接头(7)与第一电感器(15)之间，所述附加电容器(19)与该中间电路转换器(26、27、28)的第一线路(9)在所述第一电容器节点处连接，并且
-第二电容器节点(21)布置在该中间电路转换器(26、27、28)的第二接头(8)与第二二极管节点(18)之间，所述附加电容器(19)与该中间电路转换器(26、27、28)的第二线路(10)在所述第二电容器节点处连接，该中间电路转换器(26、27、28)的续流二极管(16)与该中间电路转换器(26、27、28)的第二线路(10)在所述第二二极管节点处连接。
9.根据权利要求1或2所述的中间电路转换器的组，其特征在于，与所述中间电路转换器(26、27、28)中的至少一个中间电路转换器的所述第一开关元件(11)并联连接的所述第一二极管(12)是该中间电路转换器(26、27、28)的第一开关元件(11)固有的二极管。
10.根据权利要求1或2所述的中间电路转换器的组，其特征在于，所述中间电路转换器(26、27、28)中的至少一个中间电路转换器的所述输入侧整流器(1)被设计为不受控的整流器。
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