JP2020061936A - Dc/ac電圧コンバータを制御するための電子アーキテクチャ - Google Patents
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Abstract
Description
前記アーキテクチャは、
- 電位障壁を通って遠隔制御ユニットと通信するように構成された主制御ユニット、および
- 複数の二次制御ユニットを備え、
各二次制御ユニットは、それぞれのHブリッジの制御に専用であり、かつ
- 主制御ユニットから受け取る情報の処理のための処理ユニット、および
- 前記Hブリッジの制御可能なスイッチングセルの監視のための監視ユニットを備え、
前記監視ユニットは、対応する処理ユニットから受け取る情報に少なくとも基づいて、前記Hブリッジの前記スイッチングセルのすべてまたはいくつかの状態を変更するように構成される。
に提供されるので、主制御ユニットに影響を及ぼす異常は、Hブリッジのスイッチングセルの制御に影響を及ぼさない。同じように、1つの二次制御ユニットに影響を及ぼす異常は、他の二次制御ユニットが専用となるHブリッジの少なくともスイッチングセルの制御を妨げない。したがって、他の二次制御ユニットは、例えば主制御ユニットから伝達される情報に基づいて、それらのそれぞれのHブリッジを制御することができる。
- それぞれのHブリッジのスイッチングセルの通常動作モードにおける制御のためのデータを各処理ユニットへ主制御ユニットによって伝達すること、および
- それぞれのHブリッジのスイッチングセルの補助動作モードにおける制御のためのデータを各処理ユニットへ主制御ユニットによって伝達することを可能にするように構成されたリンクを用いて接続されてもよい。
監視ユニットによってそれぞれのHブリッジの制御可能なスイッチングセルに適用されることになる。
もしくは複数の光カプラを介して達成される。
各分岐は、
- 低電圧インターフェースの規定のための2つの端子間に延び、直列に配置されかつ中点によって分離された2つの制御可能なスイッチングセルを備えるアーム、および
- その片方の端部が分岐の中点に接続され、もう一方の端部が高電圧インターフェースの正の端子に接続される、コイルを備え、
分岐の数は、偶数であり、分岐は、対を成し、対の片方の分岐上のコイルは、前記対のもう一方の分岐上のコイルに磁気的に結合され、
本アーキテクチャは、分岐の各対について、分岐の前記対の前記制御可能なスイッチングセルのすべてまたはいくつかの状態を変更するように構成された監視ユニットを組み込む。
- 上で規定された本アーキテクチャ、および
- その制御が本アーキテクチャによって実行される、DC/AC電圧コンバータのアセンブリでもある。
ンを組み込んでもよく、前記供給ラインは、ステータ電気巻線の相の数に等しい数の導体を備え、各導体は、一端においてステータ電気巻線の1つの相の中間点に接続される。前記相の中間点は、中点であってもよい。
- 通常動作モードにおいては、各二次制御ユニットは、その監視ユニットを介して、設定点値をそれぞれのHブリッジのスイッチングセルのすべてまたはいくつかに適用し、前記設定点値は、遠隔制御ユニットおよび/または主制御ユニットから処理ユニットに送られる情報に基づいて生成され、
- 補助動作モードにおいては、二次制御ユニットのすべてまたはいくつかは、それらの監視ユニットを介して、それらのそれぞれのHブリッジのスイッチングセルのすべてまたはいくつかに前記Hブリッジの2つの中点が短絡されるような設定点値を適用する。
制御ユニットはまた、補助制御を適用してもよい。
- 電気エネルギー貯蔵ユニット5、および
- 電気機械のステータ電気巻線6も備える。
- キャパシタ7と並列に配置され、制御可能でかつ中点28によって分離される2つのスイッチングセル27を直列に備えるアーム、および
- その片方の端部がアームの中点28に接続され、もう一方の端部が電気エネルギー貯蔵ユニット5の正の高電圧端子に接続される、コイル29を備える。
- 主制御ユニット36から受け取る情報の処理のための処理ユニット40、および
- それが専用となるブリッジ20のスイッチングセル21の監視のための監視ユニット41を備える。
- それぞれのHブリッジ20のスイッチングセル21の通常動作モードにおける制御のためのデータを各処理ユニット40へ主制御ユニット36によって伝達すること、および
- それぞれのHブリッジ20のスイッチングセル21の補助動作モードにおける制御のためのデータを各処理ユニット40へ主制御ユニット36によって伝達することを可能にする。
- DC/AC電圧コンバータ2の各アームに流れる電流、
- キャパシタ7の端子における、すなわちコンバータ2のDCインターフェース上の電圧、
- 各Hブリッジ20の中点における温度、
- 電気機械のロータの回転速度、および
- 前記ロータへ印加されるトルクのうちの少なくとも1つの取得を可能にする。
用のクロック74、パワーオンリセット機能の管理のためのモジュール、およびDC/DC電圧コンバータ25における電気的変数と関連する測定結果の記録のための取得デバイス78と関連付けられてもよい。
次いで、すべての二次制御ユニット37に、それらの監視ユニット41を介して、それらのそれぞれのHブリッジ20のスイッチングセル21のすべてまたはいくつかに前記Hブリッジ20の2つの中点が短絡されるような設定点値を適用することを課すことができる。
2 DC/AC電圧コンバータ
3 アーキテクチャ
4 電気回路
5 電気エネルギー貯蔵ユニット
6 電気巻線
7 キャパシタ
8 コネクタ
10 フィルタ
11 中間点、中点
12 相
20 Hブリッジ
21 スイッチングセル
25 DC/DC電圧コンバータ
27 スイッチングセル
28 中点
29 コイル
30 分岐の対
35 遠隔制御ユニット
36 主制御ユニット
37 二次制御ユニット
40 処理ユニット
41 監視ユニット
42 電気エネルギー源
43 クロック
45 リンク
48 リンク
49 リンク
50 電気エネルギー源
51 クロック
55 取得デバイス
58 リンク
60 リンク
61 電位障壁
62 ガルバニック絶縁
65 マイクロコントローラ
66 リンク
67 モニタ
68 電気エネルギー源
70 第2の主制御ユニット
71 リンク
73 電気エネルギー源
74 クロック
78 取得デバイス
79 リンク
80 監視ユニット
Claims (16)
- DC/AC電圧コンバータ(2)の制御のための電子アーキテクチャ(3)であって、前記コンバータ(2)は、並列に取り付けられた複数のアームを備え、各アームは、中点によって分離された2つの制御可能なスイッチングセル(21)を直列に備え、前記アームは、Hブリッジ(20)中で対を成し、
前記アーキテクチャ(3)は、
電位障壁(61)を通って遠隔制御ユニット(35)と通信するように構成された主制御ユニット(36)、および
複数の二次制御ユニット(37)を備え、
各二次制御ユニット(37)は、それぞれのHブリッジ(20)の制御に専用であり、かつ
前記主制御ユニット(36)から受け取る情報の処理のための処理ユニット(40)、および
前記Hブリッジ(20)の前記制御可能なスイッチングセル(21)の監視のための監視ユニット(41)を備え、
前記監視ユニット(41)は、対応する前記処理ユニット(40)から受け取る情報に少なくとも基づいて、前記Hブリッジ(20)の前記スイッチングセル(21)のすべてまたはいくつかの状態を変更するように構成される、電子アーキテクチャ(3)。 - 前記主制御ユニット(36)は、前記遠隔制御ユニット(35)から生じる情報を各二次制御ユニット(37)へ伝達するように構成される、請求項1に記載のアーキテクチャ。
- 前記遠隔制御ユニット(35)、前記主制御ユニット(36)、および前記二次制御ユニット(37)の処理ユニット(40)は、集積回路を備える、請求項1または2に記載のアーキテクチャ。
- 前記遠隔制御ユニット(35)は、少なくとも1つのマイクロコントローラを備え、前記主制御ユニット(36)は、第1のプログラマブル論理回路であり、前記二次制御ユニット(37)の前記処理ユニット(40)は、第2のプログラマブル論理回路である、請求項3に記載のアーキテクチャ。
- 各二次制御ユニット(37)はまた、専用の電気エネルギー源(42)および専用のクロック(43)も備える、請求項1から4のいずれか一項に記載のアーキテクチャ。
- 前記主制御ユニット(36)に専用である電気エネルギー源(50)およびクロック(51)を備える、請求項1から5のいずれか一項に記載のアーキテクチャ。
- 二次制御ユニット(37)の各処理ユニット(40)および前記主制御ユニット(36)は、
前記それぞれのHブリッジ(20)の前記スイッチングセル(21)の通常動作モードにおける制御のためのデータを各処理ユニット(40)へ前記主制御ユニット(36)によって伝達すること、および
前記それぞれのHブリッジ(20)の前記スイッチングセル(21)の補助動作モードにおける制御のためのデータを各処理ユニット(40)へ前記主制御ユニット(36)によって伝達することを可能にするように構成されたリンク(48)を用いて接続される、請求項1から6のいずれか一項に記載のアーキテクチャ。 - 各二次制御ユニット(37)は、前記二次制御ユニット(37)の前記処理ユニット(40)と前記監視ユニット(41)との間の通信を可能にするように構成されたリンク(45)を組み込む、請求項7に記載のアーキテクチャ。
- 各監視ユニット(41)および前記主制御ユニット(36)は、前記それぞれのHブリッジ(20)の前記スイッチングセル(21)のすべてまたはいくつかに前記監視ユニット(41)によって適
用される制御の代表値を前記主制御ユニット(36)へ各監視ユニット(41)によって伝達することを可能にするように構成されたリンク(49)を用いて接続される、請求項1から8のいずれか一項に記載のアーキテクチャ。 - 前記DC/AC電圧コンバータ(2)における少なくとも1つの電気的または熱的変数の取得のためのデバイス(55)を組み込む、請求項1から9のいずれか一項に記載のアーキテクチャ。
- 前記変数の測定結果を前記主制御ユニット(36)へ前記取得デバイス(55)によって伝達することを可能にするリンク(58)を組み込む、請求項10に記載のアーキテクチャ。
- 前記DC/AC電圧コンバータ(2)に電気的に接続されるDC/DC電圧コンバータ(25)も制御するようにさらに構成される、請求項1から11のいずれか一項に記載のアーキテクチャ。
- 前記DC/DC電圧コンバータ(25)は、いくつかの連結された分岐を備え、
各分岐は、
低電圧インターフェースの規定のための2つの端子間に延び、直列に配置されかつ中点(28)によって分離された2つの制御可能なスイッチングセル(27)を備えるアーム、および
その片方の端部が前記分岐の前記中点(28)に接続され、もう一方の端部が高電圧インターフェースの正の端子に接続される、コイル(29)を備え、
分岐の数は、偶数であり、前記分岐は、対を成し、対(30)の片方の分岐上の前記コイル(29)は、前記対(30)のもう一方の分岐上の前記コイル(29)に磁気的に結合され、
前記アーキテクチャ(3)は、分岐の各対(30)について、分岐の前記対(30)の前記制御可能なスイッチングセル(27)のすべてまたはいくつかの状態を変更するように構成された監視ユニット(80)を組み込む、請求項12に記載のアーキテクチャ。 - 請求項1から13のいずれか一項に記載のアーキテクチャ(3)を使用するDC/AC電圧コンバータ(2)のための制御方法であって、
通常動作モードにおいては、各二次制御ユニット(37)は、その監視ユニット(41)を介して、設定点値を前記それぞれのHブリッジ(20)の前記スイッチングセル(21)のすべてまたはいくつかに適用し、前記設定点値は、前記遠隔制御ユニット(35)および/または前記主制御ユニット(36)から前記処理ユニット(40)へ送られる情報に基づいて生成され、
補助動作モードにおいては、前記二次制御ユニット(37)のすべてまたはいくつかは、それらの監視ユニット(41)を介して、それらのそれぞれのHブリッジ(20)の前記スイッチングセル(21)のすべてまたはいくつかに前記Hブリッジ(20)の前記2つの中点が短絡されるような設定点値を適用する、制御方法。 - 前記通常動作モードから前記補助動作モードへの移行は、前記主制御ユニット(36)に影響を及ぼす異常を検出すると実行され、それによって各二次制御ユニット(37)は次いで、前記それぞれのHブリッジ(20)の前記スイッチングセル(21)のすべてまたはいくつかに前記Hブリッジ(20)の前記2つの中点の短絡を可能にすることになる設定点値を課すことになる、請求項14に記載の方法。
- 前記通常動作モードから前記補助動作モードへの移行は、少なくとも1つの二次制御ユニット(37)に影響を及ぼす異常を検出すると実行され、それによって前記主制御ユニット(36)は次いで、少なくとも残りの二次制御ユニット(37)に、それらの監視ユニット(41)を介して、それらのそれぞれのHブリッジ(20)の前記スイッチングセル(21)のすべてまたはいくつかに前記Hブリッジ(20)の前記2つの中点が短絡されるような設定点値を適用することを課す、請求項14に記載の方法。
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