[发明专利]控制电路

说明书

本发明涉及一种用于在车辆中、尤其在具有电力驱动器的车辆中使用的整流器的控制电路(100)，其中该整流器具有至少一个可控的功率半导体(102)，该控制电路(100)是基于管控信号(104)实施的，以便控制该至少一个可控的功率半导体(102)的切换过程，并且该控制电路(100)被实施为，基于该管控信号(104)在考虑到设定参数(106)的情况下用对该至少一个可控的功率半导体(102)在切换时的行为的时间上的设定来执行对该至少一个可控的功率半导体(102)的控制，其中该设定参数(106)是该至少一个可控的功率半导体(102)的电磁辐射的设定参数(106)。本发明另外还涉及一种用于在车辆中使用的具有至少一个此类控制电路(100)的整流器以及一种具有至少一个此类整流器的车辆。本发明另外还涉及一种对应的方法。

本发明涉及一种用于在车辆中、尤其在具有电力驱动器的车辆中使用的整流器的控制电路，其中该整流器具有至少一个可控的功率半导体，并且该控制电路是基于管控信号实施的，以便控制该至少一个可控的功率半导体的切换过程。

本发明还涉及一种用于在车辆中、尤其在具有电力驱动器的车辆中使用的整流器，该整流器具有至少一个上述控制电路。

本发明另外涉及一种车辆、尤其具有电力驱动器的车辆，该车辆具有至少一个上述整流器。

本发明同样涉及一种用于控制在车辆中、尤其在具有电力驱动器的车辆中使用的整流器的方法，其中该整流器具有至少一个可控的功率半导体，其中该方法包括基于管控信号来控制该至少一个可控的功率半导体的切换过程。

整流器是用于将馈入的电流类型(即直流电或交流电)相应地转换成另一种电流类型或者用于改变电流类型的特征参数(如电压或频率)的静态(ruhende)电学设备。在整流器中这两种所述的原理也可以组合应用，即，将一种电流类型转换成另一种并且同时例如在电流转换器的输入侧和输出侧之间改变电压。对于大范围的应用领域存在不同的整流器构造方式或类型。

整流器例如用于对转速可变的电力发动机进行管控和调节。在此方面，重要的应用情景是用在实施为具有电力发动机的电动和混合动力车辆中。

电流转换器典型地包括可控开关器，以便转换所出现的电流和电压。由于通常较高的电功率，在此使用可控的功率半导体，例如场效应晶体管、IGBT、晶闸管、双极晶体管等。

电流转换器在具有电力驱动器的车辆中例如用于将从外部提供的电网电压转换成用于车辆的储能器的充电电压。储能器一般为电池并且一般包括多个单独的电池单元，这些电池单元被连接到一起以构成电池。此外，变换电流转换器可以将储能器的电池电压转换成发动机电压以便驱动电力发动机。另外，在此可以执行对发动机的功率适配，如下文中详细说明的。

车辆理论上可以为任意的具有电力驱动器的车辆。对应地，车辆包括至少一个电力驱动器，例如用于驱动车辆的车桥。替代地，电力驱动器还可以具有多个电力发动机，这些电力发动机例如分别直接驱动车辆的一个车轮。这样的车辆包括纯电力驱动的车辆(即电动车辆)，还有除了另外的驱动器(例如燃烧发动机)之外还具有电力驱动器的车辆。后一种车辆通常称为混合动力车辆。在插入式混合动力车辆的情况下，其储能器可以额外地通过充电插座充入电能。

功率电子器件的典型的电路几乎仅仅使用可控的功率半导体作为开关器并且避免有损耗的电阻性线性运行出于这一原因仅能够产生定量化的输出电压。这个输出电压例如可以在电流受控的电路中典型地用晶闸管来实现，例如在有轨驱动器中常见的。

用于调制连续信号的简单的转换方式在图1中展示。在此通过可控的开关器在两个电平(在此称为电压水平)之间接通经调制的信号，以便对有用信号进行近似。

在时间平均值中，输出电压的中间级通过在相邻电平之间快速切换而产生。对应的控制例如使用开关调制并且在英文中也被称为开关模式电源(switch-mode powersupplies)。基于此的用于调制连续信号的转换方式在图2中展示。在此通过可控的开关器在九个电平(在此称为电压水平)之间接通经调制的信号，以便对有用信号进行近似。