[发明专利]用于操控换流器的电路装置

说明书

本发明涉及一种用于操控换流器（30）且用于所述换流器（30）的至少两个不同的运行模式的电路装置（10），所述电路装置带有：用于连接栅极驱动输出级（20）的输入接头（25）；用于与所述换流器（30）的控制接头相连接的输出接头（31）；至少两个电阻（27、32）；具有两个切换状态的切换单元（35），其中，所述切换单元（35）与所述至少两个电阻（27、32）如此电连接，以使得根据所述切换单元（35）的切换状态至少两个不同的电阻值在所述输入接头（25）与所述输出接头（31）之间起作用；以及控制单元（34），所述控制单元被设定用于：根据换流器（30）的运行模式将所述切换单元（35）控制到相应的切换状态中。

技术领域

本发明涉及一种电路装置，所述电路装置改善了对换流器进行的对于不同的运行模式的操控。

背景技术

例如用在电动车辆和混合动力车辆中的电驱动系统使用换流器，所述换流器借助于直流电压来提供用于运行电机的电流。带有中间电路电容器的直流电压中间电路位于这样的逆变器的输入端处。

在故障情况下能够必需的是：将所连接的电机带入到可靠的运行模式中。这样的可靠的运行模式能够例如包括换流器的主动的短路，其中所述换流器的所有的高边开关或者所有的低边开关都被闭合。替代地也能够将空转模式设置为可靠的运行模式，其中全桥的所有的开关都被断开。

此外，在这样的情况下所述直流电压中间电路应该快速地且可靠地被放电。为了换流器的中间电路的主动的快速放电，能够有针对性地在所述换流器的操控的阶段中提供半桥短路。

文献DE 10 2016 207 373描述了中间电路电容器在逆变器装置中的放电。在与逆变器相连接的电机在作为可靠的状态的空转中运行期间，所述中间电路电容器例如能够被放电。所述中间电路电容器的放电通过定时触发所述逆变器之内的半导体开关来进行。在此，逆变器的下述电桥支路被分别挑选用于所述定时触发：所述电桥支路的相电压最小。

在使用该方法时困难的是，在所述定时触发时利用半桥短路来调节短路电流的强度。

发明内容

本发明公开了一种按照独立权利要求的特征的用于操控换流器的电路装置、用于操控换流器的方法、计算机程序产品、计算机可读的存储介质以及驱动系统，它们至少部分地具有所提及的效果。有利的设计方案是从属权利要求以及接下来的说明书的主题。

为了使得在所述定时触发时能够利用用于中间电路电容器的快速放电的半桥短路更简单地调节短路电流的强度，根据本发明提出了：当换流器运行在快速放电的模式中时，通过所述换流器的切换元件的控制接头借助于被提高的电阻来限制电流。换流器的有关的切换元件由于被提高的串联电阻而更缓慢接入并且因此能够更简单地调节。在所述换流器的正常模式-运行中、也就是说在所述换流器例如驱动一电机的运行模式中，希望快速的切换以用于降低换流器的损耗功率，因此为此在正常模式-运行中在栅极驱动级与换流器的切换元件的控制接头之间连接低阻抗的串联电阻。仅仅对于中间电路的主动的快速放电的运行模式而言提高所述换流器的切换元件的控制接头的串联电阻。然而，所述串联电阻的这样的变化也能够被用于优化所述换流器的运行状态。

用于这样的切换设备的两个所需的不同大小的串联电阻对于换流器的正常模式-运行而言能够与能控制的开关如此接线，以使得而后跨接更高的电阻。然而对于这样的能控制的开关的接入而言，在接入所述换流器的切换元件时需要几个10ns，从而在低阻抗的串联电阻起作用之前，所述换流器的能控制的开关的每个接入过程在第一个x*10ns期间将会通过高电阻的串联电阻来进行。此外，对于带有在控制接头处的定时触发的电压的这样的能控制的开关进行的传统的操控在电路技术方面将是麻烦的并且因此是更昂贵的。

对于用于所述换流器切换元件的未来的功率半导体、如例如SiC-MOSFET或者一般的宽带隙功率半导体而言，随着其明显地更快地切换行为，能控制的开关的接入延迟不再能够忽略不计，因为所述接入延迟在所述换流器的切换元件的更高的接入损耗方面产生影响，这导致了所述换流器的更高的总损耗。