專利名稱：用于使電網(wǎng)的中間電路放電的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分所述的、用于使電網(wǎng)的中間電路放電的方法、一種根據(jù)權(quán)利要求6的前序部分所述的相應(yīng)的裝置以及一種根據(jù)權(quán)利要求12的前序部分所述的傳動(dòng)系。
背景技術(shù)：
具有中間電路、特別是直流電壓中間電路的電網(wǎng)由在電驅(qū)動(dòng)的車輛中的應(yīng)用所公開。電網(wǎng)例如用于與電池和電機(jī)、特別是驅(qū)動(dòng)裝置耦合。在此，例如電池的直流電壓在電網(wǎng)中傳輸給逆變器，并且轉(zhuǎn)換成用于供給電機(jī)的多相交流電壓。在對此所需的開關(guān)過程中形成了電流峰值和電壓峰值。為了電流峰值和電壓峰值的能量緩沖和進(jìn)而衰減例如在電池和逆變器之間設(shè)置中間電路電容。在車輛運(yùn)行結(jié)束后，電池借助于開關(guān)與電網(wǎng)退耦。當(dāng)連接在電網(wǎng)上的負(fù)載同樣被斷開時(shí)，并且沒有其它能量消耗時(shí)，電荷能量(Ladungsenergie)保持在中間電路電容中。因此在電網(wǎng)上并且因此在帶電流的部件上存在電壓，中間電路電容連接到該部件上。直接與中間電路電容連接的電網(wǎng)、特別是直流電網(wǎng)被稱為中間電路。存在的希望是，在車輛運(yùn)行結(jié)束后在車輛的電網(wǎng)上不再施加有電壓，或者施加的電壓低于至少一個(gè)可預(yù)設(shè)的電壓值，以便對于乘客以及維修人員或救援隊(duì)不存在危險(xiǎn)。為此由DE 102009 055 053公開了一種用于借助于放電電路使高壓電網(wǎng)中的中間電路電容放電的方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提出了一種用于使電網(wǎng)或者說電壓網(wǎng)或者說輸電網(wǎng)絡(luò)(Spannungsnetz)、特別是高壓電網(wǎng)的中間電路放電的改進(jìn)方法。在電網(wǎng)上能連接負(fù)載。設(shè)置第一放電電路和第二放電電路用于使中間電路放電。在第一步驟中，中間電路借助于第一放電電路至少部分地放電。在隨后的第二步驟中，中間電路借助于第二放電電路進(jìn)一步放電。

兩個(gè)放電電路特別是彼此獨(dú)立地依次設(shè)計(jì)。因此有利地執(zhí)行中間電路的可靠的放電。即使在第一放電電路損壞時(shí)借助于冗余的第二放電電路來執(zhí)行中間電路放電。在本發(fā)明的一種設(shè)計(jì)方案中，借助于第一放電電路使中間電路放電的第一步驟與檢測到事故識別信號相關(guān)地實(shí)現(xiàn)。在將本發(fā)明應(yīng)用在車輛中時(shí)必須的是，在事故之后也盡可能迅速地耗盡來自中間電路的電能，也就是說使中間電路放電。因此避免了由于帶電壓的部件對到達(dá)的救援人員造成危險(xiǎn)。因此有利地，在識別出事故、例如在檢測到事故識別信號、特別是安全氣囊觸發(fā)信號時(shí)執(zhí)行該方法。因此確保了借助于冗余的放電電路的可靠放電直至救援人員到達(dá)。在本發(fā)明的一種設(shè)計(jì)方案中，中間電路借助于第二放電電路在可預(yù)先確定的持續(xù)時(shí)間結(jié)束后放電。根據(jù)電網(wǎng)的電子電路和第一放電電路的設(shè)計(jì)如此確定持續(xù)時(shí)間，使得期望的電荷份額借助于第一放電電路被放電。在持續(xù)時(shí)間結(jié)束后、特別是結(jié)束后緊接著激活了第二放電電路，并且仍位于電網(wǎng)中的電荷份額被放電。因此有利地總是確保了兩個(gè)放電電路的應(yīng)用并且進(jìn)而也確保了帶電壓的部件的可靠放電。
在本發(fā)明的的一種設(shè)計(jì)方案中，與中間電路電壓的水平相關(guān)地執(zhí)行第二步驟。在借助于第二放電電路開始放電之前，對此例如在中間電路電容上檢測中間電路電壓。這例如可以借助于電壓傳感器或硬件電路、例如借助于分壓器和晶體管來實(shí)現(xiàn)。如果電壓如此小使得由此不存在危險(xiǎn)，則有利地例如借助該設(shè)計(jì)方案阻止借助于第二放電電路進(jìn)行放電。另一方面，例如借助于該設(shè)計(jì)方案僅在下述情況下才借助于第二放電電路進(jìn)行放電:電壓位于一范圍內(nèi)，在該范圍中第二放電電路沒有受到例如由于過高的電壓或電流的損害。在一種設(shè)計(jì)方案中，在中間電路電壓的水平超過可預(yù)先確定的值時(shí)執(zhí)行第二步驟。 在該設(shè)計(jì)方案中，僅在中間電路借助于第一放電電路放電不足時(shí)才使用第二放電電路。在中間電路中的電壓仍如此高，以至于由此產(chǎn)生危險(xiǎn)。有利地，然后借助于第二放電電路使中間電路進(jìn)一步放電。本發(fā)明還實(shí)現(xiàn)了一種用于使電網(wǎng)、特別是高壓電網(wǎng)的中間電路放電的改進(jìn)裝置。在電網(wǎng)上能連接負(fù)載。設(shè)置第一放電電路和第二放電電路用于使中間電路放電。此外設(shè)置裝置、特別是具有硬件控制系統(tǒng)或軟件控制系統(tǒng)的控制設(shè)備，該裝置觸發(fā)放電電路用于使中間電路放電。這由此實(shí)現(xiàn)，即在第一步驟中，中間電路借助于第一放電電路至少部分地放電，并且在隨后的第二步驟中，中間電路借助于第二放電電路進(jìn)一步放電。兩個(gè)放電電路在電路技術(shù)方面彼此獨(dú)立地構(gòu)造。有利地，因此可以實(shí)現(xiàn)中間電路的可靠放電。即使在第一放電電路損壞時(shí)，第二、特別是冗余的另一個(gè)放電電路被設(shè)置用于使中間電路放電。在本發(fā)明的一種設(shè)計(jì)方案中，為了使中間電路借助于第一放電電路放電而設(shè)置至少一個(gè)第一電阻，并且為了借助于第二放電電路進(jìn)行放電而設(shè)置至少一個(gè)第二電阻。因此兩個(gè)、特別是冗余的電阻被設(shè) 置用于使中間電路獨(dú)立地放電。有利地，因此實(shí)現(xiàn)了中間電路的冗余的放電。在本發(fā)明的一種設(shè)計(jì)方案中，用于使中間電路放電的第二放電電路包括負(fù)載的組件，該負(fù)載連接到電網(wǎng)上。因此規(guī)定了使用電網(wǎng)的負(fù)載的組件用于借助于第二放電電路來放電。有利地，因此無需或需要非常少量的附加電阻或阻抗用于提供給特別是冗余的第二放電電路。因此降低了成本和空間需求。在本發(fā)明的一種設(shè)計(jì)方案中，用于使負(fù)載電耦合到電網(wǎng)上和與之分離而設(shè)置至少一個(gè)開關(guān)。借助于該開關(guān)使得第二放電電路在中間電路借助于第一放電電路放電期間與電網(wǎng)分離，并且為了使中間電路借助于第二放電電路放電而耦合到電網(wǎng)上。有利地，因此可連接的負(fù)載的電子部件用作第二放電電路的構(gòu)件。在本發(fā)明的一種設(shè)計(jì)方案中，設(shè)置多個(gè)開關(guān)，這些開關(guān)如此布置并且能如此觸發(fā)，使得可以由電網(wǎng)為多相負(fù)載提供交流電。在應(yīng)用和相互連接例如形式為三個(gè)半橋的六個(gè)開關(guān)時(shí)，其構(gòu)成了逆變器。例如借助于該逆變器在車輛運(yùn)行時(shí)將直流電壓轉(zhuǎn)換成用于供給電機(jī)的交流電。有利地，因此可以為了電耦合和分離特別是多相的負(fù)載而使用逆變器的部件。在本發(fā)明的一種設(shè)計(jì)方案中，負(fù)載包括電機(jī)。在該設(shè)計(jì)方案中例如多相的、特別是三相的電機(jī)經(jīng)過逆變器連接到電網(wǎng)上。有利地，電機(jī)的構(gòu)件因?yàn)樽鳛榈诙烹婋娐返碾娮杌蜃杩?，用于使中間電路放電。本發(fā)明還實(shí)現(xiàn)了一種用于車輛的傳動(dòng)系，其具有用于使電網(wǎng)的中間電路放電的裝置。第一放電電路和第二放電電路設(shè)計(jì)用于使中間電路放電。此外設(shè)置一種裝置，其觸發(fā)用于使中間電路放電的放電電路。這由此實(shí)現(xiàn)，使得在第一步驟中使中間電路借助于第一放電電路至少部分地放電，并且在隨后的第二步驟中使中間電路借助于第二放電電路進(jìn)一步放電。有利地，因此提出一種傳動(dòng)系，其帶電流的部件在車輛運(yùn)行結(jié)束后或者在事故后可靠地借助于兩個(gè)放電電路、特別是冗余地進(jìn)行放電。當(dāng)然，根據(jù)本發(fā)明的方法的特征、特性和優(yōu)點(diǎn)也相應(yīng)地適用于或可應(yīng)用于根據(jù)本發(fā)明的裝置并反之亦然，或者說適用于或可應(yīng)用于傳動(dòng)系。


本發(fā)明的實(shí)施方式的其它特征和優(yōu)點(diǎn)由以下參照附圖的說明得出。圖1以示意性形式示出了根據(jù)本發(fā)明的用于使電網(wǎng)的中間電路放電的裝置，
圖2以示意性形式示出了根據(jù)本發(fā)明的用于使電網(wǎng)的中間電路放電的方法
圖3以示意性形式示出了根據(jù)本發(fā)明的用于車輛的傳動(dòng)系，其具有用于使電網(wǎng)的中間電路(9)放電的裝置。在附圖中相同的并且功能相同的元件、特征和組件-只有不被另外設(shè)計(jì)-分別具有相同的附圖標(biāo)記。當(dāng)然，圖中的組件和元件出于簡明的原因不必按比例地給出。本發(fā)明其它可能的設(shè) 計(jì)方案和改進(jìn)方案以及執(zhí)行也包括之前或者以下說明的本發(fā)明特征的未詳細(xì)提到的組合。
具體實(shí)施例方式圖1以示意性形式示出了根據(jù)本發(fā)明的用于使電網(wǎng)10的中間電路9放電的裝置。中間電路9在此基本由中間電路電容I和特別是直接連接的連接線組成。電網(wǎng)10是電路，其用于將可連接的能量存儲(chǔ)器5、特別是電池或能量源、例如燃料電池的電能傳輸至可連接的負(fù)載7。借助于開關(guān)8可連接用于給電網(wǎng)10供電的能量存儲(chǔ)器5。能量存儲(chǔ)器5借助于開關(guān)8在中間電路9放電前與電網(wǎng)10退耦。借助于開關(guān)6a至6f構(gòu)成了逆變器。為此這六個(gè)開關(guān)6a至6f這樣布置，使得它們構(gòu)成分別具有兩個(gè)可控開關(guān)的三個(gè)并聯(lián)的半橋。在每兩個(gè)開關(guān)之間分別構(gòu)成了半橋分接頭或者說半橋抽頭(HalbbriickenabgrifT),所述半橋分接頭分別與連接的負(fù)載7的相導(dǎo)線連接。如由現(xiàn)有技術(shù)已知，自振蕩二極管或者說空轉(zhuǎn)二極管或者說續(xù)流二極管(Freilaufdioden)分別與開關(guān)6a至6f并聯(lián)(未示出),這些自振蕩二極管能使電流在相反方向上流動(dòng)。借助于逆變器或這些開關(guān)6a至6f可將多相的、特別是三相的電負(fù)載、特別是電機(jī)7連接到電網(wǎng)上。在開關(guān)6a至6f和連接的能量存儲(chǔ)其5之間，中間電路電容I并聯(lián)地布置在電網(wǎng)10中。中間電路電壓2在中間電路電容I處下降。第一放電電路11布置成與中間電路電容I并聯(lián)，該第一放電電路包括用于使中間電路9放電的電阻4。此外第一放電電路11還包括開關(guān)3，其被閉合以用于使中間電路9放電。在車輛運(yùn)行期間，開關(guān)3保持?jǐn)嚅_。同樣地，第二放電電路12布置成與中間電路電容I并聯(lián)。第二放電電路12同樣包括用于使中間電路9放電的電阻或阻抗7。此外第二放電電路12包括至少一個(gè)開關(guān)6 (未示出)，其被閉合以用于使中間電路9經(jīng)過電阻7放電。在車輛運(yùn)行期間，開關(guān)6保持?jǐn)嚅_。在示出的實(shí)施例中，第二放電電路12包括連接到電網(wǎng)上的負(fù)載的部件。作為負(fù)載，電機(jī)7借助于帶有開關(guān)6a至6f的逆變器連接到電網(wǎng)10上。特別地，在此電機(jī)7的銅繞組和連接線作為第二放電電路12的電阻或阻抗用于使中間電路9放電。此外，示出的第二放電電路12包括多個(gè)開關(guān)6a至6f，它們至少部分地被閉合以用于使中間電路9放電。特別地，開關(guān)6d至6f被閉合以用于使中間電路9放電。替代地，開關(guān)6a至6c也可以被閉合以用于使中間電路9放電。這些開關(guān)位置也被稱為電機(jī)7的主動(dòng)地或者說有效的(aktiv)下或者上短路。在車輛運(yùn)行期間，開關(guān)6a至6f這樣被觸發(fā)，使得由能量存儲(chǔ)器5的直流電壓產(chǎn)生用于給電機(jī)7供給能量的多相的、特別是三相交流電壓。替代地，電機(jī)7也可以發(fā)電機(jī)式地運(yùn)行，并且借助于逆變器由交流電壓產(chǎn)生直流電壓，利用該直流電壓為能量存儲(chǔ)器5充電。圖2以示意性形式示出了根據(jù)本發(fā)明的用于使電網(wǎng)10的中間電路9放電的方法100。利用方塊101示出了放電方法的觸發(fā)。在此例如能量存儲(chǔ)器5借助于開關(guān)8與電網(wǎng)10分離。放電方法的觸發(fā)可以特別在檢測到事故識別信號(在附圖中未示出)時(shí)實(shí)現(xiàn)。在接著的第一步驟102中，中間電路9借助于第一放電電路11至少部分地放電。借助于第一放電電路11進(jìn)行的放電在此通過閉合開關(guān)3來啟動(dòng)。為了結(jié)束借助于第一放電電路11進(jìn)行的放電過程而斷開開關(guān)3。在第二步驟104中，中間電路9借助于第二放電電路12進(jìn)一步放電。借助于第二放電電路12進(jìn)行的放電在此通過閉合一個(gè)或多個(gè)開關(guān)6或者說6a-6f來啟動(dòng)。最后為了結(jié)束借助于第二放電電路12進(jìn)行的放電過程，特別是斷開開關(guān)6或開關(guān)6a-6f。在一種實(shí)施方式中，當(dāng)?shù)谝徊襟E102在預(yù)先設(shè)定的持續(xù)時(shí)間內(nèi)執(zhí)行時(shí)，執(zhí)行第二步驟104。同樣的，例如與中間電路電壓的水平相關(guān)地103執(zhí)行第二步驟。如果中間電路電壓的水平在預(yù)定的范圍內(nèi)或在可預(yù)先確定的值之上，則該方法在步驟103中直接分至第二步驟104，并且隨后至在方塊105中結(jié)束放電方法。如果中間電路電壓的水平不在預(yù)定的范圍內(nèi)或在可預(yù)先確定的值之下，則該方法在步驟103中直接分支至在方塊105中結(jié)束放電過程。放電過程的終止特別 是通過斷開的開關(guān)3和6或6a-6f來表征。圖3以示意性形式示出了根據(jù)本發(fā)明的傳動(dòng)系200。示例性地，為傳動(dòng)系設(shè)置兩個(gè)動(dòng)力裝置，內(nèi)燃機(jī)13和電機(jī)7。動(dòng)力裝置7、13可借助于離合器14機(jī)械稱合。動(dòng)力裝置的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和轉(zhuǎn)矩借助于離合器15傳遞到變速器16上。變速器16在輸出側(cè)與傳動(dòng)輪17耦合。裝置18、特別是控制設(shè)備被設(shè)置用于觸發(fā)能量存儲(chǔ)器5的電路和電網(wǎng)10的放電電路11 和 12。
權(quán)利要求
1.一種用于使電網(wǎng)(10)、特別是高壓電網(wǎng)的中間電路(9)放電的方法(100)，其中在所述電網(wǎng)(10)上能連接負(fù)載(7)，其特征在于，設(shè)置第一放電電路(11)和第二放電電路(12)用于使所述中間電路(9)放電，并且在第一步驟中，所述中間電路(9)借助于第一放電電路(11)至少部分地放電，并且在隨后的第二步驟(104)中，所述中間電路(9)借助于所述第二放電電路(12)進(jìn)一步放電(104)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，借助于所述第一放電電路(11)使所述中間電路(9)放電(102)的第一步驟與檢測到事故識別信號相關(guān)地實(shí)現(xiàn)。
3.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述中間電路(9)借助于所述第二放電電路(12 )在可預(yù)先確定的持續(xù)時(shí)間結(jié)束后放電(104 )。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，與中間電路電壓(2)的水平相關(guān)地(103)執(zhí)行第二步驟(104)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，在所述中間電路電壓(2)的水平超過可預(yù)先確定的值時(shí)執(zhí)行第二步驟(104)。
6.一種用于使電網(wǎng)(10)、特別是高壓電網(wǎng)的中間電路(9)放電的裝置，其中在所述電網(wǎng)(10)上能連接負(fù)載(7)，其特征在于，設(shè)置第一放電電路(11)和第二放電電路(12)用于使所述中間電路(9 )放電，并且設(shè)置裝置(18 )，所述裝置這樣觸發(fā)所述放電電路(11、12 )用于使中間電路(9)放電，使得在第一步驟中，所述中間電路(9)借助于所述第一放電電路(11)至少部分地放電，并且在隨后的第二步驟(104)中，所述中間電路(9)借助于所述第二放電電路(12)進(jìn)一步放電(104)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，為了使所述中間電路(9)借助于所述第一放電電路(11)放 電而設(shè)置至少一個(gè)第一電阻(4)，并且為了借助于所述第二放電電路(12)進(jìn)行放電而設(shè)置至少一個(gè)第二電阻(7)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，用于使中間電路(9)放電的第二放電電路(12)包括負(fù)載(7)的組件，所述負(fù)載連接到所述電網(wǎng)(10)上。
9.根據(jù)權(quán)利要求6至8中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，為了使所述負(fù)載(7)電耦合到電網(wǎng)(10)上和與之分離而設(shè)置至少一個(gè)開關(guān)(6)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于，設(shè)置多個(gè)開關(guān)(6a-6f)，所述多個(gè)開關(guān)如此布置并且能如此觸發(fā)，使得可以由所述電網(wǎng)(10)為多相負(fù)載(7)提供交流電。
11.根據(jù)權(quán)利要求6至10中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述負(fù)載(7)包括電機(jī)。
12.一種用于車輛的傳動(dòng)系(200)，其具有根據(jù)權(quán)利要求6至11所述的、用于使電網(wǎng)(10)的中間電路(9)放電的裝置。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于使電網(wǎng)(10)、特別是高壓電網(wǎng)的中間電路(9)放電的方法(100)和裝置，其中在電網(wǎng)(10)上能連接負(fù)載(7)。設(shè)置第一放電電路(11)和第二放電電路(12)用于使中間電路(9)放電。在第一步驟中，中間電路(9)借助于第一放電電路(11)至少部分地放電，并且在隨后的第二步驟(104)中，中間電路(9)借助于第二放電電路(12)進(jìn)一步放電(104)。
文檔編號H02J3/00GK103248040SQ20131004899
公開日2013年8月14日 申請日期2013年2月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月8日
發(fā)明者T.維爾納, S.曼戈?duì)柕?申請人:羅伯特·博世有限公司