直流變換器電路布置的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種直流變換器電路布置(1)，它具有多相直流變換器(MW1、...、MWn)，用于在兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)之間傳輸能量，所述多相直流變換器包括多個(gè)變換器電路(WS1.1、...、WS1.m、WSn.1、...、WSn.m)，其中每個(gè)變換器電路(WS1.1、...、WS1.m、WSn.1、...、WSn.m)具有至少一個(gè)可控的第一開關(guān)元件，并且具有控制裝置(S)，用于產(chǎn)生多個(gè)驅(qū)動(dòng)信號(hào)(TS)，所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)(TS)具有不同的相，并且利用每個(gè)驅(qū)動(dòng)信號(hào)(TS)能控制所述多相直流變換器的一個(gè)變換器電路的切換操作，其中，所述直流變換器電路布置(1)具有至少一個(gè)另外的多相直流變換器(MW1、...、MWn)，用于在兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)之間傳輸能量，所述另外的多相直流變換器包括多個(gè)變換器電路(WS1.1、...、WS1.m、WSn.1、...、WSn.m)，其中每個(gè)變換器電路(WS1.1、...、WS1.m、WSn.1、...、WSn.m)具有至少一個(gè)可控的第一開關(guān)元件，每個(gè)所述另外的多相直流變換器(MW1、...、MWn)的每個(gè)變換器電路(WS1.1、...、WS1.m、WSn.1、...、WSn.m)的切換操作能利用能由控制裝置產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)信號(hào)控制，以及控制裝置(S)適于并且設(shè)置成允許或禁止通過多相直流變換器(MW1、...、MWn)之一進(jìn)行的能量傳輸。
【專利說明】直流變換器電路布置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種直流變換器電路布置，
[0002]具有多相直流變換器，所述多相直流變換器包括多個(gè)變換器電路，其中，每個(gè)變換器電路具有至少一個(gè)可控的開關(guān)元件，以及
[0003]具有控制裝置，用于產(chǎn)生多個(gè)驅(qū)動(dòng)信號(hào)，所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)具有不同的相并且利用每個(gè)驅(qū)動(dòng)信號(hào)能控制多相變換器的其中一個(gè)變換器電路的切換操作/開關(guān)操作。

【背景技術(shù)】
[0004]由現(xiàn)有技術(shù)已知具有變換器電路和控制裝置的直流變換器，其中，控制裝置產(chǎn)生用于執(zhí)行變換器電路的切換操作的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。通過所述控制裝置，變換器電路可以與直流變換器的運(yùn)行條件、特別是與直流變換器的負(fù)荷相適配。這種直流變換器的缺點(diǎn)是，變換器電路在直流變換器只有較小的負(fù)荷時(shí)效率比較差。
[0005]由文獻(xiàn)DE 11 2008 004 030 T5已知一種多相直流變換器。這種直流變換器具有多個(gè)變換器電路，這些變換器電路相互并聯(lián)。處于工作中的變換器電路的數(shù)量是可以改變的，其中，每個(gè)工作的變換器電路執(zhí)行切換操作。直流變換器具有控制裝置，所述控制裝置產(chǎn)生多個(gè)用于變換器電路的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)具有不同的相，以便驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的變換器電路的開關(guān)元件，由此控制切換操作過程。給每個(gè)變換器電路固定地配設(shè)一個(gè)相?？刂蒲b置根據(jù)直流變換器的運(yùn)行條件確定要運(yùn)行的變換器電路的數(shù)量。因此，根據(jù)運(yùn)行條件關(guān)閉直流變換器的變換器電路，就是說不產(chǎn)生具有配設(shè)給這些變換器電路的相的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
[0006]由文獻(xiàn)DE 11 2008 004 030 T5已知的多相直流變換器可以與直流變換器的負(fù)荷相適配。這有這樣的優(yōu)點(diǎn)，即多相直流變換器的變換器電路在多相直流變換器的不同的負(fù)荷下可以充分受載，以便使其以良好的效率運(yùn)行。但這種多相直流變換器的缺點(diǎn)是，如果不是所有相都激活，即所有轉(zhuǎn)換器電路都工作，則電磁干擾發(fā)射增加。輸入端濾波器和輸出端濾波器必須復(fù)雜地按照一個(gè)相的時(shí)鐘頻率設(shè)計(jì)并且在一些情況下還要針對(duì)分諧波的干擾設(shè)置。
[0007]由文獻(xiàn)DE 10 2009 054 957 Al已知一種多相直流變換器。所述直流變換器具有多個(gè)變換器電路，這些變換器電路相互并聯(lián)。要工作的變換器電路的數(shù)量是可以改變的。該直流變換器具有控制裝置，所述控制裝置產(chǎn)生多個(gè)用于變換器電路的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)具有彼此不同的相，以便驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的變換器電路的開關(guān)元件，由此控制切換操作過程?？刂蒲b置根據(jù)直流變換器的運(yùn)行條件確定要運(yùn)行的變換器電路的數(shù)量，并且當(dāng)控制裝置確定要運(yùn)行的變換器電路的數(shù)量為兩個(gè)或更多，還確定驅(qū)動(dòng)信號(hào)之間的相位差。利用該多相直流變換器能以高效率在大的范圍內(nèi)傳輸功率。當(dāng)然，在負(fù)荷小時(shí)，相的數(shù)量降低，這會(huì)導(dǎo)致紋波增加。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的任務(wù)在于，發(fā)現(xiàn)多相直流變換器的一種備選方案，所述直流變換器能夠滿足不同的功率需求并且此外還適于并設(shè)置成用于連接多于兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)。
[0009]該任務(wù)這樣來解決:
[0010]所述直流變換器電路布置具有至少一個(gè)另外的多相直流變換器，用于在兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)之間輸送能量，所述另外的多相直流變換器包括多個(gè)變換器電路，其中，每個(gè)變換器電路具有至少一個(gè)可控的第一開關(guān)元件，
[0011]每個(gè)另外的多相直流變換器的每個(gè)變換器電路的切換操作能夠利用能由控制裝置產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)信號(hào)控制，以及
[0012]所述控制裝置適于并設(shè)置成用于允許或禁止通過所述多相直流變換器之一進(jìn)行的能量傳輸。
[0013]利用根據(jù)本發(fā)明可以與直流變換器電路布置的每個(gè)多相直流變換器串聯(lián)地設(shè)置至少一個(gè)可控的第二開關(guān)元件，第二可控開關(guān)元件通過用于允許或禁止能量傳輸?shù)目刂蒲b置操控閉合或打開。如果與一個(gè)多相直流變換器串聯(lián)的第二開關(guān)元件閉合，則當(dāng)該多相直流變換器的變換器電路的所述至少一個(gè)可控的第一開關(guān)元件由控制裝置通過驅(qū)動(dòng)信號(hào)相應(yīng)地控制啟動(dòng)時(shí)，能利用該多相直流變換器傳輸能量。如果該多相直流變換器串聯(lián)的第二開關(guān)元件相反與打開，則通過該多相直流變換器的能量傳輸也被禁止，即使該多相直流變換器的變換器電路的第一開關(guān)元件由控制裝置通過驅(qū)動(dòng)信號(hào)置于切換操作。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的直流變換器電路布置可以具有用于與第一網(wǎng)絡(luò)連接的第一接線端和用于與第二網(wǎng)絡(luò)連接的第二接線端。由多相直流變換器和可控的第二開關(guān)元件組成的串聯(lián)電路此時(shí)可以在第一接線端和第二接線端之間并聯(lián)。在本發(fā)明的該實(shí)施例中，可以在第一網(wǎng)絡(luò)和第二網(wǎng)絡(luò)之間傳輸能量。為此可以根據(jù)要傳輸?shù)墓β适褂靡粋€(gè)、多個(gè)或所有直流變換器。如果僅要求以小功率進(jìn)行傳輸，則例如只有與一個(gè)多相直流變換器串聯(lián)的可控的第二開關(guān)元件閉合，以便允許通過該多相直流變換器進(jìn)行能量傳輸，而在傳輸大功率時(shí)，使與所有多相直流變換器串聯(lián)的可控的第二開關(guān)元件閉合。
[0015]另一個(gè)根據(jù)本發(fā)明的直流變換器電路布置可以具有用于與第一網(wǎng)絡(luò)連接的第一接線端、用于與第二網(wǎng)絡(luò)連接的第二接線端和用于與第三網(wǎng)絡(luò)連接的第三接線端。由多相直流變換器和可控的第二開關(guān)元件組成的至少兩個(gè)串聯(lián)電路可以在第一接線端和第二接線端之間以及在第二接線端和第三接線端之間并聯(lián)。在該直流變換器電路布置中，可以在第一和第二網(wǎng)絡(luò)之間以及在第二和第三網(wǎng)絡(luò)之間進(jìn)行能量傳輸。
[0016]一般性地可以這樣來描述根據(jù)本發(fā)明的直流變換器電路布置，即，所述直流變換器具有η個(gè)接線端，并且每個(gè)接線端與一個(gè)網(wǎng)絡(luò)連接，并且通過至少兩個(gè)并聯(lián)的由其中一個(gè)多相直流變換器和其中至少一個(gè)可控的第二開關(guān)元件組成的串聯(lián)電路與所有其余的接線端或與一些其余的接線端連接。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的直流變換器電路布置的變換器電路可以具有共同的接地端。
[0018]根據(jù)本發(fā)明的直流變換器電路布置的多相直流變換器可以具有扼流圈/阻流圈(Drosseln)，通過所述扼流圈多相直流變換器的各變換器電路相互耦合。為此，一個(gè)多相直流變換器的扼流圈可以設(shè)置在共同的芯部上。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]下面根據(jù)附圖來詳細(xì)說明本發(fā)明。其中:
[0020]圖1示出根據(jù)本發(fā)明的直流變換器電路布置的簡(jiǎn)化線路圖。

【具體實(shí)施方式】
[0021]在圖1中示出的直流變換器電路布置I連接車輛的第一車載網(wǎng)絡(luò)和第二車載網(wǎng)絡(luò)，為此設(shè)有第一接線端BNl和接地端GNDl或第二接線端BN2和接地端GND 2。兩個(gè)接地端GND I和GND 2位于相同的電勢(shì)并且相互連接。
[0022]在第一接線端BNl和第二接線端BN2之間設(shè)有由η個(gè)串聯(lián)電路組成的并聯(lián)電路。各串聯(lián)電路分別由兩個(gè)可控的第二開關(guān)元件SW11、Sff 12, SffnU Sffn2和一個(gè)多相直流變換器MWl、MWn組成。串聯(lián)電路的多相直流變換器MWl ,MWn設(shè)置在該串聯(lián)電路的兩個(gè)可控的第二開關(guān)元件SW11、Sff 12, SffnU Sffn2之間。通過一個(gè)串聯(lián)電路的兩個(gè)可控的第二開關(guān)元件的打開或閉合，使得可以實(shí)現(xiàn)或防止通過該串聯(lián)電路的多相直流環(huán)流器的電流。因此，可以通過該串聯(lián)電路的多相直流變換器允許或禁止能量傳輸。
[0023]每個(gè)多相直流變換器MWl、MWn具有m個(gè)變換器電路WSl.1、WSl.m、WSn.UffSn.mD
[0024]該直流變換器電路布置I此外還具有控制裝置S，所述控制裝置控制多相直流變換器MWUMWn，包括其變換器電路WSl.UffSl.m, WSn.l、WSn.m，并且還控制與多相直流變換器MWUMWn串聯(lián)設(shè)置的可控的第二開關(guān)元件SWll、SW12、SWnl、SWn2。
[0025]為了控制多相直流變換器MWl、MWn或其變換器電路WSL UffSl.m, WSn.UWSn.m,由控制裝置產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)信號(hào)TS，所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)按已知的方式和形式操控變換器電路WSl.1、WSl.m、WSn.1、WSn.m 的第一開關(guān)元件。
[0026]控制裝置通過第二接線端BN2與用于檢測(cè)電流的傳感器元件連接。為此，控制裝置具有接線端I (BN2)。此外，還通過一個(gè)接線端U (BN2)給控制裝置供應(yīng)第二接線端BN2上的電勢(shì)。
[0027]附圖標(biāo)記列表
[0028]I 直流變換器電路布置
[0029]麗I 多相直流變換器I
[0030]MWn 多相直流變換器η
[0031]WS1.1多相直流變換器I的變換器電路I
[0032]WSl.m多相直流變換器I的變換器電路
[0033]WSn.1多相直流變換器η的變換器電路
[0034]WSn.m多相直流變換器η的變換器電路
[0035]Sffll 第二開關(guān)元件
[0036]Sff 12 第二開關(guān)元件
[0037]Sffnl 第二開關(guān)元件
[0038]Sffn2 第二開關(guān)元件
[0039]S 控制裝置
[0040]BNl 到車載網(wǎng)絡(luò)I的接線端
[0041]BN2 到車載網(wǎng)絡(luò)2的接線端
[0042]TS 驅(qū)動(dòng)信號(hào)
[0043]I (BN2)控制裝置的用于第二車載網(wǎng)絡(luò)中的電流檢測(cè)的接線端
[0044]U(BN2)控制裝置的用于第二車載網(wǎng)絡(luò)中的電壓檢測(cè)的接線端
【權(quán)利要求】
1.一種直流變換器電路布置(I)， -具有多相直流變換器(MWl)，用于在兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)之間傳輸能量，所述多相直流變換器包括多個(gè)變換器電路(WS1.1、…、WSl.m)，其中每個(gè)變換器電路(WS1.1、…、WSl.m)具有至少一個(gè)可控的第一開關(guān)元件，并且 -具有控制裝置(S)，用于產(chǎn)生多個(gè)驅(qū)動(dòng)信號(hào)，所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)(TS)具有不同的相，并且利用每個(gè)驅(qū)動(dòng)信號(hào)(TS)能控制所述多相直流變換器(MWl)的其中一個(gè)變換器電路(WS1.1、.'WSl.m)的切換操作， 其特征在于， -所述直流變換器電路布置(I)具有至少一個(gè)另外的多相直流變換器(MWn)，用于在兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)之間傳輸能量，所述另外的多相直流變換器包括多個(gè)變換器電路(WSn.1、…、WSn.m)，其中每個(gè)變換器電路(WSn.1、…、WSn.m)具有至少一個(gè)可控的第一開關(guān)元件， -每個(gè)所述另外的多相直流變換器(MWn)的每個(gè)變換器電路(WSn.1、…、WSn.m)的切換操作能利用能由控制裝置(S)產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)信號(hào)(TS)控制，以及 -控制裝置(S)適于并且設(shè)置成允許或禁止通過多相直流變換器(MWl.....MWn)之一進(jìn)行的能量傳輸。
2.按照權(quán)利要求1所述的直流變換器電路布置(I)，其特征在于，與直流變換器電路布置(I)的每個(gè)多相直流變換器(MW1、…、MWn)串聯(lián)地設(shè)置至少一個(gè)可控的第二開關(guān)元件(SW11、SW12、…、SWnl、SWn2)，所述可控的第二開關(guān)元件(SW11、SW12、…、SWnl、SWn2)通過控制裝置(S)操控閉合或打開，以允許或禁止能量傳輸。
3.按照權(quán)利要求2所述的直流變換器電路布置(I)，其特征在于，所述直流變換器電路布置(I)具有用于與第一網(wǎng)絡(luò)連接的第一接線端(BNl)和用于與第二網(wǎng)絡(luò)連接的第二接線端(BN2)，并且由多相直流變換器(MW1、…、MWn)和可控的第二開關(guān)元件(SW11、SW12、…、SffnU Sffn2)組成的各串聯(lián)電路在第一接線端和第二接線端之間并聯(lián)。
4.按照權(quán)利要求1或2所述的直流變換器電路布置(I)，其特征在于，所述直流變換器電路布置(I)具有用于與第一網(wǎng)絡(luò)連接的第一接線端(BNl)、用于與第二網(wǎng)絡(luò)連接的第二接線端(BN2)和用于與第三網(wǎng)絡(luò)連接的第三接線端，由多相直流變換器(MW1、…、MWn)和可控的第二開關(guān)元件(SW11、Sff 12,…、SffnU Sffn2)組成的至少兩個(gè)串聯(lián)電路在第一接線端(BNl)和第二接線端(BN2)之間以及在第二接線端(BN2)和第三接線端之間并聯(lián)。
5.按照權(quán)利要求1或2所述的直流變換器電路布置(I)，其特征在于，所述直流變換器電路布置(I)具有η個(gè)接線端，并且每個(gè)接線端通過至少兩個(gè)并聯(lián)的由其中一個(gè)多相直流變換器(MW1、…、MWn)和其中至少一個(gè)可控的第二開關(guān)元件(SW11、SW12、SffnUSffn2)組成的串聯(lián)電路與所有其余的接線端或與一些其余的接線端連接。
6.按照權(quán)利要求1至5之一所述的直流變換器電路布置(I)，其特征在于，各變換器電路(WS1.1、...,WSl.m, WSn.1、...、WSn.m)具有共同的接地端。
7.按照權(quán)利要求1至6之一所述的直流變換器電路布置(I)，其特征在于，各多相直流變換器(MWl.....MWn)具有扼流圈，多相直流變換器(MWl.....MWn)的各變換器電路(WS1.1、...、WSl.m、WSn.1、...、WSn.m)通過所述扼流圈相互I禹合。
【文檔編號(hào)】H02M3/158GK104428983SQ201380036980
【公開日】2015年3月18日 申請(qǐng)日期:2013年6月29日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月12日
【發(fā)明者】W·道布 申請(qǐng)人:黑拉許克聯(lián)合股份有限公司