技术摘要：
用于运行至少两个与直流电网(5)连接的脉冲逆变器(3、4)的方法，其中脉冲逆变器(3、4)各自通过驱控信号被驱控且在各一个工作点被运行，其中，根据描述脉冲逆变器(3、4)工作点的工作点信息、通过脉冲逆变器(3、4)中至少之一的驱控信号的匹配产生在所述至少两个脉冲逆变器  全部
背景技术：
脉冲逆变器用于将直流电压转变为交变电压或将交变电压转变为直流电压。脉冲 逆变器例如可用于通过直流电压源，如电池运行电机。电机可以是例如机动车、例如电动车 辆或插拔式混合动力车辆的牵引电机。在这样的车辆中，至少一个牵引电机通过机动车的 电池运行，以便能实现至少暂时机动车的纯电气行驶。在此，车辆可以具有多个通过公共的 电池可运行的牵引电机，其各自用于驱动机动车的桥或车轮。 在机动车——其包括直流电压源，由该直流电压源可给两个或多个脉冲逆变器共 同馈电——的车载电网中，会以不期望的方式导致由于脉冲逆变器的相应的开关过程产生 的干扰的叠加。特别是在例如表现为电流脉动或电压脉动的干扰的结构性叠加中，可以在 车载电网中出现直流电压侧的干扰电平。这是不利的，因为另外的在直流电压侧与脉冲逆 变器连接的构件必须匹配于干扰的这样的出现或者必须针对可能出现的干扰电平进行设 计。特别是，为了对出现的干扰滤波或平滑化而应用的直流电压侧电容器必须匹配于干扰 电平且为此具有足够电容或足够结构尺寸。由现有技术已知用于运行经由共同的直流电压 网连接的脉冲逆变器的不同可能方式。 在文献JP  2012  120296  A中描述一种驱动控制系统，其包括两个通过公共的直流 电源运行的且各自与电机连接的脉冲逆变器。为了降低通过逆变器的运行在直流电网中出 现的电流脉动，脉冲逆变器在电机的同时运行中以相同时钟频率运行，其中在时钟信号之 间设定时钟长度的四分之一的确定的相位差。 文献US  5,142,468  A描述用于运行两个电机的电路装置，其用于驱动装甲车辆。 电机在此各自通过换流器驱控。为了除了电机之外也给另外的负载供能，可以以180°的相 位差运行换流器，以便作为负载运行用于脉冲形成的电路装置。如果用于脉冲形成的电路 装置不需要能量，那么在相互间没有相位差的情况下运行换流器。 在文献EP  2  541  755  A1中描述了用于车辆的驱动装置。在此，应用构成为双排星 形电机的电气驱动装置，其在正常行驶运行中通过两个并联连接的脉冲逆变器和相互联接 的星形绕组运行。在发电机模式运行的情况下，将两个脉冲逆变器相互分离，且两个中间电 路串联连接，从而中间电路的总电压为单中间电路的两倍。
技术实现要素：
本发明的目的在于，提出特别是关于在直流电网中出现干扰的改善的、用于运行 至少两个与直流电网连接的脉冲逆变器的方法。 4 CN 111591147 A 说　明　书 2/8 页 为了解决该目的，在开头所述类型的方法中按照本发明设定，根据描述脉冲逆变 器工作点的工作点信息，通过调整/匹配脉冲逆变器中至少之一的驱控信号产生在至少两 个脉冲逆变器的驱控信号之间的相位差。 按照本发明的方法在此提供如下优点，即可以避免由于在脉冲逆变器的时钟之间 不利的或未受调节的或未受控的相位关系而产生干扰。通过形成在驱控信号之间匹配于脉 冲逆变器的当前工作点的相位差，特别是可以降低在直流电网中出现的干扰。按照本发明 的方法在此提供如下优点，即与工作点有关的相位差可用于不仅以相同时钟频率运行的脉 冲逆变器中而且也可用于以不同的时钟频率运行的脉冲逆变器中。有利地，通过设定/调节 相位差也可以降低或消除干扰，干扰不由脉冲逆变器自身的时钟频率产生，而是例如通过 第二或另一谐波、亦即时钟频率的多倍产生。一个干扰的原因或最大干扰的原因可根据至 少两个脉冲逆变器的当前主要的工作点区分，从而对于由至少两个脉冲逆变器的工作点的 不同组合通过各自另一相位差可产生在直流电网中尽可能好的干扰抑制。通过工作点信息 描述至少两个脉冲逆变器的相应工作点，从而可以根据工作点信息确定相位差。 按照本发明的方法的另一优点在于，通过降低的干扰幅度降低在直流电网中存在 的另外的构件的负荷。至少两个脉冲逆变器可以特别是在直流电网中相互并联地连接。此 外，为了降低波动性，在直流电网中应用的、特别是与整流器并联连接的电容器可以构成为 更小，亦即具有更小的电容。电容器的较小的电容通常可以促成电容器的小的结构尺寸亦 即降低的构件成本，从而利用按照本发明的方法可以节省空间且更廉价地实现运行的电路 装置。 特别是在用于驱动电动车的牵引电机的脉冲逆变器的情况下，会产生相应的脉冲 逆变器的不同的、在电动车的行驶运行中连续变化的工作点。在此，工作点可以通过机动车 的行驶状态产生，行驶状态至少部分由与脉冲逆变器连接的牵引电机产生。在此，可以特别 是区分至少两个脉冲逆变器的工作点。因为用于运行牵引电机的脉冲逆变器通常并联连接 到包括机动车的高压电池和/或燃料电池系统的直流电网，所以通过脉冲逆变器的工作点 有关并因此不同的开关过程会在直流电网中产生干扰。在此，相位差的调节/设定可用于牵 引电机的发电机运行和/或电动机运行中。 相位差通过调整/匹配脉冲逆变器中至少之一的驱控信号产生。而且在多于两个 脉冲逆变器的情况下，可以通过调整/匹配脉冲逆变器的一个或多个控制信号产生相位差， 其中相位差在该情况下在多于两个的脉冲逆变器的不同对之间结果可以是不同的。 在连续变化的工作点的情况下，可以应用连续更新的工作点信息，其能实现：在工 作点变化之后和/或在一定的时间段之后进行相位差的重新确定以及设定匹配于至少两个 脉冲逆变器的当前工作点的相位差。 按照本发明可以规定，如此调节相位差，使得在直流电网中出现的交变电流和/或 在直流电网中出现的交变电压最小化。通过交变电流或交变电压的最小化，可以减小交变 电流或交变电压的幅度，和/或可以完全抑制交变电流或交变电压的出现。 按照本发明可以规定，根据直流电网的测量参量、特别是在直流电网中测量的电 流和/或在直流电网中测量的电压和/或根据存储的对应规则确定相位差的值。通过根据直 流电网的测量参量确定相位差的值，可以实现与相位差的工作点有关的调节。在应用存储 的对应规则的情况下，其中对应规则给至少两个脉冲逆变器的工作点的确定的组合配设相 5 CN 111591147 A 说　明　书 3/8 页 位差的确定的值，可以实现工作点有关的相位差的控制。直流电网的测量参量与存储的对 应规则的关系的组合也是可以考虑的。 对于工作点信息，按照本发明可以规定，根据通过脉冲逆变器各自产生的交变电 流、特别是通过脉冲逆变器各自产生的相电流确定工作点信息。由通过脉冲逆变器各自产 生的交变电流或各自通过脉冲逆变器产生的相电流确定工作点具有如下优点，在多种应用 情况下已经测量了交变电流或相电流以用于在其相应的工作点调节脉冲逆变器的运行，从 而相应的测量值已经存在。在脉冲逆变器中之一中设定的工作点可以通过由脉冲逆变器产 生的交变电流或由脉冲逆变器各自产生的相电流确定。为此，例如可以根据交变电流的幅 度、交变电流的频率和/或交变电流的时间曲线确定工作点信息。相应地，也可以根据相应 的相电流的幅度、其相应的持续时间和/或其相应的时间曲线确定工作点信息。 对此附加或备选地，按照本发明可以规定，根据直流电网的至少一个测量参量、特 别是直流电网中的直流电流和/或直流电压确定工作点信息。而且直流电网的测量参量、如 直流电网的直流电流和/或直流电压可以提供关于脉冲逆变器的当前工作点的情况。例如， 由直流电网的测量参量可以确定：利用至少两个脉冲逆变器运行的电机是处于在电动机运 行还是发电机运行中。 在本发明的一个优选设计方案中可以设定，脉冲逆变器各自与电机连接，其中根 据通过相应的电机要产生的额定力矩和/或通过相应的电机要产生的额定转速和/或根据 分别描述相应的电机的转子位置的转子位置信息确定工作点信息。 通过相应的电机要产生的额定力矩和/或通过相应的电机要产生的额定转速例如 可以在机动车中由电机控制单元规定，其中通过其驱控信号如此驱控该至少两个脉冲逆变 器，使得形成脉冲逆变器的相应于各自需要的额定力矩或各自需要的转速的工作点。为了 确定工作点信息也可能的是，考虑转子位置信息，其分别描述相应的电机的转子位置。转子 位置信息例如可以通过电机的传感器提供，该传感器检测当前转子位置，亦即电机的转子 对于电机的定子的当前定向。 按照本发明可以规定，为了形成相位差如此驱控至少一个脉冲逆变器，使得其时 钟的至少一个周期被延长或缩短。如果在至少一个脉冲逆变器的情况下延长或缩短其时钟 的一个周期，那么足以用于调节在至少两个脉冲逆变器之间的相位差。相比于一个或多个 以不变的时钟继续运行的脉冲逆变器因此产生如下相位差，该相位差能通过该相位差时钟 的至少一个周期的缩短或延长的程度调节。时钟的至少一个周期的变化也可理解为脉冲逆 变器的时钟的时钟频率的时间上受限的变化。在多个以不同时钟频率运行的脉冲逆变器的 情况下，调节的相位差连续基于时钟频率的频率差变化。在这样的情况下可以设定，在例如 与频率差有关的时间段结束之后重新调节与当前工作点有关的相位差。也可能的是，在多 个或所有至少两个与直流电网连接的脉冲逆变器的情况下各自延长或缩短其时钟的一个 周期，用以调节在相应的脉冲逆变器之间期望的相位差。 按照本发明可以规定，为了形成相位差，脉冲逆变器中之一不变地继续运行，其 中，驱控一个或多个另外的脉冲逆变器用以构成相位差，或者驱控所有脉冲逆变器用以形 成所述相位差。通过这种方式有利地也可以在三个或更多脉冲逆变器的情况下以简单的方 式调节在各个脉冲逆变器之间的相位差。一个脉冲逆变器不变地被继续运行且可以在此也 称为主机。另外的脉冲逆变器——其应相对于主机具有相位差——例如被如此驱控，使得 6 CN 111591147 A 说　明　书 4/8 页 其时钟的至少一个周期被延长或缩短。可能的是，如此驱控也可称为从机的另外的脉冲逆 变器，使得其不仅关于主机而且相互间也具有相位差。这可以相应地通过选择相应的从机 脉冲逆变器的时钟的至少一个周期的延长或时钟的至少一个周期的缩短来产生。 按照本发明可以规定，给每个脉冲逆变器配设驱动器，通过驱动器以驱控信号驱 控脉冲逆变器，其中通过分析处理工作点信息的相位调节器驱控驱动器中至少之一，用以 构成相位差。例如通过延长或缩短时钟的周期产生的相位差可通过匹配如下驱控信号产 生，通过驱动器以该驱控信号驱控脉冲逆变器。 可以通过分析处理工作点信息的相位调节器确定工作点有关的相位差且相位差 可通过驱控驱动器中至少之一调节。相位调节器在此可以实现为控制装置或控制装置的一 部分，并且为了确定工作点信息特别是与至少一个数据线路和/或至少一个信号线路连接， 经由该至少一个数据线路和/或至少一个信号线路传送如果必要用于确定工作点信息的测 量参量和/或信息。 此外，按照本发明可以规定，应用如下脉冲逆变器，该脉冲逆变器的各自配设的驱 动器连同相位调节器一起实现为公共的电路、特别是微控制器；或者应用至少一个如下脉 冲逆变器，该脉冲逆变器的配设的驱动器与构成为另一电路的相位调节器经由信号线路 和/或数据通信线路连接。脉冲逆变器——其各自配设的驱动器连同相位调节器一起构成 为公共的电路——例如也可以设置在相同壳体中，亦即直接相互空间接近地。至少两个脉 冲逆变器在此可以构成为带有共同的控制装置的双换流器或多重换流器，其中控制装置可 以包括不仅配设给脉冲逆变器的驱动器而且包括相位调节器。 然而也可能的是，应用如下脉冲逆变器，其相互间隔地例如设置在机动车内不同 的位置上，其中应用至少一个如下脉冲逆变器，其配设的驱动器与构成为另一电路的相位 调节器经由信号线路和/或数据通信线路连接，从而在配设有至少一个脉冲逆变器的驱动 器的情况下，相位调节器可以通过匹配驱控信号来调节相位差。数据通信线路在此例如可 以构成为数据总线或数字线路。也可以使用构成为用于传输电气信号的信号线路。可能的 是，至少一个脉冲逆变器的与相位调节器连接的一个或多个驱动器设置在与相位调节器相 同的电路板上，或者与之相互间隔得布置且经由例如作为导线的平带电缆或作为信号线路 和/或数据通信线路的诸如此类连接。 按照本发明可以规定，应用具有2级拓扑的脉冲逆变器和/或具有多级拓扑的脉冲 逆变器；和/或应用具有三相的脉冲逆变器；和/或应用具有多于三相的脉冲逆变器。可能的 是，至少两个与直流电网连接的脉冲逆变器各自具有相同的拓扑和/或相同数量的相，或者 应用不同脉冲逆变器作为至少两个脉冲逆变器，亦即具有不同拓扑和/或不同数量相的脉 冲逆变器。 在本发明的一个优选设计方案中可以设定，应用具有半导体开关、特别是金属氧 化物半导体场效应管、绝缘栅双极晶体管和/或二极管的脉冲逆变器。也可以考虑将其他类 型的半导体组件和/或其他半导体组件和金属氧化物半导体场效应管、绝缘栅双极晶体管 和/或二极管的组合用于至少两个脉冲逆变器。 按照本发明可以规定，应用具有在40V与1200V之间的电压的直流电网；和/或应用 具有电容器、特别是薄膜电容器、陶瓷电容器或电解电容器的直流电网。特别是可以设定， 应用具有正好一个电容器的直流电网。在此，电容器可以在直流电网中与至少两个脉冲逆 7 CN 111591147 A 说　明　书 5/8 页 变器的直流电压连接端并联地设置。特别是至少两个脉冲逆变器在空间上接近地布置或布 置在共同的壳体中，采用正好一个电容器可以导致成本和/或结构空间的节约且有利地由 于在直流电网中已经通过工作点有关的相位差降低的干扰，可以在总体上降低需要的容 量。 对于按照本发明的电路装置设计为，该电路装置包括直流电网以及至少两个与直 流电网连接的、各自通过驱控信号可驱控的且各自在工作点可运行的脉冲逆变器，其中电 路装置包括控制装置，控制装置设计为用于实施按照本发明的方法。 至少两个脉冲逆变器在此可以特别是相互并联地在直流电网中连接。 按照本发明可以规定，给每个脉冲逆变器配设电路装置的驱动器，通过驱动器能 以驱控信号驱控脉冲逆变器，其中，通过控制装置的分析处理工作点信息的相位调节器可 驱控驱动器中至少之一，用以构成相位差。 此外，按照本发明可以规定，驱动器连同相位调节器一起实现为公共的电路、特别 是微控制器；或者脉冲逆变器中至少之一的(一个或一个以上)驱动器与构成为另一电路的 相位调节器经由信号线路和/或数据通信线路连接。 全部关于按照本发明的方法所述的优点和设计方案相应地也适用于按照本发明 的电路装置。 对于按照本发明的机动车规定，机动车包括按照本发明的电路装置。 在此，电路装置特别是可以用于在机动车中运行两个或更多个电机。电机例如可 以是电气牵引电机和/或电气压缩机的驱动电机或诸如此类。在牵引电机的情况下可能的 是，机动车例如包括两个、三个或四个牵引电机。包括两个牵引电机的机动车例如可以具有 两个各自与车轮或车桥联接的牵引电机。带有三个牵引电机的机动车例如可以包括与机动 车的前桥联接的电机以及两个各自与机动车的后轮联接的电机。在包括四个牵引电机的机 动车中可以设定，该机动车具有四个构成为轮毂电机的电机。 机动车的牵引电机可以各自通过自身的脉冲逆变器运行，其中对于牵引电机的运 行需要的能量存储在机动车的蓄能器中、例如在机动车的高压电池或燃料电池系统中。蓄 能器可以经由直流电网与脉冲逆变器连接。在直流电网中可以设有机动车的另外的以直流 电流运行的构件。机动车的直流电网在此可以特别是高压直流电网，其以在40V与1200V之 间的电压运行。 全部关于按照本发明的方法或按照本发明的电路装置描述的优点和设计方案相 应地也适用于按照本发明的机动车。 附图说明 本发明另外的优点和细节由如下描述的实施例以及根据附图产生。这些附图是示 意图，且其中： 图1示出按照本发明的机动车的俯视图； 图2示出按照本发明的电路装置； 图3示出两个脉冲逆变器的相电流的图形；以及 图4示出按照本发明的方法的流程图。 8 CN 111591147 A 说　明　书 6/8 页