申请/专利权人：ZF 腓德烈斯哈芬股份公司

申请日：2019-02-26

公开（公告）日：2023-05-23

公开（公告）号：CN110217125B

主分类号：B60L53/24

分类号：B60L53/24;B60L50/60;H02J7/10

优先权：["20180302 DE 102018203134.7"]

专利状态码：有效-授权

法律状态：2023.05.23#授权;2021.02.26#实质审查的生效;2019.09.10#公开

摘要：本发明涉及具有转换功能的驱动设备、驱动系统和方法。该驱动设备具有：用于将驱动设备联接至变流器的至少一个第一马达联接端和第二马达联接端；至少一个第一马达绕组和第二马达绕组，其中，第一马达绕组的第一联接端与第一马达联接端连接，而第二马达绕组的第一联接端与第二马达联接端连接；至少一个第一中间截取端和第二中间截取端，其中，第一中间截取端与第一马达绕组的截取部位连接，而第二中间截取端与第二马达绕组的截取部位连接；以及用于将驱动设备联接至交流电压网的至少一个第一电网联接端和第二电网联接端，其中，第一电网联接端与第一中间截取端连接，而第二电网联接端与第二中间截取端连接。

主权项：1.一种用于车辆100的带有转换功能的驱动设备102，其特征在于，所述驱动设备102具有以下特征：用于将所述驱动设备102联接至变流器108的至少一个第一马达联接端222和第二马达联接端224；至少一个第一马达绕组232和第二马达绕组234，其中，所述第一马达绕组232的第一联接端与所述第一马达联接端222连接，而所述第二马达绕组234的第一联接端与所述第二马达联接端224连接；至少一个第一中间截取端343和第二中间截取端345，其中，所述第一中间截取端343与所述第一马达绕组232的截取部位342连接，而所述第二中间截取端345与所述第二马达绕组234的截取部位344连接；和用于将所述驱动设备102联接至交流电压网220的至少一个第一电网联接端352和第二电网联接端354，其中，所述第一电网联接端352与所述第一中间截取端343连接，而所述第二电网联接端354与所述第二中间截取端345连接，其中，分别在所述马达绕组232、234、236的第一联接端与所述中间截取端343、345、347之间布置有第一数量的线匝，而在所述马达绕组232、234、236的第二联接端与所述中间截取端343、345、347之间布置有与第一数量不同的第二数量的线匝。

全文数据：具有转换功能的驱动设备、驱动系统和方法技术领域本发明涉及一种具有转换功能的驱动设备、一种驱动系统和一种用于运行车辆的驱动设备的方法。背景技术为了给例如电动车辆中的高伏特电池充电，充电系统必须基本上提供其电压大于电池电压的直流电压。例如，具有400V-DC的电池电压的高伏特电池HV电池应在具有230V-AC的单相交流电压的常规电网插座上充电，或者具有800V-DC的电池电压的HV电池应在具有400V-AC的三相交流电压上充电，因此除了对电网电压进行整流AC-DC之外还需要增大经整流的电压“升压”，例如通过DCDC变换器，其也被称为升压器、升压变换器、升压换流器Step-up-Converter或Boost换流器。发明内容在此背景下，本发明根据独立权利要求提供了一种改进的具有转换功能的驱动设备、一种改进的驱动系统和一种经改进的用于运行车辆的驱动设备的方法。由从属权利要求和以下描述得到有利的设计方案。所描述的方法基于将电机形式的驱动设备用作自耦变压器的新用途。驱动设备可以有利地与用于车辆的驱动系结合地使用，其中，驱动系可以由电池、逆变器和驱动设备构成。在此，驱动设备可以设置成用于驱动车辆的电动马达。驱动设备可以实现为具有自耦变压器功能的电机，其也被称为电机-自耦变压器。驱动设备可以以这种方式用于以单相或三相的交流电压对HV电池进行充电。有利地，由此不需要可能由整流器对电网交流电压进行整流和下游的DCDC变换器构成的单独的充电器。DCDC变换器将经整流的电网交流电压提升到适合于对HV电池进行充电的电压水平。通过省去这种单独的充电器，可以节省成本和结构空间。有利地，所描述的方法可以实现的是，在驱动设备中不需要开关例如用来接通驱动设备的星形接点或用来中断马达绕组与驱动设备的联接端之间的连接线路。也可以不需要仅用于转换功能而不用于驱动设备的驱动功能的附加的绕组。用于车辆的带有变换功能的相应的驱动设备具有以下特征：用于将驱动设备联接至变流器的至少一个第一马达联接端和第二马达联接端；至少一个第一马达绕组和第二马达绕组，其中，第一马达绕组的第一联接端与第一马达联接端连接，而第二马达绕组的第一联接端与第二马达联接端连接；至少一个第一中间截取端和第二中间截取端，其中，第一中间截取端与第一马达绕组的截取部位连接，而第二中间截取端与第二马达绕组的截取部位连接；和用于将驱动设备联接至交流电压网的至少一个第一电网联接端和第二电网联接端，其中，第一电网联接端与第一中间截取端连接，而第二电网联接端与第二中间截取端连接。驱动设备可以是具有定子和转子的电机。这种电机可以实施为同步电机、异步电机或磁阻电机。当马达绕组有电流流过时，马达绕组产生磁场，磁场将转矩施加在转子上。因此，当马达绕组经由马达联接端被适当地通电时，驱动设备可以提供驱动功能。为了提供转换功能，通过经由中间截取端的加载到电网联接端上的电网交流电压可以适当地对马达绕组通电。在这种情况下，马达绕组可以分别形成自耦变压器的功能。加载到电网联接端上的电网交流电压在使用这些马达绕组的情况下被转换成能在马达联接端上被截取的经转换的充电交流电压。通过将截取部位适当地定位在马达绕组之内，可以确定电网交流电压与能在马达联接端上被截取的经转换的充电交流电压之间的电压比。在此，截取部位可以理解为在马达绕组的多个线匝中的一个线匝上的能导电的接触部位，该接触部位与中间截取端以能导电的方式连接。变流器可以理解为用于将直流电压变换成交流电压或将交流电压变换成直流电压的装置。例如，如被用在电动车辆的驱动系中的逆变器可以被用作变流器。驱动设备可以包括两个、三个或更多个马达绕组。在此，所有马达绕组或仅其中一些马达绕组可以设有中间截取端。典型地，驱动设备具有三个马达绕组。根据一个实施方式，分别可以在马达绕组的第一联接端与中间截取端之间布置有第一数量的线匝，而在马达绕组的第二联接端与中间截取端之间布置有与第一数量不同的第二数量的线匝。因此，马达绕组的布置在中间截取端的两侧的区段可以分别具有不同数量的线匝。通过线匝的第一数量与第二数量之比可以限定加载到电网联接端的电网交流电压与能在马达联接端上被截取的充电交流电压之比。在此，在转换功能方面，马达绕组可以相应地表现为初级绕组。在转换功能方面，马达绕组的第二数量的线匝可以表现为次级绕组。以这种方式，使被用于驱动设备的驱动功能的马达绕组可以附加地被用作变压器。为了能够使用不同电压的供电网对电池进行充电，可以提供至少一个另外的第一中间截取端和至少一个另外的第二中间截取端。另外的第一中间截取端可以与第一马达绕组的另外的截取部位连接，而另外的第二中间截取端可以与第二马达绕组的另外的截取部位连接。驱动设备可以具有用于将驱动设备联接至变流器的第三马达联接端和第三马达绕组。在此，第三马达绕组的第一联接端可以与第三马达联接端连接。因此，驱动设备可以是三相电机，如典型地在电动车辆中使用的那样。在此，驱动设备可以具有第三中间截取端，其中，第三中间截取端与第三马达绕组的截取部位连接。此外，驱动设备可以具有用于将驱动设备联接至交流电压网的第三电网联接端，其中，第三电网联接端与第三中间截取端连接。当驱动设备仅具有两个中间截取端和电网联接端时，驱动设备可以被用于对单相的电网交流电压进行转换。当驱动设备具有三个中间截取端和电网联接端时，驱动设备可以被用于对三相的电网交流电压进行转换。根据不同的实施方式，马达绕组能够以固定布线的星形电路或固定布线的三角形电路来布置。因此典型地可以将在车辆领域中使用的电机用作驱动设备的基础。所提到的驱动设备可以有利地与用于车辆的驱动系统相结合地使用，除了驱动设备之外还具有提到的变流器。这种驱动系统也称为驱动系。在此，驱动设备的马达联接端与变流器的交流电压联接端连接。例如，变流器可以实施为B6脉冲逆变器。驱动系统还可以包括电池，例如HV电池，其与变流器的直流电压联接端连接。当使用驱动设备的转换功能时，可以经由变流器对电池进行充电。而针对驱动设备的驱动功能，可以使用由电池提供的电压，由此使电池放电。根据一个实施方式，驱动设备可以具有三个另外的马达联接端。驱动系统可以具有第二变流器，该第二变流器可以与另外的马达联接端连接。变流器的能配属于一个极的直流电压侧的联接端可以经由开关彼此连接。三个另外的马达联接端可以与马达绕组的第二联接端连接。在开关的断开位置中，三个另外的马达联接端可以以星形接点方式连接。用于运行提到的驱动设备的方法具有以下步骤：将驱动交流电压加载到马达联接端上，以便通过对马达绕组的通电引起驱动设备的驱动功能；和向电网联接端提供电网交流电压，以便在使用马达绕组的情况下在马达联接端上提供经转换的充电交流电压。加载和提供的步骤可以在时间上依次实施。在此，这些步骤也可以重复实施。例如，可以在实施提供的步骤之前，在时间上依次实施多次加载的步骤。方法步骤的实施可以由控制装置来控制。这种控制装置可以是处理电信号例如传感器信号并依赖于该电信号地输出控制信号的电仪器。控制装置可以具有一个或多个适当的接口，这些接口可以在硬件和或软件方面构造。在硬件方面的构造方案中，接口例如可以是在其中实现控制装置的功能的集成电路的一部分。接口也可以是自身的、集成的开关回路，或至少部分地由独立的构件构成。在软件方面的构造方案中，接口可以是例如除了其他软件模块之外存在于微控制器上的软件模块。附图说明下面参考附图示例性地阐述了本发明。其中：图1示出根据一个实施例的具有驱动设备的车辆；图2示出根据一个实施例的具有驱动设备的驱动系统；图3示出根据一个实施例的图2中所示的驱动设备的单相的等效电路图；图4示出根据一个实施例的具有驱动设备的驱动系统；图5示出根据一个实施例的驱动设备；图6示出根据一个实施例的驱动设备的截段；图7示出根据一个实施例的具有驱动设备的驱动系统；图8示出根据一个实施例的用于运行驱动设备的方法的流程图；图9示出根据一个实施例的马达绕组；并且图10示出根据一个实施例的具有驱动设备的驱动系统的电路图。在本发明的优选实施例的以下描述中，相同或相似的附图标记用于在不同附图中所示且起到类似作用的元件，其中，省略了对这些元件的重复描述。具体实施方式图1示出了根据一个实施例的具有驱动设备102的车辆100。驱动设备102是车辆100的驱动系统104的一部分。驱动系统104也称为驱动系。根据该实施例，驱动设备102用于驱动车辆100的至少一个车轮106。除了驱动设备102之外，驱动系统104还包括变流器108和电池110。电池110被构造成用于向变流器108提供直流电压。变流器108被构造成用于在使用直流电压的情况下向驱动设备102的马达联接端提供马达交流电压。驱动设备102被构造成用于根据马达交流电压地提供驱动力矩。因此，驱动设备102可以满足驱动功能。为了给电池110充电，车辆100示例性地具有充电插座112。充电插座112可以在230V-AC的单相交流电压的情况下是极L1相、N零和GND地，而在400V-AC的三相交流电压的情况下是极L1、L2、L3相、N零和GND。经由充电插座112，车辆100可以联接至供电网。当充电插座112联接至供电网时，可以向驱动设备102的电网联接端提供电网交流电压。驱动设备102具有转换功能，并且被构造成用于将电网交流电压转换成具有与电网交流电压不同的电压幅值的充电交流电压。驱动设备102被构造成用于向马达联接端提供充电交流电压。变流器108被构造成用于将充电交流电压变流成充电直流电压并且用于将向电池110提供充电。典型地，当充电插座112例如经由电流线缆与供电网连接时，在车辆100停止运转的情况下实施转换功能。替选地，也能应用向车辆100的其他的能量传输可行方案。马达联接端和电网联接端可以实施成驱动设备102的外部的接触部位。可以为其中每个马达联接端配属有三相交流电压的一个相。根据该实施例，驱动设备102实施成电机，其优选地但并非强制固定地以星形电路或三角形电路来实现。驱动设备102可以常规地用作驱动马达或发电机，但是根据这里描述的方法还被用作用于对电池110，例如HV电池进行充电的自耦变压器。根据该实施例，驱动设备102作为自耦变压器可以实现将用于充电的电网交流电压“向高转换”到具有更大的电压幅值的交流电压。因此，使用于充电的电网交流电压被“变压器式”提高，因此发生交流电压提高。在经由整流器和必要时升压变换器以该经变压器式提高的交流电压对电池110进行充电时，其中，这两个部件和或功能通过例如实施为逆变器的变流器108和呈电机形式的驱动设备102来呈现，通过起到自耦变压器作用的驱动设备102的交流电压提高，减小了要通过升压变换器实现的剩余的电压变比升压变换器-直流电压提高。由电网交流电压与电池110的电池电压之比得到所需的电压变比。现在所需的电压变比可以通过由自耦变压器功能实现的交流电压提高和由实施为电机的驱动设备102和呈逆变器形式的变流器108作为升压变换器和整流器来运行实现的直流电压提高来呈现。利用交流电压提高，充当自耦变压器的驱动设备102提供了附加的自由度，其可以被用于例如在损耗、纹波或尺寸规格方面的系统优化。例如可以降低升压变换器的低压侧上的电流并且因此降低了功率半导体中的损耗。替选地，通过充当自耦变压器的驱动设备102也可以以如下方式提高电网交流电压的幅值，即，可以完全省去通过升压变换器进行的随后的直流电压提高。在这种情况下，整个电压变比将通过充当自耦变压器的驱动设备102来呈现，而呈逆变器形式的变流器108仅作为整流器来运行。图2示出了根据一个实施例的具有驱动设备102的驱动系统104。驱动系统104例如可以使用在图1所示的车辆中，但也可以与其他设备或其他机器相结合地使用。驱动系统104具有驱动设备102、变流器108和可选的电池110。在此，这些部件可以是如根据图1所描述的部件。根据图2中所示的状态，驱动设备102用作变压器。为此，驱动设备102经由联接端212与供电网连接。根据该实施例，驱动设备102具有第一马达联接端222、第二马达联接端224和第三马达联接端226。此外，驱动设备102具有第一马达绕组232、第二马达绕组234和第三马达绕组236。第一马达绕组232具有第一截取部位342，其经由第一中间截取端343进行电接触。第二马达绕组234具有第二截取部位344，其经由第二中间截取端345进行电接触。第三马达绕组236具有第三截取部位346，其经由第三中间截取端347进行电接触。此外，驱动设备102具有第一电网联接端352、第二电网联接端354和第三电网联接端356。在一个实施例中，第一马达联接端222经由贯通线路与第一马达绕组232的第一联接端连接。贯通线路可以理解为在其中没有布置开关的线路。相应地，第二马达联接端224经由贯通线路与第二马达绕组234的第一联接端连接，并且第三马达联接端226经由贯通线路与第三马达绕组236的第一联接端连接。根据所示的实施例，马达绕组232、234、236的第二联接端经由贯通线路与共同的星形接点连接。根据一个实施例，第一中间截取端343经由贯通线路与第一电网联接端352连接，第二中间截取端345经由贯通线路与第二电网联接端354连接，并且第三中间截取端356经由贯通线路与第三电网联接端356连接。在马达绕组232、234、236的第一联接端与中间截取端343、345、347之间，马达绕组232、234、236分别具有第一数量的线匝。在马达绕组232、234、236的第二联接端与中间截取端343、345、347之间，马达绕组232、234、236分别具有第二数量的线匝。在图2所示的实施例中，马达绕组232、234、236仅示意性地具有四个线匝，其中，第二数量的线匝包括仅一个线匝，而第一数量的线匝包括三个线匝。第一线匝数量与第二线匝数量不同。根据该实施例，第一数量大于第二数量。在图2所示的转换运行中，由供电网220向驱动设备102的电网联接端352、354、356提供具有第一电压幅值的三相电网交流电压。电网交流电压经由中间截取端343、345、347加载在截取部位342、344、346上，由此产生可以在马达联接端222、224、226上被截取的充电交流电压。根据该实施例，加载到马达联接端222、224、226上的充电交流电压在使用变流器108的情况下被转化成用于对电池110进行充电的充电直流电压。在下文中，参考图2具体地描述了一个实施例。为此，在图中所示的驱动系统2被认为是由呈HV电池形式的电池110、呈常规的B6脉冲逆变器形式的变流器108和呈“具有自耦变压器功能”的电机形式的驱动设备102构成的示范性的驱动系。该逆变器作为整流器来运行并且必要时与电机一起作为升压器来运行。在此，电机被用作自耦变压器。作为驱动设备102示范性地示出三相的接成星形的机器。驱动设备102的特征是马达绕组232、234、236中的中间截取端343、345、347，它们与马达绕组232、234、236一起形成三相的自耦变压器。在这里，其中每个马达绕组232、234、236都起到初级绕组N1和次级绕组N2的作用。因此，如在自耦变压器中常见地那样，初级绕组和次级绕组结合成唯一的绕组，即，分别结合成马达绕组232、234、236，并且因此没有电气隔离。特别有利地，在其马达绕组232、234、236固定地呈星形或三角形接线且与变流器108三相连接的电机中实现了自耦变压器功能，于是因为这就使得耗费和损耗都很小。并不排除其他电路配置，但它们更耗费。利用初级电压U1变流器侧和次级电压U2电网交流电压形成的电压变比ü＝U1U2经由总数量的线匝N1一个支路的马达线匝的总数量与直至中间截取端343、345、347的线匝的数量N2之比来限定，即ü＝N1N2。如果要将用于给电池110充电的电网电压提升到更高的电压水平U1U2，就要在ü1的变比情况下来安置中间截取端343、345、347。根据一个实施例中，驱动设备102包括在每个马达绕组232、234、236中均包括多个中间截取端343、345、347，以便实现用于在不同的电网电压下进行充电的不同的变比。参考图2描述了示范性的使用场景，其中呈具有UB＝800V-DC的电池电压的HV电池形式的电池110在呈具有U2＝400V有效电压的3×400V-AC的常规的三相电网形式的供电网220上进行充电。该电压的整流值将是Ud＝534V并且因此对于给电池110进行充电来说过小。为了产生具有Ud≈800V的直流电压，将自耦变压器的U2＝400V的电网电压提高到U1＝594V。因此，在ü＝U1U2＝N1N2＝1.49的电网或线匝变比的情况下，安置马达绕组232、234、236的中间截取端343、345、347。向高转换到次级侧的具有U1＝594V的有效值的交流电压在充电模式下由在这里实施为逆变器的变流器108进行整流，由此得到800V的直流电压，并且该直流电压被用于对电池110进行充电。图3示出了根据一个实施例的关于图2中所示的驱动设备的单相的等效电路图。在此，示出了已经参考图2示出的电压U1和U2以及流过马达绕组232的电流。此外，示出了配属于次级绕组的第二数量N2的线匝和配属于初级绕组的马达绕组232的总数量N1的线匝。等效电路相应于自耦变压器的电路图。图4示出了根据一个实施例的具有驱动设备102的驱动系统104。驱动设备102与参照图3所描述的驱动设备102的区别在于，只有第一马达绕组232和第二马达绕组234分别配备有截取部位342、344。第三马达绕组236没有截取部位。因此，驱动设备102也仅具有配属于第一马达绕组232的中间截取端343和配属于第二马达绕组234的中间截取端345以及第一电网联接端352和第二电网联接端354。截取部位342经由第一中间截取端343与第一电网联接端352导电连接，并且截取部位344经由第二中间截取端345与第二电网联接端354导电连接。由于有两个电网联接端352、354，使得该驱动设备102适合于联接至单相供电网220来对电池110进行充电。根据一个实施例，变流器108实施为逆变器，其作为ACDC变换器来运行并且必要时作为DCDC变换器来运行。呈电机形式的驱动设备102用作自耦变压器，在这里具有单相的电网交流电压。电机以星形电路来实施。可能的使用场景是，在例如呈230V-AC-插座形式的联接端212上对例如呈400V-DC的HV电池形式的电池110进行充电。图5示出了根据一个实施例的驱动设备102。与前面的附图不同的是，图5中示出了呈在其中马达绕组232、234、236呈三角形电路的电机形式的驱动设备。在此，第一马达绕组232的第一联接端与第二马达绕组234的第二联接端连接，第二马达绕组234的第一联接端与第三马达绕组236的第二联接端连接，并且第三马达绕组236的第一联接端与第一马达绕组232的第二联接端连接。根据所示的实施例，驱动设备102具有三个中间截取端343、345、347和三个电网联接端352、354、356。替选地，如参考图4所述，也可以设置仅两个中间截取端343、345和两个电网联接端352、354。该实施为电机的驱动设备102优选地固定呈星形电路或三角形电路在马达绕组232、234、236中具有中间截取端343、345、347。中间截取端与马达绕组232、234、236一起形成自耦变压器。利用该自耦变压器功能，以实现单相或多相地将经由这些中间截取端343、345、347加载的电网交流电压进行“向高转换”，目的在于对高伏特电池进行充电。驱动设备102仅具有三个马达联接端222、224、226，它们在驱动设备102的运行中例如与B6-变流器连接。根据该示例性实施例，未设置其他马达联接端。各个中间截取端343、345、347的定位限定了电压变比。根据实施例而定地，驱动设备102在马达绕组232、234、236中具有两个或三个中间截取端343、345、347。根据实施例，实施为电机的驱动设备102固定地接线成星形或三角形。电机的中间截取端343、345、347得到自耦变压器，用以使电网电压“向高转换”。有利地，通过自耦变压器功能实现使电源电压向高转换。例如，通过驱动变流器的DCDC变换器1×B6实现整流和必要时进一步的“升压”。自耦变压器功能能够简单地整合到具有电极和B6-变流器的标准驱动器中。在此，唯一的变流器就足以可以实现驱动设备102的驱动功能和转换功能。在此，电机被用作用于电压匹配的自耦变压器，由此得到很大的好处。所描述的方法是基于优选地固定地呈星形或三角形电路的呈电机形式的驱动设备102，其在马达绕组232、234、236中具有中间截取端343、345、347，其中，中间截取端343、345、347与马达绕组232、234、236一起形成自耦变压器。因此，可以使用该电机来使电网交流电压“向高转换”。附加地，被中间截取端343、345、347划分的马达绕组232、234、236可以被用作用于滤波器或DCDC变换器的电感器。具有自耦变压器功能的驱动设备102可以用于例如在对HV电池进行充电时使交流电压“向高转换”，也可以用于例如在“车辆到电网Car-to-Grid”功能，也就是用于将能量回馈到供电网时，或者在车辆被用作移动交流电源插座时，使交流电压“向低变压”。在这样的应用中，电池电压由逆变器变换为交流电压，该交流电压的电压幅值于是可以通过具有自耦变压器功能的驱动设备102降低。在此，术语“向高转换”在自耦变压器中使用并且意味着将交流电压转换为具有更高电压的交流电压。术语“升压”在DCDC转换器中使用并且意味着将直流电压变换为具有更高电压的直流电压。图6示出了根据一个实施例的驱动设备的截段。示出了转子660的区段和驱动设备的定子的单齿662。单齿662承载有马达绕组232。马达绕组232的第一联接端与马达联接端222连接，而马达绕组232的第二联接端与驱动设备的星形接点664连接。此外，示出了与马达绕组232接触的中间截取端345。在中间截取端345与马达绕组232的通向星形接点664的第二联接端之间布置有数量N2的线匝。整体上，马达绕组具有数量N1的线匝。此外，在图6中示出穿过马达绕组232的磁通666。图7示出了根据一个实施例的具有驱动设备102的驱动系统104的电路图。除了驱动设备102之外，驱动系统104还包括变流器108。驱动设备102与供电网220耦联。参考图6和图7，结合实施例来描述这里所述的方法。为此，图6绘出了呈如下电机形式的驱动设备的截段，该电机的定子具有呈单齿绕组形式的马达绕组232，该马达绕组同中心地围绕电机例如同步电机、异步电机或磁阻电机的转子660地布置。每个相可以并联或串联多个单齿。单齿拥有中间截取端，由此在该应用中固定地接成星形或三角形的电机在充电时可以被用作自耦变压器。自耦变压器功能可以被用于使例如三相400V-AC的电网交流电压“向高转换”到更大幅值的电压。该向高转换的电压在充电时可以通过呈逆变器形式的变流器108来整流并且必要时被进一步升压。在当前情况中，自耦变压器的电压变比通过单齿662的整个绕组数N1和直至中间截取端345的绕组数N2之比ü＝N1N2来表征。呈经修改的电机优选是固定地呈星形或三角形电路形式的驱动设备102除了拥有三个用于接驳变流器108也被称为驱动变流器的马达联接端222、224、226以外，还在马达绕组232、234、236中拥有中间截取端343、345、347，它们与马达绕组232、234、236一起表现为自耦变压器。中间截取端343、345、347在充电时与电网电压交流电压连接，该电网电压被自耦变压器“向高转换”，以便使它可以被更好地用于对HV电池进行充电。在这里，“向高转换”的交流电压在使用驱动变流器的情况下被整流并且必要时通过DCDC转换器功能被继续“升压”。图8示出了根据一个实施例的用于运行驱动设备的方法的流程图。它可以是如参考前面的附图所描述的驱动设备。在步骤801中，将驱动交流电压加载到驱动设备的马达联接端上。驱动交流电压引起对马达绕组的适当通电，由此例如可以使驱动设备的转子运动。在步骤803中，将电网交流电压提供给电网联接端。通过作为自耦变压器起作用的马达绕组将电网交流电压转换成经转换的充电交流电压，该充电交流电压能在马达联接端上被截取。步骤801、803可以以任何顺序并且单独地或一起地重复实施。例如，在配备有相应的驱动设备的车辆行驶时，重复实施步骤803，以便使车辆运动。当车辆熄火以对电池再充电时，可以实施步骤803。图9示出了根据一个实施例的驱动设备的马达绕组232。这可以是用于参考前述附图描述的驱动设备的马达绕组232。如上所述，马达绕组232通过第一中间截取端343来进行接触，该中间截取端与驱动设备的第一电网联接端352连接。此外，马达绕组232通过另外的第一中间截取端943来以相应的方式进行接触，该另外的第一中间截取端与驱动设备的另外的第一电网联接端952连接。另外的第一电网联接端952可以用于将驱动设备联接至另外的供电网，例如用以对电池进行充电。中间截取端343、943可以根据期望的变比布置在马达绕组232上的适当定位处。根据一个实施例，具有三个马达绕组232的驱动设备具有三个中间截取端343，如参照图2所述的那样，以便可以将驱动设备器联接至三相的供电网，并且附加地具有两个另外的中间截取端943，如参考图4所述那样，以便将驱动设备联接至单相的供电网。图10示出了根据一个实施例的具有驱动设备102的驱动系统104的电路图。驱动系统104除了包括驱动设备102以外，还包括第一变流器108和第二变流器1008。驱动设备102具有三个电网联接端352、354、356，它们经由中间截取端343、345、347与马达线圈232、234、236连接，这些马达线圈根据本实施例示出为划分成两部分。驱动设备102具有与第一变流器108的交流电压侧连接的三个马达联接端222、224、226。此外，驱动设备102还具有与第二变流器1008的交流电压侧连接的三个马达联接端1022、1024、1026。第一变流器108的第一直流电压侧的联接端与第二变流器1008的第一直流电压侧的联接端连接。第一变流器108的第二直流电压侧的联接端经由开关1070与第二变流器1008的第二直流电压侧的联接端连接。根据一个实施例，变流器108、1008分别实施为具有六个功率半导体的逆变器。例如，第二变流器1008的三个下方的功率半导体被永久接通，从而使呈电机形式的驱动设备102具有星形接点。由于该星形接点根据实施例由电路引起地与HV电池的极正极或负极连接，所以开关1070被设置成用于与星形接点脱耦。通过该开关，使由驱动设备102和变流器108、1008构成的整个系统可以呈现为“具有自耦变压器功能的电机”。如果实施例包括在第一特征与第二特征之间的“和或”连接词，就可以解读为，该实施例根据一个实施方式不仅具有第一特征而且具有第二特征，而根据另一实施方式要么仅具有第一特征要么仅具有第二特征。附图标记列表100车辆102驱动设备104驱动系统106车轮108变流器110电池112充电插座212联接端220供电网222、224、226马达联接端232、234、236马达绕组342、344、346截取部位343、345、347中间截取端352、354、356电网联接端660转子662单齿664星形接点666磁通801加载的步骤803提供的步骤943另外的中间截取端952另外的电网联接端1008第二变流器1022、1024、1026另外的马达联接端1070开关

权利要求：1.一种用于车辆100的带有转换功能的驱动设备102，其特征在于，所述驱动设备102具有以下特征：用于将所述驱动设备102联接至变流器108的至少一个第一马达联接端222和第二马达联接端224；至少一个第一马达绕组232和第二马达绕组234，其中，所述第一马达绕组232的第一联接端与所述第一马达联接端222连接，而所述第二马达绕组234的第一联接端与所述第二马达联接端224连接；至少一个第一中间截取端343和第二中间截取端345，其中，所述第一中间截取端343与所述第一马达绕组232的截取部位342连接，而所述第二中间截取端345与所述第二马达绕组234的截取部位344连接；和用于将所述驱动设备102联接至交流电压网220的至少一个第一电网联接端352和第二电网联接端354，其中，所述第一电网联接端352与所述第一中间截取端343连接，而所述第二电网联接端354与所述第二中间截取端345连接。2.根据权利要求1所述的驱动设备102，其特征在于，分别在所述马达绕组232、234、236的第一联接端与所述中间截取端343、345、347之间布置有第一数量的线匝，而在所述马达绕组232、234、236的第二联接端与所述中间截取端343、345、347之间布置有与第一数量不同的第二数量的线匝。3.根据权利要求2所述的驱动设备102，其特征在于，在转换功能方面，所述马达绕组232、234、236相应地形成初级绕组，而所述马达绕组232、234、236的第二数量的线匝形成次级绕组。4.根据前述权利要求中任一项所述的驱动设备102，其特征在于，存在至少一个另外的第一中间截取端943和另外的第二中间截取端，其中，所述另外的第一中间截取端943与所述第一马达绕组232的另外的截取部位连接，而所述另外的第二中间截取端与所述第二马达绕组234的另外的截取部位连接。5.根据前述权利要求中任一项所述的驱动设备102，其特征在于，所述驱动设备102具有用于将所述驱动设备102联接至所述变流器108的第三马达联接端226和第三马达绕组236，其中，所述第三马达绕组236的第一联接端与所述第三马达联接端226连接。6.根据权利要求5所述的驱动设备102，其特征在于，所述驱动设备102具有：第三中间截取端347，其中，所述第三中间截取端347与所述第三马达绕组236的截取部位346连接；以及用于将所述驱动设备102联接至所述交流电压网220的第三电网联接端356，其中，所述第三电网联接端356与所述第三中间截取端347连接。7.根据前述权利要求中任一项所述的驱动设备102，其特征在于，所述马达绕组232、234、236以固定布线的星形电路或固定布线的三角形电路来布置。8.一种用于车辆100的驱动系统，其特征在于，所述驱动系统具有变流器108和根据前述权利要求中任一项所述的驱动设备102，其中，所述驱动设备102的马达联接端222、224、226与所述变流器108的交流电压联接端连接。9.根据权利要求8所述的驱动系统，其特征在于，所述驱动系统具有电池110，所述电池与所述变流器108的直流电压联接端连接。10.根据权利要求8或9所述的驱动系统，其特征在于，所述变流器108实施为B6脉冲逆变器。11.根据权利要求8至10中任一项所述的驱动系统，其特征在于，所述驱动设备102具有三个另外的马达联接端1022、1024、1026，并且所述驱动系统具有第二变流器1008，所述第二变流器与所述另外的马达联接端1022、1024、1026连接，其中，所述变流器108、1008的能配属于一个极的直流电压侧的联接端经由开关1070彼此连接。12.一种用于运行根据权利要求1至7中任一项所述的驱动设备102的方法，其特征在于，所述方法具有以下步骤：将驱动交流电压加载801到马达联接端222、224、226上，以便通过对马达绕组232、234、236的通电引起所述驱动设备102的驱动功能；和向电网联接端352、354、356提供803电网交流电压，以便在使用马达绕组232、234、236的情况下在所述马达联接端222、224、226上提供经转换的充电交流电压。

百度查询： ZF 腓德烈斯哈芬股份公司 具有转换功能的驱动设备、驱动系统和方法

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