CN107921880B - 用于在电动车辆中供电的车辆侧功率电路 - Google Patents

用于在电动车辆中供电的车辆侧功率电路 Download PDF

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Abstract

本发明提出了一种用于在电动车辆中供电的车辆侧功率电路(210)。该功率电路(210)包括：外部交流电压接线端(220)；至少一个DC/AC转换器(230)，其具有交流电压侧(232)；以及具有多个绕组的电机(240)，这些绕组各自具有第一分接点(150a‑c)。该电机(240)被连接至该DC/AC转换器(230)的交流电压侧(232)。设置有被连接至该多个绕组的开关装置(260，292)、以及具有多个第一电容器(270)的信号波形滤波器(F1)。该信号波形滤波器(F1)连接在该DC/AC转换器(230)与该外部交流电压接线端(220)之间。该开关装置(260，292)选择性地使该电机(240)内的这些绕组相互连接、或者使在该信号波形滤波器(F1)内的该多个绕组(250a‑c)的这些第一分接点(255a‑c)与该多个第一电容器(270)连接到至少三阶的低通滤波器。

Description

用于在电动车辆中供电的车辆侧功率电路
技术领域
本发明涉及混合动力车辆和电动车辆领域，尤其是这些车辆中的供电。
背景技术
一方面，在电动车辆(即，纯电动车辆或混合动力车辆)内的供电必须确保车辆驱动用电机的供电；另一方面，必须可以从外部电能源给车辆充电。众所周知的是比如将逆变器用在这种车辆中，以便借助车辆电机将电能储存器的电能转换为旋转磁场。此外已知以下功率变换器，这些功率变换器确保在车辆与外部供电网之间的电能交换，以用于充电或将能量从车辆回馈给供电网。
因为在车辆侧采用直流储能器(呈蓄电池或电容器形式)且供电网通常采用交流电压，所以在交流电与直流电之间的变换过程中出现高频干扰分量。还众所周知的是，这样的干扰分量借助EMV滤波器(EMV代表电磁兼容性)被过滤掉，该EMV滤波器原则上被设计为低通滤波器。
在文件US 8,415,904B2中描述了一种电动马达，其绕组与电容器能可切换地连接至LC滤波器，以形成第一滤波器，随后跟着一个EMV滤波器，再后面是交流电压接线端。
本发明人已经认识到：如此构成的LC滤波器的滤波作用并非完全令人满意并且连接在下游的EMV滤波器必须被设计成具有强的滤波作用。
在此所述的功率电路展示了如何至少部分地加以改善的可能性。
发明内容
描述了一种车辆侧功率电路，其中，(车辆的牵引驱动装置的或车辆内的另一个电机、比如电动空调压缩机的)电机的绕组，除电机范畴内的功能外，还被用于通过分接点来形成更高阶的滤波器。提出的是：EMV滤波器形成至少三阶的低通滤波器，使得具有至少两个(由第一分接点划分的)绕组电感分量的这些绕组与至少一个另外的尤其呈电容器形式的滤波器部件一起形成至少三阶的滤波器。由此，借助该电机的这些绕组有效地过滤掉干扰分量且尤其实现信号成形。
同时，可以通过在滤波器(除了至少一个另外的滤波器部件外)中采用设置有分接点的电机绕组来减少用于实现电网滤波器而需要的电气元件的数量。尤其可以在相应设计中省去在下游连接的EMV滤波器。
在此所述的用于在电动车辆中供电的车辆侧功率电路包括外部交流电压接线端。该外部交流电压接线端用作***式接线端，用于比如通过缆线将该车辆与外部供电网相连，以便在车辆与供电网之间交换能量。作为交流电压接线端，原则上考虑有缆线的实施方式，但是其中，也可以采用感应充电单元，并且该外部交流电压接线端不是被设计为缆线、而是磁耦合的线圈对(一个车辆侧线圈和一个固定不动的线圈)。
该功率电路具有至少一个DC/AC转换器。该DC/AC转换器至少被设计为逆变器(即，至少实现作为逆变器的功能)、因此被配置成用于将直流电转换为交流电(用于在电机内产生旋转磁场和/或将电能从车辆回馈到外部供电网)。该DC/AC转换器还可以被设计成具有整流功能(具有或不具有电压电平适配功能)的转换器，以便为了将能量从外部交流电压接线端传输至车辆侧储能器而将电能从交流电转换为直流电。
连接该DC/AC转换器，使得将车辆侧的电能储存器直接连接至交流电压侧，或者经由DC-DC转换器来间接地连接，该DC-DC转换器比如是用于适配电压电平或控制充电电流所需的。在逆变器功能中也可以设置另一个DC/DC转换器，该另一个DC/DC转换器被设置在电能储存器与电机之间，比如用于控制电机功率或适配电压电平。DC/AC转换器尤其被设计成可操控的全波桥、尤其是B6C桥。DC/AC转换器可以具有B6C桥。DC/AC转换器也可以设计成是两件式的。
该功率电路还包括电机，该电机尤其被设计为牵引驱动装置或被设计成用于驱动附属组件(比如作为电动空调压缩机)。该电机具有至少一个绕组，其中，该电机优选具有多个绕组、尤其是同类地设计的绕组，这些绕组尤其是对称连接的。电机可以包括多个单独绕组，这些单独绕组被用作相位绕组以产生旋转磁场。因此，电机优选被设计为同步电机，其中，该至少一个第一绕组是定子绕组的至少一个相位绕组。定子绕组是指电机所具有的所有单独绕组或相位绕组的整体。该电机被连接至该DC/AC转换器的交流电压侧。
该功率电路设计成具有开关装置，该开关装置被连接至该至少一个绕组。
该功率电路还包括具有多个第一电容器的信号波形滤波器。这些电容器尤其被设计为多个独立元件或一起被设计为一个独立元件并且优选不是电机的一部分。该信号波形滤波器连接在该DC/AC转换器(或其交流电压侧)与外部交流电压接线端之间。该外部交流电压接线端被安装在车辆侧、尤其是在车辆外壳上，并且用于将车辆连接至外部供电网。为了展示这个目的，采用了前缀“外部(extern)”，其中，这个前缀只描述了连接的目的，而不描述连接的位置。
该开关装置选择性地将在该信号波形滤波器内的多个绕组与该电容器连接至低通滤波器。在此，“在...内”表示这些绕组在此在功能上配属于该信号波形滤波器并且形成该滤波器的一部分。就此而言，这些绕组配属于该信号波形滤波器。“在...内”的说明并不是指建立连接的位置说明，而“连接”是在开关装置内建立的。
该低通滤波器是至少三阶的并因此包括作为电感的绕组或其由分接点构成的区段以及第一电容器。这两个滤波器部件如此连接：即，得到三阶的低通滤波器。作为至少三阶的低通滤波器，尤其是指如下滤波器，这些滤波器具有低通特性并且其传递函数以至少三阶、四阶或更高阶的多项式为分母。根据一个可比较的定义，低通滤波器的阻尼在低通滤波器的极限频率之上以至少60dB/十年而递增。
作为三阶低通滤波器，尤其考虑以下的低通滤波器，这些低通滤波器对应于T型滤波器、具有在下游连接的纵向电感器的LC滤波器、具有两级或多于两级的LC滤波器或具有一级或多级LC滤波器和/或T型滤波器的T型滤波器，或者包括相应的滤波器电路。如所提及的，可以将多个相同的或不同的这类滤波器类型在所述的多级性意义上结合在该低通滤波器中，比如用于获得高频下的更强的阻尼作用或者用于提高滤波器的边缘斜度。
这些绕组分别具有第一分接点、或者第一分接点和至少一个第二或其他分接点。由此，这些绕组被分为多个区段。这些区段分别形成信号波形滤波器中电感器或LC滤波器、T型滤波器或下述滤波器的(单独的)纵向线路，所述滤波器具有一个或多个LC滤波器级和/或至少一个或多个T型滤波器级。在多个滤波器级的情况下，这些滤波器是级联的。优选在每个所述分接点和/或在绕组的一个或两末端上分别连接一个电容器，以形成T型滤波器、LC滤波器、T型滤波器级或LC滤波器级的电容分量。绕组的每个区段有助于提高滤波器的阶次。每个电容器有助于提高滤波器的阶次。这些绕组或其区段形成该信号波形滤波器的纵向线路。
连接该开关装置，以便选择性地使这些绕组的第一分接点(以及在必要时其他分接点)与第一电容器一起连接至低通滤波器，或者至少使在电机内的这些绕组(即，绕组一侧的末端)相互连接。当将电机绕组相互连接时，优选得到电机的三相定子绕组，该三相定子绕组被配置成用于在电机内产生旋转磁场，比如以使电机作为电动马达或发电机运行。这些绕组通过该开关装置尤其是以星形接点相连。因此，根据开关装置的切换状态来分散该星形接点(即，当分接点与电容器相连时)，或者将这些绕组连接至星形接点(即，当电容器与分接点断开时)。在绕组相互连接时得到用于电机的星形配置。在此，绕组例如包括总共三个或更多的(尤其是三的整数倍的)绕组。
电机的这些绕组相互对称地连接。这也适用于第一(或第二或其他)分接点以及第一(或第二或其他)电容器。
该DC/AC转换器也可以如所提及的那样被实施为两件式的，尤其借助两个(部分或完全可控的)桥、尤其是B6C桥，其中，这些绕组连接在这两个桥之间，例如以允许电机有较高工作电压。在此所用的术语“交流电压侧”(绕组连接至该交流电压侧)涉及如下的桥的交流电压侧，该桥与外部交流电压接线端相反。可以提供用于另一个桥(其连接至外部交流电压接线端)的(单相或多相的)桥断路开关，该桥断路开关在功率电路处于滤波器状态时优选是断开的，在功率电路处于电机模式时优选是闭合的。
该开关装置可以具有至少一个转换开关，通过该转换开关该至少一个第一绕组选择性地与该电机的至少一个第一电容器或至少一个第二绕组相连接。在第一种情况下，转换开关具有下述位置：即，在此位置上在信号波形滤波器内的绕组工作(“滤波器状态”)并且因此与这些电容器相连。在第二位置上，该转换开关以如下方式连接这些绕组，使得得到三相绕组(“电机状态”)。在此尤其得到被设计成用于产生旋转磁场的绕组或绕组阶次。
此外，该开关装置可以具有电容器断路开关。这些电容器断路开关可以是转换开关的一部分。通过这些电容器断路开关，这些电容器与分接点或绕组末端相连接。在此为了简化，术语“分接点”应该是指在绕组末端之间的分接点并且代表绕组末端。该电容器断路开关尤其与该电容器串联连接，使得电容器根据需要，即当信号波形滤波器内的绕组应作为滤波器部件工作时(“滤波器状态”)，将电容器与绕组相连接，而在其他情况下将电容器断开，尤其是当电机内的绕组工作时(“电机状态”)。
转换开关或电容器断路开关优选是对称的或者形成多相开关单元，从而不一定只是一个单独开关元件被称为开关(转换开关或断路开关)，而是设置在三相电***中的一组开关元件也被称为开关。
另外，该开关装置可以具有至少一个星形接点断路开关。该星形接点断路开关可以是转换开关的一部分。经由星形接点断路开关，电机的绕组相互连接。这些星形接点断路开关也能被设计成多相开关单元，尤其是相对于电机的星形接点是对称的，当电机要这样运行时，所有绕组的末端在该星形接点相汇。
根据一个实施方式，绕组或其区段和电容器形成了T型滤波器。这些电容器处于T型滤波器的横向线路中。T型滤波器的从横向线路延伸离开的两个纵向线路是由延伸离开分接点的绕组区段构成的。
因此，这些绕组的两个区段可以与电容器一起，或者电机的至少一个第一绕组和至少一个第二绕组可以与电容器一起形成T型滤波器。这些电容器处于T型滤波器的横向线路中。至少一个绕组的两个区段构成滤波器的两个纵向线路。这些绕组设置在电机的不同位置处，尤其是在不同的角位置处。这也适用于这些区段。
要注意的是：“产生旋转磁场”的功能得以简化并且仅表示电机的马达运行；一般而言，在电机内的绕组功能由此不仅被称为马达，也被称为发电机。
这些绕组的一侧的末端与DC/AC转换器的交流电压侧相连，其中，这些电容器被连接至分接点或该绕组的如下末端：该末端与同DC/AC转换器的交流电侧(直接)连接的末端相反。
还可以提出的是，该DC/AC转换器被设计成是双向的。因此，该DC/AC转换器可以具有直流侧，该直流侧用作输入端，也用作输出端，而交流侧也可以用作输出端或输入端。由此，DC/AC转换器可以在两个方向上传输功率，尤其同样允许像从车辆到供电网的回馈那样的充电过程。DC/AC转换器如所提及的那样优选被设计成多相的、完全或至少部分地可切换的桥，尤其是B6C桥。DC/AC转换器尤其被设计成全波桥，其中，一个分支的两个开关元件或者这个分支的仅一个开关元件被控制(而另一个开关元件被设计为二极管(Iode))。
作为DC/AC转换器的开关元件，尤其考虑使用半导体开关，尤其是晶体管或晶闸管，优选是场效晶体管，尤其是MOSFET或者IGBT。如所提及的，该DC/AC转换器也可以设计成是两件式的，以便在DC/AC转换器的两个部分之间连接电机的绕组(在电机状态下)。在滤波器状态下，连接在外部交流电压接线端一侧的DC/AC转换器部分被停用，或借助桥断路开关被断开。
该功率电路还可以具有控制装置。该控制装置被配置成用于选择性地将开关装置置于滤波器状态和电机状态下。为此，该开关装置优选具有输入端，该输入端与该控制装置的控制输出端相连。该控制装置本身也可以具有输入端，比如用于连接上级的控制装置以预定状态。该控制装置优选部分或完全地被设计为处理器，该处理器与程序存储器相连，在该程序存储器上存储有用于设定并定义状态的程序。该程序存储器中的程序被设计成可以被处理器处理。
该开关装置可以被该控制装置选择性地置于滤波器状态或电机状态下。在滤波器状态下，该控制装置以如下方式控制该开关装置：即，该开关装置使在信号波形滤波器内的绕组与电容器连接到至少三阶的低通滤波器。
在电机状态下，该控制装置以如下方式控制该开关装置：即，该开关装置使电机的绕组连接成三相定子绕组。尤其至少第一绕组和至少第二绕组属于该电机的这些绕组。在此情况下，电机的绕组尤其在三相定子绕组的星形接点处相互连接。
该信号波形滤波器优选被设计成是三相的。这尤其也适用于外部交流电压接线端。此外，该DC/AC转换器是单相或多相地设计的，优选具有与电机相位数量适配的相位数量。这尤其适用于DC/AC转换器的交流电压侧；对于DC/AC转换器的直流侧而言，考虑相位是多余的。此外，在此所述的开关、电容器和线圈可以被设计为多相单元，其中，其相位数量优选对应于信号波形滤波器的相位数量、尤其是外部交流电压接线端的相位数量。
外部交流电压接线端可以按照标准IEC62196来设计。外部交流电压接线端尤其可以被设计为***式插接元件，优选是按照所述标准或按照另一种标准。换言之，外部交流电压接线端可以被设置为标准化的***式接线端。外部交流电压接线端尤其是三相的并显著地形成为插接触点组件。外部交流电压接线端尤其位于车辆外壳上，例如在优选可以用罩盖封闭的凹陷部中。
该功率电路可以如所提及地具有第二电容器或其他电容器。这些电容器可切换地与绕组的第二分接点或其他分接点相连接。第一电容器可以形成一个组或一个多相单元。第二电容器或其他电容器同样可以形成一个组，但该组不同于第一电容器的组(尤其不与之形成交集)。
分接点在绕组内的位置限定了区段的电感。因此，区段的长度可以根据期望的滤波作用来设计，比如针对基波的尽可能小的畸变因数、特定频率范围的尽可能强的阻尼和/或对于另外的特定频率范围(基频例如位于其中)的尽可能弱的穿透阻尼。
第一分接点可以将这些绕组分别划分为具有不同电感的多个区段。因此，这些分接点不一定处于绕组中心，而是也可以远离该中心。由此，这些绕组的第一区段可以同与之相连的电容器一起形成具有第一极限频率的滤波器级；并且绕组的第二区段或其他区段可以同与之相连的电容器一起形成具有第二极限频率的第二滤波器级，该第二极限频率不同于该第一极限频率。也可以设置有具有不同目的的两个滤波器级；第一滤波器级用于正弦信号成形，第二滤波器级用于过滤掉特定的干扰频率范围(比如涉及功率特别强的特定阶次的高次谐波)。
第一分接点和在必要时第二或其他分接点优选分别被安排在不同绕组的相同位置上。一个绕组的第一分接点位于与另一个绕组的第一分接点相对应的位置上。在这里，“位置”尤其是指与绕组的一侧或一端相关的位置并且可以由距绕组一端(相同侧)的距离来限定。
此外，该信号波形滤波器可以被配置成用于从具有40Hz至400Hz的基频和50％的占空比的矩形波中过滤出具有占总功率的至少75％、85％、95％或98％的基波功率分量的信号。这可以通过适当选择滤波器功能、以及由此电容器的电容值或者通过适当选择由分接点限定的区段的长度来实现。
此外，这些电容器可以分别具有一个电容器断路开关。通过这个开关，这些电容器中的每个与相关的分接点相连接。因此该电容器是可切换的。该断路开关在滤波器模式中被闭合，以便导出要过滤掉的信号分量；而在电机模式中被断开，以便使该电机在运行中不受到反作用负荷。
该DC/AC转换器可以设计成是双向的。如果DC/AC转换器设计成是单向的，则优选是从直流电压侧至交流电压侧。
该功率电路还可以具有带有星形接点断路开关的星形接点断路装置。电机的绕组的末端可以可切换地相互连接成星形接点。该星形接点断路装置和电容器断路开关按可切换的方式工作，使得两种开关类型共同就功能角度而言一起形成转换开关。该星形接点断路装置就功能角度而言还可以是转换开关的一部分，该转换开关在星形接点断路装置断开的情况下使绕组与外部交流电压接线端相连接。
该功率电路还可以具有控制装置，该控制装置被配置成用于将该开关装置、尤其是电容器断路开关和星形接点断路装置或换言之由此形成的转换开关选择性地置于滤波器状态和电机状态下。
在滤波器状态下，该控制装置根据断开的切换状态激活该星形接点断路装置并且根据闭合的切换状态来激活该开关装置。这通过由控制装置产生的控制信号以及通过相关的开关或开关装置的设计来实现。结果是：通过这些切换状态使绕组与电容器连接到至少三阶的低通滤波器。
在电机状态下，该控制装置根据闭合的切换状态激活该星形接点断路装置并且根据断开的切换状态激活这些电容器的开关装置(即，电容器断路开关)。通过处于电机状态下的切换状态，这些绕组被连接成三相定子绕组。
在外部交流电压接线端上游可以连接一个EMV滤波器。该EMV滤波器将电机的绕组与外部交流电压接线端相连。该EMV滤波器的极限频率高于信号波形滤波器的极限频率。因此，如果对信号质量提出特别高要求，则可以将在信号波形滤波器下游连接一个EMV滤波器。由此可以过滤掉来自于信号波形滤波器的信号的可能存在的高频分量。
如所提及的，该外部交流电压接线端(220)可以根据插电式车辆电联接器标准来设计，尤其是根据标准IEC 62196。
附图说明
图1和图2示出了功率电路的可能的滤波器配置。
具体实施方式
图1示出了功率电路110，该功率电路具有外部交流电压接线端120(象征性地展示)以及DC/AC转换器130，该DC/AC转换器具有交流电压侧132。只展示了电机110的绕组150a-150c，这些绕组共同形成定子绕组。开关装置160、192被连接至绕组150a-c。
在图1中，该开关装置是两件式的并且包括三相转换开关192及三相电容器断路开关160。该转换开关和该电容器断路开关一起形成了该开关装置。还展示了可选的另一个三相电容器断路开关160’，它同样可以是该开关装置的一部分。
这些绕组具有多个分接点155a-c，在一方面这些分接点与另一方面该交流电压侧之间针对每个绕组存在相同的电感(由相关绕组区段限定)。三相电容器断路开关160可切换地将这些分接点155a-c与三相电容器170相连。
因此，在信号波形滤波器F1内，在第一分接点155a-c与邻接交流电压侧132的绕组末端之间的区段形成(三相)电感。所述电感位于滤波器F1的纵向线路中，其中，在断路开关160闭合的情况下，该三相电容器170处于横向线路中。除了在邻接交流电压侧132的绕组末端与分接点155a-c之间的区段A1外，滤波器F1还包括绕组150a-c的区段A2。区段A2可以相对于分接点155a-c一直到达转换开关192。得到一个T型滤波器，其中的第二纵向线路是由绕组155a-c的第二区段A2构成的。
图1还展示了存在第二分接点156a-c的可能性。这些第二分接点可能将绕组155a-c分出另一个区段A3(除了区段A1和A2外)。(多相的)电容器170’也通过(多相的)断路开关160’被连接至第二分接点156a-c。
为了简化地展示，断路开关160’和电容器170’是三相的；在实际实现方式中，三相断路开关160’和三相电容器170’通过第二电容器断路开关或第二电容器来实现，就像比如在图2中所展示的那样。
滤波器F1还可以具有由这些分接点限定的其他区段，其中，在分接点的两侧有不同的区段。这些分接点将电机的绕组拆分为多个单独电感器并且还提供了以下可能性：即，将一个(三相的)电容器单独连接至这些电感器，由此得到单独的滤波器级。根据观察方式的不同，这些滤波器级是LC滤波器级或也被视为T型滤波器，呈(三相的)电容器形式的横向分支被添加至其上。
在与交流电压侧132相反的绕组末端上有一个转换开关装置192，如所展示的，该转换开关装置具有两个位置。在第一位置上，这些绕组末端被连接在一起并形成星形接点190。在与之不同的第二位置上，这些绕组末端被拆分开并单独与交流电压接线端120相连。在转换开关192和外部交流电压接线端120之间形成了三相线路，其中，它用数字3和横线表示。此外，为了更清楚地展示，仅引出地展示了星形接点190。
此外，这些电容器以三角形电路形式被连接至绕组150a-c(经由分接点)。在一个替代实施方式中，这些电容器也可以以多个三角形电路形式来配置。
(固定式的)电连接元件122用于将外部交流电压接线端连接至交流电压网或供电网124，以便比如经由转换器130和滤波器F1将电能馈送到供电网124中。还象征性地展示了外部交流电压接线端120和固定式连接元件122形成插接连接。
如果需要，可以提供一个EMV滤波器F2，该EMV滤波器位于转换开关192与外部交流电压接线端120之间。EMV滤波器F2可以被配置成用于在馈入电网124之前，从功率信号中过滤掉可能的高频部分。
转换开关192如图所示具有两个位置，其中，在电机模式中选择第一位置(星形接点配置)，而在滤波器模式中，绕组150a-c的末端被拆分开且与外部交流电压接线端相连接。但是，这些开关160或160’也可以与转换开关192的切换位置同步地被设定。尤其是，当转换开关192使绕组150a-c与外部交流电压接线端120相连时，断路开关160、160’被闭合；而当转换开关192使(与交流电侧相反的)绕组末端相连时，断路开关160、160’被断开。
图1展示了电机状态，在此状态下，断路开关是断开的，且这些绕组被连接成(具有星形接点190的)星形配置。在滤波器状态下，这些状态可能被拒绝变为所示状态，因此可能经由断路开关160将电容器170连接至绕组150a-c，且该转换开关可能使绕组末端与外部交流电压接线端相连。
因为断路开关160、160’的切换状态与转换开关192的状态是同步的、或与之同步地被改变，所以开关160、160’和192能作为转换开关单元来实现，该转换开关单元具有两种切换状态，其对应于滤波器状态或电机状态。
AC/DC转换器130具有直流电压侧134并且被配置成用于在交流电压侧132与直流电压侧134之间转换能量。可充电的车辆电池138被连接至直流电压侧134(在必要时经由控制模块136或者位于此处的DC/DC转换器)，该车辆电池例如用于电机的牵引和/或供电。电机在图1中由绕组150a-c来展示，其中，该电机可以是车辆的牵引用电机，或者比如是附属组件(比如电动空调压缩机)的电机。在附图标记136处，也可以如所提及地设置有DC/DC转换器，用于补偿直流电压侧134与电池138之间的工作电压差和/或控制取自或送至DC/AC转换器的功率。DC/DC转换器136因此也可以被用于控制功率。
图2示出了功率电路210，该功率电路具有带有交流电侧232的DC/AC转换器230。电机240具有绕组250a-c。绕组250a-c被划分为区段251和252，这些区段例如可以对应于图1的区段A1-A3。
绕组250a-c还具有分接点255a-c。这些分接点经由电容器断路开关260与电容器270相连。电容器270也可以共同被认为是三相电容器，而断路开关260也可以共同被视为三相断路开关。
在断路开关260闭合的情况下，得到了连接至分接点255a-c的电容器270的三角形配置。断路开关260是以断开的状态展示的，这对应于电机状态。在绕组250a-c的与交流电压侧232相反的末端上有一个转换开关292，该转换开关借助转换开关元件294a-c(这些转换开关元件也可以共同被视为三相转换开关292)使绕组250a-c以星形配置相连，或者使连接至转换开关292的末端不是相互连接的，而是单独地与外部交流电压接线端220相连。
转换开关292在电机状态下被展示，此时单独的转换开关元件294a-c使相应的绕组末端相互连接，尤其是与星形接点290相连。在图2中，为了更清楚起见，星形接点290被展示为连接电路，但也可以对应于直接连接。
外部交流电压接线端220被***供电网224的(固定式)电连接元件222中。
控制装置280控制断路开关260或转换开关292的切换状态，尤其是以同步方式。“同步”在此意味着：如果出现切换过程，那么所有切换状态基本上同时被改变。控制装置280还可以具有输入端，以便接收限定有待设定的状态的指令。开关260和转换开关292可以共同被视为开关装置，因为它们根据相同的开关信号进行切换并且在功能上相互关联，并且因为它们展示滤波器状态或电机状态。
信号波形滤波器在功率电路210中由区段251和252形成，这些区段向分接点255a-c的两侧延伸。这些区段涉及绕组250a-c，其中，针对其绕组而言，区段251是一样大的，且区段252是一样大的。但是，区段251的长度可以不同于区段252的长度。这两个区段251和252各自形成T型滤波器的纵向线路意义上的三相电感。T型滤波器的三相电容由电容器270形成，这些电容器经由断路开关260被连接至分接点255a-c。
由于使用三个储能部件(即，区段251的电感、区段252的电感、和电容器270的电容)，因而得到了针对从AC/DC转换器传输至外部交流电压接线端220的信号的三阶低通滤波器。如从图1可看到的，这些绕组250a-c可以具有其他的分接点，即，以第二组、第三组或其他组的分接点的形式，以便由此实现多级低通滤波器的其他纵向线路。在此，每个分接点如图2和图1所示地与形成横向线路的电容相连。

Claims (10)

1.一种用于在电动车辆中供电的车辆侧功率电路，其中，该功率电路包括：
-外部交流电压接线端；
-至少一个DC/AC转换器，其具有交流电压侧；以及
-具有多个绕组的电机，这些绕组各自具有第一分接点，
其中，该电机被连接至该DC/AC转换器的交流电压侧；其特征在于：
-被连接至该多个绕组的开关装置，以及
-具有多个第一电容器的信号波形滤波器，其中，该信号波形滤波器连接在该DC/AC转换器与该外部交流电压接线端之间，并且其中，该开关装置分别执行下列中的一个：
-使该电机内的这些绕组相互连接；和
-使在该信号波形滤波器内的该多个绕组的这些第一分接点与该多个第一电容器连接至至少三阶的低通滤波器，其中，该开关装置可以具有至少一个转换开关，通过该转换开关至少一个第一绕组选择性地与该电机的至少一个第一电容器或至少一个第二绕组相连接。
2.根据权利要求1所述的车辆侧功率电路，该功率电路还具有第二电容器，这些第二电容器可切换地与这些绕组的第二分接点相连接。
3.根据权利要求1或2所述的车辆侧功率电路，其中，这些第一分接点分别将这些绕组划分为电感各异的多个区段。
4. 根据权利要求1所述的车辆侧功率电路，其中，该信号波形滤波器被配置成用于从具有40 Hz至400 Hz的基频和50%的占空比的矩形波中过滤出具有占总功率的至少75%、85%、95%或98%的基波功率分量的信号。
5.根据权利要求1所述的车辆侧功率电路，其中，这些电容器各自具有一个电容器断路开关，这些电容器各自通过该电容器断路开关与相关的分接点相连接。
6.根述权利要求1所述的车辆侧功率电路，其中，该DC/AC转换器被设计成是双向的。
7.根据权利要求1所述的车辆侧功率电路，其中，该功率电路还具有带有星形接点断路开关的星形接点断路装置，其中，经由该星形接点断路装置使该电机的绕组的末端与一个星形接点可切换地彼此相连。
8. 根据权利要求7所述的车辆侧功率电路，该功率电路还具有控制装置（280），该控制装置被配置成用于将该开关装置和该星形接点断路装置选择性地置于滤波器状态和电机状态下，其中，
-在该滤波器状态下，该控制装置根据断开的切换状态激活该星形接点断路装置并根据闭合的切换状态激活该开关装置，使得这些绕组与这些电容器连接到至少三阶的低通滤波器；并且
-在该电机状态下，该控制装置根据闭合的切换状态激活该星形接点断路装置并根据断开的切换状态激活该开关装置，使得这些绕组连接成三相电流定子绕组。
9.根据权利要求1所述的车辆侧功率电路，其中，在该一个外部交流电压接线端的上游连接有EMV滤波器，其极限频率高于该信号波形滤波器的极限频率。
10.根据权利要求1所述的车辆侧功率电路，其中，该外部交流电压接线端是根据IEC62196设计的。
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