CN109980982B - 用于蓄电池和马达的联合供充电的功率模块和电气装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于转换在蓄电池和交流马达之间流动的电流的功率模块(9)，所述模块(9)包括开关器件(10)，开关器件(10)可被控制为许可给马达供电和/或将蓄电池充电；和固有控制单元(13)，固有控制单元(13)连接到所述开关器件(10)，并且能够将断开和/或闭合信号传送到所述开关器件(10)，所述固有控制单元(13)进一步能够与远程控制单元采用势垒交换数据。

Description

用于蓄电池和马达的联合供充电的功率模块和电气装置
本申请是申请日为2012年10月30日、申请号为201280065837.3、发明名称为“分别用于蓄电池和马达的联合供电和充电的功率模块和电气装置”的发明专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及一种用于转换在蓄电池和交流马达之间流动的电流的功率模块。本发明还涉及使用这样的模块的逆变器、转换器和电气装置，以及实施这样的装置的供电和充电方法。
本发明有利地应用于电动机动车辆的领域，其中电池可经由逆变器给马达供电，并且可在机动车辆静止时被再充电。然而，虽然根据本发明的模块特别地用于这样的应用，但是该模块可被用于其他领域中。
背景技术
传统地，电动车辆配备有高电压电池，高电压电池将直流电流传送到逆变器，逆变器将该直流电流转换为交流电流，使得可以给电马达供电，电马达使车辆运动。
为了将这些高电压电池再充电，已知的实践是将车辆安装有车载充电气装置，该车载充电气装置主要包括交流电流-直流电流转换器，其使得可以将电网的交流功率整流以将电池充电。而且，该装置可包括直流电流-直流电流(DC/DC)转换器，确保电网的电压水平与电池的电压水平匹配。
一方面，功率子***的电子部件，另一方面，充电子***的电子部件，是昂贵的。此外，马达被供电以及电池在不同的阶段被充电。而且，在专利文件EP 0 603 778和WO 97/09009中已经提出重新使用用来给电马达供电的部件和电马达的一部分来制造用于将电池充电的装置。
因此，逆变器和DC/DC转换器可设计为是可逆的。电池充电气装置将特别地能够使用逆变器来形成交流电流-直流电流转换器，并且使用马达的绕组来形成相关联的电感器。
图1图示了现有技术的转换器的操作原理。它们使用配备有开关2的一个或多个控制臂1，开关2的断断开/闭合闭合使得可以以已知方式实现电流的转换。
开关的断开/闭合通过驱动单元3获得，驱动单元3产生用于闭合/断开所述开关的电流。驱动单元3与控制单元4交换信息，控制单元4将确定开关2断开/闭合的命令传输到驱动单元3。
开关2和驱动单元3在高电压下操作，以能够根据装置的操作模式将电流转换为直流电流或交流电流。控制单元4自身在低电压(12伏特的量级)下控制。同样，为了将高电压电路(驱动单元3和开关2)从低电压电路(控制单元4)去耦，已知的实践是通过去耦器5(例如光耦合器和/或变压器类型的去耦器)单独地将每一个高电压/低电压连接去耦。
而且，电动车辆的标准强制执行电池与车身绝缘，以避免易于与车身接触的个体触电而死。为此，HT电池浮置，其电势没有被链接到底盘。绝缘电缆被提供用于高电压部件和控制单元4之间的每一个连接部，这使得可以将电池从底盘分离。
还可使用在高电压下操作的其他部件，例如测量单元6或功率单元7，该功率单元7特别地给驱动单元3供电。测量单元与控制单元4交换信息。功率单元使用低电压电路来提供电流。因而，去耦器件5也被设置在这些部件和控制单元4之间。
由于所有这些原因，现有技术的电气装置表现出在连接技术、价格和可靠性方面的缺陷，可靠性与被使用的部件的数量相联系。
而且，它们在可靠性方面表现出主要缺陷，特别是当同一控制单元4被用于多个控制臂1时。实际上，如果发生故障，至今没有提出技术方案来确定其起因，并且故障以需要更换整个DC/DC转换器和/或逆变器结束。
发明内容
本发明目的是补救这些缺陷，并且提出用于该目的的功率模块，该功率模块用于转换在蓄电池和交流电流马达之间流动的电流，所述功率模块包括开关器件，开关器件可被控制为许可马达的供电和/或蓄电池的充电；和内置控制单元，内置控制单元连接到所述开关器件，并且能够将断开和/或闭合信号传输到所述开关器件，所述内置控制单元进一步能够与远程控制单元交换数据，该数据交换采用至少一个势垒。数据交换特别地通过至少一个势垒进行。
电马达的供电可根据各个供电模式进行，并且开关器件可被控制用于能够实现给马达供电的这些各种模式。
由于本发明，之前由主控制单元(图1中的控制单元4)提供的智能功能被转移到单独的功率模块内部，各个功率模块因而包括其自己的控制单元以及其自己的相关联的逻辑功能。该内置控制单元一方面被链接到功率模块的开关器件以给开关器件提供控制信号，另一方面与远程控制单元通信以接收和传送数据。
开关器件和内置控制单元之间的信号的交换将能够在高电压环境中进行，并且不需要任何势垒，仅与远程控制单元链接仍需要这样的势垒。由于本发明，由该势垒提供的去耦因此限于仅输送数据的介质，并且要被使用的去耦部件的数量有限。
换句话说，因而设计的功率模块可独立操作，并且自身基于由远程控制单元传送的数据产生高电压控制。
势垒可通过电气隔离获得，例如通过使用用于去耦的变压器和/或光耦合器。
还可以使用通信总线，通信总线使得可以例如多路传输由若多个率模块产生的数据信号。内置控制单元将然后能够在高电压下一个模块接一个模块地与它们的开关器件通信，并且以数据形式与远程控制单元通信。势垒可布置在通信总线水平处，并且数据交换可涉及跨过该总线的势垒的通路。
远程控制单元有利地不是功率模块的部分。
本发明的另一优点是功率模块可同样好地用于逆变器或DC/DC转换器内部。实际上，为此能够参数化相应的功率模块，例如经由通信端口，以将其内置控制单元编程，并且使其作为逆变器的部件或DC/DC转换器的部件操作。因而使得可以产业化制造这样的模块，特殊应用可在制造之后编程。
根据各个实施例，其可被一起或分开采用：
开关器件包括至少一个臂，所述臂由两个串联组装的开关形成，开关被通过所述内置控制单元控制，
开关器件包括用于驱动开关的器件，所述驱动器件一方面链接到所述内置控制单元，另一方面链接到开关，所述驱动器件能够根据所述内置控制单元的断开和/或闭合信号来供给用于端开和/或闭合开关的电流，
所述模块进一步包括测量器件，所述测量器件链接到所述内置控制单元，
所述模块进一步包括供电器件，所述供电器件至少链接到所述内置控制单元和/或所述开关器件，以及任何所述测量器件，
开关器件布置用于形成H桥结构，H桥结构可链接到马达的相，开关器件于是包括两个臂，每一个臂包括开关，马达的相的端子链接在开关之间，
功率模块配备有至少一个去耦电容器，去耦电容器布置用于平滑在H桥水平下的电压，
所述模块包括数据通信总线，数据通信总线链接到所述内置控制单元，并且能够与所述远程控制单元采用在总线上的势垒交换数据，
该模块包括在所述通信总线上的电气隔离器件。
因而，根据特定实施例，每一个模块配备有用于测量电流、电压和温度的器件，以及电容器和非隔离高电压电源，其通过较少数量的连接件完成模块的自动性。
模块的接口可限制为：
用于给高电压模块供电的两个功率接口，
将电流传送离开H桥的两个功率接口，
用于通信总线的控制接口。
本发明还涉及电压转换器，包括：
至少一个如上面所述的功率模块，和
远程控制单元，配置为跨过势垒与模块的内置控制单元交换数据。
转换器可包括多个功率模块和单个远程控制单元，单个远程控制单元配置为与每一个内置控制单元交换数据。数据的交换可仅跨过单个势垒进行。
电压转换器可以是下面提到的逆变器或DC/DC转换器。
本发明还涉及分别用于蓄电池和交流马达的联合供电和充电的逆变器，该逆变器包括至少一个如上所述的功率模块。
其可以是用于多相马达的逆变器，该逆变器配备有等于所述马达的相的数量的多个功率模块，每一个所述功率模块被链接到所述马达的所述相中的一个。
本发明还涉及DC/DC转换器，用于分别的蓄电池和交流马达的联合供电和充电。
DC/DC转换器可以或可以不与上述逆变器结合使用。在它们结合的情况下，所述DC/DC转换器可布置用于适于在蓄电池和逆变器之间的电压水平。为此，其配备有至少一个如上所述的功率模块。
本发明还涉及用于联合供电和充电的装置，包括交流马达、蓄电池、配备有至少一个如上所述的功率模块的蓄电池，所述装置还包括远程控制单元，该远程控制单元能够例如通过通信总线与一个或多个功率模块的内置控制单元交换数据。该远程控制单元可因而与每一个内置控制单元通信。
该联合供电和充电的电气装置受益于由根据本发明的功率模块提供的已经描述的优点。而且，由于该装置，在存在故障的情况下，可以确定通信总线的哪个端口具有故障，并且因此从其有效地推断哪个功率模块处于故障。该功率模块可于是独自被更换，这限制了售后维修的成本。
本发明的另一优点是可以将根据本发明的多个功率模块连接到同一通讯总线，所述总线与控制单元通过有限数量的链接通信。而且，代替将每一个连接部单独去耦，由通信总线执行的去耦以总体多路方式进行。以该方式，连接部和隔离器的数量减少，所形成的电气装置的价格因而也降低。
本发明的另一优点是可以通过选择例如根据本发明的希望用于形成逆变器和/或DC/DC转换器的功率模块的数量来形成预定的联合供电和充电电气装置，该定制物品期望用于形成逆变器和/或DC/DC转换器。
优选地，该电气装置还包括DC/DC转换器，所述DC/DC转换器布置在蓄电池和逆变器之间，以适应蓄电池和逆变器的电压水平。该转换器还可自身有配备根据本发明的功率模块，即每一个配备有内置控制单元的模块，该装置的远程控制单元和这些功率模块的内置控制单元连接到同一通信总线，以使远程控制单元通过这些功率模块的内置控制单元来控制这些功率模块的开关器件的至少一部分。
单个远程控制单元可因而与该装置的每一个内置控制单元交换数据，无论每一个内置控制单元属于逆变器的功率模块还是属于DC/DC转换器的功率模块。
为了确保装置的热调节，可以提出该装置被并入到壳体中，该壳体的至少一个表面与水交换器接触，以允许所述至少一个表面的冷却。该冷却表面可进一步包括多个齿，多个齿布置用于增大交换表面的尺寸。
当然，本发明有益于仅从蓄电池提供马达的供电或仅提供从马达提供蓄电池的充电的电气装置，并且根据本发明的逆变器和/或DC/DC转换器不需要可逆。
本发明还涉及用于实施上述装置的联合供电和充电方法，该方法包括控制至少一个功率模块的开关器件的步骤，使得可以从给马达供电的模式切换到将蓄电池充电的模式，并且反之亦然。
本发明还涉及用于实施如上所述的联合供电和充电气装置的方法，其中该装置通过叠置多个功能电子层被实施，所述层使得：
第一层形成逆变器，
第二层形成远程控制单元，并且
第三层形成DC/DC转换器。
该方法可包括这样的步骤：根据该步骤，第一层和第二层使用第一通信总线连接，并且根据该步骤，第二层和第三层使用第二通信总线连接。
附图说明
在附图的辅助下将更好地理解本发明，附图中：
图1，已经进行了评述，示意性地图示了现有技术的电气装置，
图2示意性地示出根据本发明的功率模块的示例性实施例，
图3示意性地图示出根据本发明的联合供电和充电气装置。
具体实施方式
如图2中所示，本发明首先涉及用于转换在蓄电池和交流马达(在该图中未示出)之间流动的电流的功率模块9。所述模块9在所述示例中包括：
开关器件10，其可被控制用于许可马达的供电和/或蓄电池的充电，和
内置控制单元13，链接到所述开关器件10，并且能够将断开和/或闭合信号传输到所述开关器件10，所述内置控制单元13进一步能够通过势垒与远程控制单元(该图中未示出)交换数据。
术语“链接”应理解为意思是内置控制单元13在没有电流隔离的情况下电连接到开关器件10。对于描述为“链接”的本发明的各个部件的情况通常是大致相同的。
所述控制单元13本质上是数字的。这意味着其能够以数字格式在输入端和输出端处处理数据。所述控制单元13因而限定例如用于模块9的数字核。
开关器件10包括至少一个臂，所述至少一个臂由两个开关11形成，开关11被通过所述内置控制单元13控制。开关串联链接在两个导体102、104之间，所述导体102、104意图被通过模块的连接器(未示出)链接到电源的端子。这里，模块包括两个臂100、100'，第一臂具有设置在其两个开关11之间的第一中心抽头106，第二臂具有设置在其两个开关11之间的中心抽头106'。所述中心抽头106、106'由导体108、110链接到模块的连接器(未示出)。每一个连接器能够实现中心抽头106、106'到马达的相端子的连接，如下面说明的。开关器件10因而布置为形成H桥结构。
开关器件10还包括用于驱动开关11的器件22，器件22被一方面连接到所述内置控制单元13，并且另一方面连接到开关11。所述驱动器件22能够根据所述内置控制单元13的断开和/或闭合信号提供用于使开关11闭合和/或断开的电流。
这里，开关11由晶体管，特别是IGBT或MOSFET类型的晶体管限定，并且驱动器件22将电流通过导体112传输到所述晶体管的栅极，该电流将决定所述晶体管的开或关状态。
模块进一步包括例如测量器件24，测量器件24链接到所述内置控制单元13。它们这里包括测量单元14，测量单元14通过通信总线116链接到内置控制单元13。它们还包括能够实现例如流动经过臂100、100'的电流的测量、跨过臂的端子的电压的测量或温度测量的各部件。
电流的测量例如使用串联设置在臂100、100'上的电阻118进行，跨过电阻的端子的电压被通过运算放大器120转换，运算放大器120将测量电流传输到测量单元114。
电压的测量例如使用与运算放大器124的输入端子相关联的分压器122进行，运算放大器124将测量电流传输到测量单元114。
温度的测量例如使用与运算放大器128相关联的变阻器126进行，运算放大器128将测量电流传输到测量单元114。
该模块进一步包括例如供电器件26，供电器件26被链接到至少所述内置控制单元13和/或所述开关器件10，并且可以连接到测量器件以给测量器件供电。所述供电器件26为非绝缘式的，并且链接至例如高电压电源，这里通过给H桥供电的导体102链接。
根据本发明的模块还可配备有至少一个去耦电容器130，去耦电容器130布置用于保护开关器件10。这里，该去耦电容器130附接到给H桥供电的导体102、104。
该模块还可包括数据通信总线14，数据通信总线14链接到所述内置控制单元13，并且能够与所述远程控制单元交换数据。势垒(该图中未示出)设置在总线上。势垒可以是电流隔离器件，例如变压器和/或光耦合器。
换句话说，在示出的示例中，模块9的接口被限制为：
-两个功率接口，链接到导体102、104，以给高电压模块供电，
-两个功率接口，链接到导体108、110，传输离开H桥的电流，
-控制接口，用于通信总线14。
所述内置控制单元13提供例如以下功能：
-应用从远程单元通过通信总线14接收的命令，特别是与期望的输出电流相关的命令，
-基于与期望的输出电流相关的命令，确定将要传输到驱动单元22的开关2的断开/闭合的命令(HS、LS信号)，
-验证由通信总线14接收的信息的一致性，
-形成与模块相关的诊断，和/或
-通过通信总线14将模块的完整状态传送到远程单元。
作为对接收的命令的回应，驱动器件22可被设计为能够将诊断信息传输到内置控制单元13(故障信号)。
如图3中所示，本发明还涉及联合供电和充电气装置1，其在图示的示例中包括蓄电池20、DC/DC转换器30、逆变器40、交流马达50(这里为三相，并且其绕组60用作电感器)、通信总线14、远程控制单元12、和最后地连接技术件70。
逆变器40包括多个如上所述的功率模块9、9'和9”。每一个模块配备有内置控制单元13--或本地控制单元--和H桥结构形式的开关器件10，马达的每一相被设置一个桥。该类型的结构特别地允许独立控制马达的相，马达的相将因此不必以星形或三角形结构连接。
每一个桥包括四个可驱动开关11。这些开关分布在标有标记A到F的臂上，如下：
单元9的臂A和B链接到马达50的第一相，
单元9'的臂C和D链接到第二相，并且
单元9”的臂E和F链接到第三相。
装置1还包括连接技术件70，连接技术件70能够实现到三相电网的插座的附接。该连接技术件70包括锁定器件(未示出)，用于在装置1以充电模式通电时防止接近电源插座。连接技术件70还与第二锁定器件结合(附图中未示出)，以防止在供电模式期间接近导体(导体于是被通电)。插座还将装置1接地。
该连接技术件70有利地包括传统的保护装置和EMC滤波器，以用于意图链接到电网的任何设备。
从供电模式到充电模式的切换由远程控制单元12处理，远程控制单元12特别地通过通信总线14和内置控制单元13来控制臂A到F的开关11。在供电模式中，远程控制单元12控制该组臂A、B、C、D、E和F，这使得可以以类似于标准控制的方式产生三相电流。在充电模式中，仅臂BD和F通过借助电机的马达50的电感器60形成升压变压器而被控制。
更精确地，并且在本示例中，远程控制单元12以如下所述驱动臂A和F的开关：
-在供电模式中，每一个H桥被控制为能够实现交流电流流动通过马达的相应相。流动通过马达的三相的交流电流通常协同，从而马达转动。支臂A和B的开关11可根据传统的正弦控制PWM(脉宽调制)被驱动。两个其他的H桥被以相同的方式驱动，但是相对于彼此相移，优选地在三相马达的情况下以120o相移，
-在三相充电模式中，每一个臂A、C和E的两个开关断开，而臂B、D和F的开关被根据用于三相充电器的传统的交流控制被驱动，使得每一个电感器60被交流电流穿过，且使得以在所有相上产生PFC(功率因子校正)功能。
远程控制单元--或电路12--也可允许马达50以降阶模式操作。实际上，在电马达50或逆变器40故障后发生相损失的情况下，控制单元12在操作中撤销(reverse)马达50的两个相中的一个的控制。该控制使得可以继续产生具有恒定振幅的单旋转场(singleturning field)，而不会产生任何扭矩的反向，这在相的损耗转变为扭矩中的强的扰动的传统三相装置情况下是不可能的。
如上面已经描述的，通信总线14构成接口，使得可以相互连接装置1的各个功能元件，即功率模块9、9'和9”的内置控制单元13和远程控制单元12。总线14出于该目的配备有多个通信端口，每一个端口被设置用于接收与远程控制单元12或一个内置单元13的链接。总线14可以是一系列并行总线，取决于其频率和其可同时传输的信息项的数量。
远程控制单元12和内置控制单元13因而交换数据形式(例如比特形式)的信息，其经由总线14行进。该交换沿两个方向发生，即从单元12朝向单元13的指令的传送，和作为回应，从单元13朝向单元12的测量和/或诊断信息的传送。
这些多个模块可因而替代地起发射器装置的作用和读取器装置的作用。在每一种情况下，发射器可在同一瞬间将总线的所有比特对应于其通信端口定位。在适当时刻(例如通过控制信号确定的)，读取器同时读取所有比特。
远程控制单元12经由通信总线14通过势垒链接到每一个内置控制单元13，例如通过***光耦合器和/或变压器。
如已经说明的，单元13包括其自己的编程逻辑，独立于单元12的编程逻辑。特别地，单元13的逻辑使得该单元本身可以执行断开和闭合开关的动作，以及测量和/或诊断动作。
以该方式，远程控制单元12将高水平指令传送跨过总线14的势垒，到达每一个内置控制单元13，这些指令以低电压信号的形式出现。根据这些指令，每一个单元13执行能够传输适当的高电压信号的程序，目的是执行单元12要求的控制。以相同方式，作为回应，单元13重新获得高电压测量信号，将它们转变为比特形式的低电压信号，然后将该低电压信号经由总线14传送跨过势垒到达远程单元12，单元12从该时刻起仅须进行被以数据形式直接提供的信息的分析。
因而仅低电压信号行进远至远程控制单元12，与现有技术的技术方案相比较,这使得可以节约大量的高电压低电压转换器，功率模块自动地执管高电压操作。
在本实施例中，DC/DC转换器30的结构没有被图示，以便于阅读图2。该转换器的结构在各方面类似于逆变器40的结构。更精确地，其包括三个功率模块(电马达50的每一相一个)，这些模块自身配备有具有H桥结构的形式的可驱动开关单元块，以及内置控制单元。每一个内置控制单元一方面链接到H桥的各个臂，另一方面链接到通信总线。
以该方式，DC/DC转换器30构成逆变器40的镜像部件。这两个元件可以因此以相同的方式制造为具有相同结构的电子层的形式。为了在该电子层上赋予“逆变器”或“DC/DC转换器”功能，其满足在部件制造之后以适当方式将内置控制单元编程。逆变器和转换器可因而被产业化地制造，以大量节约制造方面的成本。
在该情况下，通信总线可与用于将远程控制单元12链接到逆变器的单元的总线14相同，或为独立的通信总线，特别地专用于所述远程控制单元12和转换器30的模块之间的连接。
当实施根据本发明实施装置1时，多个层可特别地被添加，例如：
-对应于逆变器40的第一层，
-对应于远程控制单元12的第二层，
-对应于DC/DC转换器30的第三层。
以该方式，该装置的大部分被通过电子层的简单添加而制造，层“逆变器40”和“远程控制单元12”之间的连接被通过第一通信总线提供，而层“DC/DC转换器30”和“远程控制单元12”之间的连接通过第二通信总线提供。
之前描述的本发明的实施例通过示例给出，且不以任何方式限制。期望本领域的技术人员能够将这些示例转用到其他情形，例如当具有多于三相的电机被使用时。还期望本领域技术人员知晓怎样将这些示例适用于逆变器不具有H桥结构，而是具有三相桥以及功率接触器类型的开关器件的传统结构的情形，以从将电池充电的模式切换到给马达供电的模式。

Claims (16)

1.一种用于转换在蓄电池(20)和交流马达(50)之间流动的电流的功率模块(9、9'、9”)，所述功率模块(9、9'、9”)包括：
多个开关器件(10)，该多个开关器件(10)被控制为许可马达(50)的供电和/或能使蓄电池(20)的充电；和
内置控制单元(13)，其连接到所述多个开关器件(10)，并且能够将断开和/或闭合信号传输到所述多个开关器件(10)，并能够与远程控制单元(12)交换数据，其中该数据交换是通过电流隔离势垒进行的，
所述多个开关器件(10)包括：
由串联组装的两个开关(11)形成的至少一个臂，开关(11)由所述内置控制单元(13)控制，和
用于驱动开关的器件(22)，其一方面链接到所述内置控制单元(13)，另一方面链接到开关，所述驱动开关的器件(22)能够根据所述内置控制单元(13)的断开和/或闭合信号提供用于断开和/或闭合开关(11)的电流。
2.如权利要求1所述的功率模块，进一步包括测量器件(24)，所述测量器件(24)链接到所述内置控制单元(13)。
3.如权利要求1所述的功率模块，进一步包括供电器件(26)，所述供电器件(26)至少链接到所述内置控制单元(13)和/或所述开关器件(10)。
4.如前述权利要求1-3中任一项所述的功率模块，其中，开关器件(10)布置为形成H桥结构，所述H桥结构可被链接到马达(50)的相(60)。
5.如前述权利要求1-3中任一项所述的功率模块，配备有至少一个去耦电容器(130)，所述去耦电容器(130)布置用于保护开关器件(10)。
6.如前述权利要求1-3中任一项所述的功率模块，进一步包括数据通信总线(14)，所述数据通信总线(14)链接到所述内置控制单元(13)，并且能够与所述远程控制单元(12)使用总线上的势垒交换数据。
7.如权利要求6所述的功率模块，包括在所述通信总线(14)上的流电隔离器件。
8.一种电压转换器，包括：
至少一个如前述权利要求1-7中任一项所述的功率模块(9、9’、9”)，和
远程控制单元(12)，配置为用于跨过势垒与模块(9、9’、9”)的内置控制单元(13)交换数据。
9.如权利要求8所述的电压转换器，包括多个功率模块(9、9’、9”)和单个远程控制单元(12)，远程控制单元(12)配置用于跨过单个势垒与每一个内置控制单元(13)交换数据。
10.如权利要求8或9所述的电压转换器，为逆变器(40)，分别用于交流马达(50)和蓄电池(20)的联合供电和充电。
11.如权利要求10所述的电压转换器，用于其的马达(50)为多相马达，逆变器(40)配备有等于所述马达(50)的相(60)的数量的多个功率模块(9、9’、9”)，每一个所述功率模块(9、9’、9”)被链接到所述马达(50)的所述相(60)中的一个。
12.如权利要求8或9所述的电压转换器，为DC/DC转换器(30)，分别用于交流马达(50)和蓄电池(20)的联合供电和充电。
13.如权利要求12所述的电压转换器，布置为适合于在蓄电池(20)和逆变器(40)之间的电压水平。
14.一种用于联合供电和充电的电气装置(1)，包括交流马达(50)、蓄电池(20)、配备有至少一个如权利要求1到7中任一项所述的功率模块(9、9’、9”)的逆变器(40)，所述装置(1)还包括远程控制单元(12)，远程控制单元(12)能够与一个或多个功率模块(9、9’、9”)的内置控制单元(13)交换数据。
15.如权利要求14所述的电气装置，包括DC/DC转换器(30)，所述DC/DC转换器(30)包括至少一个如权利要求1到7中任一项所述的功率模块，所述DC/DC转换器(30)布置在蓄电池(20)和逆变器(40)之间。
16.一种用于实施权利要求15中所述装置的方法，其中，该装置通过叠置多个电子层实施，所述电子层是这样的：
第一层形成逆变器(40)，
第二层形成远程控制单元(12)，和
第三层形成DC/DC转换器(30)。
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