控制用于向感应功率负载供电的电子开关单元的制作方法

1.本发明涉及从电蓄能器向感应功率负载供电的电子开关电路领域。
2.例如，在汽车工业中，经常使用感应功率负载（例如电动马达）。这些感应功率负载需要开关桥（如逆变器、h桥、dc-dc转换器等）来控制它们。在这种类型的架构中，电蓄能器（例如电池）因此经由包括开关桥的开关电路向感应功率负载供电。
3.感应功率负载包括在特定操作阶段产生高浪涌电流的线圈。例如，当电动马达启动时，或者在急剧加速期间，电动马达将产生电流浪涌，其可能非常高。


背景技术：

4.管理与感应功率负载相关的大浪涌电流需要在电源和电子开关电路的地之间添加通常为电化学类型的滤波电容器。每当电子开关电路的功率功能有大电流浪涌时，这些电容器用于稳定电池的电压总线。
5.在这种情况下，大量电能流过电化学电容器，电化学电容器是具有特定规格和特定使用范围的敏感部件，不符合规格和使用范围会导致这些部件损坏。电化学电容器的损坏可导致电池和地之间的短路，并导致电子开关单元被损坏。
6.避免这些严重后果的常见解决方案是加大电化学滤波电容器的装备。因此，在电源和地之间提供的电容器组由过大数量的电容器组成，并且这些电容器的电容也过大。操作安全性是以制造电子开关单元的额外成本以及这些单元的印刷电路的额外体积来获得的，这违背了尤其是在汽车工业中的降低制造成本和减小计算机尺寸的趋势。
7.其他解决方案提供了用其他技术的具有较少故障风险的电容器来替换电化学电容器。这些电容器比电化学电容器更昂贵，并且这些技术不太适合滤波功能。


技术实现要素：

8.本发明的目的是改进现有技术的用于向感应功率负载提供电功率的电子开关单元。
9.为此，本发明旨在提供一种用于控制电子开关单元的方法，该电子开关单元用于向感应功率负载提供电功率，该电子开关单元包括：
‑ꢀ
电源连接器；
‑ꢀ
适于根据具有额定工作频率和占空比的脉宽调制信号来控制的开关桥；
‑ꢀ
布置在地和电子开关单元的电源之间的电源滤波电容器组。
10.该方法包括以下步骤：
‑ꢀ
通过将初始滤波电容器连接在电子单元的电源和地之间来启用该初始滤波电容器，以及停用滤波电容器组中的其他电容器；
‑ꢀ
测量流过该初始滤波电容器的电流；
‑ꢀ
如果该电流高于预先确定的额定电流阈值，则通过将附加的滤波电容器连接在电子单元的电源和地之间、与初始滤波电容器并联来启用附加的滤波电容器。
11.根据一个实施例，当滤波电容器组中的所有电容器都被启用时，该方法包括以下步骤：
‑ꢀ
测量流过滤波电容器中的每一者的电流；
‑ꢀ
如果这些电流高于预先确定的额定电流阈值，则将脉宽调制信号的工作频率增加到第一预先确定的保护频率，该第一预先确定的保护频率大于额定工作频率。
12.根据一个实施例，当工作频率等于预先确定的最大保护频率时，该方法包括以下步骤：
‑ꢀ
测量流过滤波电容器中的每一者的电流；
‑ꢀ
如果这些电流高于对应于预先确定的最大保护频率的预先确定的最大电流阈值，则将脉宽调制信号的占空比减小到预先确定的保护值。
13.根据本发明的方法使得可以保护电化学滤波电容器。对于特定的电子开关单元，可以利用这种保护来尽可能精确地确定电化学电容器的尺寸。精确地确定电化学电容器的尺寸可以降低其成本。此外，由于电化学电容器是体积庞大的部件，所以减少它们的数量和它们的电容允许在电子单元的印刷电路的体积方面获得相当大的益处，并因此总体上减小该电子单元的尺寸。
14.此外，这种保护使得可以增加电子开关单元的可靠性。
15.根据本发明的方法可以包括以下单独或组合的附加特征：
‑ꢀ
该方法包括以下步骤：测量流过被启用的滤波电容器中的每一者的电流；如果这些电流高于预先确定的额定电流阈值，则通过将附加的滤波电容器连接在电子单元的电源和地之间来启用附加的滤波电容器；
‑ꢀ
重复所述步骤，直到滤波电容器组中的所有电容器都被启用；
‑ꢀ
在测量流过被启用的滤波电容器中的每一者的电流的步骤之后，如果流过被启用的电容器中的每一者的电流低于预先确定的最低阈值，则停用最后一个被启用的电容器；
‑ꢀ
预先确定的最低阈值等于预先确定的额定电流阈值的一半；
‑ꢀ
当滤波电容器组中的所有电容器都被启用时，该方法包括以下步骤：测量流过滤波电容器中的每一者的电流；如果这些电流高于预先确定的额定电流阈值，则将脉宽调制信号的工作频率增加到第一预先确定的保护频率，所述第一预先确定的保护频率大于额定工作频率；
‑ꢀ
该方法包括以下步骤：测量流过滤波电容器中的每一者的电流；如果这些电流高于对应于第一预先确定的保护频率的第一预先确定的电流阈值，则将脉宽调制信号的工作频率增加到第二预先确定的保护频率；
‑ꢀ
重复以下步骤，直到工作频率达到预先确定的最大保护频率：测量流过滤波电容器中的每一者的电流；如果这些电流高于对应于第n个预先确定的保护频率的第n个预先确定的电流阈值，则将脉宽调制信号的工作频率增加到第n 1个预先确定的保护频率；
‑ꢀ
当工作频率等于第n 1个预先确定的保护频率时，如果流过每个电容器的电流低于对应于第n个预先确定的保护频率的第n个预先确定的电流阈值，则将工作频率降低到第n个预先确定的保护频率的值；
‑ꢀ
当工作频率等于预先确定的最大保护频率时，该方法包括以下步骤：测量流过
滤波电容器中的每一者的电流；如果这些电流高于对应于预先确定的最大保护频率的预先确定的最大电流阈值，则将脉宽调制信号的占空比减小到预先确定的保护值；
‑ꢀ
重复前述步骤，同时逐渐降低占空比，直到流过滤波电容器中的每一者的电流低于对应于预先确定的最大保护频率的预先确定的最大电流阈值；
‑ꢀ
每次该方法再次开始时，滤波电容器组的每个电容器被依次分配给初始滤波电容器的功能。
附图说明
16.参考附图，本发明的其他特征和优点将从以下非限制性描述中变得显而易见，其中：
‑ꢀ
[图1]图1示意性地示出了根据本发明的电子开关单元；
‑ꢀ
[图2]图2是说明根据本发明的方法的示意图；
‑ꢀ
[图3]图3示出了图1的电子单元的滤波电容器的工作曲线。
具体实施方式
[0017]
图1示意性地示出了根据本发明的电子开关单元1。在该说明性示例中，电子单元1是旨在向机动车辆内的三相电动马达2供电并对其进行控制的逆变器。电子单元1由机动车辆的电池供电，示出了处于 12 v电势的该电池的电源线3。电子单元1包括电源连接器4，该电源连接器4使得可以特别是将电子单元1连接到该电源线3。
[0018]
电子单元1包括开关桥5，在本示例中，该开关桥5适于向三相马达2供电。构成车辆设备一部分的微控制器6将用于控制马达2的控制设定点传送到开关桥5。在该示例中，开关桥5由微控制器6传送的脉宽调制（pwm）信号控制。该脉宽调制信号具有工作频率和占空比。
[0019]
马达2是包括高电感线圈的感应功率负载，并且电子单元1具有输入滤波电容器组7。该电容器组7由预先确定的数量的电容器c1至cn组成，这些电容器是高电容（例如，大于1
ꢀµ
f）的电化学电容器。这些电容器c1至cn保护电子单元1免受由在马达2的某些操作阶段（例如启动或加速）期间发生的高电流浪涌引起的电能的大变化。
[0020]
电容器c1至cn旨在连接在电源线3（ 12 v）和地之间。电容器c1到cn的数量根据装置的功率来选择。电子单元1另外包括用于连接电容器的设备8。对于电容器c1至cn中的每一个，该设备8包括开关9，使得可以打开或闭合电容器的一个电极和地之间的电路，每个电容器的另一个电极连接到电源线3。因此，其开关9闭合的所有电容器c1到cn并联放置，并且连接在电源线3和地之间（它们被称为“启用的”），而其开关9打开的电容器在电路之外，并且被称为“停用的”。
[0021]
用于连接电容器的设备8由控制模块10控制，控制模块10适于闭合和打开开关9。开关9例如是晶体管，且模块10可以是驱动器类型的模块。
[0022]
此外，控制模块10从微控制器6接收脉宽调制信号。因此，模块10具有与工作频率和占空比相关的信息，该信息由微控制器6作为设定点给出，以用于控制马达2。然而，控制模块10将该信号传输到开关桥5，以便有效地控制开关桥5，从而控制马达2，并且能够修改该信号。
[0023]
用于连接电容器的设备8另外包括用于测量流过每个电容器c1至cn的电流的装置，
该装置由电流表11示意性地示出。在图1的示意图中，仅示出了电容器c1的电流表11，可以理解的是，每个电容器c1至cn都具有这样的测量装置。因此，控制模块10具有每个电容器c1至cn的电流测量值。
[0024]
根据本发明的控制方法使得电容器组7能够通过保护电子单元1免受瞬时可能非常高的负载浪涌电流来实现其滤波功能。该方法还保证了电容器c1至cn的最佳操作及其耐久性，并因此提高了电子单元1的总体可靠性。参考图2的图表来描述该方法，图2示意性地示出了由控制用于连接电容器的设备8的控制模块10连续实施的步骤。
[0025]
第一步骤a1涉及控制模块10开始运行时的初始编程。在该步骤a1期间，以下数据存储在控制模块10中：
‑ꢀ
形成电容器组7的电容器的数量n；
‑ꢀ
脉宽调制信号的额定工作频率f
t0
；
‑ꢀ
脉宽调制信号的预先确定的最大保护频率f
tm
；
‑ꢀ
脉宽调制信号的额定频率和最大保护频率之间的预先确定的中间保护频率f
t1
，f
t2
，
…
；
‑ꢀ
电容器的有效电流阈值i
rms_t0
，i
rms_t1
，i
rms_t2
，
…
，i
rms_tm
，其对应于每个工作频率f
t0
，f
t1
，f
t2
，
…
，f
tm
。
[0026]
接下来的步骤a2涉及对初始滤波电容器的选择进行初始化，当该方法开始时，该电容器将是唯一被启用的电容器。在该方法的第一次迭代期间，第一电容器c1被指定为初始滤波电容器。
[0027]
在接下来的步骤a3期间，初始电容器（在该方法的第一次迭代中为c1）被启用，并且所有其他电容器c2至cn被停用。电容器由开关9启用或停用（见图1）。因此，在该第一次迭代期间，步骤a3包括闭合与第一电容器c1相关的开关9，并且打开与其他电容器c2至cn相关的所有其他开关9。
[0028]
在接下来的步骤a4中，使用电流表11测量流过初始电容器的电流（见图1）。如果测量的流过初始电容器电流高于额定电流阈值i
rms_t0
，则该方法进行到接下来的步骤a5。否则，该方法循环回到步骤a4。额定电流阈值i
rms_t0
的值是取决于所使用的滤波电容器的预先确定的值。该值对应于电容器（此处电容器c1作为初始滤波电容器）在额定工作频率f
t0
下旨在安全承受的最大电流。额定工作频率f
t0
是由微控制器6发送的脉宽调制信号的频率，并且控制模块10同样地将该信号传输到开关桥5。
[0029]
因此，只要流过初始电容器（在该第一次迭代中是电容器c1，并且是电容器组中唯一的有源电容器）的电流保持低于额定电流阈值i
rms_t0
，该方法就保持在步骤a4。
[0030]
从步骤a4前进到步骤a5对应于流过初始电容器c1的电流高于额定电流阈值i
rms_t0
的情况，并且该电流被认为对于初始电容器c1来说太高。步骤a5包括启用电容器组7中的附加的滤波电容器。这里，接下来的电容器c2将因此在步骤a5中被启用，也就是说其开关9将被控制模块10闭合。
[0031]
从步骤a5开始，电容器组7将因此由并联的两个电容器c1和c2组成，并且电流将因此分布在这两个电容器上。
[0032]
该方法然后前进到步骤a6，在该步骤中执行新的电流测量。在该步骤a6期间，对于这些电容器中的每一者，测量流过两个启用的电容器c1、c2的电流。在该步骤a6中，如果流过
两个电容器c1、c2的电流均低于额定电流阈值i
rms_t0
，则情况被判断为可接受的，并且由两个电容器c1、c2组成的电容器组7实现其功能，而没有电容器退化的风险。然后，设备前进到步骤a7，在该步骤中，进行与电流相关的新检查。
[0033]
在步骤a7期间，另外评估为每个电容器c1、c2测量的电流值（其因此低于额定电流阈值i
rms_t0
），以确定这些电流测量值是否进一步低于最低阈值。在本示例中，最低阈值等于额定电流阈值i
rms_t0
的一半。如果这两个电流测量值高于最低阈值，则该方法循环回到步骤a6。相反，当流过两个电容器c1、c2的电流低于最低阈值（额定电流阈值i
rms_t0
的一半）时，该方法则进行到步骤a8，其中第二电容器c2被停用。这种情况对应于返回到被判断为足够低的电流，从而只需要滤波电容器组7中的单个电容器。
[0034]
接下来的步骤a9在于确定功率功能是否完成，也就是说，考虑到马达2的运行阶段，是否仍然需要由电容器组7实现的滤波功能。如果该功率功能没有完成，则该方法返回到步骤a4。相反，如果功率功能完成，则该方法进行到步骤a10，其中新的初始电容器将被指定用于该方法的下一次迭代。在该方法的第一次迭代中，下一个电容器c2现在被指定为初始电容器。在步骤a3的下一次迭代和接下来的步骤中，该电容器c2将通过单独形成滤波电容器组7开始。在步骤a10之后，该方法然后循环回到步骤a3，在此期间，该新的初始电容器c2因此将被启用，而所有其他电容器将被停用，并且该方法然后启动步骤a3和如上所述的后续步骤的新迭代。
[0035]
再次参考该第一次迭代的步骤a6，与上面不同，如果在该步骤期间，在每个电容器c1、c2中测量的电流高于额定电流阈值i
rms_t0
，则该方法不继续步骤a7，而是这次前进到步骤b1，其中电容器组7的下一个电容器被启用。在该第一次迭代中，电容器c1、c2、c3因此在步骤b1中被启用，而所有其他电容器被停用。
[0036]
该方法然后进行到步骤b2和b3，其类似于步骤a6和a7，但是这次涉及三个电容器c1、c2和c3。
[0037]
在步骤b2中，测量流过电容器c1至c3中的每一者的电流，并将其与额定电流阈值i
rms_t0
进行比较。如果流过每个电容器的该电流低于额定电流阈值i
rms_t0
，则该方法进行到步骤b3，其中该电流值与最低电流阈值（这里也是额定阈值电流i
rms_t0
的一半）进行比较。如果流过每个电容器的电流高于最低电流阈值，则步骤b3循环回到步骤b2。相反，如果流过每个电容器的电流低于最低电流阈值，则该方法进行到步骤e14。在步骤e14中，刚刚被启用的电容器（c3）然后被停用。
[0038]
接下来的步骤b5在于确定功率功能是否完成。如果该功率功能没有完成，则该方法循环回到步骤a6。相反，如果功率功能完成，则该方法进行到步骤b6，其中新的初始电容器将被指定用于该方法的下一次迭代。在该方法的第一次迭代中，下面的电容器c2现在被指定为初始电容器。在步骤b6之后，该方法然后循环回到步骤a3，在此期间，该新的初始电容器c2因此将被启用，而所有其他电容器将被停用，并且该方法然后启动步骤a3和如上所述的后续步骤的新迭代。
[0039]
如果在步骤b2中，测量的流过电容器c1、c2、c3中的每一者的电流高于额定电流阈值i
rms_t0
，则该方法前进到步骤c1，在该步骤中，附加电容器被启用。随后，以下电容器被启用并被添加到电容器c1、c2、c3，以形成滤波电容器组7。因此，对电容器组的每个电容器重复该方法（这在该图2中由虚线13示意性地示出），从而只要流过每个电容器的电流高于额定
电流阈值i
rms_t0
，就向电容器组7添加新的电容器，直到最后一个电容器cn。
[0040]
步骤c1涉及添加该电容器cn，因此包括启用滤波电容器组7中可用的最后一个电容器cn。
[0041]
从c1到c6的步骤与从b1到b6的步骤一样。在步骤c1之后，步骤c2因此涉及将流过每个电容器（所有电容器c1至cn都被启用）的电流与额定电流阈值i
rms_t0
进行比较。在步骤c2中，测量流过电容器c1至cn中的每一者的电流，并将其与额定电流阈值irms t0进行比较。如果流过每个电容器的该电流低于额定电流阈值i
rms_t0
，则该方法进行到步骤c3，其中该电流值与最低电流阈值（这里也是额定阈值电流i
rms_t0
的一半）进行比较。如果流过每个电容器的电流高于最低电流阈值，则步骤c3循环回到步骤c2。相反，如果流过每个电容器的电流低于最低电流阈值，则该方法进行到步骤c4。在c4步骤中，刚刚被启用的电容器（cn）然后被停用。
[0042]
接下来的步骤c5在于确定功率功能是否完成。如果这个功率功能没有完成，则该方法根据虚线16（如果电容器cn是滤波电容器组的第四个和最后一个电容器）返回到步骤b2或者对于cn之前的电容器，则返回到与步骤b2等效的步骤。相反，如果功率功能完成，则该方法进行到步骤c6，其中新的初始电容器将被指定用于该方法的下一次迭代。
[0043]
因此，该方法在步骤a3和c6之间循环，使得电容器组中使用的电容器数量总是最佳的。
[0044]
此外，该方法总是在单个电容器上开始，但是由于步骤a10、b6和c6，该电容器是轮流的，也就是说，每个电容器c1至cn将因此依次扮演电容器组中被启用的第一电容器的角色。这种布置通过平衡所有电容器的使用时间而允许电容器的有规律的磨损，而不管它们在电容器组中的位置如何。电容器以轮流的固定顺序被启用。
[0045]
此外，在步骤c2期间，如果流过每个电容器c1至cn的电流的测量值高于额定电流阈值i
rms_t0
，则该方法进行到步骤d1，在该步骤中，脉宽调制信号的工作频率将被修改。这种情况对应于在最初预期的工作频率f
t0
下检测电容器的过度使用。换言之，尽管电容器组中的所有电容器已经被启用，但是判断有必要采取额外的措施，因为尽管电容器组的最大电容被使用，但是流过这些电容器的电流仍然高于额定电流阈值i
rms_t0
。
[0046]
在步骤d1期间，脉宽调制信号的工作频率增加到第一保护频率f
t1
。脉宽调制信号的频率可以在控制模块10处修改，或者直接在微控制器6处修改。由于第一保护频率f
t1
大于工作频率f
t0
，考虑到电化学电容器特有的规格，电容器组的电容器c1至cn因此接受更大的电流（见图3）。通过将工作频率修改为值f
t0
，高于额定电流阈值i
rms_t0
的电流不再对滤波电容器造成风险。在这个新频率f
t0
，对滤波电容器组造成风险的电流阈值现在是第一预先确定的电流阈值i
rms_t1
（因此高于i
rms_t0
），参见图3。
[0047]
在图2中，步骤d2在于确定流过每个电容器c1至cn的电流是否高于该第一预先确定的电流阈值i
rms_t1
。如果流过每个电容器c1至cn的电流不高于该第一预先确定的电流阈值i
rms_t
，则该方法进行到步骤d3，其中流过电容器c1至cn中的每一者的电流这次与额定电流阈值i
rms_t0
进行比较。如果在步骤d3期间，该电流仍然高于i
rms_t0
，则该方法循环回到步骤d2。相反，如果在步骤d3，所测量的流过电容器的电流现在低于i
rms_t0
，则该方法进行到步骤d4，其中工作频率再次回到初始工作频率f
t0
。这种情况对应于如下的情况：增加工作频率不再被判断为有用，然后该方法进行到步骤d5。
[0048]
类似于步骤a9、b5和c5，接下来的步骤d5在于确定功率功能是否完成。如果该功率功能没有完成，则该方法返回到步骤c2。相反，如果完成了功率功能，则该方法进行到步骤d6，在该步骤中，将为该方法的下一次迭代指定新的初始电容器（在该第一次迭代中，c2现在被指定为初始电容器）。
[0049]
再次参考步骤d2，相反，如果流过每个电容器c1至cn的电流的测量值指示这些电流中的每一者都高于第一预先确定的电流阈值i
rms_t1
，则该方法进行到步骤e1，在该步骤中，工作频率这次将增加到第二保护频率f
t2
。以与步骤d1到d6相同的方式，方法的开始于步骤e1的这部分则将工作频率增加到新的频率f
t2
，该频率大于f
t1
，并且因此使得可以进一步增加电容器组c1到cn的容量，这里所有的电容器都被启用。在步骤e1之后，顺序与针对步骤d1至d6的顺序相同，因此在此不再详细描述（该方法部分由虚线17示意性示出）。
[0050]
对于与在步骤a1中初始化该方法时所预期的同样多的频率f
t1
、f
t2
等重复该相同模式。因此，总之，当电容器组中的所有电容器都被启用，并且流过电容器的电流仍然高于额定电流阈值时，工作频率分级增加到f
t1
，然后到f
t2
，等等。因此，只要流过电容器的电流保持超过第一预先确定的电流阈值i
rms_t1
、第二预先确定的电流阈值i
rms_t2
等，工作频率就分级增加。这些阈值分别对应于每个预先确定的频率级f
t1
、f
t2
等。
[0051]
脉宽调制信号的工作频率增加的这种渐变以也在初始化步骤a1期间限定的最大频率f
tm
结束。因此，当已经到达最后一个频率级并且流过电容器的电流仍然高于对应于该最后一个频率级的预先确定的电流阈值时，该方法进行到步骤f1。然后，该方法进行到最终将工作频率增加到最大频率f
tm
（在步骤f1中），以便为该最大保护频率f
tm
实现电容器组的最大容量。
[0052]
步骤f1和接下来的步骤以与步骤d1和接下来的步骤或步骤e1和接下来的步骤（未示出）相同的方式展开。然后，步骤f2在于确定流过电容器c1至cn中的每一者的电流是否高于最后的电流阈值i
rms_tm
。如果流过电容器c1至cn中的每一者的电流不高于最后的电流阈值i
rms_tm
，则该方法进行到步骤f3，其中流过电容器c1至cn中的每一者的电流这次与对应于最大频率f
tm
之前施加的频率（在该示例中，这是在步骤e1和后续步骤期间施加的频率）的电流阈值进行比较。如果在步骤f3期间，该电流仍然高于如下的电流阈值：该电流阈值对应于恰好在最大频率f
tm
之前施加的频率，则该方法循环回到步骤f2。相反，如果在步骤f3中，所测量的流过电容器的电流现在低于所述的如下的电流阈值：该电流阈值对应于恰好在最大频率f
tm
之前施加的频率，则该方法进行到步骤f4，其中工作频率再次回到恰好之前施加的频率（在该示例中，在步骤e1和接下来的步骤期间）。这种情况对应于如下的情况：增加工作频率不再被判断为有用，然后该方法进行到步骤f5。
[0053]
类似于步骤a9、b5、c5和d5，接下来的步骤f5包括确定功率功能是否完成。如果这个功率功能没有完成，则该方法返回到步骤e1的方法部分和接下来的步骤（虚线18）。相反，如果完成了功率功能，则该方法进行到步骤f6，在该步骤中，将为该方法的下一次迭代指定新的初始电容器（如前所述，在该第一次迭代中，c2被指定为初始电容器）。
[0054]
在步骤a3和步骤f6之间，滤波电容器组被实现，同时被保护免受电流峰值影响，而不干扰电子开关单元的操作。
[0055]
此外，在步骤f2中，如果流过每个电容器的电流的测量值指示该电流高于最后的预先确定的电流阈值i
rms_tm
，该电流阈值对应于最大保护频率f
tm
下的最大容许电流，则该方
法进行到步骤g1，其中将实施新的措施来保护电容器组。该措施涉及降低脉宽调制信号的占空比。然后，该方法进入降级模式，在该降级模式下，占空比被降低，且从而影响受控电容性负载的操作，目的是保护滤波电容器组。
[0056]
在步骤g1中，占空比因此降低了预先确定的值，并且在步骤g2中，检查流过电容器c1至cn中的每一者的电流的测量值是否已经返回到低于最后的预先确定的电流阈值i
rms_tm
。如果确实是这种情况，该方法循环回到步骤f2，如果不是这种情况，该方法循环回到步骤g1，以便再次降低占空比。
[0057]
因此，在步骤g1的一次或多次迭代中，脉宽调制信号的占空比被降低，直到流过电容器的电流返回到低于最后的预先确定的电流阈值i
rms_tm
。在步骤g1和g2的重复期间，为了保护电容器组7的电容器，可以由控制模块10启用警报标志，以警告车辆的其他设备或警告用户马达2的控制存在限制。然而，除了异常情况之外，这些限制占空比的阶段持续时间短，并且最终对马达2的整体运行几乎没有影响。
[0058]
图3的曲线示出了滤波电容器组的电容器的电容i
cap
的变化，也就是可以由电容器接受的电流作为其工作频率f的函数。该曲线对于给定的温度（这里是25℃）和限定的电压是有效的。工作频率是控制开关桥5的脉宽调制信号的频率。图3示出了脉宽调制信号的各种工作频率变化的情况，以及电容器组7的电容器内的相关电流。图3是本实施例中使用的电化学电容器的特性曲线。
[0059]
图3是电化学电容器的特征，图３具有直线的第一部分，该第一部分具有正梯度，该正梯度与如下阶段相关联，在该阶段中，施加到电容器上的工作频率的增加与其电容的增加（也就是说其能够承受的电流的增加）一起进行。该直线的第一部分通过由电容器允许的最大频率f
max
限定。频率f
max
是这样的频率：如果超出该频率，则电容器可能被破坏。
[0060]
图3还描绘了频率f
t0
、f
t1
、f
t2
ꢀ…ꢀftm
，这些频率是在刚刚描述的方法中被选择和被初始化的。频率f
tm
是电容器在该方法期间将经受的最大频率。该频率f
tm
优选小于f
max
，以保证电容器的耐久性。
[0061]
如上所述，该方法以对应于电容器的最大电流阈值i
rms_t0
的工作频率f
t0
下的脉宽调制信号开始。根据所描述的方法，每当流过电容器的有效电流超过该值i
rms_t0
时，电容器组7内的新电容器被启用。当电容器组7的最后一个电容器已经被启用，并且电流仍然大于值i
rms_t0
时，工作频率则被修改并且增加到对应于流过电容器的新的最大电流i
rms_t1
的值f
t1
。每次流过电容器的电流超过对应的电流阈值i
rms_t1
、i
rms_t2
，通过使频率连续增加到预先确定的频率级f
t1
、f
t2
，直到对应于电流阈值i
rms_tm
的最大保护频率f
tm
，来重复进行增加工作频率的操作。因此，流过电容器组7的电流在阴影线范围14中变化。在这个范围内，电容器组受到保护，并且电子开关单元1正常工作，而不影响马达2的运行。
[0062]
根据该方法的步骤g1和g2，当占空比受限时，电容器的电流在第二阴影线范围15中变化。
[0063]
在不脱离本发明的范围的情况下，可以实现不同的实施例。具体而言，预先确定的电流阈值i
rms_t0
、i
rms_t1
、i
rms_t2
ꢀ…ꢀirms_tm
的数量以及相应的工作频率f
t0
、f
t1
、f
t2
ꢀ…ꢀftm
可以适用于特定的应用和特定的电容器。
[0064]
此外，关于步骤g1和g2，占空比可以连续地或分阶段地降低。