本發(fā)明涉及一種直流變壓器設(shè)備以及一種用于運(yùn)行直流變壓器設(shè)備的方法。

背景技術(shù)：

1、完全或至少部分地電驅(qū)動(dòng)的車輛通常具備電儲(chǔ)能器、如例如牽引用電池。該牽引用電池提供對(duì)于驅(qū)動(dòng)電動(dòng)車輛所需的電能。牽引用電池通常提供幾百伏特的輸出電壓并且饋送車輛的所謂的高壓電網(wǎng)。此外，這樣的車輛通包括常多個(gè)電負(fù)載件，這些電負(fù)載件通過(guò)低壓電網(wǎng)來(lái)供應(yīng)有較低的電壓。為了耦接高壓電網(wǎng)和低壓電網(wǎng)并且尤其為了將電能從高壓電網(wǎng)傳遞到低壓電網(wǎng)中，而能夠設(shè)置所謂的直流變壓器，該直流變壓器將高壓電網(wǎng)的直流電壓轉(zhuǎn)換成用于低壓電網(wǎng)的直流電壓。

2、公開(kāi)文獻(xiàn)de?2009?028?147a1描述了一種用于電動(dòng)車輛的車載電網(wǎng)的電路布置結(jié)構(gòu)，其中，直流變壓器(dc/dc轉(zhuǎn)換器)設(shè)置用于耦接在兩個(gè)車載電源件之間。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明公開(kāi)了具有獨(dú)立權(quán)利要求的特征的一種直流變壓器設(shè)備和一種用于運(yùn)行直流變壓器設(shè)備的方法。另外的有利的實(shí)施方式是從屬權(quán)利要求的主題。

2、相應(yīng)地設(shè)置了：

3、直流變壓器設(shè)備，其具有至少一個(gè)直流變壓器和控制裝置。至少一個(gè)直流變壓器設(shè)計(jì)用于將輸入直流電壓轉(zhuǎn)換成輸出直流電壓?？刂蒲b置包括電壓調(diào)節(jié)器和電流調(diào)節(jié)器。電壓調(diào)節(jié)器設(shè)計(jì)用于，在使用針對(duì)直流變壓器的輸出電壓的目標(biāo)值以及針對(duì)直流變壓器的輸出電壓的測(cè)量值的情況下確定針對(duì)直流變壓器的第一調(diào)節(jié)參量。電流調(diào)節(jié)器包括第一調(diào)節(jié)裝置和第二調(diào)節(jié)裝置。第一調(diào)節(jié)裝置設(shè)計(jì)用于，在使用直流變壓器的輸入端處的電流的情況下確定第一電流調(diào)節(jié)參量。第二調(diào)節(jié)裝置設(shè)計(jì)用于，在使用直流變壓器的輸出端處的電流的情況下確定第二電流調(diào)節(jié)參量。電流調(diào)節(jié)器設(shè)計(jì)用于，在使用第一電流調(diào)節(jié)參量和第二電流調(diào)節(jié)參量的情況下確定第二調(diào)節(jié)參量；最后，控制裝置設(shè)計(jì)用于，在使用第一調(diào)節(jié)參量和第二調(diào)節(jié)參量的組合的情況下操控直流變壓器。

4、此外設(shè)置了：

5、用于運(yùn)行具有至少一個(gè)直流變壓器的直流變壓器設(shè)備的方法。該方法包括用于在使用針對(duì)直流變壓器的輸出電壓的目標(biāo)值以及針對(duì)直流變壓器的輸出電壓的測(cè)量值的情況下獲取第一調(diào)節(jié)參量的步驟。進(jìn)一步，該方法包括用于在使用直流變壓器的輸入端處的電流的情況下獲取第一電流調(diào)節(jié)參量的步驟。此外，該方法包括：用于在使用直流變壓器的輸出端處的電流的情況下獲取第二電流調(diào)節(jié)參量的步驟；用于在使用第一電流調(diào)節(jié)參量和第二電流調(diào)節(jié)參量的情況下獲取針對(duì)直流變壓器的第二調(diào)節(jié)參量的步驟；以及在使用第一調(diào)節(jié)參量和第二調(diào)節(jié)參量的組合的情況下操控至少一個(gè)直流變壓器的步驟。

6、本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。

7、本發(fā)明位于所基于的認(rèn)識(shí)是，對(duì)于直流變壓器的調(diào)節(jié)而言也能夠一同考慮輸出側(cè)或者說(shuō)次級(jí)側(cè)上的電流。特別地，如果在直流變壓器中設(shè)置有變壓器，則對(duì)于輸出電流限值的計(jì)算來(lái)說(shuō)必須在考慮到變壓器的變換比的情況下進(jìn)行換算。然而，這樣的換算需要一定的計(jì)算時(shí)間，從而在調(diào)節(jié)時(shí)會(huì)導(dǎo)致延遲。這類延遲可能會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)中的振蕩。

8、因此本發(fā)明的構(gòu)思是，考慮這一認(rèn)識(shí)并且實(shí)現(xiàn)一種用于直流變壓器設(shè)備的調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)，該調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)具有穩(wěn)健的調(diào)節(jié)特性。為此按照本發(fā)明設(shè)置了，在調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)中設(shè)置有用于電流調(diào)節(jié)的兩個(gè)獨(dú)立的部分。特別地，為輸入側(cè)或者說(shuō)初級(jí)側(cè)的電流以及輸出側(cè)或者說(shuō)次級(jí)側(cè)的電流設(shè)置獨(dú)立的電流調(diào)節(jié)。以這種方式能夠?qū)⑺鶛z測(cè)到的電流值直接供應(yīng)給相應(yīng)的調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)，而不需要實(shí)施計(jì)算密集型的轉(zhuǎn)換。

9、特別地，初級(jí)側(cè)或者說(shuō)輸入側(cè)以及次級(jí)側(cè)或者說(shuō)輸出側(cè)上的電流能夠不依賴于彼此地考慮用于電流調(diào)節(jié)。

10、通過(guò)具有用于初級(jí)側(cè)或者說(shuō)輸入側(cè)以及次級(jí)側(cè)或者說(shuō)輸出側(cè)的獨(dú)立的電流調(diào)節(jié)器的這樣的調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)，因此例如能夠更為容易地實(shí)現(xiàn)關(guān)于硬件保護(hù)、如例如在此必需的電流限制的要求。特別地，在此傳感器公差和構(gòu)件公差對(duì)系統(tǒng)特性具有較少影響。

11、按照一種實(shí)施方式，電流調(diào)節(jié)器設(shè)計(jì)用于，從第一電流調(diào)節(jié)參量和第二電流調(diào)節(jié)參量中選擇較小值作為第二調(diào)節(jié)參量。換句話說(shuō)，電流調(diào)節(jié)器相應(yīng)地選擇來(lái)自兩個(gè)電流調(diào)節(jié)參量中的最小值作為調(diào)節(jié)參量，分別關(guān)于直流變壓器的初級(jí)側(cè)或次級(jí)側(cè)來(lái)獲取這兩個(gè)電流調(diào)節(jié)參量。由此確保了，直流變壓器始終低于最大允許電流運(yùn)行。

12、按照一種實(shí)施方式，第一調(diào)節(jié)裝置設(shè)計(jì)用于，在使用直流變壓器的輸入端處的電流與針對(duì)直流變壓器的輸入端處的電流的預(yù)先確定的目標(biāo)值的比較的情況下確定第一電流調(diào)節(jié)參量。對(duì)應(yīng)地，第二調(diào)節(jié)裝置能夠設(shè)計(jì)用于，在使用直流變壓器的輸出端處的電流與針對(duì)直流變壓器的輸出端處的電流的預(yù)先確定的目標(biāo)值的比較的情況下確定第二電流調(diào)節(jié)參量。此外，在這種情況下電流調(diào)節(jié)器能夠設(shè)計(jì)用于，在使用第一電流調(diào)節(jié)參量和第二電流調(diào)節(jié)參量的最小值的情況下確定第二調(diào)節(jié)參量。以這種方式能夠特別容易且高效地實(shí)現(xiàn)電流調(diào)節(jié)器。

13、按照一種實(shí)施方式，變流器的第一調(diào)節(jié)裝置和第二調(diào)節(jié)裝置分別設(shè)計(jì)用于，如果對(duì)應(yīng)的調(diào)節(jié)裝置在其中限定直流變壓器中的最大電流的運(yùn)行模式中是激活的，則輸出控制信號(hào)。在此，電壓調(diào)節(jié)器設(shè)計(jì)用于，在使用電流調(diào)節(jié)器的控制信號(hào)的情況下設(shè)定第一調(diào)節(jié)參量。以這種方式可行的是，如果通過(guò)電流調(diào)節(jié)器中的電流調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)了對(duì)直流變壓器的限定，則限制或中斷電壓調(diào)節(jié)器中的電壓調(diào)節(jié)。

14、按照一種實(shí)施方式，直流變壓器設(shè)備包括多個(gè)直流變壓器。在此，為直流變壓器設(shè)備中的每個(gè)直流變壓器設(shè)置獨(dú)立的電流調(diào)節(jié)器。此外，為直流變壓器設(shè)備中的所有直流變壓器設(shè)置共同的電壓調(diào)節(jié)器。以這種方式，通過(guò)并聯(lián)聯(lián)接多個(gè)直流變壓器能夠提高直流變壓器設(shè)備的功率。在此，通過(guò)針對(duì)每個(gè)直流變壓器的獨(dú)立的電流調(diào)節(jié)能夠以容易的方式在各個(gè)電壓調(diào)節(jié)器之間分配總功率。

15、按照一種實(shí)施方式，直流變壓器包括反激式直流變壓器。因?yàn)檫@類反激式直流電壓在其電路(beschallung)中具有變壓器，所以通過(guò)針對(duì)初級(jí)側(cè)或者說(shuō)輸入側(cè)以及次級(jí)側(cè)或者說(shuō)輸出側(cè)的獨(dú)立的電流調(diào)節(jié)能夠以容易且高效的方式將在此所使用的變壓器的變換比一同納入到電流調(diào)節(jié)中。

16、按照一種實(shí)施方式，控制裝置設(shè)計(jì)用于，作為針對(duì)操控直流變壓器的調(diào)節(jié)參量來(lái)輸出針對(duì)脈寬調(diào)制的占空比。由此能夠以容易的方式經(jīng)脈寬調(diào)制(pwm)地操控直流變壓器。

17、只要有意義，上述設(shè)計(jì)方案和改進(jìn)方案能夠任意地與彼此組合。本發(fā)明的另外的設(shè)計(jì)方案、改進(jìn)方案和實(shí)現(xiàn)方式也包括本發(fā)明的在前面或下面關(guān)于實(shí)施例所描述的特征的并未明確提及的組合。特別地，本領(lǐng)域技術(shù)人員也將各個(gè)方面作為改善方案或補(bǔ)充方案添加到本發(fā)明的相應(yīng)的基本形式。

技術(shù)特征：

1.直流變壓器設(shè)備，其具有：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直流變壓器設(shè)備，其中，所述電流調(diào)節(jié)器(12)設(shè)計(jì)用于，從所述第一電流調(diào)節(jié)參量(r_i_1)和所述第二電流調(diào)節(jié)參量(r_i_2)中選擇較小值作為第二調(diào)節(jié)參量(r2)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的直流變壓器設(shè)備，其中，所述電流調(diào)節(jié)器(12)的第一調(diào)節(jié)裝置(12a)和第二調(diào)節(jié)裝置(12b)分別設(shè)計(jì)用于，如果對(duì)應(yīng)的調(diào)節(jié)裝置(12a、12b)在其中限定所述直流變壓器(2)中的最大電流的運(yùn)行模式中是激活的，則輸出控制信號(hào)(c1、c2)，并且其中，所述電壓調(diào)節(jié)器(11)設(shè)計(jì)用于，在使用所述電流調(diào)節(jié)器(12)的控制信號(hào)(c1、c2)的情況下設(shè)定所述第一調(diào)節(jié)參量(r1)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直流變壓器設(shè)備，其中，所述第一調(diào)節(jié)裝置(12a)設(shè)計(jì)用于，在使用所述直流變壓器(2)的輸入端處的電流(i_p)與針對(duì)所述直流變壓器(2)的輸入端處的電流的預(yù)先確定的目標(biāo)值(i_p_soll)的比較的情況下確定所述第一電流調(diào)節(jié)參量(r_i_1)，

5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的直流變壓器設(shè)備，其中，所述直流變壓器設(shè)備包括多個(gè)直流變壓器(2)，其中，為所述直流變壓器設(shè)備中的每個(gè)直流變壓器(2)設(shè)置獨(dú)立的電流調(diào)節(jié)器(12)，并且其中，為所述直流變壓器設(shè)備的所有直流變壓器(2)設(shè)置共同的電壓調(diào)節(jié)器(11)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的直流變壓器設(shè)備，其中，所述直流變壓器(2)包括反激式直流變壓器。

7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的直流變壓器設(shè)備，其中，控制裝置(1)設(shè)計(jì)用于，作為針對(duì)操控所述直流變壓器(2)的調(diào)節(jié)參量(r)來(lái)輸出針對(duì)脈寬調(diào)制的占空比。

8.用于運(yùn)行具有至少一個(gè)直流變壓器(2)的直流變壓器設(shè)備的方法，該方法具有步驟：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種具有至少一個(gè)直流變壓器的直流變壓器設(shè)備，其中，直流變壓器具有電流調(diào)節(jié)和電壓調(diào)節(jié)。在此，對(duì)于電流調(diào)節(jié)而言，第一分量設(shè)置用于基于直流變壓器處的初級(jí)側(cè)的電流來(lái)進(jìn)行調(diào)節(jié)，并且第二分量設(shè)置用于基于直流變壓器處的次級(jí)側(cè)的電流來(lái)進(jìn)行調(diào)節(jié)。

技術(shù)研發(fā)人員：G·埃斯特格拉爾
受保護(hù)的技術(shù)使用者：羅伯特·博世有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/17