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Die
Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung und ein Verfahren zum
Betrieb von mindestens zwei in Serie schaltbaren und als Energiequelle
dienenden Doppelschichtkondensatoren.
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Doppelschichtkondensatoren,
auch Ultrakondensatoren genannt, finden heute aufgrund ihrer hohen
Kapazität,
geringen Ladezeit, hohen Ladezykluszahl und langen Lebensdauer zunehmend
Verwendung zur kurzzeitigen Speicherung und Abgabe von elektrischer
Energie. Einsatzgebiete sind beispielsweise das Fahrzeugwesen, wo
die Doppelschichtkondensatoren in Startern von Autos, Bussen oder
Bahnen oder beim regenerativen Bremsen eingesetzt werden. Bei der
Erzeugung erneuerbarer Energie, beispielsweise in Wind- oder Solaranlagen, werden
Doppelschichtkondensatoren zur Energiespeicherung genutzt. In unterbrechungsfreien
Stromversorgungen oder bei mobilen, elektronischen Geräten dienen
Doppelschichtkondensatoren der Überbrückung von
Spannungsausfällen.
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Da
heute verfügbare
Doppelschichtkondensatoren auf eine Nennspannung von lediglich 2,5
V begrenzt sind, müssen
sie bei der Verwendung höherer
Spannungen in Serie geschaltet werden. Je nach Anwendungsfall können so
Reihenschaltungen aus bis zu mehreren Hundert der Kondensatoren
Verwendung finden.
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Auf
dem Markt erhältliche
Doppelschichtkondensatoren weisen in ihren Kapazitätswerten
eine Toleranz von +/–20%
auf. Bei einer Serienschaltung der Doppelschichtkondensatoren führt dies
dazu, dass die anliegende Gesamtspannung nicht gleichmäßig auf
die einzelnen Kondensatoren aufgeteilt wird, sondern dass die Doppelschichtkondensatoren mit
der kleinsten Kapazität
mit einer deutlich höheren als
der zulässigen
Nennspan nung aufgeladen werden. Dies führt zu Lebensdauereinbußen bis
hin zu einer Beschädigung
der kleinsten Kondensatoren.
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Um
diese Ungleichverteilung der Ladespannung zu verhindern, schlägt die Firma
Epcos in ihrer Spezifikation "UltraCapTM, Double Layer Capacitors, Product Profile
2001", zu finden
unter www.epcos.com, eine Schaltungsanordnung zum so genannten Cell
Voltage Balancing, also zum Spannungsabgleich, vor. Bei dieser Schaltungsanordnung wird
jedem Doppelschichtkondensator parallel eine Komparatorschaltung
zugeordnet, die die an dem zugehörigen
Doppelschichtkondensator anliegende Kondensatorspannung überwacht. Überschreitet
die Kondensatorspannung den mittleren Spannungswert aller in Serie
geschalteten Doppelschichtkondensatoren, schaltet die Komparatorschaltung
einen Parallel- bzw. Shunt-Widerstand zu, wodurch eine Entladung
des Doppelschichtkondensators über
diesen Parallelwiderstand ausgelöst
wird. Sobald daraufhin der mittlere Spannungswert unterschritten
wird, wird der wieder Parallelwiderstand abgetrennt. Auf diese Weise
werden alle Doppelschichtkondensatoren gleichmäßig aufgeladen und eine Überschreitung
der Nennspannung wird vermieden.
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Die
kleinsten Kondensatoren, mit einer Kapazität bis zu 40% unterhalb der
der größten Kondensatoren,
werden in einer solchen Serienschaltung am häufigsten ent- und wieder aufgeladen,
wobei während
des Entladens die elektrische Energie in den Shunt-Widerständen in
Wärmeenergie
umgewandelt wird. Dies wirkt sich nachteilig auf den Wirkungsgrad der
gesamten Energiespeicherschaltung aus. Ein weiterer Nachteil der
Spannungsabgleichsschaltung besteht darin, dass beim Entladen der
gesamten Serienanordnung, also wenn die Doppelschichtkondensatoren
die gespeicherte Energie wieder abgeben, ein Umladen des bzw. der
kleinsten Kondensatoren auf negative Kondensatorspannungen nicht
verhindert wird. Dies führt
zu einer Verringerung der insgesamt von der Serienanordnung zur
Verfügung
gestellten Gesamtspannung.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es, eine Schaltungsanordnung und
ein Verfahren zum Betrieb von mindestens zwei in Serie schaltbaren und
als Energiequelle dienenden Doppelschichtkondensatoren anzugeben,
mit denen die oben beschriebenen Probleme vermieden werden.
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Diese
Aufgabe wird mit einer Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 und einem
Verfahren nach Anspruch 8 gelöst.
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Bei
der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung
ist mindestens eine Schaltereinheit zur Überbrückung von mindestens einem
der Doppelschichtkondensatoren vorgesehen und es ist eine Steuerungseinheit
vorhanden, die den Betriebszustand von jedem der mindestens zwei
Doppelschichtkondensatoren einzeln überwacht. Die Steuerungseinheit
betätigt
in Abhängigkeit
von den mindestens zwei Betriebszuständen die Schaltereinheit. Entsprechend
wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren der
Betriebszustand der mindestens zwei Doppelschichtkondensatoren einzeln überwacht
und in Abhängigkeit
von den Betriebszuständen
wird mindestens einer der Doppelschichtkondensatoren durch Betätigung der
Schaltereinheit überbrückt.
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Durch
das Überbrücken eines
oder mehrerer Doppelschichtkondensatoren in der Serienschaltung wird
die Lade- bzw. Entladeenergie auf die noch in der Serienschaltung
verbliebenen Doppelschichtkondensatoren verteilt. Ein solches Überbrücken wird nun
erfindungsgemäß in Abhängigkeit
von den einzelnen Betriebszuständen
der Doppelschichtkondensatoren ausgeführt, wodurch eine optimale
Energiezuführung
und Energieabführung
zu bzw. von den einzelnen Kondensatoren realisiert wird. Unter Betriebszustand
werden dabei jegliche an einem Kondensator elektrisch messbaren
Größen sowie
die aus den messbaren Größen berechenbaren
Größen verstanden,
wie Spannung, Strom, Kapazität,
gespeicherte Energiemenge und Elektrizitätsmenge.
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Durch Überwachung
einer oder mehrerer dieser Betriebszustandsgrößen und durch entsprechendes
Zu- oder Wegschalten von Doppelschichtkondensatoren können alle
nur denkbaren unerwünschten
Zustände
vermieden werden, wie Überspannungen,
negatives Umladen oder zu hohe Lade- oder Entladeströme.
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Nach
dem Laden der gesamten Serienschaltung aus den mindestens zwei Doppelschichtkondensatoren
auf eine einheitliche Spannung kann diese Spannung auch einheitlich
gehalten werden, da die aufgrund von Fertigungsstreuung unterschiedlich auftretenden
Leckströme
der Kondensatoren von der Steuerungseinheit erkannt und entsprechend
ausgeglichen werden können.
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Bevorzugt
wird jedem der mindestens zwei Doppelschichtkondensatoren je eine
Schaltereinheit zur individuellen Überbrückung zugeordnet. Somit kann
jeder Kondensator einzeln aus der Serienschaltung ausgenommen und
wieder zugeschaltet werden, im Gegensatz zu gruppenweisem Zu- oder Wegschalten.
Die Zahl der möglichen
Schaltungsvarianten wird damit erhöht, wodurch flexibler auf Unterschiede
in den Betriebszuständen
der einzelnen Kondensatoren reagiert werden kann. So können jeweils
mindestens zwei Doppelschichtkondensatoren gleichzeitig mit einer
Lade- bzw. einer Entladeeinrichtung verbunden werden, indem die übrigen Kondensatoren überbrückt werden.
Im Extremfall kann auch jeder Kondensator einzeln mit einer Lade-
bzw. mit einer Entladeeinrichtung verbunden werden, wofür alle bis
auf den einen Kondensator überbrückt werden.
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Ein
Zuordnen von mehreren, in Serie geschalteten Kondensatoren zu einer
gemeinsam überbrückbaren
Gruppe bietet sich wiederum dann an, wenn für jeweils jede Gruppe sichergestellt
ist, dass sich nur Doppelschichtkondensatoren mit annähernd gleicher
Kapazität
in der Gruppe befinden. Durch die Gruppie rung kann der Schaltungsaufwand
entsprechend reduziert werden.
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In
einer besonderen Ausgestaltung von mehr als zwei in Serie geschalteten
Doppelschichtkondensatoren ist jeweils jedem der Kondensatoren sowie jeweils
jeder Gruppe aus einer gleichen Anzahl von in Reihe geschalteten
Kondensatoren eine Schaltereinheit zugeordnet, mit der eine direkte
Verbindung zu einem der beiden äußeren Spannungspotenziale
einer Ladeeinrichtung bzw. einer Entladeeinrichtung herstellbar
ist. Mit dieser Ausgestaltung wird es möglich, zwischen Serien- und
Parallelschaltungen der Doppelschichtkondensatoren zu wechseln.
Beispielsweise können
die Schaltereinheiten so betätigt werden,
dass alle Kondensatoren gleichzeitig und einzeln an die Ladeeinrichtung
angeschlossen, also mit deren äußeren Spannungspotenzialen
verbunden, sind. Dies stellt dann eine Parallelschaltung aller Kondensatoren
dar. Die Doppelschichtkondensatoren werden mittels der Ladeeinrichtung
auf ihre Nennspannung aufgeladen, wobei durch rechtzeitiges Überbrücken der
einzeln überwachten
Kondensatoren ein Fließen
von Ausgleichsladungen zwischen den Kondensatoren verhindert wird.
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Wird
die in den Kondensatoren gespeicherte Energie benötigt, werden
mindestens zwei der Doppelschichtkondensatoren in Serie geschaltet
und mit dem Verbraucher verbunden, während die übrigen, nicht benötigten Kondensatoren überbrückt werden. Die
Anzahl der in Serie geschalteten Kondensatoren hängt dabei von der Höhe der gewünschten
Spannung ab.
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Die
Ladeeinrichtung muss bei dieser Parallelschaltungsmöglichkeit
der Kondensatoren nur die Nennspannung liefern, obwohl die aus den
Kondensatoren anschließend
gebildete Spannungsquelle eine höhere
Versorgungsspannung abgeben soll. Wären die Kondensatoren von Anfang
an in Serie geschaltet, müsste
eigentlich eine entsprechend höhere
Ladespannung zur Verfügung
gestellt werden.
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Eine
gezielte Entladung der Kondensatoren ist ebenfalls möglich, wobei
hierbei eine Überwachung
der einzelnen Betriebszustände
und entsprechende Überbrückung hierbei
die Entladespannungsdifferenz zwischen den Kondensatoren klein hält bzw.
eine unerwünschte
Umladung der Kondensatoren mit der kleinsten Kapazität verhindert.
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Sind
generell mehr Doppelschichtkondensatoren vorhanden und miteinander
in Serie schaltbar, als für
die Funktion als Energiequelle benötigt werden, kann mehr Energie
gespeichert und auch wieder zur Verfügung gestellt werden. Bereits
stark entladene Kondensatoren können
in der Serienschaltung durch volle Kondensatoren ersetzt werden.
Ist ein Vielfaches an Kondensatoren vorhanden, als in Serie geschaltet
werden müssen,
können
mehrere Serienschaltungen miteinander parallel verschaltet werden, um
so die zur Verfügung
stehende Energiemenge zu vervielfachen.
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Zur
weiteren Absicherung eines geschützten Betriebs
der mindestens zwei Doppelschichtkondensatoren ist in einer Weiterbildung
der Erfindung vorgesehen, dass die einzelnen, über den mindestens zwei Doppelschichtkondensatoren
anliegenden Kondensatorspannungen gemessen werden, wobei die Messung
insbesondere über
die Steuerungseinheit erfolgen kann, und dass mindestens der betroffene Doppelschichtkondensator
mit der Entladeeinrichtung verbunden wird. Auf diese Weise wird
neben dem Schutz vor Überspannung
durch rechtzeitiges Überbrücken eine
Möglichkeit
geschaffen, um aufgetretene Überspannungen
so schnell wie möglich
wieder abzubauen.
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In
einer weiteren Ausführung
ist vorgesehen, dass die einzelnen, über den mindestens zwei Doppelschichtkondensatoren
anliegenden Kondensatorspannungen während des Entladevorgangs gemessen
werden und dass, wenn sich mindestens eine Kondensa torspannung dem
Nullpunkt nähert,
mindestens der zugehörige
Doppelschichtkondensator überbrückt wird.
Eine drohende negative Umladung wird somit sicher erkannt und verhindert.
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Weiterhin
ist in einer besonderen Ausführung vorgesehen,
dass die Steuerungseinheit neben der einzelnen Kondensatorspannung
auch den Strom durch mindestens einen der Kondensatoren misst und
aus dem zeitlichen Verlauf von Spannung und Strom die Kapazität des mindestens
einen Kondensators berechnet. Die Kapazität und deren zeitliche Veränderung
gibt dann Auskunft über
die Funktionsfähigkeit
des Kondensators. So weist eine im Laufe der Zeit beständig sinkende
Kapazität
auf einen beginnenden Ausfall hin. Ein solch drohender Ausfall kann
in einem Fehlerspeicher erfasst und/oder gemeldet werden. Des weiteren
können
die gemessenen Kapazitäten
mehrerer bzw. aller Kondensatoren dazu dienen, die Zuordnung der
Kondensatoren zu den gleichzeitig zu überbrückenden Gruppen zu überprüfen und
gegebenenfalls zu korrigieren. Dies kann in einer Ausgestaltung
derart geschehen, dass jeweils die mindestens zwei Doppelschichtkondensatoren
miteinander in Serie geschaltet und/oder überbrückt werden, deren Kapazitäten von
der Größe her benachbart
sind. Im konkreten Fall von beispielsweise vier Kondensatoren, die
paarweise zu Gruppen zusammengefasst werden, bilden demzufolge die zwei
Kondensatoren mit der größten und
der nächstkleineren
Kapazität
die erste Gruppe und die zwei Kondensatoren mit der kleinsten und
der nächstgrößeren Kapazität die zweite
Gruppe.
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Eine
Messung der Kapazitäten
der mindestens zwei Doppelschichtkondensatoren ist außerdem vorteilhaft,
da damit der bzw. die Kondensatoren mit der kleinsten Kapazität bereits
vorab bekannt sind, so dass bei der Überwachung des Entladevorgangs
entsprechend frühzeitig
auf eine drohende Umladung reagiert werden kann.
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen und der Zeichnung
näher erläutert. Es
zeigen
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1 eine
Schaltungsanordnung zum Betrieb von vier als Energiequelle dienenden,
in Serie geschalteten und einzeln überbrückbaren Doppelschichtkondensatoren;
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2 eine
Anordnung zum Laden von vier als Energiequelle dienenden Doppelschichtkondensatoren;
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3 die
Anordnung aus 2, im Betrieb als Energiequelle;
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4 die
Anordnung aus 2, im Betrieb als Energiequelle
mit Redundanz.
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In 1 ist
eine Schaltungsanordnung zum Betrieb von vier als Energiequelle
dienenden Doppelschichtkondensatoren 1 dargestellt. Jedem
Kondensator 1 ist eine Schaltereinheit 2, beispielsweise
ein bistabiles Relais, zugeordnet, mittels der jeweils eine Überbrückungsleitung 3 zu-
bzw. weggeschaltet werden kann. In Serie zu den Kondensatoren 1 ist
ein Strommesswiderstand 8 geschaltet, mit dem der durch
die gesamte Kondensator-Serienschaltung fließende Strom IC gemessen
wird. Die Schaltereinheiten 2 werden durch einen als Steuerungseinheit fungierenden
Mikrocontroller 4 betätigt.
Der Mikrocontroller 4 ist über einen Datenbus 5 mit
einer Signalaufbereitungseinrichtung 6, beispielsweise
einem Analog-/Digital-Wandler,
verbunden. In die Signalaufbereitungseinrichtung 6 gehen
die Spannungsabgriffe 7 ein, über die die über den
Kondensatoren 1 abfallenden Kondensatorspannungen U1 bis U4 sowie die
Spannung UR über dem Widerstand 8 analog
erfasst werden. Die Signalaufbereitungseinrichtung 6 wandelt
die analogen Spannungssignale in digitale, den Spannungen U1 bis U4 und UR entsprechende Werte um und überträgt sie über den
Datenbus 5 an den Mikrocontroller 4. Alternativ
zum Datenbus 5 kann die Signalaufbereitungseinrichtung 6 auch
analoge, an den Eingangs-Spannungsbereich des Mikrocontrollers 4 angepasste
Signale ausgeben, die vom Mikrocontroller 4 analog eingelesen
werden.
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Bevor
die Doppelschichtkondensatoren 1 als Energiequelle dienen
können,
müssen
sie geladen werden. Dazu ist eine parallel mit den in Serie geschalteten
Kondensatoren 1 verbundene Ladeeinrichtung 9 vorgesehen,
die über
eine äußere, mit
den Anschlüssen 10 und 11 verbundene
Spannungsquelle versorgt wird. Die äußere Spannungsquelle liefert eine
Ladespannung U, die dem Zweifachen der Nennspannung der Kondensatoren 1 entspricht.
Bei 2,5 V Nennspannung liefert sie demnach 5 V. Der Mikrocontroller 4 sorgt
nun durch entsprechende Stellung der Schaltereinheiten 2 dafür, dass
jeweils nur zwei Kondensatoren 1 zugeschaltet sind und
die anderen zwei überbrückt werden.
Während
des Ladevorgangs überwacht
der Mikrocontroller 4 die Kondensatorspannungen U1 bis U4 und sobald
einer der zwei zugeschalteten Kondensatoren 1 die Nennspannung
von 2,5 V erreicht, wird dieser Kondensator 1 überbrückt und
der nächste,
noch ungeladene Kondensator 1 zugeschaltet. Während des
Ladevorgangs misst der Mikrocontroller 4 neben den Spannungen
U1 bis U4 auch den
jeweils fließenden
Ladestrom IC und berechnet aus deren zeitlichen
Verläufen
von Spannung und Strom die Kapazitäten der einzelnen Kondensatoren 1.
Sobald alle vier Kapazitäten
ermittelt sind, kann eine Zuordnung der Kondensatoren 1 zu
zwei Gruppen bzw. Paaren mit jeweils annähernd gleicher Kapazität erfolgen,
d.h. die zwei Kondensatoren mit der größten und der nächstkleineren
Kapazität
werden der ersten und die zwei Kondensatoren mit der kleinsten und
der nächstgrößeren Kapazität der zweiten
Gruppe zugeordnet. Diese Gruppen werden dann bevorzugt gemeinsam überbrückt bzw.
der Ladeeinrichtung 9 zugeschaltet, da bei annähernd gleichen
Kapazitätswerten
die Ladespannung von 5 V gleichmäßig verteilt
wird, was ein Auftreten einer Überspannung
wenig wahrschein lich macht. Sollte der Mikrocontroller 4 dennoch
eine Überspannung
an einem oder mehreren der Kondensatoren 1 messen, so schaltet
er mittels einer Schaltereinheit 12 eine Entladeeinrichtung 13 zu
und die Ladeeinrichtung 9 ab und entlädt den oder die betroffenen
Kondensatoren 1, bis die Nennspannung jeweils wieder unterschritten
wird. Dabei werden die Kondensatoren 1 wieder einzeln,
je nach Zeitpunkt der Unterschreitung der Nennspannung, aus der
Serie herausgenommen, um eine zu weitgehende Entladung und damit
eine Wirkungsgradeinbuße
zu vermeiden.
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Sind
die Kondensatoren 1 geladen, so stehen sie als Energiequelle
für einen
Verbraucher 14, insbesondere einen mobilen Verbraucher,
zur Verfügung.
Die äußere Spannungsquelle
wird abgeklemmt und je zwei der Doppelschichtkondensatoren 1,
bevorzugt eine der Gruppen ähnlicher
Kapazität,
werden vom Mikrocontroller 4 in Serie geschaltet, währen die
anderen beiden überbrückt werden.
Die in Serie geschalteten Kondensatoren 1 liefern damit
für eine
gewisse Zeitdauer eine Versorgungsspannung von 5 V für den Verbraucher 14.
Erkennt der Mikrocontroller 4, dass diese gelieferte Spannung
unter einen Schwellwert fällt,
so schaltet sie einen bzw. gleich beide der bisher überbrückten Kondensatoren 1 zu
und überbrückt einen
bzw. beide der anderen Kondensatoren 1.
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Die
ständige
Messung der Kondensatorspannungen U1 bis
U4 sowie des Stroms IC wird
für weitere
Funktionen genutzt. So wird ein nötiges Wiederaufladen der Kondensatoren 1 rechtzeitig
erkannt und beispielsweise über
eine zu dem Verbraucher gehörende
Sendeeinheit per Funk-Datenübertragung
gemeldet. Ebenso wird ein drohender Funktionsverlust oder gar Ausfall
der Kondensatoren 1 anhand der zeitlichen Entwicklung der
Kapazitäten
detektiert und ebenfalls gemeldet.
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Die 2 bis 4 zeigen
eine alternative Anordnung von vier Kondensatoren 15, 15a, 16 und 16a innerhalb
der Schaltungsanordnung aus 1. Der Strommesswiderstand 8 wurde in
dieser Darstellung weggelassen. Den vier Kondensatoren 15, 15a, 16 und 16a ist
jeweils eine Schaltereinheit 17, 17a, 18 und 18a zugeordnet.
Die zwei Kondensatoren 15 und 15a und die zwei
Kondensatoren 16 und 16a können jeweils über eine
Leitung 19 bzw. 20 gemeinsam überbrückt werden. Hierfür sind zwei
Schaltereinheiten 21 und 21a vorgesehen.
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Die
Schaltereinheiten 17, 18 und 21 können in
drei Stellungen gebracht werden, wovon eine Stellung eine Öffnungsstellung
ist und die beiden übrigen eine
Verbindung zu einer Anschlussleitung entsprechend der 2 bis 4 herstellen.
Die Schaltereinheiten 17a, 18a und 21a verfügen dagegen
nur über
eine Öffnungs-
und eine Verbindungsstellung.
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Die
Anordnung aus den 2 bis 4 kann dazu
genutzt werden, um die vier Kondensatoren 15 bis 16a mit
einer Spannungsquelle von lediglich 2,5 V Ladespannung aufzuladen.
Für den
Ladevorgang bringt der Mikrocontroller 4 die Schaltereinheiten 17, 17a, 18, 18a, 21 und 21a in
die in 2 dargestellten Schaltstellungen. Dadurch sind
sämtliche
Kondensatoren parallel zueinander verschaltet und mit der an den
Anschlüssen 10 und 11 anliegenden
Ladespannung von 2,5 V verbunden. Sobald einer der Kondensatoren 15 bis 16a die
Nennspannung erreicht, kann dieser durch Öffnen der zugehörigen Schaltereinheit 17 bis 18a aus
der Parallelschaltung herausgenommen werden.
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Alternativ
zu 2 können
die Kondensatoren auch einzeln oder in Gruppen mit der Ladespannung
von 2,5 V verbunden werden, indem alle übrigen durch Öffnen der
zugehörigen
Schalter 17, 17a, 18 bzw. 18a überbrückt werden.
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Sind
alle Kondensatoren 15 bis 16a geladen, werden
die Kondensatoren 15 und 15a und die Kondensatoren 16 und 16a jeweils
in Serie geschaltet, entsprechend der Schaltstellungen der Schaltereinheiten 17 bis 18a aus 3. Über die
Schaltereinheiten 21 und 21a kann nun gewählt werden,
welche der Serienschaltungen die Versorgungsspannung von 5 V für den Verbraucher 14 liefern
soll. Zu beachten ist, dass jeweils die Schaltereinheiten 17 und 17a bzw. 18 und 18a sowie 21 und 21a in
direkter Beziehung zueinander stehen, angedeutet durch die gestrichelten
Verbindungslinien. Sobald eine der Schaltereinheiten 17, 18 oder 21 in
eine rechte Verbindungsstellung gebracht wird, muss zur Vermeidung
eines Kurzschlusses die zugehörige
Schaltereinheit 17a, 18a oder 21a geöffnet werden.
In 3 liefern die Kondensatoren 15 und 15a die
Versorgungsspannung für den
Verbraucher 14.
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4 zeigt
die entsprechenden Schalterstellungen für eine Serienschaltung aller
Kondensatoren 15 bis 16a miteinander. Eine solche
Verschaltung kann erforderlich sein, wenn alle Kondensatoren 15 bis 16a möglichst
schell entladen werden sollen oder wenn für einen anderen Verbraucher
eine Versorgungsspannung von 10 V anstatt 5 V benötigt wird.