DE102010043282A1

DE102010043282A1 - Verfahren und Systeme zum Steuern von Aufwärtswandlern

Info

Publication number: DE102010043282A1
Application number: DE102010043282A
Authority: DE
Inventors: Seok-Joo Irvine Jang; Ray M. Big Bear City Ransom
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2009-11-10
Filing date: 2010-11-03
Publication date: 2011-05-19
Also published as: US20110109292A1; CN102055331B; US8283900B2; CN102055331A

Abstract

Ein Verfahren zum Steuern eines Aufwärtswandlers, welcher eine Aussteuerung bzw. einen Tastgrad besitzt, beinhaltet die Schritte des Empfangens eines elektrischen Strombefehls für den Aufwärtswandler, Messen eines Quellenstroms für den Aufwärtswandler, Regeln des Tastgrades als Funktion des elektrischen Strombefehls und des Quellenstromes, entsprechend zu einer ersten Minimalgrenze, wenn eine schnelle Änderung im rastgrad oberhalb einer vorher festgelegten Schwelle erforderlich ist, und einer zweiten Minimalgrenze, wenn die schnelle Änderung im Tastgrad nicht erforderlich ist.

Description

Technischer Bereich
Die vorliegende Erfindung bezieht sich im Allgemeinen auf den Bereich von elektrischen Systemen und, spezieller ausgedrückt, auf Verfahren und Systeme zum Steuern von Aufwärtswandlern elektrischer Systeme.
Hintergrund
Ein Aufwärtswandler erhöht in einer elektrischen Schaltung die Gleichstrom-(DC-)Spannung des elektrischen Stromes. Speziell ist die Ausgangs-DC-Spannung des Aufwärtswandlers größer als die Eingangs-DC-Spannung des Aufwärtswandlers. Aufwärtswandler beinhalten typischerweise eine oder mehrere Induktivitäten bzw. Spulen, welche Stromänderungen widerstehen. Der Aufwärtswandler absorbiert Energie, während er geladen wird, und entlädt Versorgungsenergie, während er entladen wird. Die Spannung, welche von dem Aufwärtswandler während der Entladephase erzeugt wird, bezieht sich auf die Rate der Stromänderung, und nicht auf die ursprüngliche Ladespannung, was dadurch zu einer Ausgangsspannung führt, welche größer als die Eingangsspannung ist.
Es können Steuerglieder benutzt werden, um Aufwärtswandler in Antwort auf die elektrischen Strombefehle zu steuern. Wenn beispielsweise ein elektrischer Strombefehl größer als ein vorhandener Quellenstrom ist, kann ein Steuerglied den Aussteuergrad bzw. den Tastgrad eines Transistors des Aufwärtswandlers erhöhen, um damit allmählich die DC-Spannung entsprechend dem elektrischen Strombefehl zu erhöhen. Unter gewissen Umständen jedoch kann eine derartige Justierung der DC-Spannung länger dauern als erwünscht.
Entsprechend ist es wünschenswert, ein verbessertes Verfahren für das Steuern eines Aufwärtswandlers zu liefern, beispielsweise schnellere oder verbesserte Einstellungen der DC-Spannung zu liefern. Es ist auch wünschenswert, ein verbessertes Steuersystem für einen Aufwärtswandler zu liefern, z. B. schnellere und/oder verbesserte Einstellungen der DC-Spannung. Außerdem werden andere wünschenswerte Merkmale und Charakteristika der vorliegenden Erfindung aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung und den angehängten Ansprüchen offensichtlich, welche in Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen und dem vorausgegangenen technischen Bereich und Hintergrund gegeben werden.
Kurze Zusammenfassung
Entsprechend einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Steuern eines Aufwärtswandlers, welcher einen lastgrad besitzt, geliefert. Das Verfahren weist die Schritte auf: Empfangen eines elektrischen Strombefehls für den Aufwärtswandler, Messen eines Quellenstromes für den Aufwärtswandler, Regeln des lastgrades als eine Funktion des elektrischen Strombefehls und des Quellenstromes, in Abhängigkeit zu einer ersten minimalen Grenze, wenn eine schnelle Änderung im lastgrad oberhalb eines vorher festgelegten Schwellwertes erforderlich ist, und einer zweiten minimalen Grenze, wenn die schnelle Veränderung im lastgrad nicht erforderlich ist.
Entsprechend einer anderen weiteren beispielhaften Ausführungsform wird ein Verfahren zum Steuern eines Aufwärtswandlers, welcher einen lastgrad besitzt, geliefert. Das Verfahren weist die Schritte auf: Empfangen eines elektrischen Strombefehls für den Aufwärtswandler, Messen eines Quellenstromes für den Aufwärtswandler, Bestimmen eines Aufwärtsverhältnisses für den Aufwärtswandler, Bestimmen eines bestehenden Wertes des Tastgrades, Regeln des Tastgrades als Funktion des elektrischen Strombefehls, des Quellenstromes und des Aufwärtsverhältnisses, wenn der existierende Wert des Tastgrades größer als oder gleich einem vorher festgelegten Wert ist, einer Differenz zwischen dem elektrischen Strombefehl und dem Quellenstrom, welche kleiner als ein zweiter vorher festgelegter Wert ist, oder beides, wobei der Tastgrad auf einen ersten festen Wert erzwungen wird, wenn der bestehende Wert des Tastgrades größer als oder gleich einem ersten vorher festgelegten Wert ist, wobei die Differenz zwischen dem elektrischen Strombefehl und dem Quellenstrom kleiner als der zweite vorher festgelegte Wert ist, oder beides, und Erzwingen des Tastgrades auf einen zweiten festen Wert, wenn der bestehende Wert des Tastgrades kleiner als der erste vorher festgelegte Wert ist, die Differenz. des elektrischen Strombefehls und des Quellenstroms größer als oder gleich dem zweiten vorher festgelegten Wert ist und der Quellenstrom größer als oder gleich dem elektrischen Strombefehl ist, wobei der zweite feste Wert gleich dem bestehenden Wert des Tastgrades ist, minus der Konstanten.
Entsprechend zu einer weiteren, beispielhaften Ausführungsform wird ein System zum Steuern eines Aufwärtswandlers, welcher einen Tastgrad besitzt, geliefert. Das System weist einen Sensor und einen Prozessor auf. Der Sensor ist so konfiguriert, dass er einen Quellenstrom des Aufwärtswandlers misst. Der Prozessor ist an den Sensor gekoppelt und ist so konfiguriert, dass er einen elektrischen Strombefehl empfängt und den Aussteuergrad bzw. Tastgrad als eine Funktion des elektrischen Strombefehls und des Quellenstroms regelt, in Abhängigkeit zu einer ersten vorher festgelegten Schwelle und einem zweiten minimalen Grenzwert, wenn die schnelle Änderung im Tastgrad nicht erforderlich ist.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend in Verbindung mit den folgenden bezeichneten Figuren beschrieben, wobei ähnliche Ziffern ähnliche Elemente anzeigen, und wobei:
1 ein Funktionsblockdiagramm eines Steuersystems für das Steuern eines Aufwärtswandlers eines elektrischen Systems ist und entlang eines beispielhaften Aufwärtswandlers dargestellt ist, entsprechend einer beispielhaften Ausführungsform; und
2 ein Flussdiagramm eines Prozesses zum Steuern eines Aufwärtswandlers ist, und dieser kann in Verbindung mit dem Steuersystem und dem Aufwärtswandler der 1 entsprechend einer beispielhaften Ausführungsform benutzt werden.
Detaillierte Beschreibung
Die folgende detaillierte Beschreibung ist nur beispielhaft in ihrer Art, und es ist nicht beabsichtigt, die Erfindung oder die Anwendung und das Benutzen der Erfindung zu begrenzen. Darüber hinaus gibt es keine Absicht, durch irgendeine Theorie, welche in dem vorausgegangenen Hintergrund oder der folgenden detaillierten Beschreibung gegeben wird, gebunden zu sein.
1 ist ein Funktionsblockdiagramm eines Steuersystems 100 für einen Aufwärtswandler 102 eines elektrischen Systems. Wie in 1 dargestellt, beinhaltet der Aufwärtswandler 102 eine oder mehrere Induktivitäten bzw. Spulen 104, Transistoren 106 und Kondensatoren 108. In einer bevorzugten Ausführungsform weist der Aufwärtswandler 102 einen Zwei-Phasen-Aufwärtswandler mit einer gekoppelten Induktivität 104 auf. Jedoch wird gewürdigt werden, dass der Typ bzw. die Art des Aufwärtswandlers 102 in anderen Ausführungsformen variieren kann. Beispielsweise kann in verschiedenen Ausführungsformen der Aufwärtswandler 102 eine unterschiedliche Anzahl von Phasen oder Induktivitäten 104 neben anderen möglichen Variationen des Aufwärtswandlers 102, besitzen. Auch sind in einer bevorzugten Ausführungsform das Steuersystem 100 und der Aufwärtswandler 102 so konfiguriert, um in einem elektrischen System eines Fahrzeugs, wie z. B. einem Automobil, benutzt zu werden. Jedoch kann dies auch bei anderen Ausführungsformen variieren.
In der dargestellten Ausführungsform beinhaltet das Steuersystem 100 Kommunikations-Hardware 110, einen oder mehrere elektrische Stromsensoren 112, einen oder mehrere erste Spannungssensoren 114 und einen oder mehrere zweite Spannungssensoren 116. Die Kommunikations-Hardware 110 ist an den Prozessor 118 gekoppelt. In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Kommunikations-Hardware 110 zwischen einer Befehlsquelle (nicht in 1 gezeigt) und dem Prozessor 118 gekoppelt. Die Kommunikations-Hardware 110 liefert einen elektrischen Strombefehl von der Befehlsquelle des Prozessors 118, vorzugsweise entsprechend mit den Schritten des Prozesses 200, welcher in 2 dargelegt ist und welcher weiterhin nachfolgend in Verbindung damit beschrieben wird. Die Befehlsquelle kann, anhand nur eines Beispiels, ein menschliches Wesen, ein anderes Steuersystem und/oder eine andere Einrichtung und/oder ein System aufweisen. In einer beispielhaften Ausführungsform weist die Kommunikations-Hardware 110 einen seriellen Kommunikationsbus auf. Jedoch können verschiedene andere unterschiedliche Arten von Kommunikations-Hardware 110 auch in verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen benutzt werden.
Die elektrischen Stromsensoren 112 sind zwischen die Induktivitäten 104 und den Prozessor 118 gekoppelt. Die elektrischen Stromsensoren 112 messen einen elektrischen Quellenstrom der Induktivitäten 104 (und dadurch des Aufwärtswandlers 102) und liefern das Messergebnis für die Verarbeitung an den Prozessor 118, vorzugsweise auch entsprechend zu den Schritten des Prozesses 200, welcher in 2 dargelegt wird und nachfolgend weiter in Verbindung damit beschrieben wird.
Die ersten Spannungssensoren 114 sind zwischen den Kondensatoren 108 und den Prozessor 118 gekoppelt. Die ersten Spannungssensoren 114 messen eine Eingangs-Gleichstrom-(DC-)Spannung der Kondensatoren 108 (und dadurch des Aufwärtswandlers 102) und liefern das Messergebnis für die Verarbeitung an den Prozessor 118, vorzugsweise auch entsprechend zu den Schritten des Prozesses 200, welcher in 2 dargelegt ist und welcher außerdem nachfolgend in Verbindung damit beschrieben wird.
Die zweiten Spannungssensoren 116 sind auch zwischen die Kondensatoren 108 und den Prozessor 118 gekoppelt. Die zweiten Spannungssensoren 114 messen eine Ausgangs-Gleichstrom-(DC-)Spannung der Kondensatoren 108 (und dadurch des Aufwärtswandlers 102) und liefern das Messergebnis zur Verarbeitung an den Prozessor 118, vorzugsweise auch entsprechend zu den Schritten des Prozesses 200, welcher in 2 dargelegt ist und welcher außerdem nachfolgend in Verbindung damit beschrieben wird.
2 ist ein Flussdiagramm eines Prozesses 200 zum Steuern eines Aufwärtswandlers eines elektrischen Systems, entsprechend einer beispielhaften Ausführungsform. Der Prozess 200 kann in Verbindung mit dem Steuersystem 100 und dem Aufwärtswandler 102 der 1 benutzt werden, auch entsprechend zu einer beispielhaften Ausführungsform.
Der Prozess 200 beginnt mit dem Schritt des Lesens oder Empfangens eines elektrischen Strombefehls (LCMD) (Schritt 202). In einer bevorzugten Ausführungsform weist der elektrische Strombefehl einen gewünschten Betrag an elektrischem Strom für ein elektrisches System auf, welcher von dem Aufwärtswandler erreicht werden muss. Auch wird in einer bevorzugten Ausführungsform der elektrische Strombefehl von einer Befehlsquelle gelesen oder empfangen, wie z. B. einem menschlichen Wesen, einem anderen Steuersystem und/oder einem System. Zusätzlich gehört in einer bevorzugten Ausführungsform der elektrische Strombefehl zu dem Aufwärtswandler 102 der 1 und wird von der Befehlsquelle durch die Kommunikations-Hardware 110 der 1 an den Prozessor 118 der 1 geliefert.
Zusätzlich wird ein existierender Wert des Tastgrades (D) erhalten (Schritt 204). In einer bevorzugten Ausführungsform weist der existierende Wert des Tastgrades einen simultanen oder letzten Wert eines Tastgrades des Transistors 106 der 1 auf. Auch wird in einer bevorzugten Ausführungsform der existierende Wert des Tastgrades durch den Prozessor 118 der 1 von dem Aufwärtswandler 102 der 1 erhalten.
Zusätzlich wird ein Quellenstrom (LSRC) für den Aufwärtswandler gemessen (Schritt 206). In einer bevorzugten Ausführungsform stellt der Quellenstrom einen simultanen oder letzten Wert des elektrischen Quellenstroms der Induktivität 104 der 1 dar. Auch wird in einer bevorzugten Ausführungsform der Quellenstrom durch einen oder mehrere elektrische Stromsensoren 112 der 1 gemessen und an den Prozessor 118 der 1 geliefert.
Eine Eingangsspannung (V_IN) für den Aufwärtswandler wird ebenfalls gemessen (Schritt 208). In einer bevorzugten Ausführungsform stellt die Eingangsspannung einen simultanen oder letzten Wert der Eingangsspannung des Kondensators 108 der 1 dar. Auch wird in einer bevorzugten Ausführungsform der Quellenstrom durch einen oder mehrere erste Spannungssensoren 114 der 1 gemessen und an den Prozessor 118 der 1 geliefert.
Zusätzlich wird auch eine Ausgangsspannung (V_OUT) für den Aufwärtswandler gemessen (Schritt 210). In einer bevorzugten Ausführungsform stellt die Ausgangsspannung einen simultanen oder letzten Wert der Ausgangsspannung des Kondensators 108 der 1 dar. Auch wird in einer bevorzugten Ausführungsform der Quellenstrom durch einen oder mehrere erste Spannungssensoren 114 der 1 gemessen und an den Prozessor 118 der 1 geliefert.
Ein Aufwärtsverhältnis für den Aufwärtswandler wird dann berechnet (Schritt 212). In einer bevorzugten Ausführungsform wird das Aufwärtsverhältnis berechnet, indem die Eingangsspannung des Schrittes 208 und die Ausgangsspannung des Schrittes 210 entsprechend der folgenden Gleichung benutzt werden: Aufwärtsverhältnis = (Ausgangsspannung)/(Eingangsspannung) Gleichung (1)
Auch wird in einer bevorzugten Ausführungsform das Aufwärtsverhältnis durch den Prozessor 118 der 1 berechnet.
Zusätzlich wird ein maximales Tastgradverhältnis (D0) berechnet (Schritt 214). In einer bevorzugten Ausführungsform weist das maximale Tastgradverhältnis (D0) einen Maximalwert des Tastgrades auf, welcher ein schnelles Einstellen oberhalb einer vorher festgelegten Schwellwertrate (z. B. fünfzig Prozent, in einer beispielhaften Ausführungsform) für ein spezielles Aufwärtsverhältnis erfordert. In einer bevorzugten Ausführungsform wird diese Berechnung durch den Prozessor 118 der 1 durchgeführt.
Als Nächstes werden Bestimmungen im Schritt 216 und im Schritt 218 durchgeführt, ob eine schnelle Einstellung des existierenden Wertes des Tastgrades (D) des Schrittes 204 oberhalb einer vorher festgelegten Schwellwertrate (z. B. fünfzig Prozent, in einer beispielhaften Ausführungsform) für ein spezielles Aufwärtsverhältnis ist. In einer bevorzugten Ausführungsform wird während des Schrittes 216 eine Bestimmung durchgeführt, ob der existierende Wert des Tastgrades (D) des Schrittes 204 geringer als das maximale Tastgradverhältnis (D0) des Schrittes 214 ist.
Wenn eine Bestimmung im Schritt 216 durchgeführt ist, dass der existierende Wert des Tastgrades (D) des Schrittes 204 größer oder gleich dem maximalen Tastgradverhältnis (D0) des Schrittes 214 ist, dann fährt der Prozess mit dem Schritt 220 fort. Während des Schrittes 220 wird eine erste minimale Grenze für den Tastgrad des Aufwärtswandlers eingestellt. In einer bevorzugten Ausführungsform ist die erste minimale Grenze des Schrittes 220 gleich einer ersten Konstante, wie in 2 dargestellt. Auch wird in einer bevorzugten Ausführungsform während des Schrittes 220 die erste minimale Grenze für den Tastgrad des Transistors 106 des Aufwärtswandlers 102 der 1 durch das Steuersystem 100 der 1 eingestellt, am meisten bevorzugt durch den Prozessor 118 desselben. Auch weist in einer bevorzugten Ausführungsform die erste minimale Grenze des Schrittes 220 einen Minimalwert für den Tastgrad unter gewöhnlichen Bedingungen auf, wobei der Tastgrad nicht schnell erhöht oder vermindert werden muss, um den Quellenstrom zu erhöhen, so dass er gleich dem elektrischen Strombefehl wird. Zusätzlich ist in einer bevorzugten Ausführungsform die erste Minimalgrenze des Schrittes 220 gleich einem konstanten Wert, welcher unabhängig von dem aktuellen Wert des Tastgrades ist. In einer derartigen beispielhaften Ausführungsform ist die erste Minimalgrenze des Schrittes 220 gleich 0,10, was eine zehnprozentige Einschaltdauer bzw. -verhältnis des Transistors 106 der 1 darstellt. Jedoch kann dies bei anderen Ausführungsformen variieren.
Zusätzlich wird während des Schrittes 222 eine erste Maximalgrenze für den Tastgrad des Aufwärtswandlers eingestellt. In einer bevorzugten Ausführungsform ist die erste Maximalgrenze des Schrittes 222 gleich einer zweiten Konstante, wie in 2 dargestellt wird. Auch wird in einer bevorzugten Ausführungsform während des Schrittes 222 die erste Maximalgrenze für den Tastgrad des Transistors 106 des Aufwärtswandlers 102 der 1 durch das Steuersystem 100 der 1 eingestellt, am meisten bevorzugt durch den Prozessor 118 desselben. Auch weist in einer bevorzugten Ausführungsform die erste Maximalgrenze des Schrittes 222 einen Maximalwert für den Tastgrad unter gewöhnlichen Bedingungen auf, wobei der Tastgrad nicht schnell erhöht oder erniedrigt werden muss, um den Quellenstrom zu erhöhen, so dass er gleich dem elektrischen Strombefehl wird. Zusätzlich ist in einer bevorzugten Ausführungsform die Maximalgrenze des Schrittes 222 gleich einem konstanten Wert, welcher unabhängig von dem Stromwert des Tastgrades ist. Bei einer derartigen beispielhaften Ausführungsform ist die erste Maximalgrenze des Schrittes 222 gleich 0,90, wobei ein neunzigprozentige Einschaltdauer bzw. -verhältnis des Transistors 106 der 1 dargestellt wird. Jedoch kann dies bei anderen Ausführungsformen variieren.
Als Nächstes wird der Tastgrad des Aufwärtswandlers gesteuert, wobei die erste Minimalgrenze und die erste Maximalgrenze des Schrittes 220 bzw. des Schrittes 222 benutzt werden (Schritt 224). Speziell wird in einer bevorzugten Ausführungsform, welche in 2 dargestellt wird, ein neuer Tastgradwert (D) für einen neuen existierenden Wert des Tastgrades durch das Steuersystem 100 der 1 berechnet (am meisten bevorzugt durch den Prozessor 118 derselben der 1), welcher den gemessenen Quellenstrom steuert, so dass er mit dem elektrischen Strombefehl übereinstimmt, und begrenzt den Ausgangswert (D) mit eingrenzenden Werten der ersten Minimalgrenze und der ersten Maximalgrenze der Schritte 220 bzw. 222. Ebenso wird in einer bevorzugten Ausführungsform der Tastgrad während des Schrittes 224 als eine Funktion des elektrische Strombefehls des Schrittes 202, des Quellenstromes des Schrittes 206 und des Erhöhungsverhältnisses des Schrittes 212 entsprechend der ersten Minimalgrenze des Schrittes 220 und der ersten Maximalgrenze des Schrittes 222 gesteuert.
Beispielsweise wird in einer derartigen beispielhaften Ausführungsform während des Schrittes 224 ein Nominalwert des Tastgrades durch den Prozessor 118 der 1 als eine Funktion des elektrischen Strombefehls des Schrittes 202, des Quellenstromes des Schrittes 206 und des Erhöhungsverhältnisses des Schrittes 212 berechnet, so dass der Quellenstrom zu dem elektrischen Strombefehl passen wird. Falls der Nominalwert des Tastgrades kleiner als die erste Minimalgrenze des Schrittes 220 ist, dann wird der Tastgrad gleich dem ersten Minimalpegel während des Schrittes 224 eingestellt. Falls der Nominalwert größer als die erste Maximalgrenze des Schrittes 222 ist, dann wird der Tastgrad gleich dem ersten Maximalpegel während des Schrittes 224 eingestellt. Umgekehrt, wenn der Nominalwert zwischen dem ersten Minimalwert und dem ersten Maximalwert inklusive ist, dann wird der Tastgrad gleich dem Nominalwert während des Schrittes 224 eingestellt.
Ein neuer Tastgradwert (D) wird dann zu einer Erzeugungs-Hardware für die Wellenform (vorzugsweise ein Teil der Kommunikations-Hardware 110 der 1) für die Verwendung im Steuern des Tastgrades (Schritt 226) gesendet. In einer beispielhaften Ausführungsform, welche auf den Schritt 226 folgt, kehrt der Prozess zum Schritt 202 zurück. In dieser beispielhaften Ausführungsform werden, vorausgesetzt, dass ein schnelles Erhöhen des Tastgrades nicht erforderlich ist (d. h. in der dargestellten Ausführungsform, wenn der existierende Wert des Tastgrades D größer als oder gleich dem Maximalwert D0 ist, oder wenn der Quellenstrom den elektrische Strombefehl erreicht hat, oder beides), die Schritte 202–226 weiterhin verfolgt, vorzugsweise kontinuierlich, wenn der Tastgrad für den Aufwärtswandler als eine Funktion des elektrischen Strombefehls, des Schwellenstromes und des Erhöhungsverhältnisses gesteuert wird, entsprechend zu der ersten Minimalgrenze des Schrittes 220 und der ersten Maximalgrenze des Schrittes 222. In anderen Ausführungsformen wird dieses Verarbeiten als eine unterbrochene Service-Routine durchgeführt, so dass der Prozessor 118 der 1 auf den Schritt 226 folgend aussteigt und mit dem Ausführen des Schrittes 202 beginnt, wenn die nächste Unterbrechung auftritt.
Nun zum Schritt 216 zurückkehrend, wenn im Schritt 216 bestimmt wird, dass der existierende Wert des Tastgrades (D) des Schrittes 204 kleiner als der Maximaltastgrad (D0) des Schrittes 214 ist, dann fährt stattdessen der Prozess mit dem Schritt 218 fort. Während des Schrittes 218 wird eine Bestimmung durchgeführt, ob der Quellenstrom den elektrischen Strombefehl erreicht hat. In einer bevorzugten Ausführungsform weist diese Bestimmung eine Bestimmung auf, ob der Quellenstrom und der elektrische Strombefehl getrennt voneinander innerhalb einer vorher festgelegten Schwelle liegen (z. B. zehn Prozent, in einer beispielhaften Ausführungsform). Auch wird in einer bevorzugten Ausführungsform diese Bestimmung durch den Prozessor 118 der 1 durchgeführt.
Falls im Schritt 218 bestimmt wird, dass der Quellenstrom den elektrischen Strombefehl erreicht hat (d. h., dass der Quellenstrom und der elektrische Strombefehl in einer bevorzugten Ausführungsform getrennt voneinander innerhalb der vorher festgelegten Schwelle sind, dann kehrt der Prozess zu dem oben bezeichneten Schritt 220 zurück. Entsprechend fährt in einer bevorzugten Ausführungsform der Prozess mit dem Schritt 220 fort, wenn entweder der existierende Wert des Tastgrades (D) größer oder gleich dem Maximalwert (D0) ist oder der Strom den elektrischen Strombefehl erreicht hat. Anderenfalls fährt der Prozess stattdessen mit dem Schritt 228 fort, was nachstehend weiter diskutiert wird. In anderen beispielhaften Ausführungsformen kann der Prozess mit dem Schritt 220 fortfahren, basierend auf dem Ergebnis des Schrittes 216 oder 218 alleine (z. B. falls entweder der existierende Wert des Tastgrades (D) größer oder gleich dem Maximalwert (D0) ist, unabhängig davon, ob der Strom den elektrischen Strombefehl erreicht hat oder umgekehrt, und der Prozess kann anderenfalls mit dem Schritt 228 fortfahren. In noch einer anderen beispielhaften Ausführungsform kann der Prozess mit dem Schritt 220 fortfahren, wenn eine oder mehrere andere Anforderungen erfüllt werden, welche vorschlagen, dass eine schnelle Änderung im Tastgrad erforderlich ist, wie z. B. wenn der Quellenstrom kleiner als eine vorher festgelegte Schwelle ist, innerhalb anderer möglicher Zustände in verschiedenen anderen Ausführungsformen, wobei der Prozess mit dem Schritt 228 fortfährt, falls einer oder mehrere andere Anforderungen nicht erfüllt werden.
Zurückkehrend nun zu Schritt 218, falls im Schritt 218 bestimmt wird, dass der Quellenstrom nicht den elektrischen Strombefehl erreicht hat (d. h., in einer bevorzugten Ausführungsform, dass der Quellenstrom und der elektrische Strombefehl getrennt voneinander nicht innerhalb der vorher festgelegten Schwelle sind, dann fährt der Prozess mit dem Schritt 228 fort. Während des Schrittes 228 wird der Quellenstrom des Schrittes 226 mit dem elektrischen Strombefehl des Schrittes 202 verglichen, und eine Bestimmung wird durchgeführt, ob der Quellenstrom kleiner als der elektrische Strombefehl ist. Ebenso wird in einer bevorzugten Ausführungsform diese Bestimmung durch den Prozessor 118 der 1 durchgeführt.
Falls im Schritt 228 bestimmt wird, dass der Quellenstrom kleiner als der elektrische Strombefehl ist, dann fährt der Prozess mit dem Schritt 230 fort. Während des Schrittes 230 wird eine zweite Minimalgrenze für den Tastgrad des Aufwärtswandlers eingestellt. In einer bevorzugten Ausführungsform wird während des Schrittes 230 die zweite Minimalgrenze für den Tastgrad des Transistors 106 des Aufwärtswandlers 102 der 1 durch das Steuersystem 100 der 1 eingestellt, am meisten bevorzugt durch den Prozessor 118 desselben. Ebenso weist in einer bevorzugten Ausführungsform die zweite Minimalgrenze des Schrittes 230 einen Minimalwert für den Tastgrad auf, unter den Umständen, bei welchen es wünschenswert ist, schnell den Tastgrad zu erhöhen, um den Quellenstrom zu erhöhen, so dass er gleich dem elektrischen Strombefehl ist.
Zusätzlich ist in einer bevorzugten Ausführungsform die zweite Minimalgrenze des Schrittes 230 abhängig von dem Stromwert des Tastgrades. In einer derartigen beispielhaften Ausführungsform, wie sie in 2 dargestellt ist, wird die zweite Minimalgrenze des Schrittes 230 entsprechend der folgenden Gleichung berechnet: Zweite Minimalgrenze = Existierender Wert des Tastgrades + d (Gleichung 2), wobei ”d” vorzugsweise gleich einem konstanten Wert ist. In einer bevorzugten Ausführungsform ist ”d” gleich einem konstanten Wert von 0,05 oder fünf Prozent. Jedoch kann dies bei anderen Ausführungsformen variieren.
Zusätzlich wird während des Schrittes 232 eine zweite Maximalgrenze für den Tastgrad des Aufwärtswandlers eingestellt. In einer bevorzugten Ausführungsform wird während des Schrittes 232 die zweite Maximalgrenze für den Tastgrad des Transistors 106 des Aufwärtswandlers 102 der 1 durch das Steuersystem 100 der 1 eingestellt, am meisten bevorzugt durch den Prozessor 118 desselben. Auch weist in einer bevorzugten Ausführungsform die zweite Maximalgrenze des Schrittes 232 einen Maximalwert für den Tastgrad auf, unter den Bedingungen, bei welchen es wünschenswert ist, den Tastgrad schnell zu erhöhen, um den Quellenstrom zu erhöhen, so dass er gleich dem elektrischen Strombefehl ist.
Zusätzlich ist in einer bevorzugten Ausführungsform die zweite Maximalgrenze des Schrittes 232 abhängig von dem Stromwert des Tastgrades. In einer derartigen beispielhaften Ausführungsform, wie sie in 2 dargestellt wird, wird die zweite Maximalgrenze des Schrittes 232 entsprechend zu der folgenden Gleichung berechnet: Zweite Maximalgrenze = Existierender Wert des Tastgrades + d (Gleichung 3), in welcher ”d” vorzugsweise gleich einem konstanten Wert ist. In einer bevorzugten Ausführungsform ist ”d” gleich einem konstanten Wert von 0,05, oder fünf Prozent. Jedoch kann dies in anderen Ausführungsformen variieren.
Wie in den Gleichungen 2 und 3 und der obigen Diskussion gezeigt wird, werden in einer bevorzugten Ausführungsform die zweite Minimalgrenze des Schrittes 230 und die zweite Maximalgrenze des Schrittes 232 gleich zueinander gesetzt. Dies bewirkt, dass der Tastgrad schnell auf einen speziellen Wert gezwungen wird, um dadurch den Quellenstrom schnell zu erhöhen, bis er dem elektrischen Strombefehl entspricht. Jedoch kann dies auch in anderen Ausführungsformen variieren.
Als Nächstes wird der Tastgrad des Aufwärtswandlers durch das Benutzen der zweiten Minimalgrenze und der zweiten Maximalgrenze des Schrittes 230 bzw. des Schrittes 232 jeweils gesteuert (Schritt 233). während des Schrittes 233 wird der Tastgrad des Aufwärtswandlers unter Benutzung der zweiten Minimalgrenze und der zweiten Maximalgrenze des Schrittes 230 bzw. des Schrittes 232 jeweils gesteuert. Speziell wird in einer bevorzugten Ausführungsform, welche in 2 dargestellt wird, ein neuer Tastgradwert (D) für einen neuen existierenden Wert des Tastgrad durch das Steuersystem 100 der 1 berechnet (am meisten bevorzugt durch den Prozessor 118 desselben der 1), welcher den gemessenen Quellenstrom steuert, so dass er zu dem elektrischen Strombefehl passt und den Ausgangswert (D) mit begrenzenden Werten der zweiten Minimalgrenze und der zweiten Maximalgrenze der Schritte 230 bzw. 232 jeweils begrenzt. Auch wird in einer bevorzugten Ausführungsform der Tastgrad während des Schrittes 233 als eine Funktion des elektrischen Strombefehls des Schrittes 202, des Quellenstroms des Schrittes 206 und des Erhöhungsverhältnisses des Schrittes 212 gesteuert, entsprechend zu der zweiten Minimalgrenze des Schrittes 230 und der zweiten Maximalgrenze des Schrittes 232.
Beispielsweise wird in einer derartigen beispielhaften Ausführungsform während des Schrittes 233 ein Nominalwert des Tastgrades durch den Prozessor 118 der 1 als eine Funktion des elektrischen Strombefehls des Schrittes 202, des Quellenstroms des Schrittes 206 und des Erhöhungsverhältnisses des Schrittes 212 berechnet, damit der Quellenstrom zu dem elektrischen Strombefehl passt, und wird dann mit der zweiten Minimalgrenze des Schrittes 230 und der zweiten Maximalgrenze des Schrittes 232 verglichen. Falls der nominelle Wert des Tastgrades kleiner als die zweite Minimalgrenze des Schrittes 230 ist, dann wird der Tastgrad gleich dem minimalen Pegel des Schrittes 230 eingestellt. Wenn der Nominalwert größer als die zweite Maximalgrenze 232 ist, dann wird der Tastgrad gleich dem zweiten Maximalpegel des Schrittes 232 eingestellt. Umgekehrt, falls der Nominalwert zwischen dem zweiten Minimalwert des Schrittes 230 und dem zweiten Maximalwert des Schrittes 232 inklusive ist, dann wird der Tastgrad gleich dem Nominalwert eingestellt.
Auf den Schritt 233 folgend wird vorzugsweise der Schritt 226 durchgeführt, da der neue Tastgradwert (D) dann für das Anwenden bei der Steuerung des Tastgrades zu der erzeugenden Hardware für die Wellenform gesendet wird (vorzugsweise Teil der Kommunikations-Hardware 110 der 1). In einer beispielhaften Ausführungsform kehrt der Prozess dann zum Schritt 202 zurück, und die Schritte 202–218, 228, 230, 232, 233 und 226 fahren fort, sich zu wiederholen, am meisten bevorzugt kontinuierlich, so lange, bis ein schnelles Erhöhen im Tastgrad erforderlich ist (d. h. in der dargestellten Ausführungsform, falls der existierende Wert des Tastgrades kleiner als der Maximalwert ist und der Quellstrom nicht den elektrischen Strombefehl erreicht hat) und der Quellstrom kleiner als der elektrische Strombefehl ist. Ebenso wird in einer beispielhaften Ausführungsform während jeder Iteration der Tastgrad durch die Konstante ”d” aus Gleichung 2 und Gleichung 3 erhöht. Beispielsweise wird in einer beispielhaften Ausführungsform, in welcher die Konstante ”d” gleich 0,05 ist, der Tastgrad um fünf Prozent Inkremente während jeder Iteration erhöht. Anhand dieses fortgeführten Beispiels, falls der existierende Tastgrad während eines Beginnens einer ersten Iteration gleich 0,15 ist (d. h. einem fünfzehnprozentigen Tastgrad) und um 0,5 erhöht werden muss (d. h. einen fünfzigprozentigen Tastgrad), so dass der Quellenstrom genügend erhöht werden muss, um gleich dem elektrischen Strombefehl zu sein, dann kann der Tastgrad während der ersten Iteration der Schritte 202–218 und 226–232 (i) auf 0,20 erhöht werden (d. h. einen Tastgrad von 20%); (ii) während einer zweiten Iteration auf 0,25 erhöht werden (d. h. einen Tastgrad von fünfundzwanzig Prozent); (iii) während einer dritten Iteration auf 0,30 erhöht werden (d. h. einen Tastgrad von dreißig Prozent); (iv) während einer vierten Iteration auf 0,35 erhöht werden (d. h. einen Tastgrad von fünfunddreißig Prozent); (v) während einer fünften Iteration auf 0,40 erhöht werden (d. h. einen Tastgrad von vierzig Prozent); (vi) während einer sechsten Iteration der Schritte 202– 218 und 226–232 auf 0,45 erhöht werden (d. h. einen Tastgrad von fünfundvierzig Prozent); und (vii) während einer siebten Iteration auf den gewünschten Wert von 0,50 erhöht werden (d. h. einen Tastgrad von fünfzig Prozent). Ebenso wird das Tastgradverhältnis auf den gewünschten Pegel schneller erhöht als wenn herkömmliche Techniken benutzt würden. Jedoch kann dies in anderen Ausführungsform variieren. Beispielsweise wird in einer anderen Ausführungsform das Steuerungsverhältnis durch das Inkrementieren oder Dekrementieren des Quellenstrombefehls erreicht. Dieser Term wird benutzt, um den Stromfehler zu berechnen, welcher benutzt wird, um den Tastgrad zu berechnen.
Zurückkehrend nun zu Schritt 228, falls im Schritt 228 bestimmt wird, dass der Quellenstrom größer oder gleich dem elektrischen Strombefehl ist, dann fährt der Prozess stattdessen mit dem Schritt 234 fort. Während des Schrittes 234 wird ein unterschiedlicher Wert der zweiten Minimalgrenze für den Tastgrad des Aufwärtswandlers eingestellt. In einer bevorzugten Ausführungsform wird während des Schrittes 234 die zweite Minimalgrenze für den Tastgrad des Transistors 106 des Aufwärtswandlers 102 der 1 durch das Steuersystem 100 der 1 eingestellt, am meisten bevorzugt durch den Prozessor 118 desselben. Auch weist in einer bevorzugten Ausführungsform die zweite Minimalgrenze des Schrittes 234 einen Minimalwert für den Tastgrad unter den Zuständen auf, bei welchen es wünschenswert ist, den Tastgrad schnell zu vermindern, um den Quellenstrom ausreichend zu vermindern, so dass er gleich dem elektrischen Strombefehl ist.
Zusätzlich ist in einer bevorzugten Ausführungsform die zweite Minimalgrenze des Schrittes 234 abhängig von dem Stromwert des Tastgrades. In einer derartigen beispielhaften Ausführungsform, welche in 2 dargestellt wird, wird die zweite Minimalgrenze des Schrittes 234 entsprechend der folgenden Gleichung berechnet: Zweite Minimalgrenze = Existierender Wert des Tastgrades – d (Gleichung 4), in welcher ”d” vorzugsweise gleich einem konstanten Wert ist. In einer bevorzugten Ausführungsform ist ”d” gleich einem konstanten Wert von 0,05, oder fünf Prozent. Jedoch kann dies in anderen Ausführungsformen variieren.
Zusätzlich wird während des Schrittes 236 ein unterschiedlicher Wert für die zweite Maximalgrenze für den Tastgrad des Aufwärtswandlers eingestellt. In einer bevorzugten Ausführungsform wird während des Schrittes 236 die zweite Maximalgrenze für den Tastgrad des Transistors 106 des Aufstiegswandlers 102 der 1 durch das Steuersystem 100 der 1 eingestellt, am meisten bevorzugt durch den Prozessor 118 desselben. Auch weist in einer bevorzugten Ausführungsform die zweite Maximalgrenze des Schrittes 236 einen Maximalwert des Tastgrades auf, unter den Bedingungen, bei welchen es wünschenswert ist, den Tastgrad schnell zu erhöhen, um den Quellenstrom zu erhöhen, so dass er gleich dem elektrischen Strombefehl ist.
Zusätzlich ist in einer bevorzugten Ausführungsform die zweite Maximalgrenze des Schrittes 236 abhängig von dem Stromwert des Tastgrades. In einer derartigen beispielhaften Ausführungsform, welche in 2 dargestellt wird, wird die zweite Maximalgrenze des Schrittes 236 entsprechend der folgenden Gleichung berechnet: Zweite Maximalgrenze = Existierender Wert des Tastgrades – d (Gleichung 5), in welcher ”d” vorzugsweise gleich einem konstanten Wert ist. In einer bevorzugten Ausführungsform ist ”d” gleich einem konstanten Wert von 0,05, oder fünf Prozent. Jedoch kann dies in anderen Ausführungsformen variieren.
Wie in den Gleichungen 4 und 5 und der obigen Diskussion gezeigt wird, werden in einer bevorzugten Ausführungsform die zweite Minimalgrenze des Schrittes 234 und die zweite Maximalgrenze des Schrittes 236 einander gleichgesetzt. Dies bewirkt, dass der Tastgrad schnell auf einen bestimmten Wert gezwungen wird, um dadurch den Quellenstrom schnell zu reduzieren, bis er gleich dem elektrischen Strombefehl ist. Jedoch kann dies in anderen Ausführungsformen variieren. Auch wird in der dargestellten Ausführungsform festgestellt, dass die Konstante ”d” den gleichen Wert für jede der Gleichungen 2–5 besitzt. Demnach wird in dieser bevorzugten Ausführungsform der gleiche konstante Wert ”d”, welcher zu dem existierenden Wert des Tastgrades in den Schritten 230 und 232 addiert wird, stattdessen von dem existierenden Wert der Steuerung in den Schritten 234 und 236 subtrahiert. Jedoch kann dies in anderen Ausführungsformen variieren.
Als Nächstes wird der Tastgrad des Aufwärtswandlers durch das Benutzen der zweiten Minimalgrenze und der zweiten Maximalgrenze des Schrittes 234 bzw. des Schrittes 236 jeweils gesteuert (Schritt 237). Während des Schrittes 237 wird der Tastgrad des Aufwärtswandlers durch das Benutzen der zweiten Minimalgrenze und der zweiten Maximalgrenze des Schrittes 234 bzw. des Schrittes 236 gesteuert. Speziell wird in einer bevorzugten Ausführungsform, welche in 2 dargestellt wird, ein neuer Tastgradwert (D) für einen neuen existierenden Wert des Tastgrades durch das Steuersystem 100 der 1 berechnet (am meisten bevorzugt durch den Prozessor 118 desselben der 1), welcher den gemessenen Quellenstrom steuert, so dass er zu dem elektrischen Strombefehl passt und den Ausgangswert (D) mit den begrenzenden Werten der zweiten Minimalgrenze und der zweiten Maximalgrenze der Schritte 234 bzw. 236 jeweils begrenzt. Ebenso wird in einer bevorzugten Ausführungsform der Tastgrad während des Schrittes 237 gesteuert, als eine Funktion des elektrischen Strombefehls des Schrittes 202, des Quellenstromes des Schrittes 206 und des Erhöhungsverhältnisses des Schrittes 212 entsprechend zu der zweiten Minimalgrenze des Schrittes 234 und der zweiten Maximalgrenze des Schrittes 236.
Beispielsweise wird in einer derartigen beispielhaften Ausführungsform während des Schrittes 237 ein Nominalwert des Tastgrades durch den Prozessor 118 der 1 berechnet, als eine Funktion des elektrischen Strombefehls des Schrittes 202, des Quellenstromes des Schrittes 206 und des Erhöhungsverhältnisses des Schrittes 212, um den Quellenstrom an den elektrischen Strombefehl anzugleichen, und wird dann mit der zweiten Minimalgrenze des Schrittes 234 und der zweiten Maximalgrenze des Schrittes 236 verglichen. Wenn der Nominalwert des Tastgrades kleiner als die zweite Minimalgrenze des Schrittes 234 ist, dann wird der Tastgrad gleich dem zweiten Minimalpegel des Schrittes 234 gesetzt. Wenn der Nominalwert größer als die zweite Maximalgrenze des Schrittes 236 ist, dann wird der Tastgrad gleich dem zweiten Maximalpegel des Schrittes 236 eingestellt. Umgekehrt, wenn der Nominalwert zwischen dem zweiten Minimalwert des Schrittes 234 und dem zweiten Maximalwert des Schrittes 236 ist, inklusive, dann wird der Tastgrad gleich dem Nominalwert eingestellt.
Auf den Schritt 237 folgend wird vorzugsweise der Schritt 226 durchgeführt, als Betriebsart wird dann der neue Tastgrad (D) zu der erzeugenden Hardware für die Wellenform gesendet (vorzugsweise Teil der Kommunikations-Hardware 110 der 1) für das Verwenden in der Steuerung des Tastgrades. In einer beispielhaften Ausführungsform, folgend auf den Schritt 226, kehrt dann der Prozess zum Schritt 202 zurück, und die Schritte 202–218, 228, 234, 236, 237 und 226 fahren vorzugsweise fort, sich zu wiederholen, am meisten bevorzugt kontinuierlich, so lange, bis ein schnelles Erhöhen im Tastgrad erforderlich ist (d. h. in der gezeigten Ausführungsform, wenn der existierende Wert des Tastgrades kleiner als der Maximalwert ist und der Quellenstrom nicht den elektrischen Strombefehl erreicht hat) und der Quellenstrom größer oder gleich dem elektrischen Strombefehl ist.
Auch wird in einer beispielhaften Ausführungsform während jeder Iteration der Schritte 202–218, 228, 234, 236, 237 und 226 der Tastgrad um die Konstante ”d” von Gleichung 4 und Gleichung 5 erniedrigt. Beispielsweise wird in einer beispielhaften Ausführungsform, in welcher die Konstante ”d” gleich 0,05 ist, der Tastgrad um fünf Prozent Inkremente während jeder Iteration vermindert. Anhand dieses fortgeführten Beispiels, falls der vorhandene Tastgrad während eines Beginnens einer ersten Iteration gleich 0,50 ist (d. h. ein Fünfzig-Prozent-Tastgrad) und um 0,15 vermindert werden muss (d. h. ein Fünfzehn-Prozent-Tastgrad), damit der Quellenstrom genügend vermindert wird, um gleich dem elektrischen Strombefehl zu sein, dann kann der Tastgrad (i) während der ersten Iteration um 0,45 vermindert werden (d. h. ein Tastgrad von fünfundvierzig Prozent); (ii) während einer zweiten Iteration um 0,40 vermindert werden (d. h. ein Tastgrad von vierzig Prozent); (iii) während einer dritten Iteration um 0,35 vermindert werden (d. h. ein Tastgrad von fünfunddreißig Prozent); (v) während einer vierten Iteration um 0,30 vermindert werden (d. h. ein Tastgrad von fünfunddreißig Prozent); (v) während einer fünften Iteration um 0,25 vermindert werden (d. h. ein Tastgrad von fünfundzwanzig Prozent); (vi) während einer sechsten Iteration der Schritte 202–218, 226 und 234–238 um 0,20 vermindert werden (d. h. ein Tastgrad von zwanzig Prozent); und (vii) während der siebten Iteration auf den gewünschten 0,15-Wert vermindert werden (d. h. ein Tastgrad von fünfzehn Prozent). Demnach wird das Steuerungsverhältnis auf den gewünschten Pegel schneller vermindert als durch das Benutzen herkömmlicher Techniken. Jedoch kann dies in anderen Ausführungsformen variieren. Beispielsweise wird in einer anderen Ausführungsform das Steuerungsverhältnis durch das Inkrementieren oder Dekrementieren des Quellenstrombefehls erreicht. Dieser Term wird benutzt, um den Stromfehler zu berechnen, welcher benutzt wird, um den Tastgrad zu berechnen.
In einer beispielhaften Ausführungsform werden die Schritte des Prozesses 200 wiederholt, am meisten bevorzugt kontinuierlich, bis der Quellenstrom gleich dem elektrischen Strombefehl ist. Der Prozess 200 gestattet eine schnellere Bewegung des Tastgrades auf den gewünschten Pegel, was zu einer schnelleren Erhöhung oder Verminderung des Quellenstroms führt, so dass dieser gleich dem Quellenstrombefehl wird, während der Zustände, bei welchen eine schnellere Bewegung gewünscht wird. Dies gestattet, dass die Justierverzögerungen unter derartigen Bedingungen minimiert oder reduziert werden.
Es wird gewürdigt werden, dass das veröffentlichte Verfahren und die Systeme von denen variieren können, welche in den Figuren dargestellt sind und hier beschrieben werden. Beispielsweise, wie oben erwähnt, können bestimmte Elemente des Steuersystems 100 (wie z. B. die Anzahl der und/oder die Konfiguration der Kommunikations-Hardware 110, der elektrischen Stromsensoren 112, der ersten Spannungssensoren 114 und/oder der zweiten Spannungssensoren 116 desselben) und/oder des Aufwärtswandlers 102 der 1, eine oder mehrere andere Komponenten und/oder Teile davon variieren und/oder können Teil eines Systems sein und/oder an eines oder mehrere andere Systeme und/oder Einrichtungen gekoppelt werden. Zusätzlich wird gewürdigt werden, dass bestimmte Schritte des Prozesses 200 von jenen variieren können, welche in 2 dargestellt werden und/oder hier in Verbindung damit beschrieben werden, und/oder können gleichzeitig durchgeführt werden und/oder in einer unterschiedlichen Weise als der, welcher in 2 dargestellt ist, und/oder hier in Verbindung damit beschrieben wird. Es wird in ähnlicher Weise gewürdigt werden, dass die veröffentlichten Verfahren und Systeme in Verbindung mit verschiedenen unterschiedlichen Typen der elektrischen Systeme implementiert und/oder benutzt werden können, wie z. B. jenen in Automobilen, Fahrzeugen und/oder anderen Einrichtungen.
Während wenigstens eine beispielhafte Ausführungsform in der vorausgegangenen detaillierten Beschreibung präsentiert wurde, sollte gewürdigt werden, dass eine große Anzahl von Variationen existieren. Es sollte auch gewürdigt werden, dass die beispielhafte Ausführungsform oder Ausführungsformen, welche hier beschrieben ist bzw. sind, nicht den Umfang, die Anwendbarkeit oder die Konfiguration des beanspruchten Gegenstandes in irgendeiner Weise eingrenzen sollen. Vielmehr wird die vorausgegangene detaillierte Beschreibung Fachleuten einen bequemen Leitfaden liefern, um die beschriebene Ausführungsform oder Ausführungsformen zu implementieren. Es sollte davon ausgegangen werden, dass verschiedene Veränderungen in der Funktion und in der Anordnung von Elemente durchgeführt werden können, ohne vom Umfang, welcher durch die Ansprüche definiert ist, abzuweichen, welche bekannte Äquivalente und vorhersehbare Äquivalente zur Zeit des Einreichens dieser Patentanmeldung beinhalten.
Weitere Ausführungsformen

1. Verfahren zum Steuern eines Aufwärtswandlers, welcher eine Aussteuerung bzw. einen Tastgrad besitzt, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist: Empfangen eines elektrischen Strombefehls für den Aufwartswandler; Messen eines Quellenstroms für den Aufwärtswandler; und Regeln des Tastgrades als eine Funktion des elektrischen Strombefehls und des Quellenstroms, entsprechend zu: einer ersten Minimalgrenze, wenn eine schnelle Änderung im Tastgrad oberhalb eines vorher festgelegten Schwellwerts erforderlich ist; und einer zweiten Minimalgrenze, wenn die schnelle Änderung im Tastgrad nicht erforderlich ist.
2. Verfahren nach Ausführungsform 1, wobei der Schritt des Regelns des Tastgrades ferner den Schritt des Regelns des Tastgrades als Funktion des elektrischen Strombefehls und des Quellstromes aufweist, entsprechend zu: einer ersten Maximalgrenze, wenn eine schnelle Änderung im Tastgrad oberhalb einer vorher festgelegten Schwelle erforderlich ist; und einer zweiten Maximalgrenze, wenn die schnelle Änderung im Tastgrad nicht erforderlich ist.
3. Verfahren nach Ausführungsform 2, welches ferner den folgenden Schritt aufweist: Erhalten eines Erhöhungsverhältnisses des Aufwärtswandlers; wobei der Schritt des Regelns des Tastgrades den Schritt des Regelns des Tastgrades als Funktion des elektrischen Strombefehls, des Quellenstroms und des Erhöhungsverhältnisses aufweist, entsprechend zu: der ersten Minimalgrenze und der ersten Maximalgrenze, wenn die schnelle Änderung im Tastgrad oberhalb der vorher eingestellten Schwelle erforderlich ist; und der zweiten Minimalgrenze und einer zweiten Maximalgrenze, wenn die schnelle Änderung im Tastgrad nicht erforderlich ist.
4. Verfahren nach Ausführungsform 3, welches ferner die folgenden Schritte aufweist: Berechnen einer Eingangsspannung des Aufwärtswandlers; und Berechnen einer Ausgangsspannung des Aufwärtswandlers; wobei der Schritt des Erhaltens des Erhöhungsverhältnisses den Schritt des Erhaltens des Erhöhungsverhältnisses des Aufwärtswandlers aufweist, wobei die Eingangsspannung und die Ausgangsspannung des Aufwärtswandlers benutzt werden.
5. Verfahren nach Ausführungsform 3, welches ferner den folgenden Schritt aufweist: Erhalten eines existierenden Wertes des Tastgrades; wobei der Schritt des Regulierens des Tastgrades den Schritt des Regulierens des Tastgrades aufweist, als die Funktion des elektrischen Strombefehls, des Quellenstroms und des Erhöhungsverhältnisses, entsprechend zu: der ersten Minimalgrenze und der ersten Maximalgrenze, wenn der existierende Wert des Tastgrades größer als oder gleich einer zweiten vorher festgelegten Schwelle ist, der elektrische Strombefehl und der Quellenstrom jeweils für sich oder beide geringer als eine dritte vorher festgelegten Schwelle ist bzw. sind; und der zweiten Minimalgrenze und dem zweiten Maximum, wenn der existierende Wert des Tastgrades geringer als die zweite vorher festgelegte Schwelle und der elektrische Strombefehl und der Quellenstrom jeweils für sich wenigstens als eine dritte vorher festgelegte Schwelle ist.
6. Verfahren nach Ausführungsform 5, welches ferner den folgenden Schritt aufweist: Berechnen eines maximalen Tastgrades, welcher eine Betriebsarteinstellung bei gegebenem Erhöhungsverhältnis erfordert, um dadurch die zweite vorher festgelegte Schwelle zu erhalten.
7. Verfahren nach Ausführungsform 3, welches ferner den folgenden Schritt aufweist: Erhalten eines existierenden Wertes des Tastgrades; wobei der Schritt des Regulierens des Tastgrades den Schritt des Regulierens des Tastgrades als Funktion des elektrischen Strombefehls, des Quellenstroms und des Erhöhungsverhältnisses aufweist, entsprechend zu: der ersten Minimalgrenze und der ersten Maximalgrenze, wenn der existierende Wert des Tastgrades größer als oder gleich einer zweiten vorher festgelegten Schwelle ist; und der zweiten Minimalgrenze und dem zweiten Maximum, wenn der existierende Wert des Tastgrades geringer als die zweite vorher festgelegte Schwelle ist.
8. Verfahren nach Ausführungsform 3, wenn es ferner den folgenden Schritt aufweist: Erhalten eines existierenden Wertes des Tastgrades, wobei: die ersten Minimal- und Maximalgrenzen unabhängig von dem existierenden Wert des Tastgrades sind; und die zweiten Minimal- und Maximalgrenzen abhängig von dem existierenden Wert des Tastgrades sind.
9. Verfahren nach Ausführungsform 8, wobei die zweite Minimalgrenze gleich der zweiten Maximalgrenze ist.
10. Verfahren nach Ausführungsform 9, welches ferner die folgenden Schritte aufweist: Hinzufügen eines ersten vorher festgelegten Wertes zu dem existierenden Wert des Tastgrades, um dadurch die zweite Minimalgrenze und die zweite Maximalgrenze zu berechnen, wenn die schnelle Änderung im Tastgrad oberhalb der vorher festgelegten Schwelle erforderlich ist; und Subtrahieren eines zweiten vorher festgelegten Wertes von dem existierenden Wert des Tastgrades, um dadurch die zweite Minimalgrenze und die zweite Maximalgrenze zu berechnen, wenn die schnelle Änderung im Tastgrad nicht erforderlich ist.
11. Verfahren zum Steuern eines Aufwärtswandlers, welcher einen Tastgrad besitzt, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist: Empfangen eines elektrischen Strombefehls für den Aufwärtswandler; Messen eines Quellenstroms für den Aufwärtswandler; Bestimmen eines Erhöhungsverhältnisses für den Aufwärtswandler; Bestimmen eines existierenden Wertes des Tastgrades; und Regeln des Tastgrades als Funktion des elektrischen Strombefehls, des Quellenstroms und des Erhöhungsverhältnisses, wenn der existierende Wert des Tastgrades größer als oder gleich einem ersten vorher festgelegten Wert ist, eine Differenz zwischen dem elektrischen Strombefehl und dem Quellenstrom geringer als ein zweiter vorher festgelegter Wert ist, oder beides; Erzwingen des Tastgrades auf einen ersten festen Wert, wenn der existierende Wert des Tastgrades größer als oder gleich einem ersten vorher festgelegten Wert ist, die Differenz zwischen dem elektrischen Strombefehl und dem Quellenstrom geringer als der zweite vorher festgelegte Wert ist, oder beides; und Erzwingen des Tastgrades auf einen zweiten festen Wert, wenn der existierende Wert des Tastgrades geringer als der erste vorher festgelegte Wert ist, die Differenz zwischen dem elektrischen Strombefehl und dem Quellenstrom größer oder gleich dem zweiten vorher festgelegten Wert ist und der Quellenstrom größer als oder gleich dem elektrischen Strombefehl ist, wobei der zweite feste Wert gleich dem existierenden Wert des Tastkreises minus der Konstanten ist.
12. Verfahren nach Ausführungsform 11, wobei: der erste feste Wert gleich dem existierenden Wert des Tastgrades plus einer ersten Konstante ist; und der zweite feste Wert gleich dem existierenden Wert des Tastgrades minus einer zweiten Konstante ist.
13. Verfahren nach Ausführungsform 12, wobei die erste Konstante gleich der zweiten Konstante ist.
14. System zum Steuern eines Aufwärtswandlers, welcher einen Tastgrad besitzt, wobei das System aufweist: einen Sensor, welcher so konfiguriert ist, um einen Quellenstrom des Aufwärtswandlers zu messen; und einen Prozessor, welcher an den Sensor gekoppelt ist und konfiguriert ist, um: einen elektrischen Strombefehl zu empfangen; und den Tastgrad als eine Funktion des elektrischen Strombefehls und des Quellenstromes zu regeln, entsprechend zu: einer ersten Minimalgrenze, wenn ein schnelles Ändern im Tastgrad oberhalb einer vorher festgelegten Schwelle erforderlich ist; und einer zweiten Minimalgrenze, wenn die schnelle Änderung im Tastgrad nicht erforderlich ist.
15. System nach Ausführungsform 14, welches ferner aufweist: einen zweiten Sensor, welcher so konfiguriert ist, um eine Eingangsspannung des Aufwärtswandlers zu messen; und einen dritten Sensor, welcher so konfiguriert ist, um eine Ausgangsspannung des Aufwärtswandlers zu messen; wobei der Prozessor ferner an den zweiten Sensor und den dritten Sensor gekoppelt ist und konfiguriert ist, um: ein Erhöhungsverhältnis zu berechnen, wobei die Eingangsspannung und die Ausgangsspannung benutzt werden; und den Tastgrad als eine Funktion des elektrischen Strombefehls, des Quellenstroms und des Erhöhungsverhältnisses zu regeln, entsprechend zu: einer ersten Minimalgrenze, wenn eine schnelle Änderung im Tastgrad oberhalb einer vorher festgelegten Schwelle erforderlich ist; und einer zweiten Minimalgrenze, wenn die schnelle Änderung im Tastgrad nicht erforderlich ist.
16. System nach Ausführungsform 15, wobei der Prozessor ferner konfiguriert ist, um: einen existierenden Wert des Tastgrades zu erhalten; und den Tastgrad als Funktion des elektrischen Stromes, des Quellenstromes und des Erhöhungsverhältnisses zu regeln, entsprechend zu: der ersten Minimalgrenze und der ersten Maximalgrenze, wenn der existierende Wert des Tastgrades größer als oder gleich einem zweiten vorher festgelegten Schwellwert ist, der elektrische Strombefehl und der Quellenstrom jeweils für sich oder beide geringer als eine dritte vorher festgelegte Schwelle ist; und der zweiten Minimalgrenze und dem zweiten Maximum, wenn der existierende Wert des Tastgrades geringer als die zweite vorher festgelegte Schwelle ist und der elektrische Strombefehl und der Quellenstrom jeweils für sich geringer als die dritte vorher festgelegte Schwelle ist.
17. System nach Ausführungsform 16, wobei der Prozessor ferner konfiguriert ist, um einen maximalen Tastgrad zu berechnen, welcher eine Betriebsarteinstellung bei gegebenem Erhöhungsverhältnis erfordert, um dadurch die zweite vorher festgelegte Schwelle zu erhalten.
18. System nach Ausführungsform 15, wobei: die ersten Minimal- und Maximalgrenzen unabhängig von dem existierenden Wert des Tastgrades sind; und die zweiten Minimal- und Maximalgrenzen unabhängig von dem existierenden Wert des Tastgrades sind.
19. System nach Ausführungsform 15, wobei die zweite Minimalgrenze gleich der zweiten Maximalgrenze ist.
20. System nach Ausführungsform 15, wobei der Prozessor ferner so konfiguriert ist, um: einen ersten vorher festgelegten Wert an den existierenden Wert des Tastgrades hinzuzufügen, um dadurch die zweite Minimalgrenze und die zweite Maximalgrenze zu berechnen, wenn die schnelle Änderung im Tastgrad oberhalb der vorher festgelegten Schwelle erforderlich ist; und einen zweiten vorher festgelegten Wert von dem existierenden Wert des Tastgrades abzuziehen, um dadurch die zweite Minimalgrenze und die zweite Maximalgrenze zu berechnen, wenn die schnelle Änderung im Tastgrad nicht erforderlich ist.

Claims

Verfahren zum Steuern eines Aufwärtswandlers, welcher eine Aussteuerung bzw. einen Tastgrad besitzt, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist: Empfangen eines elektrischen Strombefehls für den Aufwärtswandler; Messen eines Quellenstroms für den Aufwärtswandler; und Regeln des Tastgrades als eine Funktion des elektrischen Strombefehls und des Quellenstroms, entsprechend zu: einer ersten Minimalgrenze, wenn eine schnelle Änderung im Tastgrad oberhalb eines vorher festgelegten Schwellwerts erforderlich ist; und einer zweiten Minimalgrenze, wenn die schnelle Änderung im Tastgrad nicht erforderlich ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt des Regelns des Tastgrades ferner den Schritt des Regelns des Tastgrades als Funktion des elektrischen Strombefehls und des Quellstromes aufweist, entsprechend zu: einer ersten Maximalgrenze, wenn eine schnelle Änderung im Tastgrad oberhalb einer vorher festgelegten Schwelle erforderlich ist; und einer zweiten Maximalgrenze, wenn die schnelle Änderung im Tastgrad nicht erforderlich ist.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, welches ferner den folgenden Schritt aufweist: Erhalten eines Erhöhungsverhältnisses des Aufwärtswandlers; wobei der Schritt des Regelns des Tastgrades den Schritt des Regelns des Tastgrades als Funktion des elektrischen Strombefehls, des Quellenstroms und des Erhöhungsverhältnisses aufweist, entsprechend zu: der ersten Minimalgrenze und der ersten Maximalgrenze, wenn die schnelle Änderung im Tastgrad oberhalb der vorher eingestellten Schwelle erforderlich ist; und der zweiten Minimalgrenze und einer zweiten Maximalgrenze, wenn die schnelle Änderung im Tastgrad nicht erforderlich ist.
Verfahren nach Anspruch 3, welches ferner die folgenden Schritte aufweist: Berechnen einer Eingangsspannung des Aufwärtswandlers; und Berechnen einer Ausgangsspannung des Aufwärtswandlers; wobei der Schritt des Erhaltens des Erhöhungsverhältnisses den Schritt des Erhaltens des Erhöhungsverhältnisses des Aufwärtswandlers aufweist, wobei die Eingangsspannung und die Ausgangsspannung des Aufwärtswandlers benutzt werden.
Verfahren zum Steuern eines Aufwärtswandlers, welcher einen Tastgrad besitzt, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist: Empfangen eines elektrischen Strombefehls für den Aufwärtswandler; Messen eines Quellenstroms für den Aufwärtswandler; Bestimmen eines Erhöhungsverhältnisses für den Aufwärtswandler; Bestimmen eines existierenden Wertes des Tastgrades; und Regeln des Tastgrades als Funktion des elektrischen Strombefehls, des Quellenstroms und des Erhöhungsverhältnisses, wenn der existierende Wert des Tastgrades größer als oder gleich einem ersten vorher festgelegten Wert ist, eine Differenz zwischen dem elektrischen Strombefehl und dem Quellenstrom geringer als ein zweiter vorher festgelegter Wert ist, oder beides; Erzwingen des Tastgrades auf einen ersten festen Wert, wenn der existierende Wert des Tastgrades größer als oder gleich einem ersten vorher festgelegten Wert ist, die Differenz zwischen dem elektrischen Strombefehl und dem Quellenstrom geringer als der zweite vorher festgelegte Wert ist, oder beides; und Erzwingen des Tastgrades auf einen zweiten festen Wert, wenn der existierende Wert des Tastgrades geringer als der erste vorher festgelegte Wert ist, die Differenz zwischen dem elektrischen Strombefehl und dem Quellenstrom größer oder gleich dem zweiten vorher festgelegten Wert ist und der Quellenstrom größer als oder gleich dem elektrischen Strombefehl ist, wobei der zweite feste Wert gleich dem existierenden Wert des Tastkreises minus der Konstanten ist.
Verfahren nach Anspruch 5, wobei: der erste feste Wert gleich dem existierenden Wert des Tastgrades plus einer ersten Konstante ist; und der zweite feste Wert gleich dem existierenden Wert des Tastgrades minus einer zweiten Konstante ist.
System zum Steuern eines Aufwärtswandlers, welcher einen Tastgrad besitzt, wobei das System aufweist: einen Sensor, welcher so konfiguriert ist, um einen Quellenstrom des Aufwärtswandlers zu messen; und einen Prozessor, welcher an den Sensor gekoppelt ist und konfiguriert ist, um: einen elektrischen Strombefehl zu empfangen; und den Tastgrad als eine Funktion des elektrischen Strombefehls und des Quellenstromes zu regeln, entsprechend zu: einer ersten Minimalgrenze, wenn ein schnelles Ändern im Tastgrad oberhalb einer vorher festgelegten Schwelle erforderlich ist; und einer zweiten Minimalgrenze, wenn die schnelle Änderung im Tastgrad nicht erforderlich ist.
System nach Anspruch 7, welches ferner aufweist: einen zweiten Sensor, welcher so konfiguriert ist, um eine Eingangsspannung des Aufwärtswandlers zu messen; und einen dritten Sensor, welcher so konfiguriert ist, um eine Ausgangsspannung des Aufwärtswandlers zu messen; wobei der Prozessor ferner an den zweiten Sensor und den dritten Sensor gekoppelt ist und konfiguriert ist, um: ein Erhöhungsverhältnis zu berechnen, wobei die Eingangsspannung und die Ausgangsspannung benutzt werden; und den Tastgrad als eine Funktion des elektrischen Strombefehls, des Quellenstroms und des Erhöhungsverhältnisses zu regeln, entsprechend zu: einer ersten Minimalgrenze, wenn eine schnelle Änderung im Tastgrad oberhalb einer vorher festgelegten Schwelle erforderlich ist; und einer zweiten Minimalgrenze, wenn die schnelle Änderung im Tastgrad nicht erforderlich ist.
System nach Anspruch 7 oder 8, wobei der Prozessor ferner konfiguriert ist, um: einen existierenden Wert des Tastgrades zu erhalten; und den Tastgrad als Funktion des elektrischen Stromes, des Quellenstromes und des Erhöhungsverhältnisses zu regeln, entsprechend zu: der ersten Minimalgrenze und der ersten Maximalgrenze, wenn der existierende Wert des Tastgrades größer als oder gleich einem zweiten vorher festgelegten Schwellwert ist, der elektrische Strombefehl und der Quellenstrom jeweils für sich oder beide geringer als eine dritte vorher festgelegte Schwelle ist; und der zweiten Minimalgrenze und dem zweiten Maximum, wenn der existierende Wert des Tastgrades geringer als die zweite vorher festgelegte Schwelle ist und der elektrische Strombefehl und der Quellenstrom jeweils für sich geringer als die dritte vorher festgelegte Schwelle ist.
System nach einem der Ansprüche 7 bis 9, wobei: die ersten Minimal- und Maximalgrenzen unabhängig von dem existierenden Wert des Tastgrades sind; und die zweiten Minimal- und Maximalgrenzen unabhängig von dem existierenden Wert des Tastgrades sind.