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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur gleichzeitigen Umrichtung und Wandlung einer Eingangsspannung, eine Vorrichtung zur Versorgung eines Mehrspannungsbordnetzes eines Kraftfahrzeugs mit wenigstens zwei Gleichspannungen sowie ein Mehrspannungsbordnetz mit einer solchen Vorrichtung.
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Stand der Technik
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Mehrspannungsbordnetze, speziell Zweispannungsbordnetze, kommen beispielsweise in der Kraftfahrzeugtechnik zum Einsatz. Dies ermöglicht, elektrische Verbraucher mit unterschiedlichen Betriebsspannungsanforderungen einzusetzen. In der Praxis sind Zweispannungsbordnetze mit Bordspannungen von 14 V bzw. 42 V bekannt. Die entsprechenden Netze werden im Rahmen dieser Anmeldung als "Teilnetze" bezeichnet. Das Teilnetz mit niedrigerer Nennspannung (z.B. 14 V) wird im Rahmen dieser Anmeldung als "Niederspannungs"-Teilnetz, ein Teilnetz mit höherer Nennspannung (z.B. 42 V) als "Hochspannungs"-Teilnetz bezeichnet. Das Hochspannungs-Teilnetz dient häufig dazu, eine elektrische Maschine motorisch mit ausreichender Leistung zu betreiben.
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Man kann zur Versorgung der Teilnetze eines Zweispannungsbordnetzes einen gemeinsamen Generator verwenden, der über einen entsprechenden Gleichrichter eine Grundspannung bereitstellt. Die Grundspannung versorgt ein erstes Teilnetz. Über einen separat zu dem Gleichrichter bereitgestellten Gleichspannungswandler wird die Spannung für ein zweites Teilnetz aus der Grundspannung generiert. Ein derartiger Wandler kann als Aufwärts- oder Abwärts-Wandler oder als Wandler mit Doppelfunktionalität betrieben werden und wird jeweils als eigenständiges Gerät mit separatem Gehäuse oder in einem Gehäuse mit einem entsprechenden Gleichrichter verbaut.
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Derartige Vorrichtungen zur Versorgung eines Mehrspannungsbordnetzes eines Kraftfahrzeugs mit wenigstens zwei Gleichspannungen bestehen daher aus einem Generator, einem dem Generator nachgeschalteten Gleichrichter zur Versorgung des ersten Teilnetzes sowie aus wenigstens einem dem Gleichrichter nachgeschalteten Gleichspanungswandler zur Versorgung des zweiten, ..., n-ten Teilnetzes. Dies verkompliziert den Aufbau entsprechender Schaltungen, führt zu überflüssigen Redundanzen und erhöht die Anzahl von Komponenten beträchtlich. Es besteht daher der Bedarf nach vereinfachten, kostengünstig realisierbaren Möglichkeiten zur Versorgung von Mehrspannungsbordnetzen.
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Offenbarung der Erfindung
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Vor diesem Hintergrund schlägt die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung zur gleichzeitigen Umrichtung und Wandlung einer Eingangsspannung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 vor. Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Versorgung eines Mehrspannungsbordnetzes eines Kraftfahrzeugs mit wenigstens zwei Gleichspannungen weist einen Generator zur Erzeugung einer Wechselspannung sowie eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur gleichzeitigen Umrichtung und Wandlung auf. Ein erfindungsgemäßes Mehrspannungsbordnetz eines Kraftfahrzeugs weist eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Versorgung auf. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der jeweiligen Unteransprüche sowie der nachfolgenden Beschreibung.
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Vorteile der Erfindung
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Erfindungsgemäß wird eine Gleichspannungswandlerfunktion funktional und baulich in einen als Brückenumrichter mit einer Anzahl von Halbbrücken ausgebildeten Umrichter einer elektrischen Maschine integriert. Hierbei werden eine oder mehrere Halbbrücken eines Brückenumrichterbauteils, die nicht zur Stromumrichtung einer Eingangsspannung benötigt werden, im Rahmen der Gleichspannungswandlerfunktion genutzt. Der Umrichter kann als Gleichrichter einer Eingangs-Wechselspannung bei generatorischem Betrieb der elektrischen Maschine oder als Wechselrichter einer Eingangs-Gleichspannung für motorischen Betrieb der elektrischen Maschine betrieben werden.
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Handelsübliche Brückenumrichterbauteile umfassen meist drei Halbbrücken (B6-Brücken). Als elektrische Maschinen in Kraftfahrzeugen kommen u. a. fünfphasige Maschinen zum Einsatz, bei denen in der Praxis im Umrichter zwei derartige Brückenumrichterbauteile (2xB6) verbaut werden, wobei eine Halbbrücke ungenutzt bleibt. Diese Halbbrücke kann nun im Rahmen der Erfindung für eine Gleichspannungswandlung benutzt werden. Dies führt zu signifikanten Vorteilen im Aufbau solcher Schaltungen, da für die Gleichspannungswandlung eine Halbbrücke meist ausreichend ist und somit das im Stand der Technik für die Gleichspannungswandlung verwendete separate Brückenumrichterbauteil komplett entfallen kann. Die Halbbrücken können Dioden oder Schaltelemente (Transitoren, MOSFET, IGBT) für die Gleichrichtung aufweisen. Es kann die gesamte Infrastruktur eines entsprechenden Umrichters genutzt werden, so dass auch als Induktivität und/oder Kapazität für die Gleichspannungswandlung ohnehin vorhandene Bauteile dienen können.
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Die Erfindung eignet sich für selbst- oder fremderregte elektrische Maschinen in Bordnetzen mit mehreren Spannungsniveaus (Mehrspannungsbordnetzen), insbesondere in Kraftfahrzeugen. Anders als in bekannten Mehrspannungsbordnetzen werden also die einzelnen Teilnetze nicht durch einen separaten Gleichspannungswandler miteinander verbunden, der als eigenständiges Gerät mit separatem Gehäuse oder als eigenständiges Gerät in einem Gehäuse mit einem Umrichter gemeinsam verbaut ist, sondern es wird eine Brückenschaltung mit Doppelfunktion verwendet.
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Die Erfindung ist auch für den Wechselrichterbetrieb vorteilhaft, wobei als Eingangsspannung ein erste Gleichspannung dient, die über den als Wechselrichter betriebenen Umrichter für den motorischen Betrieb der elektrischen Maschine in eine Wechselspannung gewandelt wird und die über den Gleichspannungswandler in eine zweite Gleichspannung zur Versorgung eines weiteren Teilbordnetzes gewandelt wird.
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Bei der im Rahmen der Erfindung vorgesehen funktionalen Integration zweier Geräte können Komponenten gemeinsam genutzt und/oder vereinfacht und/oder ersetzt werden. Die gemäß dem Stand der Technik separat für die einzelnen Komponenten vorgesehenen Elemente, beispielsweise Mikrocontroller, Treiber, Sensoren, Zwischenkreiskapazitäten, Kommunikationsschnittstellen und dergleichen können gemeinsam genutzt werden. Wie bereits zuvor erläutert, wird die Funktion eines Gleichspannungswandlers erfindungsgemäß unter Verwendung einer "freien" Halbbrücke eines Brückenumrichterbauteils realisiert. Durch die funktionale Integration entstehen gegenüber dem Stand der Technik, insbesondere durch eine gemeinsame Nutzung der Leistungselektronik, bedeutende Kostenvorteile.
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Die Erfindung ist besonders vorteilhaft realisierbar, indem Brückenumrichterbauteile eingesetzt werden, die wenigstens eine Halbbrücke mehr zur Verfügung stellen, als für die Umrichtung benötigt wird. Besonders vorteilhaft ist dies im Stand der Technik bei 5phasigen elektrischen Maschinen und dementsprechend sechs Halbbrücken umsetzbar, wobei zwei handelsübliche Brückenumrichterbauteile mit je drei Halbbrücken (B6-Brücke) oder ein handelsübliches Brückenumrichterbauteil mit sechs Halbbrücken (B12-Brücke) zum Einsatz kommt.
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Eine für die Gleichspanungswandlung erforderliche Wandlerinduktivität kann auf unterschiedliche Weisen bereitgestellt werden. Beispielsweise kann bereits das Kabel für die Verbindung mit dem jeweiligen n-ten Teilnetz die jeweilige Wandlerinduktivität darstellen. Ist für ein Teilnetz ein EMV-Element vorgesehen, kann das entsprechende Element, das eine elektromagnetische Verträglichkeit sicherstellt, für dieses n-te Teilnetz zusätzlich die Funktion einer Wandlerinduktivität wahrnehmen. Schließlich können zusätzliche Induktivitäten jeweils vor entsprechenden EMV-Elementen verbaut werden.
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Erfindungsgemäße Maßnahmen sind nicht auf Zweispannungsbordnetze beschränkt, vielmehr können beliebig viele Halbbrücken, d. h. zwei oder mehr, für die Wandlerfunktionalität verwendet werden. Somit sind Mehrphasen-Gleichspannungswandler mittels der erfindungsgemäßen Maßnahmen ebenso realisierbar.
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Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der beiliegenden Zeichnung.
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Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachfolgend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
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Die Erfindung ist anhand eines Ausführungsbeispiels in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung ausführlich beschrieben.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 zeigt ein Zweispannungsbordnetz gemäß dem Stand der Technik in schematischer Darstellung.
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2 zeigt ein Zweispannungsbordnetz gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung in schematischer Darstellung.
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3 zeigt ein Zweispannungsbordnetz gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung in schematischer Darstellung.
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4 zeigt eine Umrichtung und Gleichspannungswandlung gemäß dem Stand der Technik in schematischer Darstellung.
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5 zeigt eine Umrichtung und Gleichspannungswandlung gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung in schematischer Darstellung.
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Ausführungsform(en) der Erfindung
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Wenngleich in den 1 bis 3 als Umrichtung eine Gleichrichtung einer Eingangs-Wechselspannung mit generatorischem Betrieb einer elektrischen Maschine beschrieben wird, ist die Erfindung auch bei einer Wechselrichtung einer Eingangs-Gleichspannung mit motorischem Betrieb einer elektrischen Maschine vorteilhaft einsetzbar.
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1 zeigt ein Zweispannungsbordnetz gemäß dem Stand der Technik in schematischer Darstellung. Das Zweispannungsbordnetz ist insgesamt mit 100 bezeichnet. Es umfasst eine elektrische Maschine 131, beispielsweise einen drei- oder fünfphasigen Generator, vorzugsweise einen Klauenpolgenerator. Der Generator 131 stellt eine Wechselspannung mit einer Anzahl von Phasen bereit, die mittels eines Gleichrichters 132 in eine Gleichspannung gewandelt wird.
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Die Gleichspannung wird über eine erste Versorgungsleitung 111 an ein erstes Teilnetz 110 des Zweispannungsbordnetzes 100 bereitgestellt. Das erste Teilnetz 110 weist ferner eine Batterie 112 bzw. einen entsprechenden kapazitiven Speicher auf. Wie durch die Darstellung der Batterie 112 in der Darstellung der 1 symbolisiert, handelt es sich bei dem ersten Teilnetz 110 um ein sogenanntes Hochspannungs-Teilnetz, also ein Teilnetz mit höherer Spannung verglichen mit einem anderen Teilnetz. In dem ersten Teilnetz 110 sind entsprechende Verbraucher 113 vorgesehen. Hierbei kann es sich beispielsweise um entsprechende Verbraucher mit hoher Leistungsanforderung, beispielsweise Bremsen, Heizung, Servolenkung und dergleichen handeln.
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Über einen Gleichspannungswandler 140 ist ein zweites Teilnetz 120 an das erste Teilnetz 110 angebunden. Der Gleichspannungswandler 140 stellt dabei über eine zweite Versorgungsleitung 121 eine zweite Spannung an das zweite Teilnetz 120 bereit. Auch das zweite Teilnetz 120 weist eine Batterie 122 und entsprechende Verbraucher 123 auf. Wie durch die Darstellung der Batterie 122 in der 1 symbolisiert, handelt es sich bei dem zweiten Teilnetz 120 um ein sogenanntes Niederspannungs-Teilnetz, also ein Teilnetz niedrigerer Spannung verglichen mit einem anderen Teilnetz (hier dem ersten). In dem zweiten Teilnetz 120 kann eine weitere elektrische Maschine 124, beispielsweise ein Starter, vorgesehen sein.
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Wenngleich der Gleichspannungswandler 140 in 1 als Abwärtswandler betrieben wird, kann ein Gleichspannungswandler ebenso als Aufwärtswandler betrieben werden, insbesondere in sogenannten Hybridfahrzeugen.
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2 zeigt ein Zweispannungsbordnetz gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung in schematischer Darstellung. Das Zweispannungsbordnetz ist insgesamt mit 1 bezeichnet. Es umfasst zwei Teilnetze 10, 20, die im Wesentlichen die gleichen Komponenten aufweisen können, wie die Teilnetze 110 und 120 des Zweispannungsbordnetzes 100 gemäß dem Stand der Technik, wie es in 1 dargestellt ist. So können in einem ersten Teilnetz 10 über eine Anschlussleitung 11 eine Batterie 12 und ein Verbraucher 13 vorgesehen sein. Ein zweites Teilnetz 20 kann, über eine Anschlussleitung 21 angeschlossen, ebenfalls eine Batterie 22 und einen Verbraucher 23 aufweisen.
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Das Zweispannungsbordnetz 100 bzw. dessen Teilnetze 10 und 20 werden versorgt von einer bevorzugten Ausführungsform einer Vorrichtung 30 zur Versorgung eines Mehrspannungsbordnetzes eines Kraftfahrzeugs mit wenigstens zwei Gleichspannungen (im Folgenden auch Mehrspannungsbordnetzversorgungsvorrichtung 30). Die Mehrspannungsbordnetzversorgungsvorrichtung 30 weist eine Vorrichtung 32 zur gleichzeitigen Umrichtung und Wandlung einer Eingangsspannung (im Folgenden auch Umrichtungs- und Wandlungsvorrichtung) sowie eine als Generator 31 zur Erzeugung der Eingangs-Wechselspannung (hier bspw. 5phasig) für die Umrichtungs- und Wandlungsvorrichtung (oder optional auch als Motor) betreibbare elektrische Maschine auf.
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Im Gegensatz zum Stand der Technik wird die Versorgung der beiden Teilnetze 10, 20 über die Anschlussleitungen 21, 22 durch die Mehrspannungsbordnetzversorgungsvorrichtung 30 allein bereitgestellt. Zu diesem Zweck weist die Umrichtungs- und Wandlungsvorrichtung 32 neben einer Umrichterkomponente 32' auch eine Wandlerkomponente 33 auf, die auf wenigstens ein gemeinsames Brückenumrichterbauteil zugreifen (vgl. auch 3).
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3 zeigt das Zweispannungsbordnetz 1 der 2 in alternativer Darstellung, wobei insbesondere Details der Umrichtungs- und Wandlungsvorrichtung 32 veranschaulicht werden. Der Generator 31 stellt im Beispiel der 3 eine 5phasige Wechselspannung über Leitungen a–e bereit. Die als Gleichrichterkomponente wirkende Umrichterkomponente 32' verfügt dementsprechend über fünf Halbbrücken A–E, die für die Gleichrichtung benutzt werden. Diese weisen jeweils (nicht einzeln bezeichnete) aktive Schaltelemente A1–E1 bzw. A2–E2 (z.B. MOSFETs) als Gleichrichterelemente auf, die z.B. jeweils über Ansteuerleitungen A1'–E1' bzw. A2'–E2' angesteuert werden können. Alternativ können auch Dioden als Gleichrichterelemente eingesetzt werden.
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Zur Ansteuerung der Gleichrichterelemente kann ein unten im Rahmen der 5 näher erläutertes Steuergerät vorgesehen sein. Die Halbbrücken A-E verfügen über Mittelanschlüsse m, die ebenfalls nicht alle einzeln bezeichnet sind. An den Mittelanschlüssen m sind die Spannungsleitungen a–e des Generators 31 angeschlossen. Die Schaltelemente A1–E1 bzw. A2–E2 werden derart angesteuert, dass an gemeinsamen Ausgängen x und y der Halbbrücken A–E eine gleichgerichtete Spannung, im Rahmen dieser Anmeldung als "Grundspannung" bezeichnet, bereitgestellt wird.
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In der Umrichtungs- und Wandlungsvorrichtung 32 der 3 ist die Wandlerkomponente 33 mittels einer weiteren Halbbrücke F, im Rahmen dieser Anmeldung auch als "Wandlerbrücke" bezeichnet, realisiert. Durch geeignete phasenwinkel- bzw. spannungsabhängige Ansteuerung der Schaltelemente F1 und F2 der Wandlerbrücke F wird eine Gleichspannungswandlung realisiert. Gleichspannungswandlungsschaltungen, welche unter Verwendung eines oder mehrerer Schaltelemente in Kombination mit z.B. Induktivitäten und/oder Kapazitäten arbeiten, sind im Stand der Technik hinlänglich bekannt.
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Die Halbbrücke F ist Bestandteil eines Brückenumrichterbauteils, von dem wenigstens eine andere Halbbrücke für die Gleichrichtung verwendet wird. Im gezeigten Beispiel sind die Halbbrücken A–F Bestandteil ein und desselben Brückenumrichterbauteils 34 (B12-Brücke). Werden andere handelsübliche Brückenumrichterbauteile mit je drei Halbbrücken (B6-Brücke) eingesetzt, können bspw. die Halbbrücken A–C einerseits und die Halbbrücken D–F andererseits Bestandteil desselben Brückenumrichterbauteils sein.
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3 zeigt die Beschaltung einer Transistor-Wandlerbrücke. Die Beschaltung einer Dioden-Wandlerbrücke unterscheidet sich davon gegebenenfalls, ist dem Fachmann jedoch geläufig. Die an die Umrichtungs- und Wandlungsvorrichtung 32 angeschlossenen Teilnetze 10, 20 entsprechen jenen der 2.
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Die Umrichtungs- und Wandlungsvorrichtung 32 kann eine Zwischenkreiskapazität C sowie weitere kapazitive und/oder induktive Komponenten C1 und C2 aufweisen, die elektromagnetische Verträglichkeit sicherstellen. In der Darstellung der 3 sind ferner weitere resistive und induktive Funktionalitäten C11 und C21 dargestellt, die beispielsweise der Brückenschaltung 32 nachgeordnet sein können und/oder in Form der Zuleitungsinduktivitäten der Anschlüsse 11 und 21 der Teilnetze 10 und 20 ausgebildet sein können. Diese können im Rahmen der Gleichspannungswandlung verwendet werden.
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4 veranschaulicht, insgesamt mit 400 bezeichnet, eine Umrichtung und eine Gleichspannungswandlung gemäß dem Stand der Technik in Form eines Blockschaltbilds. Die Schaltung erlaubt den Betrieb des Umrichters als Gleichrichter für den generatorischen Betrieb der elektrischen Maschine 131 oder als Wechselrichter für einen motorischen Betrieb der elektrischen Maschine 131. Die Umrichtung ist in einem Block 432, die Gleichspannungswandlung in einem Block 440 veranschaulicht. Hierbei handelt es sich beispielsweise um den Gleichrichter 132 und den Gleichspannungswandler 140 der 1. 4 wird unter Bezug auf 1 beschrieben, wobei gleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen sind.
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Nachfolgend wird eine Reihe von Komponenten erläutert, die für die Umrichtung in Block 432 und die Gleichspannungswandlung in Block 440 vorgesehen und als getrennte Einheiten realisiert sind. Diese werden der Übersichtlichkeit halber nicht wiederholt erläutert, sondern sind lediglich mit Bezugszeichen ohne und mit Hochkommas versehen. Entsprechende Komponenten können beispielsweise in einem Steuergerät 450 realisiert sein, das jedoch, alternativ zu der Darstellung der 4, auch mehrere oder weniger Komponenten umfassen kann.
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Eine entsprechende Ansteuerung erfolgt unter Verwendung einer zentralen Recheneinheit, beispielsweise eines Mikrocontrollers 451. Diese übernimmt zentrale Rechen- und Steueraufgaben und kann über ein Kommunikationsmodul 452 zur Kommunikation mit wenigstens einer übergeordneten Einheit, beispielsweise zur externen Ansteuerung, angebunden sein. Die Recheneinheit 451 kann auch über eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC) 453 verfügen.
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Nach Maßgabe der Recheneinheit 451 wird eine Treibereinheit 454 angesteuert, die eine Ansteuerung von Leistungskomponenten, beispielsweise von entsprechenden Schaltelementen eines Gleichrichters im Fall der Treiberkomponente 454 oder eines entsprechenden Gleichspannungswandler im Fall der Treiberkomponente 454', vornimmt. Zur Versorgung der Recheneinheit 451 und der Treiberkomponente 454 kann eine Leistungsversorgung 456 vorgesehen sein.
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An der ersten Versorgungsleitung 111 ist das erste Teilnetz angeschlossen. Hier wird im generatorischen Betrieb als Gleichrichter ein Gleichstrom ausgegeben und im motorischen Betrieb als Wechselrichter ein Gleichstrom empfangen. Der Gleichstrom durchläuft beispielsweise einen Filter 457, der eine elektromagnetische Verträglichkeit sicherstellt. Durch entsprechende Ansteuerung von Schaltelementen im Umrichterelement 455 wird der erwünschte bzw. benötigte Arbeitsstrom eingestellt (Wechselrichterbetrieb) bzw. der Wechselstrom gleichgerichtet (Gleichrichterbetrieb). Eine Erfassungseinheit 458 ist als Stromsensor für den Arbeitsstrom vorgesehen. Eine kapazitive Einheit 459 ist als Zwischenkreiskapazität vorgesehen. Über einen Anschluss 402 ist die elektrische Maschine (mehrphasig) angeschlossen.
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Die Gleichspannungswandlung arbeitet in einer Weise, die weitgehend der zuvor erläuterten entspricht. Die Wandlung selbst wird in einem Block 455' durchgeführt. Die weitere Spannung wird an der zweiten Versorgungsleitung 121 ausgegeben.
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In 5 ist ein Schema 532 einer Umrichtung und Gleichspannungswandlung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung dargestellt. 5 wird unter Bezug auf 2 beschrieben, wobei gleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen sind.
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Über Anschlussleitungen 11 und 21 sind Teilnetze 10 und 20 eines entsprechenden Bordnetzes, beispielsweise wie in Zusammenhang mit den 2 und 3 erläutert, angeschlossen. Vor den Anschlussleitungen 11 und 21 können jeweils an sich bekannte Filter 57 zur Sicherstellung einer elektromagnetischen Verträglichkeit vorgesehen sein. Über den Anschluss 402 ist die elektrische Maschine (mehrphasig) angeschlossen. Im generatorischen Betrieb als Gleichrichter wird ein Gleichstrom an 11 ausgegeben und im motorischen Betrieb als Wechselrichter ein Gleichstrom an 11 empfangen. An Leitung 21 wird die gewandelte Gleichspannung abgegeben.
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Die Komponenten 50 bis 56 der 5 entsprechen in ihrer Funktion im wesentlichen den Komponenten 450 bis 456 der 4, wobei die Recheneinheit 51 zur Ansteuerung der Treiberkomponente 54, und damit der Leistungseinheit 55 (Brückenumrichterbauteil), beispielsweise entsprechender aktiver Schaltelemente A1–E1 bzw. A2–E2 und F1 sowie F2 eingerichtet ist, um gleichzeitig eine Umrichtung und Gleichspannungswandlung eines entsprechenden Signals vorzunehmen.
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Ebenso ist die zentrale Recheneinheit 51 mit einer Kommunikationseinheit 52 zum Empfang entsprechender Signale befähigt und zu dem gleichen Zweck an eine anwendungspezifische integrierte Schaltung (ASIC) 53 angebunden. Eine Erfassungsschaltung erfasst einen Wert der jeweils ausgegebenen Spannung.