DE102014214747A1 - Schaltungsvorrichtung zum Betreiben eines elektroaktiven Polymeraktuators - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsvorrichtung zum Betreiben eines elektro-aktiven Polymeraktuators (EAP), mit wenigstens einem Gleichspannungswandler (2), mit einem Transformator (HFTR) und mit einem elektrischen Speicher (4). Es ist vorgesehen, dass der elektrische Speicher (4) wenigstens einen hochenergetischen Kondensator (5) aufweist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Schaltungsvorrichtung zum Betreiben eines elektro-aktiven Polymeraktuators, der wenigsten einen Gleichrichter, einen Transformator und einen elektrischen Speicher aufweist.
  • Stand der Technik
  • Schaltungsvorrichtungen der Eingangs genannten Art sind aus dem Stand der Technik bekannt. Für die Ansteuerung von elektro-aktiven Polymeraktuatoren sind hohe Betriebsspannungen erforderlich. In einem elektrischen System weisen elektro-aktive Polymeraktuatoren einen sehr stark ausgeprägten kapazitiven Charakter auf. Beim Anlegen einer elektrischen Gleichspannung an die jeweiligen Anschlüsse des Polymeraktuators entstehen Coulomb’sche Kräfte, welche das zwischen den Elektroden vorhandene Dielektrikum verformen beziehungsweise stauchen und somit eine Aktuierung hervorrufen. Für das Erreichen des dafür notwendigen elektrischen Feldes von 30 bis 200 V/µm innerhalb des elektro-aktiven Polymers ist es notwendig, dass eine Versorgungsspannung typischerweise 1 kV übersteigt. Dies stellt relativ hohe Anforderungen an die elektrische Ansteuerung des polymerischen Aktuators, insbesondere im Kraftfahrzeugbau, in welchem die meisten Fahrzeuge zurzeit noch mit einem 12V-Bordnetz ausgerüstet sind.
  • Es ist daher bekannt, zum Betreiben eines elektro-aktiven Polymeraktuators eine Spannungsbeeinflussung mittels eines Gleichspannungswandlers vorzusehen, so dass eine am Eingang zugeführte Gleichspannung in eine Gleichspannung mit einem höheren, niedrigen oder invertiertem Spannungsniveau an einem Ausgang des Gleichspannungswandlers zur Verfügung gestellt wird. Die Umsetzung erfolgt in der Regel mittels eines oder mehreren elektronisch betätigbaren Schaltern, insbesondere Halbleiterschalter. Für die funktionsbedingte, kurzfristige oder periodische Zwischenspeicherung von Energie im Gleichspannungswandler werden entweder Induktivitäten bestehend aus Spulen oder Transformatoren, oder, im Fall einer Kapazitätenspeicherung, Kondensatoren eingesetzt.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Die erfindungsgemäße Schaltungsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 zeichnet sich dadurch aus, dass der elektrische Speicher der Schaltungsvorrichtung wenigstens einen hochenergetischen Kondensator aufweist. Durch das Vorsehen wenigstens eines hochenergetischen Kondensators wird erreicht, dass eine sichere Energieversorgung des Polymeraktuators ohne eine Beeinträchtigung des Versorgungsnetzes, insbesondere ohne vorhandene Leistung- bzw. Stromgrenzen des Versorgungsnetzes zu überschreiten, mit ausreichender Dynamik zur Verfügung gestellt wird. Insbesondere erlaubt es die erfindungsgemäße Schaltungsvorrichtung den Polymeraktuator mit ausreichend Leistung zu versorgen, auch wenn das Versorgungsnetz eine verhältnismäßig niedrige Versorgungsspannung, beispielsweise eine Bordnetzspannung von 12 oder 48V, aufweist. Durch die erfindungsgemäße Schaltungsvorrichtung wird erreicht, dass insbesondere zu Beginn der Betätigung des Polymeraktuators eine hohe, insbesondere über die Grenzen des Versorgungsnetzes hinausgehende elektrische Energie zur Verfügung steht, um dadurch den erhöhten temporären Energiebedarf in der anfänglichen Phase der Betätigung des Polymeraktuators zu kompensieren, ohne dass das Versorgungsnetz zusätzlich belastet wird, und ohne dass andere Funktionen, die von der Funktionsfähigkeit des Versorgungsnetzes abhängig sind, eingeschränkt werden.
  • Besonders bevorzugt ist der hochenergetische Kondensator als Superkondensator beziehungsweise Doppelschichtkondensator, oder alternativ als Lithium-Ionen-Kondensator ausgebildet. Superkondensatoren haben unter den elektrischen Speichern die höchsten Kapazitätswerte pro Bauvolumen. Im Vergleich zu Akkumulatoren weisen Superkondensatoren außerdem bei gleichem Gewicht eine geringere Energiedichte, eine bis 10- bis 100-fach höhere Leistungsdichte auf.
  • Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der elektrische Speicher zwischen dem Gleichspannungswandler und dem Transformator geschaltet ist. Dadurch liegt der elektrische Speicher mit dem einen oder den mehreren hochenergetischen Kondensatoren, bspw. den Superkondensatoren oder Lithium-Ionen-Kondensatoren, in einem Bereich, der mit einem möglichst niedrigen Betriebs- und Kostenoptimierten Niveau betrieben werden kann. Trotz einer relativ niedrigen Spannung in diesem Bereich ist die Kapazität beispielsweise des Superkondensators oder der Superkondensatoren ausreichend groß, so dass die Energie von mehreren 1000 J effektiv gespeichert und schnell zur Verfügung gestellt werden kann. Weiterhin ist es dadurch auch möglich, dass der Aktuator wieder schnell gelöst und die im Aktuator gespeicherte Energie durch einen Rekuperationsprozess wieder schnell im elektrischen Speicher aufgenommen wird. Hierdurch ist es möglich, die hohe kapazitive Last des elektro-aktiven Polymeraktuators schnell und dynamisch zu aktivieren und zu deaktivieren.
  • Ferner ist bevorzugt vorgesehen, dass der elektrische Speicher eine Vielzahl von hochenergetischen Kondensatoren, bspw. Superkondensatoren, aufweist. Durch das Vorsehen von Superkondensatoren wird die Dynamik der Schaltungsvorrichtung erhöht. Gleichzeitig wird aufgrund der hohen Speicherwerte der Superkondensatoren die Anzahl der notwendigen Speicherzellen reduziert. Die vorgeschlagene Verschaltung (Systemarchitektur) ist vor allem für die Versorgung vom Bordnetz mittels eines relativ einfachen DC-DC-Converters möglich. Dadurch wird es möglich die Bordnetzspannung flexibel auf einem Level von beispielsweise 12V bis maximal 48V so anzupassen, dass bei den erreichten Spannungsniveaus die Anzahl der modular aufgebauten hochenergetischen elektrischen Speicher, insbesondere Superkondensatoren, mit einer relativ geringen Anzahl von Einzel-Speicherzellen verwendbar wird, wodurch sich auch die Diagnostik und Überwachung des elektrischen Speichers vereinfacht und Herstellungskosten verringern. Vorzugsweise ist der elektrische Speicher gebildet von einer Vielzahl von hochenergetischen Kondensatoren, insbesondere Superkondensatoren, die in Reihe geschaltet sind.
  • Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der jeweilige hochenergetische Kondensator, insbesondere der Superkondensator oder die einzelnen Superkondensator-Zellen, in einem Spannungsbereich von 3V bis 4V, insbesondere von 2,2V bis 3,8V betrieben werden.
  • Ferner ist bevorzugt vorgesehen, dass der Transformator als Teil eines bidirektionalen Flyback-Wandlers beziehungsweise -Konverters der Schaltungsvorrichtung ausgebildet ist. Der elektrische Speicher mit dem einen oder den mehreren Superkondensatoren liegt somit zwischen dem Gleichspanungswandler und dem bidirektionalen Flyback-Wandler. Der bidirektionale Flyback-Wandler ermöglicht unter anderem das schnelle Bereitstellen der in dem oder den Superkondensatoren gespeicherten Energie für den Polymeraktuator.
  • Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Gleichspannungswandler als unidirektionaler Gleichspannungswandler ausgebildet ist. Dies ist für die Aufladung des elektrischen Speichers von Vorteil. In diesem Fall erfolgt eine Energierekuperation dann nach der Deaktivierung des Polymeraktuators nur durch die Wiederaufladung des hochenergetischen Kondensators, insbesondere des Superkondensators.
  • Alternativ ist gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass der Gleichspannungswandler als bidirektionaler Gleichspannungswandler ausgebildet ist. Hierdurch ist eine Rekuperation der in dem Polymeraktuator gespeicherten Energie in das Versorgungsnetz möglich. Vorzugsweise ist dann ein zusätzlicher Schalter für die Stromführung dem Gleichspannungswandler zugeordnet.
  • Die erfindungsgemäße Bremsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 zeichnet sich durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Schaltungsvorrichtung aus. Es ergeben sich dadurch die bereits genannten Vorteile. Weitere Merkmale und Vorteile ergeben sich aus dem zuvor Beschriebenen sowie aus den Unteransprüchen.
  • Im Folgenden soll die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert werden. Dazu zeigen:
  • 1 den Energiebedarf eines elektro-aktiven Polymeraktuators einer Bremsvorrichtung,
  • 2 eine Grundstruktur einer vorteilhaften Schaltungsanordnung zum Betreiben des Polymeraktuators und
  • 3 ein Schaltbild der Schaltungsvorrichtung.
  • 1 zeigt in einem Diagramm über die Zeit t aufgetragen den Strom i, der von einem Bordnetz eines Kraftfahrzeugs maximal zur Verfügung gestellt werden kann (imax) und der von einem elektro-aktiven Polymeraktuator benötigt wird (iEAP). Insbesondere in der Anfangsphase der Aktuierung ist ein hoher Stromfluss notwendig, um, den Polymeraktuator zu betätigen. In dem hier betrachteten Anwendungsfall handelt es sich bei dem Polymeraktuator um den Aktuator einer Bremseinrichtung eines Kraftfahrzeugs. Damit die Funktion der Bremseinrichtung gewährleistet ist, muss der Polymeraktuator insbesondere in der Anfangsphase bereits mit einer hohen Energie versorgt werden können. Dabei muss auch gewährleistet sein, dass das Versorgungsnetz beziehungsweise das Bordnetz, an welches der Polymeraktuator angeschlossen ist, durch dessen Betätigung nicht beeinträchtigt wird, so dass andere durch das Bordnetz bereitgestellte Funktionen auch weiterhin zur Verfügung stehen.
  • Um dies zu ermöglichen ist die in den 2 und 3 vorgestellte Schaltungsvorrichtung 1 vorgesehen. 2 zeigt dabei eine Grundstruktur der Schaltungsvorrichtung 1 und 3 ein vereinfachtes Schaltbild der Schaltungsvorrichtung 1.
  • Die Schaltungsvorrichtung 1 ist in drei Bereiche I, II und III aufgeteilt. Der erste Bereich I betrifft das Bordnetz des die Bremsvorrichtung aufweisenden Kraftfahrzeugs. Das Bordnetz BN weist das übliche Spannungsniveau von 12V auf. Der Bereich I stellt insofern die Verbindung der Schaltungsvorrichtung 1 zu dem Bordnetz BN dar.
  • Der zweite Bereich II weist einen Gleichspannungswandler 2, eine Steuereinheit 3 sowie einen elektrischen Speicher 4 auf. Der Gleichspannungswandler 2 ist vorzugsweise als bidirektionaler Gleichspannungswandler ausgebildet. Jedoch ist es auch denkbar, den Gleichspannungswandler 2 als unidirektionalen Gleichspannungswandler auszubilden. Der Gleichspannungswandler 2 ist auf einer Seite mit dem Bordnetz BN verbunden und auf der anderen Seite mit einem Schalter S1 der Primärseite eines Hochfrequenztransformators HFTR. Der Schalter S1 liegt auch entsprechend noch im Bereich II. Der elektrische Speicher weist vorzugsweise mehrere in Reihe geschaltete Superkondensatoren oder Lithium-Ionen-Kondensatoren auf. Diese hochenergetischen Kondensatoren 5 sind vorzugsweise modulartig ausgebildet und werden bei einem Spannungsbereich von 2,2V bis 2,3V betrieben.
  • Der Hochfrequenztransformator HFTR erhöht die von dem Schalter S1 aus dem Bereich II zur Verfügung gestellte Spannung auf ein gewünschtes Spannungsniveau und gibt dies über einen Schalter S2 auf der Sekundärseite insbesondere an den zuvor bereits genannten elektro-aktiven Polymeraktuator EAP aus. Der Hochfrequenztransformator, der Schalter S2 und der Polymeraktuator EAP liegen in dem Bereich III der Schalungsvorrichtung 1. Die Bereiche I, II, III unterscheiden sich also, wie Eingang bereits erwähnt, durch ihr Spannungsniveau. Der Bereich I weist die Bordnetzspannung auf. Der Bereich II das Spannungsniveau der Energiespeicherung, insbesondere zwischen 14 bis 48V, und der Bereich III eine Hochspannung für den Polymeraktuator EAP von etwa 1000 bis 1500V.
  • Die Steuereinheit 3 steuert und überwacht die Bordnetzspannung BN, den Gleichspannungswandler 2, den elektrischen Speicher 4, den Schalter 1, den Schalter 2, sowie den Polymeraktuator EAP. Der Schalter S1 der Hochfrequenztransformator HFTR, sowie der Schalter S2 bilden zusammen einen bidirektionalen Flyback-Konverter beziehungsweise -Wandler BFC der Schaltungsvorrichtung 1. Die Pfeile in 2 zeigen dabei die jeweilige Verbindung der Steuereinheit 3 mit den unterschiedlichen Elementen der Schaltungsvorrichtung 1 an. Durch die Verbindung A wird die Bordnetzspannung und der Strom des Bordnetzes BN überwacht. Gemäß Pfeil B werden Ansteuersignale an den Gleichspannungswandler von der Steuereinheit 3 ausgebeben. Gemäß Pfeil C werden Spannungs- und Stromwerte am Eingang des bidirektionalen Flyback-Konverters BFG erfasst. Gemäß den Pfeilen E und F werden Steuerimpulse an die Schalter S1 und S2 von der Steuereinheit 3 ausgegeben. Gemäß Pfeil G werden Spannung, Strom und Temperatur des Polymeraktuators EAP erfasst und überwacht.
  • 3 zeigt ein vereinfachtes Schaltbild der Schaltungsvorrichtung 1. Aus 2 bereits bekannte Elemente sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen, so dass insofern auf die oben stehende Beschreibung verwiesen wird.
  • Dabei steht UBN für die Bordnetzspannung, iBN für den Bordnetzstrom, iBN‘ für den Ausgangsstrom des Gleichspannungswandlers 2 iA für den Betriebsstrom am Eingang des bidirektionalen Flyback-Konverters BFC, ist für den Speicher-Strom des elektrischen Speichers 4, Z1 für eine Zusatz-Impedanz am Eingang des bidirektionalen Flyback-Konverters BFC, U1 für die Transformator-Eingangsspannung des Hochfrequenztransformators HFTR, U2K für die Transformatorausgangsspannung des Hochfrequenztransformators HFTR, n für den Transformator-Übersetzungsfaktor, Ug1 und Ug2 für die Schalteransteuerung des bidirektionalen Flyback-Konverters BFC, Ug(dt/dc) für die Schaltansteuerung des Gleichspannungswandlers 2, Rk für den Kontaktwiderstand des Polymeraktuators EAP, iEAP für den Strom des Polymeraktuators EAP, U2EAP für die Spannung am Dielektrikum des Polymeraktuators EAP, ZEAP für die interne Impedanz des Polymeraktuators 2, [D1] für die Diagnostik-Signale des Transformators HFTR und [D2] für die Diagnostik-Signale des Polymeraktuators EAP.
  • Durch die Schaltungsvorrichtung 1 wird es erreicht, ein Schaltungs-Ansteuerungskonzept für eine ausreichende, sichere Energieversorgung des Polymeraktuators EAP, insbesondere für Bremsvorrichtungen oder andere ähnliche Stellsysteme, zu gewährleisten, und mit einer relativ niedrigen mittleren Bordnetzbelastung, ohne die vorhandenen Grenzen des Bordnetzstroms iBN zu überschreiten, eine ausreichende Dynamik der Aktierung sicherzustellen. Die Schaltungsvorrichtung 1 ermöglicht es, insbesondere zu Beginn eines Bremsvorgangs beziehungsweise einer Aktuierung des Polymeraktuators EAP (siehe 1) eine höhere und insbesondere über die Grenzen des Bordnetzes BN hinausgehende elektrische Energie bereitzustellen, um dadurch den erhöhten temporären Energiebedarf des Polymeraktuators EAP in der anfänglichen Phase zu kompensieren, und eine ausreichende Energieversorgung für eine schnelle, möglichst verlustarme Aktuierung zu gewährleisten. Dabei wird vermieden, dass das Bordnetz BN zusätzlich belastet und dadurch andere Funktionen eingeschränkt werden. Durch die Schaltungsvorrichtung 1 wird ein schneller Aufbau einer für die Aktuierung ausreichende Klemmspannung gewährleistet, wobei eine schnelle Erzeugung eines elektrischen Feldes aus dem Ruhezustand gewährleistet ist. Gleichzeitig wird auch eine schnelle Deaktivierung des elektrischen Feldes gewährleistet.
  • In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die hochenergetischen Kondensatoren als Superkondensatoren beziehungsweise Doppelschichtkondensatoren ausgebildet. Insbesondere ist eine kleine Anzahl von Superkondensatoren vorgesehen, um den Preis sowie die Diagnostik und Überwachung des elektrischen Speichers zu reduzieren. Aufgrund der hohen Kapazitätswerte im Vergleich zum Körpervolumen der Superkondensatoren ist dennoch eine ausreichende Energieversorgung für die Betätigung des Polymeraktuators EAP gewährleistet. Der mögliche, zulässige Betriebsbereich der Spannung für die Superkondensatoren ist relativ breit. Bei einer entsprechenden Auslegung kann auf eine zusätzliche Regelung (Hochsetzung) der Spannung der Superkondensatoren durch einen weiteren Gleichspannungswandler verzichtet und die gesamte Regelung nur über die zentrale Steuerungseinheit 3, die insbesondere einen regelbaren Block, wie beispielsweise einen Flyback-Konverter umfasst, realisiert werden.
  • Für die Versorgung beziehungsweise Aufladung des elektrischen Speichers 2 beziehungsweise der Superkondensatoren ist vor allem eine unidirektionale Variante des Gleichspannungswandlers vorteilhaft. In diesem Fall findet die Energierekuperation nach der Deaktivierung des Polymeraktuators EAP nur durch die Wiederaufladung des oder der Superkondensatoren statt.
  • Ein wesentlicher Vorteil der vorgeschlagenen Topologie ist, dass bei kritischen Fahrsituationen, bei denen die Bordnetzenergie am meisten benötigt wird, wie beispielsweise beim Bremsen, intensiven Lenken oder dergleichen, es zu keiner höheren Bordnetzbelastung führt. Somit trägt die Schaltungsvorrichtung 1 auch zur Sicherheit in einem Kraftfahrzeug bei.
  • Durch die Aufteilung der Schaltungsvorrichtung 1 auf drei Spannungsbereiche I, II, III wird der elektrische Speicher 4 auf einem möglichst niedrigen, betriebs- und kostenoptimalen Niveau betrieben. Die hohe Leistungsdichte von Superkondensatoren und die Geschwindigkeit, mit der ihre Energie zur Verfügung gestellt werden kann, sind ausreichend für die notwendige Dynamik des Feldaufbaus in dem elektro-aktiven Polymeraktuators EAP. Trotz relativ niedriger Spannungen ist die Kapazität der Superkondensatoren ausreichend groß, dass eine Energie von mehreren 1000J effektiv gespeichert und schnell zur Verfügung gestellt werden kann. Weiterhin ist es auch möglich, im Rekuperationsprozess, also beim Lösen des Polymeraktuators, diese Energie wieder schnell aufzunehmen. Dies ist entscheidend, um die hohe kapazitive Last des Polymeraktuators EAP schnell und dynamisch zu aktivieren und zu deaktivieren. Zudem weisen Superkondensatoren eine sehr hohe Anzahl von möglichen Schaltzyklen auf und eignen sich dadurch für eine hohe Schaltbeanspruchung, wie sie im Kraftfahrzeugbau, vor allem in Bremssystemen, notwendig ist. Durch die Schaltvorrichtung 1 beziehungsweise durch den elektrischen Speicher 4 wird die in 1 dargestellte Energiedifferenz bei Bedarf zur Verfügung gestellt. Die für den Betrieb des Polymeraktuators EAP erforderliche elektrische Energie wird anteilig von dem Bordnetz BN und dem elektrischen Speicher 4 zur Verfügung gestellt. Der Energiefluss und der Aufbau des elektrischen Feldes aus dem Polymeraktuator EAP während der Rückstellung wird von der Kapazität des Polymeraktuators EAP in den elektrischen Speicher 4 zurückgeleitet. Beim Betätigen des Polymeraktuators EAP gilt somit das Folgende: IA = iBN‘ + ist (1)
  • Die zusätzliche elektrische Ladung, die dabei von dem elektrischen Speicher übernommen wird, berechnet sich aus:
    Figure DE102014214747A1_0002
  • Daraus wird in der Steuereinheit 3 der notwendige Ladestrom IBN‘(t) errechnet und in Form der Impulsspannung an den Gates seiner Halbleiter umgesetzt. Dabei steht ΔQ für die elektrische Ladung, die vom Bordnetz BN nachgeliefert werden muss, QAL für die für die Aktuierung geforderte elektrische Ladung, QST für die vom elektrischen Speicher abgerufene elektrische Ladung und iBN‘ für den Ladestrom. Dabei werden in der Steuereinheit 3 bei Vorgabe der notwendigen Aktorspannung U2EP stets die zusätzlichen Grenzwerte von Strom und Spannung der Baugruppen des Systems, insbesondere des Bordnetzes BN, berücksichtigt.
  • Für die Aktuierung des Polymeraktuators EAP wird also die geforderte elektrische Ladung QST aus einem oder mehreren hochenergetischen Kondensatoren des elektrische Speichers 4 geliefert, ohne dass Bordnetzgrenzen überschritten werden. Den Verlauf des Ladungsaufbaus wird mittels der Schaltungsvorrichtung 1 aus dem elektrischen Speicher 4 mitgeliefert. Beim Betätigen des Aktuators EAP wird der Entladestrom und der Spannungsaufbau am Polymeraktuator EAP und das Spannungsniveau des Superkondensators oder der Superkondensatoren des elektrischen Speichers 4 über die elektronische Steuereinheit 3 gestellt beziehungsweise geregelt. Beim Lösend es Aktuators EAP findet eine Entladung statt, wobei die elektrischen Ladungen von der Kapazität des Polymeraktuators EAP in die Speicherkapazität des elektrischen Speichers 4 zurückgeführt werden. Wegen der Verluste in dem aktiven Material des elektro-aktiven Polymeraktuators EAP, an seinen Kontakten und in der Leistungselektronik bei jedem Spann-Lösezyklus, gilt folgende Relation für die elektrische Ladung:
    Figure DE102014214747A1_0003
    wobei QEL für die elektrische Ladung beim Lösen und QAL für die elektrische Ladung beim Kraftaufbau stehen. Der elektrische Speicher 4 wird somit mit einer Ladung, die den Leistungsverlusten äquivalent ist, wieder aufgeladen.
  • Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, die Rekuperation der Ladung in das Bordnetz BN durchzuführen. In diesem Fall ist dann der Gleichspannungswandler 2 als bidirektionaler Gleichspannungswandler ausgelegt und ein zusätzlicher Schalter für die Stromführung (iBN‘, ist, iA) eingefügt und das Management der Steuereinheit angepasst.

Claims (10)

  1. Schaltungsvorrichtung zum Betreiben eines elektro-aktiven Polymeraktuators (EAP), mit wenigstens einem Gleichspannungswandler (2), mit einem Transformator (HFTR) und mit einem elektrischen Speicher (4), dadurch gekennzeichnet, dass der elektrische Speicher (4) wenigstens einen hochenergetischen Kondensator (5) aufweist.
  2. Schaltungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der hochenergetische Kondensator (5) als Superkondensator oder als Lithium-Ionen-Kondensator ausgebildet ist.
  3. Schaltungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrische Speicher (4) zwischen dem Gleichspannungswandler (2) und dem Transformator (HFTR) geschaltet ist.
  4. Schaltungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrische Speicher (4) mehrere hochenergetische Kondensatoren (5) aufweist.
  5. Schaltungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die hochenergetischen Kondensatoren (5) des elektrischen Speichers (4) in Reihe geschaltet sind.
  6. Schaltungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der oder die hochenergetischen Kondensatoren (5) in einem Spannungsbereich von 3V bis 4V, insbesondere 2,2V bis 3,8V betrieben werden.
  7. Schaltungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Transformator (HFTR) als Teil eines bidirektionale Flyback-Wandlers (WFC) der Schaltungsvorrichtung (1) ausgebildet ist.
  8. Schaltungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Gleichspannungswandler als unidirektionaler Gleichspannungswandler ausgebildet ist.
  9. Schaltungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Gleichspannungswandler als bidirektionaler Gleichspannungswandler ausgebildet ist.
  10. Bremsvorrichtung, insbesondere Radbremseinrichtung eines Kraftfahrzeugs, mit einem verlagerbaren Bremselement und einem dem Bremselement zu dessen Verlagerung zugeordneten Aktuator (EAP), wobei der Aktuator (EAP) als elektro-aktiver Polymeraktuator (EAP) ausgebildet ist, und wobei dem Aktuator (EAP) eine Schaltungsvorrichtung (1) zu dessen Betrieb zugeordnet ist, gekennzeichnet durch die Ausbildung der Schaltungsvorrichtung (1) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN108376190A (zh) * 2018-02-06 2018-08-07 重庆交通大学 一种确定城轨列车车载超级电容器组参数的方法

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