DE102015112073B4

DE102015112073B4 - Elektrischer Stromwandler mit der Funktion des Umschaltens von Stromversorgungssystemen im Fall eines Stromausfalls

Info

Publication number: DE102015112073B4
Application number: DE102015112073.9A
Authority: DE
Inventors: Tomokazu Yoshida
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 2014-08-01
Filing date: 2015-07-24
Publication date: 2021-09-16
Anticipated expiration: 2035-07-25
Also published as: JP2016036216A; CN105322650A; CN105322650B; US9653947B2; JP5905538B2; DE102015112073A1; US20160036269A1

Abstract

Elektrischer Stromwandler, umfassend:eine Stromausfall-Erfassungsschaltung (1), die mit mehreren Stromversorgungssystemen verbunden ist, zum Erfassen eines Stromausfallzustands jedes der mehreren Stromversorgungssysteme;eine erste Schalteinheit (2), welche mehrere Kontaktpunkte, die mit den mehreren Stromversorgungssystemen verbunden sind, und einen Ausgangsanschluss aufweist, und wobei, wenn die Stromausfall-Erfassungsschaltung einen Stromausfall mindestens eines der mehreren Stromversorgungssysteme erfasst, die erste Schalteinheit einen Schaltvorgang durchführt, um den Ausgangsanschluss mit dem Kontaktpunkt zu verbinden, der mit einem anderen der Stromversorgungssysteme als dem verbunden ist, das gemäß einem Stromausfall-Erfassungsergebnis der Stromausfall-Erfassungsschaltung den erfassten Stromausfall aufweist;eine zweite Schalteinheit (3), welche eine Ladeschaltung (31) zum Verhindern einer Einschaltstromspitze von den mehreren Stromversorgungssystemen und einen Eingangsanschluss aufweist, der mit dem Ausgangsanschluss der ersten Schalteinheit verbunden ist, und wobei die zweite Schalteinheit einen Schaltvorgang durchführt, um den Eingangsanschluss in Synchronisation mit dem Umschalten zwischen den Stromversorgungssystemen durch die erste Schalteinheit für eine vorgegebene Zeitdauer mit einem Kontaktpunkt auf einer Eingangsseite der Ladeschaltung zu verbinden;eine elektrische Stromwandlungsschaltung (4), welche mit dem Ausgangsanschluss der zweiten Schalteinheit verbunden ist, und einen Glättungskondensator (41) umfasst; undwobei die Stromausfallerfassungsschaltung (1) einen Speicher umfasst, in dem die vorgegebene Zeitadauer abgelegt ist, wobei die vorgegebene Zeitdauer eine Periode ist, in welcher ein elektrischer Strom durch den Glättungskondensator (41) fließt, wobei der elektrische Strom stärker ist als der Strom in einem Dauerzustand und wobei die vorgegebene Zeitdauer aus einer Verzögerungszeit beim Umschalten der Stromversorgungssysteme und einer Kapazität des Glättungskondensators bestimmt ist.

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft einen elektrischen Stromwandler und insbesondere einen elektrischen Stromwandler, welcher einen Verbraucher im Fall eines Stromausfalls weiterhin mit elektrischem Strom versorgt, indem er die Stromversorgungssysteme umschaltet.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
In einer Stromversorgungsvorrichtung, bei der eine elektrische Stromwandlungsschaltung benutzt wird, ist als ein Verfahren zum Verhindern einer Einschaltstromspitze zu einem Glättungskondensator, die durch eine Spannungsdifferenz zwischen einem Stromversorgungssystem und dem Glättungskondensator bewirkt wird, ein Verfahren bekannt, bei welchem die elektrische Stromwandlungsschaltung umgangen wird, so dass die Einschaltstromspitze nicht dort hindurch fließt (zum Beispiel JP 2011 - 135 758 A ).
1 zeigt ein Blockschaubild eines herkömmlichen elektrischen Stromwandlers. Ein Stromversorgungssystem 60 ist eine Wechselstrom(AC)-Stromversorgung zum Versorgen einer elektrischen Stromwandlungsschaltung 40 mit Wechselstrom durch Reaktoren L1 und L2. Gleichstrom (DC), der eine Ausgabe der elektrischen Stromwandlungsschaltung 40 ist, wird einem Glättungskondensator 70 zugeführt und geglätteter elektrischer Strom wird einem Verbraucher 50 zugeführt.
Wenn bei der obigen herkömmlichen Technik eine Spannungsdifferenz zwischen dem Stromversorgungssystem 60 und dem Glättungskondensator 70 auftritt, wird zuerst ein Schalter SW1 ausgeschaltet, der mit der elektrischen Stromwandlungsschaltung 40 verbunden ist. So fließt eine Einschaltstromspitze durch die Dioden D1 bis D4 und fließt somit nicht in die elektrische Stromwandlungsschaltung 40. Die Dioden D1 bis D4, die der Einschaltstromspitze widerstehen können, müssen jedoch bereitgestellt werden. Außerdem benötigt das Stromversorgungssystem 60 eines Dreiphasen-Wechselstroms insgesamt sechs Dioden, was zu Kosten- und Größenproblemen führt.
Es ist eine Stromversorgungsvorrichtung bekannt, bei welcher eine elektrische Stromwandlungsschaltung benutzt wird, die mehrere Stromversorgungssysteme zur Nutzung statt eines Haupt-Stromversorgungssystems in einem Notfall aufweist, um einen Verbraucher im Fall eines Stromausfalls weiter mit elektrischem Strom zu versorgen. 2 zeigt ein Blockschaubild einer herkömmlichen Stromversorgungsvorrichtung. Eine Anzahl von insgesamt n Stromversorgungssystemen, also ein erstes Stromversorgungssystem 60-1, ein zweites Stromversorgungssystem 60-2, ... und ein n-tes Stromversorgungssystem 60-n sind als die Stromversorgungssysteme parallel verbunden. Eine Stromausfall-Erfassungsschaltung 10 ist mit jedem der n Stromversorgungssysteme verbunden. Die Stromausfall-Erfassungsschaltung 10 erfasst das Auftreten oder Nichtauftreten eines Stromausfalls in jedem der n Stromversorgungssysteme. Eine erste Ladeschaltung 30-1, eine zweite Ladeschaltung 30-2, ... und eine n-te Ladeschaltung 30-n sind mit dem ersten Stromversorgungssystem 60-1, dem zweiten Stromversorgungssystem 60-2, ... bzw. dem n-ten Stromversorgungssystem 60-n verbunden. Ferner sind Ausgänge der erste Ladeschaltung 30-1, der zweiten Ladeschaltung 30-2, und der n-ten Ladeschaltung 30-n entsprechend mit Kontaktpunkten x, y, ..., z eines Wechselschalters 20 verbunden.
Die Stromausfall-Erfassungsschaltung 10 erfasst das Auftreten oder Nichtauftreten eines Stromausfalls in den n Stromversorgungssystemen und schaltet den Stromversorgungssystem-Wechselschalter 20 auf der Grundlage der Erfassungsergebnisse. Beispielsweise verbindet der Wechselschalter 20 zuerst den Kontaktpunkt x auf einer Eingangsseite mit einem Anschluss OUT₂₀ auf einer Ausgangsseite, um der elektrischen Stromwandlungsschaltung 40 elektrischen Strom aus dem ersten Stromversorgungssystem 60-1 zuzuführen. Wenn die Stromausfall-Erfassungsschaltung 10 zu dieser Zeit das Auftreten eines Stromausfalls in dem ersten Stromversorgungssystem 60-1 erfasst, regelt die Stromausfall-Erfassungsschaltung 10 den Stromversorgungssystem-Wechselschalter 20 so, dass der Kontaktpunkt y auf der Eingangsseite mit dem Anschluss OUT₂₀ auf der Ausgangsseite verbunden wird und elektrischer Strom aus dem zweiten Stromversorgungssystem 60-2 zugeführt wird. In ähnlicher Weise regelt die Stromausfall-Erfassungsschaltung 10 den Stromversorgungssystem-Wechselschalter 20, wenn die Stromausfall-Erfassungsschaltung 10 das Auftreten eines Stromausfalls in dem zweiten Stromversorgungssystem 60-2 erfasst, so, dass der Kontaktpunkt z auf der Eingangsseite mit dem Anschluss OUT₂₀ auf der Ausgangsseite verbunden wird und elektrischer Strom aus dem n-ten Stromversorgungssystem 60-n zugeführt wird (n ≥ 3).
In der herkömmlichen Stromversorgungsvorrichtung, die in 2 dargestellt ist, gibt es beim Schalten von einem Stromversorgungssystem mit einem Stromausfall auf ein normales Stromversorgungssystem ohne Stromausfall eine Verzögerung bei einer Schaltoperation des Stromversorgungssystem-Wechselschalters 20. Dadurch gibt es einen Fall, dass ein Glättungskondensator 41 in der elektrischen Stromwandlungsschaltung 40 entladen wird und eine Potentialdifferenz zwischen dem Stromversorgungssystem und dem Glättungskondensator 41 auftritt. Zu dieser Zeit bewirkt das Umschalten der Stromversorgungssysteme in einem Zustand, in dem die Potentialdifferenz vorliegt, ein Fließen einer Einschaltstromspitze durch den Glättungskondensator 41 und beschädigt ein Schaltelement und Ähnliches in der elektrischen Stromwandlungsschaltung 40.
Die Einschaltstromspitze, die nach dem Umschalten der Stromversorgungssysteme durch den Glättungskondensator 41 fließt, wird in Bezug auf einen Zeitplan der 3 beschrieben. 3 zeigt die Schwankung der Spannung des Glättungskondensators 41 und der Einschaltstromspitze zu dem Glättungskondensator 41 mit der Zeit, wenn die Stromversorgungssysteme aufgrund eines Stromausfalls umgeschaltet werden. Zuerst wird der elektrische Strom bis zur Zeit t₁₀ aus dem Stromversorgungssystem 60-1 zugeführt, so dass der Glättungskondensator 41 in der elektrischen Stromwandlungsschaltung 40 mit einer Spannung Vo geladen wird. Dann, wenn zur Zeit t₁₀ ein Stromausfall auftritt, wird die Spannung des Glättungskondensators 41 allmählich entladen und nimmt mit der Zeit ab.
Wie in 2 dargestellt, erfasst, wenn in dem ersten Stromversorgungssystem 60-1 ein Stromausfall auftritt, die Stromausfall-Erfassungsschaltung 10 den Stromausfall und regelt den Stromversorgungssystem-Wechselschalter 20 so, dass das zweite Stromversorgungssystem 60-2 gewählt wird. Da es jedoch von der Erfassung des Stromausfalls bis zum Abschluss des Schaltens des Wechselschalters 20 eine vorgegebene Zeit dauert, verringert sich die Spannung des Glättungskondensators 41 bis zur Zeit t₁₁ zum Zeitpunkt des Abschlusses des Umschaltens auf das zweite Stromversorgungssystem 60-2 auf V₁. Beim Umschalten von dem ersten Stromversorgungssystem 60-1 auf das zweite Stromversorgungssystem 60-2 zur Zeit t₁₁ ist der Glättungskondensator 41 entsprechend der Höhe der Potentialdifferenz (= Vo - V₁) geladen, welche die Abnahme der Spannung des Glättungskondensators 41 ist, und somit fließt die Einschaltstromspitze durch den Glättungskondensator 41. Zu dieser Zeit gilt, vorausgesetzt, dass das Laden des Glättungskondensators 41 zur Zeit t₁₂ abgeschlossen ist, je kürzer die Zeit zwischen der Zeit t₁₁ des Schaltens auf das zweite Stromversorgungssystem 60-2 und der Zeit t₁₂, desto größer die Einschaltstromspitze, die durch den Glättungskondensator 41 fließt. I_0max stellt einen Maximalwert der Einschaltstromspitze dar.
Wie in 2 dargestellt, ist im Allgemeinen ein Verfahren bekannt, bei welchem die Ladeschaltungen 30-1, 30-2, ..., 30-n für die Stromversorgungssysteme 60-1, 60-2, ..., 60-n entsprechend in Reihe bereitgestellt werden, um die Einschaltstromspitze beim Umschalten der Stromversorgungssysteme zu verhindern. Es ist jedoch erforderlich, die Ladeschaltung für jedes einzelne Stromversorgungssystem bereitzustellen, was zu Kosten- und Größenproblemen führt.
Außerdem wird, wie in 4 dargestellt, der elektrische Strom kontinuierlich durch die Ladeschaltung zugeführt, auch nachdem die Stromversorgungssysteme von dem ersten Stromversorgungssystem 60-1, welches den Stromausfall aufweist, auf das zweite Stromversorgungssystem 60-2 umgeschaltet sind, welches keinen Stromausfall aufweist, und die zweite Ladeschaltung 30-2 die Einschaltstromspitze zu dem Glättungskondensator 41 verhindert. Deswegen sorgen Teile wie ein die Stromstärke begrenzender Widerstand oder eine Induktivität, welche die Ladeschaltung aufbauen, für einen Spannungsabfall an dem Stromversorgungssystem und verringern die elektrische Stromwandlungseffizienz. Überdies beeinträchtigt Wärme, die von den Teilen selbst erzeugt wird, die Lebensdauer von Elementen und Peripherieschaltungen.
US 2015 / 0 109 708 A1 zeigt eine Stromversorgungseinrichtung umfassend eine Kernstromversorgungseinheit, einen ersten Eingangsanschluss, der mit einer ersten Eingangsspannung verbunden ist, einen zweiten Eingangsanschluss der mit einer zweiten Eingangsspannung verbunden ist, eine Relaiseinheit, die mit dem ersten Eingangsanschluss und dem zweiten Eingangsanschluss verbunden ist, um eine von der ersten Eingangsspannung oder der zweiten Eingangsspannung an die Kernstromversorgungseinheit zu liefern; und eine Stoßstrombegrenzungseinheit, die mit der Relaiseinheit gekoppelt ist und konfiguriert ist, um einen Stoßstrom zu begrenzen, der erzeugt wird, wenn die Relaiseinheit zwischen der ersten Eingangsspannung und der zweiten Eingangsspannung umschaltet.
US 2012 / 0 299 381 A1 zeigt ein Energieübertragungssystem umfassend einen ersten Umschalter, der erste geschlossene Kontakte und erste normalerweise offene Kontakte umfasst. Darüber hinaus kann das Energieübertragungssystem einen zweiten Umschalter mit zweiten normalerweise offenen Kontakten und zweiten normalerweise geschlossenen Kontakten umfassen. Ein Quellenmonitor kann so konfiguriert sein, dass er die Qualität einer Primärquelle und einer Ersatzquelle überwachen kann.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen elektrischen Stromwandler bereitzustellen, welcher Stromversorgungssysteme im Fall eines Stromausfalls in stabiler Weise umschalten kann, wobei ein Anstieg der Anzahl der Teile, ein Spannungsabfall an dem Stromversorgungssystem und eine Zunahme der Wärme, die in dem elektrischen Stromwandler erzeugt wird, verhindert werden.
KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Ein elektrischer Stromwandler einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst eine Stromausfall-Erfassungsschaltung, welche mit mehreren Stromversorgungssystemen verbunden ist, zum Erfassen eines Stromausfallzustands jedes der mehreren Stromversorgungssysteme; eine erste Schalteinheit, welche mehrere Kontaktpunkte, die mit den mehreren Stromversorgungssystemen verbunden sind, und einen Ausgangsanschluss aufweist, und wobei, wenn die Stromausfall-Erfassungsschaltung einen Stromausfall mindestens eines der mehreren Stromversorgungssysteme erfasst, die erste Schalteinheit einen Schaltvorgang durchführt, um den Kontaktpunkt mit dem Ausgangsanschluss zu verbinden, der mit einem anderen der Stromversorgungssysteme als dem verbunden ist, das gemäß einem Stromausfall-Erfassungsergebnis der Stromausfall-Erfassungsschaltung den erfassten Stromausfall aufweist; eine zweite Schalteinheit, welche eine Ladeschaltung zum Verhindern einer Einschaltstromspitze von den mehreren Stromversorgungssystemen und einen Eingangsanschluss aufweist, der mit dem Ausgangsanschluss der ersten Schalteinheit verbunden ist, und wobei die zweite Schalteinheit einen Schaltvorgang durchführt, um den Eingangsanschluss in Synchronisation mit dem Umschalten zwischen den Stromversorgungssystemen durch die erste Schalteinheit für eine vorgegebene Zeitdauer mit einem Kontaktpunkt auf einer Eingangsseite der Ladeschaltung zu verbinden; und eine elektrische Stromwandlungsschaltung, welche mit dem Ausgangsanschluss der zweiten Schalteinheit verbunden ist, und einen Glättungskondensator (41) umfasst; und
wobei die Stromausfallerfassungsschaltung (1) einen Speicher umfasst, in dem die vorgegebene Zeitdauer abgelegt ist, wobei die vorgegebene Zeitdauer eine Periode ist, in welcher ein elektrischer Strom durch den Glättungskondensator (41) fließt, wobei der elektrische Strom stärker ist als der Strom in einem Dauerzustand und wobei die vorgegebene Zeitdauer aus einer Verzögerungszeit beim Umschalten der Stromversorgungssysteme und einer Kapazität des Glättungskondensators bestimmt ist.
Figurenliste
Diese und andere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung sind besser zu verstehen durch Lesen der folgenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen, wobei:

1 ein Blockschaubild eines herkömmlichen elektrischen Stromwandlers ist;
2 ein Blockschaubild eines herkömmlichen elektrischen Stromwandlers mit Ladeschaltungen ist;
3 ein Schaubild des zeitlichen Verlaufs der Spannung eines Glättungskondensators und einer Einschaltstromspitze in dem herkömmlichen elektrischen Stromwandler ist;
4 ein Blockschaubild des herkömmlichen elektrischen Stromwandlers mit den Ladeschaltungen ist;
5 ein Blockschaubild eines elektrischen Stromwandlers gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
6 ein Schaubild des zeitlichen Verlaufs der Spannung eines Glättungskondensators, einer Einschaltstromspitze und eines Ladeschaltungs-Schaltsignals in dem elektrischen Stromwandler gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
7 ein Ablaufplan eines Betriebsverfahrens des elektrischen Stromwandlers gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
8 ein Blockschaubild eines elektrischen Stromwandlers gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist und
9 ein Ablaufplan eines Betriebsverfahrens des elektrischen Stromwandlers gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
Nachstehend wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ein elektrischer Stromwandler gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben. Man beachte, dass der technische Umfang der vorliegenden Erfindung nicht auf Ausführungsformen davon beschränkt ist, sondern sich auf die Erfindung erstreckt, wie sie in den Ansprüchen und Äquivalenten davon beschrieben ist.
[Erste Ausführungsform]
Zuerst wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ein elektrischer Stromwandler gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. 5 ist ein Blockschaubild eines elektrischen Stromwandlers gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Ein elektrischer Stromwandler 101 gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist aus einer Stromausfall-Erfassungsschaltung 1, welche mit mehreren Stromversorgungssystemen 60-1, 60-2, ..., 60-n verbunden ist und einen Stromausfall jedes der mehreren Stromversorgungssysteme erfasst, einer ersten Schalteinheit 2, welche mehrere Kontaktpunkte a, b, ..., c, die mit den mehreren Stromversorgungssystemen verbunden sind, und einen Ausgangsanschluss OUT₂ aufweist und einen Schaltvorgang durchführt, um den Kontaktpunkt, der mit einem anderen der Stromversorgungssysteme als dem Stromversorgungssystem mit einem Stromausfall verbunden ist, entsprechend einem Stromausfall-Erfassungsergebnis der Stromausfall-Erfassungsschaltung 1 mit dem Ausgangsanschluss OUT₂ zu verbinden, wenn die Stromausfall-Erfassungsschaltung 1 den Stromausfall in mindestens einem der mehreren Stromversorgungssysteme erfasst, einer zweiten Schalteinheit 3, welche eine Ladeschaltung 31 zum Verhindern einer Einschaltstromspitze von den mehreren Stromversorgungssystemen und einen Eingangsanschluss IN₃ aufweist, der mit dem Ausgangsanschluss OUT₂ der ersten Schalteinheit 2 verbunden ist, und einen Schaltvorgang durchführt, um den Eingangsanschluss IN₃ für eine vorgegebene Zeitdauer in Synchronisation mit dem Umschalten zwischen den Stromversorgungssystemen durch die erste Schalteinheit 2 mit einem Kontaktpunkt „e“ auf einer Eingangsseite der Ladeschaltung 31 zu verbinden, und einer elektrischen Stromwandlungsschaltung 4 aufgebaut, welche mit dem Ausgangsanschluss der zweiten Schalteinheit 3 verbunden ist.
Wenn in dem ersten Stromversorgungssystem 60-1 ein Stromausfall auftritt und die Stromausfall-Erfassungsschaltung 1 den Stromausfall erfasst, wird ein Kontaktpunkt, der mit dem Ausgangsanschluss OUT₂ der ersten Schalteinheit 2 zu verbinden ist, von dem Kontaktpunkt „a“ auf den Kontaktpunkt „b“ geschaltet. In Synchronisation damit wird ein Kontaktpunkt, der mit dem Eingangsanschluss IN₃ der zweiten Schalteinheit 3 zu verbinden ist, von einem Kontaktpunkt „d“ auf den Kontaktpunkt „e“ geschaltet, so dass die Ladeschaltung 31 aktiv ist. Mit anderen Worten, die Ladeschaltung 31 ist zwischen das Stromversorgungssystem und die elektrische Stromwandlungsschaltung 4 geschaltet. Die Betriebsverzögerungszeit, die beim Umschalten von dem ersten Stromversorgungssystem 60-1 auf das zweite Stromversorgungssystem 60-2 durch die erste Schalteinheit 2 auftritt, verringert die elektrische Ladung, die sich in einem Glättungskondensator 41 summiert, und verringert eine Spannung zwischen beiden Enden des Glättungskondensators 41. Somit tritt eine Potentialdifferenz über dem zweiten Stromversorgungssystem 60-2 und der Spannung zwischen den beiden Enden des Glättungskondensators 41 auf. Da jedoch die Ladeschaltung 31 aktiv ist, fließt keine hohe Einschaltstromspitze durch den Glättungskondensator 41, und daher ist es möglich, den Glättungskondensator 41 auf sichere Weise auf das Potential des zweiten Stromversorgungssystems 60-2 zu laden. Hier kann die Ladeschaltung 31 aus einem Widerstand (Ladewiderstand) aufgebaut sein.
Nachdem die Ladeschaltung 31 durch die zweite Schalteinheit 3 für die vorgegebene Zeitdauer aktiviert worden ist, wird ein Kontaktpunkt, der mit dem Eingangsanschluss IN₃ der zweiten Schalteinheit 3 zu verbinden ist, von dem Kontaktpunkt „e“ auf den Kontaktpunkt „d“ geschaltet, um die Ladeschaltung 31 zu deaktivieren. Mit anderen Worten, das Stromversorgungssystem und die elektrische Stromwandlungsschaltung 4 sind direkt verbunden, ohne dass die Ladeschaltung 31 zwischengeschaltet ist. Dadurch ist es möglich, einen Spannungsabfall aufgrund der Ladeschaltung 31 und eine Wärmeerzeugung durch die Ladeschaltung 31 selbst zu verhindern.
Darüber hinaus wird, wenn das zweite Stromversorgungssystem 60-2 ebenfalls einen Stromausfall aufweist, unter Anwendung des obigen Verfahrens ein Umschalten von dem zweiten Stromversorgungssystem 60-2 auf das n-te Stromversorgungssystem 60-n (n ≥ 3) durchgeführt. So ist es möglich, die einzelne Ladeschaltung 31 mit den mehreren Stromversorgungssystemen zu verbinden und die Einschaltstromspitze zu dem Glättungskondensator 41 mit einer geringen Anzahl an Teilen zu verhindern.
Die Stromausfall-Erfassungsschaltung 1 zum Überwachen eines Stromausfalls in jedem der Stromversorgungssysteme kann außerhalb des elektrischen Stromwandlers 101 angeordnet sein. Alternativ kann ein Signal beispielsweise von einer allgemeinen Stromausfall-Erfassungsschaltung oder dergleichen in den elektrischen Stromwandler eingegeben werden, um die erste Schalteinheit 2 und die zweite Schalteinheit 3 zu regeln.
Bei dem Stromversorgungssystem kann es sich um eine Einphasen-Wechselstrom(AC)-Stromversorgung, eine Dreiphasen-AC-Stromversorgung, eine Gleichstrom(DC)-Stromversorgung oder einen Energieakkumulator, typischerweise einen elektrischen Doppelschichtkondensator, handeln.
Das Anordnen eines direkten Verbindungsabschnitts, welcher den Kontaktpunkt „d“ direkt mit dem Ausgangsanschluss „OUT₃“ verbindet, in der zweiten Schalteinheit 3 parallel zu der Ladeschaltung 31 macht es möglich, die Aktivität und Inaktivität der Ladeschaltung 31 durch eine einzige Schaltoperation umzuschalten. So ist es möglich, die Anzahl der Schaltoperationen und das Schaltgeräusch zu verringern.
Wie oben beschrieben, wird in dem elektrischen Stromwandler gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dem elektrischen Stromwandler für eine vorgegebene Zeitdauer elektrischer Strom aus dem Stromversorgungssystem durch die Ladeschaltung zugeführt. Als Nächstes wird „die vorgegebene Zeitdauer“ beschrieben, für welche die Ladeschaltung verbunden wird. 6 zeigt ein Schaubild des zeitlichen Verlaufs der Spannung des Glättungskondensators, der Einschaltstromspitze zu dem Glättungskondensator und eines Ladeschaltungs-Schaltsignals in dem elektrischen Stromwandler gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Das Ladeschaltungs-Schaltsignal ist ein Signal, welches von der Stromausfall-Erfassungsschaltung 1 an die zweite Schalteinheit 3 auszugeben ist, um die Verbindung der Ladeschaltung 31 umzuschalten, insbesondere ein Signal, welches an eine Verdrahtung 12 auszugeben ist, um die Verbindung zwischen dem Eingangsanschluss IN₃ und dem Kontaktpunkt „d“ oder „e“ umzuschalten.
Zuerst wird der elektrische Strom aus dem ersten Stromversorgungssystem 60-1 zugeführt und der Glättungskondensator 41 in dem elektrischen Stromwandler 4 wird bis zur Zeit t₀ mit einer Spannung Vo geladen. Dann, wenn zur Zeit t₀ ein Stromausfall auftritt, wird die in dem Glättungskondensator 41 geladene Spannung allmählich entladen, so dass die Spannung des Glättungskondensators 41 mit der Zeit abnimmt.
Wie in 5 dargestellt, erfasst, wenn in dem ersten Stromversorgungssystem 60-1 der Stromausfall auftritt, die Stromausfall-Erfassungsschaltung 1 den Stromausfall und regelt die erste Schalteinheit 2 für die elektrischen Stromversorgungssysteme so, dass das zweite Stromversorgungssystem 60-2 ausgewählt wird. Da es jedoch von der Erfassung des Stromausfalls bis zum Abschluss des Schaltvorgangs der ersten Schalteinheit 2 für die Stromversorgungssysteme eine vorgegebene Zeit in Anspruch nimmt, verringert sich die Spannung des Glättungskondensators 41 bis zur Zeit t₁ am Zeitpunkt des Umschaltens auf das zweite Stromversorgungssystem 60-2 auf V₁. Nach dem Umschalten auf das zweite Stromversorgungssystem 60-2 zur Zeit t₁ ist der Glättungskondensator 41 entsprechend der Höhe der Potentialdifferenz (= Vo - V₁) geladen, welche die Abnahme der Spannung des Glättungskondensators 41 ist, und somit fließt die Einschaltstromspitze durch den Glättungskondensator 41. Zu dieser Zeit fließt, vorausgesetzt, dass das Laden des Glättungskondensators 41 zur Zeit t₂ abgeschlossen ist, die Einschaltstromspitze durch den Glättungskondensator 41 in einer Periode zwischen der Zeit t₁ zur Zeit des Umschaltens auf das zweite Stromversorgungssystem 60-2 und der Zeit t₂. I_max stellt einen Maximalwert der Einschaltstromspitze dar.
In dem elektrischen Stromwandler gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung fließt für die vorgegebene Zeitdauer ein elektrischer Strom von dem Stromversorgungssystem durch die Ladeschaltung 31 zu der elektrischen Stromwandlungsschaltung 4. Mit anderen Worten, in einer Periode zwischen der Zeit t₁ zur Zeit des Abschließens des Schaltens von dem ersten Stromversorgungssystem 60-1 auf das zweite Stromversorgungssystem 60-2 und der Zeit t₂ zur Zeit des Abschließens des Ladens des Glättungskondensators 41 steigt das Ladeschaltungs-Schaltsignal, das von der Stromausfall-Erfassungsschaltung 1 an die zweite Schalteinheit 3 zu senden ist, von einem niedrigen Niveau auf ein hohes Niveau. Als ein Ergebnis verbraucht die Ladeschaltung 31 den elektrischen Strom und verringert deswegen die hohe Einschaltstromspitze. Mit anderen Worten, der elektrische Strom I_max, der durch den Glättungskondensator 41 in der elektrischen Stromwandlungsschaltung 40 durch die Ladeschaltung 31 fließt, wird kleiner gemacht als ein elektrischer Strom I_0max (vgl. 3), der ohne Durchfließen der Ladeschaltung fließt. Hier ist „die vorgegebene Zeitdauer“ die Periode zwischen der Zeit t₁ und der Zeit t₂. Die Periode zwischen der Zeit t₁ und der Zeit t₂ wird aus der Verzögerungszeit beim Umschalten der Stromversorgungssysteme und der Kapazität des Glättungskondensators berechnet.
Ferner wird in dem elektrischen Stromwandler gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung das Ladeschaltungs-Schaltsignal von einem hohen Niveau auf ein niedriges Niveau umgeschaltet, um zur Zeit t₂, zu welcher das Laden des Glättungskondensators 41 abgeschlossen ist, die Ladeschaltung 31 abzuschalten. Mit anderen Worten, durch das Ladeschaltungs-Schaltsignal, das von der Stromausfall-Erfassungsschaltung 1 über die Verdrahtung 12 an die zweite Schalteinheit 3 gesendet wird, wird die Verbindung zwischen dem Eingangsanschluss IN₃ und dem Kontaktpunkt „e“ auf die Verbindung zwischen dem Eingangsanschluss IN₃ und dem Kontaktpunkt „d“ geschaltet. Als ein Ergebnis fließt der elektrische Strom, der von dem Stromversorgungssystem zu der elektrischen Stromwandlungsschaltung 40 fließt, nach dem Abschluss des Ladens des Glättungskondensators 41 nicht durch die Ladeschaltung 31 und somit ist es möglich, einen ständigen Spannungsabfall und eine Wärmeerzeugung zu verhindern, die durch die Ladeschaltung 31 erzeugt wird.
Als Nächstes wird unter Verwendung des Ablaufplans, der in 7 dargestellt ist, ein Betriebsverfahren elektrischen Stromwandlers gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Zuerst entscheidet im Schritt S101 die Stromausfall-Erfassungsschaltung 1, ob in dem ersten Stromversorgungssystem 60-1 ein Stromausfall auftritt. Wenn kein Stromausfall erfasst wird, kehrt der Betrieb zum Schritt S101 zurück und die Erfassung des Stromausfalls wird fortgesetzt.
Andererseits wird in einem Fall, wenn die Stromausfall-Erfassungsschaltung 1 das Auftreten des Stromausfalls in dem ersten Stromversorgungssystem 60-1 erfasst, im Schritt S102 das Umschalten auf das zweite Stromversorgungssystem 60-2 durchgeführt. Spezieller wird, wie in 5 dargestellt, ein Signal von der Stromausfall-Erfassungsschaltung 1 über die Verdrahtung 11 an die erste Schalteinheit 2 gesendet, um einen Kontaktpunkt, der mit dem Ausgangsanschluss OUT₂ zu verbinden ist, von dem Kontaktpunkt „a“ auf den Kontaktpunkt „b“ zu schalten. Man beachte, dass denkbar ist, dass das zweite Stromversorgungssystem 60-2 ebenfalls einen Stromausfall aufweist und in solch einem Fall ein Umschalten auf das n-te Stromversorgungssystem 60-n (n ≥ 3) durchgeführt werden kann.
Dann regelt die Stromausfall-Erfassungsschaltung 1 im Schritt S103 die zweite Schalteinheit 3 so, dass die Ladeschaltung 31 mit dem zweiten Stromversorgungssystem 60-2 verbunden wird. Insbesondere regelt die Stromausfall-Erfassungsschaltung 1, wie in 5 dargestellt, die zweite Schalteinheit 3 über die Verdrahtung 12 so, dass ein Kontaktpunkt, der mit dem Eingangsanschluss IN₃ zu verbinden ist, von dem Kontaktpunkt „d“ auf den Kontaktpunkt „e“ geschaltet wird.
Dann entscheidet die Stromausfall-Erfassungsschaltung 1 im Schritt S104, ob „die vorgegebene Zeitdauer“, für welche die Ladeschaltung 31 zwischen das zweite Stromversorgungssystem 60-2 und die elektrische Stromwandlungsschaltung 4 zwischengeschaltet wird, abgelaufen ist, seit die Stromversorgungssysteme von dem ersten Stromversorgungssystem 60-1 auf das zweite Stromversorgungssystem 60-2 umgeschaltet sind. Hier kann „die vorgegebene Zeitdauer“ vorab in einem (nicht dargestellten) Speicher gespeichert sein, der in der Stromausfall-Erfassungsschaltung 1 vorgesehen ist. Man beachte, dass „die vorgegebene Zeitdauer“, für welche die Ladeschaltung 31 verbunden wird, eine Periode ist, in welcher ein elektrischer Strom durch den Glättungskondensator 41 fließt, der stärker ist als der in einem Dauerzustand.
Wenn die Stromausfall-Erfassungsschaltung 1 im Schritt S104 entscheidet, dass die vorgegebene Zeitdauer noch nicht abgelaufen ist, kehrt der Betrieb zurück zum Schritt S104, um die Entscheidung fortzusetzen, ob die vorgegebene Zeitdauer abgelaufen ist.
Wenn andererseits die Stromausfall-Erfassungsschaltung 1 im Schritt S104 entscheidet, dass die vorgegebene Zeitdauer abgelaufen ist, trennt die Stromausfall-Erfassungsschaltung 1 im Schritt S105 die Ladeschaltung 31 von dem zweiten Stromversorgungssystem 60-2. Spezieller regelt die Stromausfall-Erfassungsschaltung 1, wie in 5 dargestellt, die zweite Schalteinheit 3 über die Verdrahtung 12 so, dass ein Kontaktpunkt, der mit dem Eingangsanschluss IN₃ zu verbinden ist, von dem Kontaktpunkt „e“ auf den Kontaktpunkt „d“ geschaltet wird.
Wie oben beschrieben, ist der elektrische Stromwandler gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit nur einer Ladeschaltung versehen, statt die Ladeschaltungen für die einzelnen Stromversorgungssysteme in herkömmlicher Weise bereitzustellen. Ferner wird die Ladeschaltung deaktiviert, mit anderen Worten, die Ladeschaltung 31 wird abgeschaltet, nachdem die Ladeschaltung für die vorgegebene Zeitdauer aktiviert worden ist, um die Einschaltstromspitze zu verhindern, die durch das Umschalten von dem Stromversorgungssystem mit dem Stromausfall auf das normale Stromversorgungssystem ohne Stromausfall durch den Glättungskondensator fließt, so dass es möglich ist, einen Spannungsabfall an der Ladeschaltung und eine Wärmeerzeugung in der Ladeschaltung selbst zu verhindern.
[Zweite Ausführungsform]
Als Nächstes wird ein elektrischer Stromwandler gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. 8 zeigt ein Blockschaubild des elektrischen Stromwandlers gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Ein elektrischer Stromwandler 102 gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unterscheidet sich von dem elektrischen Stromwandler 101 gemäß der ersten Ausführungsform dadurch, dass ferner eine Stromerfassungsschaltung 5 zum Erfassen eines elektrischen Stroms vorgesehen ist, der von der zweiten Schalteinheit 3 zu der elektrischen Stromwandlungsschaltung 4 fließt, und dass die Stromausfall-Erfassungsschaltung 1 die vorgegebene Zeitdauer, für welche die Ladeschaltung 31 verbunden wird, durch Regeln der zweiten Schalteinheit 3 auf der Grundlage des elektrischen Stroms bestimmt, der von der Stromerfassungsschaltung 5 erfasst wird. Die anderen Komponenten des elektrischen Stromwandlers 102 gemäß der zweiten Ausführungsform sind dieselben wie jene des elektrischen Stromwandlers 101 gemäß der ersten Ausführungsform, daher wird die detaillierte Beschreibung dieser weggelassen.
In dem elektrischen Stromwandler 101 gemäß der ersten Ausführungsform wird die Ladeschaltung 31 für die vorgegebene Zeitdauer zwischen dem Stromversorgungssystem und der elektrischen Stromwandlungsschaltung 4 verbunden, in welcher ein elektrischer Strom durch den Glättungskondensator 41 fließt, der höher als der im Dauerzustand ist, um zu verhindern, dass eine hohe Einschaltstromspitze durch den Glättungskondensator 41 fließt, und diese vorgegebene Dauer ist vorab in der Stromausfall-Erfassungsschaltung 1 gespeichert. In dem elektrischen Stromwandler 102 gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hingegen ist die Stromerfassungsschaltung 5 zwischen der zweiten Schalteinheit 3 und der elektrischen Stromwandlungsschaltung 4 vorgesehen, um einen elektrischen Strom zu erfassen, der von der zweiten Schalteinheit 3 zu der elektrischen Stromwandlungsschaltung 4 fließt. Daten über den elektrischen Strom, der von der Stromerfassungsschaltung 5 erfasst wird, werden an die Stromausfall-Erfassungsschaltung 1 gesendet, so dass die Stromausfall-Erfassungsschaltung 1 die zweite Schalteinheit 3 auf der Grundlage des elektrischen Stroms, der von der Stromerfassungsschaltung 5 erfasst wird, regelt, eine Verbindung zwischen dem Eingangsanschluss IN₃ und dem Kontaktpunkt „d“ oder dem Kontaktpunkt „e“ in der zweiten Schalteinheit 3 umzuschalten.
Beispielsweise wird in dem ersten Stromversorgungssystem 60-1 ein Stromausfall erfasst, die Stromausfall-Erfassungsschaltung 1 schaltet die Stromversorgungssysteme von dem ersten Stromversorgungssystem 60-1 auf das zweite Stromversorgungssystem 60-2 durch Schalten eines Kontaktpunktes, der mit dem Ausgangsanschluss OUT₂ zu verbinden ist, von dem Kontaktpunkt „a“ auf den Kontaktpunkt „b“ in der ersten Schalteinheit 2. Gleichzeitig sendet die Stromausfall-Erfassungsschaltung 1 das Ladeschaltungs-Schaltsignal über die Verdrahtung 12 an die zweite Schalteinheit 3, um einen Kontaktpunkt, der mit dem Eingangsanschluss IN₃ zu verbinden ist, von dem Kontaktpunkt „d“ auf den Kontaktpunkt „e“ zu schalten. Dieser Zeitpunkt ist ein Startpunkt der vorgegebenen Dauer, für welche die Ladeschaltung 31 verbunden wird.
Vorausgesetzt, dass die Stromversorgungssysteme von dem ersten Stromversorgungssystem 60-1 mit dem Stromausfall auf das zweite Stromversorgungssystem 60-2 ohne Stromausfall geschaltet werden, fließt ein elektrischer Strom, der höher ist als der im Dauerzustand, durch den Glättungskondensator 41 in der elektrischen Stromwandlungsschaltung 4, um den Glättungskondensator 41 zu laden. Wenn das Laden des Glättungskondensators 41 abgeschlossen ist, kehrt ein elektrischer Stromstärkewert zu jenem im Dauerzustand zurück. Die Stromerfassungsschaltung 5 überwacht den elektrischen Strom, der durch den Glättungskondensator 41 fließt, und sendet die Daten über den erfassten elektrischen Strom an die Stromausfall-Erfassungsschaltung 1. Wenn die Stromausfall-Erfassungsschaltung 1 die Rückkehr des elektrischen Stromstärkewerts von dem höheren Zustand auf den Dauerzustand erfasst, sendet die Stromausfall-Erfassungsschaltung 1 das Ladeschaltungs-Schaltsignal über die Verdrahtung 12 an die zweite Schalteinheit 3, um einen Kontaktpunkt, der mit dem Eingangsanschluss IN₃ zu verbinden ist, von dem Kontaktpunkt „e“ auf den Kontaktpunkt „d“ zu schalten. Dieser Zeitpunkt ist ein Endpunkt der vorgegebenen Dauer, für welche die Ladeschaltung 31 verbunden wird.
Als Nächstes wird unter Verwendung eines Ablaufplans, der in 9 dargestellt ist, ein Betriebsverfahren des elektrischen Stromwandlers gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Zuerst entscheidet im Schritt S201 die Stromausfall-Erfassungsschaltung 1, ob in dem ersten Stromversorgungssystem 60-1 ein Stromausfall auftritt. In dem Fall, wenn kein Stromausfall erfasst wird, kehrt der Betrieb zum Schritt S201 zurück, um die Erfassung des Stromausfalls fortzusetzen.
Wenn hingegen die Stromausfall-Erfassungsschaltung 1 das Auftreten des Stromausfalls in dem ersten Stromversorgungssystem 60-1 erfasst, werden die elektrischen Stromversorgungssysteme im Schritt S202 von dem ersten Stromversorgungssystem 60-1 auf das zweite Stromversorgungssystem 60-2 umgeschaltet. Spezieller wird, wie in 8 dargestellt, von der Stromausfall-Erfassungsschaltung 1 ein Signal über die Verdrahtung 11 an die erste Schalteinheit 2 gesendet, einen Kontaktpunkt, der mit dem Ausgangsanschluss OUT₂ zu verbinden ist, von dem Kontaktpunkt „a“ auf den Kontaktpunkt „b“ zu schalten. Man beachte, dass denkbar ist, dass das zweite Stromversorgungssystem 60-2 ebenfalls einen Stromausfall aufweist und in solch einem Fall ein Umschalten auf das n-te Stromversorgungssystem 60-n (n ≥ 3) durchgeführt werden kann.
Dann regelt die Stromausfall-Erfassungsschaltung 1 im Schritt S203 die zweite Schalteinheit 3 so, dass die Ladeschaltung 31 mit dem zweiten Stromversorgungssystem 60-2 verbunden wird. Insbesondere regelt die Stromausfall-Erfassungsschaltung 1, wie in 8 dargestellt, die zweite Schalteinheit 3 über die Verdrahtung 12 so, dass ein Kontaktpunkt, der mit dem Eingangsanschluss IN₃ zu verbinden ist, von dem Kontaktpunkt „d“ auf den Kontaktpunkt „e“ geschaltet wird.
Dann entscheidet die Stromausfall-Erfassungsschaltung 1 im Schritt S204 auf der Grundlage des elektrischen Stromstärkewerts, der von der Stromerfassungsschaltung 5 erfasst wird, ob der elektrische Strom zu dem Glättungskondensator 41 in der elektrischen Stromwandlungsschaltung 4 kleiner oder gleich einem Schwellenwert ist. Der Schwellenwert kann ein Wert einer elektrischen Stromstärke sein, die im Dauerzustand durch den Glättungskondensator 41 fließt.
Vorausgesetzt, dass entschieden wird, dass der elektrische Strom zu dem Glättungskondensator 41 nicht kleiner oder gleich dem Schwellenwert ist, kehrt der Betrieb zum Schritt S204 zurück, um die Entscheidung fortzusetzen, ob der elektrische Strom zu dem Glättungskondensator 41 kleiner oder gleich dem Schwellenwert ist.
In einem Fall hingegen, wenn im Schritt S204 entschieden wird, dass der elektrische Strom zu dem Glättungskondensator 41 kleiner oder gleich dem Schwellenwert ist, trennt die Stromausfall-Erfassungsschaltung 1 im Schritt S205 die Ladeschaltung 31 von dem zweiten Stromversorgungssystem 60-2. Spezieller regelt, wie in 8 dargestellt, die Stromausfall-Erfassungsschaltung 1 die zweite Schalteinheit 3 über die Verdrahtung 12 so, dass ein Kontaktpunkt, der mit dem Eingangsanschluss IN₃ zu verbinden ist, von dem Kontaktpunkt „e“ auf den Kontaktpunkt „d“ geschaltet wird.
Wie oben beschrieben, wird in dem elektrischen Stromwandler gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung der elektrische Strom, der durch den Glättungskondensator 41 fließt, direkt erfasst. Deswegen wird sichergestellt, dass die Ladeschaltung 31 zwischengeschaltet ist, und der elektrische Strom, der durch den Glättungskondensator 41 fließt, kann für die Zeitdauer verhindert werden, in welcher der elektrische Strom durch den Glättungskondensator 41 fließt, der stärker ist als der im Dauerzustand. Auch ist es, da die Ladeschaltung 31 nicht zwischengeschaltet wird, nachdem der elektrische Strom, der durch den Glättungskondensator 41 fließt, zu dem Dauerzustand zurückkehrt, möglich, eine Wärmeerzeugung und Ähnliches in der Ladeschaltung 31 zu verhindern.
Wie oben beschrieben, ist es in dem elektrischen Stromwandler gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung möglich, die Stromversorgungssysteme in stabiler Weise umzuschalten, wobei ein Anstieg der Anzahl der Teile, ein Spannungsabfall an dem Stromversorgungssystem und eine Zunahme der Wärme, die in dem elektrischen Stromwandler erzeugt wird, verhindert werden.

Claims

Elektrischer Stromwandler, umfassend: eine Stromausfall-Erfassungsschaltung (1), die mit mehreren Stromversorgungssystemen verbunden ist, zum Erfassen eines Stromausfallzustands jedes der mehreren Stromversorgungssysteme; eine erste Schalteinheit (2), welche mehrere Kontaktpunkte, die mit den mehreren Stromversorgungssystemen verbunden sind, und einen Ausgangsanschluss aufweist, und wobei, wenn die Stromausfall-Erfassungsschaltung einen Stromausfall mindestens eines der mehreren Stromversorgungssysteme erfasst, die erste Schalteinheit einen Schaltvorgang durchführt, um den Ausgangsanschluss mit dem Kontaktpunkt zu verbinden, der mit einem anderen der Stromversorgungssysteme als dem verbunden ist, das gemäß einem Stromausfall-Erfassungsergebnis der Stromausfall-Erfassungsschaltung den erfassten Stromausfall aufweist; eine zweite Schalteinheit (3), welche eine Ladeschaltung (31) zum Verhindern einer Einschaltstromspitze von den mehreren Stromversorgungssystemen und einen Eingangsanschluss aufweist, der mit dem Ausgangsanschluss der ersten Schalteinheit verbunden ist, und wobei die zweite Schalteinheit einen Schaltvorgang durchführt, um den Eingangsanschluss in Synchronisation mit dem Umschalten zwischen den Stromversorgungssystemen durch die erste Schalteinheit für eine vorgegebene Zeitdauer mit einem Kontaktpunkt auf einer Eingangsseite der Ladeschaltung zu verbinden; eine elektrische Stromwandlungsschaltung (4), welche mit dem Ausgangsanschluss der zweiten Schalteinheit verbunden ist, und einen Glättungskondensator (41) umfasst; und wobei die Stromausfallerfassungsschaltung (1) einen Speicher umfasst, in dem die vorgegebene Zeitadauer abgelegt ist, wobei die vorgegebene Zeitdauer eine Periode ist, in welcher ein elektrischer Strom durch den Glättungskondensator (41) fließt, wobei der elektrische Strom stärker ist als der Strom in einem Dauerzustand und wobei die vorgegebene Zeitdauer aus einer Verzögerungszeit beim Umschalten der Stromversorgungssysteme und einer Kapazität des Glättungskondensators bestimmt ist.
Elektrischer Stromwandler nach Anspruch 1, wobei die zweite Schalteinheit (3) einen direkten Verbindungsabschnitt umfasst, welcher parallel zu der Ladeschaltung (31) angeordnet ist.